スイッチ装置、その無瞬断切り替え方法及びプログラム
【課題】現用系と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させる。
【解決手段】現用系スイッチ部のバッファ部における蓄積セル数をカウントするセルカウント部101-10-1と、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、現用系から予備系スイッチ部に通知する蓄積セル数通知部101-11-1と、予備系スイッチ部に到着するセルの開始から時系列で記憶する到着セル記憶部101-14-1と、現用系スイッチ部のキュー選択を１セル時間より短時間で現時刻に追いつくまでシミュレートする蓄積セル数解析部101-18-1と、蓄積セル数とシミュレート後到着セルを基にキュー選択を行い蓄積セル数分だけキュー選択を行うセル数調整部101-19-1と、切替開始と同時にバッファ制御部に書込開始、セル数調整後に読出開始を指示する状態制御部101-17-1とを備え現用系と予備系スイッチ部から同一のセルを出力した後、現用系から予備系スイッチ部に切り替える。
【解決手段】現用系スイッチ部のバッファ部における蓄積セル数をカウントするセルカウント部101-10-1と、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、現用系から予備系スイッチ部に通知する蓄積セル数通知部101-11-1と、予備系スイッチ部に到着するセルの開始から時系列で記憶する到着セル記憶部101-14-1と、現用系スイッチ部のキュー選択を１セル時間より短時間で現時刻に追いつくまでシミュレートする蓄積セル数解析部101-18-1と、蓄積セル数とシミュレート後到着セルを基にキュー選択を行い蓄積セル数分だけキュー選択を行うセル数調整部101-19-1と、切替開始と同時にバッファ制御部に書込開始、セル数調整後に読出開始を指示する状態制御部101-17-1とを備え現用系と予備系スイッチ部から同一のセルを出力した後、現用系から予備系スイッチ部に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固定長データを扱うスイッチ装置に関する。特に、本発明は、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル出力を一致させるスイッチ装置、その無瞬断切り替え方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の内部に入力されてきたセルを格納するバッファがある場合、その蓄積状態を合わせ、セルを読み出すバッファ選択方式（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、完全優先など）の状態（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎのポインタなど）を一致させなければ、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル出力を一致させることはできないため、出力部において現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に単純に選択を切り替えても無瞬断に切り替えることはできない。
【０００３】
現用系スイッチ部と予備系スイッチ部ではないが、複数のスイッチエレメントでビットスライスされたデータを処理するスイッチにおけるスイッチエレメント間の同期を取る(データ蓄積数を一致させる）方式としては、例えば、以下に、特許文献１に記載の方式がある。
ＡＴＭスイッチが複数のスイッチエレメントからなり、各エレメント間の同期動作を監視し保証するＡＴＭスイッチの監視回路を提供するため、入力信号は多重化部で多重化されてアドレスフィルタに供給され、アドレスフィルタの出力はカウンタでカウントされ、カウンタは各出力ポート毎のバッファ内のセル蓄積数を周期的にカウンし、カウンタのカウント値は周期的にレジスタに記憶され、レジスタの記憶値と、他のスイッチエレメントのレジスタの値とを比較回路で比較し、比較結果により同期ずれを監視し、不一致のときにリセット信号を送出して各スイッチエレメント間の同期制御を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これは、全てのスイッチエレメントにて自身が蓄積しているデータ蓄積数を他の全てのスイッチエレメントにデータ蓄積情報を送信し、全てのスイッチエレメントのデータ蓄積数が一致すれば同期が取れていると判断し、一致していなければ同期が取れていないと判断してバッファのリセットを行い、処理を再スタートさせることでスイッチエレメント間の同期を取る方式である。
【０００５】
この方式の場合、スイッチエレメント間のデータ蓄積数の通知に１セル時間以上（例えば、Ｋセル時間）かかってしまうような場合には、予備系スイッチ部にはＫセル時間前の現用系のセル蓄積数とバッファ選択方式の状態が通知されることになるために、スイッチエレメント間の同期を取ることができない。
また、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル出力を一致させる方式としては、例えば、以下に、特許文献２記載の方式がある。
【０００６】
遅延優先制御機能を有する場合でもセル遅延を生じることなく無瞬断で冗長切替を行える冗長切替方式を提供するため、各遅延優先クラスごとに切替制御セルを生成し、最も遅延優先クラスの高い切替制御セルから順に、現用系スイッチ部および予備系スイッチ部に設けられた各キューに対して出力し、現用系スイッチの各キューでは、他のセルと同様に切替制御セルを蓄積して読み出し、予備系スイッチ部では切替制御セルの到着に応じてキューを初期化してセル読み出しを停止し、現用系スイッチからの切替制御セルの読み出しに応じて、予備系スイッチ部の対応する遅延優先クラスのキューからのセル読み出しを再開し、最低遅延優先クラスの切替制御セルが現用系スイッチ部ら読み出された場合に、予備系スイッチ部から読み出されたセルを主信号として選択出力するものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
これは、スイッチ部のバッファが遅延優先クラス毎に分割されていた場合、全優先クラスのバッファの状態を一度に全てのバッファの状態を合わせるのではなく、最も高優先クラスのバッファから順番に合わせていく方式である。
この方式では、完全優先方式（セルが蓄積されているバッファのうち常に最高優先のバッファを優先的に選択する方式）であれば適用可能であるが、バッファ選択方式が例えば、Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎの場合のようにバッファを順番に選択していくようなバッファ選択方式には不可能である。
【０００８】
また、現用系スイッチおよび予備系スイッチ内のバッファの内容を同期化させる方式としては、例えば、以下に、特許文献３記載の方式がある。
実現が簡単な回路だけを用いて構成することができ、しかも、冗長系の無瞬断切替が行えるＡＴＭスイッチシステムを提供するため、現用系スイッチおよび予備系スイッチ内のバッファの内容を同期化させるために、各スイッチにおいて、所定の内容のセルが入力されたときにバッファ内に存在しているセル数を検出するための回路（Ｔセル検出回路及びセル滞留数検出回路）を設けるとともに、それらのセル数の差に応じて、予備系スイッチのバッファの制御（所定の内容のセルの同期化）が行われるようにし、そして、各スイッチの後段において、所定の内容のセルが検出されたときに、外部に対して予備系スイッチのバッファ内のセルが出力されるようにＡＴＭスイッチシステムを構成するものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
これは、同期化させるために、現用系スイッチおよび予備系スイッチにおいて、所定の内容のセルが入力されたときにバッファ内に存在しているセル数を検出し、それらのセル数の差に応じて、予備系スイッチのバッファの制御が行われる方式である。
この方式では、前述のように、完全優先方式（セルが蓄積されているバッファのうち常に最高優先のバッファを優先的に選択する）であれば適用可能であるが、バッファ選択方式が例えば、Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎの場合のようにバッファを順番に選択していくようなバッファ選択方式には不可能である。
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−２４２２３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１９０６８３号公報
【特許文献３】特開平０８−１３９７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、現用系スイッチ部におけるセル蓄積状態、キュー選択状態などの情報の予備系スイッチ部への通知処理が１セル時間では終わらない場合でも、また、キュー選択制御として完全優先制御以外のアルゴリズムに対しても現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させ、無瞬断切り替えを実現するスイッチ装置、その無瞬断切り替え方法、及びプログラム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】
【００１２】
本発明は前記問題点を解決するために、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の各々に、固定長データをセルとし同じセルを分配する分配部と、セルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、前記現用系スイッチ部には、前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントするセルカウント部と、前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する蓄積セル数通知部とを備え、前記予備系スイッチ部には、前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する到着セル記憶部と、前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として前記到着セル記憶部に記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートしていく蓄積セル数解析部と、前記蓄積セル解析部からのシミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作するセル数調整部と、切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、前記蓄積セル数解析部での蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、前記セル数調整部でのセル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する状態制御部とを備え、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現することを特徴とするスイッチ装置を提供する。
【００１３】
また、前記バッファ部は複数のキューで構成される。
また、前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てる。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施する。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施する。
【００１４】
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知する。
また、前記蓄積セル数通知部は前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知する。
【００１５】
また、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせる。
また、前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持するバッファ制御／セルカウント部を備え、バッファ制御／セルカウント部は保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておく。
【００１６】
また、本発明は、固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替え方法において、前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする工程と、前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する工程と、前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する工程と、前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする工程と、シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する工程と、切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する工程と、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する工程とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替え方法を提供する。
【００１７】
また、前記バッファ部は複数のキューで構成される。
また、前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てる。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施する。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施する。
【００１８】
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知する。
また、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知する。
【００１９】
また、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせる。
また、前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持し、保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておく。
【００２０】
また、本発明は、固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラムにおいて、前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする手順と、前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する手順と、前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する手順と、前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする手順と、シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する手順と、切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する手順と、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する手順とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、現用系スイッチ部のバッファ部における蓄積セル数をカウントし、カウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に通知し、予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶し、現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時のバッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートし、シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作し、切り替えシーケンス開始と同時にバッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示し、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のバッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、選択部にて現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現するようにしたので、予備系スイッチ部１０１−２２において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報を基に、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部１０１−４におけるキュー選択動作を再現できるようにした。
