通信装置及び二重化方法
【課題】通信装置において、現用と予備の切替え時に発生する瞬断を抑制することを目的とする。
【解決手段】パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を有する。
【解決手段】パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット網とＴＤＭ網を接続する通信装置及び二重化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットやコンピュータの普及により、通信網を流れるトラフィックは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットや、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）パケットなどの所謂データ系のトラフィックが増大している。
【０００３】
ここで、トラフィックを転送する回線はパケットのまま転送することができるＬＡＮ回線だけでなく、レガシーなＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）、ＰＤＨ（Ｐｌｅｓｉｏｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）等のＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：時分割多重）回線がまだ残っている。また、新たなＴＤＭ技術としてＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が使われ始めている。このようなＴＤＭ回線でデータ系トラフィックのパケットを運ぶ場合、ＴＤＭ網の入口でパケットをＴＤＭフレームにマッピングして転送し、ＴＤＭ網の反対側の出口でＴＤＭフレームからパケットを取り出すようなマッパー機能が必要がとなる。
【０００４】
一方、このデータ系トラフィックには、音声や映像等のリアルタイム性やパケットロスの影響が大きなデータもあれば、ファイル転送やＷｅｂ閲覧などある程度の遅延やパケットロスが許容されるデータもあり、求められるサービス品質は複数である。特にＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）サービス等に用いられるパケット単位でスイッチングを行う通信装置では、サービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱＯＳ）を考慮しながら転送を行うことが強く求められる。
【０００５】
また、ＶＰＮサービスに求められる通信装置では、高速、大容量化と同時に、高信頼性のために、装置における処理をできるだけ二重化して、故障時やメンテンテナンス時に予備側に切り替えることにより信頼性を上げる冗長機能を持つことが求められる。
【０００６】
図１はパケット網とＴＤＭ網を接続する機能を持つシャシー型の通信装置の一例の構成図を示す。図１において、パケットインタフェース１１、パケットスイッチ１２、マッパー１３，１４、ＴＤＭスイッチ１５、ＴＤＭインタフェース１６、制御部１７それぞれはカード化されている。
【０００７】
マッピング方向については、パケット網２０からのパケットをパケットインタフェース１１で受信し、受信パケットをパケットスイッチ１２でパケット単位にコピーして現用及び予備のマッパー１３，１４それぞれに供給する。現用及び予備のマッパー１３，１４それぞれでパケットをＴＤＭフレームにマッピングして出力されるＴＤＭフレームをＴＤＭスイッチ１５で選択し、ＴＤＭインタフェース１６からＴＤＭ網２１に送出する。
【０００８】
デマッピング方向については、ＴＤＭ網２１からＴＤＭインタフェース１６でＴＤＭフレームを受信し、ＴＤＭスイッチ１５でＴＤＭフレームをコピーして現用と予備のマッパー１３，１４に供給する。マッパー１３，１４それぞれでＴＤＭフレームをパケットにデマッピングして出力されるパケットをパケットスイッチ１２で選択し、パケットインタフェース１１からパケット網２０に送出する。なお、制御部１７は、ソフトウェア動作による各カードへの設定や、ハードウェア動作による各カードへの低速クロックやフレームパルスの生成と供給を行う。マッパー１３，１４のいずれを現用として用いるかは最終的にソフトウェアが決定する。
【０００９】
ところで、異なるＩＰネットワーク及びＳＤＨネットワーク間で冗長構成される音声処理ブレードを有し、ＩＰネットワークから供給されるＶｏＩＰパケットを受信し、音声処理を施した後にＩ−ＴＤＭパケットをＳＤＨネットワークに出力する機能を持つゲートウェイ装置のパケット同期切替方法で、ゲートウェイ装置に共通な音声処理の基準タイミングと時刻情報を共有し、その基準タイミングに合せて同期した音声処理を実施して同期したＶｏＩＰ同期化パケット又はＩ−ＴＤＭ同期化パケットを供給し、時刻情報に則って音声処理ブレード間の系切替を実施する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【００１０】
また、受信されるパケットの複製を生成することでゲートウェイ装置の複数に同一内容のパケットを供給し、該パケット毎に当該パケットに付されている識別情報に応じた共通書き込みポインタを生成し、各ゲートウェイ装置は供給されたパケット毎に対応する共通書き込みポインタに従って当該パケットを自身が備えるジッタバッファに書き込むと共に、書き込まれたパケットをジッタバッファから順次に読み出してＴＤＭ信号を生成し、複数のゲートウェイ装置のうちのいずれか１が選択的に切り換えられて、ＴＤＭ信号をＴＤＭ網に供給する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【００１１】
また、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置が、２本の伝送路からなる冗長伝送線路と、伝送切替制御情報を表すＫバイトデータをパケット化して出力し、このパケットを伝送路を介して対向する対向伝送装置に対して送信し、対向伝送装置からのパケット化されたＫバイトデータの受信状況に応じて情報データを含む伝送信号が伝送する伝送路を選択的に切り替える技術が知られている（例えば特許文献３参照）。
【００１２】
また、同期転送信号をパケット信号に変換するインタフェース変換装置において、切替情報をＴＤＭ信号を多重化を行った後に付与する付加情報に含ませ、更にパケット網の宛先ヘッダを付与し、インタフェース変換装置のパケット網側ポートに１対の現用および予備のポートを設け、パス伝送路を２重化ペアとする技術が知られている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−７４６２９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８０６０号公報
【特許文献３】特開２００３−１３４０７４号公報
【特許文献４】特開２００６−６７０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１において、マッピング方向については以下のような課題がある。ＴＤＭスイッチ１５はパケット単位の切替えは行わずに、ＴＤＭフレームの境界等のあるタイミングで切替える。しかし、２つのマッパー１３，１４から出力されるＴＤＭフレーム内のペイロードは完全に一致する保証はない。
【００１５】
その第１の理由として、マッパー１３，１４を通過するパケットは非同期である。冗長運用前に現用側のマッパー１３のみで運用され、後から予備側マッパー１４と冗長運用を行うような場合、現用側マッパー１３のＱＯＳ部１３ａにはパケットがたまった状態から冗長運用が開始されるが、予備側のマッパー１４のＱＯＳ部１４ａは空の状態から冗長運用されるため、後段のマッピング部１３ｂ，１４ｂに出力するパケットがかならず同じパケットが出るとは限らない。また、上記の場合、現用側マッパー１３のＱＯＳ部１３ａのバッファがいっぱいでパケットスイッチ１２に対してバックプレッシャ制御により入力を止めるようなことも考えられる。このような場合はバックプレッシャ制御によっても現用及び予備のＱＯＳ部１３ａ，１４ａからのパケット出力は異なる可能性がある。
【００１６】
また、冗長運用後に制御部１７からＱＯＳ設定を変更するような場合も、現用と予備のマッパー１３，１４への設定は同時には行わず、初めに現用側のマッパー１３を設定し、次に予備側のマッパー１４を設定する、というようなシリアル制御となる。これによっても両マッパー１３，１４のＱＯＳ部１３ａ，１４ａから出力されるパケットが異なる可能性がある。
【００１７】
また、第２の理由として、マッパー１３，１４で使用する高速クロックの非同期であることが挙げられる。高速、大容量処理を行うシャシー型の通信装置の場合、制御部１７から配られた低速クロック（例えば周波数３８ＭＨｚ等）を基に、各カード内部で低速クロックを逓倍することで高速クロック（周波数３００ＭＨｚ等）を生成する。この場合、制御部１７から供給される低速クロック同士は同期するものの、高速クロックの位相すべてが完全に同期するとは限らない。したがって、例えば外部から現用及び予備のマッパー１３，１４に同じタイミングである処理のトリガをかけたとしても、両マッパー１３，１４の高速クロックが同期していないと、各マッパー１３，１４でその処理が同じクロック位相で取り込まれるとは限らない。また、ＱＯＳを含めたマッパー内部のパケット処理においても、両マッパー１３，１４の高速クロックが同期していないと、現用と予備のマッパー１３，１４が完全に同じ位相（タイミング）で処理が行われるという保証はない。図２（Ａ）にマッパー１３，１４それぞれが出力するＴＤＭフレームの第１の理由による差異を示し、図２（Ｂ）にマッパー１３，１４それぞれが出力するＴＤＭフレームの第２の理由による差異を示す。
【００１８】
このような理由により、両マッパーから出力するＴＤＭフレーム内のペイロードは完全に一致する保証はないため、現用と予備の切替え時に瞬断が発生してしまうことになるという問題があった。
【００１９】
開示の通信装置は、現用と予備の切替え時に発生する瞬断を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
開示の一実施形態による通信装置は、パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本実施形態によれば、現用と予備の切替え時に発生する瞬断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】通信装置の一例の構成図である。
【図２】現用と予備のマッパーが出力するＴＤＭフレームの差異を示す図である。
【図３】通信装置の第１実施形態の構成図である。
