JP2009159481A - 光切替方法および光切替システム - Google Patents

Abstract

【課題】光送受信器数およびそれに伴う電気回路を低減できるを光切替方法および光切替システムを提供する。
【解決手段】通常時には、光スイッチ部１７、１８の経路選択によって、光信号送信処理部２２と光信号受信処理部２３との間のクライアント信号および切替制御情報の通信を、冗長化された異なる経路を介して行い、障害発生時には、光スイッチ部１７、１８の経路選択によって、障害が発生していない経路を経由して高優先のクライアント信号および切替制御情報を光信号送信処理部２２と光信号受信処理部２３との間で通信し、障害が発生している経路を経由して低優先のクライアント信号および切替制御情報を光信号送信処理部２２と光信号受信処理部２３との間で通信することを試み、かつ障害が発生している経路の状態監視を低優先のクライアント信号を収容する光信号受信処理部２３にて行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）の光レイヤにおける光波パスのパス切替方法および光切替システムに関する。

近年、急激なＩＰトラヒック需要の増大に伴い、基幹ネットワークはＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Digital Network/Synchronous Digital Hierarchy）リングに代表されるデジタルネットワークからＷＤＭによる光ネットワークに移行している。ＷＤＭシステムでは、１ファイバに複数の異なる波長の光パスを収容する波長多重化技術によって、ファイバ当たりの伝送容量を飛躍的に増大させることができる。

ＷＤＭシステムの特徴として、
・ファイバ当たりの伝送容量を安価に大容量化できる。
・ノードで終端しない光波パスを光／電気／光変換することなく光レイヤでスルーさせることによりノードで必要な電気的スイッチ処理量を低減できる。
・光パスに対して収容するパスのプロトコルをプロトコルフリーにできるため、多種多様なトラヒックを一元的に収容できる。
ことが挙げられる。

一方、光ネットワークにおける高信頼化技術の１つとして、ＡＰＳ（Automatic Protection Switching）によるパス切替が挙げられる（非特許文献１参照）。光パスに対する代表的なパス切替として１＋１切替、１：１切替、１：ｎ切替（ｎ＞１）、ｍ：ｎ切替（ｍ＜ｎ）が挙げられる。

１＋１切替は、図１に示すように、光切替装置１００の送信側光スイッチ部１１２にて信号をデータコピーし、現用パスと予備パスに送信するとともに、光切替装置２００の受信側光スイッチ部１１５にて正常な信号を選択する切替方法である。一方、１：１切替は、図２−１に示すように、通常時は送信側光スイッチ部１１２および受信側光スイッチ部１１５において現用パスを選択し、現用パスが故障した時は送信側光スイッチ部１１２および受信側光スイッチ部１１５において予備パスを選択することによって障害復旧を行う切替方法である。１：１切替は、１＋１切替と比較して対向する光切替装置間で送信側光スイッチ部と受信側光スイッチ部とで選択するパスを一致させる必要があることから切替メカニズムが複雑になるが、図２−２、２−３、２−４に示すように、通常時に開放される予備パスのリソースを利用して低優先のクライアント信号を収容したり、複数の現用パス間で予備パスのリソースを共有することが可能であることから、パス収容効率に優れる特徴がある。図２−２は、低優先のクライアント信号を予備パスに収容した場合の１：１切替による障害復旧例であり、図２−３は、２つの現用パス間にて１つの予備パスのリソースを共有した場合の１：１切替による障害復旧例であり、図２−４は、２つの現用パス間で共有した予備パスに低優先のクライアント信号を収容した場合の１：１切替による障害復旧例である。なお、ｍ：ｎ切替については現用パスと予備パスの数が異なるだけのため、記載を省略する。

図３は、低優先のクライアント信号を予備パスに収容した場合の１：１切替による障害復旧例を詳細に説明する図である。光切替装置１００は、高優先のクライアント信号を収容するクライアント信号入力処理部１１１と、低優先のクライアント信号を収容するクライアント信号入力処理部１１７と、送信側光スイッチ部１１２と、光信号送信処理部１１３と、光信号送信処理部１１８を備えており、光切替装置２００は、光信号受信処理部１１４と、光信号受信処理部１１９と、受信側光スイッチ部１１５と、高優先のクライアント信号を収容するクライアント信号出力処理部１１６と、低優先のクライアント信号を収容するクライアント信号出力処理部１２０を備えている。

