JP2010502041A - ネットワーク防護スイッチ機構およびネットワーク防護方法 - Google Patents

Abstract

ネットワーク防護スイッチ機構は、、複数のノードに配置された複数の光スイッチと、前記スイッチ間の複数の光通信パスと、障害確認を表す検出結果を発する、少なくとも２つのスイッチの一部として配置されたスイッチ・ベースド障害検出器と、前記少なくとも２つのスイッチの一部として配置されたスイッチ・ベースド制御器と、前記障害検出器から制御器への検出結果の伝送を促進する、障害検出器と制御器の間の内部スイッチ伝達手段とから構成され、前記制御器は前記検出結果の受領に応答して代わりの光通信パスに直接切り替えさせ、それにより自律のスイッチ・ベースド防護が、内部スイッチ制御通信にも高位のネットワーク制御通信にも依存することなしに達成される。
【選択図】 図１

Description

本発明はネットワーク防護スイッチ機構およびネットワーク防護の方法に関する。

回線切断、機器の障害および劣化は非常に多くの途絶および供給停止を引き起こしている。一般事業者および消費者はネットワークの機能停止にますます耐えられなくなるので、通信事業者にとって不通時間が収益損失およびイメージ低下により非常に高価なものとなる。そのため、通信事業者は、このような回線障害に対してネットワークを防護するためのよりよい方法を継続的に模索し、防護帯域幅のより有効な使用によってコストをより低減している。

従来の防護スイッチ機構は、通常、複合フレーム付加チャネルまたはパケット通信を使用することによってネットワークのノード間に高位の通信またはシグナリングを引き起こしている。

多くの最悪な場合、回線切断に対して自動的に防護されるネットワークを設計することは困難であり、高価である。そのため、多くのネットワーク防護スキームは信号線障害に対して典型的に自動的な防護を提供するだけである。このことの背景的理由は、信号障害後に修復クルーがただちに急派されそしておそらく別の障害が生じる前に問題を固定するであろうということである。すべての伝送線およびネットワーク有効予測の多くは、第１の障害が修復される前の第２の障害の発生確率に立脚している。

地震やハリケーンのような大きな災害はしばしばネットワークに多くの回線切断を発生させる。各事故に対してシステムが防護できない間、自動的に再構築できそして複数の回線故障から回復できるネットワークを有することは、すべての有効性を大きく改善する。

第１の総括的な独立の観点において、本発明は、
複数のノードに配置された複数の光スイッチと、
前記スイッチ間の複数の光通信パスと、
障害確認を表わす検出結果を発生する少なくとも２つのスイッチの一部として配置されたスイッチ・ベースド障害検出器と、
前記少なくとも２つのスイッチの一部として配置されたスイッチ・ベースド制御器と、
前記障害検出器から前記制御器への検出結果の伝達を容易にする、前記障害検出器と前記制御器の間の内部スイッチ伝達手段とから構成され、
前記制御器は前記検出結果の受領に基づいて代わりの光通信パスに直接切り替えさせ、それにより自律のスイッチ・ベースド防護が、内部スイッチ制御通信にも高位のネットワーク制御通信にも依存することなしに達成される、ネットワーク防護スイッチ機構を提供する。

これは、送信端と受信端の両者で、回線障害の検出および切り替え用ハードウエアの制御を仲介なしに行えるので、特に有効である。この機構はまた、送信および受信ネットワーク・ノード間のノード・ホップの数から独立して操作され得る。

副次的な観点では、本機構は、ノード間の通信または高位のネットワーク制御レイヤからの仲介を必要とすることなく多数の防護パスを共有するように構成される。

別の副次的な観点では、この機構は、国際公開公報ＷＯ０２４６８２５、ＷＯ０１５０１７６およびＷＯ２００４１１３９８０のいずれかに記載された種類のスイッチで作動する。

別の観点では、本発明は、
（ａ）多数の光ガイドを統合する第２の組の光コンポーネントから離間された多数の光ガイドを統合する第１の組の光コンポーネントと、
（ｂ）各光ガイドに対応する視準手段と、
（ｃ）作動されたときに曲がりそして前記視準手段を個別に移動するために該視準手段に作動可能に結合される作動手段と、
（ｄ）第１の組の選定されたガイドから光放射が伝達されそして第２の組の選定されたガイドによって受信されるように前記作動手段を制御するための手段と、第１の総括的な独立の観点による機構とから構成される光ファイバ切り替えアセンブリを提供する。

この構成は、ネットワーク障害処理の迅速性を相乗的に改善するので特に有効である。それは、障害修復を完全に局部的に、すなわち、ノード間の通信または高位のネットワーク制御レイヤの仲裁を要求することなしに処理できる。

