JP2006033319A - 光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 通常運用時の帯域使用率及び障害発生時のサービス継続能力を高める。
【解決手段】 トランスポンダ１１は、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号と、をそれぞれ光波長多重用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成する。光スイッチ部１３は、ネットワークの通常運用時には、高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ低優先波長信号は高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、障害情報及び各装置の分岐波長に応じて、高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送システムに関し、特に光波長多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）による光信号の伝送を行う光伝送システムに関する。

ＷＤＭは、波長の異なる光を多重して、１本の光ファイバで複数の信号を同時に伝送する方式であり、光通信の中心技術として、急速に開発が進んでいる。また、ＷＤＭを用いたバックボーン・ネットワークとしては、ＷＤＭノードをリング状に接続したＷＤＭリングシステムが広く用いられている。

ＷＤＭリングシステム内の各ノードは、特定の波長の光信号を分岐（Ｄｒｏｐ）したり、挿入（Ａｄｄ）したりする光分岐挿入装置（ＯＡＤＭ：Optical Add Drop Multiplex）の機能を有する。また、ＷＤＭリングシステムでは、一方の経路（パス）に障害が発生した場合には、他方の経路へ切り替えられるように、ノード間は複数（例えば２本）の光ファイバケーブルで接続された構成となっている。

図１１はＯＡＤＭの動作を示す図である。ＷＤＭリングシステム１００は、ノード１０１〜１０４から構成され、ラインＬ１、Ｌ２でリング状に接続される。ここで、ノード１０１〜１０４それぞれに例えば、波長λ１〜λ４がＡｄｄされたなら、λ１〜λ４の波長が多重されたＷＤＭ信号がリング内を伝送することになる。

また、ノード１０１〜１０４は、リング内を通るＷＤＭ信号から任意の波長をＤｒｏｐできる。例えば、ノード１０２でλ１をＤｒｏｐし、ノード１０３ではλ１、λ２をＤｒｏｐしたりする。このように、異なるノードで同じ波長（この例ではλ１）を重複してＤｒｏｐすることをマルチドロップと呼ぶ。

図１２はＷＤＭリングシステム１００の障害切り替えを示す図である。リングの反時計回りのパスをワーキングパス（現用パス）、リングの時計回りのパスをプロテクションパス（予備パス）とし、ラインＬ１にワーキングパス、ラインＬ２にプロテクションパスを割り当てる。

ワーキングパス、プロテクションパス共にλ１〜λ４が多重された同じサービス情報を含むＷＤＭ信号Ｄ１が流れている。ここで、ノード１０１〜１０４では、通常運用時、ワーキングパスを使用して通信を行っている場合に、ラインＬ１のノード１０１とノード１０２間の箇所で回線障害が発生したとする。すると、障害復旧としては、ワーキングパスの逆回りのラインＬ２のプロテクションパスへ運用パスが切り替わる。これにより、障害が回避されるので、サービスを継続することが可能になる。

ＷＤＭリングの障害復旧の従来技術としては、複数の出力インタフェースを有し、ユーザデータの宛先と経路の障害情報とにもとづき、出力インタフェースを決定する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−２４４０７２号公報（段落番号〔００２０〕〜〔００２５〕，第１図）

しかし、上記で説明したような、従来のマルチドロップ可能なＷＤＭリングシステム１００は、ワーキングパスとプロテクションパスの両方に同じサービス信号を常に流して、障害発生時にはプロテクションパスに切り替わり、障害復旧後の切り戻しのない１＋１のプロテクション構成を採用している。このため、通常運用時には帯域の使用率が５０％となるので（障害復旧に備えて２本のパスに同じサービス信号を流しているから）、リング内のすべての帯域容量を効率よく使用できないといった問題があった。

また、従来技術（特開２００３−２４４０７２号公報）では、障害発生時、ユーザデータの宛先と経路の障害情報とにもとづいて、出力インタフェースを決定するが、障害が発生していない通常運用時の帯域使用率については考慮されていない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、通常運用時の帯域使用率及び障害発生時のサービス継続能力を高めた光伝送システムを提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、光波長多重による光信号の伝送を行う光伝送システム１において、ネットワークに挿入された、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号と、をそれぞれ光波長多重用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成するトランスポンダ１１と、ネットワークの障害情報及び光パスの運用情報の通知・設定管理を行う装置管理部１２と、ネットワークの通常運用時には、高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ低優先波長信号は高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、障害情報及び各装置の分岐波長に応じて、高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う光スイッチ部１３と、から構成される複数の光伝送装置１０と、光伝送装置１０をリング状に接続する伝送媒体２と、を有することを特徴とする光伝送システム１が提供される。

