JP2012004800A - 光ネットワークシステムのノード装置および冗長切替方法 - Google Patents

光ネットワークシステムのノード装置および冗長切替方法 Download PDF

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Abstract

【課題】光ネットワークシステムのノード装置及び冗長切替方法を提供する。
【解決手段】複数の方路のWDM信号を入出力して各波長単位に経路を切り替えるOXCと、各波長の光信号の再生処理および波長変換の各機能をクロスコネクトするODU−XCを組み合わせた光ネットワークシステムのノード装置において、ユーザIF部の入力側および出力側にそれぞれ第1および第2の光SWを配置し、ユーザIFのアドポートは、第1の光SWおよび第1の高速トランスポンダを介してOXCのアドポートに接続し、第1の光SWおよび第1の低速トランスポンダを介してODU−XCのアドポートに接続し、ユーザIFのドロップポートは、第2の光SWおよび第2の高速トランスポンダを介してOXCのドロップポートに接続し、第2の光SWおよび第2の低速トランスポンダを介してODU−XCのドロップポートに接続した構成である。
【選択図】図1

Description

本発明は、WDM信号を入出力して各波長単位に経路を切り替える光クロスコネクト(OXC)と、各波長の光信号の再生処理や波長変換を行った電気信号の経路を切り替えるODU(Optical Data Unit)−XCを組み合わせた光ネットワークシステムのノード装置および冗長切替方法に関する。
光ネットワークシステムは、クライアントからの光信号を光ネットワークに挿入し、クライアントへ抽出する機能や、挿入された光信号を光ネットワークへ波長多重し、出力する装置を光クロスコネクト(OXC)と呼んでいる。そのOXCは、合分波器、光スイッチ、波長選択スイッチなどとともに構成することが知られている(特許文献1)。
また、OXCやWDM信号を用いたWDM伝送装置には、クライアント信号の経路切替や多重、逆多重を実施する端局装置が接続される。近年、WDM伝送装置と端局装置との間のトランスポンダ削減やオペレーションコスト削減のために、図10に示すようなOXCとODU−XCの機能を統合したノード装置が提案されている。
図10において、ノード装置は、WDM伝送路に接続され、波長単位に経路切替を行うOXCと、IF部31,32を介してユーザIFのアドドロップポートとOXCのアドドロップポートとの間で所定の信号処理を行う高速トランスポンダ13,14と、電気信号の経路切替を行うODU−XCと、IF部31,32を介してユーザIFのアドドロップポートとODU−XCのアドドロップポートとの間で光/電気変換、電気/光変換を行う低速トランスポンダ15,16と、OXCとODU−XCとの間で多重/分離を行うトランスポンダ17,18とを備える。ODU−XCおよび各トランスポンダは、OXCのユーザIF部に接続される端局装置の機能を有する。
特開2008−252664号公報
ユーザが使用するサービスの多様化により、要求信号帯域が様々になっている。サービスに応じてノード装置の接続ポートが異なる場合、運用者の誤接続による信頼性低下や装置スペースの増大が課題として考えられる。
また、ODU−XCで処理する信号を電気/光変換、光/電気変換するためのトランスポンダは、レーザやレシーバ部の故障可能性が高く、トランスポンダ故障時に対応を検討する必要がある。また、トランスポンダは波長信号ごとに必要となり、伝送容量が大きくなるほど枚数が増加することがわかっている。このため、トランスポンダ増加による故障件数、消費電力、配置スペースの増大が課題となっていた。
本発明は、信号帯域や種類によらず入出力IFの接続ポートを統一化し、装置スペースの低減および運用者の作業の簡易化を可能にする光ネットワークシステムのノード装置および冗長切替方法を提供することを目的とする。
第1の発明は、複数の方路のWDM信号を入出力して各波長単位に経路を切り替えるOXCと、各波長の光信号の再生処理および波長変換の各機能をクロスコネクトするODU−XCを組み合わせた光ネットワークシステムのノード装置において、ユーザIF部の入力側および出力側にそれぞれ第1および第2の光SWを配置し、ユーザIFのアドポートは、第1の光SWおよび第1の高速トランスポンダを介してOXCのアドポートに接続し、第1の光SWおよび第1の低速トランスポンダを介してODU−XCのアドポートに接続し、ユーザIFのドロップポートは、第2の光SWおよび第2の高速トランスポンダを介してOXCのドロップポートに接続し、第2の光SWおよび第2の低速トランスポンダを介してODU−XCのドロップポートに接続した構成である。
第2の発明は、第1の発明のノード装置において、OXCおよびODU−XCに接続されるL2SWを備え、ユーザIFのアドポートは、第1の光SWおよび第3の低速トランスポンダを介してL2SWのアドポートに接続し、ユーザIFのドロップポートは、第2の光SWおよび第4の低速トランスポンダを介してL2SWのドロップポートに接続した構成である。
第1または第2の高速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに光SWとOXCの経路切替を制御し、現用トランスポンダから予備トランスポンダへの冗長切替を行う監視制御部を備える。
第1または第2の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに光SWとODU−XCの経路切替を制御し、現用トランスポンダから予備トランスポンダへの冗長切替を行う監視制御部を備える。
第3または第4の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに光SWとL2SWの経路切替を制御し、現用トランスポンダから予備トランスポンダへの冗長切替を行う監視制御部を備える。
第1の発明のノード装置の冗長切替方法において、第1または第2の高速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、監視制御部で現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに光SWとOXCの経路切替を制御し、現用トランスポンダから予備トランスポンダへの冗長切替を行う。
