JP2010081223A - 光トランスポンダ装置、警報転送システム、警報転送方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光出力停止を伴わない警報転送機能を実現する。
【解決手段】Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入回路２７は、対向するトランスポンダ宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームを挿入する。セレクタ２８は、ライン側入力信号とＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭ信号とを切り替える機能を有し、ライン側入力信号異常時には、トリビュタリ側への出力信号を、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入回路２７からのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームに切り替える。Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ監視回路２６は、トリビュタリ入力信号を監視し、自装置宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームを受信した場合、ライン側出力にＩＴＵ−Ｔ．Ｇ６９１にて規定されるＡＭＳ（警報信号）を挿入する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光トランスポンダ装置、警報転送システム、警報転送方法、およびプログラムに関する。

光ネットワークにおいて、伝送路故障を通知するために、各種の手法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、これら特許文献１、２に開示されている技術は、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）システムにおいて、収容信号の完全トランスペアレントな長距離伝送を実現するため、ＩＰレイヤを終端しない光トランスポンダ装置への適用が難しい。

ＩＥＥＥ８０２．３ａｇでは、１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の物理層での障害通知方法として、ＬＦＳ（Link Fault Signaling）を規定しているが、完全トランスペアレントを実現し、ＭＡＣフレームを終端しない光トランスポンダ装置では、ＬＦＳを使用した警報転送を行うことは許されていない。したがって、従来のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を収容する光トランスポンダ装置では、他区間での伝送路故障を通知するために、トリビュタリの光出力を停止するリンクパススルー機能を用いて警報転送を実施している。また、光信号の伝送距離を伸張させる方法として、伝送路に光ファイバアンプを挿入し、減衰した光信号を増幅する方法が一般的に知られている。

図５は、一般的な光トランスポンダ装置を用いたＷＤＭシステムの構成を示すブロック図である。図５において、光トランスポンダ装置１、２は、リンクパススルーによる警報転送を行う。光ファイバアンプ３、４、５、６は、光トランスポンダ装置１、２間の光伝送路に挿入され、光信号を増幅する。

図６は、図５に示す光トランスポンダ装置による、ライン側の伝送路障害を検出した場合の各装置の信号状態を時系列にして示すシーケンス図である。図６において、光トランスポンダ装置１は、伝送路障害を検出すると、リンクパススルー機能により、装置内部処理時間後、光出力を停止する。光トランスポンダ装置１の光出力停止により、光ファイバアンプ３の出力レベルが緩やかに低下する。光ファイバアンプ３の信号出力レベルの低下が一定の閾値を超え、光ファイバアンプ４が信号断を検出すると、光ファイバアンプ４の光出力が低下し、光トランスポンダ装置２が回線異常を検出する。
特開２０００−１５１６０７号公報 特開２００２−３６８７１１号公報

このように、光ファイバアンプの特性として、入力信号のレベル低下が発生し、信号入力断を検出しても、光ファイバアンプの出力信号のレベルが低下するまでには、光ファイバアンプによる遅延時間に応じた時間を要することが知られている。したがって、光ファイバアンプが挿入された伝送路では、リンクパススルー機能による警報転送において、下流装置への警報転送時間は、光ファイバアンプの追従時間分の遅延を含むこととなり、伝送距離を伸ばすため、多段の光ファイバアンプを挿入した場合、遅延時間は追加した光ファイバアンプ分積み上がることとなる。ゆえに、経路冗長をとるネットワーク構成においては、警報転送の遅延時間が、そのままサービス断時間の増加につながり、光ファイバアンプを多段で接続した場合、さらに大きくなるという問題がある。

