JP3475756B2 - 通信ネットワーク、通信ネットワーク・ノード装置、及び、障害回復方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信ネットワー
ク、通信ネットワーク・ノード装置、及び、障害回復方
式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下で、分離とは、ネットワーク・ノー
ドに於いて転送されて来た信号を分解したものを自ノー
ド内の他の通信装置へ出力することを意味する。挿入と
は、ネットワーク・ノードに於いて、自ノード内の他の
通信装置からの信号を伝送信号に多重し、他ノードに伝
送することを意味する。通過とは、伝送されて来た信号
の一部あるいは全部を自ノード内の他の通信装置へ分離
や挿入を行わずに、そのまま波長やタイムスロットの入
れ替えをしないで、もしくは、空間的に接続替えを行っ
たり波長あるいはタイムスロットを入れ替えて、他ノー
ドへ伝送することを意味する。又、以下ここでは、ある
ノードで電気信号が光信号に変換されて他ノードへ送出
されてから、それが再び電気信号に変換されるまでを光
パスと定義する。

【０００３】通信の大容量化の需要に対応するために、
光通信ネットワークでは、波長多重を行うことにより１
本の光伝送路中の容量を大きくする手段が取られてい
る。そのような網を効率的に運用するためには、通信ネ
ットワーク・ノードに於いて光信号の波長単位で切り替
え、光信号の分離、挿入を行う光ＡＤＭ(Add/drop mul
tiplexers) ノードをリングトポロジを構成するように
接続した光ＡＤＭリングシステムが検討されている。光
ＡＤＭリングシステムとして、４ファイバ双方向リン
グ、及び、２ファイバ単方向リングが考えられている。

【０００４】４ファイバリングとは、ファイバにより構
成されるリングが４本あるシステムであり、２ファイバ
リングとは、ファイバにより構成されるリングが２本あ
るシステムである。

【０００５】４ファイバリングは、従来、双方向リング
として用いていた。双方向リングとは、あるノード間の
通信を考えた場合、同じ経路上を右回りの信号と左回り
の信号で互いに通信を行うリングであることを意味す
る。４本のリングを、右回りの現用信号光を伝送する現
用リング、左回りの現用リング、右回りの現用リングの
ための左回りの予備リング、左回りの現用リングのため
の予備リングとして用いる。あるノード間全てのファイ
バに障害が発生した場合は、図１０に示すように、障害
点の手前のノードで反対回りの方向へ伝送する予備ファ
イバに接続替えを行う（ループバックスイッチ）ことに
より、障害回復を行うことが可能である（例えば、文献
A. F. Elrefaie, "Multiwavelength survivable r
ing network architectures" in Proc. ICC '93,
pp. 1245-1251, 1993. を参照)。図１０に於い
て、１００５〜１００８は通信ノードを表す。１０２１
は現用リング１００１を通る現用光パスであり、ノード
１００６からノード１００５、ノード１００８を通りノ
ード１００７で終端される。今、ノード１００５とノー
ド１００８の間のファイバに破断障害が発生すると、障
害点に最も近いノードであるノード１００５、ノード１
００８では折り返すように波長多重信号を多重されたま
ま予備リング１００２に切り替え（ループバック切り替
え）、迂回路１０２２を構成し障害回復を行う。結局障
害回復時では、光信号はノード１００６、ノード１００
５、ノード１００６、ノード１００７、ノード１００
８、ノード１００７という経路を通るので、リング１周
分より長距離の光伝送を行うことになる。この時、双方
向リングでは障害時に、ファイバ単位で波長多重信号光
を一括して切り替える。

【０００６】２ファイバ・リングは、従来、単方向リン
グとして用いていた。単方向リングとは、例えば、通常
は全て右回りの信号によりノード間の通信を行うことを
意味する。単方向リングでは、障害回復方式として１＋
１プロテクション方式を用いる（例えば、H. Toba et
al., "An optical FDM-based self-healing rin
g network employing arrayed waveguide grating
filters and EDFA's with level equalizers,"
IEEE J. on Select. Areas Commun. Vol. 14,
no.5, pp. 800-813参照）。図１１は１＋１プロテク
ション方式を用いての障害回復を説明する図である。１
１０１，１１０３は現用リング、１１０２，１１０４は
予備リングを表す。図１１に示すように、１＋１プロテ
クション方式では、送信側ノード（ソースノード）で予
め、予備リング１１０２上を右回りに光伝送される予備
光パス１１２２と、現用リング１１０１上を左回りに光
伝送される現用光パス１１２１との両方に送出してお
く。受信ノードでは、スイッチを切り替えることにより
右回りの信号と左回りの信号を受信することが可能であ
るので、障害が発生した場合にどちらか障害の起こって
いない方の信号を受信するように切り替えることにより
障害回復を行うことが可能である。あるノード間の通信
で右回りの信号も左回りの信号も常に流しているので、
特に現用信号、予備信号と区別するまでもなく、右回
り、左回りとも常に現用信号が流れているとも言える。

【０００７】２ファイバ単方向リングを用いることによ
り、１＋１プロテクション方式を適用することが可能で
あるので、非常に高速に障害回復を行う事が可能であ
る。２ファイバ単方向リングで１＋１プロテクション方
式を用いた場合、光伝送の面からは、ループバックを行
わないので、光伝送の距離は、リング１周より大きくな
ることはない。

【０００８】その他、ＳＯＮＥＴ（例えば、T-H Wu,
"Fiber Network Service Survivability," Artech
house,1992参照）のリングでは、２ファイバ単方向リ
ングで、障害区間を折り返す（ループバック）ようにし
て障害回復を行う方式もある（例えば、T-H Wu, "Fib
er Network Service Survivability," Artech hou
se,1992）。４ファイバリングで説明したのと同様に、
ループバックを行うので、総伝送距離がリング１周より
長くなる場合がある。

【０００９】一方、４ファイバ双方向リングを用いるこ
とにより、ある程度高速に障害回復を行う（ＳＯＮＥＴ
の場合、５０ｍｓｅｃ程度で）ことが可能である。

【００１０】以上のような構成を用いることにより、高
速に障害回復を行う通信ネットワークを構成することが
可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２ファ
イバ単方向リング（１＋１プロテクション方式）を用い
ることにより、現用パスに対し予備パスをリング上で逆
向きのパスを１：１に対応させて準備して常にその光信
号を送信しておく必要があり、使用効率が下がり高コス
トとなる。

【００１２】一方、４ファイバ双方向リング等障害回復
の際、ループバックを行うシステムを用いると、もし現
用のパスとしてリング１周に近い距離のパスを用いてい
た場合、ループバックにより２周近くの光伝送を行わな
ければならない。リング半周程度のパスを現用パスとし
て用いていた場合でも１周半近くの光伝送を行わなけれ
ばならなくなる。

