JP2016195373A - リング型光ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、システムの大型化を防止しつつ、塵埃が侵入することなく、簡単にバイパスを行うことができるリング型光ネットワークシステムを提供する。【解決手段】本発明に係るリング型光ネットワークシステムは、複数のスイッチ１を環状に配置させ、スイッチ１間を光ファイバー伝送路である幹線ＬＡＮ１０で接続して構成される。スイッチ１は、幹線ＬＡＮ１０に接続される二つのポートＰ１，Ｐ２を備えおり、スイッチ２は、一方のポートＰ１から入力される光を、支線ＬＡＮ２０側に伝送することなく、他方のポートＰ２へと導くバイパス処理を行う。【選択図】図３

Description

この発明は、リング型光ネットワークシステムに関するものであり、特に、リング型光ネットワークシステムに接続されるスイッチで実施されるバイパス処理に関するものである。

複数のレイヤー２スイッチが環状に配置され、スイッチ間を光ファイバー伝送路である幹線ＬＡＮ（単に、幹線と称されることもある）で接続する、リング型光ネットワークシステムが、既に存在している（ＦＤＤＩ：Ｆｉｂｅｒ−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ等参照）。

当該リング型ネットワークシステムでは、スイッチには、幹線ＬＡＮに接続される二つのポートが配設されている。そして、一方のポートから入力される、幹線ＬＡＮからの信号は、スイッチおよび当該スイッチに接続されている支線ＬＡＮ（単に、支線と称されることもある）を介して、他方のポートから幹線ＬＡＮへと出力される。

なお、本発明に関する先行文献として、たとえば特許文献１が存在する。

特開平６−２１６９２０号公報

リング型ネットワークシステムにおいて、いずれかのスイッチにおいて障害を生じた場合には、従来では、当該スイッチを介さないように、光コネクタ間をバイパスしていた。当該バイパスの方法として、たとえば、幹線ＬＡＮ側において、スイッチの各ポートから各光ファイバーケーブルを抜き、当該光ファイバーケーブルを、接続用アダプタで接続する方法が考えられる。また、幹線ＬＡＮ側のスイッチの前段に、バイパス切り替え用の装置を設けることも考えられる。

しかしながら、前者のバイパス方法の場合には、ユーザの手作業が必要となり、バイパス作業に人員および時間を要する。また、前者のバイパス方法の場合には、光ファイバーケーブルの接続の際に、接続部へ塵埃が侵入することもある。光ファイバーケーブルはデリケートであり、接続部へのわずかな塵埃の侵入でも大きな伝送損失が発生する。

また、後者のバイパス方法の場合には、各スイッチに対応してバイパス切り替え用の装置が配設する必要となり、システム全体の大型化を招く。また、バイパス切り替え用の装置を介して、幹線ＬＡＮ側からスイッチへと光信号が伝送されるが、バイパス切り替え用の装置における伝送損失が懸念される。

そこで、本発明は、システムの大型化を防止しつつ、塵埃が侵入することなく、簡単にバイパスを行うことができるリング型光ネットワークシステムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るリング型光ネットワークシステムは、複数のスイッチを環状に配置させ、前記スイッチ間を光ファイバー伝送路である幹線ＬＡＮで接続して構成される、リング型光ネットワークシステムにおいて、前記スイッチは、前記幹線ＬＡＮに接続される二つのポートを、備えており、前記スイッチは、一方の前記ポートから入力される光を、支線ＬＡＮ側に伝送することなく、他方の前記ポートへと導くバイパス処理を行う。

本発明に係るリング型光ネットワークシステムでは、スイッチは、一方のポートから入力される光を、支線ＬＡＮ側に伝送することなく、他方のポートへと導くバイパス処理を行う。

したがって、ユーザの作業を要することなく、また塵埃が侵入することなく、簡単に光のバイパスを行うことができる。また、バイパス用の機器を別途設ける必要がなく、システム全体の大型化は発生しない。また、バイパス処理による光伝送損失増加を抑制することもできる。

