JP6299131B2 - Transport network system - Google Patents
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Description
本発明は、トランスポートネットワークシステム、より具体的には、トランスポートネットワークシステムにおいて、無瞬断で通信経路を切り替える技術に関する。 The present invention relates to a transport network system, and more specifically, to a technique for switching communication paths without interruption in a transport network system.
ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ ： 非同期転送モード）などのトランスポートネットワークシステムにおいて、現用系通信経路と予備系津新経路により通信経路の２重化をし、計画的に現用系通信経路から予備系通信経路への切替えが行われている。 In transport network systems such as ATM (Asynchronous Transfer Mode), etc., the communication path is duplexed by the active communication path and the standby system, and the active communication path is systematically switched to the standby system communication path. Switching to is done.
上記切替えに際して、通信の無瞬断が要求される。通信の無瞬断は、下記の３つの条件が満たされることを意味する。 At the time of the above switching, communication without interruption is required. Uninterrupted communication means that the following three conditions are satisfied.
＜条件１＞
パケットロスが無い。
＜条件２＞
フレーム順序の逆転が無い。
＜条件３＞
フレームの重複到着が無い。
<Condition 1>
There is no packet loss.
<Condition 2>
There is no reversal of the frame order.
<Condition 3>
There is no duplicate arrival of frames.
現用系通信経路の伝送遅延時間（送信側がフレームを送出した時刻から、受信側が該フレームを受信した時刻までの時間）が予備系通信経路の伝送遅延時間以下である場合には、上述した条件２が問題なく満たされる。 If the transmission delay time of the active communication path (the time from the time when the transmission side sends the frame to the time when the reception side receives the frame) is less than or equal to the transmission delay time of the standby communication path, the above condition 2 Is satisfied without problems.
一方、現用系通信経路の伝送遅延時間が予備系通信経路の伝送遅延時間より長い場合には、何ら工夫をせずに切替えを実行すると、条件２が満たされず、フレーム順序が逆転してしまう。 On the other hand, when the transmission delay time of the active communication path is longer than the transmission delay time of the standby communication path, if switching is performed without any modification, the condition 2 is not satisfied and the frame order is reversed.
この問題を回避するために、様々な手法が提案されている。
例えば、受信側で、現用系通信経路用のバッファ（「第１の受信バッファ」という）と、予備系通信経路用のバッファ（「第２の受信バッファ」という）とを設ける手法が知られている。該手法は、通信経路の切替前に現用系通信経路を経由して受信したフレームを第１のバッファに一時的に蓄積し、通信経路の切替後に予備系通信経路を経由して受信したフレームを第２のバッファに一時的に蓄積し、第１のバッファ内の全てのフレームを出力してから第２のバッファ内のフレームを出力することにより、フレーム順序を保証する。
In order to avoid this problem, various methods have been proposed.
For example, a technique is known on the receiving side in which a buffer for an active communication path (referred to as “first reception buffer”) and a buffer for a standby communication path (referred to as “second reception buffer”) are provided. Yes. The method temporarily stores frames received via the active communication path before switching the communication path in the first buffer, and frames received via the standby communication path after switching the communication path. The frame order is guaranteed by temporarily accumulating in the second buffer, outputting all the frames in the first buffer and then outputting the frames in the second buffer.
しかし、この手法では、受信側で２つのバッファを設けることによりフレームの順序を保証するので、切替時におけるパケットロスを防ぐために、現用系と予備系のどちらも受信する必要があり、２倍のパス帯域が必要である。 However, in this method, the order of frames is ensured by providing two buffers on the receiving side. Therefore, in order to prevent packet loss at the time of switching, it is necessary to receive both the active system and the standby system. A path bandwidth is required.
