JP2016213539A - 光伝送装置、光伝送方法、および、光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】１光チャネルの信号を複数の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する場合に、一部の光サブキャリアの障害によってトラヒック断となる影響範囲を低減する。
【解決手段】光伝送装置５０ｓは、複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜４を備える。ＯＴＮフレーマ５４１ｓは、一つ以上のクライアント信号から、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜４へ出力する信号を生成する。監視制御部６０ｓは、ＯＴＮフレーマ５４１ｓから光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜４への出力を切り替えるスイッチ５４２ｓに対し、信号の出力先を、信号の伝送に使用できない光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３から、信号の伝送に使用可能な光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に切り替えるようスイッチ５４２ｓを制御する。さらに、監視制御部６０ｓは、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２の伝送レートを増加させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、光伝送装置、光伝送方法、および、光伝送システムに関する。

大容量の広域光転送網であるＯＴＮ（Optical Transport Network）では、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）やイーサネット（登録商標）などの様々なクライアント信号を収容して転送する。近年では、クライアント信号のトラヒックの増加が顕著であり、それに伴いＯＴＮも高速化に対応するよう標準化が進められてきた。そして現在では、１００Ｇ超（Ｂ１００Ｇ、Ｇはギガビット毎秒）のＯＴＮ技術であるＯＴＵＣｎ（Ｃｎは１００Ｇ×ｎを表す。）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。その一方、大容量の光伝送技術についても研究が進められている（例えば、非特許文献２参照）。

ＯＴＵＣｎでは、１光チャネルの伝送容量が従来のＯＴＵよりも広帯域となる。しかし、光信号の送受信機に用いられる電子回路の動作速度の関係から、これまでのように１光チャネルの帯域においてシングルキャリア伝送を拡張して大容量化を図ることは困難である。そこで、ＯＴＵＣｎでは、１光チャネルの帯域において複数の光サブキャリアを用いたマルチキャリア伝送によって大容量化を実現する。

大原 拓也，「ＯＴＮインタフェース技術および標準化動向」，２０１４ 電子情報通信学会総合大会 通信講演論文集２，ＢＩ−５−１，２０１４年３月 鈴木 扇太，外１５名，「光通信ネットワークの大容量化に向けたディジタルコヒーレント信号処理技術の研究開発」，電子情報通信学会誌 Ｖｏｌ．９５，Ｎｏ.１２，２０１２年

ＯＴＵＣｎのフレーマは、ペイロード容量がｎ×１００ＧのＯＴＵＣｎ（Optical channel Transport Unit-Cn）の電気信号をインタリーブし、ペイロード容量が１００Ｇのパラレル信号であるＯＴＬＣｎ．ｎ（Optical channel Transport Lane-Cn.n）をｎ個生成する。フレーマが生成した１光チャネル分のｎ個のパラレル信号は、複数の光サブキャリアを用いたマルチキャリア伝送のため、複数の送信機により光信号に変換される。従って、１台の送信機により１光チャネルの信号を伝送するシングルキャリア伝送よりも、１光チャネル当たりの送信機の故障発生率が上がる可能性がある。

上記事情に鑑み、本発明は、１光チャネルの信号を複数の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する場合に、一部の光サブキャリアの障害によってトラヒック断となる影響範囲を低減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。

本発明の一態様は、複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部と、一つ以上のクライアント信号から、前記光送信部によりマルチキャリア光伝送する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部から前記光送信部への前記信号の出力を切り替えるスイッチと、前記信号の出力先を、前記信号の伝送に使用できない前記光送信部から前記信号の伝送に使用可能な他の前記光送信部へ切り替えるよう前記スイッチを制御する処理と、切り替え先の他の前記光送信部の伝送レートを増加させる処理とを行う制御部と、を備えることを特徴とする光伝送装置である。

本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、前記信号生成部は、一つ以上の前記クライアント信号を複数の前記光送信部のそれぞれを出力先とする複数のレーンに分割し、前記レーン毎に前記光送信部へ出力する信号を生成し、前記スイッチは、前記レーン毎に前記信号の出力先の前記光送信部を切り替える、ことを特徴とする。

本発明の一態様は、上述した光伝送装置であって、前記信号生成部は、一つ以上の前記クライアント信号を複数の前記光送信部と同じ数の複数のレーンに分割し、前記レーン毎に前記光送信部へ出力する信号を生成し、前記レーンには、複数の前記光送信部それぞれを出力先とする通常のレーンと、予備のレーンとがあり、前記制御部は、使用できない前記光送信部を出力先とする前記通常のレーンに代えて前記予備のレーンを使用するよう前記信号生成部を制御する処理と、前記予備のレーンについて生成された前記信号を切替先の他の前記光送信部に出力するよう前記スイッチを制御する処理とを行う、ことを特徴とする。

本発明の一態様は、光伝送装置が実行する光伝送方法であって、一つ以上のクライアント信号から、それぞれ異なる搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部へ出力する信号を生成する信号生成ステップと、前記信号の出力先の前記光送信部を切り替えるスイッチに対し、前記信号生成ステップにおいて生成された前記信号の出力先を、前記信号の伝送に使用できない前記光送信部から前記信号の伝送に使用可能な他の前記光送信部へ切り替えるよう制御する第一制御ステップと、切り替え先の他の前記光送信部の伝送レートを増加させる第二制御ステップと、を有することを特徴とする光伝送方法である。

本発明の一態様は、送信側の光伝送装置と受信側の光伝送装置とを有する光伝送システムであって、前記送信側の光伝送装置は、複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部と、一つ以上のクライアント信号から、前記光送信部によりマルチキャリア光伝送する信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部から前記光送信部への前記信号の出力を切り替えるスイッチと、前記信号の出力先を、前記信号の伝送に使用できない前記光送信部から前記信号の伝送に使用可能な他の前記光送信部へ切り替えるよう前記スイッチを制御する処理と、切り替え先の他の前記光送信部の伝送レートを増加させる処理とを行う第一制御部とを備え、前記受信側の光伝送装置は、複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送された前記信号を受信する複数の光受信部と、マルチキャリア光伝送において切り替え先の他の前記光送信部から送信された信号を受信する前記光受信部の伝送レートを増加させるよう制御する第二制御部と、複数の前記光受信部が受信した前記信号から前記クライアント信号を取得する信号受信部とを備える、ことを特徴とする光伝送システムである。

本発明により、１光チャネルの信号を複数の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送する場合に、一部の光サブキャリアの障害によってトラヒック断となる影響範囲を低減することができる。

本発明の実施形態を適用可能なＯＴＮフレーマの機能ブロック図である。 ＯＴＵＣｎのフレーム構造を示す図である。 ＯＴＬＣｎ．ｎのフレーム構造を示す図である。 光信号の伝送に用いられる光チャネルを示す図である。 本発明の第１の実施形態による光伝送装置の構成例を示す図である。 同実施形態の光伝送システムの通常運用状態における動作を示す図である。 同実施形態の光伝送システムの障害発生時の動作を示す図である。 同実施形態の光伝送システムの障害発生時の動作を示す図である。 同実施形態のＮＮＩカードの送信に関する構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態のＮＮＩカードの受信に関する構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態のトランスポンダの送信に関する構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態のトランスポンダの受信に関する構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態の送信側の光伝送装置における送信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。 同実施形態の受信側の光伝送装置における受信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。 同実施形態の受信側の光伝送装置における受信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。 同実施形態の送信側の光伝送装置における送信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。 第２の実施形態の光伝送システムの通常運用状態における動作を示す図である。 同実施形態の光伝送システムの障害発生時の動作を示す図である。 同実施形態のＮＮＩカードの送信に関する構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態のＮＮＩカードの受信に関する構成を示す機能ブロック図である。 同実施形態の送信側の光伝送装置における送信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。 同実施形態の受信側の光伝送装置における受信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

［本発明の実施形態を適用可能なフレーマ］
図１は、本発明の実施形態を適用可能なＯＴＮフレーマ８００の機能ブロック図である。同図に示すＯＴＮフレーマ８００は、１００Ｇ超（Ｂ１００Ｇ、Ｇはギガビット毎秒）の伝送を行うためのＯＴＮ（Optical Transport Network）の規格であるＯＴＵＣｎ（Ｃｎは１００Ｇ×ｎを表す。ｎは２以上の整数。）により通信を行う。同図においては、ｎ＝４の場合、すなわち、ＯＴＮフレーマ８００がＯＴＵＣ４により通信を行う場合の例を示している。

ＯＴＮトランスポート技術では、様々な通信方式のクライアント信号を収容し、光伝送により転送する。ＯＴＮでは、固定フレーム構造を利用し、ＧｂＥ（ギガビット・イーサネット（登録商標））を収容できる最小単位のＯＤＵ０（ＯＤＵ：Optical Channel Data Unit）により、１．２５ＧのＴＳ（Tributary Slot、タイムスロットともいう。）単位で（すなわち、その倍数により）クライアント信号を扱う。ＯＴＮは、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）と同様のパス管理、ＯＡＭ（Operations, Administration, Maintenance）機能、プロテクション機能を提供する。

ＯＴＮフレーマ８００は、複数のクライアント信号が多重されたｎ×１００Ｇの１光チャネルの信号を分離し、ｎ個の１００Ｇのパラレル信号を生成する。これらのｎ個のパラレル信号は複数の光サブキャリアによりマルチキャリア伝送されるが、物理的には、１つのパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送されてもよく、複数のパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送されてもよい。マルチキャリア伝送とは、１チャネルの信号を複数のサブキャリア（搬送波）を使ってパラレル伝送することにより、１チャネルを大容量化する通信方式である。マルチキャリア伝送では、対地（接続先）ごとにサブキャリアを高密度多重し、電気的に分離する。１つのパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は１００Ｇであり、２つのパラレル信号が１つの光サブキャリアにより伝送される場合、その光サブキャリアの帯域は２００Ｇである。光伝送には、４ＳＣ−ＤＰ−ＱＰＳＫ（4 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying）や、２ＳＣ−ＤＰ−１６ＱＡＭ（2 Subcarrier-Dual Polarization-Quadrature Amplitude Modulation）などが用いられる。

図１に示すように、ＯＴＮフレーマ８００は、送信処理部１１０と受信処理部１５０とを備える。
送信処理部１１０は、クライアント信号受信部１２０と、多重処理部１３０と、ライン側送信処理部１４０とを備える。

