JP2742540B2 - Optical network - Google Patents

Optical network

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JP2742540B2
JP2742540B2 JP2018533A JP1853390A JP2742540B2 JP 2742540 B2 JP2742540 B2 JP 2742540B2 JP 2018533 A JP2018533 A JP 2018533A JP 1853390 A JP1853390 A JP 1853390A JP 2742540 B2 JP2742540 B2 JP 2742540B2
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ゆかり 辻
英生 岸本
鐵夫 吉澤
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、各ノードが1組の光−電気変換器,電気−
光変換器および電気信号処理部を持ち、リング型アクセ
スを行う光ネットワークを対象とし、ケーブル故障によ
るリング再構成時において光損失が小さい光ネットワー
クの故障対策法に係り、低コストで高信頼な光ネットワ
ークに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical-electrical converter and an electric-electrical converter in which each node is a set.
For optical networks that have optical converters and electrical signal processing units and perform ring-type access, and are concerned with a method for troubleshooting optical networks with low optical loss during ring reconfiguration due to cable failure. It's about networks.

[従来の技術] 第6図(a)は、従来の光ネットワークを示す該略図
で、1〜8はノード、P,Sはそれぞれ現用ファイバ、予
備ファイバである。ファイバP,Sは、2つのノード間を
つなぐ1本のケーブルCAに収容されている。以後、ケー
ブルについては、適宜図示を省略する。ケーブルPに付
した矢印は情報の流れを示している。本ネットワーク
は、通常、第1図(a)のように、ノード1→ノード2
→ノード3→……→ノード8→ノード1という順序に信
号を送って通信を行っている(リング型通信)。
[Prior Art] FIG. 6 (a) is a schematic diagram showing a conventional optical network, in which 1 to 8 are nodes, and P and S are working fibers and protection fibers, respectively. The fibers P and S are accommodated in a single cable CA connecting two nodes. Hereinafter, illustration of the cable is omitted as appropriate. The arrow attached to the cable P indicates the flow of information. This network usually includes node 1 → node 2 as shown in FIG.
Communication is performed by transmitting signals in the order of → node 3 →... → node 8 → node 1 (ring type communication).

第1図(b)はノード3が故障した状態を示す概略図
である。ノード3においては内蔵の光スイッチ(後述)
が切り替わることにより光信号がバイパスされ、通信シ
ステム全体には影響が及ばない構成となっている。
FIG. 1B is a schematic diagram showing a state where the node 3 has failed. Built-in optical switch at node 3 (described later)
Is switched, the optical signal is bypassed, and the communication system as a whole is not affected.

第1図(c)はノード2,3間のケーブルが切断故障を
起こした状態を示す概略図である。この場合、各ノード
内の光スイッチが切り替わることにより、ノード2,ノー
ド3においては、光信号の折り返しが、他のノードにお
いては予備ファイバを通る光信号がバイパスされている
(以下、ループバックとよぶ)。
FIG. 1 (c) is a schematic diagram showing a state in which the cable between the nodes 2 and 3 has a disconnection failure. In this case, by switching the optical switch in each node, the return of the optical signal is bypassed at the nodes 2 and 3, and the optical signal passing through the backup fiber is bypassed at the other nodes (hereinafter, referred to as loopback). Call).

次に、従来の光ネットワークを実現する2つのノード
の構成例を詳細に説明する。
Next, a configuration example of two nodes for realizing a conventional optical network will be described in detail.

第7図は、従来の光ネットワークにおける第1のノー
ド内部構成例を示す概略図である。図で、PI,PO,SI,SO
は、それぞれ第1入力側、第1出力側、第2入力側、第
2出力側光ファイバであり、MACは電気信号処理部、OE,
EOは、それぞれ光−電気変換器、電気−光変換器、SW1,
SW2は2×2光スイッチ、FはSW1,SW2を接続する光ファ
イバである。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the internal configuration of a first node in a conventional optical network. In the figure, PI, PO, SI, SO
Is a first input side, a first output side, a second input side, and a second output side optical fiber, respectively, and MAC is an electric signal processing unit, OE,
EO is the optical-electrical converter, the electrical-optical converter, SW1,
SW2 is a 2 × 2 optical switch, and F is an optical fiber connecting SW1 and SW2.

通常時は、光スイッチSW1,SW2は第7図(a)のよう
に平行方向に光が通過するよう(平行モード)になって
いる。PIから入力された光信号はSW1→OE→MAC→SW2→P
Oと伝達される。
Normally, the optical switches SW1 and SW2 are in a parallel mode so that light passes in a parallel direction as shown in FIG. 7A. The optical signal input from PI is SW1 → OE → MAC → SW2 → P
Communicated with O.