ここで、トランスポンダ１１は、ネットワークに挿入された、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号と、をそれぞれ光波長多重用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成する。装置管理部１２は、ネットワークの障害情報及び光パスの運用情報の通知・設定管理を行う。光スイッチ部１３は、ネットワークの通常運用時には、高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ低優先波長信号は高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、障害情報及び各装置の分岐波長に応じて、高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う。

本発明の光伝送システムは、ネットワークの通常運用時には、高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ低優先波長信号は高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、障害情報及び各装置の分岐波長に応じて、高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う構成とした。これにより、通常運用時の帯域使用率を高め、かつ障害発生時のサービス継続能力を高めることができるので、運用性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は光伝送システムの原理図である。光伝送システム１は、光伝送装置１０−１〜１０−４から構成され、伝送媒体（光ファイバケーブル）のラインＬ１、Ｌ２でリング状に互いに接続して、ＷＤＭによる光信号の伝送を行うＷＤＭリングシステムである。

光伝送装置１０は、トランスポンダ１１、装置管理部１２、光スイッチ部１３、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａ、１４ｂから構成される。トランスポンダ１１は、ネットワークにＡｄｄされた、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号（障害発生時、復旧対象となる信号）と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号（障害発生時、復旧対象とはならない信号）と、をそれぞれＷＤＭ用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成する。装置管理部１２は、ネットワークの障害情報及び光パスの運用情報の通知・設定管理を行う。

光スイッチ部１３は、ネットワークの通常運用時には、高優先波長信号を障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ低優先波長信号は高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力する。

例えば、ラインＬ１を高優先パス、ラインＬ２を低優先パスとすれば、高優先波長信号はＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａを介してWEST側へ出力し、低優先波長信号はＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂを介して逆方向のEAST側へ出力する。なお、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａ、１４ｂは、前段の光伝送装置から送信されてきたＷＤＭ信号に、光スイッチ部１３から出力された波長を多重して出力する波長多重ブロックである。

また、光スイッチ部１３は、ネットワークの障害発生時には、障害情報及び各装置のＤｒｏｐ波長に応じて、高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長（duplicate）切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う。

例えば、冗長切り替えを行う場合、同じ高優先波長信号をＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａ、１４ｂに出力して、EAST、WEST両方から高優先波長信号を流す。すなわち、冗長切り替えとは、光スイッチ部１３の高優先／低優先２系統の出力から同じ信号（同じサービス情報を含む信号）を出力して、EASTとWESTから出力するスイッチングということである。

また、パス切り替えを行う場合、高優先パスのラインＬ１のWESTから流していた高優先波長信号を、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂへ出力することで、低優先パスのラインＬ２側へ切り替えて、EASTから流すようにする。

次に光伝送装置（以下、ノードと呼ぶ）１０の詳細構成について説明する。図２はノード１０の構成を示す図である。ノード１０は、図１で上述したトランスポンダ１１、装置管理部１２、光スイッチ部１３、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａ、１４ｂの他に、波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ａ、１５ｂ、波長Ｄｒｏｐスイッチ１６、波長処理部１７ａ、１７ｂ、カプラｃ１、ｃ２を含む。

なお、トランスポンダ１１は、高優先側トランスポンダ１１ａと低優先側トランスポンダ１１ｂから構成される。また、装置管理部１２には、ネットワーク管理装置２（ＥＭＳ：Element Management System）が接続する。

高優先側トランスポンダ１１ａは、入力されるクライアント信号毎に設けられ、障害復旧の対象となる高優先のクライアント信号をＷＤＭ用の波長に変換する。低優先側トランスポンダ１１ｂは、入力されるクライアント信号毎に設けられ、障害復旧の対象とならない低優先のクライアント信号をＷＤＭ用の波長に変換する。

波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ａ、１５ｂは、カプラｃ１、ｃ２から分岐されたＷＤＭ信号からクライアント側へＤｒｏｐすべき波長を選択する。波長Ｄｒｏｐスイッチ１６は、波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ａ、１５ｂで選択されたＤｒｏｐ波長のいずれか一方を、装置管理部１２の指示にもとづき選択して、クライアント側へ出力する。波長処理部１７ａ、１７ｂはそれぞれ、波長モニタ及び波長フィルタの２つの処理を行う。

次に信号の流れを示しながら動作について説明する。最初にネットワーク障害が発生していない、通常運用時のときの動作について説明する。なお、通常運用時は、ラインＬ１にはWEST側へ信号が流れる高優先パスが設定され、ラインＬ２はEAST側へ信号が流れる低優先パスが設定されるとする。

高優先側トランスポンダ１１ａは、高優先クライアント信号を受信して、波長λ１の高優先波長信号（以下、波長信号Ａと呼ぶ）に変換する。低優先側トランスポンダ１１ｂは、低優先クライアント信号を受信して、波長λ１の低優先波長信号（以下、波長信号Ｂと呼ぶ）に変換する（波長信号Ａ、Ｂは、変換後の波長はλ１と同じだが、信号にのっている情報は異なるものである。よって、波長信号Ａは障害発生時には復旧される信号なので、波長信号Ａの情報の方が波長信号Ｂの情報よりも重要度は高いとみなせる）。

