JP2018137507A

JP2018137507A - 光伝送システム及び光伝送方法

Info

Publication number: JP2018137507A
Application number: JP2017028702A
Authority: JP
Inventors: 崇文深谷; Takafumi Fukatani; 大作島崎; Daisaku Shimazaki; 政朗井波; Masaro Inami
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: JP6684031B2

Abstract

【課題】運用系に対する予備系の光パスプロテクション構成のコストを下げる。【解決手段】光伝送システム３０は、運用系と予備系の光パスプロテクション構成の各々の光ファイバ伝送路１１Ａ，１１Ｂに複数の帯域を設定し、この設定された各帯域に、異なる波長の光信号を割り当てて伝送する。光カプラ１２で予備系に分岐後に受信された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号を分岐された他の光信号と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅを送信する送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５を備える。送信された各光信号Ｌａ〜Ｌｅを合波して出力する光合分波器３２Ｂと、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに、合波された各光信号Ｌａ〜Ｌｅを波長毎に伝送するための、実トラフィックに応じた各帯域Ｂａ〜Ｂｅを設定するＷＳＳ３３Ｂとを備える構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、運用系と予備系の光パスプロテクション構成の各々の光伝送路に複数の帯域を設定し、各帯域に、異なる波長の光信号を割り当てて伝送する光伝送システム及び光伝送方法に関する。

図５に、従来の光パスプロテクション構成の光伝送システムのブロック図を示す。図５に示す光伝送システム１０は、離間した通信拠点を接続する少なくとも２つの光ファイバ伝送路１１Ａ，１１Ｂの一方を運用系として用い、運用系の光ファイバ伝送路１１Ａに複数の帯域を設定し、これら帯域を利用して異なる波長の光信号を伝送する。更に、他方の光ファイバ伝送路１１Ｂを運用系に代わって光伝送が可能な予備系として用いる構成となっている。つまり、運用系と予備系は同一機能の光パスプロテクション構成となっている。

その運用系は、光カプラ１２の分岐出力側に接続されたｎ台（５台とする）の送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５と、光合分波器２２Ａと、ＷＳＳ(Wavelength Selective Switch：波長選択スイッチ)２３Ａと、光増幅器２４Ａとを備えて構成されている。予備系は、光カプラ１２の分岐出力側に接続されたｎ台（５台とする）の送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５と、光合分波器２２Ｂと、ＷＳＳ２３Ｂと、光増幅器２４Ｂとを備えて構成されている。但し、図５では光カプラ１２を１つしか記載していないが、実際には、光カプラ１２は、運用系及び予備系の各々の送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５，２１Ｂ１〜２１Ｂ５と１対１で対応する数が配置されている。

光カプラ１２の入力側には、光ファイバネットワークを介して複数のサーバ１３（図には１つのみ示した）が接続されている。これは上述した実配置の各光カプラ１２においても同様にサーバ１３が接続された構成となっている。なお、サーバ１３に変えてルータ等の通信装置が光カプラ１２に接続されていてもよい。運用系と予備系は、同一通信構成となっているので、以降の構成要素の説明は主に運用系を代表して行う。

光カプラ１２は、各サーバ１３から送信されてきた光信号を、運用系の各送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５側と、予備系の各送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５側とに分岐する。

送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５は、入力された光信号を予め定められて設定されたトラフィック（設定トラフィック）に対応する伝送速度で且つ各々異なる波長の光信号Ｌ１〜Ｌ５に変換し、この変換された光信号Ｌ１〜Ｌ５を光合分波器２２Ａへ送信する。送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５は、例えば１００Ｇｂｐｓの設定トラフィックの光信号Ｌ１〜Ｌ５を生成するために、３２Ｇｂｏｕｄの信号で搬送波をＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)変調して生成している。

光合分波器２２Ａは、各々波長が異なる光信号Ｌ１〜Ｌ５を一纏めに合波してＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重)信号としてＷＳＳ２３Ａへ出力する。

ＷＳＳ２３Ａは、送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５で生成された設定トラフィックの光信号Ｌ１〜Ｌ５が割当可能な一定帯域Ｂ間隔の複数の周波数グリッドを作成し、各周波数グリッドの帯域Ｂ中に、上記ＷＤＭ信号として入力された異なる波長の光信号Ｌ１〜Ｌ５を割り当てる処理を行う。ここでは、一定帯域Ｂが、図５の右上に示すように、周波数ｆ１とｆ２間、ｆ２とｆ３間、ｆ３とｆ４間、ｆ４とｆ５間、ｆ５とｆ６間の５０ＧＨｚ帯域であるとする。ＷＳＳ２３Ａは、一定帯域間隔の５０ＧＨｚ帯域Ｂの周波数グリッドを５つ生成し、第１〜第５の５０ＧＨｚ帯域Ｂ毎に、この順番に、各々が１００Ｇｂｐｓの光信号Ｌ１〜Ｌ５を１つずつ割り当てる処理を行う。これら帯域Ｂに割り当てられた光信号Ｌ１〜Ｌ５は、光増幅器２４Ａで増幅されて光ファイバ伝送路１１Ａへ送信される。

