JP2999087B2 - パス切替方式 - Google Patents
パス切替方式Info
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Description
に、ATM(Asynchronous Transfer Mode)網の保守運
用に間した網品質の向上を目的とした無瞬断パス切替方
式に適用して好適なものである。
は、障害復旧後のパス又は伝送路の切り戻しや、伝送路
やパスの収容換え等の様々なパス切替えが必要になる。
通信網を効率的に運用していくと共にサービスを向上さ
せるためには、このようなパス切替えを無瞬断で実行で
きることが望ましい。従来、ATM網に対する無瞬断パ
ス切替方式として、下記文献に記載されているものが既
に提案されている。
伝達網における無瞬断パス切替方式の検討」、電子情報
通信学会技術研究報告、CS90−47』 以下、この文献に記述されている従来の無瞬断パス切替
方式を説明する。ここで、図2は従来技術の構成を示す
ブロック図であり、図3はネットワーク内での切替部の
配置を示している。
る送信側ノード内に送信側切替部2が設けられ、他方、
受信側端末3を収容している受信側ノードに受信側切替
部4が設けられ、これら送信側切替部2及び受信側切替
部4間が、複数のノード5a、5b、…、5m、又は、
6a、6b、…、6nを通過する、現用系パス5及び予
備系パス6によって接続されている。
れた送信側切替部2は、図2に示すように、パス切替ス
イッチ11及び切替用セル挿入部12を備えてなり、受
信側切替部4は、図2に示すように、切替用セル検出部
13、遅延回路部14及びパス切替スイッチ15を備え
てなる。また、受信側端末3にはバッファ16が設けら
れている。
介してパス切替スイッチ11に接続され、パス切替スイ
ッチ11は、例えば図示しないパス管理センタからパス
の切替えが指示されていない場合には、送信端20から
のセル流を現用系パス5に送出し、パス管理センタから
パスの切替えが指示された場合には、切替用セル挿入部
12から伝送路22を介して与えられた切替用セル(現
用系パス5に送出した最終セルの次のタイミングのセル
を表している)を現用系パス5に送出すると共に、送信
端20からのセル流を予備系パス6に送出する。
介したセル流は切替用セル検出部13に入力され、他
方、予備系パス6を介したセル流は遅延回路部14に入
力される。
が切替用セルであるか否かを判別し、切替用セルでない
場合には、入力されたセルを伝送路23を介してパス切
替スイッチ15に与える。他方、切替用セルである場合
には、パス切替スイッチ15にパスの切替えを指示する
と共に、切替用セルを検出したことを表す信号を信号線
24を介して遅延回路部14に与える。
遅延回路(例えばFIFO構成)から構成されている。
遅延回路部14は、切替用セルの検出信号が与えられる
以前に、予備系パス6から与えられたセルを遅延回路に
入力させる。また、遅延回路部14は、切替用セルの検
出信号が与えられた時点において、遅延回路にセルが保
持されている場合には、固定されている所定周期(予備
系パス6からのセル入力周期より短い)で保持されてい
る予備系パス6を介したセルを伝送路25を介してパス
切替スイッチ15に与えると共に、その間に予備系パス
6から入力されたセルを遅延回路に保持させる。このよ
うな遅延回路からの出力及び入力を行なっているうちに
遅延回路内に保持されているセルがなくなった場合に
は、予備系パス6から与えられたセルを遅延させること
なく伝送路25を介してパス切替スイッチ15に与える
状態に切り替える。遅延回路部14は、切替用セルの検
出信号が与えられた時点において、遅延回路にセルが保
持されていない場合には、その後、予備系パス6から与
えられたセルを遅延させることなく伝送路25を介して
パス切替スイッチ15に与える。
いで直接パス切替スイッチ15に与える伝送路と、遅延
回路から出力されたセルをパス切替スイッチ15に与え
る伝送路とは異なっていても良い。
部13が検出動作するまでは、切替用セル検出部13を
介して入力された現用系パス5からのセルを、受信側端
末3に接続されている伝送路26に送出し、切替用セル
検出部13が検出動作した以降、遅延回路部14を介し
て入力された予備系パス6からのセルを伝送路26に送
出する。
6は、パス切替スイッチ15から出力されたセル流量を
スムージングするためのものであり、すなわち、切替え
によって生じるセルの遅延変動を吸収するためのもので
ある。このバッファ16によって円滑化されたセル流が
伝送路27を介して出力端28に与えられる。なお、セ
ル流の円滑化は、音声や画像情報を授受する場合には、
品質低下を防止する上で有効に機能する。
ッファ16としては、例えば、アダプティブクロック法
に従うものを適用でき、以下、アダプティブクロック法
について、ATMの動画像などの実時間通信を考慮して
説明する。
セルを受信タイミングセルバッファに書込む。このと
き、タイミングセルバッファの基準蓄積量レベルを定め
ておき、このレベルに対する増減に応じて再生クロック
の周期を早めたり遅らせたりする制御を行なう。このた
め、受信側では、ローカルクロック発振器と周期変更用
のPLL回路とを有している。
り、受信データバッファには適性量の情報が蓄積され、
情報のアンダーフローやオーバーフローを適切に防止す
ることができる。これは、時間の比較的長い遅延変動に
よるデータバッファでのデータの増加/減少を再生クロ
ックの制御により防止できることによる。また、これ
は、時間の比較的長い遅延変動まで考慮したデータバッ
ファ量の増加を不要とする。これにより、データバッフ
ァ量を最小とすることができ、また、遅延時間を可能な
最小に止どめることができる。
時間通信であればタイミングセルとデータセルとは同一
に扱うことができる。また、バッファについても同様で
ある。以下では簡単化のために、同一に扱うことで説明
している。
の概要(パス切替に関する処理のみ)を示すフローチャ
ートであり、送信側切替部2及び受信側切替部4の双方
の処理をまとめて示している。
理センタからパスの切替えが指示されると、パス切替ス
イッチ11は、現用系パス5から予備系パス6への切替
