JP5322617B2

JP5322617B2 - 通信装置

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Publication number: JP5322617B2
Application number: JP2008320077A
Authority: JP
Inventors: 浩之佐藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: JP2010147594A

Description

本発明は、光プロテクション機能を備える通信装置に関する。

ＯＡＤＭ（Optical Add-Drop Multiplexer：光波長挿入分岐モジュール）を用いた波長多重光ネットワークにおける重要な機能の１つに光プロテクション機能がある。通常、波長多重光ネットワークにおける光プロテクション機能では、送信装置が１：２光カプラで現用系、予備系に光信号を分岐して送信を行い、受信装置で光信号を受信し２ｘ１光スイッチや２：１光カプラにより合波（予備系は光信号を停止）する。現用系に障害が発生したときに系を切り替えることにより、光プロテクションを実現する。このような技術が、下記特許文献１〜３において開示されている。

特開平０６−２４４７９６号公報特開２００６−２１７０１０号公報特開２００３−２６４５５８号公報

しかしながら、上記特許文献１，上記特許文献２では、受信装置のＩＦモジュールからクライアント側装置への光信号の出力後の処理が光カプラによる合波のみであるため、ＩＦモジュールから光カプラで合波するまでの間で障害が発生した場合は切り替え制御ができない、という問題があった。

また、上記特許文献３では、光カプラによる合波ではなく専用スイッチが切り替えを制御し、各ＩＦモジュールからの光信号の障害検出機能を具備しているため、上記のような問題は発生しないが、専用スイッチを必要とするため装置が高価になる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＩＦモジュールから光カプラ間で発生した障害を検出し、系の切り替えを簡易に実現可能な光プロテクション機能を備える通信装置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、波長多重ネットワークとクライアント側装置とを自通信装置経由で接続する構成において、２つのＩＦモジュールをプロテクションペアとして備え、一方を現用系のＩＦモジュールとし、他方を予備系のＩＦモジュールとして運用し、波長多重光ネットワークの１＋１光プロテクションを実現する通信装置であって、現用系および予備系のＩＦモジュールから前記クライアント側装置への光信号の出力または出力の停止を指示するプロテクション制御手段、を備え、さらに、現用系および予備系のＩＦモジュールが、前記クライアント側装置から受信した光信号を監視し、当該クライアント側装置により埋め込まれた障害通知を検出する障害通知モニタ手段と、前記プロテクション制御手段からの指示に基づいて、前記クライアント側装置へ光信号を出力するか、または、前記クライアント側装置への光信号の出力を停止する光出力制御手段と、をそれぞれ備え、現用系および予備系の両方の障害通知モニタ手段により障害通知が検出された場合は、現用系の障害通知モニタ手段が、前記プロテクション制御手段に対して切替要求を通知し、前記プロテクション制御手段は、現用系の障害通知モニタ手段により通知された切替要求に基づいて各光出力制御手段に対して光信号の出力または出力の停止を指示することを特徴とする。

この発明によれば、ＩＦモジュールから光カプラ間で発生した障害を検出し、系の切り替えを簡易に実現することができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信装置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装置の実施の形態１の構成例を示すブロック図である。通信装置１０は、ＯＡＤＭ（Optical Add-Drop Multiplexer）部１１と、ＩＦ部１２−１，１２−２と、光カプラ１５，１６と、プロテクション制御部１９と、を備える。また、ＩＦ部１２−１，１２−２は、それぞれ、ネットワーク側障害検出部１３−１，１３−２と、光出力制御部１４−１，１４−２と、クライアント側障害検出部１７−１，１７−２と、障害通知モニタ部１８−１，１８−２と、を備える。

