JP4003704B2 - 二重化伝送路切替装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重化された地上伝送路と、二重化された衛星伝送路との間に接続された二重化伝送路切替装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝送路に収容されている回線の信頼性を向上させるため、現用系伝送路の伝送品質が劣化した場合又は伝送路が断になった場合に、予備系伝送路へ切り替える装置及び方法が種々提案されている。特に、遠隔離島と本土との間の伝送路においては、海底光ケーブルよりも経済的であるという理由から衛星伝送路が利用されている。具体的には、本土側における交換機及び地上伝送路装置からなる地上伝送路と、離島側における交換機及び地上伝送路装置からなる地上伝送路とを、衛星伝送路によって接続することによって離島通信が提供されている。衛星伝送路による提供は、安価でかつ容易に設置可能であるけれども、雨や雪による気象条件及びフェージングやサントランジットによる伝播路上の環境によって伝送路の品質が劣化するため、信頼性を確保する観点から予備系伝送路でバックアップすることが必要となっている。
【０００３】
図１は、従来の本土と離島との間の伝送路構成図である。
【０００４】
図１によれば、本土側において、交換機１１及び地上伝送路装置１２により地上伝送路が二重化されており、その二重化された伝送路はそれぞれ無線装置１３及び１４に接続されている。また、無線装置１３が通信する衛星３と、無線装置１４が通信する衛星３とは、軌道が異なるものであり、衛星伝送路も二重化されている。これに対し、遠隔離島側においても、この本土側と全く同じシステムが構成されている。これにより、遠隔離島と本土との間の伝送路が完全に二重化される（例えば非特許文献１参照）。尚、図１において、太線は衛星Ａを介した現用系伝送路を表し、細線は衛星Ｂを介した予備系伝送路を表す。
【０００５】
図１のような二重化伝送路においては、現用系伝送路に障害が発生しても、本土側及び遠隔離島側に設置される地上伝送路装置１２及び２２が、現用系伝送路／予備系伝送路を切り替えることができる。従って、伝送路全断とならないようにフェールソフトなシステムとすることができる。また、衛星伝送路と組み合わせて使用される地上伝送路は、信頼性を確保するために、予備系伝送路を常時設定した完全二重化構成で運用されている。
【０００６】
このため、衛星伝送路において、現用系伝送路のみが常時設定した場合、予備系伝送路の警報信号が検出され、地上伝送路装置１２及び２２が予備系伝送路全断と判断し、伝送路の切替ができなくなる。このため、衛星伝送路においても予備系伝送路を常時設定しておく必要があった。
【０００７】
図２は、切替制御信号のフレーム図である。
【０００８】
図２によれば、運用系選択状態としてＡ現用系とＢ予備系とを選択でき、切替制御指示としてＡ切替停止とＢ切替実行（予備系に切替）とを選択できる。
【０００９】
図３は、従来の本土と離島との間の切替制御信号シーケンス図である。
【００１０】
図３によれば、本土側と離島側の地上伝送路装置１２及び２２との間は、現用系伝送路が運用されており、予備系伝送路は待機されている。この場合、例えば、離島側の地上伝送路装置２２が、本土側の地上伝送路装置１２へ切替停止信号を送信すると、これに対して、本土側の地上伝送路装置１２は異常が無ければ離島側の地上伝送路装置２２へ切替停止信号を送信する。一方、本土側の地上伝送路装置１２において異常が有れば離島側の地上伝送路装置２２へ切替信号を送信する。これに対して、離島側の地上伝送路装置２２は本土側の地上伝送路装置２１へ切替信号を送信する。これにより、運用を現用系伝送路から予備系伝送路へ切り替えることができる。
【００１１】
【非特許文献１】