光スイッチ部１３は、ラインＬ１の高優先パスへ波長信号Ａを流すため、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａへ波長信号Ａを出力し、またラインＬ２の低優先パスへ波長信号Ｂを流すため、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂへ波長信号Ｂを出力する。

ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａは、波長処理部１７ａから出力されたＷＤＭ信号（ラインＬ１を反時計回りに周回してきた信号である）に波長信号Ａを多重して、あらたなＷＤＭ信号を生成し、カプラｃ１へ出力する。カプラｃ１は、受信したＷＤＭ信号を２つに分岐し、一方を波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ａへ出力し、他方を後段のノードへ向けてラインＬ１へ出射する。

同様に、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂは、波長処理部１７ｂから出力されたＷＤＭ信号（ラインＬ２を時計回りに周回してきた信号である）に波長信号Ｂを多重して、あらたなＷＤＭ信号を生成し、カプラｃ２へ出力する。カプラｃ２は、受信したＷＤＭ信号を２つに分岐し、一方を波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ｂへ出力し、他方を後段のノードへ向けてラインＬ２へ出射する。

ここで、波長処理部１７ａでは、ノード１０へ入力してきた高優先パス上のＷＤＭ信号の波長をモニタしており、ノード１０がＡｄｄした同一の波長があれば遮断する処理を行う（マルチドロップを行うシステムなので、発出した波長はリングを周回して発出元に戻ってくる。したがって、自身に戻ってきた波長は廃棄する）。例えば、ここでは、波長信号Ａはλ１であるから、波長処理部１７ａが受信した高優先パス上のＷＤＭ信号の中に、λ１があった場合にはこのλ１の信号をカットする（ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａで波長が重複して多重されることを防止する）。

同様に、波長処理部１７ｂでは、ノード１０へ入力してきた低優先パス上のＷＤＭ信号の波長をモニタしており、ノード１０がＡｄｄした同一の波長があれば遮断する処理を行う。例えば、ここでは、波長信号Ｂはλ１であるから、波長処理部１７ｂが受信した低優先パス上のＷＤＭ信号の中に、λ１があった場合にはこのλ１の信号をカットする（ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂで波長が重複して多重されることを防止する）。

波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ａ、１５ｂそれぞれは、カプラｃ１、ｃ２から出力したＷＤＭ信号の中からクライアント側へＤｒｏｐすべき波長信号を選択する。そして、波長Ｄｒｏｐスイッチ１６は、波長Ｄｒｏｐフィルタ１５ａ、１５ｂで選択されたＤｒｏｐ波長のいずれか一方を選択してクライアント側へ出力する。

次にリングネットワーク上に障害が発生した場合の障害復旧動作について説明する。なお、テーブル情報を用いての障害復旧動作の詳細は図６以降で後述するので、ここでは概要を説明する。また、障害発生時でもクライアントへのＤｒｏｐ動作は、通常運用時の動作と変わらないのでＤｒｏｐ動作の説明は省略する。

図１で示したシステムで、ノード１０−２、１０−３が、波長信号Ａ（波長λ１）をＤｒｏｐしているときに、ノード１０−２とノード１０−３間のラインＬ１、Ｌ２に回線障害が発生したとする。

このとき、障害を検出したノード１０−２またはノード１０−３内の装置管理部１２は、障害情報を生成し、ノード１０−１へ障害通知を行う。なお、障害通知は、ＯＳＣ（Optical Supervisory Channel）信号を用いて行うことができる（ＯＳＣ信号は、１．５〜１５０Ｍｂ／ｓ程度の伝送速度を持ち、ＷＤＭシステムの運用設定、状態監視及び伝送路障害検出などに使用される信号である）。ＯＳＣ信号は、ノード１０−１内の波長処理部１７ａ、１７ｂで受信され、装置管理部１２でモニタされる。

装置管理部１２では、ノード１０−２、ノード１０−３で波長信号ＡをＤｒｏｐしていることを認識しており、また障害情報のモニタの結果、ノード１０−２とノード１０−３間のラインＬ１、Ｌ２に障害箇所があることを認識すると、光スイッチ部１３へスイッチング切り替え指示を出す。光スイッチ部１３は、切り替え指示にもとづき、この場合、波長信号Ａの冗長切り替えを行って障害を回避する。

すなわち、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂへの波長信号Ｂの出力を停止して（波長信号Ｂは障害発生時には復旧されない信号であるので停止してよい）、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａ、１４ｂの両方に波長信号Ａを出力することで、ラインＬ１から反時計回りに波長信号Ａを流し、ラインＬ２から時計回りに波長信号Ａを流すようにする。