クライアント信号受信部１２０は、受信部１２１と、マッピング部１２２と、ＯＨ処理部１２３とを備える。
受信部１２１は、クライアント信号を受信する。マッピング部１２２は、受信部１２１が受信した１クライアント信号をＬＯ ＯＤＵ（Lower Order Optical Channel Data Unit）フレームのペイロードにマッピングする。ＯＨ処理部１２３は、マッピング部１２２がクライアント信号を設定したＬＯ ＯＤＵフレームにＯＨ（オーバーヘッド）を付加する。ＯＨ処理部１２３は、ＬＯ ＯＤＵフレームの電気パス信号を、ＯＤＵ−スイッチ（以下、「ＯＤＵ−ＳＷ」と記載）２１０に出力する。ＯＤＵ−ＳＷ２１０は、他のＯＴＮフレーマ８００とも接続されており、電気パス信号のパス交換を行う。

多重処理部１３０は、多重化部１３１とフレーミング部１３２とを備える。多重化部１３１は、ＯＤＵ−ＳＷ２１０から受信した電気パス信号をＬＯ ＯＤＵフレームに設定する。多重化部１３１は、ＬＯ ＯＤＵフレームを一旦ＯＤＴＵ（Optical Channel Data Tributary Unit）フレームにマッピングした後、複数のＯＤＴＵフレームを時間多重してＨＯ ＯＤＵ（Higher Order ODU）であるＯＤＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部１３２は、多重化部１３１が生成したＯＤＵＣｎフレームにＯＨとＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）を付加してＯＴＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部１３２は、ＯＴＵＣｎフレームの信号をライン側送信処理部１４０に出力する。

ライン側送信処理部１４０は、インタリーブ部１４１と、ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−ｎと、マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎとを備える。
インタリーブ部１４１は、多重処理部１３０からＯＴＵＣｎフレームの信号を受信し、受信したｎ×１００ＧのＯＴＵＣｎフレームの信号をバイトインタリーブして、ｎ個のＯＴＬＣｎ．ｎフレームの信号を生成する。ＯＴＬＣｎ．ｎフレームは、１００Ｇのパラレル信号のフレームである。ｉ個目のＯＴＬＣｎ．ｎフレームを、ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレーム（ｉは１以上ｎ以下の整数）と記載する。インタリーブ部１４１は、生成したｎ個のＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームをそれぞれＯＨ処理部１４２−ｉに出力する。

ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−ｎは、インタリーブ部１４１から受信したＯＴＬＣｎ．ｎフレームにＯＨを設定する。ＯＨ処理部１４２−ｉは、ＯＨを設定したＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームを、マルチレーン送信部１４３−ｉに出力する。
マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎは、ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−ｎから受信したＯＴＬＣｎ．ｎフレームのパラレル信号を送信機２２０（光送信部）に出力する。例えば、マルチレーン送信部１４３−ｉは、４本の２８Ｇの電気配線を使用してパラレルにＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームのパラレル信号を送信機２２０に出力する。各送信機２２０は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアを使用する。送信機２２０は、受信したパラレル信号を電気信号から光信号に変換し、マルチキャリア伝送する。なお、複数のマルチレーン送信部１４３−ｉが１つの送信機２２０に接続されてもよい。ｊ個（ｊは２以上ｎ以下）のマルチレーン送信部１４３−ｉが１つの送信機２２０に接続される場合、その送信機２２０は、ｊ×１００Ｇの光サブキャリアによりｊ個のパラレル信号を伝送する。

受信処理部１５０は、ライン側受信処理部１６０と、分離処理部１７０と、クライアント信号送信部１８０とを備える。

ライン側受信処理部１６０は、マルチレーン受信部１６１−１〜１６１−ｎと、ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−ｎと、デインタリーブ部１６３とを備える。
マルチレーン受信部１６１−１〜１６１−ｎは、受信機２３０（光受信部）がマルチキャリア伝送により受信した光信号を電気信号により受信する。受信機２３０は、それぞれ異なる光周波数の光サブキャリアにより光信号を受信する。マルチレーン受信部１６１−ｉは、例えば４本の２８Ｇの電気配線を使用して受信機２３０からパラレルに受信した電気信号を、ＯＨ処理部１６２−ｉに出力する。

ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−ｎは、受信した信号からＯＴＬＣｎ．ｎフレームのＯＨに設定されているＦＡＳ（frame alignment signal）やＭＦＡＳ（multiframe alignment signal）に基づいてフレームの先頭を認識する。ＯＨ処理部１６２−ｉは、先頭位置を検出することにより、遅延時間差を補償して受信信号からＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームを抽出し、デインタリーブ部１６３に出力する。
デインタリーブ部１６３は、ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−ｎから受信したＯＴＬＣｎ．ｎ＃１フレーム〜ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｎフレームをデインタリーブし、１つのＯＴＵＣｎフレームを生成する。

分離処理部１７０は、デフレーミング部１７１及び逆多重化部１７２を備える。
デフレーミング部１７１は、デインタリーブ部１６３が生成したＯＴＵＣｎフレームの信号をＦＥＣ復号し、復号したＯＴＵＣｎフレームからＬＯ ＯＤＵフレームが時間多重されたＯＤＵＣｎフレームを抽出して逆多重化部１７２に出力する。
逆多重化部１７２は、デフレーミング部１７１が抽出したＯＤＵＣｎフレームの信号から各クライアント信号が設定されたＬＯ ＯＤＵフレームを抽出し、ＬＯ ＯＤＵフレームの電気パス信号をＯＤＵ−ＳＷ２１０に出力する。

クライアント信号送信部１８０は、ＯＨ処理部１８１と、デマッピング部１８２と、送信部１８３とを備える。
ＯＨ処理部１８１は、ＯＤＵ−ＳＷ２１０から電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からＬＯ ＯＤＵフレームを復号する。ＯＨ処理部１８１は、ＬＯ ＯＤＵフレームに対してＯＨに関する処理を行い、デマッピング部１８２に出力する。
デマッピング部１８２は、ＯＨ処理部１８１からＬＯ ＯＤＵフレームの電気パス信号を受信し、受信した電気パス信号からクライアント信号を抽出して送信部１８３に出力する。
送信部１８３は、デマッピング部１８２が抽出したクライアント信号を送信する。

なお、クライアント信号受信部１２０と多重処理部１３０、及び、分離処理部１７０とクライアント信号送信部１８０がＯＤＵ−ＳＷ２１０を介さずに接続されてもよい。

図２は、ＯＴＵＣｎのフレーム構造を示す図である。
ＯＴＵＣｎは、ＯＤＵＣｎに、ＦＡＣｎ ＯＨ、ＯＴＵＣｎ ＯＨ、ＯＰＵＣｎ ＯＨ、及び、ＯＴＵＣｎＦＥＣを付加して生成される。ＯＴＵＣｎは、４行、４０８０×ｎ列で標記される。
ＯＴＵＣｎの（１６×ｎ＋１）〜３８２４×ｎ列目のＯＰＵＣｎペイロード（Payload）には、クライアント信号がマッピングされる。ＯＴＵＣｎフレームの１〜１６×ｎ列目には、ＯＨが設定される。１行目の１〜７×ｎ列目には、ＦＡＣｎ ＯＨが設定される。ＦＡＣｎ ＯＨは、フレーム同期に必要な情報を含む。（７×ｎ＋１）〜１４×ｎ列目には光チャネルのセクション監視情報を収容するＯＴＵＣｎ ＯＨが挿入される。２〜４行目の１〜１４×ｎ列目には、ＯＤＵＣｎ ＯＨが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。（１４×ｎ＋１）〜１６×ｎ列目には、ＯＰＵＣｎ ＯＨが挿入され、クライアント信号のマッピング／デマッピングに必要な情報などが収容される。３８２４×ｎ＋１〜４０８０×ｎ列目のＯＰＵＣｎ ＦＥＣには、ＦＥＣ用のパリティチェックバイトが付加される。

図３は、ＯＴＬＣｎ．ｎのフレーム構造を示す図である。
ＯＴＬＣｎ．ｎは、４行、４０８０列で標記される。ＯＴＬＣｎ．ｎ＃１〜ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｎは、バイトインタリーブによりＯＴＵＣｎフレームを分割して得られる。
ＯＴＵＣｎのＯＰＵＣｎペイロードは、ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉの１７〜３８２４列目のＯＰＵＣｎ．ｎ＃ｉペイロードにマッピングされる。
ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉの１〜１６列目には、ＯＨが設定される。ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのＯＨは、ＯＴＵＣｎ ＯＨ等に基づいて設定される。１行目の１〜７列目には、ＦＡＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが設定される。ＦＡＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨは、フレーム同期に必要な情報を含む。８〜１４列目には、光チャネルのセクション監視情報を収容するＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが挿入される。２〜４行目の１〜１４×ｎ列目には、ＯＤＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが挿入され、光チャネルのパス管理運用情報を収容する。１５〜１６列目には、ＯＰＬＣｎ．ｎ＃ｉ ＯＨが挿入され、クライアント信号のマッピング／デマッピングに必要な情報などが収容される。３８２５〜４０８０列目のＯＴＵＣ＃ｉ ＦＥＣには、ＦＥＣ用のパリティチェックバイトが付加される。

図４は、光信号の伝送に用いられる光チャネルを示す図である。
図４（ａ）は、４００Ｇの光信号を１光周波数（シングルキャリア）によりシリアル伝送する場合の光チャネルを示す図であり、図４（ｂ）は、４００Ｇの光信号を４つの光サブキャリアによりパラレル伝送（マルチキャリア伝送）する場合の光チャネルを示す図である。
従来の電子回路では、動作速度の制約から、図４（ａ）に示すように、１光周波数によりシリアル伝送することができる帯域を、１００Ｇを超えて拡張し続けていくことは困難である。そこでＯＴＵＣｎでは、１００Ｇ超の帯域を複数の光サブキャリアによりパラレル伝送することにより、電子回路の制約を受けずに広帯域伝送を実現する。このパラレル伝送には、偏波多重、多値変調などが用いられる。変調方式によって、光サブキャリアの帯域は異なる。
図４（ｂ）は、４００Ｇの１光チャネルを、１００Ｇの４光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例であり、図４（ｃ）は、４００Ｇの１光チャネルを、２００Ｇの２光サブキャリアによりパラレル伝送した場合の例である。また、ｎを変化させることにより、図４（ｄ）に示すように、１００Ｇ単位で伝送帯域を増加させていくことができるフレキシビリティを有する。