また、クライアント信号入力処理部１１１、１１７と、光信号送信処理部１１３、１１８と、光信号受信処理部１１４、１１９と、クライアント信号出力処理部１１６、１２０は、それぞれ光受信器１２１および光送信器１２２を備えている。

クライアント信号入力処理部１１１、１１７は、光受信器１２１から入力した高優先および低優先のクライアント信号に対して必要に応じて光−電気変換を行い、クライアント信号の終端処理、データの誤り検出処理および誤り訂正処理等を行ってから、再び電気−光変換を行い、光信号を光送信器１２２から送信側光スイッチ部１１２へ出力する。クライアント信号出力処理部１１６、１２０は、光受信器１２１から入力した受信側光スイッチ部１１５からの光信号を光−電気変換により適切なクライアント信号の信号形式に変換してから再び電気−光変換を行い、光送信器１２２からクライアント装置へ光信号を出力する。

また、光信号送信処理部１１３、１１８および光信号受信処理部１１４、１１９は、波長変換を含む光伝送に適切な信号形式への変換処理、信号誤り検出処理、信号誤り訂正処理、切替制御通信処理を行う。光信号送信処理部１１３、１１８は、光受信器１２１で受信した送信側光スイッチ部１１２からの光信号を光−電気変換し、光伝送に適した信号形式への変換処理を行ってから、再び波長変換を含む電気−光変換を行い、光送信器１２２から対向する光切替装置へ光信号を送信する。さらに、予備パスの光信号送信処理部１１８においては、切替制御に必要な切替制御情報を挿入し、対向する光切替装置の光信号受信処理部１１９と切替制御通信を行う。光信号受信処理部１１４、１１９では、光受信器１２１で受信した対向する光切替装置からの光信号を光−電気変換し、信号誤り検出処理、信号誤り訂正処理を行ってから、再び電気−光変換を行い、光送信器１２２から受信側光スイッチ部１１５へ光信号を出力する。また、予備パスの光信号受信処理部１１９では、切替制御情報の読み出しを行い、切替制御部（図示せず）への通知を行う。
ITU-T Recommendation G.808.1 ITU-T Recommendation G.7041/Y.1303

しかしながら、従来の光切替システムは、電気スイッチによる電気切替システムと比較してスイッチの回路規模を大幅に低減できる利点がある一方で、光送受信器数とそれに伴う電気回路規模が増大する課題がある。

図４に電気スイッチによる電気切替システムの構成例を示す。光切替装置３００は、クライアント信号入力処理部１３１、１３７と、送信側電気スイッチ部１３２と、光信号送信処理部１３３、１３８を備えており、光切替装置４００は、光信号受信処理部１３４、１３９と、受信側電気スイッチ部１３５と、クライアント信号出力処理部１３６、１４０を備えている。また、クライアント信号入力処理部１３１、１３７と、光信号受信処理部１３４、１３９は、光受信器１４１を備えており、光信号送信処理部１３３、１３８と、クライアント信号出力処理部１３６、１４０は、光送信器１４２を備えている。図３と図４の比較から、図３の光切替システムでは光スイッチ部の入出力信号が、電気信号ではなく、光信号となることから、図４の電気切替システムと比較して２倍の光送受信器が必要となることが分かる。

図３の光切替システムにおいて、クライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部は、ユーザと自ネットワークを接続するユーザーネットワークインタフェースや、他キャリアを含む他ネットワークと自ネットワークを接続するネットワーク−ネットワークインタフェースにおける監視制御を行うため、多くの場合において設置が要求される。

一方、光切替システムにおける光送受信器数を削減するため、図５に示すように、クライアント信号入力処理部１１１と光信号送信処理部１１３、クライアント信号入力処理部１１７と光信号送信処理部１１８、光信号受信処理部１１４とクライアント信号出力処理部１１６、光信号受信処理部１１９とクライアント信号出力処理部１２０をそれぞれ一体化して同一のインタフェースカードに実装することが考えられるが、障害復旧時において障害発生パス（現用パス）の状態監視、切替制御情報の送受信ができなくなる課題が発生する。

