JPH0454738A - 受信端切り替え伝送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、保守性に優れ、かつ高い信頼性を確保できる
大容量の伝送方式に関する。

本発明は、経路の異なるものを含む複数の伝送路で同一
の信号を伝送し、受信側でその信号の相対遅延を補償す
るとともに伝送路の状態を監視して伝送信号を切り替え
選択することにより、信頼度の高い伝送方式を実現する
ものである。

〔従来の技術〕

光ファイバの低コスト化や光伝送技術の進展などにとも
ない、多様で高度な情報サービスが経済的に提供可能と
なった。伝送される情報は多種多様にわたるとともに、
情報量も従来の電話サービスに比べてはるかに多くなり
つつある。将来のＢ−ＩＳＤＮ、画像専用線サービス用
等の基幹回線での伝送速度は６００　Ｍｂ／ｓ、２．４
Ｇｂ／ｓあるいはそれ以上と高速化の一途をたどってい
る。このような情報通信の動向のなかでは通信の信頼性
が社会的に重要視される。

通信の信頼性の確保のために、従来の伝送系では同一の
経路の一つあるいはＮ個のシステムに対し予備システム
を用意しくあるいは回線に対して予備の回路を用意し）
、現用システムの故障時あるいは保守運用時には、手動
あるいは自動的に予備システムに切り替えることで通信
の確保を図る冗長システム構成がとられてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、現用システムから予備システムへの切り
替え時には、受信側から送信側への故障情報の通知、予
備チャネルの空き状況や正常機能のチエツク、切り替え
動作、同期復帰動作、切り戻しなどの煩雑な処理を必要
とする。このため、冗長システムの保守が複雑化してい
た。

さらに、故障から正常動作までの手順が多いことから時
間もかかりその間欠われる情報量も大きくなる。特に伝
送速度が１０　Ｇｂ／ｓもあるような超高速伝送システ
ムでは、わずかな瞬断でも極めて多量のデータの損失が
生ずる。

一方、回線断など同一経路の伝送路では対処できない障
害の場合には、クロスコネクト断で情報チャネル単位毎
に別の経路の空きルートを探し、通信を確保する方法が
とられる。大容量な基幹回線において回線断を起こした
場合を想定すると、切り替えないといけないチャネル数
が膨大となるため、空きルートを探すだけでも膨大な時
間を必要とする。場合によっては、空きルートの確保が
困難になったり、さらにはこの故障が引金になって他の
ルートの伝送路の信頼性を脅かすことになるおそれがあ
る。

本発明は上述の従来の冗長システムを改良するもので、
故障時に必要とされるシステム切り替えやルート切り替
えなどの手順が簡単であり、原理上システム断となる確
率が極めて小さい高信頼性の伝送方式を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、送信側と、受信側と、この送信側およびこの
受信側を接続する異なる経路を含む複数の光ファイバ伝
送路と備えた伝送方式において、上記送信側には、上記
複数の伝送路に同一の信号を送出する手段を備え、上記
受信側には、上記複数の伝送路で伝送されてきた複数の
信号の相対遅延を補償する手段と、上記伝送路の監視を
行う監視手段と、この監視手段からの監視情報に基づい
て正常に動作している伝送路からの信号を選択する切り
替え手段とを備えたことを特徴とする。

また、送信側には、伝送すべき信号の重要度によって重
み付け゛を行い、重要度の高い信号は多くの伝送路に送
出する手段を含むことが好ましい。

〔作用〕

本発明の伝送方式では、経路が異なっているものを含む
複数の光ファイバ伝送路によってそれぞれの送信端から
同一の信号が伝送される。

それぞれの受信端では各々の伝送路を経由してきた複数
の信号を言己憶装置に一時蓄積することによって信号間
の相対遅延を補償し、互いに同期した状態で、それらの
信号を監視回路からの情報をもとに切り替え回路にて正
常に動作している伝送路の信号を受信情報として選択す
る。

本発明の伝送システムでは、各伝送路の信号を受信端で
監視しており、伝送路の故障検出は受信端で検出されて
、送信端と情報交換することなく受信側で伝送路選択が
なされる。原理的には複数の伝送路が同時に故障しない
限り、故障発生と同時に故障の即時検知が可能であり、
はぼ無瞬断で信号を切り替えることと等価であって、切
り替えの手順が簡単であり、保守性もよい。

