通信装置および通信装置の障害検出方法

【課題】
データトラフィック量が事前に予測できない信号に対しても、主信号帯域に影響を及ぼすことなく、通信網内での通信経路障害検出を検出する。
【解決手段】
通信ネットワークに接続され、対向する通信装置へ主信号を送信する送信処理部と、対向する通信装置から主信号を受信する受信処理部を備えた通信装置において、前記送信処理部は、送信する主信号の帯域の空きを検出する主信号検出部と、前記主信号検出部において前記主信号の帯域に空きを検出した場合、保守運用信号を生成する保守運用信号生成部と、前記主信号に前記生成された保守運用信号を挿入する保守運用信号挿入部と、を備え、前記受信処理部は、受信した主信号に障害を検出した場合は、第１の障害情報を出力する主信号検出部と、受信した保守運用信号から障害を検出した場合は、第２の障害情報を出力する保守運用信号検出と、を備えたことを特徴とする通信装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周期信号と非周期信号を混在して収容する通信装置における、通信網内の障害を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信キャリアのバックボーンネットワークのフルＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）・Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）化が進展しているが、旧来から存在する、時分割多重技術を用いる例えばＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ技術をベースとするバックボーンネットワークと、新しく登場し始めた、パケット形式で情報を伝達する例えばＩＰ・Ｅｔｈｅｒｎｅｔ技術をベースとするバックボーンネットワークが並存する状況となっていた。
【０００３】
このような状況を受け、ネットワーク並存による設備、保守の非効率化を解消する為に、旧来のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号をＩＰ・Ｅｔｈｅｒｎｅｔパケット化することにより、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ技術をベースとするバックボーンネットワークを、ＩＰ・Ｅｔｈｅｒｎｅｔベースのバックボーンネットワークに集約する為の検討が行われている。例えばＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）ＲＦＣ５６５４、ＲＦＣ５８６０などでＭＰＬＳ―ＴＰ（ＭＰＬＳ―ＴｒａｎｓｐｏｒｔＰｒｏｆｉｌｅ）が検討されている。
【０００４】
ここで、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）は、マルチプロトコルに対応し、複数のネットワークレイヤーを扱うことが可能な技術である。ＭＰＬＳは、Ｌａｂｅｌ（ラベル）という短い固定情報をパケットに付加して高速にフォワーディングする技術で、通常のルーティングのようにＩＰアドレスを見る代わりに、ラベルという固定情報を見てパケットを送るため、高速な送受信が可能になる。このＭＰＬＳによりフォワーディングされるラベル・パケットの道筋を、１本のパスのように扱うことが可能である。ＭＰＬＳ―ＴＰを採用したネットワークでは、各ノードのラベルテーブルを制御することによって、ＩＰネットワークに明示的なルートを提供し、特定ルートにパケットが集約を防止することにより、リンクの使用効率を高めることが可能となる。
【０００５】
また、ＭＰＬＳ―ＴＰでは、ＩＰ・Ｅｔｈｅｒｎｅｔパケット化した際に高品質で安定したデータ転送を支援する為に、ＩＴＵ−ＴＹ．１７１０、Ｙ．１７１１において、ＯＡＭ（ＯｐｅｒａｔｉｏｎＡｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）機能と呼ばれる保守運用機能を提供している。ＯＡＭの代表的な例として、ＣＶ（ＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、ＦＤＩ（ＦｏｒｗａｒｄＤｅｆｅｃｔＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＢＤＩ（ＢａｃｋｗａｒｄＤｅｆｅｃｔＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＦＦＤ（ＦｉｒｓｔＦａｉｌｕｒｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。
【０００６】
