JPH0738637B2 - 通信システムの構成切替え方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、３個以上の通信装置を同一の通信回線に分
岐接続する場合、障害に対して系を再構成する際の通信
システムの構成切替え方式に関するものである。

〔従来の技術〕

電話や情報処理装置、端末装置を収容し、さらに相互間
を接続して例えば企業内通信網の構築に使用される通信
装置として、構内電話交換機やデータ端末用集線装置な
どがあり、従来これらの通信装置を遠隔相互接続する場
合は個別の専用回線が用いられてきた。

第７図は構内電話交換機などの通信装置を専用回線を介
して相互接続した従来の通信システムの構成切替え方式
を示すシステム構成図であり、図において、１は通信シ
ステムにおいて主局として動作する通信装置（以下、主
局という）、2a〜2cは通信システムにおいて従局として
動作する通信装置（以下、従局という）、3a〜3dは電
話、情報処理装置、端末装置など通信装置に収容される
各種の装置（以下、端末という）、４は上記主局１に障
害が発生した時、該主局に代わり主局として動作する予
備の通信装置（以下、予備主局という）、7a〜7cは上記
主局１ないし上記予備主局４と上記従局2a〜2cとの間に
張られた専用回線、8a,8bは上記主局１と上記予備主局
４を障害時に切替えるための切替装置である。

次に動作について説明する。従局2aに収容された端末3b
と主局１に収容された端末3aとの間の通信は通信回線7a
を介して行う。通信回線7a上では時分割多重あるいはパ
ケツト多重、周波数多重などの多重化伝送技術を用いて
１本の回線で複数の端末間通信を実現し、集線効果によ
る回線コストの低減がはかられている。

一方、上記端末3aと他の従局、例えば従局2bに収容され
た端末3cとの間の通信は専用回線7aおよび専用回線7cを
介し、主局１で中継される。

このような通信システムでは主局１に障害が起きると通
信装置間の通信は不可能になるので、予備主局４を設け
障害時には切替装置8a,8bによつて主局１と予備主局４
とを切替える構成をとつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の通信システムの構成切替方式は以上のように構成
されているので、主局１の障害対策として平常使用しな
い予備主局４と、切替えを行う切替装置8a,8bを設置し
なければならず、コストが高くなるという問題点がある
ばかりか、複数の専用回線7a,7b,7cを同一の通信装置に
接続する場合、これらの通信装置のインタフエースは通
常同一のケーブル内、あるいは同一のとう道内といつた
通信媒体が物理的に近接した経路を介して通信業者より
提供されるので、上記経路における火災などの障害要因
によつて上記の複数の専用回線7a〜7cは同時に使用不能
となり、通信システム全体に障害が及ぶことがあり、こ
のような主局１側インタフエースでの回線障害の影響が
通信システム全体に及びやすく、これを防ぐには上記の
複数専用回線7a〜7cのそれぞれを物理的に離して設置し
なければならず、これもコスト高を招くという問題点が
あつた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、通信異常が発生したとき、従来のもののよう
に切替装置を設けることなく通信システムを迅速かつ確
実に再構成できる通信システムの構成切替え方式を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る通信システムの構成切替え方式は、日本
電信電話（株）（以下、NTTという）等の通信業者の提
供する高速デイジタル回線分岐サービスのような分岐接
続機能を使用して３個以上の通信装置を同一の専用回線
に分岐接続して主局および従局よりなる通信システムを
構成し、主局ないし主局に分岐する専用回線の障害が発
生すると、これを主局と従局間で常時伝達している信号
によつて検出して、従局の１つないし複数が主局の動作
を代行するようにしたものである。

