(57)【要約】【課題】  コストアップや装置の大型化をなくして、ＯＬＴモジュールを二重化して通信回線を冗長化したＰＯＮシステムを構築し、より高度な信頼性、可用性が可能な光通信システムを得る。【解決手段】  光ネットワークにおける局舎側伝送装置（ＯＬＴ）１であって、冗長構成のモジュール（ＯＬＴモジュール）１１，１２を含み、これらモジュール１１，１２の各々は、外部との接続のためのインタフェース部において、当該インタフェースを閉塞及び閉塞解除する機能を有する。そして、モジュール１１を現用系（アクティブ）とし、他のモジュール１２を予備系（バックアップ）とし、信号断時において、現用系モジュール１１はインタフェースの閉塞をなし、予備系モジュール１２はインタフェースの閉塞解除をなすことにより、信頼性及び可用性が向上する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークにおける局舎側伝送装置であって、冗長構成の複数モジュールを含み、前記複数モジュールの各々は、外部との接続のためのインタフェースにおいて、当該インタフェースを閉塞及び閉塞解除する手段を有することを特徴とする局舎側伝送装置。
【請求項２】
前記複数モジュールのうち一つを現用系とし、他のモジュールを予備系とし、信号断時において、前記現用系モジュールの前記手段は前記インタフェースの閉塞をなし、前記予備系モジュールの前記手段は前記インタフェースの閉塞解除をなすことを特徴とする請求項１記載の局舎側伝送装置。
【請求項３】
信号復帰時において、前記現用系モジュールの前記手段は前記インタフェースの閉塞解除をなし、前記予備系モジュールの前記手段は前記インタフェースの閉塞をなすことを特徴とする請求項２記載の局舎側伝送装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の局舎側伝送装置を含むことを特徴とする光ネットワーク。
【請求項５】
光ネットワークにおいて、冗長構成の複数モジュールを含む局舎側伝送装置の動作制御方法であって、
前記複数モジュールのうち一つを現用系とし、他のモジュールを予備系として動作させるステップと、
信号断に応答して、前記現用系モジュールにおいて前記インタフェースの閉塞をなし、前記予備系モジュールにおいて前記インタフェースの閉塞解除をなすステップとを含むことを特徴とする動作制御方法。
【請求項６】
信号復帰に応答して、前記現用系モジュールにおいて前記インタフェースの閉塞解除をなし、前記予備系モジュールにおいて前記インタフェースの閉塞をなすステップを含むことを特徴とする請求項５記載の動作制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は局舎側伝送装置及びその動作制御方法並びにそれを用いた光ネットワークに関し、特に冗長構成を備えてアクセス網の高信頼性、高可用性を図った光ネットワークの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインターネットサービスにおいては、サービスの瞬断がある程度許容されていた。しかし、昨今の技術の進歩、ネットワークインフラの拡充からＩＰ（Internet Protocol ）電話やインターネット放送、ＴＶ（テレビ）会議といったリアルタイム性が重視されるサービスが増加し、アクセス網の高信頼性、高可用性が要求されるようになってきた。
【０００３】
ここで、光通信システムに使用されるＰＯＮ（Passive Optical Network ）は１本の光ファイバを複数のユーザで共用するため、高速大容量の光回線を無駄のないように使用できるという点において効率的かつ経済的な技術である。しかし、図６に示すように、光信号を送受信するＰＯＮ区間４において、スターカプラ３を用いることにより、ＯＬＴ（Optical Line Terminal ）モジュール１３とＯＮＵ（Optical Network Unit）２１〜２ｎとの関係が１対ｎとなり、アクセス網の信頼性の観点から問題となる。なお、図６において、５はＯＬＴ１とインターネットとの間に設けられたスイッチである。
【０００４】
従来のＰＯＮシステムの構成においては、スターカプラ３とＯＬＴモジュール１３の間の光ファイバケーブルが物理的に１本しか存在しないため、ＯＬＴモジュール１３の故障や光ファイバの断線といった網の障害が発生した場合に、ＯＮＵ２１〜２ｎの先にいる全て（ｍ人）のユーザ（ｎ台×ｍ人）のサービスが停止してしまうという問題がある。
【０００５】
また、このような原因で一度サービスが停止してしまうと、一般には保守者が現地に赴き光ファイバの差し替えやＯＬＴモジュールの交換といった対応を実施しない限り復旧しない。このため、現在のインターネットサービスに即した信頼性、可用性を確保できる仕組みが要求される。
