JP2012195782A - 光ネットワークシステムおよびｗｄｍ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マックスポンダを用いてクライアントインタフェースを多重収容する場合に、１波の冗長波長による冗長切替を実施することができる光ネットワークシステムを得ること。
【解決手段】Ｎ：１プロテクション伝送を行う光ネットワークシステムであって、Ｍ系統の信号束ごとにクライアント信号を多重し、多重化信号ごとに異なる波長の光信号に変換する送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎと、クライアント信号を現用系と冗長の２系統に分岐する送信側光カプラ２−１〜２−４Ｎと、冗長系の信号から各々１系統を予備系クライアント信号として選択する送信側光スイッチ５−１〜５−４と、予備系クライアント信号に対して設定された収容モードに応じた所定の送信側を行った後に多重化し、多重化信号を現用系と異なる波長の光信号に変換し、収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする送信側予備系マックスポンダ６と、を備えるノード１０１を備える。
【選択図】図１

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換えを行う光ネットワークシステムおよびＷＤＭ装置に関する。

複数の収容モードを有する光ネットワークが冗長系を有する場合の冗長系切替技術として、例えば下記特許文献１に記載の技術がある。下記特許文献１では、収容モードの変更により複数のクライアントインタフェース種別に対応できるトランスポンダを、Ｎ：１冗長プロテクション装置の冗長パスに適用することで、冗長波長を１波のみ使用するＮ：１プロテクション装置において、複数のクライアントインタフェースを混在して保護し、送受信機に単一のクライアントインタフェースしか持たないトランスポンダのみを適用した、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）装置（ＷＤＭ伝送装置）の実現方法について開示されている。

国際公開第２０１０／０４４１５４号

しかしながら、上記特許文献１では、トランスポンダが単一のクライアントインタフェースしか有しないことを前提としており、複数種の混在したクライアントインタフェースを多重収容するマックスポンダを用いたＷＤＭ装置における冗長切替えを行う場合の、装置構成方法および混在多重収容されたクライアントインタフェースの制御方法は開示されていない。

このため、上記特許文献１に記載の技術は、冗長パスに適用するトランスポンダが単一のクライアントインタフェースを有する場合にしか適用できず、複数のクライアントインタフェースを多重収容するマックスポンダを用いる場合に、１波の冗長波長によるＮ：１プロテクションを行うことができない、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、マックスポンダを用いてクライアントインタフェースを多重収容する場合に、１波の冗長波長による冗長切替を実施することができる光ネットワークシステムおよび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、Ｍ（Ｍは２以上の整数）系統で１つの信号束を形成するＭ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）系統のクライアント信号に対してＮ：１プロテクションの伝送を行う光ネットワークシステムであって、前記クライアント信号は複数の種別の信号を含むこととし、前記クライアント信号をクライアント信号の種別に応じた所定の送信側処理を含む多重化処理により前記信号束ごとに多重化信号を生成し、多重化信号ごとに異なる波長の現用系光信号に変換する送信側現用系マックスポンダと、前記クライアント信号の系統ごとに、前記クライアント信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する送信側光カプラと、Ｎ束の前記信号束の各々１系統の前記冗長信号のうちから各々１系統を選択してＭ系統の予備系クライアント信号として出力するＭ並行の送信側光スイッチと、Ｍ系統の前記予備系クライアント信号に対して当該信号の種別に応じた所定の送信側処理を含む多重化処理により多重化信号を生成し、多重化信号を前記現用系光信号と異なる波長の予備系光信号に変換し、前記所定の送信側処理において前記種別に対応する収容モードを設定することにより前記種別に応じた処理を行い、前記収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする送信側予備系マックスポンダと、を備える送信側光冗長切替え装置と、前記現用系光信号と前記予備系光信号とを波長多重し、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して波長分離信号とする第２のＷＤＭ装置と、前記波長分離信号のうち前記現用系光信号に対して、前記クライアント信号の種別に応じた所定の受信側処理を含む分離処理により出力クライアント信号を生成する受信側現用系マックスポンダと、前記波長分離信号のうち前記予備系信号に対して、前記クライアント信号の種別に応じた所定の受信側処理を含む分離処理により出力クライアント信号を生成し、前記所定の受信側処理において前記種別に対応する収容モードを設定することにより前記種別に応じた処理を行い、前記収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする受信側予備系マックスポンダと、前記クライアント信号の系統ごとに備えられ、前記受信側予備系マックスポンダ装置が生成した出力クライアント信号と受信側現用系マックスポンダ装置が生成した出力クライアント信号とを光学的に合流させる受信側光カプラと、前記受信側予備系マックスポンダが生成した出力クライアント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光カプラを選択し、選択した受信側光カプラに対して前記受信側予備系マックスポンダが生成した出力クライアント信号を出力する受信側光スイッチと、を備える受信側光冗長切替え装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、マックスポンダを用いてクライアントインタフェースを多重収容する場合に、１波の冗長波長による冗長切替を実施することができる、という効果を奏する。

