JP5132778B2 - 光ネットワークシステム、光冗長切替え装置およびｗｄｍ装置 - Google Patents

Description

本発明は、冗長系を有する光ネットワークにおいて冗長系と現用系の切替えを行う光ネットワークシステム、光冗長切替え装置およびＷＤＭ装置に関する。

光ネットワークシステムにおける従来の光冗長切替え方法の例として、たとえば、下記特許文献１に記載の技術がある。下記特許文献１に記載の光冗長切替え装置は、外部装置から受信するｎチャネルの信号をそれぞれ現用系信号と光スイッチの方向へ送信する信号の２方向へ分岐する光カプラと、光カプラによって分岐された光スイッチの方向の信号を選択して予備系信号として出力する光スイッチと、を備え、現用系信号を波長多重信号のための現用系光端局装置に向けて送信する。また、光スイッチが選択した予備系信号は、予備系光端局装置に出力される。

そして、現用系光端局装置は、入力された現用系信号をそれぞれチャネルごとに異なる波長λ１〜λｎに変換して波長多重化装置に出力し、予備系光端局装置は、予備系信号を波長λ（ｎ＋１）に変換して波長多重化装置に出力する。波長多重化装置は、λ１〜λ（ｎ＋１）を多重化して対向する受信側の波長多重化装置に送信する。受信側の波長多重化装置は、波長多重化された信号をλ１〜λ（ｎ＋１）に分離し、それぞれ波長ごとに受信側の現用系光端局装置および予備系光端局装置に出力する。そして、受信側の現用系光端局装置および予備系光端局装置は、送信時と逆に各波長をチャネルごとの現用系信号および予備系信号に変換し受信側の光冗長切替え装置に出力する。光冗長切替え装置は各チャネルの信号が正常である場合には、送信時と逆方向の処理により現用系信号を外部装置に出力し、予備系信号を破棄する。

この光冗長切替え方法では、通常時には、上記のような手順で送信側の外部装置と受信側の外部装置との間で、現用系信号の送受信が行われる。そして、たとえば、λ２に対応する光伝送路に何らかの故障が発生した場合には、送信側の光冗長切替え装置の光スイッチは、変換後にλ２として送信される２番目のチャネルの現用系信号を選択して予備系信号として出力する。予備系信号は、予備系光端局装置および波長多重化装置を経由し、さらに、対向する受信側の波長多重化装置および予備系光端局装置を経由して、受信側の光冗長切替え装置に入力される。受信側の光冗長切替え装置の光スイッチは、この予備系信号を２番目のチャネルの現用系信号出力に対応するよう選択して外部装置へ出力する。

このように、従来例では、ｎチャネルの信号に対応するいずれかの装置や光伝送路に故障が発生した場合、予備系の予備波長（λ（ｎ＋１））を介して故障の発生した伝送路に対応する信号を転送するよう切り替えて光信号を救済する方法とることで、Ｎ：１光冗長切替えシステムを構成していた。

特開２０００−３３２６５５号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、ｎチャネルの信号を１つの予備系により救済する構成である。そのため、ｎチャネルの全ての信号が同一種別の信号である必要があり、たとえば、伝送速度の異なるＳＴＭ−６４（Synchronous Transport Module−６４）信号と１０ＧｂＥ ＬＡＮ（１０Gigabit Ethernet（登録商標） Local Area Network）信号が混在する場合には、ｎ：１光冗長切替えシステムを提供できない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送速度やフレームフォーマット等が異なる信号が混在している場合にも対応できる光ネットワークシステム、光冗長切替え装置およびＷＤＭ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、Ｎ（Ｎは自然数）系統の入力信号に対してＭ（ＭはＮ以下の自然数）系統の予備系統信号を生成し、前記入力信号と前記予備系統信号とをＭ＋Ｎ種類の系統ごとに異なる波長の光信号に変換する第１の光冗長切替え装置と、前記変換した信号を波長多重し、波長多重信号を光伝送路へ送出する第１のＷＤＭ装置と、前記光伝送路から入力される波長多重信号を波長分離する第２のＷＤＭ装置と、波長分離信号からＮ系統の信号を選択して出力する第２の光冗長切替え装置と、を備える光ネットワークシステムであって、前記入力信号が系統単位で少なくとも２つの種別の信号を含むこととし、前記第１の光冗長切替え装置は、前記入力信号の系統ごとに、前記入力信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する光カプラと、前記現用系信号を前記入力信号の系統ごとに異なる波長の光信号に変換する送信側現用系トランスポンダと、前記冗長信号からＭ系統の信号を前記予備系統信号として選択する送信側光スイッチと、前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、前記予備系統信号を、前記現用系信号の変換に用いた光信号の波長と異なりかつ系統ごとに異なる波長の光信号に変換する送信側予備系トランスポンダと、を備え、前記第２の光冗長切替え装置は、前記波長分離信号のうち前記現用系信号が変換された波長の光信号を、系統ごとに、入力信号に対応する種別の信号に変換する受信側現用系トランスポンダと、前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記波長分離信号のうち前記予備系統信号が変換された波長の光信号を、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、系統ごとに前記予備系統信号の種別の信号に変換する受信側予備系トランスポンダと、前記入力信号の系統ごとに備えられ、前記受信側予備系トランスポンダからの出力または前記受信側現用系トランスポンダからの出力を選択して出力する受信側２：１光スイッチと、前記受信側予備系トランスポンダから出力された信号の出力先として、前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチを選択し、選択した受信側２：１光スイッチに対して前記受信側予備系トランスポンダから出力された信号を出力する受信側光スイッチと、を備え、前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチは、前記受信側予備系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、他の受信側２：１光スイッチは、前記受信側現用系トランスポンダから出力された信号を選択して出力することを特徴とする。