【００２２】
従来では、固定長データ(セルと記載)を内部に蓄積するバッファ部とあらかじめ決められたアルゴリズムに従って、バッファ部の書込または読出制御をするバッファ制御部とを持つスイッチ部を現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の２つ備え、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部に同じセルを分配する分配(コピー)部と現用系スイッチ部からの出力セルと予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、選択部にて選択するスイッチ部を現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に切り替える時に、現用系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎのポインタなど)が一致していないと無瞬断に切り替えることができず、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させるためには、現用系スイッチ部から自身のセル蓄積状態とキュー選択状態を予備系スイッチ部に通知して、予備系スイッチ部がその情報をもとに動作することが考えられるが、通知処理が1セル時間で終わらないような場合には、予備系スイッチ部では、過去の現用系スイッチ部の状態をもとに動作を開始することになるので現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態が一致せず、選択部における無瞬断切り替えが実現できなかった。
【００２３】
これに対して、本発明では、予備系スイッチ部において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部における蓄積セル数（Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎやＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎのポインタやＷｅｉｇｈｔ情報なども含む)と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報をもとに、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部におけるキュー選択動作を再現できるようにしたことにより、現用系スイッチと予備系スイッチの蓄積セル数の認識が一致し、現用系スイッチと予備系スイッチの動作を完全に一致させることができるため、出力インタフェース部の選択部にて選択するスイッチを現用系スイッチと予備系スイッチに切り替えることで無瞬断切り替えを実現できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るスイッチ装置の概略構成を示すブロック図である。本図に示すように、スイッチ装置１００は、Ｎ個の入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎと、Ｎ個の出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎの間を現用系スイッチ部１０１−４、予備系スイッチ部１０１−２２にて接続しているスイッチとなっており、その無瞬断切り替え動作を行う。
【００２５】
本例では、入力インタフェース数と出力インタフェース数を共にＮ個で同じ数となっているが異なる数であっても問題はない。
入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎはセル化部１０１−２−１〜１０１−２−Ｎ、分配部１０１−３−１〜１０１−３−Ｎからなるブロックで受信データを固定長データ（セル）に分割し、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２にセルを分配（コピー）する。
【００２６】
現用系スイッチ部１０１−４は入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから受信したセルを宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎにスイッチング処理を行うブロックで、多重部１０１−５、フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎ、宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎからなる。
多重部１０１−５は入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから入力されたセルを時分割多重するブロックで、多重データはフィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎに出力される。
【００２７】
フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎは多重データからそれぞれ宛先ａ１（出力インタフェース１０１−２０−１行き）〜宛先ａＮ（出力インタフェース１０１−２０−Ｎ行き）のセルのみを通過させそれ以外は削除するブロックで処理後のデータはそれぞれ宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎに送出する。
宛先データ管理部１０１−７−１は、バッファ部１０１−８−１、バッファ制御部１０１−９−１、セルカウント部１０１−１０−１、蓄積セル数通知部１０１−１１からなる。
【００２８】
バッファ部１０１−８−１は内部を優先度毎のキューで構成されるメモリであり、バッファ制御部１０１−９−１からそれぞれ書込制御と読出制御される。
バッファ制御部１０１−９−１は入力されてくるセルを優先度毎に分けてバッファ部１０１−８−１にそれぞれ書き込み、予め決められたアルゴリズムに従ってセルを読み出すキューの選択処理を行い、セルの読み出し制御を行う。
【００２９】
ここで、「予め決められたアルゴリズム」とは例えば、各優先度のセルを１セルずつ順番に読み出すキューを選択するＲｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、順番に読み出しは行うが１セルずつではなく優先度毎に決められた比率に従ってセルを読み出すキューを選択していくＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、より高い優先度のセルが蓄積されているキューを選択する完全優先方式などが考えられる。
【００３０】
バッファ部１０１−８−１から読み出されるセルは宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１に出力される。
また、バッファ制御部１０１−９−１は、バッファ部１０１−８−１に書き込み、読み出したセルの優先度情報をセルカウント部１０１−１０−１に送出する。
セルカウント部１０１−１０−１はバッファ制御部１０１−９−１からの前記優先度を基に、バッファ部１０１−８−１に格納されている蓄積セル数を優先度毎個別にカウントするブロックであり、カウントした値は蓄積セル数通知部１０１−１１−１に通知される。
【００３１】
蓄積セル数通知部１０１−１１−１はタイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を指示されるとセルカウント部１０１−１０−１から受信していた優先度毎個別にカウントされたセル数を保持し、予備系スイッチ部１０１−２２に出力する。
宛先データ管理部１０１−７−２〜１０１−７−Ｎの動作は、それぞれ宛先ａ２〜ａＮのセルを扱うことが異なるのみで、動作は宛先データ管理部１０１−７−１と同様である。
【００３２】
予備系スイッチ部１０１−２２は現用系スイッチ部１０１−４の予備として動作し、入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから受信したセルを宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎにスイッチング処理を行うブロックで、多重部１０１−１２、フィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎ、宛先データ管理部１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎからなる。
【００３３】
多重部１０１−１２は入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから入力されたセルを時分割多重するブロックで多重データはフィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎに出力される。
フィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎは多重データからそれぞれ宛先ａ１（出力インタフェース１０１−２０−１行き）〜宛先ａＮ（出力インタフェース１０１−２０−Ｎ行き）のセルのみを通過させそれ以外は削除するブロックで処理後のデータはそれぞれ宛先データ管理部１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎに送出する。
【００３４】
宛先データ管理部１０１−２３−１は、到着セル記憶部１０１−１４−１、バッファ制御部１０１−１５−１、バッファ部１０１−１６−１、状態制御部１０１−１７−１、蓄積セル数解析部１０１−１８−１、セル数調整部１０１−１９−１からなる。
バッファ部１０１−１６−１は内部を優先度毎のキューで構成されるメモリであり、バッファ制御部１０１−１５−１から書込制御され読出制御される。
【００３５】
バッファ制御部１０１−１５−１は入力されてくるセルを優先度毎に分けてバッファ部１０１−１６−１に書き込み、予め決められたアルゴリズムに従ってセルを読み出すキューの選択処理を行い、セルの読み出し制御を行う。
また、バッファ制御部１０１−１５−１は状態制御部１０１−１７−１からの指示に従ってバッファ部１０１−１６−１のリセット（バッファ部をクリア、空にする）、セルの書き込み停止／開始、セルの読み出し停止／開始の各状態が定義される。
【００３６】
バッファ部１０１−８−１から読み出されたセルは宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１に出力される。
また、到着セル記憶部１０１−１４−１は、タイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を指示されるとその時点から自身に到着するセルの優先度を時系列に記憶するブロックであり、蓄積セル数解析部１０１−１８−１からの要求に従って、記憶した時系列のセル優先度情報を蓄積セル数解析部１０１−１８−１に通知する。
【００３７】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１は、現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数通知部１０１−１１−１から受信した切り替えシーケンス開始時の優先度毎の蓄積セル数情報と到着セル記憶部１０１−１４−１から受信した時系列のセル優先度情報をもとに、切り替えシーケンス開始時点からの現用系スイッチ部のバッファ制御部１０１−９−１の各優先度のキュー選択動作を解析(シミュレート)するブロックでシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数情報をセル数調整部１０１−１９−１に出力し、動作の状態(解析中、非解析中)を状態制御部１０１−１７−１に通知する。
【００３８】
セル数調整部１０１−１９−１は、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信したシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数と受信セルの優先度情報をもとに、バッファ部１０１−１６−１内にそれらのセル数があるものとしてキュー選択処理をシミュレートし、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信した蓄積セル数分だけキューが選択された優先度の情報(以降、調整終了通知と記載)を状態制御部１０１−１７−１に通知する。
【００３９】
状態制御部１０１−１７−１は、バッファ制御部１０１−１５−１の動作状態を制御するブロックで、タイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６からの切り替えシーケンス開始指示を受信するとバッファリセットとセル書き込み停止と読み出し停止の要求をバッファ部１０１−１６−１に送出し、蓄積セル数解析部１０１−１８−１からの通知される動作の状態が非解析中になったら全優先度のセル書き込み開始指示をバッファ制御部１０１−１５−１に通知し、セル数調整部１０１−１９−１から調整終了通知を受信したら該当する優先度のセル読み出し指示をバッファ制御部１０１−１５−１に通知する。
【００４０】
出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２からスイッチング処理後のセルを受信するブロックで、内部に選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎを備える。選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルのうちどちらか一方のセルを選択してデセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎに出力するブロックである。
【００４１】
また、選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルを監視し、現用系スイッチ部１０１−４から受信するセルと予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルの同期が取れているか監視を行い、同期が取れているときに現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に切り替えを行えば無瞬断切り替えが実現できる。
【００４２】
選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎにて選択されたセルは、デセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−ＮにてＴＤＭ(Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ)データ、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）セル、可変長のパケットなど、収容しているインタフェースフォーマットに変換される。
タイミング生成部１０１−２５は、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に切り替えシーケンス開始の同期を共通フレームで実施する切り替えシーケンス開始指示信号を送出するブロックで、切り替え開始指示部１０１−２６を備える。
【００４３】
切り替え開始指示部１０１−２６にて切り替えシーケンス開始の起点となるタイミング信号(切り替えシーケンス開始指示信号)を送出する。
次に、図１に示す本実施例の動作について説明する。
まず、図１に示す本実施例におけるデータのスイッチング動作を説明する。入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎでは、ＴＤＭデータ、ＡＴＭセル、可変長のパケットなどを収容し、これらのデータをセル化部１０１−２−１〜１０１−２−Ｎにおいて装置内でのスイッチング単位である固定長データ(セル)に分割する。
【００４４】
セルは、分配部１０１−３−１〜１０１−３−Ｎにおいて現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に分配される。
入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから現用系スイッチ部１０１−４に到着したセルは多重部１０１−５にて時分割多重処理されてフィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎに送出される。
【００４５】
フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎでは多重データからそれぞれ宛先ａ１(出力インタフェース１０１−２０−１行き)〜宛先ａＮ(出力インタフェース１０１−２０−Ｎ行き)のセルのみを通過させそれ以外は削除して後段の宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎへ送出される。
宛先データ管理部１０１−７−１で受信したセルはバッファ制御部１０１−９−１の制御によってバッファ部１０１−８−１の該当する優先度のキューに格納される。
【００４６】
バッファ制御部１０１−９−１では、バッファ部１０１−８−１からセルを読み出すキューの選択処理を行っており、選択したキューのセル読み出し処理を行う。
読み出されたセルは出力インタフェース１０１−２０−１に出力される。
宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎの動作は、それぞれ宛先ａ２〜ａＮのセルを扱うことが異なるのみで、動作は宛先データ管理部１０１−７−１と同様である。
【００４７】