特許文献１（例えば段落「００１４」）に開示された手法は、送信側でフレーム順序を保証することにより、この問題を解消している。該手法は、送信側において、予備系通信経路のパスに、現用系通信経路と予備系通信経路の伝送遅延時間の差の最大値（「最大伝送遅延差」）以上の時間分、フレームの送信を遅延させてから該フレームを送信するための遅延バッファ部を設ける。通信経路の切替に際して、遅延バッファ部は、入力されたフレームを最大伝送遅延差の間、蓄積して遅延させ、その後予備系通信経路に送出する。 The technique disclosed in Patent Document 1 (for example, paragraph “0014”) solves this problem by guaranteeing the frame order on the transmission side. In this method, on the transmission side, the transmission of a frame is performed for a time equal to or greater than the maximum difference in transmission delay time between the active communication path and the standby communication path ("maximum transmission delay difference"). A delay buffer unit is provided for transmitting the frame after delaying. When switching the communication path, the delay buffer unit accumulates and delays the input frame for the maximum transmission delay difference, and then sends it to the standby communication path.
ところが、トランスポートネットワークシステムにおいて、ＬＡＧ（Ｌｉｎｋ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ：リンクアグリゲーション）などに代表されるように、複数の物理リンクを１本に束ねて帯域を増やせる技術が適用されている。これらの技術が適用されたシステムでは、送信側のノードは、同一のＬＡＧグループに属する複数のポートからの全ての入力を１本のリンクからの入力として通信経路に出力する。 However, in transport network systems, as represented by LAG (Link Aggregation) and the like, a technique is adopted in which a plurality of physical links are bundled into one to increase the bandwidth. In a system to which these techniques are applied, a transmission-side node outputs all inputs from a plurality of ports belonging to the same LAG group to a communication path as inputs from one link.
また、このようなシステムでは、現用系通信経路から予備系通信経路への切替えを行う際に、上記複数のポートの切替えを同時に行うよう要求される場合がある。 In such a system, when switching from the active communication path to the standby communication path, it may be required to simultaneously switch the plurality of ports.
これを実現するために、特許文献１に開示された、送信側でフレーム順序を保証する手法の適用が考えられる。 In order to realize this, it is conceivable to apply the technique disclosed in Patent Document 1 to guarantee the frame order on the transmission side.
例えば、送信側において、当該複数のポート毎に、予備系通信経路のパスに遅延バッファ部を設ける。そして、切替時において、各遅延バッファ部が、入力されたフレームを最大伝送遅延差の間、蓄積して遅延させ、その後予備系通信経路に送出するように、当該複数のポートを制御する。 For example, on the transmission side, a delay buffer unit is provided in the path of the standby communication path for each of the plurality of ports. At the time of switching, each delay buffer unit controls the plurality of ports so that the input frame is accumulated and delayed for the maximum transmission delay difference, and then transmitted to the standby communication path.
しかし、この場合、複数のポートの切替えの制御がＣＰＵにより行われると、複数のポートの切替えが同時にできず、例えば５ｍｓや、７．５ｍｓなど数ｍｓのバラツキが生じてしまうという問題がある。 However, in this case, when the switching control of a plurality of ports is performed by the CPU, the plurality of ports cannot be switched at the same time, resulting in a variation of several ms such as 5 ms or 7.5 ms.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、トランスポートネットワークシステムにおいて、計画的に現用系通信経路から予備系通信経路へ無瞬断で切替えをする際に、送信側における複数のポートの切替えを少ない時間差で実現できる技術を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a transport network system, when switching from an active communication path to a standby communication path without interruption in a planned manner, a plurality of ports on the transmission side are provided. Provide a technology that can realize the changeover with a small time difference.
本発明の１つの態様は、トランスポートネットワークシステムである。該トランスポートネットワークシステムは、第１のノードと第２のノードを有し、第１のノードと第２のノードの間に、現用系通信経路及び予備系通信経路が設けられている。現用系通信経路の伝送遅延時間は、予備系通信経路の伝送遅延時間より長い。 One aspect of the present invention is a transport network system. The transport network system includes a first node and a second node, and an active communication path and a standby communication path are provided between the first node and the second node. The transmission delay time of the active communication path is longer than the transmission delay time of the standby communication path.