えを行なうと共に、現用系パス5へは最終セルの直後に
切替用セルを挿入出力する(ステップ100、10
1)。
おり、切替用セルの受信前に予備系パス6からセル入力
があった場合には遅延回路部14内の遅延回路に保持さ
せる(ステップ102、103)。
イッチ15を現用系パス5側から予備系パス6側に切替
え、切替用セルの受信時点で遅延回路にセルが保持され
ているか否かを判別する(ステップ104、105)。
離して遅延動作を終了させ、予備系パス6からのセルを
直ちにパス切替スイッチ15に入力させるようにして一
連の切替処理を終了する(ステップ106)。
セルが保持されていると、遅延回路からのセルの読出し
と予備系パス6からのセルの遅延回路への書込みとを、
遅延回路に保持されているセルが残っていることを確認
しながら繰返して行なう(ステップ107、108)。
なお、読出し周期が書込み周期より短く選定されてい
る。このような繰返し処理によって、遅延回路に保持さ
れているセルがなくなると、遅延回路を切離して遅延動
作を終了させ、予備系パス6からのセルを直ちにパス切
替スイッチ15に入力させるようにして一連の切替処理
を終了する(ステップ106)。
入力セル流との関係などを示した説明図である。なお、
図5は、セル流に遅延揺らぎがなく、一定周期でセルが
到来する理想的な場合を示している。
合を示す。現用系パス5を介して受信側切替部4に入力
された図5(A)に示すセル流C1 、C2 、…はそのま
ま受信側端末3に出力される。
6の伝送遅延時間が現用系パス5の伝送遅延時間より長
い場合を示している。例えば、予備系パス6の伝送路長
が現用系パス5の伝送路長より長い場合や、予備系パス
6に介在する通過ノード数が現用系パス5に介在する通
過ノード数より多い場合などに、予備系パス6の伝送遅
延時間の方が長くなることが生じる。
4個のセルC1 〜C4 が入力されたタイミングでパス切
替指令が与えられると、現用系パス5には、4個のセル
C1〜C4 と切替用セルCEとが送出され、図5(B
1)に示すように、このセル流C1 〜CEが現用系パス
5の伝送遅延時間だけ遅れて受信側切替部4の切替用セ
ル検出部13に到達し、一方、予備系パス6にはセルC
5 以降のセル流C5 、C6 、…が送出され、図5(B
2)に示すように、このセル流C5 、C6 、…が予備系
パス6の伝送遅延時間だけ遅れて受信側切替部4の遅延
回路部13に到達する。この場合には、予備系パス6の
伝送遅延時間が現用系パス5の伝送遅延時間より長いの
で、切替用セルCEが到着したタイミングでは遅延回路
部14には予備系パス6からのセルは到着しておらず、
遅延回路部14は予備系パス6からのセル流C5 、C6
、…を遅延処理することなくパス切替スイッチ15に
入力させる。
イッチ15からは、図5(B1)及び(B2)に示す位
相関係を維持したセル流C1 、C2 、…、C5 、C6 、
…(但し、切替用セルCEは除かれている)が送出され
る。すなわち、セルC4 及びC5 間に、セル跳躍時間が
生じたセル流がパス切替スイッチ15から出力され、こ
のセル跳躍時間は受信側端末3のバッファ16によって
吸収される。
の伝送遅延時間が予備系パス6の伝送遅延時間より長い
場合を示している。例えば、現用系パス5の伝送路長が
予備系パス6の伝送路長より長い場合や、現用系パス5
に介在する通過ノード数が予備系パス6に介在する通過
ノード数より多い場合などに、現用系パス5の伝送遅延
時間の方が長くなることが生じる。
4個のセルC1 〜C4 が入力されたタイミングでパス切
替指令が与えられるとすると、送信側切替部2における
処理は、上述した場合と同様であり、現用系パス5には
4個のセルC1 〜C4 と切替用セルCEとが送出され、
予備系パス6にはセルC5 以降のセル流C5 、C6 、…
が送出される。
送遅延時間が予備系パス6の伝送遅延時間より長いの
で、受信側切替部4には、図5(C1)及び(C2)に
示すように、現用系パス5からのセル流と予備系パス6
からのセル流とが一部期間を重複して到達する。例え
ば、現用系パス5からのセルC3 及びC4 と、予備系パ
ス6からのセルC5 及びC6 とが平行して到達し、後者
のセルC5 及びC6 は遅延回路部14内の遅延回路に保
持される。この結果、切替用セルCEが到着したタイミ
ングでは遅延回路にセルC5 及びC6 が保持されてお
り、遅延回路部14は保持されているセルC5 、C6
(、C7 、…)の読出し(パス切替スイッチ15への
出力)と予備系パス6からのセル流C7 、…C10との書
込みとを平行して行なう。なお、図5(C3)は、遅延
回路部14から出力されたセル流を示している。遅延回
路からセルC10を読出したタイミングでは遅延回路に保
持されているセルがなくなり、遅延回路部14は遅延回
路の切離しを行ない、その結果、遅延回路部14から
は、図5(C2)に示すような到着セルC11、C12、…
が図5(C3)に示すようにそのまま出力される。
図示は省略するが、図5(C1)及び(C3)に示す位
相関係を維持したセル流C1 、C2 、…、C5 〜C12、
(但し、切替用セルCEは除かれている)が送出され
る。すなわち、セル跳躍はないが、一部のセル間隔がつ
まっているセル流が出力され、このセル間隔の変化は受
信側端末3のバッファ16によって吸収される。
部を設けて送信側で切替時のセル流を調整するものも提
案されているが、この場合、両系パス5及び6の考えら
れる最大の伝送遅延差に基づいて遅延制御しているた
め、受信側切替部4に遅延回路部14を有する方式に劣
るとされている(上記文献参照)。
た従来の無瞬断を意図したパス切替方式は、予備系パス
6の伝送遅延時間と現用系パス5の伝送遅延時間とが大
きく異なる場合、問題を有するものであった。
用系パス5の伝送遅延時間よりかなり大きい場合には、
受信側切替部4のパス切替スイッチ15から出力された
セル流において、現用系パス5からの最終セルを出力し
たタイミングから予備系パス6からの最初のセルを出力
するタイミングまでのセル跳躍時間(図5(B1)及び
(B2)参照)は非常に大きなものとなる。
ック法に従う受信側端末3のバッファ16で、そのセル
跳躍時間を吸収しようとしても吸収し得ないことも生