【図４】通信装置の第２実施形態の構成図である。
【図５】装置内フレームのフォーマットを示す図である。
【図６】マッピング部の一実施形態の構成図である。
【図７】主信号とパケット情報のフォーマットを示す図である。
【図８】同期管理部の一実施形態の構成図である。
【図９】同期判定処理の第１実施形態のフローチャートである。
【図１０】パケット情報テーブルに格納されるパケット情報の様子を示す図である。
【図１１】ＱＯＳ制御の様子を説明するための図である。
【図１２】ＱＯＳ制御の様子を説明するための図である。
【図１３】マッピング位置の計算の様子を示す図である。
【図１４】同期判定部が出力するパケット情報の様子を示す図である。
【図１５】同期判定処理の第２実施形態のフローチャートである。
【図１６】ＨＤＬＣ方式によるカプセリングとＧＦＰによるカプセリングの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。
【００２４】
＜通信装置の構成＞
図３は通信装置の第１実施形態の構成図を示す。図３はマッピング方向について記載している。図３において、パケットインタフェース３１、パケットスイッチ３２、マッパー３３，３４、ＴＤＭスイッチ３５、ＴＤＭインタフェース３６、制御部３７それぞれはカード化されている。
【００２５】
パケットインタフェース３１はパケット網４０からのパケットを受信して受信パケットをパケットスイッチ３２に供給する。パケットスイッチ３２において、受信パケットはスイッチ部３２１を通して識別子付与部３２２に供給され、識別子付与部３２２はパケット毎に識別子を付与する。識別子を付与されたパケットはコピー部３２３で複写され、現用及び予備のマッパー３３，３４それぞれに供給される。図３ではマッパー３３を現用、マッパー３４を予備としている。なお、後述する通り、識別子付与部３２２は削除することも可能である。
【００２６】
マッパー３３，３４それぞれはパケットスイッチ３２から供給されるパケットをＱＯＳ部３３１，３４１のバッファに格納する。ＱＯＳ部３３１，３４１それぞれはバッファに格納したパケットの識別子、ＱＯＳ情報、パケット長等の書き込み用のパケット情報を取り出してパケット単位でＴＤＭスイッチ３５内の同期管理部３５１に供給する。なお、同期管理部３５１はＴＤＭスイッチ３５のカードではなく、例えば制御部３７等の他のカードに設ける構成であっても良い。
【００２７】
同期管理部３５１はマッパー３３，３４それぞれから供給されるパケット情報を蓄積し、マッパー３３，３４に同一のパケットを格納していると判断できた場合に、マッパー３３，３４から読み出し可能なパケットと判断する。ただし、その読み出し可能なパケットが複数の場合は、各パケットのＱＯＳ情報に基づいて、クラスの優先度やユーザの公平性等を考慮し、どのパケットを先に読み出すべきかの優先処理を行った上で最終的な読み出し可能なパケットとする。
【００２８】
同期管理部３５１はマッパー３３，３４に対して読み出しを許可した各パケットのパケット長を基に、現在読み出し可能と判断したパケットをＴＤＭフレームのペイロードにマッピングする際のマッピング位置（バイト位置）を算出し、マッパー３３，３４に対して読み出し用のパケット情報として、読み出すパケットを指定するパケット指定情報と、そのマッピング位置を指示するマッピング位置情報を供給する。なお、制御部３７のカードからマッパー３３，３４に対して共通の低速フレームパルスが分配されるため、マッパー３３，３４から出力されるＴＤＭフレームは同期している。
【００２９】
上記のパケット情報のパケット指定情報によりＱＯＳ部３３１，３４１それぞれから読み出されたパケットはマッピング部３３２，３４２それぞれでパケット情報のマッピング位置情報に従ってＴＤＭフレームにマッピングされる。
【００３０】
マッパー３３，３４それぞれから出力されたＴＤＭフレームはＴＤＭスイッチ３５のセレクタ（ＳＥＬ）３５２に供給される。セレクタ３５２は現用のＴＤＭフレーム又は予備のＴＤＭフレームのいずれか一方を選択して出力する。セレクタ３５２で選択されたＴＤＭフレームはスイッチ部３５３でスイッチングされ、ＴＤＭインタフェース３６からＴＤＭ網４１に送出される。
【００３１】
制御部３７は、ソフトウェア動作による各カードへの設定や、ハードウェア動作による各カードへの低速クロックやフレームパルスの生成と供給を行う。マッパー３３，３４のいずれを現用として用いるかは最終的にソフトウェアが決定する。
【００３２】
このように、両マッパー３３，３４で処理するパケット、及び、そのパケットをＴＤＭフレームにマッピングするタイミングを同期させることにより、現用及び予備のマッパー３３，３４からＴＤＭスイッチ３５に出力するＴＤＭフレームのペイロードを一致させることができるため、ＴＤＭスイッチ３５で現用及び予備のマッパー３３，３４の二重化切替えを無瞬断で行うことができる。
【００３３】
ここで、上記の実施形態で無瞬断切替のために増加する回路規模としては、同期管理部３５１において１パケットあたり数バイト〜１０バイト前後のパケット情報を格納して処理すれば良いため、同期管理部３５１におけるバッファ量は小さくて済む。なお、上記実施形態ではマッパー３３，３４とＴＤＭスイッチ３５の間で書き込み用と読み出し用のパケット情報の交換を行うが、書き込み用と読み出し用のパケット情報の情報量は主信号つまり受信パケットの情報量に対し圧倒的に少ないため、主信号に対し低速の信号で十分実現可能である。
【００３４】
＜通信装置の第２実施形態＞
図４は通信装置の第２実施形態の構成図を示す。図４はマッピング方向について記載している。図４においては、パケット網４０の一例としてイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ網４０Ａを用い、ＴＤＭ網４１の一例としてはＳＯＮＥＴ網４１Ａを用いており、パケットインタフェース３１の一例としてＬＡＮインタフェース３１Ａを用いている。
【００３５】
また、識別子付与部３２２の一例として、ＳＮ付与部３２２Ａを用いている。ＳＮ付与部３２２Ａはパケット毎にシーケンス番号（ＳＮ）を発生すると共にパケット長を求め、このシーケンス番号を識別子としてパケット長と共に各パケットに付与する。
【００３６】
また、マッパー３３，３４のマッピング部３３２，３４２の一例として、ＬＡＮパケットをＳＯＮＥＴのＳＴＳ３ｃフレームにマッピングするマッピング部３３２Ａ，３４２Ａを用いている。また、ＴＤＭスイッチ３５の一例としてＳＴＳ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｉｇｎａｌ）スイッチを用い、ＴＤＭインタフェース３６の一例としてＳＯＮＥＴインタフェース３６Ａを用いている。
【００３７】
図５にＳＮ付与部３２２Ａが出力するパケットである装置内フレームのフォーマットを示す。フレーム先頭の装置内ヘッダとしてシーケンス番号（ＳＮ）とフレーム長がＳＮ付与部３２２Ａにより付加されている。ＭＡＣ ＤＡはＭＡＣ宛先アドレスであり、ＭＡＣ ＳＡはＭＡＣ送信元アドレスである。ＶＬＡＮタグは、ＴＰＩＤ（タイプ識別子）と、ＰＣＰ（クラス）と、ＣＦＩ（Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）とＶＩＤ（ＶＬＡＮ値）を有する。Ｔｙｐｅ／フレーム長はタイプ値又はフレーム長である。ペイロードは任意のデータである。ＦＣＳはフレーム誤り検査データである。
【００３８】
＜マッピング部の構成＞
図６はマッピング部３３２，３４２の一実施形態の構成図を示す。図６において、端子５１にはコピー部３２３から主信号である図５に示す装置内フレームのパケットか供給され、パケット格納メモリ５２、パケット情報抽出部５３に供給される。パケット情報抽出部５３は各パケットのシーケンス番号（ＳＮ）、フレーム長、クラス、ＶＬＡＮ値を抽出し、これらに当該パケットが現用又は予備のいずれであるかを示す現用／予備フラグを加えたパケット情報を生成して端子５５から同期管理部３５１に供給する。また、パケット情報抽出部５３は各パケットのシーケンス番号を書き込み制御部５４に供給する。なお、図７（Ａ）にはマッピング部３３２，３４２に供給される主信号を示し、図７（Ｂ）にパケット情報抽出部５３が出力する書き込み用のパケット情報のフォーマットを示している。
【００３９】
書き込み制御部５４はパケット情報抽出部５３から供給されるシーケンス番号からパケット格納メモリ５２の書き込みアドレスを生成してパケット格納メモリ５２に供給する。これによって、パケット格納メモリ５２にはシーケンス番号をアドレスに見立てて、つまり、シーケンス番号に応じたアドレスに主信号のパケットが順次格納される。
【００４０】
読み出し制御部５６には端子５７を介して同期管理部３５１から読み出し用のパケット情報が供給され、読み出し制御部５６は上記パケット情報のパケット指定情報に基づくアドレスを生成してパケット格納メモリ５２からパケットの読み出しを行う。パケット格納メモリ５２から読み出されたパケットはマッピング位置付与部５８に供給され、ここで、同期管理部３５１からのパケット情報のマッピング位置情報が読み出されたパケットに付与されて端子５９からマッピング部３３２，３４２に向けて出力される。
【００４１】
なお、図７（Ｃ）に同期管理部３５１から供給される読み出し用のパケット情報のフォーマットを示している。読み出し用のパケット情報は現用／予備フラグ（ＡＣＴ／ＳＴＢＹ）と、パケット指定情報としてのシーケンス番号と、マッピング位置情報としてのフレーム番号（ＳＯＮＥＴフレームのフレーム番号）とフレーム内におけるマッピング位置がある。
【００４２】
＜同期管理部の構成＞
図８は同期管理部３５１の一実施形態の構成図を示す。図８において、端子６１，６２それぞれには現用及び予備のマッパー３３，３４から書き込み用のパケット情報が供給され、同期判定部６３に供給される。同期判定部６３はパケット情報テーブル６４を有している。パケット情報テーブル６４にはパケット情報のシーケンス番号をキーとして、パケット情報が格納される。同期判定部６３は現用及び予備のシーケンス番号が同一のパケット情報のうち、先に到着したパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込み、もう一方のパケット情報が後から到着すると、当該パケット情報をパケット情報テーブル６４から読み出して、後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００４３】
図９は同期判定部６３が実行する同期判定処理の第１実施形態のフローチャートを示す。この処理は端子６１，６２からパケット情報が供給される毎に開始される。ステップＳ１１で二重化運用状態であるか否かを判別する。この実施形態で二重化運用状態とは、マッパー３３，３４から同一のパケットが供給されている状態で、同期状態に遷移後、無瞬断切替えを行うことのできる状態である。二重化運用状態ではない場合、つまり片系運用状態の場合、ステップＳ１２で供給されたパケット情報をそのまま後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００４４】
