JP6335110B2 - 光伝送装置、及び光信号伝送方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光伝送装置、及び光信号伝送方法に関する。
大容量の広域光転送網であるOTN(Optical Transport Network)では、SDH(Synchronous Digital Hierarchy)やイーサネット(登録商標)などの様々なクライアント信号を収容して転送する。近年では、クライアント信号のトラヒックの増加が顕著であり、それに伴いOTNも高速化に対応するよう標準化が進められてきた(例えば、非特許文献1参照)。そして現在では、100G超(B100G、Gはギガビット毎秒)のOTN技術であるOTUCn(Cnは100G×nを表す。)が検討されている(例えば、非特許文献2参照)。OTUCnでは、1光チャネルの伝送容量が従来のOTUよりも広帯域となる。しかし、光信号の送受信機に用いられる電子回路の動作速度の関係から、これまでのように1光チャネルの帯域においてシングルキャリア伝送を拡張して大容量化を図ることは困難である。そこで、OTUCnでは、1光チャネルの帯域において複数の光サブキャリアを用いたマルチキャリア伝送によって大容量化を実現する。
"Interfaces for the optical transport network", ITU-T G.709/Y.1331, February 2012. 大原 拓也,「OTNインタフェース技術および標準化動向」,2014 電子情報通信学会総合大会 通信講演論文集2,BI−5−1,SS−47−SS−48,2014年3月
OTUCnのフレーマは、ペイロード容量がn×100GのOTUCn(Optical channel Transport Unit-Cn)の電気信号をインタリーブし、ペイロード容量が100Gのパラレル信号であるOTLCn.n(Optical channel Transport Lane-Cn.n)をn個生成する。フレーマが生成した1光チャネル分のn個のパラレル信号は、複数の光サブキャリアを用いたマルチキャリア伝送のため、複数の送信機により光信号に変換される。従って、1台の送信機により1光チャネルの信号を伝送するシングルキャリア伝送よりも、1光チャネル当たりの送信機の故障発生率が上がる可能性がある。
上記事情に鑑み、本発明は、複数のパラレル信号を複数の送信機によりマルチキャリア伝送する場合に送信機の故障に対する信頼性を向上させることができる光伝送装置、及び光信号伝送方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、複数のパラレル信号を生成するフレーマと、前記フレーマが生成した複数のパラレル信号を光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する複数の送信機とを有する光信号送信部を複数備える光伝送装置であって、故障が発生した前記送信機が光サブキャリアの送信に使用している波長の使用を切替先の前記送信機に指示する波長切替部を備え、故障が発生した前記送信機を有する前記光信号送信部である第一光信号送信部の前記フレーマは、1以上のクライアントから受信したクライアント信号の一部を、切替先の前記送信機を備える前記光信号送信部である第二光信号送信部に出力し、受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に出力する第一光信号生成部を備え、前記第二光信号送信部の前記フレーマは、前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、生成した前記パラレル信号を切替先の前記送信機に出力する第二光信号生成部を備える、ことを特徴とする光伝送装置である。
本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、前記第一光信号生成部は、受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号を、信号フレーム内のタイムスロットのうち、前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に対応した前記タイムスロットに設定する第一多重処理部と、前記第一多重処理部により前記クライアント信号が設定された前記信号フレームを分割して複数のパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を故障が発生していない前記送信機に出力する第一パラレル信号生成部とを備え、前記第二光信号生成部は、前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号を、信号フレーム内のタイムスロットのうち、切替先の前記送信機に対応した前記タイムスロットに設定する第二多重処理部と、前記第二多重処理部により前記クライアント信号が設定された前記信号フレームを分割して複数のパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を切替先の前記送信機に出力する第二パラレル信号生成部とを備える、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、前記クライアントのパスは前記信号フレーム内の前記タイムスロットに割当てられており、前記第一多重処理部は、前記信号フレームにおいて故障が発生した前記送信機に対応した前記タイムスロットにパスが割当てられている前記クライアントのクライアント信号を前記第二光信号送信部に出力する、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、前記第一多重処理部及び前記第二多重処理部は、前記信号フレームにおいて故障が発生した前記送信機に対応した前記タイムスロットに割当てられている前記クライアントのパスの割当先を、前記第二光信号生成部が使用する前記信号フレーム内の切替先の前記送信機に対応した前記タイムスロットに変更する、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、受信側の光伝送装置から障害が発生した光サブキャリアの情報を受信して障害が発生した前記光サブキャリアを使用している前記送信機の故障の発生を検出し、故障が発生した前記送信機と切替先の前記送信機との情報を前記第一光信号送信部に通知する障害検出部を備える、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、カラーレス機能を有し、複数の前記送信機のそれぞれから出力された前記光サブキャリアを合波する波長多重機能部を備える、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、複数の前記送信機のそれぞれは、前記光サブキャリアを前記波長多重機能部に出力するポートを備える、ことを特徴とする。
本発明の一態様は、複数のパラレル信号を生成するフレーマと、前記フレーマが生成した複数のパラレル信号を光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する複数の送信機とを有する光信号送信部を複数備える光伝送装置が実行する光信号伝送方法であって、前記光伝送装置が、故障が発生した前記送信機が光サブキャリアの送信に使用している波長の使用を切替先の前記送信機に指示する波長切替ステップと、故障が発生した前記送信機を有する前記光信号送信部である第一光信号送信部の前記フレーマが、1以上のクライアントから受信したクライアント信号の一部を、切替先の前記送信機を備える前記光信号送信部である第二光信号送信部に出力し、受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に出力する第一信号生成ステップと、前記第二光信号送信部の前記フレーマが、前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、生成した前記パラレル信号を切替先の前記送信機に出力する第二信号生成ステップと、を有することを特徴とする光信号伝送方法である。
本発明により、複数のパラレル信号を複数の送信機によりマルチキャリア伝送する場合に送信機の故障に対する信頼性を向上させることができる。
