JP4808273B2 - データ伝送装置 - Google Patents
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Description
図14(1)に示すデータ伝送装置1aは、1:1冗長方式を採用したものであり、2重化されたスイッチSW0及びSW1(以下、符号SWで総称することがある。)と、スイッチSW0及びSW1のいずれか一方に対して入力されたデータDTを与えるN個の入力インタフェースIFi_1〜IFi_N(以下、符号IFiで総称することがある。)と、スイッチSW0又はSW1から出力されたデータDTを後段に出力するN個の出力インタフェースIFo_1〜IFo_N(以下、符号IFoで総称することがある。)と、これらの入力インタフェースIFi、スイッチSW、及び出力インタフェースIFoを制御する制御部10とで構成されている。
図示の如く入力インタフェースIFi_1に出力インタフェースIFo_1の後段装置(図示せず)宛てのデータDTが入力された場合を例に取ると、入力インタフェースIFi_1はデータDTをスイッチSW0のみに与え、スイッチSW0はデータDTを出力インタフェースIFo_1に対して出力する。
これにより、データDTはスイッチSW1を経由して出力インタフェースIFo_1で受信され、以てデータ伝送装置1aはデータ伝送を継続することが可能となる。
図15(1)に示すデータ伝送装置1bは、1+1冗長方式を採用したものであり、入力インタフェースIFiが、データDTをスイッチSW0及びSW1に並列に与え、出力インタフェースIFoが、制御部10からの選択指示INSに基づきスイッチSW0及びSW1のいずれか一方から出力されたデータDTを選択し、他方から出力されたデータDTを廃棄する点が上記の従来例[1]と異なっている。
このようにして、スイッチに障害が発生した場合であっても、データ伝送装置1bは、上記の従来例[1]と同様、データ伝送を継続することが可能となる。
なお、参考例として、下記の(1)及び(2)に示すものがある。
無線端末同士間でフレームにシーケンス番号を格納して送受信し、各無線端末が、受信したフレーム中のシーケンス番号の連続性が欠けた時に隠れ端末の位置関係にある2つの無線端末が存在することを認識する通信ネットワークシステム(例えば、特許文献1参照。)。
伝送路上流側の伝送装置が、現用系及び予備系の両伝送路にモニタリングセルを送出し、下流側の伝送装置が、モニタリングセル間の遅延関係に基づいて両伝送路の伝送遅延を調整すると共に、伝送遅延が等しくなった時に伝送路の切替を行う伝送路切替システム(例えば、特許文献2参照。)。
従って、本発明は、スイッチに障害が発生した場合であっても、瞬断を生じること無く通信を継続することが可能なデータ伝送装置を提供することを目的とする。
これにより、輻輳状態に在るスイッチのフレーム処理負荷を軽減することができる。
概略動作例:図1及び図2
図1は、本発明の実施例[1]に係るデータ伝送装置1内のスイッチSW0及びSW1のいずれにも障害が発生していない場合の概略動作例を示し、図2は、スイッチSW0に障害が発生している場合の概略動作例を示している。
また、出力インタフェースIFo_1宛ての3つのデータDT4〜DT6が入力された入力インタフェースIFi_2は、データDT4〜DT6に出力IF番号ON=“1”及び入力IF番号IN=“2”と共に、シーケンス番号SN=“1”〜“3”をそれぞれ付加したフレームFR4〜
FR6を生成してスイッチSW0及びSW1に並列に与える。
これにより、出力インタフェースIFo_1は、スイッチSW0及びSW1からフレームFR1〜FR6を並列且つ重複して受信することになるが、入力IF番号INに従い、図示の如く入力インタフェースIFi_1で生成されたフレームFR1〜FR3と入力インタフェースIFi_2で生成されたフレームFR4〜FR6を分離して記憶する。この後、出力インタフェースIFo_1は、同一のシーケンス番号SNの内、○印で囲んだ最先のものを選択する。
一方、図2に示す如くスイッチSW0に障害が発生している場合、スイッチSW1からのみフレームFR1〜FR6が出力されるため、出力インタフェースIFo_1は、これらのフレームFR1〜FR6を全て選択してデータDT1〜DT6を転送する。
図3に示すデータ伝送装置1は、2重化されたスイッチSW0及びSW1と、N個のインタフェースIF_1〜IF_N(以下、符号IFで総称することがある。)と、これらのインタフェースIF及びスイッチSWを制御する制御部10とで構成されている。この内、図1及び図2に示した入力インタフェースIFiは、各インタフェースIF中の入力部100に相当し、出力インタフェースIFoは、各インタフェースIF中の出力部200に相当し、入力部100と出力部200は対にして設けられている。