また、光ファイバアンプのもう一つの特徴として、信号入力回復時に、光サージを伴うことが挙げられる。警報転送要因を断続検出した場合、光トランスポンダ装置の光出力の停止・再開が断続発生することとなり、光ファイバアンプ、あるいは光トランスポンダ装置の受光素子にダメージを与える可能性がある。そこで、光出力の回復に保護時間を設け、光出力の停止・再開の断続発生を防ぐことも考えられるが、障害要因が回復した後も、光出力が再開されるまでに時間を要することとなり、障害回復時間に影響を与えるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、光出力停止を伴わない警報転送機能を実現することができる光トランスポンダ装置、警報転送システム、警報転送方法、およびプログラムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路で長距離光伝送を行うために、トリビュタリ側からの光信号を入力し、第１の信号処理を施してライン側に出力するとともに、ライン側からの光信号を入力し、第２の信号処理を施してトリビュタリ側に出力する光トランスポンダ装置であって、対向する光トランスポンダ装置宛の制御フレームを挿入する挿入回路と、前記ライン側から入力される光信号の正常時には、該光信号をそのままトリビュタリ側に出力する一方、前記ライン側から入力される光信号の異常時には、トリビュタリ側への出力信号を、前記挿入回路からの制御フレームに切り替えるセレクタとを備えることを特徴とする光トランスポンダ装置である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路に介挿された光トランスポンダ装置により伝送路障害が発生したことを通知する警報転送システムであって、伝送路障害を検出した光トランスポンダ装置が、トリビュタリ側の光トランスポンダ装置に対して、該光トランスポンダ装置宛の制御フレームを送出し、前記トリビュタリ側の光トランスポンダ装置が、自装置宛の制御フレームを受信すると、該自装置宛の制御フレームを終端し、ライン側の信号出力を警報信号に切り替え、前記ライン側から警報信号を受信した光トランスポンダ装置が、自装置のトリビュタリ側の光出力を停止し、対向する装置に対して伝送路障害が発生したことを通知することを特徴とする警報転送システムである。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路に介挿された光トランスポンダ装置により伝送路障害が発生したことを通知する警報転送方法であって、伝送路障害を検出した光トランスポンダ装置が、トリビュタリ側の光トランスポンダ装置に対して、該光トランスポンダ装置宛の制御フレームを送出するステップと、前記トリビュタリ側の光トランスポンダ装置が、自装置宛の制御フレームを受信すると、該自装置宛の制御フレームを終端し、ライン側の信号出力を警報信号に切り替えるステップと、前記ライン側から警報信号を受信した光トランスポンダ装置が、自装置のトリビュタリ側の光出力を停止し、対向する装置に対して伝送路障害が発生したことを通知するステップとを含むことを特徴とする警報転送方法である。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路に介挿され、伝送路障害を検出すると、伝送路障害が発生したことを通知する光トランスポンダ装置のコンピュータに、伝送路障害を検出した光トランスポンダ装置が、トリビュタリ側の光トランスポンダ装置に対して、該光トランスポンダ装置宛の制御フレームを送出するステップと、前記トリビュタリ側の光トランスポンダ装置が、自装置宛の制御フレームを受信すると、該自装置宛の制御フレームを終端し、ライン側の信号出力を警報信号に切り替えるステップと、ライン側から警報信号を受信した光トランスポンダ装置が、自装置のトリビュタリ側の光出力を停止し、対向する装置に対して伝送路障害が発生したことを通知するステップとを実行させることを特徴とするプログラムである。

この発明によれば、レイヤ１の光トランスポンダの警報転送にレイヤ２の制御フレームを利用することにより、光出力停止を伴わずに、警報転送を実現することができるという利点が得られる。また、警報転送用の制御フレームは、回線障害時のみ回線に挿入されるため、通常運用時は収容信号の完全トランスペアレント伝送を実現することができるという利点が得られる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

Ａ．実施形態
図１は、本発明の実施形態による光トランスポンダ装置を用いた光伝送路の構成例を示すブロック図である。図において、１０、１３は、一般的なＬ１（レイヤ１）の警報転送を行う光トランスポンダ装置である。１１、１２は、本発明による光トランスポンダ装置である。

本発明は、（１）波長分割多重伝送システムに用いられるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を収容する光トランスポンダ装置において、（２）Ｌ１装置である光トランスポンダ装置１０、１１にＭＡＣアドレスを付与し、ＩＥＥＥ８０２．１ａｇおよびＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭにより、光出力断を伴わない警報転送機能を実現することを特徴としている。