〔作用〕

この発明における通信システムの構成切替え方式によれ
ば、平常時の従局を障害時に主局として動作させ、平常
使用しない予備の通信装置を設ける必要をなくし、また
分岐回線を利用することで、回線障害が発生した場合で
も、障害の起きた区間を切離した残りの専用回線上での
通信を可能とし、残つた専用回線上に主局を代行する従
局を設定して回線障害の影響が全体に及びにくい通信シ
ステムを構築する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図について説明する。第１図
において、1,2a,2b及び3a〜3dは第７図に同一符号を付
したものと同一の主局，従局及び端末である。４は第７
図に示す予備主局とは異なり平常時は従局として動作す
る予備主局、５は上記主局１、従局2a,2b、予備主局４
が接続される分岐接続機能を備えたデイジタル専用回
線、６は上記主局１の障害、あるいは上記高速デイジタ
ル回線５の分岐部分5aの障害によつて引起こされる上記
主局１から上記予備主局４への主局の切替えを示す矢印
である。

次に動作について説明する。まず第１図に示す本発明の
実施例におけるデイジタル専用回線５には例えばNTTの
回線速度1.544Mb/sの高速デイジタル回線を利用するも
のとして、専用回線の利用方法を説明する。（NTTの
「高速デイジタル伝送サービス，衛生通信サービスを利
用するための技術参考資料」の第１編高速デイジタル伝
送サービス、及び付属資料、同じくNTTの「分岐サービ
スの仕様」参照） 第２図にデイジタル専用回線５と通信装置間のインタフ
エースにおけるフレーム構成を示す。第２図において、
20は125μsec毎に伝送され193ビツトよりなる伝送単位
であるフレーム、21は上記フレーム20の同期や通信業者
側の装置とこれを利用するユーザ側の装置との警報信号
の伝達などに使用されるＸビツト、22は１個当り８ビツ
トから成り上記の１フレーム20内に24個存在してユーザ
装置間のデータ伝送に使用されるユーザチヤネル、23は
24個の上記フレーム20から成り上記Ｘビツト21の値によ
つて同期がとられる24マルチフレームである。

デイジタル専用回線５に対して両方向分岐を用いて第１
図の主局１、従局2a,2b、予備主局４を接続すると、主
局１、従局2a,2b、予備主局４のいずれもフレーム20内
の任意のユーザチヤネル22とデータを送受信できるが、
主局１は通信システム全体を集中管理するので従局2a,2
bおよび予備主局４との間でそれぞれユーザチヤネル22
の一部を使用して制御信号を送受信し、各従局2a,2b、
予備主局４のアクセスできるユーザチヤネル22を指示す
ることとする。これにより主局１、従局2a,2b、予備主
局４の対ないし３局以上の組に対してユーザチヤネル22
が割当てられ、局間での回線交換やパケツト交換の通話
路として使用される。

さらに主局１、従局2a,2b、予備主局４において複数の
相手局からデータを受信するためには相手局毎の同期が
必要なので、あらかじめ各局間で決めておいたユーザチ
ヤネル22の一部を使つて同期信号を送出する。第３図，
第４図にユーザチヤネル22内の同期信号の配置例を斜線
部で示すが、第３図はユーザチヤネル22の同一ビツト位
置を使用した例であり、第４図は24マルチフレーム23の
中に12個のフレーム20間隔で同期信号を８ビツトずつ割
当てた例である。なお、ユーザチヤネル22内の同期信号
はユーザが任意に割当ててよいので、第４図に示した例
のほかにも、任意の周期とビツト数の同期信号を使用し
てよい。

また、前に述べた主局１と各従局2a,2bおよび予備主局
４間の制御信号も上記同期信号と同じように、第３図，
第４図に例示したような配置によりユーザチヤネル22上
に割当てるものとする。

以下、主局１ないしデイジタル専用回線５の分岐部分5a
の回線障害によつて引起こされる、主局１から予備主局
４への主局切替えについて説明する。

予備主局４は、上に述べたように主局１との間でユーザ
チヤネル22上に同期信号を送受信しており、主局１から
の同期はずれによつて主局１ないしデイジタル専用回線
５の分岐部分5aの障害を検出する。あるいは予備主局４
は主局１との間で送受信される信号を用い、周期的に運
転状態を通知する制御信号を交換しこれを周期的に受信
しなくなることによつて障害を検出する。