図１は、光ネットワークシステムの構成例を示す図である。 図２は、予備系マックスポンダの構成例を示す図である。 図３は、フレーム構成の一例を示す図である。 図４は、低ペイロードデータのフレーム構成の一例を示す図である。 図５は、低位フレームを多重して収容する高位フレームの構成例を示す図である。 図６は、高位フレームの詳細構成例を示す図である。 図７は、収容モード切換え制御手順の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる光ネットワークシステムおよび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、本発明にかかる光ネットワークシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の光ネットワークシステムは、ＷＤＭ装置であるノード１０１と、ＷＤＭ装置であるノード１０２と、を備え、ノード１０１とノード１０２は光伝送路で接続されている。なお、図１では、ノード１０１が送信装置として機能し、ノード１０２が受信装置として機能する場合を示しており、ノード１０１については送信に係る部分（送信部）のみを図示し、ノード１０２については受信に係る部分（受信部）のみを図示している。なお、この送信部および受信部は、冗長波長により伝送する信号を切り替える光冗長切替え装置（送信側光冗長切替え装置、受信側光冗長切替え装置）としての機能を有する。

ノード１０１は、４系統のクライアント信号を多重化する送信側現用系マックスポンダ（ＭＸＰＮＤ）３−１〜３−Ｎ（Ｎは、１以上の整数）を備える。また、ノード１０１は、送信側予備系マックスポンダ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ ＭＸＰＮＤ）６を備える。

ノード１０１には、４系統で１つのクライアント信号束（同一の多重化信号として多重化される信号束）を構成する入力クライアント信号１−１〜１−４Ｎが入力される。図１の例では、例えば、入力クライアント信号１−１〜１−４が１つのクライアント信号束を構成している。入力された入力クライアント信号１−１〜１−４Ｎは、それぞれ送信側光カプラ２−１〜２−４Ｎにより２つに分岐される。

送信側光カプラ２−１〜２−４Ｎにより分岐された信号のうち、一方は送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎのうちのいずれか１つに入力され、他方は送信側光スイッチ５−１〜５−４のいずれか１つに入力される。１つのクライアント信号束を構成する４つのクライアント信号（分岐された４つの信号）が、それぞれ異なる送信側光スイッチ５−１〜５−４へ入力されることとし、ここでは、入力クライアント信号１−１は送信側光スイッチ５−１に入力され、入力クライアント信号１−２は送信側光スイッチ５−２に入力され、入力クライアント信号１−３は送信側光スイッチ５−３に入力され、入力クライアント信号１−４は送信側光スイッチ５−４に入力され、入力クライアント信号１−５は送信側光スイッチ５−１に入力され、入力クライアント信号１−６は送信側光スイッチ５−２に入力され、…、というように入力されるとする。

送信側光スイッチ５−１〜５−４は、保護対象とする（送信側予備系マックスポンダ６を用いて送信する）クライアント信号束に応じて入力されたクライアント信号のうちの１つを選択して、送信側予備系マックスポンダ６へ入力する。送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎは、各々に入力された４つのクライアント信号束を多重化して互いに異なる波長の光信号を生成し、送信側ＷＤＭ（波長分割多重部）４へ入力する。送信側予備系マックスポンダ６は、入力された４つのクライアント信号束をクライアント信号の種別に応じて各々のクライアント収容モードを切り替えて多重化して送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎとは異なる波長の光信号を生成し、送信側ＷＤＭ（波長分割多重部）４へ入力する。送信側ＷＤＭ（波長分割多重部）４に入力された光信号は、送信側ＷＤＭ４により波長分割多重されて光伝送路経由でノード１０２へ伝送される。

ノード１０２の受信側ＷＤＭ（波長分離部）１１は、入力された光信号を波長分離し、分離後の光信号を受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎ、受信側予備系マックスポンダ１４へそれぞれ入力する。なお、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎ、受信側予備系マックスポンダ１４は各々異なる波長であるため、波長により入力する受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎ、受信側予備系マックスポンダ１４を決定することができる。受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎは、入力された波長分離信号を４つの信号に分離してクライアント信号束を生成し、受信側光カプラ１５−１〜１５−４Ｎのうちの接続される４つに分離したそれぞれの信号を入力する。

受信側予備系マックスポンダ１４は、入力された波長分離信号を４つの信号に分離してクライアント信号束を生成し、受信側光スイッチ１３−１〜１３−４へ分離した信号をそれぞれ入力する。受信側光スイッチ１３−１〜１３−４は、保護対象とする（送信側予備系マックスポンダ６を用いて送信された）クライアント信号束に応じて出力先の受信側光カプラ（受信側光カプラ１５−１〜１５−４Ｎのうちの１つ）を選択して、入力された信号を選択した受信側光カプラへ出力する。

受信側光カプラ１５−１〜１５−４Ｎは、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎと受信側予備系マックスポンダ１４のいずれか一方から入力された信号を出力クライアント信号１６−１〜１６−４Ｎとしてそれぞれ出力する。なお、受信側光カプラ１５−１〜１５−４Ｎにおいて入力される２つの信号が合流時に衝突しないように、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎと受信側予備系マックスポンダ１４は、同一の受信側光カプラ１５−１〜１５−４Ｎに入力する２つの信号のうちの一方の信号をシャットダウンすることとする。

なお、本実施の形態では、４系統のクライアント信号でクライアント信号束を構成する例を説明するが、クライアント信号束を構成するクライアント信号の数は、これに限らずいくつであってもよい。この場合、送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎ、送信側予備系マックスポンダ６、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎおよび受信側予備系マックスポンダ１４は、それぞれクライアント信号束を構成するクライアント信号の数の入力ポートを備えることとする。また、送信側光カプラ、送信側光スイッチ、受信側光カプラおよび受信側光スイッチの数は、クライアント信号の数に応じた数とする。

