JP2005354592A

JP2005354592A - 光伝送装置、光伝送方法および光伝送システム

Info

Publication number: JP2005354592A
Application number: JP2004175579A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kubo; 久保　　勉; Tomoyoshi Kataoka; 智由片岡
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-14
Also published as: JP4263662B2

Abstract

【課題】光リングネットワークにおける始点および終点の異なる２本の光パス間の切替を実現することができる光伝送方法を実現する。
【解決手段】リング内のノード配置を示すマップとＡＰＳバイトのような切替用の通知手段を利用する。各装置のマップには、故障位置とその故障を経由する光パスに対する現用／予備の対を記録し、またリング内の全装置で当該マップを同期しておく。故障が発生すると、故障発生区間の両端の装置は切替用通知手段を使用して該区間から順にその外側の装置へと故障（位置）を通知していく。通知を受けた各装置は、各々で保持しているマップを検索し、該故障区間を使用している光パスに対してブリッジ（光波長の設定）およびスイッチの処理を行う。このようにして、互いに反対回りのリングによって運ばれ始点も終点も異なる任意の２本の光パス間の切替を実現する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光リングネットワークにおける始点および終点の異なる２本の光パス間の切替を実現する光伝送装置、光伝送方法および光伝送システムに関する。

帯域増強と信頼性確保を両立するデュアルホーミングあるいはマルチホーミングを用いて光ネットワークとこれに接続される利用者の機器との接続を行うことがある。また、プロバイダ複数社と契約している利用者の場合、各々のプロバイダが別々の通信事業者ビルに収容されているような状況も考えられる。このようなマルチホーミングの利点として、光伝送路すなわち光ファイバの切断に対処可能なだけではなく通信事業者ビルの災害／停電時にも通信を確保できることが挙げられる。

従来のディジタル電話網では、交換機設置ビルの障害時に障害ビル配下の局からの通信を確保するため、隣接ビルヘも回線を設定する２重帰属が一般的である。よって利用者ばかりでなく通信事業者内でも、ここからの踏襲により、現在の光ネットワーク構成においてもビル障害対策として接続装置の２重帰属は広く行われている。

従来、接続先の光ネットワーク上の伝送路に障害が発生して通信不可能になった場合の救済は、主要局間を２系統以上のシステムでそれぞれ異なるルートを介して接続しておき、使用するシステムを切り替えるとともに接続装置側の切替機能を用いて通信を復旧するようにしていたが、近年、１系統のシステムの中に冗長を持つことが可能な光リングネットワークが普及している。

リングネットワークの切替方法には、パスの受信側において当該パスを単位として切替えを行う単一方向パススイッチリングＵＰＳＲ（Unidirectional Path Switch Ring）を用いる方法や、パスを多重したセクション単位で切替えを行う双方向ラインスイッチリングＢＬＳＲ（Bidirectional Line Switch Ring）を用いる方法が知られている。この種の技術については、例えば非特許文献１に開示されている。

双方向ラインスイッチリングＢＬＳＲを用いる切替方法では、図５に図示するように、光リングネットワークを構成するノード４とノード５との間で伝送障害が発生した場合、ループバックを行うため、例えば大洋をまたいで大陸間を接続するようなリングネットワークに適用すると、切替後のパスの総距離が大洋間距離の３倍にもなり得ることがあり、伝送遅延が大幅に増加してしまう。

そうした伝送遅延を回避するため、双方向ラインスイッチリングＢＬＳＲを用いる切替方法では、図６に図示するように、リングネットワークを構成するノード４とノード５との間で伝送障害が発生した場合、図７に図示する切替シーケンスを参照することによって、ループバックを行わずに伝送障害のあるノード間を迂回するよう切替える大洋横断方式（Transoceanic Application）と呼ばれる技術も知られており、これについては非特許文献２に開示されている。なお、光リングネットワークにおける切替方式は、非特許文献３に開示されているように、上記のパスを光パス（ＯＣｈ:Optical Channel）に、セクションを光多重セクション（ＯＭＳ:Optical Multiplex Section）に置き換えた、ＯＣｈ占有切替とＯＭＳ共有切特が一般的である。
Fiber Network Service Survivability, Artech House, 1992 ITU-T Recommendation G.841,Annex A, 2001 Optical Network, 2nd ed., Morgan Kaufmann Publishers, 2001

しかしながら、従来の１系統のシステムの中に冗長を持つことが可能な光リングネットワークでは、現用光波長の始終端点とその予備波長の始終端点が同一でなければならないという制約がある。このため、始終端点の異なる２本の現用の光パスを必要とする場合はこの２本の光パスに対してそれぞれ予備の光パスをあらかじめ設定しておくことになるが、予備の有効性が低く無駄が多い。一方で、予備を持たない現用だけで光パスを２本設定しても相互に救済することは不可能である。
よって従来においては、予備の指定だけをすることで光ネットワーク側において有効な帯域確保を行うことができ、またあらかじめ予備を設定しておくことで負荷の分散を可能にする柔軟なネットワーク接続を実現する切替、すなわち光リングネットワークにおける始点および終点の異なる２本の光パス間の切替を実現することができないという問題がある。

そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光リングネットワークにおける始点および終点が異なる２本の光パス間の切替を実現することができる光伝送装置、光伝送方法および光伝送システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、時計回りおよび反時計回りのリング経路に接続し波長多重化された複数の光信号を伝送する光伝送装置において、前記リング経路の中の経路の切替対象区間の情報に、前記複数の光信号のうち一方の前記リング経路で伝送され前記切替対象区間を使用して提供される第１の光信号と、該第１の光信号の切替先として他方の前記リング経路で伝送され該第１の光信号と始点および終点が異なる第２の光信号の組み合わせを対応付けて記憶するマップを備え、前記切替対象区間の情報を含む経路切替指示を受けて、前記リング経路を介して接続する他の光伝送装置に前記切替対象区間の情報を通知する通知手段と、前記通知手段により通知された前記切替対象区間の情報に基づいて前記マップを参照し、前記切替対象区間を回避するように前記第１の光信号から前記第２の光信号へ経路切替えする経路切替手段と、を具備することを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、障害が発生した際に障害発生区間を検出し、前記通知手段に前記障害発生区間を前記切替対象区間として前記経路切替指示を送信する障害検出手段を更に備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、時計回りおよび反時計回りのリング経路に接続し波長多重化された複数の光信号を伝送する光伝送装置の光伝送方法において、前記切替対象区間の情報を含む経路切替指示を受けて、前記リング経路を介して接続する他の光伝送装置に前記切替対象区間の情報を通知する通知処理と、通知された前記切替対象区間の情報に基づいて、前記リング経路の中の経路の切替対象区間の情報に前記複数の光信号のうち一方の前記リング経路で伝送され前記切替対象区間を使用して提供される第１の光信号と、該第１の光信号の切替先として他方の前記リング経路で伝送され該第１の光信号と始点及び終点が異なる第２の光信号の組み合わせを対応付けて記憶するマップを参照し、前記切替対象区間を回避するように前記第１の光信号から前記第２の光信号へ経路切替えする経路切替処理と、を具備することを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、障害が発生した際に障害発生区間を検出し、前記通知手段に前記障害発生区間を前記切替対象区間として前記経路切替指示を送信する障害検出処理を更に備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の光伝送装置を複数備え、前記光伝送装置を光伝送路で互いに接続し、前記第１および前記第２の光信号を時計回りおよび反時計回りのリング経路を介して伝送することを特徴とする。

本発明によれば、光伝送装置は、リング経路の中の経路の切替対象区間の情報に、波長多重化された複数の光信号のうち一方のリング経路で伝送され切替対象区間を使用して提供される第１の光信号と、該第１の光信号の切替先として他方のリング経路で伝送され該第１の光信号と始点および終点が異なる第２の光信号の組み合わせを対応付けて記憶するマップを備えている。そして、切替対象区間の情報を含む経路切替指示を受けて、リング経路により相互に接続される他の光伝送装置に切替対象区間を通知する。通知を受けた光伝送装置は、通知された切替対象区間の情報に基づいてマップを参照し、切替対象区間を回避するように第１の光信号から第２の光信号へ経路切替えする構成となっている。そのため、光伝送装置は、光リングネットワークにおける始点および終点が異なる２本の光パス間の切替を行うことが可能となる。

また、本発明によれば、光伝送装置は、障害が発生した際に、障害発生区間を検出し、障害発生区間を切替対象区間として経路切替指示を通知する構成となっている。そのため、光伝送装置は、障害発生時に障害を検出して、障害区間を回避するように光リングネットワークにおける始点および終点が異なる２本の光パス間の切替を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の一形態による光リングネットワーク１０の構成を示すネットワーク図である。光リングネットワーク１０は、互いに光伝送路で接続される光伝送装置１〜８（以下、装置と略称する）から構成される。以下では接続装置Ａから光リングネットワーク１０を経て接続装置Ｚに光信号を伝送する一例について説明する。光リングネットワーク１０内の第１の光波長Ｗ１は装置３、装置４を経由して装置５へ接続されている。ここで、装置３と装置４を接続する光伝送路あるいは装置４と装置５を接続する光伝送路に障害が発生した場合、装置２、装置１、装置８、装置７を経由して装置６へ接続される第２の光波長Ｗ２を設定する。