前者の障害発生パス（現用パス）の状態監視ができなくなる課題を解決するために、光スイッチ部の入力ポートに入力光レベルを監視する手段を設けることも考えられるが、ビット誤りのような伝送品質劣化の障害は検出することができず、光−電気変換した後に電気回路による誤り検出処理が必要となる。従来の１：１切替では、障害回復後においても予備パスから現用パスへの切り戻しを行うが、障害発生パスの障害回復の検出ができない場合、切り戻し自体を行うことができない。

また、後者の切替制御情報の送受信ができなくなる原因として、従来の切替方式では、予備パスに接続された光信号送信処理部および光信号受信処理部間で切替制御通信を行うことが挙げられる。切替制御情報の通信を行う機能を有する光信号送受信処理部を、低優先のクライアント信号を収容するインタフェースカードに実装してしまうと、図５に示すように、光信号送受信処理部を実装するインタフェースカードが、障害復旧時に現用パスおよび予備パスのいずれにも接続されず、対向する光切替装置間で切替制御情報を通信することができなくなる。このような場合、送信側光スイッチ部と受信側光スイッチ部で選択するパスが不一致を起こし、高優先のクライアント信号と低優先のクライアント信号の誤接続が発生する深刻な状態に陥る危険性も考えられる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、障害復旧時においても障害発生パスの状態監視および対向する光切替装置間の切替制御通信を実現しながら、従来の光切替システムと比較して光送受信器数およびそれに伴う電気回路を低減できるを光切替方法および光切替システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の光切替方法は、通常時には、光スイッチ部の経路選択によって、高優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、高優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信と、低優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、低優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信を、冗長化された異なる経路を介して行うステップと、障害発生時には、光スイッチ部の経路選択によって、障害が発生していない経路を経由して高優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信し、障害が発生している経路を経由して低優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信することを試み、かつ障害が発生している経路の状態監視を低優先のクライアント信号を収容する光信号受信処理部にて行うステップとを含むことを特徴とする。

本発明の光切替方法において、前記光信号送信処理部が、収容するクライアント信号に、高優先のクライアント信号と低優先のクライアント信号とを識別可能な制御情報を含めて、対向する前記光信号受信処理部に送信するステップを含み、前記光信号受信処理部が、受信したクライアント信号から前記制御情報を読み出すステップと、読み出された前記制御情報がクライアント装置への出力ポートにおいてあらかじめ登録された識別情報との一致／不一致を比較するステップと、前記制御情報と前記識別情報が一致する場合はクライアント信号として適切な信号形式に変換してからクライアント装置に出力し、不一致の場合は受信したクライアント信号を破棄するステップとを含むことが好ましい。

また、本発明の光切替方法において、前記光信号送信処理部が、収容するクライアント信号に、クライアント信号を受信した入力ポート、もしくはクライアント信号から読み出したユーザを識別可能な制御情報を更に含めて対向する前記光信号受信処理部に送信することが好ましい。

また、本発明の光切替システムは、送信側の光切替装置に、送信側光スイッチ部と、クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部と光信号送信処理部とを実装し前記送信側光スイッチ部のクライアント装置側に接続される複数のインタフェースカードとを備え、受信側の光切替装置に、受信側光スイッチ部と、クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部と光信号受信処理部とを実装し前記受信側光スイッチ部のクライアント装置側に接続される複数のインタフェースカードとを備え、通常時は、前記送信側光スイッチ部および受信側光スイッチ部の経路選択によって、高優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、高優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信と、低優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、低優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信を、冗長化された異なる経路を介して行い、障害発生時には、光スイッチ部の経路選択によって、障害が発生していない経路を経由して高優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信し、障害が発生している経路を経由して低優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信することを試み、かつ障害が発生している経路の状態監視を低優先のクライアント信号を収容する光信号受信処理部にて行うことを特徴とする。