じ、すなわち、無瞬断を達成できない場合も生じる。図
5は、セル遅延揺らぎがない理想的な受信側切替部4へ
の入力セル流について示しているが、実際上、セルの遅
延揺らぎはATMネットワーク内におけるセルの競合等
により生じており、このような場合、このセル遅延揺ら
ぎにパス切替前後の伝送遅延差が加わってセル跳躍時間
がさらに大きくなり、バッファ16で吸収し得ないこと
も生じる。
うにバッファ16の容量を大きくすることも考えられる
が、このようにした場合には、受信側端末3の構成が大
形になるという別な問題が生じる。また、常にパスの切
替えを考慮したバッファ16を用意することは全てのパ
ス切替えの可能性を考えた遅延差を用意しなければなら
ず、大きなバッファ16を用いることになる。反対に、
予め適当な遅延差を与えた場合にはパス切替えの自由度
を失ってしまう。
替部4からの大きなセル跳躍時間があるセル流は急峻な
セル遅延揺らぎを有しているものであり、バッファ16
での吸収問題以外にも不都合を引き起こす可能性があ
る。
題は、画像情報や音声情報等の本来の情報自体に実時間
性及び連続性という特質を有する情報の場合には、ネッ
トワークの品質として評価され、ネットワーク品質を左
右する大きな要因である。これは、ATMの場合、固定
容量又は可変容量のいずれについても同じである。
のであり、バッファの容量を増大させることなく、適切
にセル流を円滑化できるようにパスを切り替えることが
できるパス切替方式を提供しようとしたものであり、ま
た、短時間におけるセルの遅延揺らぎが少ないネットワ
ークとし、ネットワーク品質を向上できるパス切替方式
を提供しようとしたものである。
め、本発明においては、現用系パス及び予備系パス間の
切替えを、これら両パスの両端に位置する送信側切替部
及び受信側切替部の動作によって行なうものであって、
送信側切替部又は受信側切替部の一方が切替えに伴うセ
ルの不連続性を補償するための遅延手段を備えているパ
ス切替方式において、以下の各手段を設けた。
パスに対しては、セル列に遅延差測定用セルを挿入した
後、所定個数のセルを出力して現用系パスに対するセル
送出を終了し、予備系パスに対しては、現用系パスに対
する遅延差測定用セルの挿入タイミングと同一のタイミ
ングで遅延差測定用セルを挿入すると共に、現用系パス
からのセル送出の中止以降にセルを出力させる送信側パ
ス切替手段を備え、(2)受信側切替部は、(2−1)
現用系パス及び予備系パスを介した遅延差測定用セルの
到着に基づいて、現用系パスの伝送遅延時間と、予備系
パスの伝送遅延時間との伝送遅延差を求めると共に、現
用系パスからのセル列中の遅延差測定用セルを空セル化
する遅延差測定手段と、(2−2)現用系パスを介して
遅延差測定用セルの到着してから、所定個数のセルの到
着を待って、上記予備系パスへの切替を行う送信側パス
切替手段とを備え、(3)送信側切替部及び又は受信側
切替部は、遅延差測定手段によって求められた伝送遅延
差に基づき、送信側切替部又は受信側切替部に設けられ
ている遅延手段による遅延量を、1セル期間より短い時
間の漸増又は漸減によって伝送遅延差を吸収できる遅延
量まで制御すると共に、その漸増又は漸減動作時間が、
所定個数のセルが受信側切替部に到着する時間内である
ように制御する遅延制御手段を備えている。
切替部が切替えに伴うセルの不連続性を補償するための
遅延手段を備えているものであれば、遅延制御手段は、
遅延差測定手段によって求められた伝送遅延差に基づ
き、予備系パスの伝送遅延時間が現用系パスの伝送遅延
時間より大きい場合には、伝送遅延差を吸収させるよう
に、遅延手段により現用系パスを介したセルを所定の遅
延時間になるまで遅延時間を徐々に大きくさせながら遅
延させ、現用系パスの伝送遅延時間が予備系パスの伝送
遅延時間より大きい場合には、両系パスからのセルの逆
転又は同時到来による順序性の異状を補償させるよう
に、遅延手段により予備系パスを介したセルに所定の遅
延時間を与えた後遅延時間を徐々に小さくさせながら遅
延を削除する。
替部が切替えに伴うセルの不連続性を補償するための遅
延手段を備えているものであれば、遅延制御手段は、送
出セルを、現用系パスへ送出するセルと、予備系パスへ
送出するセルとに切替分離する分離手段と、遅延差測定
手段によって求められた伝送遅延差に基づき、受信側切
替部に到着した現用系パスのセルと予備系パスのセルの
連続性を補償させるように、遅延手段に現用系パスへ送
出するセル又は予備系パスへ送出するセルの遅延時間を
漸増付加又は漸減させながら遅延を制御する。
信側切替部又は受信側切替部の一方に遅延手段を設け
て、パス切替時のセルの順序逆転やセル跳躍等の不連続
性を防止しようとしている。
不連続性には、現用系パスの伝送遅延時間と予備系パス
の伝送遅延時間との実際上の伝送遅延差が大きく影響し
ていることを見逃してパス切替制御を行なっているた
め、遅延手段を利用したことによってはセルの不連続性
を補償し切れておらず、ネットワークとしても短時間に
おける大きなセル遅延揺らぎを有する結果になっている
と、本件発明者は考える。
段を設けて、現用系パスの伝送遅延時間と予備系パスの
伝送遅延時間との伝送遅延差を求め、この求められた伝
送遅延差に基づき、セルの不連続性を押さえるように遅
延手段の遅延動作を制御しパス切替えを行なうこととし
た。
伴うセルの不連続性を補償するための遅延手段を備えて
いるものであれば、伝送遅延差の影響を受けた不連続関
係にある現用系パスからのセル流と予備系パスからのセ
ル流とが到来するので、ここで、求められた伝送遅延差
に応じて、切替前に、この不連続関係を連続関係にする
ように遅延制御手段が遅延手段を制御することになる。
うセルの不連続性を補償するための遅延手段を備えてい
るものであれば、受信側切替部にセル流が到達したとき
には連続関係になっているように、現用系パスへ出力す
るセル流と予備系パスへ出力するセル流を、求められた
伝送遅延差に応じて、遅延制御手段は意図的に不連続関
係になるように遅延手段を制御することになる。
参照しながら詳述する。ここで、図1がこの第1実施例
の構成を示すブロック図であり、図3との同一、対応部
分には同一符号を付して示している。