本発明の実施形態を適用可能なフレーマの機能ブロック図である。 OTUCnのフレーム構造を示す図である。 OTLCn.nのフレーム構造を示す図である。 光信号の伝送に用いられる光チャネルを示す図である。 本発明の一実施形態による光伝送装置の構成例を示す図である。 通常運用状態におけるODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。 光SC送受信機故障時のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。 複数光SC送受信機故障時のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。 複数のパラレル信号を1光サブキャリアで送信する場合の通常運用状態におけるODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。 複数のパラレル信号を1光サブキャリアで送信する場合の光SC送受信機故障時のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。 NNIカードの構成を示す機能ブロック図である。 トランスポンダの構成を示す機能ブロック図である。 光SC送受信機故障時の送信側の光伝送装置の処理フローである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態を適用可能なOTNフレーマ800の機能ブロック図である。同図に示すOTNフレーマ800は、100G超(B100G、Gはギガビット毎秒)の伝送を行うためのOTN(Optical Transport Network)の規格であるOTUCn(Cnは100G×nを表す。nは2以上の整数。)により通信を行う。同図においては、n=4の場合、すなわち、OTNフレーマ800がOTUC4により通信を行う場合の例を示している。
OTNトランスポート技術では、様々な通信方式のクライアント信号を収容し、光伝送により転送する。OTNでは、固定フレーム構造を利用し、GbE(ギガビット・イーサネット(登録商標))を収容できる最小単位のODU0(ODU:Optical Channel Data Unit)により、1.25GのTS(Tributary Slot、タイムスロットともいう。)単位で(すなわち、その倍数により)クライアント信号を扱う。OTNは、SDH(Synchronous Digital Hierarchy)と同様のパス管理、OAM(Operations, Administration, Maintenance)機能、プロテクション機能を提供する。
OTNフレーマ800は、複数のクライアント信号が多重されたn×100Gの1光チャネルの信号を分離し、n個の100Gのパラレル信号を生成する。これらのn個のパラレル信号は複数の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送されるが、物理的には、1つのパラレル信号が1つの光サブキャリアにより伝送されてもよく、複数のパラレル信号が1つの光サブキャリアにより伝送されてもよい。マルチキャリア伝送とは、1チャネルの信号を複数のサブキャリア(搬送波)を使ってパラレル伝送することにより、1チャネルを大容量化する通信方式である。マルチキャリア伝送では、対地(接続先)ごとにサブキャリアを高密度多重し、電気的に分離する。1つのパラレル信号が1つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は100Gであり、2つのパラレル信号が1つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は200Gである。光伝送には、4SC−DP−QPSK(4 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)や、2SC−DP−16QAM(2 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Amplitude Modulation)などが用いられる。
図1に示すように、OTNフレーマ800は、送信処理部110と受信処理部150とを備える。
送信処理部110は、クライアント信号受信部120と、多重処理部130と、ライン側送信処理部140とを備える。
クライアント信号受信部120は、受信部121と、マッピング部122と、OH処理部123とを備える。
受信部121は、クライアント信号を受信する。マッピング部122は、受信部121が受信した1クライアント信号をLO ODU(Lower Order Optical Channel Data Unit)フレームのペイロードにマッピングする。OH処理部123は、マッピング部122がクライアント信号を設定したLO ODUフレームにOH(オーバーヘッド)を付加する。OH処理部123は、LO ODUフレームの電気パス信号を、ODU−スイッチ(以下、「ODU−SW」と記載)210に出力する。ODU−SW210は、他のOTNフレーマ800とも接続されており、電気パス信号のパス交換を行う。
多重処理部130は、多重化部131とフレーミング部132とを備える。多重化部131は、ODU−SW210から受信した電気パス信号をLO ODUフレームに設定する。多重処理部130は、LO ODUフレームを一旦ODTU(Optical Channel Data Tributary Unit)フレームにマッピングした後、複数のODTUフレームを時間多重してHO ODU(Higher Order ODU)であるODUCnフレームを生成する。フレーミング部132は、多重処理部130が生成したODUCnフレームにOHとFEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)を付加してOTUCnフレームを生成する。フレーミング部132は、OTUCnフレームの信号をライン側送信処理部140に出力する。
ライン側送信処理部140は、インタリーブ部141と、OH処理部142−1〜142−nと、マルチレーン送信部143−1〜143−nとを備える。
インタリーブ部141は、多重処理部130からOTUCnフレームの信号を受信し、受信したn×100GのOTUCnフレームの信号をバイトインタリーブして、n個のOTLCn.nフレームの信号を生成する。OTLCn.nフレームは、100Gのパラレル信号のフレームである。i個目のOTLCn.nフレームを、OTLCn.n#iフレーム(iは1以上n以下の整数)と記載する。インタリーブ部141は、生成したn個のOTLCn.n#iフレームをそれぞれOH処理部142−iに出力する。
OH処理部142−1〜142−nは、インタリーブ部141から受信したOTLCn.nフレームにOHを設定する。OH処理部142−iは、OHを設定したOTLCn.n#iフレームを、マルチレーン送信部143−iに出力する。
マルチレーン送信部143−1〜143−nは、OH処理部142−1〜142−nから受信したOTLCn.nフレームのパラレル信号を送信機220に出力する。例えば、マルチレーン送信部143−iは、4本の28Gの電気配線を使用してパラレルにOTLCn.n#iフレームのパラレル信号を送信機220に出力する。各送信機220は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアを使用する。送信機220は、受信したパラレル信号を電気信号から光信号に変換し、マルチキャリア伝送する。なお、複数のマルチレーン送信部143−iが1つの送信機220に接続されてもよい。j個(jは2以上n以下)のマルチレーン送信部143−iが1つの送信機220に接続される場合、その送信機220は、j×100Gの光サブキャリアによりj個のパラレル信号を伝送する。
受信処理部150は、ライン側受信処理部160と、分離処理部170と、クライアント信号送信部180とを備える。
ライン側受信処理部160は、マルチレーン受信部161−1〜161−nと、OH処理部162−1〜162−nと、デインタリーブ部163とを備える。
マルチレーン受信部161−1〜161−nは、受信機230がマルチキャリア伝送により受信した光信号を電気信号により受信する。受信機230は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアにより光信号を受信する。マルチレーン受信部161−iは、例えば4本の28Gの電気配線を使用して受信機230からパラレルに受信した電気信号を、OH処理部162−iに出力する。
OH処理部162−1〜162−nは、受信した信号からOTLCn.nフレームのOHに設定されているFAS(frame alignment signal)やMFAS(multiframe alignment signal)に基づいてフレームの先頭を認識する。OH処理部162−iは、先頭位置を検出することにより、遅延時間差を補償して受信信号からOTLCn.n#iフレームを抽出し、デインタリーブ部163に出力する。
デインタリーブ部163は、OH処理部162−1〜162−nから受信したOTLCn.n#1フレーム〜OTLCn.n#nフレームをデインタリーブし、1つのOTUCnフレームを生成する。
分離処理部170は、デフレーミング部171及び逆多重化部172を備える。
