(57)【要約】【課題】  光アクセス区間においてイーサネットレイヤで運用可能な保守機能を実現し、そのイーサネットレイヤの保守機能を用いてアクセス区間を冗長構成する。【解決手段】  光回線を介して接続されるＯＳＵおよびＯＮＵをイーサネット伝送路として提供するイーサネット光アクセス装置において、ＯＳＵは、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る構成であり、ＩＰよりも下位のイーサネットレイヤでシステムの状態を把握可能な保守機能と、複数のイーサネット伝送路のうち選択された一方のイーサネット伝送路を利用可能に設定する冗長機能を備えた構成である。【選択図】        図１
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【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）をイーサネット伝送路として提供するイーサネット光アクセス装置において、
前記ＯＳＵは、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る構成であり、ＩＰよりも下位のイーサネットレイヤでシステムの状態を把握可能な保守機能と、複数のイーサネット伝送路のうち選択された一方のイーサネット伝送路を利用可能に設定する冗長機能を備えた構成である
ことを特徴とするイーサネット光アクセス装置。
【請求項２】
請求項１に記載のイーサネット光アクセス装置において、
前記保守機能は、定期的な通信フレームおよび随時生成する通信フレームを送信し、受信した通信フレームに対応した動作を行うことにより状態の把握を行う構成である
ことを特徴とするイーサネット光アクセス装置。
【請求項３】
請求項２に記載のイーサネット光アクセス装置において、
前記保守機能は、受信した前記通信フレームの受信事実、フレーム内容、複数の通信フレーム受信に伴う連続的な受信態様に応じて、自装置の管理状態を変更し、また受信した通信フレームの転送や破棄を行い、新たな通信フレームの生成および送信制御を行う構成である
ことを特徴とするイーサネット光アクセス装置。
【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）をイーサネット伝送路として提供し、イーサネットレイヤの保守機能を用いて光アクセス区間を冗長構成するイーサネット保守冗長方法において、
前記ＯＳＵは、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る構成であり、
ＩＰよりも下位のイーサネットレイヤでシステムの状態を把握可能な保守機能ステップと、
複数のイーサネット伝送路のうち選択された一方のイーサネット伝送路を利用可能に設定する冗長機能ステップと
を有することを特徴とするイーサネット保守冗長方法。
【請求項５】
請求項４に記載のイーサネット保守冗長方法において、
前記保守機能ステップは、定期的な通信フレームおよび随時生成する通信フレームを送信し、受信した通信フレームに対応した動作を行うことにより状態の把握を行う
ことを特徴とするイーサネット保守冗長方法。
【請求項６】
請求項５に記載のイーサネット保守冗長方法において、
前記保守機能ステップは、受信した前記通信フレームの受信事実、フレーム内容、複数の通信フレーム受信に伴う連続的な受信態様に応じて、自装置の管理状態を変更し、また受信した通信フレームの転送や破棄を行い、新たな通信フレームの生成および送信制御を行う
ことを特徴とするイーサネット保守冗長方法。