替部2及び受信側切替部4も、ネットワーク上で、上述
した図3に示すように位置している。
替スイッチ31及び遅延差測定用セル挿入部30を備え
てなり、受信側切替部4は、2個の遅延差測定用セル検
出部32及び33、2個の遅延回路部34及び35、セ
レクタ36並びに切替制御部37を備えてなる。また、
この実施例においても、受信側端末3にはバッファ16
が設けられている。
スイッチ31に接続され、パス切替スイッチ31は、例
えば図示しないパス管理センタからパスの切替えが指示
されていない場合には、送信端20からのセル流を現用
系パス5に送出する。パス切替スイッチ31は、パス管
理センタからパスの切替えが指示された場合には、遅延
差測定用セル挿入部30から伝送路40を介して与えら
れた遅延差測定用セルを現用系パス5及び予備系パス6
に同時に送出し、その後、現用系パス5へのセル流の送
出状態に戻り、この戻った時点から所定量のセルを送出
し終えたときには入力されたセル流を予備系パス6に送
出させるようにし、この送信側切替部2での切替処理を
終了する。
び予備系パス6はそれぞれ、対応する遅延差測定用セル
検出部32、33に接続されている。
ス5を介して与えられたセルが遅延測定用セル以外の場
合にはそのまま通過させて伝送路41を介して遅延回路
部34に与え、現用系パス5を介して与えられたセルが
遅延測定用セルの場合には検出動作し、検出したタイミ
ング情報を切替制御部37に通知すると共に、そのセル
を空セル化して伝送路41を介して遅延回路部34に与
えるものである。遅延差測定用セル検出部33は、予備
系パス6を介して与えられたセルが遅延測定用セル以外
の場合にはそのまま通過させて伝送路42を介して遅延
回路部35に与え、予備系パス6を介して与えられたセ
ルが遅延測定用セルの場合には検出動作し、検出したタ
イミング情報を切替制御部37に通知するものである。
クタ及び遅延回路(例えばFIFO構成)などから構成
されている。各遅延回路部34、35は、切替制御部3
7から指示された場合に内蔵する遅延回路を機能させて
入力されたセルの遅延動作を行なうものであり、この遅
延回路からのセルの出力周期なども切替制御部37の指
示に従うものである。各遅延回路部34、35から送出
されたセルは伝送路43、44を介してセレクタ36に
入力される。
で、遅延回路部34から与えられた現用系パス5を通過
してきたセル、又は、遅延回路部35から与えられた予
備系パス6を通過してきたセルを選択し、受信側端末3
に接続されている伝送路45に送出する。
出部32及び33からの検出タイミング情報に基づい
て、現用系パス5の伝送遅延時間と予備系パス6の伝送
遅延時間の伝送遅延差を求め、求めた伝送遅延差に応じ
て、いずれの遅延回路部34又は35に遅延動作させる
かを決定し、さらに、遅延回路部34又は35内の遅延
回路からの読出し周期などを決定し、決定した遅延回路
部34又は35に決定した読出し周期などの情報を与え
るものである。また、切替制御部37は、セレクタ36
に対して選択制御信号を与えるものである。
ける切替処理の概要を示すフローチャートである。
系パス6の伝送遅延時間との遅延差を測定し、いずれの
系の伝送遅延時間がどれだけ大きいかを判別する(ステ
ップ200〜202)。
には(ステップ201で肯定結果)、現用系パス5に係
る遅延回路部34の遅延回路を機能させ、現用系パス5
を介して送信されてきたセルを遅延回路に書込むと共
に、伝送遅延差に応じて定めた周期で読出すことで、現
用系パス5を介して送信されてきたセルを少しずつ遅延
時間を大きくしながら遅延させ、これにより伝送遅延差
を吸収できたときには遅延動作を終了させ、そして現用
系パス5からの最終セルに対する処理が終了すると、セ
レクタ36に選択入力の切替えを実行させて一連の切替
処理を終了する(ステップ203〜205)。なお、セ
ルの遅延揺らぎによって最終セルの前に伝送遅延差を吸
収し終えることがある。また、遅延時間は、0から伝送
遅延差に変化させていることになる。
6の伝送遅延時間とが等しい場合には(ステップ201
及び202で否定結果)、両遅延回路部34及び35内
の遅延回路を切り離したままにしておいて入力セルを遅
延させることなく、セレクタ36にセルを入力させ、現
用系パス5を介した最終セルをセレクタ36が通過させ
たタイミングでセレクタ36を予備系側に切り替えて一
連の切替処理を終了する(ステップ205)。
には(ステップ201で否定結果、ステップ202で肯
定結果)、予備系パス6に係る遅延回路部35内の遅延
回路を機能させる状態に設定し、現用系パス5を介して
きた最終セルをセレクタ36が通過させたタイミングで
セレクタ36を予備系側に切り替え、予備系パス6を介
して送信されてきたセルを遅延回路部35内の遅延回路
に書込むと共に、遅延差に応じた周期で読出すことで
(読出し周期の方が短い)、予備系パス6を介して送信
されてきたセルを少しずつ遅延時間を小さくしながら遅
延させ、これにより遅延時間が0になると遅延回路部3
5内の遅延回路を切り離して予備系パス6からのセルを
遅延させることなく選択させるようにして一連の切替処
理を終了する(ステップ206〜209)。なお、遅延
時間は、伝送遅延差から0に変化させていることにな
る。
が長い場合における受信側切替部4の入力セル流及び出
力セル流を示す説明図である。なお、図7は、入力セル
流に遅延揺らぎがない理想的な場合を示している。
5及び予備系パス6に同時に送出された遅延差測定用セ
ルCDは、図7(A)及び(B)に示すように、受信側
切替部4には現用系パス5からのものが先に到着し、そ
の後、伝送遅延差TDだけ遅れて予備系パス6からのも
のが到着する。両系のパス5及び6を介した遅延差測定
用セルCDの到着によって伝送遅延差TD1が受信側切
替部4で認識され、遅延回路部34から出力させるセル
流のセル間隔Ta1(入力セル流に係るセル間隔Tn1より
長い)が決定される。
測定用セルCDが到着すると、直ちに現用系パス5から
到着するセルに遅延処理を施す場合を示しており、現用
系パス5からのセルC4 から最終セルC K-1までに対し
てこれらのセル間隔Ta1が一定になるように遅延処理が
施されている。ここで、遅延回路部34による遅延時間