この発明によれば、送信される可能性のある複数の種別の信号に応じた処理を可能とし、また、設定によりこれらの処理を切替えることができるマルチレートトランスポンダを予備系トランスポンダとして備え、障害検出時には、障害が発生した信号の種別に対応する収容モードを対向する装置に通知するようにしたので、伝送速度やフレームフォーマット等が異なる信号が混在している場合にも対応できる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる光冗長切替え装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。 図２は、ＴＲＰＤ間の伝送に用いられるフレームフォーマットの一例である。 図３は、ＴＲＰＤの構成例を示す図である。 図４は、故障発生時の動作を説明するための図である。 図５は、実施の形態１の光冗長切替え方法の処理手順の一例を示すシーケンス図である。 図６は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に示されるＯＤＵ２ ＯＨのＡＰＳバイトを示す図である。 図７は、実施の形態２の光冗長切替え方法の処理手順の一例を示すシーケンス図である。

符号の説明

１−１，１−２ ノード
１１−１〜１１−ｎ 光カプラ
１２−１〜１２−ｎ，１４−１〜１４−ｎ ＴＰＮＤ
１３，１５，１６−１〜１６−ｎ 光スイッチ
２１ ＸＦＰ
２２ 16bit SerDes
２３ ＯＴＮフレーマ
２４ ＳＴＭ−６４ １０ＧｂＥ モニタ
２５ ＯＰＵ２マッパ
２６ ＯＴＵ２ ＯＤＵ２ プロセッサ
２７ ＦＥＣ Encoder
２８ ＦＥＣ Decoder
２９，３１ ＰＬＬ
３０ 10Ｇ ＷＤＭトランシーバ

以下に、本発明にかかる光ネットワークシステム、光冗長切替え装置およびＷＤＭ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる光冗長切替え装置を含む光ネットワークシステムの実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１では、信号の送信側の光冗長切替え装置がＷＤＭ装置等の通信装置であるノード１−１に含まれることとし、受信側の光冗長切替え装置がＷＤＭ装置などの通信装置であるノード１−２に含まれることとする。図１では、光冗長切替え装置の構成要素のみを図示し、波長多重化や増幅などの処理を行う部分を省略している。

ノード１−１は、図示しない外部装置から受信したｎチャネル分の信号をチャネルごとにそれぞれ現用系用と予備系用の２方向に分岐する光カプラ１１−１〜１１−ｎと、光カプラ１１−１〜１１−ｎで分岐された現用系用の信号をλ₁〜λ_nの光信号に変換して送出するトランスポンダ（ＴＰＮＤ）１２−１〜１２−ｎと、光カプラ１１−１〜１１−ｎで分岐された予備系用の信号から予備系信号を選択して送出する光スイッチ１３と、光スイッチ１３から送出される予備系信号をλ_n+1の光信号に変換して送出するＴＰＮＤ１２−（ｎ＋１）と、を備えている。

ノード１−１のＴＰＮＤ１２−１〜１２−（ｎ＋１）から送出される波長λ₁〜λ_n+1の光信号は、図示しない構成要素によって波長多重化や増幅等の所定の処理が行われて光伝送路に送出される。光伝送路に送出された波長多重化信号は、ノード１−２によって受信される。ノード１−２は、図示しない構成要素によって波長多重化信号をλ₁〜λ_n+1の波長ごとの信号に分離し、分離した信号は、トランスポンダ１４−１〜１４−（ｎ＋１）に入力される。