予備系スイッチ部１０１−２２の多重部１０１−１２、フィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎ、宛先データ管理部１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎにおける通常時のスイッチング動作に関しては、現用系スイッチ部１０１−４の多重部１０１−５、フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎ、宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎにおける動作とそれぞれ同様である。
【００４８】
出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２からスイッチング処理後のセルを受信し、選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎにて現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルのうちどちらか一方のセルを選択してデセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎに出力する。
【００４９】
デセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎでは、受信したセルをＴＤＭデータ、ＡＴＭセル、可変長のパケットなど、収容しているインタフェースフォーマットに変換する。
次に、本実施例における現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２への切り替えシーケンスについて以下に説明する。本説明では、出力インタフェース１０１−２０−１行きのセルを扱う宛先データ管理部１０１−７−１と宛先データ管理部１０１−２３−１について説明するが、宛先データ管理部１０１−７−２〜１０１−７−Ｎ、宛先データ管理部１０１−２３−２〜１０１−２３−Ｎに付いてもセルの宛先が異なるのみで処理は同様である。
【００５０】
切り替えシーケンスの開始タイミングはタイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６から現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に通知される。
【００５１】
現用系スイッチ部１０１−４では、セルカウント部１０１−１０−１においてバッファ部１０１−８−１におけるセルの蓄積数を優先度毎にカウントしている。
蓄積セル数通知部１０１−１１−１は、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されるとセルカウント部１０１−１０−１から受信していた優先度毎の蓄積セル数を保持し、予備系スイッチ部１０１−２２における蓄積セル数解析部１０１−１８−１に通知する。
【００５２】
予備系スイッチ部１０１−２２では、宛先データ管理部１０１−２３−１における到着セル記憶部１０１−１４−１において、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されると到着するセルの優先度を時系列で記憶する処理を開始する。
また、状態制御部１０１−１７−１では、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されるとバッファ制御部１０１−１５−１に対して、バッファ部１０１−１６−１のリセット(クリア)と書き込み停止、読み出し停止を指示する。
【００５３】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１では、現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数通知部１０１−１１−１からバッファ部１０１−８−１に蓄積している優先度毎の蓄積セル数を受信すると、到着セル記憶部１０１−１４−１に対して、記憶している時系列のセル優先度情報を蓄積セル数解析部１０１−１８−１に出力させる。
【００５４】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１では、前記時系列のセル優先度情報と前記優先度毎の蓄積セル数をもとに切り替えシーケンス開始時点からの現用系スイッチ部１０１−４のバッファ制御部１０１−９−１の各優先度のキュー選択動作を解析(シミュレート)する。
シミュレートするキュー選択動作は1セル分の処理を1セル時間より短い時間で行うことにより、現時刻でのバッファ制御部１０１−９−１でのキュー選択処理まで追いつかせることができるため、現用系スイッチ部１０１−４におけるバッファ部１０１−８−１における優先度毎の蓄積セル数を蓄積セル数解析部１０１−１８−１にて知ることができる。
【００５５】
シミュレートの結果として得られた現時刻における各優先度毎の蓄積セル数はセル数調整部１０１−１９−１に出力される。
また、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から状態制御部１０１−１７−１へは、動作の状態(解析中、非解析中)を出力しており、状態制御部１０１−１７−１は、解析中から非解析中への変化を検出するとバッファ制御部１０１−１５−１に対して全優先度のセルの書き込み開始を指示する。
【００５６】
セル数調整部１０１−１９−１は、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信したシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数と受信セルの優先度情報をもとに、バッファ部１０１−１６−１内にそれらのセル数があるものとしてキュー選択処理をシミュレートし、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信した蓄積セル数分だけキューが選択された優先度の情報(以降、調整終了通知と記載)を状態制御部１０１−１７−１に通知する。
【００５７】
状態制御部１０１−１７−１にてセル数調整部１０１−１９−１から調整終了通知を受信したら該当する優先度のセル読み出し指示をバッファ制御部１０１−１５−１に通知する。
この処理を全ての優先度において実施すると、現用系スイッチ部１０１−４におけるバッファ部１０１−８−１の全優先度の蓄積セル数と予備系スイッチ部１０１−２２におけるバッファ部１０１−１６−１における蓄積セル数を完全に一致させることができるため、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２の動作を完全一致させることが可能となる。
【００５８】
出力インタフェース１０１−２０−１における選択部１０１−２１−１では、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルを監視し、現用系スイッチ部１０１−４から受信するセルと予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルの同期が取れているか監視を行い、同期が取れているときに現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に切り替えを行えば無瞬断切り替えが実現できる。
【００５９】
また、図1におけるバッファ制御部１０１−９−１とバッファ制御部１０１−１５−１において、Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎやＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ制御にてキュー選択処理を実施している場合は、そのポインタ情報やＷｅｉｇｈｔ情報などがキュー選択処理に必要となるが、蓄積セル数情報とともに現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２にポインタ情報やＷｅｉｇｈｔ情報なども一緒に通知することにより、蓄積セル数解析部１０１−１８−１やセル数調整部１０１−１９−１におけるシミュレート処理で使用現用系のキュー選択処理が再現可能となる。
【００６０】
また、ポインタ情報やＷｅｉｇｈｔ情報などを現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に送付しなくても、切り替えシーケンス開始タイミングと同時に前記ポインタ情報やＷｅｉｇｈｔをリセットすることで現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２のキュー選択処理におけるポインタ情報やＷｅｉｇｈｔの認識を一緒にすることができる。
【００６１】
図２は図１における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理を時系列に説明する図である。
次に、本図に示す本実施例の動作について説明する。本図における、各ブロックの番号は図１と対応するものとする。
【００６２】
本図に示すように、切り替えシーケンス開始時刻（Ｔ１）において現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数通知部１０１−１１−１は現用系スイッチ部１０１−４内のバッファの蓄積セル数を予備系スイッチ部１０１−２２における蓄積セル数解析部１０１−１８−１に通知する（図中（１）参照）。
また、切り替え開始時刻（Ｔ１）では、到着セル記憶部１０１−１４−１にて到着するセルの優先度を時系列で記憶する処理を開始すると同時に状態制御部１０１−１７−１からバッファ制御部１０１−１５−１に対して、バッファ部１０１−１６−１のリセット(クリア)と書き込み停止、読み出し停止を指示する。
【００６３】
到着セル記憶部１０１−１４−１から蓄積セル数解析部１０１−１８−１に到着セルの時系列情報の通知を開始する（図中（２）参照）。蓄積セル数解析部１０１−１８−１では、蓄積セル数情報が到着(時刻Ｔ２)すると、蓄積セル数情報と到着セル記憶部１０１−１４−１からの到着セル情報をもとにＴ１時点からの現用系スイッチ部１０１−４のキュー選択動作をシミュレートする。
蓄積セル数解析部１０１−１８−１でのシミュレート動作が現時刻の現用系スイッチ部１０１−４のキュー選択動作に追いついた時点(Ｔ３)で現用系スイッチ部１０１−４の蓄積セル数と予備系スイッチ部１０１−２２における蓄積セル数解析部１０１−１８−１におけるセル数の認識が一致したことになる。
【００６４】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１におけるシミュレート処理が完了するタイミング(Ｔ３)で、蓄積セル数解析部１０１−１８−１からシミュレートの結果が得られた各優先度毎の蓄積セル数をセル数調整部１０１−１９−１に出力し、動作の状態を状態制御部１０１−１７−１に通知し（図中の（３）参照）、状態制御部１０１−１７−１はバッファ制御部１０１−１５−１に全優先度におけるセルの書き込みを指示する。
また、Ｔ３ではセル数調整部１０１−１９−１において、蓄積セル数解析部１０１−１８−１でのシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数とＴ３以後に到着するセルをもとにバッファ制御部１０１−１５−１におけるキュー選択動作をシミュレートし、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から得られたシミュレート後の蓄積セル数分だけキュー選択された優先度から順次、状態制御部１０１−１７−１に通知し、状態制御部１０１−１７−１では、バッファ制御部１０１−１５−１に対して通知された優先度から読み出し開始を指示する。
【００６５】
前記読み出し指示が全ての優先度について終了した時点(Ｔ４)で宛先データ管理部１０１−７−１と宛先データ管理部１０１−２３−１の動作は一致する。
図３は図２における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理過程を具体的に説明する図である。本図に示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、図２におけるＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４と同様であり、また、図中の四角の中に記載された番号はセルの優先度を示す。
【００６６】
本図に示すように、現用系スイッチ部１０１−４のバッファと予備系スイッチ部１０１−２２のバッファはある特定宛先(例えば、図1における出力インタフェース１０１−２０−１)行きのセルを優先度毎に蓄積する構成となっており、優先クラスは２クラスあるものとする。以降、（１）〜（６）までの説明をする。
（１）は時刻Ｔ１における状態を示しており、現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に対して蓄積セル数(優先度１は３セル・・・優先度Ｋは４セル)を出力する。
【００６７】
予備系スイッチ部１０１−２２では、到着するセルを優先度毎に時系列での記憶を開始する(予備系スイッチ部１０１−２２に到着するセルは現用系スイッチ部１０１−４に到着するセルと同一)。
また、予備系スイッチ部１０１−２２では、バッファ部１０１−１６−１をクリアし、セルの書き込みと読み出しは停止する。
【００６８】
（２）は、時刻Ｔ１＋１〜時刻Ｔ２−１(本例では３セル時間とする)までの動作を示している。
現用系スイッチ部１０１−４では通常通りの動作をしており、予備系スイッチ部１０１−２２では（１）から引き続き、到着するセルを優先度毎に時系列で記憶する。
（３）は、時刻Ｔ２〜Ｔ３−１(本例では４セル時間とする)までの動作を示している。
【００６９】
時刻Ｔ２にて（１）で現用系スイッチから出力した時刻Ｔ１時点での現用系スイッチ部１０１−４の蓄積セル数情報を予備系スイッチ部１０１−２２にて受信する。
予備系スイッチ１０１−２２では、前記セル蓄積情報と時刻Ｔ１から記憶している到着セル情報をもとに時刻Ｔ１からの現用系スイッチ部１０１−４におけるキュー選択動作をシミュレートし、時刻Ｔ３において現用系スイッチ部１０１−４では優先度１のセルは３セル、優先度２のセルは４セル蓄積していると認識する。
【００７０】
（４）は、時刻Ｔ３時点での現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ蓄積状態を示している。
（５）は、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４−１(本例では７セル時間とする)までの動作を示している。
時刻Ｔ３からは予備系スイッチ部１０１−２２でも受信セルをバッファ部１０１−１６−１に書き込みする処理を開始する。
【００７１】
また、予備系スイッチ部１０１−２２では、（３）で得たシミュレート結果(優先度１は３セル蓄積、優先度２は４セル蓄積)とＴ３以降に到着するセルをもとにキュー選択動作をシミュレートする。
（６）は、時刻Ｔ４以降の動作を示している。
時刻Ｔ３以降、（３）で得たシミュレート結果分だけ該当するキューが選ばれたら、その優先度のキューの読み出し処理を開始し、時刻Ｔ４にて全ての優先度のキュー読み出しが開始されるようになり、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２の動作が完全一致する。
【００７２】
このようにして、予備系スイッチ部１０１−２２において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報を基に、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部１０１−４におけるキュー選択動作を再現できるようにした。
従来では、固定長データ(セルと記載)を内部に蓄積するバッファ部とあらかじめ決められたアルゴリズムに従って、バッファ部の書込または読出制御をするバッファ制御部とを持つスイッチ部を現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の２つ備え、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部に同じセルを分配する分配(コピー)部と現用系スイッチ部からの出力セルと予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、選択部にて選択するスイッチ部を現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に切り替える時に、現用系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎのポインタなど)が一致していないと無瞬断に切り替えることができず、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させるためには、現用系スイッチ部から自身のセル蓄積状態とキュー選択状態を予備系スイッチ部に通知して、予備系スイッチ部がその情報をもとに動作することが考えられるが、通知処理が1セル時間で終わらないような場合には、予備系スイッチ部では、過去の現用系スイッチ部の状態をもとに動作を開始することになるので現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態が一致せず、選択部における無瞬断切り替えが実現できなかった。
【００７３】
