(57)【要約】【課題】データフローの中断時間を短くしかつ予測可能とする、光インタフェースにおけるデータフローの保護方法及び装置を提供する。【解決手段】（１）発信側デバイスからデータフローを搬送する光信号を受信するステップと、（２）光信号を複製して少なくとも２つの複製光信号、すなわち第一の複製光信号及び第二の複製信号を生成し、第一の複製光信号を処理するため、保護デバイスに送信するステップと、（３）保護デバイスの動作状況に応じて、第二の複製光信号、及び保護デバイスから出力される光信号のうちいずれか一方を選択し、選択した信号を受信側デバイスに送信するステップと、を含む、データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護方法及び装置。【選択図】　図２
2004104767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）発信側（ｓｏｕｒｃｅ−ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）デバイスからデータフローを搬送する光信号を受信するステップと、
（２）光信号を複製して、第一の複製光信号及び第二の複製信号の少なくとも２つの複製光信号を生成し、前記第一の複製光信号を処理するため、該第一の複製光信号を保護デバイスに送信するステップと、
（３）前記保護デバイスの動作状況に応じて、前記第二の複製光信号、及び、該保護デバイスから出力される光信号、のいずれか一方を選択し、選択した信号を受信側（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ−ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）デバイスに送信するステップと、
を含む、データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護方法。
【請求項２】
ステップ（３）において、前記保護デバイスの動作状況が正常であれば、該保護デバイスから出力される光信号が選択されて受信側デバイスに送信され、ステップ（３）において、該保護デバイスが正常でない場合、前記第二の複製光信号が選択されて受信側デバイスに送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記保護デバイスから出力される光信号を、少なくとも２つの再複製光信号に再複製するステップと、
前記２つの再複製光信号のうちの一方の光強度が所定の閾値未満であるか否かを検出するステップと、
前記２つの再複製光信号のうちの一方の光強度が所定の閾値未満である場合、前記第二の複製光信号を受信側デバイスに送信し、処理を終了するステップと、
前記２つの再複製光信号のうちの一方の光強度が所定の閾値を上回る場合、前記保護デバイスの出力する信号としてもう１つの再複製光信号を選択し、ステップ（３）を実行するステップと、
をステップ（２）とステップ（３）の間に更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第一の光信号複製装置と光信号選択装置とを含む、データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護装置であって、
前記第一の光信号複製装置の入力は光信号を受信するために発信側デバイスと、前記第一の光信号複製装置の１つの出力は前記光信号選択装置の１つの入力と、前記第一の光信号複製装置のもう１つの出力は前記保護デバイスの入力と接続され、
前記光信号選択装置のもう１つの出力は前記保護デバイスの光信号データフロー出力と、前記光信号選択装置の制御端は前記保護デバイスの動作状況信号出力と、前記光信号選択装置の出力は受信側デバイスと接続されている、
データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護装置。
【請求項５】
第二の光信号複製装置、光強度検出器及び論理モジュールを更に含み、
前記保護デバイスの光信号データフロー出力は前記第二の光信号複製装置の入力と、前記第二の光信号複製装置の１つの出力は前記光信号選択装置と、前記第二の光信号複製装置のもう１つの出力は前記光強度検出器の入力と接続され、
前記論理モジュールの入力は、前記保護デバイスの動作状況信号出力、及び前記光強度検出器の出力とそれぞれ接続され、前記論理モジュールの出力は前記光信号選択装置の前記制御端と接続されている、
請求項４に記載のデータフローの保護装置。
【請求項６】
前記光強度検出装置は、光電変換ダイオード、演算増幅器及びアナログコンパレータを含み、