ノード１−２は、分離したλ₁〜λ_n+1の光信号をチャネルごとに設定された種別の信号に変換して送出するトランスポンダ１４−１〜１４−（ｎ＋１）と、トランスポンダ１４−（ｎ＋１）から予備系信号を受信して選択した出力先に出力する光スイッチ１５と、トランスポンダ１４−１〜１４−ｎから出力された現用系信号とトランスポンダ１４−（ｎ＋１）の予備系信号とのいずれか１つをチャネルごとにそれぞれ外部装置に出力する２：１光スイッチである光スイッチ１６−１〜１６−ｎと、で構成される。なお、ここでは、１〜ｎ番目のチャネルに対する処理をそれぞれ同一の番号の枝番を有する構成要素が行うこととする（たとえば、１番目のチャネルについては、光カプラ１１−１，１６−１，ＴＰＮＤ１２−１，１４−１が処理を行う）。

なお、図１では、ノード１−１が送信側の処理を行い、ノード１−２が受信側の処理を行う例を示しているが、ノード１−１，１−２が、一般的に行われているように、それぞれ送信側と受信側の機能の両方を有するようにしてもよい。この場合、図１のＴＰＮＤ１２−ｉ（ｉ＝１〜（ｎ＋１）），１４−ｉは、それぞれ別の構成要素として備えるようにしてもよいが、ここでは、ＴＰＮＤ１２−ｉの機能とＴＰＮＤ１４−ｉの機能の両方を有することとする。

また、本実施の形態では、２番目のチャネル（以下、ｃｈ＃２という）には、１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号が収容され、それ以外の１，３〜ｎ番目のチャネル（以下、ｃｈ＃１，ｃｈ＃３〜ｎという）には、ＳＴＭ−６４信号が収容されているとする。

図２は、ノード１−１のＴＰＮＤ１２−１〜１２−（ｎ＋１）とノード１−２のＴＰＮＤ１４−１〜１４−（ｎ＋１）間の伝送に用いられるフレームフォーマットの一例である。ここでは、一例としてＯＴＮ（Optical Transport Network）のＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication） Ｇ．７０９勧告に示されたＯＴＵ２（Optical Transport Unit ２）フレームの場合を示している。ＯＴＵ２フレームは、フレーム同期や様々な監視制御機能を提供するためのＯＨ（OverHead）であるＦＡ ＯＨ（Frame Alignment OverHead），ＯＴＵ２ ＯＨ，ＯＤＵ（Optical Data Unit）２ ＯＨ，ＯＰＵ（Optical channel Payload Unit）２ ＯＨと、速度差を固定的に調整するためのFixed Stuffと、誤り訂正符号情報を格納するＦＥＣ（Forward Error Correction） Redundancyと、伝送する情報であるペイロードと、を含む。ＳＴＭ−６４信号や１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号などはペイロードに格納されて転送される。

図３は、ＴＲＰＤ１２−１〜１２−（ｎ＋１），１４−１〜１４−（ｎ＋１）の構成例を示す図である。図３に示すように、ＴＲＰＤ１２−１〜１２−（ｎ＋１），１４−１〜１４−（ｎ＋１）は、ＳＴＭ−６４信号や１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号に対して光―電気相互変換を行う１０ Gigabit Small Form Factor Pluggable Moduleとして規定されているＸＦＰ２１と、ＸＰＦ２１から出力されるシリアル電気信号を１６並列電気信号（ＳＦＩ−４：Serdes-Framer Interface―４)との直列―並列相互変換を行う16bit SerDes２２と、ＯＴＵ２フレームのフレーム処理を行うＯＴＮフレーマ２３と、ＯＴＵ２フレームを構成するためのクロックを生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）２９と、ＯＴＮフレーマ２３の１６並列入出力信号ＳＦＩ−４を直列―並列相互変換を行うともに直列信号の光―電気相互変換を行い、所定の光波長でＯＴＮ信号を送受信する10Ｇ ＷＤＭトランシーバ３０と、ＳＴＭ−６４や１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号をＯＴＵ２フレームからデマッピングするためのクロックを生成するＰＬＬ３１と、で構成される。

また、ＯＴＮフレーマ２３は、ＳＴＭ−６４信号や１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号の状態を監視するＳＴＭ−６４ １０ＧｂＥ モニタ２４と、ＯＰＵ２ ＯＨの生成・終端を行いＳＴＭ−６４や１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号を収容するＯＰＵ２マッパ２５と、ＯＴＵ２ ＯＨおよびＯＤＵ２ ＯＨの生成・終端を行うＯＴＵ２ ＯＤＵ２ プロセッサ２６と、誤り訂正符号化ＦＥＣ Encoder２７と、誤り復号化を行うＦＥＣ Decoder２８と、で構成される。

