WO2014020896A1 - 多重障害対応光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法 - Google Patents

多重障害対応光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法 Download PDF

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WO2014020896A1
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optical
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竹下　仁士
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日本電気株式会社
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    • H04Q—SELECTING
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    • H04Q2213/1301—Optical transmission, optical switches

Definitions

  • the present invention relates to an optical node having a multiple failure recovery function, and more particularly to an optical node having a multiple failure recovery function characterized by reducing power consumption, an optical communication system using the same, and a wavelength path switching method.
  • a dedicated standby wavelength path is often assigned to an operational wavelength path as disclosed in Patent Document 1.
  • the standby wavelength path always has the same traffic as that of the active wavelength path, so if a failure occurs in the active wavelength path, the standby wavelength path from the active wavelength path at the wavelength path receiving end Can be switched to instantly.
  • the reliability of the wavelength path is ensured by enabling high-speed failure recovery.
  • the reliability improvement technique in the above-described optical node has the following problems. That is, as disclosed in Patent Document 2, the reliability increases as the number of standby wavelength paths increases, but the number of required optical transceivers increases, resulting in an increase in power consumption.
  • Patent Document 1 as a method for reducing the power consumption by the standby wavelength path, the power supply to the standby wavelength path is cut off while the operating wavelength path is operating normally. A method for reducing consumption is disclosed. However, with this method, when a failure occurs in the active wavelength path, it takes time to start up by supplying power to the standby wavelength path, which hinders instantaneous switching.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to prevent failures in the operational wavelength path in order to ensure the reliability of the wavelength path against multiple failures while suppressing power consumption.
  • the multi-fault handling optical node provided on the transmitting side, the multi-fault handling optical node provided on the receiving side, the node control means of the multi-fault handling optical node on the sending side, and the multi-fault handling on the receiving side An optical communication system having network control means for sharing information with the node control means of an optical node.
  • the operating wavelength path is operated in the power consumption normal mode, and the power wavelength of the first standby wavelength path among the two or more standby wavelength paths assigned and ranked to the operating wavelength path is consumed.
  • the operation wavelength path is switched to the protection wavelength path
  • the operation wavelength path is switched to the protection wavelength path
  • the operation wavelength path is switched to the protection wavelength path
  • a first confirmation step for confirming whether or not there is a failure
  • a second confirmation step for confirming whether or not there is a failure in the standby wavelength path of the first rank when the first confirmation step confirms that there is a failure
  • the second confirmation step confirms that there is no failure
  • the first switching step for switching the first-order standby wavelength path to the operational wavelength path and the second confirmation step confirm that there is a failure.
  • the present invention in order to ensure the reliability of the wavelength path against multiple failures while suppressing the power consumption, it is possible to switch to the standby wavelength path at a high speed in response to the failure of the operational wavelength path.
  • a multi-failure optical node, an optical communication system using the same, and a wavelength path switching method are realized.
  • Controlled power consumption modes include a power consumption normal mode in which optical signal transmission / reception can be performed, and a power consumption reduction mode in which optical signal transmission / reception cannot be performed but power consumption is reduced.
  • the optical transceiver in the power consumption reduction mode In order for the optical transceiver in the power consumption reduction mode to perform optical signal transmission / reception, it must be reset to the power consumption normal mode according to an instruction from the node controller.
  • the optical transceivers 1001 to 1004 are connected to the optical fibers 1201 to 1204, respectively, and are received by the optical transceivers 1101 to 1104 installed in the optical node 1120.
  • the power consumption modes of the optical transceivers 1101 to 1104 are also controlled by the node controller 1111 in the same manner as described above.
  • Outputs of the optical transceivers 1101 to 1104 are connected to the optical switch 1110.
  • the optical switch 1110 is controlled by the node controller 1111, a desired output of the optical transceivers 1101 to 1104 is selected and the optical fiber 1301 is selected. Can be output.
  • the node controller 1111 also has a function of monitoring the optical signal reception quality of the optical transceivers 1101 to 1104. For example, an optical switch control that selects the optical transceiver output with the highest quality and outputs it to the optical fiber 1301. Is possible.
  • the node controllers 1011 and 1111 can share information via the network controller 1400, and the optical nodes 1020 and 1120 can perform mutual cooperation control of the optical switch and the optical transceiver.
  • a path using the optical fiber 1201 is an operational wavelength path.
  • the operational wavelength path includes an optical switch 1010, an optical transceiver 1001, an optical fiber 1201, an optical transceiver 1101, and an optical switch 1110.
  • the standby wavelength path includes a first standby wavelength path for the path using the optical fiber 1202, a second standby wavelength path for the optical fiber 1203, and a third path for the optical fiber 1204. Are preliminarily ranked as the standby wavelength paths.
  • the configuration of the standby wavelength path includes the optical switch 1010, the optical transceivers 1002 to 1004, the optical fibers 1202 to 1204, the optical transceivers 1102 to 1104, and the optical switch 1110, similarly to the configuration of the operational wavelength path. (Description of operation) Next, the operation of the first embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIG.
  • the optical nodes 1020 and 1120 are connected by optical fibers 1201 to 1204, and the node controllers 1011 and 1111 are shared by the network controller 1400.
  • the operational wavelength path is a path using the optical fiber 1201 by the network controller 1400
  • the configuration is the optical switch 1010, the optical transceiver 1001, the optical fiber 1201, the optical transceiver 1101, and the optical switch 1110.
  • the standby wavelength path includes a first standby wavelength path for the path using the optical fiber 1202, a second standby wavelength path for the path using the optical fiber 1203, and a first path using the optical fiber 1204.
  • the three standby wavelength paths are ranked in advance, and their configurations are an optical switch 1010, optical transceivers 1002 to 1004, optical fibers 1202 to 1204, optical transceivers 1102 to 1104, and an optical switch 1110.
  • Node controllers 1011 and 11 of the optical nodes 1020 and 1120 Are information sharing to 1.
  • optical signal input from the optical fiber 1300 at the optical node 1020 is branched and selected by the instruction of the node controller 1011 at the optical switch 1010 and output to the optical transceivers 1001 to 1004. Accordingly, the optical signals input to the optical transceivers 1001 to 1004 are all the same. Optical signals output from the optical transceivers 1001 to 1004 are transmitted using the operational wavelength path and the first to third ranked standby wavelength paths, respectively, and the optical transceivers 1101 to 1104 in the optical node 1120 are transmitted. Is set to be received.
  • the optical transceiver connected to the operational wavelength path is instructed by the node controller 1111. Only the output from 1101 is selected and output from the optical fiber 1301.
  • the optical transceivers 1001 and 1002 are set to operate in the power consumption normal mode according to an instruction from the node controller 1011, and the optical transceivers 1003 and 1004 are set to operate in the power consumption reduction mode. For this reason, only the optical transceivers 1001 and 1002 are in a state in which an optical signal can be output, and an optical signal is output only to the operational wavelength path and the first standby wavelength path.