通信装置１０は、ＯＡＤＭ部１１を介して波長多重光ネットワークと接続する。また、光インタフェース２０，２２を介してクライアント側装置２１と接続する。ＯＡＤＭ部１１は、波長多重光ネットワークから必要な波長の光信号のみを分岐（ドロップ）および挿入（アッド）する。ＩＦ部１２−１，１２−２は、クライアント側装置２１の光インタフェースを終端し、波長多重光ネットワークとのインタワークを実現する。ネットワーク側障害検出部１３−１，１３−２は、波長多重光ネットワーク側からの光信号の障害検出を行う。障害を検出した場合、または上流の通信装置からインライン通知されるクライアント側装置（上流の通信装置と接続するクライアント側装置）の光信号の障害を検出した場合、プロテクション制御部１９に対して切替要求＃１を通知する。光出力制御部１４−１，１４−２は、クライアント側装置２１に対する光信号の出力を制御する。光カプラ１５は、光出力制御部１４−１，１４−２からの光信号を２：１合波する。

光カプラ１６は、クライアント側装置２１からの光信号を１：２分岐する。クライアント側障害検出部１７−１，１７−２は、クライアント側装置２１からの光信号の障害検出を行う。障害を検出した場合、下流の通信装置等にインラインで通知する。障害通知モニタ１８−１，１８−２は、クライアント側装置２１からの光信号にインラインで埋め込まれている障害通知（クラインアント側装置２１が入力した光信号において障害を検出した場合、対向装置である通信装置１０に行う通知）をモニタする。障害通知を検出した場合、プロテクション制御部１９に対して切替要求＃２を通知する。プロテクション制御部１９は、切替要求＃１または切替要求＃２を受信した場合、受信した内容に基づいて現用系と予備系を切り替えるための切替制御情報を通知する。プロテクション制御部１９が適切に系を切り替える制御を行うことにより、通信装置１０は、１＋１光プロテクションを実現する。

光インタフェース２０，２２は、通信装置１０と、クライアント側装置２１とを接続する。クライアント側装置２１は、通信装置１０を介して波長多重光ネットワークと接続する装置である。

つづいて、本実施の形態の光プロテクション動作について説明する。ここでは、ＩＦ部１２−１，１２−２をプロテクションペアとし、ＩＦ部１２−１が現用系、ＩＦ部１２−２が予備系として運用している状態において、ＩＦ部１２−１の光出力制御部１４−１と光カプラ１５間で障害が発生した場合を想定する。

通信装置１０では、ＯＡＤＭ部１１が、波長多重光ネットワークから自装置宛の光信号をドロップ（分岐）し、プロテクションペアとなるＩＦ部１２−１，１２−２へ転送する。ＩＦ部１２−１，１２−２内のネットワーク側障害検出部１３−１，１３−２では、ネットワーク側から入力された光信号を常時チェックする。

その後、光出力制御部１４−１，１４−２から光信号を出力する。ここでは、ＩＦ部１２−１が現用系、ＩＦ部１２−２が予備系であるため、現用系のＩＦ部１２−１の光出力制御部１４−１がクライアント側装置２１へ光信号を出力し、予備系のＩＦ部１２−２の光出力制御部１４−２は光信号を出力しない。この段階では障害が検出されていないため、光出力制御部１４−１，１４−２はそれぞれ出力および停止を継続する。光カプラ１５は、現用系の光出力制御部１４−１からクライアント側装置２１への光信号を２：１合波し、光インタフェース２０を介して出力する。

ここで、光出力制御部１４−１と光カプラ１５間で障害が発生すると、クライアント側装置２１は、通信装置１０からの光信号の入力異常を検出する。クライアント側装置２１は、通信装置１０に対する光信号を出力する際、障害通知を、信号のヘッダ部分や未使用部分等に埋め込む。

通信装置１０では、光カプラ１６がクライアント側装置２１からの光信号を入力し、１：２分岐してプロテクションペアとなるＩＦ部１２−１，１２−２へ転送する。ＩＦ部１２−１，１２−２では、それぞれ、クライアント側障害検出部１７−１，１７−２が、クライアント側装置２１から入力した光信号を常時チェックする。ここでは、光信号の障害を検出しない。つぎに、障害通知モニタ部１８−１，１８−２は、光信号をモニタし、上記のように埋め込まれた障害通知（光出力制御部１４−１と光カプラ１５間での障害に起因する光信号の入力障害を検出したクライアント側装置２１が対向装置である通信装置１０に行う通知）を検出する処理を行う。そして、障害通知が検出された場合、プロテクション制御部１９へ切替要求＃２を通知する。