図３の例は、ＴＲＰＤ１２−１〜１２−（ｎ＋１），１４−１〜１４−（ｎ＋１）が、それぞれ、送信側と受信側の双方向の機能を有する例を示している。図３では、上側の矢印が送信側として機能する場合の信号の流れを示し、下側の矢印が受信側として機能する場合の信号の流れを示している。

つづいて、本実施の形態の動作について説明する。通常時（正常時）には、ｃｈ＃１〜ｃｈ＃ｎの信号は、それぞれ光カプラ１１−１〜１１−ｎ経由でＴＰＮＤ１２−１〜１２−ｎに入力され、ＴＰＮＤ１２−１〜１２−ｎによりそれぞれＯＴＵ２フレームに収容される。なお、このときｃｈ＃１〜ｃｈ＃ｎの信号は、それぞれ互いに異なるλ₁〜λ_nの光波長に変換され、ＳＴＭ−６４ over ＯＴＮまたは１０ＧｂＥ over ＯＴＮとしてノード１−２のＴＰＮＤ１４−１〜１４−ｎに入力される。なお、ここでは、光伝送路に送出される前の波長多重処理，光伝送路から受信した後の波長分離の処理，光増幅処理などを省略して説明する。

ＴＰＮＤ１４−１〜１４−ｎは、受信したＯＴＵ２フレームからＳＴＭ−６４信号または１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号をデマッピングし、それぞれ光スイッチ１６−１〜１６−ｎに出力する。光スイッチ１６−１〜１６−ｎは、ＴＰＮＤ１４−１〜１４−ｎから入力された信号を選択して、外部装置へＳＴＭ−６４信号または１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号として出力する。

一方、ＴＰＮＤ１２−（ｎ＋１）とＴＰＮＤ１４−（ｎ＋１）の間では、たとえば、ＳＴＭ−６４モード（ＳＴＭ−６４信号を収容する場合の処理モード）でＯＴＵフレームが生成されて送受信が行われ、予備系として用いられる波長λ_n+1を用いた処理および伝送の正常性を監視している。このときのペイロードの内容はどのようなデータでもよい。

図４は、故障発生時の動作を説明するための図である。ここでは、故障発生の一例として、図４に示すように、１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号を収容するλ₂に関する経路上に何らかの故障が発生したとする。λ₂に関する経路上の故障は、たとえば、ＴＰＮＤ１４−２により検出され、ノード１−２からノード１−１へ故障の検出を通知するようにすればよい。または、ノード１−１およびノード１−２を含む光ネットワーク全体を管理する装置などがノード１−２からの通知により故障を把握し、その装置がノード１−１に故障を通知するようにしてもよい。

故障が検出されると、光スイッチ１３は、光カプラ１１−２から出力される１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号を選択してＴＰＮＤ１２−（ｎ＋１）へ出力する。ＴＰＮＤ１２−（ｎ＋１）は、通常時のＳＴＭ−６４モードから１０ＧｂＥ ＬＡＮモード（１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号を収容するモード）に移行し、ＴＰＮＤ１２−２が行っていた処理と同様の処理を行いＯＴＵ２フレームを生成する。そして、生成されたＯＴＵ２フレームはλ_n+1を用いて予備系信号としてノード１−２に送信される。

ＴＰＮＤ１４−（ｎ＋１）は、通常時のＳＴＭ−６４モードから１０ＧｂＥ ＬＡＮモードに移行し、ＴＰＮＤ１４−２が行った処理と同様に、予備系信号としてλ_n+1を用いて送信されたＯＴＵ２フレームから１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号をデマッピングし、光スイッチ１５に出力する。光スイッチ１５は、入力された１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号を光スイッチ１６−２に出力する。そして、光スイッチ１６−２は、光スイッチ１５から入力された信号を選択して、ｃｈ＃２の１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号として外部装置に出力する。

なお、ＳＴＭ−６４信号と１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号では、伝送速度がそれぞれ9.95328Ｇｂｉｔ／ｓと10.3125Ｇｂｉｔ／ｓと異なり、また、フレーム構成も異なる。このため、ＴＰＮＤ１２−（ｎ＋１）およびＴＰＮＤ１４−（ｎ＋１）は、それぞれの信号に対応するための２つのモードを備え、たとえば、図４の例では、ＳＴＭ−６４モードから１０ＧｂＥ ＬＡＮモードに移行する。これは、たとえば、ＯＴＮフレーマ２３の処理を設定によりＳＴＭ−６４信号に対応する処理と１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号に対応する処理を切り替えられるようにしておき、また、ＸＦＰ２１，１６ｂｉｔ SerDes２２，ＯＴＮフレーマ２３，１０Ｇ ＷＤＭトランシーバ３０、ＰＬＬ２９，３１の動作速度を変更可能とし、動作速度をモードにより変更することにより実現できる。