予備主局４は上記のいずれかの手段により主局１側の障
害を検出すると、第５図に流れ図を示す切替処理によつ
て通信システムを再構成し、主局としての動作を始め
る。

なお、この実施例では、デイジタル専用回線５の分岐接
続機能により主局１、従局2a,2b、及び予備主局４間の
データ送受信が可能であり、主局１は従局2a,2bに対し
てアクセスできるユーザチヤネル22を指示しているだけ
なので、主局１から予備主局４への切替えにおいても通
信システムの物理的構成を変更することなく、通信シス
テムの論理的構成やデイジタル専用回線５上を主局と従
局間で交換される制御信号の設定などシステム構成を表
す情報の変更だけで切替えが行える。

第５図において、ステツプST1〜ステツプST4は予備主局
４の行うシステム再構成動作を示す処理ステツプであ
り、第５図に示す切替処理全体は主局１の障害を検出し
た時に起動される。

切替処理の動作を説明すると、ステツプST1において予
備主局４において通信中であつた通話路すべてを解放し
てユーザチヤネル22の状態を初期化し、ステツプST2に
おいて各従局2a,2b宛にそれぞれ「主局切替コマンド」
をあらかじめ各従局2a,2bと予備主局間に割付けておい
た制御信号によつて通知して主局の切替えを知らせ、ま
た各従局に通話路を解放してユーザチヤネル22状態を初
期化するよう命令し、ステツプST3において各従局2a,2b
から主局の切替を受入れユーザチヤネル22などの初期化
を完了したことを知らせる「主局切替レスポンス」を受
信し、ステツプST4において改めて通話路の割当てを開
始するなど、主局としての動作を始める。

上記の切替処理においては、あらかじめ従局2a,2bと予
備主局４の間に予備主局４が主局として動作する時使用
する制御信号を割付けておくことにしたが、代わりに予
備主局４が障害発生前に主局１の使用していた同期信号
および制御信号に主局１に代わつて信号を送出し、この
制御信号を用いて「主局切替コマンド」を通知すること
にしてもよい。

上記は「主局切替コマンド」および「主局切替レスポン
ス」の２種類の信号情報によつて切替を行う手順である
が、主局と従局間の制御信号の伝達方法によつてはより
複雑な手順であつてもよく、例えば制御信号として国際
電信電話諮問委員会（以下、CCITTという）勧告のNo.7
共通線信号方式を使用する場合は、共通線レベル３の
「強制再ルーチング手順」およびこれに付加した独自手
順を使用する。

以下、この発明における主局１、従局2a,2b、予備主局
４を形成する通信装置の具体的な構成を第６図によつて
説明する。第６図において、100は主局１、従局2a,2b、
予備主局４のいずれかとして動作する通信装置であり、
主局１、従局2a,2b、予備主局４としての動作は内蔵す
るプログラムや一部のハードウエアの変更、スイツチ設
定によつて切替える。第６図において、101は上記通信
装置100をNTTの高速デイジタル回線等の分岐接続機能を
備えたデイジタル専用回線５に接続する回線終端装置
（Digital Service Unit、以下、DSUという）、102は上
記通信装置100から上記DSU101への伝送信号の流れ、103
は上記DSU101から上記通信装置100への伝送信号の流
れ、104は上記伝送信号の流れ102,103と上記通信装置10
0の内部における信号との伝送インタフエースの変換や
伝送クロツクの抽出などを行うDSUインタフエース部、1
05はユーザチヤネル内の局間同期信号を生成し上記通信
装置100から上記DSU101へ送信される信号中に挿入する
同期信号生成部、106は高速デイジタル回線に分岐接続
された各相手局毎に用意され上記DSU101から上記DSUイ
ンタフエース部104を介して信号を受信してユーザチヤ
ネル内の局間同期信号により相手局毎の同期をとる分岐
方路対応部、107は回線交換を実現するスイツチと上記
通信装置100内の上記分岐方路対応部106などDSU側処理
系とをバスインタフエース部を介して接続し、交換時の
同期を実現する中継線バス、108は交換動作を実現する
スイツチ、109a,109b,109cは端末、110は端末109a〜109
cを収容する端末インタフエース部などとスイツチ108を
接続する端末バス、111は局間制御信号を上記端末バス1
10を介して送受信する制御信号送受信部、112は上記通
信装置100の切替え制御を含む各動作の実行手順を記述
したプログラムやデータなどを格納するメモリ、113は
上記メモリ112に格納されたプログラムに従つて主局と
予備主局の切替えなどの動作を実行する中央制御装置
（以下、CPUという）、114は上記CPU113、メモリ112、
制御信号送受信部111、スイツチ108、分岐方路対応部10
6、DSUインタフエース部104が接続され、それぞれの間
でのデータの転送や制御情報の伝達に使用されるCPUバ
スである。