予備系は、上述した運用系と同構成となっており、運用系に何らかの伝送障害が発生した際に、運用系と同様に光伝送を行うようになっている。この種の従来技術として非特許文献１に記載の技術がある。

S.Ramamurthyt and Biswanath Mukherjee.,"Department of Computer Science",University of California, Davis, CA 95616, U.S.A.1999,IEEE，［online］，[平成29年2月7日検索], インターネット<ＵＲＬ：http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/751461/>

上述した従来の光伝送システム１０においては、ＷＳＳ２３Ａで作成される各周波数グリッドが、送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５で生成された設定トラフィック（１００Ｇｂｐｓ）以上の光信号が割当可能な一定帯域Ｂ（５０ＧＨｚ）間隔である。このため、５０ＧＨｚ帯域Ｂに、例えば３０ＧＨｚ分の光信号しか割り当てられない場合、２０ＧＨｚの無駄な空き帯域が生じる。通常は各帯域Ｂを満たす設定トラフィックの光信号Ｌ１〜Ｌ５が割り当てられることは少なく、上記のように無駄な空き帯域が生じることが多い。しかし、その無駄が生じる場合でも、予備系は運用系と同じ構成が必要であるため、予備系の通信設備が無駄となってしまう。言い換えれば、運用系に対する予備系の光パスプロテクション構成のコストが高くなるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、運用系に対する予備系の光パスプロテクション構成のコストを下げることができる光伝送システム及び光伝送方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、運用系と予備系の光パスプロテクション構成の各々の光伝送路に複数の帯域を設定し、この設定された各帯域に、異なる波長の光信号を割り当てて伝送する光伝送システムであって、光カプラで前記予備系に分岐後に受信された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号を前記分岐された他の光信号と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号を送信する送受信機と、前記送信された各々異なる波長の光信号を合波して出力する光合分波器と、前記予備系の光伝送路に、前記合波された各々異なる波長の光信号を波長毎に伝送するための、前記実トラフィックに応じた各帯域を設定する帯域可変型の波長選択スイッチとを備えることを特徴とする光伝送システムである。

請求項４に係る発明は、光カプラにより光パスプロテクション構成の運用系と予備系に分岐後に受信された光信号を、伝送速度の変換及び波長の変換を行って送信する送受信機と、当該送信された各々異なる波長の光信号を合波して出力する光合分波器と、運用系と予備系の各々の光伝送路に設定した複数の帯域に、前記合波された各々異なる波長の光信号を割り当てる波長選択スイッチとを有する光伝送システムの光伝送方法であって、前記送受信機は、前記予備系に分岐された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換するステップと、前記変換された伝送速度の光信号を前記分岐された他の光信号と異なる波長に変換するステップと、前記変換された各々異なる波長の光信号を送信するステップとを実行し、前記波長選択スイッチは、前記予備系の光伝送路に、前記光合分波器で合波された各々異なる波長の光信号を波長毎に伝送するための、前記実トラフィックに応じた各帯域を設定するステップと、前記設定された各帯域に、前記合波された各々異なる波長の光信号を割り当てるステップとを実行することを特徴とする光伝送方法である。

上記請求項１の構成及び請求項４の方法によれば、予備系の光伝送路に、運用系と同じ光信号の実トラフィックに応じた帯域を設定できる。実トラフィックは時系列に応じて変化する。運用系の光伝送路に、少ないトラフィックの光信号が伝送されている場合、予備系の光伝送路には、従来であれば予め定められた設定トラフィックの帯域しか設定できなかったが、本発明では、少ない実トラフィックに応じた狭い幅の帯域を設定できる。このことから、運用系に伝送されている光信号の実トラフィックが大小に変化しても、この大小に応じた帯域幅の帯域を、予備系の光伝送路に設定できる。このため、実トラフィックが少なければ、予備系の光伝送路に未設定帯域ができるので、この未設定帯域を別用途の伝送等に有効活用することができる。言い換えれば、運用系に対する予備系の光パスプロテクション構成のコストを下げることができる。

請求項２に係る発明は、光カプラで前記運用系に分岐後に受信された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号を前記分岐された他の光信号と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号を送信する運用系の送受信機と、前記送信された各々異なる波長の光信号を合波して出力する運用系の光合分波器と、前記運用系の光伝送路に、前記合波された各々異なる波長の光信号を波長毎に伝送するための、前記実トラフィックに応じた各帯域を設定する運用系の帯域可変型の波長選択スイッチとを備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システムである。