また、図１では、ノード１０１の送信部とノード１０２の受信部を備えているが、ノード１０１とノード１０２が、それぞれ送信部と受信部の両方を備えていてもよい。さらに、送信部と受信部を同一のハードウェアで実現し、各々の構成要素が送受両方に対応するようにしてもよい（送信側光カプラ２−１〜２−４Ｎ、送信側光スイッチ５−１〜５−４、送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎ、送信側予備系マックスポンダ６、送信側ＷＤＭ６が、それぞれ受信側光カプラ１５−１〜１５−４Ｎ、受信側光スイッチ１３−１〜１３−４、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎ、受信側予備系マックスポンダ１４、受信側ＷＤＭ１１の機能も有する）。

図２は、本実施の形態の予備系マックスポンダの構成例を示す図である。図２に示した予備系マックスポンダは、送信側予備系マックスポンダ６と受信側予備系マックスポンダ１４の両方の機能を有する場合の構成例を示している。

本実施の形態では、入力されるクライアント信号は、ＳＴＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ）−６４、１０ＧｂＥ信号のいずれかであるとする。また、ノード１０１とノード１０２間の伝送では、ＯＴＮフレーム（例えばＯＴＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｕｎｉｔ）２フレーム）として光信号が送信されるとする。

なお、同一のクライアント信号を構成するクライアント信号のインタフェース種別は互いに異なっていてもよいし同一でもよい。ここでは、クライアント信号は、ＳＴＭ−６４信号、１０ＧｂＥ信号のうちのいずれかとしたが、これら以外のインタフェース種別のクライアント信号が含まれていてもよい。図１の例では、入力クライアント信号１−１，１−２がＳＴＭ−６４信号であり、入力クライアント信号１−３，１−４が１０ＧｂＥ信号である場合を示している。

図２を用いて本実施の形態の動作を説明する。まず、送信時の動作を説明する。ＸＦＰモジュール２１−１〜２１−４には、送信側光スイッチ５−１〜５−４経由で４系統のクライアント信号が入力される。ＸＦＰ（１０ Ｇｉｇａｂｉｔ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）モジュール２１−１〜２１−４は、入力されたクライアント信号をシリアル電気信号に変換し、ＳｅｒＤｅｓ（Ｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ／Ｄｅｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ）２２−１〜２２−４にそれぞれ出力する。

ＳｅｒＤｅｓ２２−１〜２２−４は、入力されたシリアル電気信号をパラレル電気信号に変換して接続するクライアント信号終端回路（Ｃｌｉｅｎｔ Ｔｅｒｍ）２３−１〜２３−４へ出力する。クライアント信号終端回路２３−１〜２３−４は、入力されたクライアント信号のインタフェース種別に応じた信号終端処理を実施して低位ペイロードデータを生成してＯＴＮ多重化回路２４へ出力し、また、インタフェース種別に応じたクロック抽出回路により入力されたクライアント信号に基づいてクライアントクロックを抽出してそれぞれクライアントＰＬＬ回路（ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ））２８−１〜２８−４へ出力する。

クライアントＰＬＬ回路２８−１〜２８−４は、クライアント信号終端回路２３−１〜２３−４によって抽出されたクライアントクロックに対してジッタ抑圧等の処理施し、前それぞれ２２−１〜２２−４に出力される。ＳｅｒＤｅｓ２２−１〜２２−４は、入力されたクライアントクロックに基づきシリアルパラレル変換処理を行う。

ＯＴＮ多重化回路２４は、入力された低位ペイロードデータを各々インタフェース種別に応じた多重化処理等を実施して、クライアント信号（低位ペイロードデータ）を収容した低位フレームを生成して、高位ＯＴＮペイロード処理回路（ＨＯ（Ｈｉｇｈｅｒ Ｏｒｄｅｒ） ＯＰＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ Ｐａｙｌｏａｄ Ｕｎｉｔ）３／ＨＯ ＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）３ Ｍａｐｐｅｒ）２５へ出力される。

図３、４は、ＯＴＮ多重化回路２４が生成する低ペイロードデータのフレーム構成の一例を示す図である。図３は、クライアント信号がＳＴＭ−６４信号である場合にクライアント信号をＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Sｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｇ．７０９に基づくＬＯ（Ｌｏｗ Ｏｒｄｅｒ） ＯＤＵ２フレームに収容した例を示し、図４は、クライアント信号が１０ＧｂＥ信号である場合にクライアント信号をＬＯ（Ｌｏｗ Ｏｒｄｅｒ） ＯＤＵ２フレームに収容した例を示している。なお、ここでは、低位フレームとして、ＬＯ ＯＤＵ２フレームの構成例を示したが、低位フレームの構成はこれに限らず、ＯＤＴＵ２３、ＯＤＴＵＧ３等であってもよく、低位フレームの構成に限定はない。

