JP2008288993A - 接続状態検出方法および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】検出時間を短縮した接続状態検出方法を得ること。
【解決手段】通信装置が、光信号出力有り無しの状態を切り換えて生成する、双方向ポートペアごとに固有の信号パターンの光信号を送信するステップ（Ｓ１２）と、光スイッチ装置が受信した光信号を受信ポートとペアをなす送信ポートへループバックするステップ（Ｓ１４）と、通信装置が、ループバック信号から受信パターンを検出して、検出したパターンが、それを受信した受信ポートとペアの送信ポートから送信された信号パターンと同一の場合に正しい接続状態と判定するステップ（Ｓ１５）と、を含む。
【選択図】 図３

Description

本発明は、通信装置と光スイッチ装置の接続状態検出方法および通信システムに関する。

従来、波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）伝送を使った通信ネットワークなどの大容量の通信ネットワークでは、光信号の交換を行う光スイッチを適用する光クロスコネクト装置（ＯＸＣ:Optical Cross-connect）が用いられている。

たとえば、従来の通信ネットワークでは、ＷＤＭ装置同士が光ファイバで接続され、それぞれのＷＤＭ装置は、光クロスコネクト装置と接続され、また、光クロスコネクト装置はルータと接続される。ルータは、ＩＰパケットをパケット単位で交換し、パケットを光信号に変換して送受信する。光信号の形式としてはＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）で標準化された同期デジタルハイアラーキ（ＳＤＨ:Synchronous Digital Hierarchy），ＩＥＥＥ８０２で標準化されたイーサネット（登録商標）などの形式がある。そして、これらの光信号は、１ギガビット毎秒，２．４ギガビット毎秒，１０ギガビット毎秒といった様々な速度で送信される。

ＷＤＭ装置は、複数の光ファイバケーブルによって伝送された複数の光信号を波長多重して１本の光ファイバケーブルに送出する。また、ＷＤＭ装置は、他のＷＤＭ装置との間で、波長多重化された信号の送受信を行う。そして、ＷＤＭ装置は、１本の光ファイバケーブルによって伝送された波長多重された光信号を波長分離し、複数の光ファイバケーブルに転送する。

光クロスコネクト装置は、ルータおよびＷＤＭ装置とそれぞれ光ファイバケーブルで接続され、光ファイバケーブルによって伝送された光信号を、別の光ファイバケーブルに転送する。このような構成では、ルータと光クロスコネクト装置，光クロスコネクト装置とＷＤＭ装置は、それぞれ光信号を送受信する関係にある。ここで、以下では、一方の装置からみて送信に使用する光ファイバケーブルと受信に使用する光ファイバケーブルのペアを、双方向ファイバペアと呼ぶことにする。

たとえば、光クロスコネクト装置は、ルータとの間の双方向ファイバペアの受信（光クロスコネクト装置からみて）方向の光ファイバから受信する光信号を、ＷＤＭ装置との間の双方向ファイバペアの送信方向（光クロスコネクト装置からみて）の光ファイバに転送する。そして、ＷＤＭ装置との間の前述の双方向ファイバペアの受信方向の光ファイバから受信した光信号を、ルータとの間の前述の双方向ファイバペアの送信方向の光ファイバに転送することにより、ルータと光クロスコネクト装置の間で光信号の送受信が可能となる。

そして、光ファイバケーブルで接続される２つのＷＤＭ装置にそれぞれ接続される光クロスコネクト装置が、同様にルータとの間で光信号の送受信を行うことにより、それぞれのＷＤＭ装置に光クロスコネクト装置経由で接続されるルータ間で、ＩＰパケットの送受信が可能となる。

このような通信システムでＩＰパケットを正しく転送するためには、構成する、ルータ，光クロスコネクト装置，ＷＤＭ装置の各々の装置間の光ファイバケーブルの接続を正しく行うだけでなく、装置間のどのポートが接続先のどのポートに対応しているかなどの接続関係の管理も必要である。この管理は、装置自身行うか、または、ネットワーク管理装置が行う。さらに、送信されたデータを正しく受信するためには、光ファイバケーブルによって接続された互いのポートが送受信する光信号の形式・速度が合致していなければならない。

接続関係を管理する方法として、たとえば、下記特許文献１に記載の技術がある。下記特許文献１では、信号中継器等の通信装置が識別子を光信号に付加して光スイッチに送信し、光スイッチが光信号をループバックする。そして、通信装置が、自らが送信した識別子の付加された信号を受信し、受信した信号に含まれる識別子と自らが送信した識別子を比較することによって接続関係を自動的に発見する方法が示されている。

特開２００５−１２４２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、光スイッチのループバックを一度に１ファイバペア分について実施し、光スイッチのループバックするポートを異なる順次変えていくことにより接続関係の情報を得る。したがって、接続関係の検出までに時間がかかるという問題がある。

