(57)【要約】【課題】光回線収容カード障害時における通信障害を回避し、特定の対向装置間の通信が高負荷状態となることによる信号ロスを回避する。【解決手段】Shassis10のカードスロット20に、現用系及び予備系の1組の光回線負荷分散カード（OLBカード）17及び17’と、複数組の現用系及び予備系の光INFカード13-1及び13-1’、13-2及び13-2’・・・を隣接して実装し、複数の対向装置側11からの光ファイバ12-1及び12-1’〜12-n及び12-n’を、現用系及び予備系の1組のOLBカード17及び17’を介して、複数組の現用系及び予備系の光INFカード13-1及び13-1’、13-2及び13-2’・・・とそれぞれ接続する。OLBカード17及び17’は、複数の対向装置11からの光回線と前記複数の光INFカード13-1及び13-1’、13-2及び13-2’・・・の間の接続を切替え制御して前記複数の光INFカードの負荷を分散する機能を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより複数の対向装置と接続される複数の光ＩＮＦカードと、該複数の光ＩＮＦカードと背景ネットワーク間に接続されて前記複数の対向装置と背景ネットワーク間における光回線の経路を制御する経路制御部が実装されている光回線収容装置において、
前記複数の光ＩＮＦカードの前段に、前記複数の対向装置からの光回線と前記複数の光ＩＮＦカードの間の接続を切替え制御して前記複数の光ＩＮＦカードの負荷を分散する機能を有する光回線負荷分散カードを設けたことを特徴とする光回線収容装置。
【請求項２】
前記光回線負荷分散カードは、前記対向装置の数が実装されている前記光ＩＮＦカードの数よりも少ないとき、実装されている前記複数の光ＩＮＦカードに対して前記対向装置からの回線負荷を分散させる機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の光回線収容装置。
【請求項３】
前記光回線負荷分散カードは、前記複数の光ＩＮＦカード内の一部の光ＩＮＦカードに故障が発生したとき、該故障した光ＩＮＦカードに収容されている回線を他の光ＩＮＦカードに分配することにより該故障した光ＩＮＦカードに収容されている光回線の運用を継続する機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の光回線収容装置。
【請求項４】
前記光回線負荷分散カードは、前記複数の光ＩＮＦカード内の一部の光ＩＮＦカードの回線負荷が増大したとき、該光ＩＮＦカードの回線負荷の一部を他の光ＩＮＦカードに割り振る機能を有していることを特徴とする請求項１に記載の光回線収容装置。
【請求項５】
前記光回線負荷分散カードは、ＡＴＣＡ（Advanced Telecom Computing Architecture）に準拠した回線収容装置内で、前記複数の光ＩＮＦカードが実装されているスロットに隣接するスロット内に実装されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光回線収容装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光回線収容装置に実装される前記光回線負荷分散カードであって、
前記複数の対向装置からの光回線と前記複数の光ＩＮＦカードの間の接続を切替え制御して前記複数の光ＩＮＦカードの負荷を分散する機能を備えていることを特徴とする光回線負荷分散カード。
【請求項７】
前記対向装置の数が実装されている前記光ＩＮＦカードの数よりも少ないとき、実装されている前記複数の光ＩＮＦカードに対して前記対向装置からの回線負荷を分散させる機能を有していることを特徴とする請求項６に記載の光回線負荷分散カード。
【請求項８】
前記複数の光ＩＮＦカード内の一部の光ＩＮＦカードに故障が発生したとき、該故障した光ＩＮＦカードに収容されている回線を他の光ＩＮＦカードに分配することにより該故障した光ＩＮＦカードに収容されている光回線の運用を継続する機能を有していることを特徴とする請求項６に記載の光回線負荷分散カード。
【請求項９】
前記複数の光ＩＮＦカード内の一部の光ＩＮＦカードの回線負荷が増大したとき、該光ＩＮＦカードの回線負荷の一部を他の光ＩＮＦカードに割り振る機能を有していることを特徴とする請求項６に記載の光回線負荷分散カード。
【請求項１０】