  • the power consumption mode setting of the optical transceivers 1001 to 1004 is shared between the node controllers 1011 and 1111 via the network controller 1400. Since only the optical transceivers 1101 and 1102 can receive optical signals at the optical node 1120, the node controller 1111 sets the optical transceivers 1101 and 1102 in the power consumption normal mode and the optical transceivers 1103 and 1104 in the power consumption reduction mode. Instructed to work with. The node controller 1111 monitors the optical signal reception quality in the optical transceivers 1101 and 1102, and when there is no failure in the operational wavelength path, only the output of the optical transceiver 1101 connected to the operational wavelength path. Is selected by controlling the optical switch 1110 and led to the optical fiber 1301.
  • the node controller 1111 detects that the optical signal reception quality in the optical transceiver 1101 has deteriorated.
  • the node controller 1111 investigates the optical signal reception quality in the optical transceiver 1102 connected to the first standby wavelength path through which the same optical signal as that of the operational wavelength path is transmitted.
  • failure recovery is performed by controlling the optical switch 1110 and switching the connection source of the optical fiber 1301 from the optical transceiver 1101 to 1102. .
  • the optical transceiver 1103 is switched from the power consumption reduction mode to the power consumption normal mode to change the optical signal.
  • the network controller 1400 notifies the node controller 1011 of the optical node 1020 that a failure has occurred in both the operating wavelength path and the first standby wavelength path at the same time.
  • the node controller 1011 switches the optical transceiver 1003 from the power consumption reduction mode to the power consumption normal mode, controls the optical switch 1010, and branches the input signal from the optical fiber 1300 to the optical transceiver 1003. Operate to output.
  • an input signal from the optical fiber 1300 is output to the second standby wavelength path.
  • the optical transceiver 1103 connected to the second standby wavelength path is ready to receive an optical signal.
  • the node controller 1111 confirms the optical signal reception quality of the optical transceiver 1103 and determines that no failure has occurred, the node controller 1111 controls the optical switch 1110 to set the connection source of the optical fiber 1301 to the optical transceiver 1103. By switching, it is possible to recover the double failure of the operating wavelength path and the first standby wavelength path.
  • the node controller 1111 determines that a failure has occurred when the optical signal quality of the optical transceiver 1103 is confirmed, the optical transceivers 1104 and 1004 and the third standby wavelength path are used. Similarly, it is possible to recover the triple failure of the operating system wavelength path, the first standby system wavelength path, and the second standby system wavelength path. Even when the failure multiplicity increases, the number of optical transceivers and the number of standby wavelength paths may be increased, and the failure recovery method is the same as described above.
  • the second standby wavelength path can be switched to the power consumption normal mode.
  • the next standby wavelength path is switched to the power consumption normal mode.
  • the failure can be recovered at high speed. It becomes possible.
  • an optical transceiver for the second standby wavelength path is additionally deployed and operated. At this time, conventionally, the operation is performed in the normal power consumption mode in the same manner as the first optical transceiver for the standby wavelength path, and the required power is three times that in the case of only the active system (operating system + standby). 1 + spare 2).
  • the failure occurrence probability is P ( ⁇ 1)
  • the probability that a failure occurs in the first backup wavelength path in addition to the active system is P ⁇ P ( ⁇ P ⁇ 1). It is highly possible that a path optical transceiver is operated in the power consumption normal mode to consume a lot of wasted power. Therefore, in this embodiment, the power consumption in the entire optical node is reduced by operating the optical transceivers for the second and subsequent standby wavelength paths in the minimum power operation mode.
  • FIG. 5 shows an optical communication system 5000 according to an embodiment configured as shown in FIG.
  • SONET standard OC-192 signal as transmission signal 10G transponder as optical transmitter / receiver, 1x4 transponder aggregator as optical switch, central processing unit (CPU) as node controller and network controller, code as optical signal reception quality
  • BER error rate
  • the 10G transponders 5001 to 5004 output OC-192 signals, but their output wavelengths are all different, and are controlled by the CPU 5011 to output wavelengths 1 to 4, respectively.
  • Wavelength 1 to wavelength 4 OC-192 signals that can be output from the 10G transponders 5001 to 5004 are wavelength multiplexed by the wavelength multiplexer 5400 and transmitted through the optical fiber 5205. After transmission through the optical fiber 5205, wavelengths 1 to 4 are demultiplexed by the wavelength demultiplexer 5401 and controlled so as to be input to the 10G transponders 5101 to 5104, respectively.
  • the 10G transponders 5101 to 5104 have functions of receiving optical signals, detecting OC-192 signal frames, extracting B1 and B2 bytes from the overhead, and measuring BER.
  • the measured BER is output to the CPU 5111.
  • a BER threshold value is set in advance as a failure detection criterion. When the BER output from the 10G transponders 5101 to 5104 exceeds the BER threshold, the operating wavelength path of wavelength 1, the first standby wavelength path of wavelength 2, the second standby wavelength path of wavelength 3, the wavelength 4, it is determined that a failure has occurred in the third standby wavelength path.
  • the high-speed wavelength path can be switched to the first standby system wavelength path in which the 10G transponders 5002 and 5102 operating in the power consumption normal mode are used.
  • the wavelength path is switched after switching the power consumption mode of the 10G transponder of the second standby wavelength path.
  • failure recovery is possible. If a failure also occurs in the second standby wavelength path, and further a failure occurs in the third standby wavelength path, the failure recovery can no longer be performed.
  • the power consumption of the all-optical transceivers at the two nodes is 8 ⁇ P1 regardless of whether or not a failure has occurred.
  • the power consumption mode of the optical transceiver connected to the wavelength path where the failure has occurred remains in the power consumption normal mode in consideration of detecting that the failure has been repaired. Since switching to the reduction mode does not affect the communication service, the power consumption difference evaluation value F can be further reduced.
  • FIG. 2 shows a configuration in which two standby wavelength paths share an optical transmitter / receiver for a standby wavelength path with respect to the optical node and power control method for multiple failures according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows only the optical node 2020 on the transmission side, but the configuration is the same for the optical node on the reception side.
  • Different optical signals from the optical fibers 2300 and 2301 are input to the transmission side optical node 2020.
  • an input optical signal of the optical fiber 2300 is connected to the optical transceiver 2001 by the optical switch 2010, and an input signal of the optical fiber 2301 is connected to the optical transceiver 2002.
  • the optical fiber 2200 to which the optical transceiver 2001 is connected is set to the operational wavelength path 1 for the optical signal input from the optical fiber 2300.
  • the optical fiber 2202 connected to the optical transceiver 2002 is set to the operational wavelength path 2 for the optical signal input from the optical fiber 2301.
  • FIG. 3 is related to the third embodiment of the present invention, and the backup wavelength path sharing shown in FIG. 2 is applied not only to the first backup wavelength path but also to the second and third backup wavelength paths. This is the case.
  • FIG. 3 shows only the optical node 3102 on the transmission side, but the configuration is the same for the optical node on the reception side.
