(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光回線を介して接続される光加入者線終端装置（ＯＳＵ）および光ネットワーク終端装置（ＯＮＵ）からなる光アクセス区間を二重化し、現用系と予備系の切り替えを行う二重化光アクセス装置において、
前記現用系のＯＳＵと前記予備系のＯＳＵは制御用パスを介して接続されるとともに、前記現用系のＯＳＵは、第１の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレーム、ユーザのイーサネットＯＡＭフレームおよびネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させ、前記予備系のＯＳＵは、第２の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレームおよびユーザのイーサネットＯＡＭフレームを遮断し、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させる構成であり、
前記現用系のＯＳＵは、前記イーサネットＯＡＭフレームを用いた故障検知を契機として、相補的に開閉する前記第１の現用系・予備系セレクタ機能部と前記第２の現用系・予備系セレクタ機能部により前記現用系のＯＳＵを予備系に切り替え、前記予備系のＯＳＵを現用系に切り替える制御を前記制御用パスを介して行う第１の制御手段を備え、
前記現用系のＯＳＵと前記予備系のＯＳＵにそれぞれ接続されるＯＮＵは、前記ＯＳＵと前記光回線を介する通信が可能であれば現用系とし、通信が不可であれば予備系とする処理を自律制御する第２の制御手段を備えた
ことを特徴とする二重化光アクセス装置。
【請求項２】
請求項１に記載の二重化光アクセス装置において、
前記ＯＳＵの第１の制御手段は、前記現用系のＯＳＵが故障検知したときに前記予備系のＯＳＵが故障検知しているか否かを確認し、前記予備系のＯＳＵが故障検知していなければ、前記予備系のＯＮＵとユーザ端末とのリンクをリンクアップし、前記現用系のＯＳＵを予備系とし、前記予備系のＯＳＵを現用系とする切り替えを行う構成である
ことを特徴とする二重化光アクセス装置。
【請求項３】
請求項１に記載の二重化光アクセス装置において、
前記ＯＳＵの第１の制御手段は、前記現用系のＯＳＵを予備系に切り替えたときに、上位ノードに接続されるリンクをリンクダウンさせた後にリンクアップする瞬断制御を行う構成である
ことを特徴とする二重化光アクセス装置。
【請求項４】
光回線を介して接続される光加入者線終端装置（ＯＳＵ）および光ネットワーク終端装置（ＯＮＵ）からなる光アクセス区間を二重化し、現用系と予備系の切り替えを行う二重化経路切替方法において、
前記現用系のＯＳＵと前記予備系のＯＳＵは制御用パスを介して接続されるとともに、前記現用系のＯＳＵは、第１の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレーム、ユーザのイーサネットＯＡＭフレームおよびネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させ、前記予備系のＯＳＵは、第２の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレームおよびユーザのイーサネットＯＡＭフレームを遮断し、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させる設定であり、
前記現用系のＯＳＵは、前記イーサネットＯＡＭフレームを用いた故障検知を契機として、相補的に開閉する前記第１の現用系・予備系セレクタ機能部と前記第２の現用系・予備系セレクタ機能部により前記現用系のＯＳＵを予備系に切り替え、前記予備系のＯＳＵを現用系に切り替える制御を前記制御用パスを介して行い、
前記現用系のＯＳＵと前記予備系のＯＳＵにそれぞれ接続されるＯＮＵは、前記ＯＳＵと前記光回線を介する通信が可能であれば現用系とし、通信が不可であれば予備系とする処理を自律制御する
ことを特徴とする二重化経路切替方法。
【請求項５】
請求項４に記載の二重化経路切替方法において、
前記ＯＳＵは、故障検知したときに前記予備系のＯＳＵが故障検知しているか否かを確認し、前記予備系のＯＳＵが故障検知していなければ、前記予備系のＯＮＵとユーザ端末とのリンクをリンクアップし、前記現用系のＯＳＵを予備系とし、前記予備系のＯＳＵを現用系とする切り替えを行う
ことを特徴とする二重化経路切替方法。