ＣＶとＦＦＤは、ＭＰＬＳパケットのＥｎｄｔｏＥｎｄの正常性を確認するための機能であり、送信端ポイントであるＭＰＬＳ装置内のＵＮＩ（ＵｓｅｒＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅ）から挿入され、受信端ポイントであるＭＰＬＳ装置内のＵＮＩで終端される。ＣＶ及びＦＦＤは、パケット単位で一定時間ごとに、対向側装置に向け送信され、対向側装置でＣＶ及びＦＦＤを監視することによって、通信経路の障害を検出する。しかしながら、通信経路の帯域と言う観点からＣＶ及びＦＦＤを見ると、パケット数の増加及び挿入周期を短くすることで、ＣＶ及びＦＦＤの帯域は増大し、その分、主信号パケットの帯域が逼迫する可能性がある。
【０００７】
特許文献１には、上記ＣＶ及びＦＦＤの帯域増大より、主信号パケットの帯域が逼迫することに対する対策が開示されている。ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号は帯域固定信号であり、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号がカプセル化されたＭＰＬＳ信号では、常に一定の周期で信号を送出している。そのため、主信号が途切れた場合は、通信経路の途中に障害が発生していると考えられる。そのため、ＯＡＭ信号のＣＶ及びＦＦＤといった通信経路断を検出する信号は不要となると考えられる。そこで、主信号にＣＶやＦＦＤの機能を持たすことによって、その分、主信号に帯域を広く割り当てることが可能となり、主信号帯域が逼迫することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−９８１１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＴＦＲＦＣ５６５４、ＲＦＣ５８６０
【非特許文献２】ＩＴＵ−ＴＹ．１４１５、Ｙ．１７１０、Ｙ．１７１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号等の同期信号は周期性のあるデータなので、そのデータを監視することで、通信経路の障害検出が可能であった。また、ＩＰ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号等の非同期信号は非周期信号であり、この場合の障害検出方法に関しては２つの方式が実用化されていた。
（１）送信側で保守運用信号を周期的に主信号データトラフィックに挿入する。また、受信側で保守運用信号を検出することで送信側と受信側間の障害検出を実施する。
（２）ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号のように主信号データトラフィック（パケット）を監視することによって障害検出を実施する。
【００１１】
ここで（１）の場合、図１−（ａ）に示すように、主信号データトラフィックに空きがある場合は保守運用信号を挿入でき、主信号データの破棄は発生しないが、図１−（ｂ）に示すように、主信号データトラフィックのみで帯域１００％が使用された状態では保守運用信号が優先して挿入される為、主信号帯域を制限する必要が生じ、主信号データを破棄せざるを得なかった。また、（２）の場合、主信号データトラフィックが存在しない場合（期間）は、障害検出ができないという問題があった。
【００１２】
このように、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号のような帯域変動信号は、送りたい信号があるときのみ通信経路に信号が送出される為、通信経路の帯域を効率良く使用できる反面、信号が必ず送信される保証が無く、通信経路に障害が発生した場合でも、単に信号を送出していないのか、通信経路の途中で障害が起きたのかが受信側では判断できず、通信経路断を検出できないなどの保守・運営上の課題があった。
【００１３】
以上の点に鑑み、本発明は、帯域変動信号のようなデータトラフィック量が予測できない信号に対しても、主信号帯域に影響を及ぼすことなく、通信経路の断や劣化の検出を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
課題を解決するための本発明は、通信ネットワークに接続され、対向する通信装置へ主信号を送信する送信処理部と、対向する通信装置から主信号を受信する受信処理部を備えた通信装置において、前記送信処理部は、送信する主信号の帯域の空きを検出する主信号検出部と、前記主信号検出部において前記主信号の帯域に空きを検出した場合、保守運用信号を生成する保守運用信号生成部と、前記主信号に前記生成された保守運用信号を挿入する保守運用信号挿入部と、を備え、前記受信処理部は、受信した主信号に障害を検出した場合は、第１の障害情報を出力する主信号検出部と、受信した保守運用信号から障害を検出した場合は、第２の障害情報を出力する保守運用信号検出と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、前記保守運用信号生成部は、前記保守運用信号を周期的に生成することを特徴とする。
【００１６】
更に、前記保守運用信号生成部は、前記主信号検出部において前記主信号の帯域に空きが無いことを検出した場合、前記保守運用信号の生成を停止することを特徴とする。
【００１７】