高位ＯＴＮペイロード処理回路２５は、入力された低位フレームに対して警報監視処理を含む所定の処理を行って高位ＯＴＮペイロードデータを生成して、伝送ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）処理回路２６へ出力する。また、高位ＯＴＮペイロード処理回路２５は、独立して生成された伝送クロックを伝送ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）２９へ出力する。伝送クロックの生成方法は、クライアント信号からクロックを抽出する方法以外であれば（すなわち、クライアント信号とは独立に生成する方法であれば）どのような生成方法でもよい。伝送ＦＥＣ処理回路２６は、高位ＯＴＮペイロードデータに対して送信側の誤り訂正符号処理を実施して伝送パラレル電気信号としてＷＤＭトランシーバ（４０Ｇ ＷＤＭ Ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ）２７へ出力する。

図５は、低位フレームを多重して収容する高位フレームの構成例を示す図である。図５は、高位フレームがＯＴＵ３Ｖ-１０％のＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に基づくＨＯ ＯＰＵ３フレームである場合の構成例を示している。高位ＯＴＮペイロード処理回路２５は、図５のＨＯ ＯＴＵ３Ｖ−１０％ ＦＥＣ（ＦＥＣ）の部分を除いた部分を生成し、伝送ＦＥＣ処理回路２６が図５のＨＯ ＯＴＵ３Ｖ−１０％ ＦＥＣ（ＦＥＣ）の部分を生成する。なお、ここでは、高位フレームとして、ＨＯ ＯＤＵ３フレームの構成例を示したが、高位フレームの構成はこれに限らず、ＨＯ ＯＰＵ３等であってもよく、高位フレームの構成に限定はない。

伝送ＰＬＬ回路２９は、入力された伝送クロックに対してジッタ抑圧等の処理を行い、ＷＤＭトランシーバ２７へ入力する。ＷＤＭトランシーバ２７は、入力された伝送クロックに基づき伝送パラレル電気信号に対してパラレルシリアル変換および電気光変換を実施して、所定の波長のＷＤＭ伝送信号光として出力する。

以上の動作により４系統のクライアント信号が終端多重化され、ＷＤＭ伝送信号光として出力され、ＷＤＭ４経由で受信側へ伝送される。

次に、受信時の動作を説明する。受信時には、信号の流れが送信時となる。まず、ＷＤＭトランシーバ２７は、ＷＤＭ１１から入力されたＷＤＭ伝送信号光をシリアルパラレル変換および光電気変換を行ってパラレル電気信号として、伝送ＦＥＣ処理回路２６へ入力する。伝送ＦＥＣ処理回路２６は、入力されたパラレル電気信号に対して受信側の誤り訂正符号処理を実施して高位ＯＴＮペイロード処理回路２５へ出力する。

高位ＯＴＮペイロード処理回路２５は、伝送ＦＥＣ処理回路２６からパラレル電気信号として入力される高位フレームに基づいて警報監視処理を含む所定の処理を実施して、高位ＯＴＮペイロードデータを抽出し、ＯＴＮ多重化回路２４へ出力する。ＯＴＮ多重化回路２４は、高位ＯＴＮペイロードデータを低位フレームに分離して、分離した低位フレームを対応するクライアント信号終端回路２３−１〜２３−４へそれぞれ出力する。

クライアント信号終端回路２３−１〜２３−４は、低位フレームに対してクライアント信号の種別に応じた終端処理を実施してそれぞれ接続するＳｅｒＤｅｓ２２−１〜２２−４へ出力する。ＳｅｒＤｅｓ２２−１〜２２−４は、入力されたパラレル電気信号をシリアル電気信号に変換して、接続するＸＦＰ２１−１〜２１−４へそれぞれ出力する。

ＸＦＰ２１−１〜２１−４は、入力されたシリアル電気信号をクライアント信号に変換して、出力する。

本実施の形態では、上述のように、クライアントクロックを生成する各々の系統のクライアントＰＬＬ回路２８−１〜２８−４と伝送ＰＬＬ回路２９とがすべて独立して動作する。このため、クライアント信号の収容モード（予備系マックスポンダが収容するクライアント信号のインタフェース種別に対応するモード）を変更してもクライアントクロックに伝送信号用のクロックが影響されることはなく、また、クライアント信号間の干渉なしに、４つのクライアント信号の収容モードをそれぞれ独立したタイミングで個別に切替えることが可能である。

なお、送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎ、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎの構成に特に限定はないが、図２で示した予備系マックスポンダの構成と同様としてもよい。ただし、送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎ、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎは、クライアントＰＬＬ回路２８−１〜２８−４と伝送ＰＬＬ回路２９と独立して備える必要はなく、また４つのクライアント信号をインタフェース種別をそれぞれ独立して設定できるようにする必要はない（例えば、４つともインタフェース種別が固定されていてもよいし、４つまとめてインタフェース種別を変更するような形態でもよい）。

次に、本実施の形態の収容モード切換え制御方法について説明する。図６は、本実施の形態の高位フレームの詳細構成例を示す図である。図７は、本実施の形態の収容モード切換え制御手順の一例を示す図である。

一般に、障害時等のノード間の収容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ＯＨ領域のＡＰＳバイトを用いることができる。図３に示したＬＯ ＯＤＵ２ ＯＨ内のＡＰＳ（Automatic Protection Switching）バイトを用いることができる。このＡＰＳバイトは、Request／state、Protection type、Requested Signal、Bridged Signalを示すビットを含んでいる。

例えば、このＡＰＳバイトこのRequest／stateの部分にＳＦ（Signal Fail）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それぞれ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。