第６図に示した通信装置の構成では、予備主局４はあら
かじめユーザチヤネル内に従局２との同期信号および制
御信号の送受信チヤネルを確保しておき、主局への動作
切替え時は確保しておいた同期信号、制御信号チヤネル
を用いて従局2a,2bへの通話路割当て等を制御する。

第６図に示す構成に対し、主局１および予備主局４は制
御信号送受信部111を従局および予備主局の数だけ持
ち、従局2a,2bは主局１および予備主局４の数だけ持
つ。その他に主局１、従局2a,2b、予備主局４毎に収容
端末の種類や数の違いや交換動作の違いがあるが、動作
上の違いはメモリ112に置かれるプログラムによつて対
応する。なお、各局が制御信号送受信部111を用いて相
互に制御信号を交換する時の伝送制御手順として、例え
ばハイレベルデータリンク制御手順（HDLC）のマルチド
ロツプ、あるいはCCITT勧告No.7共通線信号方式のメツ
セージ転送部を使用する。

以下、予備主局４が主局１あるいは主局１との間のデイ
ジタル専用回線５の障害を検出し始めてから主局として
機能し始めるまでの切替え動作を第６図に即して説明す
る。

主局１の障害あるいは主局１との間の回線の障害は、分
岐方路対応部106における同期はずれとして、ないし制
御信号送受信部111において主局１からの制御信号を周
期的に受信しないことから検出される。CPU113は、分岐
方路対応部106ないし制御信号送受信部111からの通知に
より、あるいはこれらの状態を周期的に監視することに
より障害を検出し、第５図に示した切替処理を起動す
る。まずステツプST1でスイツチ108を介した端末109a,1
09b,109cへの切断信号の送信、スイツチ設定の初期化、
メモリ112上の呼状態テーブルの初期化などを実行して
デイジタル専用回線５上で通信中であつた呼をすべて強
制切断して通話路を解放する。次にステツプST2で制御
信号送受信部111から各従局2a,2b宛に「主局切替コマン
ド」を通知し、ステツプST3でこれに対する応答である
「主局切替えレスポンス」を受信する。回線障害の起こ
り方によつてはすべての従局2a,2bから応答が得られる
とは限らないので、一定時間内に応答の得られた従局の
みとの間で通信システムを再構成するものとする。な
お、各従局2a,2bは予備主局４からの「主局切替コマン
ド」を受信すると、予備主局４がステツプST1で実行す
るのと同様にしてデイジタル専用回線５上で通信中の呼
を切断して通話路を解放し、また主局への制御信号の送
出先アドレスを主局１から予備主局４へ変更するなどの
処理を行つた後、「主局切替えレスポンス」を予備主局
４宛に返送する。最後にステツプST4において予備主局
４は主局への切替処理を完了して主局としての動作を開
始する。ステツプST4での処理には、再構成後の通信シ
ステムについてルーチング情報の再設定、主局１および
従局2a,2bの内の応答のなかつたものとの制御信号の通
信路の閉塞等のシステム情報の再設定が含まれる。これ
らを設定した後予備主局４は各従局2a,2bの内の応答の
得られたものに宛てて「通信開始コマンド」を送信し、
デイジタル専用回線５上の通信を再開する。