［第１の実施形態］
図５は、本発明の第１の実施形態による光伝送システムが備える光伝送装置５０の構成例を示す図である。
光伝送装置５０は、ＯＤＵクロスコネクト機能部５１、光伝送機能部５５、及び、監視制御部６０（制御部）を備える。
ＯＤＵクロスコネクト機能部５１において、１以上のＵＮＩ（ユーザ−ネットワークインタフェース）カード５２と、１以上のＮＮＩ（ネットワーク−ネットワークインタフェース）カード５４とは、ＯＤＵ−ＸＣ（クロスコネクト）５３により接続される。ＵＮＩカード５２は、それぞれの通信規格により、クライアント側の通信機器と接続される。ＵＮＩカード５２のＯＴＮフレーマ５２１は、図１に示すＯＴＮフレーマ８００のクライアント信号受信部１２０及びクライアント信号送信部１８０の機能を有する。ＯＤＵ−ＸＣ５３は、図１に示すＯＤＵ−ＳＷ２１０に相当する。ＮＮＩカード５４は、ＯＴＮフレーマ５４１（信号生成部、信号受信部）と、スイッチ（ＳＷ）５４２と、複数の光ＳＣ（サブキャリア）送受信機５４３を備える。ＯＴＮフレーマ５４１は、図１に示すＯＴＮフレーマ８００の多重処理部１３０、ライン側送信処理部１４０、ライン側受信処理部１６０、及び分離処理部１７０の機能を有する。スイッチ５４２は、ＯＴＮフレーマ５４１から出力された各ＯＤＵレーンのパラレル信号の出力先となる光ＳＣ送受信機５４３を切り替える。また、スイッチ５４２は、光ＳＣ送受信機５４３が受信したパラレル信号のＯＤＵレーンを切り替えてＯＴＮフレーマ５４１に出力する。光ＳＣ送受信機５４３は、図１に示す送信機２２０及び受信機２３０の機能を有しする。

光伝送機能部５５は、トランスポンダ５６と合分波器５７を備える。
トランスポンダ５６は、ＯＴＮフレーマ５６１、スイッチ５６２、及び複数の光ＳＣ送受信機５６３を備える。ＯＴＮフレーマ５６１は、図１に示すＯＴＮフレーマ８００の機能を有する。スイッチ５６２は、ＯＴＮフレーマ５６１から出力されたＯＤＵレーンのパラレル信号の出力先となる光ＳＣ送受信機５６３を切り替える。また、スイッチ５６２は、光ＳＣ送受信機５６３が受信したパラレル信号のＯＤＵレーンを切り替えてＯＴＮフレーマ５６１に出力する。光ＳＣ送受信機５６３は、図１に示す送信機２２０及び受信機２３０の機能を有する。

合分波器５７は、光信号のＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）を行う。合分波器５７は、ＮＮＩカード５４の光ＳＣ送受信機５４３及びトランスポンダ５６の光ＳＣ送受信機５６３から受信した光信号を合波して受信側の他の光伝送装置５０に送信する。また、合分波器５７は、送信側の他の光伝送装置５０から受信した光信号を分波してＮＮＩカード５４の光ＳＣ送受信機５４３及びトランスポンダ５６の光ＳＣ送受信機５６３に出力する。

監視制御部６０は、各部の監視及び制御を行う。監視制御部６０は、各ＮＮＩカード５４が備える光ＳＣ送受信機５４３、各トランスポンダ５６が備える光ＳＣ送受信機５６３、光ＳＣの受信及び送信の状態などを監視し、障害を検出する。また、監視制御部６０は、対向する光伝送装置５０に障害の発生を通知する。

各ＮＮＩカード５４及び各トランスポンダ５６は、それぞれ異なる光周波数の光チャネルを使用する。光ＳＣ送受信機５４３を４台備えるＮＮＩカード５４や、光ＳＣ送受信機５４３を４台備えるトランスポンダ５６は、１光チャネルの光信号を４光ＳＣにより送信する。また、光ＳＣ送受信機５４３を２台備えるＮＮＩカード５４や、光ＳＣ送受信機５６３を２台備えるトランスポンダ５６は、１光チャネルの光信号を２光ＳＣにより送信する。光伝送装置５０を、ＯＤＵクロスコネクト機能部５１、又は、トランスポンダ５６のいずれかを備えないように構成することもできる。

光ＳＣ送受信機５４３や光ＳＣ送受信機５６３は、例えば、マルチ変復調対応ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えて構成される。光ＳＣ送受信機５４３や光ＳＣ送受信機５６３は、変調方式を変更することにより光ＳＣの帯域が変わる。例えば、ＱＰＳＫ変調の場合、１光ＳＣは１００Ｇであり、８ＱＡＭ変調の場合、１光ＳＣは１５０Ｇであり、１６ＱＡＭ変調の場合、１光ＳＣは２００Ｇとなる。
そこで、物理的にＮＮＩカード５４にｎ台の光ＳＣ送受信機５４３を備えておき、それら光ＳＣ送受信機５４３の変調方式を変えることにより動作させる光ＳＣ送受信機５４３をｎ台以下とすることができる。同様に、物理的にトランスポンダ５６にｎ台の光ＳＣ送受信機５６３を備えておき、それら光ＳＣ送受信機５６３の変調方式を変えることにより、動作させる光ＳＣ送受信機５６３をｎ台以下とすることができる。

図６は、光伝送システムの通常運用状態における動作を示す図である。同図では、ｎ＝４であり、送信側及び受信側の光伝送装置５０のＮＮＩカード５４が４台の光ＳＣ送受信機５４３を備える場合を示している。

以下では、送信側の光伝送装置５０を光伝送装置５０ｓ、光伝送装置５０ｓが備えるＮＮＩカード５４をＮＮＩカード５４ｓ、光伝送装置５０ｓが備える監視制御部６０を監視制御部６０ｓ（第一制御部）と記載する。そして、ＮＮＩカード５４ｓのＯＴＮフレーマ５４１をＯＴＮフレーマ５４１ｓ（信号生成部）、ＮＮＩカード５４ｓのスイッチ５４２をスイッチ５４２ｓ、ＮＮＩカード５４ｓの光ＳＣ送受信機５４３を光ＳＣ送受信機５４３ｓ、ｉ番目の光ＳＣ送受信機５４３ｓを光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉと記載する。
また、受信側の光伝送装置５０を光伝送装置５０ｒ、光伝送装置５０ｒが備えるＮＮＩカード５４をＮＮＩカード５４ｒ、光伝送装置５０ｒが備える監視制御部６０を監視制御部６０ｒ（第二制御部）と記載する。そして、ＮＮＩカード５４ｒのＯＴＮフレーマ５４１をＯＴＮフレーマ５４１ｒ（信号受信部）、ＮＮＩカード５４ｒのスイッチ５４２をスイッチ５４２ｒ、ＮＮＩカード５４ｒの光ＳＣ送受信機５４３を光ＳＣ送受信機５４３ｒ、ｉ番目の光ＳＣ送受信機５４３ｒを光ＳＣ送受信機５４３ｒ−ｉと記載する。
また、ＯＴＮフレーマ５４１ｓが使用するＯＤＵＣ４フレームをＯＤＵＣ４フレームＦ１ｓと記載し、ＯＴＮフレーマ５４１ｒが使用するＯＤＵＣ４フレームをＯＤＵＣ４フレームＦ１ｒと記載する。ＯＤＵＣ４フレームＦ１ｓ、Ｆ１ｒ内の１．２５ＧのＴＳは、４つのＯＤＵレーンに対応している。ここでは簡単のため、ＯＤＴＵフレームＦ１ｓ、Ｆ１ｒの４００Ｇ分のＴＳを４行×４個のＴＳにより表し、ｉ行目のＴＳがｉ番目のＯＤＵレーンであるＯＤＵレーン＃ｉに対応しているとする。
通常運用状態において、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉ及び光ＳＣ送受信機５４３ｒ−ｉは、波長λｉの１００Ｇの光ＳＣを使用する。波長λｉの光ＳＣを、光ＳＣ（λｉ）と記載する。

ＯＴＮフレーマ５４１ｓは、４００ＧＥ（ギガビット・イーサネット（登録商標））を上限として受信した１以上のクライアント信号をＯＤＵＣ４フレームＦ１ｓに収容する。上述したようにＯＤＴＵフレームＦ１ｓのｉ行目のＴＳがＯＤＵレーン＃ｉに対応する。そこで、ＯＴＮフレーマ５４１ｓは、ＯＤＵＣ４フレームＦ１ｓのｉ行目のＴＳに収容されたクライアント信号をＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのパラレル信号にマッピングする。ＯＴＮフレーマ５４１ｓは、クライアント信号が設定されたＯＴＬＣｎ．ｎ＃１〜＃４のパラレル信号をスイッチ５４２ｓにパラレルに出力する。スイッチ５４２ｓは、ＯＴＬＣ４．４＃ｉのパラレル信号を、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉに出力する。ＯＴＮフレーマ５４１ｓの光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜５４３ｓ−４は、波長λ１〜λ４のそれぞれ１００Ｇの光ＳＣにより、クライアント信号が設定されたＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号を、光伝送路を介してマルチキャリア光伝送する。

光伝送装置５０ｒが備えるＮＮＩカード５４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１〜５４３ｒ−４は、波長λ１〜λ４のそれぞれ１００Ｇの光ＳＣにより光伝送装置５０ｓからマルチキャリア光伝送された光信号を受信し、電気信号に変換する。スイッチ５４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−ｉから出力された信号を、ＯＴＮフレーマ５４１ｒのＯＤＵレーン＃ｉに対応した電気配線によりＯＴＮフレーマに出力する。ＯＴＮフレーマ５４１ｒは、受信した電気信号からＯＴＬＣ４．４フレームのＯＨに設定されているＦＡＳやＭＦＡＳに基づいて、ＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４それぞれのフレームの先頭を検出する。ＯＴＮフレーマ５４１ｒは、検出したフレームの先頭位置に基づいてＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号を抽出する。ＮＮＩカード５４ｒは、ＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号から１つのＯＴＵＣ４フレームの信号を生成する。ＮＮＩカード５４ｒは、生成したＯＴＵＣ４フレームの信号からＯＤＵＣ４フレームＦ１ｒを抽出し、抽出したＯＤＵＣ４フレームＦ１ｒから４００ＧＥのクライアント信号を抽出する。