図２は、本実施形態による光トランスポンダ装置１１、１２の構成を示すブロック図である。図２において、制御部２０は、トランスポンダ装置全体の警報検出状態の監視ならびに警報転送制御を実施する。また、制御部２０は、内部に不揮発性メモリを具備し、ＭＡＣアドレスを格納する。ＸＦＰ（10 Gigabit Small Form-factor Pluggable Transceiver）２１は、トリビュタリインタフェースとして１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を収容する。ＳＥＲＤＥＳ（Serializer/Deserializer）２２は、ＸＦＰ２１からの１０Ｇシリアル信号をパラレル信号に変換し、また、ライン側方向から入力される１０Ｇパラレル信号をシリアル変換し、ＸＦＰ２１に送出する。

ＦＥＣ処理部２３は、ＦＥＣ（Forward Error Correction）符号化・複合化機能を具備し、トリビュタリ側から入力された１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号をＦＥＣ符号化し、ライン側に送出し、また、ライン側から入力されたＦＥＣ符号信号を復号し、復号された１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号をトリビュタリ側に送出する。Ｅ／Ｏ部２４は、ＦＥＣ処理部２３より入力される電気信号を電気−光変換し、光信号として出力する。Ｏ／Ｅ部２５は、外部から入力された光信号を光−電気変換し、ＦＥＣ処理部２３に送出する。なお、Ｅ／Ｏ部２４およびＯ／Ｅ部２５は、信号増幅のための光ファイバアンプである。

Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ監視回路２６は、トリビュタリ入力信号を監視し、自装置宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームを受信した場合、ライン側出力にＩＴＵ−Ｔ．Ｇ６９１にて規定されるＡＭＳ（Alternate Maintenance Signal：警報信号）を挿入する（自装置宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームは装置下流に送出しない）。Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入回路２７は、対向するトランスポンダ宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームを挿入する機能を有する。対向するトランスポンダのＭＡＣアドレスは、事前に光トランスポンダ装置１１、１２に登録しておくか、主信号のオーバヘッドの未使用領域を利用して通知させる。なお、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ監視回路２６およびＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入回路２７は、ルーターやブリッジ等の一般的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）装置である。セレクタ２８は、ライン側入力信号とＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭ信号とを切り替える機能を有し、ライン側入力信号異常時には、トリビュタリ側への出力信号を、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入回路２７からのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭ信号に切り替える。

このように、本実施形態では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭ機能による警報転送を実装しているので、通常運用時には、完全トランスペアレントを実現し、回線故障時には、リンクパススルー（トリビュタリ出力の光出力断）を使用することなく迅速に警報転送を行うことができる。

次に、図３は、本実施形態による光伝送路において、光トランスポンダ装置１２のライン側入力で伝送路障害を検出した場合の動作を説明する概念図である。図３において、光トランスポンダ装置１２は、伝送路障害を検出すると、トリビュタリ側から光トランスポンダ装置１１に対して、光トランスポンダ装置１１宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームを送出する。光トランスポンダ装置１１は、トリビュタリ入力より自装置宛のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＯＡＭフレームを受信すると、自装置宛のＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを終端し、ライン側信号出力をＡＭＳに切り替える。ライン側入力よりＡＭＳを受信した光トランスポンダ装置１０は、自装置のトリビュタリの光出力を停止し、対向するＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）装置１６に対して伝送路障害が発生したことを通知する。

上述した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）光出力を停止することなく警報転送を行うため、光ファイバアンプを含む伝送路においても、迅速な警報転送を実現することができる。
（２）光出力を停止することなく警報転送を行うため、光ファイバアンプを含む伝送路においても、光サージよる受光素子の破壊を防ぐことができる。
（３）警報転送用Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームの挿入条件は、回線故障時のみのため、通常運用時には、収容回線の完全トランスペアレント伝送を実現できる。