本発明の光切替システムにおいて、前記光信号送信処理部は、収容するクライアント信号に、高優先のクライアント信号と低優先のクライアント信号とを識別可能な制御情報を含めて、対向する前記光信号受信処理部に送信し、前記光信号受信処理部は、受信したクライアント信号から前記制御情報を読み出し、読み出された前記制御情報がクライアント装置への出力ポートにおいてあらかじめ登録された識別情報との一致／不一致を比較し、前記制御情報と前記識別情報が一致する場合はクライアント信号として適切な信号形式に変換してからクライアント装置に出力し、不一致の場合は受信したクライアント信号を破棄することが好ましい。

また、本発明の光切替システムにおいて、前記光信号送信処理部は、収容するクライアント信号に、クライアント信号を受信した入力ポート、もしくはクライアント信号から読み出したユーザを識別可能な制御情報を更に含めて対向する前記光信号受信処理部に送信することが好ましい。

本発明は、障害復旧時においても障害発生パスの状態監視および対向する光切替装置間の切替制御通信を実現しながら、従来の切替システムと比較して、光送受信器数およびそれに伴う電気回路を低減することができる。

また、本発明は、低優先のクライアント信号を収容する場合においても、障害回復後の切り戻しを不要とでき、切り戻しに伴うクライアント信号の瞬断回数を削減することができる。図３に示すように、従来の切替方法では、低優先のクライアント信号の通信を回復させるために、高優先のクライアント信号を収容するクライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部を現用パスに接続し、低優先のクライアント信号を収容するクライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部を予備パスに接続する切り戻しが必要となる。切り戻しを行う場合、クライアント信号の瞬断が発生するデメリットが発生する。本発明は、障害発生パスの障害回復後においても、障害が回復したパスを経由してそのまま低優先のクライアント信号を通信できるため、切り戻しを不要とすることができる。

また、本発明は、光スイッチ部の内部の信号品質に対する監視を反映した切替制御処理を簡略化することができる。従来の切替方法では、信号の状態監視を行う光信号送信処理部および光信号受信処理部が、光スイッチ部よりも切替区間の内側に設置されるため、光スイッチ部の内部で発生する障害を検出するためには、光スイッチ部、もしくはクライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部の監視情報との連携が必要であり、これらの監視情報（障害検出情報）を併せて切替トリガーとして選択するパスを判定するという切替制御を行わねばならなかった。本発明では、光信号送信処理部および光信号受信処理部が切替区間において光スイッチ部よりも外側に設置されるため、光スイッチ部の内部経路を伝送路の一部として見なすことができるため、切替制御のメカニズムを簡略化することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の光切替システムの第１の実施の形態について説明する。図６は、予備パス数が１、現用パス数が１である１：１切替を行う光切替システムの障害復旧例を説明する図である。図６では、光切替装置１は、送信側光スイッチ部１７のクライアント装置側に、高優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１と、低優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３を備えており、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１およびインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３は、それぞれクライアント信号入力処理部２１と光信号送信処理部２２を実装している。
光切替装置２は、受信側光スイッチ部１８のクライアント装置側に、高優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４と、低優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６を備えており、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４およびインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６は、それぞれ光信号受信処理部２３とクライアント信号出力処理部２４を実装している。

また、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１およびインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３のクライアント信号入力処理部２１は、クライアント装置側に光受信器３１を備え、光信号送信処理部２２は、送信側光スイッチ部１７側に光送信器３２を備え、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４およびインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６のクライアント信号出力処理部２４は、クライアント装置側に光送信器３２を備え、光信号受信処理部２３は、受信側光スイッチ部１８側に光受信器３１を備えている。

クライアント信号入力処理部２１では、光受信器３１から入力した高優先および低優先のクライアント信号の終端処理、データの誤り検出処理および誤り訂正処理等を行い、光信号送信処理部２２では、波長変換を含む光伝送に適した信号形式への変換処理を行ってから、光送信器３２から送信側光スイッチ部１７へ光信号を送信する。
光信号受信処理部２３では、光受信器３１から入力した受信側光スイッチ部１８からの光信号のデータの誤り検出処理および誤り訂正処理を行い、クライアント信号出力処理部２４では、適切なクライアント信号の信号形式に変換してから、光送信器３２からクライアント装置へ光信号を出力する。