また、ファイバケーブルによって接続された装置の各ポートが送受信する光信号の形式・速度が、お互いに合致していない場合には、受信した光信号に付加された識別子を取り出すことができない。したがって、その場合には、ファイバペアが誤って接続されたことを検出できないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接続状態の検出時間を短縮し、かつ誤接続の場合に誤接続先のポートの特定を可能とする接続状態検出方法および通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光信号の経路を切り換える光スイッチ装置と前記光スイッチ装置と接続される通信装置で構成される通信システムにおいて、前記光スイッチ装置と前記通信装置が、受信ポートと送信ポートの組み合わせである双方向ポートペアをそれぞれ複数備える場合の接続状態検出方法であって、前記通信装置が、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔で切り換えることにより生成する所定の周期の信号パターンを、双方向ポートペアごとに固有の前記送信パターンとしてそれぞれ生成し、生成した信号パターンにしたがって光信号を送信する光信号送信ステップと、前記光スイッチ装置が、前記光信号を受信し、受信した受信ポートと双方向ポートペアをなす送信ポートへ前記光信号をループバック信号として転送する光信号ループバックステップと、前記通信装置が、前記ループバック信号の出力値に基づき、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔ごとに推定した結果を受信パターンとして検出する受信パターン検出ステップと、前記通信装置が、前記信号パターンと前記受信パターンを比較し、比較結果に基づいて前記受信パターンが、その受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアに属する送信ポートから送信された信号パターンと同一の場合に、正しい接続状態と判定する接続状態検出ステップと、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、通信装置が光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信し、光スイッチ装置が双方向ポートペアとなる受信ポートと送信ポートをループバック状態に設定して、さらに、通信装置が、自装置の双方向ポートペアごとに送信パターンと受信パターンを比較することにより正しい接続状態であるか否かを判断するようにしたので、接続状態の検出時間を短縮し、かつ誤接続の場合に誤接続先のポートを特定することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる接続状態検出方法および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、通信装置１と光スイッチ装置２で構成される。通信装置１は、光信号を送信する光信号送信部３−１，３−２と、受信する光信号のパワーを計測する光パワーモニタ４−１，４−２と、通信装置１の動作を制御し、光スイッチ装置２と通信を行う制御部５と、送信ポート６−１，６−３と、受信ポート６−２，６−４と、で構成される。通信装置１は、たとえば、ルータ，ＷＤＭ装置などのように光スイッチ装置２と隣接する装置である。光スイッチ装置２は、受信する光信号のパワーを計測する光パワーモニタ７−１〜７−３と、光信号の経路を切り替える光スイッチ８と、光スイッチ装置２の動作を制御し、通信装置１と通信を行う制御部９と、受信ポート６−５，６−７と、送信ポート６−６，６−８と、で構成される。

また、通信装置１の送信ポート６−１，６−３と光スイッチ装置２の受信ポート６−５，６−６には、それぞれ光ファイバケーブル１０−１，光ファイバケーブル１０−３が接続している。通信装置１の受信ポート６−２，６−４と光スイッチ装置２の送信ポート６−６，６−８には、それぞれ光ファイバケーブル１０−２，光ファイバケーブル１０−４が接続している。また、光スイッチ装置２の送信ポート６−９，受信ポート６−１０には、それぞれ光ファイバケーブル１０−５，１０−６が接続している。

通信装置１の光信号送信部３−１，３−２は、それぞれ送信ポート６−１，６−３を経由して、光ファイバケーブル１０−１，１０−３へ光信号を送信するが、光信号を送信する動作と送信しない動作のいずれかを選択することが可能である。そして、その選択は、制御部５が制御する。また、制御部５は、光パワーモニタ４−１，４−２のそれぞれの状態を監視し、光ファイバケーブル１０−２，１０−４によって伝送された光信号のパワーの有無（光信号のパワーが所定の値以上であるか否か）を把握する。さらに、制御部５は、光スイッチ装置２と通信を行い、光信号送信部３−１，３−２または光パワーモニタ４−１，４−２の監視制御の内容，光信号を送受信するポートの識別情報などの情報を交換する。

光スイッチ装置２の制御部９は、光スイッチ８の光信号の転送動作を制御し、また、光パワーモニタ７−１〜７−３の状態をそれぞれ監視し、光ファイバケーブル１０−１，１０−３，１０−６経由で受信する光信号のパワーの有無を把握する。また、制御部９は、通信装置１と通信を行い、光信号送信部３−１，３−２または光パワーモニタ７−１〜７−３の監視制御の内容，光信号を送受信するポートの識別情報などの情報を交換する。光スイッチ８は、制御部９から指示された制御内容に基づき光ファイバケーブル１０−１，１０−３，１０−６経由で受信する光信号を、それぞれ光ファイバケーブル１０−２，１０−４，１０−５等に転送する、または、転送しない（光を送信しない）のいずれかの動作を実行する。

また、光ファイバケーブル１０−１と１０−２，光ファイバケーブル１０−３と１０−４，光ファイバケーブル１０−５と１０−６は、それぞれ１対で同一の接続先との送受信を行う双方向ファイバペア１２−１，１２−２，１２−３を構成する。また、通信装置１の送信ポート６−１と受信ポート６−２，送信ポート６−３と受信ポート６−４は、それぞれ１対で同一の接続先との送受信を行うポートであり、以下では、これらの一対を双方向ポートペアとよぶこととする。同様に、光スイッチ装置の受信ポート６−５と送信ポート６−６，受信ポート６−７と送信ポート６−８，送信ポート６−９と受信ポート６−１０も、それぞれ双方向ポートペアとする。

さらに、通信装置１の制御部５と光スイッチ装置２の制御部９は、制御通信路１１で接続されており、制御部５および制御部９は制御通信路１１経由で上述の情報の交換を行う。

図１に示した構成の場合、正しい接続状態では、光スイッチ装置２の双方向ポートペア（第１の双方向ポートペアとする）を構成する送信ポートと通信装置１の双方向ポートペア（第２の双方向ポートペアとする）を構成する受信ポートが光ファイバで接続され、第１の双方向ポートペアを構成する受信ポートと第２の双方向ポートペアを構成する送信ポートが光ファイバで接続されている。すなわち、正しく接続されている状態では、通信装置１の双方向ポートペアに接続されている光ファイバケーブルが、光スイッチ装置２において双方向ポートペアを構成する送受信ポートにそれぞれ接続されている。

しかし、単に光ファイバケーブルを通信装置１と光スイッチ装置２の送受信ポートをそれぞれ接続したのみの状態では、正しく接続されているかどうかは未知である。また、正しく接続されているとしても、通信装置１のどの双方向ポートペアと光スイッチ装置２のどの双方向ポートペアが接続されているかについても未知である。本実施の形態では、この接続関係を検出する。以下、この接続関係の検出動作について説明する。