図７は、光伝送システムの送信側の光ＳＣ送受信機５４３ｓに障害が発生したときの動作を示す図である。同図では、図６に示すＮＮＩカード５４ｓの光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が故障した場合を示している。
光伝送装置５０ｓの監視制御部６０ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３の故障を検出すると、ＯＤＵレーン＃３の出力先の光ＳＣ送受信機５４３ｓを切り替える。切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓとして、ＮＮＩカード５４ｓが使用する光チャネルの複数の光ＳＣのうち、ＯＡＤＭ（Optical add-drop multiplexer、光分岐挿入）ノードに適用される光フィルタによるスペクトル狭窄の影響の少ない中心側に近い周波数の光ＳＣを使用する光ＳＣ送受信機５４３を選択することで、増速に伴う伝送性能低下を最小化することができる。なお、ＯＡＤＭノードは、光通信のネットワークにおいて、ＷＤＭで多重された光信号を波長単位で分岐・挿入する。

そこで、監視制御部６０ｓは、故障が発生していない光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、２、４の中から、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２を切替先と決定する。監視制御部６０ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に１００Ｇから２００Ｇへの増速を指示する。また、監視制御部６０ｓは、ＯＤＵレーン＃３に対応した電気配線によりＯＴＮフレーマ５４１ｓから出力される信号の出力先を、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に切り替えるように指示する。さらに、監視制御部６０ｓは、受信側の光伝送装置５０ｒに故障通知を送信する。故障通知には、故障が発生した光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が使用していた光ＳＣ（λ３）を特定する情報と、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２が使用する光ＳＣ（λ２）を特定する情報とが設定される。光ＳＣ（λｉ）を特定する情報として、例えば、光ＳＣ（λｉ）の周波数や番号、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉの識別情報を用いることができる。
なお、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が故障した場合、受信側の光伝送装置５０ｓにおいても光ＳＣ（λ３）の受信ができないことを検出可能であるため、故障が発生した光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が使用していた光ＳＣ（λ３）を特定する情報については通知を省略してもよい。

受信側の光伝送装置５０ｒの監視制御部６０ｒは、送信側の光伝送装置５０ｓから故障通知を受信し、故障が発生した光ＳＣ（λ３）と、切替先の光ＳＣ（λ２）とを認識する。監視制御部６０ｒは、切替先の光ＳＣ（λ２）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２に１００Ｇから２００Ｇへの増速を指示する。さらに、監視制御部６０ｒは、スイッチ５４２ｒに、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された電気信号の出力先を、ＯＴＮフレーマ５４１ｒとの間のＯＤＵレーン＃２の電気配線及びＯＤＵレーン＃３の電気配線とするよう指示する。

これにより、ＯＴＮフレーマ５４１ｓが、ＯＤＵＣ４フレームＦ１ｓに収容したクライアント信号から生成したＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号を出力すると、スイッチ５４２ｓは、ＯＴＬＣ４．４＃１のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１に出力し、ＯＴＬＣ４．４＃２及び＃３のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に出力し、ＯＴＬＣ４．４＃４のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−４に出力する。ＯＴＮフレーマ５４１ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、５４３ｓ−２、５４３ｓ−４から出力された光ＳＣによりＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４を、光伝送路を介してマルチキャリア光伝送する。光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１から出力された１００Ｇの光ＳＣ（λ１）ではＯＴＬＣ４．４＃１が、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２から出力された２００Ｇの光ＳＣ（λ２）ではＯＴＬＣ４．４＃２及び＃３が、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−４から出力された１００Ｇの光ＳＣ（λ４）ではＯＴＬＣ４．４＃４が伝送される。

ＮＮＩカード５４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１、５４３ｒ−２、及び、５４３ｒ−４は、送信側の光伝送装置５０ｓから、マルチキャリア光伝送された光信号を受信する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１は、１００Ｇの光ＳＣ（λ１）により伝送された光信号を電気信号に変換して出力し、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２は、２００Ｇの光ＳＣ（λ２）により伝送された光信号を電気信号に変換して出力し、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−４は、１００Ｇの光ＳＣ（λ４）により伝送された光信号を電気信号に変換して出力する。スイッチ５４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１から出力された信号をＯＴＮフレーマ５４１ｒのＯＤＵレーン＃１の電気配線に出力し、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された２００Ｇの信号のうち１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃２の電気配線に出力し、残りの１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃３の電気配線に出力する。さらに、スイッチ５４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−４から出力された信号をＯＤＵレーン＃４の電気配線に出力する。ＯＴＮフレーマ５４１ｒの処理は、通常運用状態と同様である。

図８は、光伝送システムの受信側の光ＳＣ送受信機５４３ｒに障害が発生したときの動作を示す図である。同図では、図６に示すＮＮＩカード５４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３が故障した場合を示している。
光伝送装置５０ｒの監視制御部６０ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３の故障を検出すると、故障が発生していない光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１、５４３ｒ−２、及び、５４３ｒ−４の中から、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３の切替先を決定する。ここでは、監視制御部６０ｒは、ＮＮＩカード５４ｒが使用する光チャネルの複数の光ＳＣのうち、中心側に近い周波数の光ＳＣを使用する光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２を切替先として決定する。

監視制御部６０ｒは、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２に１００Ｇから２００Ｇへの増速を指示する。また、監視制御部６０ｒは、スイッチ５４２ｒに、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された電気信号の出力先を、ＯＤＵレーン＃２に対応した電気配線とＯＤＵレーン＃３に対応した電気配線にするよう指示する。さらに、監視制御部６０ｒは、送信側の光伝送装置５０ｓに故障通知を送信する。故障通知には、故障が発生した光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３が使用していた光ＳＣ（λ３）を特定する情報と、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２が使用する光ＳＣ（λ２）を特定する情報とが設定される。

送信側の光伝送装置５０ｓの監視制御部６０ｓは、受信側の光伝送装置５０ｒから故障通知を受信し、故障が発生した光ＳＣ（λ３）と、切替先の光ＳＣ（λ２）とを認識する。監視制御部６０ｓは、切替先の光ＳＣ（λ２）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に１００Ｇから２００Ｇへの増速を指示する。さらに、監視制御部６０ｓは、スイッチ５４２ｓに、ＯＤＵレーン＃３に対応した電気配線によりＯＴＮフレーマ５４１ｓから出力された信号の出力先を、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に切り替えるように指示する。

送信側の光伝送装置５０ｓと受信側の光伝送装置５０ｒとの間のマルチキャリア光伝送による信号送受信処理は、図７の説明と同様である。
また、上記では、ＮＮＩカード５４の場合について説明したが、トランスポンダ５６の場合も同様である。

図９は、光伝送装置５０が備えるＮＮＩカード５４の送信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図１に示すＯＴＮフレーマ８００及び図５に示す光伝送装置５０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、ｎ＝４の場合を例に示している。同図に示すＮＮＩカード５４、ＯＴＮフレーマ５４１、スイッチ５４２、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３はそれぞれ、図６〜図８に示すＮＮＩカード５４ｓ、ＯＴＮフレーマ５４１ｓ、スイッチ５４２ｓ、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜５４３ｓ−ｎに対応する。

ＯＴＮフレーマ５４１は、図１に示す多重処理部１３０及びライン側送信処理部１４０を備える。スイッチ５４２は、ライン側送信処理部１４０のマルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎとの間の各電気配線と、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３との間の各電気配線とを相互に接続する。スイッチ５４２は、監視制御部６０に指示に従って、マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎから出力された電気信号の出力先を切り替える。光ＳＣ送受信機５４３は、送信機２２０を備える。

図１０は、光伝送装置５０が備えるＮＮＩカード５４の受信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図１に示すＯＴＮフレーマ８００及び図５に示す光伝送装置５０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、ｎ＝４の場合を例に示している。同図に示すＮＮＩカード５４、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３、スイッチ５４２、ＯＴＮフレーマ５４１はそれぞれ、図６〜図８に示すＮＮＩカード５４ｒ、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１〜５４３ｒ−ｎ、スイッチ５４２ｒ、ＯＴＮフレーマ５４１ｒに対応する。
光ＳＣ送受信機５４３は、受信機２３０を備える。スイッチ５４２は、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３から出力された電気信号の出力先となるライン側受信処理部１６０のマルチレーン受信部１６１−１〜１６１−ｎを切り替える。ＯＴＮフレーマ５４１は、図１に示すライン側受信処理部１６０及び分離処理部１７０を備える。

図１１は、光伝送装置５０が備えるトランスポンダ５６の送信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図１に示すＯＴＮフレーマ８００及び図５に示す光伝送装置５０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、ｎ＝４の場合を例に示している。
トランスポンダ５６のＯＴＮフレーマ５６１は、図１に示すクライアント信号受信部１２０、多重処理部１３０及びライン側送信処理部１４０を備える。スイッチ５６２は、ライン側送信処理部１４０のマルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎとの間の各電気配線と、ｎ台の光ＳＣ送受信機５６３との間の各電気配線とを相互に接続する。スイッチ５６２は、監視制御部６０に指示に従って、マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−ｎから出力された電気信号の出力先を切り替える。光ＳＣ送受信機５６３は、送信機２２０を備える。

図１２は、光伝送装置５０が備えるトランスポンダ５６の受信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図１に示すＯＴＮフレーマ８００及び図５に示す光伝送装置５０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、ｎ＝４の場合を例に示している。
光ＳＣ送受信機５６３は、受信機２３０を備える。スイッチ５６２は、ｎ台の光ＳＣ送受信機５６３から出力された電気信号の出力先となるライン側受信処理部１６０のマルチレーン受信部１６１−１〜１６１−ｎを切り替える。ＯＴＮフレーマ５６１は、図１に示すライン側受信処理部１６０、分離処理部１７０及びクライアント信号送信部１８０を備える。

図１３及び図１４は、光ＳＣの障害発生時に送信側の光伝送装置が切替を決定する場合の光伝送装置の処理フローである。以下では、図６に示す通常運用状態において、図７に示すように光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３に障害が発生した場合を例に説明する。

図１３は、送信側の光伝送装置５０ｓにおける送信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。
光伝送装置５０ｓの監視制御部６０ｓは、自装置の光ＳＣ送受信機５４３または光ＳＣ送受信機５６３の障害を検出するか、受信側の光伝送装置５０ｒから障害が発生した光ＳＣの通知を受信する（ステップＳ１１０）。監視制御部６０ｓは、障害が検出された光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３を切替対象とする。あるいは、監視制御部６０ｓは、受信側の光伝送装置５０ｒから障害が発生した光ＳＣ（λ３）が通知された場合、その光ＳＣ（λ３）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３を切替対象とする。

監視制御部６０ｓは、切替対象の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３を出力先としていたＯＤＵレーン＃３の切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓを決定する（ステップＳ１１５）。ここでは、監視制御部６０ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２を切替先として決定する。監視制御部６０ｓは、切替対象の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が使用していた光ＳＣ（λ３）の情報と、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２が使用する光ＳＣ（λ２）の情報とを設定した障害通知を受信側の光伝送装置５０ｒに送信する（ステップＳ１２０）。通知は、制御信号送受信用のネットワークを使用してもよく、送信側の光伝送装置５０が受信側の光伝送装置５０に送信するパラレル信号のＯＨの空き領域を使用してもよい。