は、セルC4 が最も小さく(=Ta1−Tn1)、最終セル
CK-1 が最も大きくなる(=TD1)。なお、最終セル
CK-1 に至る前にあるセルの遅延時間が伝送遅延差TD
1に等しく(又はそれ以上)になった場合は、例えば、
それ以降、最終セルまでは遅延時間を伝送遅延差TDに
させる。
対する遅延処理を行ない、現用系パス5から到来するセ
ルの最終セルCK-1 に対する遅延処理が終了すると、セ
レクタ36が予備系パス6からのセルを選択する状態に
切り替わる。このときには、予備系パス6からのセル流
に対する遅延処理は行なわれないが、現用系パス5から
のセル流に対する遅延処理によって、図7(C)に示す
ように、セレクタ36からの出力セル流においては、現
用系パス5からの最終セルCK-1 と予備系パス6からの
最初のセルCKにはセル跳躍期間がない連続性を有して
いる。すなわち、現用系パス5及び予備系パス6の伝送
遅延差TD1がセレクタ36からの出力セル流において
は吸収されている。見方をかえれば、この受信側切替部
4からの出力セル流は、セル跳躍という急峻なセルの遅
延揺らぎを防止できているものとなっている。
を遅延差測定用セルCD以降の到来セル数によって検知
するようにしても良く、また、最終セルCK-1 の所定フ
ィールド(例えば情報フィールドの一部)に最終セルで
あることを表す情報を挿入することとして受信側切替部
4で検知するようにしても良く、さらに、最終セルの次
に切替を指示するようなセルを送出することで受信側切
替部4で検知するようにしても良い。
が長い場合における受信側切替部4の入力セル流及び出
力セル流を示す説明図である。なお、図8も、入力セル
流に遅延揺らぎがない理想的な場合を示している。
5及び予備系パス6に同時に送出された遅延差測定用セ
ルCDは、図8(A)及び(B)に示すように、受信側
切替部4には予備系パス6からのものが先に到着し、そ
の後、伝送遅延差TD2だけ遅れて現用系パス5からの
ものが到着する。両系のパス5及び6を介した遅延差測
定用セルCDの到着によって伝送遅延差TD2が受信側
切替部4で認識され、予備系パス6側の遅延回路部35
から出力させるセル流のセル間隔Ta2(入力セル流の平
均セル間隔Tn2より短い)が決定され、また遅延回路部
35を遅延動作させる状態に設定する。なお、予備系パ
ス6からの最初のセルに対する遅延時間は、伝送遅延差
TD2に設定され、遅延動作が施された後のセル間隔T
a2は、遅延時間が徐々に小さくなるように選定される。
ては遅延処理が実行されず、図8(C)に示すように、
現用系パス5からのセル流C1 〜CK-1 はセル間隔が変
更されずにそのままセレクタ36から送出される。
5の方が長いので、図8(A)及び(B)に示すよう
に、現用系パス5からの最後の方のセル、例えばセルC
K-2 及びCK-1 が受信側切替部4に到着するのと平行に
予備系パス6からの最初の方のセル、例えばセルCK 及
びCK+1 が到着する。
部35は遅延動作するように設定されているので、予備
系パス6からの最初のセルCK は伝送遅延差TD2だけ
遅延され、それ以降のセルCK+1 、C(K+2)、…は
これ以降設定されたセル間隔Ta2を有するように遅延さ
れる(遅延時間自体は短くなっていく)。その結果、図
8(C)に示すように、セレクタ36からの出力セル流
においては、現用系パス5からの最終セルCK-1 が表れ
てセレクタ36が切り替わってから、予備系パス6から
のセルCK 、CK+1 、…が続き、予備系パス6からのセ
ルがこの出力セル流からなくなることはなくまた順序も
保たれている。
理を行なっていくうちに、遅延時間が0に達し、このと
きには、遅延回路部35内の遅延回路を切り離して遅延
処理を終了させる。その結果、この時点以降に到着した
予備系パス6からのセル流CL+1 、CL+2 …は、図8
(C)に示すように、そのままセレクタ36からの出力
となる。
すなわち短時間における少ない遅延揺らぎを達成してい
る。
えるだけであるので、セル流の図示及びその説明は省略
する。
び予備系パス6の伝送遅延差を測定し、受信側切替部4
において、伝送遅延差に応じて、現用系パス5又は予備
系パス6からのセル流を遅延制御するようにしたので、
受信側切替部4から送出されたセル流においてセル跳躍
やセル間隔が悪戯に狭くなることを防止でき、滑らかな
パス切替を実現することができる。
端末3におけるバッファ16の容量を大きくすることな
く、バッファ16における入力セル流のスムージングが
実現されており、このバッファ16でセルが廃棄される
ようなことを防止できる。なお、このようなスムージン
グによって、伝送情報が画像や音声サービスの場合で
も、アダプティブクロック形のバッファ量を小さくし、
セルロスを起こすことなく伝送遅延を最小に保てるとい
うことでネットワークの品質低下を防止することができ
る。
参照しながら詳述する。ここで、図9がこの第2実施例
の構成を示すブロック図であり、図1との同一、対応部
分には同一符号を付して示している。
て、遅延回路部34及び35が同時に遅延動作すること
はあり得ない。第2実施例のパス切替方式は、この点を
考慮し、1個の遅延回路部によって、第1実施例と同様
な効果を得ることができるパス切替方式を実現しようと
したものである。
2及び受信側切替部4も、ネットワーク上で、上述した
図3に示すように位置している。
作は第1実施例と同様であるので、その説明は省略す
る。
チ50、2個の遅延差測定用セル検出部51及び52、
遅延回路部53、セル調整部54、交換スイッチ55及
び切替制御部56から構成されている。
び予備系パス6はそれぞれ、クロスコネクトスイッチ5
0に接続されている。このクロスコネクトスイッチ50
は、切替制御部56の制御に従い、現用系パス5を伝送
路60に接続すると共に予備系パス6を伝送路61に接
続するか、又は、現用系パス5を伝送路61に接続する
と共に予備系パス6を伝送路60に接続するものであ
る。なお、後者の接続状態は、後述するように、測定さ
れた遅延差に応じて定まる遅延処理が必要な現用系パス
5又は予備系パス6からのセル流を遅延回路部53に入
力させるためにとられる状態である。
0を介して与えられた現用系パス5からの遅延測定用セ