図５は、本実施の形態の光冗長切替え方法の処理手順の一例を示すシーケンス図である。図５を用いて本実施の形態の光冗長切替え方法を説明する。ここでは、図４の例と同様に、λ₂に関する経路に故障が発生する場合を例に説明する。なお、ここでは、ノード１−１およびノード１−２の間で互いに送受信が行われることとし、ノード１−１およびノード１−２は、双方とも送信側および受信側としての機能を有していることとする。

まず、通常時は、切替え要求が発生していないことを示すＮＲ（No Request）をノード１−１およびノード１−２が互いに送信している（ステップＳ１，ステップＳ２）。ここで、λ₂に関する経路に故障が発生するとノード１−２ではλ₂のＳＦ（Signal Fail）を検出する（ステップＳ３）。

そして、ノード１−２では、予備系に切替えるための要求である切替え要求の送信に必要な情報である切替え要因（たとえば、切替え対象の波長の番号など）を収集する（ステップＳ４）。そして、故障が検出されたλ₂の信号の送信元であるノード１−１へ切替え要求（ＳＦ）を送出する（ステップＳ５）。

ノード１−１は、切替え要求を受領し（ステップＳ６）、ｃｈ＃２をブリッジする（ステップＳ７）、具体的には、予備系ＴＰＮＤであるＴＰＮＤ１２−（ｎ＋１）に出力されるよう光スイッチ１３を設定する（ステップＳ７）。そして、ノード１−１は、自ノードのブリッジ（ｃｈ＃２の予備系への切替え）が完了したことを示す応答確認（ＲＲ）をノード１−２に送信する（ステップＳ８）。

ノード１−２は、ノード１−１からの応答確認を受領することによりノード１−１のブリッジ完了を確認する（ステップＳ９）。そして、ノード１−２は、予備系のトランスポンダであるＴＲＰＮＤ１４−（ｎ＋１）から入力される信号を光スイッチ１６−２に出力するよう光スイッチ１５を設定するとともに、光スイッチ１６−２に対して光スイッチ１５から入力した信号を選択して外部装置に出力するよう選択するよう設定する（ステップ１０：ｃｈ＃２セレクト）。また、逆方向（ノード１−２からノード１−１への送信方向）の送信のためにｃｈ＃２が予備系から出力されるよう設定し（ｃｈ＃２ブリッジ：ステップＳ１１）、応答確認を送出する（ステップＳ１２）とともに、予備系のＴＲＰＮＤ１４−（ｎ＋１）をＳＴＭ−６４モードから１０ＧｂＥ ＬＡＮモードに変更する（ステップＳ１３）。

ノード１−１は、ステップＳ１２で送信された応答確認を受領することにより、ノード１−２のブリッジ完了を確認する（ステップＳ１４）。そして、ノード１−１から送信されるデータの受信のために、ＴＲＰＮＤ１２−（ｎ＋１）が受信した信号をｃｈ＃２の信号として外部装置に出力するよう設定し（ステップＳ１５：ｃｈ＃２セレクト）、予備系のＴＲＰＮＤ１２−（ｎ＋１）をＳＴＭ−６４モードから１０ＧｂＥ ＬＡＮモードに変更する（ステップＳ１６）。

以上述べたノード間のモード切替えに関する情報の授受には、たとえば、ＯＴＮフレームのＯＤＵ２ ＯＨを用いることができる。図６は、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に示されるＯＤＵ２ ＯＨのＡＰＳ（Automatic Protection Switching）バイトを示す図である。このＡＰＳバイトのRequest／stateの部分にＳＦ等の切替え要因／要求状態を、Protection typeの部分に切替えタイプ（Ｎ：１の切替えあるか、１＋１の切替えであるか等の情報）を、Requested Signalに切替え要求波長番号を、Bridged Signalの部分に送信側にてブリッジした波長番号を格納して通知することで、ノード間の切替え制御を行うことができる。

また、いずれの収容モード（たとえば、ＳＴＭ−６４モード、１０ＧｂＥ ＬＡＮモードなど）に変更するかの情報は、図６に示したＡＰＳバイトのリザーブ領域を用いて通知することができる。

なお、収容モードを切替えた際に、予備系波長（この場合はλ_n+1）を用いた伝送路で、予備系に故障が発生していないにもかかわらず、過渡的に故障が検知される可能性がある。このような現象に対する対策として、たとえば、収容モードの切替え時には所定の時間の間は、予備系波長の伝送路故障の検出がされてもそのまま運用し、故障時の処理を行わないようにすればよい。