一方、二重化運用状態であれば、ステップＳ１４で供給されたパケット情報の現用／予備フラグから当該パケット情報が現用であるか予備であるかを判別する。供給されたパケット情報が現用の場合はステップＳ１５で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ１６で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出し後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ１７で供給された現用のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。
【００４５】
一方、供給されたパケット情報が予備の場合はステップＳ１８で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ１９で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ２０で供給されたパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。
【００４６】
図１０（Ａ）に同期判定部６３に供給される現用のパケット情報の一例を示し、図１０（Ｂ）に同期判定部６３に供給される予備のパケット情報の一例を示し、図１０（Ｃ）にパケット情報テーブル６４に格納されるパケット情報の様子を示す。時点ｔ１にシーケンス番号１０１の現用のパケット情報とシーケンス番号１００の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４に格納される。
【００４７】
時点ｔ２にシーケンス番号１００の現用のパケット情報が供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１００の予備のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００４８】
時点ｔ３にシーケンス番号１０１の予備のパケット情報が供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１０１の現用のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００４９】
同様にして、時点ｔ４にシーケンス番号１０２の現用のパケット情報とシーケンス番号１０３の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４に格納される。
【００５０】
時点ｔ５にシーケンス番号１０５の現用のパケット情報が供給され、パケット情報テーブル６４に格納される。
【００５１】
時点ｔ６にシーケンス番号１０３の現用のパケット情報とシーケンス番号１０５の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１０３の予備のパケット情報とシーケンス番号１０５の現用のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００５２】
時点ｔ７にシーケンス番号１０２の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１０２の現用のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００５３】
図８において、同期判定部６３が出力するパケット情報はＱＯＳ制御部６５及び書き込み制御部６６に供給される。ＱＯＳ制御部６５はＶＬＡＮ値毎に分けられ、更に、クラス毎に分けられた複数のバッファを有している。ＱＯＳ制御部６５に供給されたパケット情報は書き込み制御部６６の制御により当該パケット情報のＶＬＡＮ値及びクラスに応じたバッファに書き込まれる。スケジューリング及び読み出し制御部６７はＱＯＳ制御部６５の複数のバッファに格納されているパケット情報から、優先度の高いクラスを優先したスケジューリングでパケット情報を読み出し、読み出したパケット情報をマッピング位置算出部６８に供給する。なお、クラスの優先度はクラスＡ＞クラスＢ＞クラスＣの順であり、クラスＡの優先度が最も高いものとする。
【００５４】
ここで、図１１（Ａ）に示すように、ＱＯＳ制御部６５のＶＬＡＮ＝１０のクラスＢのバッファにシーケンス番号＝１０３のパケット情報が格納され、ＶＬＡＮ＝５０のクラスＣのバッファにシーケンス番号＝１０５のパケット情報が格納された状態であるものとする。この状態では、スケジューリング及び読み出し制御部６７の制御により、図１１（Ｂ）に示すように、優先度の高いＶＬＡＮ＝１０のクラスＢのバッファからシーケンス番号＝１０３のパケット情報が先に読み出されて出力される。
【００５５】
また、図１２（Ａ）に示すように、ＱＯＳ制御部６５のＶＬＡＮ＝５０のクラスＡのバッファにシーケンス番号＝１０２のパケット情報が格納され、ＶＬＡＮ＝５０のクラスＢのバッファにシーケンス番号＝１０３のパケット情報が格納された状態であるものとする。この状態では、スケジューリング及び読み出し制御部６７の制御により、図１２（Ｂ）に示すように、優先度の高いＶＬＡＮ＝５０のクラスＡのバッファからシーケンス番号＝１０２のパケット情報が先に読み出されて出力される。
【００５６】
図８において、マッピング位置算出部６８は制御部３７から端子６９を介してＳＴＳ３ｃフレームの先頭を示す１２５μｓｅｃ周期のフレームパルスを供給されている。マッピング位置算出部６８はＱＯＳ制御部６５から順次供給されるパケット情報のフレーム長を基に、ＳＴＳ３ｃフレームのフレーム番号とＳＴＳ３ｃフレームにおける各パケットをマッピングする先頭位置つまりマッピング位置を計算し、ＱＯＳ制御部６５から供給されるパケット情報に計算したフレーム番号とマッピング位置を付与して端子７０からマッパー３３，３４に供給する。
【００５７】
図１３にマッピング位置算出部６８におけるマッピング位置の計算の様子を示す。ここでは、シーケンス番号１００，シーケンス番号１０１，シーケンス番号１０３，シーケンス番号１０２，シーケンス番号１０５の順にパケットが一例としてＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）フレームにカプセリングしてマッピングされるものとする。
【００５８】
シーケンス番号１００のフレーム長６４バイトのパケットは、例えばフレーム番号＝１の１３バイト目をマッピング位置とする。次に、シーケンス番号１０１のフレーム長１５００バイトのパケットはシーケンス番号１００のパケットの直後のフレーム番号＝１の８５バイト目をマッピング位置とする。これはシーケンス番号１００のパケットのフレーム長６４バイトにＧＦＰフレームのオーバーヘッド８バイトを加えて求めている。その後、空白領域（ＧＦＰ ｉｄｌｅ）を経て、シーケンス番号１０３のフレーム長１５００バイトのパケットはフレーム番号＝１の２１７３バイト目をマッピング位置とする。更に、シーケンス番号１０２のフレーム長１５００バイトのパケットはシーケンス番号１０３のパケットの直後のフレーム番号＝２の４３２１バイト目をマッピング位置とし、シーケンス番号１０５のフレーム長６４バイトのパケットはシーケンス番号１０２のパケットの直後のフレーム番号＝３の７３７バイト目をマッピング位置とする。
【００５９】
図１４（Ａ）に同期判定部６３に供給される現用のパケット情報を示し、図１４（Ｂ）に同期判定部６３に供給される予備のパケット情報を示し、図１４（Ｃ）にマッピング位置算出部６８から出力されるパケット情報の様子を示す。なお、図１４（Ａ），（Ｂ）は図１０（Ａ），（Ｂ）と同一である。
【００６０】
図１４（Ｃ）においては、同期判定部６３で現用及び予備のマッパー３３，３４から供給されるパケット情報のシーケンス番号が揃ったのち、ＱＯＳ制御部６５で優先度の高いものから順にパケット情報が取り出され、フレーム番号とマッピング位置を付与されて出力されている。なお、シーケンス番号１００のパケットのマッピング位置＝１−１３は、フレーム番号＝１の１３バイト目を表している。
【００６１】
図１５は同期判定部６３が実行する同期判定処理の第２実施形態のフローチャートを示す。この処理は端子６１，６２からパケット情報が供給される毎に開始される。ステップＳ３１で二重化運用状態であるか否かを判別する。この実施形態で二重化運用状態とは、マッパー３３，３４から同一のパケットが供給されている状態で、同期状態に遷移後、無瞬断切替えを行える状態である。二重化運用状態ではない場合、つまり片系運用状態の場合、ステップＳ３２で供給されたパケット情報をそのまま後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６２】
一方、二重化運用状態であれば、ステップＳ３４で供給されたパケット情報の現用／予備フラグから当該パケット情報が現用であるか予備であるかを判別する。供給されたパケット情報が現用の場合はステップＳ３５で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ３６で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６３】
同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ３７で供給された現用のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。そして、ステップＳ３８でタイマを起動し、ステップＳ３９でタイムアウトしたか否かを判別する。ここで、ステップＳ３７で現用のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込んでから所定時間内に同一のシーケンス番号の予備のパケット情報が供給された場合にはタイムアウトすることなく同期状態を維持し、この処理を終了する。所定時間内に同一のシーケンス番号の予備のパケット情報が供給されない場合にはタイムアウトし、ステップＳ４０で非同期状態に遷移し、制御部３７にアラームを報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６４】
一方、供給されたパケット情報が予備の場合はステップＳ４１で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ４２で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６５】