これに対して、本発明では、予備系スイッチ部において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部における蓄積セル数（Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎやＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎのポインタやＷｅｉｇｈｔ情報なども含む)と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報をもとに、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部におけるキュー選択動作を再現できるようにしたことにより、現用系スイッチと予備系スイッチの蓄積セル数の認識が一致し、現用系スイッチと予備系スイッチの動作を完全に一致させることができるため、出力インタフェース部の選択部にて選択するスイッチを現用系スイッチと予備系スイッチに切り替えることで無瞬断切り替えを実現できるようになった。
【実施例１】
【００７４】
図４は図１の第１の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。本図に示すように、図１と比較して、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２において構成ブロックの違いがないブロックは省略している。
図１では、切り替えシーケンス開始指示信号を切り替え開始指示部１０１−２６から現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に分配していたが、切り替え開始指示部１０１−２６に代わり、図４では、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２への切り替えシーケンス開始指示は入力インタフェース部１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから挿入される切替セルにより認識する。
【００７５】
図４において切り替えシーケンスの開始は、入力インタフェース部１０１−１−１〜１０１−１−Ｎにおける切替セル挿入部１０４−１−１〜１０４−１−Ｎから挿入される切替セルにて現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に通知される。
切替セルは主信号(パケット、ＡＴＭセル、ＴＤＭデータなど)をセル化したセルのヘッダ部分に切り替え開始ビットを定義することで実現してもよいし、切り替えシーケンス開始通知用の専用セルを定義してもよい。
【００７６】
現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２では、多重部１０１−５、多重部１０１−１２の後に切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎ、切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎが設けられ、切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎ、切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎは受信するセルから切り替えシーケンス開始指示信号を検出し、切り替えシーケンスの開始タイミングを認識して切り替え処理を開始する。
また、切り替えシーケンス開始後の動作は図１の実施例の場合と同様である。
【実施例２】
【００７７】
図５は図１の第２の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図であり、図６は図１の第３の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
図５に示すように、図４と比較して、図４では切替セルを現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２の両方で検出していたが、多重部１０１−５の後に切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎが設けられ、切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎにより切替セルを現用系スイッチ部１０１−４でのみ検出し、検出したタイミングを予備系スイッチ部１０１−２２に通知する形態となっている。
【００７８】
図６では、図５と比較して、多重部１０１−１２の後に切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎが設けられ、切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎにより、切替セルを予備系スイッチ部１０１−２２でのみ検出し、検出したタイミングを現用系スイッチ部１０１−４に通知する形態となっている。また、切り替えシーケンス開始後の動作は図1の実施例の場合と同様である。
【実施例３】
【００７９】
図７は図１の第３の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図であり、図８は図１の第４の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。図７に示すように、図１と比較して、図１では切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンス開始指示信号を現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に分配していたが、現用系スイッチ部１０１−４内に切り替えタイミング検出部１０７−１−１〜１０７−１−Ｎが設けられ、切り替えタイミング検出部１０７−１−１〜１０７−１−Ｎにより切り替え開始指示部１０１−２６からの切り替えシーケンス開始指示信号は、現用系スイッチ部１０１−４でのみ検出され、検出したタイミングを予備系スイッチ部１０１−２２に通知する形態となっている。
【００８０】
図８では、予備系スイッチ部１０１−２２内に切り替えタイミング検出部１０８−１−１〜１０８−１−Ｎが設けられ、切り替えタイミング検出部１０８−１−１〜１０８−１−Ｎにより切り替え開始指示部１０１−２６からの切り替えシーケンス開始指示信号は、予備系スイッチ部１０１−２２でのみ検出され、検出したタイミングを現用系スイッチ部１０１−４に通知する形態となっている。また、切り替えシーケンス開始後の動作は図１の実施例の場合と同様である。
【実施例４】
【００８１】
図９は図１の第５の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。本図に示すように、図１と比較して、予備系スイッチ部１０１−２２宛先データ管理部１０１−２３−１におけるバッファ制御部１０１−１５−１に代わり、バッファ制御／セルカウント部１０９−１−１が設けられ、バッファ制御部／セルカウント部１０９−１−１は、図１のバッファ制御部１０１−１５−１の機能に加えて、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されるとその時刻におけるバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を保持し、保持した蓄積セル数と現用系スイッチ部１０１−４から送付されたバッファ部１０１−８−１における蓄積セル数と比較を行い、一致していれば切り替えシーケンスを実施することなくバッファ部１０１−１６−１の書込／読出処理を継続する。
【００８２】
これにより、既に現用系スイッチ部１０１−４内のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２内のバッファ部１０１−１６−１における蓄積セル数が切り替えシーケンスを開始する前に既に一致していた場合にはセル数の合わせ込み処理を改めて実施することを回避し、蓄積セル数が異なるときのみにセルの合わせ込み処理を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係るスイッチ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理を時系列に説明する図である。
【図３】図２における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理過程を具体的に説明する図である。
【図４】図１の第１の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図５】図１の第２の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図６】図１の第３の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図７】図１の第３の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図８】図１の第４の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図９】図１の第５の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００…スイッチ装置
１０１−１−１〜１０１−１−Ｎ…入力インタフェース
１０１−２−１〜１０１−２−Ｎ…セル化部
１０１−３−１〜１０１−３−Ｎ…分配部
１０１−４…現用系スイッチ部
１０１−５…多重部
１０１−６−１〜１０１−６−Ｎ…フィルタ部
１０１−７−１〜１０１−７−Ｎ…宛先データ管理部
１０１−８−１〜１０１−８−Ｎ…バッファ部
１０１−９−１…バッファ制御部
１０１−１０−１…セルカウント部
１０１−１１−１…蓄積セル数通知部
１０１−１２…多重部
１０１−１３−１…フィルタ部
１０１−１４−１…到着セル記憶部
１０１−１５−１…バッファ制御部
１０１−１６−１…バッファ部
１０１−１７−１…状態制御部
１０１−１８−１…蓄積セル数解析部
１０１−１９−１…セル数調整部
１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎ…出力インタフェース
１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎ…選択部
１０１−２２…予備系スイッチ部
１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎ…宛先データ管理部
1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎ…デセル化部
１０１−２５…タイミング生成部
１０１−２６…切り替え開始指示部
１０４−１−１〜１０４−１−Ｎ…切替セル挿入部
１０４−２−１〜１０４−２−Ｎ…切替セル検出部
１０４−３−１〜１０４−３−Ｎ…切替セル検出部
１０７−１−１〜１０７−１−Ｎ…切り替えタイミング検出部
１０８−１−１〜１０８−１−Ｎ…切り替えタイミング検出部
１０９−１−１…バッファ制御／セルカウント部
【技術分野】
【０００１】
本発明は固定長データを扱うスイッチ装置に関する。特に、本発明は、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル出力を一致させるスイッチ装置、その無瞬断切り替え方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の内部に入力されてきたセルを格納するバッファがある場合、その蓄積状態を合わせ、セルを読み出すバッファ選択方式（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、完全優先など）の状態（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎのポインタなど）を一致させなければ、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル出力を一致させることはできないため、出力部において現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に単純に選択を切り替えても無瞬断に切り替えることはできない。
【０００３】
現用系スイッチ部と予備系スイッチ部ではないが、複数のスイッチエレメントでビットスライスされたデータを処理するスイッチにおけるスイッチエレメント間の同期を取る(データ蓄積数を一致させる）方式としては、例えば、以下に、特許文献１に記載の方式がある。
ＡＴＭスイッチが複数のスイッチエレメントからなり、各エレメント間の同期動作を監視し保証するＡＴＭスイッチの監視回路を提供するため、入力信号は多重化部で多重化されてアドレスフィルタに供給され、アドレスフィルタの出力はカウンタでカウントされ、カウンタは各出力ポート毎のバッファ内のセル蓄積数を周期的にカウンし、カウンタのカウント値は周期的にレジスタに記憶され、レジスタの記憶値と、他のスイッチエレメントのレジスタの値とを比較回路で比較し、比較結果により同期ずれを監視し、不一致のときにリセット信号を送出して各スイッチエレメント間の同期制御を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これは、全てのスイッチエレメントにて自身が蓄積しているデータ蓄積数を他の全てのスイッチエレメントにデータ蓄積情報を送信し、全てのスイッチエレメントのデータ蓄積数が一致すれば同期が取れていると判断し、一致していなければ同期が取れていないと判断してバッファのリセットを行い、処理を再スタートさせることでスイッチエレメント間の同期を取る方式である。
【０００５】
この方式の場合、スイッチエレメント間のデータ蓄積数の通知に１セル時間以上（例えば、Ｋセル時間）かかってしまうような場合には、予備系スイッチ部にはＫセル時間前の現用系のセル蓄積数とバッファ選択方式の状態が通知されることになるために、スイッチエレメント間の同期を取ることができない。
また、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル出力を一致させる方式としては、例えば、以下に、特許文献２記載の方式がある。
【０００６】
遅延優先制御機能を有する場合でもセル遅延を生じることなく無瞬断で冗長切替を行える冗長切替方式を提供するため、各遅延優先クラスごとに切替制御セルを生成し、最も遅延優先クラスの高い切替制御セルから順に、現用系スイッチ部および予備系スイッチ部に設けられた各キューに対して出力し、現用系スイッチの各キューでは、他のセルと同様に切替制御セルを蓄積して読み出し、予備系スイッチ部では切替制御セルの到着に応じてキューを初期化してセル読み出しを停止し、現用系スイッチからの切替制御セルの読み出しに応じて、予備系スイッチ部の対応する遅延優先クラスのキューからのセル読み出しを再開し、最低遅延優先クラスの切替制御セルが現用系スイッチ部ら読み出された場合に、予備系スイッチ部から読み出されたセルを主信号として選択出力するものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
これは、スイッチ部のバッファが遅延優先クラス毎に分割されていた場合、全優先クラスのバッファの状態を一度に全てのバッファの状態を合わせるのではなく、最も高優先クラスのバッファから順番に合わせていく方式である。
この方式では、完全優先方式（セルが蓄積されているバッファのうち常に最高優先のバッファを優先的に選択する方式）であれば適用可能であるが、バッファ選択方式が例えば、Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎの場合のようにバッファを順番に選択していくようなバッファ選択方式には不可能である。
【０００８】
また、現用系スイッチおよび予備系スイッチ内のバッファの内容を同期化させる方式としては、例えば、以下に、特許文献３記載の方式がある。
実現が簡単な回路だけを用いて構成することができ、しかも、冗長系の無瞬断切替が行えるＡＴＭスイッチシステムを提供するため、現用系スイッチおよび予備系スイッチ内のバッファの内容を同期化させるために、各スイッチにおいて、所定の内容のセルが入力されたときにバッファ内に存在しているセル数を検出するための回路（Ｔセル検出回路及びセル滞留数検出回路）を設けるとともに、それらのセル数の差に応じて、予備系スイッチのバッファの制御（所定の内容のセルの同期化）が行われるようにし、そして、各スイッチの後段において、所定の内容のセルが検出されたときに、外部に対して予備系スイッチのバッファ内のセルが出力されるようにＡＴＭスイッチシステムを構成するものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
これは、同期化させるために、現用系スイッチおよび予備系スイッチにおいて、所定の内容のセルが入力されたときにバッファ内に存在しているセル数を検出し、それらのセル数の差に応じて、予備系スイッチのバッファの制御が行われる方式である。
この方式では、前述のように、完全優先方式（セルが蓄積されているバッファのうち常に最高優先のバッファを優先的に選択する）であれば適用可能であるが、バッファ選択方式が例えば、Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎの場合のようにバッファを順番に選択していくようなバッファ選択方式には不可能である。
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−２４２２３３号公報
【特許文献２】特開平１０−１９０６８３号公報
【特許文献３】特開平０８−１３９７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、現用系スイッチ部におけるセル蓄積状態、キュー選択状態などの情報の予備系スイッチ部への通知処理が１セル時間では終わらない場合でも、また、キュー選択制御として完全優先制御以外のアルゴリズムに対しても現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させ、無瞬断切り替えを実現するスイッチ装置、その無瞬断切り替え方法、及びプログラム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】