高橋宏、本田俊二、小野隆、中山正芳、名倉正光、「離島統合衛星通信方式−ＤＹＡＮＥＴ（Ｃ）−」、信学技報、ＳＡＴ９３−５６、ＲＣＳ９３−５６（１９９３−１０）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年は衛星通信の普及により衛星中継器のコストが低減しているといっても、非常に高価なものである。また、遠隔離島と本土との間の衛星伝送路コストの大部分を衛星中継器が占めているので、地上伝送路と同様に予備系伝送路を常時設定し、衛星中継器を常時占有することは経済的ではない。
【００１３】
また、地上伝送路においては、地上伝送路装置で予備系伝送路の警報が発出しているなど、予備系伝送路の正常性が確認できない場合には、伝送路の切替が実施できないという間題点があった。
【００１４】
更に、予備系伝送路を使用する頻度は、現用系伝送路を使用する頻度に比べ非常に低いため、予備系伝送路を構成するための衛星中継器は、平常時は別の用途で使用するなどの有効利用がなされており、全ての現用系伝送路を収容できないという問題点があった。
【００１５】
更に、遠隔離島と本土との間の伝送路においては、救済する重要度（伝送路障害耐性種別）が異なる伝送路が混在していることも考慮しなければならない。
【００１６】
そこで、本発明は、二重化された地上伝送路と組合せた信頼性の高い二重化衛星伝送路の経済的な構築を実現する為の二重化伝送路切替装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の二重化伝送路切替装置によれば、
地上伝送路装置とデータ信号を送受信する二重化された地上伝送路インタフェース手段と、
無線装置とデータ信号を送受信する二重化された無線装置インタフェース手段と、
地上伝送路装置から警報信号を受信する警報収集インタフェース手段と、
警報信号が異常無しである場合、地上伝送路インタフェース手段へ地上伝送路装置への切替停止ダミー信号の送信を指示し、警報信号が異常有りである場合、無線装置へ伝送路切替信号を送信すると共に、地上伝送路インタフェース手段へ地上伝送路装置への切替停止ダミー信号の送信停止を指示する信号処理手段と
を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の二重化伝送路切替装置における他の実施形態によれば、
信号処理手段は、地上伝送路装置と地上伝送路インタフェース手段との間の複数の伝送路に対して伝送路障害耐性種別を設定し且つ蓄積した管理テーブルを有し、
信号処理手段は、警報信号が異常有りである場合、管理テーブルの伝送路障害耐性種別に基づいて、無線装置へ伝送路切替信号を送信するか否かを判断することも好ましい。
【００１９】
本発明の二重化伝送路切替方法によれば、
地上伝送路から受信した警報信号が異常無しである場合、地上伝送路へ切替停止ダミー信号を送信するステップと、
地上伝送路から受信した警報信号が異常有りである場合、衛星伝送路へ伝送路切替信号を送信すると共に、地上伝送路への切替停止ダミー信号の送信を停止するステップと
を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の二重化伝送路切替方法における他の実施形態によれば、
地上伝送路に対して伝送路障害耐性種別が設定されており、警報信号が異常有りである場合、伝送路障害耐性種別に基づいて、衛星伝送路へ伝送路切替信号を送信するか否かを判断することも好ましい。
【００２１】
地上伝送路装置を監視制御するために遠隔離島と本土に設置される二重化伝送路切替装置が地上伝送路と接続され、地上伝送路装置との間で切替停止信号又は切替信号の送受信を行うことで、現用系／予備系伝送路の正常性を判断する。しかし、平常時には、予備系伝送路となる衛星伝送路側は、伝送路の設定が未設定であるため、予備系伝送路側の伝送路断の警報信号を地上伝送路装置にて検出し、現用系伝送路が万一故障しても地上伝送路装置は伝送路の切替動作は実施しない。このため、平常時には二重化伝送路切替装置において切替停止ダミー信号を予備系伝送路に送信することにより、地上伝送路装置は予備系伝送路を正常と判断する。また、地上伝送路装置において現用系伝送路側の伝送路断警報信号検出時には二重化伝送路切替装置との間で信号の送受信を行うことで、二重化伝送路切替装置は、現用系伝送路断を判断し、予備系伝送路へ送出している切替停止ダミー信号を停止し、衛星伝送路の設定を行い予備系伝送路の設定を実施し、現用系伝送路から予備系伝送路への切替を可能とすることで経済的に伝送路の信頼性を確保する。