このようにして、波長信号Ａを流すことにより、ノード１０−２とノード１０−３間のラインＬ１、Ｌ２に障害箇所があっても、ノード１０−２はラインＬ１で波長信号Ａを受信でき、ノード１０−３はラインＬ２で波長信号Ａを受信できるので、ノード１０−２、１０−３は、障害発生前と変わらずに波長信号ＡのＤｒｏｐを行うことが可能になる。

次に図１で示したシステムで、ノード１０−２〜１０−４が、波長信号Ａ（波長λ１）をＤｒｏｐしているときに、ノード１０−１とノード１０−２間のラインＬ１に回線障害が発生したとする。

このとき、障害を検出したノード１０−１内の装置管理部１２では、上記の障害内容を認識すると、光スイッチ部１３へスイッチング切り替え指示を出す。光スイッチ部１３は、切り替え指示にもとづき、この場合、波長信号Ａのパス切り替えを行って障害を回避する。

すなわち、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ａへの波長信号Ａの出力を停止し、かつＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂへの波長信号Ｂの出力を停止して、ＷＤＭ−ＭＵＸ１４ｂへ波長信号Ａを出力し、ラインＬ２から時計回りに波長信号Ａを流すようにする。このように波長信号Ａを流すことにより、ノード１０−１とノード１０−２間のラインＬ１に障害箇所があっても、ノード１０−４、１０−３、１０−２の順でラインＬ２で波長信号Ａを受信できるので、ノード１０−２〜１０−４は、障害発生前と変わらずに波長信号ＡのＤｒｏｐを行うことが可能になる。

ここで、従来では、障害復旧に備えて、通常運用時であっても２本のパスに同じサービス信号を流していたので、帯域使用率が５０％であったが、光伝送システム１及びノード１０においては、高優先パスには障害復旧対象となるサービス信号を流し、低優先パスには障害復旧対象とならないサービス信号を流すので（低優先パスに流すサービス信号は、ネットワーク上で障害が発生した場合には復旧されないことについては、通信サービス契約時にクライアントと了承されているものである）、通常運用時には帯域使用率を最大１００％として使用することが可能である。

また、障害が発生した場合には、障害復旧対象となるサービス信号に対して高精度に障害復旧を行うことができる。このように、正常時にはリング容量をすべて使用することが可能であり、かつ障害発生時には効率よく障害を回避してサービス継続能力を高めることができるので、ＷＤＭリングネットワークの運用性及び信頼性の向上を図ることが可能になる。

次に装置管理部１２で管理される自装置波長テーブルとリング波長テーブルについて説明する。図３は自装置波長テーブルを示す図である。自装置波長テーブルＴ１は、ＣＨ番号、波長可変性、波長、波長番号、運用状態の項目から構成され、自装置にＡｄｄされる波長情報を登録したテーブルである。

ＣＨ番号は、Ａｄｄされるクライアント信号のＣＨ番号である（したがって、ＣＨ番号の数分、トランスポンダが設置される）。波長可変性は、トランスポンダが入力光信号の波長を任意の帯域に変換可能か否かを示すもので、波長可変性が固定と記されていれば、１つの帯域のみ固定的に変換をし、波長可変性が可変と記されていれば、複数の帯域に変換可能であることを示す。ここで、欄Ａ１のＡｄｄ信号について見ると、ＣＨ番号が１、波長は１５１１ｎｍで固定であり、波長番号は１２、現在運用中となっている。

図４はリング波長テーブルを示す図である。リング波長テーブルＴ２は、ノードＩＤ、波長、波長番号、運用状態の項目から構成され、各ノードで管理されている自装置波長テーブルＴ１の内容を収集して登録したテーブルである。

欄Ａ２を見ると、ノードＩＤがＮ１のノードでは、波長１５１１ｎｍの波長番号１２の信号をＡｄｄしており、現在運用中となっている（図ではノードＩＤが３つあるので、リングネットワークは３台のノードを含んでいることになる）。このように、光パスの運用情報は、自装置波長テーブルＴ１やリング波長テーブルＴ２に対して登録される。

次に装置管理部１２における、光パスの設定動作について説明する。光パスを確立するには、装置管理部１２に接続するＥＭＳ２を用いる場合と、シグナリングメッセージを用いる場合の２通りがある。

図５はＥＭＳ２による光パス設定の手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕装置管理部１２は、ＥＭＳ２からの指示にもとづき、自装置波長テーブルＴ１の運用を開始する波長の運用状態を運用中に設定する。

〔Ｓ２〕装置管理部１２は、ＥＭＳ２からの指示にもとづき、光スイッチ部１３の設定を行う。通常運用時のスイッチング設定として、高優先クライアント信号は高優先パスから、低優先クライアント信号は低優先パスから出力するように設定する（すなわち、高優先クライアント信号をラインＬ１の反時計回りへ、低優先クライアント信号をラインＬ２の時計回りへ流れるように設定する）。

