JPH02213248A - 冗長構成方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冗長構成方式、とくに高信頼性を要求さΔるた
とえば交換機またはデータ伝送装置などの通信装置に有
利に適用される冗長構成方式に関する。

（従来の技術） 今日のような情報社会において、交換機またはデータ伝
送装置などの通信装置およびコンピュータなどの情報処
理装置の担う役割は、非常に大きなものがある。とくに
これら電子機器は、その用途によっては故障による影響
が非常に大きいため、機器の主要部を冗長構成にするこ
とにより高信頼性を保証している。たとえば従来では、
情報をスイッチングするスイッチ網を２重化構成または
Ｎ＋１予備構成などの冗長システムとすることで、障害
が現用系に発生した場合でも支障無く運用できるよう配
慮している。

たとえば、スイッチ網を２重化構成にした従来技術では
、スイッチ網は使用状態にある現用系スイッチ網と、こ
れの故障時に切替わる予備系スイッチ網とを有する。ス
イッチ網の処理状況を監視する制御系が現用系スイッチ
網の障害を検出すると、この制御系は予備系にスイッチ
網を切り替えることで、障害による影響を最小限に抑え
ている。

一方、障害発生時には障害となった現用系スイッチ網の
障害内容が制御系により外部に出力される。これにより
たとえば保守者は、障害発生個所を修理するか、障害と
なった現用系スイッチ網をストックしておいたこれと同
じ保守用スイッチ網と交換する。そして交換後、＠９者
は復旧処置を行なった通信路スイッチの系を予備系とし
てシステムに組み込む。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような従来技術では、保守者などによ
り障害復旧処理が比較的早急に行なわれることを前提と
している。具体的には、切替わった系が障害になる前に
、障害となった系の復旧処理が行なえることを想定して
いる。このため、従来技術をたとえば無人島、海底ケー
ブルまたは人工衛星などの容易に保守ができない、また
はほとんど不可能に近い場所に設置される装置に適用し
た場合には、冗長構成による信頼性が著しく低下すると
いう問題点があった。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、非常に信
頼性の高い系を形成する冗長構成方式を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段および作用）本発明は上述
の課題を解決するために、障害となった第１の系を検出
し、第１の系を第２の系に切り替える冗長構成方式にお
いて、第１の系および第２の系を形成する構成要素は冗
長構成を有し、第１の系が現用系として動作していると
きに第１の系に障害が発生すると、第１の系を第２の系
に切り替え、第２の系を現用系とするとともに、第１の
系で障害となった構成要素を検出し。

この構成要素をこの構成要素の予備系として設けられて
いる構成要素に切り替え、切り替え処理により第１の系
の障害を取り除き、第１の系を第２の系の予備系として
組み込む。

（実施例） 次に添付図面を参照して、本発明による冗長構成方式の
実施例を詳細に説明する。

第１図には１本発明による冗長構成方式をたとえば交換
機またはデータ伝送装置などのスイッチ網の系に適用し
た実施例のブロック図が示されている。故障回避回路付
スイッチ網１　（ｌＡ、ｌＢ）は、２×２基本スイッチ
である故障回避回路付スイッチ（第２図）が多段接続さ
れたｎｘｎスイッチ網であり、入力したデータを所定の
手順でスイッチング処理する。故障回避回路付スイッチ
網ｌは本実施例では２重化予備形式になっており、系切
替スイッチ３および４の動作により、故障回避回路付ス
イッチ網ＩＡまたは故障回避回路付スイッチ網ＩＢのい
ずれかが、入力線１００および出力線１０２に接続され
る。

第２図には故障回避回路付スイッチ網ｌを形成する故障
回避回路付スイッチの構成が示されている。故障回避回
路付スイッチＩＯは、スイッチエレメント１４Ａ　ｉ５
よび１４Ｂと４個のセレクタ１２ｆ１２Ａ〜１２Ｄ）に
より構成されている。スイッチエレメント１４は２×２
基本スイッチであり、スイッチエレメント１４Ｂがスイ
ッチエレメント１４Ａの予備系として配設されている。

セレクタ１２は、それぞれデータ入力線またはデータ出
力線のいずれかに接続され、これら入出力線をスイッチ
エレメント１４Ａまたは１４Ｂのいずれかに接続する選
択回路である。なお、セレクタ１２の切替制御は、後述
する故障検出制御回路２からの制御出力２００により行
なわれる。