このとき、障害通知を検出した障害通知モニタ部１８−１，１８−２の両方がプロテクション制御部１９へ切替要求＃２を通知すると、現用系／予備系の両系が障害と認識し、切り替えが発生しないことが考えられる。そのため、ここでは、現用系の障害通知モニタ部１８−１のみが切替要求＃２を通知することとする。

障害通知モニタ部１８−１，１８−２は、クライアント側装置からの光信号をＯＡＤＭ部１１へ転送し、ＯＡＤＭ部１１は、他装置宛の光信号を波長多重光ネットワークへアッド（挿入）する。

プロテクション制御部１９は、障害通知モニタ部１８−１からの切替要求＃２により現用系で障害が発生したことを認識する。そのため、プロテクション制御部１９は、切替制御情報を通知し、現用系の光出力制御部１４−１に光信号の出力停止を、予備系の光出力制御部１４−２に光信号の出力を指示する。これにより、現用系においてＩＦ部１２−１の光出力制御部１４−１から光カプラ１５による合波までの間の経路で障害が発生した場合においても、系の切り替えを行うことができる。

なお、ＩＦ部１２−１が現用系、ＩＦ部１２−２が予備系として運用している場合において、プロテクション制御部１９が、ネットワーク側障害検出部１３−１，１３−２および障害通知モニタ部１８−１，１８−２から、１つまたは複数の切替要求を受信した場合、切替制御情報を以下の様に生成する。

障害通知モニタ部１８−１からの切替要求＃２のみを受信した場合、プロテクション制御部１９は、光出力制御部１４−１の光信号の出力を停止し、光出力制御部１４−２から光信号を出力する通知を行う。

ネットワーク側障害検出部１３−１からの切替要求＃１のみを受信した場合、プロテクション制御部１９は、光出力制御部１４−１の光信号の出力を停止し、光出力制御部１４−２から光信号を出力する通知を行う。

ネットワーク側障害検出部１３−１からの切替要求＃１および障害通知モニタ部１８−１からの切替要求＃２を受信した場合、プロテクション制御部１９は、光出力制御部１４−１の光信号の出力を停止し、光出力制御部１４−２から光信号を出力する通知を行う。

障害通知モニタ部１８−１からの切替要求＃２およびネットワーク側障害検出部１３−２からの切替要求＃１を受信した場合、プロテクション制御部１９は、光出力制御部１４−１は光信号の出力を継続し、光出力制御部１４−２は光信号の出力停止を継続する通知を行う（現状維持）。

ネットワーク側障害検出部１３−１，１３−２からの切替要求＃１を受信した場合、プロテクション制御部１９は、光出力制御部１４−１は光信号の出力を継続し、光出力制御部１４−２は光信号の出力停止を継続する通知を行う（現状維持）。

ネットワーク側障害検出部１３−２からの切替要求＃１のみを受信した場合、プロテクション制御部１９は、光出力制御部１４−１は光信号の出力を継続し、光出力制御部１４−２は光信号の出力停止を継続する通知を行う（現状維持）。

以上説明したように、本実施の形態では、ＩＦ部に障害通知モニタ部を備え、クライアント側装置からの障害通知を検出した場合、現用系ＩＦ部の障害通知モニタ部がプロテクション制御部に対して切替要求を通知することとした。これにより、光出力制御部から光カプラ間で発生した障害に対して、系の切り替えを簡易に実現することが可能となる。

なお、ＩＦ部の数、光カプラでの分岐数および合波数を２つの場合について説明したが、これに限定するものではなく、３つ以上の場合についても適用可能である。たとえば、ＩＦ部が３つの場合、１つのＩＦ部を現用系とし、残りの２つのＩＦ部を予備系として運用する。各ＩＦ部の構成は、上記で説明した構成と同等である。プロテクション制御部は、現用系で障害が発生した場合、予備系の中から１つを選択して系を切り替える制御を行う。このとき、通信装置において、入力側の光カプラは光信号を１：３分岐し、出力側の光カプラは光信号を３：１合波する。

