JP3834011B2 - 光クロスコネクトを用いた光通信網及びその処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信網におけるノード間の通信時間短縮装置及び方法に係り、特に、各ノードにおける処理時間を短縮する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、超高速インターネットサービス及び各種マルチメディアサービスに対する要求が急激に増加している。このような要求を効率的に満足するためには、音声、データのみならず映像及び画像情報の円滑な伝送を支援する新たなサービスを適用した広帯域通信網を提供することが必要である。かかる各種サービスを統合するために広帯域統合デジタル通信網(Ｂ-ＩＳＤＮ：broadband integrated services digital network)が提供されている。加えて、音声、データ及び映像情報などの円滑な伝送のために伝送容量と無線到達距離(radio range)を考慮して高周波数帯域であるミリメート波長帯域が要求されている。このような要求を満足するために、一般的に光通信網が提案されている。この光通信網では、各ノードが光ケーブルを通じてそれぞれ接続され、そのノード間を光信号が伝送する。
【０００３】
かかる光通信網では各種伝送技術が用いられるが、その代表的なものに波長分割多重化(Wavelength Division Multiplexing:ＷＤＭ)方式がある。ＷＤＭ方式は、光ファイバの低損失波長帯域を多数の狭チャンネル波長帯域に分割し、入力チャンネルの各々に対して一つのチャンネル波長帯域を割当て、この割当てられた波長帯域を通じて入力チャネル信号を同時に伝送する方式である。したがって、ＷＤＭ方式は、各チャンネル波長帯域が伝送データの形式に関わらない相互独立的なものであるため、アナログ信号とディジタル信号を同時に伝送することができる。さらに、相異なる伝送率の信号を伝送できるという長所もある。ＷＤＭ方式は優れた拡張性及び透過性などを持つので、今後はより広く活用されると予想される。
【０００４】
一方、ＷＤＭ方式を使用する光通信網では、光信号を多数の加入者に切替える光クロスコネクト(Optical Cross-Connect:ＯＸＣ)装置と呼ばれる所定の装置が要求される。ＯＸＣ装置は運営者の要求や障害復旧のために、受信する光信号をクロスコネクト(cross-connect)する。また、ＯＸＣ装置は、受信する監視制御信号により各チャンネルの状態及び光信号の品質などに対する情報を監視(inspection)し、他のノードへ情報を伝送する。特に、ＯＸＣ装置の監視及びクロスコネクト機能は迅速な障害復旧のために高速で実行される必要がある。さらに、低入力損失、低光干渉及び低コスト化も要求される。
【０００５】
ＯＸＣ装置は透過性(transparency)の可否によって電光(electro-optic)ＯＸＣ装置とオペーク(opaque)ＯＸＣ装置に分けられる。オペークＯＸＣ装置は価格と波長変化の点で電光ＯＸＣ装置よりも優れている。しかし、オペークＯＸＣ装置は透過性がないため、伝送信号の伝送速度を自動的に検出して、伝送信号に変換する光送信機及び光受信機を使用する。
【０００６】
図１は従来のオペークＯＸＣ装置を使用する光通信網の特定区間で障害発生による回線切替えを示した図である。図１において、ノード(Node)Ｂ１００は送信側を、ノードＣ１０１は受信側を示し、ノードＢ１００とノードＣ１０１との間の経路１０２で障害が発生する場合を仮定している。図１に示したノードはオペークＯＸＣ装置を示す。さらに、後述する説明では伝送速度自動変換のために光受信機及び光送信機で行う過程を安定化過程(stabilizing process)と称する。
【０００７】
図１を参照すれば、各ノードは、隣接する他のノードと所定波長を用いて、信号を送信及び受信する。例えば、ノードＢ１００は波長λ31を用いてノードＣ１０１へ信号を送信し、波長λ21を用いてノードＣ１０１からの信号を受信する。さらに、ノードＢ１００は波長λ21を用いてノードＤ１０３へ信号を送信し、波長λ21を用いてノードＤ１０３からの信号を受信する。この際、送信経路と受信経路は分離されているので、同じ波長を使用しても相互干渉は発生しない。したがって、正常状態(normal state)で、ノードＣ１０１へ伝送される送信信号がノードＢ１００に入力されると、ノードＢ１００は波長λ31を用いて伝送信号をＷＤＭ方式で変調してノードＣ１０１へその伝送信号を送信する。ノードＣ１０１はこれを受信して復調し、復調信号を受信信号として出力する。この場合、送信信号はノードＢ１００を形成するチャネルカード(channel cards)のうち、特定のチャネルカードに入力され、受信信号はノードＣ１０１を形成するチャネルカードのうち、特定のチャネルカードを通じて出力される。
【０００８】
しかし、ノードＢ１００とノードＣ１０１との間の障害発生による回線切替えが要求されると、ノードＢ１００は所定の経路指定テーブル(routing table)によって新たな経路１０４を設定する。図１に示したように、新たな経路１０４はノードＤ１０３を通じてノードＣ１０１に連結される。この場合、ノードＢ１００とノードＤ１０３との間には新たな波長λ22が使用され、ノードＤ１０３とノードＣ１０１との間には新たな波長λ33が使用される。新たな波長は既存波長と干渉のない波長が選択される。
【０００９】
図２は図１に示したノードＢ１００とノードＣ１０１の正常状態における信号処理の流れを示した図である。
【００１０】
図２を参照すれば、送信信号(TRANSMISSION SIGNAL)２００はノードＢ１００内の所定の光受信機に入力される。所定の光受信機は、自動伝送速度変換機能により入力された送信信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程２０１(Rx STABILIZING PROCESS)を実行する。安定化過程は測定伝送速度に基づいて信号を処理するために要求される環境を設定する過程である。図２では、光受信機が安定化過程を実行するのに要する時間を“所要時間Ａ(TURNAROUND TIME A)”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は入力された送信信号を電気信号に変換し、これをスイッチ２０２(SWITCHING)に提供する。スイッチは、ノードＢ１００全体の動作を制御する制御部(Main Control Unit：ＭＣＵ)２０３からの制御に従い、電気信号を所定の光送信機へ転送する。ＭＣＵ２０３の制御による電気信号のスイッチング動作２０２は処理速度が高速なので、図２ではその所要時間を別途に図示していない。所定の光送信機は、スイッチング動作を通じて提供された電気信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程２０４(Tx STABILIZING PROCESS)を実行する。この安定化過程は測定伝送速度に基づいて信号を処理するために要求される環境を設定する過程である。図２では、光送信機が安定化過程を実行するのに要する時間を“所要時間Ｂ(TURNAROUND TIME B)”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は電気信号を光信号に変換してノードＣ１０１に伝送する。したがって、ノードＢ１００からノードＣ１０１へ光信号を伝送するのにかかる総所要時間は“所要時間Ａ＋所要時間Ｂ”と定義される。
【００１１】
一方、ノードＢ１００から伝送された光信号はノードＣ１０１の所定の光受信機で受信される。図２では、光信号がノードＢ１００からノードＣ１０１へ伝送されるのにかかる所要時間２０５を“伝送所要時間Ｃ(TRANSMISSION TURNAROUND TIME C)”と定義している。ノードＣ１０１は上述したノードＢ１００での動作と同様の動作によって受信した光信号を処理する。したがって、ノードＣ１０１が光信号を処理して受信信号(RECEIVING SIGNAL)２０６として出力するのに要する時間はノードＢ１００での所要時間と同じである。すなわち、ノードＣ１０１でも“所要時間Ａ＋所要時間Ｂ”だけの時間がかかる。
【００１２】
したがって、正常状態で、送信信号をノードＢ１００からノードＣ１０１へ伝送するために要求される総所要時間、すなわち、正常に信号を伝送するために要求される総安定化時間は“２(Ａ＋Ｂ)＋Ｃ”となる。
【００１３】
図３は図１に示したノードＢ１００とノードＣ１０１との間の障害発生により切替えが要求される場合の信号処理の流れを示した図である。
【００１４】