第1の発明のノード装置の冗長切替方法において、第1または第2の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、監視制御部で現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに光SWとODU−XCの経路切替を制御し、現用トランスポンダから予備トランスポンダへの冗長切替を行う。
第2の発明のノード装置の冗長切替方法において、第3または第4の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、監視制御部で現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに光SWとL2SWの経路切替を制御し、現用トランスポンダから予備トランスポンダへの冗長切替を行う。
本発明は、故障率の高いトランスポンダを冗長構成にし、複数の現用トランスポンダが予備トランスポンダを共有することにより、現用トランスポンダ故障時の切替、また現用トランスポンダ故障時の迅速な冗長構成を実現することができる。
本発明の光ネットワークシステムのノード装置の実施例1の構成を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例1を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例2を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例3を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例4を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の実施例2の構成を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例5を示す図である。 本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例6を示す図である。 OXC機能部の他の構成例を示す図である。 従来のノード装置の構成例を示す図である。
図1は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の実施例1の構成を示す。
図1において、ノード装置は、WDM伝送路に接続され、波長単位に経路切替を行うOXCと、ユーザIFのアドドロップポートとOXCのアドドロップポートとの間で所定の信号処理を行う高速トランスポンダ13,14と、電気信号の経路切替を行うODU−XCと、ユーザIFのアドドロップポートとODU−XCのアドドロップポートとの間で光/電気変換、電気/光変換を行う低速トランスポンダ15,16と、OXCとODU−XCとの間で多重/分離を行うトランスポンダ17,18とを備える。ODU−XCおよび各トランスポンダは、OXCのユーザIF部に接続される端局装置の機能を有する。
例えば、高速トランスポンダ13,14は 100GbE(OTU4(100Gbps))、低速トランスポンダ15,16はODU2(10Gbps)、ODUの多重/分離を行うトランスポンダ17,18はODU2(10Gbps)×10(OTU4(100Gbps))に対応する。
本発明の特徴は、ユーザIF部(UNI/NNI)に、ノンブロッキングなマトリックス光スイッチ(光SW)11,12を配置した構成である。ユーザIFのアドポートは、光SW11および高速トランスポンダ13を介してOXCのアドポート(from Add)に接続され、光SW11および低速トランスポンダ15を介してODU−XCのアドポート(from Add)に接続される。ユーザIFのドロップポートは、光SW12および高速トランスポンダ14を介してOXCのドロップポート(to drop )に接続され、光SW12および低速トランスポンダ16を介してODU−XCのドロップポート(to drop )に接続される。
高速トランスポンダ13,14は、例えば3つの現用トランスポンダに対して1つの予備トランスポンダのように、複数の現用トランスポンダで予備トランスポンダを共用する構成である。低速トランスポンダ15,16も同様に、複数の現用トランスポンダで予備トランスポンダを共用する構成である。監視制御部19は、各トランスポンダの動作を監視し、光SW11,12、OXC、ODU−XCの経路切替を制御する。
これにより、ユーザIFから光SWの入力ポートによらずOXCまたはODU−XCに接続できるので、例えば運用者がユーザIFに接続する際の誤接続を解消することができる。また、ユーザIFから光SWの入力ポートによらずOXCまたはODU−XCに接続できるので、クライアント信号の伝送容量に応じてODU−XCに接続したり、ODU−XCを経由せずに直接OXCに接続することができ、ODU−XCの負荷軽減を図ることができる。また、ユーザIFから光SWの入力ポートによらず現用トランスポンダおよび予備トランスポンダを選択して接続することができるので、故障率の高い光/電気変換および電気/光変換の機能を有するトランスポンダの冗長構成に柔軟に対応することができる。
なお、ノード装置のOXC機能部は、図9に示すように構成してもよい。すなわち、カプラ(CPL)はWDM信号を入力して分岐し、複数の波長選択スイッチ(WSS)およびOXCの分波器に入力する。分波器は、WDM信号を各波長の光信号に分波してOXCに入力する。OXCは、各波長の光信号からクライアントが受信する光信号をドロップポートに出力し、クライアントが送信する光信号をアドポートから入力し、所定の出方路に対応する合波器に出力し、各波長の光信号を波長多重してWSSに出力する。WSSは、CPLから入力するWDM信号とOXCから入力するWDM信号を入力してそれぞれ分波し、クライアントが送受信する波長を入れ替え、スルーする波長と合波したWDM信号を送出する。
図2は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例1を示す。