第7図(b)はMACが故障したときのノード状態を示
す概略図である。MACの異常を検知したとき、光スイッ
チSW1,SW2はどちらも、第7図(b)のように平行モー
ドから光が交差方向に通過する交差モードに切り替わ
る。この結果、PIから入力された光信号はSW1→F→SW2
→POと伝達される。すなわち、故障したMACはバイパス
され、故障の影響はシステム全体へは及ばない構成とな
っている。以上の動作はOE,EOの故障に対しても同様で
ある。実際には、故障の検知及び光スイッチへの切り替
え指示を行う制御系が存在するが、これは本発明の要旨
からはずれるので、ここでは図示および説明を省略す
る。
FIG. 7 (b) is a schematic diagram showing a node state when the MAC fails. When the abnormality of the MAC is detected, both of the optical switches SW1 and SW2 are switched from the parallel mode to the cross mode in which light passes in the cross direction as shown in FIG. 7B. As a result, the optical signal input from PI is SW1 → F → SW2
→ Communicated with PO. In other words, the failed MAC is bypassed, and the failure does not affect the entire system. The above operation is the same for OE and EO failures. Actually, there is a control system for detecting a failure and instructing switching to an optical switch, but this is out of the gist of the present invention, so that illustration and description are omitted here.

第7図(c)はケーブル故障により右側のPO,SIが切
断されたときのノード状態を示す概略図である。このと
き、図のようにSW1は平行モード、SW2は交差モードとな
って、PIから入力された光信号はSW1→OE→MAC→EO→SW
2→SOと折り返して伝達される。故障ケーブルに接続さ
れないその他のノードは第7図(a)に示した通常状態
を維持し、前記折り返えされた信号は、経路SI→SW1→
F→SW2→SOを通って伝送される。左側のPI,SOが切断さ
れたノード(図示省略)はSW1が交差モード、SW2が平行
モードとなり、同様に信号が折り返される。上記の結
果、第6図(c)で説明したようなループバック状態が
実現される。
FIG. 7 (c) is a schematic diagram showing a node state when the right PO and SI are disconnected due to a cable failure. At this time, as shown in the figure, SW1 is in the parallel mode, SW2 is in the cross mode, and the optical signal input from PI is SW1 → OE → MAC → EO → SW
It is transmitted back to 2 → SO. Other nodes not connected to the faulty cable maintain the normal state shown in FIG. 7 (a), and the turned-back signal is transmitted through the route SI → SW1 →
It is transmitted through F → SW2 → SO. At the node (not shown) on the left where PI and SO are disconnected, SW1 is in the cross mode and SW2 is in the parallel mode, and the signal is similarly folded back. As a result, the loopback state described with reference to FIG. 6 (c) is realized.

従来の光ネットワークの第1のノード内部構成例は以
上のような構成であったので、ノード故障、ケーブル故
障に対してそれぞれバイパス、ループバックで対処し、
システムダウンを避けられる。したがって、高信頼なシ
ステムを構成できる利点があった。しかし、このノード
内部構成では、ループバック状態において切り替えされ
た光信号が、複数のノード内の光スイッチ、SW1、SW2を
連続してバイパスしながら伝達されるため、光スイッチ
の光損失が蓄積される問題があった。このことから、従
来のこの種のノードを用いた光ネットワークはノード数
が十個前後という適用上の制限があった。
The first example of the internal configuration of the node in the conventional optical network has the above-described configuration. Therefore, node failure and cable failure are dealt with by bypass and loopback, respectively.
System down can be avoided. Therefore, there is an advantage that a highly reliable system can be configured. However, in this node internal configuration, the optical signal switched in the loopback state is transmitted while continuously bypassing the optical switches SW1 and SW2 in a plurality of nodes, so that the optical loss of the optical switch is accumulated. Problem. For this reason, the conventional optical network using this type of node has an application limitation of about ten nodes.

第8図は、上記の光損失の問題を解決した従来の光ネ
ットワークにおける第2のノード内部構成例を示す概略
図である。なお、共通要素については同一記号を用いて
いる。図において、RPは、減衰した光信号を一定パワー
レベルにまで増幅する光中継器である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the internal configuration of a second node in a conventional optical network that has solved the above-described problem of optical loss. The same symbols are used for common elements. In the figure, RP is an optical repeater that amplifies an attenuated optical signal to a certain power level.

さて、通常時は、光スイッチSW1,SW2は第8図(a)
のように平行モードになっている。PIから入力された光
信号はSW1→OE→MAC→EO→SW2→POと第1構成例と同様
に伝達される。
By the way, in normal times, the optical switches SW1 and SW2 are set as shown in FIG.
It is in the parallel mode as shown. The optical signal input from the PI is transmitted in the order of SW1, OE, MAC, EO, SW2, and PO as in the first configuration example.