図３を参照すれば、ノードＢ１００はノードＣ１０１への経路上で障害が発生すると、迂回経路への切替えを行う。迂回経路としてはノードＤ１０３を経由してノードＣ１０１に接続する経路１０４が使用される。したがって、ノードＢ１００内の所定の光受信機は自動伝送速度変換機能によって入力される送信信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程３００を行う。図３では、光受信機が安定化過程を行うのにかかる時間３００を“所要時間Ａ”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は入力された送信信号を電気信号に変換し、これをスイッチ３０１に提供する。スイッチによりスイッチングされた電気信号は、切替えられた新たな経路を有するノードＤ１０３に対応する光送信機に入力される。この場合、スイッチのスイッチング動作３０１はＭＣＵ３０２の制御によって行われる。光送信機はスイッチング動作３０１を通じて提供された電気信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程を行う。この場合、安定化過程を通じてノードＤ１０３へ信号を伝送するための新たな波長λ22が決定される。図３では、光送信機が安定化過程を行うのにかかる時間３０３を“所要時間Ｂ”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は電気信号を波長λ22を用いて光信号に変換しノードＤ１０３へ伝送する。
【００１５】
ノードＢ１００から伝送された光信号はノードＤ１０３の所定の光受信機で受信される。この場合、特に説明はしてないが、ノードＢ１００からノードＤ１０３に障害による回線切替えが既に通報された状態である。したがって、ノードＤ１０３は所定の経路指定テーブルによってノードＢ１００からの光信号をノードＣ１０１へ伝送することを決定し、ノードＣ１０１への伝送のための波長λ33を決定する。その後、ノードＢ１００から伝送された光信号はノードＤ１０３の所定の光受信機に送られ、この光受信機は所定の安定化過程を通じて光信号を電気信号に変換する。所要時間３０５は受信安定化のために要求される“所要時間Ａ”となる。変換された電気信号はスイッチ３０６に入力され、ノードＤ１０３のＭＣＵ３０７によって制御されるスイッチにより所定の光送信機にスイッチングされる３０６。スイッチングされる光送信機は最終送信端に該当するノードＣ１０１に対応する。光送信機は所定の安定化過程を通じて電気信号を光信号に変換しノードＢ１００へ伝送する。この場合、光送信機で所定の安定化過程を実行するために要する時間３０８は“所要時間Ｂ”となり、光信号をノードＣ１０１へ伝送するために決定された波長λ33が使用される。
【００１６】
ノードＤ１０３から伝送された光信号はノードＣ１０１で受信される。ノードＣ１０１の所定の光受信機は所定の安定化過程３０９を通じて光信号を電気信号に変換した後、これをスイッチへ提供する。所定の安定化過程を実行するためには、上述した他のノードの光受信機による安定化過程を実行するために要する“所要時間Ａ”が要求される。所定の光受信機によって変換された電気信号はノードＣ１０１のＭＣＵ３１１からの制御によるスイッチのスイッチング動作３１０によって所定の光送信機へ提供される。光送信機も所定の安定化過程３１２を通じて電気信号を光信号に変換して受信信号３１３として出力する。この場合、光送信機で安定化過程を実行するために、他の光送信機で安定化過程を実行するために要求されるのと同様の“所要時間Ｂ”が要求される。
【００１７】
一方、図３では、ノードＢ１００からノードＤ１０３へ光信号を伝送するのに要する時間と、ノードＤ１０３からノードＣ１０１へ光信号を伝送するのに要する時間と、をそれぞれ“伝送所要時間Ｃ”として定義する。
【００１８】
したがって、障害による経路切替えが発生すると、ノードＢ１００からノードＣ１０１へ送信信号を伝送するために要求される総所要時間、すなわち、切替えによる総安定化時間は“３（Ａ＋Ｂ）＋２Ｃ”となる。
【００１９】
上述したように、従来のオペークＯＸＣ装置における光受信機と光送信機は入力される信号の伝送速度を自動的に検出して変換する機能を備えている。この場合、オペークＯＸＣ装置の問題点は光送信機及び光受信機で伝送速度自動変換による時間遅延が発生することにある。特に、使用回線の障害発生により回線を切替える場合、伝送速度自動変換による時間遅延によって復旧時間が増加する。これは、経由ノードが増加するほど、送信側から受信側までの伝送遅延時間も増加するといった問題がある。したがって、このような問題を解決するためには時間遅延を減少させる必要がある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、オペーク光クロスコネクトで伝送速度自動変換による時間遅延を減少させる装置を用いた光通信網及びその方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、オペーク光クロスコネクトで回線切替えによる復旧時間を減少させる装置を用いた光通信網及びその方法を提供することにある。
【００２２】
さらに、本発明の他の目的は、送信側の光クロスコネクトから伝送速度自動変換による情報を、光通信網を構成する他の光クロスコネクトへ伝送することにより、各光クロスコネクトで伝送速度自動変換のために要する時間を減少させる装置を用いた光通信網及びその方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の第１側面によれば、複数の光クロスコネクトの各々が光回線を通じて接続され、送信側の光クロスコネクトから受信側の光クロスコネクトに信号を伝送する光通信網において、光回線を通じて複数の光クロスコネクトのうちの他の光クロスコネクトに直接接続された複数の光クロスコネクトのうちの一つである隣接光クロスコネクトに、入力される光信号の伝送率を決定して伝送し、決定された伝送率を用いて入力される光信号を電気信号に変換するための安定化と電気信号を光信号に変換するための安定化とを決定された伝送率を用いて行う送信側の光クロスコネクトと、送信側の光クロスコネクトから伝送される伝送率を受信し、該受信した伝送率を用いて入力される光信号に対応する安定化と出力される光信号に対応する安定化とを行う受信側の光クロスコネクトと、送信側の光クロスコネクトから受信側の光クロスコネクトに伝送される出力光信号の伝送経路に存在する中継光クロスコネクトと、を含み、送信側の光クロスコネクトは、伝送しようとする光信号の伝送率を決定する制御部と、該制御部で決定された伝送率を用いて安定化を行った後、入力される光信号を電気信号に変換してそれぞれ出力する複数の光受信機と、複数の光受信機からの電気信号を制御部の制御によってスイッチングするクロスコネクトスイッチと、複数の光受信機と同一の時点で制御部で決定された伝送率を用いて安定化を行い、クロスコネクトスイッチからスイッチングされた電気信号を光信号に変換する複数の第１光送信機と、制御部で決定された伝送率を貯蔵するデュアルポートメモリと、デュアルポートメモリに貯蔵された伝送率を読み出して出力する複数のチャネル管理部と、複数のチャネル管理部からの伝送率を光信号に変換する複数の第２光送信機と、第１光送信機及び第２光送信機からの光信号を多重化して中継光クロスコネクト又は受信側の光クロスコネクトのうちのいずれか一つに伝送する多重化器とを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、中継光クロスコネクト及び受信側の光クロスコネクトは、所定の伝送率を用いて安定化を行い、入力される光信号を電気信号に変換する複数の光受信機と、複数の光受信機のうちの一部の光受信機によって変換された電気信号を受信し、これをデュアルポートメモリに貯蔵する複数の第１チャネル管理部と、デュアルポートメモリから伝送率を読み出し、該伝送率を複数の光受信機、複数の第１光送信機及び第２光送信機に出力する制御部と、光受信機からの電気信号を制御部の制御によってスイッチングするクロスコネクトスイッチと、光受信機と同一の時点で制御部からの伝送率を用いて安定化を行い、クロスコネクトスイッチからスイッチングされた電気信号を光信号に変換する複数の第１光送信機と、デュアルポートメモリに貯蔵された伝送率を読み出して出力する複数の第２チャネル管理部と、複数の第２チャネル管理部からデュアルポートメモリに貯蔵された伝送率を光信号に変換する複数の第２光送信機と、第１光送信機及び第２光送信機からの光信号を多重化して出力する多重化器と、を含むとよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００３２】