図６は、高優先のクライアント信号による通信が、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１、送信側光スイッチ部１７、現用パス、受信側光スイッチ部１８、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４を介して行われ、低優先のクライアント信号による通信が、インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３、送信側光スイッチ部１７、予備パス、受信側光スイッチ部１８、インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６を介して行われているときの状態を示している。

通常時は、高優先のクライアント信号は現用パスを介して通信され、低優先のクライアント信号は予備パスを介して通信されており、切替制御に必要な切替制御情報についても現用パスおよび予備パスのそれぞれを介して通信される。なお、切替制御情報の読み出しは、正常に読み出しを行えるパスを選択して読み出しを行えば良いが、一般的には、現用パスの障害発生に備え、通常時はインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３、１６から優先的に読み出しを行うことが多い。

高優先のクライアント信号を通信しているパスに障害が発生した場合、光スイッチ部の切替制御により障害が発生していないパス（図６では予備パス）とインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１、１４を接続し、障害が発生しているパス（図６では現用パス）とインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３、１６を接続するように切替を行う。また、切替制御情報はインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１、１４およびインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３、１６のそれぞれで通信されるため、図６においては、対向する光切替装置間のインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１、１４を介して切替制御情報を通信することができる。さらに、障害が発生しているパスとインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６が接続されているため、インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６の光信号受信処理部２３によりピットエラーレートのような伝送品質劣化を含めた障害発生パスの状態監視が可能である。障害発生パスの障害回復後は、障害発生パスの正常性をインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６にて確認することができるため、切替制御ポリシーに基づき、必要に応じて障害発生前のパス（経路）に切り替える切り戻し（インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１、１４と現用パス、インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３、１６と予備パスに接続）を行えば良い。

なお、本発明は、光ネットワークにおける波長もしくは波長グループにより構成される光パスの切替だけでなく、電気スイッチにおけるパス切替、伝送路（ファイバ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのようなフレームベースの切替に対しても適用することが可能である。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。図７は、クライアント装置と光切替装置との間の伝送区間についても冗長化された光切替システムに対する障害復旧例を説明する図である。図７に示す光切替システムでは、光切替装置１は、送信側光スイッチ部１７のクライアント装置側に、現用の高優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１と、予備の高優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１２と、低優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３を備えており、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１、１２および（ＩＦ−Ｌ）１３は、それぞれクライアント信号入力処理部２１および光信号送信処理部２２を実装している。
光切替装置２は、受信側光スイッチ部１８のクライアント装置側に、現用の高優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４と、予備の高優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１５と、低優先のクライアント信号を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６を備えており、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４、１５および（ＩＦ−Ｌ）１６は、ぞれぞれクライアント信号出力処理部２３および光信号受信処理部２４を実装している。
インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１２とインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１５を備える以外は、第１の実施の形態と同様である。