バイパス時は、光スイッチSW1,SW2はどちらにも、第
8図(b)のように平行モードから交差モードに切り替
わり、PIから入力された光信号はSW1→RP→SW2→POと中
継されながら伝達される。
At the time of bypass, both the optical switches SW1 and SW2 are switched from the parallel mode to the cross mode as shown in FIG. 8 (b), and the optical signal input from the PI is relayed as SW1 → RP → SW2 → PO. Is transmitted.

ケーブル故障時は、第8図(c)のようにSW1は平行
モード、SW2は交差モードとなって、PIから入力された
光信号はSW1→OE→MAC→EO→SW2→SOと折り返し伝達さ
れる。故障ケーブルに接続されないその他のノードは第
8図(a)に示した通常状態を維持し、前記折り返され
た信号は、経路SI→SW1→RP→SW2→SOと中継されながら
伝送され、第6図(c)で説明したようなルーフバック
状態が実現される。
At the time of cable failure, as shown in FIG. 8 (c), SW1 is in the parallel mode and SW2 is in the crossing mode, and the optical signal input from PI is transmitted in the order of SW1 → OE → MAC → EO → SW2 → SO. You. Other nodes not connected to the faulty cable maintain the normal state shown in FIG. 8 (a), and the returned signal is transmitted while being relayed along the route SI → SW1 → RP → SW2 → SO. The roof back state as described with reference to FIG.

従来この種の光ネットワークは、上記のようにバイパ
ス時にノード内で光信号が中継されるため、光損失の問
題は解決されている。よって、ノード数が多いシステム
に対してもノード故障、ケーブル故障に対して対処で
き、大規模で高信頼なシステムを構成できる利点があっ
た。しかし、従来のこの種のノードを用いた光ネットワ
ークは、各ノードが光中継器RPを持っているため、ネッ
トワークのコストが大きくなる問題があった。特に、シ
ングルモードファイバを用いた数100Mbpsから数Gbpsク
ラスの超高速伝送系を構成する場合、光中継器は極めて
高価なものになるのでこの問題は一層深刻である。ま
た、第2の構成例は第1の構成例に比べ、光中継器RPが
挿入された分だけネットワークの信頼性が低下する。
Conventionally, in this type of optical network, an optical signal is relayed in a node at the time of bypass as described above, so that the problem of optical loss has been solved. Therefore, there is an advantage that a system having a large number of nodes can cope with a node failure and a cable failure, and a large-scale and highly reliable system can be configured. However, the conventional optical network using this type of node has a problem that the cost of the network increases because each node has an optical repeater RP. In particular, when an ultrahigh-speed transmission system of a class of several hundred Mbps to several Gbps using a single mode fiber is formed, the optical repeater becomes extremely expensive, so that this problem becomes more serious. Further, in the second configuration example, compared to the first configuration example, the reliability of the network is reduced by the insertion of the optical repeater RP.

[発明が解決しようとする問題点] 以上説明したように、従来の光ネットワークは、ノー
ド故障、ケーブル故障に対してそれぞれバイパス、ルー
プバックで対処し、これにより、システムダウンが避け
られるため、高信頼なシステムを構成できる利点がある
が、この反面以下の問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional optical network copes with node failure and cable failure by bypass and loopback, respectively, thereby avoiding a system down. Although there is an advantage that a reliable system can be configured, there are the following problems.

光中継器を持たない場合……ループバック時に折り返
えされた光信号の光損失が光スイッチを通過した分だけ
蓄積されるので、適用ノード数が制限される。
In the case where the optical repeater is not provided: Since the optical loss of the optical signal looped back at the time of loopback is accumulated as much as the optical signal passed through the optical switch, the number of applicable nodes is limited.

光中継器を持つ場合……ネットワークのコストガ大き
く、光中継器挿入分の信頼性が低下する。
In the case of having an optical repeater ... The cost of the network is large, and the reliability of the optical repeater insertion decreases.

本発明の目的は、上記,の問題点を解決すること
にあり、光中継器を持つことなく、バイパス時の光損失
を小さくしながら、ノード故障、ケーブル故障に対処で
きる通信方法を実現することにより、ノード数に依存せ
ず、高信頼で低コストな光ネットワークを提供すること
にある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to realize a communication method capable of coping with a node failure and a cable failure without having an optical repeater and reducing optical loss at the time of bypass. Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable and low-cost optical network independent of the number of nodes.