ＡＴＣＡ（Advanced Telecom Computing Architecture）に準拠した回線収容装置のスロットに実装可能に構成されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の光回線負荷分散カード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを伝送媒体とする光ネットワークに用いられる端局装置あるいはノード装置に関し、特に、光ファイバを介して対向装置と接続される光回線を収容するための光回線インターフェースカードが複数実装されている装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークを構築する端局装置あるいは各ノード間を光ファイバで接続して高速大容量の処理を実現する手段が実用化されている。（特許文献１〜４等参照）。例えば、光アクセス方式を用いたネットワークでは、通信事業者の光加入者線端局装置には、複数の対向装置との間を光ファイバでそれぞれ接続した複数の光回線インターフェースカード（以下、光ＩＮＦカードという）が収容されており、またこれら複数の光ＩＮＦカードからの信号をその宛て先に応じて振り分ける機能を実行する信号処理回路が設けられている。
【０００３】
図７は、Shassis（シャーシ）に、複数の対向装置からの回線がそれぞれ光ファイバで接続された複数の光ＩＮＦカードを実装した、通信事業者向けハードウェア装置の規格であるＡＴＣＡ（Advanced Telecom Computing Architecture）に準拠した従来装置のフロント面の一部を示しており、Shassis１０のカードスロット２０には、複数の現用系及び予備系の光ＩＮＦカード７３-１及び７３-１’、７３-２及び７３-２’・・・が実装され、これら複数組の現用系及び予備系光ＩＮＦカードにより、複数の対向装置側７１からの光ファイバ７２-１及び７２-１’、７２-２及び７２-２’・・・、７２-ｎ及び７２-ｎ’による複数の現用系及び予備系回線を収容している。
【０００４】
図８は、図７の構成をノード装置に適用した場合の概略を示すブロック図であり、それぞれ対向装置７１に対応する低速光回線対向局装置側８１からの光ファイバ８２-１〜８２-ｎを収容し、これらの光ファイバ８２-１〜８２-ｎとそれぞれ接続された光ＩＮＦカード８３-１〜８３-ｎと、収容された光ファイバ８２-１〜８２-ｎ上の信号を多重化して、高速光回線対向局装置側８６に伝送し、一方、高速光回線対向局装置側８６からの信号を分離して、光ＩＮＦカード８３-１〜８３-ｎを介して低速光回線対向局装置側８１にそれぞれ伝送する光あるいは電気スイッチ機能を備えた経路制御部８４を備えている。なお、実際のノード装置は、現用系と予備系の二重系構成となっているが、図８では予備系を省略して現用系のみを便宜的に示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１-２１５０２９号公報
【特許文献２】特開２００４-０９６７２０号公報
【特許文献３】特開２００５-２８６３６７号公報
【特許文献４】特開２００５-３４８１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７〜図８に示す装置において、光ＩＮＦカードが故障した場合、現用系から予備系の光ＩＮＦカードに切替えることによりサービスを継続することができるが、現用系および予備系の両方の光回線収容カードが故障（両系障害）してしまった場合、そのカード事態が運用できない状態（Fault）に陥ってしまい、その光回線によるサービスが行われなくなってしまうという問題がある。
【０００７】
特に、ＡＴＣＡ用Shassisに搭載されているカードに対向装置からの回線が直接Front Panel側に接続され、そのカード内でデータをＡＴＣＡ装置内で使用する信号へ変換してBack Plane側にて信号形式が変化しているインターフェースカードを使用している場合、Front Panel側とBack Plane側で扱う信号形式が違う。よって、インターフェースカード障害時には通常ＡＴＣＡ用Shassisで使用しているＬ２ＳＷを経由しない箇所での故障であるため通信断を救うことができない。
【０００８】
また、特定の対向装置とインターフェースカードとの通信が高負荷状態に陥ると、このインターフェースカード内の処理も高負荷となってしまい、そのインターフェースカード内の処理能力を超えた状態になると当該対向装置との間の通信において信号ロスが発生する可能性もある。
