JP3551115B2

JP3551115B2 - Communication network node

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Publication number: JP3551115B2
Application number: JP2000051964A
Authority: JP
Inventors: 達哉白垣; 直也逸見
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2016-08-26
Also published as: JP2000232420A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークノード、及び、通信ネットワーク監視方式、通信ネットワークに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光スイッチ回路網を用いて、ネットワークを構成する時、主信号光の誤り率等の信号品質や識別子等をノードに於いて監視しようとすると、図６に示すように全ての光信号を電気信号に変換して信号の監視を行わなければならなかった（Ｋ．Ｓａｔｏｅｔａｌ．，ＩＥＥＥＪ．ＳｅｌｅｃｔＡｒｅａｓ
Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ／１２，ｎｏ．１，ｐｐ．１５９−１７０，１９９４）。図６に於いて６０５、６０６は光ファイバ伝送路、６０１は波長分割多重された光信号を波長毎に分離して出力する波長分割多重分離器、６０２は光信号を電気信号に変換し、再び光信号に変換して出力する光送受信器、６０３は光スイッチ回路網である。６０４は異なる複数の光信号を波長分割多重する合流器である。例えば、このノード構成を用い、伝送する信号としてＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ）の規格の信号（ＢｅｌｌｃｏｒｅＴＲ−ＮＷＴ−０００２５３参照）を用いた場合、隣接ノード間に於いて、バイト多重により監視情報を常に伝達する。光送受信器６０２にＳＯＮＥＴの信号の終端機能を持たせると、光送受信器６０２に於いて、信号光を電気信号に変換してパリティ・チェック等を行うことにより、その信号のビット誤り率を監視することが可能である。又、ＳＯＮＥＴ規格の信号の終端することにより、信号の識別子の情報を取得することができ、信号の識別子を監視することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来技術を用いれば、光通信ネットワークに於いて、ノードに入力される、全ての主信号光の信号品質や識別子の監視を行うことが可能である。しかし、常に全ての信号光の監視を行うために全ての光信号を電気終端し信号監視装置を用い信号の監視を行っているので、信号監視装置の数が信号数分だけ必要となり、ノード装置の大きさが大きくなってしまう上、消費電力も大きくなり、ノード装置のコストが高くなる。又、常に監視を行っているので、監視システムのためのメモリ容量等が大きくなり、高コストになる。又、監視情報を信号に時分割多重して埋め込んで常に伝送しているので、監視・制御のための情報量が大きくなってしまい、監視・制御回線の容量が大きくなってしまったり監視・制御回線に輻輳が起こり易くなる。監視・制御回線の輻輳が起こり易くなると、高速な障害回復を行うことができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号監視方式は、第１の信号監視手段と第２の信号監視手段とを持つノードからなる通信ネットワークにおいて、通常は前記第１の信号監視手段を用いた監視を行い前記第２の信号監視手段を用いた信号の監視を行わず、詳細な監視情報が必用になった場合に、前記第２の信号監視手段にも前記信号を入力し、前記第２の信号監視手段を併用した信号の監視を行うことを特徴とする。
【０００５】
また、他ノードと監視制御情報の送受を行う手段と第１の信号監視手段と第２の信号監視手段とを持つノードからなる通信ネットワークにおいて、通常は前記第１の信号監視手段を用いた信号の監視を行い前記第２の信号監視手段を用いた信号の監視を行わず、他ノードから受信した監視制御情報が前記第２の信号監視手段を用いた信号の監視を行う要求であった場合に、前記第２の信号監視手段にも前記信号を入力し、前記第２の信号監視手段を併用した信号の監視を行うことを特徴とする。
【０００６】
また、第１の信号監視手段と第２の信号監視手段と前記第２の信号監視手段と信号とを切り替えるスイッチ回路網とを備えるノードからなる通信ネットワークにおいて、通常は前記第１の信号監視手段を用いた監視を行い前記第２の信号監視手段を用いた信号の監視を行わず、詳細な監視情報が必用になった場合に、前記スイッチ回路網を切り替えて前記第２の信号監視手段に前記信号を入力し、前記第２の信号監視手段を併用した信号の監視を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、他ノードと監視制御情報の送受を行う手段と第１の信号監視手段と第２の信号監視手段と前記第２の信号監視手段と信号とを切り替えるスイッチ回路網とを備えるノードからなる通信ネットワークにおいて、通常は前記第１の信号監視手段を用いた信号の監視を行い前記第２の信号監視手段を用いた信号の監視を行わず、他ノードから受信した監視制御情報が前記第２の信号監視手段を用いた信号の監視を行う要求であった場合に、前記スイッチ回路網を切り替えて前記第２の信号監視手段にも前記信号を入力し、前記第２の信号監視手段を併用した信号の監視を行うことを特徴とする。
【０００８】
（作用）
以下、本発明の作用について説明する。
【０００９】
本発明では、スイッチ回路網の一部の出力端に信号の監視装置を接続することにより、信号監視の必要が無いときは監視を行わずに、信号監視の必要な時のみ信号監視を行う。これにより、全ての信号に対して、信号終端装置を準備する必要がなく、ノード装置の低コスト化が図れる。又、常に監視情報の伝達を行わずに、必要な時のみ監視・制御の情報を伝達するので、監視・制御情報の伝達量を減らすことができ、必要なメモリ容量が少なくて済むので監視・制御システムの低コスト化が可能である。又、監視・制御情報の伝達量が減ることにより、必要な監視・制御の回線容量、又は監視・制御回路の輻輳が減り、高速な障害回復を行うことが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
光線路の状態を監視したり、スイッチの状態を監視する装置を用いても、監視用の信号の状態を監視することにより実現しているので本発明の目的である信号品質の監視を行うことは不可能である。例えば、特開平６−１７７８３８号公報、特開昭６１−２３２７３４号公報は光線路の監視を行うためのシステムであり、本発明の目的である主信号の監視のために適用することは不可能である。特公昭６２−６２０７号公報、特開昭６３−２２３７２１号公報はスイッチの動作状態を監視するものであり、本発明の目的である信号の監視のために用いることは不可能である。本発明は、主信号の監視を行うためのものである。
【００１１】
以下、実施例を示して本発明を詳しく説明する。
【００１２】
以下、ＳＴＳ−１規格の信号とは、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ、ＢｅｌｌｃｏｒｅＴＲ−ＮＷＴ−０００２５３参照）で用いられる信号形式であり、主信号の他に監視・制御情報も埋め込んで伝送するものである。具体的には、バイト毎に時分割多重されている領域を監視・制御用の領域（オーバヘッド）と主信号を伝達するための領域（ペイロード）に分けて伝送することにより実現する。ある終端間で内容が変わらずに伝達される区間をパスと呼んでいるが、あるバイト（Ｃ１バイト等）には、パスの識別子の情報が格納されており、それを調べることによりパスの識別子を知ることができる。又、あるバイト（Ｂ１バイト等）を解析することにより、パリティチェックを行って誤り率を計算することができ、ビット誤り率に関する信号品質を知ることが可能である。従って、ＳＴＳ−１の信号を終端することにより、誤り率等の信号の監視を行うことが可能である。
【００１３】
第１の発明の実施例について図１を用いて説明する。図１に於いて、１００は通信ネットワーク・ノードを表す。１０１はスイッチ回路網であり、ＳＯＮＥＴの規格のＡＤＭ（Ａｄｄ／ｄｒｏｐｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）装置やＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔｓｙｓｔｅｍ）装置（Ｔｓｏｎｇ−ＨｏＷｕ、「ファイバ・ネットワーク・サービス・サバイバビリティ」参照）を用いることが可能であり、ＳＴＳ−１フォーマットの信号単位を切り替えて編集したり、ａｄｄ（信号を伝送信号中に付加）したり、ｄｒｏｐ（伝送信号中からある信号を抜き取る）したりすることが可能である。１０６、１０９はＳＴＳ−１フォーマットの信号が通る信号線路であり、この線路を通ることにより他ノードに信号を伝送することが可能である。
【００１４】