[問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明
にあっては、内部に1組の光−電気変換器,電気−光変
換器,電気信号処理部(以下、それぞれOE,EO,MACとい
う)および光スイッチを含むn個の通信用ノード(以
下、ノードという)と、前記n個のノードを該光スイッ
チを介して2重リング状に接続する互いに伝送方向の異
なる第1光伝送路,第2光伝送路と、前記第1,第2光伝
送路を収容し、隣合う2ノード間を結ぶ光ファイバケー
ブルとを具備し、通常時は第1光伝送路を用いてノード
番号順(1→2→3……→n→1という順番)にリング
型通信を行い、前記ノードのOEまたはEOまたはMACが故
障した場合、該故障部がバイパスされるように光スイッ
チが切り替わる手段を有し、 i番目(0<i<n)のノードとi+1番目のノード
間を結ぶ前記光ファイバケーブルが故障した場合は、 a.i番目のノードは、第1光伝送路から受信して第2光
伝送路へ送信し、 b.i+1番目のノードは、第2光伝送路から受信して第
1光伝送路へ送信し、 c.i番目とi+1番目を除くノードについては、 第1光伝送路から受信して第1光伝送路へ送信し、第
2光伝送路を通る信号は光バイパスするものと、 第2光伝送路から受信して第2光伝送路へ送信し、第
1光伝送路を通る信号は光バイパスするものとが、 互いに隣合う構成となるように各光スイッチが切り替
わり、 ネットワーク全体として1重リングを形成することを特
徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a set of an optical-electrical converter, an electrical-optical converter, and an electric signal N communication nodes (hereinafter, referred to as nodes) each including a processing unit (hereinafter, referred to as OE, EO, MAC) and an optical switch, and the n nodes are connected in a double ring via the optical switch. A first optical transmission line and a second optical transmission line having different transmission directions from each other, and an optical fiber cable that accommodates the first and second optical transmission lines and connects two adjacent nodes. When ring communication is performed using the first optical transmission line in the order of node numbers (in the order of 1 → 2 → 3... → n → 1), if the OE, EO, or MAC of the node fails, the failed part is Means for switching the optical switch so as to be bypassed, i-th (0 <i <n) If the optical fiber cable connecting the node and the (i + 1) th node fails, the ai-th node receives from the first optical transmission line and transmits to the second optical transmission line, and b.i + 1-th node , Receiving from the second optical transmission line and transmitting to the first optical transmission line, and for the nodes except the ci-th and i + 1-th nodes, receiving from the first optical transmission line and transmitting to the first optical transmission line, Signals passing through the optical transmission line are optically bypassed, and signals received from the second optical transmission line and transmitted to the second optical transmission line, and signals passing through the first optical transmission line are optically bypassed. Each optical switch is switched so as to have a configuration, and a single ring is formed as a whole network.

また、請求項2に記載の発明にあっては、内部に1組
の光−電気変換機,電気−光変換機,電気信号処理部
(OE,EO,MACという)および光スイッチを含むn個の通
信用ノード(以下、ノードという)と、前記n個のノー
ドを該光スイッチを介して1重リング状に接続する第1
光伝送路と、すべてのノードについて1つおきに該光ス
イッチを介してリング状に接続する第2光伝送路と、前
記第1、第2光伝送路を収容し、隣合う2ノード間を結
ぶ光ファイバケーブルとを具備し、通常時は第1光伝送
路を用いてノード番号順にリング型通信を行い、前記ノ
ードが故障した場合は、第2光伝送路を用いて該故障ノ
ード光バイパスされる状態となるように光スイッチが切
り替わる手段を有し、 i番目のノードとi+1番目のノード間を結ぶ光ファ
イバケーブルが故障した場合は、 a.i−1番目,i番目,i+1番目,i+2番目のノードにつ
いては、第1光伝送路から受信して第2光伝送路へ送信
する状態、または第2光伝送路から受信して第1光伝送
路へ送信する状態、 b.i−1番目からi+2番目を除くノードについては、
第2光伝送路から受信して第2光伝送路へ送信する状
態、 となるように各光スイッチが切り替わり、ネットワー
クー全体として1重リングを形成することを特徴とす
る。
According to the second aspect of the present invention, there are provided n pieces of optical-to-electrical converters, electrical-to-optical converters, electric signal processing units (referred to as OE, EO, and MAC) and optical switches therein. And a first node for connecting the n nodes in a single ring through the optical switch.
An optical transmission line, a second optical transmission line for connecting every other node in a ring shape via the optical switch, and a housing for accommodating the first and second optical transmission lines, and a connection between two adjacent nodes. And an optical fiber cable for linking. Normally, ring communication is performed in the order of node numbers using the first optical transmission line. If the node fails, the failed node optical bypass is used using the second optical transmission line. Means for switching the optical switch so that the optical fiber cable connecting the i-th node and the (i + 1) -th node is broken down if the optical fiber cable connecting between the i-th node and the (i + 1) -th node fails. For the nodes of the above, a state of receiving from the first optical transmission path and transmitting to the second optical transmission path, or a state of receiving from the second optical transmission path and transmitting to the first optical transmission path, bi-1 to i + 2 For nodes other than the
Each optical switch is switched so that the signal is received from the second optical transmission path and transmitted to the second optical transmission path, and a single ring is formed as a whole network.