【００１２】
本発明は前記問題点を解決するために、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の各々に、固定長データをセルとし同じセルを分配する分配部と、セルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、前記現用系スイッチ部には、前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントするセルカウント部と、前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する蓄積セル数通知部とを備え、前記予備系スイッチ部には、前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する到着セル記憶部と、前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として前記到着セル記憶部に記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートしていく蓄積セル数解析部と、前記蓄積セル解析部からのシミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作するセル数調整部と、切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、前記蓄積セル数解析部での蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、前記セル数調整部でのセル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する状態制御部とを備え、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現することを特徴とするスイッチ装置を提供する。
【００１３】
また、前記バッファ部は複数のキューで構成される。
また、前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てる。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施する。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施する。
【００１４】
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知する。
また、前記蓄積セル数通知部は前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知する。
【００１５】
また、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせる。
また、前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持するバッファ制御／セルカウント部を備え、バッファ制御／セルカウント部は保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておく。
【００１６】
また、本発明は、固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替え方法において、前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする工程と、前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する工程と、前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する工程と、前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする工程と、シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する工程と、切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する工程と、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する工程とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替え方法を提供する。
【００１７】
また、前記バッファ部は複数のキューで構成される。
また、前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てる。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施する。
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施する。
【００１８】
また、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知する。
また、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知する。
【００１９】
また、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせる。
また、前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持し、保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておく。
【００２０】
また、本発明は、固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラムにおいて、前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする手順と、前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する手順と、前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する手順と、前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする手順と、シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する手順と、切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する手順と、前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する手順とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、現用系スイッチ部のバッファ部における蓄積セル数をカウントし、カウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に通知し、予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶し、現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時のバッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートし、シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作し、切り替えシーケンス開始と同時にバッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示し、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のバッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、選択部にて現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現するようにしたので、予備系スイッチ部１０１−２２において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報を基に、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部１０１−４におけるキュー選択動作を再現できるようにした。
【００２２】
従来では、固定長データ(セルと記載)を内部に蓄積するバッファ部とあらかじめ決められたアルゴリズムに従って、バッファ部の書込または読出制御をするバッファ制御部とを持つスイッチ部を現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の２つ備え、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部に同じセルを分配する分配(コピー)部と現用系スイッチ部からの出力セルと予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、選択部にて選択するスイッチ部を現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に切り替える時に、現用系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎのポインタなど)が一致していないと無瞬断に切り替えることができず、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させるためには、現用系スイッチ部から自身のセル蓄積状態とキュー選択状態を予備系スイッチ部に通知して、予備系スイッチ部がその情報をもとに動作することが考えられるが、通知処理が1セル時間で終わらないような場合には、予備系スイッチ部では、過去の現用系スイッチ部の状態をもとに動作を開始することになるので現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態が一致せず、選択部における無瞬断切り替えが実現できなかった。
【００２３】
これに対して、本発明では、予備系スイッチ部において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部における蓄積セル数（Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎやＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎのポインタやＷｅｉｇｈｔ情報なども含む)と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報をもとに、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部におけるキュー選択動作を再現できるようにしたことにより、現用系スイッチと予備系スイッチの蓄積セル数の認識が一致し、現用系スイッチと予備系スイッチの動作を完全に一致させることができるため、出力インタフェース部の選択部にて選択するスイッチを現用系スイッチと予備系スイッチに切り替えることで無瞬断切り替えを実現できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るスイッチ装置の概略構成を示すブロック図である。本図に示すように、スイッチ装置１００は、Ｎ個の入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎと、Ｎ個の出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎの間を現用系スイッチ部１０１−４、予備系スイッチ部１０１−２２にて接続しているスイッチとなっており、その無瞬断切り替え動作を行う。
【００２５】
本例では、入力インタフェース数と出力インタフェース数を共にＮ個で同じ数となっているが異なる数であっても問題はない。
入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎはセル化部１０１−２−１〜１０１−２−Ｎ、分配部１０１−３−１〜１０１−３−Ｎからなるブロックで受信データを固定長データ（セル）に分割し、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２にセルを分配（コピー）する。
【００２６】
現用系スイッチ部１０１−４は入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから受信したセルを宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎにスイッチング処理を行うブロックで、多重部１０１−５、フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎ、宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎからなる。
多重部１０１−５は入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから入力されたセルを時分割多重するブロックで、多重データはフィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎに出力される。
【００２７】
フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎは多重データからそれぞれ宛先ａ１（出力インタフェース１０１−２０−１行き）〜宛先ａＮ（出力インタフェース１０１−２０−Ｎ行き）のセルのみを通過させそれ以外は削除するブロックで処理後のデータはそれぞれ宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎに送出する。
宛先データ管理部１０１−７−１は、バッファ部１０１−８−１、バッファ制御部１０１−９−１、セルカウント部１０１−１０−１、蓄積セル数通知部１０１−１１からなる。
【００２８】
バッファ部１０１−８−１は内部を優先度毎のキューで構成されるメモリであり、バッファ制御部１０１−９−１からそれぞれ書込制御と読出制御される。
バッファ制御部１０１−９−１は入力されてくるセルを優先度毎に分けてバッファ部１０１−８−１にそれぞれ書き込み、予め決められたアルゴリズムに従ってセルを読み出すキューの選択処理を行い、セルの読み出し制御を行う。
【００２９】
ここで、「予め決められたアルゴリズム」とは例えば、各優先度のセルを１セルずつ順番に読み出すキューを選択するＲｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、順番に読み出しは行うが１セルずつではなく優先度毎に決められた比率に従ってセルを読み出すキューを選択していくＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ、より高い優先度のセルが蓄積されているキューを選択する完全優先方式などが考えられる。
【００３０】
バッファ部１０１−８−１から読み出されるセルは宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１に出力される。
また、バッファ制御部１０１−９−１は、バッファ部１０１−８−１に書き込み、読み出したセルの優先度情報をセルカウント部１０１−１０−１に送出する。
セルカウント部１０１−１０−１はバッファ制御部１０１−９−１からの前記優先度を基に、バッファ部１０１−８−１に格納されている蓄積セル数を優先度毎個別にカウントするブロックであり、カウントした値は蓄積セル数通知部１０１−１１−１に通知される。
【００３１】
蓄積セル数通知部１０１−１１−１はタイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を指示されるとセルカウント部１０１−１０−１から受信していた優先度毎個別にカウントされたセル数を保持し、予備系スイッチ部１０１−２２に出力する。
宛先データ管理部１０１−７−２〜１０１−７−Ｎの動作は、それぞれ宛先ａ２〜ａＮのセルを扱うことが異なるのみで、動作は宛先データ管理部１０１−７−１と同様である。
【００３２】
予備系スイッチ部１０１−２２は現用系スイッチ部１０１−４の予備として動作し、入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから受信したセルを宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎにスイッチング処理を行うブロックで、多重部１０１−１２、フィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎ、宛先データ管理部１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎからなる。
【００３３】
多重部１０１−１２は入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから入力されたセルを時分割多重するブロックで多重データはフィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎに出力される。
フィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎは多重データからそれぞれ宛先ａ１（出力インタフェース１０１−２０−１行き）〜宛先ａＮ（出力インタフェース１０１−２０−Ｎ行き）のセルのみを通過させそれ以外は削除するブロックで処理後のデータはそれぞれ宛先データ管理部１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎに送出する。