このように故障回避回路付スイッチｌＯは２重化予備形
式の冗長構成になっている。このため、たとえばスイッ
チエレメント１４Ａが故障しても、これをスイッチエレ
メント１４Ｂに切り替えることで、故障回避回路付スイ
ッチｌＯは所定のスイッチング処理を行なうことができ
る。

第１図に戻って、故障検出制御回路２は、現用系として
動作している故障回避回路付スイッチ網１の障害時に、
これを予備系として待機している故障回避回路付スイッ
チ網ｌに切り替える制御回路である。すなわち制御回路
２は１人力線１１２より現用系スイッチ網ｌの障害を検
出すると、系切替えスイッチ３および４を制御して系の
切替＾処理を行なう。

制御回路２はまた。障害となった故障回避回路付スイッ
チ網ｌの障害個所の検出機能およびその復旧機能を有す
る。すなわち制御回路２は、系切替え後、障害個所を検
出するためのテストデータを出力、Ｉ！１２０を介し障
害となったスイッチ網ｌに送出し、入力！！１２２を介
しこれを受信することにより障害個所のスイッチＩＯを
検出する。制御回路２は、故障したスイッチＩＯを検出
後、それに制御信号２００を送ることでそれのスイッチ
エレメントＩ４を予備系に切り賛える。制御回路２は、
この切替え制御を行なった後、そのスイッチ網ｌの正常
動作の確認を行ない、このスイッチ網ｌを予備系として
システムに組み込む。

第３図には、故障回避回路付スイッチ１０のスイッチエ
レメント１４をバチャエレメント１４とし。

故障回避回路付スイッチ網ｌをバチャ網に適用したとき
の構成例が示されている。同図に示すように故障回避回
路骨バチャ網１は、故障回避回路骨バチャスイッチ１０
　（１０−１１〜１０−３２１が３段に接続された４×
４バチヤ網である。各バチャスイッチ１０において、入
力された信号の大きな方を上側の端子にスイッチングす
るように設定されているものに矢印Ｔを記し、下側の端
子にスイッチングするように設定されているものに矢印
↓を記している。

なお、ここでは故障回避回路スイッチ網ｌを４Ｘ４のバ
チャ網に適用したが、スイッチ網ｌおよびこれを構成す
る故障回避回路付スイッチｌＯは、バチャ網およびバチ
ャスイッチに限定されるものではない、すなわち、故障
回避回路付スイッチＩＯはバンヤンスイッチでも良く、
また故障回避回路スイッチ網１は、たとえばｎＸｎバン
ヤン網、ｎＸｎパンヤンバチャ網などであってもよい。

第４図には第３図に示したバチャ網１の正常時の動作が
、また第５図にはこのスイッチ網ｌの異常時の動作がそ
れぞれ示されている。これ°ら図および第１図を用いて
本実施例の動作例を説明する。第４図に示すようにスイ
ッチ網ｌの各スイッチｌＯが正常にスイッチング処理を
行なっていれば、入力線ｌＯＯにランダムな順番で人力
されたデータ■〜■はソーティングされて、出力綿１０
２より順番に出力される。

ここで、第５図に○印を付したバチャスイッチ１０−３
１が故障し、そのスイッチングが固定されて逆方向のス
イッチングが行なわれた場合、このバチャスイッチ１０
−３１の誤ったスイッチングによりスイッチングエラー
が発生する。このとき、たとえば現用系としてバチャ網
ＩＡがスイッチング処理を行なっている場合、故障検出
制御回路２は入力１１２を介してこのスイッチ網ＩＡの
ソーティングエラーを検出する。

故障検出制御回路２は、スイッチ網ＩＡの障害を検出す
ると、系切替えスイッチ３および４を制御し、予備系と
して待機しているバチャ網ＩＢを信号！ｌ１００ｉ５よ
び１０２に接続する０次に制御回路２は、スイッチ網Ｉ
Ａの故障個所を検出するテストデータを出力＠　１２０
Ａを介し障害スイッチ網ＩＡに送出する。制御回路２は
、このテストデータのソーティング出力を出力１１１２
２Ａより受信することで。