別の副次的な観点では、本機構は、ネットワークの書くノードの切り替え用ハードウエア内で完全に局部的に制御を実行することができる。

別の副次的な観点では、ネットワークの第１のスイッチから第２のスイッチへ物理レイヤ信号を送ることなしに送信および受信ネットワーク・ノードの切り替え用ハードウエアによって障害が個別に検出される。

本発明の第１の総括的な独立の観点による別の副次的な観点では、前記制御器は、代わりの光通信パスとして作動可能なパスを識別するように構成され、そして該制御器は前記障害結果の受領に応答して、識別された作動可能なパスへの切り替えを直接指示するように構成される。

この構成は、回線障害が生じる前に予め選定されるような余分な防護パスを保有しなければならないことを無効にするので、特に有効である。

別の副次的な観点では、本機構はさらに、複数の防護パスと、少なくとも１つの防護パスに対応する少なくとも１つの別の障害検出器とをさらに備え、前記制御器は前記少なくとも１つの障害検出器からの障害結果の受領に応答して別の防護パスへの切り替えを直接指示するように構成される。

この構成は、防護パスが用意された後も監視されそして引き続き防護パスに回線障害が生じたとしても通行がパスのプールの別の防護パスに自動的に切り替えられるため、複数のネットワーク障害に対する防護を容易にするので、特に有効である。それ故、このことはネットワーク全体の信頼性および有効性をさらに増大する。

別の副次的な観点では、前記制御器は、予め決められた順序で別の防護パスに切り替えるように構成される。

別の副次的な観点では、前記障害検出器は、光通信パスを介して結合された光スイッチで光信号の光パワーを検出する。

別の副次的な観点では、前記機構は、回線切断および故障によって生じる特徴的な反射により障害を検出する送信ノードの検出器を組み込んでいる。

別の副次的な観点では、前記機構は、信号ロスの特徴により障害を検出する受信ノードの検出器を組み込んでいる。

別の副次的な観点では、前記機構は、予め決められた階層に基づいて各ノード・パス以外の次の利用可能な回線パスを選定するように構成される。

別の副次的な観点では、前記機構は、高位のネットワーク制御プランに切り替える防護段階に関係する情報を中継するための手段により構成される。

別の副次的な観点では、前記機構は、高位のネットワーク制御レイヤから防護スイッチ基準をダウンロードするための手段により構成される。

第２の総括的な独立の観点において、本発明は、
光通信パスを介して結合された少なくとも２つの光スイッチで光信号中の障害を検出する工程と、
障害確認を表す検出結果を発する工程と、
前記検出結果を前記スイッチ内でそれぞれのスイッチ・ベースド制御器へ内部伝達する工程と、
前記検出結果の受領に基づいて代わりの光通信パスに直接切り替えさせる工程とにより構成され、それにより自律のスイッチ・ベースド防護が、内部スイッチ制御通信にも高位のネットワーク制御通信にも依存することなしに達成される、ネットワーク防護方法を提供する。

本発明の第２の総括的な独立の観点による副次的な観点では、この方法は、代わりの光通信パスとして作動可能なパスを識別する工程をさらに含み、前記障害結果の受領に応答して、識別された作動可能なパスに切り替えることを前記制御器に直接指示させる。

別の副次的な観点では、この方法は、少なくとも１つの防護パスの障害を検出しそして前記検出からの障害結果の受領に応答して別の防護パスへの切り替えを直接指示する工程をさらに含む。

別の副次的な観点では、前記検出は、光通信パスを介して結合された光スイッチで光信号の光パワーを検出することである。

本発明の実施形態は、光ラインにおいて障害を局部的に検出できる光パワー検出器を備えた知的光スイッチを有することにより障害検出およびネットワーク防護スイッチの速度を増す。切り替え制御器は、スイッチからスイッチ物理レイヤ光通信への結果である切り替えなしに、そして従来のシステムで要求されるような複雑なオーバーヘッド・フレーミングなしに作動する。実施形態はまた、作業ラインが防護パスのプールを共有できることにより回線利用率を改善できる。

「共有プール」の概念は、光パワー検出器のような検出器を介して準備された後の作業パスと同じ方法で防護パスを単に監視することにより複数の回線故障に対してネットワークを防護するという困難な仕事を拡大できる。このことは、共有プールの資源を維持することによりトラフィック−搬送防護パスが防護できる。ネットワークが用意された防護パスか通常の作業ラインかのいずれかに第２の回線故障に遭遇したとき、トラフィックはプールから別の防護パスに自動的に切り替えられる。「共有プール」の概念はまた、複数の回線障害に対する防護を用意することによりネットワークの有効性を増強できる。