デフレーミング部171は、デインタリーブ部163が生成したOTUCnフレームの信号をFEC復号し、復号したOTUCnフレームからLO ODUフレームが時間多重されたODUCnフレームを抽出して逆多重化部172に出力する。
逆多重化部172は、デフレーミング部171が抽出したODUCnフレームの信号から各クライアント信号が設定されたLO ODUフレームを抽出し、LO ODUフレームの電気パス信号をODU−SW210に出力する。
クライアント信号送信部180は、OH処理部181と、デマッピング部182と、送信部183とを備える。
OH処理部181は、ODU−SW210から電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からLO ODUフレームを復号する。OH処理部181は、LO ODUフレームに対してOHに関する処理を行い、デマッピング部182に出力する。
デマッピング部182は、OH処理部181からLO ODUフレームの電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からクライアント信号を抽出して送信部183に出力する。
送信部183は、デマッピング部182が抽出したクライアント信号を送信する。
なお、クライアント信号受信部120と多重処理部130、及び、分離処理部170とクライアント信号送信部180がODU−SW210を介さずに接続されてもよい。
図2は、OTUCnのフレーム構造を示す図である。
OTUCnは、ODUCnに、FACn OH、OTUCn OH、OPUCn OH、及び、OTUCnFECを付加して生成される。OTUCnは、4行、4080×n列で標記される。
OTUCnの(16×n+1)〜3824×n列目のOPUCnペイロード(Payload)には、クライアント信号がマッピングされる。OTUCnフレームの1〜16×n列目には、OHが設定される。1行目の1〜7×n列目には、FACn OHが設定される。FACn OHは、フレーム同期に必要な情報を含む。(7×n+1)〜14×n列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するOTUCn OHが挿入される。2〜4行目の1〜14×n列目には、ODUCn OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。(14×n+1)〜16×n列目には、OPUCn OHが挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。3824×n+1〜4080×n列目のOPUCn FECには、FEC用のパリティチェックバイトが付加される。
図3は、OTLCn.nのフレーム構造を示す図である。
OTLCn.nは、4行、4080列で標記される。OTLCn.n#1〜OTLCn.n#nは、バイトインタリーブによりOTUCnフレームを分割して得られる。
OTUCnのOPUCnペイロードは、OTLCn.n#iの17〜3824列目のOPUCn.n#iペイロードにマッピングされる。
OTLCn.n#iの1〜16列目には、OHが設定される。OTLCn.n#iのOHは、OTUCn OH等に基づいて設定される。1行目の1〜7列目には、FALCn.n#i OHが設定される。FALCn.n#i OHは、FASやMFASなど、フレーム同期に必要な情報を含む。8〜14列目には、光チャネルのセクション監視情報を収容するOTLCn.n#i OHが挿入される。2〜4行目の1〜14×n列目には、ODLCn.n#i OHが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。15〜16列目には、OPLCn.n#i OHが挿入され、クライアント信号のマッピング/デマッピングに必要な情報などが収容される。3825〜4080列目のOTUC#i FECには、FEC用のパリティチェックバイトが付加される。
図4は、光信号の伝送に用いられる光チャネルを示す図である。
図4(a)は、400Gの光信号を1光周波数(シングルキャリア)によりシリアル伝送する場合の光チャネルを示す図であり、図4(b)は、400Gの光信号を4つの光サブキャリアによりパラレル伝送(マルチキャリア伝送)する場合の光チャネルを示す図である。
従来の電子回路では、動作速度の制約から、図4(a)に示すように、1光周波数によりシリアル伝送することができる帯域を、100Gを超えて拡張し続けていくことは困難である。そこでOTUCnでは、100G超の帯域を複数の光サブキャリアによりパラレル伝送することにより、電子回路の制約を受けずに広帯域伝送を実現する。このパラレル伝送には、偏波多重、多値変調などが用いられる。変調方式によって、光サブキャリアの帯域は異なる。
図4(b)は、400Gの1光チャネルを、100Gの4光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例であり、図4(c)は、400Gの1光チャネルを、200Gの2光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例である。また、nを変化させることにより、図4(d)に示すように、100G単位で伝送帯域を増加させていくことができるフレキシビリティを有する。
図5は、本発明の一実施形態による光伝送装置50の構成例を示す図である。
光伝送装置50は、ODUクロスコネクト機能部51、光伝送機能部55、及び、監視制御部60を備える。
ODUクロスコネクト機能部51において、1以上のUNI(ユーザ−ネットワークインタフェース)カード52と、1以上のNNI(ネットワーク−ネットワークインタフェース)カード54とは、ODU−XC(クロスコネクト)53により接続される。UNIカード52は、それぞれの通信規格により、クライアント側の通信機器と接続される。UNIカード52のOTNフレーマ521は、図1に示すOTNフレーマ800のクライアント信号受信部120及びクライアント信号送信部180の機能を有する。ODU−XC53は、図1に示すODU−SW210に相当する。NNIカード54は、OTNフレーマ541と複数の光SC(サブキャリア)送受信機542を備える。OTNフレーマ541は、図1に示すOTNフレーマ800の多重処理部130、ライン側送信処理部140、ライン側受信処理部160、及び分離処理部170の機能を有する。光SC送受信機542は、図1に示す送信機220及び受信機230の機能を有する。光SC送受信機542は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)を備えて構成される。各光SC送受信機542はそれぞれ1つのポートにより光信号を出力する。
光伝送機能部55は、トランスポンダ56、合分波器57、波長XC(クロスコネクト)58、及び光AMP(アンプ)59を備える。
トランスポンダ56は、OTNフレーマ561及び複数の光SC送受信機562を備える。OTNフレーマ561は、図1に示すOTNフレーマ800の機能を有し、光SC送受信機562は、図1に示す送信機220及び受信機230の機能を有する。光SC送受信機562は、例えば、DSPを備えて構成される。各光SC送受信機562はそれぞれ1つのポートにより光信号を出力する。
いずれの光SC送受信機542や光SC送受信機562が故障していない通常運用状態において、各NNIカード54及び各トランスポンダ56は、それぞれ異なる光周波数の光チャネルを使用する。光SC送受信機542を4台備えるNNIカード54や、光SC送受信機542を4台備えるトランスポンダ56は、1光チャネルの光信号を4光サブキャリアにより送信する。また、光SC送受信機542を2台備えるNNIカード54や、光SC送受信機562を2台備えるトランスポンダ56は、1光チャネルの光信号を2光サブキャリアにより送信する。光伝送装置50を、ODUクロスコネクト機能部51、又は、トランスポンダ56のいずれかを備えないように構成することもできる。
合分波器57は、カラーレス機能を有する波長多重機能部であり、光信号のカラーレスWDM(Wavelength Division Multiplexing:波長分割多重)を行う。合分波器57には、例えば、光カプラ、LCoS−WSS(Liquid Crystal on Silicon - Wavelength Selective Switch)、MEMS−WSS(Micro Electro Mechanical Systems - Wavelength Selective Switch)などが用いられる。合分波器57が備える複数のポートはそれぞれ、NNIカード54の各光SC送受信機542のポート及びトランスポンダ56の各光SC送受信機562のポートと接続される。カラーレス機能によって、ポートと波長の関係は固定的ではなく、可変である。合分波器57は、各NNIカード54の各光SC送受信機542及び各トランスポンダ56の各光SC送受信機562から受信した光信号を合波して受信側の他の光伝送装置50に送信する。また、合分波器57は、送信側の他の光伝送装置50から受信した光信号を分波して各NNIカード54の各光SC送受信機542及び各トランスポンダ56の各光SC送受信機562に出力する。
