JP5993353B2 - 光ネットワークシステム - Google Patents
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Description
この光ネットワークシステム1Cは、前記したPONシステムであり、複数のONU(Optical Network Unit)5p,5q,5rが、光ファイバ伝送路と光カプラ7とを介して、OLT(Optical Line Terminal)3aに接続されている。更に、複数のONU5s,5t,5uが、光ファイバ伝送路と光カプラ7とを介して、OLT3bに接続されている。この光カプラ7は、光受動素子であり、1本の光ファイバを分岐させるものである。
ONU5p〜5uは、加入者側に設置されている光回線終端装置であり、不図示の加入者側端末などに接続され、光信号と電気信号との間の変換と、光信号の多重・分離を行うものである。
従来、光ネットワークシステム1Cは、電話局側に設けられた1台のOLT3が、最大32台のONU5をサポートしていた。OLT3は、電話局内の設備であり、故障確率が低いので、このOLT3は多重化されていない。例えばOLT3bが故障した際、このOLT3の配下のONU5s,5t,5uは、一般的に、このOLT3bの修理が完了するまで利用できない。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に於ける光ネットワークシステム1を示す概略の構成図である。
光ネットワークシステム1は、複数のエッジルータ2a〜2cと、複数のOLT3a〜3cと、光スイッチ網4と、複数のONU5p〜5uとを備えている。ここで、各エッジルータ2a〜2cと、各OLT3a〜3cは、同様に接続されて同様に動作するので、代表してエッジルータ2cとOLT3cの構成と動作とを説明する。
エッジルータ2cは、インターネット9上に設けられて、不図示の基幹ネットワークに接続され、例えば外部ノード8と通信可能である。エッジルータ2cは、その配下であるOLT3cと通信可能に接続されている。
OLT3cは、電話局側に設置されており、電気ケーブルによってエッジルータ2cに接続されていると共に、光スイッチ網4を介して各加入者側のONU5p〜5uに接続されている。
(1) 外部ノード8は、ONU5に接続された加入者端末(不図示)に対してIPパケットを送信する。このIPパケットは、エッジルータ2cによって受信される。
(4) OLT3aは、IPパケットを電気信号から光信号に変換し、光スイッチ網4を介してONU5uに転送する。光スイッチ網4は、OLT3cの故障時には、予め決められた救済ノードであるOLT3aとONU5uとを接続する。
これにより、OLT3cが故障しても、他のOLT3aが救済することにより、ONU5uによるアクセスが可能となる。
シーケンスQ10〜Q12は、正常時の動作を示している。外部ノード8が、IPパケットを生成し、そのIPパケットのヘッダの宛先アドレスに、ONU5uに接続された加入者端末(不図示)のアドレスを設定すると、通信シーケンスが開始する。
シーケンスQ10に於いて、外部ノード8は、このIPパケットを送信する。送信したIPパケットは、エッジルータ2cによって受信される。
シーケンスQ11に於いて、エッジルータ2cは、このIPパケットを、配下のOLT3cに転送する。
シーケンスQ12に於いて、OLT3cは、このIPパケットを、電気信号から光信号に変換し、光スイッチ網4を介してONU5uに転送する。これにより、ONU5uは、外部ノード8からIPパケットを受信することができる。
シーケンスQ20に於いて、OLT3cは、自身に故障が発生したことを検知する。
シーケンスQ21に於いて、OLT3cは、自身に故障が発生した旨を、上位のエッジルータ2cに通知する。これにより、エッジルータ2cは、OLT3cに故障が発生したことを検知可能である。
なお、これに限られず、エッジルータ2cは、OLT3cの状態を定期的に監視することによって、OLT3cの故障を検知してもよい。
シーケンスQ30に於いて、外部ノード8は、このIPパケットを送信する。送信したIPパケットは、エッジルータ2cによって受信される。
シーケンスQ31に於いて、エッジルータ2cは、このIPパケットをカプセル化して、宛先アドレスにエッジルータ2aのアドレスを設定する。
シーケンスQ32に於いて、エッジルータ2cは、カプセル化したIPパケットをエッジルータ2aに転送する。
シーケンスQ33に於いて、エッジルータ2aは、カプセル化したIPパケットを逆カプセル化して、元のIPパケットを取り出す。
シーケンスQ34に於いて、エッジルータ2aは、このIPパケットを、配下のOLT3aに転送する。
シーケンスQ35に於いて、OLT3aは、このIPパケットを、電気信号から光信号に変換し、光スイッチ網4を介してONU5uに転送する。これにより、ONU5uは、OLT3cの故障にも関わらず、外部ノード8からIPパケットを受信することができる。
以上説明した第1の実施形態では、次の(A),(B)のような効果がある。
最近の技術トレンドとして、ノード装置の仮想化、および、処理装置の仮想化技術が挙げられる。物理ルータ上に仮想化されたルータは、仮想ルータと呼ばれている。物理ルータが1台であっても、仮想的にIPアドレスが異なる複数の仮想ルータを実現して、複数のルータとして使用可能である。物理サーバ上に仮想化されたサーバは、仮想サーバと呼ばれており、同様に、物理サーバが1台であっても、仮想的にIPアドレスが異なる複数の仮想サーバを実現して、複数のサーバとして使用可能である。
第2の実施形態では、エッジルータ2上に、仮想ルータ21を仮想化して実現している。更に、OLT3が1台であっても、仮想的にIPアドレスが異なる複数の仮想OLT31を実現している。