ノード１００の外側には１０６の直前には光−電気変換する光受信器の部分、光受信した信号を時間多重分離して複数のＳＴＳ−１の信号に分離する部分、１０９の直後には、電気−光変換する光送信器の部分があり、複数のＳＴＳ−１の信号を時分割多重する部分があるが、説明を簡単にするため図１には記述していない。又、スイッチ回路網１０１の一部の入出力端には、主信号即ちＳＴＳ−１信号のａｄｄ／ｄｒｏｐを行う装置を付加することが可能であるが、説明を簡単にするために図１には記述していない。ノード１００では、今、１０６を通ってくるＳＴＳ−１信号は、スイッチ回路網１０１で切り替えられ、１０９へ送出されＳＴＳ−１信号の終端を行っていない。従って、どこかでＳＴＳ−１の終端を行わないと、ＳＴＳ−１信号の監視を行うことはできない。
【００１５】
１０５は信号終端装置（信号監視手段）であり、ＳＴＳ−１フォーマットの信号を終端する装置を用いることができる。１０５はＳＴＳ−１フォーマットの信号の識別子を監視することができ、又、誤り率を計算することができる領域を監視することにより、ＳＴＳ−１信号の信号品質（ビット誤り率）を監視することが可能である。情報処理手段としては、ワークステーション１０３を用いることが可能である。１０７、１０８はデジタル信号が通る電話線である。１０２、１０４は、ＩＳＤＮ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＮｅｔｗｏｒｋ）のＤＳＵ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＵｎｉｔ）（制御管理信号を受信する手段、制御管理信号を送信する手段）であり、ネットワークプロバイダと接続することにより、インタネットに接続することが可能である。従って、１０２、１０４を用いて各ノード間で制御管理情報の授受を行うことが可能である。
【００１６】
今、図１に示されるノード１００に於いて、信号線路１０６から到着した信号はスイッチ回路網１０１でルーティングが行われた後、信号線路１０９へと送出される。この場合、この接続のままであると、ＳＴＳ−１の終端を行わないで他ノードへ送出してしまうのでこの信号の監視を行うことができない。しかし、通信に障害が発生した場合はビット誤り率等の信号の品質を監視する必要がある。他ノードがノード１００の信号の監視結果を必要とする時は、他ノードからインタネットを介してその命令をノード１００に転送する。１０２を介してその命令情報を受け取った情報処理装置１０３は、スイッチ回路網１０１を切り替えて信号を信号監視装置１０５に接続して、ＳＴＳ−１フォーマットの信号の監視、即ち、信号の識別子やビット誤り率を監視させることが可能である。１０５を用いて監視情報を得た情報処理装置は、１０４を介して接続してあるインタネットを用いて、ある信号のノード１００での監視情報を他ノードへ転送することが可能である。
【００１７】
図１のノード構成を用いると、信号の監視が要求される時のみ、スイッチ回路網１０１を切り替え信号を信号監視装置に入力することが可能である。従って、ノード１００に於いて、信号の個数分のＳＴＳ−１フォーマットの信号監視装置が必要なく、信号監視装置の個数は少数で良いので、ノードの監視を低コストで実現できる。又、図１のノード構成を用いることにより、通信障害が発生した時等、監視が要求される時のみ監視を行い監視情報を伝達するので、監視制御情報の伝達量を減らすことができる。従って、監視・制御を低コストで行うことが可能である。
【００１８】
第１の発明の実施例に於いて、制御管理情報の転送手段としてインタネットを用いたが、他ノードと通信できるものなら、他のネットワークを用いても本発明は支障無く実現することが可能である。
【００１９】
又、実施例に於いては、インタネットに接続する手段として１０２、１０４と２つの装置を用いたが、インタネットは双方向通信可能であり１つのボードで実現できるので、１０２、１０４として同一の装置を用いることにより実現できることは明らかである。
【００２０】
又、実施例に於いては、監視装置１０５からの監視情報を一旦情報処理装置１０３に入力しているが、監視装置１０５の出力端を１０４の入力端に直接接続することによっても、本発明は支障無く実現できる。
【００２１】
又、実施例に於いては、主信号を終端する装置がスイッチ回路網１０１の一部の入出力端に接続されていないが、主信号を終端する装置をスイッチ回路網の一部の入出力端に接続しても、本発明は支障無く実施できる。
【００２２】
次に、図２を用いて第２の発明の実施例について説明する。図２に於いて、２０８、２０９は光伝送路であり、この線路を通ることにより他ノードに信号を伝送することが可能である。２００は光通信ネットワーク・ノードを表す。２０１は光スイッチ回路網であり、光スイッチ回路網２０１として、図５に示すように、ＬｉＮｂＯ３を用いて作られた８×８のマトリクス光スイッチを複数組み合わせて作られる６４×６４の光スイッチ回路網（白垣ら、イー・シー・オー・シー’９３（ＥＣＯＣ’９３：ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＯｐｔｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）プロシーディング第２巻、ＴｕＰ５．３，１５３ページ参照）を用いることができる。
【００２３】
光スイッチ回路網の一部の入出力端には、光信号を電気信号に変換し、ＳＴＳ−１信号を終端する装置を接続し、主信号のａｄｄ（光信号を光伝送信号中に付加）／ｄｒｏｐ（光伝送信号中からある光信号を抜き取る）を行うことが可能であるが、ここでは、説明を簡単にするためにａｄｄ／ｄｒｏｐした光信号を終端する装置を図２に記載していない。今、１．５５μｍ帯の光信号を主信号に用い、１．３１μｍの光信号を制御・監視情報の転送用に用いる。２０３は光受信器（制御管理信号を受信する光受信手段）である。２０５は１．３１μｍの光信号を送出する光送信器（制御管理信号を送信する光送信手段）である。２０２は１．３１μｍの光信号を光受信器２０３に、１．５５μｍ帯の光信号を光スイッチ回路網の入力端に接続するＷＤＭカップラ（光分波手段）である。２０４はワークステーション（情報処理手段）であり、制御・管理情報の処理を行う。２０４は、制御管理情報のルータを持っており、制御管理情報のヘッダを参照して、送りたいノードへルーティングを行う。２０６は、２０２と同じくＷＤＭカップラ（光合波器）であり、光送信器２０５からの１．３１μｍの光信号と光スイッチ回路網２０１からの１．５５μｍ帯の光信号を合波する。２０７は光信号終端装置（光信号監視手段）であり、光−電気変換後、ＳＴＳ−１フォーマットの信号を終端することが可能なものを用いる。従って、２０７はＳＴＳ−１フォーマットの信号の識別子を監視することができ、又、ＳＴＳ−１信号のオーバヘッドの中で、誤り率を計算することができる領域を監視することにより、ＳＴＳ−１信号の信号品質を監視することが可能である。
【００２４】
通常、図２に示されるノード２００に於いて、光スイッチ回路網２０１を用いて光のまま光信号が切り替えられ、２０８、２０２、２０１、２０６、２０９のように伝送されており、ノード２００に於いて光信号の監視を行うことはできない。光伝送路に障害が発生する等して、他のノードがノード２００での主信号の監視を行う必要がある時には、まず他のノードが、ノード２００宛てにその光信号を監視する命令を送出する。２０８から伝送されてきた光信号の内、制御・管理情報はＷＤＭカップラ２０２により光受信器２０３により受信され、ワークステーション２０４により情報の解釈を行うことが可能である。このようにして、情報処理装置２０４が、他ノードから信号を監視するように命令を受けると、情報処理装置２０４は、光スイッチ回路網２０１を切り替えて、信号光が２０７に接続されるように切り替え、２０７により光信号の監視を行う。２０７から光信号の監視情報を得た情報処理装置２０４は、光送信器２０５を用いて、その情報を他のノードへと送出することが可能となる。
【００２５】
図２のようなノード構成を用いることにより、監視の必要な時だけ、光スイッチ回路網２０１を用い光信号監視装置に接続して監視を行うことが可能である。従って、必要とされる光信号監視装置（監視のために必要な光−電気変換装置も含む）の個数を減らすことができノードのコストを安くすることができる。又、障害が発生していない時等、監視情報が要求されない時には、監視情報を伝達せず、必要な時だけ監視情報を伝達するので、監視・制御のための情報量が少なくて済み、監視・制御のコストを安くすることが可能である。
【００２６】
又、図２の構成を用いると２段階の監視レベルを設定することが可能である。図２の構成でＷＤＭカップラ２０２を用いる代わりに光のパワーをある比率で分岐する光カップラを用いると主信号光の光レベルを監視することが可能である。従って、まず第１段階として、光受信器２０３により、監視信号の直流成分を監視することが可能であり、光スイッチ回路網２０１を切り替えて光信号監視装置２０７に入力させて監視することにより光信号の誤り率、識別子等の第２の段階の光信号の監視を行うことが可能である。このような構成を用いると障害回復の時に要求されるような急を要する情報は、低コストで常に監視しておくことができる。障害回復が起こった後の光伝送路の修復のために障害点を確定するためには、秒単位の時間が要求されないので、後から、光スイッチ回路網を切り替えて光信号を光信号終端装置２０７に接続して監視することが可能である。
【００２７】