なお、本実施の形態では、ＷＤＭ装置などの通信装置に光冗長切替え装置を備える例について説明したが、波長多重、分離等を別の装置で行い、光冗長切替え装置を独立したハードウェアとして構成するようにしてもよい。

このように、本実施の形態では、送信される可能性のある複数の種別の信号に応じた処理を可能とし、また、設定によりこれらの処理を切替え可能なトランスポンダ（マルチレートトランスポンダ）を予備系トランスポンダとして備え、信号の種別に対応する収容モードを、ＡＰＳバイトを用いて通知するようにした。このため、異なる信号種別の信号が混在するシステムであっても、ｎ：１光冗長切替え装置およびシステムを提供することができる。

なお、本実施の形態では、ｎ：１光冗長切替えシステムの例について説明したが、Ｎ：Ｍ光冗長切替えシステムでも、切り替える信号の収容モードを本実施の形態と同様に指定することにより、本実施の形態と同様な効果を奏することができる。

また、本実施の形態では、ＳＴＭ−６４信号と１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号が混在する場合の例について説明したが、これら信号以外の種別の信号（たとえば、ＳＴＭ−１６信号、ギガビットイーサネット（登録商標）信号など）が混在する場合でも、３種類以上の信号が混在する場合でも、それぞれの信号の種別に対応する処理を収容可能なマルチモードトランスポンダを予備系トランスポンダとして用い、本実施の形態と同様に収容モードを通知することにより、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図７は、本発明にかかる実施の形態２の光冗長切替え方法の処理手順の一例を示すシーケンス図である。本実施の形態の光冗長切替え装置およびシステムの構成は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。

図７では、実施の形態１と同様の処理を行うステップは同一のステップ番号を付している。実施の形態１では、ステップＳ１３でノード２が収容モードの切替えを行い、ステップＳ１６でノード１−１が収容モードの切替えを行ったが、本実施の形態では、ノード１−２はステップＳ１３で切替えを行わずにステップＳ１４に進む。ノード１−１は、実態の形態１と同様に、ステップＳ１５の後に収容モードの切替えを行い、ノード１−１から収容モードの切替えの通知を行った後に、ノード１−２が収容モードを切替える（ステップＳ１７）。以上のべた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態では、故障を検出したノード１−２が、対向するノード１−１が収容モードを切替えた後に、収容モードを切替えるようにした。このため、実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、ノード１−２は、ノード１−１の切替えの完了を確認した後に自装置の切替えを実施することができる。

以上のように、本発明にかかる光ネットワークシステム、光冗長切替え装置およびＷＤＭ装置は、冗長系を有する光ネットワークに有用であり、特に、異なる種別の信号を含む光ネットワークに適している。

Claims (8)