本発明によれば、送信側の光クロスコネクトから送信しようとする信号の伝送速度に対応する伝送率を決定し、これを隣接した光クロスコネクトへ伝送する。したがって、光通信網を構成するすべての光クロスコネクトへ伝送率が提供され、送信信号を受信側の光クロスコネクトまで伝送する経路上に存在する光クロスコネクトが伝送率を用いて同時に伝送速度自動変換による安定化過程を行う。
【００３３】
本発明の一実施例による光クロスコネクトの構成は図６に示した通りである。図６に示した光クロスコネクト(ＯＸＣ装置)は光通信網を構成するノードに対応する。さらに、図６に示したＯＸＣ装置の構成は光信号の伝送経路上に存在する中継ノードの構成を示す。送信側のノードには光受信機(図示せず)が追加され、受信側のノードには光送信機(図示せず)が追加される。すなわち、送信側のノードには隣接ノードではない外部からの光信号を受信するための光受信機が追加され、受信側のノードには隣接ノードではない外部へ光信号を出力する光送信機が追加される。
【００３４】
図６を参照すれば、隣接ノードからの光信号(OPTICAL SIGNAL)を受信する逆多重化器(DE-MUX)６１０，６１２，６１４は光信号を制御光信号とデータ光信号に分離する。制御光信号は障害による経路の切替えを知らせる切替え信号と伝送速度自動変換のために要求される伝送率情報を含む。図６をノードＢ１００の構成と仮定するとき、ノードＡ１０５からの光信号は逆多重化器６１０へ入力され、ノードＣ１０１からの光信号は逆多重化器６１２へ入力され、ノードＤ１０３からの光信号は逆多重化器６１４へ入力される。逆多重化器６１０，６１２，６１４の各々によって分離された制御光信号は対応する光受信機６２２，６２８，６３４へ提供される。逆多重化器６１０，６１２，６１４の各々から分離されたデータ光信号は対応する逆多重化器６１６，６１８，６２０へ提供される。逆多重化器６１６は逆多重化器６１０によって分離されたデータ光信号を受信し、これを複数の光受信機６２４，６２６に分配する。逆多重化器６１８は逆多重化器６１２によって分離されたデータ光信号を受信し、これを複数の光受信機６３０，６３２に分配する。逆多重化器６２０は逆多重化器６１４によって分離されたデータ光信号を受信し、これを複数の光受信機６３６，６３８に分配する。制御光信号を受信する光受信機６２２，６２８，６３４の各々は入力された制御光信号を電気信号に変換し、この変換された制御情報(CONTROL INFORMATION))(電気信号(ELECTRICAL SIGNAL))を対応するチャネル管理部(Supervisor Channel Unit:ＳＣＵ)６４０，６４２，６４４へ提供する。ＳＣＵ６４０，６４２，６４４の各々は制御情報(電気信号)をデュアルポートメモリ(DUAL PORT MEMORY)６４８に記録する。一方、データ光信号を受信する光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々は入力されたデータ光信号を電気信号に変換し、この変換されたデータ信号(DATA SIGNAL)(電気信号)をクロスコネクトスイッチ(CROSS-CONNECT SWITCH)６４６へ入力する。この場合、光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々は入力されるデータ光信号の伝送速度に対応して伝送速度自動変換動作を行う。伝送速度自動変換動作は制御部(MAIN CONTROL UNIT:ＭＣＵ)６５０から提供されるセッティング信号(SETTING SIGNAL)によって行われる。すなわち、受信光信号の伝送速度を測定した後、その伝送速度に基づいて安定化過程を実行する従来の方法とは相異なる。
【００３５】
制御部６５０は受信及び送信する光信号の伝送速度を自動変換するために要求される情報を有するセッティング信号を出力する。伝送速度を自動変換するための情報としては伝送率情報が使用される。該当ノードが中継ノード又は受信側のノードである場合は伝送率が隣接ノードから提供され、該当ノードが送信側のノードである場合は送信信号の伝送速度に対応して制御部６５０が伝送率を決定する。隣接ノードからの伝送率はＳＣＵ６４０，６４２，６４４によってデュアルポートメモリ６４８に記録された制御情報を通じて確認することができる。制御部６５０は、伝送率と障害による切替えを知らせる切替え信号とをデュアルポートメモリ６４８に貯蔵し、ＳＣＵ６５２，６５４，６５６が送信のためにその伝送率と切替え信号を読み出すことができるようにする。また、制御部６５０は光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々からのデータ信号(電気信号)が対応する光受信機へ入力されるようにスイッチング制御信号を出力する。
【００３６】
クロスコネクトスイッチ６４６は制御部６５０からのスイッチング制御信号によって光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々から入力されるデータ信号(電気信号)をスイッチングする。スイッチング動作はデータ信号(電気信号)を所望のノードへ伝送するように行われる。
【００３７】
ＳＣＵ６５２，６５４，６５６は、デュアルポートメモリ６４８にアクセスし、デュアルポートメモリ６４８から読み出した制御情報(電気信号)を対応する光送信機６５８，６６４，６７０へ提供する。光送信機６５８，６６４，６７０は対応するＳＣＵ６５２，６５４，６５６から提供される制御情報(電気信号)を光信号に変換して出力する。この場合、制御情報は上述したように切替え信号と伝送率を含む。その他の光送信機６６０，６６２，６６６，６６８，６７２，６７４は制御部６５０から提供されるセッティング信号によって送信のための安定化過程を行う。安定化過程が完了すると、光送信機６６０，６６２，６６６，６６８，６７２，６７４はクロスコネクトスイッチ６４６から提供されるデータ信号(電気信号)を所定の伝送速度を有する光信号に変換して出力する。したがって、安定化過程が光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８と光送信機６６０，６６２，６６６，６６８，６７２，６７４で同時に実行することができる。これは入力信号を用いて安定化過程を行うのではなく、制御部６５０から提供されるセッティング信号に基づいて安定化過程を実行するからである。
【００３８】
光送信機６６０，６６２から変換されて出力される光信号は多重化器６７６で多重化され、この多重化された光信号は多重化器６８２で光送信機６５８からの光信号と多重化されてノードＡ１０５へ伝送される。光送信機６６６，６６８から変換されて出力される光信号は多重化器６７８で多重化され、この多重化された光信号は多重化器６８４で光送信機６６４からの光信号と多重化されてノードＣ１０１へ伝送される。光送信機６７２，６７４から変換されて出力される光信号は多重化器６８０で多重化され、この多重化された光信号は多重化器６８６で光送信機６７０からの光信号と多重化されてノードＤ１０３へ伝送される。
【００３９】
上述したように、本発明の一実施例による光クロスコネクトでは、光信号を受信して出力するまでに要する総所要時間が光受信機での所要時間又は光送信機での所要時間によって決定される。例えば、光受信機での所要時間が光送信機での所要時間より長い場合、光受信機での所要時間が総所要時間となる。しかし、光送信機での所要時間が光受信機での所要時間より長い場合は光送信機での所要時間が総所要時間となる。したがって、光送信機での所要時間と光受信機での所要時間の和によって決定された既存の光クロスコネクトの総所要時間に比べて、本発明による光クロスコネクトは光送信機又は光受信機での所要時間によって決定されるので、総所要時間が短い。これは伝送速度自動変換による時間遅延を減少させることになる。
【００４０】
図４は本発明の一実施例による光クロスコネクトを適用した光通信網における正常状態の信号処理過程を示した図である。
【００４１】
図４を参照すれば、送信された光信号４００(TRANSMISSION SIGNAL)がノードＢ１００の光受信機で受信されると、光受信機はノードＢ１００のＭＣＵ４０３から提供されるセッティング信号(SETTING SIGNAL)４０２に応じて光信号受信による安定化(Ｒｘ安定化)過程４０１(Rx STABILIZING PROCESS)を行う。同時に、ＭＣＵ４０３からのセッティング信号は光送信機へ提供され、光送信機はセッティング信号によって電気信号を光信号に変換するための安定化過程を行う。したがって、送信しようとする光信号はＲｘ安定化過程４０１が行われる時間だけ遅延された後、電気信号に変換され、この電気信号はスイッチへ入力されてＭＣＵ４０３の制御下でスイッチングされる。スイッチを通じて所定の光送信機へ入力される電気信号は別途の遅延無しに光送信機によって光信号に変換されてノードＣ１０１へ伝送される。一方、光受信機の安定化と光送信機の安定化のために使用されるセッティング信号、すなわち、伝送率はノードＢ１００のＭＣＵ４０３によってノードＣ１０１のＭＣＵ４０４へ伝送される。ノードＣ１０１のＭＣＵ４０４は伝送率４０５を受信して光受信機と光送信機の安定化過程を行う。