監視制御部６０ｓは、切替対象の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３及び切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２を備えるＮＮＩカード５４ｓを特定する。監視制御部６０ｓは、特定したＮＮＩカード５４ｓの切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に対し、１００Ｇを増速して２００Ｇで伝送するよう指示する。さらに、監視制御部６０ｓは、特定したＮＮＩカード５４ｓのスイッチ５４２ｓに、マルチレーン送信部１４３−３から出力されたパラレル信号の出力先を、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に切り替えるよう指示する（ステップＳ１２５）。

この指示により、ＯＴＮフレーマ５４１ｓのスイッチ５４２ｓは、マルチレーン送信部１４３−１から出力されたＯＴＵＣ４．４＃１のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１に、マルチレーン送信部１４３−２から出力されたＯＴＵＣ４．４＃２のパラレル信号及びマルチレーン送信部１４３−３から出力されたＯＴＵＣ４．４＃３のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に、マルチレーン送信部１４３−４から出力されたＯＴＵＣ４．４＃４のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−４に出力する。ＮＮＩカード５４ｓの光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、５４３ｓ−２及び５４３ｓ−４は、波長λ１、λ２、λ４の光ＳＣによりＯＴＵＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号をマルチキャリア光伝送する。

なお、監視制御部６０は、光ＳＣ送受信機５４３または光ＳＣ送受信機５６３の停止を指示する保守コマンドを受信した場合も、その光ＳＣ送受信機５４３または光ＳＣ送受信機５６３の障害を検出した場合と同様の処理を行う。

図１４は、受信側の光伝送装置５０ｒにおける受信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。
光伝送装置５０ｒの監視制御部６０ｒは、図１３のステップＳ１２０において送信側の光伝送装置５０ｓが送信した障害通知を受信する（ステップＳ２１０）。監視制御部６０ｒは、受信した障害通知により、切替対象の光ＳＣ（λ３）と、切替先の光ＳＣ（λ２）とを認識する。

監視制御部６０ｒは、切替対象の光ＳＣ（λ３）を使用している光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３及び切替先の光ＳＣ（λ２）を使用している光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２を備えるＮＮＩカード５４ｒを特定する。監視制御部６０ｒは、特定したＮＮＩカード５４ｒの切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２に対し、１００Ｇを増速して２００Ｇで伝送するよう指示する。さらに、監視制御部６０ｒは、特定したＮＮＩカード５４ｒのスイッチ５４２ｒに、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された電気信号のうち、１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃２に対応したマルチレーン受信部１６１−２に、残りの１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃３に対応したマルチレーン受信部１６１−３に出力するよう指示する（ステップＳ２１５）。

この指示の後、ＮＮＩカード５４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１、５４３ｒ−２、及び、５４３ｒ−４は、送信側の光伝送装置５０ｓからマルチキャリア光伝送された光信号を受信する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１及び５４３ｒ−４は、１００Ｇの光ＳＣにより伝送された光信号を電気信号に変換して出力し、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２は、２００Ｇの光ＳＣにより伝送された光信号を電気信号に変換して出力する。スイッチ５４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１から出力された信号をＯＴＮフレーマ５４１ｒのＯＤＵレーン＃１に対応した電気配線によりマルチレーン受信部１６１−１に出力する。また、スイッチ５４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された２００Ｇの信号のうち１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃２に対応した電気配線によりマルチレーン受信部１６１−２に出力し、残りの１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃３に対応した電気配線によりマルチレーン受信部１６１−３に出力する。さらに、スイッチ５４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−４から出力された信号をＯＤＵレーン＃４に対応した電気配線によりマルチレーン受信部１６１−４に出力する。ＯＴＮフレーマ５４１ｒは、通常運用状態と同様に受信処理を行う。

図１５及び図１６は、光ＳＣの障害発生時に受信側の光伝送装置が切替を決定する場合の処理フローである。以下では、図６に示す通常運用状態において、図８に示すように光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３に障害が発生した場合を例に説明する。

図１５は、受信側の光伝送装置５０ｒにおける受信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。
光伝送装置５０ｒの監視制御部６０ｒは、自装置の光ＳＣ送受信機５４３または光ＳＣ送受信機５６３の障害を検出するか、送信側の光伝送装置５０ｓから受信した光ＳＣの障害を検出する（ステップＳ３１０）。監視制御部６０ｒは、障害が検出された光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３を切替対象とする。あるいは、監視制御部６０ｒは、障害が発生した光ＳＣ（λ３）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３を切替対象とする。

監視制御部６０ｒは、切替対象の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３を備えるＮＮＩカード５４ｒを特定すると、特定したＮＮＩカード５４ｒが備える光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２を切替先として決定する（ステップＳ３１５）。監視制御部６０ｒは、切替元の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３が使用していた光ＳＣ（λ３）の情報と、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２が使用する光ＳＣ（λ２）の情報とを設定した障害通知を送信側の光伝送装置５０ｓに送信する（ステップＳ３２０）。

監視制御部６０ｒは、特定したＮＮＩカード５４ｒの切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２に対し、１００Ｇを増速して２００Ｇで伝送するよう指示する。さらに、監視制御部６０ｒは、特定したＮＮＩカード５４ｒのスイッチ５４２ｒに、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された電気信号のうち、１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃２に対応したマルチレーン受信部１６１−２に、残りの１００Ｇの信号をＯＤＵレーン＃３に対応したマルチレーン受信部１６１−３に出力するよう指示する（ステップＳ３２５）。
これにより、ＮＮＩカード５４ｒは、図１４のステップＳ２１５における指示の後と同様の処理を行う。

図１６は、送信側の光伝送装置５０ｓにおける送信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。
光伝送装置５０ｓの監視制御部６０ｓは、図１５のステップＳ３２０において受信側の光伝送装置５０ｒが送信した障害通知を受信する（ステップＳ４１０）。監視制御部６０ｓは、受信した障害通知により、切替対象の光ＳＣ（λ３）と、切替先の光ＳＣ（λ２）とを認識する。

監視制御部６０ｓは、切替対象の光ＳＣ（λ３）を使用している光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３及び切替先の光ＳＣ（λ２）を使用している光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２を備えるＮＮＩカード５４ｓを特定する。監視制御部６０ｓは、特定したＮＮＩカード５４ｓの切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に対し、１００Ｇを増速して２００Ｇで伝送するよう指示する。さらに、監視制御部６０ｓは、特定したＮＮＩカード５４ｓのスイッチ５４２ｓに、ＯＤＵレーン＃３に対応したマルチレーン送信部１４３−３から出力されたパラレル信号の出力先を、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に切り替えるよう指示する（ステップＳ４１５）。
これにより、ＮＮＩカード５４ｓは、図１３のステップＳ１２５における指示の後と同様の処理を行う。

本実施形態によれば、光ＳＣ送受信機の障害や保守のために使用できない光ＳＣが発生した場合、その光ＳＣにより伝送を行う光ＳＣ送受信機に代えて、増速した他の光ＳＣ送受信機により伝送を行うことができる。従って、光ＳＣが使用できない場合でも、主信号であるクライアント信号を救済し、送受信を行うことができる。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。
本実施形態では、ＯＴＮフレーマが、予備のＴＳと、予備のＴＳに対応したＯＤＵレーンを障害が発生していない光ＳＣ送受信機へ接続するスイッチ機能とを具備する。この予備のＴＳを用いて、障害のあった光ＳＣへ収容されていたＯＤＵレーンの出力先である光ＳＣ送受信機を、他のＯＤＵレーンの出力先である光ＳＣ送受信機に切替え、この切替先の光ＳＣ送受信機を増速する。これにより、障害があった光ＳＣに収容されているＯＤＵレーンが割り当て先のクライアント信号を救済する。以下では、第１の実施形態との差分を中心に説明する。

本実施形態の光伝送装置５０は、図５に示すＮＮＩカード５４に代えて、図１７に示すＮＮＩカード７４を備え、監視制御部６０に代えて監視制御部８０（制御部）を備える。
図１７は、光伝送システムの通常運用状態における動作を示す図である。同図では、ｎ＝４であり、送信側及び受信側の光伝送装置５０のＮＮＩカード５４が４台の光ＳＣ送受信機５４３を備える場合を示している。
ＮＮＩカード７４は、ＯＴＮフレーマ７４１と、スイッチ７４２と、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３とを備える。ＯＴＮフレーマ７４１は、４００Ｇのクライアント信号を収容するＴＳに加え、１ＯＤＵレーン分（１００Ｇ分）のＴＳを収容できる予備のＴＳを備える。スイッチ７４２は、予備のＯＤＵレーンと、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３との間の信号の送受信を切り替える。

以下では、送信側の光伝送装置５０ｓが備えるＮＮＩカード７４をＮＮＩカード７４ｓ、光伝送装置５０ｓが備える監視制御部８０を監視制御部８０ｓ（第一制御部）と記載する。そして、ＮＮＩカード７４ｓのＯＴＮフレーマ７４１をＯＴＮフレーマ７４１ｓ、ＮＮＩカード７４ｓのスイッチ７４２をスイッチ７４２ｓ、ＮＮＩカード７４ｓの光ＳＣ送受信機５４３を光ＳＣ送受信機５４３ｓ、ｉ番目の光ＳＣ送受信機５４３ｓを光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉと記載する。
また、受信側の光伝送装置５０ｒが備えるＮＮＩカード７４をＮＮＩカード７４ｒ、光伝送装置５０ｒが備える監視制御部８０を監視制御部８０ｒ（第二制御部）と記載する。そして、ＮＮＩカード７４ｒのＯＴＮフレーマ７４１をＯＴＮフレーマ７４１ｒ、ＮＮＩカード７４ｒのスイッチ７４２をスイッチ７４２ｒ、ＮＮＩカード７４ｒの光ＳＣ送受信機５４３を光ＳＣ送受信機５４３ｒ、ｉ番目の光ＳＣ送受信機５４３ｒを光ＳＣ送受信機５４３ｒ−ｉと記載する。
通常運用状態において、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉ及び光ＳＣ送受信機５４３ｒ−ｉは、１００Ｇの光ＳＣ（λｉ）を使用する。