【００２２】
地上伝送路装置を監視制御するために遠隔離島と本土に設置される二重化伝送路切替装置が地上伝送路装置と地気信号で接続され、地上伝送路装置との間で信号の送受信を行うことで、伝送路の故障を判断する。正常時は、地上伝送路へ予備系伝送路への切替停止のダミー信号を送出し、警報信号発出時は、予備系伝送路への切替停止のダミー信号の送出を停止し、予備系伝送路への切替信号を送出することで正常な系への切替が可能となり、また、外部から指示された伝送路の優先順位に従い、伝送路警報信号発出時は優先度を考慮した切替を実施することで経済的に伝送路の信頼性を確保する。
【００２３】
地上伝送路装置を監視制御するために遠隔離島と本土に設置される伝送路切替装置が外部からの伝送路の切替優先順位情報を含む制御信号を送受信することで、自装置の信号処理部内にある管理テーブルに対して伝送路毎の切替優先順位を設定、蓄積し、請求項１により現用系伝送路断を判断した場合は蓄積された管理テーブルを参照し、切替優先順位に応じ伝送路切替を実行する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図４は、本発明における経済的な本土側と離島側との間の伝送路構成図である。
【００２６】
図４は、図１と比較して、本土側について、地上伝送路装置１２と無線装置１３及び１４との間に二重化伝送路切替装置１５を備え、二重化伝送路切替装置１５と地上伝送路装置１２との間は警報制御線（二重線）が更に接続されている。また、図４によれば、二重化伝送路切替装置１５と警報制御線で接続された監視制御装置１６を更に備えている。
【００２７】
同様に、遠隔離島側についても、地上伝送路装置２２と無線装置２３及び２４との間に二重化伝送路切替装置２５を備え、二重化伝送路切替装置２５と地上伝送路装置２２との間は警報制御線が更に接続されている。また、図４によれば、二重化伝送路切替装置２５と警報制御線で接続された監視制御装置２６を更に備えている。
【００２８】
例えば、本土側について、二重化伝送路切替装置１５は、地上路伝送装置１２から警報制御線を介して警報信号を受信し、警報信号を処理した後、その結果を切替停止ダミー信号又は切替信号として伝送路を介して地上伝送路装置１２へ送信する。
【００２９】
図５は、本発明における二重化伝送路切替装置１５の構成図である。
【００３０】
図５によれば、二重化伝送路切替装置１５は、地上伝送路装置１２とデータ信号を送受信する地上伝送路インタフェース部１５１１及び１５２１と、衛星伝送路の切替トリガとなる地上伝送路装置１２の警報信号を収集する警報収集インタフェース部１５３と、各インタフェース部から集めた情報に基づいて現用系伝送路／予備系伝送の切替制御のための信号を処理する信号処理部１５４と、地上伝送路のフォーマットと衛星伝送路フォーマットの変換を実施するインタフェース変換部１５１２及び１５２２と、無線装置とのデータ信号を送受信する無線装置インタフェース部１５１３及び１５２３とにより構成される。図５によれば、地上伝送路インタフェース部１５１１が現用系伝送路であり、地上伝送路インタフェース部１５２１が予備系伝送路である場合の構成を示している。尚、実線部分は常時回線設定されているが、点線部分は必要に応じて回線設定されることを示している。
【００３１】
図６は、地上伝送路装置１２から受信した警報信号が異常無しである場合のシーケンス図である。
【００３２】
図６によれば、警報収集インタフェース部１５３によって受信された警報信号が異常無しである場合、又は警報信号が受信されない場合、信号処理部１５４は、現用系伝送路が正常な状態であると判断する。この状態において、衛星伝送路の予備系側は、衛星伝送路の回線設定が未設定な状態である。本来であれば、予備系地上伝送路と衛星伝送路を組合せた場合、本土と遠隔離島間の伝送路は警報発出状態として地上伝送路装置では判断する。これを防止するため、信号処理部１５４は、予備系地上伝送路である地上伝送路インタフェース部１２へ、切替停止ダミー信号を送出するよう指示する。