【００４２】
図６を再び参照すれば、ノードＢ１００のＭＣＵ６５０は伝送率をデュアルポートメモリ６４８に記録し、デュアルポートメモリ６４８に記録された伝送率を該当ＳＣＵが読み出して光送信機を通じて光信号として伝送する。伝送された光信号は、ノードＣ１０１の所定の光受信機で受信され、光受信機によって電気信号に変換されて該当ＳＣＵへ提供される。ノードＣ１０１のＳＣＵはこれをデュアルポートメモリ６４８に記録し、ノードＣ１０１のＭＣＵ４０４はデュアルポートメモリ６４８に記録された伝送率情報を読み出して光受信機と光送信機の安定化過程を行う。すなわち、ノードＣ１０１のＭＣＵ４０４はデュアルポートメモリ６４８から読み出した伝送率を光受信機と光送信機のセッティング信号として提供することにより、光受信機と光送信機で安定化過程が行われるようにする。
【００４３】
したがって、ノードＣ１０１の光受信機はノードＢ１００の光送信機からの光信号を受信しても、光信号の受信時点で伝送速度自動変換のための別途の安定化過程を行わない。これはノードＢ１００から提供された伝送率４０５によってノードＣ１０１の光受信機で既に行われた安定化過程により受信される光信号を処理する準備ができているからである。
【００４４】
上述した本発明の一実施例を適用する場合、送信側のノードから受信側のノードへの光信号伝送に要する総所要時間は、ノードで安定化過程を行うのに要する時間とノード間の伝送で発生する所要時間との和として定義される。したがって、各ノードでの伝送速度自動変換による安定化に要する時間とノード間の伝送で発生する所要時間との和として定義される従来の総所要時間よりも本発明の適用による総所要時間のほうが短縮されていることを示す。
【００４５】
図５は本発明の一実施例による光クロスコネクトを適用した光通信網において障害による回線切替えが発生する場合の信号処理を示した図である。図５では、図１に示したノードＢ１００とノードＣ１０１との間で発生する障害を示している。
【００４６】
図５を参照すれば、ノードＢ１００は、図４に示した過程に応じて光信号を伝送するときに回線の障害を感知すると、迂回経路による回線への切替えを行う。迂回経路としてはノードＤ１０３を経由してノードＣ１０１に接続する経路を使用する。したがって、ノードＢ１００のＭＣＵ４０３は切替えを知らせる切替え信号をデュアルポートメモリ６４８に記録し、各ＳＣＵはデュアルポートメモリ６４８に記録されている切替え信号を読み出して対応する光送信機を通じて隣接ノードへ伝送する。一方、ノードＢ１００の光受信機はＭＣＵ４０３から提供されるセッティング信号によって光信号受信による安定化(Ｒｘ安定化)過程４０１を行う。同時にＭＣＵ４０３からのセッティング信号４０２は光送信機へ提供され、光送信機はセッティング信号に従って電気信号を光信号に変換するための安定化過程を行う。
【００４７】
ノードＢ１００から伝送された切替え信号はノードＤ１０３の所定の光受信機を通じて受信されてＳＣＵへ提供され、ＳＣＵは切替え信号をデュアルポートメモリ６４８に貯蔵してＭＣＵ４０３が読み出せるようにする。一方、デュアルポートメモリ６４８には障害が発生する前にノードＢ１００から提供された伝送率４０５が貯蔵されている。したがって、ＭＣＵ４０３はデュアルポートメモリ６４８から切替え信号が読み出されるときに、デュアルポートメモリ６４８からの伝送率４０５をセッティング信号４０２として光受信機及び光送信機へ提供する。光受信機と光送信機はＭＣＵ４０３からの伝送率４０５によって安定化過程を行う。ノードＤ１０３に備えられたＳＣＵはデュアルポートメモリ６４８に貯蔵された切替え信号を読み出し、これを所定の光送信機を通じてノードＣ１０１へ提供する。
【００４８】
ノードＣ１０１は所定の光受信機を通じて切替え信号を受信する。この受信された切り替え信号はＳＣＵによってデュアルポートメモリ６４８に貯蔵される。デュアルポートメモリ６４８を通じて切替え信号が提供されたＭＣＵ４０４はデュアルポートメモリ６４８に記録された伝送率４０５を読み出してセッティング信号４０２として光受信機と光送信機へ提供する。光送信機と光受信機はセッティング信号４０２、すなわち、伝送率４０５によって安定化過程を行う。
【００４９】
上述したように、既存回線に障害が発生すると、送信側の光クロスコネクト(ノードＢ１００)が切替え信号を周辺の光クロスコネクトへ送信するので、新たな回線への切替えのための光クロスコネクトは伝送率４０５によって安定化過程を行うことができる。新たな回線への切替えのための光クロスコネクトの光受信機及び光送信機は、要求される伝送速度へのセッティングが行われ、該当光信号を遅延無しに伝送することができる。したがって、本発明の一実施例によれば、障害による回線切替え時の総所要時間は安定化過程の実行による所要時間と各ノード間の伝送遅延時間との和として決定される。例えば、総所要時間は“所要時間Ａ＋伝送所要時間Ｃ×２”となる。これは、既存の各ノードでの伝送速度自動変換による安定化に要する時間と各ノード間の伝送で発生する所要時間との和として定義される総所要時間よりも本発明の適用による総所要時間のほうが短縮されていることを示す。
【００５０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、送信側のノードから受信側のノードへの信号伝送において、各ノードでの安定化過程が同時に行われるようにして総所要時間を短縮させることができる。さらに、既存の信号伝送回線で障害が発生して回線を切替える場合、送信側及び受信側のノードのみならず、新たな回線による経由ノードでの安定化過程を同時に行うので、信号の送信から受信までの総所要時間を短縮することができる効果がある。
【００５１】
以上、具体的な一実施例を参照して説明したが、本発明はこれに限るものでなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な光通信網でる障害の発生により回線を切替える場合の一例を示した図。
【図２】 従来の光通信網の正常状態における処理過程を示した図。
【図３】 従来の光通信網の異常状態における処理過程を示した図。
【図４】 本発明の一実施例による光通信網の正常状態における処理過程を示した図。
【図５】 本発明の一実施例による光通信網の異常状態における処理過程を示した図。
【図６】 本発明の一実施例による光クロスコネクトの構造を示した図。
【符号の説明】
１０１ ノードＣ
１０３ ノードＤ
１０５ ノードＡ
６１０，６１２，９１４，６１６，６１８，６２０ 逆多重化器
６２２，６２４，６２６，６２８，９３０，６３２，６３４，６３６，６３８ 光受信機
６４０，６４２，６４４，６５２，６５４，６５６ チャネル管理部
６４６ クロスコネクトスイッチ
６４８ デュアルポートメモリ
６５０ 制御部
６５８，６６０，６６２，６６４，６６６，６６８，６７０，６７２，６７４
光送信機
６７６，６７８，６８０，６８２，６８４，６８６ 多重化器
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信網におけるノード間の通信時間短縮装置及び方法に係り、特に、各ノードにおける処理時間を短縮する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、超高速インターネットサービス及び各種マルチメディアサービスに対する要求が急激に増加している。このような要求を効率的に満足するためには、音声、データのみならず映像及び画像情報の円滑な伝送を支援する新たなサービスを適用した広帯域通信網を提供することが必要である。かかる各種サービスを統合するために広帯域統合デジタル通信網(Ｂ-ＩＳＤＮ：broadband integrated services digital network)が提供されている。加えて、音声、データ及び映像情報などの円滑な伝送のために伝送容量と無線到達距離(radio range)を考慮して高周波数帯域であるミリメート波長帯域が要求されている。このような要求を満足するために、一般的に光通信網が提案されている。この光通信網では、各ノードが光ケーブルを通じてそれぞれ接続され、そのノード間を光信号が伝送する。
【０００３】
かかる光通信網では各種伝送技術が用いられるが、その代表的なものに波長分割多重化(Wavelength Division Multiplexing:ＷＤＭ)方式がある。ＷＤＭ方式は、光ファイバの低損失波長帯域を多数の狭チャンネル波長帯域に分割し、入力チャンネルの各々に対して一つのチャンネル波長帯域を割当て、この割当てられた波長帯域を通じて入力チャネル信号を同時に伝送する方式である。したがって、ＷＤＭ方式は、各チャンネル波長帯域が伝送データの形式に関わらない相互独立的なものであるため、アナログ信号とディジタル信号を同時に伝送することができる。さらに、相異なる伝送率の信号を伝送できるという長所もある。ＷＤＭ方式は優れた拡張性及び透過性などを持つので、今後はより広く活用されると予想される。