図２は、光信号送信部３−１が、光ファイバケーブル１０−１に送信する光信号のＯＮ／ＯＦＦパターン（光信号ＯＮ／ＯＦＦパターン）の一例を示す図である。制御部５は、光信号送信部３−１，３−２に対して、所定の時間間隔で、光信号の送信を行う状態（ＯＮ）と送信を行わない状態（ＯＦＦ）のいずれの状態とするかを指示する。本実施の形態では、所定の時間間隔を１秒とし、１秒ごとにＯＮとＯＦＦのいずれの状態とするかを指示することとする。光信号送信部３−１，３−２は、指示に従ってＯＮまたはＯＦＦとし、所定の時間間隔経過後に次の指示を受け取るまでは同じ状態を維持する。また、所定の回数のＯＮまたはＯＦＦの指示で１つの光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを構成することとし、光信号送信部３−１，３−２はそれぞれの光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを繰り返して送信する。ここでは、所定の回数を８回とする。したがって、８秒間で１つの光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンが送信される。制御部５は、光信号送信部３−１，３−２ごとに異なる光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンとなるようにＯＮまたはＯＦＦを指示する。

図２は、制御部５が、１秒後ごとに「ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＦＦ」の指示を順次送出した場合に、光信号送信部３−１から送出される光信号の８秒間のパワーのパターンを示している。この場合、光ファイバケーブル１０−１には、７秒間連続して光信号が送信され、その後１秒間光信号の送信が停止されることになる。制御部５は、光信号送信部３−１に対して、このＯＮ／ＯＦＦパターンを繰り返して指示する。

このように光信号送信部３−１から送信された光信号のＯＮ／ＯＦＦパターンは、光ファイバケーブル１０−１を経由して、光パワーモニタ７−１に出力される。そして、光パワーモニタ７−１は、光信号のパワーを測定し、制御部９が、その測定結果を監視する。制御部９は、監視している光信号のパワーが所定のしきい値より大きな場合には、光信号が送信された状態（ＯＮ）と判断し、所定のしきい値以下の場合には光信号が送信されていない状態（ＯＦＦ）と判断する。このときの所定のしきい値は、光信号の送信パワー，途中の経路における減衰，雑音などを考慮して、ＯＮとＯＦＦの状態が判別できるような数値に設定しておく。

また、制御部９からの指示に基づいて、光スイッチ８が光ファイバケーブル１０−１，すなわち受信ポート６−５から受信した光信号を、光ファイバケーブル１０−１と双方向ファイバペアを構成する光ファイバケーブル１０−２，すなわち送信ポート６−６に転送するような切り換えであったとする。このとき、光ファイバケーブル１０−１経由で送信された光信号は、光ファイバケーブル１０−２経由で通信装置１に送信される。

したがって、この光信号は、受信ポート６−２経由で光パワーモニタ４−１に入力される。光パワーモニタ４−１は、この光信号のパワーを測定して、制御部５は、所定のしきい値より大きな場合には、光信号が送信された状態（ＯＮ）と判断し、所定のしきい値以下の場合には光信号が送信されていない状態（ＯＦＦ）と判断する。そしてこれらのＯＮとＯＦＦの判別結果から、受信した光信号のＯＮ／ＯＦＦパターンを検出することができる、なお、ここで用いる所定のしきい値は、制御部９が用いた所定のしきい値と同一としてもよいし、通信路の状態などを考慮して、制御部９と異なる値を設定してもよい。このように受信ポートから受信する光信号を、その受信ポートが構成する双方向ポートペアの送信ポートに転送する状態のことを、ループバックした状態とよぶこととする。

したがって、光信号送信部３−１，３−２が送信する光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンをそれぞれ固有のパターンとすれば、送信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと光スイッチ装置２を経由して受信した光信号を比較することにより、正しい接続状態か否かを検出することができる。

具体的には、制御部５が送信を指示した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと、その光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信した送信ポートと双方向ペアを構成する受信ポート経由で受信した信号の光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンが一致する場合に正しい接続状態と判断できる。たとえば、光信号送信部３−１から送信ポート６−１経由で光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンが送信されたとする。この場合、受信ポート６−２経由で光パワーモニタ４−１の測定した受信信号のパワーに基づいて制御部５が検出した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンが送信ポート６−１経由で送信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと一致すれば、送信ポート６−１と受信ポート６−２の双方向ポートペアについては、正しく接続されていることになる。

固有のパターンとしては、たとえば、光信号送信部３−１が送信する光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを図２のように「ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＦＦ」とし、光信号送信部３−２が送信する光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを「ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＦＦ」とする。

また、送信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと、その光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信した送信ポートと双方向ペアを構成する受信ポート経由で受信した光信号のＯＮ／ＯＦＦパターンが一致しない場合には、接続状態が正しくない（誤接続）と判断することができる。このとき、誤接続と判断された受信ポート経由で受信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと、光信号送信部３−１，３−２のそれぞれが送信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを比較すれば、どの送信ポートから送信された光信号を受信したかを推定することができる。

たとえば、光信号送信部３−１が送信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと受信ポート６−２経由で受信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンが一致しない場合には、制御部５は誤接続と判断する。そして、さらに、制御部５が、その受信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを光信号送信部３−２が送信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと比較する。比較結果が一致した場合、受信ポート６−２は、光信号送信部３−２から送信された信号が光スイッチ装置２では受信された受信ポートと双方向ポートペアを構成する送信ポートから送信された信号と推定することができる。したがって、この場合、受信ポート６−２に接続される光ファイバケーブル１０−２を受信ポート６−４に接続すると正しい接続状態となると推定することができる。