  • a different optical signal is input to the transmission side optical node 3102 from the optical fibers 3300 and 3301.
  • the input optical signal of the optical fiber 3300 is connected to the optical transceiver 3001 by the optical switch 3100, and the optical fiber 3301 input signal is connected to the optical transceiver 3002.
  • the optical fiber 3201 to which the optical transceiver 3001 is connected is set to the operational wavelength path 1 for the optical signal input from the optical fiber 3300.
  • the optical fiber 3203 connected to the optical transceiver 3002 is set to the operational wavelength path 2 for the optical signal input from the optical fiber 3301.
  • both first standby wavelength paths are connected to the optical transceiver 3011.
  • the first standby wavelength path is shared.
  • the first standby wavelength path 2 for the operating wavelength path 3 and the operating wavelength path 4 is set in the optical fiber 3206 connected to the optical transceiver 3012.
  • the second standby wavelength path for the first standby wavelength path 1 and the first standby wavelength path 2 is set in the optical fiber 3204 connected to the optical transceiver 3021.
  • the second, third... Standby wavelength paths are shared.
  • the operating wavelength path and the first standby wavelength path are operated in the normal power consumption mode.
  • the second, third,... Standby wavelength paths are operated in the power consumption reduction mode.
  • the power consumption of the entire optical node can be reduced while ensuring the reliability of the network. This is to selectively reduce the power consumed in the standby wavelength path.
  • the number of required optical transceivers can be reduced.
  • this embodiment is scalable. This is because the number of standby wavelength paths can be flexibly increased / decreased in accordance with the increase / decrease in the number of operating wavelength paths and the number of failure recovery multiplicity.
  • FIG. 4 relates to the fourth embodiment of the present invention, and by setting the priority to the operational wavelength path, the high priority operational wavelength path performs fast failure recovery, and the low priority operational wavelength path uses power consumption. This is a case where failure recovery is performed by reduction.
  • FIG. 4 shows only the optical node 4120 on the transmission side, but the configuration is the same for the optical node on the reception side.
  • the input from the optical fiber 4300 is set to high priority, and the input from the optical fiber 4301 is set to low priority.
  • This priority can be set by the operator of the optical node 4102 setting the node controller 4101 or the like.
  • the input from the optical fiber 4300 is branched by the optical switch 4100 and guided to the optical transceivers 4001 and 4011 operating in the normal power consumption mode.
  • the optical fiber 4201 to which the optical transceiver 4001 is connected is set to the active wavelength path 1
  • the optical fiber 4202 to which the optical transceiver 4011 is connected is set to the first standby wavelength path 1. Since the optical transceivers used for the active wavelength path and the first standby wavelength path are operating in the power consumption normal mode, failure recovery can be performed by the 1 + 1 system, and high-speed failure recovery should be performed. Can do.
  • the optical signal input from the optical fiber 4301 set to low priority is guided to the optical transceiver operating in the optical transceiver 4003 operating in the power consumption normal mode, and from the optical fiber 4205 serving as the operational wavelength path 2 Is output.
  • the first standby wavelength path 2 for the active wavelength path 2 is set to the optical fiber 4206 connected to the optical transceiver 4013 operating in the power consumption reduction mode.
  • the wavelength path 2 is shared as the first standby wavelength path of the optical fiber 4207 connected to the optical transceiver 4004 operating in the power consumption normal mode.
  • the high-priority operational wavelength path does not reduce the power consumption, but can recover from a high-speed failure.
  • the low-priority operational wavelength path can reduce the power consumption but has a low failure recovery time.
  • priorities such as high priority and low priority, or by setting a distinction between priority and non-priority
  • power consumption is higher than when all operating wavelength paths are uniformly recovered from high-speed failures. While reducing the amount, it is possible to selectively recover a high-speed failure selectively with respect to an important operating system wavelength path.
  • the active wavelength path When assigning priorities to the active wavelength path, ultimately, the active wavelength path is treated as a priority and the first standby wavelength path is operated in the power consumption normal mode, or the non-priority is treated as the first. Whether to operate one standby wavelength path in the power consumption reduction mode must be sorted. In this case, whether or not each operational wavelength path is to be preferentially handled is determined in advance by the operator of the optical node 4102 by setting the priority order of each operational wavelength path in the node controller 4101 or the like.
  • a method of preferentially treating the set maximum allowable power consumption of the optical node 4102 in order from the highest-priority operating wavelength path so as not to exceed this, or preferential treatment preset in the node controller 4101 A method of giving priority treatment according to the priority order so as not to exceed the prescribed number is possible.
  • a method in which the operator of the optical node 4102 forcibly designates priority or non-priority for each operating wavelength path in advance in the node controller 4101 is also possible.
  • the power consumption of the entire optical node can be reduced while ensuring the reliability of the network. This is to selectively reduce the power consumed in the standby wavelength path. Moreover, as a result of setting priority for the operational wavelength path and performing power control of the optical transceiver according to the priority, power consumption can be reduced according to the importance of the service. Furthermore, this embodiment is scalable. This is because the number of standby wavelength paths can be flexibly increased / decreased in accordance with the increase / decrease in the number of operating wavelength paths and the number of failure recovery multiplicity.
  • Appendix 1 The operational wavelength path; Two or more standby wavelength paths assigned and ranked to the operational wavelength path; and A multi-failure-capable optical node, comprising: node control means for separately operating the active wavelength path and the standby wavelength path in a power consumption normal mode or a power consumption reduction mode.
  • the node control means comprises: Operating the operational wavelength path and the first standby wavelength path in the power consumption normal mode, and operating the second or lower standby wavelength path in the power consumption reduction mode; The optical node for multiple failures according to appendix 1.
  • the node control means comprises: When confirming whether there is a failure in the operational wavelength path and confirming that there is a failure, If there is a failure in the standby wavelength path of the first rank, and if there is no failure, the standby wavelength path of the first rank is switched to the operational wavelength path, When it is confirmed that there is a failure in the first standby wavelength path, the power consumption reduction mode is switched to the power consumption normal mode in order from the higher rank of the second and lower standby wavelength paths. Confirming and switching the standby wavelength path of the second or lower rank that first confirmed no failure to the operational wavelength path; The optical node corresponding to multiple failures according to appendix 2.
  • the node control means comprises: Specify priority or non-priority for the operational wavelength path, If the priority is given, Operating the operational wavelength path and the first standby wavelength path in the power consumption normal mode; operating the second and lower standby wavelength paths in the power consumption reduction mode; When checking whether there is a failure in the operational wavelength path and confirming that there is a failure, When confirming whether or not there is a failure in the first-order backup wavelength path and confirming that there is no failure, switch the first-order backup wavelength path to the operational wavelength path, When it is confirmed that there is a failure in the first standby wavelength path, the power consumption reduction mode is switched to the power consumption normal mode in order from the higher rank of the second and lower standby wavelength paths.
  • the node control means comprises: In specifying the priority or non-priority of the operational wavelength path, From the priority order of the operational wavelength path preset in the node control means and the maximum allowable power consumption preset in the node control means, according to the priority order so as not to exceed the maximum allowable power consumption.