【０００９】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、光回線収容カード障害時における通信障害の回避を可能にするとともに、特定の対向装置とインターフェースカードとの通信が高負荷状態となって通信信号ロスが発生することを回避可能にする手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光ファイバにより複数の対向装置と接続される複数の光ＩＮＦカードと、該複数の光ＩＮＦカードと背景ネットワーク間に接続されて前記複数の対向装置と背景ネットワーク間における光回線の経路を制御する経路制御部が実装されている光回線収容装置において、前記複数の光ＩＮＦカードの前段に、前記複数の対向装置からの光回線と前記複数の光ＩＮＦカードの間の接続を切替え制御して前記複数の光ＩＮＦカードの負荷を分散する機能を有する光回線負荷分散カードを設けたことを特徴とする。
【００１１】
即ち本発明では、例えば、通信事業者向けハードウェア装置の規格であるＡＴＣＡ（Advanced Telecom Computing Architecture）に準拠した装置において、Shassis（シャーシ）に実装されている光回線収容カードが複数挿入されている場合に、この光回線収容カードの前段にLoad Balancerの機能をもつ光回線負荷分散カードを入れ込むことにより、光回線収容カードが故障して当該回線のカード自体が運用できない状態（Fault）に陥ってしまうような場合に、該カードに収容されている光回線を他のカードに割り振ることにより当該回線による通信障害を回避し、また、複数の光ＩＮＦカードの中で使用されていないカードが存在する場合には、稼働中の光ＩＮＦカードの中で高負荷状態となっている回線の一部をこの使用されていないカードに振り分けること等により通信中の信号ロスの発生を回避することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
例えば、ＡＴＣＡを用いたシステムでShassis内に光回線を収容するカードが２組以上用いられ、かつFront Panel側とBack Plane側で扱う信号形式が違う場合において、もし、光回線インターフェースカードが故障となった場合には、Front Panel側に接続されている光回線が断となるために、その光回線と対向している装置との通信が一切できなくなり、サービスに影響を与えてしまうが、本発明の光回線負荷分散カードを用いることにより、光回線インターフェースカードが故障となった場合でもデータを他の組に振り分けることで、対向装置との通信断を救うことができる。
【００１３】
その際、増設用ＡＴＣＡ向け光回線負荷分散カードとして、実現容易なラウンドロビン方式を用いたデータ分散のみの機能を有するカードとして、光回線インターフェースカードよりもカードの構造を単純化することができるので、（光回線インターフェースカードの故障率）＞（光回線負荷分散カードの故障率）とすることが可能であり、光回線収容カード障害時における通信障害の回避効果を高めることができる。
【００１４】
また、光回線インターフェースカードの前段に光回線負荷分散カードを加えることにより、対向装置から光回線インターフェースカードへ入ってくるデータをラウンドロビン方式で流量の平滑化を図ることができ、光回線インターフェースカードから対向装置へ出力するデータにおいても、平滑化が可能であるので、特定の対向装置とインターフェースカードとの通信が高負荷状態に陥ることによる当該対向装置との間の通信信号ロスを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態を示す、複数の対向装置からの回線をそれぞれ光ファイバで終端接続した複数の光ＩＮＦカードがShassis（シャーシ）に実装された、通信事業者向けハードウェア装置の規格であるＡＴＣＡ（Advanced Telecom Computing Architecture）に準拠した光回線収容装置のフロント面の一部概略図である。
【００１６】