波長XC58は、合分波器57から受信した光信号のパスを挿入し、設定方路へ出力する。また、波長XC58は、光AMP59から受信した光信号のパスを分岐して合分波器57に出力する。
光AMP59は、光信号を増幅する。
監視制御部60は、各部の監視及び制御を行う。監視制御部60は、機器管理情報記憶部61、障害検出部62、及び波長切替部63を備える。
機器管理情報記憶部61は、機器管理情報を記憶する。機器管理情報は、構成情報と、各光SC送受信機542及び各光SC送受信機562の稼働状態情報及びサブキャリア情報とを示す。構成情報は、各NNIカード54が備える光SC送受信機542と、各トランスポンダ56が備える光SC送受信機562と、各光SC送受信機542及び各光SC送受信機562が共用予備であるか否かの情報を示す。稼働状態情報は、各光SC送受信機542及び各光SC送受信機562が、通常稼働中、切替稼働中、停止中、あるいは故障中のいずれの稼働状態であるかを示す。サブキャリア情報は、各光SC送受信機542及び各光SC送受信機562が使用する光サブキャリアの識別情報を示す。光サブキャリアの識別情報には、例えば、光サブキャリアの波長を示す情報を用いてもよく、光サブキャリアを特定する番号を用いてもよい。
障害検出部62は、光サブキャリアの受信状態を監視する。障害検出部62は、障害を検出した光サブキャリアの情報を送信側の光伝送装置50に通知する。また、障害検出部62は、受信側の光伝送装置50から障害を検出した光サブキャリアの情報を受信した場合、機器管理情報を参照して障害が発生した光サブキャリアを使用しているSC送受信機542又は光SC送受信機562を特定する。障害検出部62は、特定したSC送受信機542又は光SC送受信機562に故障が発生したと判断する。なお、障害検出部62は、自装置内の光SC送受信機542及び光SC送受信機562を監視し、故障を検出してもよい。障害検出部62は、機器管理情報を参照し、共用予備の光SC送受信機542又は光SC送受信機562の中から、切替先の光SC送受信機542又は光SC送受信機562を選択する。障害検出部62は、故障が発生した光SC送受信機542を備えるNNIカード54のOTNフレーマ541又は故障が発生した光SC送受信機562を備えるトランスポンダ56のOTNフレーマ561に、故障が発生した光SC送受信機542又は光SC送受信機562の情報と、切替先の光SC送受信機542又は光SC送受信機562の情報を通知する。障害検出部62は、故障が発生したSC送受信機542又は光SC送受信機562の稼働状態を故障中とし、切替先のSC送受信機542又は光SC送受信機562の稼働状態を切替稼働中とするよう稼働状態情報を書き換える。
波長切替部63は、切替先の光SC送受信機542又は切替先の光SC送受信機562に、故障が発生した光SC送受信機542又は光SC送受信機562が使用していた波長を使用するよう指示する。
図6は、通常運用状態におけるODUCnフレーム(信号フレーム)へのパスのマッピングの例を示す図である。同図では、n=4であり、NNIカード54が4台の光SC送受信機542を備える場合を示している。共用予備の光SC送受信機542を備えていないNNIカード54をNNIカード54aと記載し、共用予備の光SC送受信機542を備えるNNIカード54をNNIカード54bと記載する。そして、NNIカード54aが備えるOTNフレーマ541をOTNフレーマ541aと記載し、NNIカード54aが備えるi番目の光SC送受信機542を光SC送受信機542a−iと記載する。また、NNIカード54bが備えるOTNフレーマ541をOTNフレーマ541bと記載し、NNIカード54bが備えるi番目の光SC送受信機542をそれぞれ光SC送受信機542b−iと記載する。光SC送受信機542b−1が共用予備の光SC送受信機である。光SC送受信機542の故障が発生していない通常運用状態において、光SC送受信機542a−iは、光チャネルch1における波長λaiの100Gの光サブキャリアを使用し、光SC送受信機542b−iは、光チャネルch2における波長λbiの100Gの光サブキャリアを使用する。
ODUC4フレームへマッピングされるパスは、クライアント信号に割当てられた論理的なパスであり、1つのLO ODUや1つのODTUフレームに対応する。ODUC4フレーム内の1.25GのTSは、OTLC4.4#1〜OTLC4.4#4のいずれにマッピングされるかが予め静的あるいは動的に決められている。同図では、ODUC4フレームの1行目のTSがOTLC4.4#1に、2行目のTSがOTLC4.4#2に、3行目のTSがOTLC4.4#3に、4行目のTSがOTLC4.4#4にマッピングされる場合を示している。なお、同図では簡単のため、OTLC4.4#iの100G分のTSを、1行の10個のTSにより表している。以下では、OTLCn.n#iにマッピングされるODUCnフレームのTS群を、OTLCn.n#iの領域と記載する。OTLCn.n#iのパラレル信号は、i番目の光SC送受信機542から送信される。つまり、OTNフレーマ541aが使用するODUC4フレームであるODUC4フレームFaにおいてOTLC4.4#iの領域は光SC送受信機542a−iに対応し、OTNフレーマ541bが使用するODUC4フレームであるODUC4フレームFbにおいてOTLC4.4#iの領域は光SC送受信機542b−iに対応する。
同図では、ODUC4フレームFaにおいて、クライアントAの10GのパスがOTLC4.4#4の領域に割当てられ、クライアントBの100GのパスがOTLC4.4#1の領域に割当てられ、クライアントCの200GのパスがOTLC4.4#2及び#3の領域に割当てられている。また、ODUC4フレームFbにおいて、クライアントDの100GパスがOTLC4.4#2の領域に割当てられ、クライアントEの200GのパスがOTLC4.4#3及び#4の領域に割当てられている。ODUC4フレームFbの共用予備の光SC送受信機542b−1に対応したOTLC4.4#1の領域には、パスは割り当てられていない。
OTNフレーマ541aの光SC送受信機542a−1〜542a−4は、光チャネルch1の帯域において、クライアントA、B、Cのクライアント信号が設定されたパラレル信号を、波長λa1〜λa4の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する。OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−1〜542b−4は、光チャネルch2の帯域において、波長λb1〜λb4の光サブキャリアによりクライアントD、Eのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。ただし、共用予備のSC送受信機542b−1が送信するOTLC4.4#1のパラレル信号には、クライアント信号が設定されていない。なお、SC送受信機542b−1は、通常運用状態では停止とし、光サブキャリアを送信しなくてもよい。
図7は、光SC送受信機故障時のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。同図では、図6に示すNNIカード54aの光SC送受信機542a−3が故障した場合を示している。OTNフレーマ541aは、ODUC4フレームFaの光SC送受信機542a−3に対応した領域のTSに割当てていたパスの割当先を、OTNフレーマ541bが使用するODUC4フレームFbの切替先の光SC送受信機542b−1に対応した領域のTSに変更する。つまり、OTNフレーマ541aは、クライアントCのパスが割当てられているODUC4フレームFaのTSのうち、割当先がOTLC4.4#3の領域のTSとなっている分を、ODUC4フレームFbのOTLC4.4#1の領域のTSを割当先にするよう変更する。また、NNIカード54bの光SC送受信機542b−1は、使用する光サブキャリアの波長を、故障した光SC送受信機542a−3が使用していたλa3に変更する。
これにより、OTNフレーマ541aの光SC送受信機542a−1、542a−2及び542a−4、ならびに、OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−1は、光チャネルch1の帯域において、波長λa1〜λa4の光サブキャリアによりクライアントA、B、Cのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。一方、OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−2〜542b−4は、光チャネルch2の帯域において、波長λb2〜λb4の光サブキャリアによりクライアントD、Eのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。受信側の光伝送装置50は、波長λa1〜λa4の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送されたパラレル信号を、光チャネルch1に対応した1台のNNIカード54又は1台のトランスポンダ56により受信できるため、通常運用状態と同様に受信処理を行う。