前記光電変換ダイオードは、前記第二の光信号複製装置から出力される光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換し、該電気信号を前記演算増幅器に出力し、
前記アナログコンパレータは、増幅された前記電気信号を前記演算増幅器から受信し、該電気信号を所定の閾値と比較し、前記論理モジュール制御入力の１つに制御信号を出力する、
請求項５に記載のデータフローの保護装置。
【請求項７】
前記光信号複製装置は光学式スプリッタであり、前記光信号選択装置は光学スイッチである、請求項４に記載のデータフローの保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ通信技術、より詳細にはデータ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク環境におけるデータフローの中断は、ルータやスイッチなどのデータ通信機器のフォールトによって発生することが多い。中断したデータフローは、通常はネットワークのマルチパス（多経路）効果によってリカバーすることができる。データ送信側は、ネットワークプロトコルに基づいて、中間通信機器にフォールトが発生したことを見出し、図１に示すように新規なルートを再選択することでフォールトした機器を迂回することができる。
【０００３】
中断したデータフローは、一般にネットワークのマルチパス効果によりリカバーすることができるが、状況によっては次のような欠点がある。
１）通信機器がネットワークの周辺部に位置し、かつ冗長ルートが存在しないとき、中間通信機器がフォールトすると、大抵の場合その通信機器は情報的に隔離され、孤立する。
２）状況によっては、ソースルートが限定され、情報セキュリティや他の理由により、他のルートの再選択が行えない。
３）インターネットがベストエフォートサービスであることに加え、機器のフォールトの検出及びルートの再選択が、プロトコルのタイプに基づいて行われることから、機器のフォールトからデータフローリカバリまでの所要時間が予測できない。ビデオ及びボイスのデータ送信などの用途では送信時間の影響が大きく、このようなデータフローリカバリを行うと送信品質が低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、データフローの中断時間を（ミリセカンドレベルまで）短くし、かつ予測可能とする、光インタフェースにおけるデータフローの保護方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の、データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護方法は、（１）発信側（ｓｏｕｒｃｅ−ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）デバイスからデータフローを搬送する光信号を受信するステップと、（２）光信号を複製して少なくとも２つの複製光信号、すなわち第一の複製光信号及び第二の複製信号を生成し、第一の複製光信号を処理するため、保護デバイスに送信するステップと、（３）保護デバイスの動作状況に応じて、第二の複製光信号、及び、保護デバイスから出力される光信号、のいずれか一方を選択し、選択した信号を受信側（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ−ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）デバイスに送信するステップと、を含む。
【０００６】
上記ステップ（３）において、保護デバイスの動作状況が検出される。保護デバイスが正常であれば、保護デバイスから出力される光信号が受信側デバイスに送信される。保護デバイスに異常がある場合、ステップ（２）で生成された第二の複製光信号が選択され、受信側デバイスに送信される。
【０００７】
ステップ（２）とステップ（３）との間に、保護デバイスから出力される光信号を、少なくとも２つの再複製光信号に再複製するステップを更に含む。２つの再複製光信号のうちの一方の光強度を測定する。光強度が所定の閾値未満である場合、第二の複製光信号が受信側デバイスに送信され、処理は終了する。光強度が所定の閾値を上回る場合、保護デバイスの出力する信号として再複製光信号のうちのもう一方が選択され、ステップ（３）が実行される。
【０００８】
