JP6387682B2 - 局側通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、冗長構成を有するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの局側通信装置に関するものであり、特に、予備系の構成に光スイッチを使用する装置に関するものである。

冗長構成を有するＰＯＮシステムにおいて、予備系の構成に光スイッチを使用する場合、その光スイッチは機械的に動作するものが多いため、故障について考慮する必要がある。光スイッチの故障検出方法としては、局側通信装置内の正常系局側インターフェースユニット（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ：ＯＳＵ）の光受信レベルと、光スイッチで切替接続された予備系ＯＳＵの光受信レベルを比較することで、光スイッチに関する故障を診断する方法がある（例えば、特許文献１）。

国際公開公報ＷＯ２０１３／０７７２４９

従来の故障診断方法は、正常系ＯＳＵの光受信レベルと、光スイッチで切替接続された予備系ＯＳＵの光受信レベルを比較することで、光スイッチの正常／故障を判断していたので、例えば、光スイッチが期待する接点とは異なる接点で接続された場合でも、正常と誤判断してしまう問題があった。

この発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、局側通信装置が、子局通信装置と接続され、当該子局通信装置が送信する上りフレームを受信する正常系局側インターフェースユニットと、光スイッチを切り替えて、前記正常系局側インターフェースユニットに代わり前記上りフレームを受信する予備系局側インターフェースユニットと、故障診断時は全てのフレームを後段へ転送し、前記故障診断時以外はフレーム受信不可と判断したフレームを破棄するフレーム受信処理部と、前記予備系局側インターフェースユニットが受信し前記フレーム受信処理部から転送された前記全ての上りフレームから、当該上りフレームの送信元子局通信装置の固有情報を抽出する受信フレーム情報抽出部と、前記受信フレーム情報抽出部により抽出された前記固有情報と、前記正常系局側インターフェースユニットに接続された子局通信装置の固有情報とを比較し、同一の場合に前記光スイッチを正常と判断する前記故障診断を実施する光スイッチ故障診断部を備えることで、光スイッチの故障診断を実施するようにしたものである。

以上のように、この発明によれば、予備系局側インターフェースユニットで受信した全ての上りフレームから抽出された子局通信装置の固有情報と、正常系局側インターフェースユニットに接続された子局通信装置の固有情報とを比較することで、光スイッチの故障診断を実施するように構成したので、光スイッチの接続中の接点が正常状態（期待される接点と接続されている）か否かの故障診断を実施することができる。

この発明の実施の形態１によるＰＯＮシステムの全体構成図である。 この発明の実施の形態１によるＰＯＮシステムにおける自己診断動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による管理情報リストを示す図である。 この発明の実施の形態１によるフレーム抽出結果リストを示す図である。 この発明の実施の形態２によるＰＯＮシステムの全体構成図である。 この発明の実施の形態２によるＰＯＮシステムにおける自己診断動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、図に基づいて説明する。図１は、実施の形態１の冗長構成を有したＰＯＮシステム（以下、ＰＯＮプロテクションシステム）の全体構成図を示す。

図１において、ＰＯＮプロテクションシステムは、上位ネットワーク（図示なし）に接続する上位スイッチ１、ＯＬＴ（局側通信装置）２、光スイッチ部５、およびＯＮＵ（子局通信装置）８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）を含み構成される。ＯＬＴ２は、ＯＬＴ制御部３とＯＳＵ（局側インターフェースユニット）４（正常系ＯＳＵ４ａ、４ｂ、４ｃ、予備系ＯＳＵ４ｄ）を備える。光スイッチ部５は、光スイッチ６と光スイッチ制御部２２、およびスプリッタ２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）を備える。ＯＮＵ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）は、それぞれ伝送路７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を介して光スイッチ部５に接続される。

上位ネットワークから送信される下りフレーム（光信号）は、上位スイッチ１から、各正常系ＯＳＵ４ａ、４ｂ、４ｃのいずれかと、光スイッチ部５、および伝送路７を介して、各ＯＮＵ８まで伝送される。同様に上りフレームは、各ＯＮＵ８から、伝送路７、光スイッチ部５、各正常系ＯＳＵ４ａ、４ｂ、４ｃのいずれかを介して、上位スイッチ１まで伝送される。