クライアント装置と光切替装置１とが接続される現用パスと、光切替装置１と光切替装置２の間の高優先のクライアント信号を通信しているパス（図７では現用パス）において２重障害が発生する場合、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１１を送信側光スイッチ部１７においてコネクション断とし、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１２を障害が発生していないパスと接続し、インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１３を障害が発生しているパスに接続し、受信側光スイッチ部１８において、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１４またはインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）１５を障害が発生していないパスと接続し、インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）１６を障害が発生しているパスに接続することによって高優先のクライアント信号を障害復旧することが可能である。本切替制御により、障害発生パスの状態監視および対向する光切替装置間での切替制御情報の通信を行うことができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第１および第２の実施の形態における光切替システムでは、切替制御の過渡状態、つまり対向する光切替装置で選択するパスが不一致となる状態において、インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）とインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）の誤接続が発生し、クライアント装置に誤ったクライアント信号を出力する危険性が考えられる。
このため、第１の実施の形態または第２の実施の形態において、図８に示すように、送信側のインタフェースカードは、クライアント信号に、高優先のクライアント信号（Ｈ）と低優先のクライアント信号（Ｌ）とを識別可能な制御情報を含めて送信し、送信側のインタフェースカードは、光信号受信処理部にて受信した光信号から当該制御情報を読み出し、読み出した当該制御情報とクライアント装置への出力ポートに対してあらかじめ設定された識別情報との一致／不一致を検出し、一致する場合は適切な信号形式に変換してからクライアント信号としてクライアント装置に出力し、不一致の場合はクライアント信号の破棄を行う。
なお、このような制御情報を伝送する手段の一例として、ＧＦＰ（Generic Framing Procedure）フレームにおけるクライアントデータフレーム（Client data frame）の拡張ヘッダ（Extension Header）を介して通信することが可能である（非特許文献２参照）。さらに、ＯＴＮ（Optical Transport Network)フレームやＳＤＨフレームを用いて伝送を行う場合、オーバヘッド情報の未使用バイト等を用いて容易に伝送可能である。

上述した第１〜第３の実施の形態では、予備パス数が１、現用パス数が１である１：１切替を行う光切替システムに対する障害復旧例について説明したが、本発明は、１：ｎ（ｎは整数）切替を行う光切替システム、ｎ：１切替（ｎは整数）を行う光切替システム、ｍ：ｎ切替（ｍ、ｎは整数）を行う光切替システムに対する障害復旧例にも適用することができる。

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。図９および図１０は、ｍ：ｎ（ｍ、ｎは整数）切替を行う光切替システムの障害復旧例を説明する図であり、ここでは、２：３（予備パス数２、現用パス数３）切替を行う光切替システムの障害復旧例について説明する。図９は、高優先のクライアント信号＃１〜＃３および低優先のクライアント信号＃１１、＃１２のの収容例を示しており、下図は、クライアント信号＃１、＃３が送受信されているパスに２重障害が発生した場合の障害復旧例である。図９の下図に示すように、障害発生後は、対向する光切替装置１と光切替装置２との間で切替制御通信を行い、高優先のクライアント信号＃１のインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）＃１は予備パスＰ＃１１と接続され、高優先のクライアント信号＃３のインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）＃３は予備パスＰ＃１２と接続され、それぞれの高優先のクライアント信号の障害復旧が行われる。また、障害が発生した現用パスＰ＃１は低優先のクライアント信号＃１１を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）＃１１と接続され、同様に障害が発生した現用パス＃３は低優先のクライアント信号＃１２を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）＃１２と接続され、障害発生パスの監視が行なわれる。

また、切替制御通信については、対向するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）間およびインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）間で現用パスおよび予備パスを介して切替制御情報の通信が行うことが可能である。一例として、高優先のクライアント信号＃１を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）間と、低優先のクライアント信号＃１１を収容するインタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）間でそれぞれ各パスの障害発生状況、対向装置への切替要求、自切替装置の光スイッチ部にて選択しているインタフェースとパスの組合せを、切替制御情報として通信することによって実現可能である。なお、現用パスＰ＃１には障害が発生しているため、通信不可となる。

また、図１０に示すように、切替制御の過渡状態において対向する光切替装置で選択するパスが不一致となる場合が想定されるが、光信号受信処理部において、クライアント信号の優先クラス、およびクライアント装置からクライアント信号を受信した入力ポート、もしくはクライアント信号から読み出したユーザを識別可能な制御情報として受信できるため、あらかじめ設定したクライアント装置の出力ポートの識別情報と比較して、不一致となる場合は、クライアント信号が破棄され、誤接続を防止することができる。
なお、図１０において、Ｈ，＃１は、高優先のクライアント信号＃１を表し、Ｈ，＃２は、高優先のクライアント信号＃２を表し、Ｈ，＃３は、高優先のクライアント信号＃３を表す。また、Ｌ，＃１１は、低優先のクライアント信号＃１１を表し、Ｌ，＃１２は、低優先のクライアント信号＃１２を表す。