この構成によれば、運用系にも、上記予備系と同様に、光信号の実トラフィックに応じた帯域を光伝送路に設定できる。光ファイバは敷設等に膨大なコストが掛かるので、敷設後の光ファイバ資源を有効活用することが大切である。本発明では、運用系及び予備系の各々の光伝送路に、伝送光信号の実トラフィックに応じた帯域幅の帯域を設定できるので、運用系及び予備系において、実トラフィックが少ない場合の未設定帯域を別用途の伝送等に有効活用すれば、光ファイバ資源の有効活用を実現できる。

請求項３に係る発明は、前記実トラフィックに応じた各帯域を光伝送路に設定する帯域可変設定制御を行う制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記分岐された光信号の実トラフィックを検出するトラフィック検出部と、前記送受信機から送信される光信号を、前記検出された実トラフィックに対応する伝送速度に変換するためのボーレートと変調方式との適した組合せを決定し、この決定された組合せで前記変換を行う指示を前記送受信機に行う組合せ部と、前記決定されたボーレートと変調方式の組合せに応じて、前記送受信機からの光信号を光伝送路で伝送するための前記実トラフィックに応じた帯域を決定し、この決定された帯域を前記光伝送路に設定する指示を前記波長選択スイッチに行う伝送路帯域決定部と、前記伝送路帯域決定部で決定された帯域に応じて、当該帯域に割り当てられる光信号の波長を決定し、この決定された波長の光信号とする指示を前記送受信機に行う主信号波長決定部とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送システムである。

請求項５に係る発明は、前記実トラフィックに応じた各帯域を光伝送路に設定する帯域可変設定制御を行う制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記分岐された光信号の実トラフィックを検出するステップと、前記送受信機から送信される光信号を、前記検出された実トラフィックに対応する伝送速度に変換するためのボーレートと変調方式との適した組合せを決定し、この決定された組合せで前記変換を行う指示を前記送受信機に行うステップと、前記決定されたボーレートと変調方式の組合せに応じて、前記送受信機からの光信号を光伝送路で伝送するための前記実トラフィックに応じた帯域を決定し、この決定された帯域を前記光伝送路に設定する指示を前記波長選択スイッチに行うステップと、前記決定された帯域に応じて、当該帯域に割り当てられる光信号の波長を決定し、この決定された波長の光信号とする指示を前記送受信機に行うステップとを実行することを特徴とする請求項４に記載の光伝送方法である。

上記請求項３の構成及び請求項５の方法によれば、制御装置の帯域可変設定制御により、予備系において運用系と同じ光信号の実トラフィックを検出後に、送受信機及び波長選択スイッチを制御し、予備系の光伝送路に実トラフィックに応じた帯域を設定できる。また、制御装置により、予備系の送受信機から送信される光信号を実トラフィックに対応する伝送速度とするために、ボーレートと変調方式との適した組合せを決定できる。従来では、通信レートを変える場合、運用系及び予備系の双方の通信機を一旦停止する必要があるが、本発明では、運用系はそのままで、予備系のみを停止すればよいので、ユーザが利用する運用系の通信に支障を来たすことを無くすことができる。

また、運用系においても、光信号の実トラフィックを検出後に、送受信機及び波長選択スイッチを制御し、運用系の光伝送路に実トラフィックに応じた帯域を設定することができる。また、制御装置により、運用系の送受信機から送信される光信号を実トラフィックに対応する伝送速度とするために、ボーレートと変調方式との適した組合せを決定できる。これにより、運用系を予備系に切り替えた後、予備系をそのまま使用し、運用系のみを停止すればよいので、ユーザが利用する通信に支障を来たすことを無くすことができる。

本発明によれば、運用系に対する予備系の光パスプロテクション構成のコストを下げる光伝送システム及び光伝送方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る光伝送システム及び光伝送方法の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る光伝送システムにおける予備系の送受信機の構成要素と制御装置の構成要素とを示すブロック図である。本実施形態の光伝送システムによる予備系の光ファイバ伝送路への帯域可変設定制御を説明するためのフローチャートである。本実施形態の光伝送システムによる予備系の光ファイバ伝送路への帯域可変設定制御による帯域可変設定の動作を説明するためのフローチャートである。従来の光伝送システムにおける予備系の送受信機の構成要素と制御装置の構成要素とを示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。なお、図１に示す光伝送システム３０において、図５に示した従来の光伝送システム１０と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

図１に示す光伝送システム３０が、図５に示した従来の光伝送システム１０と異なる点は、予備系において、運用系の光合分波器２２Ａ及びＷＳＳ２３Ａと異なる、可変帯域型の光合分波器３２Ｂ及びＷＳＳ３３Ｂを備えることにある。更に、光伝送システム３０の制御を司る制御装置４０で、予備系の送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５と、可変帯域型の光合分波器３２Ｂ及びＷＳＳ３３Ｂに対して、後述する本特徴の帯域可変設定制御を行うようにしたことにある。