【００３４】
宛先データ管理部１０１−２３−１は、到着セル記憶部１０１−１４−１、バッファ制御部１０１−１５−１、バッファ部１０１−１６−１、状態制御部１０１−１７−１、蓄積セル数解析部１０１−１８−１、セル数調整部１０１−１９−１からなる。
バッファ部１０１−１６−１は内部を優先度毎のキューで構成されるメモリであり、バッファ制御部１０１−１５−１から書込制御され読出制御される。
【００３５】
バッファ制御部１０１−１５−１は入力されてくるセルを優先度毎に分けてバッファ部１０１−１６−１に書き込み、予め決められたアルゴリズムに従ってセルを読み出すキューの選択処理を行い、セルの読み出し制御を行う。
また、バッファ制御部１０１−１５−１は状態制御部１０１−１７−１からの指示に従ってバッファ部１０１−１６−１のリセット（バッファ部をクリア、空にする）、セルの書き込み停止／開始、セルの読み出し停止／開始の各状態が定義される。
【００３６】
バッファ部１０１−８−１から読み出されたセルは宛先となる出力インタフェース１０１−２０−１に出力される。
また、到着セル記憶部１０１−１４−１は、タイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を指示されるとその時点から自身に到着するセルの優先度を時系列に記憶するブロックであり、蓄積セル数解析部１０１−１８−１からの要求に従って、記憶した時系列のセル優先度情報を蓄積セル数解析部１０１−１８−１に通知する。
【００３７】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１は、現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数通知部１０１−１１−１から受信した切り替えシーケンス開始時の優先度毎の蓄積セル数情報と到着セル記憶部１０１−１４−１から受信した時系列のセル優先度情報をもとに、切り替えシーケンス開始時点からの現用系スイッチ部のバッファ制御部１０１−９−１の各優先度のキュー選択動作を解析(シミュレート)するブロックでシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数情報をセル数調整部１０１−１９−１に出力し、動作の状態(解析中、非解析中)を状態制御部１０１−１７−１に通知する。
【００３８】
セル数調整部１０１−１９−１は、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信したシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数と受信セルの優先度情報をもとに、バッファ部１０１−１６−１内にそれらのセル数があるものとしてキュー選択処理をシミュレートし、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信した蓄積セル数分だけキューが選択された優先度の情報(以降、調整終了通知と記載)を状態制御部１０１−１７−１に通知する。
【００３９】
状態制御部１０１−１７−１は、バッファ制御部１０１−１５−１の動作状態を制御するブロックで、タイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６からの切り替えシーケンス開始指示を受信するとバッファリセットとセル書き込み停止と読み出し停止の要求をバッファ部１０１−１６−１に送出し、蓄積セル数解析部１０１−１８−１からの通知される動作の状態が非解析中になったら全優先度のセル書き込み開始指示をバッファ制御部１０１−１５−１に通知し、セル数調整部１０１−１９−１から調整終了通知を受信したら該当する優先度のセル読み出し指示をバッファ制御部１０１−１５−１に通知する。
【００４０】
出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２からスイッチング処理後のセルを受信するブロックで、内部に選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎを備える。選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルのうちどちらか一方のセルを選択してデセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎに出力するブロックである。
【００４１】
また、選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルを監視し、現用系スイッチ部１０１−４から受信するセルと予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルの同期が取れているか監視を行い、同期が取れているときに現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に切り替えを行えば無瞬断切り替えが実現できる。
【００４２】
選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎにて選択されたセルは、デセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−ＮにてＴＤＭ(Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ)データ、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）セル、可変長のパケットなど、収容しているインタフェースフォーマットに変換される。
タイミング生成部１０１−２５は、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に切り替えシーケンス開始の同期を共通フレームで実施する切り替えシーケンス開始指示信号を送出するブロックで、切り替え開始指示部１０１−２６を備える。
【００４３】
切り替え開始指示部１０１−２６にて切り替えシーケンス開始の起点となるタイミング信号(切り替えシーケンス開始指示信号)を送出する。
次に、図１に示す本実施例の動作について説明する。
まず、図１に示す本実施例におけるデータのスイッチング動作を説明する。入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎでは、ＴＤＭデータ、ＡＴＭセル、可変長のパケットなどを収容し、これらのデータをセル化部１０１−２−１〜１０１−２−Ｎにおいて装置内でのスイッチング単位である固定長データ(セル)に分割する。
【００４４】
セルは、分配部１０１−３−１〜１０１−３−Ｎにおいて現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に分配される。
入力インタフェース１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから現用系スイッチ部１０１−４に到着したセルは多重部１０１−５にて時分割多重処理されてフィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎに送出される。
【００４５】
フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎでは多重データからそれぞれ宛先ａ１(出力インタフェース１０１−２０−１行き)〜宛先ａＮ(出力インタフェース１０１−２０−Ｎ行き)のセルのみを通過させそれ以外は削除して後段の宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎへ送出される。
宛先データ管理部１０１−７−１で受信したセルはバッファ制御部１０１−９−１の制御によってバッファ部１０１−８−１の該当する優先度のキューに格納される。
【００４６】
バッファ制御部１０１−９−１では、バッファ部１０１−８−１からセルを読み出すキューの選択処理を行っており、選択したキューのセル読み出し処理を行う。
読み出されたセルは出力インタフェース１０１−２０−１に出力される。
宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎの動作は、それぞれ宛先ａ２〜ａＮのセルを扱うことが異なるのみで、動作は宛先データ管理部１０１−７−１と同様である。
【００４７】
予備系スイッチ部１０１−２２の多重部１０１−１２、フィルタ部１０１−１３−１〜１０１−１３−Ｎ、宛先データ管理部１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎにおける通常時のスイッチング動作に関しては、現用系スイッチ部１０１−４の多重部１０１−５、フィルタ部１０１−６−１〜１０１−６−Ｎ、宛先データ管理部１０１−７−１〜１０１−７−Ｎにおける動作とそれぞれ同様である。
【００４８】
出力インタフェース１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎは、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２からスイッチング処理後のセルを受信し、選択部１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎにて現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルのうちどちらか一方のセルを選択してデセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎに出力する。
【００４９】
デセル化部1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎでは、受信したセルをＴＤＭデータ、ＡＴＭセル、可変長のパケットなど、収容しているインタフェースフォーマットに変換する。
次に、本実施例における現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２への切り替えシーケンスについて以下に説明する。本説明では、出力インタフェース１０１−２０−１行きのセルを扱う宛先データ管理部１０１−７−１と宛先データ管理部１０１−２３−１について説明するが、宛先データ管理部１０１−７−２〜１０１−７−Ｎ、宛先データ管理部１０１−２３−２〜１０１−２３−Ｎに付いてもセルの宛先が異なるのみで処理は同様である。
【００５０】
切り替えシーケンスの開始タイミングはタイミング生成部１０１−２５における切り替え開始指示部１０１−２６から現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に通知される。
【００５１】
現用系スイッチ部１０１−４では、セルカウント部１０１−１０−１においてバッファ部１０１−８−１におけるセルの蓄積数を優先度毎にカウントしている。
蓄積セル数通知部１０１−１１−１は、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されるとセルカウント部１０１−１０−１から受信していた優先度毎の蓄積セル数を保持し、予備系スイッチ部１０１−２２における蓄積セル数解析部１０１−１８−１に通知する。
【００５２】
予備系スイッチ部１０１−２２では、宛先データ管理部１０１−２３−１における到着セル記憶部１０１−１４−１において、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されると到着するセルの優先度を時系列で記憶する処理を開始する。
また、状態制御部１０１−１７−１では、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されるとバッファ制御部１０１−１５−１に対して、バッファ部１０１−１６−１のリセット(クリア)と書き込み停止、読み出し停止を指示する。
【００５３】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１では、現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数通知部１０１−１１−１からバッファ部１０１−８−１に蓄積している優先度毎の蓄積セル数を受信すると、到着セル記憶部１０１−１４−１に対して、記憶している時系列のセル優先度情報を蓄積セル数解析部１０１−１８−１に出力させる。
【００５４】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１では、前記時系列のセル優先度情報と前記優先度毎の蓄積セル数をもとに切り替えシーケンス開始時点からの現用系スイッチ部１０１−４のバッファ制御部１０１−９−１の各優先度のキュー選択動作を解析(シミュレート)する。
シミュレートするキュー選択動作は1セル分の処理を1セル時間より短い時間で行うことにより、現時刻でのバッファ制御部１０１−９−１でのキュー選択処理まで追いつかせることができるため、現用系スイッチ部１０１−４におけるバッファ部１０１−８−１における優先度毎の蓄積セル数を蓄積セル数解析部１０１−１８−１にて知ることができる。
【００５５】
シミュレートの結果として得られた現時刻における各優先度毎の蓄積セル数はセル数調整部１０１−１９−１に出力される。
また、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から状態制御部１０１−１７−１へは、動作の状態(解析中、非解析中)を出力しており、状態制御部１０１−１７−１は、解析中から非解析中への変化を検出するとバッファ制御部１０１−１５−１に対して全優先度のセルの書き込み開始を指示する。
【００５６】
セル数調整部１０１−１９−１は、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信したシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数と受信セルの優先度情報をもとに、バッファ部１０１−１６−１内にそれらのセル数があるものとしてキュー選択処理をシミュレートし、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から受信した蓄積セル数分だけキューが選択された優先度の情報(以降、調整終了通知と記載)を状態制御部１０１−１７−１に通知する。
【００５７】
状態制御部１０１−１７−１にてセル数調整部１０１−１９−１から調整終了通知を受信したら該当する優先度のセル読み出し指示をバッファ制御部１０１−１５−１に通知する。
この処理を全ての優先度において実施すると、現用系スイッチ部１０１−４におけるバッファ部１０１−８−１の全優先度の蓄積セル数と予備系スイッチ部１０１−２２におけるバッファ部１０１−１６−１における蓄積セル数を完全に一致させることができるため、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２の動作を完全一致させることが可能となる。
【００５８】
出力インタフェース１０１−２０−１における選択部１０１−２１−１では、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルを監視し、現用系スイッチ部１０１−４から受信するセルと予備系スイッチ部１０１−２２から受信するセルの同期が取れているか監視を行い、同期が取れているときに現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に切り替えを行えば無瞬断切り替えが実現できる。
【００５９】
また、図1におけるバッファ制御部１０１−９−１とバッファ制御部１０１−１５−１において、Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎやＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ制御にてキュー選択処理を実施している場合は、そのポインタ情報やＷｅｉｇｈｔ情報などがキュー選択処理に必要となるが、蓄積セル数情報とともに現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２にポインタ情報やＷｅｉｇｈｔ情報なども一緒に通知することにより、蓄積セル数解析部１０１−１８−１やセル数調整部１０１−１９−１におけるシミュレート処理で使用現用系のキュー選択処理が再現可能となる。
【００６０】
また、ポインタ情報やＷｅｉｇｈｔ情報などを現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に送付しなくても、切り替えシーケンス開始タイミングと同時に前記ポインタ情報やＷｅｉｇｈｔをリセットすることで現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２のキュー選択処理におけるポインタ情報やＷｅｉｇｈｔの認識を一緒にすることができる。
【００６１】
図２は図１における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理を時系列に説明する図である。
次に、本図に示す本実施例の動作について説明する。本図における、各ブロックの番号は図１と対応するものとする。
【００６２】
本図に示すように、切り替えシーケンス開始時刻（Ｔ１）において現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数通知部１０１−１１−１は現用系スイッチ部１０１−４内のバッファの蓄積セル数を予備系スイッチ部１０１−２２における蓄積セル数解析部１０１−１８−１に通知する（図中（１）参照）。
また、切り替え開始時刻（Ｔ１）では、到着セル記憶部１０１−１４−１にて到着するセルの優先度を時系列で記憶する処理を開始すると同時に状態制御部１０１−１７−１からバッファ制御部１０１−１５−１に対して、バッファ部１０１−１６−１のリセット(クリア)と書き込み停止、読み出し停止を指示する。