【００３３】
前述した従来技術に係る図３によれば、本土側の地上伝送路装置と離島側の地上伝送路装置との間で、伝送路の切替実施／切替停止を行う切替制御信号が交換される。これに対し、本発明に係る図６によれば、衛星伝送路へ切替制御信号を送信することなく、地上伝送路装置１２への切替制御信号として切替停止ダミー信号を送信する。従って、信号処理部１５４が、地上伝送路インタフェース部１５１１を介して、所定の信号フォーマットで地上伝送路装置１２へ擬似的に送出するべく指示する。尚、切替停止ダミー信号を受信した地上伝送路装置１２は、予備系伝送路側は正常と判断し、現用系伝送路が故障した場合に備えて予備系伝送路に切替可能な状態で待機する。
【００３４】
図７は、地上伝送路装置１２から受信した警報信号が異常有りである場合のシーケンス図である。
【００３５】
図７によれば、警報収集インタフェース部１５３によって受信された警報信号が異常有りである場合、信号処理部１５４は、現用系地上伝送路が異常であると判断する。この状態において、信号処理部１５４は、地上伝送路インタフェース部１５２１が送出している切替停止ダミー信号を停止するべく指示し、衛星伝送路の作成指示を警報制御線を介して外部の監視制御装置１６へ送出する。信号処理部１５４は、衛星伝送路の作成指示を受信した監視制御装置１６は、予備系の無線装置に対して、衛星伝送路を作成するよう指示する。更に、信号処理部１５４は、地上伝送路インタフェース部１５２１へ切替信号を送出するべく指示する。
【００３６】
図８は、地上伝送路装置１２と信号処理部１５４との間の具体的な切替制御信号シーケンス図である。
【００３７】
図８によれば、信号処理部１５４は、現用系伝送路を運用し続けることができると判断した場合、地上伝送路装置１２から受信した切替制御信号のフレームについて、その内容をコピーして地上系伝送路装置１２へ送信することができる。
【００３８】
図９は、本発明における切替優先順位のある伝送路構成図である。
【００３９】
図９によれば、図５と比較して、地上伝送路装置１２と、二重化伝送路切替装置の地上伝送路インタフェース部１５１１及び１５２１との間は、伝送路障害耐性種別が異なる伝送路が収容されている。伝送路障害耐性種別とは、例えば、二重化、半二重化及び一重化の３種類の伝送路がある。二重化伝送路とは、現用系伝送路と予備系伝送路とが１対１に対応付けられたものであり、現用／予備の完全冗長構成の高信頼度の伝送路を示す。半二重化伝送路とは、現用系伝送路と予備系伝送路とが多対１に対応付けられたものであり、予備系伝送路が他の現用系伝送路によって使用中であれば伝送路断を許容する中信頼度の伝送路を示す。一重化伝送路とは、現用系伝送路に対して予備系伝送路が対応付けられていないものであり、伝送路断の場合は予備系伝送路が全くない低信頼度の伝送路を示す。
【００４０】
図１０は、二重化伝送路切替装置の管理テーブル図である。
【００４１】
図１０によれば、二重化伝送路である現用系伝送路１−１には、予備系伝送路２−１が対応付けられており、半二重化伝送路である現用系伝送路１−２及び１−３には、予備系伝送路２−２が対応付けられており、一重化伝送路である現用系伝送路１−４には、予備系伝送路が対応付けられていない。
【００４２】
図１１は、伝送路障害耐性種別を考慮した切替フローチャートである。
【００４３】
伝送路の切替先及び伝送路障害耐性種別に関しては、二重化伝送路切替装置の信号処理部に対して事前に、外部の監視制御装置より切替元伝送路番号、切替先伝送路番号、回線種別のデータが送信され信号処理部内部の管理テーブルに登録される。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の二重化伝送路切替装置及び方法によれば、二重化された地上伝送路と組み合わせた衛星伝送路において、地上伝送路装置に対して切替停止ダミー信号の送出及び停止をすることができるので、衛星中継器を常時占有する必要が無く、経済的な二重化伝送路を構築することができる。加えて、地上伝送路に伝送路障害耐性種別を付与することができるので、信頼性高い二重化伝送路を構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の本土と離島との間の伝送路構成図である。