ネットワークが耐えられる障害の数は予備の回線プールのサイズにより決定される。

本発明の実施形態は、ＳＯＮＥＴ（同期光ネットワーク）および／またはＳＤＨ（同期ディジタルハイアラーキ）のような伝統的なシステムにおける防護スイッチ方法と置き換えまたは補足するように使用できる。このようなシステムへの本機構の組み込みはシステムの主要な修正を必要とせず、その適応性によってそのシステムを著しく有利にする。

実施時、実施形態は、回線障害を処理するための増強として現存のシステムに組み込むことができる。例えば、光スイッチは標準的な通信チャネルを介して高位のネットワーク制御プレーンと接する。

回線故障の場合、スイッチは予め定義された規則に従って自動的に障害を迂回して再構築し、次いで上流側インターフェースを介して高位の制御プレーンに通報する。それとは逆に、高位の制御プレーンはスイッチを、回線障害のない状態に再構築するか、または保守作業のために自動的な防護スイッチフィーチャーを停止するように命令することができる。本発明の実施形態では、高位のネットワーク制御レイヤからの介入の必要性も内部スイッチ制御通信の必要性もなしに、作業トラフィック線が幾つかの防護パスを効率よく共有することができる。

本発明の実施形態では、高位のネットワーク制御プレーン、複雑な信号またはいかなる内部制御通信も必要とせずに、検出される光パワーに減衰、光パワー損失または反射を表すパワー・レベルのような変化を生じるネットワーク障害に対して防護するために光検出器を有する２つの光スイッチを通信パスの端部に備えている。

図１は、局部的な回線障害の検出と切り替え制御とを組み合わされて使用するネットワーク光ファイバ防護スイッチ機構を示す。スイッチ・ノード１が送信装置（ＴＸ）に組み合わされる一方、スイッチ・ノード４が受信装置（ＲＸ）に組み合わされる。ノード１のスイッチには、少なくとも１つの光パワー検出器が、作業パスに対応する出力ポートに配置される。検出器は、ノード１のスイッチとノード４のスイッチの間の作業パスにおける回線の切断のような回線障害によって生じる反射に対応するパワーを検出するように構成される。ノード４のスイッチは、作業パスに対応するスイッチの入力ポートに少なくとも１つの光パワー検出器を組み合わされる。この光パワー検出器は、作業パスの切断による作業パスにおけるパワーの損失を検出するように構成される。それぞれのスイッチ・ノードとそれに対応するそれぞれの知的スイッチ制御器との間に通信ラインが設けられる。

知的スイッチ制御器は、ノード１のスイッチの出力ポートにおける反射の検出に応答して、ノード１、２、３および４のスイッチにより共有される共有防護パス１のような利用可能な防護パスに切り替えさせる。実質的に同時に、ノード４のスイッチの入力ポートにおける光検出器はスイッチ・ノード４の知的スイッチ制御器にパワー損失信号を送信して、防護パス１のような利用可能な防護パスに切り替えさせる。防護パス１は、スイッチ４に到達する前にスイッチ・ノード２およびスイッチ・ノード３を通過する。

局部的な切り替え用ハードウエアは、スイッチに接続された全てのパスのために作業および防護の両方の回線へノード接続を制御し、この切り替え用ハードウエアは、利用可能なパスのプールにおける複数の予め設定された防護パスから選択できる。特別な作業回線障害のために用いられる精密な防護回線を予め設定しておく必要はない。換言すると、利用可能な防護パスのいずれであってもプールに用意され得る。

いかにして次の利用可能な防護パスを選定するのかの方法は、多様な方法で決定できる。例えば、一つの単純な方法は、防護パスを予め用意し、次いで予め決定された順序でネットワーク障害を軽減するように割り当てることである。これは、複数の作業パスが共通の防護回線およびパスのプールを付加的に共有するように接続できる。

この方法は、防護パスが用意された後もまた監視できそして引き続いて防護パスに回線障害が生じても通行がプールの別の防護パスに自動的に切り替えられるので、複数のネットワーク障害に対する困難な防護の仕事に適用できる。この特色はネットワーク全体の信頼性および有効性を非常に高めることができる。