つづいて、本実施の形態の接続状態を検出するための動作手順について説明する。図３は、本実施の形態の接続状態の検出手順の一例を示すチャート図である。なお、図３は接続状態が正しい場合の動作手順を示している。この検出手順は、接続状態が未知の場合（たとえば、初期接続時など）に行われる。まず、通信装置１の制御部５は、光信号送信部３−１，３−２に対してそれぞれ固有の光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを生成し、そのパターンにしたがって、光信号送信部３−１，３−２に、それぞれＯＮまたはＯＦＦの指示（所定の時間間隔）の送出を開始する（ステップＳ１０）。そして、光信号送信部３−１，３−２は、それぞれ制御部５からの指示に従い光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信する（ステップＳ１２）。

一方、光スイッチ装置２の制御部９は、接続関係が未知の場合には、光スイッチ８の切り換えの状態を双方向ポートペアのループバック状態（双方向ポートペアの受信ポートから受信した信号がその双方向ポートペアの送信ポートから出力される状態）に設定する（ステップＳ１１）。そして、光スイッチ装置２の光スイッチ８は、ステップＳ１２で通信装置１から送信された光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを、受信ポート６−５，６−７および光パワーモニタ７−１，７−２経由で受信すると、その信号を受信した受信ポートと双方向ポートペアを構成する送信ポートに転送する（ステップＳ１３）。そして、光信号は転送された受信ポートからループバック光信号として通信装置１へ送信される（ステップＳ１４）。

通信装置１の制御部５は、光パワーモニタ４−１，４−２の測定結果に基づいて受信ポートごとに受信した光信号ＯＮ／ＯＦＦパターン（受信パターン）を検出する。そして、双方向ポートペアごとに、送信ポートから送信された光信号ＯＮ／ＯＦＦパターン（送信パターン）とその双方向ポートペアの受信ポートで検出された受信パターンとを比較する（ステップＳ１５）。そして、全ての双方向ポートペアについて比較の結果が一致し、正しく接続されていると判断した場合には、受信確認要求パケットを光スイッチ装置２に制御通信路１１経由で送信する（ステップＳ１７）。受信確認要求パケットには、通信装置１の双方向ポートペアの識別情報と、その双方向ポートペアの送信ポートから送信された光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを含むこととする。

一方、光スイッチ装置２の制御部９は、光パワーモニタ７−１，７−２の測定結果に基づいて、受信ポートごとに受信パターンを検出して記録する（ステップＳ１６）。そして、制御部９は、ステップＳ１７で送信された受信確認要求パケットを受信すると、通信装置１の双方向ポートペアの識別情報ごとに、記録されている受信パターンと受信確認要求パケットに含まれる送信パターンが一致する受信ポートを特定する（ステップＳ１８）。この特定結果に基づいて、通信装置１の双方向ポートペアと光スイッチ装置２の双方向ポートペアを対応付ける（接続されている双方向ポートペア同士として対応付ける：ステップＳ１９）。

たとえば、通信装置１の送信ポート６−１と受信ポート６−２の双方向ポートペアの識別番号を“Ａ１”とし、光スイッチ装置２の受信ポート６−５と送信ポート６−６の双方向ポートペアの識別番号を“Ｂ１”とする。このとき、受信ポート６−５経由で受信した受信パターンが、受信確認要求パケットに含まれる双方向ポートペア“Ａ１”の光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンと一致する場合に、“Ａ１”と“Ｂ１”を対応付ける。

そして、ステップＳ１９で対応付けた双方向ポートペアの識別情報を含めた受信確認応答パケットを通信装置１へ送信する（ステップＳ２０）。そして、通信装置１は、この受信確認応答パケットを受信し、受信確認応答パケットに含まれる光スイッチ装置２の双方向ポートペアとの対応情報報を得る（ステップＳ２２）。

なお、本実施の形態では、一度に通信装置１の光信号送信部３−１，光信号送信部３−２の両方からそれぞれ光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信するようにしたが、光信号送信部３−１のみからまたは光信号送信部３−２のみから光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信するようにしてもよい。また、その場合に、ステップＳ２０では、受信したポートに対応する通信装置１の双方向ポートペアの識別情報は含まないようにし、ステップＳ２２では、受信確認応答パケットに含まれる光スイッチ装置２の双方向ポートペアの識別情報にもとづいて、光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信した双方向ポートペアにその識別情報に対応する双方向ポートペアを対応付けるようにすればよい。

図４は、接続状態を検出するための通信装置１の処理フローの一例を示す図である。まず、制御部５は、光信号を送信するポート（所望のポート）に対応する光信号送信部３−１，３−２のＯＮ／ＯＦＦを所定の時間間隔で変更する指示を送出し、指示を受けた光信号送信部３−１，３−２は指示にしたがってそれぞれの送信パターンで光信号を送信する（ステップＳ２２）。このときの所望のポートは、上述のように複数でもよいし、単数でもよい。

つぎに、制御部５は、ステップＳ２２で光信号の送信を送信したポートと双方向ポートペアを構成する受信ポートから受信した光信号の測定値（光パワーモニタ４−１，４−２の測定値）に基づいて受信パターンを検出する（ステップＳ２３）。そして、制御部５は、送信ポートと受信ポートの双方向ポートペアごとに送信パターンと受信パターンが一致するか否かを判断する（ステップＳ２４）。送信パターンと受信パターンが一致した場合には（ステップＳ２４ Ｙｅｓ）、受信確認要求パケットに双方向ポートペアのポート識別情報、その双方向ポートペアに送信パターンを含めて、光スイッチ装置２に送信する（ステップＳ２５）。

そして、制御部５は、光スイッチ装置２から受信確認応答を受信したか否かを判断し（ステップＳ２６）、受信したと判断した場合（ステップＳ２６ Ｙｅｓ）には、受信確認応答に基づいて通信装置１の双方向ポートペアと光スイッチ装置２の双方向ペアの対応付けを行い（ステップＳ２７）、処理を終了する。受信確認応答を受信しないと判断した場合（ステップＳ２６ Ｎｏ）には、ステップＳ２６に戻る。