従来システムの冗長系はあくまで予備システムであり、
基本的には障害が起こって初めて予備系を起動し、送信
端と受信端との情報伝達を繰り返した後に切り替える手
順がとられるため、故障発生から復帰までにある程度の
時間を要することは避けられない。また、予備ルートの
選択などに煩雑な手順を要するなど保守性にも問題があ
り、社会的影響を及ぼす重大故障を引き起こす可能性も
あったが、本発明の伝送システムはこれらの問題を解決
している。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第一実施例の伝送システムを示す構成
図である。

符号１０は送信側のクロスコネクト装置を示す。

符号ＩＬ　１２は、送信側端局装置の送信部を示すもの
である。この端局装置の送信部１１．１２はそれぞれ伝
送路Ｌ＋　、Ｌ２によって受信側の端局装置２１．３１
の受信部２２．３２に結合されている。この伝送路り、
　、Ｌ２は例えば光ファイバ伝送路による大容量伝送路
であり、この伝送路Ｌ＋　、Ｌ２は互いに異なる経路を
経由して受信側に通ずるものである。

またこの実施例では、説明を簡単にするために端局装萱
間は送信端と受信端との一方向のみ示しているが、双方
向の伝送が可能なことは明らかであり、送信側および受
信側端局装置とも多重分離端局製蓋として構成されてい
る。

受信側端局装置２１．３１の受信部２２．３２の信号出
力はそれぞれメモリ２４．３４に入力される。このメモ
リ２４．３４は、エラスティックメモリで構成され、そ
の種類はどのようなものでもよい。例えば半導体メモリ
や、ファイバなどの遅延線からなるアナログメモリや、
これらの組み合わせでもよい。このメモリ２４．３４は
、信号を一時的に記憶し、上述の伝送路り、、Ｌ２で伝
送された信号間の遅延時間差および伝送路でのジッタあ
るいはワンダ分の情報を記憶して吸収し、互いに同期し
た状態にして後段で切り替えができるようにするもので
ある。

これらのメモ’Ｊ２４．３４で同期がとられた信号は切
り替え回路６０に入力され、この切り替え回路６０でど
ちらかの伝送路の信号が選択されて受信側のクロスコネ
クト装置８０に出力される。この切り替え回路６０は２
：１の切り替え装置で、多重分離された多チャネルの信
号を切り替え制御信号により同時に切り替える機能を有
するものである。

符号２３．３３は、それぞれの端局装置２１．３１に設
けられた監視回路であり、伝送路り、　、Ｌ２における
信号断などの異常状態の検出とともに、パリティチエツ
クなどの手段により受信信号の誤り率を測定し、この監
視情報を切り替え制御回路７０に出力する。切り替え制
御回路７０は、この監視回路２３．３３からの伝送路Ｌ
＋　、Ｌ２の伝送品質、障害状況等の監視情報に基づい
て切り替え動作の判定を行い、いずれの伝送路からの信
号を選択するかの切り替え選択制御信号を切り替え回路
６０に出力する。

次に本実施例の動作を説明する。

クロスコネクト装置ＩＯからの信号は同時に端局装置１
１．１２の送信部に送られて、他の信号とともに伝送路
に適応する多重化処理、例えば時分割多重や周波数多重
等を行った後、伝送路Ｌ＋　、Ｌｚによって受信端の端
局装置２１．３１に伝送される。

この伝送信号は、受信端の端局装置の受信部２２．３２
によって受信される。

受信部２２．３２で受信された信号はメモリ２４．３４
に一旦蓄積される。このメモリ２４．３４に蓄積された
信号は互いに同期するように読み出されて切り替え回路
６０に送られる。

いま切り替え回路６０が伝送路Ｌ１を通して送信端から
伝送された信号を選択するように設定されているものと
する。この状態で、伝送路Ｌ１　において信号断あるい
は符号誤り率が所定の値以上に劣化するような回線異常
が発生すると、監視回路２３がこれを検出し、切り替え
制御回路７０にその警報信号が送出される。切り替え制
御回路７０はこの警報信号を受けて、伝送路Ｌ２の動作
状態を監視回路３３から警報が発せられているか否かを
調べる。