[作用] 請求項1に記載の発明では、各ノードの光スイッチの
切り換りにより、光ケーブルが故障した場合でも、ネッ
トワーク全体が1重リンクを形成するので、各ノードに
おいて単純な中継増幅が不要になる。
[Operation] According to the first aspect of the present invention, even if an optical cable fails due to switching of an optical switch of each node, a simple link is not required at each node because the entire network forms a single link. become.

また、請求項2に記載の発明では、光ケーブルが故障
した場合でも、第1光伝送路と第2光伝送路を適宜用い
て、ネットワーク全体が1重リンクを形成する。したが
って、請求項1の発明における伝送損失の問題をさらに
解決して、効率が一層高まる。
According to the second aspect of the present invention, the entire network forms a single link by appropriately using the first optical transmission line and the second optical transmission line even when the optical cable fails. Therefore, the problem of the transmission loss in the invention of claim 1 is further solved, and the efficiency is further improved.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図はこの発明の第1実施例を示す概略図である。
図で、P(外側リング:時計回り)、S(内側リング:
反時計回り)は、それぞれ第1伝送路、第2伝送路で、
ノード1,5,7は第1伝送路から受信して第1伝送路に送
信し、ノード4,6,8は第2伝送路から受信して第2伝送
路に送信している。ノード2は第1伝送路から受信して
第2伝送路に送信し、ノード3は第2伝送路から受信し
て第1伝送路に送信している。この結果、ノード2,3間
のケーブルが故障した場合においても、光信号はノード
1→ノード2→ノード8→ノード6→ノード4→ノード
3→ノード5→ノード7→ノード1という順番ですべて
のノードに転送される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.
In the figure, P (outer ring: clockwise), S (inner ring:
Counterclockwise) are the first transmission path and the second transmission path, respectively.
Nodes 1, 5, and 7 receive from the first transmission path and transmit to the first transmission path, and nodes 4, 6, and 8 receive from the second transmission path and transmit to the second transmission path. The node 2 receives from the first transmission path and transmits to the second transmission path, and the node 3 receives from the second transmission path and transmits to the first transmission path. As a result, even if the cable between the nodes 2 and 3 breaks down, the optical signals are all transmitted in the order of node 1 → node 2 → node 8 → node 6 → node 4 → node 3 → node 5 → node 7 → node 1. Is forwarded to the node.

第2図はこの実施例におけるノード内部の状態を示す
概略図である。第2図(a),(b)は、それぞれ本ネ
ットワークの通常状態、バイパス状態を示している。通
常状態、バイパス状態は従来の第1構成例と全く同じで
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state inside the node in this embodiment. FIGS. 2A and 2B show a normal state and a bypass state of the network, respectively. The normal state and the bypass state are exactly the same as the first configuration example of the related art.

第2図(c)〜(f)は第4図のループバック時にお
ける各ノードの状態を示している。各ノードが第2図に
(c)〜(f)に示したように動作すれば第1図のルー
プバックが実現できる。
FIGS. 2C to 2F show the state of each node at the time of loopback in FIG. If each node operates as shown in (c) to (f) of FIG. 2, the loopback of FIG. 1 can be realized.

第1図、第2図からもわかるように、この実施例によ
れば、2つのノード間は、いずれの状態においても高々
1つのノード内の光スイッチの損失(2〜3dB程度)が
増えるだけである。5dB程度の伝送マージンを見込んで
いる通常のシステムからみれば、この光損失が実用上に
及ぼす影響は小さい。また、上記ではノード数が8の場
合を例に説明したが、異なるノード数に対しても全く同
様に実現できる。したがって、この実施例によれば、ル
ープバック時に光スイッチの損失が蓄積する従来の問題
は解決され、ノード数に制限がない光ネットワークが提
供できる。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, according to this embodiment, the loss (about 2 to 3 dB) of the optical switch in at most one node increases between the two nodes in any state. It is. From the viewpoint of a normal system that expects a transmission margin of about 5 dB, the effect of this optical loss on practical use is small. In the above description, the case where the number of nodes is 8 has been described as an example. Therefore, according to this embodiment, the conventional problem that the loss of the optical switch accumulates at the time of loopback is solved, and an optical network having an unlimited number of nodes can be provided.