次に、光スイッチ６の故障を診断する（以下、自己診断）動作を説明する。図２は、自己診断動作を示すフローチャートである。図２において、最初に、ＯＬＴ制御部３にコマンドが入力されることにより、このコマンド入力を受けて、光スイッチ故障診断部１０は、光スイッチ状態管理部１２に光スイッチ切替指示信号を送信する。光スイッチ状態管理部１２は、光スイッチ切替指示信号を受けて、光スイッチ部５へ切替信号を送信する。光スイッチ部５において、光スイッチ６は、光スイッチ状態管理部１２から光スイッチ制御部２２を介して切替信号を受信し、スイッチが切り替わり接点（＃１）２３ａが接続状態となる（ステップＳ１）。

続いて、予備系ＯＳＵ４ｄは、上りフレーム（光信号）のＰＯＮ制御フレームからＯＮＵの管理情報を抽出する。通常（自己診断時以外の場合）、予備系ＯＳＵ４ｄは、正常系ＯＳＵ４ａ、４ｂ、４ｃとは異なり、各ＯＮＵ８からバーストで送信される上りフレーム（バースト光信号）を受信するタイミングを把握できないため、それらの上りフレームを正常に受信できず破棄してしまう。本発明の自己診断時においては、予備系ＯＳＵ４ｄが、それらの上りフレームからＰＯＮ制御フレーム、ＯＡＭフレームを抽出できるように次のとおり動作する。

すなわち、光スイッチ故障診断部１０は、フレーム情報抽出指示信号を予備系ＯＳＵ４ｄに送信する。予備系ＯＳＵ４ｄの受信フレーム抽出制御部１４ｂは、光スイッチ故障診断部１０よりフレーム情報抽出指示信号を受信し、光受信部１９ｂおよびフレーム受信処理部２５ｂに、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ時の受信処理と同様のバースト受信タイミングに拠らないフレーム受信処理を指示（全フレーム受信指示）する。また、受信フレーム情報抽出部１３ｂへフレーム情報の抽出指示を送信する。フレーム受信処理部２５ｂは、通常、受信フレームの正常性等をチェックし、フレーム受信可否を判断するが、全フレーム受信指示に基づき、受信フレームのＬＬＩＤのチェック、およびＬＬＩＤの不一致によるフレームの破棄は行わず、全ての受信フレームを後段へ転送する。

これにより、バースト受信タイミングを把握できない予備系ＯＳＵ４ｄにおいても、ある程度の割合の上りフレームを正常に受信できるようになる。受信フレーム情報抽出部１３ｂは、正常に受信できた上りフレームから、上りフレームの送信元であるＯＮＵの固有情報（例えば、ＯＮＵのＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤなど）を抽出する。

ここで、ＯＮＵ８からの上りフレームの流れに沿って、自己診断動作を説明する。ＯＮＵ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、それぞれバーストで上りフレームを伝送路７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、およびスプリッタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して、光スイッチ６へ送信する。光スイッチ６が、前述のステップＳ１の動作により、接点（＃１）２３ａに接続されているため、予備系ＯＳＵ４ｄは、光スイッチ６を介して、正常系ＯＳＵ４ａへ送信される上りフレームと同じ上りフレームを受信する。

自己診断時の予備系ＯＳＵ４ｄにおいて、上りフレームは、ＷＤＭカプラ２１ｂを介して光受信部１９ｂで光信号から電気信号に変換される。そして、フレーム受信処理部２５ｂで破棄されることなく処理され、フレーム分離部１５ｂに到達する。フレーム分離部１５ｂは、上りフレームの中から、ＰＯＮ制御フレーム（例えばＲｅｐｏｒｔ情報）や、ＯＡＭフレームなどを分離する。受信フレーム情報抽出部１３ｂは、それらの分離されたフレームから、ＯＮＵ管理情報のみを抽出し、抽出した結果をリスト化する（ステップＳ４）。ここで、一回に抽出する時間は、例えば一秒程度である（ステップＳ３）。図４は、ＰＯＮ制御フレームの”Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ”から、ＯＮＵ管理情報として抽出されたＯＮＵのＭＡＣアドレスのリストの例を示す。その他、ＯＮＵ管理情報としては、ＬＬＩＤを用いることもできる。