〔Ｓ３〕装置管理部１２は、ＥＭＳ２からの指示にもとづき、リング内の全てのノードのリング波長テーブルＴ２内の運用状態を運用中に設定する（ＯＳＣ信号等を用いて通知設定する）。

〔Ｓ４〕装置管理部１２は、ＥＭＳ２からの指示にもとづき、リングからＤｒｏｐするノードの波長Ｄｒｏｐスイッチ１６のスイッチングを設定する。なお、光パスを解除する場合は上記の逆の手順で解除を行う。

次にシグナリングメッセージによる光パス設定について説明する。装置管理部１２は、分散コントロールプレーン（以下、ＣＰ：control plane）を有し、分散ＣＰは例えば、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）のシグナリングプロトコルを利用して自律的に光パスの設定をノード間で行う。なお、ノード間にパスを設定する動作をシグナリングと呼び、パス設定のために使用するパスメッセージのやりとりの手順等をシグナリングプロトコルと呼ぶ。

光パス設定を分散ＣＰで行う場合、パスメッセージを発出するノードの自装置波長テーブルＴ１の運用開始する波長の運用状態を運用中に設定する。パスメッセージを受信したノードでは、メッセージ内の波長についてリング波長テーブルＴ２内の運用開始波長の運用状態を運用状態に設定する。そして、そのノードが光波長をＤｒｏｐするノードであった場合は、波長Ｄｒｏｐスイッチ１６のスイッチングを設定する。

また、シグナリングプロトコルにより光パスを設定する場合、分散ＣＰが発出するパスメッセージはリングを周回する。パスメッセージを受信した分散ＣＰは、自ノードの資源を予約し、かつリザーブメッセージを返送してスイッチング切り替え設定を行い、リングを周回して発出元に戻ってきたパスメッセージは、発出元ノードで廃棄する。

次に障害復旧動作について説明する。図６は障害復旧動作を説明するためのＷＤＭリングシステムを示す図である。光伝送システム１ａは、光伝送装置１０の機能を有するノードＮ１〜Ｎ４から構成され、ラインＬ１、Ｌ２でリング状に接続される。

通常運用時でのラインＬ１の反時計回りの流れを高優先パス、ラインＬ２の時計回りの流れを低優先パスとする。また、ノードＮ１、Ｎ２間のラインＬ１にＬ１ａ、ノードＮ２、Ｎ３間のラインＬ１にＬ１ｂ、ノードＮ３、Ｎ４間のラインＬ１にＬ１ｃ、ノードＮ４、Ｎ１間のラインＬ１にＬ１ｄと符号をつける。

さらに、ノードＮ１〜Ｎ４はそれぞれ、λ１〜λ４の高優先波長信号をＡｄｄしており、ノードＮ１〜Ｎ４の運用情報がリング波長テーブルＴ２ａに登録される（このリング波長テーブルＴ２ａは、ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれにおいて管理されている）。

図７は障害波長マップを示す図である。障害波長マップＭ１は、装置管理部１２で生成・管理され、障害発生箇所、障害波長の項目から構成される。なお、図に示す障害波長マップＭ１は、ノードＮ１で管理されている内容を示している。また、ノードが故障している場合でも、リングを通過する波長は欠落しないことを想定する。

障害発生箇所がラインＬ１ａのとき、ノードＮ１のＡｄｄ波長λ１は、ノードＮ２へ到達できないので、障害波長はλ１である。障害発生箇所がノードＮ２のとき、ノードＮ２はλ２をＡｄｄできないので、障害波長はλ２である。

障害発生箇所がラインＬ１ｂのとき、ノードＮ１、Ｎ２のＡｄｄ波長λ１、λ２は、ノードＮ３へ到達できないので、障害波長はλ１、λ２である。障害発生箇所がノードＮ３のとき、ノードＮ３はλ３をＡｄｄできないので、障害波長はλ３である。

障害発生箇所がラインＬ１ｃのとき、ノードＮ１〜Ｎ３のＡｄｄ波長λ１〜λ３は、ノードＮ４へ到達できないので、障害波長はλ１〜λ３である。障害発生箇所がノードＮ４のとき、ノードＮ４はλ４をＡｄｄできないので、障害波長はλ４である。障害発生箇所がラインＬ１ｄのとき、ノードＮ１〜Ｎ４のＡｄｄ波長λ１〜λ４は、ノードＮ１まで巡回して到達できないので、障害波長はλ１〜λ４である。

図８はＤｒｏｐ波長テーブルを示す図である。Ｄｒｏｐ波長テーブルＴ３は、装置管理部１２で生成・管理され、パスＩＤ、波長番号、波長、Ｄｒｏｐノードの項目から構成される。図では、ＩＤが１０１のパスを流れる波長に対して、１５１０ｎｍのλ１がノードＮ２、Ｎ３からＤｒｏｐすることが示されている。