また、前記受信処理部は、受信信号の有無を検出する受信信号検出部と、前記受信信号検出部が受信信号有りを検出したことによりリセットされ所定の期間リセットされない場合、受信信号断検出信号を出力する周期タイマーカウンター部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、帯域変動信号のように主信号のデータトラフィックが変動し、データトラフィック量を事前に予測できない信号を伝送する通信経路の障害を検出する際に、保守運用信号を主信号データトラフィックに空きがある場合のみ挿入することによって、主信号データトラフィックに空きが無い場合の主信号データの破棄を防止するととともに、主信号データトラフィックの無い場合においても、保守運用信号による通信経路の障害の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】保守運用信号の挿入による主信号データへの影響を示した図である。
【図２】ＭＰＬＳ装置を用いたネットワーク構成例である。
【図３】ＭＰＬＳ装置のハード構成例である。
【図４】ＧｂＥ−ＵＮＩ盤のハード構成例である。
【図５】送信処理部の機能ブロック図である。
【図６】送信プロセスのフローチャートである。
【図７】受信処理部の機能ブロック図である。
【図８】受信プロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２０】
発明を実施するための形態の一例として、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号やＥｔｈｅｒｎｅｔ信号等の信号をパケットベースのバックボーンネットワークに集約する技術に代表されるＭＰＬＳ−ＴＰ技術をベースとして説明する。
【００２１】
図２に、本実施の形態のＭＰＬＳネットワークシステムの構築図の一例を示す。局舎１００−１〜１００−４は、それぞれ、各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４によって、信号通信経路（実線）を介して接続され、ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４は、リング状のＭＰＬＳネットワーク１０００を構成している。局舎１００−１内においてユーザ装置３００−１〜３００−２がＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号やＥｔｈｅｒｎｅｔ信号の信号をＭＰＬＳ装置２００−１に入力する。ＭＰＬＳ装置２００−１は、異なるフォーマットの信号をＭＰＬＳ信号にカプセル化し、対向のＭＰＬＳ装置（例えば、ＭＰＬＳ装置２００−２）に送信する。送信先のＭＰＬＳ装置２００−２は、ＭＰＬＳ信号からＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号やＥｔｈｅｒｎｅｔ信号にデカプセル化し、各ユーザ装置に振り分ける。また、各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４は、信号通信経路とは別の制御線（破線）を介して互いに接続されており、ＭＰＬＳネットワーク１０００内の各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４及び信号通信経路の状態は、各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４に接続されたネットワーク管理装置４００によって管理される。ネットワーク管理装置４００は、ＭＰＬＳネットワーク１０００内の各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４と通信を行い、各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４の通信経路断等の障害を含むＯＡＭ情報を管理する。ネットワーク管理装置４００により、ＭＰＬＳネットワーク１０００内にある各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４間の障害を遠隔地や保守センター等において集中して管理し、各ＭＰＬＳ装置２００−１〜２００−４を管理・運用することができる。
【００２２】
図３に、ＭＰＬＳ装置のハード構成図の一例を示す。ＭＰＬＳ装置は、ＳＤＨ−ＵＮＩ２１０、ＧｂＥ−ＵＮＩ２２０、１０ＧｂＥ−ＵＮＩ２３０、ＳＷ２４０、ＮＮＩ２５０を備える。ＳＤＨ−ＵＮＩ２１０は、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ信号とＭＰＬＳ信号のカプセル化／デカプセル化、及び多重化／多重分離化を実施する。ＧｂＥ−ＵＮＩ２２０／１０ＧｂＥ−ＵＮＩ２３０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号とＭＰＬＳ信号のカプセル化／デカプセル化、及び多重化／多重分離化を実施する。ＳＷ２４０は、通信方路の切替を実施する。ＮＮＩ２５０は、多重化した高速信号を対向通信装置まで長距離送信する。ここで、保守運用信号のＯＡＭ信号は、ＳＤＨ−ＵＮＩ２１０及び、ＧｂＥ−ＵＮＩ２２０／１０ＧｂＥ−ＵＮＩ２３０において挿入・受信処理がなされる。