本発明は、第一の光信号複製装置と光信号送信装置とを含む、データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護装置である。第一の光信号複製装置は発信側デバイスから送信される光信号を受信する。受信された光信号は、少なくとも２つの光信号に複製される。複製光信号のうちの一方は光信号選択装置に直接送られ、もう一方は保護デバイスに送られ、処理されてから、光信号選択装置に送られる。保護デバイスの動作状況に応じて、選択装置はこれら２つの入力のうちの一方を選択し、受信側デバイスに送信する。
【０００９】
本発明の装置は、第二の光信号複製装置、光信号の強度検出モジュール及び論理モジュールを更に含む。保護デバイスの１つの出力は第二の光信号複製装置の入力と、第二の光信号複製装置の１つの出力は光信号選択装置と、第二の光信号複製装置のもう１つの出力は光強度検出器の入力と接続されている。論理モジュールの入力は、保護デバイスのもう１つの出力、及び光強度検出器の出力とそれぞれ接続され、論理モジュールの出力は光信号選択装置の制御端と接続されている。
【００１０】
光強度検出装置は、光電変換ダイオード、演算増幅器及びアナログコンパレータを含む。光電変換ダイオードは第二の再複製光信号を受信して電気信号に変換し、この電気信号が演算増幅器で増幅される。増幅された信号はアナログコンパレータに送信される。アナログコンパレータでは、増幅された信号が所定の閾値と比較され、比較結果が選択装置の選択を制御するための制御信号として使用される。
【００１１】
光信号複製装置は光学式スプリッタであり、光信号選択装置は光学スイッチである。
【００１２】
本発明の、データ通信機器の光インタフェースにおけるデータフローの保護方法及び装置は、ネットワークトポロジ（接続形態）に依存せず、確実にデータフローの保護を実施することができる。また、中断時間が短いので、中断時間の影響を受けやすいデータ通信に適している。この方法及び装置は、データセキュリティの保証のためにルーティングが厳しく制限される状況にも良好に適用される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を図示した添付の図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。本発明は様々な形態で実施することができ、本明細書に記載された実施形態に限定されない。これらの実施形態は、本明細書の開示内容を綿密かつ完全とすべく、また本発明の範囲を当業者に完全に伝えるべく提供するものである。同様の参照符号は同様の構成要素を表している。
【００１４】
本発明の論理図を図２に示す。ルータなどの保護デバイス１１、発信側デバイス１０、受信側デバイス１２が、本発明のデバイスを介して相互に接続されている。図中、Ｐ１、Ｐ１’、Ｐ２、Ｐ２’は、光インタフェースである。保護デバイス１１が正常であれば、Ｐ１及びＰ２はそれぞれＰ１’及びＰ２’に複写される。保護デバイスがフォールトしあるいは電力が遮断されている場合、Ｐ１及びＰ２は本発明のデバイスを経由して接続されることができ、データは透過的に伝送される。
【００１５】
本発明の詳細な論理図を図３に示す。本発明の装置は発信側デバイス１０から光信号を受信し、受信した光信号を２つの光信号に複製する。そのうち一方はセレクタに送られ、他方は保護デバイス１１により処理され、再複製されて２つの光信号となる。再複製された光信号のうち一方はセレクタに送られる。セレクタは、保護デバイスの動作状況に応じて、入力された信号のうちの１つを、受信側デバイス１２に送信するために選択する。
【００１６】
上記の方法では、保護デバイス１１が正常であれば、セレクタは再複製光信号（２度目の複製で得られた光信号）を選択し、受信側デバイスに送信する。保護デバイス１１に異常がある場合、セレクタは複製光信号（１度目の複製で得られた光信号）を選択し、受信側デバイスに送信する。
【００１７】
再複製光信号（２度目の複製で得られた光信号）は光信号強度の検出に利用される。光信号強度が所定の閾値未満であるとき、セレクタは１度目の複製で得られた光信号を選択し、受信側デバイスに送信する。
【００１８】
光インタフェースを利用してデータ通信機器のデータフローを保護する本発明の装置を図４に示す。この装置は、２つの光学式スプリッタ及び１つの光学スイッチを含む。第一の光学式スプリッタ１３は、発信側デバイス１０と保護デバイス１１の間に設置される。第二の光学式スプリッタ１４及び光学スイッチ１５は、保護デバイス１１と受信側デバイス１２の間に連続して設置される。光学スイッチ１５は第一の光学式スプリッタ１３に接続される。
【００１９】