リング型光ネットワークシステムの構成を示す概念図である。 実施の形態１に係るスイッチ１の内部構成を示す図である。 実施の形態１に係るスイッチ１における、バイパス処理後の内部構成を示す図である。 実施の形態２に係るスイッチ１の内部構成を示す図である。

図１は、本発明に係るリング型光ネットワークシステムの構成を示す概念図である。図１に示すように、本発明に係るリング型光ネットワークシステムは、複数のレイヤー２スイッチ１（以下、単にスイッチ１と称する）を有する。各スイッチ１は、環状（ループ状）に配置されている。そして、隣り合うスイッチ１間は、光ファイバー２で接続されている。本発明では、当該スイッチ１同士が光ファイバー２で環状に接続されているネットワーク構成部分を、幹線ＬＡＮ１０と称する。

ここで、リング型光ネットワークシステムに関しては、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等が存在する。

各スイッチ１には、複数の通信端末が、たとえばスター状に接続されている。つまり、一方のスイッチ１に接続されている通信端末が、当該一方のスイッチ１に接続されている他の通信端末と通信を行う場合には、当該一方のスイッチ１を介して、データは移動する。これに対して、一方のスイッチ１に接続されている通信端末が、他方のスイッチ１に接続されている他の通信端末と通信を行う場合には、当該一方のスイッチ１、幹線ＬＡＮ１０および他方のスイッチ１を介して、データは移動する。

ここで、本発明では、スイッチ１に直接接続されている（幹線ＬＡＮ１０を介して接続されていない）通信端末網を、支線ＬＡＮ２０と称する。

つまり、スイッチ１間の通信網は、幹線ＬＡＮ１０であり、各スイッチ１と当該スイッチ１下に存する通信端末との間の通信網は、支線ＬＡＮ２０である。

本発明では、各スイッチ１の内部において、一方のポートを介して幹線ＬＡＮ１０から入力される光を、支線ＬＡＮ２０側に伝送することなく、他方のポートを介して幹線ＬＡＮ１０へと導く、バイパス処理を行う。スイッチ１内におけるバイパス処理により、バイパス処理後においても、リング型光ネットワークの幹線ＬＡＮ１０のネットワークは維持される。

以下、この発明に係るスイッチ１を、その実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
図２および図３は、本発明に係るスイッチ１の内部構成を示す図である。ここで、図２は、バイパス処理がされていない状態であり、図３は、バイパス処理がされている状態である。

スイッチ１には、幹線ＬＡＮ１０側において、二つのポートＰ１，Ｐ２を有する。各ポートＰ１，Ｐ２には、幹線ＬＡＮ１０側からの光ファイバー２が装着される。

上記の通り、幹線ＬＡＮ１０において、各スイッチ１は環状に配置されている（図１参照）。したがって、第一のスイッチ１の一方の隣には、第二のスイッチ１が配設されており、第一のスイッチ１の他方の隣には、第三のスイッチ１が配設されている。したがって、第一のスイッチ１の一方のポートＰ１には、第二のスイッチ１と接続されている光ファイバー２が装着され、第一のスイッチ１の他方のポートＰ２には、第三のスイッチ１と接続されている光ファイバー２が装着される。

また、スイッチ１内には、二つの幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１，Ｔ２が配設されている。一方のポートＰ１に対応して、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１が配設されており、他方のポートＰ２に対応して、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２が配設されている。

一方のポートＰ１に装着された光ファイバー２から出力された光Ｌ１は、スイッチ１内を短距離伝送し、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１に入力され、また、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１から出力された光Ｌ１は、スイッチ１内を短距離伝送し、一方のポートＰ１に装着された光ファイバー２に入力される。

他方のポートＰ２に装着された光ファイバー２から出力された光Ｌ２は、スイッチ１内を短距離伝送し、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２に入力され、また、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２から出力された光Ｌ２は、スイッチ１内を短距離伝送し、他方のポートＰ２に装着された光ファイバー２に入力される。

幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１，Ｔ２では、光信号を電気信号に変換する。幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１，Ｔ２で変換された電気信号は、スイッチ１内の回路（図２，３において図示せず）および支線ＬＡＮ２０側を流れる。

また、スイッチ１内には、二つのプリズム（光路変更部）５Ａ，５Ｂが配設されている。プリズム５Ａ，５Ｂは、スイッチ１内において、光路を変更することができる。

一方のプリズム５Ａは、一方のポートＰ１と一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１との間の、光Ｌ１の光路に隣接して配設されている。これに対して、他方のプリズム５Ｂは、他方のポートＰ２と他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２との間の、光Ｌ２の光路に隣接して配設されている。

図３に示すように、バイパス処理後においては、一方のポートＰ１に装着された光ファイバー２から出力された光Ｌ３は、一方のプリズム５Ａおよび他方のプリズム５Ｂを介して（これらのプリズム５Ａ，５Ｂにより光路変更され）、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１に入力されることなく、他方のポートＰ２に装着された光ファイバー２に入力される。また、バイパス処理後においては、他方のポートＰ２に装着された光ファイバー２から出力された光Ｌ３は、他方のプリズム５Ｂおよび一方のプリズム５Ａを介して（これらのプリズム５Ａ，５Ｂにより光路変更され）、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２に入力されることなく、一方のポートＰ１に装着された光ファイバー２に入力される。

次に、本実施の形態に係るスイッチ１の動作について説明する。

全てのスイッチ１が、図２の状態であるとする（つまり、バイパス処理が実施されていない状態であるとする）。そして、複数のスイッチ１の何れかのスイッチ１において、スイッチ１の故障または人為的な電源切り動作などにより、電源ＯＦＦの必要性が生じたとする。

スイッチ１は、当該電源ＯＦＦを行う前に、プリズム５Ａ，５Ｂを駆動させ、図３に示す状態から図３に示す状態へと移行する。つまり、プリズム５Ａ，５Ｂの駆動により、スイッチ１内において自動的にバイパス処理を行う。そして、当該プリズム５Ａ，５Ｂの駆動完了後、電源を切りにする。バイパス処理完了後においては、上記で説明したように、スイッチ１内おいて、幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１，Ｔ２を介することなく、ポートＰ１，Ｐ２間において光Ｌ３は伝送する（光のバイパス）。

当該バイパス処理により、バイパス処理が実施されたスイッチ１に接続される支線ＬＡＮ２０を幹線ＬＡＮ１０から切り離し、他のスイッチに影響を与えずにネットワーク通信を継続させることができる。

なお、上記と異なり、スイッチ１は予備電源を備えており、スイッチ１の電源ＯＦＦ後に、当該予備電源を使用して、上記バイパス処理を行っても良い。

以上のように、本実施の形態に係るリング型光ネットワークシステムは、スイッチ１の電源ＯＦＦに起因して、プリズム５Ａ，５Ｂを駆動させ、スイッチ１内において自動的にバイパス処理を行っている。

したがって、ユーザの作業を要することなく、また塵埃が侵入することなく、簡単に光のバイパスを行うことができる。また、スイッチ１内のプリズム５Ａ，５Ｂの駆動によりバイパス処理が実現されている。したがって、バイパス用の機器を別途設ける必要がなく、また、プリズム５Ａ，５Ｂも小さいので、システム全体の大型化は発生しない。また、バイパス処理による光伝送損失増加を抑制することもできる。

なお、スイッチ１には、バイパス処理を行うか否かを選択できる操作部が配設されていても良い。当該操作部により、バイパス処理が選択されれば、上記動作が実施されるが、当該操作部により、バイパス処理が非選択されれば、スイッチ１の電源ＯＦＦの際には、バイパス処理を行わずに、図２の状態のまま電源を切りにする。また、スイッチ１に対するバイパス処理を行うか否かの設定は、図１に示すネットワークに接続された通信端末を用いて、リング型光ネットワークシステム介して、遠隔よりすることもできる。