  • the optical node for multi-faults according to appendix 4, wherein the operating wavelength path to be given priority is designated.
  • the node control means comprises: In specifying the priority or non-priority of the operational wavelength path, Priority according to the priority order so as not to exceed the prescribed number from the priority order of the operational wavelength path preset in the node control means and the prescribed number set as the priority preset in the node control means.
  • the operational wavelength path and the standby wavelength path are: The optical node corresponding to multiple failures according to any one of appendices 1 to 7, comprising an optical switch unit and an optical transmission / reception unit.
  • Appendix 12 The optical communication system according to appendix 9, wherein the information to be shared is a failure occurrence state of the active wavelength path and the standby wavelength path.
  • Appendix 13 Operate the active wavelength path in normal power consumption mode, Of the two or more standby wavelength paths that are assigned to the operational wavelength path and are ranked, the first standby wavelength path is operated in the power consumption normal mode, and the second or lower standby wavelength path is used.
  • a first confirmation step of confirming whether there is a failure in the operational wavelength path When the first confirmation step confirms that there is a failure, a second confirmation step is performed to check whether or not the first-order wavelength path has a failure; A first switching step of switching the first standby wavelength path to the operational wavelength path when the second confirmation step confirms no failure; When the second confirmation step confirms that there is a failure, a third confirmation is performed by confirming whether there is a failure in the standby wavelength path of the second or lower rank by switching to the power consumption normal mode in order from the highest rank.
  • a wavelength path switching method comprising: (Appendix 14) Operate the active wavelength path in normal power consumption mode, Specify priority or non-priority for the operational wavelength path, The operation of one or more standby wavelength paths assigned to the operational wavelength path and ranked is: In the case of the priority, the standby wavelength path of the first rank is operated in the power consumption normal mode, and the backup wavelength path of the second rank or less is operated in the power consumption reduction mode. In the case of non-priority, the standby wavelength path is operated in a power consumption reduction mode.
  • a first confirmation step of confirming whether there is a failure in the operational wavelength path If the first confirmation step confirms that there is a failure, In case of priority, A second confirmation step for confirming the presence or absence of a failure of the first-order backup wavelength path; A first switching step of switching the first standby wavelength path to the operational wavelength path when the second confirmation step confirms no failure;
  • a third confirmation is performed by confirming whether there is a failure in the standby wavelength path of the second or lower rank by switching to the power consumption normal mode in order from the highest rank.
  • a wavelength path switching method comprising:
  • the present invention relates to an optical node having a multiple failure recovery function, and more particularly to an optical node having a multiple failure recovery function characterized by reducing power consumption, an optical communication system using the same, and a wavelength path switching method.

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Abstract

本発明の多重障害対応光ノードは、運用系波長パスと、前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた、二つ以上の予備系波長パスと、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段とを有する多重障害対応光ノードである。これにより、電力消費量を抑制しつつ、運用系波長パスの障害発生に対して予備系波長パスへの切り替えを高速に行う光ノードが実現する。

Description

多重障害対応光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法
　本発明は、多重障害回復機能を有する光ノードに関し、特に、電力消費量を低減させることを特徴とする多重障害回復機能を有する光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法に関する。
　光通信網の光ノードでは、通信路である波長パスの信頼性を高めるために、特許文献１に開示されたように、運用系波長パスに対して専用の予備系波長パスを割り当てることが多い。予備系波長パスには、常時、運用系波長パスと同じトラフィックを導通させているため、運用系波長パスに障害が発生した場合には、波長パス受信端において運用系波長パスから予備系波長パスに瞬時に切り替えることができる。これにより、高速な障害回復を可能とすることで波長パスの信頼性を確保している。
　波長パスあたりの通信スループットは近年、年率４０％もの割合で増加しており、波長パスの信頼性向上に対する要求が高まっている。この要求に対応するため、特許文献２に開示されているように、運用系波長パスに対して複数の予備系波長パスを割り当てることによって信頼性向上が図られてきている。
特開平７－９５１３２号公報 特開２００８－１６７２４２号公報
　近年、情報通信量の増大に対応した光通信網の大容量化に向けた取り組みのなかで、電力消費量の低減が重要な課題となっている。これに対して、上述した光ノードにおける信頼性向上技術には、次のような課題がある。すなわち、特許文献２に開示されたように、予備系波長パス数を増やすほど信頼性は向上するが、必要な光送受信機数が増加し、その結果として電力消費量の増大を招いていた。