【０００６】
ここで、特許文献１，２に開示の技術を参照すると、ＯＬＴの機能を二重化して、信頼性、可用性を確保した構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２１８００８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１，２に開示の技術では、ＯＬＴ機能を二重化して、信頼性、可用性を確保しているが、ＯＬＴモジュールの内部に、二重化されたＯＬＴ機能を切替えるための切替え手段と、これを制御するための切替え制御手段とを実装するする必要があり、特別にＯＬＴモジュールを設計し直す必要があって、コストアップの要因ともなり、また装置の小形化が図れないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、コストアップや装置の大型化をなくして、ＯＬＴモジュールを二重化して通信回線を冗長化したＰＯＮシステムを構築し、より高度な信頼性、可用性が可能な局舎側伝送装置及びその動作制御方法並びにそれを用いた光ネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による局舎側伝送装置は、光ネットワークにおける局舎側伝送装置であって、冗長構成の複数モジュールを含み、前記複数モジュールの各々は、外部との接続のためのインタフェース部において、当該インタフェースを閉塞及び閉塞解除する手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明による動作制御方法は、光ネットワークにおいて、冗長構成の複数モジュールを含む局舎側伝送装置の動作制御方法であって、前記複数モジュールのうち一つを現用系とし、他のモジュールを予備系として動作させるステップと、信号断に応答して、前記現用系モジュールにおいて前記インタフェースの閉塞をなし、前記予備系モジュールにおいて前記インタフェースの閉塞解除をなすステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明による光ネットワークは、上記の局舎側伝送装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＯＬＴとスターカプラとの間の回線が冗長化されているために、障害が発生した場合においても自動的にＯＬＴモジュールの切り替えが行われ信頼性の高いネットワークを構築できるという効果がある。つまり、どちらか一方のＯＬＴモジュールを介した通信が正常に機能している限り、エンドユーザに対するサービスの継続ができる。
【００１３】
また、本発明によれば、保守者の任意のタイミングで、通信を行うＯＬＴモジュールの切り替え要求を発行できるため、柔軟に保守作業を実施できることである。例えば、ＯＬＴモジュールの再起動を伴うようなソフトウェアの更新が必要になった場合にも、ユーザに対する工事の告知といった手間や工事を実施する時間制限などに囚われることがないという効果がある。これは、冗長構成をとることで保守作業がエンドユーザに影響を与えることがなくなることを意味する。
【００１４】
更に、本発明によれば、障害発生時には、障害が発生したＯＬＴ側のＩ／Ｆ（インタフェース）を自動的に閉塞する機能を利用したので、ＯＬＴモジュール内に、切替え手段や切替え制御手段を実装する必要がなく、よってコストアップやシステムの大型化が避けられるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例のシステムブロック図であり、図６と同等部分は同一符号により示している。図１を参照すると、１はＰＯＮシステムのＯＬＴを表しており、一般に独立した複数のＯＬＴモジュール（カード）１１，１２で構成される。ＯＬＴ１およびＯＮＵ２１〜２ｎは、それぞれ局舎側およびユーザ（加入者）宅側に設置され、光信号と電気信号を変換してデータを送受信するデータ伝送装置である。３は受信した光を分岐して送信するスターカプラ（光カプラ）である。
【００１６】
また、４はＰＯＮ区間と呼ばれ光ファイバを用いた光通信が行われる区間である。５はＩＳＯ（国際標準化機構）により制定されたＯＳＩ参照モデル（Open Systems Interconnection reference model）のＬａｙｅｒ２装置であるスイッチを示しており、ＯＬＴ１の外部に独立して設けられ、ＯＬＴモジュール１１，１２に接続されている。
【００１７】