第１のノードは、第２のノードに伝送されるフレームが夫々入力される複数のポートを有する。これらのポート毎に、該ポートと予備系通信経路との間に、該ポートへ入力されたフレームを一時的に蓄積して予備系通信経路に出力するための送信バッファと出力回路とが設けらている。 The first node has a plurality of ports into which frames transmitted to the second node are input. For each of these ports, a transmission buffer and an output circuit are provided between the port and the standby communication path for temporarily accumulating frames input to the port and outputting them to the standby communication path. ing.
第１のノードと第２のノード間の通信経路を現用系通信経路から予備系通信経路への切替えに際して、第１のノードは、夫々のポートの出力先を現用系通信経路から該ポートの送信バッファに切り替え、第２のノードは、予備系通信経路を介して、第１のノードに、現用系通信経路と予備系通信経路の最大伝送遅延差以上の時間バックプレッシャ信号を送信し続け、第１のノードにおける夫々の出力回路は、第２のノードによるバックプレッシャ信号の送信の完了に応じて対応する送信バッファに蓄積したフレームを予備系通信経路に順次出力する。 When switching the communication path between the first node and the second node from the active communication path to the standby communication path, the first node transmits the output destination of each port from the active communication path to the port. Switching to the buffer, the second node continues to transmit a back pressure signal for a time equal to or greater than the maximum transmission delay difference between the active communication path and the standby communication path to the first node via the standby communication path. Each output circuit in one node sequentially outputs the frames accumulated in the corresponding transmission buffer to the backup communication path in response to the completion of the transmission of the back pressure signal by the second node.
本発明にかかる技術によれば、トランスポートネットワークシステムにおいて、計画的に現用系通信経路から予備系通信経路へ無瞬断で切替えをする際に、送信側における複数のポートの切替えを少ない時間差で実現できる。 According to the technology of the present invention, when switching from the active communication path to the standby communication path without interruption in a transport network system, switching of a plurality of ports on the transmission side can be performed with a small time difference. realizable.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate.
図１は、本発明の実施の形態にかかるトランスポートネットワークシステム１００を示す。図示のように、トランスポートネットワークシステム１００は、第１のノード１１０と第２のノード１２０を備え、第１のノード１１０と第２のノード１２０の間には、現用系通信経路ＲＡと予備系通信経路ＲＢが設けられている。なお、現用系通信経路ＲＡの伝送遅延時間は、予備系通信経路ＲＢの伝送遅延時間より長い。
FIG. 1 shows a
第１のノード１１０は、第２のノード１２０に伝送されるフレームが入力される複数（図１においては、例として２つ）のポート１１２を備える。これらのポート１１２は、例えば同一のＬＡＧグループに属しており、第１のノード１１０と第２のノード１２０間の通信経路の切替えに際して、ほぼ同じタイミングでの切替えが望まれる。
The
ポート１１２毎に、切替器１１４、送信バッファ１１６、出力回路１１８が設けられている。
For each
第１のノード１１０と第２のノード１２０間の通信経路として現用系通信経路ＲＡが使用されているときに、切替器１１４は、ポート１１２に入力されたフレームを現用系通信経路ＲＡに出力する。
When the active communication path RA is used as the communication path between the
現用系通信経路ＲＡから予備系通信経路ＲＢへの切替えに際して、第１のノード１１０の各切替器１１４と、第２のノード１２０に、切替信号が入力される。
When switching from the active communication path RA to the standby communication path RB, a switching signal is input to each
第１のノード１１０における各切替器１１４は、上記切替信号を受信すると、ポート１１２に入力されたフレームの出力先を送信バッファ１１６に切り替える。
Each
また、第２のノード１２０は、上記切替信号を受信すると、予備系通信経路ＲＢを介して、第１のノード１１０にバックプレッシャ信号を送信し続ける。第２のノード１２０によるバックプレッシャ信号の送信期間の長さは、現用系通信経路ＲＡと予備系通信経路ＲＢの最大伝送遅延差以上である。
Further, when the
バックプレッシャ信号は、該信号の受信側に送信動作をさせないための信号である。そのため、第１のノード１１０の各出力回路１１８は、第２のノード１２０がバックプレッシャ信号を送信している間には、送信バッファ１１６内のフレームの予備系通信経路ＲＢへの出力をしない。