この方法は、単独また複数の回線障害に基づく対の回線の切り替えまたは回線のグループ化に拡大できる。

図１の概要は、ノード１のスイッチとノード４のスイッチの間の作業パスに回線障害が生じたときの障害検出および防護切り替え段階である。

Ａ）ノード１のスイッチについて：
・送信装置（ＴＸ）から送信された信号が作業パスの切断で反射されると、
・作業パスに対応する出力ポートのノード１のスイッチにおいて、反射に典型的に伴うパ ワー・レベルを検出することにより障害が検出され、
・検出器からノード１のスイッチの知的スイッチ制御器に障害信号を通信し、
・知的スイッチ制御器がノード１のスイッチの入力ポートを、利用可能な共有防護パスに 対応する代わりの出力ポートに切り替え、そして
・制御器が高位のネットワーク制御プレーンに現状の変更を報告する。

Ｂ）ノード４のスイッチについて：
・送信装置（ＴＸ）から送信された信号がノード４のスイッチの入力ポート（作業パスに 対応する）に到達し損なうと、
・対応する入力ポートのノード４のスイッチでパワーの損失が検出され、
・検出器からノード４のスイッチの知的スイッチ制御器に障害信号を通信し、
・知的スイッチ制御器がノード４のスイッチの出力ポートを、利用可能な防護パスに対応 する入力ポートに切り替え、
・ノード１のスイッチおよびノード４のスイッチが切り替えを完了するまで制御器が予め 設定された時間待機し、そして
・制御器が高位のネットワーク制御プレーンに現状の変更を報告する。

ノード１のスイッチおよびノード４のスイッチの知的な制御器は、作業パスから、共通パスが防護パスとして利用できることを検査された共有の防護パス１への切り替えをそれぞれ統合する。この構成は、続いて局部的な修正作業が行われる各スイッチにおける障害の局部的検出を可能にする。スイッチは障害を検出して防護のための切り替えを開始するように個別に作動する。知的スイッチ制御器は内部スイッチ制御通信なしに切り替えを直接開始する。切り替えのための予め定義された規則および外部の高位のネットワーク・コンポーネントに伝達するための通信インターフェースを採用して取り付けてもよい。

本発明の実施例は、局部的切り替え制御が複数の作業パスを防護パスのプールと共有できるので、防護回線パスの効率的な利用を可能にする。各作業パスのための正確な防護パスは回線障害が生じる前に定義する必要はない。光スイッチはいつでも防護パスが使用することを認識しているので、次の利用可能な防護パスを簡単に選択し、次いで高位のネットワーク制御レイヤにネットワーク再構成状態を報告する。これらの高位のレイヤは最新の防護スイッチ基準をいつでもダウンロードできる。

次の利用可能な防護パスをいかにして選定するかの模範的方法は種々の方法によって決定できる。例えば、一つの単純な方法は、隠された回線防護パスを予め用意し、そして障害を軽減するのに割り当てられる順番を予め設定することである。この案は、スイッチに接続された複数の作業パスが防護回線およびパスの共通のプールを有効に共有することができる。

この適用形態のための２つの望ましいスイッチ特性は低損失および高速な切り替え時間である。低損失は伝送線損失収支における影響を最小限にとどめ、高速な切り替え時間は高位の制御プレーン・レイヤが介入する前に切り替えが完成されることを確実にする。ポラティス・リミテッド社または歩ラティ巣・フォトニクス・インコーポレーテッド社により提供される種類のスイッチと、ここで述べる防護機構を用いるとき、共活動の効果が達成される。

防護スイッチは、ノード・ホップの中間スイッチの数に影響されない。多くの光スイッチがパスに備えられる場合、パスの終端のスイッチのみが防護スイッチを実行する必要がある。

図２において、２つの光スイッチＡおよびＢが示されており、各スイッチはポートと光検出器とスイッチ・マトリックスと知的光スイッチ制御器とを備える。ポートはスイッチとの回線接続点を画定する。光検出器は矢印の方向への光パワーを検出する指向性を有する。検出器を設けられたポート１で西側送信装置（Ｔｘ）が信号を光スイッチＡに入力する。この信号は検出器をまた備えたポート２で受信される。光ファイバ主伝送パスはスイッチＡのポート２とスイッチＢのポート４の間に東向きに延びる。スイッチＢもまた検出器を備えた入力ポート４および東側受信装置（Ｒｘ）に通じるパスの検出器を備えた出力ポート３と組み合わされる。光スイッチＡおよび光スイッチＢの両者は、適切な通信回線を介して検出器と、そして高位のネットワーク制御プレーンと接続された知的スイッチ制御器と組み合わされる。東向きの主伝送パスに障害が発生したとき、以下に述べる障害検出および防護切り替え工程が実行される。