第3図はこの発明の第2実施例を示す概略図である。
ノード1は、ケーブルからみればノード8,ノード2と接
続されているが、ファイバからみれば、ノード7,ノード
8,ノード2,ノード3と接続されている。L1,R1はそれぞ
れ、第1伝送路の入力側ファイバ、出力側ファイバ、L
2,R2はそれぞれ、第2伝送路の出力側ファイバ、入力側
ファイバ、Mはバイパス用ファイバである。第3図
(a),(b),(c)はそれぞれ通常状態、バイパス
状態、ケーブル故障状態を表している。
FIG. 3 is a schematic view showing a second embodiment of the present invention.
Node 1 is connected to Node 8 and Node 2 from the viewpoint of the cable, but Node 7 and Node 2 from the viewpoint of the fiber.
8, connected to nodes 2 and 3. L1 and R1 are the input fiber, output fiber, and L of the first transmission line, respectively.
Reference numerals 2 and R2 denote an output fiber and an input fiber of the second transmission path, respectively, and M denotes a bypass fiber. FIGS. 3 (a), (b), and (c) show a normal state, a bypass state, and a cable failure state, respectively.

第4図(a)〜(d)はこの実施例でのノード内部の
状態を示す概略図である。本ノードはMACと1組のOE,EO
と2×4の光スイッチから構成される。通常状態では、
同図(a)に示すように、信号は太線に示すようにL1か
ら2×4光スイッチに入り、OE→MAC→EO→2×4光ス
イッチを通り、R1から出て行く。次ノードが故障してい
る場合は、2×4光スイッチが切り替わり、同図(b)
に示すように信号はR2から出力される。同図(b)のR2
に、同図(c)のMと同一のファイバであり、同図
(d)のL2とコネクタCにより接続されている。同図
(c)は故障により、バイパスされたノードである。こ
のように、バイパスされるとき、光信号は光スイッチを
通らず直接ファイバを通るので、光損失は第1実施例よ
りも小さくなる。同図(d)はバイパスされたノードの
次のノードである。
FIGS. 4A to 4D are schematic diagrams showing the state inside the node in this embodiment. This node is MAC and one set of OE, EO
And 2 × 4 optical switches. Under normal conditions,
As shown in FIG. 2A, the signal enters the 2 × 4 optical switch from L1 as shown by the thick line, passes through the OE → MAC → EO → 2 × 4 optical switch, and exits from R1. If the next node has failed, the 2 × 4 optical switch is switched, and FIG.
The signal is output from R2 as shown in FIG. R2 in FIG.
The fiber is the same as the fiber M in FIG. 4C, and is connected to the L2 in FIG. FIG. 3C shows a node bypassed due to a failure. In this way, when the signal is bypassed, the optical signal passes directly through the fiber without passing through the optical switch, so that the optical loss is smaller than in the first embodiment. FIG. 4D shows a node next to the bypassed node.

第5図(e)〜(j)は第3図(c)のケーブル故障
時における各ノードの状態を示している。ノード2は、
右側のケーブルが故障したことを検知すると、同図
(e)のようにL2へ出力するようになる。左側のケーブ
ルが故障したノード3は、同図(f)のようにR1から入
力し、R2へ出力するようになる。以下、ノード5,7は同
図(g),ノード6,8は同図(h),ノード1は同図
(i),ノード4は同図(j)のようになる。その結
果、第3図(c)に示したリング状の伝送路が確保され
ることになる。
5 (e) to 5 (j) show the state of each node at the time of the cable failure in FIG. 3 (c). Node 2
When it is detected that the right cable has failed, the signal is output to L2 as shown in FIG. The node 3 in which the cable on the left side has failed inputs from R1 and outputs to R2 as shown in FIG. Hereinafter, nodes 5 and 7 are as shown in FIG. 2G, nodes 6 and 8 are as shown in FIG. 2H, node 1 is as shown in FIG. 2I, and node 4 is as shown in FIG. As a result, the ring-shaped transmission path shown in FIG. 3 (c) is secured.