Ｂ．他の実施形態
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図４は、本発明の他の実施形態として、複数のトリビュタリ信号を多重収容する光トランスポンダ装置の構成例を示すブロック図である。なお、図４には、１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号４チャネルを非同期多重する光トランスポンダ装置の構成例を示している。

図４において、制御部３０は、光トランスポンダ装置全体の警報検出状態の監視ならびに警報転送制御を実施する。また、制御部３０は、内部に不揮発性メモリを具備し、装置固有のＭＡＣアドレスを格納する。ＸＦＰ３１、３２、３３、３４は、トリビュタリインタフェースとして１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を収容する。ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ３５は、トリビュタリインタフェースから入力される１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号４チャネルを非同期多重、またライン側より入力される非同期の１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を４多重した信号を分離する機能を具備する。

ＦＥＣ処理部３６は、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）符号化・複合化機能を具備し、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ部３５にて非同期多重された信号をＦＥＣ符号化し、ライン側に送出し、また、ライン側から入力されたＦＥＣ符号信号を復号し、復号された多重信号をＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ部３５に送出する。Ｅ／Ｏ部３７は、ＦＥＣ処理部３６より入力される電気信号を電気−光変換し、光信号として出力する。Ｏ／Ｅ部３８は、外部から入力された光信号を光−電気変換し、ＦＥＣ処理部３６に送出する。

セレクタ３９、４０、４１、４２は、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ３５からのライン側入力信号とＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ送出回路４３、４４、４５、４６からのＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ信号とを切り替える機能を有し、ライン側入力信号異常時には、トリビュタリへの出力信号をＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ信号に切り替える。Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ信号の切り替えは、トリビュタリポート単位に実施する。

Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ送出回路４３、４４、４５、４６は、対向するトランスポンダ宛のＥｔｈｅｒ−ＯＡＭフレームを挿入する機能を有する。対向するトランスポンダのＭＡＣアドレスは、トリビュタリポート単位に事前に登録しておく。ＳＥＲＤＥＳ４７、４８、４９、５０は、各々、ＸＦＰ３１、３２、３３、３４からの１０Ｇシリアル信号をパラレル信号に変換するとともに、ライン側方向から入力される１０Ｇパラレル信号をシリアル変換し、ＸＦＰ３１、３２、３３、３４に送出する。Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入部５１、５２、５３、５４は、トリビュタリ入力信号を監視し、自装置宛のＥｔｈｅｒ−ＯＡＭ信号を受信した場合、ライン側出力にＡＭＳ信号を挿入する。

なお、上述した他の実施形態による光トランスポンダ装置の動作は、各チャネルにおいて、図２に示す光トランスポンダ装置と同様の動作を行うので説明を省略する。

本発明の実施形態による光トランスポンダ装置を用いた光伝送路の構成例を示すブロック図である。 本実施形態による光トランスポンダ装置１１、１２の構成を示すブロック図である。 本実施形態による光伝送路において、光トランスポンダ装置１２のライン側入力で伝送路障害を検出した場合の動作を説明する概念図である。 本発明の他の実施形態として、複数のトリビュタリ信号を多重収容する光トランスポンダ装置の構成例を示すブロック図である。 従来の光トランスポンダ装置を用いたＷＤＭシステムの構成を示すブロック図である。 図５に示す光トランスポンダ装置による、ライン側の伝送路障害を検出した場合の各装置の信号状態を時系列にして示すシーケンス図である。

符号の説明

１０、１３ 光トランスポンダ装置
１１、１２ 光トランスポンダ装置
１６、１７ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）装置
２０ 制御部
２１ ＸＦＰ
２２ ＳＥＲＤＥＳ
２３ ＦＥＣ処理部
２４ Ｅ／Ｏ部
２５ Ｏ／Ｅ部
２６ Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ監視回路
２７ Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入回路
２８ セレクタ
３０ 制御部
３１、３２、３３、３４ ＸＦＰ
３５ ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ
３６ ＦＥＣ処理部
３７ Ｅ／Ｏ部
３８ Ｏ／Ｅ部
３９、４０、４１、４２ セレクタ
４３、４４、４５、４６ Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ送出回路
４７、４８、４９、５０ ＳＥＲＤＥＳ
５１、５２、５３、５４ Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ挿入部