接続装置Ａは、装置３に出力していた光信号を装置２に出力し、また接続装置Ｚは装置５から入力していた光信号を装置６から入力するよう変更する。このため、光波長Ｗ１および光波長Ｗ２のリング内光波長それぞれに予備の光波長を準備する必要がない。また負荷分散を行う場合には、第１の光波長の設定に続けて予備の光波長を設定すればよい。

次に、実際の切替動作について説明する。前述した大洋横断方式（Transoceanic Application）と同様に、本切替にはリング内のノード配置を示すマップとＡＰＳバイトのような切替用の通知手段を利用する。各装置のマップには、図４に示すように故障位置とその故障を経由する光パスに対する現用／予備の対を記録し、またリング内の全装置で当該マップを同期しておく。故障が発生すると、故障発生区間の両端の装置は切替用通知手段を使用して該区間から順にその外側の装置へと故障（位置）を通知していく。通知を受けた各装置は、各々で保持しているマップを検索し、該故障区間を使用している光パスに対してブリッジ（光波長の設定）およびスイッチの処理を行う。このようにして、互いに反対回りのリングによって運ばれ始点も終点も異なる任意の２本の光パス間の切替を実現できる。

こうした切替え動作の具体的な一例について説明する。例えば、図２に示すように、装置４から装置５に向かう光伝送路に障害が発生した場合について説明する。同図において、装置５では継続的に時計回りの信号（光波長Ｗ１を含む）を受信しているが、光波長Ｗ１の信号を受信できなくなった場合、即ちＳＦ(Signal Failure）の場合には、他の波長や光監視波長も参照して、時計回りの光伝送路に障害が発生したことを認識する。続いて、装置５は時計回りの光伝送路上で自装置直前の伝送路（すなわち図３に図示した一例の場合、装置４と装置５の間）を障害部位と判定し、該障害部位の情報を該装置下流での警報抑止などの情報とともに、障害発生の通知手段により、通常のルートに加えて障害伝送路を使用しないルート、すなわち逆回りのリングも使用して障害発生を示す通知を行う。ここで障害発生の通知手段としては、光信号フォーマットのオーバヘッドバイトや光監視波長のデータ通信チャネルなどを使用すればよい。

この通知を受信した途中の各装置は、通知された障害部位を使用する光波長の予備波長の入力点として当該装置が指定されているかどうか、図４に示すような各装置毎に保持しているマップを検索する。予備波長の入力点に指定されている場合は、光波長を出力し送信設定を行う。この例では、上記マップ上において装置３→装置４→装置５の予備が、装置２→装置１→装置８→装置７→装置６に指定されているので、装置５から時計回りに送信されてきた通知を受信した装置２は、障害光パスとは反対回りのリングに予備として指定されている光波長（この例では反時計回り）である光波長Ｗ２を出力設定する。またこのとき、装置Ａにおいても切替を行う。さらに、元の光波長Ｗ１を出力していた装置３は該出力を停止する。

続いて、装置２より反時計回りに送信されてきた光波長に対して、装置１および装置８および装置７は、いずれも通過の設定を行い、出力点である装置６において分岐および受信の設定を行う。これら入出力点の中間に位置する装置の設定は、この段階ではなく反時計回りの通知を受信した時点で行う設定動作に含めることも可能である。さらに元の光波長Ｗ１を受信していた装置５は、該受信設定を解除し、あわせて装置Ｚにおいても切替を行うことで、装置Ａから装置Ｚに向かう信号が救済されて片方向切替が完了する。同様の流れにより、装置５→装置４→装置３の光波長も、装置６→装置７→装置８→装置１→装置２に切り替えれば、双方向切替を実現できる。

このように、本発明によるリング内光波長の切替においては、光リングネットワークにおける始点および終点の異なる２本の光パス間の切替を実現し、予め予備の光パスを計算しておくだけにすれば予備の光波長の共用が可能になり、光ネットワーク側において有効な帯域確保を行うことができ、また、予め予備の光パスを設定した場合には負荷分散も可能なネットワーク接続を実現することが可能である。なお、本発明の要旨は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば単一の光パスの故障に本切替方法を適用することも勿論可能である。さらに、リング上の隣接する任意の２装置間の光伝送路に双方向とも障害が発生した場合にも、障害発生通知が該区間を通過して到達しない点を除き同様のシーケンスにより本発明が適用可能であることは言うまでもない。加えて、本切替を実現する光伝送装置は、従来の切替を実現する構成と比較して、特殊な装置や部品を使用する必要がないことがわかる。