ここでは、送信側現用系マックスポンダ３−１〜３−Ｎ、受信側現用系マックスポンダ１２−１〜１２−Ｎが、従来と同様にＡＰＳバイトを用いてＡＰＳメッセージにより切替え要因／要求状態を通知することとする。

本実施の形態では、さらに、高位フレームのＯＨビットを待機中の予備系マックスポンダの収容モードの選択のために用いる。図６に示したＨＯ ＯＤＵ３フレームのＦＡ（Ｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ） ＯＨには、フレームの開始位置を示す６バイトのフレーム・アライメント信号（ＦＡＳ）が格納される。その後の、１バイトは、マルチフレーム・アライメント信号（ＭＦＡＳ）の領域として定義されている。マルチフレーム・アライメント信号は、フレーム毎に０ｘ００、０ｘ０１、０ｘ０２、…、０ｘＦＥ、０ｘＦＦ、０ｘ００と常に循環的にインクリメントされていくカウンタ値が収納されており、このカウンタ値を利用して複数のフレームを連ねることによりマルチフレームを構成する場合に使用される。本実施の形態では、ＭＦＡＳの領域の８ビットのうち、６ビット目から８ビット目の値がすべて「１」（ｂ１１１）の場合のマルチフレームＡＰＳバイトを用いて予備系マックスポンダの収容モード変更制御を行う。なお、ここでは、ＭＦＡＳの６ビット目から８ビット目の値がすべて「１」になる場合のマルチフレームＡＰＳバイトにより予備系マックスポンダの収容モード変更制御を行うようにしたが、ＨＯ ＯＤＵ３フレームの他のフレームあるいはマルチフレームＯＨ領域を用いて収容モード変更制御を行うようにしてもよい。

図７では、本実施の形態の送信部および受信部を備えたノード（Ｎｏｄｅ）Ａと、本実施の形態の送信部および受信部を備えたノード（Ｎｏｄｅ）Ｚと、が通信を行っている例を示している。通常時には、ノードＡおよびノードＺは、ＡＰＳバイトのRequest／stateの部分にＮＲ（No Request）を格納したＮＲフレームを送信している（ステップＳ１，ステップＳ２）。

次に、ノードＡからノードＺへの伝送路中にある波長で障害が発生し（ステップＳ３）、ノードＺの受信部が、障害を検出する（ステップＳ４）。この障害の検出はどのような方法で行ってもよいが、例えば、定期的に受信するフレームが所定の時間以上未受信となった場合に障害を検出したと判断する。

ノードＺの受信部は、送信部に障害を検出した波長とともに障害発生を通知し、送信部は、障害を検出した波長番号情報を格納した波長を格納した「ＳＦ １，０」フレームをノードＺへ送信する。「ＳＦ １，０」フレームは、ＡＰＳバイトのRequest／stateの部分にＳＦが発生し相手に切替えを要求することを示す。

ノードＡの受信部は、「ＳＦ １，０」フレームを受信する（ステップＳ５）と、「ＳＦ １，０」フレームにより通知された波長に対応するクライアント信号束が送信側予備系マックスポンダ６へ出力されるように、送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えを実施し（ステップＳ６）、送信側予備系マックスポンダ６の各系統（ＸＦＰ２１−１〜２１−４にそれぞれ対応する４つの系統）の収容モードの切替えを実施する。また、ノードＡの送信部は、障害による切替が行われたことを示す「ＲＲ １，１」フレームをノードＺへ送信する。以上の送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えおよび「ＲＲ １，１」フレームの送信は、送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えの所要時間や収容モードの切替えの所要時間に比べ十分に短時間（例えば１０ｍｓ以内）に、すなわちほぼ同時に行われる。

なお、送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの切替には、上述の「ＲＲ １，１」フレームまでの時間よりも時間を要する場合がある。また、送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの切替を行っている系統では一定時間低位フレームを生成できない場合がある。このため、例えば、低位フレームを用いてＡＰＳ制御を行っている場合、「ＲＲ １，１」フレームの送信が遅れる等の遅延が発生する可能性があるが、本実施の形態では、高位フレームのＯＨを用いてＡＰＳ制御を行うため、このような問題は生じない。すなわち、送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの切替を行っている間もＡＰＳ制御シーケンスを継続できる。

また、送信側予備系マックスポンダ６が収容モードの切替前の待機状態において各系統がどのようなモードに設定されていたか否かにより、収容モードの切替の所要時間が異なる。例えば、４系統のうち２系統が切替前の待機状態と切替後で、収容モードが同一である場合には、２系統については切替を実施せずそのままのモードで通信が継続でき、他の２系統のみ再構成（切替）を行えば良いことになる。例えば、クラアント信号束のうち優先度の高いクライアント信号束がある場合、そのクライアント信号束に合わせて待機中の送信側予備系マックスポンダ６および受信側予備系マックスポンダ１４の収容モードを設定しておくと収容モードの切替を実施せず（収容モード切替に伴う付加的な通信断なく）そのままのモードで通信が継続できる。また、優先するクライアント束うち優先するクライアント信号を例えば１番目と２番目のポートとする等と決めておき、待機中の送信側予備系マックスポンダ６および受信側予備系マックスポンダ１４の１番目と２番目のポートを当該クライアント束の収容モードにあわせておくこともできる。このような待機中のポートの設定の合意（収容モードの設定制御）は上述のマルチフレームＡＰＳバイトを用いて行ってもよいし、全く別系統の制御監視用通信路で行ってもよく、あるいはネットワーク建設時に固定的に取り決めておいてもよい。