【０００４】
一方、ＷＤＭ方式を使用する光通信網では、光信号を多数の加入者に切替える光クロスコネクト(Optical Cross-Connect:ＯＸＣ)装置と呼ばれる所定の装置が要求される。ＯＸＣ装置は運営者の要求や障害復旧のために、受信する光信号をクロスコネクト(cross-connect)する。また、ＯＸＣ装置は、受信する監視制御信号により各チャンネルの状態及び光信号の品質などに対する情報を監視(inspection)し、他のノードへ情報を伝送する。特に、ＯＸＣ装置の監視及びクロスコネクト機能は迅速な障害復旧のために高速で実行される必要がある。さらに、低入力損失、低光干渉及び低コスト化も要求される。
【０００５】
ＯＸＣ装置は透過性(transparency)の可否によって電光(electro-optic)ＯＸＣ装置とオペーク(opaque)ＯＸＣ装置に分けられる。オペークＯＸＣ装置は価格と波長変化の点で電光ＯＸＣ装置よりも優れている。しかし、オペークＯＸＣ装置は透過性がないため、伝送信号の伝送速度を自動的に検出して、伝送信号に変換する光送信機及び光受信機を使用する。
【０００６】
図１は従来のオペークＯＸＣ装置を使用する光通信網の特定区間で障害発生による回線切替えを示した図である。図１において、ノード(Node)Ｂ１００は送信側を、ノードＣ１０１は受信側を示し、ノードＢ１００とノードＣ１０１との間の経路１０２で障害が発生する場合を仮定している。図１に示したノードはオペークＯＸＣ装置を示す。さらに、後述する説明では伝送速度自動変換のために光受信機及び光送信機で行う過程を安定化過程(stabilizing process)と称する。
【０００７】
図１を参照すれば、各ノードは、隣接する他のノードと所定波長を用いて、信号を送信及び受信する。例えば、ノードＢ１００は波長λ31を用いてノードＣ１０１へ信号を送信し、波長λ21を用いてノードＣ１０１からの信号を受信する。さらに、ノードＢ１００は波長λ21を用いてノードＤ１０３へ信号を送信し、波長λ21を用いてノードＤ１０３からの信号を受信する。この際、送信経路と受信経路は分離されているので、同じ波長を使用しても相互干渉は発生しない。したがって、正常状態(normal state)で、ノードＣ１０１へ伝送される送信信号がノードＢ１００に入力されると、ノードＢ１００は波長λ31を用いて伝送信号をＷＤＭ方式で変調してノードＣ１０１へその伝送信号を送信する。ノードＣ１０１はこれを受信して復調し、復調信号を受信信号として出力する。この場合、送信信号はノードＢ１００を形成するチャネルカード(channel cards)のうち、特定のチャネルカードに入力され、受信信号はノードＣ１０１を形成するチャネルカードのうち、特定のチャネルカードを通じて出力される。
【０００８】
しかし、ノードＢ１００とノードＣ１０１との間の障害発生による回線切替えが要求されると、ノードＢ１００は所定の経路指定テーブル(routing table)によって新たな経路１０４を設定する。図１に示したように、新たな経路１０４はノードＤ１０３を通じてノードＣ１０１に連結される。この場合、ノードＢ１００とノードＤ１０３との間には新たな波長λ22が使用され、ノードＤ１０３とノードＣ１０１との間には新たな波長λ33が使用される。新たな波長は既存波長と干渉のない波長が選択される。
【０００９】
図２は図１に示したノードＢ１００とノードＣ１０１の正常状態における信号処理の流れを示した図である。
【００１０】
図２を参照すれば、送信信号(TRANSMISSION SIGNAL)２００はノードＢ１００内の所定の光受信機に入力される。所定の光受信機は、自動伝送速度変換機能により入力された送信信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程２０１(Rx STABILIZING PROCESS)を実行する。安定化過程は測定伝送速度に基づいて信号を処理するために要求される環境を設定する過程である。図２では、光受信機が安定化過程を実行するのに要する時間を“所要時間Ａ(TURNAROUND TIME A)”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は入力された送信信号を電気信号に変換し、これをスイッチ２０２(SWITCHING)に提供する。スイッチは、ノードＢ１００全体の動作を制御する制御部(Main Control Unit：ＭＣＵ)２０３からの制御に従い、電気信号を所定の光送信機へ転送する。ＭＣＵ２０３の制御による電気信号のスイッチング動作２０２は処理速度が高速なので、図２ではその所要時間を別途に図示していない。所定の光送信機は、スイッチング動作を通じて提供された電気信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程２０４(Tx STABILIZING PROCESS)を実行する。この安定化過程は測定伝送速度に基づいて信号を処理するために要求される環境を設定する過程である。図２では、光送信機が安定化過程を実行するのに要する時間を“所要時間Ｂ(TURNAROUND TIME B)”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は電気信号を光信号に変換してノードＣ１０１に伝送する。したがって、ノードＢ１００からノードＣ１０１へ光信号を伝送するのにかかる総所要時間は“所要時間Ａ＋所要時間Ｂ”と定義される。
【００１１】
一方、ノードＢ１００から伝送された光信号はノードＣ１０１の所定の光受信機で受信される。図２では、光信号がノードＢ１００からノードＣ１０１へ伝送されるのにかかる所要時間２０５を“伝送所要時間Ｃ(TRANSMISSION TURNAROUND TIME C)”と定義している。ノードＣ１０１は上述したノードＢ１００での動作と同様の動作によって受信した光信号を処理する。したがって、ノードＣ１０１が光信号を処理して受信信号(RECEIVING SIGNAL)２０６として出力するのに要する時間はノードＢ１００での所要時間と同じである。すなわち、ノードＣ１０１でも“所要時間Ａ＋所要時間Ｂ”だけの時間がかかる。
【００１２】
したがって、正常状態で、送信信号をノードＢ１００からノードＣ１０１へ伝送するために要求される総所要時間、すなわち、正常に信号を伝送するために要求される総安定化時間は“２(Ａ＋Ｂ)＋Ｃ”となる。
【００１３】
図３は図１に示したノードＢ１００とノードＣ１０１との間の障害発生により切替えが要求される場合の信号処理の流れを示した図である。
【００１４】
図３を参照すれば、ノードＢ１００はノードＣ１０１への経路上で障害が発生すると、迂回経路への切替えを行う。迂回経路としてはノードＤ１０３を経由してノードＣ１０１に接続する経路１０４が使用される。したがって、ノードＢ１００内の所定の光受信機は自動伝送速度変換機能によって入力される送信信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程３００を行う。図３では、光受信機が安定化過程を行うのにかかる時間３００を“所要時間Ａ”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は入力された送信信号を電気信号に変換し、これをスイッチ３０１に提供する。スイッチによりスイッチングされた電気信号は、切替えられた新たな経路を有するノードＤ１０３に対応する光送信機に入力される。この場合、スイッチのスイッチング動作３０１はＭＣＵ３０２の制御によって行われる。光送信機はスイッチング動作３０１を通じて提供された電気信号の伝送速度を測定し、この測定伝送速度に対して安定化過程を行う。この場合、安定化過程を通じてノードＤ１０３へ信号を伝送するための新たな波長λ22が決定される。図３では、光送信機が安定化過程を行うのにかかる時間３０３を“所要時間Ｂ”と定義する。一方、安定化過程が完了すると、光送信機は電気信号を波長λ22を用いて光信号に変換しノードＤ１０３へ伝送する。
【００１５】