【請求項６】
請求項４に記載の二重化経路切替方法において、
前記ＯＳＵは、現用系から予備系に切り替えたときに、上位ノードに接続されるリンクをリンクダウンさせた後にリンクアップする瞬断制御を行う
ことを特徴とする二重化経路切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回線を介して接続される光加入者線終端装置（ＯＳＵ：Optical Subscriber Unit)および光ネットワーク終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）からなる光アクセス区間を二重化し、イーサネット（登録商標）ＯＡＭ（Operation Administration Management)フレームを用いた故障検知により現用系と予備系の切り替えを行う二重化光アクセス装置およびその二重化経路切替方法に関する。
【０００２】
なお、現用系および予備系のＯＳＵは、上位ノード（ＳＷ）を介してイーサネット広域網に接続される光加入者線端局装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal)に収容される。
【背景技術】
【０００３】
従来、二重化アクセスシステムは、一方の切替端と他方の切替端が相互に制御信号のやりとりを行うことにより、１つのアクセスシステムを現用系として選択する構成であった（特許文献１）。
【０００４】
また、イーサネット網における従来のＯＮＵおよびＯＳＵ（ＯＬＴ）等の光アクセス装置では、単に死活監視やリンクダウンを検知するのみで、装置の状態や経路の状態から光アクセス装置の状態を情報として取得しているものはなく、また切替を行う二重化アクセスシステムを実現するものはなかった。
【特許文献１】特開２００３−５１７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の二重化アクセスシステムでは、切替端において回線部の収容を二重化しているものの、経路選択を行うセレクタ機能部が単一構成となっているために、当該箇所に単一の故障が発生するとセレクタ機能が無効となり、冗長構成を有効に活用できない場合があった。
【０００６】
また、ＯＬＴは局内に設置して複数の回線を収容するものであるが、ＯＬＴごとにセレクタ機能部を備えた場合、セレクタ機能部の故障発生により、ＯＬＴが収容する全回線の切替機能が不能になる問題点があった。
【０００７】
本発明は、光回線を介して接続されるＯＳＵとＯＮＵからなる光アクセス区間を二重化し、イーサネットＯＡＭフレームを用いた故障検知により現用系と予備系の切り替えを行うことができる二重化光アクセス装置およびその二重化経路切替方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、  光回線を介して接続されるＯＳＵおよびＯＮＵからなる光アクセス区間を二重化し、現用系と予備系の切り替えを行う二重化光アクセス装置において、現用系のＯＳＵと予備系のＯＳＵは制御用パスを介して接続されるとともに、現用系のＯＳＵは、第１の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレーム、ユーザのイーサネットＯＡＭフレームおよびネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させ、予備系のＯＳＵは、第２の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレームおよびユーザのイーサネットＯＡＭフレームを遮断し、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させる構成であり、現用系のＯＳＵは、イーサネットＯＡＭフレームを用いた故障検知を契機として、相補的に開閉する第１の現用系・予備系セレクタ機能部と第２の現用系・予備系セレクタ機能部により現用系のＯＳＵを予備系に切り替え、予備系のＯＳＵを現用系に切り替える制御を制御用パスを介して行う第１の制御手段を備え、現用系のＯＳＵと予備系のＯＳＵにそれぞれ接続されるＯＮＵは、ＯＳＵと光回線を介する通信が可能であれば現用系とし、通信が不可であれば予備系とする処理を自律制御する第２の制御手段を備える。
【０００９】