同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ４３で供給された予備のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。そして、ステップＳ４４でタイマを起動し、ステップＳ４５でタイムアウトしたか否かを判別する。ここで、ステップＳ４３で予備のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込んでから所定時間内に同一のシーケンス番号の現用のパケット情報が供給された場合にはタイムアウトすることなく同期状態を維持し、この処理を終了する。所定時間内に同一のシーケンス番号の現用のパケット情報が供給されない場合にはタイムアウトし、ステップＳ４６で非同期状態に遷移し、制御部３７にアラームを報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６６】
なお、制御部３７では、上記アラームを受けると、先にパケット情報を同期判定部６３に送ったマッパーが現用となるように二重化切替制御を行う。この場合、先にパケット情報を送ったマッパーが既に現用の場合は切替えは不要であり、先にパケット情報を送ったマッパーが予備の場合は切替えを行う。
【００６７】
上記の実施形態では識別子付与部３２２にてパケットの識別子としてシーケンス番号を発生するとして説明を行ったが、シーケンス番号の代りに、ＬＡＮパケットに含まれるエラー検出情報であるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いてパケットの識別を行っても良い。ＬＡＮパケットのヘッダやペイロードの値が異なればＦＣＳ値は異なるため、パケットの識別子として用いることができる。なお、このＦＣＳはＬＡＮパケットにもともと含まれる値であるため、図３における識別子付与部３２２は不要となる。そして、ＱＯＳ部３３１，３４１，同期管理部３５１では、シーケンス番号をＦＣＳに置き換えて処理を行う。
【００６８】
また、シーケンス番号の代りに、受信パケットの一部又は全部を用いてハッシュ演算を行い、得られたハッシュ値をパケットの識別子として用いることも可能である。この場合、識別子付与部３２２を削除しマッパー３３，３４の端子５１の直後にハッシュ演算部を設け、シーケンス番号の代りにハッシュ値を付与する。ＩＰパケットではＬＡＮパケットのようにＦＣＳを有していないため、マッパー３３，３４に設けたハッシュ演算部のハッシュ値でパケットの識別を行うことにより、パケットスイッチ３２から識別子付与部３２２を削除することができる。
【００６９】
上記の実施形態では、ＬＡＮパケットをＳＯＮＥＴフレームにマッピングする際に、ＧＦＰでカプセリングすることとして説明した。この場合は８バイト固定のオーバーヘッドが付加される。しかし、Ｘ．８６のようなＨＤＬＣ（Ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）方式を用いたカプセリングではオーバーヘッドは９バイトであるが、このＨＤＬＣ方式では先頭や末尾に‘０ｘ７Ｅ’（０ｘは１６進表示を示す）のパターンを用いるため、カプセリングするＬＡＮパケット中の０ｘ７Ｅの１バイトを‘０ｘ７Ｄ’及び‘０ｘ５Ｅ’の２バイトに置き換える。この場合、カプセリング後のフレーム長はＬＡＮフレーム長に９バイトを単に加えたものとはならず、ＬＡＮパケット内に含まれる‘０ｘ７Ｅ’パターンの数によって更に長くなってしまう。
【００７０】
このように、マッパー３３、３４でＨＤＬＣ方式のカプセリングを行ってＳＯＮＥＴフレームにマッピングする場合には、マッパー３３、３４のＱＯＳ部３３１，３４１のパケット情報抽出部５３において、ＬＡＮパケット中の‘０ｘ７Ｅ’パターンの出現回数をカウントし、これもパケット情報に付加して同期管理部３５１に転送する。そして、同期管理部３５１で‘０ｘ７Ｅ’パターンの出現回数を加味してマッピング位置を計算することになる。図１６にＬＡＮパケットのＨＤＬＣ方式によるカプセリングとＧＦＰによるカプセリングの様子を示す。なお、図１６においては、‘０ｘ７Ｅ’パターンを‘７Ｅｈ’と表している。
（付記１）
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を
有することを特徴とする通信装置。
（付記２）
付記１記載の通信装置において、
前記パケット情報は、前記マッパーに供給されたパケットの識別子と優先度とパケット長を含むことを特徴とする通信装置。
（付記３）
付記２記載の通信装置において、
前記パケット網から受信したパケットに前記識別子としてのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与部を
有することを特徴とする通信装置。
（付記４）
付記２記載の通信装置において、
前記識別子は、前記パケットに含まれるエラー検出情報であることを特徴とする通信装置。
（付記５）
付記２記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパー内で、パケットの所定領域のハッシュ演算を行った結果を前記識別子として用いることを特徴とする通信装置。
（付記６）
付記２乃至５のいずれか１項記載の通信装置において、
前記同期管理部は、前記現用と予備のいずれか一方のマッパーからパケット情報を供給されて所定時間内に、識別子が同一のパケット情報を他方のマッパーから供給されない場合、前記一方のマッパーを現用として非同期の運用を指示することを特徴とする通信装置。
（付記７）
付記２乃至６のいずれか１項記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパーは、前記パケットを時分割多重フレームにマッピングする際のカプセリングで前記パケットに含まれる特定パターンで前記パケット長が変わる場合、前記パケットに含まれる特定パターンの数を前記パケット情報に付加して前記同期管理部に供給することを特徴とする通信装置。
（付記８）
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置の二重化方法であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示することを特徴とする二重化方法。
（付記９）
付記８記載の二重化方法において、
前記パケット情報は、前記マッパーに供給されたパケットの識別子と優先度とパケット長を含むことを特徴とする二重化方法。
（付記１０）
付記９記載の二重化方法において、
前記パケット網から受信したパケットに前記識別子としてのシーケンス番号を付与することを特徴とする二重化方法。
（付記１１）
付記９又は１０項記載の二重化方法において、
前記現用と予備のいずれか一方のマッパーからパケット情報を供給されて所定時間内に、識別子が同一のパケット情報を他方のマッパーから供給されない場合、前記一方のマッパーを現用として非同期の運用を指示することを特徴とする二重化方法。
【符号の説明】
【００７１】
３１ パケットインタフェース
３１Ａ ＬＡＮインタフェース
３２ パケットスイッチ
３３，３４ マッパー
３５ ＴＤＭスイッチ
３５Ａ ＳＴＳスイッチ
３６ ＴＤＭインタフェース
３７ 制御部
４０ パケット網
４０Ａ ＬＡＮ網
４１ ＴＤＭ網
４１Ａ ＳＯＮＥＴ網
３２１，３５３ スイッチ部
３２２ 識別子付与部
３２２Ａ ＳＮ付与部
３２３ コピー部
３３１，３４１ ＱＯＳ部
３３２，３４２ マッピング部
３５１ 同期管理部
３５２ セレクタ
５２ パケット格納メモリ
５３ パケット情報抽出部
５４ 書き込み制御部
５６ 読み出し制御部
５８ マッピング位置付与部
６３ 同期判定部
６４ パケット情報テーブル
６５ ＱＯＳ制御部
６６ 書き込み制御部
６７ スケジューリング及び読み出し制御部
６８ マッピング位置算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット網とＴＤＭ網を接続する通信装置及び二重化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットやコンピュータの普及により、通信網を流れるトラフィックは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットや、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）パケットなどの所謂データ系のトラフィックが増大している。
【０００３】
ここで、トラフィックを転送する回線はパケットのまま転送することができるＬＡＮ回線だけでなく、レガシーなＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）、ＰＤＨ（Ｐｌｅｓｉｏｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）等のＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：時分割多重）回線がまだ残っている。また、新たなＴＤＭ技術としてＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が使われ始めている。このようなＴＤＭ回線でデータ系トラフィックのパケットを運ぶ場合、ＴＤＭ網の入口でパケットをＴＤＭフレームにマッピングして転送し、ＴＤＭ網の反対側の出口でＴＤＭフレームからパケットを取り出すようなマッパー機能が必要がとなる。
【０００４】
一方、このデータ系トラフィックには、音声や映像等のリアルタイム性やパケットロスの影響が大きなデータもあれば、ファイル転送やＷｅｂ閲覧などある程度の遅延やパケットロスが許容されるデータもあり、求められるサービス品質は複数である。特にＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）サービス等に用いられるパケット単位でスイッチングを行う通信装置では、サービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱＯＳ）を考慮しながら転送を行うことが強く求められる。
【０００５】
また、ＶＰＮサービスに求められる通信装置では、高速、大容量化と同時に、高信頼性のために、装置における処理をできるだけ二重化して、故障時やメンテンテナンス時に予備側に切り替えることにより信頼性を上げる冗長機能を持つことが求められる。
【０００６】
図１はパケット網とＴＤＭ網を接続する機能を持つシャシー型の通信装置の一例の構成図を示す。図１において、パケットインタフェース１１、パケットスイッチ１２、マッパー１３，１４、ＴＤＭスイッチ１５、ＴＤＭインタフェース１６、制御部１７それぞれはカード化されている。
【０００７】