そして、伝送路Ｌ２を伝送された信号に異常がない場合
、切り替え制御信号を切り替え回路６０に送出して、伝
送路Ｌ２側に切り替えるように制御する。

一方、伝送路Ｌ２も回線異常となっている場合には、ク
ロスコネクト装置１０によって迂回路を探索する。ただ
し、本実施例において伝送路Ｌ２　も同時に回線異常と
なることは極めて少ない。すなわち、従来装置のように
同一の経路に現用システムと予備システムとを設けた場
合、事故によってケーブル断などがあると、現用システ
ムと予備システムとが共に異常状態に陥る可能性が大き
いが、本発明実施例のように経路の違う二つの伝送路に
予備回線が確保されているとすると、現用システムおよ
び予備システムが同時に異常状態となることは極めて稀
であるため、従来システムと比較すると極めて高い信頼
性の伝送システムを提供できる。

本実施例における複数の伝送路には、異なるルートの伝
送路を含むため、同−経路内のシステム切り替えに比べ
るとその信号の装置間の遅延時間差は大きくなる。過去
においてはこの遅延時間差を補償するための的確なハー
ドウェアがなく、装置の小型化や経済化のためのネック
となり、同一の信号を異なるルートの伝送路で伝送する
ことはなかった。しかし、半導体メモリ技術の集積化と
経済化によって、エラスティックメモリを用意すること
はコストや容積の面からみてほとんど問題がなくなった
。例えば、遅延時間差とメモリ容量との関係は遅延時間
差をビットレートで割った値であり、ｌ　Ｇｂ／ｓの伝
送速度の二つの伝送路長の差が２００　ｋｍであったと
しても、せいぜいＩＭｂ程度のメモリが得られればその
遅延時間差を吸収できる。

なお、クロスコネクト装置ｌＯと、端局装置１１．１２
とは互いに固定されたものではない。例えば図示してい
ない他のクロスコネクト装置からの信号が端局装置２１
．３１に接続され、またこのクロスコネクト装置からの
信号が図示されない他の端局装置へ接続される場合があ
る。

上述の第一実施例は伝送路は２本であり、二つの送端受
端システム間での切り替え方式であった。

しかし、伝送路の数は３本以上であればさらに信頼性の
向上が可能である。

第２図に伝送路数を３本以上とした第二実施例を示す。

この実施例においては、クロスコネクト装置１０から同
一の信号が４つの送信側端局装置１１．１２、工３．１
４から４本の伝送路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４により、受
信側端局装置２１．３１．４１．５１に送信されるもの
である。この伝送路り、−Ｌ、は大容量の光ファイバ伝
送路を使用する。ここで、伝送路Ｌ１とＬ２は互いに同
一の経路、伝送路Ｌ３とり。

とは同一の経路で、伝送路Ｌ１とり、は異なる経路であ
るとする。

受信側端局装置２１と３１との出力が切り替え回路６１
に入力されて選択され、また受信側端局装置４１と５１
との出力が切り替え回路６２に入力されて選択されて切
り替え回路６３に入力される。この切り替え回路６１〜
６３は２：１切り替え装置であり、切り替え制御回路７
０から切り替え制御信号により同時に切り替え制御され
る。またこの切り替え回路６１〜６３は多重分離後の多
チヤネル信号を同時に切り替える機能を有するものであ
る。また、受信側端局装置２１．３１．４１．５１には
、それぞれ伝送路の信号断や符号誤り率測定などの監視
を行う監視回路２３．３３．４３．５３が設けられてお
り、その監視出力は切り替え制御回路７０に入力されて
いる。

次に本発明第二実施例の動作を説明する。

クロスコネクト装置１０からの信号は同時に送信側端局
装置１１〜１４に送られて他の情報とともに多重化され
て伝送路Ｌ１〜Ｌ４で伝送され、この信号はそれぞれの
伝送路の受信端である端局袋Ｗｔ２１．３１．４１．５
１で受信される。

いま切り替え回路６１および６３が伝送路り、を介して
送信端から受信端に情報が伝達されるように設定されて
いるものとする。この状態で伝送路Ｌ１において信号断
あるいは誤り率が所定の値以上に劣化するような回線異
常が発生すると、端局装置２１の監視回路２３から切り
替え制御回路７０に警報信号が送出される。この警報信
号を受信すると切り替え制御回路７０は、伝送路Ｌ２の
動作状態を調べ、伝送路Ｌ２に異常がない場合、切り替
え制御信号を切り替え回路６１に送出して伝送路Ｌ２側
への切り替えを行う。このとき回線断の場合のように信
号の同期状態が崩れた場合を除き信号の切り替えは無瞬
断に行うことができる。