図９は切り替えテーブルを示す図である。切り替えテーブルＴ４は、装置管理部１２で生成・管理され、障害発生箇所、切り替え方法の項目から構成される。なお、ノードＮ１は、図８のＤｒｏｐ波長テーブルＴ３から、λ１はノードＮ２、Ｎ３でＤｒｏｐされることを認識しており、図に示す切り替えテーブルＴ４は、ノードＮ１におけるλ１の切り替え内容を示している。

障害発生箇所がラインＬ１ａのとき、ノードＮ１の光スイッチ部１３は、パス切り替えを行って、λ１をラインＬ２から出力する。これにより、λ１はラインＬ２上を時計回りに周回して、ノードＮ２、Ｎ３へ到達し、ノードＮ２、Ｎ３でＤｒｏｐさせることができる。

障害発生箇所がノードＮ２のとき、ノードが故障している場合でも、リングを通過する波長は欠落しないとすれば、λ１はノードＮ２、Ｎ３へ到達するので切り替えは行わない。

障害発生箇所がラインＬ１ｂのとき、ノードＮ１の光スイッチ部１３は、冗長切り替えを行って、λ１をラインＬ１から出力してラインＬ１上を反時計回りに流し、かつλ１をラインＬ２から出力してラインＬ２上を時計回りに流す。これにより、ラインＬ１ｂに障害が発生しても、λ１はノードＮ２、Ｎ３へ到達し、ノードＮ２、Ｎ３でＤｒｏｐさせることができる。

障害発生箇所がノードＮ３のとき、ノードが故障している場合でも、リングを通過する波長は欠落しないとすれば、λ１はノードＮ２、Ｎ３へ到達するので切り替えは行わない。

障害発生箇所がラインＬ１ｃ、ノードＮ４、ラインＬ１ｄのとき、ノードＮ２、Ｎ３でλ１をＤｒｏｐすることに関しては、正常に行えるので切り替えは行わない。
次に光伝送システムの変形例について説明する。図１０は変形例の光伝送システムを示す図である。光伝送システム３は、光信号をＡｄｄ／ＤｒｏｐするＯＡＤＭ機能を持つノードＮ１１〜Ｎ１４と、クライアント装置３０とを含み、ノードＮ１１〜Ｎ１４はラインＬ１、Ｌ２でリング状に接続される。また、クライアント装置３０はノードＮ１１と接続している。

クライアント装置３０は、第１のパケットキュー（パケットキュー３１）と、第２のパケットキュー（パケットキュー３２）と、パケットキュー振り分け処理部３３から構成される。

また、パケットキュー３１は、ノードＮ１１を介して、障害復旧優先度の高い高優先パス（ラインＬ１）と接続し、キュー３１ａ、３１ｂを含む。パケットキュー３２は、ノードＮ１１を介して、障害復旧優先度の低い低優先パス（ラインＬ２）と接続し、キュー３２ａ、キュー３２ｂを含む。

動作について説明する。ネットワークの通常運用時、パケットキュー振り分け処理部３３は、パケットキュー３１へ障害復旧優先度の高い高優先パケットを振り分け、パケットキュー３２へ障害復旧優先度の低い低優先パケットを振り分ける。

パケットキュー３１は、自身に振り分けられた高優先パケットをノードＮ１１を介してラインＬ１から反時計回りに高優先パス上に出力する。なお、パケットキュー３１は、内部にキュー３１ａ、３１ｂを含み、ラウンドロビン等により、いずれかのキューへのキューイング及びキューからのパケット出力を選択する。

パケットキュー３２は、自身に振り分けられた低優先パケットをノードＮ１１を介してラインＬ２から時計回りに低優先パス上に出力する。なお、パケットキュー３２は、内部にキュー３２ａ、３２ｂを含み、ラウンドロビン等により、いずれかのキューへのキューイング及びキューからのパケット出力を選択する。

一方、ネットワークに障害が発生した場合、障害情報及び各装置のＤｒｏｐ波長に応じて（これらの情報はノードＮ１１からクライアント装置３０へ通知される）、パケットキュー振り分け処理部３３は、冗長振り分け、またはキュー振り分けのいずれかの振り分け処理を行う。

すなわち、冗長振り分けを行う場合、パケットキュー振り分け処理部３３は、パケットキュー３１、３２へ同じ高優先パケットを振り分けることで、ノードＮ１１のEAST、WEST両方から高優先パケットを流すようにする。

また、キュー振り分けを行う場合、パケットキュー振り分け処理部３３は、パケットキュー３１からパケットキュー３２へ高優先パケットを振り分けることで、高優先パスのラインＬ１の反時計回りから流していた高優先パケットを、低優先パスのラインＬ２側へ切り替えて、EASTから流すようにする。