ノードＢ１００から伝送された光信号はノードＤ１０３の所定の光受信機で受信される。この場合、特に説明はしてないが、ノードＢ１００からノードＤ１０３に障害による回線切替えが既に通報された状態である。したがって、ノードＤ１０３は所定の経路指定テーブルによってノードＢ１００からの光信号をノードＣ１０１へ伝送することを決定し、ノードＣ１０１への伝送のための波長λ33を決定する。その後、ノードＢ１００から伝送された光信号はノードＤ１０３の所定の光受信機に送られ、この光受信機は所定の安定化過程を通じて光信号を電気信号に変換する。所要時間３０５は受信安定化のために要求される“所要時間Ａ”となる。変換された電気信号はスイッチ３０６に入力され、ノードＤ１０３のＭＣＵ３０７によって制御されるスイッチにより所定の光送信機にスイッチングされる３０６。スイッチングされる光送信機は最終送信端に該当するノードＣ１０１に対応する。光送信機は所定の安定化過程を通じて電気信号を光信号に変換しノードＢ１００へ伝送する。この場合、光送信機で所定の安定化過程を実行するために要する時間３０８は“所要時間Ｂ”となり、光信号をノードＣ１０１へ伝送するために決定された波長λ33が使用される。
【００１６】
ノードＤ１０３から伝送された光信号はノードＣ１０１で受信される。ノードＣ１０１の所定の光受信機は所定の安定化過程３０９を通じて光信号を電気信号に変換した後、これをスイッチへ提供する。所定の安定化過程を実行するためには、上述した他のノードの光受信機による安定化過程を実行するために要する“所要時間Ａ”が要求される。所定の光受信機によって変換された電気信号はノードＣ１０１のＭＣＵ３１１からの制御によるスイッチのスイッチング動作３１０によって所定の光送信機へ提供される。光送信機も所定の安定化過程３１２を通じて電気信号を光信号に変換して受信信号３１３として出力する。この場合、光送信機で安定化過程を実行するために、他の光送信機で安定化過程を実行するために要求されるのと同様の“所要時間Ｂ”が要求される。
【００１７】
一方、図３では、ノードＢ１００からノードＤ１０３へ光信号を伝送するのに要する時間と、ノードＤ１０３からノードＣ１０１へ光信号を伝送するのに要する時間と、をそれぞれ“伝送所要時間Ｃ”として定義する。
【００１８】
したがって、障害による経路切替えが発生すると、ノードＢ１００からノードＣ１０１へ送信信号を伝送するために要求される総所要時間、すなわち、切替えによる総安定化時間は“３（Ａ＋Ｂ）＋２Ｃ”となる。
【００１９】
上述したように、従来のオペークＯＸＣ装置における光受信機と光送信機は入力される信号の伝送速度を自動的に検出して変換する機能を備えている。この場合、オペークＯＸＣ装置の問題点は光送信機及び光受信機で伝送速度自動変換による時間遅延が発生することにある。特に、使用回線の障害発生により回線を切替える場合、伝送速度自動変換による時間遅延によって復旧時間が増加する。これは、経由ノードが増加するほど、送信側から受信側までの伝送遅延時間も増加するといった問題がある。したがって、このような問題を解決するためには時間遅延を減少させる必要がある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、オペーク光クロスコネクトで伝送速度自動変換による時間遅延を減少させる装置を用いた光通信網及びその方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、オペーク光クロスコネクトで回線切替えによる復旧時間を減少させる装置を用いた光通信網及びその方法を提供することにある。
【００２２】
さらに、本発明の他の目的は、送信側の光クロスコネクトから伝送速度自動変換による情報を、光通信網を構成する他の光クロスコネクトへ伝送することにより、各光クロスコネクトで伝送速度自動変換のために要する時間を減少させる装置を用いた光通信網及びその方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の第１側面によれば、複数の光クロスコネクトの各々が光回線を通じて接続され、送信側の光クロスコネクトから受信側の光クロスコネクトに信号を伝送する光通信網において、光回線を通じて複数の光クロスコネクトのうちの他の光クロスコネクトに直接接続された複数の光クロスコネクトのうちの一つである隣接光クロスコネクトに、入力される光信号の伝送率を決定して伝送し、決定された伝送率を用いて入力される光信号を電気信号に変換するための安定化と電気信号を光信号に変換するための安定化とを決定された伝送率を用いて行う送信側の光クロスコネクトと、送信側の光クロスコネクトから伝送される伝送率を受信し、該受信した伝送率を用いて入力される光信号に対応する安定化と出力される光信号に対応する安定化とを行う受信側の光クロスコネクトと、送信側の光クロスコネクトから受信側の光クロスコネクトに伝送される出力光信号の伝送経路に存在する中継光クロスコネクトと、を含み、送信側の光クロスコネクトは、伝送しようとする光信号の伝送率を決定する制御部と、該制御部で決定された伝送率を用いて安定化を行った後、入力される光信号を電気信号に変換してそれぞれ出力する複数の光受信機と、複数の光受信機からの電気信号を制御部の制御によってスイッチングするクロスコネクトスイッチと、複数の光受信機と同一の時点で制御部で決定された伝送率を用いて安定化を行い、クロスコネクトスイッチからスイッチングされた電気信号を光信号に変換する複数の第１光送信機と、制御部で決定された伝送率を貯蔵するデュアルポートメモリと、デュアルポートメモリに貯蔵された伝送率を読み出して出力する複数のチャネル管理部と、複数のチャネル管理部からの伝送率を光信号に変換する複数の第２光送信機と、第１光送信機及び第２光送信機からの光信号を多重化して中継光クロスコネクト又は受信側の光クロスコネクトのうちのいずれか一つに伝送する多重化器とを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、中継光クロスコネクト及び受信側の光クロスコネクトは、所定の伝送率を用いて安定化を行い、入力される光信号を電気信号に変換する複数の光受信機と、複数の光受信機のうちの一部の光受信機によって変換された電気信号を受信し、これをデュアルポートメモリに貯蔵する複数の第１チャネル管理部と、デュアルポートメモリから伝送率を読み出し、該伝送率を複数の光受信機、複数の第１光送信機及び第２光送信機に出力する制御部と、光受信機からの電気信号を制御部の制御によってスイッチングするクロスコネクトスイッチと、光受信機と同一の時点で制御部からの伝送率を用いて安定化を行い、クロスコネクトスイッチからスイッチングされた電気信号を光信号に変換する複数の第１光送信機と、デュアルポートメモリに貯蔵された伝送率を読み出して出力する複数の第２チャネル管理部と、複数の第２チャネル管理部からデュアルポートメモリに貯蔵された伝送率を光信号に変換する複数の第２光送信機と、第１光送信機及び第２光送信機からの光信号を多重化して出力する多重化器と、を含むとよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００３２】
本発明によれば、送信側の光クロスコネクトから送信しようとする信号の伝送速度に対応する伝送率を決定し、これを隣接した光クロスコネクトへ伝送する。したがって、光通信網を構成するすべての光クロスコネクトへ伝送率が提供され、送信信号を受信側の光クロスコネクトまで伝送する経路上に存在する光クロスコネクトが伝送率を用いて同時に伝送速度自動変換による安定化過程を行う。
【００３３】
本発明の一実施例による光クロスコネクトの構成は図６に示した通りである。図６に示した光クロスコネクト(ＯＸＣ装置)は光通信網を構成するノードに対応する。さらに、図６に示したＯＸＣ装置の構成は光信号の伝送経路上に存在する中継ノードの構成を示す。送信側のノードには光受信機(図示せず)が追加され、受信側のノードには光送信機(図示せず)が追加される。すなわち、送信側のノードには隣接ノードではない外部からの光信号を受信するための光受信機が追加され、受信側のノードには隣接ノードではない外部へ光信号を出力する光送信機が追加される。
【００３４】