一方、伝送路Ｌ２も同時に回線異常となっている場合、
伝送路Ｌ３およびＬ４の状態を調べ、正常な回線があれ
ば、切り替え回路６３を切り替えることによって正常な
通信を確保する。なお、伝送路Ｌｓ　、Ｌ４の選択を行
う切り替え回路６２は予備状態で待機中の時点において
も常に正常な回線を切り替え回路６３に接続するように
切り替え制御動作を行う。すなわち、切り替え回路６３
が伝送路Ｌ３を選択している状態で伝送路Ｌ３で伝送品
質の劣化が生じ、伝送路り、の回線が正常動作をしてい
る場合には切り替え回路６２は伝送路Ｌ４に切り替え、
伝送路り、は予備回線として待機する。

上述の第一ふよび第二実施例は全ての伝送する信号につ
いて冗長構成をとることにしたが、これでは、信頼性の
確保のために回線の利用効率を犠牲にするものとなって
いる。このため、伝送する情報の重要度に応じてこの冗
長度を変更し、重要な情報は多数の伝送路を伝送させ、
重要でない情報は少数の伝送路を伝送することにより、
伝送路全体の利用効率を向上させることができる。第三
実施例はこのように伝送情報の重要度に応じて伝送の冗
長度を変更するものである。

第３図はこの第三実施例の構成を示す図である。

この第三実施例では、経路が互いに異なる３本の伝送路
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を通して情報の伝送を行う伝送システ
ムの例である。

この実施例では、クロスコネクト装置１０から伝送され
る情報には３つの冗長度が設定される。情報ａは３本の
伝送路を伝送する３重化の冗長度、情報すは２本の伝送
路を伝送する２重化の冗長度、情報Ｃは冗長度なしの３
段階の重み付けが設定されている。すなわち、情報ａは
３本の伝送路Ｌ１〜Ｌ３に対応する端局装置２１．３１
．４１の受信部２２．３２．４２に同時に伝送される。

情報すは２本の伝送路で受信部２２．３２に同時に伝送
される。情報Ｃは単一の端局装置４１の受信８４２に伝
送される。

これらの情報は多重分離されてもとの信号がとりだされ
、その重み付けの単位ごとに分離され、端局装置２１で
は、情報ａはメモリ２４に蓄積して切り替え回路６１に
出力し、情報すはメモリ２５に蓄積して切り替え回路６
２に出力する。また端局装置３１では、情報ａはメモリ
３４に蓄積して切り替え回路６１に出力し、情報すはメ
モリ３５に蓄積して切り替え回路６２に出力する。端局
袋［４１では情報ａをメモリ４４に蓄積して切り替え回
路６１に出力し、情報Ｃはそのまま受信側のクロスコネ
クト装置８０に出力する。

切り替え制御回路７０は上述の実施例と同様に各端局装
置の監視回路２３．３３．４３からの警報出力を検出し
て、各伝送路の状態を把握して各切り替え回路６１．６
２の切り替え制御を行う。切り替え回路６１は情報ａに
ついて３本の伝送路のうちから選択し、切り替え回路６
２は情報すについて２本の伝送路の選択を行う。

このように、伝送する情報の重要度によって冗長度を変
更することによって、伝送路の利用効率を上げることが
でき、冗長度の高い信号については高い信頼性が得られ
る。

次に第四実施例を説明する。

上述の第一実施例および第二実施例は、二つの端局間で
１対ｌの通信を行う場合を対象として説明しているが、
本発明はこのような通信系に限られるものではない。本
発明は複数のノードを持つネットワークでも適用可能で
ある。この場合にはも、重要な地点には多数のルートを
経由して同一の信号を伝達して冗長度を高め、重要度の
低い地点には少数のルートを経由して冗長度を下げるこ
とが可能である。

また、１対Ｉのノード間の通信であっても、目的とする
ノードに至るルートの異なる伝送路に他のノードを含む
ような通信系である場合には、途中経過するノードを単
なる中継装置として伝送路の冗長度を高めた構成とする
ことが可能である。

すなわち、途中経過するノードの端局装置に受信信号を
多重分離した後ただちに送信信号として多重化して次の
伝送路に送出する機能をもたせることによって、途中の
ノードを中継装置として扱うことが可能である。この第
四実施例を第４図に示す。