ここでは、ODU−XCの入力側の低速トランスポンダ15において、監視制御部19が現用トランスポンダの故障を検出し、光SW11およびODU−XCを制御し、現用トランスポンダを通過する破線の経路から予備トランスポンダを通過する実線の経路に切り替えた状態を示す。
経路切替の制御手順は次の通りである。
(1) 監視制御部19が現用トランスポンダの故障検出、ODU−XCによる入力断検出。
(2) 監視制御部19が光SW11とODU−XCの経路切替によって、予備トランスポンダへの切替を実施。
(3) 監視制御部19が設定情報に基づき、予備トランスポンダの設定変更。なお、OXCは変更なし。
これまでのPoint to PointのWDMシステムやリングシステムの冗長構成は、現用、予備の2つのトランスポンダが別経路へ出力する経路冗長と組み合わせる必要があった。しかし、本実施例は装置内で冗長構成を実現することにより、トランスポンダの冗長と経路冗長を組み合わせて高信頼性の実現が可能となる。
図3は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例2を示す。
ここでは、ODU−XCの出力側の低速トランスポンダ16において、監視制御部19が現用トランスポンダの故障を検出し、光SW12およびODU−XCを制御し、現用トランスポンダを通過する破線の経路から予備トランスポンダを通過する実線の経路に切り替えた状態を示す。
経路切替の制御手順は次の通りである。
(1) 監視制御部19が現用トランスポンダの故障検出。
(2) 監視制御部19が光SW12とODU−XCの経路切替によって、予備トランスポンダへの切替を実施。
(3) 監視制御部19が設定情報に基づき、予備トランスポンダの設定変更。なお、OXCは変更なし。
また、入力と出力が同一トランスポンダに実装されている場合は、図2と図3に示す双方のパターンをオア条件で照合し、故障が箇所を検出する。
図4は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例3を示す。
ここでは、OXCの入力側の高速トランスポンダ13において、監視制御部19が現用トランスポンダの故障を検出し、光SW11およびOXCを制御し、現用トランスポンダを通過する破線の経路から予備トランスポンダを通過する実線の経路に切り替えた状態を示す。
経路切替の制御手順は次の通りである。
(1) 監視制御部19が現用トランスポンダの故障検出。
(2) 監視制御部19が光SW11とOXCの経路切替によって、予備トランスポンダへの切替を実施。
(3) 監視制御部19が設定情報に基づき、予備トランスポンダの設定変更。
図5は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例4を示す。
ここでは、OXCの出力側の高速トランスポンダ14において、監視制御部19が現用トランスポンダの故障を検出し、光SW12およびOXCを制御し、現用トランスポンダを通過する破線の経路から予備トランスポンダを通過する実線の経路に切り替えた状態を示す。
経路切替の制御手順は次の通りである。
(1) 監視制御部19が現用トランスポンダの故障検出。
(2) 監視制御部19が光SW12とOXCの経路切替によって、予備トランスポンダへの切替を実施。
(3) 監視制御部19が設定情報に基づき、予備トランスポンダの設定変更。
また、入力と出力が同一トランスポンダに実装されている場合は、図4と図5に示す双方のパターンをオア条件で照合し、故障が箇所を検出する。
図6は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の実施例2の構成を示す。
本実施例のノード装置は、図1に示す実施例1の構成において、OXCおよびODU−XCに接続されるL2SWを備える。ユーザIFのアドポートは、光SW11および低速トランスポンダ21を介してL2SWのアドポート(from Add)に接続され、ユーザIFのドロップポートは、光SW12および低速トランスポンダ22を介してL2SWのドロップポート(to drop )に接続される。OXCとL2SWは、高速トランスポンダ23,24を介して接続される。
図7は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例5を示す。
ここでは、L2SWの入力側の低速トランスポンダ21において、監視制御部19が現用トランスポンダの故障を検出し、光SW11およびL2SWを制御し、現用トランスポンダを通過する破線の経路から予備トランスポンダを通過する実線の経路に切り替えた状態を示す。
経路切替の制御手順は次の通りである。
(1) 監視制御部19が現用トランスポンダの故障検出、L2SWの入力断検出。
(2) 監視制御部19が光SW11とL2SWの経路切替によって、予備トランスポンダへの切替を実施。
(3) 監視制御部19が設定情報に基づき、予備トランスポンダの設定変更。
図8は、本発明の光ネットワークシステムのノード装置の動作例6を示す。
ここでは、L2SWの出力側の低速トランスポンダ22において、監視制御部19が現用トランスポンダの故障を検出し、光SW12およびL2SWを制御し、現用トランスポンダを通過する破線の経路から予備トランスポンダを通過する実線の経路に切り替えた状態を示す。
経路切替の制御手順は次の通りである。
(1) 監視制御部19が現用トランスポンダの故障検出。
(2) 監視制御部19が光SW12とL2SWの経路切替によって、予備トランスポンダへの切替を実施。
(3) 監視制御部19が設定情報に基づき、予備トランスポンダの設定変更。
また、入力と出力が同一トランスポンダに実装されている場合は、図7と図8に示す双方のパターンをオア条件で照合し、故障が箇所を検出する。
また、L2SWからOXCへの高速トランスポンダ23の現用トランスポンダの故障、OXCからL2SWへの高速トラヒック24の現用トランスポンダの故障に対して、予備トランスポンダへの経路切替を行う場合について同様の制御手順により対応可能である。
11,12 マトリックス光スイッチ(光SW)
13,14 高速トランスポンダ
15,16 低速トランスポンダ
17,18 トランスポンダ
19 監視制御部
21,22 低速トランスポンダ
23,24 高速トランスポンダ