実施の形態２．
本実施の形態では、各装置がオートネゴシエーション機能を備える。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。

図２は、本実施の形態の通信装置の構成例を示すブロック図である。通信装置３０は、前述した図１の通信装置１０の構成から、ＩＦ部１２−１，１２−２，プロテクション制御部１９を削除し、ＩＦ部３１−１，３１−２と、プロテクション制御部３３を備える。また、ＩＦ部３１−１，３１−２は、それぞれ、図１のＩＦ部１２−１，１２−２の構成から、障害通知モニタ部１８−１，１８−２を削除し、リモートフォルトモニタ部３２−１，３２−２を備える。

通信装置３０は、オートネゴシエーション機能を備える。ＩＦ部３１−１，３１−２は、クライアント側装置４０の光インタフェースを終端し、波長多重光ネットワークとのインタワークを実現する。リモートフォルトモニタ部３２−１，３２−２は、クライアント側装置４０からのリモートフォルトを検出する。リモートフォルトを検出した場合、プロテクション制御部３３に対して切替要求＃３を通知する。

クライアント側装置４０は、ＧｂＥ（Gigabit Ethernet（登録商標））等のオートネゴシエーションを終端する装置である。

本実施の形態では、クライアント側装置４０がオートネゴシエーションを終端するため、クライアント側装置４０は、入力した光信号に障害を検出した場合、通信装置３０に対してリモートフォルトを通知する。通信装置３０では、光カプラ１６がリモートフォルトを１：２分岐し、現用系および予備系のＩＦ部３１−１，３１−２の両方へ通知する。この場合、実施の形態１における障害通知モニタ部１８−１，１８−２と同様、現用系ＩＦ部のリモートフォルトモニタ部のみが切替要求＃３を通知する。具体的には、ＩＦ部３１−１のリモートフォルトモニタ部３２−１が、プロテクション制御部３３へ切替要求＃３を通知する。また、リモートフォルトモニタ部３２−１，３２−２は、クライアント側装置４０からの光信号をＯＡＤＭ部１１へ転送する。

プロテクション制御部３３は、リモートフォルトモニタ部３２−１からの切替要求＃３により現用系で障害が発生したことを認識する。そのため、プロテクション制御部３３は、切替制御情報を通知し、現用系の光出力制御部１４−１に光信号の出力停止を、予備系の光出力制御部１４−２に光信号の出力を指示する。これにより、現用系において、ＩＦ部３１−１の光出力制御部１４−１から光カプラ１５による合波までの間の経路で障害が発生した場合においても、系の切り替えを行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態では、ＩＦ部にリモートフォルトモニタ部を備え、クライアント側装置からのリモートフォルトを検出した場合、現用系ＩＦ部のリモートフォルトモニタ部がプロテクション制御部に対して切替要求を通知することとした。これにより、オートネゴシエーションにおけるリモートフォルトを利用する場合についても、光出力制御部から光カプラまでの間で発生した障害に対して系の切り替えを簡易に実現することが可能となる。

なお、実施の形態１と同様、ＩＦモジュール数、光カプラでの分岐数および合波数を２つの場合について説明したが、これに限定するものではなく、３つ以上の場合についても適用可能である。

実施の形態３．
本実施の形態では、プロテクション制御部がタイマ機能を備える。ここでは、現用系ＩＦ部１２−１と光カプラ１５との間、および予備系ＩＦ部１２−２と光カプラ１５との間、の２重障害を想定する。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。