また、本システム構成において、障害発生前のパスに切り替える切り戻しを行なわない場合、障害復旧後もしくは障害回復後にパスの名称変更を行っても良い。名称変更を行う場合、図９の障害復旧例では、現用パスＰ＃１→予備パスＰ＃１１、現用パスＰ＃２→現用パスＰ＃２（変更なし）、現用パスＰ＃３→予備パスＰ＃１２、予備パスＰ＃１１→現用パスＰ＃１、予備パスＰ＃１２→現用パスＰ＃２とパス名称が変更となる。
また、ｍ：ｎ切替についても、１：１切替同様、光ネットワークにおける波長もしくは波長グループにより構成される光パスの切替だけでなく、電気スイッチにおけるパス切替、伝送路（ファイバ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのようなフレームベースの切替に対しても適用することが可能である。

上述した実施の形態による第１の効果は、光送受信器数およびそれに伴う電気回路を低減できることである。特に、光送受信器数は、図３と図６の比較から半分に低減できることが分かる。

上述した実施の形態による第２の効果は、障害回復後の切り戻しを不要とすることができることである。図３に示すように、従来の光切替システムでは、低優先のクライアント信号の通信を障害回復後に回復させるために、高優先のクライアント信号を収容するクライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部を現用パスに接続し、低優先のクライアント信号を収容するクライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部を予備パスに接続する切り戻しを行う必要があった。そのため、切り戻しを行う際に、クライアント信号の瞬断が発生してしまうという問題がある。
本実施の形態では、障害発生パスの障害回復後は、高優先のクライアント信号は予備パスを経由して通信でき、低優先のクライアント信号は障害が回復したパスを経由して通信できるため、切り戻しを不要とすることができる。なお、切替制御におけるパス名称変更機能により、障害復旧後に高優先のクライアント信号を通信するパスを現用パス（障害発生前は予備パス）とし、低優先のクライアント信号を通信するパスを予備パス（障害発生前は現用パス）としても良い。

上述した実施の形態による第３の効果は、光スイッチ部の内部の信号品質監視を反映した切替制御を簡単化できることである。従来の光切替システムでは、光信号の品質監視を行う光信号送信処理部および光信号受信処理部が、切替区間において光スイッチ部よりも内側に設置されるため、光スイッチ部の内部で発生する障害を検出するためには、光スイッチ部内の監視、もしくは光スイッチ部から入出力する光信号をクライアント信号入力処理部およびクライアント信号出力処理部で監視を行い、光信号送受信処理部とこれらの光スイッチ部もしくはクライアント信号入出力処理部のそれぞれで検出される障害情報を切替トリガーとし、選択するパスを判定する切替制御を行わねばならなかった。本実施の形態では、切替区間において光信号送信処理部および光信号受信処理部が光スイッチ部よりも外側に設置されるため、光スイッチ部の内部経路についても伝送路の一部として見なすことができるため、切替制御のメカニズムを簡単化することができる。

１＋１切替による障害復旧例を説明する図である。 従来の１：１切替による障害復旧例を説明する図である。 従来の１：１切替による障害復旧例を説明する図である。 従来の１：２切替（予備パス数１、現用パス数２）による障害復旧例を説明する図である。 従来の１：２切替（予備パス数１、現用パス数２）による障害復旧例を説明する図である。 従来の１：１切替による障害復旧例を詳細に説明する図である。 電気スイッチによる電気切替システムの構成例を示す図である。 従来の１：１切替において光送受信器を削減した場合のシステム構成例を示す図である。 第１の実施の形態における障害復旧例を説明する図である。 第２の実施の形態における障害復旧例を説明する図である。 第３の実施の形態における障害復旧例を説明する図である。 第４の実施の形態における障害復旧例（定常状態）を説明する図である。 第４の実施の形態における障害復旧例（過渡状態）を説明する図である。