1. Ｎ（Ｎは自然数）系統の入力信号に対してＭ（ＭはＮ以下の自然数）系統の予備系統信号を生成し、前記入力信号と前記予備系統信号とをＭ＋Ｎ種類の系統ごとに異なる波長の光信号に変換する第１の光冗長切替え装置と、前記変換した信号を波長多重し、波長多重信号を光伝送路へ送出する第１のＷＤＭ装置と、前記光伝送路から入力される波長多重信号を波長分離する第２のＷＤＭ装置と、波長分離信号からＮ系統の信号を選択して出力する第２の光冗長切替え装置と、を備える光ネットワークシステムであって、
   前記入力信号が系統単位で互いに伝送速度の異なる少なくとも２つの種別の信号を含むこととし、
   前記第１の光冗長切替え装置は、
   前記入力信号の系統ごとに、前記入力信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する光カプラと、
   前記現用系信号を前記入力信号の系統ごとに異なる波長の光信号に変換する送信側現用系トランスポンダと、
   前記冗長信号からＭ系統の信号を前記予備系統信号として選択する送信側光スイッチと、
   前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、前記予備系統信号を、前記現用系信号の変換に用いた光信号の波長と異なりかつ系統ごとに異なる波長の光信号に変換する送信側予備系トランスポンダと、
   を備え、
   前記第２の光冗長切替え装置は、
   前記波長分離信号のうち前記現用系信号が変換された波長の光信号を、系統ごとに、入力信号に対応する種別の信号に変換する受信側現用系トランスポンダと、
   前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記波長分離信号のうち前記予備系統信号が変換された波長の光信号を、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、系統ごとに前記予備系統信号の種別の信号に変換する受信側予備系トランスポンダと、
   前記入力信号の系統ごとに備えられ、前記受信側予備系トランスポンダからの出力または前記受信側現用系トランスポンダからの出力を選択して出力する受信側２：１光スイッチと、
   前記受信側予備系トランスポンダから出力された信号の出力先として、前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチを選択し、選択した受信側２：１光スイッチに対して前記受信側予備系トランスポンダから出力された信号を出力する受信側光スイッチと、
   を備え、
   前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチは、前記受信側予備系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、他の受信側２：１光スイッチは、前記受信側現用系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、
   前記第１の光冗長切替え装置は、前記現用系信号ごとに故障を検出し、故障が検出された前記現用系信号を前記予備系統信号として選択し、選択した前記予備系統信号に対応する系統ごとの収容モードを前記第２の光冗長切替え装置へ通知し、
   前記第２の光冗長切替え装置の前記受信側予備系トランスポンダは、前記第１の光冗長切替え装置から通知された系統ごとの収容モードに基づいて系統ごとに収容モードを切り替え、
   前記受信側予備系トランスポンダの収容モードの切替え後、切替えから所定の時間の間は、前記予備系統信号の伝送路故障が検出されても故障時の処理を行わずに前記予備系統信号を用いた運用を継続することを特徴とする光ネットワークシステム。
2. 前記光伝送路で用いる伝送フレームをＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に基づくフレームと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。
3. 前記第２の光冗長切替え装置は、前記収容モードの切替え通知を伝送フレームのオーバヘッドバイト内の回線切り替え用バイトを用いて行い、
   前記第１の光冗長切替え装置は、前記切替え通知に基づいて収容モードを切替えることを特徴とする請求項１または２に記載の光ネットワークシステム。
4. 前記入力信号として、ＳＴＭ−６４信号、１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号、１０Ｇ ファイバチャネル信号の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光ネットワークシステム。
5. 前記入力信号として、ＳＴＭ−６４信号、１０ＧｂＥ ＬＡＮ信号、１０Ｇ ファイバチャネル信号の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の光ネットワークシステム。
6. Ｎ（Ｎは自然数）系統の入力信号に対してＭ（ＭはＮ以下の自然数）系統の予備系統信号を生成し、前記入力信号と前記予備系統信号とをＭ＋Ｎ種類の系統ごとに異なる波長の光信号に変換する第１の光冗長切替え装置と、前記変換した信号を波長多重し、波長多重信号を光伝送路へ送出する第１のＷＤＭ装置と、前記光伝送路から入力される波長多重信号を波長分離する第２のＷＤＭ装置と、波長分離信号からＮ系統の信号を選択して出力する第２の光冗長切替え装置と、を備える光ネットワークシステムにおいて、前記光伝送路へのデータ送信時には前記第１の光冗長切替え装置として機能し、前記光伝送路からのデータ受信時には前記第２の光冗長切替え装置として機能する光冗長切替え装置であって、
   前記入力信号が系統単位で互いに伝送速度の異なる少なくとも２つの種別の信号を含むこととし、
   前記入力信号の系統ごとに、前記入力信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する光カプラと、
   前記光伝送路へのデータ送信時には、前記現用系信号を、前記入力信号の系統ごとに異なる波長の光信号に変換し、また、前記光伝送路からのデータ受信時には、前記波長分離信号のうち前記現用系信号が変換された波長の光信号を、系統ごとに入力信号に対応する種別の信号に変換する現用系トランスポンダと、
   前記冗長信号からＭ系統の信号を前記予備系統信号として選択する送信側光スイッチと、