したがって、第4図、第5図からわかるように、この
実施例によれば、バイパス時およびループバック時にお
いて信号が直接ファイバを通過するため、伝送損失は第
1の実施例より小さくなる利点がある。よって、第2実
施例は第1実施例よりも長距離通信を行うシステムに適
している。また、第1伝送路のみの故障、光スイッチの
故障に対しては、従来技術、第1実施例においては、ル
ープバックで対処していたが、第2実施例では、光バイ
パスで対処できるので、安定した通信が提供できる利点
がある。なお、上記の第2実施例の説明では、ノード数
が8個の場合、光ファイバケーブルが3心の場合につい
て述べたが、ノード数が異なる場合(奇数も含む)、多
心光ファイバケーブルを用いた場合も全く同様に実現で
きる。多心光ファイバケーブルを用いて複数ノードまで
接続してもよいが、この場合はネットワークおよび光ス
イッチが複雑になる。
Therefore, as can be seen from FIGS. 4 and 5, according to this embodiment, since the signal directly passes through the fiber at the time of bypass and loopback, the transmission loss is smaller than that of the first embodiment. is there. Therefore, the second embodiment is more suitable for a system that performs long-distance communication than the first embodiment. Also, a failure in only the first transmission line and a failure in the optical switch have been dealt with by loopback in the prior art and the first embodiment, but can be dealt with by the optical bypass in the second embodiment. There is an advantage that stable communication can be provided. In the above description of the second embodiment, the case where the number of nodes is eight and the case where the number of optical fiber cables is three are described. However, when the number of nodes is different (including the odd number), the multi-core optical fiber cable is used. The same can be realized when used. A multi-core optical fiber cable may be used to connect up to a plurality of nodes, but in this case, the network and the optical switch become complicated.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、ループバック時の光
損失を小さくしてケーブル故障に対処できるようにし、
光中継器を不要としたことにより、高信頼で、低コスト
で、ノード数制限のないリング型光ネットワークを実現
できる利点がある。したがって、本発明は、光中継器が
高価な数100Mbps〜数Gbpsクラスの高速光LANシステムに
適用すれば、その効果を大きく発揮することができる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention makes it possible to cope with a cable failure by reducing the optical loss at the time of loopback,
By eliminating the need for an optical repeater, there is an advantage that a highly reliable, low-cost, ring-type optical network with no limitation on the number of nodes can be realized. Therefore, if the present invention is applied to a high-speed optical LAN system in the class of several hundred Mbps to several Gbps, where the optical repeater is expensive, the effect can be greatly exerted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1実施例を示す概略図、第2図は第
1実施例のノード内部構成を示す概略図、第3図は本発
明の第2実施例を示す概略図、第4図,第5図は各々第
2実施例のノード内部構成を示す概略図、第6図は従来
の光ネットワークを示す概略図、第7図は従来の光ネッ
トワークの第1のノード内部構成例を示す概略図、第8
図は従来の光ネットワークの第2のノード内部構成例を
示す概略図である。 1〜8……ノード、P,S,PI,PO,SI,SO,F,L1,L2,R1,R2,M
……光伝送路、CA……ケーブル、MAC……信号処理部、O
E……光−電気変換器、EO……電気−光変換器、RP……
光中継器、SW1,SW2,2×4SW……光スイッチ。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal configuration of a node of the first embodiment, FIG. 3 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 4 and 5 are schematic diagrams each showing the internal configuration of a node according to the second embodiment, FIG. 6 is a schematic diagram showing a conventional optical network, and FIG. 7 is an example of the internal configuration of a first node of a conventional optical network. Schematic diagram showing the eighth
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the internal configuration of a second node of a conventional optical network. 1 to 8 ... Node, P, S, PI, PO, SI, SO, F, L1, L2, R1, R2, M
…… Optical transmission line, CA …… Cable, MAC …… Signal processing unit, O
E …… Opto-electric converter, EO …… Electrical-optical converter, RP ……
Optical repeater, SW1, SW2,2 × 4SW …… Optical switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 鐵夫 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−141424(JP,A) 特開 昭58−140702(JP,A) 特開 平2−199431(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tetsuo Yoshizawa Nippon Telegraph and Telephone Corporation, 1-6-1, Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo (56) Reference JP-A-1-141424 (JP, A) JP-A Sho 58-140702 (JP, A) JP-A-2-199431 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内部に1組の光−電気変換器,電気−光変
換器,電気信号処理部(以下、それぞれOE,EO,MACとい
う)および光スイッチを含むn個の通信用ノード(以
下、ノードという)と、前記n個のノードを該光スイッ
チを介して2重リング状に接続する互いに伝送方向の異
なる第1光伝送路,第2光伝送路と、前記第1,第2光伝
送路を収容し、隣合う2ノード間を結ぶ光ファイバケー
ブルとを具備し、 通常時は第1光伝送路を用いてノード番号順(1→2→
3……→n→1という順番)にリング型通信を行い、前