【００１３】本発明が解決しようとする課題は、パスの
収容効率が良く、尚かつ、長いリング全長を設定するこ
とが可能な障害回復機能を有するリングシステムを構築
することであり、通信ネットワークを低コスト化するこ
とである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、通信ネッ
トワークであって、信号の挿入及び分離を行う複数の通
信ノード手段と、複数の伝送路とからなり、前記複数の
通信ノード手段は前記複数の伝送路の接続により同一の
ネットワーク・トポロジを構成するように少なくとも第
１のリング、第２のリング、第３のリング、及び第４の
リングを構成し、前記第１のリングでは現用信号を右回
り又は左回りに伝送し、前記第１のリングの現用信号に
対する予備資源は前記第１のリングと逆向き回りに信号
を伝送する前記第２のリングによって共有され、前記第
３のリングでは現用信号を第１のリングと逆向き回りに
伝送し、前記第３のリングの現用信号に対する予備資源
は前記第３のリングと逆向き回りに信号を伝送する前記
第４のリングによって共有される通信ネットワークに於
いて、前記複数の通信ノード手段の内の第ｉ番目の通信
ノード手段で信号を挿入し前記第１のリングを経由して
第ｊ番目の通信ノード手段で信号を終端する第１の通信
に関し、前記第ｊ番目の通信ノード手段が前記第１の通
信の障害を検出すると前記第１の通信の通信路を前記第
２のリングを経由して迂回するように前記第ｉ番目の通
信ノード手段へ要求メッセージを送出し、前記第ｉ番目
の通信ノード手段が前記要求メッセージを受け取ると前
記第１の通信の通信路を前記第１のリング経由から前記
第２のリング経由に切り替えることにより前記第１の通
信の障害回復を行い、前記複数の通信ノード手段の内の
第ｍ番目の通信ノード手段で信号を挿入し前記第３のリ
ングを経由して第ｎ番目の通信ノード手段で信号を終端
する第２の通信に関し、前記第ｎ番目の通信ノード手段
が前記第２の通信の障害を検出すると前記第２の通信の
通信路を前記第４のリングを経由して迂回するように前
記第ｍ番目の通信ノード手段へ要求メッセージを送出
し、前記第ｍ番目の通信ノード手段が前記要求メッセー
ジを受け取ると前記第２の通信の通信路を前記第３のリ
ング経由から前記第４のリング経由に切り替えることに
より前記第２の通信の障害回復を行うことを特徴とす
る。

【００１５】第２の発明は、通信ネットワークであっ
て、信号の挿入及び分離を行う複数の通信ノード手段
と、複数の伝送路とからなり、前記複数の通信ノード手
段は前記複数の伝送路の接続により同一のネットワーク
・トポロジを構成するように少なくとも第１のリング、
及び第２のリングを構成し、前記第１のリングでは信号
を右回り又は左回りに伝送し、前記第２のリングでは前
記第１のリングと逆向き回りに信号を伝送する通信ネッ
トワークに於いて、前記第１のリングは伝送帯域内に前
記第２のリングで伝送される現用信号群の間で共有され
た予備資源帯域を持ち、前記第２のリングは伝送帯域内
に前記第１のリングで伝送される現用信号群の間で共有
された予備資源帯域を持ち、前記複数の通信ノード手段
の内の第ｉ番目の通信ノード手段で信号を挿入し前記第
１のリングを経由して第ｊ番目の通信ノード手段で信号
を終端する第１の通信に関し、前記第ｊ番目の通信ノー
ド手段が前記第１の通信の障害を検出すると前記第１の
通信の通信路を前記第２のリングの予備資源帯域を用い
て構成される通信路に迂回するように前記第ｉ番目の通
信ノード手段へ要求メッセージを送出し、前記第ｉ番目
の通信ノード手段が前記要求メッセージを受け取ると前
記第１の通信の通信路を前記第２のリングの予備資源帯
域により構成される通信路に切り替えることにより前記
第１の通信の障害回復を行い、前記複数の通信ノード手
段の内の第ｍ番目の通信ノード手段で信号を挿入し前記
第２のリングを経由して第ｎ番目の通信ノード手段で信
号を終端する第２の通信に関し、前記第ｎ番目の通信ノ
ード手段が前記第２の通信の障害を検出すると前記第２
の通信の通信路を前記第１のリングの予備資源帯域によ
り構成される通信路に迂回するように前記第ｍ番目の通
信ノード手段へ要求メッセージを送出し、前記第ｍ番目
の通信ノード手段が前記要求メッセージを受け取ると前
記第２の通信の通信路を前記第１のリングの予備資源帯
域により構成される通信路に切り替えることにより前記
第２の通信の障害回復を行うことを特徴とする。

【００１６】第３の発明は、請求項１または請求項２記
載の通信ネットワークであって、前記通信ノード手段が
光通信ノード手段であり、前記伝送路が光伝送路であ
り、前記通信が光通信であることを特徴とする。

【００１７】第４の発明は、請求項３記載の通信ネット
ワークであって、前記光通信が波長多重光通信であるこ
とを特徴とする。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】以下、本発明の作用について説明する。

【００２７】本発明で述べるシステムでは、障害が発生
すると、共有された予備資源を用い、光パス単位で障害
の起こった経路と逆方向回りの迂回路を設定して切り替
えて障害回復を行うので、ループバック切り替えを行う
必要が無く、１周以上の光伝送を行わなくて済む。又、
本発明では、パス・スイッチ方式を用いているが、予備
資源を共有するので、パスの収容効率が高くなる。これ
は、従来の１＋１プロテクション方式を用いると、予備
パスを常に動作させておかなければならないので１つの
リング１周中１波長で、最大２個（あるノード間の上り
方向、下り方向）のパスしか収容することができないの
に対し、本発明で述べるシステムは、予備資源は全ての
現用資源の間で共有されているので、１つの現用リング
中１波長で最大隣接ノード間の数（ノード数）だけ、パ
スを収容することが可能であるからである。ループバッ
クを行わない事と、パスの収容効率が良い事とを同時に
実現するので、通信ネットワークが低コスト化される。

【００２８】又、特に波長多重システムの場合、元々波
長を束ねた単位で監視することは難しく波長単位の管理
を行う必要があるので、パス単位の管理を必要とする本
発明で述べるシステムと合致し、そのまま導入出来るの
で低コスト化される。又、特に、波長多重システム（波
長多重できる数に物理的制約があるのでパスの数は多く
ならない）や、低速信号を何本も多重した高速信号を扱
うシステムのようにパスの数が少ないシステムに本発明
を適用すると、管理するパスの数が少なくて済み、管理
コストが低減化され、より効果が増大する。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３０】第１の実施の形態について図1を用いて説
明する。図1は本発明の第１の実施の形態の光波長多重
通信ネットワークのブロック構成図である。１０５〜１
０８は光通信ネットワーク・ノードである。これらのノ
ードは、リング・トポロジを構成するようにファイバを
接続することにより４つのファイバのリングを構成して
いる。１０１，１０３は現用リング、１０２，１０４は
予備リングを表す。各ノードは、それぞれ、右回りの現
用リングの信号を処理する右回り現用信号処理部（ノー
ド１０８に於いては１２１）と、左回りの現用信号を処
理する左回り現用信号処理部（ノード１０８に於いては
１２２）を持つ。右回り現用処理部は現用リング１０１
の信号と左回りの予備リング１０２の信号（障害時）と
を取り扱う。左回り現用信号処理部は、左回りの現用リ
ング１０３の信号と右回りの予備リング１０４の信号
（障害時）とを取り扱う。各ノードでは、波長多重分離
した信号の分離、挿入を行う。例えば、ノード１０５か
らは、１０９〜１１２の光信号が波長多重分離されて出
力される。１０９，１１０は、現用リング１０１から波
長多重分離された光信号であり、１１１，１１２は現用
リング１０３から波長多重分離された光信号である。１
１３〜１１６の光信号が挿入される。１１３，１１４は
現用リング１０１に挿入する光信号で、１１５，１１６
は現用リング１０３に挿入する光信号である。リング
中、データの伝送を行う主信号光の波長は１．５μｍ帯
の２波λ１，λ２を用いる。従って、例えば、１１３，
１１５にλ１、１１４，１１６にλ２の波長を割り当て
ることが可能である。主信号光の他、隣接ノード間で制
御信号をやりとりするために１．３μｍ帯の制御信号光
（波長：λｓ）も主信号光と波長多重されて伝送され
る。分離信号と挿入信号について、ノード１０５分しか
示していないが、他のノード１０６〜１０８も同様な機
能構成を持つ。