また、ＯＴＮフレーマ７４１ｓが使用するＯＤＵＣ４フレームをＯＤＵＣ４フレームＦ２ｓと記載し、ＯＴＮフレーマ７４１ｒが使用するＯＤＵＣ４フレームをＯＤＵＣ４フレームＦ２ｒと記載する。
ＯＤＵＣ４フレームＦ２ｓ、Ｆ２ｒ内の１．２５ＧのＴＳは、４つの通常のＯＤＵレーン＃１〜＃４及び予備のＯＤＵレーンに対応している。ここでは簡単のため、ＯＤＴＵフレームＦ２ｓ、Ｆ２ｒのＯＤＵレーン＃１〜＃４に対応した４００Ｇ分のＴＳを、１行目から４行目までの４行×４個のＴＳにより表し、予備のＯＤＵレーンに対応した１００Ｇ分のＴＳを５行目の４個のＴＳにより表している。また、ＯＤＵレーン＃ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）に対応したＴＳのクライアント信号が設定されたＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのパラレル信号は、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉから送信されるものとする。

ＯＴＮフレーマ７４１ｓは、４００ＧＥを上限として受信した１以上のクライアント信号をＯＤＵＣ４フレームＦ２ｓの１〜４行目のＴＳに収容する。上述したようにＯＤＴＵフレームＦ２ｓのｉ行目のＴＳがＯＤＵレーン＃ｉに対応する。そこで、ＯＴＮフレーマ７４１ｓは、ＯＤＵＣ４フレームＦ２ｓのｉ行目（ｉは１以上ｎ以下の整数）のＴＳに収容されたクライアント信号をＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉのパラレル信号にマッピングし、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−ｉに出力する。ＯＴＮフレーマ５４１ｓの光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜５４３ｓ−４は、波長λ１〜λ４のそれぞれ１００Ｇの光ＳＣにより、クライアント信号が設定されたＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号を、光伝送路を介してマルチキャリア光伝送する。

光伝送装置５０ｒが備えるＮＮＩカード７４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１〜５４３ｒ−４は、波長λ１〜λ４のそれぞれ１００Ｇの光ＳＣにより、光伝送装置５０ｓからマルチキャリア光伝送された光信号を受信して電気信号に変換し、ＯＤＵレーン＃１〜＃ｎに対応した電気配線によりＯＴＮフレーマ７４１ｒに出力する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−ｉは、ＯＤＵレーン＃ｉに対応した電気配線により信号を出力する。ＯＴＮフレーマ７４１ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１〜５４３ｒ−４のそれぞれから信号を受信すると、受信した各信号からＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号を抽出する。ＮＮＩカード５４ｒは、ＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４のパラレル信号から１つのＯＴＵＣ４フレームの信号を生成する。ＮＮＩカード５４ｒは、生成したＯＴＵＣ４フレームの信号からＯＤＵＣ４フレームＦ２ｒを抽出し、抽出したＯＤＵＣ４フレームＦ２ｒの１行目〜４行目から４００ＧＥのクライアント信号を抽出する。

図１８は、光伝送システムの送信側の光ＳＣ送受信機５４３ｓに障害が発生したときの動作を示す図である。同図では、図１７に示すＮＮＩカード７４ｓの光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が故障した場合を示している。
光伝送装置５０ｓの監視制御部８０ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３の故障を検出すると、故障が発生した光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が出力先であるＯＤＵレーン＃３を、予備のＯＤＵレーンに切り替えるよう指示する。さらに、監視制御部８０ｓは、故障が発生していない光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、２、４の中から、予備のＯＤＵレーンの出力先を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に決定する。監視制御部６０ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に１００Ｇから２００Ｇへの増速を指示する。また、監視制御部６０ｓは、スイッチ７４２ｓに、予備のＯＤＵレーンを用いたパラレル信号を、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に出力するように指示する。さらに、監視制御部８０ｓは、受信側の光伝送装置５０ｒに故障通知を送信する。故障通知には、故障が発生した光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３が使用していた光ＳＣ（λ３）を特定する情報と、切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２が使用する光ＳＣ（λ２）を特定する情報とが設定される。

受信側の光伝送装置５０ｒの監視制御部８０ｒは、送信側の光伝送装置５０ｓから故障通知を受信し、故障が発生した光ＳＣ（λ３）と、切替先の光ＳＣ（λ２）とを認識する。監視制御部８０ｒは、切替先の光ＳＣ（λ２）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２に１００Ｇから２００Ｇへの増速を指示する。さらに、監視制御部８０ｒは、スイッチ７４２ｒに、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された２００Ｇの電気信号のうち１００Ｇの出力先を、予備のＯＤＵレーン＃の電気配線とするよう指示する。

これにより、ＯＴＮフレーマ７４１ｓは、ＯＤＵＣ４フレームＦ２ｓの１、２、４行目のＴＳに収容されたクライアント信号からＯＴＬＣ４．４＃１、＃２、＃４のパラレル信号を生成し、５行目のＴＳに収容されたクライアント信号からＯＴＬＣ４．４＃３のパラレル信号を生成する。ＯＴＮフレーマ７４１ｓは、ＯＴＬＣ４．４＃１、＃２、＃４のパラレル信号をそれぞれ、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、５４３ｓ−２、５４３ｓ−４に出力し、ＯＴＬＣ４．４＃３のパラレル信号をスイッチ７４２ｓに出力する。スイッチ７４２ｓは、予備のＯＤＵレーンを使用したＯＴＬＣ４．４＃３のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に出力する。ＯＴＮフレーマ７４１ｓは、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、５４３ｓ−２、５４３ｓ−４から出力された光ＳＣによりＯＴＬＣ４．４＃１〜＃４をマルチキャリア光伝送する。光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１から出力された１００Ｇの光ＳＣ（λ１）ではＯＴＬＣ４．４＃１のパラレル信号が、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２から出力された２００Ｇの光ＳＣ（λ２）ではＯＴＬＣ４．４＃２及び＃３のパラレル信号が、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−４から出力された１００Ｇの光ＳＣ（λ４）ではＯＴＬＣ４．４＃４のパラレル信号が伝送される。

ＮＮＩカード７４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１、５４３ｒ−２、及び、５４３ｒ−４は、送信側の光伝送装置５０ｓからマルチキャリア光伝送された光信号を受信する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１は、１００Ｇの光ＳＣ（λ１）により伝送された光信号を電気信号に変換してＯＤＵレーン＃１の電気配線に出力する。また、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−４は、１００Ｇの光ＳＣ（λ４）により伝送された光信号を電気信号に変換してＯＤＵレーン＃４の電気配線に出力する。また、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２は、２００Ｇの光ＳＣ（λ２）により伝送された光信号を電気信号に変換して出力し、そのうち１００Ｇの電気信号をＯＤＵレーン＃２の電気配線に出力し、残りの１００Ｇの電気信号をスイッチ７４２ｒに出力する。スイッチ７４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された信号をＯＴＮフレーマ７４１ｒの５番目の電気配線に出力する。ＯＴＮフレーマ７４１ｒは、ＯＴＬＣ４．４＃１、＃２、＃４のパラレル信号をそれぞれ、ＯＤＵＣ４フレームＦ２ｒのＯＤＵレーン＃１、＃２、＃４に対応した１行目、２行目、３行目のＴＳに収容する。また、ＯＴＮフレーマ７４１ｒは、ＯＴＬＣ４．４＃５のパラレル信号をＯＤＵＣ４フレームＦ２ｒの予備のＯＤＵレーンに対応した５行目のＴＳに収容する。ＮＮＩカード７４ｒは、ＯＤＵＣ４フレームＦ２ｒから４００ＧＥのクライアント信号を抽出する。

図１９は、光伝送装置５０が備えるＮＮＩカード７４の送信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図１に示すＯＴＮフレーマ８００及び図１７に示す光伝送装置５０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、ｎ＝４の場合を例に示している。

ＮＮＩカード７４は、ＯＴＮフレーマ７４１、スイッチ７４２、及びｎ台の光ＳＣ送受信機５４３を備える。ＮＮＩカード７４、ＯＴＮフレーマ７４１、スイッチ７４２、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３はそれぞれ、図１７及び図１８に示すＮＮＩカード７４ｓ、ＯＴＮフレーマ７４１ｓ、スイッチ７４２ｓ、光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１〜５４３ｓ−ｎに対応する。

ＯＴＮフレーマ７４１は、多重処理部１３０ａ、ライン側送信処理部１４０ａ、及びレーン割当制御部７４５を備える。
多重処理部１３０ａは、多重化部１３１ａとフレーミング部１３２ａとを備える。多重化部１３１ａは、クライアント信号を設定したＬＯ ＯＤＵフレームを時間多重して図７及び図１８に示すＯＤＵＣｎフレームＦ２ｓを生成する。多重化部１３１ａは、レーン割当制御部７４５から切替対象のＯＤＵレーン＃ｋが通知された場合、ＯＤＵレーン＃ｋに対応したＴＳに設定すべきクライアント信号を、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳに設定する。
フレーミング部１３２ａは、多重化部１３１ａが生成したＯＤＵＣｎフレームＦ２ｓにＯＨとＦＥＣを付加して、ＯＴＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部１３２ａは、レーン割当制御部７４５から切替対象のＯＤＵレーン＃ｋが通知された場合、ＯＤＵレーン＃ｋに代えて、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳに収容されているクライアント信号に対してＯＨとＦＥＣを付加し、ＯＴＵＣｎフレームを生成する。フレーミング部１３２ａは、ＯＴＵＣｎフレームの信号をライン側送信処理部１４０ａに出力する。

ライン側送信処理部１４０ａは、インタリーブ部１４１ａと、ＯＨ処理部１４２−１〜１４２−（ｎ＋１）と、マルチレーン送信部１４３−１〜１４３−（ｎ＋１）とを備える。
インタリーブ部１４１ａは、多重処理部１３０ａからＯＴＵＣｎフレームの信号を受信し、受信したｎ×１００ＧのＯＴＵＣｎフレームの信号をバイトインタリーブして、ｎ個のＯＴＬＣｎ．ｎフレームの信号を生成する。インタリーブ部１４１ａは、生成したｎ個のＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｉフレームをそれぞれＯＨ処理部１４２−ｉに出力する。インタリーブ部１４１ａは、レーン割当制御部７４５から切替対象のＯＤＵレーン＃ｋが通知された場合、ＯＴＵＣｎフレームに含まれるＯＤＵレーン＃ｋの信号に代えて、予備のＯＤＵレーンの信号からＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｋフレームの信号を生成し、ＯＨ処理部１４２−（ｎ＋１）に出力する。