第２の発明の実施例に於いて、制御管理信号の伝送には、主信号光と別波長の光信号を用いることにより実現したが、サブキャリア多重による方法、別のファイバを用いて伝送する方法、電話線を利用する方法等を用いても本発明は支障無く実現することが可能である。従って、光合波手段、光分波手段として、ＷＤＭカップラを用いたが、サブキャリア多重等の方法を用いると、光パワーをある比率で結合する光カップラを用いることが可能である。
【００２８】
又、実施例に於いては、光信号監視装置２０７は情報処理装置２０４に入力に接続される構成となっているが、２０７の出力端を直接、光送信器２０５へ接続する構成でも本発明は支障無く実現することが可能である。
【００２９】
又、実施例に於いては、監視以外の用途で、主信号光を終端する終端装置が光スイッチ回路網に接続されていないが、主信号光を終端してそのノードに於いて主信号光を利用するようにしても本発明は支障無く実施できる。
【００３０】
図３を用いて、第３の発明の実施例について説明する。図３に於いて３１０１、３２０１は光通信ネットワーク・ノードを表す。３１０２、３２０２は光スイッチ回路網で、図５に示すように、ＬｉＮｂＯ３を用いて作られたマトリクス光スイッチ５０１、５０２、５０３を複数組み合わせて接続して構成する光スイッチ回路網（白垣ら、イー・シー・オー・シー’９３（ＥＣＯＣ’９３：ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＯｐｔｉｃａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）プロシーディング第２巻、ＴｕＰ５．３，１５３ページ参照）を用いることができる。３１０３、３２０２は光送信器であり、それぞれ図３に示すように光スイッチ回路網３１０２、３２０２に接続されている。３１０４、３２０４は光受信器であり、それぞれ光スイッチ回路網３１０２、３２０２に接続されている。３１０７、３２０７は情報処理装置で、ワークステーションを用いることができる。３１１３〜３１１６及び３２１３、３２１４は主信号を伝送するための光ファイバ伝送路であり、３１１１、３１１２、３１１７、３１１８、３２１１、３２１２は監視・制御信号を伝送するための光ファイバ伝送路である。３１０５、３１０９、３２０５、３２０９は、情報処理装置からの制御情報を伝送する光受信器であり、それぞれ監視・制御情報を伝送するための光ファイバ伝送路に接続されている。３１０６、３１１０、３２０６、３２１０は、他ノードからの監視・制御情報を伝送する信号光を受信後、各ノードの情報処理装置へ監視・制御情報を伝達する。３１０８、３２０８は光信号を受信して信号の監視を行う装置で、光受信器と信号の中から制御・監視情報だけ記述されている領域（ＳＯＮＥＴの場合は、オーバヘッドの部分）のみを抽出する。
【００３１】
図３に示すシステムを用いると、主信号の光信号を常に監視しなくても監視を行うことが可能である。今、光伝送路３１１５、光スイッチ回路網３１０２、光伝送路３１１４、光スイッチ回路網３２０２を通って光受信器３２０４に行くように光スイッチ回路網３１０２、３２０２が切り替えられているとする。通常は、この光信号の監視を行わない。光受信器３２０４により光信号を受信しているが、その誤り率が増加し受信不能になると、情報処理装置３２０８は、ノード３１０１での光信号の状態を知るために制御用光送信器３２０５を用いて、ノード３１０１での光信号の状態を調べるように、ノード３１０１へ命令を出す。ノード３２０２からの命令を受けたノード３１０１は、光伝送路３１１５からの光信号が光信号監視装置３１０８で受信されるように切り替える。パリティ・チェック等により誤り率を測定し、その結果を光送信器３１０９を用いて送信することにより、ノード３２０１は、ノード３２０１に於ける光信号の状態を把握することが可能である。
【００３２】
又、光信号監視装置は、主信号を切り替える光スイッチ回路網の出力端に接続されていることにより、光スイッチ回路網を切り替えれば、どの入力端に接続されている光信号の状態でも監視することが可能である。このようなシステムを用いることにより、監視装置の個数を減らすことが可能であり、ノード装置を低コスト化することが可能である。又、ネットワークが正常な時の監視項目を減らすことが可能で、且つ、障害が発生した時には、光信号監視装置へ切り替えることにより、全ての光信号の監視を行うことが可能となる。従って、障害が発生していない時の監視・制御情報の伝達量を減らすことができ、監視制御情報の情報処理量が少なくて済むので、監視制御システムのＣＰＵ使用率が減る上、メモリの使用量も減る。従って、監視・制御システムを低コストにすることが可能である。
【００３３】
このように光信号がビット誤りなく正常に受信されている時は、監視を省略し、障害が起こった時だけ、監視を行うことにより、監視用に電気−光変換する装置を伝送路毎に配置する必要がなく、経済的に網を構築できる。
【００３４】
図４を用いて、第４の発明の実施例について説明する。図４に於いて４１０１、４２０１は、光通信ネットワーク・ノードを表す。３１０２〜３２１４は第３の発明の実施例に於いて説明したものと同じである。４１０４、４１０５、４２０４、４２０５は光受信器であり、光信号の光レベルがあるレベル以上か、以下であるか判定して、情報処理装置３１０７又は３２０７へ判定結果を伝達する。４１０２、４１０３は光分岐器であり、光スイッチ回路網３１０２の方へ９５％、光受信器４１０４、４１０５の方へ５％の割合で光を分岐する。同様に４２０２、４２０３は光分岐器であり、光スイッチ回路網３２０２の方へ９５％、光受信器４２０２、４２０５の方へ５％の割合で光を分岐する。従って、光分岐器４１０２、４１０３と光受信器４１０４、４１０５を用いることにより主信号光の光レベルを常に監視する事が可能である。同様に、光分岐器４２０２、４２０３と光受信器４２０４、４２０５を用いることにより主信号の光レベルを常に監視する事が可能である。
【００３５】
上記のように主信号光の光レベルの監視（第１段階の監視）を常に行うことが可能である。又、主信号光を光信号監視装置３２０８に接続するように光スイッチ回路網３２０２を切り替えることにより、主信号光のビット誤り率の監視を行うことが可能である。従って、このシステムに於いて監視する段階を、第１段階として主信号光の光レベルの監視、第２段階として主信号光のビット誤り率の監視とすることが可能である。
【００３６】
今、主信号光が光伝送路３１１４を通って伝送され、光スイッチ回路網３２０２を通り、光受信器３２０４で受信されているとする。３１１３を予備光伝送路とする。光ファイバ３１１４が完全に切断されている状態では、光受信器４２０４を用い光レベルの監視により断状態と判定できる（第１段階の監視）。第１段階の監視による障害検出により、障害回復動作を起動し、予め定められた予備光伝送路３１１３に切り替えて障害回復を行うことが可能である。一方、障害回復が終了した後は、障害点を定めて修復する必要がある。一旦障害回復が行われた後であり、その障害点の探索のためのビット誤り率等の監視には、障害回復時ほど高速性が要求されないので、常時監視している必要はない。従って、第２段階の監視を行う第２の信号監視手段（光信号監視装置３１０８、３２０８）を用いて、ビット誤り率等の監視が必要な時にのみ、詳細な監視を行えば良い。
【００３７】
第４の発明の実施例では、光信号の監視について説明したが、本実施例はこれに限らない。例えば、第１段階の監視として、ＳＴＳ−１のセクション・オーバヘッドを監視し、第２段階の監視としてＳＴＳ−１フォーマットでパス・オーバヘッドを監視することも可能である。ＳＯＮＥＴでは、ＳＴＳ−１のセクション・オーバヘッドを監視して、初めてパスオーバヘッドを監視することが可能であるので、セクション・オーバヘッドを監視する装置よりも、パスオーバヘッドまで監視できる装置の方が、装置規模が大きい。従って、障害の起こっていない時は、あるノードでｄｒｏｐ（終端）を行わないパスに関して、ＳＴＳ−１フォーマットのセクション・オーバヘッドのみ監視することにより、パス・オーバヘッドまで監視する装置の数を減らすことができ装置規模が小さくて済む。
【００３８】
障害回復は、至急行わなければならないので、セクション・オーバヘッドの監視は常に行う必要がある。一方、パスのビット誤り率や識別子の監視は、途中のノードにおいては常に行う必要がなく、障害が発生した時だけ行えれば良い。あるパスに障害が発生した時、障害の発生したパスがどこまで正常に伝送されているか確認するために、そのパスのｄｒｏｐ（終端）を行わない途中のノードで、パスのビット誤り率、識別子等の監視を行えれば良い。従って、第１段階の監視としてセクション・オーバヘッドの監視を行い、第２段階の監視としてパス・オーバヘッドの監視を行うように監視段階を割り当てることが可能である。従って、第１段階の監視を各信号に対して行った後、スイッチ回路網（図４に於いて光スイッチ回路網３２０２の代わりに用いる）に入力し、通常そのノードでｄｒｏｐ（終端）する必要があるものはパス・オーバヘッドの終端器（図４で３２０４の部分に用いる）に接続し、そのノードで終端しないパスは他ノードへ接続する線路（図４で３２１２、３２１３相当）に接続する。パス・オーバヘッドを監視する必要がある時のみスイッチ回路網を信号監視装置（図４で３２０８の部分に相当）に切り替えて監視を行うことが可能である。第１段階のセクション・オーバヘッドの監視は常に行うが、第２段階のパス・オーバヘッドの監視は常に行わずに、必要なときだけ監視を行うので、低コストな監視システムを構成することが可能である。
【００３９】