なお、図７では、収容モード切替の所要時間を白から黒へ色が変わる長方形で示しており、４系統のうち２系統は収容モードの切替が必要となった例を示している。

ノードＺでは、「ＲＲ １，１」フレームを受信する（ステップＳ７）と、受信側予備系マックスポンダ１４の収容モードの切替を実施する。そして、ノードＺは、反対方向に同様に構成された送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えおよび送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの切替を実施し（ステップＳ８）、障害による切替が行われたことを示す「ＳＦ １，１」フレームをノードＡへ送信する（ステップＳ９）。以上の処理により、送信側予備系マックスポンダ６および受信側予備系マックスポンダ１４の収容モードの変更（クライアント信号のインタフェース種別の変更）を除く、双方向の送信部および受信部の切替え処理が完了する。

そして、ノードＡは、「ＲＲ １，１」フレームの受信から送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの変更の所要時間または送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えの所要時間のうち大きい方の所要時間以上の時間が経過した後に、受信側光スイッチ１３−１〜１３−４の切替えを実施する。

また、ノードＺは、「ＳＦ １，１」フレームの受信から送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの変更の所要時間または送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えの所要時間のうち大きい方の所要時間以上の時間が経過した後に、受信側光スイッチ１３−１〜１３−４の切替えを実施する。以上の手順により、受信部および収容モードの切替も含む全体の切替処理が終了する。

なお、ここでは、ノードＺは、「ＳＦ １，１」フレームの受信から送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの変更の所要時間または送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えの所要時間のうち大きい方の所要時間が経過した後に、受信側光スイッチ１３−１〜１３−４の切替えを実施するようにしたが、「ＳＦ １，０」フレームを受信してから送信側予備系マックスポンダ６の収容モードの変更の所要時間または送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替えの所要時間のうち大きい方の所要時間が経過した後に、受信側光スイッチ１３−１〜１３−４の切替えを実施するようにしてもよい。また、同様に、ノードＺは、「ＳＦ １，１」フレームの受信と同時または短い時間内で送信側光スイッチ５−１〜５−４および収容モードの切替えを行ったが、「ＳＦ １，０」フレームの受信と同時または短い時間内で送信側光スイッチ５−１〜５−４および収容モードの切替えを行うようにしてもよい。

ノードＡ，ノードＺでは、送信側予備系マックスポンダ６および受信側予備系マックスポンダ１４における収容モードの切替えの完了をクライアント信号系統ごとに各々観測し、送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替を観測結果に基づいてクライアント信号系統ごとに独立して行うようにしてもよい。

また、ノードＡ，ノードＺでは、送信側予備系マックスポンダ６および受信側予備系マックスポンダ１４における収容モードの切替えの系統ごとの所要時間に基づいて送信側光スイッチ５−１〜５−４の切替をクライアント信号系統ごとに独立して行うようにしてもよい。例えば、図７の例で、「ＳＦ １，０」フレームと「ＳＦ １，１」フレームとでは、前記マルチフレームＡＰＳバイト、若しくは前記マルチフレームＡＰＳバイトとは別のマルチフレームバイトを用いて切替対象として異なる系統を指示し、２回の切替えで全切替処理を完了するようにしてもよい。

このように、本実施の形態では、予備系マックスポンダがクライアント信号の系統ごとに独立に収容モードを設定できるようにした。そのため、マックスポンダを用いてクライアントインタフェースを多重収容する場合に、収容モードの切替えの必要のない系統については、一例として数ｍｓ程度の光スイッチによる経路切替時の瞬断のみで、収容モード切替のために付加的な時間を費やすことなく、１波の冗長波長による冗長切替を実施することができる。さらに、障害復旧時間の短縮を実現することができる。

１−１〜１−４Ｎ クライアント信号
２−１〜２−４Ｎ 送信側光カプラ
３−１〜３−Ｎ 送信側現用系マックスポンダ
４ 送信側ＷＤＭ
５−１〜５−４ 送信側光スイッチ
６ 送信側予備系マックスポンダ
１１ 受信側ＷＤＭ
１２−１〜１２−Ｎ 受信側現用系マックスポンダ
１３−１〜１３−４ 受信側光スイッチ
１４ 受信側予備系マックスポンダ
１５−１〜１５−４Ｎ 受信側光カプラ
１６−１〜１６−４Ｎ 出力クライアント信号
２１−１〜２１−４ ＸＦＰモジュール
２２−１〜２２−４ ＳｅｒＤｅｓ
２３−１〜２３−４ クライアント信号終端回路
２４ ＯＴＮ多重化回路
２５ 高位ＯＴＮペイロード処理回路
２６ 伝送ＦＥＣ処理回路
２７ ＷＤＭトランシーバ
２８−１〜２８−４ クライアントＰＬＬ回路
２９ 伝送ＰＬＬ回路
１０１，１０２ ノード

Claims (17)