本実施形態では、Shassis１０のカードスロット２０には、現用系及び予備系の１組の光回線負荷分散カード（以下、ＯＬＢ（Optical Load Balancer）カードと呼ぶ）１７及び１７’と、複数組の現用系及び予備系の光ＩＮＦカード１３-１及び１３-１’、１３-２及び１３-２’・・・が隣接して実装されており、複数の対向装置側１１からの光ファイバ１２-１及び１２-１’、１２-２及び１２-２’・・・、１２-ｎ及び１２-ｎ’は、現用系及び予備系の１組のＯＬＢカード１７及び１７’を介して、複数組の現用系及び予備系の光ＩＮＦカード１３-１及び１３-１’、１３-２及び１３-２’・・・、１３-ｎ及び１３-ｎ’とそれぞれ接続される。
【００１７】
図２は、図１の構成をノード装置に適用した場合の概略を示すブロック図であり、それぞれ対向装置１１に対応する低速光回線対向局装置側２１からの光ファイバ２２-１〜２２-ｎは、ＯＬＢカード２７の対向装置向けポートにそれぞれ接続される。そして、ＯＬＢカード２７の光ＩＮＦカード向けポートはそれぞれが光ファイバにより各光ＩＮＦカード２３-１〜２３-ｎと接続される。
【００１８】
経路制御部２４は、各光ＩＮＦカード２３-１〜２３-ｎにより本装置に収容された光ファイバ２２-１〜２２-ｎ上の信号を多重化して、高速光回線対向局装置側２６に伝送し、一方、高速光回線対向局装置２６側からの信号を分離化し、光ＩＮＦカード２３-１〜２３-ｎ、ＯＬＢカード２７を介して低速光回線対向局装置２１側にそれぞれ伝送するスイッチ機能を備えている。なお実際のノード装置は図１に示すように現用系と予備系の二重系構成となっているが、図２では予備系を省略して現用系のみを便宜的に示している。
【００１９】
図３は、本実施形態のＯＬＢカードの概略構成図であり、図４は、本実施形態のＯＬＢカードの概略ブロック回路図である。
【００２０】
本実施形態のＯＬＢカード３７は、そのフロント面に、複数の対向装置１１との間を光ファイバで接続するための複数（図３では４個）の対向装置向けポート３１と、複数の光ＩＮＦカード１３との間を光ファイバで接続するための複数（図３では４個）の光ＩＮＦカード向けポート３２が設けられており、ＯＬＢカード３７の内部には、複数の対向装置向けポート３１と複数の光ＩＮＦカード向けポート３２間の信号経路を切り替え制御する光スイッチング回路３３が設けられている。
【００２１】
本実施形態のＯＬＢカード３７は、巡回式の負荷分散をソフトウェア的に実施するラウンドロビン方式による負荷分散機能と、光信号を高速にスイッチングするための光スイッチング機能と、インターフェースカードへの通信が確立できているか確認するためのヘルスチェック機能と、装置外側のIPアドレスとインターフェース側のIP Addressを変換させるためのＮＡＴ（Network Address Translation）機能と、同一端末と通信が継続している間は、インターフェースカードを変えないようにするセッション維持機能を有している。これらの機能制御は、カード内に設けられた図示していない制御部により実行される。
【００２２】
さらに、インターフェースカードとして信頼性を高めるために冗長構成を組めるようにしており、また、このＯＬＢカードが停止すると全ての通信が断となってしまうため、個別故障率は低くすることが望ましいので、必要最低限の機能のみを具備した構成とする。
【００２３】
また、Shassisの電源を入れたままでのカードの挿抜（Hot swap機能）、Shassis内における８ｋＨｚ同期、ＩＰＭＩコントローラを用いたカード監視（異常時はＣＭＭへ通知）、使用電圧：ＤＣ−４８Ｖ、最大電力：２００Ｗなど、ＡＴＣＡにより規格されている機能・制限については準拠する構成となっている。
【００２４】
図５〜図６は、本実施形態の動作例を示す図である。以下、図１〜図６を参照して、本実施形態の動作について説明する。
【００２５】
図５に示すように、対向装置側１１の回線数がこの光回線収容装置に実装されている光ＩＮＦカードの数より少ない場合には、ＯＬＢカード３７の対向装置向けポート３１のうち、例えば３１-１には対向装置側１１からの光回線は接続されず未使用状態となる。
【００２６】
この場合、光スイッチング回路３３は、対向装置側１１からの光回線が接続されている３個の対向装置向けポート３１-２〜３１-４で受けた信号を、４個の光ＩＮＦカード向けポート３２-１〜３２-４に分配することにより、この光回線収容装置に実装されている全ての光ＩＮＦカード（図５では４個）に分散して送信し、各光ＩＮＦカードの負荷を軽減するとともに平滑化する。一方、背景ネットワークから４個の光ＩＮＦカードに入力された信号をその宛て先IPアドレスに従って、対向装置側１１と接続されている対向装置向けポート３１-２〜３１-４へ分配する。