レーン割当制御部７４５は、予備のＯＤＵレーンの使用が監視制御部８０から指示された場合、障害が発生した光ＳＣを利用する切替対象のＯＤＵレーンを、予備のＯＤＵレーンに割当てるアサインメント機能を有する。すなわち、レーン割当制御部７４５は、切替対象のＯＤＵレーンを多重処理部１３０ａ及びライン側送信処理部１４０ａに指示する。
スイッチ７４２は、ＯＨ処理部１４２−（ｎ＋１）から出力されたＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｋフレームの信号を、監視制御部８０から指示された切替先の光ＳＣ送受信機５４３に出力する。
光ＳＣ送受信機５４３は、送信機２２０を備える。

図２０は、光伝送装置５０が備えるＮＮＩカード７４の受信に関する機能ブロックを示す図である。同図において、図１に示すＯＴＮフレーマ８００及び図１７に示す光伝送装置５０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図では、ｎ＝４の場合を例に示している。

同図に示すＮＮＩカード７４、ｎ台の光ＳＣ送受信機５４３、スイッチ７４２、ＯＴＮフレーマ７４１は、図１７、図１８におけるＮＮＩカード７４ｒ、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１〜５４３ｒ−ｎ、スイッチ７４２ｒ、ＯＴＮフレーマ７４１ｒに対応する。
光ＳＣ送受信機５４３−１〜５４３−ｎは、受信機２３０を備える。
スイッチ７４２は、切替先の光ＳＣ送受信機５４３から出力された電気信号のうち１００Ｇの電気信号を、ＯＴＮフレーマ７４１が備えるライン側受信処理部１６０ａのマルチレーン受信部１６１−（ｎ＋１）に出力する。

ライン側受信処理部１６０ａは、マルチレーン受信部１６１−１〜１６１−（ｎ＋１）と、ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−（ｎ＋１）と、デインタリーブ部１６３ａとを備える。
デインタリーブ部１６３ａは、ＯＨ処理部１６２−１〜１６２−（ｎ＋１）から受信したＯＴＬＣｎ．ｎ＃１フレーム〜ＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｎフレームをデインタリーブし、１つのＯＴＵＣｎフレームを生成する。ＯＴＵＣｎフレームは予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳを含んでおり、デインタリーブ部１６３ａは、ＯＨ処理部１６２−（ｎ＋１）から受信したＯＴＬＣｎ．ｎ＃ｋについては予備のＴＳに設定する。

分離処理部１７０ａは、デフレーミング部１７１ａ及び逆多重化部１７２ａを備える。
デフレーミング部１７１ａは、デインタリーブ部１６３ａが生成したＯＴＵＣｎフレームの信号をＦＥＣ復号し、復号したＯＴＵＣｎフレームからＬＯ ＯＤＵフレームが時間多重されたＯＤＵＣｎフレームＦ２ｒを抽出して逆多重化部１７２ａに出力する。レーン割当制御部７４５から切替対象としてＯＤＵレーン＃ｋが通知された場合、デフレーミング部１７１ａは、ＯＴＵＣｎフレームのＯＤＵレーン＃ｋに対応したＴＳに代えて、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳを復号対象とする。
逆多重化部１７２ａは、デフレーミング部１７１ａが抽出したＯＤＵＣｎフレームＦ２ｒの信号から各クライアント信号が設定されたＬＯ ＯＤＵフレームを抽出し、ＬＯ ＯＤＵフレームの電気パス信号をＯＤＵ−ＳＷ２１０に出力する。レーン割当制御部７４５から切替対象としてＯＤＵレーン＃ｋが通知された場合、逆多重化部１７２ａは、ＯＴＵＣｎフレームのＯＤＵレーン＃ｋに対応したＴＳに代えて、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳからクライアント信号を取得する。

なお、本実施形態の光伝送装置５０が備えるトランスポンダは、第１の実施形態のトランスポンダ５６の多重処理部１３０、ライン側送信処理部１４０、ライン側受信処理部１６０、分離処理部１７０、スイッチ５６２に代えて、多重処理部１３０ａ、ライン側送信処理部１４０ａ、ライン側受信処理部１６０ａ、分離処理部１７０ａ、スイッチ７４２を備えた構成である。

図２１及び図２２は、光ＳＣの障害発生時の光伝送装置の処理フローである。以下では、図１７に示す通常運用状態において、図１８に示すように光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３に障害が発生した場合を例に説明する。

図２１は、送信側の光伝送装置５０ｓにおける送信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。
光伝送装置５０ｓの監視制御部８０ｓは、自装置の光ＳＣ送受信機５４３または光ＳＣ送受信機５６３の障害を検出するか、受信側の光伝送装置５０ｒから障害が発生した光ＳＣの通知を受信する（ステップＳ５１０）。監視制御部８０ｓは、障害が検出された光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３を出力先とするＯＤＵレーン＃３を、切替対象のＯＤＵレーンとする。あるいは、監視制御部８０ｓは、受信側の光伝送装置５０ｒから障害が発生した光ＳＣ（λ３）が通知された場合、その光ＳＣ（λ３）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３を出力先とするＯＤＵレーン＃３を、切替対象のＯＤＵレーンとする。

監視制御部８０ｓは、障害が検出された光ＳＣ送受信機５４３ｓ−３を備える、あるいは、障害が検出された光ＳＣ（λ３）を使用するＮＮＩカード７４ｓを特定する。監視制御部８０ｓは、特定したＮＮＩカード７４ｓが使用する光チャネルの中から、切替先の光ＳＣ（λ２）を決定する（ステップＳ５１５）。監視制御部８０ｓは、障害が発生した光ＳＣ（λ３）の情報と、切替先の光ＳＣ（λ２）の情報を設定した障害通知を受信側の光伝送装置５０ｒに送信する（ステップＳ５２０）。

光伝送装置５０ｓの監視制御部８０ｓは、切替先の光ＳＣ（λ２）を使用する光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に対し、１００Ｇを増速して２００Ｇで伝送するよう指示する。さらに、監視制御部８０ｓは、スイッチ７４２ｓに信号の出力先を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２とするよう指示する（ステップＳ５２５）。また、監視制御部８０ｓは、ＮＮＩカード７４ｓのＯＴＮフレーマ７４１ｓが備えるレーン割当制御部７４５に、切替対象のＯＤＵレーン＃３を通知する。レーン割当制御部７４５は、ＯＤＵレーン＃３に対応したＴＳが割当先であったクライアント信号のパスに対し、割当先を予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳへと変更する。つまり、レーン割当制御部７４５は、切替対象のＯＤＵレーン＃３を予備レーンに切り替えるよう多重処理部１３０ａ及びライン側送信処理部１４０ａに指示する（ステップＳ５３０）。

この指示により、ＯＴＮフレーマ７４１ｓの多重化部１３１ａは、クライアント信号をＯＤＵＣ４フレームＦ２ｓに収容するときに、ＯＤＵレーン＃３に対応したＴＳに収容していたクライアント信号については、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳに収容する。ＯＤＵレーン＃１に対応したＴＳに収容されたクライアント信号は、ＯＴＵＣ４．４＃１のパラレル信号に設定され、マルチレーン送信部１４３−１から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１に出力される。ＯＤＵレーン＃２に対応したＴＳに収容されたクライアント信号は、ＯＴＵＣ４．４＃２のパラレル信号に設定され、マルチレーン送信部１４３−２から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に出力される。ＯＤＵレーン＃４に対応したＴＳに収容されたクライアント信号は、ＯＴＵＣ４．４＃４のパラレル信号に設定され、マルチレーン送信部１４３−４から光ＳＣ送受信機５４３ｓ−４に出力される。そして、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳに収容されたクライアント信号は、ＯＴＵＣ４．４＃３のパラレル信号に設定され、マルチレーン送信部１４３−５からスイッチ７４２ｓに出力される。スイッチ７４２ｓは、マルチレーン送信部１４３−５から出力されたＯＴＵＣ４．４＃３のパラレル信号を光ＳＣ送受信機５４３ｓ−２に出力する。ＮＮＩカード７４ｓの光ＳＣ送受信機５４３ｓ−１、５４３ｓ−２及び５４３ｓ−４は、波長λ１、λ２、λ４の光ＳＣによりパラレル信号をマルチキャリア光伝送する。

図２２は、受信側の光伝送装置５０ｒにおける受信信号の出力先切替処理を示すフロー図である。
光伝送装置５０ｒの監視制御部８０ｒは、図２１のステップＳ５２０において送信側の光伝送装置５０ｓが送信した障害通知を受信する（ステップＳ６１０）。監視制御部８０ｓは、受信した障害通知により、障害が発生した、すなわち、切替対象の光ＳＣ（λ３）と、切替先の光ＳＣ（λ２）を認識する。

監視制御部８０ｒは、切替対象の光ＳＣ（λ３）を使用している光ＳＣ送受信機５４３ｒ−３及び切替先の光ＳＣ（λ２）を使用している光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２を備えるＮＮＩカード７４ｒを特定する。監視制御部８０ｒは、特定したＮＮＩカード７４ｒの切替先の光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２に対し、１００Ｇを増速して２００Ｇで伝送するよう指示する。さらに、監視制御部８０ｒは、特定したＮＮＩカード７４ｒのスイッチ７４２ｒに、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された２００Ｇの電気信号のうち、スイッチ７４２ｒが受信した１００Ｇの信号を予備のＯＤＵレーンに対応したマルチレーン受信部１６１−５に出力するよう指示する（ステップＳ６１５）。また、監視制御部８０ｒは、切替対象の光ＳＣ（λ３）に対応したＯＤＵレーン＃３を、予備のＯＤＵレーンに切り替えるようレーン割当制御部７４５に指示する。レーン割当制御部７４５は、切替対象のＯＤＵレーン＃３を予備レーンに切り替えるようライン側受信処理部１６０ａ及び分離処理部１７０ａに指示する（ステップＳ６２０）。

これにより、ＮＮＩカード７４ｒの光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１、５４３ｒ−２、及び、５４３ｒ−４はそれぞれ、送信側の光伝送装置５０ｓからマルチキャリア光伝送された光信号を受信する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−１は、１００Ｇの光ＳＣ（λ１）により伝送された光信号を電気信号に変換してマルチレーン受信部１６１−１に出力する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２は、２００Ｇの光ＳＣ（λ２）により伝送された光信号を電気信号に変換して、１００Ｇの電気信号をマルチレーン受信部１６１−２に出力し、残りの１００Ｇの電気信号をスイッチ７４２ｒに出力する。光ＳＣ送受信機５４３ｒ−４は、１００Ｇの光ＳＣ（λ４）により伝送された光信号を電気信号に変換してマルチレーン受信部１６１−４に出力する。スイッチ７４２ｒは、光ＳＣ送受信機５４３ｒ−２から出力された１００Ｇの電気信号をマルチレーン受信部１６１−５に出力する。