送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５は、図２に示す送受信機２１Ｂ５に内部構成を代表して示すように、ｐｈｙ終端部２１ａと、ＯＴＮ(Optical Transport Network)フレーマ２１ｂと、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)２１ｃと、光送受信部２１ｄとを備えて構成されている。

図２に示すように、制御装置４０は、ｐｈｙｍａｃ取得部４０ａと、トラフィック検出部４０ｂと、フレーム種別選択部４０ｃと、組合せ部４０ｄと、伝送路帯域決定部４０ｅと、パス設定情報保持部４０ｆと、主信号波長決定部４０ｇとを備えて構成されている。

また、具体的な構成例として、光合分波器３２Ｂ（図１）に帯域可変ＷＳＳ３２Ｂ（図２）が適用され、ＷＳＳ３３Ｂ（図１）に帯域可変ＷＳＳ３３Ｂ（図２）が適用されている。

送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５のｐｈｙ終端部２１ａは、光カプラ１２を介したサーバ１３からの信号を受信する物理的な終端部である。その受信信号は、イーサーネット（登録商標）の信号フレームから成る。この信号フレームは、同期用のプリアンブル、ヘッダ、データ、ＦＣＳ（誤り検知）等のフレームから構成され、データフレームには、トラフィック情報等を含むｐｈｙｍａｃ情報が格納されている。

ＯＴＮフレーマ２１ｂは、ＴＤＭ（時間分割多重）信号であるシリアルビットストリームの中に埋め込まれたフレーミングパターンに整列及び同期させるために使われるデバイスであり、一旦、信号が挿入されるフレームが同期化され、データフィールドが正確に整列されると、アラーム、性能モニタ、埋込信号等のオーバヘッドビットを抽出して処理することが可能となっている。このＯＴＮフレーマ２１ｂは、フレーミングによりフレームを作って伝送信号にする処理を行うものであり、伝送信号をオーバーヘッド等を含むようにフレーム化する。ここでは、ＯＴＮフレーマ２１ｂは、後述のフレーム種別選択部４０ｃで選択されるフレームを適用してフレーミングを行うことにより、ｐｈｙ終端部２１ａで受信された主信号を含む受信信号をフレーム化する。

ＤＳＰ２１ｃは、トラフィック検出部４０ｂで検出される実運用によるトラフィック（実トラフィックという）に対応する伝送速度の光信号を生成する処理を行う。このために、ＤＳＰ２１ｃは、後述の組合せ部４０ｄで組合されたボーレート及び変調方式に応じて、実トラフィックに対応する伝送速度の光信号を生成する処理を行う。

光送受信部２１ｄは、ＤＳＰ２１ｃで生成された実トラフィックに対応する伝送速度の光信号を、主信号波長決定部４０ｇから通知される主信号の波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅに変換し、帯域可変ＷＳＳ３２Ｂへ送信する。ここでは、各送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５において、主信号波長決定部４０ｇから各々異なる波長が光送受信部２１ｄに通知され、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５毎に異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅに変換されて送信される。

制御装置４０のｐｈｙｍａｃ取得部４０ａは、ｐｈｙ終端部２１ａでの受信信号中のトラフィック情報等を含むｐｈｙｍａｃ情報を取得する。

トラフィック検出部４０ｂは、上記で取得されたｐｈｙｍａｃ情報のトラフィック情報から、実トラフィックを検出し、この検出した実トラフィックを、フレーム種別選択部４０ｃ及び組合せ部４０ｄへ出力する。

フレーム種別選択部４０ｃは、各種のフレームから、トラフィック検出部４０ｂで検出された実トラフィックの信号のフレーム化に適したフレームを選択し、この選択されたフレームでのフレーム化処理をＯＴＮフレーマ２１ｂに対して指示する。ＯＴＮフレーマ２１ｂは、その選択されたフレームを適用してフレーミングを行うことにより、ｐｈｙ終端部２１ａで受信された主信号を含む受信信号をフレーム化する。

組合せ部４０ｄは、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５から送信される光信号Ｌａ〜Ｌｅを、トラフィック検出部４０ｂで検出された実トラフィックに対応する伝送速度とするために、ボーレートと変調方式とに適した組合せを決定する。例えば、図１に示すように、６０Ｇｂｐｓの実トラフィックに対応する伝送速度とするために、３２Ｇｂｏｕｄ以下のボーレートと、ＱＰＳＫ変調方式との適した組合せを決定する。この決定した組合せ情報は、ＤＳＰ２１ｃ及び伝送路帯域決定部４０ｅへ通知される。なお、ボーレートと変調方式との適した組合せとは、ボーレートと変調方式との最適な組合せとすることが好ましい。