【００６３】
到着セル記憶部１０１−１４−１から蓄積セル数解析部１０１−１８−１に到着セルの時系列情報の通知を開始する（図中（２）参照）。蓄積セル数解析部１０１−１８−１では、蓄積セル数情報が到着(時刻Ｔ２)すると、蓄積セル数情報と到着セル記憶部１０１−１４−１からの到着セル情報をもとにＴ１時点からの現用系スイッチ部１０１−４のキュー選択動作をシミュレートする。
蓄積セル数解析部１０１−１８−１でのシミュレート動作が現時刻の現用系スイッチ部１０１−４のキュー選択動作に追いついた時点(Ｔ３)で現用系スイッチ部１０１−４の蓄積セル数と予備系スイッチ部１０１−２２における蓄積セル数解析部１０１−１８−１におけるセル数の認識が一致したことになる。
【００６４】
蓄積セル数解析部１０１−１８−１におけるシミュレート処理が完了するタイミング(Ｔ３)で、蓄積セル数解析部１０１−１８−１からシミュレートの結果が得られた各優先度毎の蓄積セル数をセル数調整部１０１−１９−１に出力し、動作の状態を状態制御部１０１−１７−１に通知し（図中の（３）参照）、状態制御部１０１−１７−１はバッファ制御部１０１−１５−１に全優先度におけるセルの書き込みを指示する。
また、Ｔ３ではセル数調整部１０１−１９−１において、蓄積セル数解析部１０１−１８−１でのシミュレート後の優先度毎の蓄積セル数とＴ３以後に到着するセルをもとにバッファ制御部１０１−１５−１におけるキュー選択動作をシミュレートし、蓄積セル数解析部１０１−１８−１から得られたシミュレート後の蓄積セル数分だけキュー選択された優先度から順次、状態制御部１０１−１７−１に通知し、状態制御部１０１−１７−１では、バッファ制御部１０１−１５−１に対して通知された優先度から読み出し開始を指示する。
【００６５】
前記読み出し指示が全ての優先度について終了した時点(Ｔ４)で宛先データ管理部１０１−７−１と宛先データ管理部１０１−２３−１の動作は一致する。
図３は図２における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理過程を具体的に説明する図である。本図に示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、図２におけるＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４と同様であり、また、図中の四角の中に記載された番号はセルの優先度を示す。
【００６６】
本図に示すように、現用系スイッチ部１０１−４のバッファと予備系スイッチ部１０１−２２のバッファはある特定宛先(例えば、図1における出力インタフェース１０１−２０−１)行きのセルを優先度毎に蓄積する構成となっており、優先クラスは２クラスあるものとする。以降、（１）〜（６）までの説明をする。
（１）は時刻Ｔ１における状態を示しており、現用系スイッチ部１０１−４から予備系スイッチ部１０１−２２に対して蓄積セル数(優先度１は３セル・・・優先度Ｋは４セル)を出力する。
【００６７】
予備系スイッチ部１０１−２２では、到着するセルを優先度毎に時系列での記憶を開始する(予備系スイッチ部１０１−２２に到着するセルは現用系スイッチ部１０１−４に到着するセルと同一)。
また、予備系スイッチ部１０１−２２では、バッファ部１０１−１６−１をクリアし、セルの書き込みと読み出しは停止する。
【００６８】
（２）は、時刻Ｔ１＋１〜時刻Ｔ２−１(本例では３セル時間とする)までの動作を示している。
現用系スイッチ部１０１−４では通常通りの動作をしており、予備系スイッチ部１０１−２２では（１）から引き続き、到着するセルを優先度毎に時系列で記憶する。
（３）は、時刻Ｔ２〜Ｔ３−１(本例では４セル時間とする)までの動作を示している。
【００６９】
時刻Ｔ２にて（１）で現用系スイッチから出力した時刻Ｔ１時点での現用系スイッチ部１０１−４の蓄積セル数情報を予備系スイッチ部１０１−２２にて受信する。
予備系スイッチ１０１−２２では、前記セル蓄積情報と時刻Ｔ１から記憶している到着セル情報をもとに時刻Ｔ１からの現用系スイッチ部１０１−４におけるキュー選択動作をシミュレートし、時刻Ｔ３において現用系スイッチ部１０１−４では優先度１のセルは３セル、優先度２のセルは４セル蓄積していると認識する。
【００７０】
（４）は、時刻Ｔ３時点での現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ蓄積状態を示している。
（５）は、時刻Ｔ３〜時刻Ｔ４−１(本例では７セル時間とする)までの動作を示している。
時刻Ｔ３からは予備系スイッチ部１０１−２２でも受信セルをバッファ部１０１−１６−１に書き込みする処理を開始する。
【００７１】
また、予備系スイッチ部１０１−２２では、（３）で得たシミュレート結果(優先度１は３セル蓄積、優先度２は４セル蓄積)とＴ３以降に到着するセルをもとにキュー選択動作をシミュレートする。
（６）は、時刻Ｔ４以降の動作を示している。
時刻Ｔ３以降、（３）で得たシミュレート結果分だけ該当するキューが選ばれたら、その優先度のキューの読み出し処理を開始し、時刻Ｔ４にて全ての優先度のキュー読み出しが開始されるようになり、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２の動作が完全一致する。
【００７２】
このようにして、予備系スイッチ部１０１−２２において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部１０１−４における蓄積セル数と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報を基に、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部１０１−４におけるキュー選択動作を再現できるようにした。
従来では、固定長データ(セルと記載)を内部に蓄積するバッファ部とあらかじめ決められたアルゴリズムに従って、バッファ部の書込または読出制御をするバッファ制御部とを持つスイッチ部を現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の２つ備え、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部に同じセルを分配する分配(コピー)部と現用系スイッチ部からの出力セルと予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、選択部にて選択するスイッチ部を現用系スイッチ部から予備系スイッチ部に切り替える時に、現用系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態（Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎのポインタなど)が一致していないと無瞬断に切り替えることができず、現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態を一致させるためには、現用系スイッチ部から自身のセル蓄積状態とキュー選択状態を予備系スイッチ部に通知して、予備系スイッチ部がその情報をもとに動作することが考えられるが、通知処理が1セル時間で終わらないような場合には、予備系スイッチ部では、過去の現用系スイッチ部の状態をもとに動作を開始することになるので現用系スイッチ部と予備系スイッチ部のセル蓄積状態とキュー選択状態が一致せず、選択部における無瞬断切り替えが実現できなかった。
【００７３】
これに対して、本発明では、予備系スイッチ部において、切り替えシーケンス開始時刻の現用系スイッチ部における蓄積セル数（Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎやＷｅｉｇｈｔｅｄ Ｒｏｕｎｄ ＲｏｂｉｎのポインタやＷｅｉｇｈｔ情報なども含む)と切り替え開始時刻以降の時系列のセル到着情報をもとに、切り替えシーケンス開始時刻以降の現用系スイッチ部におけるキュー選択動作を再現できるようにしたことにより、現用系スイッチと予備系スイッチの蓄積セル数の認識が一致し、現用系スイッチと予備系スイッチの動作を完全に一致させることができるため、出力インタフェース部の選択部にて選択するスイッチを現用系スイッチと予備系スイッチに切り替えることで無瞬断切り替えを実現できるようになった。
【実施例１】
【００７４】
図４は図１の第１の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。本図に示すように、図１と比較して、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２において構成ブロックの違いがないブロックは省略している。
図１では、切り替えシーケンス開始指示信号を切り替え開始指示部１０１−２６から現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に分配していたが、切り替え開始指示部１０１−２６に代わり、図４では、現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２への切り替えシーケンス開始指示は入力インタフェース部１０１−１−１〜１０１−１−Ｎから挿入される切替セルにより認識する。
【００７５】
図４において切り替えシーケンスの開始は、入力インタフェース部１０１−１−１〜１０１−１−Ｎにおける切替セル挿入部１０４−１−１〜１０４−１−Ｎから挿入される切替セルにて現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に通知される。
切替セルは主信号(パケット、ＡＴＭセル、ＴＤＭデータなど)をセル化したセルのヘッダ部分に切り替え開始ビットを定義することで実現してもよいし、切り替えシーケンス開始通知用の専用セルを定義してもよい。
【００７６】
現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２では、多重部１０１−５、多重部１０１−１２の後に切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎ、切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎが設けられ、切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎ、切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎは受信するセルから切り替えシーケンス開始指示信号を検出し、切り替えシーケンスの開始タイミングを認識して切り替え処理を開始する。
また、切り替えシーケンス開始後の動作は図１の実施例の場合と同様である。
【実施例２】
【００７７】
図５は図１の第２の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図であり、図６は図１の第３の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
図５に示すように、図４と比較して、図４では切替セルを現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２の両方で検出していたが、多重部１０１−５の後に切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎが設けられ、切替セル検出部１０４−２−１〜１０４−２−Ｎにより切替セルを現用系スイッチ部１０１−４でのみ検出し、検出したタイミングを予備系スイッチ部１０１−２２に通知する形態となっている。
【００７８】
図６では、図５と比較して、多重部１０１−１２の後に切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎが設けられ、切替セル検出部１０４−３−１〜１０４−３−Ｎにより、切替セルを予備系スイッチ部１０１−２２でのみ検出し、検出したタイミングを現用系スイッチ部１０１−４に通知する形態となっている。また、切り替えシーケンス開始後の動作は図1の実施例の場合と同様である。
【実施例３】
【００７９】
図７は図１の第３の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図であり、図８は図１の第４の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。図７に示すように、図１と比較して、図１では切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンス開始指示信号を現用系スイッチ部１０１−４と予備系スイッチ部１０１−２２に分配していたが、現用系スイッチ部１０１−４内に切り替えタイミング検出部１０７−１−１〜１０７−１−Ｎが設けられ、切り替えタイミング検出部１０７−１−１〜１０７−１−Ｎにより切り替え開始指示部１０１−２６からの切り替えシーケンス開始指示信号は、現用系スイッチ部１０１−４でのみ検出され、検出したタイミングを予備系スイッチ部１０１−２２に通知する形態となっている。
【００８０】
図８では、予備系スイッチ部１０１−２２内に切り替えタイミング検出部１０８−１−１〜１０８−１−Ｎが設けられ、切り替えタイミング検出部１０８−１−１〜１０８−１−Ｎにより切り替え開始指示部１０１−２６からの切り替えシーケンス開始指示信号は、予備系スイッチ部１０１−２２でのみ検出され、検出したタイミングを現用系スイッチ部１０１−４に通知する形態となっている。また、切り替えシーケンス開始後の動作は図１の実施例の場合と同様である。
【実施例４】
【００８１】
図９は図１の第５の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。本図に示すように、図１と比較して、予備系スイッチ部１０１−２２宛先データ管理部１０１−２３−１におけるバッファ制御部１０１−１５−１に代わり、バッファ制御／セルカウント部１０９−１−１が設けられ、バッファ制御部／セルカウント部１０９−１−１は、図１のバッファ制御部１０１−１５−１の機能に加えて、切り替え開始指示部１０１−２６から切り替えシーケンスの開始を通知されるとその時刻におけるバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を保持し、保持した蓄積セル数と現用系スイッチ部１０１−４から送付されたバッファ部１０１−８−１における蓄積セル数と比較を行い、一致していれば切り替えシーケンスを実施することなくバッファ部１０１−１６−１の書込／読出処理を継続する。
【００８２】
これにより、既に現用系スイッチ部１０１−４内のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２内のバッファ部１０１−１６−１における蓄積セル数が切り替えシーケンスを開始する前に既に一致していた場合にはセル数の合わせ込み処理を改めて実施することを回避し、蓄積セル数が異なるときのみにセルの合わせ込み処理を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係るスイッチ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理を時系列に説明する図である。
【図３】図２における現用系スイッチ部１０１−４のバッファ部１０１−８−１と予備系スイッチ部１０１−２２のバッファ部１０１−１６−１の蓄積セル数を一致させるための一連の処理過程を具体的に説明する図である。
【図４】図１の第１の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図５】図１の第２の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図６】図１の第３の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図７】図１の第３の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図８】図１の第４の変形例であり、発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【図９】図１の第５の変形例であり、本発明に係るスイッチ装置の概略部分構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００…スイッチ装置
１０１−１−１〜１０１−１−Ｎ…入力インタフェース
１０１−２−１〜１０１−２−Ｎ…セル化部
１０１−３−１〜１０１−３−Ｎ…分配部
１０１−４…現用系スイッチ部
１０１−５…多重部
１０１−６−１〜１０１−６−Ｎ…フィルタ部
１０１−７−１〜１０１−７−Ｎ…宛先データ管理部
１０１−８−１〜１０１−８−Ｎ…バッファ部
１０１−９−１…バッファ制御部
１０１−１０−１…セルカウント部
１０１−１１−１…蓄積セル数通知部
１０１−１２…多重部
１０１−１３−１…フィルタ部
１０１−１４−１…到着セル記憶部
１０１−１５−１…バッファ制御部
１０１−１６−１…バッファ部
１０１−１７−１…状態制御部
１０１−１８−１…蓄積セル数解析部
１０１−１９−１…セル数調整部
１０１−２０−１〜１０１−２０−Ｎ…出力インタフェース
１０１−２１−１〜１０１−２１−Ｎ…選択部
１０１−２２…予備系スイッチ部
１０１−２３−１〜１０１−２３−Ｎ…宛先データ管理部
1０１-２４−１〜１０１−２４−Ｎ…デセル化部
１０１−２５…タイミング生成部
１０１−２６…切り替え開始指示部
１０４−１−１〜１０４−１−Ｎ…切替セル挿入部
１０４−２−１〜１０４−２−Ｎ…切替セル検出部
１０４−３−１〜１０４−３−Ｎ…切替セル検出部
１０７−１−１〜１０７−１−Ｎ…切り替えタイミング検出部
１０８−１−１〜１０８−１−Ｎ…切り替えタイミング検出部