リスト化された抽出結果は、受信フレーム抽出制御部１４ｂを介して、制御部３の光スイッチ故障診断部１０へ送信され、光スイッチ故障診断部１０がそれらのＯＮＵ管理情報を受信する（ステップＳ５）。図３は、受信されるＯＮＵ管理情報リストを示す。光スイッチ故障診断部１０は、全ＯＳＵ／ＯＮＵ情報管理部１１で管理している正常系ＯＳＵ４ａの対向機に相当するＯＮＵ８ａ、８ｂ、８ｃのＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤなどの管理情報を参照し（ステップＳ６）、受信した抽出結果と比較する（ステップＳ７）。

光スイッチ故障診断部１０は、全ＯＳＵ／ＯＮＵ管理情報部１１の管理する上記管理情報と、受信した抽出結果との間で、一つでも同一の情報が存在するか否かの判定を行い（ステップＳ８）、同一の情報が存在する場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、正常系ＯＳＵ４ａに対する予備系は正常であり、光スイッチ６の接点（＃１）２３ａが正常であるとの診断結果を警報処理部９へ送信する（ステップＳ９）。一方、上記同一の情報が全く存在しない場合は（ステップＳ６のＮｏ）、光スイッチ６が故障しているとの診断結果を警報処理部９へ送信する。警報処理部９は、光スイッチ６の接点（＃１）２３ａが故障していることを、警報として通知する（ステップＳ１０）。

光スイッチ６の接点（＃１）２３ａについて確認した後は、同様の手順で、接点（＃２）２３ｂ〜接点（＃ｎ）２３ｃへ順次切り替えて接続し、自己診断動作を随時行う（ステップＳ１１）。何れの接点へ切り替えた場合でも、参照した管理情報の中に、抽出したＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤ（ＯＮＵ管理情報）が存在すれば、光スイッチ６の接続中の接点が正常状態であると判断できる。

以上のように、実施の形態１においては、予備系ＯＳＵ４ｄがバースト受信タイミングに拠らないフレーム受信処理を行い、正常に受信できた上りフレームから、上りフレームの送信元であるＯＮＵの固有情報を抽出し、管理情報との整合性を判断するように構成したので、判断結果に基づき、光スイッチ６の接続中の接点が正常状態であるか否かを判断する自己診断を実施することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２を、図に基づいて説明する。図５は、実施の形態２の冗長構成を有したＰＯＮシステムの全体構成図を示す。上位スイッチ１、ＯＬＴ２、光スイッチ部５の構成は、実施の形態１と同様であり、説明を省略する。実施の形態１では、ＯＬＴ２に含まれる正常系ＯＳＵ４ａ、４ｂ、４ｃは、いずれも対向するＯＮＵが少なくとも１台以上設置・接続されていた。しかし、図５では、正常系ＯＳＵ４ｂには、対向ＯＮＵが１台も設置されていない。すなわち、本実施の形態２では、ＯＬＴ２がスタンバイ状態の正常系ＯＳＵ４ｂを含む場合の自己診断動作を示す。