なお、複数の光SC送受信機が故障した場合、複数の共用予備の光SC送受信機を使用してもよい。
図8は、複数光SC送受信機故障時のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。同図では、図7に示す状態においてさらにNNIカード54aの光SC送受信機542が故障した場合に、NNIカード54bに加え、共用予備の光SC送受信機542を備える他のNNIカード54であるNNIカード54cを使用する場合を示している。NNIカード54cが備えるOTNフレーマ541をOTNフレーマ541cと記載し、NNIカード54cが備えるi番目の光SC送受信機542をそれぞれ光SC送受信機542c−iと記載する。通常運用状態において、光SC送受信機542c−iは、光チャネルch3における波長λciの100Gの光サブキャリアを使用する。OTNフレーマ541cが使用するODUC4フレームであるODUC4フレームFcにおいて、クライアントFの100GのパスがOTLC4.4#1の領域に割当てられ、クライアントGの200GのパスがOTLC4.4#2及び#3の領域に割当てられている。ODUC4フレームFcの共用予備の光SC送受信機542c−4に対応したOTLC4.4#4の領域には、パスは割り当てられていない。
図7の状態において、NNIカード54aの光SC送受信機542a−1が故障したとする。OTNフレーマ541aは、ODUC4フレームFaの光SC送受信機542a−1に対応した領域のTSに割当てていたパスの割当先を、OTNフレーマ541cが使用するODUC4フレームFcの切替先の光SC送受信機542c−4に対応した領域のTSに変更する。つまり、OTNフレーマ541aは、クライアントBのパスの割当先を、ODUC4フレームFaのOTLC4.4#1の領域のTSから、ODUC4フレームFcのOTLC4.4#4の領域のTSに変更する。また、NNIカード54cの光SC送受信機542c−4は、使用する光サブキャリアの波長を、故障した光SC送受信機542a−1が使用していたλa1に変更する。これにより、OTNフレーマ541aの光SC送受信機542a−2及び542a−4、OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−1、ならびに、OTNフレーマ541cの光SC送受信機542c−4は、光チャネルch1の帯域において、波長λa1〜λa4の光サブキャリアによりクライアントA、B、Cのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。一方、OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−2〜542b−4は、図7と同様に、光チャネルch2の帯域において、波長λb2〜λb4の光サブキャリアによりクライアントD、Eのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。OTNフレーマ541cの光SC送受信機542c−1〜542c−3は、光チャネルch3の帯域において、波長λc1〜λc3の光サブキャリアによりクライアントF、Gのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。
なお、1台のNNIカード54が共用予備の光SC送受信機542を複数備えてもよい。
図9は、複数のパラレル信号を1光サブキャリアで送信する場合の通常運用状態のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。複数のパラレル信号を1光サブキャリアで送信するNNIカード54は、k台(kはn未満の整数)の光SC送受信機542を備える。同図では、n=4、k=2の場合を示している。共用予備の光SC送受信機542を備えていないNNIカード54をNNIカード54dと記載し、共用予備の光SC送受信機542を備えるNNIカード54をNNIカード54eと記載する。そして、NNIカード54dが備えるOTNフレーマ541をOTNフレーマ541dと記載し、NNIカード54dが備えるj番目(jは1以上k以下の整数)の光SC送受信機542を光SC送受信機542d−jと記載する。また、NNIカード54eが備えるOTNフレーマ541をOTNフレーマ541eと記載し、NNIカード54eが備えるj番目の光SC送受信機542をそれぞれ光SC送受信機542e−jと記載する。光SC送受信機542e−1が共用予備の光SC送受信機である。通常運用状態において、光SC送受信機542d−jは、光チャネルch1における波長λdjの200Gの光サブキャリアを使用し、光SC送受信機542e−jは、光チャネルch2における波長λejの200Gの光サブキャリアを使用する。
ODUC4フレームの1行目のTSはOTLC4.4#1に、2行目のTSはOTLC4.4#2に、3行目のTSはOTLC4.4#3に、4行目のTSはOTLC4.4#4にマッピングされる。OTLC4.4#1及び#2のパラレル信号は1番目の光SC送受信機542から送信され、OTLC4.4#3及び#4のパラレル信号は2番目の光SC送受信機542から送信される。つまり、OTNフレーマ541dが使用するODUC4フレームであるODUC4フレームFdにおいて、OTLC4.4#1及び#2の領域は光SC送受信機542d−1に対応し、OTLC4.4#3及び#4の領域は光SC送受信機542d−2に対応する。OTNフレーマ541eが使用するODUC4フレームであるODUC4フレームFeにおいて、OTLC4.4#1及び#2の領域は光SC送受信機542e−1に対応し、OTLC4.4#3及び#4の領域は光SC送受信機542e−2に対応する。
ODUC4フレームFdにおいて、クライアントAの10GのパスがOTLC4.4#4の領域に割当てられ、クライアントBの100GのパスがOTLC4.4#1の領域に割当てられ、クライアントCの200GのパスがOTLC4.4#2及び#3の領域に割当てられている。また、ODUC4フレームFeにおいて、クライアントEの200GのパスがOTLC4.4#3及び#4の領域に割当てられている。共用予備の光SC送受信機542e−1に対応したOTLC4.4#1及び#2の領域には、パスは割り当てられていない。
OTNフレーマ541dの光SC送受信機542d−1及び542d−2はそれぞれ光チャネルch1の帯域において、クライアントA、B、Cのクライアント信号が設定されたパラレル信号を、波長λd1及びλd2の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する。OTNフレーマ541eの光SC送受信機542e−1及び542e−2はそれぞれ、光チャネルch2の帯域において、波長λe1及びλe2の光サブキャリアによりクライアントEのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。ただし、共用予備のSC送受信機542e−1が送信するOTLC4.4#1及び#2のパラレル信号には、クライアント信号が設定されていない。なお、SC送受信機542e−1は、通常運用状態では停止とし、光サブキャリアを送信しなくてもよい。
図10は、複数のパラレル信号を1光サブキャリアで送信する場合の光SC送受信機故障時のODUCnフレームへのパスのマッピングの例を示す図である。同図では、図9に示すNNIカード54dの光SC送受信機542d−2が故障した場合を示している。OTNフレーマ541dは、ODUC4フレームFdの光SC送受信機542d−2に対応した領域のTSに割当てていたパスの割当先を、OTNフレーマ541eのODUC4フレームFeの切替先の光SC送受信機542e−1に対応した領域のTSに変更する。同図の場合、OTNフレーマ541dは、クライアントCのパスが割当てられているODUC4フレームFdのTSのうち、割当先がOTLC4.4#3の領域のTSとなっている分を、ODUC4フレームFeのOTLC4.4#1の領域に変更する。さらに、OTNフレーマ541dは、ODUC4フレームFdのOTLC4.4#4の領域のTSに割当てられているクライアントAのパスの割当先を、ODUC4フレームFeのOTLC4.4#2の領域のTSに変更する。また、NNIカード54eの光SC送受信機542e−1は、使用する光サブキャリアの波長を、故障した光SC送受信機542d−2が使用していたλd2に変更する。