第５の発明の実施例について図４を用いて説明する。第４の発明の実施例で説明したように、図４のシステムを用いると、監視・制御情報を伝達するための光伝送路を用いて他ノードとの通信を行うことが可能である。又、ノード４２０１、４２０２は、第１段階の監視情報（主信号光の光レベル）は常に監視し、第２段階の監視情報（主信号光のビット誤り率、識別子等）は、要求があった時のみ光スイッチ回路網を切り替え主信号光を光信号監視装置３２０８に接続し、第２段階の監視を行うことが可能である。従って、通常は、監視・制御情報を伝達するための光伝送路を用いて第１段階までの監視情報を伝送し、他ノードからの要求が、監視・制御情報を伝達するための光伝送路を用いて伝達されてきた時のみ、光スイッチ回路網３２０２を切り替えることにより第２段階まで監視を行うことが可能である。
【００４０】
このように、通常は第１段階までの監視情報のみ他ノードへ伝達し、必要な時のみ他ノードへ第２段階までの監視情報を伝達することにより、第２段階の監視を行う装置の数を減らすことが出来、ネットワークを低コストにすることが可能である。又、常に全ての監視情報を送出する方式に比べ、障害が起こっていない時に伝達する監視・制御情報量が少なくて済み、監視・制御の通信路の輻輳がおきにくい。障害時でも、高速に必要な制御情報を伝達することが可能であるので、障害回復時間が高速になる。従って、障害時のネットワークの断時間が短くなる、社会的ダメージを小さくすることが可能である。
【００４１】
以上、実施例をもって第１の発明から第５の発明までを詳細に説明したが、これらの発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
【００４２】
第１の発明の実施例、信号付加装置、信号終端装置、信号監視装置の個数として、ノード内でそれぞれ１個用いる場合を示したが、１個であっても、２個以上の個数であっても、本発明は適用できる。
【００４３】
第２の発明の実施例では、光送信器、光受信器、光信号監視装置の個数として、ノード内でそれぞれ１個用いる場合を示したが、１個であっても２個以上の個数であっても、本発明は適用できる。
【００４４】
第３の発明、第４の発明、第５の発明の実施例においては、２ノード間での監視情報のやり取りについて説明したが、実施例と異なるノード数で、リング、チェーン、スター状等他のトポロジーのネットワークでも本発明が適用できることは自明である。
【００４５】
又、監視・制御信号を伝達する手段として第３の発明、第４の発明の実施例においては主信号を伝送する光ファイバ伝送路と異なる監視・制御用の光ファイバ伝送路を用い第１の発明の実施例では電話線を用いた。しかし、監視・制御情報を伝達する手段は、必ずしも空間的に異なる光ファイバ伝送路を用いる必要はなく、例えば、ノード間毎に主信号光と異なる波長の監視・制御光を送り側ノードで重畳し、受け側ノードで分離する方式を用いることによっても、本発明は支障なく実施することが可能である。又、サブキャリア信号を送り側ノードで重畳し、受け側ノードで分離することにより、監視制御信号光を分離することにより、監視・制御信号を伝達することによっても、本発明は支障なく実施することが可能である。
【００４６】
光スイッチ回路網の中で用いる光スイッチとして、ＬｉＮｂＯ３を用いて作られた光スイッチを用いたが、機械式光スイッチ、半導体光スイッチ、石英光スイッチ等任意の光スイッチを用いて構成された光スイッチ回路網を用いても、本発明は適用できる。
【００４７】
本発明の実施例では光スイッチ回路網として、図３の構成の空間光スイッチ回路網を用いたが、任意のスイッチ回路網構成の、任意の入出力ポート数のスイッチ回路網を用いても、本発明は適用できる。
【００４８】
本発明の実施例では、光スイッチ回路網として、空間分割光スイッチ回路網を用いたが、波長分割光スイッチ回路網を用いても本発明は実施できる。波長分割光スイッチ回路網として、波長変換素子と空間分割光スイッチ回路網を用いた構成や、波長変換素子、波長ルーティング素子を用いた構成や、スター・カップラと波長選択フィルタを用いた構成の波長分割光スイッチ回路網を用いても、本発明は適用できる。
【００４９】
本発明の実施例では、スイッチ回路網として、ＳＯＮＥＴのＡＤＭ、ＤＣＳを用いたが、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｄｉｇｉｔａｌｈｉｅｒａｒｃｈｙ）規格のＡＤＭ、ＤＣＳを用いても、その他の時分割スイッチ回路網を用いても、本発明は支障なく実施できる。
【００５０】
光信号が電気終端されている区間の障害回復に関して説明したが、光信号が途中で電気終端され中継されていても伝送されている信号の内容が変わらない区間であれば、本発明は適用できることは、自明である。
【００５１】
又、情報処理装置としてワークステーションを用いたが、パーソナル・コンピュータ、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）等を用いても、本発明は適用できる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明を適用するならば、常に監視する必要がない監視項目を、必要な時だけ監視することが可能となるので、常に監視する必要がない監視装置の準備数を減らすことができる。即ち多数の信号に対し、少数の監視装置を準備するだけで、全ての信号の監視を行うことが可能であり、ノード装置を低コスト化することが可能である。又、監視装置の個数が少ないので、消費電力も少なくて良い。光通信を用いたシステムでは、監視・制御のために必要な光−電気変換に必要な装置の数を減らすことが可能であり、ノード装置の体積を小さくすることができ、消費電力も小さくすることができる。又、監視情報の保存量を減らすことが可能なので、監視制御システムに要求されるメモリ容量等を少なくすることができ、監視・制御システムの低コスト化が可能である。又、監視情報の伝達量を減らすことが可能なので、監視・制御回線の容量を減らすことができるか、又は、監視・制御回線の輻輳が起こりにくくすることができる。従って、障害時の情報の伝達の高速化が可能であり、ネットワークの障害による社会的、経済的ダメージを小さくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】第２の発明の一実施例を示すブロック図である。
【図３】第３の発明の一実施例を説明するためのブロック図である。
【図４】第４の発明の一実施例を説明するためのブロック図である。
【図５】第２〜第４の発明の実施例で用いる光スイッチ回路網の一実施例を説明するためのブロック図である。
【図６】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００通信ネットワーク・ノード
１０１スイッチ回路網
１０２，１０４ＤＳＵ（Ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｕｎｉｔ）
１０３ワークステーション（情報処理手段）
１０５信号終端装置（信号監視手段）
１０６，１０９信号線路
１０７，１０８電話線
２００光通信ネットワーク・ノード
２０１光スイッチ回路網
２０２ＷＤＭカップラ（光分波手段）
２０３光受信器（制御管理信号を受信する受信手段）
２０４情報処理装置（情報処理手段）
２０５光送信器（制御管理信号を送信する送信手段）
２０６ＷＤＭカップラ（光合波手段）
２０７光信号終端装置（光信号監視手段）
２０８，２０９光伝送路
３１０１，３２０１光通信ネットワーク・ノード
３１０２，３２０２光スイッチ回路網
３１０３，３２０３光送信器
３１０４，３２０４光受信器
３１０５，３２０５，３１０９，３２０９光送信器
３１０６，３２０６，３１１０，３２１０光受信器
３１０７，３２０７情報処理装置
３１０８，３２０８光信号監視装置
３１１１〜３１１８，３２１１〜３２１４光ファイバ伝送路
４１０１，４２０１光通信ネットワーク・ノード
４１０２，４１０３，４２０２，４２０３光分岐器
４１０４，４１０５，４２０４，４２０５光受信器
５００光スイッチ回路網
５０１〜５０３マトリクス光スイッチ
６００光通信ネットワーク・ノード
６０１波長分割多重分離器
６０２光送受信器
６０３光スイッチ回路網
６０４波長分割多重合波器
６０５，６０６光ファイバ伝送路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication network node, a communication network monitoring method, and a communication network.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when configuring a network using an optical switch network, if an attempt is made at a node to monitor signal quality such as an error rate of a main signal light or an identifier at a node, as shown in FIG. The signals had to be converted into electrical signals and monitored (K. Sato et al., IEEE J. Select Areas).