伝送路帯域決定部４０ｅは、そのボーレートと変調方式の組合せ情報に応じて、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５からの光信号Ｌａ〜Ｌｅを光ファイバ伝送路１１Ｂで伝送するために必要な、実トラフィックに応じた帯域Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄ，Ｂｅ（図１参照）を決定する。例えば、光信号Ｌｄに係るボーレートが２５Ｇｂｏｕｄであれば、帯域余裕を考慮して光ファイバ伝送路１１Ｂに設定する３０ＧＨｚの帯域Ｂｄを決定する。言い換えれば、実トラフィックに応じた帯域Ｂｄを決定することになる。このように決定された帯域Ｂａ〜Ｂｅの情報（帯域情報）は、帯域可変ＷＳＳ３２Ｂと、帯域可変ＷＳＳ３３Ｂと、主信号波長決定部４０ｇとに通知される。なお、光ファイバ伝送路１１Ａ，１１Ｂは、請求項記載の光伝送路を構成する。

帯域可変ＷＳＳ３２Ｂは、各送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５からの各々波長が異なる光信号Ｌａ〜Ｌｅを一纏めに合波してＷＤＭ信号として帯域可変ＷＳＳ３３Ｂへ出力する。帯域可変ＷＳＳ３３Ｂは、伝送路帯域決定部４０ｅから通知された帯域情報に応じて、ＷＤＭ信号中の光信号Ｌａ〜Ｌｅを伝送するための帯域Ｂａ〜Ｂｅを、光ファイバ伝送路１１Ｂの空き領域（後述する）に割り振る。

パス設定情報保持部４０ｆは、少なくとも２つの通信拠点（例えば、東京の通信拠点と大阪の通信拠点）を接続する運用系の光ファイバ伝送路１１Ａ及び予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂの接続経路や通信拠点の情報や、光ファイバ伝送路１１Ａ，１１Ｂの帯域情報等のパス設定情報を保持している。

主信号波長決定部４０ｇは、上記保持された予備系のパス設定情報から、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂの空き帯域（後述）と、伝送路帯域決定部４０ｅで決定された帯域Ｂａ〜Ｂｅの情報（帯域情報）とから、主信号としての各光信号Ｌａ〜Ｌｅの波長を決定する。この決定された波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅを、光ファイバ伝送路１１Ｂの空き帯域に割り当てて送信する指示を、光送受信部２１ｄへ通知する。
但し、上記の空き帯域について説明すると、例えば周波数ｆ軸上に、第１帯域、第２帯域、第３帯域が配列され、第２帯域と第３帯域との間に光信号割当可能な帯域以上の帯域幅がある場合、この帯域幅が空き帯域となる。

上述した制御装置４０の各部４０ａ〜４０ｇによる、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５と、帯域可変ＷＳＳ３２Ｂ及び帯域可変ＷＳＳ３３Ｂへの指示通知の制御が、前述した帯域可変設定制御である。

＜実施形態の動作＞
次に、本実施形態の光伝送システム３０による予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂへの帯域可変設定制御を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

図３に示すステップＳ１において、制御装置４０のｐｈｙｍａｃ取得部４０ａが、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５のｐｈｙ終端部２１ａでの受信信号中のトラフィック情報を含むｐｈｙｍａｃ情報を取得する。

ステップＳ２において、トラフィック検出部４０ｂが、上記ステップＳ１で取得されたｐｈｙｍａｃ情報中のトラフィック情報から、運用系での実運用と同じ実トラフィックを検出する。この検出した実トラフィックは、フレーム種別選択部４０ｃ及び組合せ部４０ｄへ出力される。

ステップＳ３において、フレーム種別選択部４０ｃが予め保有する各種のフレームから、上記ステップＳ２で検出された実トラフィックの信号をフレーム化するために適したフレームを選択し、この選択されたフレームでの上記受信信号のフレーム化処理を行うようにＯＴＮフレーマ２１ｂに対して指示する。

ステップＳ４において、組合せ部４０ｄは、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５から送信される光信号Ｌａ〜Ｌｅを、上記ステップＳ２で検出された実トラフィックに対応する伝送速度の例えば６０Ｇｂｐｓとするために、例えば３２Ｇｂｏｕｄ以下のボーレートと、ＱＰＳＫ変調方式との適した組合せを決定する。この決定した組合せ情報は、ＤＳＰ２１ｃ及び伝送路帯域決定部４０ｅへ通知される。

ステップＳ５において、伝送路帯域決定部４０ｅは、そのボーレートと変調方式の組合せ情報に応じて、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５からの光信号Ｌａ〜Ｌｅを光ファイバ伝送路１１Ｂで伝送するために必要な、実トラフィックに応じた帯域Ｂａ〜Ｂｅを決定する。この決定された帯域Ｂａ〜Ｂｅの情報（帯域情報）は、帯域可変ＷＳＳ３２Ｂと、帯域可変ＷＳＳ３３Ｂと、主信号波長決定部４０ｇとに通知される。