なお、上記実施例では予備主局を１個設けるものとして
説明したが、予備主局を複数設けてその中で主局になる
優先順位をあらかじめ定めておき、各予備主局は自局よ
り前述の優先順位が高い予備主局および主局すべてとの
間で障害を検出した時主局として動作するようにしても
よい。また主局になる優先順位をあらかじめ決めておか
ず、例えばデイジタル専用回線上の特定のチヤネルへ一
定の信号を送出した順序といつた偶発的な要因によつて
主局となる予備主局を決めてもよい。

また上記実施例では端末を直接収容しスイツチによつて
回線交換サービスに対し端末間を相互接続する通信装置
について説明したが、適用する通信装置としてはパケツ
ト交換装置や高速デイジタル回線用多重化装置、さらに
これらを複合した通信装置であつてもよく、上記実施例
と同様の効果がもたらされる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、主局から送信される
信号によって通信異常を検知すると、主局あるいはディ
ジタル専用回線に障害が発生したものと判断し、以後自
局が主局として動作する旨を知らせる主局切替コマンド
を各従局に対して送信するとともに、その主局切替コマ
ンドの応答として主局切替レスポンスを送信してきた従
局に対して、主局としての動作を開始する予備主局を設
けるように構成したので、通信異常が発生したとき、切
替装置を設けることなく通信システムを迅速かつ確実に
再構成できる効果がある。特に、主局に異常はないがデ
ィジタル専用回線に異常が発生することによって、主局
を含む区間（以下、Ａ区間という）と予備主局を含む区
間（以下、Ｂ区間という）の分岐回線が分断される事態
が生じても、当該予備主局は当該主局の動作と無関係に
主局としての動作を開始するので、区間Ｂの従局は当該
予備主局と通信できる一方、区間Ａの従局も引き続き当
該主局と通信でき、従って、かかる事態が生じても区間
Ａの従局の通信動作を止めずに通信システムを再構成で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による通信システムの構成
切替え方式を示すシステム構成図、第２図は上記実施例
でデイジタル専用回線にNTTの高速デイジタル回線を用
いた場合の通信装置との接続インタフエース上における
1.544Mb/s回線のフレーム構成を示す説明図、第３図お
よび第４図は上記第２図に示したフレーム構成中のユー
ザチヤネルにおける局間同期信号の配置を示す説明図、
第５図は上記実施例において主局への切替えを行うため
予備主局が実行しなければならない処理を表した流れ
図、第６図は上記実施例において主局，従局，予備従局
となる通信装置の構成を示すブロツク図、第７図は従来
の通信システムの構成切替え方式を示すシステム構成図
である。 図において、１は主局、2a,2b,2cは従局、４は予備主
局、５はデイジタル専用回線、20はフレームである。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲か▼島 和幸 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 市橋 立機 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−107746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−136443（ＪＰ，Ａ) 昭和60年度電子通信学会総合全国大会講 演論文集〔分冊８〕Ｓ23−２，Ｐ．８− 251〜８−252

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主局と予備主局と複数の従局を分岐接続機
   能を有するディジタル専用回線に接続し、上記主局に障
   害が発生したとき上記予備主局を主局として通信システ
   ムを再構成する通信システムの構成切替え方式におい
   て、上記予備主局は、上記主局から送信される信号によ
   って通信異常を検知すると、上記主局あるいはディジタ
   ル専用回線に障害が発生したものと判断し、以後自局が
   主局として動作する旨を知らせる主局切替コマンドを各
   従局に対して送信するとともに、その主局切替コマンド
   の応答として主局切替レスポンスを送信してきた従局に
   対して、主局としての動作を開始することを特徴とする
   通信システムの構成切替え方式。
2. 【請求項２】上記予備主局を複数個としてその各々の間
   に主局になる優先順位をあらかじめ定めておき、障害発
   生時に再構成される通信システムの中で上記優先順位に
   従って主局を決定することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の通信システムの構成切替え方式。