本発明の上記装置の動作手順を以下に示す。第一の光学式スプリッタは発信側デバイスから送信される、データフローを伝送する光信号を受信し、受信した光信号を複製する。複製光信号のうちの１つは、光学スイッチ１５に直接送信される。複製光信号のもう１つは、保護デバイス１１により処理され、第二の光学式スプリッタ１４で再複製される。再複製光信号のうちの１つは、光学スイッチ１５に送信される。保護デバイスの動作状況に応じて、光学スイッチ１５は入力された２つの光信号のうちの１つを選択し、受信側デバイス１２に送信する。保護デバイス１１が正常であれば、保護デバイス１１の光インタフェースＰ２’からの光信号が選択される。保護デバイスにフォールトがあれば、光インタフェースＰ１からの光信号が選択される。この光信号は、保護デバイス１１を通過しない。
【００２０】
本発明の上記装置は、第二の光学式スプリッタ１４と接続された光強度検出器（ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ）１６を更に含む。光強度検出器１６は、再複製光信号を第二の光学式スプリッタ１４から受信する。この光信号は光強度検出に利用される。光強度検出器１６の電圧出力は、光学スイッチ１５の選択を制御するために利用される。
【００２１】
当然ながら、論理モジュールは光学スイッチ１５を制御することもできる。光強度検出器１６により検出される光強度が所定の閾値未満である場合、論理モジュールは、光学式スプリッタ１３で複製された光信号を選択し、受信側デバイス１２に送信するよう、光学スイッチ１５を制御する。保護デバイス１１の動作状況に異常がある場合、論理モジュールは、光学式スプリッタ１３で複製された光信号を選択するよう、光学スイッチ１５を制御する。保護デバイス１１の動作状況が正常である場合、論理モジュールは、光学スイッチ１５を、光学式スプリッタ１４で再複製された光信号を選択し、受信側デバイス１２に送信するよう制御する。
【００２２】
上述の光強度検出器１６の回路図を図５に示す。光強度検出器は、光電変換ダイオード、演算増幅器及びアナログコンパレータを含む。光電変換ダイオードは、再複製光信号を第二の光学式スプリッタ１４から受信し、電気信号に変換する。電気信号は演算増幅器で増幅された後、アナログコンパレータに送られ、所定の電圧信号閾値（ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｖａｌｕｅ）と比較される。比較結果は、光学スイッチ１５の選択を制御するために利用される。
【００２３】
本発明の装置では、光学スイッチ１５は非ラッチ型スイッチである。光学スイッチのデフォルト状態は、発信側デバイス１０が受信側デバイス１２に直接接続されるよう設定される。保護デバイス１１の電力が遮断されたとしても、送信側デバイス１０と受信側デバイス１２との間のデータフローは短時間中断されるだけですむ。
【００２４】
本発明では、保護デバイス１１について、光強度の検出は広く利用されているイーサネット（登録商標）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））インタフェースを保護するために利用される。例えば、保護デバイスのインタフェースがイーサネット（登録商標）インタフェースである場合、リンク層ネゴシエートメカニズムがないため、保護デバイスとその隣接する装置は、保護デバイスのイーサネット（登録商標）インタフェースにおいて、光学的送信モジュールのフォールトを認識することができない。この場合、送信信号の光強度を検出することで、イーサネット（登録商標）インタフェースにおけるフォールトを認識することができる。パケットオーバーＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ（ＰＯＳ）インタフェースでは、インタフェース上にネゴシエートメカニズムが存在するが、光強度検出はネゴシエートメカニズムに比べ、より迅速にインタフェースのフォールトを認識する。
【００２５】
本発明では、データフローの中断時間は、光学スイッチ１５の切替時間により決定される。機械的な光学スイッチでは、切替時間はミリセカンドレベルである。マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）を利用する光学スイッチでは、切替時間は更に短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の、ネットワークマルチパス効果に基づくデータフローの保護を示す図である。
【図２】本発明の方法の論理図である。
【図３】本発明の方法の詳細図である。
【図４】本発明の装置を示す図である。
【図５】本発明のデバイスにおける光強度検出器の回路図である。
【図１】
2004104767.tif 000003
【図２】
2004104767.tif 000004
【図３】
2004104767.tif 000005
【図４】
2004104767.tif 000006
【図５】
2004104767.tif 000007