また、ＯＳＵの第１の制御手段は、現用系のＯＳＵが故障検知したときに予備系のＯＳＵが故障検知しているか否かを確認し、予備系のＯＳＵが故障検知していなければ、予備系のＯＮＵとユーザ端末とのリンクをリンクアップし、現用系のＯＳＵを予備系とし、予備系のＯＳＵを現用系とする切り替えを行う構成である。また、ＯＳＵの第１の制御手段は、現用系のＯＳＵを予備系に切り替えたときに、上位ノードに接続されるリンクをリンクダウンさせた後にリンクアップする瞬断制御を行う構成である。
【００１０】
第２の発明は、光回線を介して接続されるＯＳＵおよびＯＮＵからなる光アクセス区間を二重化し、現用系と予備系の切り替えを行う二重化経路切替方法において、現用系のＯＳＵと予備系のＯＳＵは制御用パスを介して接続されるとともに、現用系のＯＳＵは、第１の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレーム、ユーザのイーサネットＯＡＭフレームおよびネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させ、予備系のＯＳＵは、第２の現用系・予備系セレクタ機能部を介してユーザフレームおよびユーザのイーサネットＯＡＭフレームを遮断し、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを通過させる設定であり、現用系のＯＳＵは、イーサネットＯＡＭフレームを用いた故障検知を契機として、相補的に開閉する第１の現用系・予備系セレクタ機能部と第２の現用系・予備系セレクタ機能部により現用系のＯＳＵを予備系に切り替え、予備系のＯＳＵを現用系に切り替える制御を制御用パスを介して行い、現用系のＯＳＵと予備系のＯＳＵにそれぞれ接続されるＯＮＵは、ＯＳＵと光回線を介する通信が可能であれば現用系とし、通信が不可であれば予備系とする処理を自律制御する。
【００１１】
また、ＯＳＵは、故障検知したときに予備系のＯＳＵが故障検知しているか否かを確認し、予備系のＯＳＵが故障検知していなければ、予備系のＯＮＵとユーザ端末とのリンクをリンクアップし、現用系のＯＳＵを予備系とし、予備系のＯＳＵを現用系とする切り替えを行う。また、ＯＳＵは、現用系から予備系に切り替えたときに、上位ノードに接続されるリンクをリンクダウンさせた後にリンクアップする瞬断制御を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、イーサネットＯＡＭフレームを利用し、二重化した光アクセス区間の故障検知を契機として、現用系と予備系を切り替えることにより運用の継続を行うことができる。特に、本発明の二重化光アクセス装置は、イーサネットＯＡＭによる装置自体の動作性、インタフェースおよび回線の物理的接続性および論理的な接続性、対向する装置自体の動作性、物理的接続性を検出条件として、自動的にイーサネットフレームの通信を許可する系統を切り替えることにより、冗長性が確保されかつ切断時間が最小化される。これにより、光アクセス区間の通信継続性が飛躍的に向上する。
【００１３】
また、ユーザ環境に対する影響が懸念されるＯＮＵにおいて、切替端としての機能をもたない単純かつ独立な構成とすることにより、異なる場所、例えば異なるフロア等に設置することが可能となり、リスク分散による信頼性の向上が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の二重化光アクセス装置の実施形態を示す。
図において、本実施形態の二重化光アクセス装置は、ＯＬＴ１０に回線部を収容する２つのＯＳＵ１１，１２を搭載し、このＯＳＵ１１，１２にそれぞれ光回線２１，２２を介してＯＮＵ３１，３２を接続し、光アクセス区間を二重化する構成である。ここでは、ＯＳＵ１１、光回線２１、ＯＮＵ３１を現用系伝送路、ＯＳＵ１２、光回線２２、ＯＮＵ３２を予備系伝送路とする。
【００１５】
ＯＳＵ１１は、光回線側のＯＳＵポート１３とネットワーク側のＳＮＩポート１４との間にスイッチ１５を備え、ＯＳＵ１２は、光回線側のＯＳＵポート１６とネットワーク側のＳＮＩポート１７との間にスイッチ１８を備え、スイッチ１５，１８が相補的に開閉することにより現用系、予備系のセレクタ機能を実現する。ＯＮＵ３１は、光回線側のＯＮＵポート３３とユーザ端末側のＵＮＩポート３４を接続し、ＯＮＵ３２は、光回線側のＯＮＵポート３５とユーザ端末側のＵＮＩポート３６を接続した構成である。
【００１６】
ここで、現用系のＯＳＵ１１のスイッチ１５は、ユーザフレーム、ユーザのイーサネットＯＡＭフレーム、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームの通過を許可する。一方、予備系のＯＳＵ１２のスイッチ１８は、ユーザフレームとユーザのイーサネットＯＡＭフレームを遮断し、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームを透過転送する。