【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）との間の光アクセス区間において、イーサネット（登録商標）レイヤで運用可能な保守機能を備えたイーサネット光アクセス装置、イーサネットレイヤの保守機能を用いて光アクセス区間を冗長構成するイーサネット保守冗長方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクセス区間を接続するアクセス装置では、装置や回線の状態を把握するためにＩＰレイヤにおけるＳＮＭＰ（Simple network management protocol）等のプロトコルを用いた保守機能があった。また、複数ルートの適時利用による信頼性を確保するために、ＩＰパケットを用いたルーティングプロトコルによる経路選択や、上位レイヤで動作するアプリケーションを別途搭載することによる冗長機能があった（特許文献１）。
【特許文献１】特許第３８２５６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のアクセス区間を接続するアクセス装置では、当該システムがＩＰレイヤの保守機能および冗長機能を利用するため、アクセス区間の利用者に対しては、通信上制約のある制限されたＩＰレイヤおよびおよび該当レイヤより上位レイヤを提供するにすぎなかった。また、カプセリングやタグ技術等により仮想的に下位レイヤであるイーサネットを提供するものもあるが、レイヤ２の利用が制限されるとともに、利用回線帯域の低下を余儀なくされていた。
【０００４】
また、異なる通信経路および方式により制御信号のやりとりを行うために、複雑な仕組みや機構が必要であった。
【０００５】
アクセス区間のみの保守機能（監視・警報機能）としては、フレームやセル、または信号のロスなどの検出によるものがあったが、アクセス区間だけで利用可能な専用の保守機能であり、広域網への適用が困難であった。この広域網への適用可能な保守機能としては、前記のようなＩＰレイヤの保守機能を利用する方法があったが、保守機能で利用するレイヤよりも低位なレイヤでの広域網サービスの実現には大きな制約があり、保守機能を備えたイーサネットレイヤの広域網サービスを提供することはできなかった。
【０００６】
本発明は、光アクセス区間においてイーサネットレイヤで運用可能な保守機能を実現することができるイーサネット光アクセス装置、そのイーサネットレイヤの保守機能を用いてアクセス区間を冗長構成することができるイーサネット保守冗長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】
【０００７】
第１の発明は、光回線を介して接続されるＯＳＵおよびＯＮＵをイーサネット伝送路として提供するイーサネット光アクセス装置において、ＯＳＵは、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る構成であり、ＩＰよりも下位のイーサネットレイヤでシステムの状態を把握可能な保守機能と、複数のイーサネット伝送路のうち選択された一方のイーサネット伝送路を利用可能に設定する冗長機能を備えた構成である。
【０００８】
保守機能は、定期的な通信フレームおよび随時生成する通信フレームを送信し、受信した通信フレームに対応した動作を行うことにより状態の把握を行う構成である。また、保守機能は、受信した通信フレームの受信事実、フレーム内容、複数の通信フレーム受信に伴う連続的な受信態様に応じて、自装置の管理状態を変更し、また受信した通信フレームの転送や破棄を行い、新たな通信フレームの生成および送信制御を行う構成である。
【０００９】
第２の発明は、光回線を介して接続されるＯＳＵおよびＯＮＵをイーサネット伝送路として提供し、イーサネットレイヤの保守機能を用いて光アクセス区間を冗長構成するイーサネット保守冗長方法において、ＯＳＵは、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る構成であり、ＩＰよりも下位のイーサネットレイヤでシステムの状態を把握可能な保守機能ステップと、複数のイーサネット伝送路のうち選択された一方のイーサネット伝送路を利用可能に設定する冗長機能ステップとを有する。
【００１０】