【００３１】図２に、ノード１０８を構成するブロック
である、右回り現用信号処理部２００（図１では１２
１）を示す。２０１，２０５は外部入力端を表し、２０
４，２０８は外部出力端を表し、それぞれ光ファイバを
用いて他ノードと接続される。現用リング１０１の光フ
ァイバは、ノード１０５の方から外部入力端２０１に接
続され、外部出力端２０８からノード１０７の方へ接続
される。又、予備リング１０２の光ファイバは、ノード
１０７の方から外部入力端２０５に接続され、外部出力
端２０４からノード１０５の方へ接続される。２２１，
２２３は制御信号分離器で外部入力端から入力された光
信号を分離し、１．５μｍ帯の波長多重された主信号光
を光ＡＤＭ部２０９，２１０にそれぞれ送出し、１．３
μｍの制御信号光（λｓ）を監視制御装置２１５，２１
６に入力させる。制御信号分離器２２１，２２３として
は、１．３μｍ帯の波長と１．５μｍ帯の波長を分離す
るＷＤＭカップラを用いることが可能である。２０２，
２０３は波長多重分離された光信号（λ１、又はλ２）
を出力する分離出力端であり、２０６，２０７は１波の
光信号（λ１、又はλ２）を入力する分離入力端であ
り、それぞれ、ＳＯＮＥＴ終端装置、ＡＴＭスイッチ
（例えば、T-H Wu, "Fiber Network ServiceSurviv
ability," Artech house,1992参照）等、他のネット
ワーク機器が接続される。２０９，２１０は光ＡＤＭ部
である。光ＡＤＭ部２０９は、外部入力端２０１から入
力された波長多重光を波長多重分離して２１８，２２０
の方へ出力、もしくは多重して外部出力端２０８の方へ
出力する。光ＡＤＭ部２１０は、外部入力端２０５から
入力された波長多重光を波長多重分離して２１７，２１
９の方へ出力、もしくは多重して外部出力端２０４の方
へ出力する。２１７〜２２０は光分岐器であり、光ＡＤ
Ｍ部から波長多重分離されて出力された光信号の一部を
タップ（例えば１０％の光パワー分）して、監視制御器
２１５，２１６に接続し、残りの大部分の光信号（例え
ば９０％の光パワー分）を光スイッチ２１３や光スイッ
チ２１４の方へ出力する。

【００３２】２１１〜２１４は２×１光スイッチであ
り、機械式光スイッチを用いることが可能である。光ス
イッチ２１３，２１４には光ＡＤＭ部２０９，２１０か
ら波長多重分離された出力が光ファイバを用いて接続さ
れ、外部入力端２０１に入力される光信号を波長多重分
離したもの、又は、外部入力端２０５に入力される光信
号を波長多重分離したもの内のいずれかを選択してそれ
ぞれ分離出力端２０２，２０３に出力する。同様に、光
スイッチ２１２，２１１にはそれぞれ、１波長の光信号
が入力され、光スイッチ２１２，２１１を切り替えるこ
とによりそれぞれ、光ＡＤＭ部２０９，２１０で波長多
重して外部出力端２０８、又は２０４の内のいずれの方
へ出力するか選択することができる。

【００３３】２１５，２１６は監視制御器であり、タッ
プした光信号の監視を行い、光スイッチ２１１〜２１４
に切り替え制御信号を送出する。監視制御器２１５，２
１６では、監視制御部の入力端に光受信器を設置するこ
とにより入力された光信号のビット誤り率を監視して光
信号の伝送品質を監視する（光信号としてＳＯＮＥＴフ
レームを用い、そのＢ１バイトを監視することによりビ
ット誤り率の監視を行うことが可能；例えば、T-H Wu,
"Fiber Network Service Survivability," Artec
h house, 1992）。ノード１０８では、右回り現用信
号処理部に於いて通常は、外部入力端２０１からの現用
リング１０１を伝送されて来る光信号の誤り率を監視し
て、光信号が正常に伝送されているかを管理する。監視
制御部は、光スイッチ２１１〜２１４に接続されてお
り、監視制御部の情報により光スイッチ２１１〜２１４
を切り替えることが可能である。

【００３４】外部出力端２０４，２０８の前段にはそれ
ぞれ制御信号合波器２２２，２２４が接続されており、
監視制御器２１５，２１６から送出される他ノードへの
制御信号光（１．３μｍ帯）と主信号光（１．５μｍ
帯）とを波長多重する。制御信号合波器としては、制御
信号分離器２２１，２２３と同様にＷＤＭカップラを用
いることが可能である。制御信号分離器２２１，２２
３、制御信号合波器２２２，２２４を用いて制御信号光
の主信号光への重畳、分離を行うことにより、他ノード
との制御信号のやり取りを行うことが可能である。

【００３５】監視制御部には他ノードからの制御信号光
も入力されるので、他ノードからの制御情報に基づく切
り替え、及び、自ノードの光信号の監視結果に基づく切
り替えの両方が可能である。

【００３６】左回り現用信号処理部も図２の２００と同
様の構成を用いることが可能である。同様に右回り現用
信号処理部、左回り現用信号処理部と現用リング１０
３、予備リング１０４に接続することが可能である。ノ
ード１０８以外の他ノードも同様にノードを構成しリン
グの光ファイバと接続することが可能である。

【００３７】図３に、図２中で用いられる光ＡＤＭ部２
０９，２１０のブロックを表す。３００は光ＡＤＭ部を
表す。３０１は波長多重された信号光を入力する多重信
号入力端であり、３０６は、波長多重された光信号を出
力する多重信号出力端である。３０２，３０３は多重信
号入力端３０１に入力された光信号を波長多重分離して
出力する分離信号出力端である。３０４，３０５は挿入
信号入力端であり、１波の光信号を入力する。３１４は
波長多重分離器、３０７は波長多重合波器で、ＡＷＧ
（Ａｒｒａｙｅｄ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｇｒａｔｉｎ
ｇ：例えば、K.Okamoto et al., "Fabrication of
unequal channel spacing arrayed-waveguidedemul
tiplexer modules," Electron. Lett., 1995, vo
l.31, no.17, pp.1464-1465. 参照)を用いることが
可能である。３１０，３１１は光ゲートスイッチであ
り、機械式光スイッチや、半導体光アンプを用いたゲー
トスイッチを用いることが可能である。３１２，３１３
は入力された光のパワーを２分岐して一方をそれぞれ分
離出力端３０２，３０３へ出力し、他方をそれぞれ光ゲ
ート３１０，３１１の方へ出力する光分岐器である。３
０８，３０９は光カップラであり、挿入信号入力端３０
４、挿入信号３０５からの信号光と光ゲート３１０，３
１１からの出力をそれぞれ結合したものを出力する。３
０７は、光カップラ３０８，３０９からの出力を合波し
た波長多重光を出力する。光ゲート３１０、光ゲート３
１１をｏｎ状態にしたり、ｏｆｆ状態にすることにより
波長多重合波器３０７に入力させる信号を光分岐器の出
力からのものにするか、挿入信号入力端からのものにす
るか選択することが可能である。尚、図３の構成では、
光分岐器３１２，３１３により分岐しているので、分岐
信号出力端には常に光信号が出力される。

【００３８】次に、図２のノード構成、図１のネットワ
ークを用いた時の障害回復動作の説明を図４、図５を用
いて行う。

【００３９】図４は、図１のネットワークで主信号、障
害発生後の制御信号及び各ノードでの動作ステップを表
す。以下ここでは、あるノードで電気信号が光信号に変
換されて他ノードへ送出されてから、それが再び電気信
号に変換されるまでを光パスと定義する。光パスには１
つの波長が対応する。４０１は現用主信号光を転送する
現用光パスであり、ノード１０６（ソースノード：送信
ノード）からノード１０５を経由してノード１０８で終
端され、λ１の波長を用いている。通常は、予備リング
は使用されておらず、障害の発生した時のみ予備リング
に光パスが設定され、使用される。予備リングでは全て
のノードに於いて、他ノードから到着した光信号は全て
そのまま通過させる状態に予め設定しておく。これは、
予備リング中で図３の光ゲート３１０，３１１をＯｎ状
態に設定しておくことにより実現できる。今、ノード１
０６とノード１０５の間の光ファイバ全てに破断障害が
発生した時の障害回復動作について説明する。光ファイ
バの破断障害なので、光パス４０１は終端ノード１０８
に到着しなくなり、まず、ノード１０８の右回り現用信
号処理部の中にある監視制御器２１５はビット誤り率の
劣化を検出し、光パス４０１の障害を認識する（ステッ
プ１）。