【００１７】
図２は、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームの転送経路を示す。
図において、障害検出（ＣＣ：Continuity Check）は、ＯＳＵを介してネットワーク側の上位ノード（ＳＷ）とＯＮＵとの間、ＯＳＵとＯＮＵとの間で接続性確認フレームを送受信して行う。折り返し試験（ＬＢ：Loopback）およびパフォーマンス測定（ＤＭ：Delay Monitor)は、ＯＳＵを介してネットワーク側の上位ノード（ＳＷ）とＯＮＵとの間、ネットワーク側の上位ノード（ＳＷ）とＯＳＵとの間、ＯＳＵとＯＮＵとの間で、それぞれ制御フレームを送受信して行う。
【００１８】
イーサネットＯＡＭでは、対向する装置から周期的に送信される接続性確認フレームの受信状態および受信する接続性確認フレーム内の情報を検査し、対向装置および通信経路の異常を検知するＣＣ機能により、現在の接続性状態を把握し、検知した異常を契機して切替処理を開始することができる。同様に、ＯＮＵのＵＮＩポートがリンクダウンした場合、ＯＮＵは警報転送フレームを周期的に送信して警報状態をＯＳＵへ通知し、ＯＳＵはその警報転送フレームを受信することにより、ＵＮＩポートの異常を検出するＡＩＳ機能により、現在のＵＮＩリンク状態を把握し、検知した異常を契機として切替処理を開始することができる。
【００１９】
ＯＳＵは、ＯＮＵの状態を光回線を介して伝送される制御フレームにより制御するとともに、現用系と予備系で組となっているＯＳＵと制御用パスを介して制御信号をやりとりし、現用系伝送路（ＯＳＵ、光回線、ＯＮＵ）を決定することにより経路選択を行う構成である。このとき、他の系統のＯＳＵの通信および切替機能になんら影響を与えることはない。
【００２０】
図３は、本発明の二重化光アクセス装置の二重化経路切替例を示す。
図において、光アクセス区間を二重化した二重化光アクセス装置を利用するユーザは、ユーザＮＷ（ネットワーク）機器４１，４２をＯＮＵ３１，３２にそれぞれ接続し、さらにユーザＮＷ機器４１，４２を相互に接続し、ユーザ端末４３をユーザＮＷ機器４１に接続する。一方、ＯＳＵ１１，１２は、上位ノード（ＳＷ）５１，５２を介してネットワーク５３に接続され、さらに通信相手のユーザ端末４４が接続される。
【００２１】
ユーザ端末４３とユーザ端末４４は、まずユーザＮＷ機器４１、現用系のＯＮＵ３１、光回線２１およびＯＳＵ１１を介して接続される。ここで、現用系伝送路（ＯＳＵ１１、光回線２１、ＯＮＵ３１）で故障等の障害が発生し、ＯＳＵ１１がイーサネットＯＡＭフレームを用いてこれを検出すると、ＯＳＵ１１とＯＳＵ１２との間で、ＯＬＴ１０の制御用パスを介して現用系伝送路障害情報をやりとりする。ＯＬＴ１０ではこれを契機として、ＯＳＵ１１を現用系から予備系に、予備系のＯＳＵ１２を予備系から現用系に状態を変更する。すなわち、ＯＳＵ１１，１２のスイッチ１５，１８を相補的に開閉し、ユーザフレーム、ユーザのイーサネットＯＡＭフレームの通信を許可する系統を変更する。これにより、ユーザ端末４３とユーザ端末４４は、ユーザＮＷ機器４１、ユーザＮＷ機器４２、予備系から現用系に替わったＯＮＵ３２、光回線２２およびＯＳＵ１２を介して接続されることになる。
【００２２】
このように、本実施形態では、ＯＬＴ１０を設置する一方の切替端において、ＯＳＵ１１，１２間で相互に制御信号をやりとりして現用系と予備系の選択を行うことにより、ＯＮＵ３１，３２を設置する他方の切替端ではＯＮＵ３１，３２がなんら相互に制御信号をやりとりすることなく経路選択を行うことができる。なお、ＯＮＵ３１，３２は、基本的に対向して接続しているＯＳＵ１１，１２に従属して現用系または予備系と見なされ、ランプ表示およびＵＮＩインタフェースの制御等が行われるが、ＯＮＵ同士が独立しているため完全に二重化されており、宅内の単一故障についてシステム全体が停止することなく、また一方の故障が直接他方に影響を与えることがない。
【００２３】
図４は、本発明の二重化経路切替処理方法の処理手順の例を示す。
図において、ＯＳＵは、対となるＯＮＵとの間でイーサネットＯＡＭフレームを送受信し、図２に示すＣＣ、ＬＢおよびＤＭ等により状態の把握を行う。これにより、現用系ＯＳＵが障害等による警報を検出すると（Ｓ１）、予備系ＯＳＵが警報未検出であるか否かを確認する（Ｓ２）。ここで、予備系ＯＳＵが警報を検出していれば、切替不能であるので切替処理を停止する（Ｓ３）。