これにより、OTNフレーマ541dの光SC送受信機542d−1及びOTNフレーマ541eの光SC送受信機542e−1は、光チャネルch1の帯域において、波長λd1及びλd2の光サブキャリアによりクライアントA、B、Cのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。一方、OTNフレーマ541eの光SC送受信機542e−2は、光チャネルch2の帯域において、波長λe2の光サブキャリアによりクライアントEのクライアント信号が設定されたパラレル信号を伝送する。
上記では、NNIカード54の場合について説明したが、トランスポンダ56の場合も同様である。
通常運用状態において、各NNIカード及び各トランスポンダは、それぞれ異なる光周波数(波長)の光チャネルを使用している。1台のNNIカードや1台のトランスポンダにおいて複数の光サブキャリアを波長多重して1つのポートから合分波器に出力する場合、一部の光サブキャリアの波長が変更されると、合分波器において信号が遮断されてしまう。従って、光サブキャリア毎に任意の波長を設定することはできなかった。しかし、光サブキャリアの波長を変えずに複数のNNIカードやトランスポンダを跨いで異なる光チャネルによって一つのOTUCn信号を送信しようとした場合、異なる光チャネル間で遅延差を吸収する必要がある。そのため、光伝送装置に、大きな遅延調整機能を光サブキャリア毎に追加しなければならない。
本実施形態では、NNIカード54及びトランスポンダ56は、各光サブキャリアをそれぞれ異なるポートから出力し、出力された各光サブキャリアは、カラーレス機能を実装した合分波器57において合波される。従って、光伝送装置50は、いずれかの光SC送受信機542または光SC送受信機562に故障が発生した場合、NNIカード54の共用予備の送受信機542またはトランスポンダ56の光SC送受信機562が使用する光サブキャリアの波長を、故障が発生した光SC送受信機542または光SC送受信機562が使用している波長に変更することにより、複数のNNIカード54または複数のトランスポンダ56を跨いで一つのOTUCn信号を送信することができる。これにより、光サブキャリアに対して予備共用度の高いプロテクションが実現できる。
図11は、光伝送装置50が備えるNNIカード54の送信に関する機能ブロックを示す図である。2つのNNIカード54は、図6及び図7に示すNNIカード54a(第一光信号送信部)及びNNIカード54b(第二光信号送信部)である。図8に示すNNIカード54cは、NNIカード54bと同様の構成である。同図において、図1に示すフレーマ800及び図5に示す光伝送装置50と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、n=4の場合を例に示している。
NNIカード54aは、OTNフレーマ541a及び光SC送受信機542a−1〜542a−nを備える。図9に示すNNIカード54dの場合、NNIカード54aにおいてk台の光SC送受信機542を備える構成である。OTNフレーマ541aは、多重処理部130a(第一多重処理部)及びライン側送信処理部140(第一パラレル信号生成部)を備える。多重処理部130aは、多重化部131a及びフレーミング部132を備える。多重化部131aは、図1に示す多重化部131と同様の機能を有する。さらに、多重化部131aは、故障が発生した光SC送受信機542a−iに対応したODUCnフレームの領域に割当てられているパスを、NNIカード54bの切替先の光SC送受信機542b−iに対応したODUCnフレームの領域に割当てる。光SC送受信機542a−1〜542a−nは、送信機220を備える。
NNIカード54bは、OTNフレーマ541b及び光SC送受信機542b−1〜542b−nを備える。図9に示すNNIカード54eの場合、NNIカード54bにおいてk台の光SC送受信機542を備える構成である。OTNフレーマ541bは、多重処理部130b(第二多重処理部)及びライン側送信処理部140(第二パラレル信号生成部)を備える。多重処理部130bは、多重化部131b及びフレーミング部132を備える。多重化部131bは、図1に示す多重化部131と同様の機能を有する。さらに、多重化部131bは、OTNフレーマ541aにおいて故障が発生した光SC送受信機542a−iに対応したODUCnフレームの領域に割当てられているパスを、NNIカード54bの切替先の光SC送受信機542b−iに対応したODUCnフレームの領域に割当てる。多重化部131bは、OTNフレーマ541aから故障が発生した光SC送受信機542a−iに対応したODUCnフレームの領域に割当てられていたパスの信号を受信し、切替先の光SC送受信機542b−iに対応したODUCnフレームの領域に設定する。光SC送受信機542b−1〜542b−nは、送信機220を備える。
図12は、光伝送装置50が備えるトランスポンダ56の送信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図1に示すフレーマ800、図5に示す光伝送装置50、及び、図11に示す光伝送装置50と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、n=4の場合を例に示している。共用予備の光SC送受信機562を備えていないトランスポンダ56をトランスポンダ56aと記載し、共用予備の光SC送受信機562を備えるトランスポンダ56をトランスポンダ56bと記載する。光SC送受信機562は、送信機220を備える。トランスポンダ56aのOTNフレーマ561aは、クライアント信号受信部120、多重処理部130a、及びライン側送信処理部140を備える。トランスポンダ56bのOTNフレーマ561bは、クライアント信号受信部120、多重処理部130b、及びライン側送信処理部140を備える。
なお、光SC送受信機542や光SC送受信機564の変調方式が可変である場合、その変調方式により光サブキャリアの帯域が変わる。例えば、QPSK変調の場合、1光サブキャリアは100Gであり、8QAM変調の場合、1光サブキャリアは150Gであり、16QAM変調の場合、1光サブキャリアは200Gとなる。そのため、物理的にn台の光SC送受信機542や光SC送受信機564を備えておき、それらの変調方式を変えることによりk台の光SC送受信機542や光SC送受信機564を備えるように動作させることができる。
図13は、光SC送受信機故障時の送信側の光伝送装置50における処理フローである。以下では、NNIカード54aにおいて光SC送受信機542a−iが故障した場合を例に説明する。
受信側の光伝送装置50において、障害検出部62は受信した光サブキャリアの障害を検出する。受信側の光伝送装置50の障害検出部62は、障害が発生した光サブキャリアの情報を、送信側の光伝送装置50に通知する。通知は、制御信号送受信用のネットワークを使用してもよく、受信側の光伝送装置50が送信側の光伝送装置50に送信するパラレル信号のOHの空き領域を使用してもよい。送信側の光伝送装置50の障害検出部62は、受信側の光伝送装置50から障害が発生した光サブキャリアの情報を受信する。障害検出部62は、機器管理情報記憶部61に記憶されている機器管理情報内のサブキャリア情報を参照し、通知を受けた光サブキャリアを使用しているSC送受信機542を特定する。障害検出部62は、特定した光SC送受信機542の故障を検出する(ステップS10)。故障が検出されたSC送受信機542が、光SC送受信機542a−3であったとする。障害検出部62は、機器管理情報内の稼働状態情報に設定されている光SC送受信機542a−3の稼働状態を故障中に更新する。
障害検出部62は、機器管理情報記憶部61に記憶されている機器管理情報を参照し、切替先の光SC送受信機を選択する(ステップS15)。具体的には、障害検出部62は、構成情報に共用予備であることが設定されている光SC送受信機542のうち、稼働状態情報に通常稼働中、または、停止中が設定されている光SC送受信機542を1つ選択する。選択された切替先の光SC送受信機が、NNIカード54bの光SC送受信機542b−1であったとする。障害検出部62は、機器管理情報内の稼働状態情報に設定されている光SC送受信機542b−1の稼働状態を切替稼働中に更新する。
障害検出部62は、NNIカード54aのOTNフレーマ541aに、光SC送受信機542a−3の故障と、NNIカード54bの光SC送受信機542b−1が切替先である旨を通知する(ステップS20)。さらに、障害検出部62は、NNIカード54bのOTNフレーマ541bに、光SC送受信機542b−1が切替先である旨を通知してもよい。波長切替部63は、故障が発生した光SC送受信機542a−3が使用している波長λa3を機器管理情報内のサブキャリア情報から読み出す。波長切替部63は、NNIカード54bが備える切替先の光SC送受信機542b−1に、使用する光サブキャリアの波長をλa3とするよう指示する(ステップS25)。光SC送受信機542b−1は、光サブキャリアの波長を、λb1からλa3に変更する。なお、波長切替部63は、切替先の光SC送受信機542b−1が停止中である場合、光SC送受信機542b−1を起動した後、波長λa3を使用するよう指示する。