【００４０】監視制御器が現用光パスの障害を検出する
とノード１０８では光スイッチ２１３を切り替え予備リ
ング１０２（外部入力端２０５）からの光信号を選択し
て出力し（ステップ２）、ソースノード１０６宛てに切
り替え要求メッセージを制御信号光（λ_S）を用いて障
害の起こっていない方向に送出する（ステップ３）よう
に、監視制御器を予め設定しておく。制御信号光には、
情報として、宛先ノード、光パス名、及び制御内容をの
せることが可能である。例えば、SONETのセクションオ
ーバヘッドのようにフレーミングされたビットの位置と
値に情報を割り当てることにより実現可能である。例え
ば、フレーミングされたビット列の最初の８ビットを宛
先ノード名に割り当て、次の８ビットを光パスの識別子
に割り当て、次の１ビットを切り替え要求するかしない
かに割り当てる。この計１７ビットのビット列を波長数
だけ連結したフレーム構成を用いると、波長数分の光パ
スの切り替え要求メッセージを一括して送ることができ
る。この場合、あるノード間光ファイバが破断してしま
うという一重障害に対応できるメッセージ量を送ること
ができる。

【００４１】以上のような設定した制御システムを用い
ると、（ステップ１）でノード１０８が障害を認識する
と、ノード１０８では予備リング１０２からの信号（現
用光パスと同一の波長：λ１）を選択するように光スイ
ッチ２１３は切り替えられ（ステップ２）、ソースノー
ド宛てに現用光パスの識別子と切り替え要求のメッセー
ジ（λ_S）を送出する（ステップ３）。

【００４２】ノード１０７では、制御信号光を受信する
が、自ノード宛てのメッセージではないので、そのまま
ノード１０６へ転送する（ステップ４）。制御信号光が
ノード１０６に到着すると、それが自ノード宛のメッセ
ージであるので、ノード１０６で図２の光スイッチ２１
２に相当する光スイッチを切り替えて現用リング１０１
に送出していた現用光パス４０１の光信号（λ１）を予
備リング１０２に送出する（ステップ５）。ノード１０
７は予備リング１０２のλ１の波長の光を受信する設定
になっておらず、且つ、予め光信号を他ノードへそのま
ま通過させる状態にしてあり、且つ、ノード１０８は予
備リング１０２のλ１の波長を受信する設定になってい
る（ステップ２）ので、ノード１０８の光スイッチ２１
３は予備リング１０２からの波長λ１の光信号を選択出
力し（予備光パス４０２の形成）、現用光パス４０１の
障害は、予備光パス４０２を用いることにより回復され
る。

【００４３】本実施の形態では、ステップ２（光スイッ
チ２１３の切り替え）の後、ステップ３（ソースノード
へ切り替え要求のメッセージを送出）を実行している
が、（ステップ２）と（ステップ３）の順序は逆であっ
ても本発明は支障無く実施できる。メッセージの伝達に
要する時間が障害回復速度を支配している場合、先にメ
ッセージの送出を行うので全体の障害時間が短縮され
る。

【００４４】図５に、このノード間通信とノードでの動
作のシーケンスチャートを示す。縦軸は時間軸であり、
下に行く程時間が後であることを表す。

【００４５】図６に、このシーケンスを実現するために
各ノードがの監視制御器が備えるべき制御のフローチャ
ートの一例を示す。６０１は分岐であり、自ノードの終
端信号の障害を検出するかしないかによって場合分けす
る。自ノード終端信号の障害を認識する行為を（ステッ
プ１）とする。６０２は手続きであり、自ノードに障害
が発生していないことを確認し障害回復が終了したこと
を認識する（ステップ６）。６０５は、手続きであり、
光スイッチを切り替えることにより予備リングからの光
信号を受信できる態勢を作る（ステップ２）。６０６は
手続きであり、障害が発生した光パスのソースノードに
向け制御メッセージを伝送する（ステップ３）。６０３
は分岐であり、他ノードから送られてきた制御信号が自
ノード宛かどうか判定する。６０７は手続きであり、他
ノード宛の制御メッセージが到着した場合、そのまま他
ノードへ転送する（ステップ４）。６０４は分岐であ
り、到着した制御信号が、自ノード宛てのスイッチ要求
であるかを判定する。６０８は手続きであり、到着した
制御信号で指定された光パスの識別子を参照して、該当
する光パスを予備リングの方へ送出するように切り替え
る。

【００４６】このようなフローチャートを各ノードに適
用すれば図４に示すような障害回復が可能となる。

【００４７】以上では、波長がλ１である現用光パスの
障害回復方法について述べたが、本発明構成、方法を用
いれば、波長多重されている系に於いて任意の一重障害
に対し、障害部を通っている全ての光パス（ソースノー
ド、終端ノードの異なっているものを含む）の障害回復
を行うことが可能である。以下にこれについて説明す
る。ファイバやノードの一重障害が発生すると、波長多
重数分の光パスに障害が起こることになる。予備リング
は現用リングの現用信号により共有されているので、障
害に発生していない時は、予備リングは用いられていな
い。従って、現用リングの伝送方向と逆向きに信号を伝
送する予備リングに現用光パスと同じ波長を割り当てれ
ば、波長衝突（１本の光ファイバ中で同じ波長が光パス
に割り当てられて分離できなくなること）無く予備光パ
スを割り当てることが可能である。従って、任意の１重
障害に対して、そこを通っている全ての光パスの障害を
回復できる。又、多重障害が発生した場合でも、現用光
パスと反対回りの経路が無事であれば、対応可能であ
る。

【００４８】以上、現用リング１０１の現用光パスの障
害回復を共有予備資源である予備リング１０２を用いて
障害回復を行う方法、そのノード構成について説明した
が、現用リング１０３（現用リング１０１と逆向きの信
号伝送）と予備リング１０４にも同様のノード構成、障
害回復方法を適用することが可能である。尚、障害回復
動作後、光ファイバの障害点を確認し、光ファイバの融
着接続により現用リング１０１の修理を完了した場合
は、予備資源を共有しているので次の障害に備えるた
め、予備光パス４０２を用いずに現用光パス４０１を使
用して伝送されるように元に戻しておく。

【００４９】第１の実施の形態を用いることにより、ル
ープバック切り替えを行う事無く障害回復を行っている
ので、光信号の伝送距離を小さくすることが可能であ
る。従って、光のまま伝送可能な距離が定まっている
時、ループバックを行うシステムよりも大きな全長のリ
ングを構成することが可能である。又、１＋１プロテク
ションのように予備資源を専有して用いておらず、予備
資源を共有しているので運用する現用光パスの本数を多
くすることが可能である。１＋１方式では上り方向の通
信として最短ルートに設定した場合、下り方向は、それ
と同じ向き回りのルートも常に用いてしまうから、光パ
スの収容が非効率となる。例えば、１＋１方式では、１
つの波長では１つのリング当たり、２つの光パスしか構
成することができない（図１１に於いて、光パス１１２
２とノード１１０７からノード１１０６への光パス）。
本構成を用いることにより、例えば図７のように、１波
長で最大４つの光パスを構成することができる。図７に
於いて７０１〜７０４は波長がλ１である現用光パス、
１０１は現用リング、１０２は予備リングを表す。７０
１〜７０４の現用光パスに対する予備資源は予備リング
１０２であり、それぞれの現用光信号の間で共有されて
いる。例えば、現用光パス７０１に対する予備光パスは
予備リング１０２上でノード１０６→ノード１０５→ノ
ード１０８→ノード１０７という経路で波長λ１を用い
る。現用光パス７０２に対する予備光パスは予備リング
１０２上でノード１０７→ノード１０６→ノード１０５
→ノード１０８という経路で波長λ１を用いることがで
きる。ノード１０６→ノード１０５→ノード１０７の区
間では、予備光パスとして同じ波長λ１が用いられ共有
されていることになる。これらの予備光パスは独立な事
象であるので（一重障害に対して）、予備リング１０２
中のλ１という予備資源を現用光パス７０１，７０２の
間で共有することが可能となっているからである。同様
に考えて、図７の場合は、結局、現用光パス７０１〜７
０４の間で予備リング１０２の予備資源である波長λ１
を共有していることになる。他の波長の光パスも同様で
ある。又、予備資源は共有されていることにより、ある
ノード間の通信で右回りの現用リング、左回りの現用リ
ングを独立に光パスを設定できるので、上り信号、下り
信号をそれぞれ最短ルートのパスに設定すると効率が良
くなる。