Commun. , Vol / 12, no. 1, pp. 159-170, 1994). In FIG. 6, 605 and 606 are optical fiber transmission lines, 601 is a wavelength division multiplexing / demultiplexing device that separates and outputs a wavelength division multiplexed optical signal for each wavelength, and 602 converts the optical signal into an electric signal, and again. An optical transceiver 603 for converting the optical signal into an optical signal and outputting the signal is an optical switch network. Reference numeral 604 denotes a combiner for wavelength-division multiplexing a plurality of different optical signals. For example, when this node configuration is used and a signal of the SONET (Synchronous optical network) standard (see Bellcore TR-NWT-000253) is used as a signal to be transmitted, monitoring information is always multiplexed between adjacent nodes by byte multiplexing. introduce. When the optical transceiver 602 is provided with a function of terminating a SONET signal, the optical transceiver 602 converts the signal light into an electric signal and performs a parity check and the like, thereby monitoring the bit error rate of the signal. It is possible to do. Also, by terminating the signal of the SONET standard, information of the signal identifier can be obtained, and the signal identifier can be monitored.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By using the above-described conventional technology, it is possible to monitor the signal quality and identifier of all the main signal lights input to the node in the optical communication network. However, in order to constantly monitor all signal light, all optical signals are electrically terminated and signal monitoring is performed using a signal monitoring device. Therefore, the number of signal monitoring devices is required by the number of signals, and node devices are required. Becomes large, the power consumption also increases, and the cost of the node device increases. Further, since the monitoring is always performed, the memory capacity and the like for the monitoring system become large and the cost becomes high. Also, since the monitoring information is embedded in the signal in a time-division multiplexed manner and always transmitted, the amount of information for monitoring and control becomes large, and the capacity of the monitoring and control line becomes large or the monitoring and control becomes large. Congestion easily occurs on the line. If congestion of the monitoring / control line is likely to occur, high-speed failure recovery cannot be performed.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the signal monitoring method of the present invention, in a communication network including a node having a first signal monitoring means and a second signal monitoring means, monitoring is normally performed using the first signal monitoring means and the second signal monitoring means is used. The signal was not monitored using the signal monitoring means, and when detailed monitoring information became necessary, the signal was also input to the second signal monitoring means, and the second signal monitoring means was used in combination. It is characterized by monitoring signals.
[0005]
In a communication network including a node having a unit for transmitting / receiving monitoring control information to / from another node, a first signal monitoring unit, and a second signal monitoring unit, a signal using the first signal monitoring unit is usually used. Monitoring is not performed using the second signal monitoring means, and the monitoring control information received from another node is a request for monitoring the signal using the second signal monitoring means. Preferably, the signal is also input to the second signal monitoring means, and the signal is monitored using the second signal monitoring means.
[0006]
In a communication network including a node including a first signal monitoring unit, a second signal monitoring unit, a switch network for switching between the second signal monitoring unit and a signal, the first signal monitoring unit is generally used. The monitoring using the second signal monitoring means is not performed, and the monitoring of the signal using the second signal monitoring means is not performed. When detailed monitoring information becomes necessary, the switch circuit network is switched to the second signal monitoring means. The signal is inputted, and the signal is monitored using the second signal monitoring means.
[0007]
Also, a communication comprising a node including means for transmitting / receiving monitoring control information to / from another node, first signal monitoring means, second signal monitoring means, and a switch circuit network for switching between the second signal monitoring means and a signal. In the network, usually, the signal is monitored using the first signal monitoring means and the signal is not monitored using the second signal monitoring means, and the monitoring control information received from another node is the second signal monitoring means. If the request is to monitor the signal using the signal monitoring means, the switch network is switched to input the signal to the second signal monitoring means, and the second signal monitoring means is used in combination. It is characterized by monitoring signals.
[0008]
(Action)
Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
[0009]
In the present invention, by connecting a signal monitoring device to a part of the output terminals of the switch network, the signal monitoring is not performed when the signal monitoring is not required, but is performed only when the signal monitoring is required. As a result, it is not necessary to prepare signal termination devices for all signals, and the cost of the node device can be reduced. In addition, since the monitoring and control information is transmitted only when necessary without constantly transmitting the monitoring information, the amount of transmission of the monitoring and control information can be reduced, and the required memory capacity can be reduced. The cost of the control system can be reduced. In addition, since the amount of transmission of the monitoring / control information is reduced, the required monitoring / control circuit capacity or the congestion of the monitoring / control circuit is reduced, and high-speed failure recovery can be performed.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Even if a device that monitors the state of the optical line or the state of the switch is used, it is realized by monitoring the state of the signal for monitoring, so that the object of the present invention is to monitor the signal quality. Is impossible. For example, JP-A-6-177838 and JP-A-61-232734 are systems for monitoring an optical line, and cannot be applied for monitoring a main signal which is the object of the present invention. It is. JP-B-62-6207 and JP-A-63-223721 monitor the operating state of a switch, and cannot be used for signal monitoring as the object of the present invention. The present invention is for monitoring a main signal.
[0011]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0012]
Hereinafter, the STS-1 standard signal is a signal format used in SONET (Synchronous optical network, see Bellcore TR-NWT-000253), and is a signal in which monitoring / control information is embedded in addition to the main signal. . Specifically, this is realized by dividing an area time-division multiplexed for each byte into an area for monitoring / control (overhead) and an area for transmitting a main signal (payload) and transmitting the divided area. A section in which the contents are transmitted without change between certain ends is called a path, and information of a path identifier is stored in a certain byte (such as a C1 byte), and by examining the information, a path identifier is identified. You can know. Further, by analyzing a certain byte (such as the B1 byte), it is possible to calculate an error rate by performing a parity check, and it is possible to know the signal quality related to the bit error rate. Therefore, by terminating the STS-1 signal, it is possible to monitor a signal such as an error rate.
[0013]
An embodiment of the first invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a communication network node. Reference numeral 101 denotes a switch network, which uses a SONET-standard ADM (Add / drop multiplexer) device or a DCS (Digital cross-connect system) device (Tsong-HoWu, see "Fiber Network Service Survivability"). It is possible to edit by switching the signal unit of the STS-1 format, add (add a signal to a transmission signal), and drop (extract a signal from a transmission signal). is there. Reference numerals 106 and 109 denote signal lines through which signals in the STS-1 format pass. Signals can be transmitted to other nodes through these lines.
[0014]
Just before 106, a portion of the optical receiver that performs optical-to-electric conversion outside the node 100, a portion that time-multiplexes and demultiplexes the optically received signal into a plurality of STS-1 signals, and immediately after 109, There is a portion of an optical transmitter that performs electro-optical conversion, and a portion that performs time division multiplexing of a plurality of STS-1 signals, but is not shown in FIG. 1 for simplicity of description. Further, a device for adding / dropping the main signal, that is, the STS-1 signal can be added to a part of the input / output terminals of the switch network 101, but FIG. Is not described. At node 100, the STS-1 signal now passing through 106 is switched by switch network 101 and sent to 109 without terminating the STS-1 signal. Therefore, unless the termination of the STS-1 is performed somewhere, the STS-1 signal cannot be monitored.