【図２】切替制御信号のフレーム図である。
【図３】従来の本土と離島との間の切替制御信号シーケンス図である。
【図４】本発明における経済的な本土側と離島側との間の伝送路構成図である。
【図５】本発明における二重化伝送路切替装置１５の構成図である。
【図６】地上伝送路装置１２から受信した警報信号が異常無しである場合のシーケンス図である。
【図７】地上伝送路装置１２から受信した警報信号が異常有りである場合のシーケンス図である。
【図８】地上伝送路装置１２と信号処理部１５４との間の具体的な切替制御信号シーケンス図である。
【図９】切替優先順位のある伝送路構成図
【図１０】二重化伝送路切替装置の管理テーブル図である。
【図１１】伝送路障害耐性種別を考慮した切替フローチャートである。
【符号の説明】
１１、２１ 交換機
１２ 地上伝送路装置（本土側）
２２ 地上伝送路装置（離島側）
１３、１４、２３、２４ 無線装置
３ 衛星Ａ，Ｂ
１５、２５ 二重化伝送路切替装置
１５１１、１５２１ 地上伝送路インタフェース部
１５１２、１５２２ インタフェース変換部
１５１３、１５２３ 無線装置インタフェース部
１５３ 警報収集インタフェース部
１５４ 信号処理部
１６、２６ 監視制御装置

Claims (4)

1. 二重化された地上伝送路に接続される地上伝送路装置と、二重化された衛星伝送路に接続される無線装置との間に接続された二重化伝送路切替装置であって、
   前記地上伝送路装置とデータ信号を送受信する二重化された地上伝送路インタフェース手段と、
   前記無線装置とデータ信号を送受信する二重化された無線装置インタフェース手段と、
   前記地上伝送路装置から警報信号を受信する警報収集インタフェース手段と、
   前記警報信号が異常無しである場合、前記地上伝送路インタフェース手段へ前記地上伝送路装置への切替停止ダミー信号の送信を指示し、前記警報信号が異常有りである場合、前記無線装置へ伝送路切替信号を送信すると共に、前記地上伝送路インタフェース手段へ前記地上伝送路装置への切替停止ダミー信号の送信停止を指示する信号処理手段と
   を有することを特徴とする二重化伝送路切替装置。
2. 前記信号処理手段は、前記地上伝送路装置と前記地上伝送路インタフェース手段との間の複数の伝送路に対して伝送路障害耐性種別を設定し且つ蓄積した管理テーブルを有し、
   前記信号処理手段は、前記警報信号が異常有りである場合、前記管理テーブルの前記伝送路障害耐性種別に基づいて、前記無線装置へ伝送路切替信号を送信するか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の二重化伝送路切替装置。
3. 二重化された地上伝送路と、二重化された衛星伝送路との間に接続された装置における二重化伝送路切替方法であって、
   前記地上伝送路から受信した警報信号が異常無しである場合、前記地上伝送路へ切替停止ダミー信号を送信するステップと、
   前記地上伝送路から受信した警報信号が異常有りである場合、前記衛星伝送路へ伝送路切替信号を送信すると共に、前記地上伝送路への切替停止ダミー信号の送信を停止するステップと
   を有することを特徴とする二重化伝送路切替方法。
4. 前記地上伝送路に対して伝送路障害耐性種別が設定されており、前記警報信号が異常有りである場合、前記伝送路障害耐性種別に基づいて、前記衛星伝送路へ伝送路切替信号を送信するか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の二重化伝送路切替方法。

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