このように変形例の光伝送システム３は、クライアント装置３０側で、高優先パケット、低優先パケットの振り分けを、通常運用時、障害発生時に応じて、冗長振り分けまたはキュー振り分けを行うことで、図１で上述した光伝送システム１と同様な効果をあげるものである。

以上説明したように、今までのマルチドロップ可能なＷＤＭリングシステムでは、１＋１プロテクションを構成しており、リング容量の半分しか使用できなかったが、光伝送システム１またはその変形例の光伝送システム３では、正常時にはリング容量を全て使用可能であり、障害時には障害箇所を特定して障害回避を行うので、運用性及び障害復旧に対する信頼性の向上を図ることが可能になる。

（付記１） 光波長多重による光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、
ネットワークに挿入された、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号と、をそれぞれ光波長多重用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成するトランスポンダと、ネットワークの障害情報及び光パスの運用情報の通知・設定管理を行う装置管理部と、ネットワークの通常運用時には、前記高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ前記低優先波長信号は前記高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、前記障害情報及び各装置の分岐波長に応じて、前記高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う光スイッチ部と、から構成される複数の光伝送装置と、
前記光伝送装置をリング状に接続する伝送媒体と、
を有することを特徴とする光伝送システム。

（付記２） 前記装置管理部は、自装置に挿入される波長情報を自装置波長テーブルにより管理して、ネットワーク内の他装置へ波長情報を通知し、かつ通知された他装置の波長情報を収集してリング波長テーブルを生成して管理することを特徴とする付記１記載の光伝送システム。

（付記３） 前記装置管理部は、ネットワークの運用管理を行うネットワーク管理装置と接続して、前記ネットワーク管理装置による外部から送信された光パス情報を装置間で設定し、または前記装置管理部に含まれる分散コントロールプレーンが、シグナリングプロトコルにより自律的に光パスの設定を装置間で行うことを特徴とする付記１記載の光伝送システム。

（付記４） 前記シグナリングプロトコルにより光パスを設定する場合、前記分散コントロールプレーンが発出するパスメッセージはリングを周回し、パスメッセージを受信した分散コントロールプレーンは、自装置の資源を予約し、かつリザーブメッセージを返送してスイッチング切り替えを行い、リングを周回して発出元に戻ってきたパスメッセージは廃棄することを特徴とする付記３記載の光伝送システム。

（付記５） 前記装置管理部は、ネットワークの障害箇所と、前記障害箇所によって欠落する障害波長とを対応付けた障害波長マップ及びネットワーク内の各装置の分岐波長が記された分岐波長テーブルを生成し、前記分岐波長が前記障害波長となった場合に、冗長切り替えまたはパス切り替えのいずれかを記した切り替えテーブルを生成することを特徴とする付記１記載の光伝送システム。

（付記６） リングネットワーク上で光波長多重による光信号の伝送を行う光伝送装置において、
ネットワークに挿入された、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号と、をそれぞれ光波長多重用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成するトランスポンダと、
ネットワークの障害情報及び光パスの運用情報の通知・設定管理を行う装置管理部と、
ネットワークの通常運用時には、前記高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ前記低優先波長信号は前記高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、前記障害情報から認識された障害箇所及び各装置の分岐波長に応じて、前記高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う光スイッチ部と、
を有することを特徴とする光伝送装置。

（付記７） 光波長多重による光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、
光信号を挿入／分岐する機能を持つ光伝送装置と、
複数の前記光伝送装置をリング状に接続する伝送媒体と、
前記光伝送装置を介して、前記伝送媒体上の障害復旧優先度の高い高優先パスと接続する第１のパケットキューと、前記光伝送装置を介して、前記伝送媒体上の障害復旧優先度の低い低優先パスと接続する第２のパケットキューと、通常運用時は、第１のパケットキューへ障害復旧優先度の高い高優先パケットを振り分け、かつ第２のパケットキューへ障害復旧優先度の低い低優先パケットを振り分け、ネットワークの障害発生時には、障害情報から認識された障害箇所及び各装置の分岐波長に応じて、高優先パケットを第１のパケットキュー及び第２のパケットキューの両方へ振り分ける冗長振り分け、または第２のパケットキューへ高優先パケットを振り分けるキュー振り分けのいずれかの振り分け処理を行うパケットキュー振り分け処理部と、から構成されるクライアント装置と、
を有することを特徴とする光伝送システム。