   前記光伝送路へのデータ送信時には、前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、前記予備系統信号を前記現用系信号の変換に用いた光信号の波長と異なりかつ系統ごとに異なる波長の光信号に変換し、また、前記光伝送路からのデータ受信時には、前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記波長分離信号のうち前記予備系統信号が変換された波長の光信号を、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、系統ごとに前記予備系統信号の種別の信号に変換する予備系トランスポンダと、
   前記入力信号の系統ごとに備えられ、前記予備系トランスポンダからの出力または前記現用系トランスポンダからの出力を選択して出力する受信側２：１光スイッチと、
   前記予備系トランスポンダから出力された信号の出力先として、前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチを選択し、選択した受信側２：１光スイッチに前記予備系トランスポンダから出力された信号を出力する受信側光スイッチと、
   を備え、
   前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチは、前記予備系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、他の受信側２：１光スイッチは、前記現用系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、
   前記光伝送路へのデータ送信時には、前記予備系統信号として選択したＭ系統の信号に対応する系統ごとの収容モードを前記第２の光冗長切替え装置へ通知し、
   前記予備系トランスポンダは、前記光伝送路からのデータ受信時には、前記第１の光冗長切替え装置から通知された系統ごとの収容モードに基づいて系統ごとに収容モードを切り替え、
   前記予備系トランスポンダの収容モードの切替え後、切替えから所定の時間の間は、前記予備系統信号の伝送路故障が検出されても故障時の処理を行わずに前記予備系統信号を用いた運用を継続することを特徴とする光冗長切替え装置。
7. 前記予備系トランスポンダは、
   前記入力信号を光信号から電気信号に変換する光送受信器と、
   前記光送受信器から出力されたシリアル電気信号を並列電気信号に変換する直並列相互変換回路と、
   伝送フレームを構成するための第１のクロックを生成する第１のＰＬＬ回路と、
   前記並列電気信号と前記第１のクロックに基づいて伝送フレームを生成するフレーマと、
   前記フレーマから出力された伝送フレームに対して並列直列変換を行い、その変換後の信号を所定の光波長の光信号に変換して送信する波長多重光送受信器と、
   前記伝送フレームから系統ごとの信号を取り出すための第２のクロックを生成する第２のＰＬＬ回路と、
   を備え、
   前記波長多重光送受信器は、前記波長分離信号を電気信号に変換して直列並列変換し、
   前記フレーマは、前記波長多重光送受信器が変換した並列信号から系統ごとの信号を前記第２のクロックに基づいて抽出し、
   前記直並列相互変換回路は、前記フレーマが抽出した信号を直列信号に変換し、
   前記光送受信器は、前記直並列相互変換回路が変換した直列信号を光信号に変換して出力することを特徴とする請求項６に記載の光冗長切替え装置。
8. Ｎ（Ｎは自然数）系統の入力信号に対してＭ（ＭはＮ以下の自然数）系統の予備系統信号を生成し、前記入力信号と前記予備系統信号とをＭ＋Ｎ種類の系統ごとに異なる波長の光信号に変換し、前記変換した信号を波長多重し、波長多重信号を光伝送路へ送出する第１のＷＤＭ装置と、前記光伝送路から入力される前記波長多重信号を波長分離し、波長分離信号からＮ系統の信号を選択して出力する第２のＷＤＭ装置と、を備える光ネットワークシステムにおいて、前記光伝送路へのデータ送信時には前記第１のＷＤＭ装置として機能し、前記光伝送路からのデータ受信時には前記第２のＷＤＭ装置として機能するＷＤＭ装置であって、
   前記入力信号が系統単位で互いに伝送速度の異なる少なくとも２つの種別の信号を含むこととし、
   前記入力信号の系統ごとに、前記入力信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する光カプラと、
   前記光伝送路へのデータ送信時には、前記現用系信号を、前記入力信号の系統ごとに異なる波長の光信号に変換し、また、前記光伝送路からのデータ受信時には、前記波長分離信号のうち前記現用信号が変換された波長の光信号を、系統ごとに入力信号に対応する種別の信号に変換する現用系トランスポンダと、
   前記冗長信号からＭ系統の信号を前記予備系統信号として選択する送信側光スイッチと、
   前記光伝送路へのデータ送信時には、前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、前記予備系統信号を前記現用系信号の変換に用いた光信号の波長と異なりかつ系統ごとに異なる波長の光信号に変換し、また、前記光伝送路からのデータ受信時には、前記入力信号の種別にそれぞれ対応する処理を行う収容モードを有し、前記波長分離信号のうち前記予備系統信号が変換された波長の光信号を、前記予備系統信号の種別に対応する収容モードで、系統ごとに前記予備系統信号の種別の信号に変換する予備系トランスポンダと、
   前記入力信号の系統ごとに備えられ、前記予備系トランスポンダからの出力または前記現用系トランスポンダからの出力を選択して出力する受信側２：１光スイッチと、
   前記予備系トランスポンダから出力された信号の出力先として、前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチを選択し、選択した受信側２：１光スイッチに前記予備系トランスポンダから出力された信号を出力する受信側光スイッチと、
   を備え、
   前記送信側光スイッチが選択した系統に対応する受信側２：１光スイッチは、前記予備系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、他の受信側２：１光スイッチは、前記現用系トランスポンダから出力された信号を選択して出力し、
   前記光伝送路へのデータ送信時には、前記予備系統信号として選択したＭ系統の信号に対応する系統ごとの収容モードを前記第２の光冗長切替え装置へ通知し、
   前記予備系トランスポンダは、前記光伝送路からのデータ受信時には、前記第１の光冗長切替え装置から通知された系統ごとの収容モードに基づいて系統ごとに収容モードを切り替え、
   前記予備系トランスポンダの収容モードの切替え後、切替えから所定の時間の間は、前記予備系統信号の伝送路故障が検出されても故障時の処理を行わずに前記予備系統信号を用いた運用を継続することを特徴とするＷＤＭ装置。

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