＜実施の形態２＞
図４は、本実施の形態に係るスイッチ１の構成を示す図である。図２と図４との比較から分かるように、本実施の形態に係るスイッチ１には、プリズム５Ａ，５Ｂが配設されていない。それ以外の物理的構成は、実施の形態１に係るスイッチ１と本実施の形態に係るスイッチ１とでは同じである。以下、本実施の形態に係るスイッチ１のバイパス処理動作について説明する。

図１に示すネットワークに接続された通信端末を用いて、リング型光ネットワークシステム介して、所定のスイッチ１に対するバイパス処理命令が、遠隔より送信されたとする。

所定のスイッチ１の制御部（図示せず）において、当該所定のスイッチ１に対するバイパス処理命令の信号を検出すると、所定のスイッチ１では、バイパス処理を実施する。具体的には、下記の通りである。

一方のポートＰ１に装着された光ファイバー２から出力された光Ｌ１は、所定のスイッチ１内を短距離伝送し、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１に入力される。当該一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１で変換された電気信号は、所定のスイッチ１の回路内を伝送するが、所定のスイッチ１に接続されている支線ＬＡＮ２０側には伝送しない。所定のスイッチ１の回路内を伝送した電気信号は、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２において光信号に変換され、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２から出力された光Ｌ２は、所定のスイッチ１内を短距離伝送し、他方のポートＰ２に装着された光ファイバー２に入力される。

同様に、他方のポートＰ２に装着された光ファイバー２から出力された光Ｌ２は、所定のスイッチ１内を短距離伝送し、他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２に入力される。当該他方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ２で変換された電気信号は、所定のスイッチ１の回路内を伝送するが、所定のスイッチ１に接続されている支線ＬＡＮ２０側には伝送しない。所定のスイッチ１の回路内を伝送した電気信号は、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１において光信号に変換され、一方の幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１から出力された光Ｌ１は、所定のスイッチ１内を短距離伝送し、一方のポートＰ１に装着された光ファイバー２に入力される。

なお、バイパス処理後においても、本実施の形態では、所定のスイッチ１では、電源のＯＮ状態は維持される。したがって、所定のスイッチ１は、バイパス処理を行いつつ、内部においての動作を行うことができ、また、幹線ＬＡＮ１０から完全に切り離されてしまうことがなく、幹線ＬＡＮ１０からの所定のスイッチ１に対するアクセス可能状態が維持される。

このように、本実施の形態に係るスイッチ１では、バイパス処理の命令を受信したとき、支線ＬＡＮ２０側にデータを伝送させることなく、また、所定のスイッチ１におけるレイヤー２のスイッチング動作を行うことなく、幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１，Ｔ２および当該スイッチ１内の回路を介して、両ポートＰ１，Ｐ２間でデータを送受信させる（バイパス処理）。なお、バイパス処理が実施されているスイッチ１に接続されている支線ＬＡＮ２０において、電源ＯＮである当該スイッチ１を介した、独立した通信が実施される。

また、図１に示すネットワークに接続された通信端末を用いて、リング型光ネットワークシステム介して、所定のスイッチ１に対するバイパス解除命令が、遠隔より送信されたとする。

所定のスイッチ１の制御部（図示せず）において、当該所定のスイッチ１に対するバイパス解除命令の信号を検出すると、所定のスイッチ１では、バイパス解除を実施する。つまり、所定のスイッチ１では、バイパス解除の命令を受信したとき、所定のスイッチ１はレイヤー２のスイッチング動作を再開し、支線ＬＡＮ２０側へのデータの伝送も行い、幹線ＬＡＮ側光トランシーバＴ１，Ｔ２を介して、両ポートＰ１，Ｐ２間でデータを送受信する（バイパス解除）。なお、バイパス解除後においても、所定のスイッチ１の電源はＯＮ状態である。

このように、本実施の形態に係るスイッチ１では、バイパス処理後においても、電源ＯＮであり、バイパスされていない状態と同様に、データは、バイパス処理が実施されているスイッチ１の回路内に流れ、制御部において自身に対する命令か否かの判別は行っている。