【００２３】
図４に、ＧｂＥ−ＵＮＩのハードウェア構成図の一例を示す。ユーザ装置から出力されたＥｔｈｅｒｎｅｔ信号は光モジュール２２１で光電変換がなされ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ⇔ＭＰＬＳ変換部２２２によってカプセル化され、送信処理部２２３によってＯＡＭ信号を挿入され、ＳＷ２４０へと出力される。逆にＳＷ２４０より入力したＭＰＬＳ信号は、受信処理部２２４によって、主信号とＯＡＭ信号の区別がつけられ、主信号の場合、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ⇔ＭＰＬＳ変換部でデカプセル化され、光モジュール２２１による光電変換を介して、ユーザ装置まで送出される。
【００２４】
図５に、送信処理部の機能ブロック図を示す。主信号検出部２２３−１は、主信号の有無を検出し、検出した結果である主信号帯域情報を主信号帯域通知信号として出力する。ＯＡＭ生成コントロール部２２３−２は、主信号帯域情報により主信号の帯域の有無の判定を行い、主信号帯域に空きが有る場合は、ＯＡＭ生成コントロール信号によりＯＡＭ生成開始信号を出力し、主信号帯域に空きが無い場合は、ＯＡＭ生成停止信号を出力する。ＯＡＭ生成部２２３−３は、生成開始信号を受信した場合、ＯＡＭ信号を周期的に生成し、生成停止信号を受信した場合、ＯＡＭ信号の生成を停止する。ＯＡＭ挿入部２２３−４は、ＯＡＭ信号を主信号トラフィックに挿入し、ＯＡＭ信号を挿入した送信信号（以下は送信信号とする）を出力する。
【００２５】
図６に、送信処理プロセスについてのフローチャートを示す。送信処理部２２３の主信号検出部２２３−１は、処理開始時に主信号の有無の検出を開始する。その後、検出した結果である主信号帯域情報を主信号帯域通知信号としてＯＡＭ生成コントロール部２２３−２に送信する（Ａ０１）。ＯＡＭ生成コントロール部２２３−２は主信号帯域情報によって帯域の有無の判定を行う（Ａ０２）。主信号帯域に空きが有る場合は、ＯＡＭ生成コントロール部２２３−２はＯＡＭ生成開始信号をＯＡＭ生成部２２３−３に送信し（Ａ０３）、主信号帯域空きが無い場合は、ＯＡＭ生成停止信号をＯＡＭ生成部２２３−３に送信する（Ａ０６）。ＯＡＭ生成部２２３−３では、生成開始信号を受信した場合、ＯＡＭ信号を周期的に生成してＯＡＭ挿入部２２３−４に送信し（Ａ０４）、生成停止信号を受信した場合、ＯＡＭ信号の生成を停止する（Ａ０７）。ＯＡＭ挿入部２２３−４では、ＯＡＭ信号を主信号トラフィックに挿入し、ＯＡＭ信号を挿入した送信信号（以下は送信信号とする）をＳＷ２４０に送信する。このようにして、送信処理部２２３は主信号トラフィック量を判定し、主信号帯域に空きが有る場合のみＯＡＭ信号を挿入する。
【００２６】
図７に、受信処理部の機能ブロック図を示す。受信信号検出部２２４−１は、受信信号の受信を検出し、受信信号を受信した場合は、タイマーリセット信号を出力する。周期タイマーカウンター部２２４−２は、タイマーをカウントし、カウンタによる測定時間が所定時間を超えた場合は、通信経路断と判断し、通信経路断信号を出力する。受信信号判定部２２４−３は、入力した受信信号を判定し、受信信号が主信号である場合は主信号処理部２２４−４に出力し、受信信号がＯＡＭ信号である場合はＯＡＭ処理部２２４−５に出力する。主信号処理部２２４−４は、主信号を処理し、主信号に障害を検出した場合は、障害情報を警報処理部２２４−６に出力する。ＯＡＭ信号処理部２２４−５は、ＯＡＭ信号を処理し、ＯＡＭ信号により障害を検出した場合は、障害情報を警報処理部２２４−６に出力する。警報処理部２２４−６は、障害情報を受けると、ネットワーク管理装置４００に障害であることを通知する。
【００２７】
図８に、受信処理プロセスについてのフローチャートを示す。上記送信処理部２２３より、主信号が無い場合ＯＡＭ信号を周期的に挿入するため、送信信号は一定の時間内では必ず主信号かＯＡＭ信号かを送信したこととなる。送信信号（受信処理部では受信信号）が途切れた場合は、通信経路の途中に断障害が発生している場合のみとなり、これにより障害の検出が可能である。
【００２８】
通信経路断検出のプロセスを図８（ａ）に示す。受信処理部２２４の受信信号検出部２２４−１は、処理開始時に受信信号の検出（Ｂ０１）を開始し、周期タイマーカウンター部２２４−２のタイマーカウントもスタートする。受信信号検出部２２４−１は、受信信号を受信した場合は、周期タイマーカウンター部２２４−２のカウンタをリセットし（Ｂ０２）、ステップＢ０１に戻る。受信信号を受信していない場合は、周期タイマーカウンター部２２４−２のカウンタによる測定時間が所定時間を超えたかどうかの判定を実施（Ｂ０３）する。測定時間が所定時間内であった場合は、再びステップＢ０１に戻って、受信信号の受信を確認する。測定時間が所定時間を超えた場合は、通信経路断と見なし（Ｂ０４）、周期タイマーカウンター部２２４−２は、警報処理部２２４−６に通信経路断を通知する（Ｂ０５）。このようにして、通信経路断検出を実現する。