Claims (9)

1. 複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路で長距離光伝送を行うために、トリビュタリ側からの光信号を入力し、第１の信号処理を施してライン側に出力するとともに、ライン側からの光信号を入力し、第２の信号処理を施してトリビュタリ側に出力する光トランスポンダ装置であって、
   対向する光トランスポンダ装置宛の制御フレームを挿入する挿入回路と、
   前記ライン側から入力される光信号の正常時には、該光信号をそのままトリビュタリ側に出力する一方、前記ライン側から入力される光信号の異常時には、トリビュタリ側への出力信号を、前記挿入回路からの制御フレームに切り替えるセレクタと
   を備えることを特徴とする光トランスポンダ装置。
2. 前記トリビュタリ側から入力される光信号を監視し、自装置宛の制御フレームを受信した場合、前記ライン側に警報信号を出力する監視回路を更に備えることを特徴とする請求項１記載の光トランスポンダ装置。
3. 前記警報信号は、レイヤ１の信号であり、前記制御フレームは、レイヤ２のフレームであることを特徴とする請求項２記載の光トランスポンダ装置。
4. 前記挿入回路、前記セレクタ、および前記監視回路は、多重収容される複数のトリビュタリ信号毎に設けられていることを特徴とする請求項２記載の光トランスポンダ装置。
5. 複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路に介挿された光トランスポンダ装置により伝送路障害が発生したことを通知する警報転送システムであって、
   伝送路障害を検出した光トランスポンダ装置が、トリビュタリ側の光トランスポンダ装置に対して、該光トランスポンダ装置宛の制御フレームを送出し、
   前記トリビュタリ側の光トランスポンダ装置が、自装置宛の制御フレームを受信すると、該自装置宛の制御フレームを終端し、ライン側の信号出力を警報信号に切り替え、
   前記ライン側から警報信号を受信した光トランスポンダ装置が、自装置のトリビュタリ側の光出力を停止し、対向する装置に対して伝送路障害が発生したことを通知することを特徴とする警報転送システム。
6. 前記警報信号は、レイヤ１の信号であり、前記制御フレームは、レイヤ２のフレームであることを特徴とする請求項５記載の警報転送方法。
7. 複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路に介挿された光トランスポンダ装置により伝送路障害が発生したことを通知する警報転送方法であって、
   伝送路障害を検出した光トランスポンダ装置が、トリビュタリ側の光トランスポンダ装置に対して、該光トランスポンダ装置宛の制御フレームを送出するステップと、
   前記トリビュタリ側の光トランスポンダ装置が、自装置宛の制御フレームを受信すると、該自装置宛の制御フレームを終端し、ライン側の信号出力を警報信号に切り替えるステップと、
   前記ライン側から警報信号を受信した光トランスポンダ装置が、自装置のトリビュタリ側の光出力を停止し、対向する装置に対して伝送路障害が発生したことを通知するステップと
   を含むことを特徴とする警報転送方法。
8. 前記警報信号は、レイヤ１の信号であり、前記制御フレームは、レイヤ２のフレームであることを特徴とする請求項７記載の警報転送方法。
9. 複数の光ファイバアンプが挿入された光伝送路に介挿され、伝送路障害を検出すると、伝送路障害が発生したことを通知する光トランスポンダ装置のコンピュータに、
   伝送路障害を検出した光トランスポンダ装置が、トリビュタリ側の光トランスポンダ装置に対して、該光トランスポンダ装置宛の制御フレームを送出するステップと、
   前記トリビュタリ側の光トランスポンダ装置が、自装置宛の制御フレームを受信すると、該自装置宛の制御フレームを終端し、ライン側の信号出力を警報信号に切り替えるステップと、
   ライン側から警報信号を受信した光トランスポンダ装置が、自装置のトリビュタリ側の光出力を停止し、対向する装置に対して伝送路障害が発生したことを通知するステップと
   を実行させることを特徴とするプログラム。

Images