E1保護切替装置は、主伝送路と予備伝送路の間で同じサービスの継続性を維持するという課題に対応します。2本の伝送路の帯域幅を合算するものではなく、電話機を自動的にネットワーク電話機へ変えるものでもありません。すでにE1インターフェースを使用しているPCM多重化装置、専用線端末、会議用コーデックでは、両端に保護装置を配置することで、サービスに別の利用可能な伝送経路を用意できます。本記事では、飛暢のFCCEシリーズを例に、動作の流れ、モデル間の違い、現場での受入試験方法を説明します。
1. まず、E1と「1回線分の保護」の意味を理解する
E1は、公称速度2.048 Mbit/sのデジタルインターフェースです。G.704のフレーム構造を使用する場合、データは一定の周期でフレームに編成されます。1フレームには32個のタイムスロットがあり、各タイムスロットは8ビットで、1秒あたり8000フレームです。32×8×8000が総回線速度になります。タイムスロットは、データが占める固定の時間位置のようなものですが、フレーム同期やシグナリングなども容量を使用するため、32個すべてのタイムスロットを、そのままユーザーの電話チャネルとして数えることはできません。非フレーム化サービスには、フレーム化サービスのCRC4判定方法を適用できません。
「E1の1回線分の保護」とは、1つのユーザーE1サービスを保護することであり、ユーザー用、主経路用、予備経路用の3つの論理E1インターフェースが必要です。これはパネル上の同軸ソケットの数とは異なります。1つの双方向E1インターフェースでも、送信と受信で別々のコネクターを使用する場合があるため、写真の穴の数ではなく、ポートの定義に従ってサービス数を数える必要があります。長距離伝送に光ファイバーやマイクロ波を使用する場合、光モデムなどの伝送装置がE1の伝送を担い、保護装置はE1インターフェース側で動作します。
2. ケーブル1本の交換ではなく、両端の連携が必要な理由
両経路で同時に送信する保護動作モードでは、送信側が同じユーザーデータを主伝送経路と予備伝送経路へそれぞれ送ります。受信側は2つのデータのコピーを受信し、品質とタイミングに基づいて一方の経路を選択して出力します。両経路が運ぶのは同じサービスの複製であり、異なる2つのサービスではないため、ユーザー帯域幅が2倍になるわけではありません。双方向サービスでは、逆方向にも同じ送信、受信、選択機能が必要です。ローカル側で一方向のランプが点灯しているだけで、専用線全体が正常だと判断することはできません。
2つの経路は、共通の障害点を実際に減らせるものでなければなりません。主系と予備系の光ケーブルが同じ管路を通っていたり、2組の伝送装置が同じ信頼性の低い電源を使用していたりすると、1つの事故で両経路が同時に損なわれます。保護装置は、掘削で切断された2本の光ケーブルを修復できません。飛暢の製品ページには、「主系の動作中は予備系がHDB3符号を送信しない」というオプション設定も記載されています。HDB3はE1の電気的な伝送路符号です。この設定を有効にした場合、予備経路が常に即座に選択・受信できるデータを伝送しているとは想定できません。装置の説明書に従って、予備経路の起動と切替の過程を検証する必要があります。
3. 「無瞬断切替」はどのような条件に依存するか
2つの伝送経路では長さや処理が異なるため、同じデータ片が主経路から先に到着し、予備経路から後に到着する場合があります。この時間差を処理せずに入力を直接切り替えると、一部のデータが重複したり欠落したりする可能性があります。連続的な選択を実現する一般的な仕組みの1つは、まず受信データとクロックを再生し、次にバッファーを使って同じ位置のデータを整合させ、最後に対応する位置で品質が正常な経路を選択するというものです。バッファーによる整合は、誤ったデータを正しいデータへ戻すものではなく、伝送遅延がないことを意味するものでもありません。
飛暢の製品説明では「無瞬断自動切替」という表現が使われていますが、実際の設計・運用では適用条件を明確にする必要があります。予備経路が正常であること、両端の設定が一致していること、経路間の遅延差が装置の対応範囲内であること、アラームのトリガーと復旧動作が要件を満たすことが条件となります。Webページには、許容される最大遅延差や、すべての障害に対する復旧時間は示されていません。本記事も、製品に代わって具体的なミリ秒値を保証するものではありません。両経路の同じ位置のデータがすでに失われている場合、選択機構には復元に使える第3のコピーがありません。無瞬断性能は、合意した試験条件とビット誤り率測定器の結果に基づいて受入判定を行う必要があります。
4. アラームが装置に経路切替を促す仕組み
LOSは信号断を意味し、受信側が適正な回線信号を受信していない状態です。LOFはフレーム同期喪失を意味し、フレーム化サービスでフレーム構造を継続的に識別できない状態です。AISはアラーム表示信号であり、上流側の障害を示すことが多く、通常のユーザーデータとして扱ってはいけません。CRC4はフレーム化サービスの検査方式の一種で、対応するデータ検査の異常を検出するために使用します。これらの現象は、それぞれ意味が異なります。障害調査では、すべてのアラームを光ケーブルの断線と解釈するのではなく、どのポートの、どの方向で、どのアラームが最初に発生したかを記録してください。
自動モードは装置の設定に基づいて経路選択を作動させ、手動モードは経路の指定や保守試験に使用します。両者を混同してはいけません。FCCE-E8には、オプションとしてConsoleと独立したSNMPネットワーク管理を搭載でき、回線状態の確認や、自動・手動切替などの設定が可能です。管理ポートは監視と設定専用であり、ユーザーのE1サービスを伝送するものではなく、E1保護をイーサネットリングに変えるものでもありません。CRC4によるトリガーには、フレームモードと検査設定の一致が必要です。非フレーム化データが入力されている場合、存在しないフレーム検査アラームに依存することはできません。
