JP2005286369A

JP2005286369A - ディジタル信号伝送システムおよびディジタル信号伝送装置

Info

Publication number: JP2005286369A
Application number: JP2004092878A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inamura; 浩之稲村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】伝送パケットのロスを防止しつつ帯域を有効に活用できるようにしたディジタル信号伝送システムおよびディジタル信号伝送装置を提供すること。
【解決手段】各クライアントチャネルごとに、予め設定された帯域の最大値に対する一定の割合（例えば７０％）を閾値として設定する。そしてトラヒックモニタ２１によりクライアント側のパケット信号のトラヒックをモニタし、その結果パケットトラヒックが閾値を越えると見込まれる場合には、より広帯域のパスを待機系側の伝送路に設定する。さらに、このパス設定処理が完了したのちにクライアントインタフェースから送出されたパケット信号を待機系パスで伝送すべく、冗長切り替えを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）やＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network）などのインタフェースを介してポイント・ツウ・ポイントのネットワークを構成するディジタル信号伝送システムと、このシステムに用いられるディジタル信号伝送装置に関する。

異なる地点に展開されるＬＡＮ（Local Area Network）を相互接続するには、ＳＤＨやＳＯＮＥＴなどが物理層インタフェースとして採用されることが多い。この種のディジタル信号伝送システムは、光ファイバを介してポイント・ツウ・ポイント接続される伝送装置を備え、各伝送装置に複数のクライアント端末やＬＡＮインタフェースを収容する形態を取る。ＬＡＮインタフェースを流れるイーサネット（登録商標）信号はＳＤＨフレームのペイロードにマッピングされ、時分割多重伝送される。

ところで、伝送装置に収容される各クライアントの要求する伝送帯域は時間的に変動する。このため、ＳＤＨ伝送路上に設定されるパスの帯域を動的に設定できるようにして帯域の使用効率を高めることが考えられている。しかしながらパスの帯域およびＳＤＨフレーム上の位置を再設定するにはタイムラグを生じるため、その間の伝送パケットが失われる虞が有る。

関連する技術が下記特許文献１〜３に記載される。特許文献１には、ＬＡＮインタフェースを収容し、帯域の有効利用を図ったトランスペアレント通信を行えるようにしたネットワーク間通信装置が開示される。特許文献２には、連結された多重ユニット（コンカチネートされたパス）の数を、必要とされる帯域に適合させることを可能とする方法が開示される。特許文献３には、許容された帯域量の制限値を超えないよう送信データ量を制御することのできる帯域制御方式が開示される。
特開２０００−２６９９９９号公報特開２００１−６０９３１号公報特開平７−１２３０９９号公報

以上述べたように既存のディジタル信号伝送システムには、伝送パスを再設定する際に生じるタイムラグのため伝送パケットのロスを生じる虞が有る。
本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、伝送パケットのロスを防止しつつ帯域を有効に活用できるようにしたディジタル信号伝送システムおよびディジタル信号伝送装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様によれば、複数のパスが階層的に時分割多重される伝送信号を、運用系と待機系とに二重化された伝送路を介して互いに授受する一対の伝送装置を具備するディジタル信号伝送システムであって、前記一対の伝送装置の各々は、パケット信号を送受するクライアントインタフェースをそれぞれ収容する複数のインタフェース部と、前記クライアントインタフェースごとのパケット信号を前記パスにマッピングするマッピング手段と、前記運用系伝送路上のパケットトラヒックを前記クライアントインタフェースごとにモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によるモニタの結果いずれかのクライアントインタフェースのパケットトラヒックが既定の閾値に接近した場合に、このクライアントインタフェースから送出されるパケット信号を収容可能なパスを前記待機系伝送路側に設定するパス設定手段と、このパス設定手段によるパス設定処理の完了後に前記運用系と待機系とを切り替える冗長切替処理を実施する切替制御手段とを具備することを特徴とするディジタル信号伝送システムが提供される。

このような手段を講じることにより、クライアントインタフェースごとにパケットトラヒックがモニタされ、いずれかのクライアントインタフェースのトラヒックが閾値を超えることが見込まれる場合に、このトラヒックを収容可能なパスが待機系伝送路側に新たに設定される。そして、待機系へのパス設定処理が完了したのちに冗長切り替えが実施され、以後、待機系リソースが運用系として動作を開始する。このように新たなパスを待機系に設定し、その完了ののちにトラヒックを待機系に切り替えるようにしているので、伝送パケットのロスを防止しつつ帯域を有効に活用することが可能になる。