ＮＮＩカード７４ｒのマルチレーン受信部１６１−１、１６１−２、１６１−４、１６１−５は、受信した電気信号をパラレルにＯＨ処理部１６２−１、１６２−２、１６２−４、１６２−５に出力する。ＯＨ処理部１６２−１はＯＴＬＣ４．４＃１フレームを、ＯＨ処理部１６２−２はＯＴＬＣ４．４＃２フレームを、ＯＨ処理部１６２−４はＯＴＬＣ４．４＃４フレームを、ＯＨ処理部１６２−５はＯＴＬＣ４．４＃３フレームを抽出し、パラレルにデインタリーブ部１６３ａに出力する。デインタリーブ部１６３ａは、ＯＴＬＣ４．４＃１、２、４フレームをＯＴＵＣ４フレームのＯＤＵレーン＃１、＃２、＃４に対応したＴＳに設定し、ＯＴＬＣ４．４＃３フレームをＯＴＵＣ４フレームの予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳに設定する。

デフレーミング部１７１ａは、デインタリーブ部１６３ａが生成したＯＴＵＣｎフレームのＯＤＵレーン＃１、＃２、＃４、及び、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳの信号をＦＥＣ復号して得られたＯＤＵＣｎフレームＦ２ｒを逆多重化部１７２ａに出力する。レーン割当制御部７４５から切替対象としてＯＤＵレーン＃ｋが通知された場合、デフレーミング部１７１ａは、ＯＴＵＣｎフレームのＯＤＵレーン＃ｋに対応したＴＳに代えて、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳを復号対象とする。逆多重化部１７２ａは、ＯＤＵＣｎフレームＦ２ｒのＯＤＵレーン＃１、＃２、＃４、及び、予備のＯＤＵレーンに対応したＴＳからクライアント信号を取得する。

図２１及び図２２では、光ＳＣの障害発生時に送信側の光伝送装置５０ｓが切替先の光ＳＣを決定する場合について説明したが、受信側の光伝送装置５０ｒが光ＳＣの障害発生を検出した場合に切替先の光ＳＣを決定し、送信側の光伝送装置５０ｓに障害が発生した光ＳＣとともに通知してもよい。
なお、監視制御部８０は、光ＳＣ送受信機の停止を指示する保守コマンドを受信した場合も、その光ＳＣ送受信機の障害を検出した場合と同様の処理を行う。

本実施形態によれば、光ＳＣ送受信機の障害や保守のために使用できない光ＳＣが発生した場合、その光ＳＣを送信先として使用しているＯＤＵレーンを予備のＯＤＵレーンに切替え、予備のＯＤＵレーンの出力先を使用可能な光ＳＣ送受信機とする。これにより、光ＳＣが使用できない場合でも、主信号を救済し、送受信を行うことができる。
また、本実施形態によれば、スイッチは、予備のＯＤＵレーンについて生成されたパラレル信号のみを入力とし、出力先を４つの光ＳＣ送受信機のいずれかに切り替える構成である。よって、本実施形態のスイッチは、第１の実施形態のスイッチと比較して構成を単純にすることができる。

なお、上述した実施形態では、１光チャネルがｎ×１００Ｇ、パラレル信号が１００Ｇの場合を例に説明したが、１光チャネルの帯域や、パラレル信号の帯域は任意とすることができる。

上述した実施形態によれば、送信側の光伝送装置は、複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部と、一つ以上のクライアント信号から、複数の光送信部へ出力する信号を生成する信号生成部とを備える。障害や保守のために一部の光送信部が信号の伝送に使用できない場合、送信側の光伝送装置が備える制御部は、信号生成部から光送信部への出力を切り替えるスイッチに対して、信号の出力先を、信号の伝送に使用できない光送信部から信号の伝送に使用可能な他の光送信部へ切り替えるよう制御を行い、さらに、切り替え先の他の光送信部の伝送レートを増加させる。
受信側の光伝送装置の制御部は、複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送された信号を受信する複数の光受信部のうち、送信側の光伝送装置において切替先となった光送信部から送信された信号を受信する光受信部に対して、伝送レートを増加させるよう制御を行う。これにより、受信側の光伝送装置の信号受信は、複数の光受信部が送信側の光伝送装置から受信した信号から、クライアント信号を取得する。
従って、１光チャネルの信号を複数の光サブキャリアによりマルチキャリア光伝送する場合に、一部の光サブキャリアが使用できない場合でも、使用可能な光サブキャリアを増速してクライアント信号を伝送することができるため、トラヒック断となる影響範囲を低減することが可能となる。

上述した実施形態におけるＯＴＮフレーマ５４１、５６１、７４１、及び、監視制御部６０、８０の一部または全ての機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

大容量光伝送に利用可能である。

５０、５０ｓ、５０ｒ 光伝送装置
５１ ＯＤＵクロスコネクト機能部
５２ ＵＮＩカード
５３ ＯＤＵ−ＸＣ
５４、５４ｓ、５４ｒ ＮＮＩカード
５５ 光伝送機能部
５６ トランスポンダ
５７ 合分波器
６０、６０ｓ、６０ｒ 監視制御部
７４、７４ｓ、７０ｒ ＮＮＩカード
８０、８０ｓ、８０ｒ 監視制御部
１１０ 送信処理部
１２０ クライアント信号受信部
１２１ 受信部
１２２ マッピング部
１２３ ＯＨ処理部
１３０、１３０ａ 多重処理部
１３１、１３１ａ 多重化部
１３２、１３２ａ フレーミング部
１４０、１４０ａ ライン側送信処理部
１４１、１４１ａ インタリーブ部
１４２−１、１４２−２、１４２−３、１４２−４、１４２−５ ＯＨ処理部
１４３−１、１４３−２、１４３−３、１４３−４、１４３−５ マルチレーン送信部
１５０ 受信処理部
１６０、１６０ａ ライン側受信処理部
１６１−１、１６１−２、１６１−３、１６１−４、１６１−５ マルチレーン受信部
１６２−１、１６２−２、１６２−３、１６２−４、１６２−５ ＯＨ処理部
１６３、１６３ａ デインタリーブ部
１７０、１７０ａ 分離処理部
１７１、１７１ａ デフレーミング部
１７２、１７２ａ 逆多重化部
１８０ クライアント信号送信部
１８１ ＯＨ処理部
１８２ デマッピング部
１８３ 送信部
２１０ ＯＤＵ−ＳＷ
２２０ 送信機
２３０ 受信機
５２１ ＯＴＮフレーマ
５４１、５４１ｓ、５４１ｒ ＯＴＮフレーマ
５４２、５４２ｓ、５４２ｒ スイッチ（ＳＷ）
５４３、５４３ｓ、５４３ｓ−１〜５４３ｓ−４、５４３ｒ、５４３ｒ−１〜５４３ｒ−４ 光ＳＣ送受信機
５６１ ＯＴＮフレーマ
５６２ スイッチ（ＳＷ）
５６３ 光ＳＣ送受信機
７４１、７４１ｓ、７４１ｒ ＯＴＮフレーマ
７４２、７４２ｓ、７４２ｒ スイッチ（ＳＷ）
７４５ レーン割当制御部
８００ ＯＴＮフレーマ

Claims (5)

1. 複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部と、
   一つ以上のクライアント信号から、前記光送信部によりマルチキャリア光伝送する信号を生成する信号生成部と、
   前記信号生成部から前記光送信部への前記信号の出力を切り替えるスイッチと、
   前記信号の出力先を、前記信号の伝送に使用できない前記光送信部から前記信号の伝送に使用可能な他の前記光送信部へ切り替えるよう前記スイッチを制御する処理と、切り替え先の他の前記光送信部の伝送レートを増加させる処理とを行う制御部と、
   を備えることを特徴とする光伝送装置。
2. 前記信号生成部は、一つ以上の前記クライアント信号を複数の前記光送信部のそれぞれを出力先とする複数のレーンに分割し、前記レーン毎に前記光送信部へ出力する信号を生成し、
   前記スイッチは、前記レーン毎に前記信号の出力先の前記光送信部を切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記信号生成部は、一つ以上の前記クライアント信号を複数の前記光送信部と同じ数の複数のレーンに分割し、前記レーン毎に前記光送信部へ出力する信号を生成し、
   前記レーンには、複数の前記光送信部それぞれを出力先とする通常のレーンと、予備のレーンとがあり、
   前記制御部は、使用できない前記光送信部を出力先とする前記通常のレーンに代えて前記予備のレーンを使用するよう前記信号生成部を制御する処理と、前記予備のレーンについて生成された前記信号を切替先の他の前記光送信部に出力するよう前記スイッチを制御する処理とを行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
4. 光伝送装置が実行する光伝送方法であって、
   一つ以上のクライアント信号から、それぞれ異なる搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部へ出力する信号を生成する信号生成ステップと、
   前記信号の出力先の前記光送信部を切り替えるスイッチに対し、前記信号生成ステップにおいて生成された前記信号の出力先を、前記信号の伝送に使用できない前記光送信部から前記信号の伝送に使用可能な他の前記光送信部へ切り替えるよう制御する第一制御ステップと、
   切り替え先の他の前記光送信部の伝送レートを増加させる第二制御ステップと、
   を有することを特徴とする光伝送方法。
5. 送信側の光伝送装置と受信側の光伝送装置とを有する光伝送システムであって、
   前記送信側の光伝送装置は、
   複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送を行う複数の光送信部と、
   一つ以上のクライアント信号から、前記光送信部によりマルチキャリア光伝送する信号を生成する信号生成部と、
   前記信号生成部から前記光送信部への前記信号の出力を切り替えるスイッチと、
   前記信号の出力先を、前記信号の伝送に使用できない前記光送信部から前記信号の伝送に使用可能な他の前記光送信部へ切り替えるよう前記スイッチを制御する処理と、切り替え先の他の前記光送信部の伝送レートを増加させる処理とを行う第一制御部とを備え、
   前記受信側の光伝送装置は、
   複数の搬送波によりマルチキャリア光伝送された前記信号を受信する複数の光受信部と、
   マルチキャリア光伝送において切り替え先の他の前記光送信部から送信された信号を受信する前記光受信部の伝送レートを増加させるよう制御する第二制御部と、
   複数の前記光受信部が受信した前記信号から前記クライアント信号を取得する信号受信部とを備える、
   ことを特徴とする光伝送システム。

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