障害個所であるバチャスイッチｔｏ−３１を検出する。

制御回路２は、バチャスイッチ１０−３１が障害である
ことを確認すると、スイッチエレメント１４（第２図）
の切替指示出力２０ＯＡをこのスイッチ１０−３１に送
る。この出力２００Ａにより故障回避回路付スイッチ１
０−３１の各セレクタ１２は、データのスイッチング処
理をスイッチエレメント１４Ａからスイッチエレメント
１４Ｂに切り替える。制御回路２は、切替指示出力２０
０Ａをスイッチ１０−３１に送出後、たとえばテストデ
ータを再び出力することにより、スイッチ網ＩＡの正常
動作を確認処理を行なう、故障検出制御回路２は、故障
回避回路付スイッチ網ＩＡの正常動作を確認後、このス
イッチ網ＩＡを予備系としてシステムに組み込む。

このように本実施例によれば、故障回避回路付スイッチ
網ｌの現用系が障害になると、速やかにこれを待機系に
切り替えるとともに、障害となったスイッチ網ｌのスイ
ッチＩＯの復旧処理を行なう、この処理により、障害復
旧したスイッチ網ｌをスイッチング処理を行なっている
系の予備系としてシステムに組み込むことが可能となる
０通常、同−スイッチ１０が連続して障害になる確率は
極めて低いため１本実施例を用いればスイッチ網ｌの信
頼性は非常に高くなる。

なお、本実施例では各故障回避回路付スイッチ１０を２
重化予備形式としたが１本発明はとくにこれに限定され
ず、ｎ個の故障回避回路付スイッチ１０に１個の予備を
設けるトＩ予備形式の冗長構成としてもよい、また本実
施例では本発明による冗長構成方式をスイッチ網の系に
適用したが、本発明はたとえば電子機器における制御回
路またはメモリ回路などに対しても適用可能であり、本
発明の冗長構成方式をこれらに用いれば高信頼性の機器
を提供することができる。さらに本実施例では１本発明
による冗長構成方式を２重化予備形式に適用したが、勿
論本発明はこれに限定されず。

たとえばＮ＋１予備形式にも適用可能である。

（発明の効果） このように本発明によれば、故障回避回路を有する構成
要素により系を形成し、これを冗長構成にすることで、
高信頼性の系を提供することができる。また本発明によ
れば、障害が発生した系を、障害時に交換する必要がな
いので、交換部品の故障回復作業がほとんど実質的に不
要となる。

すなわち本発明は、とくに保守者により障害復旧処理を
容易に行なうことができない場所に設置される、高信頼
性を要求される装置に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による冗長構成方式の実施例を示すブロ
ック図。 第２図は、第１図に示した故障回避回路付スイッチ網を
形成する故障回避回路付スイッチの構成例を示すブロッ
ク図、 第３図は、第１図に示した故障回避回路付スイッチ網を
４×４バチや網に適用したときの構成図。 第４図は、第３図に示したバチャ網の正常時の動作説明
図、 第５図は、第３図に示したバチャ網の障害時の動作説明
図である。 １　、　、　。 ２、　、　。 ３、４゜ １０、　　、　　。 １２、　　、　　。 １４、　　、　　。 の、−１ ゜故障回避回路付スイッチ網 、故障検出制御回路 、系切替えスイッチ 、故障回避回路付スイッチ 、セレクタ 、スイッチエレメント 冗長構成方式の実施例 第１図 ｒｌｏ 本実施例における故障回避回路付スイッチ第２図 故障回避回路スイッチ網全パチャ網に適用した例第３図 故障回避機能付スイッチ網の動作の例 第４図 故障回避機能付スイッチ網の動作の例 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、障害となった第１の系を検出し、第１の系を第２の
   系に切り替える冗長構成方式において、第１の系および
   第２の系を形成する構成要素は冗長構成を有し、 第１の系が現用系として動作しているときに第１の系に
   障害が発生すると、 第１の系を第２の系に切り替え、第２の系を現用系とす
   るとともに、 第１の系で障害となった前記構成要素を検出し、該構成
   要素を該構成要素の予備系として設けられている構成要
   素に切り替え、 該切り替え処理により第１の系の障害を取り除き、第１
   の系を第２の系の予備系として組み込むことを特徴とす
   る冗長構成方式。