本発明によれば、伝送パケットのロスを防止しつつ帯域を有効に活用できるようにしたディジタル信号伝送システムおよびディジタル信号伝送装置を提供することができる。

図１は、本発明に係わるディジタル信号伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。このシステムは、二重化された光ファイバ１０Ｓ，１０Ｐを介してポイント・ツウ・ポイント接続される一対のノード装置２０，３０を備える。ノード装置２０，３０間の通信インタフェースは例えばＳＤＨであり、各光ファイバ１０Ｓ，１０Ｐを介して伝送される信号は、複数のパスを既定のフレームフォーマットに従って時分割多重したＳＤＨフレーム構造を有する。

光ファイバ１０Ｓ，１０Ｐは、互いに一方が運用系、他方が待機系として設けられる。光ファイバ１０Ｓが運用系である状態では光ファイバ１０Ｐが待機系であり、光ファイバ１０Ｐが運用系である状態では光ファイバ１０Ｓが待機系である。伝送路断などにより運用系のパスに異常が検出された場合には、待機系側に同じサイズ（帯域）のパスが設定されて迂回処理が実施されることにより障害が回避される。これらの系間の冗長切り替え方式には、例えばＳＮＣ−Ｐ（Sub Network Connection - Protection）が採用される。

各ノード装置２０，３０はそれぞれクライアントインタフェースＡ１〜Ａｎ，Ｂ１〜Ｂｍを収容する。各クライアントインタフェースＡ１〜Ａｎ，Ｂ１〜Ｂｍは例えばイーサネット（登録商標）端末であり、それぞれイーサネット（登録商標）フレームなどのパケット信号を送受する。このパケット信号は各ノード装置２０，３０においてＳＤＨフレームの所定のパスにマッピングされ、ノード装置２０，３０間で授受される。

図２は、図１のノード装置２０の実施の形態を示す機能ブロック図である。ノード装置３０も同様の構成である。図２において、各クライアントインタフェースＡ１〜ＡｎはＬＡＮインタフェース部（ＬＡＮＩ／Ｆ）２０１〜２０ｎにそれぞれ収容される。ＬＡＮインタフェース部２０１〜２０ｎは各クライアントインタフェースＡ１〜Ａｎから送出されたパケット信号に対するインタフェース処理を実施する。これらのパケット信号はそれぞれバッファメモリ２３１〜２３ｎを介してマッピング処理部２５１〜２５ｎに与えられる。

マッピング処理部２５１〜２５ｎはＳＤＨフレームのＡＵ（Administrative Unit）ポインタを書き換え、ＳＤＨのペイロードにパケット信号を多重化する。これによりＳＤＨ信号が生成され、このＳＤＨ信号は、運用系ＳＤＨインタフェース部（ＳＤＨＩ／Ｆ）２６Ｓおよび待機系ＳＤＨインタフェース部２６Ｐを介して光ファイバ１０Ｓ，１０Ｐに送出される。各ＬＡＮインタフェース部２０１〜２０ｎごとのパケットトラヒックはトラヒックモニタ２１によりモニタされ、その結果が制御部２４に通知される。

ところで、制御部２４はソフトウェアなどにより実現される処理機能として、パス設定処理部２４ａと、ＡＰＳ（Automatic Protection Switching）制御部２４ｂとを備える。パス設定処理部２４ａは、トラヒックモニタ２１によるモニタの結果、いずれかのＬＡＮインタフェース部２０１〜２０ｎのパケットトラヒックが既定の閾値に接近した場合に、このＬＡＮインタフェース部から送出されるパケット信号を収容可能なパスを待機系の光ファイバ１０Ｐ側に設定する。ＡＰＳ制御部２４ｂは、伝送障害の発生時に運用系リソースと待機系リソースとを切り替えることにより冗長切り替えを実施し、サービストラヒックを障害から救済する。これに加えてＡＰＳ制御部２４ｂは、パス設定処理部２４ａにより待機系側に新規パスが設定された場合に、このことをトリガとして冗長切替処理を実施する。

図３は、上記システムにおけるパス設定状態の一例を示す模式図である。本実施形態においては、例えば１Ｇｂｐｓのクライアントインタフェースに対してこれより少ない６００Ｍｂｐｓの帯域のＳＤＨパスを設定するようにする。６００Ｍｂｐｓの帯域は、１５０ＭｂｐｓのＶＣ−４（Virtual Container - 4）パスを４つ結合することにより得られる。この種のパスはコンカチネーションパスと称され、ＶＣ−４−４Ｃと表記される。

このように、ＳＤＨの多重階梯においてワンランク低位のパスをクライアントインタフェースに割り当てるようにする。すなわちＳＤＨフレームにおいては、各パスの帯域は１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、あるいは１Ｇｂｐｓなどというように階層的に決められている。これに対しＬＡＮインタフェース部２０１〜２０ｎのトラヒックは時々刻々と変動する。よって、チャネルごとに見込まれるトラヒックの最大値よりも少ない帯域を各チャネルに割り当てることにより、チャネル間での帯域割り当てを効率的に行うことができる。