【００５０】又、障害回復のためのメッセージングは、
せいぜいリングを１周するのみであるので、ＳＯＮＥＴ
の４ファイバの双方向リングの障害回復の動作速度と同
程度の速度で障害回復を行うことが可能である。

【００５１】又、１＋１プロテクション方式では、予備
パスにも常に光信号を送出していたので、障害が起こっ
ていないときでも予備資源が使われていた。それに対
し、本構成及び方式を用いると障害が発生していない時
は予備資源の使用が可能であり、そこへ優先度の低い光
パスを流すことが可能である（スタンバイ・アクセ
ス）。優先度が低いので障害が発生したときには、他の
優先度の高い光パスの予備光パスとして使われてしまう
かもしれないが、障害の起こっていないときに優先度の
低い光パスを構成できるという利点がある。

【００５２】又、ＳＯＮＥＴシステムでは、パスを束ね
た信号を監視するライン（隣接ノード間のパスが多重さ
れた信号の単位）という単位で監視すれば、パスの信号
の品質（例えば誤り率）までを行うことが可能であっ
た。ところが、波長多重システムでは、元々ノード間毎
で必ず波長の管理を行う必要があり、光パスを束ねたも
ののみの管理のみで管理系を運用するのは困難である。
従って、本発明構成、方法を光パス単位で障害回復を行
う場合の管理、監視系を流用することができるので、よ
り効果がある。

【００５３】又、現在のＳＯＮＥＴシステムでは５０Ｍ
ｂ／ｓをパスの単位として扱っているが、これらを束ね
たパス群単位（例えば、５０Ｍｂ／ｓの信号が束ねられ
た２．５Ｇｂ／ｓ単位）での切り替えを取り扱うように
すると管理するパスの本数が減り、より本方式の適用の
効果が増す。光の場合でも、物理的な制約により波長多
重数にある程度限界があるので、パスの本数が非常に多
くなることはなく、より効果がある。

【００５４】又、第１の実施の形態を用いることによ
り、障害が発生しても光パスの終端ノードとソースノー
ドのみがその光パスの障害回復のためにスイッチの切り
替えを行えば良く、光パスの途中のノードは、終端ノー
ドからソースノードへ宛てて発せられた切り替え要求メ
ッセージを転送すれば良いだけであるので、制御が簡単
であり、障害回復速度が高速になるという効果がある。

【００５５】次に、第２の実施の形態について説明す
る。第１の実施の形態では４ファイバリングの構成、方
法について説明したが、第２の実施の形態では、２ファ
イバリングの場合について説明する。２ファイバリング
では右回りのリングと左回りのリングが存在する。λ１
〜λ４の４波が波長多重されているとし、両リング中
で、λ１，λ２を現用光パスの波長、λ３，λ４を予備
光パスの波長に割り当てる。右回りのリング中のλ１，
λ２を用いて構成された現用光パスに対応する予備資源
を左回りのリングのλ３，λ４に割り当てることが可能
であり、左回りのリング中のλ１，λ２を用いて構成さ
れた現用光パスに対応する予備資源を右回りのリングの
λ３，λ４に割り当てることが可能である。従って、２
ファイバリングでも４ファイバリングと同様に考えるこ
とが可能である。右回りリングのλ１，λ２の資源を図
１の現用リング１０１に対応させ、左回りリングのλ
３，λ４を図１の予備リング１０２に対応させ、左回り
リングλ１，λ２を図１の現用リング１０３に対応さ
せ、右回りリングのλ３，λ４を図１の予備リングに対
応させると、論理的には第１の実施の形態で説明した４
ファイバリングと同様の動作が可能であることがわか
る。ノード構成は現用光パスにλ１，λ２を用いてお
り、予備光パスにλ３，λ４を用いているので、図２の
４ファイバのノード構成に比べて、例えば光スイッチ２
１２の出力端と光ＡＤＭ部２０９の間に、入力された光
信号をλ１に変換する波長変換器を挿入し、光スイッチ
２１２の出力端と光ＡＤＭ部２１０の間に、入力された
光信号をλ３に変換する波長変換器を挿入し、光スイッ
チ２１１の出力端と光ＡＤＭ部２０９の間に、入力され
た光信号をλ２に変換する波長変換器を挿入し、光スイ
ッチ２１１の出力端と光ＡＤＭ部２１０の間に、入力さ
れた光信号をλ４に変換する波長変換器を挿入する必要
がある。波長変換器としては、光信号をフォトダイオー
ドを用いて一旦電気信号に変換してから、その電気信号
を用いて所望の波長のレーザ光に変調をかけて別の波長
に変換する方法を用いることが可能である。

【００５６】第２の実施の形態を用いることにより、第
１の実施の形態での効果と同様な効果がある。第１の実
施の形態と異なる部分としては、用いるファイバ数（リ
ング数）が半分なので、光ファイバ敷設費がコストの中
で大部分を占める場合や、どうしても２ファイバリング
しか構成できない場合に特に効果が大きくなる、という
点が上げられる。

【００５７】第２の実施の形態では、固定波長出力の波
長変換器を図２のノード構成に挿入したが、可変波長出
力の波長変換器を適用しても本発明が適用可能なことは
自明である。その場合、予備光パスの割り当て方を柔軟
に変更できるので多重障害に対応する場合に、固定波長
変換器を用いた場合よりも効果がある。

【００５８】第２の実施の形態では、波長変換器として
光信号を電気信号に変換してから再び光信号に変換する
方式を用いたが、光のままの波長変換器（例えば、半導
体光アンプの相互利得変調の効果や、相互位相変調の効
果を用いた波長変換器）を用いても本発明が実施可能で
あることは自明である。

【００５９】次に本発明適用方式として第３の実施の形
態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施
の形態と同様に、２ファイバリングの場合であり、第１
のリングと第２のリングは逆向き回りに光信号を伝送す
る。第１のリングの現用信号を伝送する波長としてλ
１，λ２を用い、その予備資源として、第１のリングの
波長λ１の現用光パスに対して第２のリングの波長λ
１、第１のリングの波長λ２の現用光パスに対して第２
のリングのλ２を用いる。第２のリングの現用信号を伝
送する波長としてλ３，λ４を用い、その予備資源とし
て、第２のリングの波長λ３の現用光パスに対して第１
のリングのλ３、第２のリングの波長λ４の現用光パス
に対して第１のリングのλ４を用いる。このように２フ
ァイバリングに現用用、予備用の波長として、互いに逆
回りに伝送するリングに同じ波長を割り当てると、第２
の実施の形態で用いていた波長変換器を用いる必要が無
くなる。第２の実施の形態では、あるソースノードに於
いて現用光パスに波長λ１を用い予備光パスに波長λ３
を用いていたので波長変換器が必要であったが、第３の
実施の形態を用いると現用光パスに用いる波長と予備光
パスに用いる波長が同一であるため波長変換の必要が無
いからである。