The back pressure signal is a signal for preventing the receiving side of the signal from performing a transmission operation. Therefore, each
現用系通信経路ＲＡと予備系通信経路ＲＢの最大伝送遅延差以上の時間が経ち、第２のノード１２０がバックプレッシャ信号の送信を停止すると、第１のノード１１０の各出力回路１１８は、対応する送信バッファ１１６に蓄積されたフレームを順次予備系通信経路ＲＢに出力する。
When a time equal to or greater than the maximum transmission delay difference between the active communication path RA and the standby communication path RB has elapsed and the
このように、本実施の形態のトランスポートネットワークシステム１００において、現用系通信経路から予備系通信経路への切替えに際して、送信側ノードが予備系通信経路にフレームを出力し始めるタイミングは、受信側が予備系通信経路を介して送信側ノードに出力するバックプレッシャ信号によりコントロールされるため、ＣＰＵ制御より、送信側の複数のポートの切替えを少ない時間差で実現できる。
As described above, in the
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述した各実施の形態に対してさまざまな変更、増減、組合せを行ってもよい。これらの変更、増減、組合せが行われた変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiment. The embodiment is an exemplification, and various modifications, increases / decreases, and combinations may be made to the above-described embodiments without departing from the gist of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that modifications in which these changes, increases / decreases, and combinations are also within the scope of the present invention.
１００ トランスポートネットワークシステム
１１０ 第１のノード
１１２ ポート
１１４ 切替器
１１６ 送信バッファ
１１８ 出力回路
１２０ 第２のノード
ＲＡ 現用系通信経路
ＲＢ 予備系通信経路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記現用系通信経路は、前記予備系通信経路より長い伝送遅延時間を有し、
前記第１のノードは、フレームが入力される複数のポートを有し、
前記ポート毎に、該ポートと前記予備系通信経路との間に、該ポートへ入力されたフレームを一時的に蓄積して前記予備系通信経路に出力するための送信バッファと出力回路とが設けらており、
前記現用系通信経路から前記予備系通信経路への切替えに際して、
前記第１のノードは、夫々の前記ポートの出力先を前記現用系通信経路から該ポートの前記送信バッファに切り替え、
前記第２のノードは、前記予備系通信経路を介して、前記第１のノードに、前記現用系通信経路と前記予備系通信経路の最大伝送遅延差以上の時間バックプレッシャ信号を送信し続け、
前記第１のノードにおける夫々の前記出力回路は、前記第２のノードによる前記バックプレッシャ信号の送信の完了に応じて対応する前記送信バッファに蓄積したフレームを前記予備系通信経路に順次出力する、
トランスポートネットワークシステム。 A transport network system in which an active communication path and a standby communication path are provided between a first node and a second node,
The active communication path has a longer transmission delay time than the standby communication path,
The first node has a plurality of ports into which frames are input,
For each port, a transmission buffer and an output circuit are provided between the port and the standby communication path for temporarily storing frames input to the port and outputting the frames to the standby communication path. And
When switching from the working communication path to the backup communication path,
The first node switches the output destination of each of the ports from the active communication path to the transmission buffer of the port,
The second node continues to transmit a back pressure signal for a time equal to or greater than a maximum transmission delay difference between the active communication path and the standby communication path to the first node via the standby communication path.
Each of the output circuits in the first node sequentially outputs the frames accumulated in the corresponding transmission buffer to the backup communication path in response to the completion of transmission of the back pressure signal by the second node.
Transport network system.
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