符号の説明

１，２，１００，２００，３００，４００ 光切替装置
１１，１２，１４，１５ インタフェースカード（ＩＦ−Ｈ）
１３，１６ インタフェースカード（ＩＦ−Ｌ）
１７，１１２ 送信側光スイッチ部
１８，１１５ 受信側光スイッチ部
２１，１１１，１１７，１３１，１３７ クライアント信号入力処理部
２２，１１３，１１８，１３３，１３８ 光信号送信処理部
２３，１１４，１１９，１３４，１３９ 光信号受信処理部
２４，１１６，１２０，１３６，１４０ クライアント信号出力処理部
３１，１２１，１４１ 光受信器
３２，１２２，１４２ 光送信器
１３２ 送信側電気スイッチ部
１３５ 受信側電気スイッチ部

Claims (6)

1. 通常時には、光スイッチ部の経路選択によって、高優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、高優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信と、低優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、低優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信を、冗長化された異なる経路を介して行うステップと、
   障害発生時には、光スイッチ部の経路選択によって、障害が発生していない経路を経由して高優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信し、障害が発生している経路を経由して低優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信することを試み、かつ障害が発生している経路の状態監視を低優先のクライアント信号を収容する光信号受信処理部にて行うステップと、
   を含むことを特徴とする光切替方法。
2. 前記光信号送信処理部が、収容するクライアント信号に、高優先のクライアント信号と低優先のクライアント信号とを識別可能な制御情報を含めて、対向する前記光信号受信処理部に送信するステップを含み、
   前記光信号受信処理部が、
   受信したクライアント信号から前記制御情報を読み出すステップと、
   読み出された前記制御情報がクライアント装置への出力ポートにおいてあらかじめ登録された識別情報との一致／不一致を比較するステップと、
   前記制御情報と前記識別情報が一致する場合はクライアント信号として適切な信号形式に変換してからクライアント装置に出力し、不一致の場合は受信したクライアント信号を破棄するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の光切替方法。
3. 前記光信号送信処理部が、収容するクライアント信号に、クライアント信号を受信した入力ポート、もしくはクライアント信号から読み出したユーザを識別可能な制御情報を更に含めて対向する前記光信号受信処理部に送信することを特徴とする請求項２に記載の光切替方法。
4. 送信側の光切替装置に、送信側光スイッチ部と、クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部と光信号送信処理部とを実装し前記送信側光スイッチ部のクライアント装置側に接続される複数のインタフェースカードとを備え、
   受信側の光切替装置に、受信側光スイッチ部と、クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部と光信号受信処理部とを実装し前記受信側光スイッチ部のクライアント装置側に接続される複数のインタフェースカードとを備え、
   通常時は、前記送信側光スイッチ部および受信側光スイッチ部の経路選択によって、高優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、高優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信と、低優先クライアント信号を受信するクライアント信号入力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号送信処理部と、低優先クライアント信号を送信するクライアント信号出力処理部が実装されるインタフェースカード内に実装される光信号受信処理部との間の切替制御情報の通信を、冗長化された異なる経路を介して行い、
   障害発生時には、光スイッチ部の経路選択によって、障害が発生していない経路を経由して高優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信し、障害が発生している経路を経由して低優先のクライアント信号および切替制御情報を前記光信号送信処理部と光信号受信処理部との間で通信することを試み、かつ障害が発生している経路の状態監視を低優先のクライアント信号を収容する光信号受信処理部にて行うことを特徴とする光切替システム。
5. 前記光信号送信処理部は、収容するクライアント信号に、高優先のクライアント信号と低優先のクライアント信号とを識別可能な制御情報を含めて、対向する前記光信号受信処理部に送信し、
   前記光信号受信処理部は、受信したクライアント信号から前記制御情報を読み出し、読み出された前記制御情報がクライアント装置への出力ポートにおいてあらかじめ登録された識別情報との一致／不一致を比較し、前記制御情報と前記識別情報が一致する場合はクライアント信号として適切な信号形式に変換してからクライアント装置に出力し、不一致の場合は受信したクライアント信号を破棄することを特徴とする請求項４に記載の光切替システム。
6. 前記光信号送信処理部は、収容するクライアント信号に、クライアント信号を受信した入力ポート、もしくはクライアント信号から読み出したユーザを識別可能な制御情報を更に含めて対向する前記光信号受信処理部に送信することを特徴とする請求項５に記載の光切替システム。

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