保守機能ステップは、定期的な通信フレームおよび随時生成する通信フレームを送信し、受信した通信フレームに対応した動作を行うことにより状態の把握を行う。また、保守機能ステップは、受信した通信フレームの受信事実、フレーム内容、複数の通信フレーム受信に伴う連続的な受信態様に応じて、自装置の管理状態を変更し、また受信した通信フレームの転送や破棄を行い、新たな通信フレームの生成および送信制御を行う。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ＩＰ網において、保守機能および冗長機能をイーサネットレイヤによって実現することにより、高度な保守性と冗長性を確保すると同時に、アクセスシステム利用者にとって、イーサネットレイヤおよびＩＰレイヤ等の上位レイヤを制限なく利用することが可能となる。ＩＰレイヤのアドレスおよびプロトコルはもちろん、イーサネットレイヤにおいても通常一般ユーザが利用するプロトコルおよびサービスを基本的に制限なく利用することが可能となる。さらに、自由度の高いイーサネットフレーム通信を確保し、ＩＰレイヤでは完全に自由なパケット通信を実現し、一般ユーザの利用範囲を広げることができる。
【００１２】
また、一般ユーザのフレームについて、利用回線帯域の圧迫を招いていたカプセリングやタギングが不要となり、そのまま通信を透過可能となり、利用回線帯域の確保が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明のイーサネット光アクセス装置の実施形態を示す。
図において、本発明のイーサネット光アクセス装置であるＯＳＵ１０およびＯＮＵ２０は光回線３１を介して接続され、イーサネットＯＡＭ（Operation Administration and Management)機能を備える。ＯＳＵ１０にはネットワーク側の上位ノード（ＳＷ）３２が接続され、ＯＮＵ２０にユーザ端末３３が接続される。
【００１４】
ＯＳＵ１０は、上位ノード（ＳＷ）３２に接続するＳＮＩポート１１と、光回線３１に接続するＯＳＵポート１４を備え、ＳＮＩポート１１とＯＳＵポート１４との間に、ＳＮＩポート側から順に、回線制御部（省略）、フレーム制御部１２、回線制御部（省略）、光／電気変換部１３が接続される。フレーム制御部１２にはイーサネットＯＡＭ処理部１５、切替制御部１６および監視制御・警報処理部１７が接続される。また、イーサネットＯＡＭ処理部１５、切替制御部１６および監視制御・警報処理部１７は相互に接続される。ＯＮＵ２０も同様に、ユーザ端末３３に接続するＵＮＩポート２１と、光回線３１に接続するＯＮＵポート２４を備え、その間に回線制御部（省略）、フレーム制御部２２、回線制御部（省略）、光／電気変換部２３を接続し、フレーム制御部２２にイーサネットＯＡＭ処理部２５、切替制御部２６および監視制御・警報処理部２７が接続される。
【００１５】
ここで、ＯＳＵ１０は、レイヤ２でユーザフレームおよびユーザのイーサネットＯＡＭフレームと、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。すなわち、ネットワークのイーサネットＯＡＭフレームは、ネットワーク側の上位ノード（ＳＷ）とＯＳＵ１０のイーサネットＯＡＭ処理部１５との間、ネットワーク側の上位ノード（ＳＷ）とＯＮＵ２０のイーサネットＯＡＭ処理部２５との間、ＯＳＵ１０のイーサネットＯＡＭ処理部１５とＯＮＵ２０のイーサネットＯＡＭ処理部２５との間で送受信される。また、ＯＳＵ１０の監視制御・警報処理部１７とＯＮＵ２０の監視制御・警報処理部２７との間で、制御用イーサネットフレームが送受信される。
【００１６】
光アクセス区間に適用するイーサネットＯＡＭは、以下に示すような各機能を有する。  ＣＣ（Continuity Check）機能は、ＯＳＵ１０のＳＮＩポート１１とＯＳＵポート１４およびＯＮＵ２０のＯＮＵポート２４から 0.1秒または１秒または10秒または60秒ごとに接続性確認フレームを送信するとともに、対向装置でこの接続性確認フレームの受信状況を検査し、送信周期に対して一定周期のフレーム未受信を通信経路異常または対向装置の未接続またはパワーオフまたはサイレント故障の異常とみなし、また未受信が継続している状態から接続性確認フレームを一定周期で受信した場合に異常状態の回復とみなし、通信経路および対向装置の正常動作状態を常に把握する機能である。