【００２７】
次に、図６に示すように、対向装置側１１とそれぞれ接続されている複数の光ＩＮＦカードのうちの一つ（例えばＩＮＦカード２３-２）が障害により通信が行えない状態となった場合には、光スイッチング回路３３は、対向装置側１１からの光回線が接続されている４個の対向装置向けポート３１-１〜３１-４で受けた信号を、光ＩＮＦカード向けポート３２-２を除く３個の光ＩＮＦカード向けポート３２-１、３２−３、３２-４に分配することにより、この光回線収容装置に実装されているＩＮＦ２３-２を除く残りの光ＩＮＦカード２３-１、２３−３、２３-４に送信する。
【００２８】
一方、背景ネットワークからＩＮＦ２３-２を除く残りの光ＩＮＦカード２３-１、２３−３、２３-４で受信した信号は、その宛て先IPアドレスに従って、対向装置側１１と接続されている４個の対向装置向けポート３１-１〜３１-４へ分配する。このようにして、光ＩＮＦカード２３-２の障害による当該光ＩＮＦカードと接続されている対向装置側１１の通信断を回避する。
【００２９】
また、対向装置側１１とそれぞれ接続されている複数の光ＩＮＦカードのうち、一部の光ＩＮＦカード（例えばＩＮＦカード２３-３）の回線負荷が高負荷状態となった場合には、光スイッチング回路３３は、ＩＮＦカード２３-３向けの信号の一部を他のＩＮＦカード２３-１、２３-２、２３-４に振り分けることにより、各ＩＮＦカードの負荷の均等化を図る。
【００３０】
このように本実施形態によれば、光回線インターフェースカードが故障となった場合でもデータを他の組に振り分けることで、対向装置との通信断を救うことが可能であり、また、特定の対向装置とインターフェースカードとの通信が高負荷状態に陥ることによる当該対向装置との間の通信信号ロスを抑えることが可能となる。
【００３１】
特に、ＡＴＣＡを用いて対向装置との回線が光で接続されている装置では、装置外向け回線とインターフェースカードが括り付けとなっている製品があり、その場合、あるインターフェースカードに呼が偏って流入された場合に、処理が遅延したり呼損が起きたりする場合が生る。また、インターフェースカードが障害の場合には、括り付け先との通信が断となる。通常、障害での通信断を回避するために、カードを冗長している場合が多いが、両系障害となる状況も起こり得る。このような装置に対して、本実施形態のＯＬＢカードを用いた接続構成を採用すれば、上記の懸念を回避することができる。
【００３２】
また、本実施形態のＯＬＢカードはATCA Shassisに挿入することができるように構成されているので、ATCA Shassisの空きスロットを利用することができ、周囲に新たな設置場所を準備する必要は無く、さらに、ＩＮＦカードの近くにＯＬＢカードを増設することが可能であるので、ケーブル収容の変更が容易であるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態を示す光回線収容装置のフロント面の一部概略図である。
【図２】図１の構成をノード装置に適用した場合の概略を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のＯＬＢカードの概略構成図である。
【図４】本実施形態のＯＬＢカードの概略ブロック図である。
【図５】本実施形態の動作例を示す図である。
【図６】本実施形態の動作例を示す図である。
【図７】従来装置の表面外略図である。
【図８】図７の構成をノード装置に適用した場合の概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ATCA Shassis
１１，２１  対向装置側
１２，２２  対向装置向け回線
１３，２３  光回線インターフェースカード（光ＩＮＦカード）
１７，３７  光回線負荷分散カード（ＯＬＢカード）
２４  経路制御部
２５  高速光回線対向局装置向け回線
２６  高速光回線対向局装置側
３１  対向装置向けポート
３２  光回線インターフェースカード向けポート
３３  光スイッチング回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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