5. 飛暢の製品センターでのモデル選定
まず保護が必要なユーザーE1サービスの数を数え、次に設置形態、インターフェースのインピーダンス、管理要件を決めます。以下の機能は各製品ページの記載に基づくものであり、あるモデルのオプション機能をシリーズ全体の標準機能として扱うものではありません。
| モデルと製品情報 | 保護可能なサービス | 選定時の確認事項 |
|---|---|---|
| FCCE-E2 | 独立したE1保護回線：2回線 | 少数のサービス向け。ページには、電源断時にユーザー側と主系側のE1を直接接続すると記載されています。インターフェース数の説明に不整合があるため、注文前に具体的なパネル図と配線表を取り寄せてください。 |
| FCCE-E5 | 独立したE1保護回線：1–5回線 | 19インチ、1U形状。ページには、電源断時バイパス、二重電源による冗長化、75Ω不平衡インターフェースが記載されています。注文時に電源構成を確認してください。 |
| FCCE-E8 | 1–8回線、論理E1インターフェース24個（8+16） | 多数のサービス、または集中監視が必要な用途向け。ConsoleとSNMPはオプションであり、すべての装置に標準搭載されるわけではありません。 |
| FCCE-E34 | 4U、17スロット、カードあたり2回線、最大34回線 | 集中型シャーシを使用する案件向け。最大回線数は、挿入するカードの数によって異なります。ページには二重電源シャーシと記載されています。カード、インターフェース、電源の一覧を確認してください。 |
製品ページの一部のパラメーターには、古いテンプレートの記述が残っています。例えば、E2とE34のパラメーター欄には、サービスの説明と一致しない「E1が16回線」という表記が残っています。そのため、ここでは明確に示されたサービス回線数を用い、そこから物理ソケット数を推定していません。75Ω不平衡同軸インターフェースと120Ω平衡インターフェースは、アダプターの形状だけを根拠に相互交換することはできません。具体的なバージョン、アダプター、両端のインピーダンスを確認する必要があります。原文の「キャリアクラス」という表現は、特定の認証が実証されていることを意味せず、本記事もWebページのパラメーターを認証報告書として扱うものではありません。
6. 配線、切戻し、電源断時バイパスの受入試験
仮想的な二重経路のE1専用線を例にします。まず、両端のユーザーポート、主経路ポート、予備経路ポート、および送受信方向に、同じ名称体系でラベルを付けます。送信が対向側の受信に接続されていることを区間ごとに確認し、インピーダンスとクロック源も確認します。先に2つの伝送路が同じサービスを伝送できることを個別に実証してから、保護装置を接続します。イーサネットのクロス配線をそのまま流用したり、稼働中の重要サービスを使って不明なインターフェースを直接試験したりしてはいけません。電源電圧、保護接地、極性は、実機の説明書に従って扱う必要があります。Webページに極性自動検出と書かれているからといって、安全確認を省略してはいけません。
受入試験は、少なくとも4つの段階に分けてください。通常状態で、両経路のアラーム、現在選択中の経路、ビット誤りの基準値を記録します。保守時間帯に一方の経路だけに障害を発生させ、正常な予備経路へ切り替わるかを観察します。主経路の修復後、自動的に切り戻されるか、切替が繰り返し発生しないかを記録します。最後に、両方の伝送方向と、保護対象のすべてのサービスを試験します。飛暢のページでは、主経路の修復後にデフォルトで自動切戻しを行うと説明されていますが、復旧待ちタイマーや切替頻発防止パラメーターは一律に示されていません。そのため、タイマー値を勝手に作って受入基準に記載することはできません。
電源断時バイパスは、これとは別の動作です。保護装置が電源を失うと、リレーがユーザー側を主系のE1へ接続します。その目的は、保護装置の電源喪失がサービスに及ぼす影響を軽減することであり、電源喪失後も自動監視や主系・予備系の選択が維持されることを意味しません。主経路がすでに故障していた場合、主経路へのバイパスでも中断が生じる可能性があります。電源断時バイパスは、主経路が正常であることを確認し、復旧計画を用意したうえで、承認された時間帯に個別に試験してください。二重電源構成についても、機器室全体の電源をいきなり切るのではなく、片方の給電系統の故障を試験する必要があります。
最後に、ビット誤り率測定器、端末サービス、アラームの記録を同時に保存してください。「通話が切れなかった」だけでは、すべてのデータに誤りがないことは証明できず、パネルのランプが点灯しているだけでは、予備経路が引き継げることは証明できません。合格とする結果には、試験サービス、フレームモード、障害位置、双方向の継続性、復旧動作を明記し、後の保守担当者が同じ試験を再現できるようにする必要があります。
資料に関する注記：製品の機能は上記の飛暢の製品詳細に基づきます。インターフェースとフレーム構造の参照規格は、 ITU-T G.703 および G.704です。図1と図2は一般原理の説明図であり、実際の製品、内部回路図、性能測定結果ではありません。モデル構成、回線間の遅延差、受入指標は、実際の注文内容と装置の説明書に基づく必要があります。
中国語の技術記事から翻訳。原文の初回公開日：2021-06-28。原文の最終改訂日時：2026-10-13T11:40:22+08:00。 中国語の原文を読む