　特許文献１では、この予備系波長パスによる電力消費量を低減するための方法として、運用系波長パスが正常に動作している間は、予備系波長パスへの電力供給を遮断することで電力消費量を低減する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、運用系波長パスに障害が発生した場合、予備系波長パスに電力を供給して立ち上げるための時間を必要とし、瞬時の切り替えに支障を来たしていた。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力消費量を抑制しつつ、多重障害に対する波長パスの信頼性を確保するために、運用系波長パスの障害発生に対して予備系波長パスへの切り替えを高速に行うことのできる、多重障害回復機能を有する光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法を提供することである。
　運用系波長パスと、前記運用系波長パスに割り当てられかつ順位付けられた二つ以上の予備系波長パスと、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段と、を有する多重障害対応光ノードである。
　送信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、受信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、前記送信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段と前記受信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段との情報共有を行うネットワークコントロール手段と、を有する光通信システムである。
　運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、前記運用系波長パスに割り当てられかつ順位付けられた二つ以上の予備系波長パスの内、第１位の前記予備系波長パスを前記電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、前記運用系波長パスの障害の有無を確認する第１の確認工程と、前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う第２の確認工程と、前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える第１の切り替え工程と、前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う第３の確認工程と、前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える第２の切り替え工程と、を有する、波長パス切り替え方法である。
　本発明により、電力消費量を抑制しつつ、多重障害に対する波長パスの信頼性を確保するために、運用系波長パスの障害発生に対して予備系波長パスへの切り替えを高速に行うことのできる、多重障害対応光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法が実現する。
本発明の第１の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成の実施例を示す図である。
　以下、図を参照しながら、本発明の最良の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
（第１の実施形態）
（構成の説明）
　図１を参照して、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。図１に示す光通信システム１０００において、光ノード１０２０に光ファイバ１３００より光信号が入力され、その入力信号は光スイッチ１０１０へと導かれる。光スイッチ１０１０は、ノードコントローラ１０１１によって制御される。光信号は、光スイッチ１０１０によって所望のスイッチングが行われた後、光送受信機１００１～１００４へと導かれる。
　光送受信機１００１～１００４は、ノードコントローラ１０１１にて電力消費モードが制御されている。制御される電力消費モードには、光信号送受信を行うことができる電力消費通常モードと、光信号送受信を行うことはできないが電力消費量を低減した電力消費低減モードがある。電力消費低減モードの光送受信機が光信号送受信を行うためには、ノードコントローラの指示により、電力消費通常モードに設定し直されなければならない。
　光送受信機１００１～１００４は、それぞれ光ファイバ１２０１～１２０４に接続されており、光ノード１１２０に配備された光送受信機１１０１～１１０４にて受信される。光送受信機１１０１～１１０４もノードコントローラ１１１１にて電力消費モードが前記と同様に制御されている。光送受信機１１０１～１１０４の出力は光スイッチ１１１０に接続されており、ノードコントローラ１１１１にて光スイッチ１１１０が制御されることによって、光送受信機１１０１～１１０４の所望の出力を選択して光ファイバ１３０１へと出力することが可能である。
　ノードコントローラ１１１１は、光送受信機１１０１～１１０４の光信号受信品質を監視する機能も有しており、例えば、最も品質のよい光送受信機出力を選択して光ファイバ１３０１へ出力するといった光スイッチ制御が可能となっている。また、ノードコントローラ１０１１と１１１１は、ネットワークコントローラ１４００を介して情報共有が可能であり、光ノード１０２０と１１２０間で、光スイッチや光送受信機の相互連携制御が可能となっている。
　図１の光通信システム１０００において、光ファイバ１２０１を使った経路が運用系波長パスとなる。すなわち、運用系波長パスは、光スイッチ１０１０、光送受信機１００１、光ファイバ１２０１、光送受信機１１０１、光スイッチ１１１０から構成される。また、予備系波長パスは、光ファイバ１２０２を使った経路が第一の予備系波長パス、光ファイバ１２０３を使った経路が第二の予備系波長パス、光ファイバ１２０４を使った経路が第三の予備系波長パスとして、予め順位付けられている。予備系波長パスの構成も、運用系波長パスの構成と同様に、光スイッチ１０１０、光送受信機１００２～１００４、光ファイバ１２０２～１２０４、光送受信機１１０２～１１０４、光スイッチ１１１０から構成される。
（動作の説明）
　次に、上記のように構成された本発明の第１の実施形態の動作について、図１を参照しながら詳細に説明する。
　図１の光通信システム１０００において、光ノード１０２０と１１２０は光ファイバ１２０１～１２０４で接続され、かつ、ネットワークコントローラ１４００によってノードコントローラ１０１１と１１１１とは情報共有されている。すなわち、ネットワークコントローラ１４００によって、運用系波長パスは光ファイバ１２０１を使った経路であり、その構成は、光スイッチ１０１０、光送受信機１００１、光ファイバ１２０１、光送受信機１１０１、光スイッチ１１１０であること、また、予備系波長パスは、光ファイバ１２０２を使った経路が第一の予備系波長パス、光ファイバ１２０３を使った経路が第二の予備系波長パス、光ファイバ１２０４を使った経路が第三の予備系波長パスとして予め順位付けられており、その構成は、光スイッチ１０１０、光送受信機１００２～１００４、光ファイバ１２０２～１２０４、光送受信機１１０２～１１０４、光スイッチ１１１０であることが、定められ、光ノード１０２０と１１２０のノードコントローラ１０１１と１１１１に情報共有されている。
　光ノード１０２０で光ファイバ１３００より入力された光信号が、光スイッチ１０１０にてノードコントローラ１０１１の指示により分岐選択され、光送受信機１００１～１００４に出力される。従って、光送受信機１００１～１００４に入力される光信号は、すべて同一になっている。光送受信機１００１～１００４から出力される光信号は、それぞれ運用系波長パスおよび第一～第三の順位付けられた予備系波長パスを使って伝送され、光ノード１１２０における光送受信機１１０１～１１０４にて受信される設定となっている。光送受信機１１０１～１１０４からの光信号は光スイッチ１１１０に接続されており、運用系波長パスに障害がない場合は、ノードコントローラ１１１１の指示により、運用系波長パスに接続されている光送受信機１１０１からの出力のみが選択されて光ファイバ１３０１より出力される。
　ここで、光送受信機１００１、１００２がノードコントローラ１０１１の指示により、電力消費通常モードで動作し、光送受信機１００３、１００４は電力消費低減モードで動作するように設定されている。そのため、光信号出力可能な状態にあるのは光送受信機１００１と１００２だけであり、運用系波長パスと第一の予備系波長パスにのみ光信号が出力されている状況にある。
　光送受信機１００１～１００４の電力消費モード設定は、ネットワークコントローラ１４００を介すことにより、ノードコントローラ１０１１と１１１１の間で情報共有されている。光ノード１１２０にて光信号受信可能なのは、光送受信機１１０１と１１０２だけであるため、ノードコントローラ１１１１は、光送受信機１１０１と１１０２を電力消費通常モード、光送受信機１１０３と１１０４を電力消費低減モードで動作するように指示している。ノードコントローラ１１１１は、光送受信機１１０１と１１０２における光信号受信品質を監視しており、運用系波長パスに障害がない場合には、運用系波長パスに接続されている光送受信機１１０１の出力のみを光スイッチ１１１０を制御することによって選択し、光ファイバ１３０１へと導いている。
　仮に、運用系波長パスに障害が発生した場合、光送受信機１１０１における光信号受信品質が低下したことがノードコントローラ１１１１にて検出される。ノードコントローラ１１１１は、運用系波長パスと同一光信号が伝送されている第一の予備系波長パスに接続されている光送受信機１１０２における光信号受信品質を調査する。第一の予備系波長パスに障害が発生していないことが確認された場合は、光スイッチ１１１０を制御し、光ファイバ１３０１の接続元を光送受信機１１０１から１１０２に切り替えることによって障害回復を行う。
　しかし、ノードコントローラ１１１１によって、第一の予備系波長パスにも障害が発生していることが検出された場合には、光送受信機１１０３を電力消費低減モードから電力消費通常モードに切り替えて光信号受信可能な状態にすると共に、ネットワークコントローラ１４００を介して、光ノード１０２０におけるノードコントローラ１０１１に運用系波長パス、第一の予備系波長パスが共に同時に障害が発生していることが通知される。この通知を受けたノードコントローラ１０１１は、光送受信機１００３を電力消費低減モードから電力消費通常モードに切り替えると共に、光スイッチ１０１０を制御し、光ファイバ１３００からの入力信号を光送受信機１００３にも分岐出力するように動作させる。光送受信機１００３が電力消費通常モードに移行し終わると、光ファイバ１３００からの入力信号を第二の予備系波長パスへ出力されることになる。