この第四実施例では説明を簡単にするため、冗長度が２
、すなわち、互いに異なるルートを持つ伝送路り、とＬ
２に同時にこの端局装置を受信端とする信号ａが他の信
号と多重化されて送信されてくる場合の例で説明する。

伝送路Ｌ１の信号は多重分離回路（ＤＭＵＸ）２６に人
力され、このノードを受信端とする信号ａと他のノード
を受信端とする信号すとに分離される。分離された信号
ａは一旦メモリ２４に蓄積される。また、伝送路り、と
は異なる経路の伝送路Ｌ２の信号は多重分離回路３６に
人力され、このノードを受信端とする信号ａと他のノー
ドを受信端とする信号Ｃとに分離され、信号ａは−Ｈメ
モリ３４に蓄積される。メモリ２４．３４に蓄積された
信号は同期して読み出され、切り替え回路６０に人力さ
れて第一実施例および第二実施例と同様な切り替えによ
り受信端切り替えが行われる。

また監視回路２３．３３の警報出力は切り替え制御回路
７０に入力されて切り替え回路６０の切り替え選択を制
御する。

一方、伝送路Ｌ１で信号ａと多重化されて伝送されてき
た他の７−ドを受信端とする信号すは多重分離回路２６
での多重分離後、終端処理を行わず、そのまま多重化回
路（ＭＵＸ）２７で、このノードから送信する信号ｄと
多重化されて伝送路Ｌ３によって他のノードに伝送され
る。また、伝送路Ｌ２で信号ａと多重化されて伝送され
てきた別のノードを受信端とする信号Ｃは多重分離回路
３６で多重分離され、信号Ｃは多重化回路３７によって
このノードから送信する信号ｅと多重化されて伝送路Ｌ
４によって伝送される。

なお、送信端と受信端が１対１ではなく、ｎ対ｎとなる
場合には、信号の上り下りは互いに異なるルートの割当
とした通信系としてもよい。

またこの第４図において１本の線で信号の経路を示して
いるが、多重化信号の１チャネル分に相当するのではな
く複数チャネルに対応するものとみることも可能である
。

さらに上記第−ないし第四実施例では切り替え回路の位
置を光信号については光電変換をした後の電気信号で処
理する電気回路位置としたが、光ファイバ上の光信号を
そのまま切り替えるものとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は受信側で異なるルートを含
む複数の伝送路を経由してきた同一信号を常に受信して
、受信端で故障検出回線切り替えを判断して実行する冗
長方式をとるため、極めて信頼性の高い伝送システムを
実現することができる。

この冗長伝送システムは、２つ以上の伝送システムが同
時に故障しない限り正常な通信が可能であり、また従来
のように一つの経路が故障したときに迂回路を探索する
複雑な手順を必要としない。

すなわち全ての判断を受信側でとることができ即時に実
行できるため、切り替え手順が極めて簡略化でき保守性
の大幅な向上が可能である。

さらに原理的には故障発生と同時に故障の即時検知無瞬
断切り替えが可能であり、伝送路の高信頼化を図ること
ができる。

成図。

１０．８０・・・クロスコネクト装置、１１〜１４・・
・端局装置（送信部）、２１．３１．４１５１・・・端
局装置、２２．３２．４２．５２・・・受信部、２３．
３３．４３．５３・・・監視回路、２４．２５．３４．
３５．４４．５４・・・メモリ、６０．６１．６′２．
６３・・・切り替え回路、７０・・・切り替え制御回路
、２６．３６・・・多重分離回路、２７．３７・・・多
重化回路。

特許出願人　日本電信電話株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一実施例の構成図。 第２図は本発明第二実施例の構成図。 第３図は本発明第三実施例の構成図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信側と、受信側と、この送信側およびこの受信側
   を接続する異なる経路を含む複数の光ファイバ伝送路と
   備えた伝送方式において、 上記送信側には、上記複数の伝送路に同一の信号を送出
   する手段を備え、 上記受信側には、 上記複数の伝送路で伝送されてきた複数の信号の相対遅
   延を補償する手段と、 上記伝送路の監視を行う監視手段と、 この監視手段からの監視情報に基づいて正常に動作して
   いる伝送路からの信号を選択する切り替え手段と を備えたことを特徴とする受信端切り替え伝送方式。 ２、送信側には、伝送すべき信号の重要度によって重み
   付けを行い、重要度の高い信号は多くの伝送路に送出す
   る手段を含む請求項１記載の受信端切り替え伝送方式。