ステップＳ６において、主信号波長決定部４０ｇは、パス設定情報保持部４０ｆに保持された予備系のパス設定情報から、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂの空き帯域と、伝送路帯域決定部４０ｅで決定された帯域Ｂａ〜Ｂｅの情報（帯域情報）とから、主信号としての各光信号Ｌａ〜Ｌｅの波長を決定する。この決定された波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅを、光ファイバ伝送路１１Ｂの空き帯域に割り当てて送信する指示を、光送受信部２１ｄへ通知する。

次に、上記ステップＳ１〜Ｓ６の帯域可変設定制御による帯域可変設定の動作を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

図４に示すステップＳ１１において、ＯＴＮフレーマ２１ｂは、フレーム種別選択部４０ｃで選択されたフレームを適用して、ｐｈｙ終端部２１ａで受信された主信号を含む受信信号をフレーム化する。

ステップＳ１２において、ＤＳＰ２１ｃは、組合せ部４０ｄで組合されたボーレート及び変調方式に応じて、実トラフィックに対応する伝送速度の光信号を生成する処理を行う。

ステップＳ１３において、光送受信部２１ｄは、上記ステップＳ１２で生成された実トラフィックに対応する伝送速度の光信号を、主信号波長決定部４０ｇから通知される主信号の波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅに変換し、帯域可変ＷＳＳ３２Ｂへ送信する。ここでは、各送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５毎に異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅに変換されて送信される。

ステップＳ１４において、帯域可変ＷＳＳ３２Ｂは、各送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５からの各々波長が異なる光信号Ｌａ〜Ｌｅを一纏めに合波してＷＤＭ信号として帯域可変ＷＳＳ３３Ｂへ出力する。

ステップＳ１５において、帯域可変ＷＳＳ３３Ｂは、上記ステップＳ５において伝送路帯域決定部４０ｅから通知された帯域情報に応じて、ＷＤＭ信号中の光信号Ｌａ〜Ｌｅを伝送するための帯域Ｂａ〜Ｂｅを、光ファイバ伝送路１１Ｂの空き領域に割り振る。

ステップＳ１６において、光増幅器２４Ｂは、光ファイバ伝送路１１Ｂに割り振られた各帯域Ｂａ〜Ｂｅの光信号Ｌａ〜Ｌｅを増幅して光ファイバ伝送路１１Ｂへ伝送する。このように、運用系の光ファイバ伝送路１１Ａに伝送される光信号Ｌ１〜Ｌ５（図１）毎の実トラフィックに対応する各帯域Ｂａ〜Ｂｅが、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに割り付けられ、これら割り付けられた帯域Ｂａ〜Ｂｅに、各々異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅが割り当てられて伝送される。

上記実施形態の光伝送システム３０では、予備系において、帯域可変設定制御により光ファイバ伝送路１１Ｂに帯域Ｂａ〜Ｂｅの可変設定を行うようにしたが、運用系においても、同様に帯域可変設定制御に応じて、光ファイバ伝送路１１Ａに帯域Ｂａ〜Ｂｅの可変設定を行う構成としてもよい。

＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の光伝送システム３０を、次のような特徴構成とした。
（１）光伝送システム３０は、運用系と予備系の光パスプロテクション構成の各々の光ファイバ伝送路１１Ａ，１１Ｂに複数の帯域を設定し、この設定された各帯域に、異なる波長の光信号を割り当てて伝送する。光カプラ１２で予備系に分岐後に受信された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号を分岐された他の光信号と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅを送信する送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５を備える。更に、送信された各々異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅを一纏めに合波して出力する光合分波器３２Ｂと、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに、合波された各々異なる波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅを波長毎に伝送するための、実トラフィックに応じた各帯域Ｂａ〜Ｂｅを設定する帯域可変型の波長選択スイッチとしてのＷＳＳ３３Ｂとを備える構成とした。

この構成によれば、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに、運用系と同じ光信号の実トラフィックに応じた帯域Ｂａ〜Ｂｅを設定できる。実トラフィックは時系列に応じて変化する。運用系の光ファイバ伝送路１１Ａに、少ないトラフィックの光信号が伝送されている場合、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂには、従来であれば予め定められた設定トラフィックの帯域しか設定できなかった。しかし、本実施形態では、少ない実トラフィックに応じた狭い幅の帯域を設定できる。このことから、運用系に伝送されている光信号の実トラフィックが大小に変化しても、この大小に応じた帯域幅の帯域Ｂａ〜Ｂｅを、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに設定できる。このため、実トラフィックが少なければ、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに未設定帯域ができるので、この未設定帯域を別用途の伝送等に有効活用することができる。言い換えれば、運用系に対する予備系の光パスプロテクション構成のコストを下げることができる。