　光ノード１１２０では、ノードコントローラ１１１１の指示により、第二の予備系波長パスに接続された光送受信機１１０３が光信号受信可能な状態になっている。ノードコントローラ１１１１が、光送受信機１１０３の光信号受信品質を確認し、障害が発生していないと判断した場合には、光スイッチ１１１０を制御し、光ファイバ１３０１の接続元を光送受信機１１０３に切り替えることにより、運用系波長パスと第一の予備系波長パスの２重障害を回復することが可能となる。
　ここで、ノードコントローラ１１１１が光送受信機１１０３の光信号品質を確認した際に、障害が発生していると判断した場合、光送受信機１１０４、１００４、第三の予備系波長パスを用いることにより、同様にして運用系波長パス、第一の予備系波長パス、第二の予備系波長パスの３重障害を回復することが可能となる。障害多重度が増えた場合も光送受信機数、予備系波長パス数を増加させればよく、障害回復方式は上記と同様である。
　また、仮に、第一の予備系波長パスに障害が生じておらず運用系波長パスに切り替え場合、第２の予備系波長パスを電力消費通常モードに切り替えておくこともできる。このように、順位付けられた予備系波長パスの上位の予備系波長パスが運用系波長パスに切り替わった際に、その次の順位の予備系波長パスを電力消費通常モードに切り替える運用をおこなうことで、その後、新たに運用系波長パスに切り替えられた上位の予備系波長パスに障害が生じ、次の順位の予備系波長パスを運用系波長パスに切り替える場合に、高速で障害回復することも可能となる。
（効果の説明）
　上記の本発明の第１の実施形態の構成において、運用系波長パス向け光送受信機に対する第一の予備系波長パス向け光送受信機は、電力消費通常モードで動作する。従って、１重障害に対する運用系波長パスの障害回復時間、および電力消費量は低減されてはいない。２重障害に備えるためには、第二の予備系波長パス向け光送受信機を追加的に配備し運用する。このとき、従来であれば第一の予備系波長パス向け光送受信機と同様に電力消費通常モードで動作させることになり、必要電力は運用系のみの場合に対して３倍（運用系＋予備１＋予備２）となる。
　障害発生確率をＰ（＜１）とすると、運用系に加え、第一の予備系波長パスに障害が発生する確率はＰ×Ｐ（＜Ｐ＜１）となるため、第二の予備系波長パス向け光送受信機を電力消費通常モードで動作させることは無駄な電力を多大に消費する可能性が極めて高い。そこで、本実施形態では、第二以降の予備系波長パス向け光送受信機を電力最小動作モードで運用することにより、光ノード全体での消費電力を低減する。
　以上のように、本実施形態においては、光通信網の信頼性を確保したまま光ノード全体の電力消費量を低減することができる。予備系波長パスで無駄に消費される電力を選択的に削減するためである。また、本実施形態はスケーラブルである。運用系波長パス数や障害回復多重度の増減に対応して、柔軟に予備系波長パスを増減できるためである。
（実施例）
　図５は、図１の構成の実施例の光通信システム５０００を示す。伝送信号としてＳＯＮＥＴ規格のＯＣ－１９２信号、光送受信機として１０Ｇトランスポンダ、光スイッチとして１ｘ４トランスポンダアグリゲータ、ノードコントローラおよびネットワークコントローラとして中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、以下、ＣＰＵ）、光信号受信品質として符号誤り率（ＢＥＲ）を利用し、運用系波長パス、第一～第三の予備系波長パスを、波長合波器５４００、波長分波器５４０１を用いた波長多重技術を利用して光信号伝送する例である。ここで、１０Ｇトランスポンダにおける電力消費通常モードの電力消費量をＰ１、電力消費低減モードの電力消費量をＰ２とすれば、Ｐ１＞Ｐ２の関係が成り立つ。その他は図１と同様である。
　以下に、上記のように構成された光ノードの動作について、図５を参照しながら詳細に説明する。図１の動作の説明と重複部分は省略する。基本的な動作は図１と同様である。
　１０Ｇトランスポンダ５００１～５００４は、ＯＣ－１９２信号を出力するが、その出力波長が全て異なっており、それぞれ波長１～４を出力するようにＣＰＵ５０１１によって制御されている。１０Ｇトランスポンダ５００１～５００４より出力され得る波長１～波長４のＯＣ－１９２信号は波長合波器５４００にて波長多重され、光ファイバ５２０５を伝送される。光ファイバ５２０５伝送後、波長分波器５４０１にて波長１～４が分波され、それぞれ１０Ｇトランスポンダ５１０１～５１０４へ入力可能なように制御されている。
　１０Ｇトランスポンダ５１０１～５１０４は、光信号受信し、ＯＣ－１９２信号フレーム検出を行い、そのオーバーヘッドよりＢ１、Ｂ２バイトを抽出し、ＢＥＲを計測する機能を有している。計測されたＢＥＲは、ＣＰＵ５１１１に出力される。ＣＰＵ５１１１には、障害検出判断基準として、予めＢＥＲ閾値が設定されている。１０Ｇトランスポンダ５１０１～５１０４より出力されたＢＥＲが、ＢＥＲ閾値を超えた場合に波長１の運用系波長パスおよび波長２の第一の予備系波長パス、波長３の第二の予備系波長パス、波長４の第三の予備系波長パスに障害が発生していると判断する。
　運用系波長パスに障害が検出された場合には、電力消費通常モードで動作する１０Ｇトランスポンダ５００２および５１０２が使用されている第一の予備系波長パスに高速波長パス切り替えが可能である。第一の予備系波長パスに障害が発生した場合には、第二の予備系波長パスの１０Ｇトランスポンダの電力消費モード切り替えを行なってから波長パス切り替えを行うため、運用系波長パスから第一の予備系波長パス切り替え時間に比較すると長い時間が必要となるが、障害回復は可能である。第二の予備系波長パスにも障害が発生し、さらに、第三の予備系波長パスにも障害が発生した場合には、もはや障害回復を行うことはできない。但し、予備系波長パスを追加しておくことによって、更なる多重障害の回復が可能となる。
　すべての光送受信機を電力消費通常モードで動作させた場合の２ノードにおける全光送受信機の消費電力は、障害発生の有無にかかわらず８×Ｐ１である。しかしながら、本実施例では、上記に詳細に説明したように、障害が発生していない場合には４×Ｐ１＋４×Ｐ２となる。従って、すべてを電力消費通常モードとした場合に対する、本実施例による電力消費量の差異は、Ｆ=１／２×（１－Ｐ２／Ｐ１）で表すことができ、Ｐ１>Ｐ２であることから、５０％以上の電力削減効果があることがわかる。
　上記説明では、障害が発生した波長パスに接続された光送受信機の電力消費モードは、障害が修理されたことを検出することを考慮し、電力消費通常モードのままにしているが、電力消費低減モードに切り替えても通信サービスには影響がないため、電力消費量差異評価値Ｆをさらに小さくすることも可能である。
　１重障害に対しては、従来と同様に１＋１の障害回復アーキテクチャとなっており、信頼性は同等である。２重障害以上の多重障害に対しては、光送受信機の電力消費モード切り替えに時間を要するため、障害回復時間が長くかかることになるが、障害多重度が上がるほど発生確率は小さくなるため、ほとんど発生しない障害に備えるために消費する電力量を抑制することによるコスト削減効果のほうが大きくなる。
（第２の実施形態）
　図２は、本発明の第２の実施形態の多重障害対応光ノードおよび電力制御方法に関して、予備系波長パス向けの光送受信機を２つの予備系波長パスで共有する構成を示す。図２は、送信側の光ノード２０２０についてのみ示しているが、受信側の光ノードに関しても同様な構成である。
　送信側光ノード２０２０には、光ファイバ２３００と２３０１より異なる光信号が入力されている。ノードコントローラ２０１１により、光ファイバ２３００の入力光信号は、光スイッチ２０１０で光送受信機２００１に接続され、光ファイバ２３０１入力信号は、光送受信機２００２に接続されている。光送受信機２００１が接続されている光ファイバ２２００は光ファイバ２３００より入力される光信号に対する運用系波長パス１に設定されている。同様に、光送受信機２００２に接続されている光ファイバ２２０２は、光ファイバ２３０１より入力される光信号に対する運用系波長パス２に設定されている。
　このとき、運用系波長パス１と運用系波長パス２に対し、それぞれ別々の第一の予備系波長パスを割り当てるのではなく、両者の第一の予備系波長パスを光送受信機２００５に接続された光ファイバ２２０１に割り当てることにより、第一の予備系波長パスを共有させることにする。これにより、必要な光送受信機数および消費電力が半分で済むため、高い電力消費量削減効果が得られる。
（第３の実施形態）
　図３は、本発明の第３の実施形態に関し、図２で示した予備系波長パス共有化を、第一の予備系波長パスだけでなく、第二、第三の予備系波長パスにも適用する場合である。図３は、送信側の光ノード３１０２についてのみ示しているが、受信側の光ノードに関しても同様な構成である。
　送信側光ノード３１０２には、光ファイバ３３００と３３０１より異なる光信号が入力されている。ノードコントローラ３１０１により、光ファイバ３３００の入力光信号は、光スイッチ３１００で光送受信機３００１に接続され、光ファイバ３３０１入力信号は、光送受信機３００２に接続されている。光送受信機３００１が接続されている光ファイバ３２０１は光ファイバ３３００より入力される光信号に対する運用系波長パス１に設定されている。同様に、光送受信機３００２に接続されている光ファイバ３２０３は、光ファイバ３３０１より入力される光信号に対する運用系波長パス２に設定されている。
　このとき、運用系波長パス１と運用系波長パス２に対し、それぞれ別々の第一の予備系波長パスを割り当てるのではなく、両者の第一の予備系波長パスを光送受信機３０１１に接続された光ファイバ３２０２に割り当てることにより、第一の予備系波長パスを共有させることにする。
　同様に、運用系波長パス３および運用系波長パス４に対する第一の予備系波長パス２が光送受信機３０１２に接続された光ファイバ３２０６に設定されている。ここで、第一の予備系波長パス１と第一の予備系波長パス２に対する第二の予備系波長パスを、光送受信機３０２１に接続された光ファイバ３２０４に設定する。同様にして第二、第三・・・の予備系波長パスも共有化する。
　一方、運用系波長パスと第一の予備系波長パスとは、電力消費通常モードにて運用される。それに対して、第二、第三・・・の予備系波長パスは電力消費低減モードにて運用される。