1. Ｍ（Ｍは２以上の整数）系統で１つの信号束を形成するＭ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）系統のクライアント信号に対してＮ：１プロテクションの伝送を行う光ネットワークシステムであって、
   前記クライアント信号は複数の種別の信号を含むこととし、
   前記クライアント信号をクライアント信号の種別に応じた所定の送信側処理を含む多重化処理により前記信号束ごとに多重化信号を生成し、多重化信号ごとに異なる波長の現用系光信号に変換する送信側現用系マックスポンダと、
   前記クライアント信号の系統ごとに、前記クライアント信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する送信側光カプラと、
   Ｎ束の前記信号束の各々１系統の前記冗長信号のうちから各々１系統を選択してＭ系統の予備系クライアント信号として出力するＭ並行の送信側光スイッチと、
   Ｍ系統の前記予備系クライアント信号に対して当該信号の種別に応じた所定の送信側処理を含む多重化処理により多重化信号を生成し、多重化信号を前記現用系光信号と異なる波長の予備系光信号に変換し、前記所定の送信側処理において前記種別に対応する収容モードを設定することにより前記種別に応じた処理を行い、前記収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする送信側予備系マックスポンダと、
   を備える送信側光冗長切替え装置と、
   前記現用系光信号と前記予備系光信号とを波長多重し、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して波長分離信号とする第２のＷＤＭ装置と、
   前記波長分離信号のうち前記現用系光信号に対して、前記クライアント信号の種別に応じた所定の受信側処理を含む分離処理により出力クライアント信号を生成する受信側現用系マックスポンダと、
   前記波長分離信号のうち前記予備系信号に対して、前記クライアント信号の種別に応じた所定の受信側処理を含む分離処理により出力クライアント信号を生成し、前記所定の受信側処理において前記種別に対応する収容モードを設定することにより前記種別に応じた処理を行い、前記収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする受信側予備系マックスポンダと、
   前記クライアント信号の系統ごとに備えられ、前記受信側予備系マックスポンダ装置が生成した出力クライアント信号と受信側現用系マックスポンダ装置が生成した出力クライアント信号とを光学的に合流させる受信側光カプラと、
   前記受信側予備系マックスポンダが生成した出力クライアント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光カプラを選択し、選択した受信側光カプラに対して前記受信側予備系マックスポンダが生成した出力クライアント信号を出力する受信側光スイッチと、
   を備える受信側光冗長切替え装置と、
   を備えることを特徴とする光ネットワークシステム。
2. 前記送信側予備系マックスポンダは、前記多重化処理を行う際に用いる伝送クロックを前記クライアント信号により抽出したクロックとは独立に生成する、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. 前記送信側予備系マックスポンダおよび前記受信側予備系マックスポンダは、前記予備系信号に関する処理を実施していない待機時の収容モードを系統ごとに任意に設定できる、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. 前記第１のおよび受信側光冗長切替え装置は、収容モードの切替え制御に係る通知をＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９に基づく多重フレームにおける高位フレームのオーバヘッドバイトを用いて行う、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の光ネットワークシステム。
5. 前記光ネットワークシステムは、前記送信側光冗長切替え装置としての機能と受信側光冗長切替え装置としての機能とを有する第１の冗長切替え装置と、前記送信側光冗長切替え装置としての機能と受信側光冗長切替え装置としての機能とを有し前記第１の冗長切替え装置と対向する第２の冗長切替え装置と、を備え、
   前記第２の冗長切替え装置は、前記第１の冗長切替え装置との間の経路での障害の発生を検出した場合、前記障害の発生を通知する第１の通知を前記第１の冗長切替え装置へ送信し、
   前記第１の冗長切替え装置は、前記第１の通知を受信した後、前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より短い時間内で、前記送信側光スイッチの切替え、前記送信側予備系マックスポンダの収容モードの切替え、および前記第１の通知に対する応答である第２の通知の前記第２の冗長切替え装置への送信、を行う、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ネットワークシステム。
6. 前記第２の冗長切替え装置は、前記第２の通知を受信した後、前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より短い時間内で、前記送信側光スイッチの切替え、前記送信側予備系マックスポンダの収容モードの切替え、および障害に伴う切替が完了したことを通知する第３の通知の前記第１の冗長切替え装置への送信、を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の光ネットワークシステム。
7. 前記第２の冗長切替え装置は、前記第２の通知を受信してから前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より長い時間待機した後、前記受信側光スイッチの切替えを行う、ことを特徴とする請求項５または６に記載の光ネットワークシステム。
8. 前記第１の冗長切替え装置は、前記第１の通知を受信してから、前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より長い時間待機した後、前記受信側光スイッチの切替えを行う、ことを特徴とする請求項５、６または７に記載の光ネットワークシステム。