１０９−１−１…バッファ制御／セルカウント部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の各々に、固定長データをセルとし同じセルを分配する分配部と、セルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、
前記現用系スイッチ部には、
前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントするセルカウント部と、
前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する蓄積セル数通知部とを備え、
前記予備系スイッチ部には、
前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する到着セル記憶部と、
前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として前記到着セル記憶部に記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートしていく蓄積セル数解析部と、
前記蓄積セル解析部からのシミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作するセル数調整部と、
切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、前記蓄積セル数解析部での蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、前記セル数調整部でのセル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する状態制御部とを備え、
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記バッファ部は複数のキューで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知することを特徴とする、請求項１又は請求項５に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記蓄積セル数通知部は前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知することを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項９】
前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持するバッファ制御／セルカウント部を備え、バッファ制御／セルカウント部は保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておくことを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項１０】
固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替え方法において、
前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする工程と、
カウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する工程と、
前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する工程と、
前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする工程と、
シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する工程と、
切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する工程と、
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する工程とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１１】
前記バッファ部は複数のキューで構成されることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１２】
前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１３】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１４】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１５】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知することを特徴とする、請求項１０又は請求項１４に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１６】
前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１５のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１７】
前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせることを特徴とする、請求項１０乃至請求項１５のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１８】
前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持し、保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておくことを特徴とする、請求項１０乃至請求項１７のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１９】
固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラムにおいて、
前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする手順と、
カウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する手順と、
前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する手順と、
前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする手順と、
シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する手順と、
切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する手順と、
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する手順とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラム。
【請求項１】
現用系スイッチ部と予備系スイッチ部の各々に、固定長データをセルとし同じセルを分配する分配部と、セルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置において、
前記現用系スイッチ部には、
前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントするセルカウント部と、
前記セルカウント部からカウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する蓄積セル数通知部とを備え、
前記予備系スイッチ部には、
前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する到着セル記憶部と、
前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として前記到着セル記憶部に記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートしていく蓄積セル数解析部と、
前記蓄積セル解析部からのシミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作するセル数調整部と、
切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、前記蓄積セル数解析部での蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、前記セル数調整部でのセル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する状態制御部とを備え、
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現することを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記バッファ部は複数のキューで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知することを特徴とする、請求項１又は請求項５に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記蓄積セル数通知部は前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知することを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項９】
前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持するバッファ制御／セルカウント部を備え、バッファ制御／セルカウント部は保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておくことを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置。
【請求項１０】
固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替え方法において、
前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする工程と、
カウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する工程と、
前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する工程と、
前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする工程と、
シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する工程と、
切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する工程と、
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する工程とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１１】
前記バッファ部は複数のキューで構成されることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１２】
前記バッファ部で構成される複数のキューを優先クラス毎に割り当てることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１３】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を共通フレーム位相で実施することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１４】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を切り替え制御セルで実施することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１２のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１５】
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の切り替えシーケンス開始の同期を前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部のうち一方から他方に通知することを特徴とする、請求項１０又は請求項１４に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１６】
前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数の情報に加えてキュー選択動作に使用しているポイント情報も合わせて通知することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１５のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１７】
前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部には切り替えシーケンス開始と同時に両系におけるキュー選択動作にて使用しているポインタを予め決められた同じ値に合わせることを特徴とする、請求項１０乃至請求項１５のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１８】
前記現用系スイッチ部が蓄積セル数を保持するのと同時刻に前記予備系スイッチ部の蓄積セル数を保持し、保持した蓄積セル数と前記現用系スイッチ部から受信した蓄積セル数との比較を行い、一致していれば何もせず、異なっていれば合わせ込み処理を行うことで、前記選択部での切り替え処理前に予め合わせ込み処理を実施しておくことを特徴とする、請求項１０乃至請求項１７のいずれか１つの請求項に記載のスイッチ装置の無瞬断切り替え方法。
【請求項１９】
固定長データをセルとしセルを内部に蓄積するバッファ部と、予め決められたアルゴリズムに従って前記バッファ部の書込又は読出制御をするバッファ制御部をそれぞれ有する現用系スイッチ部及び予備系スイッチ部を備え、さらに、前記現用系スイッチ部及び前記予備系スイッチ部の各々に同じセルを分配する分配部と、前記現用系スイッチ部からの出力セルと前記予備系スイッチ部からの出力セルのいずれか一方を選択する選択部を備えるスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラムにおいて、
前記現用系スイッチ部の前記バッファ部における蓄積セル数をカウントする手順と、
カウント値が通知され、切り替えシーケンス開始時刻における蓄積セル数を保持し、前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に通知する手順と、
前記予備系スイッチ部に到着するセルを切り替えシーケンス開始時刻から時系列で記憶する手順と、
前記現用系スイッチ部から通知された切り替えシーケンス開始時の前記バッファ部における蓄積セル数を初期状態として記憶されている時系列のセル到着情報を使って前記現用系スイッチ部のキュー選択動作を１セル時間より短い時間で現在時刻に追いつくまでシミュレートする手順と、
シミュレートの結果として得られた蓄積セル数情報とシミュレート後に到着するセルをもとにキュー選択動作を行い、シミュレータの結果として得られた蓄積セル数分だけキュー選択されるまで動作する手順と、
切り替えシーケンス開始と同時に前記バッファ制御部をリセットすると同時に書込制御と読出制御を停止し、蓄積セル解析終了後にバッファ制御部に書込開始を指示し、セル数調整終了後にバッファ制御部に読出開始を指示する手順と、
前記現用系スイッチ部と前記予備系スイッチ部の前記バッファ部におけるセル蓄積状態とキュー選択状態が一致し、両方から常に同一のセルが出力されるようになった後に、前記選択部にて前記現用系スイッチ部から前記予備系スイッチ部に切り替えることにより無瞬断切り替えを実現する手順とを備えることを特徴とするスイッチ装置の無瞬断切り替えプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２１２７２４（Ｐ２００９−２１２７２４Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２５９８（Ｐ２００８−５２５９８）
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、総務省、「次世代バックボーンに関する研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願」
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３日（２００８．３．３）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、総務省、「次世代バックボーンに関する研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願」
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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