[0015]
Reference numeral 105 denotes a signal terminating device (signal monitoring means), which can use a device for terminating an STS-1 format signal. 105 monitors the signal quality (bit error rate) of the STS-1 signal by monitoring the identifier of the signal in the STS-1 format and monitoring the area where the error rate can be calculated. Is possible. As the information processing means, the workstation 103 can be used. 107 and 108 are telephone lines through which digital signals pass. Reference numerals 102 and 104 denote DSNs (Digital Signal Units) (means for receiving a control management signal and means for transmitting a control management signal) of ISDN (Integrated Services Digital Network), and connect to the Internet by connecting to a network provider. It is possible. Therefore, it is possible to exchange control management information between the nodes using 102 and 104.
[0016]
Now, at the node 100 shown in FIG. 1, the signal arriving from the signal line 106 is routed by the switch network 101 and then sent out to the signal line 109. In this case, if this connection is maintained, the signal is sent to another node without terminating the STS-1, so that this signal cannot be monitored. However, when a failure occurs in communication, it is necessary to monitor signal quality such as a bit error rate. When another node needs the monitoring result of the signal of the node 100, the instruction is transferred from the other node to the node 100 via the Internet. The information processing apparatus 103 which has received the command information via the switch 102 switches the switch network 101 to connect the signal to the signal monitoring apparatus 105 to monitor the signal in the STS-1 format, that is, the signal identifier and the bit. It is possible to have the error rate monitored. The information processing apparatus that has obtained the monitoring information by using the 105 can transfer the monitoring information of a certain signal at the node 100 to another node using the Internet connected via the 104.
[0017]
When the node configuration of FIG. 1 is used, it is possible to input a switching signal to the switch network 101 to the signal monitoring apparatus only when signal monitoring is required. Therefore, in the node 100, signal monitoring devices in the STS-1 format corresponding to the number of signals are not required, and the number of signal monitoring devices may be small, so that node monitoring can be realized at low cost. Also, by using the node configuration of FIG. 1, monitoring is performed only when monitoring is required, such as when a communication failure occurs, and monitoring information is transmitted, so that the amount of transmission of monitoring control information can be reduced. Therefore, monitoring and control can be performed at low cost.
[0018]
In the embodiment of the first invention, the Internet is used as the transfer means of the control management information. However, the present invention can be realized without any problem using another network as long as it can communicate with other nodes. is there.
[0019]
Further, in the embodiment, two devices 102 and 104 are used as means for connecting to the Internet. However, since the Internet is capable of bidirectional communication and can be realized by one board, the same device as 102 and 104 is used. It is clear that this can be realized by using.
[0020]
In the embodiment, the monitoring information from the monitoring device 105 is once input to the information processing device 103. However, the present invention can also be realized by directly connecting the output terminal of the monitoring device 105 to the input terminal of the monitoring device 104. Can be realized without hindrance.
[0021]
In the embodiment, the device for terminating the main signal is not connected to some of the input / output terminals of the switch network 101, but the device for terminating the main signal is connected to the input / output terminal of a part of the switch network. Even if it is connected to the end, the present invention can be implemented without any trouble.
[0022]
Next, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, reference numerals 208 and 209 denote optical transmission lines through which signals can be transmitted to other nodes. 200 represents an optical communication network node. Reference numeral 201 denotes an optical switch network, and as the optical switch network 201, as shown in FIG. 5, a 64 × 64 optical switch circuit formed by combining a plurality of 8 × 8 matrix optical switches made using LiNbO 3. Nets (see Shiragaki et al., ECOC '93: European Conference on Optical Communication) Proceeding Volume 2, TuP 5.3, 153 can be used.
[0023]
A device for converting an optical signal to an electric signal and terminating the STS-1 signal is connected to a part of the input / output terminals of the optical switch network, and a main signal add (adds an optical signal to an optical transmission signal) / Drop (extracting a certain optical signal from the optical transmission signal) can be performed. Here, for the sake of simplicity, FIG. 2 shows an apparatus for terminating the added / dropped optical signal. Absent. Now, an optical signal of 1.55 μm band is used as a main signal, and an optical signal of 1.31 μm is used for transfer of control / monitoring information. Reference numeral 203 denotes an optical receiver (optical receiving means for receiving a control management signal). An optical transmitter 205 transmits an optical signal of 1.31 μm (optical transmitting means for transmitting a control management signal). Reference numeral 202 denotes a WDM coupler (optical demultiplexing means) for connecting an optical signal of 1.31 μm to the optical receiver 203 and an optical signal of the 1.55 μm band to an input terminal of the optical switch network. Reference numeral 204 denotes a workstation (information processing unit) that processes control / management information. 204 has a router for control management information, and performs routing to a node to which the packet is to be sent by referring to the header of the control management information. Reference numeral 206 denotes a WDM coupler (optical multiplexer) similar to 202, which multiplexes a 1.31 μm optical signal from the optical transmitter 205 and a 1.55 μm band optical signal from the optical switch network 201. Reference numeral 207 denotes an optical signal termination device (optical signal monitoring means) which can terminate an STS-1 format signal after optical-electrical conversion. Therefore, 207 can monitor the identifier of the STS-1 format signal, and can monitor the area where the error rate can be calculated in the overhead of the STS-1 signal, so that the STS-1 signal can be monitored. Can be monitored.
[0024]
Normally, at the node 200 shown in FIG. 2, the optical signal is switched as it is using the optical switch network 201 as it is, and transmitted as 208, 202, 201, 206, and 209. It is not possible to monitor the optical signal at this point. When another node needs to monitor the main signal at the node 200 due to, for example, a failure in the optical transmission path, the other node first sends a command to monitor the optical signal to the node 200. I do. Of the optical signals transmitted from the optical signal 208, control / management information is received by the optical receiver 203 by the WDM coupler 202, and the information can be interpreted by the workstation 204. In this way, when the information processing apparatus 204 receives a command to monitor a signal from another node, the information processing apparatus 204 switches the optical switch network 201 so that the signal light is connected to the signal light 207. The switch 207 monitors the optical signal. The information processing device 204 that has obtained the optical signal monitoring information from the 207 can use the optical transmitter 205 to send the information to another node.
[0025]
By using the node configuration as shown in FIG. 2, it is possible to perform monitoring by connecting to the optical signal monitoring device using the optical switch network 201 only when monitoring is necessary. Therefore, the number of required optical signal monitoring devices (including the optical-electrical conversion device required for monitoring) can be reduced, and the cost of the node can be reduced. In addition, when monitoring information is not requested, such as when no fault has occurred, the monitoring information is not transmitted, and the monitoring information is transmitted only when necessary, so that the amount of information for monitoring and control can be reduced. -Control costs can be reduced.
[0026]
When the configuration shown in FIG. 2 is used, it is possible to set two monitoring levels. By using an optical coupler that splits the optical power at a certain ratio instead of using the WDM coupler 202 in the configuration of FIG. 2, it is possible to monitor the optical level of the main signal light. Therefore, as a first step, the DC component of the monitoring signal can be monitored by the optical receiver 203, and the optical switch network 201 is switched and input to the optical signal monitoring device 207 for monitoring. It is possible to monitor the optical signal at the second stage, such as the signal error rate and the identifier. With such a configuration, urgent information required at the time of failure recovery can be constantly monitored at low cost. Since the time in seconds is not required to determine the point of failure for restoration of the optical transmission line after the failure recovery, the optical signal is switched later to switch the optical signal to the optical signal termination device. It is possible to connect to 207 to monitor.
[0027]
In the embodiment of the second invention, the transmission of the control management signal is realized by using an optical signal of a different wavelength from that of the main signal light, but is transmitted by using a subcarrier multiplexing method or another fiber. The present invention can be realized without any problem using a method, a method using a telephone line, or the like. Therefore, a WDM coupler is used as the optical multiplexing means and the optical demultiplexing means. However, if a method such as subcarrier multiplexing is used, it is possible to use an optical coupler that couples optical power at a certain ratio.
[0028]
In the embodiment, the optical signal monitoring device 207 is configured to be connected to the input of the information processing device 204. However, the present invention is applicable to a configuration in which the output terminal of the optical signal monitoring device 207 is directly connected to the optical transmitter 205. Can be realized without hindrance.
[0029]
In the embodiment, the terminating device for terminating the main signal light is not connected to the optical switch network for purposes other than monitoring, but the main signal light is terminated and the main signal light is terminated at the node. The present invention can be implemented without hindrance even if the method is used.