マッピング方向については、パケット網２０からのパケットをパケットインタフェース１１で受信し、受信パケットをパケットスイッチ１２でパケット単位にコピーして現用及び予備のマッパー１３，１４それぞれに供給する。現用及び予備のマッパー１３，１４それぞれでパケットをＴＤＭフレームにマッピングして出力されるＴＤＭフレームをＴＤＭスイッチ１５で選択し、ＴＤＭインタフェース１６からＴＤＭ網２１に送出する。
【０００８】
デマッピング方向については、ＴＤＭ網２１からＴＤＭインタフェース１６でＴＤＭフレームを受信し、ＴＤＭスイッチ１５でＴＤＭフレームをコピーして現用と予備のマッパー１３，１４に供給する。マッパー１３，１４それぞれでＴＤＭフレームをパケットにデマッピングして出力されるパケットをパケットスイッチ１２で選択し、パケットインタフェース１１からパケット網２０に送出する。なお、制御部１７は、ソフトウェア動作による各カードへの設定や、ハードウェア動作による各カードへの低速クロックやフレームパルスの生成と供給を行う。マッパー１３，１４のいずれを現用として用いるかは最終的にソフトウェアが決定する。
【０００９】
ところで、異なるＩＰネットワーク及びＳＤＨネットワーク間で冗長構成される音声処理ブレードを有し、ＩＰネットワークから供給されるＶｏＩＰパケットを受信し、音声処理を施した後にＩ−ＴＤＭパケットをＳＤＨネットワークに出力する機能を持つゲートウェイ装置のパケット同期切替方法で、ゲートウェイ装置に共通な音声処理の基準タイミングと時刻情報を共有し、その基準タイミングに合せて同期した音声処理を実施して同期したＶｏＩＰ同期化パケット又はＩ−ＴＤＭ同期化パケットを供給し、時刻情報に則って音声処理ブレード間の系切替を実施する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【００１０】
また、受信されるパケットの複製を生成することでゲートウェイ装置の複数に同一内容のパケットを供給し、該パケット毎に当該パケットに付されている識別情報に応じた共通書き込みポインタを生成し、各ゲートウェイ装置は供給されたパケット毎に対応する共通書き込みポインタに従って当該パケットを自身が備えるジッタバッファに書き込むと共に、書き込まれたパケットをジッタバッファから順次に読み出してＴＤＭ信号を生成し、複数のゲートウェイ装置のうちのいずれか１が選択的に切り換えられて、ＴＤＭ信号をＴＤＭ網に供給する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
【００１１】
また、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置が、２本の伝送路からなる冗長伝送線路と、伝送切替制御情報を表すＫバイトデータをパケット化して出力し、このパケットを伝送路を介して対向する対向伝送装置に対して送信し、対向伝送装置からのパケット化されたＫバイトデータの受信状況に応じて情報データを含む伝送信号が伝送する伝送路を選択的に切り替える技術が知られている（例えば特許文献３参照）。
【００１２】
また、同期転送信号をパケット信号に変換するインタフェース変換装置において、切替情報をＴＤＭ信号を多重化を行った後に付与する付加情報に含ませ、更にパケット網の宛先ヘッダを付与し、インタフェース変換装置のパケット網側ポートに１対の現用および予備のポートを設け、パス伝送路を２重化ペアとする技術が知られている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−７４６２９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８０６０号公報
【特許文献３】特開２００３−１３４０７４号公報
【特許文献４】特開２００６−６７０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１において、マッピング方向については以下のような課題がある。ＴＤＭスイッチ１５はパケット単位の切替えは行わずに、ＴＤＭフレームの境界等のあるタイミングで切替える。しかし、２つのマッパー１３，１４から出力されるＴＤＭフレーム内のペイロードは完全に一致する保証はない。
【００１５】
その第１の理由として、マッパー１３，１４を通過するパケットは非同期である。冗長運用前に現用側のマッパー１３のみで運用され、後から予備側マッパー１４と冗長運用を行うような場合、現用側マッパー１３のＱＯＳ部１３ａにはパケットがたまった状態から冗長運用が開始されるが、予備側のマッパー１４のＱＯＳ部１４ａは空の状態から冗長運用されるため、後段のマッピング部１３ｂ，１４ｂに出力するパケットがかならず同じパケットが出るとは限らない。また、上記の場合、現用側マッパー１３のＱＯＳ部１３ａのバッファがいっぱいでパケットスイッチ１２に対してバックプレッシャ制御により入力を止めるようなことも考えられる。このような場合はバックプレッシャ制御によっても現用及び予備のＱＯＳ部１３ａ，１４ａからのパケット出力は異なる可能性がある。
【００１６】
また、冗長運用後に制御部１７からＱＯＳ設定を変更するような場合も、現用と予備のマッパー１３，１４への設定は同時には行わず、初めに現用側のマッパー１３を設定し、次に予備側のマッパー１４を設定する、というようなシリアル制御となる。これによっても両マッパー１３，１４のＱＯＳ部１３ａ，１４ａから出力されるパケットが異なる可能性がある。
【００１７】
また、第２の理由として、マッパー１３，１４で使用する高速クロックの非同期であることが挙げられる。高速、大容量処理を行うシャシー型の通信装置の場合、制御部１７から配られた低速クロック（例えば周波数３８ＭＨｚ等）を基に、各カード内部で低速クロックを逓倍することで高速クロック（周波数３００ＭＨｚ等）を生成する。この場合、制御部１７から供給される低速クロック同士は同期するものの、高速クロックの位相すべてが完全に同期するとは限らない。したがって、例えば外部から現用及び予備のマッパー１３，１４に同じタイミングである処理のトリガをかけたとしても、両マッパー１３，１４の高速クロックが同期していないと、各マッパー１３，１４でその処理が同じクロック位相で取り込まれるとは限らない。また、ＱＯＳを含めたマッパー内部のパケット処理においても、両マッパー１３，１４の高速クロックが同期していないと、現用と予備のマッパー１３，１４が完全に同じ位相（タイミング）で処理が行われるという保証はない。図２（Ａ）にマッパー１３，１４それぞれが出力するＴＤＭフレームの第１の理由による差異を示し、図２（Ｂ）にマッパー１３，１４それぞれが出力するＴＤＭフレームの第２の理由による差異を示す。
【００１８】
このような理由により、両マッパーから出力するＴＤＭフレーム内のペイロードは完全に一致する保証はないため、現用と予備の切替え時に瞬断が発生してしまうことになるという問題があった。
【００１９】
開示の通信装置は、現用と予備の切替え時に発生する瞬断を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
開示の一実施形態による通信装置は、パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本実施形態によれば、現用と予備の切替え時に発生する瞬断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】通信装置の一例の構成図である。
【図２】現用と予備のマッパーが出力するＴＤＭフレームの差異を示す図である。
【図３】通信装置の第１実施形態の構成図である。
【図４】通信装置の第２実施形態の構成図である。
【図５】装置内フレームのフォーマットを示す図である。
【図６】マッピング部の一実施形態の構成図である。
【図７】主信号とパケット情報のフォーマットを示す図である。
【図８】同期管理部の一実施形態の構成図である。
【図９】同期判定処理の第１実施形態のフローチャートである。
【図１０】パケット情報テーブルに格納されるパケット情報の様子を示す図である。
【図１１】ＱＯＳ制御の様子を説明するための図である。
【図１２】ＱＯＳ制御の様子を説明するための図である。
【図１３】マッピング位置の計算の様子を示す図である。
【図１４】同期判定部が出力するパケット情報の様子を示す図である。
【図１５】同期判定処理の第２実施形態のフローチャートである。
【図１６】ＨＤＬＣ方式によるカプセリングとＧＦＰによるカプセリングの様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。
【００２４】
＜通信装置の構成＞
図３は通信装置の第１実施形態の構成図を示す。図３はマッピング方向について記載している。図３において、パケットインタフェース３１、パケットスイッチ３２、マッパー３３，３４、ＴＤＭスイッチ３５、ＴＤＭインタフェース３６、制御部３７それぞれはカード化されている。
【００２５】
パケットインタフェース３１はパケット網４０からのパケットを受信して受信パケットをパケットスイッチ３２に供給する。パケットスイッチ３２において、受信パケットはスイッチ部３２１を通して識別子付与部３２２に供給され、識別子付与部３２２はパケット毎に識別子を付与する。識別子を付与されたパケットはコピー部３２３で複写され、現用及び予備のマッパー３３，３４それぞれに供給される。図３ではマッパー３３を現用、マッパー３４を予備としている。なお、後述する通り、識別子付与部３２２は削除することも可能である。
【００２６】
マッパー３３，３４それぞれはパケットスイッチ３２から供給されるパケットをＱＯＳ部３３１，３４１のバッファに格納する。ＱＯＳ部３３１，３４１それぞれはバッファに格納したパケットの識別子、ＱＯＳ情報、パケット長等の書き込み用のパケット情報を取り出してパケット単位でＴＤＭスイッチ３５内の同期管理部３５１に供給する。なお、同期管理部３５１はＴＤＭスイッチ３５のカードではなく、例えば制御部３７等の他のカードに設ける構成であっても良い。
【００２７】
同期管理部３５１はマッパー３３，３４それぞれから供給されるパケット情報を蓄積し、マッパー３３，３４に同一のパケットを格納していると判断できた場合に、マッパー３３，３４から読み出し可能なパケットと判断する。ただし、その読み出し可能なパケットが複数の場合は、各パケットのＱＯＳ情報に基づいて、クラスの優先度やユーザの公平性等を考慮し、どのパケットを先に読み出すべきかの優先処理を行った上で最終的な読み出し可能なパケットとする。
【００２８】
同期管理部３５１はマッパー３３，３４に対して読み出しを許可した各パケットのパケット長を基に、現在読み出し可能と判断したパケットをＴＤＭフレームのペイロードにマッピングする際のマッピング位置（バイト位置）を算出し、マッパー３３，３４に対して読み出し用のパケット情報として、読み出すパケットを指定するパケット指定情報と、そのマッピング位置を指示するマッピング位置情報を供給する。なお、制御部３７のカードからマッパー３３，３４に対して共通の低速フレームパルスが分配されるため、マッパー３３，３４から出力されるＴＤＭフレームは同期している。