図１において、１台のＯＬＴ１に収容されているＯＬＴモジュールを（保守者のコマンド投入などで）二重化構成（冗長構成）とし、一方を現用系、もう一方を予備系として用いる。そして、前者をアクティブモジュール１１、後者をパックアップモジュール１２とする。
【００１８】
なお、ＯＮＵ２１〜２ｎ側から送出される光信号は、スターカプラ３でＯＬＴモジュール１１，１２の方向に向かって２分岐されるが、物理的に光ファイバで接続されていても、どちらか一方は必ず回線ダウン（アクティブモジュールを使用した通信の時は、バックアップモジュールのＰＯＮ  Ｉ／Ｆは閉塞しており、バックアップモジュールを使用した通信の場合は、アクティブモジュールとスターカプラ３間の回線は障害でダウンしている）状態であるため、実際には、障害の有無にかかわらずどちらか一方にしか光信号は送出されない。
【００１９】
二重化を組んでいる間、アクティブモジュール１１とバックアップモジュール１２とは、ＯＬＴ１の共有メモリ１６（図２参照）に光レベルのアップ／ダウン情報、帯域情報、認証情報、ＰＯＮシステム固有のアプリケーション情報（ＭＡＣ（Media Access Control）学習情報、ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）のグループメンバ情報など）といったＯＮＵ毎に異なる固有情報を共有するものとする。
【００２０】
正常に通信が行われている状況下においては、フレームの回りこみや重複受信を防ぐ目的から、バックアップモジュール１５は自身のＰＯＮ  Ｉ／Ｆ（インタフェース）とＳＮＩ（Service Node Interface）とを閉塞させた状態にして待機しておく。なお、ＳＮＩは、スイッチ５と接続するＯＬＴモジュールのインタフェースである。
【００２１】
従って、このときユーザとインターネットとの通信は、図２に示すように、ダウンストリーム（インターネットからエンドユーザ方向の通信）、アップストリーム（エンドユーザからインターネット方向の通信）共に、全てアクティブモジュール１１を介しスイッチ５の矢印６１を通過して行われる。このように、この経路で通信が行われている状態を本発明のＰＯＮシステムにおける「正常状態」と呼称する。
【００２２】
図２に示すように、スターカプラ３とアクティブモジュール１１のＳＮＩ間の光ファイバが断線した場合、ＯＬＴ１は回線障害を検知し、アクティブモジュール１１とバックアップモジュール１２に対して通信経路切り替え要求を行う。この要求を受けたアクティブモジュール１１は自身のＳＮＩを閉塞し、バックアップモジュール１２は自身のＰＯＮ  Ｉ／ＦおよびＳＮＩを閉塞解除する。
【００２３】
スイッチ５はアクティブモジュール１１と接続されている回線のダウン、バックアップモジュール１２と接続されている回線のアップを検知すると、矢印６２へのフレーム転送を開始し、矢印６１へのフレーム転送を停止する。このようにして、障害が発生している間は、ダウンストリーム、アップストリーム共にバックアップモジュール１５を介して全ての通信が行われることになる。
【００２４】
回線が障害から回復すると、ＯＬＴ１は回線復旧を検知し、アクティブモジュール１１とバックアップモジュール１２に対して通信経路切り替え要求を行う。この要求を受けたアクティブモジュール１１は自身のＳＮＩを閉塞解除し、バックアップモジュール１２は自身のＰＯＮ  Ｉ／ＦおよびＳＮＩを閉塞する。スイッチ５は回線のアクティブモジュール１１と接続されている回線のアップ、バックアップモジュール１２と接続されている回線のダウンを検知すると、再び全てのフレームを矢印６１へ転送し、ＰＯＮシステムは正常状態へと遷移することになる。
【００２５】
次に、本発明において設置されるスターカプラ３について説明する。図３に示すような光信号を２対ｎに分岐するスターカプラを用意する。アクティブモジュール、バックアップモジュールから送出される光信号は、光ファイバ７１，７２を伝って送信されてスターカプラ３に到達する。スターカプラ３では、送られてきた光信号をｎ本に分岐し、各ＯＮＵに接続している光ファイバ８１〜８ｎへ送出する。同様に、逆向きの通信であるＯＮＵ側から送出される光信号はスターカプラ３で２分岐され、ＯＬＴモジュールに接続されている光ファイバ７１，７２に送出される。
【００２６】
次に、図１の冗長構成をとるＰＯＮシステムの動作を、図４に示すシーケンスを用いて説明する。図４の破線枠９１はこのシステムの正常状態における通信経路を示している。このとき、バックアップモジュール１２はＳＮＩ、ＰＯＮ  Ｉ／Ｆ共に閉塞状態で待機しており、インターネットとユーザ間の全ての通信はアクティブモジュール１１を介して行われる。
【００２７】