（２）光カプラ１２で運用系に分岐後に受信された光信号Ｌ１〜Ｌ５を、当該光信号Ｌ１〜Ｌ５の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号（例えばＬ１）を分岐された他の光信号Ｌ２〜Ｌ５と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号Ｌ１〜Ｌ５を送信する運用系の送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５を備える。更に、送信された各々異なる波長の光信号Ｌ１〜Ｌ５を一纏めに合波して出力する運用系の光合分波器（予備系の光合分波器３２Ｂと同じ光合分波器）と、運用系の光ファイバ伝送路１１Ａに、合波された各々異なる波長の光信号Ｌ１〜Ｌ５を波長毎に伝送するための、実トラフィックに応じた各帯域（予備系の帯域Ｂａ〜Ｂｅと同じ帯域）を設定する運用系の帯域可変型の波長選択スイッチとしてのＷＳＳ（予備系のＷＳＳ３３Ｂと同じＷＳＳ）とを備える構成とした。

この構成によれば、運用系にも、予備系と同様に、光信号の実トラフィックに応じた帯域Ｂａ〜Ｂｅを光ファイバ伝送路１１Ａに設定できる。光ファイバは敷設等に膨大なコストが掛かるので、敷設後の光ファイバ資源を有効活用することが大切である。本実施形態では、運用系及び予備系の各々の光ファイバ伝送路１１Ａ，１１Ｂに、伝送光信号の実トラフィックに応じた帯域幅の帯域を設定できるので、運用系及び予備系において、実トラフィックが少ない場合の未設定帯域を別用途の伝送等に有効活用すれば、光ファイバ資源の有効活用を実現できる。

（３）上記（１）及び（２）は運用系及び予備系の何れも同構成であるが、予備系を代表して説明する。実トラフィックに応じた各帯域Ｂａ〜Ｂｅを光ファイバ伝送路１１Ｂに設定する帯域可変設定制御を行う制御装置４０を備える。制御装置４０は、分岐された光信号の実トラフィックを検出するトラフィック検出部４０ｂを備える。また、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５から送信される光信号を、検出された実トラフィックに対応する伝送速度に変換するためのボーレートと変調方式との適した組合せを決定し、この決定された組合せで変換を行う指示を送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５に行う組合せ部４０ｄを備える。更に、前記決定されたボーレートと変調方式の組合せに応じて、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５からの光信号Ｌａ〜Ｌｅを光ファイバ伝送路１１Ｂで伝送するための実トラフィックに応じた帯域Ｂａ〜Ｂｅを決定し、この決定された帯域Ｂａ〜Ｂｅを光ファイバ伝送路１１Ｂに設定する指示をＷＳＳ３３Ｂに行う伝送路帯域決定部４０ｅとを備える。更には、伝送路帯域決定部４０ｅで決定された帯域Ｂａ〜Ｂｅに応じて、当該帯域Ｂａ〜Ｂｅに割り当てられる光信号の波長を決定し、この決定された波長の光信号Ｌａ〜Ｌｅとする指示を送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５に行う主信号波長決定部４０ｇとを備える構成とした。

この構成によれば、制御装置４０の帯域可変設定制御により、予備系において運用系と同じ光信号の実トラフィックを検出後に、送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５及びＷＳＳ３３Ｂを制御し、予備系の光ファイバ伝送路１１Ｂに実トラフィックに応じた帯域Ｂａ〜Ｂｅを設定できる。また、制御装置４０により、予備系の送受信機２１Ｂ１〜２１Ｂ５から送信される光信号Ｌａ〜Ｌｅを実トラフィックに対応する伝送速度とするために、ボーレートと変調方式との適した組合せを決定できる。従来では、通信レートを変える場合、運用系及び予備系の双方の通信機を一旦停止する必要があるが、本発明では、運用系はそのままで、予備系のみを停止すればよいので、ユーザが利用する運用系の通信に支障を来たすことを無くすことができる。

また、運用系においても、光信号の実トラフィックを検出後に、送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５及びＷＳＳ（予備系と同じＷＳＳ３３Ｂ）を制御し、運用系の光ファイバ伝送路１１Ａに実トラフィックに応じた帯域（予備系と同じ帯域Ｂａ〜Ｂｅ）を設定することができる。また、制御装置４０により、運用系の送受信機２１Ａ１〜２１Ａ５から送信される光信号（予備系と同じ光信号Ｌａ〜Ｌｅ）を実トラフィックに対応する伝送速度とするために、ボーレートと変調方式との適した組合せを決定できる。これにより、運用系を予備系に切り替えた後、予備系をそのまま使用し、運用系のみを停止すればよいので、ユーザが利用する通信に支障を来たすことを無くすことができる。