Ａ）スイッチＡについて：
・西側送信装置（Ｔｘ）から送信された信号が光ファイバ主伝送パスの断線で反射される と、
・光ファイバ主伝送パスに対応する出力ポート２では、ポート２の検出器によって典型的 に反射を想起するパワー・レベルを検出することにより障害が検出され、
・検出器からスイッチの知的スイッチ制御器へ障害信号を内部通信し、
・知的スイッチ制御器が入力ポート１を、利用可能な光ファイバ防護パスに対応する代わ りの出力ポート５に切り替え、そして
・制御器が高位のネットワーク制御プレーンに現状の変更を報告する。

Ｂ）スイッチＢについて：
・西側送信装置（Ｔｘ）から送信された信号が入力ポート４（伝送パスに対応する）に到 達しないと、
・ポート４の検出器によってパワーの損失が検出され、
・検出器からスイッチの知的スイッチ制御器に障害信号が通信され、
・知的スイッチ制御器がスイッチの出力ポート３を、利用可能な防護パスに対応する入力 ポート６に切り替え、
・スイッチＡおよびスイッチＢの切り替えを完了させるために、制御器が予め設定された 時間待機し、そして
・制御器が高位のネットワーク制御プレーンに現状の変更を報告する。

検出器がポート５（スイッチＡ）に配置され、光防護パスの切断により生じるいかなる反射も検出する。防護パスの切断によるパワーの損失を検出するために、別の検出器がまたポート６（スイッチＢ）に設けられる。

この実施例において、光スイッチＡは、ポート１に配置された別の光パワー検出器を備えており、送信装置からのいかなるパワーの損失も検出する。このパワー検出器は任意である。なぜなら、切り替え操作は、光スイッチＡのポート２のパワー検出器のみと、光スイッチＢのポート４に配置されたパワー検出器のみとを含むことによって制御され得るからである。

別の任意のパワー検出器がスイッチＢのポート３配置され、ポート３と東側受信装置の間における障害からの反射を検出する。

スイッチ・マトリックスは完全に無閉塞スイッチ・マトリックスである。ＮｘＮ対称またはＮｘＭ非対称スイッチ・マトリックスが使用できる。知的スイッチ制御器はスイッチ内の光パワーの読み取り、切り替え機能、予め設定された切り替えのための規則および外部の高位のネットワーク・コンポーネントと通信するための通信インターフェイスを調整する。予め定められた防護パスが通信インターフェイスを介していつでもダウンロードまたは変更でき、そしてスイッチはすべての防護構成変化、切り替え設定および診断を同一チャネルを介して報告できる。スイッチは手動または自動でネットワーク障害に応答するように構成できる。知的スイッチ制御器は、光パワーの損失を識別しそしてそれぞれのスイッチ・マトリックスが光信号を作業パスから防護パスに切り替えさせる間、各スイッチにおいて自律して作動する。

障害を検出するのに使用できる基準は数多くある。一つの基準は、予め決定されたパワーレベルが選定されそしてパワーの低下が予め決定されたレベル以下となったときに障害発生が宣告される、絶対的な参照レベルであることができる。別の基準は、予め決定されたパワー低下が選択されそして予め決定された量のパワー低下があったときに障害発生が宣告される、相対的な参照レベルであることができる。パワー閾値のレベルまたは変更が予め決定された時間を超過するまたは光パワーの時間超過を比較するまで障害発生の宣告を遅らせるような、その他の多くの技術が使用できる。

防護スイッチの保全は、両スイッチＡおよびＢのポート６およびポート５でパワーを監視することによりチェックできる。スイッチＡおよびスイッチＢの両者は、両スイッチが防護スイッチを完成するまで、予め決定された時間待機する。スイッチＢの防護入力ポート６にパワーが検出されない場合、或いは所定時間経過後にスイッチＡのポート５で反射が検出された場合、防護スイッチは不完全なものであり、そして各スイッチはそのスイッチに防護スイッチ・エラーのフラグを立てる。防護スイッチの事象および状態は通信チャネルを介して高位のネットワーク・レイヤに送ることができる。

スイッチはまた、予めプログラムされた防護スイッチエラー時の動作リストを有することもできる。最終的に、防護スイッチＡおよびＢの知的スイッチ制御器は、そのとき、その結果を高位のネットワーク制御プレーンに報告する。スイッチは、ネットワーク接続の状態の変化を含み、光パワーは防護スイッチ・エラー・フラグ、その他のスイッチ状態フラグおよびその他すべての適切な情報を読む。