しかしながら、図３においてパケット信号の実トラヒックが６００Ｍｂｐｓを上回る場合には、データロスが生じてしまう。そこで本実施形態では、各クライアントチャネルごとに、予め設定された帯域の最大値に対する一定の割合（例えば７０％）を閾値として設定する。そしてトラヒックモニタ２１によりクライアント側のパケット信号のトラヒックをモニタし、その結果パケットトラヒックが閾値を越えると見込まれる場合には、より広帯域のパスを待機系側の伝送路に設定する。さらに、このパス設定処理が完了したのちにクライアントインタフェースから送出されたパケット信号を待機系パスで伝送すべく、冗長切り替えを行うようにしている。

これによりクライアントデータのトラヒック量に応じた容量のパスを動的に設定することができるようになり、ＳＤＨインタフェースの帯域を最大限に有効活用してネットワークの効率的運用を図ることが可能になる。また、パケット信号のトラヒック量の時間的変動に対するパス帯域不足によるデータロスを軽減することが可能になる。さらに、待機系へのパス設定処理中には切替を行わず、パス設定の完了を待って冗長切り替えを実施するようにしているので、処理遅延に伴うデータロスを軽減することも可能になる。またバッファメモリ２３１〜２３ｎを設けているので、このことによっても処理遅延に伴うデータロスを軽減することができる。

なお本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明に係わるディジタル信号伝送システムの実施の形態を示すシステム図。図１のノード装置２０，３０の実施の形態を示す機能ブロック図。図１および図２の構成におけるパス設定状態の一例を示す模式図。

符号の説明

Ａ１〜Ａｎ，Ｂ１〜Ｂｍ…クライアントインタフェース、１０Ｓ，１０Ｐ…光ファイバ、２０，３０…ノード装置、２１…トラヒックモニタ、２４…制御部、２４ａ…パス設定処理部、２４ｂ…ＡＰＳ制御部、２６Ｓ，２６Ｐ…ＳＤＨインタフェース部、２０１〜２０ｎ…ＬＡＮインタフェース部、２３１〜２３ｎ…バッファメモリ、２５１〜２５ｎ…マッピング処理部

Claims

複数のパスが階層的に時分割多重される伝送信号を、運用系と待機系とに二重化された伝送路を介して互いに授受する一対の伝送装置を具備するディジタル信号伝送システムであって、
前記一対の伝送装置の各々は、
パケット信号を送受するクライアントインタフェースをそれぞれ収容する複数のインタフェース部と、
前記クライアントインタフェースごとのパケット信号を前記パスにマッピングするマッピング手段と、
前記運用系伝送路上のパケットトラヒックを前記クライアントインタフェースごとにモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によるモニタの結果いずれかのクライアントインタフェースのパケットトラヒックが既定の閾値に接近した場合に、このクライアントインタフェースから送出されるパケット信号を収容可能なパスを前記待機系伝送路側に設定するパス設定手段と、
このパス設定手段によるパス設定処理の完了後に前記運用系と待機系とを切り替える冗長切替処理を実施する切替制御手段とを具備することを特徴とするディジタル信号伝送システム。
さらに、前記クライアントインタフェースごとに設けられ各クライアントインタフェースを介して収容されるパケット信号を一時的にバッファする複数のバッファメモリを備えることを特徴とする請求項１に記載のディジタル信号伝送システム。
複数のパスが階層的に時分割多重される伝送信号を、運用系と待機系とに二重化された伝送路を介して互いにポイント・ツウ・ポイント接続される相手方装置と互いに授受する伝送装置であって、
パケット信号を送受するクライアントインタフェースをそれぞれ収容する複数のインタフェース部と、
前記クライアントインタフェースごとのパケット信号を前記パスにマッピングするマッピング手段と、
前記運用系伝送路上のパケットトラヒックを前記クライアントインタフェースごとにモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によるモニタの結果いずれかのクライアントインタフェースのパケットトラヒックが既定の閾値に接近した場合に、このクライアントインタフェースから送出されるパケット信号を収容可能なパスを前記待機系伝送路側に設定するパス設定手段と、
このパス設定手段によるパス設定処理の完了後に前記運用系と待機系とを切り替える冗長切替処理を実施する切替制御手段とを具備することを特徴とするディジタル信号伝送装置。
さらに、前記クライアントインタフェースごとに設けられ各クライアントインタフェースを介して収容されるパケット信号を一時的にバッファする複数のバッファメモリを備えることを特徴とする請求項３に記載のディジタル信号伝送装置。