一方、ステップＳ２４で送信パターンと受信パターンが一致しないと判断した場合（ステップＳ２４ Ｎｏ）には、誤接続を判定し（ステップＳ２８）、処理を終了する。なお、誤接続と判定した場合には、前述のとおりどのように誤接続されているか検出できることもできるため、その検出処理をさらに行うようにしてもよい。

図５は、接続状態を検出するための光スイッチ装置２の処理フローの一例を示す図である。まず、制御部９は、光スイッチ８にループバックの状態となるよう指示し、光スイッチ８は指示にしたがってループバックの状態に設定する（ステップＳ３１）。つぎに、通信装置１から受信した光信号の受信パターンを受信ポートごとに記録する（ステップＳ３２）。

つぎに制御部９は、通信装置１から受信確認要求を受信したか否かを判断する（ステップＳ３３）。受信したと判断した場合（ステップＳ３３ Ｙｅｓ）には、光スイッチ装置２の受信ポートが受信した受信パターンのうち受信確認要求に含まれる送信パターンと一致する受信パターンがあるか否かを判断する（ステップＳ３４）。ステップＳ３３で受信しないと判断した場合（ステップＳ３３ Ｎｏ）には、ステップＳ３３に戻る。

ステップＳ３４で送信パターンと一致する受信パターンがあると判断した場合（ステップＳ３４ Ｙｅｓ）には、一致した送信パターンに対応する通信装置１の双方向ポートペアの識別情報と、一致した受信パターンに対応する双方向ポートペアの識別情報を対応付けることにより、通信装置１の双方向ポートペアと光スイッチ装置２の双方向ポートペアを対応付ける（ステップＳ３５）。そして、一致した受信ポートに対応する双方向ポートペアの識別情報を含む受信確認応答を通信装置１に送信する（ステップＳ３６）。このとき、送信パターンが送信されている場合には、受信確認応答には送信パターンに対応する双方向ポートペアごとに受信ポートに対応する双方向ポートペアの識別情報を含める。

一方、ステップＳ３４で送信パターンと一致する受信パターンが無い（ステップＳ３４ Ｎｏ）と判断した場合には、自装置でループバックされた光信号は無い（通信装置１と自装置の双方向ポートペアとの接続はない）と判定する（ステップＳ３７）。

なお、前述のとおり、誤って接続された場合にも、接続状態の検出が可能である。この検出を行う場合、たとえば、ステップＳ３７で、さらに、全ての受信ポートについて、受信確認応答に含まれる送信パターンに一致する受信パターンを検出する。そして、一致する受信パターンがあった場合に、一致した送信パターンに対応する双方向ポートペアごとに、誤接続を示す情報とともにその一致した受信ポートに対応する自装置の双方向ポートペアの識別情報を出力するようにすればよい。

なお、本実施の形態では、８秒（８ビット分の情報に相当）の送信パターンを繰り返すことでポートを識別しているが、この場合、たとえば、２の８乗すなわち２５６通りパターン変更が可能であり、同時に２５６個の双方向ポートペアの識別が可能である。また、繰り返しの周期は、これに限らず、どのような数値に設定してもよい。

このように、本実施の形態では、通信装置１が送信ポートごとに固有の光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信し、光スイッチ装置２は双方向ポートペアとなる受信ポートと送信ポートをループバック状態に設定して、通信装置１が、自装置の双方向ポートペアごとに送信パターンと受信パターンを比較することにより正しい接続状態であるか否かを判断するようにした。このため、光スイッチ装置２の双方向ポートペアについて並行して接続状態判定してくため、速やかに接続状態が正しいか否かを判断することができる。また、送受信する光信号の形式，速度が、お互いに合致していない場合でも接続状態が正しいか否かを確認することができる。さらに、誤接続と判断された場合にも、誤接続先を検出する処理を追加することにより、誤接続の接続状態を検出することもできる。

実施の形態２．
図６は、本発明にかかる実施の形態２の接続状態の検出手順の一例を示すチャート図である。本実施の形態の通信システムの機能構成は実施の形態１と同様である。実施の形態１では、通信装置１が光信号ＯＮ／ＯＦＦパターンを送信することにより接続状態を検出したが、本実施の形態では通信装置は光信号のＯＮ／ＯＦＦは行わず、光スイッチ装置２が、ループバック状態のＯＮ／ＯＦＦの動作を行うことにより接続状態を検出する。なお、図６は接続状態が正しい場合の動作手順を示している。

図６に示すように、接続関係が未知の状態で、通信装置１は、光信号送信部３−１，３−２のいずれか１つに信号の送信の指示を開始し（ステップＳ４０）、光信号送信部３−１または３−２は指示に従って光信号を送信する（ステップＳ４２）。このとき送信する光信号のパワーは所定の値とする。一方、光スイッチ装置２は、接続関係が未知の状態で、制御部９は、光スイッチ８にループバック状態をＯＮ（ループバックに設定する状態）とＯＦＦ（ループバックに設定しない状態）とを所定の時間間隔で変更する指示を開始する（ステップＳ４１）。このときループバック状態のＯＮおよびＯＦＦのパターンは双方向ポートペアごとに固有となるように生成する。光スイッチ８は、制御部９の指示にしたがってループバック状態のＯＮとＯＦＦを所定の時間間隔で変更する（ステップＳ４３）。本実施の形態では、ＯＮとＯＦＦは、制御部９が１秒ごとにＯＮまたはＯＦＦを指示し、８秒間で１つのパターン（ループバック状態のＯＮ／ＯＦＦパターン）を形成することとし、制御部９は、双方向ポートペアごとに、固有のパターンを繰り返すように制御する。たとえば、図２に示すＯＮとＯＦＦのパターンとすればよい。