スイッチＡはまた送信装置（ＴＸ）のパワーを監視する入力パワー検出器を有するので、スイッチは、ローカル（Ｔｘ）レーザが故障していることを決定して高位のネットワーク制御プレーンに通報でき、そして適切な機器の修復または高位のネットワーク防護スイッチを行うことができる。この実施例において、送信装置（ＴＸ）のソース・レーザが故障したとき、スイッチＡ、ポート１の入力パワー検出器が検出できる。光スイッチはまた、送信装置（ＴＸ）の故障が識別されたとき、予備の送信装置に自動的に切り替えるようにプログラムすることもできる。また、そのスイッチは構成変更を高位のネットワーク制御レイヤに通報する。

この機構は、仲介スイッチ通信または高位のネットワーク制御通信を必要とせずに回線障害の検出および防護スイッチ制御が各ノードの切り替えようハードウエア内で局部的に行われるので高速である。

図３は、各スイッチ・ポート毎に２つのパワー検出器を有するスイッチを用いたネットワーク防護機構を示す。

西側送信装置は光スイッチＡのポート１へ光信号を送信する。２つの光パワー検出器ＡおよびＢはポート１に直接対向して設けられる。光ファイバ主パスポート１は、２つの光検出器ＡおよびＢをまた有するポート２と通信する。光ファイバ主通信パスはスイッチＡのポート２とスイッチＢのポート２の間に延びる。スイッチＢのポート２は２つの光検出器ＡおよびＢを組み込む。光スイッチＢのポート２は、２つの光パワー検出器ＡおよびＢが配置されるスイッチＢのポート１とその主要な構成において通信する。検出器の対は東向きの方向の検出器および西向きの方向の検出器を組み込む。

障害の検出に応答して、光スイッチはそれぞれ、ポート２の代わりにポート３に通信を迂回させる。各スイッチのポート３は光ファイバ防護パスを介して通信する。

東向きの通信パスに設備障害が発生したときの第１使用モードにおいて、反射はスイッチＡにおけるポート２の検出器Ｂによって検出される一方、パワーの損失はスイッチＢのポート２で検出器Ａによって検出される。

通信線がポート２の検出器ＢとスイッチＡの知的スイッチ検出器の間に設けられ、スイッチＡがポート１の信号をポート３に指向させることによって通信路から防護パスに切り替えることができる。

同時に、スイッチＢのポート２の検出器Ａはパワーの損失を検出しそしてスイッチＢのポート３とポート１の間に信号を再指向させる知的スイッチ制御器に接続する。

知的スイッチ制御器は、スイッチＡおよびＢの切り替えを完了するために、予め設定された時間待機するように構成される。

信号が光スイッチＡのポート１からポート３に再指向されると、ポート３の検出器Ａは、切り替え操作が完了したことを示すパワーを検出する。ポート３の検出器Ｂによってパワーが検出されそしてポート３の検出器Ａによってパワーの損失が検出される場合、スイッチＡのポート３とスイッチＢのポート３の間の光ファイバ防護パスに別の断線が存在している。このような状況では、知的スイッチ制御器は、このような障害が検出されなくなるまで、次の利用可能なパスを選択する。

第２使用モードでは、スイッチ障害がポート１とポート２の間に発生し、スイッチＡ（ポート２）の検出器Ａによりパワーの損失を検出させ、スイッチＡ、ポート１の検出器Ｂにより反射を検出させる。この状況において、知的スイッチ制御器はまた、再指向されるべきポート１からポート３に切り替える。

動作の好適な実際的モードでは、ポート１とポート２の間にスイッチ障害が発生したとき、知的制御器は、スイッチ障害を識別するためにポート１の検出器Ａとポート２の検出器Ａのパワーを比較する。ポート１の検出器Ａが送信装置のパワーを見る一方、検出器Ａのポート２は無パワーまた減衰されたパワー（または通常のスイッチ操作で予想されるよりも大きなある種のパワーの損失）を読み取る。

前述したように、スイッチ構成におけるいかなる変更も知的スイッチ制御器によって高位のネットワーク制御プレーンに通信される。スイッチＡのポート１の検出器Ａでパワーの損失が検出されると、潜在的に図２を参照して上述したような修正コースの動作で西側送信装置に障害のフラグがつけられる。

図４は、各スイッチ・ポートにつき２つのパワー検出器を有する双方向回線システムのためのネットワーク防護機構を示す。

双方向光ファイバ主伝送パスに設備障害が発生したときの一つの使用モードにおいて、東側送受信装置から起きる西向きの信号は、設備障害で反射されそして典型的に反射に伴うパワー・レベルとしてポート２のスイッチＢの検出器Ａで検出される。同様に、西向きの信号は断線で反射されて、スイッチＡのポート２で検出器Ｂによって検出されるべき典型的に反射に伴うパワー・レベルを生じる。さらに、西向きの伝送は断線によって停止され、光スイッチＡのポート２で検出器Ｂによって検出可能なパワーの低減を生じる。東向き信号はまた、ポート２における光スイッチＢの検出器Ａに到達するのを阻止されてパワーの損失を発生する。