　以上の第３の実施形態によって、ネットワークの信頼性を確保したまま光ノード全体の電力消費量を低減することができる。予備系波長パスで無駄に消費される電力を選択的に削減するためである。また、複数の運用系波長パスに対して一つの予備系波長パスを共有するため、必要な光送受信機数を削減することができる。さらに、本実施形態はスケーラブルである。運用系波長パス数や障害回復多重度の増減に対応して、柔軟に予備系波長パスを増減できるためである。
（第４の実施形態）
　図４は、本発明の第４の実施形態に関し、運用系波長パスに優先度を設定することにより、高優先運用系波長パスは高速障害回復を行い、低優先運用系波長パスは電力消費量低減で障害回復を行う場合である。図４は、送信側の光ノード４１２０についてのみ示しているが、受信側の光ノードに関しても同様な構成である。
　光ファイバ４３００および４３０１からの光信号入力に対し、光ファイバ４３００からの入力を高優先、光ファイバ４３０１からの入力を低優先に設定する。この優先度の設定は、光ノード４１０２の運用者がノードコントローラ４１０１に設定するなどで、設定することができる。
　光ファイバ４３００からの入力は、光スイッチ４１００にて分岐され、電力消費通常モードで動作する光送受信機４００１および４０１１に導かれる。光送受信機４００１が接続された光ファイバ４２０１が運用系波長パス１、光送受信機４０１１が接続された光ファイバ４２０２が第一の予備系波長パス１に設定される。運用系波長パスと第一の予備系波長パスに用いられる光送受信機が電力消費通常モードで動作しているため、障害回復は１＋１方式で行うことが可能であり、高速な障害回復を行うことができる。
　一方、低優先に設定された光ファイバ４３０１からの光信号入力は、電力消費通常モードで動作する光送受信機４００３で動作する光送受信機に導かれ、運用系波長パス２となる光ファイバ４２０５より出力される。ここで、運用系波長パス２に対する第一の予備系波長パス２は、電力消費量低減モードで動作する光送受信機４０１３に接続された光ファイバ４２０６に設定されており、この第一の予備系波長パス２は、電力消費通常モードで動作する光送受信機４００４に接続された光ファイバ４２０７の第一の予備系波長パスとして共有されている。
　従って、高優先運用系波長パスは、電力消費量は低減されないが高速障害回復可能であり、低優先運用系波長パスは、電力消費量は低減されるが障害回復時間は低速となる。すなわち、高優先と低優先のように優先度を設定することによって、或いは優先と非優先といった区別を設定することによって、すべての運用系波長パスを均一に高速障害回復する場合に比べて電力消費量を低減しながらにして、優先した重要な運用系波長パスを選択的に高速障害回復することが可能となる。
　運用系波長パスに優先度を付けるにあたっては、最終的にはその運用系波長パスを、優先扱いとしてその第一の予備系波長パスを電力消費通常モードで運用するか、非優先扱いとしてその第一の予備系波長パスを電力消費低減モードで運用するかに、仕分けなければならない。その場合、各運用系波長パスを優先扱いするか否かは、予め光ノード４１０２の運用者がノードコントローラ４１０１に各運用系波長パスの優先順位を設定するなどしておき、ノードコントローラ４１０１に予め設定された光ノード４１０２の最大許容消費電力量に対してこれを超えないように優先順位の高い運用系波長パスから順に優先扱いとする方法や、ノードコントローラ４１０１に予め設定された優先扱いとする規定数を超えないように優先順位に従って優先扱いとする方法などが可能である。あるいは、光ノード４１０２の運用者が予めノードコントローラ４１０１に、各運用系波長パスに強制的に優先あるいは非優先を指定する方法も可能である。
　以上の第４の実施形態によって、ネットワークの信頼性を確保したまま光ノード全体の電力消費量を低減することができる。予備系波長パスで無駄に消費される電力を選択的に削減するためである。また、運用系波長パスに対して優先度を設定し、優先度に応じた光送受信機の電力制御を行う結果、サービスの重要度に応じて電力消費量を削減できる。さらにまた、本実施形態はスケーラブルである。運用系波長パス数や障害回復多重度の増減に対応して、柔軟に予備系波長パスを増減できるためである。
　本発明は、上記実施形態や実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　付記
（付記１）
　運用系波長パスと、
　前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた、二つ以上の予備系波長パスと、
　前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段と、を有する多重障害対応光ノード。
（付記２）
　前記ノードコントロール手段が、
　前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
付記１記載の多重障害対応光ノード。
（付記３）
　前記ノードコントロール手段が、
　前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い、障害有を確認した場合、
　第１位の前記予備系波長パスの障害有無を確認し、障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
　第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費減少モードを前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを、前記運用系波長パスに切り替える、
付記２記載の多重障害対応光ノード。
（付記４）
　前記ノードコントロール手段が、
　前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
　前記優先とした場合、
前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行い障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
　前記非優先とした場合、
前記運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、
付記１記載の多重障害対応光ノード。
（付記５）
　前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスの優先あるいは非優先の指定にあたり、
前記ノードコントロール手段に予め設定された前記運用系波長パスの優先順位と、前記ノードコントロール手段に予め設定された最大許容消費電力量とから、前記最大許容電力量を超えないように前記優先順位に従って優先とする前記運用系波長パスを指定する、付記４記載の多重障害対応光ノード。
（付記６）
　前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスの優先あるいは非優先の指定にあたり、
前記ノードコントロール手段に予め設定された前記運用系波長パスの優先順位と、前記ノードコントロール手段に予め設定された優先とする規定数とから、前記規定数を超えないように前記優先順位に従って優先とする前記運用系波長パスを指定する、付記４記載の多重障害対応光ノード。
（付記７）
　前記運用系波長パスが複数であって、前記複数の運用系波長パスが前記予備系波長パスを共有する、付記１乃至６の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
（付記８）
　前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとが、
　光スイッチ手段と光送受信手段とを有する、付記１乃至７の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
（付記９）
　送信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
　受信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
　前記送信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段と、前記受信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段の、情報共有を行うネットワークコントロール手段と、
を有する光通信システム。
（付記１０）
　前記情報共有する情報が、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの構成である、付記９記載の光通信システム。
（付記１１）
　前記情報共有する情報が、前記電力消費通常モードあるいは前記電力消費低減モードの設定である、付記９記載の光通信システム。
（付記１２）
　前記情報共有する情報が、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの障害の発生状況である、付記９記載の光通信システム。
（付記１３）
　運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた二つ以上の予備系波長パスの内、第１位の前記予備系波長パスを前記電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
　前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
　前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
　前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
　前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
　前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
を有する、波長パス切り替え方法。
（付記１４）
　運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた一つ以上の予備系波長パスの運用が、
前記優先の場合、第１位の前記予備系波長パスを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記非優先の場合、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
　前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
　前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、
　前記優先の場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