そして、光スイッチ８はステップＳ４２で送信された光信号をループバックにより通信装置１に送信する（ステップＳ４４）。通信装置１の制御部５は、ステップＳ４４で送信された光信号を受信すると、受信ポートごとに光信号の測定値（光パワーモニタ４−１，４−２の測定値）に基づいて受信パターンを検出して記録する（ステップＳ４５）。このときの、受信パターンの検出方法は、実施の形態１の光スイッチ装置２の制御部９における受信パターンの検出方法と同様とする。

つぎに、通信装置１の制御部５は、通信装置１の光信号を受信した受信ポートがステップＳ４０で送信した送信ポートと双方向ポートペアを構成するものであるかを確認し、双方向ペアを構成する場合には、その双方向ポートペアの識別情報と受信して検出された受信パターンを含む送信確認要求パケットを、光スイッチ装置２に送信する（ステップＳ４６）。光スイッチ装置２の制御部９は、送信確認要求パケットに含まれる受信パターンと、ステップＳ４１でループバック状態のＯＮおよびＯＦＦを設定した双方向ポートペアと受信パターンを比較し、一致するものがある場合には正しく接続されていると判断し、一致するＯＮ／ＯＦＦパターンに対応する双方向ポートペアを特定する（ステップＳ４７）。そして、ステップＳ４７で特定した双方向ポートペアに対して、その受信パターンに対応する通信装置１の双方向ポートペア識別情報を対応させることにより、通信装置１の双方向ポートペアと光スイッチ装置２の双方向ポートペアを対応付ける（ステップＳ４８）。

つぎに、光スイッチ装置２の制御部９は、ステップＳ４８で対応づけた光スイッチ装置２の双方向ポートペアの識別情報を含む送信確認応答を通信装置１に送信する（ステップＳ４９）。そして、通信装置１の制御部５は、送信確認応答に基づいて通信装置１の双方向ポートペアと光スイッチ装置２の双方向ポートペアを対応付ける（ステップＳ５０）。

図７は、接続状態を検出するための動作手順を実施するための通信装置１の処理フローの一例を示す図である。まず、通信装置１の制御部５は、光信号送信部３−１，３−２のいずれか１つに光信号の送信を指示し、光信号送信部３−１または３−２は光信号の送信を開始する（ステップＳ５１）。つぎに、制御部５は、受信ポートごとに、光スイッチ装置２からループバックされた光信号の測定値（光パワーモニタ４−１，４−２の測定値）に基づいて受信パターンを検出し、受信パターンを記録する（ステップＳ５２）。

つぎに、制御部５は、ステップＳ５１で光信号を送信した送信ポートと双方向ポートペアを構成する受信ポートで光信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ５３）。光信号を送信した送信ポートと双方向ポートペアを構成する受信ポートで光信号を受信したと判断した場合（ステップＳ５３ Ｙｅｓ）には、その受信ポートに対応する双方向ポートペアの識別情報と対応する受信パターンを含めた送信確認要求パケットを光スイッチ装置２に送信する（ステップＳ５４）。

そして、制御部５は、送信確認応答を受信したか否かを判断し（ステップＳ５５）、受信したと判断した場合（ステップＳ５５ Ｙｅｓ）には、その送信確認応答に基づいて、通信装置１の双方向ポートペアと光スイッチ装置２の双方向ポートペアを対応付けて（ステップＳ５６）、処理を終了する。送信確認応答を受信しないと判断した場合（ステップＳ５５ Ｎｏ）には、ステップＳ５５に戻る。

一方、ステップＳ５３で光信号を送信した送信ポートと双方向ポートペアを構成する受信ポートで光信号を受信していないと判断した場合（ステップＳ５３ Ｎｏ）には、誤接続と判定して（ステップＳ５７）、処理を終了する。

図８は、接続状態を検出するための動作手順を実施するための光スイッチ装置２の処理フローの一例を示す図である。まず、光スイッチ装置２は、接続関係が未知の状態で、制御部９は、光スイッチ８にループバック状態をＯＮ（ループバックに設定する状態）とＯＦＦ（ループバックに設定しない状態）とを所定の時間間隔で変更する指示を開始し、ループバックを行う（ステップＳ６１）。

そして、制御部９は送信確認要求パケットを受信したか否かを判断する（ステップＳ６２）。受信したと判断した場合（ステップ６２ Ｙｅｓ）には、送信確認要求パケットに含まれる受信パターンと一致するループバック状態のＯＮ／ＯＦＦパターンを設定した双方向ポートペアがあるか否かを判断する（ステップＳ６３）。また、ステップＳ６２で送信確認要求を受信していないと判断した場合（ステップＳ６２ Ｎｏ）には、ステップＳ６２に戻る。

ステップＳ６３で一致する双方向ポートペアがあると判断した場合（ステップＳ６３ Ｙｅｓ）には、制御部９は、一致した受信パターンに対応する通信装置１の双方向ポートペアの識別情報と、その一致したループバック状態のＯＮ／ＯＦＦパターンに対応する双方向ポートペアの識別情報を対応付ける（ステップＳ６４）。そして、ステップＳ６４で対応づけた自装置の双方向ポートペアの識別情報を含む送信確認応答を通信装置１に送信して（ステップＳ６５）、処理を終了する。このとき、ループバックのＯＮ／ＯＦＦパターンを設定した双方向ポートペアが複数であるときには、送信確認要求で送信された通信装置１の双方向ポートペアの識別情報ごとに双方向ポートペアの識別情報を送信確認応答に含める。