互換的に、好適な具体的な実施例において、スイッチＡのポート２とスイッチＢのポート２の間の回線パスに設備障害（または減衰）がある場合、スイッチＡのポート２の検出器ＢとスイッチＢのポート２の検出器Ａで検出されたパワーの比較が、設備障害を検出できる。

さらに、例えば、光スイッチＡのポート１とポート２の間にスイッチ障害がある場合、西向きの信号は反射され、それ故、光スイッチＡのポート２の検出器Ａで検出可能である。同様に、パワーの低下はスイッチＡのポート１の検出器Ｂで検出される。

東向きの信号については、ポート１とポート２の間の光スイッチ・パスにおける断線に起因する反射をスイッチＡのポート１の検出器Ｂが検出する一方、ポート２の検出器Ａはパワーの損失を検出する。

互換的に、好適な具体的な実施例において、スイッチＡのポート１とスイッチＡのポート２の間にスイッチ障害がある場合、ポート１の検出器Ａが西側送信装置のパワーを監視する一方、ポート２のスイッチＡは無パワーまたは減衰されたパワー（または通常の切り替え操作において予想されるよりも大きなある種のパワー損失）の読み取りを行う。知的スイッチ制御器はパワー比較とスイッチ・マトリックス障害検出を行う。

この方法で識別されるスイッチ障害または設備障害の場合、スイッチＡおよびスイッチＢのそれぞれの知的スイッチ制御器は、ポート１を両スイッチのポート３に再志向させる。

その後、システムは、スイッチＡおよびＢが切り替えを終了するように、予め設定された時間待機する。切り替えが完了すると、知的スイッチ制御器は、切り替え操作が成功裡に行われたことを確認するために、ポート３の検出器ＡおよびＢからの情報を受信し、次いで高位のネットワーク制御プレーンに切り替え構造の変更を通報する。

ポート３の検出器によって障害が検出されると、知的スイッチ制御器は次の利用可能な防護パスを選択する。

さら、スイッチＡのポート１の検出器Ａによってパワーの損失が検出されると、西側送受信装置における障害が検出される。同様に、スイッチＢのポート１の検出器Ｂでパワー損失が検出されると、東側送受信装置における障害が検出される。

本発明の実施例は、複数のネットワーク障害に対する異なった防護タスクに適用できる。このことは、防護パスが用意されそして防護パスが予備の回線パスの同じプールを使用できたのちに、主伝送パスと同じ方法で防護パスを監視することにより行われる。防護パスに次の回線障害が生じたときに、通信はプールの別のパスに自動的に切り替える。この特色は、ネットワーク全体の信頼性および有用性を非常に増強する。

このことは、作業回線パスが予め決められた基準に基づいて多数の防護回線パスを共有することを局部的な切り替え制御が可能にするので、防護回線の効率的な使用を可能にする。回線障害が生じる前に精密な防護パスを予め決定する必要はない。この機構は、予め決定されたヒエラルキに基づく各ノード・パスではない次の利用可能な回線パスを簡単に選定する。防護パスがいつでも使用される局部的な防護スイッチは知られているので、簡単に次の利用可能なパスを選定しそしてすべての防護パスが高位のネットワーク制御レイヤに使用される場合には報告できる。防護切り替え状況の通知は、切り替えエレメントによって高位のネットワーク制御プレーンに中継できそして防護切り替え基準を高位のネットワーク制御レイヤからダウンロードできる。

個々の作業回線障害のために用いられる精密な防護回線を予め設定する必要はない。次の利用可能なパスをどのようにして選定するかの方法は、種々の方法によって決定できる。一つの簡単な方法は、例えば、防護パスを予め用意しそしてネットワーク障害を軽減するように割り当てられる順番を予め決定することである。このことは、スイッチに接続される複数の作業パスが防護回線およびパスの共通のプールを効率的に共有することができる。

図５は、ネットワークに複数の回線障害を検出する場合の実施例を示す。障害１が生じたとき、スイッチＡがポート３で反射パワー信号を検出する一方、スイッチＢはポート３の検出器でパワーの損失を検出する。スイッチＡおよびスイッチＢのそれぞれの知的スイッチ制御器は、スイッチＡの出力ポート５およびスイッチＢの入力ポート５に向かう防護パス１に信号を再指向する。防護パス１はスイッチＡからスイッチＣを介してスイッチＢへ通る。