続いて以下に、ネットワーク保守やトラヒックエンジニアリングを目的とした切替コマンドによる手動切替の実施例を説明する。
図１に示すように装置４から装置５に向かう光伝送路の敷設環境の改善工事を行うなど、あらかじめ本区間を経由する光パスを別経路に一括で切り替えておく場合や、単一の重要な光パスを抽出して別経路に収容する場合がある。
図２において、装置の制御システムから装置４から装置５に向かう光伝送路を経由する光パスの切替命令が装置５の監視制御部に発行される。例えば、Ｗ１の信号に対する強制切替（Forced Switch:FS）や手動切替(Manual Switch:MS)の命令を受信すると、装置５は該切替対象区間の情報を、対象区間の通知手段により、双方向のリングを介して通知を行う。ここでの通知手段としても、光信号フォーマットのオーバヘッドバイトや光監視波長のデータ通信チャネルなどが利用可能である。
この通知を受信した途中の各装置は、通知にある切替対象区間を使用する光波長の予備波長の入力点として当該装置が指定されているかどうか、図４に示すような各装置毎に保持しているマップを検索する。マップの検索において、手動切替の場合の切替対象区間は、図４のマップにおける障害部位に該当する。予備波長の入力点に指定されている場合は、光波長を出力し送信設定を行う。この例では上記マップ上において３→４→５の予備が２→１→８→７→６に指定されているので、装置５からの通知を受信した装置２は予備として指定されている光波長Ｗ２を出力設定する。またこのとき、装置Ａにおいても切替を行う。さらに、元の光波長Ｗ１を出力していた装置３は該出力を停止する。
さらに、装置２より反時計回りに送信されてきた光波長に対して、装置１および装置８及び装置７はいずれも通過の設定を行い、出力点である装置６において分岐および受信の設定を行う。これらの入出力点の中間に位置する装置の設定は、この段階ではなく反時計回りの通知を受信した時点で行う設定動作に含めることも可能である。さらに、元の光波長Ｗ１を受信していた装置５は該受信設定を解除し、あわせて装置Ｚにおいても切替を行うことで、装置Ａから装置Ｚに向かう信号が救済されて片方向切替が完了する。
同様の流れにより５→４→３の光波長も６→７→８→１→２に切り替えれば、双方向切替を実現できる。

本発明の実施の一形態による光リングネットワーク１０の構成を示すネットワーク図である。本発明による切替動作を説明するための図である。図２に対応した切替シーケンスの一例を示すシーケンス図である。光リングネットワーク１０を構成する光伝送装置に保持される光パスマップの一例を示す図である。従来技術を説明するための図である。従来技術を説明するための図である。従来技術を説明するための図である。

符号の説明

１〜８光伝送装置
１０光リングネットワーク

Claims

時計回りおよび反時計回りのリング経路に接続し波長多重化された複数の光信号を伝送する光伝送装置において、
前記リング経路の中の経路の切替対象区間の情報に、前記複数の光信号のうち一方の前記リング経路で伝送され前記切替対象区間を使用して提供される第１の光信号と、該第１の光信号の切替先として他方の前記リング経路で伝送され該第１の光信号と始点および終点が異なる第２の光信号の組み合わせを対応付けて記憶するマップを備え、
前記切替対象区間の情報を含む経路切替指示を受けて、前記リング経路を介して接続する他の光伝送装置に前記切替対象区間の情報を通知する通知手段と、
前記通知手段により通知された前記切替対象区間の情報に基づいて前記マップを参照し、前記切替対象区間を回避するように前記第１の光信号から前記第２の光信号へ経路切替えする経路切替手段と、
を具備することを特徴とする光伝送装置。
障害が発生した際に障害発生区間を検出し、前記通知手段に前記障害発生区間を前記切替対象区間として前記経路切替指示を送信する障害検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
時計回りおよび反時計回りのリング経路に接続し波長多重化された複数の光信号を伝送する光伝送装置の光伝送方法において、
前記切替対象区間の情報を含む経路切替指示を受けて、前記リング経路を介して接続する他の光伝送装置に前記切替対象区間の情報を通知する通知処理と、
通知された前記切替対象区間の情報に基づいて、前記リング経路の中の経路の切替対象区間の情報に前記複数の光信号のうち一方の前記リング経路で伝送され前記切替対象区間を使用して提供される第１の光信号と、該第１の光信号の切替先として他方の前記リング経路で伝送され該第１の光信号と始点及び終点が異なる第２の光信号の組み合わせを対応付けて記憶するマップを参照し、前記切替対象区間を回避するように前記第１の光信号から前記第２の光信号へ経路切替えする経路切替処理と、
を具備することを特徴とする光伝送方法。
障害が発生した際に障害発生区間を検出し、前記通知手段に前記障害発生区間を前記切替対象区間として前記経路切替指示を送信する障害検出処理を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の光伝送方法。
請求項１に記載の光伝送装置を複数備え、前記光伝送装置を光伝送路で互いに接続し、前記第１および前記第２の光信号を時計回りおよび反時計回りのリング経路を介して伝送することを特徴とする光伝送システム。