[0030]
An embodiment of the third invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numerals 3101, 3201 denote optical communication network nodes. As shown in FIG. 5, reference numerals 3102 and 3202 denote optical switch networks, which are formed by connecting a plurality of matrix optical switches 501, 502, and 503 made of LiNbO3 and connecting them. ECOC'93 (European on Optical Communication) Proceedings Volume 2, TuP 5.3, 153 can be used. Optical transmitters 3103 and 3202 are connected to the optical switch networks 3102 and 3202, respectively, as shown in FIG. Optical receivers 3104 and 3204 are connected to optical switch networks 3102 and 3202, respectively. 3107 and 3207 are information processing devices, which can use workstations. 3113 to 3116 and 3213 and 3214 are optical fiber transmission lines for transmitting main signals, and 3111, 3112, 3117, 3118, 3211 and 3212 are optical fiber transmission lines for transmitting monitoring / control signals. Reference numerals 3105, 3109, 3205, and 3209 denote optical receivers for transmitting control information from the information processing apparatus, and are connected to optical fiber transmission lines for transmitting monitoring and control information, respectively. 3106, 3110, 3206, and 3210 transmit the monitoring / control information to the information processing device of each node after receiving the signal light for transmitting the monitoring / control information from another node. Reference numerals 3108 and 3208 denote devices for receiving an optical signal and monitoring the signal, and extract only an area (overhead in the case of SONET) in which only control / monitoring information is described from the optical receiver and the signal. .
[0031]
When the system shown in FIG. 3 is used, monitoring can be performed without constantly monitoring the optical signal of the main signal. Now, it is assumed that the optical switch networks 3102 and 3202 are switched so as to go to the optical receiver 3204 through the optical transmission path 3115, the optical switch network 3102, the optical transmission path 3114, and the optical switch network 3202. Normally, this optical signal is not monitored. Although the optical signal is received by the optical receiver 3204, when the error rate increases and the reception becomes impossible, the information processing device 3208 transmits the control optical transmitter 3205 to know the state of the optical signal at the node 3101. To issue a command to node 3101 to check the state of the optical signal at node 3101. The node 3101 that has received the instruction from the node 3202 switches so that the optical signal from the optical transmission line 3115 is received by the optical signal monitoring device 3108. By measuring the error rate by parity check or the like and transmitting the result using the optical transmitter 3109, the node 3201 can grasp the state of the optical signal at the node 3201.
[0032]
Also, the optical signal monitoring device is connected to the output terminal of the optical switch network for switching the main signal, so that if the optical switch network is switched, it monitors the state of the optical signal connected to any input terminal. It is possible. By using such a system, the number of monitoring devices can be reduced, and the cost of the node device can be reduced. In addition, it is possible to reduce the number of monitoring items when the network is normal, and to monitor all optical signals by switching to the optical signal monitoring device when a failure occurs. Therefore, it is possible to reduce the amount of transmission of the monitoring and control information when no failure occurs, and to reduce the amount of information processing of the monitoring and control information. The amount is also reduced. Therefore, it is possible to reduce the cost of the monitoring and control system.
[0033]
In this way, when the optical signal is normally received without a bit error, the monitoring is omitted, and only when a failure occurs, the monitoring is performed. There is no need to arrange, and a network can be constructed economically.
[0034]
An embodiment of the fourth invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numerals 4101 and 4201 denote optical communication network nodes. Reference numerals 3102 to 3214 are the same as those described in the third embodiment of the present invention. Reference numerals 4104, 4105, 4204, and 4205 denote optical receivers, which determine whether the optical level of the optical signal is higher than or lower than a certain level, and transmit the determination result to the information processing device 3107 or 3207. Optical splitters 4102 and 4103 split light at a rate of 95% toward the optical switch network 3102 and 5% toward the optical receivers 4104 and 4105. Similarly, optical splitters 4202 and 4203 split light at a rate of 95% toward the optical switch network 3202 and at a rate of 5% toward the optical receivers 4202 and 4205. Therefore, by using the optical splitters 4102 and 4103 and the optical receivers 4104 and 4105, the optical level of the main signal light can be constantly monitored. Similarly, by using the optical splitters 4202 and 4203 and the optical receivers 4204 and 4205, it is possible to constantly monitor the optical level of the main signal.
[0035]
As described above, it is possible to always monitor the light level of the main signal light (first-stage monitoring). By switching the optical switch network 3202 so that the main signal light is connected to the optical signal monitoring device 3208, it is possible to monitor the bit error rate of the main signal light. Therefore, it is possible to monitor the optical signal level of the main signal light as the first step and to monitor the bit error rate of the main signal light as the second step in this system.
[0036]
Now, it is assumed that the main signal light is transmitted through the optical transmission line 3114, passes through the optical switch network 3202, and is received by the optical receiver 3204. 3113 is a spare optical transmission line. When the optical fiber 3114 is completely disconnected, it can be determined that the optical fiber is disconnected by monitoring the optical level using the optical receiver 4204 (first-stage monitoring). By detecting a failure by the first-stage monitoring, a failure recovery operation is started, and it is possible to switch to a predetermined spare optical transmission line 3113 to perform the failure recovery. On the other hand, after the failure recovery is completed, it is necessary to determine a point of failure and repair. It is not necessary to constantly monitor the bit error rate and the like for searching for the fault point after the fault recovery is performed, since high speed is not required as at the time of the fault recovery. Therefore, detailed monitoring may be performed only when monitoring of the bit error rate or the like is required using the second signal monitoring means (optical signal monitoring devices 3108 and 3208) that performs the second-stage monitoring.
[0037]
In the fourth embodiment of the present invention, monitoring of an optical signal has been described, but the present embodiment is not limited to this. For example, it is also possible to monitor the section overhead of STS-1 as the first stage monitoring, and to monitor the path overhead in the STS-1 format as the second stage monitoring. In SONET, the path overhead can be monitored for the first time by monitoring the section overhead of the STS-1. Therefore, a device that can monitor up to the path overhead is larger than a device that monitors the section overhead. Is big. Therefore, when a failure does not occur, by monitoring only the section overhead of the STS-1 format for a path that is not dropped (terminated) at a certain node, the number of devices monitoring up to the path overhead can be reduced. The size of the device can be reduced.
[0038]
Since fault recovery must be performed immediately, section overhead monitoring must be performed at all times. On the other hand, the monitoring of the bit error rate and the identifier of the path does not need to be constantly performed in a node on the way, but may be performed only when a failure occurs. When a failure occurs in a certain path, in order to confirm how far the failed path has been transmitted normally, a node in the middle of not performing drop (termination) of the path, a bit error rate of the path, an identifier, etc. Monitoring should be possible. Therefore, it is possible to assign a monitoring stage to monitor the section overhead as the first stage of monitoring and to monitor the path overhead as the second stage of monitoring. Therefore, after the first stage of monitoring is performed on each signal, it is input to the switch network (used in place of the optical switch network 3202 in FIG. 4) and usually dropped (terminated) at that node. Some are connected to a path overhead terminator (used for 3204 in FIG. 4), and paths not terminated at that node are connected to lines (corresponding to 3212 and 3213 in FIG. 4) that connect to other nodes. Only when it is necessary to monitor the path overhead, the monitoring can be performed by switching the switch network to a signal monitoring device (corresponding to 3208 in FIG. 4). The section overhead of the first stage is always monitored, but the path overhead of the second stage is not always monitored, but is monitored only when necessary. Therefore, a low-cost monitoring system can be configured. is there.
[0039]
An embodiment of the fifth invention will be described with reference to FIG. As described in the fourth embodiment of the present invention, when the system of FIG. 4 is used, it is possible to communicate with another node using an optical transmission line for transmitting monitoring / control information. The nodes 4201 and 4202 always monitor the first-stage monitoring information (optical level of the main signal light), and receive the second-stage monitoring information (bit error rate of main signal light, identifier, and the like). Only when this occurs, it is possible to switch the optical switch network, connect the main signal light to the optical signal monitoring device 3208, and perform the second-stage monitoring. Therefore, normally, the monitoring information up to the first stage is transmitted using the optical transmission line for transmitting the monitoring / control information, and the request from the other node is transmitted by the optical transmission line for transmitting the monitoring / control information. It is possible to perform the monitoring up to the second stage by switching the optical switch network 3202 only when the communication is transmitted using.
[0040]
As described above, normally, only the monitoring information up to the first stage is transmitted to other nodes, and the monitoring information up to the second stage is transmitted to the other nodes only when necessary. And the cost of the network can be reduced. In addition, compared to a system in which all monitoring information is always transmitted, the amount of monitoring and control information transmitted when no failure occurs is small, and congestion on the monitoring and control communication channel is less likely to occur. Even in the event of a failure, necessary control information can be transmitted at a high speed, so that the failure recovery time is shortened. Therefore, it is possible to shorten the network disconnection time at the time of failure and reduce social damage.