ルを検出するものであり、検出したときにはそのタイミ
ング情報を切替制御部56に通知すると共に、そのセル
を空セル化して伝送路62を介してセル調整部54に与
えるものである。他方、遅延差測定用セル検出部52
は、伝送路61を介して与えられた予備系パス6からの
遅延測定用セルを検出するものであり、検出したときに
はそのタイミング情報を切替制御部56に通知すると共
に、そのセルを空セル化して伝送路63を介して遅延回
路部53に与えるものである。なお、各遅延差測定用セ
ル検出部51、52は、遅延測定用セル以外のセルが与
えられたときにはそのまま通過させる。
遅延回路(例えばFIFO構成)などから構成されてい
る。遅延回路部53は、切替制御部56から指示された
場合に内蔵する遅延回路を機能させて入力されたセル
(現用系パス5からのセルの場合もあり、予備系パス6
からのセルの場合もある)の遅延動作を行なうものであ
り、この遅延回路からのセルの出力周期も切替制御部5
6の指示に従うものである。なお、遅延回路部53から
のセル間隔が一定であることは、遅延時間からみると、
遅延時間を漸増又は漸減していることになり、当初の遅
延時間や遅延動作を終了させる際の遅延時間なども切替
制御部56によって設定される。遅延回路部53から送
出されたセルは伝送路64を介してセル調整部54に入
力される。
下で、伝送路62及び64から与えられたセルを選択す
ると共に、遅延回路部53によるセル流の制御を経ても
セル順序の確保ができないような場合にそのセル順序を
確保する処理(バッファリング処理)をも行なうもので
あり、調整後のセル流を伝送路65を介して交換スイッ
チ55に与える。
を行なうものであり、交換されたセル流を伝送路66を
介して受信側端末3に与えるものである。なお、交換ス
イッチ55がパス切替スイッチであっても良い。
出部61及び62からの検出タイミング情報に基づい
て、現用系パス5の伝送遅延時間と予備系パス6の伝送
遅延時間の伝送遅延差を求め、求めた伝送遅延差に応じ
て、いずれのパスからのセル流をどのタイミングから遅
延回路部53に与えるか、遅延回路部53にどのような
遅延動作を実行させるかなどを決定し、決定した内容に
応じて、遅延回路部53だけでなく、クロスコネクトス
イッチ50やセル調整部54をも制御するものである。
おける切替処理の概要を示すフローチャートである。
系パス6の伝送遅延時間との遅延差を測定し、いずれの
系の伝送遅延時間が大きいかを判別する(ステップ30
0〜302)。なお、クロスコネクトスイッチ50は、
初期状態において、現用系パス5からのセル流を遅延差
測定用セル検出部51に与え、予備系パス6からのセル
流を遅延差測定用セル検出部52に与えるようになって
いる。
には(ステップ301で肯定結果)、クロスコネクトス
イッチ50を、現用系パス5からのセル流を(遅延差測
定用セル検出部52を介して)遅延回路部53に与え、
予備系パス6からのセル流を(遅延差測定用セル検出部
51を介して)セル調整部54に与えるように切替える
と共に、セル調整部54を遅延回路部53に接続されて
いる伝送路64からのセル流を選択させるようにし、ま
た、遅延回路部53の遅延回路を機能させ、現用系パス
5を介して送信されてきたセルを遅延回路に書込むと共
に、遅延差に応じた周期で読出すことで、現用系パス5
を介して送信されてきたセルを少しずつ遅延時間を大き
くしながら遅延させ、これにより伝送遅延差を吸収でき
て現用系パス5からの最終セルに対する遅延処理及びセ
ル調整部54の選択処理が終了すると、セル調整部54
が選択する伝送路を伝送路62から伝送路64に切り替
えて一連の切替処理を終了する(ステップ303〜30
6)。
6の伝送遅延時間とが等しい場合には(ステップ30
1、302で否定結果)、遅延回路部53内の遅延回路
を切り離したままにして遅延処理させることなく、セル
調整部54で選択する伝送路を現用系パス5からの最終
セルを出力させたときに伝送路62から伝送路64に切
り替えて一連の切替処理を終了する(ステップ30
6)。
には(ステップ301で否定結果、ステップ302で肯
定結果)、クロスコネクトスイッチ50の状態を変更す
ることなく、遅延回路部53内の遅延回路を機能させる
状態に設定し、現用系パス5を介してきた最終セルをセ
ル調整部54が通過させたタイミングでセル調整部54
を伝送路64側に切り替える(ステップ307〜30
9)。そして、予備系パス6を介して送信されてきたセ
ルを遅延回路部53内の遅延回路に書込むと共に、遅延
差に応じた周期で読出すことで(読出し周期の方が短
い)、予備系パス6を介して送信されてきたセルを少し
ずつ遅延時間を小さくしながら遅延させ、これにより遅
延時間が0になると遅延回路部53内の遅延回路を切り
離して一連の切替処理を終了する(ステップ310、3
11)。
作が第1実施例とは若干異なるが、受信側切替部4の入
力セル流と出力セル流との関係は、第1実施例について
示した図7及び図8と同様になり、セル流の説明は省略
する。
ス5及び予備系パス6の伝送遅延差を測定し、受信側切
替部4において、伝送遅延差に応じて、現用系パス5又
は予備系パス6からのセル流を遅延制御するようにした
ので、受信側切替部4から送出されたセル流においてセ
ル跳躍やセル間隔が悪戯に狭くなることを防止でき、滑
らかなパス切替を実現することができる。
16の容量を大きくすることなく、バッファ16におけ
るスムージングを実現でき、このバッファ16でセルが
廃棄されるようなことを防止でき、伝送情報が画像や音
声の場合でも品質低下を防止できる。
遅延揺らぎを従来より小さくしており、受信側端末3の
処理負担を軽減できる。
参照しながら詳述する。ここで、図11がこの第3実施
例の構成を示すブロック図であり、図1との同一、対応
部分には同一符号を付して示している。
切替方式において、測定された伝送遅延差の情報を受信
側切替部で利用するものを示したが、第3実施例のパス
切替方式は、測定された伝送遅延差の情報を送信側切替
部2で利用しようとしたものである。
切替部2及び受信側切替部4も、ネットワーク上で、上
述した図3に示すように位置している。
明しながら構成も明らかにする。
力端20から入力され伝送路21を介して送信側切替部