図６を参照すれば、隣接ノードからの光信号(OPTICAL SIGNAL)を受信する逆多重化器(DE-MUX)６１０，６１２，６１４は光信号を制御光信号とデータ光信号に分離する。制御光信号は障害による経路の切替えを知らせる切替え信号と伝送速度自動変換のために要求される伝送率情報を含む。図６をノードＢ１００の構成と仮定するとき、ノードＡ１０５からの光信号は逆多重化器６１０へ入力され、ノードＣ１０１からの光信号は逆多重化器６１２へ入力され、ノードＤ１０３からの光信号は逆多重化器６１４へ入力される。逆多重化器６１０，６１２，６１４の各々によって分離された制御光信号は対応する光受信機６２２，６２８，６３４へ提供される。逆多重化器６１０，６１２，６１４の各々から分離されたデータ光信号は対応する逆多重化器６１６，６１８，６２０へ提供される。逆多重化器６１６は逆多重化器６１０によって分離されたデータ光信号を受信し、これを複数の光受信機６２４，６２６に分配する。逆多重化器６１８は逆多重化器６１２によって分離されたデータ光信号を受信し、これを複数の光受信機６３０，６３２に分配する。逆多重化器６２０は逆多重化器６１４によって分離されたデータ光信号を受信し、これを複数の光受信機６３６，６３８に分配する。制御光信号を受信する光受信機６２２，６２８，６３４の各々は入力された制御光信号を電気信号に変換し、この変換された制御情報(CONTROL INFORMATION))(電気信号(ELECTRICAL SIGNAL))を対応するチャネル管理部(Supervisor Channel Unit:ＳＣＵ)６４０，６４２，６４４へ提供する。ＳＣＵ６４０，６４２，６４４の各々は制御情報(電気信号)をデュアルポートメモリ(DUAL PORT MEMORY)６４８に記録する。一方、データ光信号を受信する光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々は入力されたデータ光信号を電気信号に変換し、この変換されたデータ信号(DATA SIGNAL)(電気信号)をクロスコネクトスイッチ(CROSS-CONNECT SWITCH)６４６へ入力する。この場合、光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々は入力されるデータ光信号の伝送速度に対応して伝送速度自動変換動作を行う。伝送速度自動変換動作は制御部(MAIN CONTROL UNIT:ＭＣＵ)６５０から提供されるセッティング信号(SETTING SIGNAL)によって行われる。すなわち、受信光信号の伝送速度を測定した後、その伝送速度に基づいて安定化過程を実行する従来の方法とは相異なる。
【００３５】
制御部６５０は受信及び送信する光信号の伝送速度を自動変換するために要求される情報を有するセッティング信号を出力する。伝送速度を自動変換するための情報としては伝送率情報が使用される。該当ノードが中継ノード又は受信側のノードである場合は伝送率が隣接ノードから提供され、該当ノードが送信側のノードである場合は送信信号の伝送速度に対応して制御部６５０が伝送率を決定する。隣接ノードからの伝送率はＳＣＵ６４０，６４２，６４４によってデュアルポートメモリ６４８に記録された制御情報を通じて確認することができる。制御部６５０は、伝送率と障害による切替えを知らせる切替え信号とをデュアルポートメモリ６４８に貯蔵し、ＳＣＵ６５２，６５４，６５６が送信のためにその伝送率と切替え信号を読み出すことができるようにする。また、制御部６５０は光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々からのデータ信号(電気信号)が対応する光受信機へ入力されるようにスイッチング制御信号を出力する。
【００３６】
クロスコネクトスイッチ６４６は制御部６５０からのスイッチング制御信号によって光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８の各々から入力されるデータ信号(電気信号)をスイッチングする。スイッチング動作はデータ信号(電気信号)を所望のノードへ伝送するように行われる。
【００３７】
ＳＣＵ６５２，６５４，６５６は、デュアルポートメモリ６４８にアクセスし、デュアルポートメモリ６４８から読み出した制御情報(電気信号)を対応する光送信機６５８，６６４，６７０へ提供する。光送信機６５８，６６４，６７０は対応するＳＣＵ６５２，６５４，６５６から提供される制御情報(電気信号)を光信号に変換して出力する。この場合、制御情報は上述したように切替え信号と伝送率を含む。その他の光送信機６６０，６６２，６６６，６６８，６７２，６７４は制御部６５０から提供されるセッティング信号によって送信のための安定化過程を行う。安定化過程が完了すると、光送信機６６０，６６２，６６６，６６８，６７２，６７４はクロスコネクトスイッチ６４６から提供されるデータ信号(電気信号)を所定の伝送速度を有する光信号に変換して出力する。したがって、安定化過程が光受信機６２４，６２６，６３０，６３２，６３６，６３８と光送信機６６０，６６２，６６６，６６８，６７２，６７４で同時に実行することができる。これは入力信号を用いて安定化過程を行うのではなく、制御部６５０から提供されるセッティング信号に基づいて安定化過程を実行するからである。
【００３８】
光送信機６６０，６６２から変換されて出力される光信号は多重化器６７６で多重化され、この多重化された光信号は多重化器６８２で光送信機６５８からの光信号と多重化されてノードＡ１０５へ伝送される。光送信機６６６，６６８から変換されて出力される光信号は多重化器６７８で多重化され、この多重化された光信号は多重化器６８４で光送信機６６４からの光信号と多重化されてノードＣ１０１へ伝送される。光送信機６７２，６７４から変換されて出力される光信号は多重化器６８０で多重化され、この多重化された光信号は多重化器６８６で光送信機６７０からの光信号と多重化されてノードＤ１０３へ伝送される。
【００３９】
上述したように、本発明の一実施例による光クロスコネクトでは、光信号を受信して出力するまでに要する総所要時間が光受信機での所要時間又は光送信機での所要時間によって決定される。例えば、光受信機での所要時間が光送信機での所要時間より長い場合、光受信機での所要時間が総所要時間となる。しかし、光送信機での所要時間が光受信機での所要時間より長い場合は光送信機での所要時間が総所要時間となる。したがって、光送信機での所要時間と光受信機での所要時間の和によって決定された既存の光クロスコネクトの総所要時間に比べて、本発明による光クロスコネクトは光送信機又は光受信機での所要時間によって決定されるので、総所要時間が短い。これは伝送速度自動変換による時間遅延を減少させることになる。
【００４０】
図４は本発明の一実施例による光クロスコネクトを適用した光通信網における正常状態の信号処理過程を示した図である。
【００４１】
図４を参照すれば、送信された光信号４００(TRANSMISSION SIGNAL)がノードＢ１００の光受信機で受信されると、光受信機はノードＢ１００のＭＣＵ４０３から提供されるセッティング信号(SETTING SIGNAL)４０２に応じて光信号受信による安定化(Ｒｘ安定化)過程４０１(Rx STABILIZING PROCESS)を行う。同時に、ＭＣＵ４０３からのセッティング信号は光送信機へ提供され、光送信機はセッティング信号によって電気信号を光信号に変換するための安定化過程を行う。したがって、送信しようとする光信号はＲｘ安定化過程４０１が行われる時間だけ遅延された後、電気信号に変換され、この電気信号はスイッチへ入力されてＭＣＵ４０３の制御下でスイッチングされる。スイッチを通じて所定の光送信機へ入力される電気信号は別途の遅延無しに光送信機によって光信号に変換されてノードＣ１０１へ伝送される。一方、光受信機の安定化と光送信機の安定化のために使用されるセッティング信号、すなわち、伝送率はノードＢ１００のＭＣＵ４０３によってノードＣ１０１のＭＣＵ４０４へ伝送される。ノードＣ１０１のＭＣＵ４０４は伝送率４０５を受信して光受信機と光送信機の安定化過程を行う。
【００４２】
図６を再び参照すれば、ノードＢ１００のＭＣＵ６５０は伝送率をデュアルポートメモリ６４８に記録し、デュアルポートメモリ６４８に記録された伝送率を該当ＳＣＵが読み出して光送信機を通じて光信号として伝送する。伝送された光信号は、ノードＣ１０１の所定の光受信機で受信され、光受信機によって電気信号に変換されて該当ＳＣＵへ提供される。ノードＣ１０１のＳＣＵはこれをデュアルポートメモリ６４８に記録し、ノードＣ１０１のＭＣＵ４０４はデュアルポートメモリ６４８に記録された伝送率情報を読み出して光受信機と光送信機の安定化過程を行う。すなわち、ノードＣ１０１のＭＣＵ４０４はデュアルポートメモリ６４８から読み出した伝送率を光受信機と光送信機のセッティング信号として提供することにより、光受信機と光送信機で安定化過程が行われるようにする。
【００４３】
したがって、ノードＣ１０１の光受信機はノードＢ１００の光送信機からの光信号を受信しても、光信号の受信時点で伝送速度自動変換のための別途の安定化過程を行わない。これはノードＢ１００から提供された伝送率４０５によってノードＣ１０１の光受信機で既に行われた安定化過程により受信される光信号を処理する準備ができているからである。
【００４４】
上述した本発明の一実施例を適用する場合、送信側のノードから受信側のノードへの光信号伝送に要する総所要時間は、ノードで安定化過程を行うのに要する時間とノード間の伝送で発生する所要時間との和として定義される。したがって、各ノードでの伝送速度自動変換による安定化に要する時間とノード間の伝送で発生する所要時間との和として定義される従来の総所要時間よりも本発明の適用による総所要時間のほうが短縮されていることを示す。