[0041]
Although the first to fifth aspects of the present invention have been described in detail with the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments.
[0042]
In the embodiment of the first invention, the case where one is used in each node as the number of the signal adding device, the signal terminating device, and the signal monitoring device is shown, but even if it is one, the number is two or more. Even so, the present invention can be applied.
[0043]
In the embodiment of the second invention, the number of the optical transmitter, the optical receiver, and the optical signal monitoring device has been described as a case where one is used in each node. Even so, the present invention can be applied.
[0044]
In the embodiments of the third invention, the fourth invention, and the fifth invention, the exchange of the monitoring information between the two nodes has been described. It is obvious that the present invention can be applied to a network having the above topology.
[0045]
In the third and fourth embodiments of the present invention, an optical fiber transmission line for monitoring and control, which is different from the optical fiber transmission line for transmitting the main signal, is used as a means for transmitting the monitoring and control signal. In the embodiment of the invention, a telephone line was used. However, the means for transmitting monitoring / control information does not necessarily need to use spatially different optical fiber transmission lines. For example, monitoring / control light having a wavelength different from the main signal light is superimposed at the sending node for each node. However, the present invention can be embodied without any trouble by using a method of separation at the receiving node. In addition, the present invention can be implemented without any trouble by superimposing the subcarrier signal at the sending node and separating the monitor and control signal light by separating the monitor and control signal light by separating at the receiving node. It is possible.
[0046]
As the optical switch used in the optical switch network, an optical switch made using LiNbO3 was used, but an optical switch constituted by using an arbitrary optical switch such as a mechanical optical switch, a semiconductor optical switch, and a quartz optical switch. The present invention is applicable even if a switch network is used.
[0047]
In the embodiment of the present invention, the spatial optical switch network having the configuration shown in FIG. 3 is used as the optical switch network. The present invention is applicable.
[0048]
In the embodiment of the present invention, a space division optical switch network is used as an optical switch network, but the present invention can be implemented using a wavelength division optical switch network. As a wavelength division optical switch network, a wavelength using a configuration using a wavelength conversion element and a space division optical switch network, a configuration using a wavelength conversion element and a wavelength routing element, and a configuration using a star coupler and a wavelength selection filter. The present invention can be applied even if a split optical switch network is used.
[0049]
In the embodiment of the present invention, the ADM and DCS of SONET are used as the switch network. However, the ADM and DCS of the Synchronous digital hierarchy (SDH) standard may be used, or other time-division switch network may be used. The present invention can be implemented without hindrance.
[0050]
Although the description has been given with respect to the failure recovery in the section where the optical signal is electrically terminated, the present invention can be applied to a section where the content of the transmitted signal does not change even if the optical signal is electrically terminated and relayed halfway. Is self-evident.
[0051]
Although the workstation is used as the information processing apparatus, the present invention can be applied to a personal computer, a DSP (Digital Signal Processor) or the like.
[0052]
【The invention's effect】
If the present invention is applied, monitoring items that do not need to be constantly monitored can be monitored only when necessary, so that the number of monitoring devices that do not need to be constantly monitored can be reduced. That is, it is possible to monitor all the signals by preparing only a small number of monitoring devices for a large number of signals, and it is possible to reduce the cost of the node device. Also, since the number of monitoring devices is small, power consumption may be small. In a system using optical communication, it is possible to reduce the number of devices required for optical-electrical conversion required for monitoring and control, to reduce the volume of node devices, and to reduce power consumption. be able to. Further, since the storage amount of the monitoring information can be reduced, the memory capacity and the like required for the monitoring and control system can be reduced, and the cost of the monitoring and control system can be reduced. Further, since the transmission amount of the monitoring information can be reduced, the capacity of the monitoring / control line can be reduced, or congestion of the monitoring / control line can be suppressed. Therefore, it is possible to speed up the transmission of information at the time of failure, and to reduce social and economic damage due to network failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the first invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the second invention.
FIG. 3 is a block diagram for explaining an embodiment of the third invention.
FIG. 4 is a block diagram for explaining an embodiment of the fourth invention.
FIG. 5 is a block diagram for explaining an embodiment of an optical switch network used in the second to fourth embodiments of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
100 communication network nodes
101 switch network
102,104 DSU (Digital signal unit)
103 workstation (information processing means)
105 signal termination equipment (signal monitoring means)
106,109 signal line
107,108 Telephone line
200 Optical Communication Network Node
201 Optical switch network
202 WDM coupler (optical demultiplexing means)
203 optical receiver (receiving means for receiving control management signal)
204 Information processing device (information processing means)
205 optical transmitter (transmission means for transmitting control management signal)
206 WDM coupler (optical multiplexing means)
207 Optical signal termination device (optical signal monitoring means)
208, 209 Optical transmission line
3101, 3201 Optical communication network node
3102,3202 Optical switch network
3103, 3203 Optical transmitter
3104, 3204 Optical receiver
3105, 3205, 3109, 3209 Optical transmitter
3106, 3206, 3110, 3210 Optical receiver
3107, 3207 Information processing device
3108, 3208 Optical signal monitoring device
3111 to 1118, 3211 to 3214 Optical fiber transmission line
4101, 4201 Optical communication network node
4102, 4103, 4202, 4203 Optical branching device
4104, 4105, 4204, 4205 Optical receiver
500 Optical switch network
501-503 Matrix optical switch
600 Optical Communication Network Node
601 Wavelength division demultiplexer
602 optical transceiver
603 Optical switch network
604 WDM
605,606 Optical fiber transmission line

Claims

The first signal monitoring means for monitoring the signal quality of the main signal transmitted from the other node and the signal quality of the main signal transmitted from the other node different from the signal quality monitored by the first signal monitoring means are monitored. A communication network node having second signal monitoring means,
Usually without monitoring using the second signal monitoring means monitors the signal quality of the main signal by using the first signal monitoring unit, if the detailed monitoring information becomes necessary, the A communication network node , wherein the main signal is input to a second signal monitoring means, and a signal is monitored using the second signal monitoring means together.

Means for transmitting / receiving monitoring control information to / from another node; first signal monitoring means for monitoring signal quality of a main signal transmitted from the other node; and first signal monitoring for a main signal transmitted from the other node. A communication network node having second signal monitoring means for monitoring a signal quality different from the signal quality monitored by the means,
Normally, the signal quality of the main signal is monitored using the first signal monitoring means, and the monitoring is not performed using the second signal monitoring means, and the monitoring control information received from another node is the second signal monitoring means. If the request is to monitor the signal quality of the main signal using a monitoring unit, the main signal is input to the second signal monitoring unit, and the signal is monitored using the second signal monitoring unit together. A communication network node .

First signal monitoring means for monitoring the signal quality of a main signal transmitted from another node, and monitoring signal quality different from the signal quality monitored by the first signal monitoring means for the main signal transmitted from another node A communication network node comprising: a second signal monitoring unit that performs switching; and a switch network that switches an input state of the main signal to the second signal monitoring unit.
Normally, the signal quality of the main signal is monitored using the first signal monitoring means, and the monitoring using the second signal monitoring means is not performed. When detailed monitoring information becomes necessary, the switch is used. A communication network node which switches a circuit network, inputs the main signal to the second signal monitoring unit, and monitors a signal using the second signal monitoring unit together.

Means for transmitting / receiving monitoring control information to / from another node; first signal monitoring means for monitoring signal quality of a main signal transmitted from the other node; and first signal monitoring for a main signal transmitted from the other node. A communication network node comprising: second signal monitoring means for monitoring a signal quality different from the signal quality monitored by the means; and a switch network for switching an input state of the main signal to the second signal monitoring means . hand,
Normally, the signal quality of the main signal is monitored using the first signal monitoring means, and the monitoring is not performed using the second signal monitoring means, and the monitoring control information received from another node is the second signal monitoring means. If the request is to monitor the signal quality of the main signal using monitoring means, the switch circuit is switched to input the main signal to the second signal monitoring means, and the second signal monitoring is performed. A communication network node for monitoring a signal using a combination of means.

The communication network node according to claim 1, wherein the second signal monitoring unit monitors the signal quality of the main signal in more detail than the first signal monitoring unit.