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１１Ａ，１１Ｂ光ファイバ伝送路（光伝送路）
１２光カプラ
２１Ａ１〜２１Ａ５，２１Ｂ１〜２１Ｂ５，送受信機
２１ａｐｈｙ終端部
２１ｂＯＴＮフレーマ
２１ｃＤＳＰ
２１ｄ光送受信部
２２Ａ光合分波器
２３ＡＷＳＳ
２４Ａ，２４Ｂ光増幅器
３０光伝送システム
３２Ｂ可変帯域型の光合分波器，帯域可変ＷＳＳ
３３Ｂ可変帯域型のＷＳＳ，帯域可変ＷＳＳ（波長選択スイッチ）
４０制御装置
４０ａｐｈｙｍａｃ取得部
４０ｂトラフィック検出部
４０ｃフレーム種別選択部
４０ｄ組合せ部
４０ｅ伝送路帯域決定部
４０ｆパス設定情報保持部
４０ｇ主信号波長決定部

Claims

運用系と予備系の光パスプロテクション構成の各々の光伝送路に複数の帯域を設定し、この設定された各帯域に、異なる波長の光信号を割り当てて伝送する光伝送システムであって、
光カプラで前記予備系に分岐後に受信された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号を前記分岐された他の光信号と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号を送信する送受信機と、
前記送信された各々異なる波長の光信号を合波して出力する光合分波器と、
前記予備系の光伝送路に、前記合波された各々異なる波長の光信号を波長毎に伝送するための、前記実トラフィックに応じた各帯域を設定する帯域可変型の波長選択スイッチと
を備えることを特徴とする光伝送システム。
光カプラで前記運用系に分岐後に受信された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換し、この変換された伝送速度の光信号を前記分岐された他の光信号と異なる波長に変換し、この変換された各々異なる波長の光信号を送信する運用系の送受信機と、
前記送信された各々異なる波長の光信号を合波して出力する運用系の光合分波器と、
前記運用系の光伝送路に、前記合波された各々異なる波長の光信号を波長毎に伝送するための、前記実トラフィックに応じた各帯域を設定する運用系の帯域可変型の波長選択スイッチと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
前記実トラフィックに応じた各帯域を光伝送路に設定する帯域可変設定制御を行う制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記分岐された光信号の実トラフィックを検出するトラフィック検出部と、
前記送受信機から送信される光信号を、前記検出された実トラフィックに対応する伝送速度に変換するためのボーレートと変調方式との適した組合せを決定し、この決定された組合せで前記変換を行う指示を前記送受信機に行う組合せ部と、
前記決定されたボーレートと変調方式の組合せに応じて、前記送受信機からの光信号を光伝送路で伝送するための前記実トラフィックに応じた帯域を決定し、この決定された帯域を前記光伝送路に設定する指示を前記波長選択スイッチに行う伝送路帯域決定部と、
前記伝送路帯域決定部で決定された帯域に応じて、当該帯域に割り当てられる光信号の波長を決定し、この決定された波長の光信号とする指示を前記送受信機に行う主信号波長決定部と
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送システム。
光カプラにより光パスプロテクション構成の運用系と予備系に分岐後に受信された光信号を、伝送速度の変換及び波長の変換を行って送信する送受信機と、当該送信された各々異なる波長の光信号を合波して出力する光合分波器と、運用系と予備系の各々の光伝送路に設定した複数の帯域に、前記合波された各々異なる波長の光信号を割り当てる波長選択スイッチとを有する光伝送システムの光伝送方法であって、
前記送受信機は、
前記予備系に分岐された光信号を、当該光信号の実トラフィックに対応する伝送速度に変換するステップと、
前記変換された伝送速度の光信号を前記分岐された他の光信号と異なる波長に変換するステップと、
前記変換された各々異なる波長の光信号を送信するステップと
を実行し、
前記波長選択スイッチは、
前記予備系の光伝送路に、前記光合分波器で合波された各々異なる波長の光信号を波長毎に伝送するための、前記実トラフィックに応じた各帯域を設定するステップと、
前記設定された各帯域に、前記合波された各々異なる波長の光信号を割り当てるステップと
を実行することを特徴とする光伝送方法。
前記実トラフィックに応じた各帯域を光伝送路に設定する帯域可変設定制御を行う制御装置を更に備え、
前記制御装置は、
前記分岐された光信号の実トラフィックを検出するステップと、
前記送受信機から送信される光信号を、前記検出された実トラフィックに対応する伝送速度に変換するためのボーレートと変調方式との適した組合せを決定し、この決定された組合せで前記変換を行う指示を前記送受信機に行うステップと、
前記決定されたボーレートと変調方式の組合せに応じて、前記送受信機からの光信号を光伝送路で伝送するための前記実トラフィックに応じた帯域を決定し、この決定された帯域を前記光伝送路に設定する指示を前記波長選択スイッチに行うステップと、
前記決定された帯域に応じて、当該帯域に割り当てられる光信号の波長を決定し、この決定された波長の光信号とする指示を前記送受信機に行うステップと
を実行することを特徴とする請求項４に記載の光伝送方法。