スイッチＡとスイッチＣの間に障害２が生じたとき、スイッチＢのポート５でパワーの損失が検出され、スイッチＡのポート５で反射が検出される。そのとき、知的スイッチ制御器は、スイッチＡのポート７、スイッチＤ、スイッチＣ、スイッチＥそしてスイッチＢのポート７を通る防護パス２へ切り替える。

スイッチＥとスイッチＢの間に障害３が生じたとき、パワーの損失がスイッチＢのポート７で検出され、スイッチＡのポート７で反射が検出される。そのとき、知的スイッチ制御器が、スイッチＡのポート９、スイッチＤ、スイッチＥおよびスイッチＢのポート９を通る防護パス３に切り替える。スイッチＡのポート９で反射が検出されずそしてスイッチＢのポート９で典型的なパワーの信号が検出されると、複数の障害発生に対する切り替え操作は成功裡に行われている。

ローカル回線障害検出と切り替え制御の組合せを用いる高速分配自動ネットワーク光ファイバ防護スイッチおよび機構の概要図である。 パワー検出器を備えた２つのスイッチＡおよびＢの実施例を有する、図１に示すネットワーク防護機構を示す図である。 各スイッチ・ポートに２つのパワー検出器を有するスイッチを使用する、ネットワーク防護機構の概要を示す図である。 各スイッチ・ポートに２つのパワー検出器を有するスイッチを使用する、双方向回線システムのためのネットワーク防護機構を示す図である。 複数の障害に対して検出し、防護するためのネットワーク防護機構を示す図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 光スイッチ
ＲＸ 受信装置
ＴＸ 送信装置
ＴＸ／ＲＸ 送受信装置

Claims (9)

1. 複数のノードに配置された複数の光スイッチと、
   前記スイッチ間の複数の光通信パスと、
   障害確認を表わす検出結果を発生する、少なくとも２つのスイッチの一部として配置されたスイッチ・ベースド障害検出器と、
   前記少なくとも２つのスイッチの一部として配置されたスイッチ・ベースド制御器と、
   前記障害検出器から前記制御器への検出結果の伝達を容易にする、前記障害検出器と前記制御器の間の内部スイッチ伝達手段と
   から構成され、
   前記制御器は前記検出結果の受領に基づいて、代わりの光通信パスに直接切り替えさせ、それにより自律のスイッチ・ベースド防護が、内部スイッチ制御通信にも高位のネットワーク制御通信にも依存することなしに達成される、ネットワーク防護スイッチ機構。
2. 前記制御器は代わりの光通信パスとして作動可能なパスを識別するように構成され、そして該制御器は前記障害結果の受領に応答して、識別された作動可能なパスへの切り替えを直接指示するように構成される、請求項１に記載のネットワーク防護スイッチ機構。
3. 複数の防護パスと、少なくとも１つの防護パスに対応する少なくとも１つの別の障害検出器とをさらに備え、前記制御器は前記少なくとも１つの障害検出器からの障害結果の受領に応答して別の防護パスへの切り替えを直接指示するように構成される、請求項１または２に記載のネットワーク防護スイッチ機構。
4. 前記制御器は予め定められた順序で別の防護パスに切り替えるように構成される、請求項３に記載のネットワーク防護スイッチ機構。
5. 前記障害検出器は光通信パスを介して連結された光スイッチで光信号の光パワーを検出する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のネットワーク防護スイッチ機構。
6. 光通信パスを介して結合された少なくとも２つの光スイッチで光信号中の障害を検出する工程と、
   障害確認を表す検出結果を発する工程と、
   前記検出結果を前記スイッチ内でそれぞれのスイッチ・ベースド制御器へ内部伝達する工程と、
   前記検出結果の受領に基づいて代わりの光通信パスに直接切り替えさせる工程とを含み、それにより自律のスイッチ・ベースド防護が、内部スイッチ制御通信にも高位のネットワーク制御通信にも依存することなしに達成される、ネットワーク防護方法。
7. 代わりの光通信パスとして作動可能なパスを識別する工程をさらに含み、前記障害結果の受領に応答して、識別された作動可能なパスに切り替えることを前記制御器に直接指示させる、請求項６に記載の方法。
8. 少なくとも１つの防護パスの障害を検出しそして前記検出からの障害結果の受領に応答して別の防護パスへの切り替えを直接指示する工程をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記検出は光通信パスを介して結合された光スイッチでの光信号の光パワーの検出である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。

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