図６は、本発明の自己診断動作を示すフローチャートである。図２に示す実施の形態１の自己診断動作のステップＳ１（図６において、ステップＳ１０４が対応する）の前に、制御部３の光スイッチ故障診断部１０が、全ＯＳＵ／ＯＮＵ情報管理部１１の管理する管理情報を参照する。そして、ＯＳＵ４ａが運用状態となっているのか、スタンバイ状態になっているのかを、管理情報のうちの”対向ＯＮＵのステータス”により確認する（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１において、ステータスが「認証中」の対向ＯＮＵが１台でもあれば（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、ＯＳＵ４ａが運用状態にあると判断し、実施の形態１と同様の自己診断動作を実施する。すなわち、光スイッチ故障判断部１０からの光スイッチ切替指示信号により光スイッチ６を接点（＃１）２３ａへ切り替え（ステップＳ１０４）、光スイッチ故障判断部１０から、フレーム情報抽出指示信号を受けた予備系ＯＳＵ４ｄが、光スイッチ６に接続されるＯＮＵ８の管理情報（ＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤなど）を受信フレームから抽出する（ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７）。続いて、光スイッチ故障診断部１０が、全ＯＳＵ／ＯＮＵ情報管理部１１の管理情報と、上記ステップで抽出した管理情報とを比較する（ステップＳ１０８〜ステップＳ１１０）。同一の情報が存在する場合（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、光スイッチ６の接点（＃１）２３ａが正常であるとの診断結果を警報処理部９へ送信する（ステップＳ１１２）し、同一の情報が全く存在しない場合は（ステップＳ１１１のＮｏ）、光スイッチ６が故障しているとの診断結果を警報処理部９へ送信する（ステップＳ１１３）。

一方、ステータスが「認証中」の対向ＯＮＵが１台もない場合は（ステップＳ１０２のＮｏ）、ＯＳＵ４ａがスタンバイ状態であると判断し、ＯＳＵ４ａの自己診断はスキップする（ステップＳ１０３からステップＳ１１４へ）。その後は、同様の手順で、接点（＃２）２３ｂ〜接点（＃ｎ）２３ｃへ順次切り替えて接続し、自己診断動作を随時行う（ステップＳ１１５）。

以上のように、実施の形態２においては、自己診断の前段階として、正常系ＯＳＵ４ａ，４ｂ，４ｃの運用状態を判断し、スタンバイ状態であるＯＳＵの自己診断をスキップするように構成したので、実施の形態１の作用効果に加えて、ＯＬＴ２にスタンバイ状態のＯＳＵが存在する場合にも、自己診断動作を実施することが可能になる。

１ 上位スイッチ
２ 局側通信装置（ＯＬＴ）
３ 監視制御ユニット
４ 局側インターフェースユニット（ＯＳＵ）
５ 光スイッチ部
６ 光スイッチ
７ 伝送路
８ 子局通信装置（ＯＮＵ）
９ 警報処理部
１０ 光スイッチ故障診断部
１１ ＯＳＵ／ＯＮＵ情報管理部
１２ 光スイッチ状態管理部
１３ 受信フレーム情報抽出部
１４ 受信フレーム抽出制御部
１５ フレーム分離部
１９ 光受信部
２１ ＷＤＭカプラ
２２ 光スイッチ制御部
２３ 光スイッチ
２４ スプリッタ
２５ フレーム受信処理部

Claims (2)

1. 子局通信装置と接続され、当該子局通信装置が送信する上りフレームを受信する正常系局側インターフェースユニット、
   光スイッチを切り替えて、前記正常系局側インターフェースユニットに代わり前記上りフレームを受信する予備系局側インターフェースユニット、
   故障診断時は全てのフレームを後段へ転送し、前記故障診断時以外はフレーム受信不可と判断したフレームを破棄するフレーム受信処理部、
   前記予備系局側インターフェースユニットが受信し前記フレーム受信処理部から転送された前記全ての上りフレームから、当該上りフレームの送信元子局通信装置の固有情報を抽出する受信フレーム情報抽出部、
   前記受信フレーム情報抽出部により抽出された前記固有情報と、前記正常系局側インターフェースユニットに接続された子局通信装置の固有情報とを比較し、同一の場合に前記光スイッチを正常と判断する前記故障診断を実施する光スイッチ故障診断部
   を備える局側通信装置。
2. 前記光スイッチ故障診断部は、前記正常系局側インターフェースユニットに接続された前記子局通信装置のステータスを判断し、当該子局通信装置が運用状態である場合に前記故障診断を実施する
   ことを特徴とする請求項１に記載の局側通信装置。

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