【００２９】
上記のパケット情報のパケット指定情報によりＱＯＳ部３３１，３４１それぞれから読み出されたパケットはマッピング部３３２，３４２それぞれでパケット情報のマッピング位置情報に従ってＴＤＭフレームにマッピングされる。
【００３０】
マッパー３３，３４それぞれから出力されたＴＤＭフレームはＴＤＭスイッチ３５のセレクタ（ＳＥＬ）３５２に供給される。セレクタ３５２は現用のＴＤＭフレーム又は予備のＴＤＭフレームのいずれか一方を選択して出力する。セレクタ３５２で選択されたＴＤＭフレームはスイッチ部３５３でスイッチングされ、ＴＤＭインタフェース３６からＴＤＭ網４１に送出される。
【００３１】
制御部３７は、ソフトウェア動作による各カードへの設定や、ハードウェア動作による各カードへの低速クロックやフレームパルスの生成と供給を行う。マッパー３３，３４のいずれを現用として用いるかは最終的にソフトウェアが決定する。
【００３２】
このように、両マッパー３３，３４で処理するパケット、及び、そのパケットをＴＤＭフレームにマッピングするタイミングを同期させることにより、現用及び予備のマッパー３３，３４からＴＤＭスイッチ３５に出力するＴＤＭフレームのペイロードを一致させることができるため、ＴＤＭスイッチ３５で現用及び予備のマッパー３３，３４の二重化切替えを無瞬断で行うことができる。
【００３３】
ここで、上記の実施形態で無瞬断切替のために増加する回路規模としては、同期管理部３５１において１パケットあたり数バイト〜１０バイト前後のパケット情報を格納して処理すれば良いため、同期管理部３５１におけるバッファ量は小さくて済む。なお、上記実施形態ではマッパー３３，３４とＴＤＭスイッチ３５の間で書き込み用と読み出し用のパケット情報の交換を行うが、書き込み用と読み出し用のパケット情報の情報量は主信号つまり受信パケットの情報量に対し圧倒的に少ないため、主信号に対し低速の信号で十分実現可能である。
【００３４】
＜通信装置の第２実施形態＞
図４は通信装置の第２実施形態の構成図を示す。図４はマッピング方向について記載している。図４においては、パケット網４０の一例としてイーサネット（登録商標）等のＬＡＮ網４０Ａを用い、ＴＤＭ網４１の一例としてはＳＯＮＥＴ網４１Ａを用いており、パケットインタフェース３１の一例としてＬＡＮインタフェース３１Ａを用いている。
【００３５】
また、識別子付与部３２２の一例として、ＳＮ付与部３２２Ａを用いている。ＳＮ付与部３２２Ａはパケット毎にシーケンス番号（ＳＮ）を発生すると共にパケット長を求め、このシーケンス番号を識別子としてパケット長と共に各パケットに付与する。
【００３６】
また、マッパー３３，３４のマッピング部３３２，３４２の一例として、ＬＡＮパケットをＳＯＮＥＴのＳＴＳ３ｃフレームにマッピングするマッピング部３３２Ａ，３４２Ａを用いている。また、ＴＤＭスイッチ３５の一例としてＳＴＳ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｉｇｎａｌ）スイッチを用い、ＴＤＭインタフェース３６の一例としてＳＯＮＥＴインタフェース３６Ａを用いている。
【００３７】
図５にＳＮ付与部３２２Ａが出力するパケットである装置内フレームのフォーマットを示す。フレーム先頭の装置内ヘッダとしてシーケンス番号（ＳＮ）とフレーム長がＳＮ付与部３２２Ａにより付加されている。ＭＡＣ ＤＡはＭＡＣ宛先アドレスであり、ＭＡＣ ＳＡはＭＡＣ送信元アドレスである。ＶＬＡＮタグは、ＴＰＩＤ（タイプ識別子）と、ＰＣＰ（クラス）と、ＣＦＩ（Ｃａｎｏｎｉｃａｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）とＶＩＤ（ＶＬＡＮ値）を有する。Ｔｙｐｅ／フレーム長はタイプ値又はフレーム長である。ペイロードは任意のデータである。ＦＣＳはフレーム誤り検査データである。
【００３８】
＜マッピング部の構成＞
図６はマッピング部３３２，３４２の一実施形態の構成図を示す。図６において、端子５１にはコピー部３２３から主信号である図５に示す装置内フレームのパケットか供給され、パケット格納メモリ５２、パケット情報抽出部５３に供給される。パケット情報抽出部５３は各パケットのシーケンス番号（ＳＮ）、フレーム長、クラス、ＶＬＡＮ値を抽出し、これらに当該パケットが現用又は予備のいずれであるかを示す現用／予備フラグを加えたパケット情報を生成して端子５５から同期管理部３５１に供給する。また、パケット情報抽出部５３は各パケットのシーケンス番号を書き込み制御部５４に供給する。なお、図７（Ａ）にはマッピング部３３２，３４２に供給される主信号を示し、図７（Ｂ）にパケット情報抽出部５３が出力する書き込み用のパケット情報のフォーマットを示している。
【００３９】
書き込み制御部５４はパケット情報抽出部５３から供給されるシーケンス番号からパケット格納メモリ５２の書き込みアドレスを生成してパケット格納メモリ５２に供給する。これによって、パケット格納メモリ５２にはシーケンス番号をアドレスに見立てて、つまり、シーケンス番号に応じたアドレスに主信号のパケットが順次格納される。
【００４０】
読み出し制御部５６には端子５７を介して同期管理部３５１から読み出し用のパケット情報が供給され、読み出し制御部５６は上記パケット情報のパケット指定情報に基づくアドレスを生成してパケット格納メモリ５２からパケットの読み出しを行う。パケット格納メモリ５２から読み出されたパケットはマッピング位置付与部５８に供給され、ここで、同期管理部３５１からのパケット情報のマッピング位置情報が読み出されたパケットに付与されて端子５９からマッピング部３３２，３４２に向けて出力される。
【００４１】
なお、図７（Ｃ）に同期管理部３５１から供給される読み出し用のパケット情報のフォーマットを示している。読み出し用のパケット情報は現用／予備フラグ（ＡＣＴ／ＳＴＢＹ）と、パケット指定情報としてのシーケンス番号と、マッピング位置情報としてのフレーム番号（ＳＯＮＥＴフレームのフレーム番号）とフレーム内におけるマッピング位置がある。
【００４２】
＜同期管理部の構成＞
図８は同期管理部３５１の一実施形態の構成図を示す。図８において、端子６１，６２それぞれには現用及び予備のマッパー３３，３４から書き込み用のパケット情報が供給され、同期判定部６３に供給される。同期判定部６３はパケット情報テーブル６４を有している。パケット情報テーブル６４にはパケット情報のシーケンス番号をキーとして、パケット情報が格納される。同期判定部６３は現用及び予備のシーケンス番号が同一のパケット情報のうち、先に到着したパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込み、もう一方のパケット情報が後から到着すると、当該パケット情報をパケット情報テーブル６４から読み出して、後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００４３】
図９は同期判定部６３が実行する同期判定処理の第１実施形態のフローチャートを示す。この処理は端子６１，６２からパケット情報が供給される毎に開始される。ステップＳ１１で二重化運用状態であるか否かを判別する。この実施形態で二重化運用状態とは、マッパー３３，３４から同一のパケットが供給されている状態で、同期状態に遷移後、無瞬断切替えを行うことのできる状態である。二重化運用状態ではない場合、つまり片系運用状態の場合、ステップＳ１２で供給されたパケット情報をそのまま後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００４４】
一方、二重化運用状態であれば、ステップＳ１４で供給されたパケット情報の現用／予備フラグから当該パケット情報が現用であるか予備であるかを判別する。供給されたパケット情報が現用の場合はステップＳ１５で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ１６で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出し後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ１７で供給された現用のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。
【００４５】
一方、供給されたパケット情報が予備の場合はステップＳ１８で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ１９で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ２０で供給されたパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。
【００４６】
図１０（Ａ）に同期判定部６３に供給される現用のパケット情報の一例を示し、図１０（Ｂ）に同期判定部６３に供給される予備のパケット情報の一例を示し、図１０（Ｃ）にパケット情報テーブル６４に格納されるパケット情報の様子を示す。時点ｔ１にシーケンス番号１０１の現用のパケット情報とシーケンス番号１００の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４に格納される。
【００４７】
時点ｔ２にシーケンス番号１００の現用のパケット情報が供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１００の予備のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００４８】
時点ｔ３にシーケンス番号１０１の予備のパケット情報が供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１０１の現用のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００４９】
同様にして、時点ｔ４にシーケンス番号１０２の現用のパケット情報とシーケンス番号１０３の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４に格納される。
【００５０】
時点ｔ５にシーケンス番号１０５の現用のパケット情報が供給され、パケット情報テーブル６４に格納される。
【００５１】
時点ｔ６にシーケンス番号１０３の現用のパケット情報とシーケンス番号１０５の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１０３の予備のパケット情報とシーケンス番号１０５の現用のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００５２】