【００２９】
信号劣化などの通信経路断以外の障害に対しての検出プロセスを図８（ｂ）に示す。受信処理部２２４の受信信号判定部２２４−３は、入力した受信信号を判定する（Ｃ０１）。受信信号が主信号である場合は、主信号処理部２２４−４に送信し（Ｃ０２）、受信信号がＯＡＭ信号である場合は、ＯＡＭ処理部２２４−５に送信する（Ｃ０５）。主信号処理部２２４−４で障害（例：通信経路劣化）を検出した場合は、障害情報を警報処理部２２４−６に通信する（Ｃ０３、Ｃ０４）。ＯＡＭ信号処理部２２４−５で障害（例：ＢＤＩ、ＦＤＩ）を検出した場合は、障害情報を警報処理部２２４−６に送信する（Ｃ０６、Ｃ０７）。このようにして、信号劣化などの通信経路断以外の障害検出を実現する。
【００３０】
以上の手段により、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号をＭＰＬＳ信号にカプセル化した信号のようなデータトラフィック量が事前に予測できない信号に対して、主信号が存在する場合は主信号トラフィック（パケット）により障害検出を行い、主信号が存在しない場合は保守運用信号により障害検出を行うことで、主信号帯域を逼迫することなく障害検出を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ、Ｔ−ＭＰＬＳ／ＭＰＬＳ−ＴＰ等の様々な帯域変動信号だけではなく、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ信号等のような帯域固定信号を適用した各種ネットワークにも適用することができる。また、発明の詳細な説明では、主に通信経路障害について説明したが、本発明はこれに限らず、通信経路設定より装置内障害検出にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０００ＭＰＬＳネットワーク
１００−１〜１００−４局舎
２００−１〜２００−４ＭＰＬＳ装置
２１０ＳＤＨ−ＵＮＩ盤
２２０ＧｂＥ−ＵＮＩ盤
２２１光モジュール
２２２Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号⇔ＭＰＬＳ信号変換部
２２３送信処理部
２２３−１主信号検出部
２２３−２ＯＡＭ生成コントロール部
２２３−３ＯＡＭ生成部
２２３−４ＯＡＭ挿入部
２２４受信処理部
２２４−１受信信号検出部
２２４−２周期タイマーカウンター部
２２４−３受信信号判定部
２２４−４主信号処理部
２２４−５ＯＡＭ処理部
２２４−６警報処理部
２３０１０ＧｂＥ−ＵＮＩ盤
２４０ＳＷ盤
２５０ＮＮＩ盤
３００−１〜３００−８ユーザ装置
４００ネットワーク管理装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークに接続され、対向する通信装置へ主信号を送信する送信処理部と、対向する通信装置から主信号を受信する受信処理部を備えた通信装置において、
前記送信処理部は、
送信する主信号の帯域の空きを検出する主信号検出部と、
前記主信号検出部において前記主信号の帯域に空きを検出した場合、保守運用信号を生成する保守運用信号生成部と、
前記主信号に前記生成された保守運用信号を挿入する保守運用信号挿入部と、を備え、
前記受信処理部は、
受信した主信号に障害を検出した場合は、第１の障害情報を出力する主信号検出部と、
受信した保守運用信号から障害を検出した場合は、第２の障害情報を出力する保守運用信号検出と、を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の通信装置において、
前記保守運用信号生成部は、前記保守運用信号を周期的に生成することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の通信装置において、
前記保守運用信号生成部は、前記主信号検出部において前記主信号の帯域に空きが無いことを検出した場合、前記保守運用信号の生成を停止することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３記載の通信装置において、
前記受信処理部は、受信信号の有無を検出する受信信号検出部と、
前記受信信号検出部が受信信号有りを検出したことによりリセットされ所定の期間リセットされない場合、受信信号断検出信号を出力する周期タイマーカウンター部を有することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
通信ネットワークに接続され、対向する通信装置との通信を実行する通信装置において、
送信する主信号の帯域の空きの有無を検出し、
前記主信号に帯域の空きを検出した場合、保守運用信号を前記主信号に挿入して送信し、
受信した主信号に前記保守運用信号が含まれている場合、前記保守運用信号から障害の有無を検出し、受信した主信号に前記保守運用信号が含まれていない場合、前記主信号から障害の有無を検出することを特徴とする通信装置の障害検出方法。

【図１】