実施の形態１では、現用系ＩＦ部１２−１の光出力制御部１４−１と光カプラ１５との間、および予備系ＩＦ部１２−２の光出力制御部１４−２と光カプラ１５との間において、２重障害が発生した場合、現用系ＩＦ部１２−１と予備系ＩＦ部１２−２の光出力／停止状態を逆転させ、切り替えを実施する。しかし、上記切り替え実施後も、新しい現用系であるＩＦ部１２−２の光出力制御部１４−２と光カプラ１５との間で障害が発生していることから、再度切り替えが発生し、以降、切り替え処理時間の単位で高速に切り替えが繰り返されることになる。

予備系のＩＦ部１２−２と光カプラ１５との間の障害については、切り替えを実施しないと障害なのか正常なのかが判断できないことから、２重障害から１重障害（特に予備系が正常となった場合）に遷移した場合の復旧を考慮すると、予備系の正常性確認を実施するため周期的な切り替えは必要となる。しかしながら、上記のような高速切り替えでは切り替えイベントが多数発生し、システムの運用管理上好ましくない。

そこで、本実施の形態では、プロテクション制御部は、任意に時間設定が可能なタイマを備える。図３は、タイマ機能を持つプロテクション制御部５１を備えた通信装置において、現用系と予備系の切り替えの状態遷移を示す図である。通信装置５０は、プロテクション制御部１９に換えて、タイマ機能を備えるプロテクション制御部５１を備える点が、実施の形態１の通信装置１０と異なる。プロテクション制御部５１は、切替要求＃２に基づく切り替えを実施した時点でタイマを起動し、タイマが満了しない間は、新たに通知された切替要求＃２を無視する。これにより、通信装置５０は、ＩＦ部１２−１，１２−２と光カプラ１５との間で２重障害が発生している場合、タイマ設定時間（システムの運用管理上問題のない間隔にタイマを設定する）で周期的に切り替えを実施することにより、正常に復帰した系を現用系に固定することが可能となる。図３に基づいて、系の切り替え動作を説明する。

図３（ａ）では、ＩＦ部１２−１から切替要求＃２が通知されたため、プロテクション制御部５１は、現用系と予備系を切り替える切替制御情報を通知する。このとき、プロテクション制御部５１は、タイマを起動し、設定した時間が満了するまで、ＩＦ部１２−１，１２−２からの切替要求＃２を受け付けない。

図３（ｂ）においては、ＩＦ部１２−２が運用系となり、ＩＦ部１２−１が予備系となっているが、ＩＦ部１２−２と光カプラ１５との間についても障害が発生しているため、ＩＦ部１２−２から切替要求＃２が通知される。プロテクション制御部５１は、タイマが設定時間を満了したので、ＩＦ部１２−２からの切替要求＃２を受け付け、現用系と予備系を切り替えるための切替制御情報を通知する。なお、この間にＩＦ部１２−１から光カプラ１５間の障害が復旧しているものとする。

図３（ｃ）では、再度、ＩＦ部１２−１が運用系、ＩＦ部１２−２が予備系となる。このとき、ＩＦ部１２−１と光カプラ１５との間に障害はなく、導通は復旧している。ＩＦ部１２−２と光カプラ１５との間の障害は継続しているが、ＩＦ部１２−１，１２−２から切替要求＃２は通知されない。

以上説明したように、本実施の形態では、プロテクション制御部がタイマ機能を備え、設定した時間が満了するまでは切替要求を受け付けないこととした。これにより、光出力制御部から光カプラまでの間において現用系と予備系の両方で障害（２重障害）が発生した場合でも、系の切り替えを高速に繰り返すことを回避することができる。また、いずれか一方の系の障害が復旧したときには、復旧した系を現用系に固定することができる。

なお、本実施の形態では、実施の形態１に基づいて説明したが、実施の形態２に適用することも可能である。

また、本実施の形態では、実施の形態１および２と同様、ＩＦモジュール数、光カプラでの分岐数および合波数を２つの場合について説明したが、これに限定するものではなく、３つ以上の場合についても適用可能である。

以上のように、本発明にかかる通信装置は、波長多重光ネットワークにおける光プロテクションに有用であり、特に、ＩＦ部から光カプラまでの間で発生した障害に対する光プロテクションに適している。