記ノードのOEまたはEOまたはMACが故障した場合、該故
障部がバイパスされるように光スイッチが切り替わる手
段を有し、 i番目(0<i<n)のノードとi+1番目のノード間
を結ぶ前記光ファイバケーブルが故障した場合は、 a.i番目のノードは、第1光伝送路から受信して第2光
伝送路へ送信し、 b.i+1番目のノードは、第2光伝送路から受信して第
1光伝送路へ送信し、 c.i番目とi+1番目を除くノードについては、 第1光伝送路から受信して第1光伝送路へ送信し、第2
光伝送路を通る信号は光バイパスするものと、 第2光伝送路から受信して第2光伝送路へ送信し、第1
光伝送路を通る信号は光バイパスするものとが、 互いに隣合う構成となるように各光スイッチが切り替わ
り、 ネットワーク全体として1重リングを形成することを特
徴とする光ネットワーク。
An n-communications node (hereinafter, referred to as OE, EO, MAC) and an optical switch including a set of optical-electrical converters, electric-optical converters, electric signal processing units (hereinafter referred to as OE, EO, and MAC, respectively). ), A first optical transmission line and a second optical transmission line having different transmission directions for connecting the n nodes in a double ring shape via the optical switch, and the first and second optical transmission lines. An optical fiber cable for accommodating a transmission line and connecting two adjacent nodes, and normally using the first optical transmission line in the order of node numbers (1 → 2 →
3)... → n → 1) in order to perform ring communication, and when OE, EO, or MAC of the node fails, the optical switch is switched so that the failed part is bypassed. When the optical fiber cable connecting the node (0 <i <n) and the (i + 1) th node fails, the aith node receives the signal from the first optical transmission line and transmits it to the second optical transmission line. B. The (i + 1) th node receives from the second optical transmission line and transmits to the first optical transmission line, and for the nodes other than the ci and i + 1th nodes, receives from the first optical transmission line and receives the first optical transmission line. To the transmission path,
The signal passing through the optical transmission line is optically bypassed, and the signal is received from the second optical transmission line, transmitted to the second optical transmission line,
An optical network characterized in that each optical switch is switched so that a signal passing through an optical transmission line is optically bypassed and adjacent to each other, forming a single ring as a whole network.
【請求項2】内部に1組の光−電気変換機,電気−光変
換機,電気信号処理部(OE,EO,MACという)および光ス
イッチを含むn個の通信用ノード(以下、ノードとい
う)と、前記n個のノードを該光スイッチを介して1重
リング状に接続する第1光伝送路と、すべてのノードに
ついて1つおきに該光スイッチを介してリング状に接続
する第2光伝送路と、前記第1,第2光伝送路を収容し、
隣合う2ノード間を結ぶ光ファイバケーブルとを具備
し、 通常時は第1光伝送路を用いてノード番号順にリング型
通信を行い、前記ノードが故障した場合は、第2光伝送
路を用いて該故障ノード光バイパスされる状態となるよ
うに光スイッチが切り替わる手段を有し、 i番目のノードとi+1番目のノード間を結ぶ光ファイ
バケーブルが故障した場合は、 a.i−1番目,i番目,i+1番目,i+2番目のノードにつ
いては、第1光伝送路から受信して第2光伝送路へ送信
する状態、または第2光伝送路から受信して第1光伝送
路へ送信する状態、 b.i−1番目からi+2番目を除くノードについては、
第2光伝送路から受信して第2光伝送路へ送信する状
態、 となるように各光スイッチが切り替わり、ネットワーク
全体として1重リングを形成することを特徴とする光ネ
ットワーク。
2. A communication node (hereinafter, referred to as a node) including a set of an optical-to-electrical converter, an electrical-to-optical converter, an electrical signal processor (referred to as OE, EO, and MAC) and an optical switch. ), A first optical transmission line connecting the n nodes in a single ring via the optical switch, and a second optical transmission line connecting every other node in a ring via the optical switch. An optical transmission line, accommodating the first and second optical transmission lines,
An optical fiber cable connecting between two adjacent nodes, wherein ring communication is performed in the order of node numbers using the first optical transmission path during normal times, and when the node fails, the second optical transmission path is used. Means for switching the optical switch so that the failed node is optically bypassed. If the optical fiber cable connecting the i-th node and the (i + 1) -th node fails, the ai-1 and i-th nodes , i + 1st, i + 2th nodes are received from the first optical transmission line and transmitted to the second optical transmission line, or received from the second optical transmission line and transmitted to the first optical transmission line, For nodes other than bi-1 to i + 2,
An optical network, wherein each optical switch is switched so as to receive a signal from the second optical transmission path and transmit to the second optical transmission path, thereby forming a single ring as a whole network.
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