ここで、上記の装置内ヘッダHDは、図4に示すように、フレームFRの宛先である出力インタフェース(出力部200)のIF番号ONと、入力インタフェース(入力部200自身)のIF番号INと、データDTの入力順序を示すシーケンス番号SNとで構成されている。なお、シーケンス番号SNの代わりにデータDTの入力時刻を示すタイムスタンプを用いても良い。
図1に示したデータDT1〜DT3が、図3のインタフェースIF_1内の入力部100に入力された場合を例に取ると、装置内ヘッダ付加部110は、まず出力IF番号ON=“1”、入力IF番号IN=“1”、及びシーケンス番号SN=“1”を設定した装置内ヘッダHDをデータDT1に付加して生成したフレームFR1を複製処理部120に与える。
同様にして、フレームFR2(ON=“1”, IN=“1”,SN=“2”)及びFR3(ON=“1”, IN=“1”, SN=“3”)も、インタフェースIF_1内の出力部200に順次与えられる。
今、プロテクション部220_1に、FR1(SW0)(スイッチSW0からのフレームFR1の意味、以下同様。)→FR1(SW1)→FR2(SW1)→FR2(SW0)→FR3(SW0)→FR3(SW1)の順にフレームが入力されたとすると、プロテクション部220_1内の装置内ヘッダ除去部221は、フレームFR1〜FR3から装置内ヘッダHDを順次除去し、データDT1→DT1→DT2→DT2→DT3→DT3の順にデータをデータメモリMEM1及びアドレス管理部222に与える。
これと並行して、シーケンス番号抽出・スイッチ番号付与部223は、シーケンス番号SN及びスイッチ番号SWNを、{1,0(スイッチSW0)}→{1, 1(スイッチSW1)}→{2, 1}→{2, 0}→{3, 0}→{3, 1}の順にプロテクション管理部224に与える。
また、プロテクション管理部224は、プロテクションメモリMEM2に対する書込処理とは非同期に、メモリMEM2を参照してフレームFR1〜FR3の先後着判断処理を行う。
そして、プロテクション管理部224は、内部で管理するスイッチ選択状態を判定する(ステップS2)。スイッチSW0及びSW1のいずれも輻輳していない両系状態(初期状態を含む。)においては、プロテクション管理部224は、読み出したレコードのシーケンス番号SNと同一のシーケンス番号SNがプロテクションメモリMEM2内に既に記憶されているか否かを判定する(ステップS3)。
そして、プロテクション管理部224は、後着のデータDT1の遅延を測定するためにタイマTIM1を起動し(ステップS5)、この後、上記のステップS1に戻り、プロテクションメモリMEM2から次のアドレスB2のレコード(シーケンス番号SN=“1”、スイッチ番号SWN=“1”、及び書込アドレスWA=“A2”)を読み出す。
これにより、データメモリMEM1のアドレスA2に記憶されているデータDT1は読み出されること無く、廃棄されることとなる。
このようにして、プロテクション部220(すなわち、出力部200)からはデータDT1〜DT3がこの順に重複すること無く出力されることとなる。
なお、データDTが一定間隔で入力される固定長のセグメントであるような場合には、上記のタイマTIMに代えて、先着データ−後着データ間のレコード数(すなわち、他のデータの数)を計数することにより遅延を推定しても良い。
スイッチ番号SWNが輻輳状態に在るスイッチと一致していない時、プロテクション管理部224は、読み出したレコード中の書込アドレスWAを用いてデータ読出処理を実行する(ステップS11)と共に、輻輳状態に在るスイッチから出力され且つ同一のシーケンス番号SNが格納されたフレームFRの遅延を測定するためにタイマTIM2を起動する(ステップS12)。ここで、このタイマTIM2は、上記のタイマTIM1と同一のものを用いても良い。
この時、タイマTIM2が既に終了していれば、プロテクション管理部224は、スイッチが依然輻輳状態に在ると判断してデータ廃棄処理を実行する(ステップS14)。
また、プロテクション管理部224は、上記のステップS1においてプロテクションメモリMEM2からレコードを読み出す度毎に、図8に示すレコード保持時間監視処理を実行する(ステップS20)。
プロテクション管理部224は、このタイマTIM3が終了するまではレコードを保持する(ステップS22)が、タイマTIM3が終了した時には消去する(ステップS23)。
図7に示したステップS9において片系状態に移行した際、プロテクション管理部224は、図9に示すように、インタフェースIF_1内の複製処理部120及び制御部10に対して、輻輳状態に在るスイッチのスイッチ番号SWN及び輻輳状態STS(輻輳発生)を設定した輻輳情報INFOを通知する。