【００４５】
図５は本発明の一実施例による光クロスコネクトを適用した光通信網において障害による回線切替えが発生する場合の信号処理を示した図である。図５では、図１に示したノードＢ１００とノードＣ１０１との間で発生する障害を示している。
【００４６】
図５を参照すれば、ノードＢ１００は、図４に示した過程に応じて光信号を伝送するときに回線の障害を感知すると、迂回経路による回線への切替えを行う。迂回経路としてはノードＤ１０３を経由してノードＣ１０１に接続する経路を使用する。したがって、ノードＢ１００のＭＣＵ４０３は切替えを知らせる切替え信号をデュアルポートメモリ６４８に記録し、各ＳＣＵはデュアルポートメモリ６４８に記録されている切替え信号を読み出して対応する光送信機を通じて隣接ノードへ伝送する。一方、ノードＢ１００の光受信機はＭＣＵ４０３から提供されるセッティング信号によって光信号受信による安定化(Ｒｘ安定化)過程４０１を行う。同時にＭＣＵ４０３からのセッティング信号４０２は光送信機へ提供され、光送信機はセッティング信号に従って電気信号を光信号に変換するための安定化過程を行う。
【００４７】
ノードＢ１００から伝送された切替え信号はノードＤ１０３の所定の光受信機を通じて受信されてＳＣＵへ提供され、ＳＣＵは切替え信号をデュアルポートメモリ６４８に貯蔵してＭＣＵ４０３が読み出せるようにする。一方、デュアルポートメモリ６４８には障害が発生する前にノードＢ１００から提供された伝送率４０５が貯蔵されている。したがって、ＭＣＵ４０３はデュアルポートメモリ６４８から切替え信号が読み出されるときに、デュアルポートメモリ６４８からの伝送率４０５をセッティング信号４０２として光受信機及び光送信機へ提供する。光受信機と光送信機はＭＣＵ４０３からの伝送率４０５によって安定化過程を行う。ノードＤ１０３に備えられたＳＣＵはデュアルポートメモリ６４８に貯蔵された切替え信号を読み出し、これを所定の光送信機を通じてノードＣ１０１へ提供する。
【００４８】
ノードＣ１０１は所定の光受信機を通じて切替え信号を受信する。この受信された切り替え信号はＳＣＵによってデュアルポートメモリ６４８に貯蔵される。デュアルポートメモリ６４８を通じて切替え信号が提供されたＭＣＵ４０４はデュアルポートメモリ６４８に記録された伝送率４０５を読み出してセッティング信号４０２として光受信機と光送信機へ提供する。光送信機と光受信機はセッティング信号４０２、すなわち、伝送率４０５によって安定化過程を行う。
【００４９】
上述したように、既存回線に障害が発生すると、送信側の光クロスコネクト(ノードＢ１００)が切替え信号を周辺の光クロスコネクトへ送信するので、新たな回線への切替えのための光クロスコネクトは伝送率４０５によって安定化過程を行うことができる。新たな回線への切替えのための光クロスコネクトの光受信機及び光送信機は、要求される伝送速度へのセッティングが行われ、該当光信号を遅延無しに伝送することができる。したがって、本発明の一実施例によれば、障害による回線切替え時の総所要時間は安定化過程の実行による所要時間と各ノード間の伝送遅延時間との和として決定される。例えば、総所要時間は“所要時間Ａ＋伝送所要時間Ｃ×２”となる。これは、既存の各ノードでの伝送速度自動変換による安定化に要する時間と各ノード間の伝送で発生する所要時間との和として定義される総所要時間よりも本発明の適用による総所要時間のほうが短縮されていることを示す。
【００５０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、送信側のノードから受信側のノードへの信号伝送において、各ノードでの安定化過程が同時に行われるようにして総所要時間を短縮させることができる。さらに、既存の信号伝送回線で障害が発生して回線を切替える場合、送信側及び受信側のノードのみならず、新たな回線による経由ノードでの安定化過程を同時に行うので、信号の送信から受信までの総所要時間を短縮することができる効果がある。
【００５１】
以上、具体的な一実施例を参照して説明したが、本発明はこれに限るものでなく、各種の変形が本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限り、該当技術分野における通常の知識をもつ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な光通信網でる障害の発生により回線を切替える場合の一例を示した図。
【図２】 従来の光通信網の正常状態における処理過程を示した図。
【図３】 従来の光通信網の異常状態における処理過程を示した図。
【図４】 本発明の一実施例による光通信網の正常状態における処理過程を示した図。
【図５】 本発明の一実施例による光通信網の異常状態における処理過程を示した図。
【図６】 本発明の一実施例による光クロスコネクトの構造を示した図。
【符号の説明】
１０１ ノードＣ
１０３ ノードＤ
１０５ ノードＡ
６１０，６１２，９１４，６１６，６１８，６２０ 逆多重化器
６２２，６２４，６２６，６２８，９３０，６３２，６３４，６３６，６３８ 光受信機
６４０，６４２，６４４，６５２，６５４，６５６ チャネル管理部
６４６ クロスコネクトスイッチ
６４８ デュアルポートメモリ
６５０ 制御部
６５８，６６０，６６２，６６４，６６６，６６８，６７０，６７２，６７４
光送信機
６７６，６７８，６８０，６８２，６８４，６８６ 多重化器
Claims (2)
- 複数の光クロスコネクトの各々が光回線を通じて接続され、送信側の光クロスコネクトから受信側の光クロスコネクトに信号を伝送する光通信網において、
光回線を通じて前記複数の光クロスコネクトのうちの他の光クロスコネクトに直接接続された前記複数の光クロスコネクトのうちの一つである隣接光クロスコネクトに、伝送しようとする光信号の伝送率を決定して伝送し、前記決定された伝送率を用いて前記入力される光信号を電気信号に変換するための安定化と前記電気信号を光信号に変換するための安定化とを前記決定された伝送率を用いて行う前記送信側の光クロスコネクトと、
前記送信側の光クロスコネクトから伝送される前記伝送率を受信し、該受信した伝送率を用いて入力される光信号に対応する安定化と出力される光信号に対応する安定化とを行う前記受信側の光クロスコネクトと、
前記送信側の光クロスコネクトから前記受信側の光クロスコネクトに伝送される出力光信号の伝送経路に存在する中継光クロスコネクトと、
を含み、
前記送信側の光クロスコネクトは、
前記伝送しようとする光信号の伝送率を決定する制御部と、
該制御部で決定された前記伝送率を用いて安定化を行った後、前記入力される光信号を電気信号に変換してそれぞれ出力する複数の光受信機と、
該複数の光受信機からの電気信号を前記制御部の制御によってスイッチングするクロスコネクトスイッチと、
前記複数の光受信機と同一の時点で前記制御部で決定された前記伝送率を用いて安定化を行い、前記クロスコネクトスイッチからスイッチングされた前記電気信号を光信号に変換する複数の第１光送信機と、
前記制御部で決定された前記伝送率を貯蔵するデュアルポートメモリと、
該デュアルポートメモリに貯蔵された前記伝送率を読み出して出力する複数のチャネル管理部と、
前記複数のチャネル管理部からの前記伝送率を光信号に変換する複数の第２光送信機と、
前記第１光送信機及び第２光送信機からの光信号を多重化して前記中継光クロスコネクト又は前記受信側の光クロスコネクトのうちのいずれか一つに伝送する多重化器と、
を含むことを特徴とする光通信網。 - 前記中継光クロスコネクト及び前記受信側の光クロスコネクトは、
所定の伝送率を用いて安定化を行い、入力される光信号を電気信号に変換する複数の光受信機と、
該複数の光受信機のうちの一部の光受信機によって変換された前記電気信号を受信し、これをデュアルポートメモリに貯蔵する複数の第１チャネル管理部と、前記デュアルポートメモリから伝送率を読み出し、該伝送率を前記複数の光受信機、前記複数の第１光送信機及び第２光送信機に出力する制御部と、
前記光受信機からの電気信号を前記制御部の制御によってスイッチングするクロスコネクトスイッチと、
前記光受信機と同一の時点で前記制御部からの前記伝送率を用いて安定化を行い、前記クロスコネクトスイッチからスイッチングされた前記電気信号を光信号に変換する複数の第１光送信機と、
前記デュアルポートメモリに貯蔵された前記伝送率を読み出して出力する複数の第２チャネル管理部と、
前記複数の第２チャネル管理部から前記デュアルポートメモリに貯蔵された前記伝送率を光信号に変換する複数の第２光送信機と、
前記第１光送信機及び第２光送信機からの光信号を多重化して出力する多重化器と、
を含む請求項１記載の光通信網。
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