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公開番号2023180280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-21
出願番号2022093418
出願日2022-06-09
発明の名称光バイパススイッチ
出願人日本放送協会
代理人個人,個人
主分類H04L 45/60 20220101AFI20231214BHJP(電気通信技術)
要約【課題】バイパスモードから非バイパスモードへの切り戻し時にデータストリームが遮断される問題を回避する光バイパススイッチを提供する。
【解決手段】
ネットワークにおける特定経路上の各ルータに付加され、ルータに障害が発生しているときに上流側ネットワーク機器と下流側ネットワーク機器を接続しルータをバイパスしたデータ通信を可能にするバイパスモードと、ルータに障害が発生していないときにルータの光入出力インターフェースに上流側及び下流側ネットワーク機器を接続しルータを介したデータ通信を可能にする非バイパスモードとを備えた光バイパススイッチにおいて、ルータが障害から回復するときに、バイパスモードから非バイパスモードに切り戻す前に上流側及び下流側ネットワーク機器を模擬してルートを再構築するための処理を行わせ、処理の完了後にバイパスモードから非バイパスモードに切り戻すことによりデータストリームの遮断を回避する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数の光スイッチを備え、ネットワークにおける特定経路上の各ルータの光入出力インターフェースに付加される光バイパススイッチであって、
前記ルータに障害が発生しているときに、前記光スイッチを制御して、前記特定経路上の上流側ネットワーク機器と下流側ネットワーク機器を接続し、前記ルータをバイパスしたデータ通信を可能にするバイパスモードと、
前記ルータに障害が発生していないときに、前記光スイッチを制御して、前記ルータの光入出力インターフェースに前記特定経路上の上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器を接続し、前記ルータを介したデータ通信を可能にする非バイパスモードと、
を備え、
前記ルータが障害から回復して前記特定経路上に復帰するときに、バイパスモードから非バイパスモードに切り戻す前に、前記上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器を模擬して前記ルータにルートを再構築するための処理を行わせ、前記処理の完了後にバイパスモードから非バイパスモードに切り戻す、
光バイパススイッチ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記特定経路は、マルチキャスト伝送を行う経路であり、
前記ルータが行うルートを再構築するための処理は、前記上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器との隣接関係の確立及びマルチキャストルーティングテーブルの構築のための処理である、請求項１に記載の光バイパススイッチ。
【請求項３】
前記バイパスモードにおいて、前記特定経路上の上流側ネットワーク機器と下流側ネットワーク機器を接続するバイパス路を流れる光信号から前記ルートを再構築するための処理に必要な情報を取得し、前記情報に基づいて前記上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器を模擬する、請求項１又は請求項２に記載の光バイパススイッチ。
【請求項４】
光スイッチ部と、
バイパス路と、
前記バイパス路に設けられた光分岐と、
前記光分岐で分岐した光信号を受信して電気信号に変換する受光部と、
前記受光部からの電気信号を受信する制御部と、
前記制御部からの電気信号を受信して光信号に変換する光インターフェースと、
を備え、
ネットワークにおける特定経路上の各ルータの光入出力インターフェースに付加される光バイパススイッチであって、
前記ルータに障害が発生しているときに、前記光スイッチ部を制御して、前記バイパス路を介して前記特定経路上の上流側ネットワーク機器と下流側ネットワーク機器を接続し、
前記ルータに障害が発生していないときに、前記光スイッチ部を制御して、前記ルータの光入出力インターフェースに前記特定経路上の上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器を接続し、
前記ルータが障害から回復して前記特定経路上に復帰するときに、前記光分岐が前記バイパス路に流れている光信号を分岐し、前記受光部が前記分岐した光信号を電気信号に変換し、前記制御部が前記変換した電気信号に基づいて前記上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器を模擬して前記光インターフェースを介して前記ルータにルートを再構築するための処理を行わせ、前記処理の完了後に前記光スイッチ部を制御して前記ルータの光入出力インターフェースに前記特定経路上の上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器を接続する、
光バイパススイッチ。
【請求項５】
前記特定経路は、マルチキャスト伝送を行う経路であり、
前記ルータが行うルートを再構築するための処理は、前記上流側ネットワーク機器及び下流側ネットワーク機器との隣接関係の確立及びマルチキャストルーティングテーブルの構築のための処理である、請求項４に記載の光バイパススイッチ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャスト伝送経路上の各ルータの光入出力インターフェースに光バイパススイッチを設置することで、ルータの停電や故障等の障害時に特定経路の伝送を確保することが可能となる障害時のバックアップ手法において、ルータの障害からの回復時に発生する処理による伝送断を回避し得るようにした光バイパススイッチに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