また、制御部10は、他のインタフェースIF_2〜IF_N内の各複製処理部120に対して輻輳情報INFOを転送する。これにより、インタフェースIF_2〜IF_N内の各複製処理部120は、インタフェースIF_1内の複製処理部120と同様にして輻輳状態に在るスイッチへのフレームFRの出力を停止する。
これにより、インタフェースIF_1〜IF_N内の各複製処理部120が、輻輳状態が解消したスイッチへのフレームFRの出力を再開する。
図10に示すように、インタフェースIF_1内のプロテクション管理部224は、上記の処理例(1)とは異なり、インタフェースIF_1内の装置内ヘッダ付加部110に対して輻輳情報INFOを通知する。
このフレームFRaをスイッチSW0から受けた他のインタフェースIF_2〜IF_N内の各プロテクション管理部224は、各複製処理部120に対して輻輳情報INFOを通知する。
この後、所定時間が経過した時、インタフェースIF_1内のプロテクション管理部224は、上記の処理例(1)と同様にスイッチSW1の輻輳状態が解消したと見做し、スイッチ番号SWN(1)及び輻輳状態STS(輻輳解消)を設定した輻輳情報INFOを装置内ヘッダ付加部110に対して通知する。
これにより、他のインタフェースIF_2〜IF_N内の各複製処理部120は、スイッチSW1の輻輳状態が解消したことを認識し、スイッチSW1へのフレームの出力を再開する。
図12に示すデータ伝送装置1の入力部100は、上記の実施例[1]の構成に加えて、入力されたデータDT中の所定情報に基づきデータDTをn個のクラス(優先度)に分類するnクラス分類部130を備え、これに対応して、n個の装置内ヘッダ付加部110_1〜110_n及びn個の複製処理部120_1〜120_nが設けられている。また、入力部100は、各複製処理部120_1〜120_nから出力されるフレームFRを多重化してスイッチSW0及びSW1にそれぞれ与える多重部140_1及び140_2を備えている。
動作においては、nクラス分類部130が、データDT中の例えば送信元アドレスや宛先アドレス(図示せず)等に従って、データDTを装置内ヘッダ付加部110_1〜110_nのいずれかに与える。
複製処理部120_1〜120_nは、それぞれ、装置内ヘッダ付加部110_1〜110_nから出力されたフレームFRを複製して多重部140_1及び140_2に並列に与える。
これにより、各複製処理部120_1〜120_nから出力されたフレームFRは、多重部140_1及び140_2で多重化された後、スイッチSW0及びSW1にそれぞれ与えられる。
出力部200内のフレーム振分部210_1及び210_2は、それぞれ、フレームFRを入力IF番号IN毎且つクラスCL毎に振り分けてプロテクション部220_1〜220_mのいずれかに与える。
なお、上記実施例によって本発明は限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。
10 制御部
100 入力部
110, 110_1〜110_n 装置内ヘッダ付加部
120, 120_1〜120_n 複製処理部
130 nクラス分類部
140_1, 140_2, 230 多重部
200 出力部
210_1, 210_2 フレーム振分部
220, 220_1〜210_m プロテクション部
221 装置内ヘッダ除去部
222 アドレス管理部
223 シーケンス番号抽出・スイッチ番号付与部
224 プロテクション管理部
IF, IF_1〜IF_N インタフェース
IFi, IFi_1〜IFi_N 入力インタフェース
IFo, IFo_1〜IFo_N 出力インタフェース
SW, SW0, SW1 スイッチ
DT, DT1〜DT6 データ
FR, FR1〜FR6, FRa フレーム
HD 装置内ヘッダ
ON 出力IF番号
IN 入力IF番号
SN シーケンス番号
SWN スイッチ番号
INFO 輻輳情報
STS 輻輳状態
CL クラス
MEM1 データメモリ
MEM2 プロテクションメモリ
WA 書込アドレス
RA 読出アドレス
CA 消去アドレス
TIM1, TIM2 遅延測定用タイマ
TIM3 レコード保持タイマ
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (9)
- 冗長化され、フレームを入力順に出力するスイッチと、
データが入力される度毎に、該データに自分の固有情報と共にその入力順序を示す入力順序情報を付加したフレームを生成して各スイッチに並列に与える入力インタフェースと、
各スイッチから出力されたフレームを該固有情報毎に順次記憶し、同一の入力順序情報が格納されたフレームは最先のものを選択する出力インタフェースと、