時点ｔ７にシーケンス番号１０２の予備のパケット情報が同期判定部６３に供給され、パケット情報テーブル６４からシーケンス番号１０２の現用のパケット情報が読み出されＱＯＳ制御部６５に供給される。
【００５３】
図８において、同期判定部６３が出力するパケット情報はＱＯＳ制御部６５及び書き込み制御部６６に供給される。ＱＯＳ制御部６５はＶＬＡＮ値毎に分けられ、更に、クラス毎に分けられた複数のバッファを有している。ＱＯＳ制御部６５に供給されたパケット情報は書き込み制御部６６の制御により当該パケット情報のＶＬＡＮ値及びクラスに応じたバッファに書き込まれる。スケジューリング及び読み出し制御部６７はＱＯＳ制御部６５の複数のバッファに格納されているパケット情報から、優先度の高いクラスを優先したスケジューリングでパケット情報を読み出し、読み出したパケット情報をマッピング位置算出部６８に供給する。なお、クラスの優先度はクラスＡ＞クラスＢ＞クラスＣの順であり、クラスＡの優先度が最も高いものとする。
【００５４】
ここで、図１１（Ａ）に示すように、ＱＯＳ制御部６５のＶＬＡＮ＝１０のクラスＢのバッファにシーケンス番号＝１０３のパケット情報が格納され、ＶＬＡＮ＝５０のクラスＣのバッファにシーケンス番号＝１０５のパケット情報が格納された状態であるものとする。この状態では、スケジューリング及び読み出し制御部６７の制御により、図１１（Ｂ）に示すように、優先度の高いＶＬＡＮ＝１０のクラスＢのバッファからシーケンス番号＝１０３のパケット情報が先に読み出されて出力される。
【００５５】
また、図１２（Ａ）に示すように、ＱＯＳ制御部６５のＶＬＡＮ＝５０のクラスＡのバッファにシーケンス番号＝１０２のパケット情報が格納され、ＶＬＡＮ＝５０のクラスＢのバッファにシーケンス番号＝１０３のパケット情報が格納された状態であるものとする。この状態では、スケジューリング及び読み出し制御部６７の制御により、図１２（Ｂ）に示すように、優先度の高いＶＬＡＮ＝５０のクラスＡのバッファからシーケンス番号＝１０２のパケット情報が先に読み出されて出力される。
【００５６】
図８において、マッピング位置算出部６８は制御部３７から端子６９を介してＳＴＳ３ｃフレームの先頭を示す１２５μｓｅｃ周期のフレームパルスを供給されている。マッピング位置算出部６８はＱＯＳ制御部６５から順次供給されるパケット情報のフレーム長を基に、ＳＴＳ３ｃフレームのフレーム番号とＳＴＳ３ｃフレームにおける各パケットをマッピングする先頭位置つまりマッピング位置を計算し、ＱＯＳ制御部６５から供給されるパケット情報に計算したフレーム番号とマッピング位置を付与して端子７０からマッパー３３，３４に供給する。
【００５７】
図１３にマッピング位置算出部６８におけるマッピング位置の計算の様子を示す。ここでは、シーケンス番号１００，シーケンス番号１０１，シーケンス番号１０３，シーケンス番号１０２，シーケンス番号１０５の順にパケットが一例としてＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）フレームにカプセリングしてマッピングされるものとする。
【００５８】
シーケンス番号１００のフレーム長６４バイトのパケットは、例えばフレーム番号＝１の１３バイト目をマッピング位置とする。次に、シーケンス番号１０１のフレーム長１５００バイトのパケットはシーケンス番号１００のパケットの直後のフレーム番号＝１の８５バイト目をマッピング位置とする。これはシーケンス番号１００のパケットのフレーム長６４バイトにＧＦＰフレームのオーバーヘッド８バイトを加えて求めている。その後、空白領域（ＧＦＰ ｉｄｌｅ）を経て、シーケンス番号１０３のフレーム長１５００バイトのパケットはフレーム番号＝１の２１７３バイト目をマッピング位置とする。更に、シーケンス番号１０２のフレーム長１５００バイトのパケットはシーケンス番号１０３のパケットの直後のフレーム番号＝２の４３２１バイト目をマッピング位置とし、シーケンス番号１０５のフレーム長６４バイトのパケットはシーケンス番号１０２のパケットの直後のフレーム番号＝３の７３７バイト目をマッピング位置とする。
【００５９】
図１４（Ａ）に同期判定部６３に供給される現用のパケット情報を示し、図１４（Ｂ）に同期判定部６３に供給される予備のパケット情報を示し、図１４（Ｃ）にマッピング位置算出部６８から出力されるパケット情報の様子を示す。なお、図１４（Ａ），（Ｂ）は図１０（Ａ），（Ｂ）と同一である。
【００６０】
図１４（Ｃ）においては、同期判定部６３で現用及び予備のマッパー３３，３４から供給されるパケット情報のシーケンス番号が揃ったのち、ＱＯＳ制御部６５で優先度の高いものから順にパケット情報が取り出され、フレーム番号とマッピング位置を付与されて出力されている。なお、シーケンス番号１００のパケットのマッピング位置＝１−１３は、フレーム番号＝１の１３バイト目を表している。
【００６１】
図１５は同期判定部６３が実行する同期判定処理の第２実施形態のフローチャートを示す。この処理は端子６１，６２からパケット情報が供給される毎に開始される。ステップＳ３１で二重化運用状態であるか否かを判別する。この実施形態で二重化運用状態とは、マッパー３３，３４から同一のパケットが供給されている状態で、同期状態に遷移後、無瞬断切替えを行える状態である。二重化運用状態ではない場合、つまり片系運用状態の場合、ステップＳ３２で供給されたパケット情報をそのまま後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６２】
一方、二重化運用状態であれば、ステップＳ３４で供給されたパケット情報の現用／予備フラグから当該パケット情報が現用であるか予備であるかを判別する。供給されたパケット情報が現用の場合はステップＳ３５で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ３６で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６３】
同一のシーケンス番号の予備のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ３７で供給された現用のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。そして、ステップＳ３８でタイマを起動し、ステップＳ３９でタイムアウトしたか否かを判別する。ここで、ステップＳ３７で現用のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込んでから所定時間内に同一のシーケンス番号の予備のパケット情報が供給された場合にはタイムアウトすることなく同期状態を維持し、この処理を終了する。所定時間内に同一のシーケンス番号の予備のパケット情報が供給されない場合にはタイムアウトし、ステップＳ４０で非同期状態に遷移し、制御部３７にアラームを報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６４】
一方、供給されたパケット情報が予備の場合はステップＳ４１で供給されたパケット情報のシーケンス番号と同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在するか否かを判別する。同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在する場合は、ステップＳ４２で同期状態に遷移して制御部３７に報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６５】
同一のシーケンス番号の現用のパケット情報がパケット情報テーブル６４に存在しない場合は、ステップＳ４３で供給された予備のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込む。そして、ステップＳ４４でタイマを起動し、ステップＳ４５でタイムアウトしたか否かを判別する。ここで、ステップＳ４３で予備のパケット情報をパケット情報テーブル６４に書き込んでから所定時間内に同一のシーケンス番号の現用のパケット情報が供給された場合にはタイムアウトすることなく同期状態を維持し、この処理を終了する。所定時間内に同一のシーケンス番号の現用のパケット情報が供給されない場合にはタイムアウトし、ステップＳ４６で非同期状態に遷移し、制御部３７にアラームを報告したのち、パケット情報テーブル６４から当該パケット情報を読み出して後続のＱＯＳ制御部６５に出力する。
【００６６】
なお、制御部３７では、上記アラームを受けると、先にパケット情報を同期判定部６３に送ったマッパーが現用となるように二重化切替制御を行う。この場合、先にパケット情報を送ったマッパーが既に現用の場合は切替えは不要であり、先にパケット情報を送ったマッパーが予備の場合は切替えを行う。
【００６７】
上記の実施形態では識別子付与部３２２にてパケットの識別子としてシーケンス番号を発生するとして説明を行ったが、シーケンス番号の代りに、ＬＡＮパケットに含まれるエラー検出情報であるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いてパケットの識別を行っても良い。ＬＡＮパケットのヘッダやペイロードの値が異なればＦＣＳ値は異なるため、パケットの識別子として用いることができる。なお、このＦＣＳはＬＡＮパケットにもともと含まれる値であるため、図３における識別子付与部３２２は不要となる。そして、ＱＯＳ部３３１，３４１，同期管理部３５１では、シーケンス番号をＦＣＳに置き換えて処理を行う。
【００６８】
また、シーケンス番号の代りに、受信パケットの一部又は全部を用いてハッシュ演算を行い、得られたハッシュ値をパケットの識別子として用いることも可能である。この場合、識別子付与部３２２を削除しマッパー３３，３４の端子５１の直後にハッシュ演算部を設け、シーケンス番号の代りにハッシュ値を付与する。ＩＰパケットではＬＡＮパケットのようにＦＣＳを有していないため、マッパー３３，３４に設けたハッシュ演算部のハッシュ値でパケットの識別を行うことにより、パケットスイッチ３２から識別子付与部３２２を削除することができる。
【００６９】
上記の実施形態では、ＬＡＮパケットをＳＯＮＥＴフレームにマッピングする際に、ＧＦＰでカプセリングすることとして説明した。この場合は８バイト固定のオーバーヘッドが付加される。しかし、Ｘ．８６のようなＨＤＬＣ（Ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）方式を用いたカプセリングではオーバーヘッドは９バイトであるが、このＨＤＬＣ方式では先頭や末尾に‘０ｘ７Ｅ’（０ｘは１６進表示を示す）のパターンを用いるため、カプセリングするＬＡＮパケット中の０ｘ７Ｅの１バイトを‘０ｘ７Ｄ’及び‘０ｘ５Ｅ’の２バイトに置き換える。この場合、カプセリング後のフレーム長はＬＡＮフレーム長に９バイトを単に加えたものとはならず、ＬＡＮパケット内に含まれる‘０ｘ７Ｅ’パターンの数によって更に長くなってしまう。