実施の形態１の通信装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態２の通信装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態３の通信装置の構成例と系の切り替えの状態遷移を示す図である。

符号の説明

１０，３０，５０通信装置
１１ＯＡＤＭ部
１２−１，１２−２，３１−１，３１−２ＩＦ部
１３−１，１３−２ネットワーク側障害検出部
１４−１，１４−２光出力制御部
１５，１６光カプラ
１７−１，１７−２クライアント側障害検出部
１８−１，１８−２障害通知モニタ部
１９，３３，５１プロテクション制御部
２０，２２光インタフェース
２１，４０クライアント側装置
３２−１，３２−２リモートフォルトモニタ部

Claims

波長多重光ネットワークとクライアント側装置とを自通信装置経由で接続する構成において、２つのＩＦモジュールをプロテクションペアとして備え、一方を現用系のＩＦモジュールとし、他方を予備系のＩＦモジュールとして運用し、波長多重光ネットワークの１＋１光プロテクションを実現する通信装置であって、
現用系および予備系のＩＦモジュールから前記クライアント側装置への光信号の出力または出力の停止を指示するプロテクション制御手段、
を備え、
さらに、現用系および予備系のＩＦモジュールが、
前記波長多重光ネットワークから受信した光信号を監視し、障害を検出した場合に、第１の切替要求を前記プロテクション制御手段へ出力するネットワーク側障害検出手段と、
前記クライアント側装置から受信した光信号を監視し、当該クライアント側装置により埋め込まれた障害通知を検出した場合に、前記第１の切替要求と異なる光信号経路に基づく第２の切替要求を前記プロテクション制御手段へ出力する障害通知モニタ手段と、
前記プロテクション制御手段からの指示に基づいて、前記クライアント側装置へ光信号を出力するか、または、前記クライアント側装置への光信号の出力を停止する光出力制御手段と、
をそれぞれ備え、
前記プロテクション制御手段は、前記第１の切替要求および前記第２の切替要求の受信状況に基づいて各光出力制御手段に対して光信号の出力または出力の停止を指示する、
ことを特徴とする通信装置。
波長多重光ネットワークとクライアント側装置とを自通信装置経由で接続し、各装置がオートネゴシエーション機能を備える構成において、２つのＩＦモジュールをプロテクションペアとして備え、一方を現用系のＩＦモジュールとし、他方を予備系のＩＦモジュールとして運用し、波長多重光ネットワークの１＋１光プロテクションを実現する通信装置であって、
現用系および予備系のＩＦモジュールから前記クライアント側装置への光信号の出力または出力の停止を指示するプロテクション制御手段、
を備え、
さらに、現用系および予備系のＩＦモジュールが、
前記波長多重光ネットワークから受信した光信号を監視し、障害を検出した場合に、第１の切替要求を前記プロテクション制御手段へ出力するネットワーク側障害検出手段と、
前記クライアント側装置から受信した光信号を監視し、当該クライアント側装置からのリモートフォルトを検出した場合に、前記第１の切替要求と異なる光信号経路に基づく第２の切替要求を前記プロテクション制御手段へ出力するリモートフォルトモニタ手段と、
前記プロテクション制御手段からの指示に基づいて、前記クライアント側装置へ光信号を出力するか、または、前記クライアント側装置への光信号の出力を停止する光出力制御手段と、
をそれぞれ備え、
前記プロテクション制御手段は、前記第１の切替要求および前記第２の切替要求の受信状況に基づいて各光出力制御手段に対して光信号の出力または出力の停止を指示する、
ことを特徴とする通信装置。
さらに、前記プロテクション制御手段は、タイマを備え、前記第２の切替要求の通知を受信したときに当該タイマを起動し、起動してから当該タイマに対して設定された時間が満了するまでの期間については、同一プロテクションペアのＩＦモジュールから第２の切替要求が通知された場合であっても、各光出力制御手段に対して光信号の出力または出力の停止を指示しないことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
ＩＦモジュールの数を３以上とすることを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１つに記載の通信装置。