2のパス切替スイッチ70に入力されたセル流は、この
パス切替スイッチ70によって伝送路80に出力されて
遅延回路部71に与えられ、遅延されることなくそのま
ま遅延回路部71を通過して現用系パス5に送出され
る。この現用系パス5を通過して受信側切替部4の遅延
差測定用セル検出部72に入力されたセル流は、この遅
延差測定用セル検出部72を通過して伝送路81を介し
てパス切替スイッチ73に達し、このパス切替スイッチ
73の切替動作によって受信側端末3に接続している伝
送路82に送出される。
管理センタから切替要求が与えられた送信側切替部2の
切替制御部74は、まず、遅延差測定用セル挿入部75
を起動させると共にパス切替スイッチ70を制御して、
遅延差測定用セル挿入部75から伝送路83に出力され
た遅延差測定用セルをパス切替スイッチ70から2個の
伝送路80及び84に同時に出力させ、これら伝送路8
0及び84に出力された遅延差測定用セルは、通過状態
に制御されている遅延回路部71又は76を介して現用
系パス5及び予備系パス6に同時に送出される。
び予備系パス6への送出動作を終えたときには、送信側
切替部2は入力されたセルを現用系パス5に送出する状
態に復帰する。
出されても、その伝送遅延時間の相違によって、受信側
切替部4には、現用系パス5及び予備系パス6を介した
遅延差測定用セルは異なったタイミングで到達する。遅
延差測定用セル検出部72は、現用系パス5を介した遅
延差測定用セルを検出してその検出タイミング情報を受
信側切替部4内の切替制御部77に与えると共に、空セ
ル化して伝送路81を介してパス切替スイッチ82に与
える。他方の遅延差測定用セル検出部78は、予備系パ
ス6を介した遅延差測定用セルに対して、その検出タイ
ミング情報を受信側切替部4内の切替制御部77に与え
る等の同様な処理を行なう。
替制御部77は(又はさらにこの制御部77から通知を
受けたパス管理センタは)、現用系パス5及び予備系パ
ス6間の伝送遅延差を求める。このようにして求められ
た伝送遅延差は、送信側切替部4の切替制御部74に通
知される。例えば、パス管理センタから通知するもので
あっても良く、切替制御部77から切替制御部74に逆
方向の経路で通知するものであっても良い。
の切替制御部74は、伝送遅延差に基づいて、遅延処理
させる遅延回路部71又は76を決定したり、遅延制御
の内容を決定したり、パス切替スイッチ70の切替タイ
ミングを決定したりする。なお、このような決定処理も
パス管理センタが行なうようにしても良い。
延時間の方が長い場合には、例えば、遅延回路部71を
起動して現用系パス5へ送出するセルを遅延させると共
に、その遅延時間を徐々に増大させていく(なお、例え
ばセル間隔は同一とする)。また、切替制御部74は、
現用系パス5へ送出するセルの遅延時間が伝送遅延差に
等しくなったセルの次のセルがパス切替スイッチ70に
入力されるタイミングでパス切替スイッチ70を動作さ
せて、入力されたセルを遅延回路部76側に与えさせ、
この遅延回路部76をそのまま通過させて予備系パス6
に送出させるようにして一連の切替処理を終了する。
ス5に送出されるセルと予備系パス6に送出されるセル
とは一部期間が重複し、非連続なものとなっているが、
受信側切替部4に達したときには現用系パス5からのセ
ルと予備系パス6からのセルとの連続性が得られてい
る。
延時間の方が長い場合には、例えば、パス切替スイッチ
70を直ちに動作させて入力されたセルを遅延回路部7
6に与えさせると共に、この遅延回路部76を起動して
予備系パス6へ送出するセルを遅延させ、この際、当初
の遅延時間として伝送遅延差を設定し、予備系パス6へ
のセルの送出が進むに従い遅延時間を徐々に減少させて
いく(なお、例えばセル間隔は同一とする)。そして、
切替制御部74は、予備系パス6へ送出するセルの遅延
時間が0となったときには遅延回路部76の遅延動作を
終了させ、遅延回路部76をセルをそのまま通過させる
状態にして一連の切替処理を終了する。
ス5に送出されるセルと予備系パス6に送出されるセル
とに跳躍期間(空白期間)が生じて非連続なものとなっ
ているが、受信側切替部4に達したときには現用系パス
5からのセルと予備系パス6からのセルとの連続性が得
られている。
延時間と予備系パス6の伝送遅延時間とが等しい場合に
は、例えば、パス切替スイッチ70を直ちに動作させて
入力されたセルを遅延回路部76に与えさせると共に、
遅延回路部76をそのまま通過させて予備系パス6に送
出させるようにして一連の切替処理を終了する。
ス5に送出されるセルと予備系パス6に送出されるセル
とは連続なものとなり、受信側切替部4に達したときに
も現用系パス5からのセルと予備系パス6からのセルと
が連続なものとなる。
ら最終セルが到来したときにパス切替スイッチ73を切
替動作して一連の切替処理を終了する。
備系パス6の伝送遅延差を測定し、送信側切替部2にお
いて、伝送遅延差に応じて、現用系パス5又は予備系パ
ス6へのセル流を遅延制御するようにしたので、受信側
切替部2に到達した現用系パス5からのセル流及び予備
系パス6からのセル流は連続したものとなり、ネットワ
ーク全体として滑らかなパス切替を実現することができ
る。
16の容量を大きくすることなく、バッファ16におけ
るスムージングを実現でき、このバッファ16でセルが
廃棄されるようなことを防止でき、伝送情報が画像情報
や音声情報の場合でも品質低下を防止できる。
全体のセル遅延揺らぎを小さいものとでき、伝送品質を
向上させることができる。
4は現用系パス5及び予備系パス6からのセル流によっ
て切替の要求を認識するものであったが、例えばパス管
理センタから受信側切替部4にも切替要求が与えられ、
この要求を受けた後に遅延制御を実行するものであって
も良い。
ATM網に適用したものを示したが、同様なパス制御が
必要な他の通信網にも適用することができる。
は、遅延動作を行なう遅延回路部の決定や遅延時間の決
定などを受信側切替部4内の切替制御部が行なうものを
示したが、パス管理センタが行なうようにしても良い。
延差測定用セルを現用系パス5及び予備系パス6に同時
に出力するものを示したが、送出タイミングの時間差が