Claims (8)

  1. 複数の方路のWDM信号を入出力して各波長単位に経路を切り替えるOXC(光クロスコネクト)と、各波長の光信号の再生処理および波長変換の各機能をクロスコネクトするODU(Optical Data Unit)−XCを組み合わせた光ネットワークシステムのノード装置において、
    ユーザIF部(UNI/NNI)の入力側および出力側にそれぞれ第1および第2のマトリックス光スイッチ(以下「光SW」という)を配置し、
    ユーザIFのアドポートは、前記第1の光SWおよび第1の高速トランスポンダを介して前記OXCのアドポートに接続し、前記第1の光SWおよび第1の低速トランスポンダを介して前記ODU−XCのアドポートに接続し、
    ユーザIFのドロップポートは、前記第2の光SWおよび第2の高速トランスポンダを介して前記OXCのドロップポートに接続し、前記第2の光SWおよび第2の低速トランスポンダを介して前記ODU−XCのドロップポートに接続した構成である
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置。
  2. 請求項1に記載の光ネットワークシステムのノード装置において、
    前記OXCおよび前記ODU−XCに接続されるL2SWを備え、
    前記ユーザIFのアドポートは、前記第1の光SWおよび第3の低速トランスポンダを介して前記L2SWのアドポートに接続し、
    前記ユーザIFのドロップポートは、前記第2の光SWおよび第4の低速トランスポンダを介して前記L2SWのドロップポートに接続した構成である
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置。
  3. 請求項1に記載の光ネットワークシステムのノード装置において、
    前記第1または第2の高速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、
    前記現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに前記光SWと前記OXCの経路切替を制御し、前記現用トランスポンダから前記予備トランスポンダへの冗長切替を行う監視制御部を備えた
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置。
  4. 請求項1に記載の光ネットワークシステムのノード装置において、
    前記第1または第2の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、
    前記現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに前記光SWと前記ODU−XCの経路切替を制御し、前記現用トランスポンダから前記予備トランスポンダへの冗長切替を行う監視制御部を備えた
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置。
  5. 請求項2に記載の光ネットワークシステムのノード装置において、
    前記第3または第4の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、
    前記現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに前記光SWと前記L2SWの経路切替を制御し、前記現用トランスポンダから前記予備トランスポンダへの冗長切替を行う監視制御部を備えた
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置。
  6. 請求項1に記載の光ネットワークシステムのノード装置の冗長切替方法において、
    前記第1または第2の高速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、
    監視制御部で前記現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに前記光SWと前記OXCの経路切替を制御し、前記現用トランスポンダから前記予備トランスポンダへの冗長切替を行う
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置の冗長切替方法。
  7. 請求項1に記載の光ネットワークシステムのノード装置の冗長切替方法において、
    前記第1または第2の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、
    監視制御部で前記現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに前記光SWと前記ODU−XCの経路切替を制御し、前記現用トランスポンダから前記予備トランスポンダへの冗長切替を行う
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置の冗長切替方法。
  8. 請求項2に記載の光ネットワークシステムのノード装置の冗長切替方法において、
    前記第3または第4の低速トランスポンダは、それぞれ複数の現用トランスポンダと、複数の現用トランスポンダと同様の特性を有し、複数の現用トランスポンダで共有する予備トランスポンダで構成され、
    監視制御部で前記現用トランスポンダを故障監視を行い、その故障を検出したときに前記光SWと前記L2SWの経路切替を制御し、前記現用トランスポンダから前記予備トランスポンダへの冗長切替を行う
    ことを特徴とする光ネットワークシステムのノード装置の冗長切替方法。
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