一方、ステップＳ６３で、一致する双方向ポートペアが無いと判断した場合（ステップＳ６３ Ｎｏ）には、自装置でループバックされた光信号は無い（通信装置１と自装置の双方向ポートペアとの接続はない）と判定する（ステップＳ６６）。なお、通信装置１の双方向ポートペアが３組以上ある場合には、さらに、ステップＳ５１で光信号を送信する送信ポートを変えて、以上の処理を行うようにすればよい。

なお、実施の形態１と同様、誤って接続された場合にも、接続状態の検出が可能である。この検出を行う場合、たとえば、ステップＳ５３で、さらに、どの受信ポートで光信号を受信したかを検出する。そして、誤接続を示す情報とともにその受信した受信ポートの双方向ポートペアの識別情報と受信パターンを光スイッチ装置２に送信する。光スイッチ装置２では、正しい接続の場合と同様に状態のその受信パターンに基づいて対応する自装置の双方向ポートペアを検出して、その識別情報を出力すれば、どのように誤接続されているかを知ることができる。

なお、本実施の形態では、８秒（８ビット分の情報に相当）のループバック状態のＯＮ／ＯＦＦパターンを繰り返すことでポートを識別しているが、この場合、たとえば、２の８乗すなわち２５６通りパターン変更が可能であり、同時に２５６個の双方向ポートペアの識別が可能である。また、繰り返しの周期は、これに限らず、どのような数値に設定してもよい。

このように、本実施の形態では、通信装置１が送信ポートごとに所定の一定値の光信号を送信し、光スイッチ装置２は双方向ポートペアごとに固有のループバック状態のＯＮ／ＯＦＦパターンを設定して光信号をループバックし、通信装置１が、受信ポートごとに受信パターンを受信ポートに対応付けて送信し、光スイッチ装置２が、その受信パターンと設定したループバック状態のＯＮ／ＯＦＦパターンを比較することにより正しい接続状態であるか否かを判断するようにした。このため、複数の双方向ポートペアについて並行して接続状態判定していくため、速やかに接続状態が正しいか否かを判断することができる。また、送受信する光信号の形式，速度が、お互いに合致していない場合でも接続状態が正しいか否かを確認することができる。さらに、誤接続と判断された場合にも、誤接続先を検出する処理を追加することにより、誤接続の接続状態を検出することもできる。

以上のように、本発明にかかる接続状態検出方法は、通信装置と光スイッチ装置との接続状態を検出する通信システムに有用であり、特に、複数の送信ポートおよび受信ポートを有する通信システムに適している。

本発明にかかる通信システムの実施の形態１の機能構成例を示す図である。 光信号のＯＮ／ＯＦＦパターンの一例を示す図である。 実施の形態１の接続状態の検出手順の一例を示すチャート図である。 実施の形態１の接続状態を検出するための通信装置の処理フローの一例を示す図である。 実施の形態１の接続状態を検出するための光スイッチ装置の処理フローの一例を示す図である。 実施の形態２の接続状態の検出手順の一例を示すチャート図である。 実施の形態２の接続状態を検出するための通信装置の処理フローの一例を示す図である。 実施の形態２の接続状態を検出するための光スイッチ装置の処理フローの一例を示す図である。

符号の説明

１ 通信装置
２ 光スイッチ装置
３−１，３−２ 光信号送信部
４−１，４−２，７−１，７−２，７−３ 光パワーモニタ
５，９ 制御部
１０−１〜１０−６ 光ファイバケーブル
１１ 制御通信路
１２−１〜１２−３ 双方向ファイバペア

Claims (11)