【００６０】第３の実施の形態を用いると、波長変換器
が不要になるという以外には、第２の実施の形態で説明
した効果と同様の効果がある。

【００６１】本発明の実施の形態では、ファイバ障害の
場合について説明したが、ノード障害等他の障害の場合
に対しても、同様の方法で障害回復可能であることは自
明である。

【００６２】本発明の実施の形態では、光パスの監視と
してビット誤り率を監視する方法を用いたが、光パワー
を監視する方法を用いて監視することも可能である。フ
ォトダイオードを入力端に設置し、そのフォトカレント
を監視することにより実現可能である。その他、光のＳ
／Ｎ（信号対雑音比）を監視することを適用することが
可能である。ＡＳＥ（自然放出光雑音）と信号光の比を
求めることにより光のＳ／Ｎを求めることが可能であ
る。

【００６３】本発明の実施の形態では、図５に示すよう
なシーケンスを用いたが、例えば、ステップ２とステッ
プ３の順序が入れ替わっても本発明は支障無く実施可能
である。

【００６４】本発明の実施の形態では、各ノードの制御
として図６に示すようなフローチャートを用いたが、必
ずしもこれと同一のものを用いる必要がないのは明らか
である。例えば、分岐６０３とそれに付随する手続き６
０７とをひとまとめにしたものと、分岐６０４とそれに
付随する手続き６０８とをひとまとめにしたものの順番
を逆にしても（分岐手続き６０２の後に、先に分岐６０
４を接続する方式）本発明は支障無く実施できることは
明らかである。

【００６５】本発明の実施の形態では、波長多重システ
ムに於いて光パスを用いるリングについて説明したが、
ＳＯＮＥＴ、ＳＤＨ等のパスが時間多重されているシス
テムにも本発明が適用可能であることは自明である。但
し、ループバックスイッチを行わないことより光信号の
伝送距離が少なくて済むので、リング長を大きく取るこ
とが可能であるため、光のままノードを光信号が通過す
る光ネットワークに於いて本発明を適用する方が有効性
が増大する（ＳＯＮＥＴリングでは、各ノード毎に光信
号を電気信号に変換して信号の再生を行う）。又、光の
パスは２．５Ｇｂ／ｓの光信号であろうと１０Ｇｂ／ｓ
の光信号であろうと、一本の光パスであるので、２．５
Ｇｂ／ｓの光パスと１０Ｇｂ／ｓの光パスが混在したし
たシステムに於いても、第１の実施の形態と同様のノー
ド構成、障害回復方法を用いることが可能であり、柔軟
性が高い。

【００６６】本発明の実施の形態では、波長多重システ
ムに於いて光パスを用いる方式について説明したが、Ａ
ＴＭのＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐａｔｈ）やＶＣ（Ｖｉ
ｒｔｕａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）に対しても、リングネッ
トワークであれば、本発明が適用可能であることは自明
である。

【００６７】本発明の実施の形態では、光ＡＤＭ部の構
成として図３のような構成を用いたが、図８の構成、図
９の構成を用いることが可能である。

【００６８】図８は、図３で示される構成の他の実施例
を表すものであり、構成波長多重分離器３１４と波長多
重合波器３０７の間に２×２の光スイッチを挿入し、挿
入信号入力端や、分離信号出力端へ切り替えるようにし
たものである。図３の構成では、常に分離信号出力端に
光信号が出力されていたが、この構成では２×２光スイ
ッチとして分配選択型（マルチキャスト型）を用いてい
ない場合は、２×２光スイッチをクロス状態にした時の
み分離信号出力端に出力される。

【００６９】図９は、図３で示される構成の他の実施例
を表すものであり、波長多重分離器の出力の内一部を波
長多重合波器に直結し、又、他の一部を分離信号出力端
へ直結するものである。これらは、分離や挿入の動作を
切り替えることはできないが、図２の光ＡＤＭ部に適用
することにより本発明の障害回復動作を行うことが可能
である。

【００７０】その他の構成や、これらの組み合わせの構
成を用いても、多重信号が入力され、それを多重分離し
たものの一部を出力し、一部を多重器に入力し、又、多
重器に挿入信号を入力させることができる構成であれ
ば、本発明が適用可能なことは自明である。

【００７１】本発明の実施の形態では、主信号系に１．
５μｍ帯の波長の光信号、制御信号系に１．３μｍ帯の
波長の光信号を用いたが、主信号系と制御信号系が分離
できるものであれば、これらの波長を用いるに限定され
るものでないことは自明である。

【００７２】本発明の実施の形態では、他ノードへの制
御信号の転送する方式としてフレーム構成を用い、最初
の８ビットに宛先ノード名、次の８ビットに光パスの識
別子、次の１ビットに切り替え要求の有無を割り当てた
が、これと同一でなくても、パスの障害回復の要求がソ
ースノードに伝われば、どのようなビットの割り当て方
でも良い。又、ビットに情報を割り当てる必要も無く、
メッセージ指向通信を用いることも可能である。パケッ
ト通信やフレーム・リレー、ＡＴＭを用いた通信を用い
ることも可能である。

【００７３】本発明の実施の形態では、制御信号の転送
手段として、主信号と異なる波長の光信号を用いたが、
主信号と別の波長を用いる必要は無く、制御情報を転送
できる媒体であれば何でも適用できることは自明であ
る。例えば、無線信号や、サブキャリアを光信号に重畳
して伝送する系を用いて制御情報をノード間でやり取り
したり、電話回線を用いて制御信号のやり取りを行って
も本発明が適用できることは明らかである。

【００７４】本発明の実施の形態では、障害回復動作開
始のきっかけとして、自ノード終端信号の障害検出とい
う事象を用いたが、他ノードや他のネットワーク機器か
らの障害通知によって障害回復動作を開始しても、本発
明が支障無く実施できることは明らかである。例えば、
光パス（波長：λ１）を終端するノードの前段のノード
で、λ１の波長の光パスの異常を検出してそれを終端ノ
ードに通知することによって障害回復動作を起こす方式
を用いても、本発明は支障無く実施できる。

【００７５】本発明構成では、障害の起こっていない場
合、予備リングは全ての光信号を通過させる状態に設定
していたが、この設定を終端ノードからのスイッチ要求
メッセージの到着時に行うことによっても本発明が適用
可能であることは自明である。但し、この方法を用いる
と、スイッチ要求メッセージが到着してから光ゲートの
切り替えを行うので、障害回復時間が遅くなる場合もあ
る。

【００７６】本発明の実施の形態では、ノード間の通信
量が上り方向と下り方向で対称な場合について説明した
が、ノード間の通信量が上り方向と下り方向で非対称な
場合（例えば、下り方向の通信のみしかないシステム）
でも本発明が適用できることは自明である。

【００７７】本発明の実施の形態では、１つのリングシ
ステムで１つの障害回復方式を用いる方式について説明
したが、本発明構成、方法と従来の１＋１プロテクショ
ン方式等他の方式を組み合わせても実現可能である。例
えば、波長毎に、λ１，λ２は１＋１方式による障害回
復方式、λ３，λ４を本発明による障害回復に用いるこ
ともできる。又、必ずしも現用光パスの伝送の向きと逆
方向に迂回する必要はない。例えば、ノード間で現用リ
ングにのみ障害が発生して予備リングは無事である場合
は、予備リング上で最短経路に迂回路を割り当てるこ
と。その場合、スイッチ要求メッセージは、右回り、左
回り両方向に送ることになる。

【００７８】本発明の実施の形態では、光スイッチ２１
１〜２１４として機械式光スイッチを用いたが、クロス
トークやロス等の性能を満たす光スイッチであれば、電
気光学効果を用いた光スイッチや、熱光学効果を用いた
光スイッチや、半導体光アンプを用いた光ゲート・スイ
ッチによっても本発明は実施可能である。