図１に示すような一般的な支線系ネットワークにおいて、ネットワーク機器（図１ではＬ２スイッチ）に故障や停電等の障害が発生し当該ネットワーク機器が停止すると、当該ネットワーク機器を経由するデータ通信ができなくなる。ネットワーク構成によっては、すべてのデータ通信が停止する可能性もあるが、何れのネットワーク機器に障害が発生した場合でも、特定の経路（例えば、図１において破線矢印で示したパス）のデータ通信だけは確保したい場合がある。
従来、上記のようなニーズに応えるために、データ通信を確保したいパスの各ネットワーク機器の当該パスに対応する光入出力インターフェースに光バイパススイッチを設置（付加）する技術が知られている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
“光バイパススイッチ Optical Bypass Switch”，［online］，２００８年１０月，三菱電線工業時報，第１０５号，６３頁，［令和４年３月３０日検索］，インターネット＜URL：https://www.mitsubishi-cable.co.jp/jihou/pdf/105/t01.pdf＞
【０００４】
図２は、非特許文献１における光バイパススイッチ１´（従来技術）を概念的に示している。光バイパススイッチ１´は、特定パスの各ネットワーク機器（図１ではＬ２スイッチ）に設置（付加）して使用される。
なお、Ｌ２スイッチとは、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（レイヤ２）まで使用するネットワーク機器であり、接続された機器のＭＡＣアドレスを記憶しており、ＭＡＣアドレスに基づいて送信相手の機器にのみ信号を流す機能を有する。
【０００５】
光バイパススイッチ１´は、４連の光スイッチ（すなわち４つの同時に切り替わる光スイッチ）からなる光スイッチ部１１´と、上流側（サーバ側）のネットワーク機器の送信部（ＴＸ）／受信部（ＲＸ）に繋がる光ファイバ２´が接続されるポートと、下流側（受信端末側）のネットワーク機器のＴＸ／ＲＸに繋がる光ファイバ３´が接続されるポートと、Ｌ２スイッチの下流側ネットワーク機器用光インターフェースに接続されるポートと、Ｌ２スイッチの上流側ネットワーク機器用光インターフェースに接続されるポートとを備えている。
【０００６】
図２は、Ｌ２スイッチに故障や停電等の障害が発生しておらず、光バイパススイッチ１´の上流側（サーバ側）の光ファイバ２´が接続されるポートがＬ２スイッチの上流側ネットワーク機器用光インターフェースに繋げられ、下流側（受信端末側）の光ファイバ３´が接続されるポートがＬ２スイッチの下流側ネットワーク機器用光インターフェースに繋げられて、データ通信が正常に行われている状態（非バイパスモード）を表している。
【０００７】
光スイッチ部１１´の各光スイッチは、電力が供給されていないとき、図３の状態（バイパスモード）に固定されるようになっている。電力を供給することで各光スイッチを反対側（図２の状態、非バイパスモード）に倒す（切り替える）ことができる。この場合、光バイパススイッチ１´と当該光バイパススイッチ１´が付加されたＬ２スイッチに共通の電源から電力が供給されるようにしておくとよい。
また、光スイッチ部１１´は、図示しない接点に信号を印加することでも切り替えることができ、例えば、当該接点にＬ２スイッチの故障あるいは停電に連動してレベルが変化する信号を印加しておくことにより、Ｌ２スイッチの故障に連動して光スイッチ部１１´の各光スイッチを図３の状態（バイパスモード）に切り替えることができる。この場合は、必ずしも共通の電源から電力が供給されなくてもよい。
【０００８】
このように、非バイパスモード時において、光バイパススイッチ１´への電源供給が途絶えるか、あるいは、Ｌ２スイッチが故障して接点信号のレベルが変化すると、光スイッチ部１１´の各光スイッチが図２の状態（非バイパスモード）から図３の状態（バイパスモード）に切り替わり、当該光バイパススイッチ１´が付加されたＬ２スイッチ（故障又は停電したＬ２スイッチ）がバイパスされて、上流側のＬ２スイッチと下流側のＬ２スイッチが繋がるようになる。これにより、少なくとも図１の破線矢印で示したパスについてはデータ通信を確保することができる。
【０００９】
ところで、従来から、テレビ番組の制作においては、例えば、ＣＧ加工等の画像処理や音声加工等のオーディオ処理などを分業することが行われていた。近年では、離れた場所にある複数の制作拠点（ノード）をネットワークで結んで番組データを送受信し、分業制で番組を制作することも多くなっている。
【００１０】
このような場合、従来はノード間をピアツーピア（１対１）で結んで番組データを送受信していた。しかしながら、最近では、例えば４Ｋ／８Ｋ等の超高画質に対応する大量の番組データを送受信することが多くなっており、１つのデータを複数のノードに送信する場合、１対１の通信では、同じデータをノードの数に相当する回数だけ送信する必要があり効率が悪かった。
そこで、大量の番組データをより効率的に送信するために、ＩＰ（インターネットプロトコル）技術を用いて、ネットワークにおける特定の複数のノードに対して１つのデータを同時に送信するいわゆるマルチキャストを行うことが増えてきた。
（【００１１】以降は省略されています）

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