【００２４】
一方、予備系ＯＳＵが警報未検出であれば、予備系ＯＮＵのＵＮＩ設定を確認する（Ｓ４）。これは、図３に示すように、ユーザに２つのＵＮＩインタフェースを提供する光アクセス区間の二重化構成であるため、予備系ＯＮＵのＵＮＩポートについては正常時にリンクアップしておく設定と、リンクダウンしておく設定を選択可能にしている。そのため、予備系ＯＮＵのＵＮＩポートをリンクダウンに設定している場合、ユーザ端末がリンクアップ可能な状態か否かの判定が切替処理前に必要になる。そこで、ステップＳ４でリンクダウン設定の場合には、切替処理実施直前に、予備系ＯＮＵのＵＮＩポートのリンクアップを試行し（Ｓ５）、成功した場合に切替処理を実施する。
【００２５】
なお、現用系ＯＮＵのＵＮＩポートの障害（リンクダウン）により切替処理が実施される場合には、そのＯＮＵは現用系から予備系に変更される。予備系に変更されたＯＮＵは、リンクアップ設定またはリンクダウン設定にかかわらずリンクアップ試行を継続し、障害が回復して一旦リンクアップした後に、予備系ＯＮＵのＵＮＩポートのリンク設定に従い、ＵＮＩポートのリンクアップを継続するか、ＵＮＩポートをリンクダウンとする。
【００２６】
このように、警報検出の現用系ＯＳＵが、警報未検出の予備系ＯＮＵのＵＮＩポートのリンクアップを確認すると、まず現用系ＯＳＵを予備系に切り替える処理を行う（Ｓ６）。すなわち、ユーザフレーム転送を停止し、予備系ランプを表示する。次に、予備系ＯＳＵを現用系に切り替える処理を行う（Ｓ７）。すなわち、ユーザフレーム転送を開始し、現用系ランプを表示する。
【００２７】
現用系ＯＳＵおよび予備系ＯＳＵの現用／予備が切り替わると、現用系ＯＮＵは予備系に切り替え（Ｓ８）、予備系ＯＮＵへの切替完了を確認し（Ｓ９）、予備系ＯＮＵは現用系に切り替え（Ｓ10）、現用系ＯＮＵへの切替完了を確認する（Ｓ11）。なお、ＯＮＵは、ＯＳＵから光回線を介して転送される制御フレームにより状態を指示される従属的な関係にある。そのため、ＯＮＵは、光回線で通信ができない状態（ＯＮＵポートのタンクダウン、ＯＮＵポートの低位ＭＥＧレベルのＬＯＣ）を検出した場合、自律的に制御する監視制御・警報処理を有し、自装置を予備系として制御する構成になっている。
【００２８】
また、現用系から予備系に切り替わったＯＳＵは、ＳＮＩポートを瞬断（リンクダウン＆リンクアップ）する（Ｓ12，Ｓ13）。ＳＮＩポートに接続される上位ノード（ＳＷ）は二重化光アクセス装置との間で、現用系と予備系の切り替えに係る制御信号をやりとりしない。これにより、上位ノードは自由度を確保可能である。一方、上位ノードにはイーサネット広域網を構成するネットワーク機器であるレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）が接続される。Ｌ２ＳＷはＭＡＣアドレス学習による経路選択を行い、経路情報であるＦＤＢ（Forwarding DataBase ）が何らかの理由でフラッシュされた場合、アドレスを再学習することにより経路変更を行う。二重化光アクセス装置は、切替実行時に予備系となったＯＳＵのＳＮＩポートを瞬断することにより、上位ノードのＦＤＢフラッシュの契機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の二重化光アクセス装置の実施形態を示す図。
【図２】ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームの転送経路を示す図。
【図３】本発明の二重化光アクセス装置の二重化経路切替例を示す図。
【図４】本発明の二重化経路切替方法の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３０】
１０  光加入者線端局装置（ＯＬＴ）
１１，１２  光加入者線終端装置（ＯＳＵ）
１３，１６  ＯＳＵポート
１４，１７  ＳＮＩポート
１５，１８  スイッチ
２１，２２  光回線
３１，３２  光ネットワーク終端装置（ＯＮＵ）
３３，３５  ＯＮＵポート
３４，３６  ＵＮＩポート
４１，４２  ユーザＮＷ機器
４３，４４  ユーザ端末
５０  ネットワーク
５１，５２，５３  上位ノード（ＳＷ）
【図１】
0004612065.tif 000002
【図２】
0004612065.tif 000003
【図３】
0004612065.tif 000004
【図４】
0004612065.tif 000005