【００７９】本発明の実施の形態では、光スイッチ２１
１〜２１４としてスイッチ中のある経路を導通させると
他の経路には信号が分配されない光スイッチを用いた
が、例えば光カップラの分岐側に半導体ゲートスイッチ
を接続した構成の分配選択型のスイッチ（マルチキャス
ト可能なスイッチ）を用いても、マルチキャスト機能を
ゲートにより遮断すれば、本発明が適用できることは自
明である。

【００８０】本発明の実施の形態では、光スイッチ２１
１〜２１４として２×１の光スイッチを用いたが、２×
１スイッチと異なるサイズ、構成のスイッチでも本発明
が適用可能である。例えば、光スイッチ２１２として２
×２スイッチを適用して分離入力端２０７が接続されな
い光スイッチの入力端に、予備のネットワーク機器を接
続することが可能である。その他、光スイッチ２１３と
して分配選択型２×２スイッチを用い、光スイッチの出
力端の一方を分離出力端２０２に接続し、他方を光信号
監視装置に接続して光信号を監視するようにしても本発
明が支障無く実施できることは明らかである。

【００８１】送信側を切り替える１×２光スイッチ２１
１，２１２として用いる分配選択型の光スイッチとして
は、カップラの分岐部に光ゲートスイッチ（光を通すか
通さないかを切り替えるスイッチ）を接続する構成によ
り実現可能である。その他、光ゲートスイッチの一方の
出力端には光ゲートスイッチが接続され、他方の出力端
には光ゲートスイッチが接続されない構成を用いること
も可能である。予備リングには、光ゲートスイッチが接
続されている方の光スイッチ出力端を接続し、現用リン
グには、光ゲートスイッチが接続されていない方の光ス
イッチ出力端を接続すれば良い。通常は、予備リングに
信号光を流さない必要があるので、光ゲートスイッチを
接続し、Ｏｎ／Ｏｆｆする必要があるが、現用リングに
は光信号が流れ放しでも、終端ノードの光スイッチ２１
３，２１４により、現用リング、予備リングどちらかの
光信号を選択することが可能であるからである。

【００８２】又、現用信号の共有予備資源を持つ予備リ
ングをｎ本持つシステムの場合、現用リングへと予備リ
ング全てに切り替えることを可能にするためには（ｎ＋
１）×１の光スイッチを用いる必要がある。このような
スイッチを複数集積化した一般的なｍ×ｎスイッチを用
いても本発明が適用可能であることは自明である。

【００８３】本発明の実施の形態では、送信側、受信側
のスイッチとして光スイッチ２１１〜２１４を用いた
が、ここでスイッチングをせずにそのまま直接分離出力
端や分離入力端に接続し、光信号を電気信号に変換した
後に電気のスイッチによりプロテクションを行うことに
よっても本発明が実施できることは自明である。

【００８４】又、電気のスイッチとしては、空間的に切
り替える電気のスイッチでも、時分割多重された信号を
時分割多重分離したものを切り替える電気のスイッチで
も、ＡＴＭスイッチのようにセルにより確立したコネク
ションを切り替えるＡＴＭスイッチでも、本発明は支障
無く実施できる。

【００８５】本発明の実施の形態では、光信号の監視の
ために１０：９０の分岐比の光カップラを用いたが、光
レベル設計が問題なければ、光パワー分岐比、結合比は
特に限定されるものでないことは自明である。

【００８６】本発明の実施の形態では、４ノード、２波
長のリングの場合について説明したが、ノード数、波長
多重数がこれ以外のシステムでも本発明が適用できるこ
とは自明である。

【００８７】本発明の実施の形態では、全ての光信号の
挿入、分離が可能である構成を用いたが、全ての波長の
挿入分離が可能でない構成でも本発明が適用できること
は明らかである。

【００８８】本発明の実施の形態では、波長多重された
系を前提としているが、波長多重数が１の場合でも、本
発明が実施可能であることは明らかである。

【００８９】本発明の実施の形態では、光多重技術とし
て波長多重技術を適用した場合について検討したが、偏
波多重、時間多重、空間多重等他の多重技術を適用して
も本発明が実施可能であることは明らかである。空間多
重システムに本発明を適用するには、光ファイバ複数本
を束ねた物を光ファイバ群として扱い、光ファイバ群に
よりノードをリングトポロジに接続し、光ファイバ群に
より構成されるリングを１つのリングとして扱うことに
より、本発明が適用できる。例えば、ファイバ群のリン
グが４つであれば、第１の実施の形態と同様に障害回復
を行うことが可能であり、ファイバ群のリングが２つで
あれば、第２の実施の形態、第３の実施の形態と同様に
取り扱えるからである。

【００９０】本発明の実施の形態として、２ファイバの
場合、４ファイバの場合を示したが、それに限定される
ものではない。例えば、４ファイバシステムから、共有
予備資源となる予備リングを右回り、左回り１本ずつ増
やし、障害回復に用いるスイッチを３×１スイッチにす
れば、６ファイバリングに於いても本発明が適用でき
る。又、第２の実施の形態、第３の実施の形態で説明し
たように、帯域資源の一部を現用資源、残りを予備資源
として用いさせえすれば、２ファイバリングである必要
は無く、３ファイバリング、４ファイバリングにも本発
明は適用可能である。

【００９１】光信号を１本のファイバ中で双方向に伝送
するシステムを用いれば、物理的には１つのリングしか
ないが、論理的的には逆向き回りの２つのリングとみな
すことができ、本発明構成、方法が適用可能である。こ
の技術を用いると、物理的には、本発明の実施の発明で
説明したリングの本数より少ない本数のリングを用いて
本発明の適用が可能である。

【００９２】本発明の実施の形態では、受信側ノードで
は、スイッチを用いることにより受信するリングを切り
替えた。しかし、障害が発生すると障害の発生した方の
光信号が受信側ノードに入力されないようになっている
ので（ソースノードで迂回路に信号を送出するように切
り替えている）、受信側ノードでは、障害の起こってい
ない方のリングからの光信号のみ信号終端ノードに入力
される。従って、光スイッチを用いてどちらのリングを
受信するか選択する必要はなく、光カップラを用いるこ
とにより本発明を支障無く実施できる。従って、本発明
の請求項中の合流手段の例として、パワーを足し合わせ
る光カップラのようなカップラ型や、本発明の実施の形
態で説明した光スイッチのような切り替え型を用いるこ
とが可能である。

【００９３】本発明の実施の形態では、波長多重器、波
長多重分離器としてＡＷＧを用いたが、回折格子を用い
たものや、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ファ
イバの中に周期構造を持たせてフィルタを構成したも
の）を組み合わせたもの等、波長を多重したり波長多重
分離する機能を持つものを用いれば、本発明が支障無く
実施できることは自明である。

【００９４】本発明の実施の形態では、光増幅器を光通
信ノードや光伝送路中に用いていないが、それを用いた
系でも本発明が支障無く実施できることは自明である。

【００９５】本発明の実施の形態では、光信号を電気信
号に変換することなく、光のまま途中のノードを通過す
る光通信ネットワークについて説明したが、途中で電気
信号に変換して再び光信号に変換する装置が挿入されて
いても本発明が支障無く実施できることは自明である。
このような装置を入れることによりリングの長距離化が
可能となる。

【００９６】本発明の実施の形態では、光パスとして途
中で波長変換の無いものを用いたが、リングネットワー
ク中に波長変換器を挿入し、途中で波長変換がなされて
いるものを光パスとして扱っても、本発明が支障無く実
施できる。波長変換器としては、光信号を一旦電気信号
に変換してから所望の波長の光源を用いて再び光信号に
変換する方法、相互利得変調、相互位相変調、四光波混
合を用いる方式等、どれでも適用できる。波長変換器を
用いることにより、予備光パスをうまく割り当てること
により予備リングの中での波長の再利用（同一リングで
同じ波長を再び用いること）が可能となるので二重障害
等の多重障害への耐性が良くなる。