9. 前記光ネットワークシステムは、前記送信側光冗長切替え装置としての機能と受信側光冗長切替え装置としての機能とを有する第１の冗長切替え装置と、前記送信側光冗長切替え装置としての機能と受信側光冗長切替え装置としての機能とを有し前記第１の冗長切替え装置と対向する第２の冗長切替え装置と、を備え、
   前記第２の冗長切替え装置は、前記第１の冗長切替え装置との間の経路での障害の発生を検出した場合、前記障害の発生を通知する第１の通知を前記第１の冗長切替え装置へ送信し、
   前記第１の冗長切替え装置は、前記第１の通知を受信した後、前記第１の通知に対する応答である第２の通知の前記第２の冗長切替え装置への送信、を行う、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ネットワークシステム。
10. 前記第２の冗長切替え装置は、前記第２の通知を受信してから前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より長い時間待機した後、前記受信側光スイッチの切替えを行う、ことを特徴とする請求項９に記載の光ネットワークシステム。
11. 前記第２の冗長切替え装置は、前記第２の通知を受信した後、前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より短い時間内で、前記送信側光スイッチの切替え、前記送信側予備系マックスポンダの収容モードの切替え、および障害に伴う切替が完了したことを通知する第３の通知の前記第１の冗長切替え装置への送信、を行う、ことを特徴とする請求項９または１０に記載の光ネットワークシステム。
12. 前記第１の冗長切替え装置は、前記第３の通知を受信した後、前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より短い時間内で、前記送信側光スイッチの切替え、前記送信側予備系マックスポンダの収容モードの切替え、を行う、ことを特徴とする請求項１１に記載の光ネットワークシステム。
13. 前記第１の冗長切替え装置は、前記第３の通知を受信してから、前記収容モードの変換時間および前記送信側光スイッチの切替え時間より長い時間待機した後、前記受信側光スイッチの切替えを行う、ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光ネットワークシステム。
14. 前記第１の光冗長切替え装置および前記第２の光冗長切替え装置は、
    障害を検出したクライアント信号束に対応する前記受信側現用系マックスポンダに設定されている収容モードと、前記送信側予備系マックスポンダおよび前記受信側予備系マックスポンダにおける待機時に設定されている収容モードと、をクライアント信号系統ごとに比較し、収容モードが一致した系統については、収容モードの再設定は行わないことを特徴とする請求項５〜１３のいずれか１つに記載の光ネットワークシステム。
15. 前記第１の光冗長切替え装置および前記第２の光冗長切替え装置は、
    前記送信側予備系マックスポンダおよび前記受信側予備系マックスポンダにおける収容モードの切替えの完了をクライアント信号系統ごとに各々観測し、前記送信光スイッチの切替を観測結果に基づいてクライアント信号系統ごとに独立して行う、ことを特徴とする請求項に５〜１４のいずれか１つに記載の光ネットワークシステム。
16. 前記第１の光冗長切替え装置および前記第２の光冗長切替え装置は、
    前記送信側予備系マックスポンダおよび前記受信側予備系マックスポンダにおける収容モードの切替えの系統ごとの所要時間に基づいて前記送信光スイッチの切替をクライアント信号系統ごとに独立して行う、ことを特徴とする請求項に５〜１４のいずれか１つに記載の光ネットワークシステム。
17. Ｍ（Ｍは２以上の整数）系統で１つの信号束を形成するＭ×Ｎ（Ｎは１以上の整数）系統のクライアント信号に対してＮ：１プロテクションの伝送を行う光ネットワークシステムにおけるＷＤＭ装置であって、
    前記クライアント信号は複数の種別の信号を含むこととし、
    前記クライアント信号をクライアント信号の種別に応じた所定の送信側処理を含む多重化処理により前記信号束ごとに多重化信号を生成し、多重化信号ごとに異なる波長の現用系光信号に変換する送信側現用系マックスポンダと、
    前記クライアント信号の系統ごとに、前記クライアント信号を現用系信号と冗長信号の２系統に分岐する送信側光カプラと、
    Ｎ束の前記信号束の各々１系統の前記冗長信号のうちから各々１系統を選択してＭ系統の予備系クライアント信号として出力するＭ並行の送信側光スイッチと、
    Ｍ系統の前記予備系クライアント信号に対して当該信号の種別に応じた所定の送信側処理を含む多重化処理により多重化信号を生成し、多重化信号を前記現用系光信号と異なる波長の予備系光信号に変換し、前記所定の送信側処理において前記種別に対応する収容モードを設定することにより前記種別に応じた処理を行い、前記収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする送信側予備系マックスポンダと、
    を備える送信側光冗長切替え装置と、
    前記現用系光信号と前記予備系光信号とを波長多重し、波長多重信号を光伝送路へ送出する第１のＷＤＭ部と、
    前記光伝送路から入力される他の前記ＷＤＭ装置から送信された波長多重信号を波長分離する第２のＷＤＭ部と、
    前記波長分離信号のうち前記現用系光信号に対して、前記クライアント信号の種別に応じた所定の受信側処理を含む分離処理により出力クライアント信号を生成する受信側現用系マックスポンダと、
    前記波長分離信号のうち前記予備系信号に対して、前記クライアント信号の種別に応じた所定の受信側処理を含む分離処理により出力クライアント信号を生成し、前記所定の受信側処理において前記種別に対応する収容モードを設定することにより前記種別に応じた処理を行い、前記収容モードを系統ごとに独立に設定可能とする受信側予備系マックスポンダと、
    前記クライアント信号の系統ごとに備えられ、前記受信側予備系マックスポンダ装置が生成した出力クライアント信号と受信側現用系マックスポンダ装置が生成した出力クライアント信号とを光学的に合流させる受信側光カプラと、
    前記受信側予備系マックスポンダが生成した出力クライアント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光カプラを選択し、選択した受信側光カプラに対して前記受信側予備系マックスポンダが生成した出力クライアント信号を出力する受信側光スイッチと、
    を備える受信側光冗長切替え装置と、
    を備えることを特徴とするＷＤＭ装置。

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