光ネットワークシステム1Aは、複数のエッジルータ2a〜2cと、複数のOLT3a〜3cと、光スイッチ網4と、複数のONU5p〜5uとを備えている。ここで、各エッジルータ2a〜2cと、各OLT3a〜3cは、同様に接続されて同様に動作するので、代表してエッジルータ2cとOLT3cの構成と動作とを説明する。
エッジルータ2cは、不図示の基幹ネットワークを介してインターネット9に接続され、例えば外部ノード8と通信可能である。エッジルータ2cは、その配下であるOLT3cに接続されている。エッジルータ2cは更に、仮想的にIPアドレスが異なる仮想ルータ21cを実現している。仮想ルータ21cは、インターネット9内の物理的なエッジルータ2上に自由に移動することができる。
OLT3cは、電話局側に設置されており、電気ケーブルによってエッジルータ2cに接続されていると共に、光スイッチ網4を介して各加入者側のONU5p〜5uに接続されている。OLT3cは、仮想的にIPアドレスが異なる仮想OLT31cを実現している。仮想OLT31cは、他の物理的なOLT3上に自由に移動することができる。
図5に示すように、OLT3cで故障が発生している。仮想ルータ21cは、OLT3cの故障を検知したならば、物理的なエッジルータ2a上に移動し、更に、このエッジルータ2aの配下である物理的なOLT3a上に、仮想OLT31cを移動させている。
仮想ルータ21cに付与されているアドレス情報は、図4に示すものと同一なので、外部ノード8が送信したIPパケットは、自動的に仮想ルータ21cへ転送される。
光スイッチ網4は、第1の実施形態と同様に、物理的なOLT3aからONU5uにIPパケットを転送する。このことにより、ONU5uは、不通になることなくインターネット9へのアクセスが可能である。
以上説明した第2の実施形態では、次の(C),(D)のような効果がある。
図6は、第3の実施形態に於ける光ネットワークシステム1Bを示す概略の構成図である。図4に示す第2の実施形態の光ネットワークシステム1Aと同一の要素には同一の符号を付与している。
第3の実施形態に於いて、すべてのエッジルータ2a〜2c、OLT3a〜3c、および、光スイッチ網4は、SDN(Software Defined Network)により実現される。
第3の実施形態の光ネットワークシステム1Bは、第2の実施形態の光ネットワークシステム1Aと同一の構成に加え、SDN−ネットワークコントローラ6(図6では、「SDN−NWコントローラ」と記載している。)と、SDNルータコントローラ63と、SDN−OLTコントローラ64と、SDN光スイッチコントローラ65とを備えている。
エッジルータ2の階層に於いて、物理的なエッジルータ2a〜2cは、シンプルなIPパケットの転送機能を有しており、SDNルータコントローラ63は、エッジルータ2a〜2c上に仮想ルータ21a〜21cを稼働させて、データ転送の経路や条件などを制御する。
SDN−ネットワークコントローラ6は、制御部61と、記憶部62とを備えている。この記憶部62は、想定される故障に対応したネットワークの構成情報621−1〜621−3を格納している。
以上説明した第3の実施形態では、次の(E)のような効果がある。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。
2,2a〜2c エッジルータ
21,21a〜21c 仮想ルータ (仮想エッジルータ)
3,3a〜3c OLT
31,31a〜31c 仮想OLT
4 光スイッチ網
5,5p〜5u ONU
6 SDN−ネットワークコントローラ (ネットワークコントローラ)
61 制御部
62 記憶部
621−1〜621−3 構成情報
63 SDNルータコントローラ
64 SDN−OLTコントローラ
65 SDN光スイッチコントローラ
7 光カプラ
8 外部ノード
9 インターネット
Claims (4)
- 光スイッチ網に接続された複数のOLT(Optical Line Terminal)と、
インターネット上に設けられて、複数の前記OLTのいずれかを配下として当該OLTと通信可能に接続された複数のエッジルータと、
を備え、
前記エッジルータは、配下のOLTの故障を検出したならば、インターネットから受信したIPパケットをカプセル化して、救済ノードである他のエッジルータに送信する、
ことを特徴とする光ネットワークシステム。 - 前記エッジルータは、インターネットからカプセル化された前記IPパケットを受信したならば、当該IPパケットを逆カプセル化したのちに、配下のOLTに送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光ネットワークシステム。 - 光スイッチ網に接続された複数のOLTと、
インターネット上に設けられて、複数の前記OLTのいずれかを配下として当該OLTと通信可能に接続された複数のエッジルータと、
を備え、
各前記OLTは、1または複数の仮想OLTを実現しており、
各前記エッジルータは、前記仮想OLTのいずれかを配下とする仮想ルータを実現しており、
前記仮想ルータは、配下の仮想OLTを実現する前記OLTの故障を検知したならば、当該OLTが実現していた前記仮想OLTを、他のOLTの上で実現するように移動させると共に、前記光スイッチ網の接続を変更する、
ことを特徴とする光ネットワークシステム。 - 光スイッチ網に接続された複数のOLTと、
インターネット上に設けられて、複数の前記OLTのいずれかを配下として当該OLTと通信可能に接続された複数のエッジルータと、
前記光スイッチ網、複数の前記OLT、および、複数の前記エッジルータを統括して制御する制御部、並びに、いずれかの前記OLTの故障を救済する構成情報を格納する記憶部を有するネットワークコントローラと、
を備えることを特徴とする光ネットワークシステム。
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