NNIカード54aのOTNフレーマ541aにおける多重化部131aは、故障が通知された光SC送受信機542a−3に対応したOTLC4.4#3の領域を含んでODUC4フレームのTSにマッピングされているクライアントCのパスを特定する。OTNフレーマ541aは、クライアントCのパスが割当てられているODUC4フレームFaのTSのうち、割当先がOTLC4.4#3の領域のTSとなっている分を、切替先の光SC送受信機542b−1に対応した領域のTSを割当先にするよう変更する(ステップS30)。さらに、OTNフレーマ541bの多重化部131bは、OTNフレーマ541−s1の多重化部131aからの通知を受け、クライアントCのパスの割り当て先を、切替先の光SC送受信機542b−1に対応した領域のTSに割当てるよう変更する。光SC送受信機542b−1に対応した領域は、OTNフレーマ541bが使用するODUC4フレームFbのOTLC4.4#1の領域である。このTS割当ての変更により、故障した光SC送受信機542a−3の収容トラヒックを、切替先の光SC送受信機542b−1に切替える。
TS割当ての変更後、NNIカード54aの多重化部131aは、クライアントAの10Gのクライアント信号を多重処理部130aが使用するODUC4フレームFaのOTLC4.4#4の領域に、クライアントBの100Gのクライアント信号をODUC4フレームFaのOTLC4.4#1の領域にマッピングする。さらに、多重化部131aは、クライアントCの200Gのクライアント信号のうち100G分をODUC4フレームFaのOTLC4.4#2の領域に、残りの100G分を多重処理部130bが使用するODUC4フレームFbのOTLC4.4#1の領域にマッピングする。また、NNIカード54bの多重化部131bは、クライアントDの100Gのクライアント信号をODUC4フレームFbのOTLC4.4#2の領域に、クライアントEの200Gのクライアント信号をODUC4フレームFbのOTLC4.4#3及び#4の領域にマッピングする。
NNIカード54aのフレーミング部132は、多重処理部130aがクライアント信号を設定したODUC4フレームFaにOHとFECを付加してOTUC4フレームを生成する。NNIカード54aのライン側送信処理部140は、クライアントBのクライアント信号が設定されたOTLC4.4#1のパラレル信号を光SC送受信機542a−1に出力し、クライアントCのクライアント信号の一部が設定されたOTLC4.4#2のパラレル信号を光SC送受信機542a−2に出力し、クライアントAのクライアント信号が設定されたOTLC4.4#4のパラレル信号を光SC送受信機542a−4に出力する。
一方、NNIカード54bのフレーミング部132は、多重処理部130bがクライアント信号を設定したODUC4フレームFbにOHとFECを付加してOTUC4フレームを生成する。NNIカード54bのライン側送信処理部140は、クライアントCの残りのクライアント信号が設定されたOTLC4.4#1のパラレル信号を光SC送受信機542b−1に出力し、クライアントDのクライアント信号が設定されたOTLC4.4#2のパラレル信号を光SC送受信機542b−2に出力し、クライアントEのクライアント信号の一部が設定されたOTLC4.4#3のパラレル信号を光SC送受信機542b−3に出力し、クライアントEの残りのクライアント信号が設定されたOTLC4.4#4のパラレル信号を光SC送受信機542b−4に出力する。
上記により、OTNフレーマ541aの光SC送受信機542a−1、542a−2、及び542a−4、ならびに、OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−1は、光チャネルch1の帯域において、波長λa1〜λa4の光サブキャリアによりクライアントA、B、Cのクライアント信号が設定されたパラレル信号を送信する。そして、OTNフレーマ541bの光SC送受信機542b−2〜542b−4は、光チャネルch2の帯域において、波長λb2〜λb4の光サブキャリアによりクライアントD、Eのクライアント信号が設定されたパラレル信号をマルチキャリア伝送する。
なお、共用予備の光SC送受信機542を備えるNNIカード54において、共用予備以外の光SC送受信機542が故障した場合に、そのNNIカード54が備える共用予備の光SC送受信機542を切替先として使用してもよい。例えば、通常運用状態からNNIカード54bの光SC送受信機542b−2の故障が発生した場合、波長切替部63は、光SC送受信機542b−1に波長λb2の使用を指示する。OTNフレーマ541bにおける多重化部131bは、ODUC4フレームFbの光SC送受信機542b−2に対応したOTLC4.4#2の領域にマッピングされているクライアントDのパスを特定する。多重化部131bは、クライアントDのパスの割当先を、OTLC4.4#2の領域のTSからOTLC4.4#1の領域に変更する。
上記では、NNIカード54の光SC送受信機542が故障した場合を例に説明したが、トランスポンダ56の光SC送受信機562が故障した場合も同様の処理である。また、NNIカード54がトランスポンダ56の光SC送受信機562を共用予備として使用してもよく、トランスポンダ56がNNIカード54の光SC送受信機542を共用予備として使用してもよい。
また、予め共用予備の光SC送受信機542や光SC送受信機562を定めず、対応するODUCnフレームの領域にクライアントのパスが割り当てられていない光SC送受信機542や光SC送受信機562を切替先として選択してもよい。
なお、本実施形態では、1光チャネルがn×100G、パラレル信号が100Gの場合を例に説明したが、1光チャネルの帯域や、パラレル信号の帯域は任意とすることができる。
以上説明した実施形態によれば、光伝送装置は、NNIカード又はトランスポンダである光信号送信部を複数備える。光伝送装置は、光信号送信部が備える送信機の故障を検出すると、共用予備の送信機を故障した送信機のトラヒックの切替先とし、切替先の送信機に、故障した送信機が光サブキャリアの送信に使用している波長の使用を指示する。送信機の故障が発生した光信号送信部は、1以上のクライアントから受信したクライアント信号の一部を、切替先の送信機を備えた光信号送信部に出力する。送信機の故障が発生した光信号送信部のフレーマは、切替先の送信機を備えた光信号送信部に出力した一部を除くクライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、故障が発生していない当該光信号送信部の送信機に出力する。切替先の送信機を備えた光信号送信部のフレーマは、故障が発生した送信機を備えた光信号送信部から受信したクライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、切替先の送信機に出力する。
これにより、複数の光信号送信部を跨いで一つのOTUCn信号を送信することができる。よって、光サブキャリアに対して予備共用度の高いプロテクションを実現することができる。
上述した実施形態におけるOTNフレーマ521、OTNフレーマ541、及び監視制御部60の一部または全ての機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
大容量光伝送に利用可能である。
50 光伝送装置
51 ODUクロスコネクト機能部
52 UNIカード
53 ODU−XC
54、54a、54b、54c、54d、54e NNIカード
55 光伝送機能部
56、56a、56b トランスポンダ
57 合分波器
58 波長XC
59 光AMP
60 監視制御部
61 機器管理情報記憶部
62 障害検出部
63 波長切替部
110 送信処理部
120 クライアント信号受信部
121 受信部
122 マッピング部
123 OH処理部
130、130a、130b 多重処理部
131、131a、131b 多重化部
132 フレーミング部
140 ライン側送信処理部
141 インタリーブ部
142−1、142−2、142−3、142−4 OH処理部
143−1、143−2、143−3、143−4 マルチレーン送信部
150 受信処理部
160 ライン側受信処理部
161−1、161−2、161−3、161−4 マルチレーン受信部
162−1、162−2、162−3、162−4 OH処理部
163 デインタリーブ部
170 分離処理部
171 デフレーミング部