なお、図１に示すネットワークに接続された通信端末を用いて、リング型光ネットワークシステム介して、所定のスイッチ１に対する遮断処理命令が、遠隔より送信されたとする。

この場合には、所定のスイッチ１の制御部（図示せず）において、当該所定のスイッチ１に対する遮断処理命令の信号を検出すると、所定のスイッチ１では、上記バイパス処理でなく、所定のスイッチ１におけるポートＰ１，Ｐ２間の双方向通信を遮断する遮断処理を実施する。なお、遮断処理が実施されているスイッチ１に接続されている支線ＬＡＮ２０において、電源ＯＮである当該スイッチ１を介した、独立した通信が実施される。

上記の通り、遮断処理後においても、所定のスイッチ１の電源はＯＮ状態のままである。したがって、所定のスイッチ１は、遮断処理を行いつつ、内部においての動作を行うことができ、また、幹線ＬＡＮ１０から完全に切り離されてしまうことがなく、幹線ＬＡＮ１０からの所定のスイッチ１に対するアクセス可能状態が維持される。なお、遮断処理が実施されているスイッチ１に接続されている支線ＬＡＮ２０において、電源ＯＮである当該スイッチ１を介した、独立した通信が実施される。

上記通信端末から、所定のスイッチ１に対して、遮断解除命令が送信された場合には、所定のスイッチ１の制御部（図示せず）において遮断解除命令の信号を検出し、所定のスイッチ１では、所定のスイッチ１におけるポートＰ１，Ｐ２間の双方向通信を再開する（通常のレイヤー２のスイッチ動作を再開する）。

以上のように、本実施の形態に係るリング型光ネットワークシステムは、スイッチ１内の内部動作により、スイッチ１内において自動的にバイパス処理を行っている。

したがって、ユーザの作業を要することなく、また塵埃が侵入することなく、簡単に光のバイパスを行うことができる。また、バイパス用の機器を別途設ける必要がないので、システム全体の大型化は発生しない。また、バイパス処理による光伝送損失増加を抑制することもできる。また、本実施の形態に係るリング型光ネットワークシステムでは、ネットワークの何れかに接続されている通信端末から（遠隔より）、スイッチ１に対するバイパス処理を実施することができる。さらに、バイパス処理後においても、スイッチ１の電源はＯＮ状態のままである。したがって、バイパス処理後においても、遠隔よりバイパス解除を実施することができ、バイパス処理が実施されているスイッチ１に接続されている支線ＬＡＮ２０において、独立した通信が実施される。

なお、実施の形態１に記載の機能（構成）および実施の形態２に記載の機能を兼ね備えるスイッチ１を構成することも可能である。この場合には、ユーザは、当該スイッチ１を、どちらの機能として使用するかを選択することができる。

１ スイッチ
２ 光ファイバー
１０ 幹線ＬＡＮ
２０ 支線ＬＡＮ
５Ａ，５Ｂ プリズム
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 光
Ｐ１，Ｐ２ ポート
Ｔ１，Ｔ２ 幹線ＬＡＮ側光トランシーバ

Claims (3)

1. 複数のスイッチを環状に配置させ、前記スイッチ間を光ファイバー伝送路である幹線ＬＡＮで接続して構成される、リング型光ネットワークシステムにおいて、
   前記スイッチは、
   前記幹線ＬＡＮに接続される二つのポートを、備えており、
   前記スイッチは、
   一方の前記ポートから入力される光を、支線ＬＡＮ側に伝送することなく、他方の前記ポートへと導く、バイパス処理を行う、
   ことを特徴とするリング型光ネットワークシステム。
2. 前記スイッチは、
   光路を変更させる光路変更部を、さらに備えており、
   前記スイッチは、
   当該スイッチの電源ＯＦＦに起因して、前記光路変更部を駆動させ、前記バイパス処理を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載のリング型光ネットワークシステム。
3. 前記スイッチは、
   前記バイパス処理を行う旨のデータを受信したとき、前記バイパス処理を行い、当該バイパス処理後も当該スイッチの電源をＯＮにする、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリング型光ネットワークシステム。

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