【００９７】本発明の実施の形態では、予備リングでは
障害の起こっていない時に光を伝送していなかったが、
予備リングを用いた伝送系に障害が発生していないかを
確認するために、障害の起こっていない時にも光信号を
流す方法を用いても本発明は適用可能である。例えば、
予備リングを周期的に全ての予備パスを構成するように
動作させて予備光パスの監視を周期的に行い、障害を検
出したり、切り替え要求メッセージを受信すると、監視
のための予備パスを構成することをやめて、障害回復の
ための予備光パスのみを構成する方法を用いれば良い。

【００９８】本発明の実施の形態では、左回りか右回り
の現用パスいづれか１方向の通信の障害に対する障害回
復について説明したが、右回りの通信と左回りの通信の
両方の障害が同時に起こっても、本発明の適用が可能で
ある。本発明では、それぞれの共有予備資源は独立に割
り当てられており、それぞれ独立に迂回路を形成できる
からである。

【００９９】

【発明の効果】本発明を適用するならば、ループバック
スイッチを行う事無く障害回復を行っているので、光信
号の総伝送距離を小さくすることが可能である。従っ
て、光のまま伝送可能な距離が定まっている時、ループ
バックを行うシステムよりも大きな全長のリングを構成
することが可能である。又、１＋１プロテクションのよ
うに予備資源を専有して用いておらず、予備資源を共有
しているので運用する現用光パスの本数を多くすること
が可能である。従って、パスの収容効率と長いリング全
長の両方の特徴を持つ障害回復機能を有したリングシス
テムを実現でき、通信ネットワークを低コストに構築で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック構成
図である。

【図２】図１で用いられる右回り現用信号処理部を示す
ブロック構成図である。

【図３】図２で用いられる光ＡＤＭ部を示すブロック構
成図である。

【図４】第１の実施の形態で用いられる障害回復動作を
説明する図である。

【図５】第１の実施の形態で用いられる障害回復動作を
説明するシーケンスチャートである。

【図６】第１の実施の形態で用いられる障害回復動作を
説明する１ノード中でのフローチャートである。

【図７】第１の実施の形態で用いられるシステムの効果
を説明するための図である。

【図８】図３の他の実施例を示すブロック構成図であ
る。

【図９】図３の他の実施の形態を示すブロック構成図で
ある。

【図１０】従来例を示すブロック構成図である。

【図１１】従来例を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１０１，１０３ 現用リング １０２．１０４ 予備リング ２００ 右回り現用信号処理部 ２１１〜２１４ 光スイッチ ２１５、２１６ 監視制御器 ２１７〜２２０ 光分岐器 ３１０、３１１ 光ゲート ４０１ 現用光パス ４０２ 予備光パス １０２１ 現用光パス １０２２ 予備光パス １１２１ 現用光パス １１２２ 予備光パス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−37779（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−66821（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−205028（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−509028（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/437

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号の挿入及び分離を行う複数の通信ノー
   ド手段と、複数の伝送路とからなり、前記複数の通信ノ
   ード手段は前記複数の伝送路の接続により同一のネット
   ワーク・トポロジを構成するように少なくとも第１のリ
   ング、第２のリング、第３のリング、及び第４のリング
   を構成し、前記第１のリングでは現用信号を右回り又は
   左回りに伝送し、前記第１のリングの現用信号に対する
   予備資源は前記第１のリングと逆向き回りに信号を伝送
   する前記第２のリングによって共有され、前記第３のリ
   ングでは現用信号を第１のリングと逆向き回りに伝送
   し、前記第３のリングの現用信号に対する予備資源は前
   記第３のリングと逆向き回りに信号を伝送する前記第４
   のリングによって共有される通信ネットワークに於い
   て、前記複数の通信ノード手段の内の第ｉ番目の通信ノ
   ード手段で信号を挿入し前記第１のリングを経由して第
   ｊ番目の通信ノード手段で信号を終端する第１の通信に
   関し、前記第ｊ番目の通信ノード手段が前記第１の通信
   の障害を検出すると前記第１の通信の通信路を前記第２
   のリングを経由して迂回するように前記第ｉ番目の通信
   ノード手段へ要求メッセージを送出し、前記第ｉ番目の
   通信ノード手段が前記要求メッセージを受け取ると前記
   第１の通信の通信路を前記第１のリング経由から前記第
   ２のリング経由に切り替えることにより前記第１の通信
   の障害回復を行い、前記複数の通信ノード手段の内の第
   ｍ番目の通信ノード手段で信号を挿入し前記第３のリン
   グを経由して第ｎ番目の通信ノード手段で信号を終端す
   る第２の通信に関し、前記第ｎ番目の通信ノード手段が
   前記第２の通信の障害を検出すると前記第２の通信の通
   信路を前記第４のリングを経由して迂回するように前記
   第ｍ番目の通信ノード手段へ要求メッセージを送出し、
   前記第ｍ番目の通信ノード手段が前記要求メッセージを
   受け取ると前記第２の通信の通信路を前記第３のリング
   経由から前記第４のリング経由に切り替えることにより
   前記第２の通信の障害回復を行うことを特徴とする通信
   ネットワーク。
2. 【請求項２】信号の挿入及び分離を行う複数の通信ノー
   ド手段と、複数の伝送路とからなり、前記複数の通信ノ
   ード手段は前記複数の伝送路の接続により同一のネット
   ワーク・トポロジを構成するように少なくとも第１のリ
   ング、及び第２のリングを構成し、前記第１のリングで
   は信号を右回り又は左回りに伝送し、前記第２のリング
   では前記第１のリングと逆向き回りに信号を伝送する通
   信ネットワークに於いて、前記第１のリングは伝送帯域
   内に前記第２のリングで伝送される現用信号群の間で共
   有された予備資源帯域を持ち、前記第２のリングは伝送
   帯域内に前記第１のリングで伝送される現用信号群の間
   で共有された予備資源帯域を持ち、前記複数の通信ノー
   ド手段の内の第ｉ番目の通信ノード手段で信号を挿入し
   前記第１のリングを経由して第ｊ番目の通信ノード手段
   で信号を終端する第１の通信に関し、前記第ｊ番目の通
   信ノード手段が前記第１の通信の障害を検出すると前記
   第１の通信の通信路を前記第２のリングの予備資源帯域
   を用いて構成される通信路に迂回するように前記第ｉ番
   目の通信ノード手段へ要求メッセージを送出し、前記第
   ｉ番目の通信ノード手段が前記要求メッセージを受け取
   ると前記第１の通信の通信路を前記第２のリングの予備
   資源帯域により構成される通信路に切り替えることによ
   り前記第１の通信の障害回復を行い、前記複数の通信ノ
   ード手段の内の第ｍ番目の通信ノード手段で信号を挿入
   し前記第２のリングを経由して第ｎ番目の通信ノード手
   段で信号を終端する第２の通信に関し、前記第ｎ番目の
   通信ノード手段が前記第２の通信の障害を検出すると前
   記第２の通信の通信路を前記第１のリングの予備資源帯
   域により構成される通信路に迂回するように前記第ｍ番
   目の通信ノード手段へ要求メッセージを送出し、前記第
   ｍ番目の通信ノード手段が前記要求メッセージを受け取
   ると前記第２の通信の通信路を前記第１のリングの予備
   資源帯域により構成される通信路に切り替えることによ
   り前記第２の通信の障害回復を行うことを特徴とする通
   信ネットワーク。
3. 【請求項３】前記通信ノード手段が光通信ノード手段で
   あり、前記伝送路が光伝送路であり、前記通信が光通信
   であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   通信ネットワーク。
4. 【請求項４】前記光通信が波長多重光通信であることを
   特徴とする請求項３記載の通信ネッ トワーク。