172 逆多重化部
180 クライアント信号送信部
181 OH処理部
182 デマッピング部
183 送信部
210 ODU−SW
220 送信機
230 受信機
521 OTNフレーマ
541、541a、541b、541c、541d、541e OTNフレーマ
542、542a−1、542a−2、542a−3、542a−4、542b−1、542b−2、542b−3、542b−4、542c−1、542c−2、542c−3、542c−4、542d−1、542d−2、542e−1、542e−2 光SC送受信機
561、561a、561b OTNフレーマ
562 光SC送受信機
800 OTNフレーマ

Claims (7)

  1. 複数のパラレル信号を生成するフレーマと、前記フレーマが生成した複数のパラレル信号を光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する複数の送信機とを有する光信号送信部を複数備える光伝送装置であって、
    故障が発生した前記送信機が光サブキャリアの送信に使用している波長の使用を切替先の前記送信機に指示する波長切替部を備え、
    故障が発生した前記送信機を有する前記光信号送信部である第一光信号送信部の前記フレーマは、
    1以上のクライアントから受信したクライアント信号の一部を、切替先の前記送信機を備える前記光信号送信部である第二光信号送信部に出力し、受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に出力する第一光信号生成部を備え、
    前記第二光信号送信部の前記フレーマは、
    前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、生成した前記パラレル信号を切替先の前記送信機に出力する第二光信号生成部を備え、
    前記第一光信号生成部は、
    受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号を、OTUCn(Optical channel Transport Unit-Cn)の信号フレーム内のタイムスロットのうち、前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に対応した前記タイムスロットに設定する第一多重処理部と、
    前記第一多重処理部により前記クライアント信号が設定された前記信号フレームを当該信号フレーム内の前記タイムスロットが対応する前記送信機に基づいて分割して前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機それぞれに対応したパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を対応する前記送信機に出力する第一パラレル信号生成部とを備え、
    前記第二光信号生成部は、
    前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号を、OTUCnの信号フレーム内のタイムスロットのうち、前記第二光信号生成部が備える切替先の前記送信機に対応した前記タイムスロットに設定する第二多重処理部と、
    前記第二多重処理部により前記クライアント信号が設定された前記信号フレームを当該信号フレーム内の前記タイムスロットが対応する前記送信機に基づいて分割して前記第二光信号送信部が備える切替先の前記送信機に対応したパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を対応する切替先の前記送信機に出力する第二パラレル信号生成部とを備える、
    ことを特徴とする光伝送装置。
  2. 前記クライアントのパスは前記信号フレーム内の前記タイムスロットに割当てられており、
    前記第一多重処理部は、前記信号フレームにおいて故障が発生した前記送信機に対応した前記タイムスロットにパスが割当てられている前記クライアントのクライアント信号を前記第二光信号送信部に出力する、
    ことを特徴とする請求項に記載の光伝送装置。
  3. 前記第一多重処理部及び前記第二多重処理部は、前記信号フレームにおいて故障が発生した前記送信機に対応した前記タイムスロットに割当てられている前記クライアントのパスの割当先を、前記第二光信号生成部が使用する前記信号フレーム内の切替先の前記送信機に対応した前記タイムスロットに変更する、
    ことを特徴とする請求項に記載の光伝送装置。
  4. 受信側の光伝送装置から障害が発生した光サブキャリアの情報を受信して障害が発生した前記光サブキャリアを使用している前記送信機の故障の発生を検出し、故障が発生した前記送信機と切替先の前記送信機との情報を前記第一光信号送信部に通知する障害検出部を備える、
    ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の光伝送装置。
  5. カラーレス機能を有し、複数の前記送信機のそれぞれから出力された前記光サブキャリアを合波する波長多重機能部を備える、
    ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の光伝送装置。
  6. 複数の前記送信機のそれぞれは、前記光サブキャリアを前記波長多重機能部に出力するポートを備える、
    ことを特徴とする請求項に記載の光伝送装置。
  7. 複数のパラレル信号を生成するフレーマと、前記フレーマが生成した複数のパラレル信号を光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する複数の送信機とを有する光信号送信部を複数備える光伝送装置が実行する光信号伝送方法であって、
    前記光伝送装置が、故障が発生した前記送信機が光サブキャリアの送信に使用している波長の使用を切替先の前記送信機に指示する波長切替ステップと、
    故障が発生した前記送信機を有する前記光信号送信部である第一光信号送信部の前記フレーマに備えられた第一光信号生成部が、1以上のクライアントから受信したクライアント信号の一部を、切替先の前記送信機を備える前記光信号送信部である第二光信号送信部に出力し、受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に出力する第一信号生成ステップと、
    前記第二光信号送信部の前記フレーマに備えられた第二光信号生成部が、前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号に基づいてパラレル信号を生成し、生成した前記パラレル信号を切替先の前記送信機に出力する第二信号生成ステップと、
    を有し、
    前記第一信号生成ステップは、
    前記第一光信号生成部に備えられた第一多重処理部が、受信した前記クライアント信号から前記第二光信号送信部に出力した一部の前記クライアント信号を除いた前記クライアント信号を、OTUCn(Optical channel Transport Unit-Cn)の信号フレーム内のタイムスロットのうち、前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機に対応した前記タイムスロットに設定する第一多重処理ステップと、
    前記第一光信号生成部に備えられた第一パラレル信号生成部が、前記第一多重処理ステップにおいて前記クライアント信号が設定された前記信号フレームを当該信号フレーム内の前記タイムスロットが対応する前記送信機に基づいて分割して前記第一光信号送信部の故障が発生していない前記送信機それぞれに対応したパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を対応する前記送信機に出力する第一パラレル信号生成ステップとを有し、
    前記第二信号生成ステップは、
    前記第二光信号生成部に備えられた第二多重処理部が、前記第一光信号送信部の前記フレーマから受信した前記クライアント信号を、OTUCnの信号フレーム内のタイムスロットのうち、前記第二光信号生成部が備える切替先の前記送信機に対応した前記タイムスロットに設定する第二多重処理ステップと、
    前記第二光信号生成部に備えられた第二パラレル信号生成部が、前記第二多重処理ステップにおいて前記クライアント信号が設定された前記信号フレームを当該信号フレーム内の前記タイムスロットが対応する前記送信機に基づいて分割して前記第二光信号送信部が備える切替先の前記送信機に対応したパラレル信号を生成し、前記クライアント信号が設定された前記パラレル信号を対応する切替先の前記送信機に出力する第二パラレル信号生成ステップとを有する、
    ことを特徴とする光信号伝送方法。
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