1. 光信号の経路を切り換える光スイッチ装置と前記光スイッチ装置と接続される通信装置で構成される通信システムにおいて、前記光スイッチ装置と前記通信装置が、受信ポートと送信ポートの組み合わせである双方向ポートペアをそれぞれ複数備える場合の接続状態検出方法であって、
   前記通信装置が、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔で切り換えることにより生成する所定の周期の信号パターンを、双方向ポートペアごとに固有の前記送信パターンとしてそれぞれ生成し、生成した信号パターンにしたがって光信号を送信する光信号送信ステップと、
   前記光スイッチ装置が、前記光信号を受信し、受信した受信ポートと双方向ポートペアをなす送信ポートへ前記光信号をループバック信号として転送する光信号ループバックステップと、
   前記通信装置が、前記ループバック信号の出力値に基づき、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔ごとに推定した結果を受信パターンとして検出する受信パターン検出ステップと、
   前記通信装置が、前記信号パターンと前記受信パターンを比較し、比較結果に基づいて前記受信パターンが、その受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアに属する送信ポートから送信された信号パターンと同一の場合に、正しい接続状態と判定する接続状態検出ステップと、
   を含むことを特徴とする接続状態検出方法。
2. 前記通信装置が、前記光スイッチ装置へ前記接続状態の検出結果を送信する検出結果送信ステップ、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の接続状態検出方法。
3. 前記光信号送信ステップでは、１つの送信ポートから光信号を送出することを特徴とする請求項１または２に記載の接続状態検出方法。
4. 前記光信号送信ステップでは、同時に２つ以上の送信ポートからそれぞれ光信号を送出することを特徴とする請求項１または２に記載の接続状態検出方法。
5. 前記光スイッチ装置が、前記受信した光信号の出力値に基づき、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔ごとに推定した結果を、光スイッチ装置受信パターンとしてその光信号を受信した受信ポートの属する双方向ポートペアと関連付けて記録する光スイッチ装置受信パターン記録ステップと、
   前記通信装置が、前記接続状態検出ステップで正しい接続状態と判定した双方向ポートペアの識別情報と、その双方向ポートペアに属する送信ポートに対応する信号パターンとを受信確認情報として前記光スイッチ装置に送信するポート情報送信ステップと、
   前記光スイッチ装置が、前記受信確認情報に含まれる信号パターンと前記光スイッチ装置受信パターンとを比較し、一致する場合には、その信号パターンに対応する双方向ポートペアと前記光スイッチ装置受信パターンに対応する双方向ポートペアが接続されているとして対応付ける接続対応付けステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の接続状態検出方法。
6. 前記接続状態検出ステップでは、正しい接続状態と判定されなかった場合には、前記信号パターンのいずれかと一致する受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアの識別情報と、その一致した信号パターンに対応する双方向ポートペアの識別情報を、誤接続情報として出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の接続状態検出方法。
7. 光信号の経路を切り換える光スイッチ装置とその光スイッチ装置と接続される通信装置で構成される通信システムにおいて、前記光スイッチ装置と前記通信装置が、受信ポートと送信ポートの組み合わせである双方向ポートペアをそれぞれ複数備える場合の接続状態検出方法であって、
   前記通信装置が、１つの送信ポートから光信号を出力する光信号出力ステップと、
   前記光スイッチ装置が、前記光信号を受信し、受信した受信ポートと双方向ポートペアをなす送信ポートへ前記光信号を転送するループバック転送有りと無しの状態を所定の時間間隔で切り換えることにより生成する所定の信号パターンを、双方向ポートペアごとに固有の前記信号パターンとして生成して、生成した信号パターンにしたがって受信した光信号をループバック信号として転送するループバックステップと、
   前記通信装置が、前記ループバック信号を受信した受信ポートが前記光信号出力ステップで光信号を送信した送信ポートと双方向ポートペアをなすものである場合には正しい接続状態と判断する接続状態判断ステップと、
   前記通信装置が、前記ループバック信号の出力値に基づき、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔ごとに推定した結果を受信パターンとして検出する受信パターン検出ステップと、
   前記通信装置が、前記受信パターンを、その受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアの識別情報に対応付けて送信する受信パターン送信ステップと、
   前記光スイッチ装置が、前記信号パターンと前記通信装置から送信された受信パターンを比較し、一致する場合には、その信号パターンに対応する双方向ポートペアと前記受信パターンに対応する双方向ポートペアが接続されているとして対応付ける接続対応付けステップと、
   を含むことを特徴とする接続状態検出方法。
8. 前記光スイッチ装置が、前記通信装置へ前記接続状態の検出結果を送信する検出結果送信ステップ、
   をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の接続状態検出方法。
9. 前記接続状態判断ステップで正しい接続状態と判断されなかった場合には、受信パターン送信ステップでは、誤接続を示す情報とともに前記受信パターンを、その受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアの識別情報に対応付けて送信することを特徴とする請求項７または８に記載の接続状態検出方法。
10. 光信号の経路を切り換える光スイッチ装置と前記光スイッチ装置と接続される通信装置で構成される通信システムであって、
    前記光スイッチ装置は、
    受信ポートと送信ポートの組み合わせである双方向ポートペアを複数備える構成とし、
    さらに、
    光信号を受信し、受信した受信ポートと双方向ポートペアをなす送信ポートへ前記光信号をループバック信号として転送する光スイッチ手段、
    を備え、
    前記通信装置は、
    前記双方向ポートペアを複数備える構成とし、
    さらに、
    所定の信号パターンにしたがって光信号を送信する制御、および、正しい接続状態かどうかを判定する制御、を行う制御手段と、
    前記制御手段による制御に基づき光信号を送信する光信号送信手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、
    光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔で切り換えることにより生成する所定の周期の信号パターンを、双方向ポートペアごとに固有の前記送信パターンとしてそれぞれ生成し、生成した信号パターンにしたがって光信号を送信するよう指示し、
    また、前記ループバック信号の出力値に基づき、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔ごとに推定した結果を受信パターンとして検出し、前記信号パターンと前記受信パターンを比較し、比較結果に基づいて前記受信パターンが、その受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアに属する送信ポートから送信された信号パターンと同一の場合に、正しい接続状態と判定することを特徴することを特徴とする通信システム。
11. 光信号の経路を切り換える光スイッチ装置と前記光スイッチ装置と接続される通信装置で構成される通信システムであって、
    前記通信装置は、
    受信ポートと送信ポートの組み合わせである双方向ポートペアを複数備える構成とし、
    さらに、
    正しい接続状態かどうかを判定する制御を行う通信装置制御手段と、
    光信号を出力する光信号送信手段と、
    を備え、
    前記通信装置制御手段は、
    前記光スイッチ装置から光信号を受信した受信ポートが前記光信号送信手段で光信号を送信した送信ポートと双方向ポートペアをなすものである場合には正しい接続状態と判断し、
    また、前記受信した信号の出力値に基づき、光信号出力有りと無しの状態を所定の時間間隔ごとに推定した結果を受信パターンとして検出し、前記受信パターンをその受信パターンを受信した受信ポートの属する双方向ポートペアの識別情報に対応付けて送信し、
    前記光スイッチ装置は、
    受信ポートと送信ポートの組み合わせである双方向ポートペアを複数備える構成とし、
    さらに、
    受信した受信ポートと双方向ポートペアをなす送信ポートへ前記光信号を転送するループバック転送に関する制御、および、接続される双方向ポートペアを対応付ける制御、を行う光スイッチ装置制御手段と、
    前記光スイッチ装置の制御に基づいて前記ループバック転送を行う光スイッチ手段と、
    を備え、
    前記光スイッチ装置制御手段は、
    前記通信装置から光信号を受信し、前記ループバック転送有りと無しの状態を所定の時間間隔で切り換えることにより生成する所定の信号パターンを、双方向ポートペアごとに固有の前記信号パターンとして生成し、
    また、前記信号パターンと前記通信装置から送信された受信パターンを比較し、一致する場合には、その信号パターンに対応する双方向ポートペアと前記受信パターンに対応する双方向ポートペアが接続されているとして対応付けることを特徴とする通信システム。

Images