を備え、
該出力インタフェースが、該フレームをその出力元のスイッチと対応付けて記憶し、該最先のフレームの選択から第1の所定時間が経過した後に同一の入力順序情報が格納されたフレームを検出した時、該検出したフレームに対応するスイッチが輻輳状態に在ると判定し、そのスイッチから出力された後続のフレームを選択対象から除外することを特徴とするデータ伝送装置。 - 請求項1において、
該出力インタフェースが、該輻輳状態に在るスイッチから出力されたフレームを選択対象から除外した後の該最先のフレームの選択から第2の所定時間が経過する前に、該輻輳状態に在るスイッチから出力され且つ同一の入力順序情報が格納されたフレームを検出した時、該輻輳状態が解消したと判定し、そのスイッチから出力された後続のフレームを再び選択対象とすることを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項1において、
該入力インタフェース及び該出力インタフェースを制御する制御部をさらに備え、
該出力インタフェースが、該制御部を介して該入力インタフェースに対して該輻輳状態に在るスイッチの情報を通知することにより、該入力インタフェースに該輻輳状態に在るスイッチへの該フレームの出力を停止させることを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項3において、
該出力インタフェースが、該輻輳状態に在るスイッチの通知から第2の所定時間が経過した時、該輻輳状態が解消したと見做し、該制御部を介して該入力インタフェースに対して該輻輳状態が解消したスイッチの情報を通知することにより、該入力インタフェースに該輻輳状態が解消したスイッチへの該フレームの出力を再開させることを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項1において、
該入力インタフェースと該出力インタフェースとが対になって設けられており、
該輻輳状態に在るスイッチを最初に判定した一の出力インタフェースが、これと対になる一の入力インタフェースに対して該輻輳状態に在るスイッチの情報を通知し、
該一の入力インタフェースが、該輻輳状態に在るスイッチへの該フレームの出力を停止すると共に、該輻輳状態に在るスイッチの情報を付加したフレームを生成して他のスイッチに与えることにより、他の出力インタフェースに該輻輳状態に在るスイッチを判定させ、
該他の出力インタフェースが、これと対になる他の入力インタフェースに対して該輻輳状態に在るスイッチの情報を通知することにより、該他の入力インタフェースに該輻輳状態に在るスイッチへの該フレームの出力を停止させることを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項5において、
該一の出力インタフェースが、該該輻輳状態に在るスイッチの通知から第2の所定時間が経過した時、該輻輳状態が解消したと見做し、該一の入力インタフェースに対して該輻輳状態が解消したスイッチの情報を通知し、
該一の入力インタフェースが、該輻輳状態が解消したスイッチへの該フレームの出力を再開すると共に、該輻輳状態が解消したスイッチの情報を該フレームに付加して各スイッチに並列に与えることにより、該他の出力インタフェースに該輻輳状態が解消したスイッチを判定させ、
該他の出力インタフェースが、該他の入力インタフェースに対して該輻輳状態が解消したスイッチの情報を通知することにより、該他の入力インタフェースに該輻輳状態が解消したスイッチへの該フレームの出力を再開させることを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項1において、
該入力インタフェースが、該データ中の所定情報に基づいて該データを複数のクラスに分類すると共に、各クラス毎のデータにそのクラス情報、該固有情報、及び該入力順序情報を付加したフレームを生成し、
該スイッチが、該クラス情報に基づいて該フレームを出力する際に優先制御を行い、
該出力インタフェースが、各スイッチから出力された該フレームを該固有情報毎且つ該クラス情報毎に順次記憶することを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項1において、
該入力順序情報が、シーケンス番号又はタイムスタンプであることを特徴としたデータ伝送装置。 - 請求項8において、
該シーケンス番号が所定の数値範囲内で循環する番号であり、該出力インタフェースが、該シーケンス番号が循環し得る一定時間内に該記憶したフレームを消去することを特徴としたデータ伝送装置。
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