【００７０】
このように、マッパー３３、３４でＨＤＬＣ方式のカプセリングを行ってＳＯＮＥＴフレームにマッピングする場合には、マッパー３３、３４のＱＯＳ部３３１，３４１のパケット情報抽出部５３において、ＬＡＮパケット中の‘０ｘ７Ｅ’パターンの出現回数をカウントし、これもパケット情報に付加して同期管理部３５１に転送する。そして、同期管理部３５１で‘０ｘ７Ｅ’パターンの出現回数を加味してマッピング位置を計算することになる。図１６にＬＡＮパケットのＨＤＬＣ方式によるカプセリングとＧＦＰによるカプセリングの様子を示す。なお、図１６においては、‘０ｘ７Ｅ’パターンを‘７Ｅｈ’と表している。
（付記１）
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を
有することを特徴とする通信装置。
（付記２）
付記１記載の通信装置において、
前記パケット情報は、前記マッパーに供給されたパケットの識別子と優先度とパケット長を含むことを特徴とする通信装置。
（付記３）
付記２記載の通信装置において、
前記パケット網から受信したパケットに前記識別子としてのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与部を
有することを特徴とする通信装置。
（付記４）
付記２記載の通信装置において、
前記識別子は、前記パケットに含まれるエラー検出情報であることを特徴とする通信装置。
（付記５）
付記２記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパー内で、パケットの所定領域のハッシュ演算を行った結果を前記識別子として用いることを特徴とする通信装置。
（付記６）
付記２乃至５のいずれか１項記載の通信装置において、
前記同期管理部は、前記現用と予備のいずれか一方のマッパーからパケット情報を供給されて所定時間内に、識別子が同一のパケット情報を他方のマッパーから供給されない場合、前記一方のマッパーを現用として非同期の運用を指示することを特徴とする通信装置。
（付記７）
付記２乃至６のいずれか１項記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパーは、前記パケットを時分割多重フレームにマッピングする際のカプセリングで前記パケットに含まれる特定パターンで前記パケット長が変わる場合、前記パケットに含まれる特定パターンの数を前記パケット情報に付加して前記同期管理部に供給することを特徴とする通信装置。
（付記８）
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置の二重化方法であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示することを特徴とする二重化方法。
（付記９）
付記８記載の二重化方法において、
前記パケット情報は、前記マッパーに供給されたパケットの識別子と優先度とパケット長を含むことを特徴とする二重化方法。
（付記１０）
付記９記載の二重化方法において、
前記パケット網から受信したパケットに前記識別子としてのシーケンス番号を付与することを特徴とする二重化方法。
（付記１１）
付記９又は１０項記載の二重化方法において、
前記現用と予備のいずれか一方のマッパーからパケット情報を供給されて所定時間内に、識別子が同一のパケット情報を他方のマッパーから供給されない場合、前記一方のマッパーを現用として非同期の運用を指示することを特徴とする二重化方法。
【符号の説明】
【００７１】
３１ パケットインタフェース
３１Ａ ＬＡＮインタフェース
３２ パケットスイッチ
３３，３４ マッパー
３５ ＴＤＭスイッチ
３５Ａ ＳＴＳスイッチ
３６ ＴＤＭインタフェース
３７ 制御部
４０ パケット網
４０Ａ ＬＡＮ網
４１ ＴＤＭ網
４１Ａ ＳＯＮＥＴ網
３２１，３５３ スイッチ部
３２２ 識別子付与部
３２２Ａ ＳＮ付与部
３２３ コピー部
３３１，３４１ ＱＯＳ部
３３２，３４２ マッピング部
３５１ 同期管理部
３５２ セレクタ
５２ パケット格納メモリ
５３ パケット情報抽出部
５４ 書き込み制御部
５６ 読み出し制御部
５８ マッピング位置付与部
６３ 同期判定部
６４ パケット情報テーブル
６５ ＱＯＳ制御部
６６ 書き込み制御部
６７ スケジューリング及び読み出し制御部
６８ マッピング位置算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を
有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の通信装置において、
前記パケット情報は、前記マッパーに供給されたパケットの識別子と優先度とパケット長を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２記載の通信装置において、
前記パケット網から受信したパケットに前記識別子としてのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与部を
有することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項２記載の通信装置において、
前記識別子は、前記パケットに含まれるエラー検出情報であることを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項２記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパー内で、パケットの所定領域のハッシュ演算を行った結果を前記識別子として用いることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項記載の通信装置において、
前記同期管理部は、前記現用と予備のいずれか一方のマッパーからパケット情報を供給されて所定時間内に、識別子が同一のパケット情報を他方のマッパーから供給されない場合、前記一方のマッパーを現用として非同期の運用を指示することを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか１項記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパーは、前記パケットを時分割多重フレームにマッピングする際のカプセリングで前記パケットに含まれる特定パターンで前記パケット長が変わる場合、前記パケットに含まれる特定パターンの数を前記パケット情報に付加して前記同期管理部に供給することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置の二重化方法であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示することを特徴とする二重化方法。
【請求項１】
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと前記時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示する同期管理部を
有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の通信装置において、
前記パケット情報は、前記マッパーに供給されたパケットの識別子と優先度とパケット長を含むことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２記載の通信装置において、
前記パケット網から受信したパケットに前記識別子としてのシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与部を
有することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項２記載の通信装置において、
前記識別子は、前記パケットに含まれるエラー検出情報であることを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項２記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパー内で、パケットの所定領域のハッシュ演算を行った結果を前記識別子として用いることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項記載の通信装置において、
前記同期管理部は、前記現用と予備のいずれか一方のマッパーからパケット情報を供給されて所定時間内に、識別子が同一のパケット情報を他方のマッパーから供給されない場合、前記一方のマッパーを現用として非同期の運用を指示することを特徴とする通信装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか１項記載の通信装置において、
前記現用と予備のマッパーは、前記パケットを時分割多重フレームにマッピングする際のカプセリングで前記パケットに含まれる特定パターンで前記パケット長が変わる場合、前記パケットに含まれる特定パターンの数を前記パケット情報に付加して前記同期管理部に供給することを特徴とする通信装置。
【請求項８】
パケット網から受信したパケットを時分割多重フレームにマッピングするマッパーを現用と予備で二重化して持ち前記現用と予備のいずれか一方のマッパーの出力する前記時分割多重フレームを時分割多重網に送出する通信装置の二重化方法であって、
前記現用のマッパーに供給されたパケットのパケット情報と予備のマッパーに供給されたパケットのパケット情報を前記現用と予備のマッパーから供給され、前記現用と予備のマッパーに同一のパケットが揃ったときに、該パケットの優先度に基づいてマッピングを行うパケットと時分割多重フレームにおけるマッピング位置を決定して前記現用と予備のマッパーに指示することを特徴とする二重化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１２０１１６（Ｐ２０１２−１２０１１６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７０６３５（Ｐ２０１０−２７０６３５）
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月３日（２０１０．１２．３）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]