　前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
　前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
　前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
　前記非優先の場合、
前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第４の確認工程と、
　前記第４の確認工程が障害無を最初に確認した前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第３の切り替え工程と、
を有する、波長パス切り替え方法。
　この出願は、２０１２年８月３日に出願された日本出願特願２０１２－１７２５１６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、多重障害回復機能を有する光ノードに関し、特に、電力消費量を低減させることを特徴とする多重障害回復機能を有する光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法に関する。
　１０００　　光通信システム
　１００１～１００４、１１０１～１１０４　　光送受信機
　１２０１～１２０４、１３００、１３０１　　光ファイバ
　１０１０、１１１０　　光スイッチ
　１０１１、１１１１　　ノードコントローラ
　１４００　　ネットワークコントローラ
　１０２０、１１２０　　光ノード
　２００１～２００６　　光送受信機
　２２００～２２０５、２３００　　光ファイバ
　２０１０　　光スイッチ
　２０１１　　ノードコントローラ
　２０２０　光ノード
　３００１～３００８、３０１１～３０１４　　光送受信機
　３０２１～３０２２、３０３１　　光送受信機
　３２０１～３２１５、３３００～３３０１　　光ファイバ
　３１００　　光スイッチ
　３１０１　　ノードコントローラ
　３１０２　　光ノード
　４００１～４００８、４０１１～４０１５　　光送受信機
　４２０１～４２１５、４３００～４３０１　　光ファイバ
　４１００　　光スイッチ
　４１０１　　ノードコントローラ
　４１０２　　光ノード
　５０００　　光通信システム
　５００１～５００４、５１０１～５１０４　　１０Ｇトランスポンダ
　５２０１～５２０４、５３００、５３０１、５２０５　　光ファイバ
　５４００　　光合波器
　５４０１　　光分波器
　５０１０、５１１０　　１×４トランスポンダアグリゲータ
　５０１１、５１１１、５４１０　　ＣＰＵ
　５０２０、５１２０　　光ノード

Claims (10)

  1. 　運用系波長パスと、
    　前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた、二つ以上の予備系波長パスと、
    　前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段と、を有する多重障害対応光ノード。
  2. 　前記ノードコントロール手段が、
    　前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
    請求項１記載の多重障害対応光ノード。
  3. 　前記ノードコントロール手段が、
    　前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い、障害有を確認した場合、
    　第１位の前記予備系波長パスの障害有無を確認し、障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
    　第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費減少モードを前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを、前記運用系波長パスに切り替える、
    請求項２記載の多重障害対応光ノード。
  4. 　前記ノードコントロール手段が、
    　前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
    　前記優先とした場合、
    前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
    前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
    第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行い障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
    第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
    　前記非優先とした場合、
    前記運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
    前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
    前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、
    請求項１記載の多重障害対応光ノード。
  5. 　前記運用系波長パスが複数であって、前記複数の運用系波長パスが前記予備系波長パスを共有する、請求項１乃至４の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
  6. 　前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとが、
    　光スイッチ手段と光送受信手段とを有する、請求項１乃至５の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
  7. 　送信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
    　受信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
    　前記送信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段と、前記受信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段の、情報共有を行うネットワークコントロール手段と、
    を有する光通信システム。
  8. 　前記情報共有する情報が、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの構成、あるいは、前記電力消費通常モードあるいは前記電力消費低減モードの設定、あるいは、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの障害の発生状況の、少なくともひとつである請求項７記載の光通信システム。
  9. 　運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
    前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた二つ以上の予備系波長パスの内、第１位の前記予備系波長パスを前記電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
    前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
    　前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
    　前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
    　前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
    　前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
    　前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
    を有する、波長パス切り替え方法。
  10. 　運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
    前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
    前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ順位付けられた一つ以上の予備系波長パスの運用が、
    前記優先の場合、第１位の前記予備系波長パスを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
    前記非優先の場合、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
    前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
    　前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
    　前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、
    　前記優先の場合、
    第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
    　前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
    　前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
    　前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
    　前記非優先の場合、
    前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第４の確認工程と、
    　前記第４の確認工程が障害無を最初に確認した前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第３の切り替え工程と、
    を有する、波長パス切り替え方法。
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