ＰＯＮ装置１はアクティブモジュール１１とスターカプラ３を接続している光ファイバの断線、または、アクティブモジュール１１の故障が発生した場合、障害を検知（９２）し、アクティブモジュール１１、バックアップモジュール１２それぞれに対し、通信の切り替え要求を発行する。切り替え要求を受けると、アクティブモジュール１１はスイッチ５からフレームが転送されないように、自身のＳＮＩを閉塞（９３）し、バックアップモジュール１２は通信を行えるように自身のＰＯＮ  Ｉ／ＦおよびＳＮＩを閉塞解除（９４）する。
【００２８】
破線枠９５は障害が発生している間の通信経路を表している。ここで示すようにスイッチ５ではアクティブモジュール１１との接続ポートが回線リンクダウンしたことを、また、バックアップモジュール１２との接続ポートが回線リンクアップしたことを検知するため、前者へのフレーム転送を停止し後者への転送を始める。従って、全ての通信はバックアップモジュール１２を介して行われる。
【００２９】
ＰＯＮ装置１はアクティブモジュール１１とスターカプラ３間の通信障害からの回復を検知（９６）すると、アクティブモジュール１１、バックアップモジュール１２それぞれに対し、通信の切り替え要求を発行する。切り替え要求を受けると、アクティブモジュール１１は通信を再開させるために、自身のＳＮＩの閉塞解除（９７）し、バックアップモジュール１２は待機状態に戻るために、自身のＰＯＮ  Ｉ／ＦとＳＮＩを閉塞（９８）する。
【００３０】
スイッチ５はアクティブモジュール１１との接続ポートが回線リンクアップしたことを、また、バックアップモジュール１２との接続ポートが回線リンクダウンしたことを検知し、前者へのフレーム転送を開始し、後者への転送を停止する。このように、破線枠９９で示すように、全ての通信は再びアクティブモジュール１１を介して行われ、ＰＯＮシステムは正常状態へ遷移する。
【００３１】
なお、アクティブモジュール１１及びバックアップモジュール１２の各インタフェース（ＰＯＮ  Ｉ／Ｆ、ＳＮＩ）の閉塞及び閉塞解除は、パーソナルコンピュータのＩ／Ｆやネットワーク機器のＩ／Ｆに通常搭載されている周知の機能を用いることができる。例えば、障害が発生すると信号断となることから、この信号断をＨＷ（ハードウェア）にて検知し、機器を制御するＳＷ（ソフトウェア）にこれを通知する。この通知を受けたＳＷは、障害が発生したＩ／Ｆに組み込まれているスイッチを切替えて電気や光の信号を授受しないように制御するものである。
【００３２】
このように、本発明では、ＯＬＴモジュール１１，１２を１つのスターカプラ３に集約することにより、本来１本のＰＯＮ回線を冗長化しているため、回線が断線した場合やＯＬＴモジュール故障が発生した場合においても、一方のＯＬＴモジュールを介した通信が正常であれば、エンドユーザに対してサービスを継続できる。
【００３３】
また、障害が発生した場合にも、障害が発生したＯＬＴモジュール側のＩ／Ｆを閉塞する処理が自動的に行われるので、特別にＯＬＴ内に、伝送路切替えのための手段を実装する必要がなくなり、既存のＯＬＴを使用でき、コストアップやシステム構成増大を招来しないことになる。
【００３４】
また、このような複数のＯＬＴモジュールによる冗長化構成においては、ＯＬＴ１を管理する保守者は任意のタイミングで通信を行うＯＬＴモジュールを切り替えることができる。従って、ＯＬＴモジュールの再起動を伴うようなソフトウェアの更新作業のような例において、エンドユーザのサービスを停止することなく保守作業を行うことができる。
【００３５】
図５は本発明の他の実施の形態を示すブロック図であり、図１と同等部分は同一符号により示している。本例では、ｎ対ｍに光分岐できるスターカプラ３を設置し、１つの正常系アクティブモジュール１１に対して複数の予備系バックアップモジュール１２〜１ｍで多重化することによって、より高信頼なＰＯＮシステムを構築するようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の動作を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施例におけるスターカプラ３の概念図である。
【図４】本発明の一実施例の動作を説明するためのシーケンス図である。
【図５】本発明の他の実施例のブロック図である。
【図６】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ＯＬＴ
３  スターカプラ
４  ＰＯＮ区間
５  スイッチ
１１  アクティブＯＬＴモジュール
１２〜１ｍ  バックアップＯＬＴモジュール
２１〜２ｎ  ＯＮＵ
【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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