（付記８） 光信号を挿入／分岐する機能を持つ光伝送装置が伝送媒体によってリング状に接続する光波長多重システムに接続するクライアント装置において、
前記光伝送装置を介して、前記伝送媒体上の障害復旧優先度の高い高優先パスと接続する第１のパケットキューと、
前記光伝送装置を介して、前記伝送媒体上の障害復旧優先度の低い低優先パスと接続する第２のパケットキューと、
通常運用時は、第１のパケットキューへ障害復旧優先度の高い高優先パケットを振り分け、かつ第２のパケットキューへ障害復旧優先度の低い低優先パケットを振り分け、ネットワークの障害発生時には、障害情報から認識された障害箇所及び各装置の分岐波長に応じて、高優先パケットを第１のパケットキュー及び第２のパケットキューの両方へ振り分ける冗長振り分け、または第２のパケットキューへ高優先パケットを振り分けるキュー振り分けのいずれかの振り分け処理を行うパケットキュー振り分け処理部と、
を有することを特徴とするクライアント装置。

光伝送システムの原理図である。 ノードの構成を示す図である。 自装置波長テーブルを示す図である。 リング波長テーブルを示す図である。 ＥＭＳによる光パス設定の手順を示すフローチャートである。 障害復旧動作を説明するためのＷＤＭリングシステムを示す図である。 障害波長マップを示す図である。 Ｄｒｏｐ波長テーブルを示す図である。 切り替えテーブルを示す図である。 変形例の光伝送システムを示す図である。 ＯＡＤＭの動作を示す図である。 ＷＤＭリングシステムの障害切り替えを示す図である。

符号の説明

１ 光伝送システム
２ 伝送媒体
１０−１〜１０−４、１０ 光伝送装置
１１ トランスポンダ
１２ 装置管理部
１３ 光スイッチ部
１４ａ、１４ｂ ＷＤＭ−ＭＵＸ
Ｌ１、Ｌ２ ライン

Claims (5)

1. 光波長多重による光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、
   ネットワークに挿入された、障害復旧優先度の高い高優先のクライアント信号と、障害復旧優先度の低い低優先のクライアント信号と、をそれぞれ光波長多重用の波長に変換して、高優先波長信号と低優先波長信号を生成するトランスポンダと、ネットワークの障害情報及び光パスの運用情報の通知・設定管理を行う装置管理部と、ネットワークの通常運用時には、前記高優先波長信号は障害復旧優先度の高い高優先パスから出力し、かつ前記低優先波長信号は前記高優先波長信号の出力方向とは逆方向に、障害復旧優先度の低い低優先パスから出力し、ネットワークの障害発生時には、前記障害情報及び各装置の分岐波長に応じて、前記高優先波長信号を高優先パス及び低優先パスの両方から互いに逆向き出力となるような冗長切り替え、または高優先パスから低優先パスへ出力を切り替えるパス切り替えのいずれかのスイッチング処理を行う光スイッチ部と、から構成される複数の光伝送装置と、
   前記光伝送装置をリング状に接続する伝送媒体と、
   を有することを特徴とする光伝送システム。
2. 前記装置管理部は、自装置に挿入される波長情報を自装置波長テーブルにより管理して、ネットワーク内の他装置へ波長情報を通知し、かつ通知された他装置の波長情報を収集してリング波長テーブルを生成して管理することを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
3. 前記装置管理部は、ネットワークの運用管理を行うネットワーク管理装置と接続して、前記ネットワーク管理装置による外部から送信された光パス情報を装置間で設定し、または前記装置管理部に含まれる分散コントロールプレーンが、シグナリングプロトコルにより自律的に光パスの設定を装置間で行うことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
4. 前記装置管理部は、ネットワークの障害箇所と、前記障害箇所によって欠落する障害波長とを対応付けた障害波長マップ及びネットワーク内の各装置の分岐波長が記された分岐波長テーブルを生成し、前記分岐波長が前記障害波長となった場合に、冗長切り替えまたはパス切り替えのいずれかを記した切り替えテーブルを生成することを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
5. 光波長多重による光信号の伝送を行う光伝送システムにおいて、
   光信号を挿入／分岐する機能を持つ光伝送装置と、
   複数の前記光伝送装置をリング状に接続する伝送媒体と、
   前記光伝送装置を介して、前記伝送媒体上の障害復旧優先度の高い高優先パスと接続する第１のパケットキューと、前記光伝送装置を介して、前記伝送媒体上の障害復旧優先度の低い低優先パスと接続する第２のパケットキューと、通常運用時は、第１のパケットキューへ障害復旧優先度の高い高優先パケットを振り分け、かつ第２のパケットキューへ障害復旧優先度の低い低優先パケットを振り分け、ネットワークの障害発生時には、障害情報から認識された障害箇所及び各装置の分岐波長に応じて、高優先パケットを第１のパケットキュー及び第２のパケットキューの両方へ振り分ける冗長振り分け、または第２のパケットキューへ高優先パケットを振り分けるキュー振り分けのいずれかの振り分け処理を行うパケットキュー振り分け処理部と、から構成されるクライアント装置と、
   を有することを特徴とする光伝送システム。
   

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