【００１７】
また、異常とみなした状態について、接続性確認フレームの状態情報を変更して送信することにより、対向装置に異常検出を伝達する（ＲＤＩ機能）。また、対向装置から状態情報を変更された接続性確認フレームを受信した場合に、対向装置が異常を検知し、自装置から対向装置への通信方向に異常があることを把握する。
【００１８】
なお、対向装置は論理的に接続されていればよく、複数のイーサネットレイヤの装置を中継した接続形態にも適応可能である。さらに、ＣＣ機能は、論理的に接続されている複数の対向装置と接続性確認を行うことが可能である。
【００１９】
ＡＩＳ機能は、ＯＮＵ２０のＵＮＩポート２１のリンクダウンを検出した場合に、リンクダウン検出警報を警報転送フレームとして、接続性確認する対向装置へ１秒周期または60秒で送信を継続し、その警報転送フレームを受信した対向装置は、ＯＮＵ２０のＵＮＩポート２１のリンクダウン状態を把握し、また警報転送フレームを受信しなくなった場合にリンクダウン状態の回復を把握する機能である。
【００２０】
ＬＢ（Loopback）機能は、装置設置時など随時の接続確認として、ループバックフレームを送信し、対向装置でループバックフレームを受信したときに受信完了フレームを返信し、この受信完了フレームを受信することにより接続確認を行う機能である。
【００２１】
ＬＭ（Loss Monitor）機能は、随時のフレーム到達品質確認として、ロスモニタフレームを２フレーム以上送信し、送信フレーム数と対向装置における受信フレーム数を比較することによりフレーム到達品質を確認する機能である。
【００２２】
ＤＭ（Delay Monitor)機能は、随時のフレーム遅延品質確認として、ディレイモニタフレームを１フレーム以上送信し、対向装置でディレイモニタフレームを受信したときに応答フレームを返信し、この応答フレームを受信するまでの往復時間を測定することにより、フレーム遅延品質を確認する機能である。
【００２３】
また、保守機能は、ＯＮＵ２０のＯＮＵポート２４と、ＯＳＵ１０のＳＮＩポート１１に接続される上位ノード（ＳＷ）３２との間で、イーサネットレイヤでＣＣ機能他を実現可能とし、ＯＳＵ１０はそのＣＣ機能等に利用されるイーサネットＯＡＭフレームをネットワークの保守フレームと認識してフレーム透過（転送）する。
【００２４】
制御用イーサネットフレームは、ＯＳＵ１０とＯＮＵ２０との間で周期的に送信および受信を行うとともに、異常または警報検出、または設定変更時には直ちに送信し、ＯＮＵ２０は自装置状態をＯＳＵ１０に送信し、ＯＳＵ１０はＯＮＵ設定情報をＯＮＵ２０に送信する。
【００２５】
このようなイーサネットＯＡＭを利用し、光アクセス区間（ＯＳＵ１０とＯＮＵ２０との間）を二重化した場合に、光アクセス区間の故障等の検出を契機として、運用する系統を切り替える切替制御部１６，２６により運用の継続を行うことができる。すなわち、冗長構成の場合、一方のＯＳＵと他方のＯＳＵは、フレーム通信経路とは異なる筐体のバックワイヤーボードを経由して、互いの状態情報を把握し、一方のＯＳＵを運用系に他方のＯＳＵを非運用系として制御する。そして、各ＯＳＵの切替制御部１６は、対向接続のＯＮＵをそれぞれ運用系および非運用系とし、運用系のＯＳＵ、ＯＮＵおよびその経路に異常を検出した場合に、そのＯＳＵおよびＯＮＵを非運用系とし、他方のＯＳＵおよびＯＮＵを運用系に切り替える制御を行う。
【００２６】
図２は、ＯＳＵ１０のフレーム制御部１２およびイーサネットＯＡＭ処理部１５の処理手順を示す。ここで、保守機能の管理端点をＭＥＰ（ＭＥＧ(Maintenance Entity Group) End Point) 、接続性確認フレームをＣＣＭフレームとする。
【００２７】