規定されていれば遅延差測定用セルを現用系パス5及び
予備系パス6に異なるタイミングで出力するようにして
も良い。
ては、クロスコネクトスイッチ50の前段側に遅延差測
定用セル検出部51、52を設けたものを挙げることが
できる。
測定用セルを1個だけ送受するものを示したが、複数の
遅延差測定用セルを送受して高精度に伝送遅延差を求め
るようにしても良い。
制御されるアダプティブクロックのクロック再生が可能
なスピード、及び、画像、音声等の再生に支障がないス
ピードで行なわれることが有効である。また、これによ
らずともネットワークでセル揺らぎ規定(短時間)が定
められればセル揺らぎがこの規定の中に入るように制御
されることが有効である。さらに、同時にパスの容量制
限(セル流のスピード)に違反しないスピードを考慮し
て制御するのが好ましい。
ダプティブクロック法に従うものである場合に大きな効
果を奏するものであるが、受信側端末が固定クロックの
バッファを有するネットワークにも適用できるものであ
る。
パス及び予備系パスの伝送遅延差を測定し、測定された
伝送遅延差に応じて、現用系パス又は予備系パスからの
セル流を遅延制御するようにしたので、受信側切替部か
ら出力されたセル流の連続性を確保できる、しかも従来
よりネットワーク全体としてのセル遅延揺らぎを小さく
できる、滑らかなパス切替方式を実現することができ
る。
らぎを小さく押さえ、受信側端末のバッファ(特にはア
ダプティブクロック形のもの)を小さくでき、遅延を現
在のパスによる必要最小限のものとできるという意味で
ネットワーク品質を向上させることができる。
ロック図である。
ある。
す説明図(その1)である。
す説明図(その2)である。
である。
ル挿入部、 31、70、73 …パス切替スイッ
チ、 32、33、51、52、72、78…遅延量測定用セ
ル検出部、 34、35、53、71、76 …遅延回路部、 36 …セレクタ、 37、56、74、77 …切替制御部、 50 …クロスコネクト
スイッチ、 54 …セル調整部、 55 …交換スイッチ。
Claims (3)
- 【請求項1】 現用系パス及び予備系パス間の切替え
を、これら両パスの両端に位置する送信側切替部及び受
信側切替部の動作によって行なうものであって、上記送
信側切替部又は上記受信側切替部の一方が切替えに伴う
セルの不連続性を補償するための遅延手段を備えている
パス切替方式において、上記送信側切替部は、 上記現用系パスに対しては、セル列に遅延差測定用セル
を挿入した後、所定個数のセルを出力して上記現用系パ
スに対するセル送出を終了し、上記予備系パスに対して
は、上記現用系パスに対する上記遅延差測定用セルの挿
入タイミングと同一のタイミングで上記遅延差測定用セ
ルを挿入すると共に、上記現用系パスからのセル送出の
中止以降にセルを出力させる送信側パス切替手段を備
え、 上記受信側切替部は、 上記現用系パス及び上記予備系パスを介した上記遅延差
測定用セルの到着に基づいて、 上記現用系パスの伝送遅
延時間と、上記予備系パスの伝送遅延時間との伝送遅延
差を求めると共に、上記現用系パスからのセル列中の上
記遅延差測定用セルを空セル化する遅延差測定手段と、上記現用系パスを介して上記遅延差測定用セルの到着し
てから、上記所定個数のセルの到着を待って、上記予備
系パスへの切替を行う送信側パス切替手段とを備え、 上記送信側切替部及び又は上記受信側切替部は、 上記遅延差測定手段によって求められた伝送遅延差に基
づき、上記送信側切替部又は上記受信側切替部に設けら
れている上記遅延手段による遅延量を、1セル期間より
短い時間の漸増又は漸減によって上記伝送遅延差を吸収
できる遅延量まで制御すると共に、その漸増又は漸減動
作時間が、上記所定個数のセルが上記受信側切替部に到
着する時間内であるように制御する遅延制御手段を備え
たことを特徴としたパス切替方式。 - 【請求項2】 上記受信側切替部が切替えに伴うセルの
不連続性を補償するための遅延手段を備えている請求項
1に記載のパス切替方式において、 上記遅延制御手段は、 上記遅延差測定手段によって求められた伝送遅延差に基
づき、上記予備系パスの伝送遅延時間が上記現用系パス
の伝送遅延時間より大きい場合には、伝送遅延差を吸収
させるように、上記遅延手段により上記現用系パスを介
したセルを所定の遅延時間になるまで遅延時間を徐々に
大きくさせながら遅延させ、上記現用系パスの伝送遅延
時間が上記予備系パスの伝送遅延時間より大きい場合に
は、両系パスからのセルの逆転又は同時到来による順序
性の異状を補償させるように、上記遅延手段により上記
予備系パスを介したセルを所定の遅延時間から遅延時間
を徐々に小さくさせながら遅延させることを特徴とした
パス切替方式。 - 【請求項3】 上記送信側切替部が切替えに伴うセルの
不連続性を補償するための遅延手段を備えている請求項
1に記載のパス切替方式において、 上記遅延制御手段は、 上記遅延差測定手段によって求められた伝送遅延差に基
づき、上記受信側切替部に到着した上記現用系パスのセ
ルと上記予備系パスのセルの連続性を補償させるよう
に、上記遅延手段に上記現用系パスへ送出するセル又は
上記予備系パスへ送出するセルを遅延時間を漸減又は漸
増させながら遅延させることを特徴としたパス切替方
式。
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-
1993
- 1993-03-11 JP JP5081993A patent/JP2999087B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
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電子情報通信学会技術研究報告,CS88−55(1988−9−27),龍野秀雄他,高速バースト多重伝送システムにおける無瞬断パス切替方式,p.19−24 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06268669A (ja) | 1994-09-22 |
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