フレーム制御部１２は、受信フレームについてイーサタイプの値がイーサネットＯＡＭの値か否かを判定し（Ｓ１）、イーサネットＯＡＭの値以外であればユーザフレームとして処理（透過）する（Ｓ２）。イーサネットＯＡＭフレームであれば、ＭＥＧレベルが自ＭＥＰより高いか否かを判定し（Ｓ３）、自ＭＥＰより高ければイーサネットＯＡＭフレームを透過する（Ｓ４）。自ＭＥＰのＭＥＧレベル以下のイーサネットＯＡＭフレームであればイーサネットＯＡＭ処理部１５に出力し、宛先ＭＡＣアドレスが設定されたマルチキャストアドレスか、または自ポートのＭＡＣアドレスであるか否かを判定し（Ｓ５）、不明な宛先アドレスであればＭＥＰで廃棄処理する（Ｓ６）。マルチキャストアドレスまたは自ポートのＭＡＣアドレスであれば、当該イーサネットＯＡＭフレームの受信処理（詳しくは図３に示す）を行う（Ｓ７）。ここでは、ＭＥＧレベルが自ＭＥＰのＭＥＧレベルと同一の場合は受信処理（終端）し、ＭＥＧレベルが自ＭＥＰのＭＥＧレベルより低い場合は、ＣＣＭフレーム以外は廃棄処理する。
【００２８】
図３は、イーサネットＯＡＭ処理部１５の処理手順を示す。
イーサネットＯＡＭ処理部１５は、イーサネットＯＡＭフレームについてＣＣＭフレーム、ＡＩＳフレーム、ＬＢフレーム、ＬＭフレーム、ＤＭフレームを識別し、それぞれに対応する処理を行う。ＣＣＭフレーム受信であれば（Ｓ11）、ＣＣタイマをリセットしてＲＤＩフラグを確認し（Ｓ12，Ｓ13）、ＲＤＩフラグを検出しなければ正常性確保とする（Ｓ14）。ＲＤＩフラグを検出すれば、ＲＤＩ検出して異常検出および警報処理を行う（Ｓ15，Ｓ16）。一方、ＣＣタイマ（Ｓ17) は、ＣＣＭフレーム受信によりリセットされるものの、タイムアウトした場合（Ｓ18）には、ＬＯＣ検出して異常検出および警報処理を行う（Ｓ19，Ｓ16）。
【００２９】
ＡＩＳフレーム受信であれば（Ｓ20）、ＡＩＳ検出して異常検出および警報処理を行う（Ｓ21，Ｓ16）。ＬＢフレーム受信であれば（Ｓ22）、前述のループバック機能処理を行い（Ｓ23）、ＬＭフレーム受信であれば（Ｓ24）、前述のロスモニタ機能処理を行い（Ｓ25）、ＤＭフレーム受信であれば（Ｓ26）、前述のディレイモニタ機能処理を行う（Ｓ27）。
【００３０】
図４は、ＯＳＵ１０のフレーム制御部１２におけるイーサネットＯＡＭフレームの処理例を示す。
フレーム制御部１２では、ユーザフレームとイーサネットＯＡＭフレームを入力すると、イーサネットＯＡＭフレームを優先的に挿入して出力する。すなわち、イーサネットＯＡＭフレームを送信後にユーザフレームを送信する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のイーサネット光アクセス装置の実施形態を示す図。
【図２】フレーム制御部１２およびイーサネットＯＡＭ処理部１５の処理手順を示すフローチャート。
【図３】イーサネットＯＡＭ処理部１５の処理手順を示すフローチャート。
【図４】フレーム制御部１２におけるＯＡＭフレーム優先処理例を説明する図。
【符号の説明】
【００３２】
１０  光加入者線終端装置（ＯＳＵ）
１１  ＳＮＩポート
１２  フレーム制御部
１３  光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）
１４  ＯＳＵポート
１５  イーサネットＯＡＭ処理部
１６  切替制御部
１７  監視制御・警報処理部
２０  光ネットワーク終端装置（ＯＮＵ）
２１  ＵＮＩポート
２２  フレーム制御部
２３  光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）
２４  ＯＮＵポート
２５  イーサネットＯＡＭ処理部
２６  切替制御部
２７  監視制御・警報処理部
３１  光回線
３２  上位ノード（ＳＷ）
３３  ユーザ端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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