JP3878158B2

JP3878158B2 - 光ノード

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Publication number: JP3878158B2
Application number: JP2003289000A
Authority: JP
Inventors: 茂樹相澤; 篤渡辺; 哲夫高橋; 勝弘島野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: JP2005057669A

Description

本発明は、光通信システムにおいて使用する信号処理回路に関する。特に、ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)あるいはＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical Network)に利用する。本明細書および本明細書に係る特許請求の範囲では、説明の便宜上、主にＳＤＨについて述べるが、これは全てＳＯＮＥＴに置き換えても同様に説明することができる。

従来技術について図１、図２を用いて説明する。図１は従来の光通信網を示している。ここで、１は光クロスコネクト装置、図中ＯＸＣと示す。２はＷＤＭ伝送システムである。光クロスコネクト装置は、光スイッチと受信機および送信機から構成される。図では左から右へ信号が流れるものとする。入力光信号は入力ＯＲ／ＯＳで受信され、装置内光信号を出力する。出力された光信号は光スイッチにて所定の出力ＯＲ／ＯＳへ向けてスイッチングされる。所望の出力ＯＲ／ＯＳは装置内光信号を受信し、送信部より光信号を送出する。

図２は波長分割多重伝送システムの詳細を示している。図中左から右方向へ光信号が伝わることを示している。ここで、入力ＯＲ／ＯＳは光受信機（ＯＲ）と光送信機（ＯＳ）を一体化したものであり、光信号を受信し、光信号を送信する機能を有する。それぞれの送信機からは異なる波長の信号が送信される。ＭＵＸは異なる波長の信号を多重化する波長合波器である。Ｐｏｓｔ−Ａｍｐは光信号増幅し、伝送路へ送出する光増幅器である。伝送路は光ファイバ伝送路である。Ｌ−Ｒｅｐは光信号を増幅する光増幅器、Ｐｒｅ−Ａｍｐは光信号を増幅する光増幅器である。ＤＥＭＵＸは波長多重信号を各波長へ分離する波長分波器である。出力ＯＲ／ＯＳは光受信機と光送信機が一体化されたものであり、光信号を受信し、光信号を送信する機能を有する。

ＷＤＭ伝送システムでは入力ＯＲ／ＯＳへ入力された信号は出力ＯＲ／ＯＳから出力され、入力信号の論理フレームはトランスペアレントに伝送される。従って、入力ＯＲ／ＯＳへの入力が断の場合には出力信号は断となる。入力断から光信号が回復した場合には、出力ＯＲ／ＯＳは断から信号が回復するが、伝送路中に光増幅器があるためスロースタートするのが一般的であり、回復には時間がかかる。

上記のようなＷＤＭ伝送システムに接続されたＯＸＣ装置から構成される光通信網において、ＯＸＣ装置中の光スイッチ切り替えによるリストレーションについて説明する。図１の実線は現用系経路、破線は予備系経路とする。現用系は実際に光信号が流れており、予備系経路にはＯＸＣ＃１の光スイッチが倒れていないため出力ＯＲ／ＯＳ＃１の受信部からＬＯＳ(Loss of Signal)信号断を検出し、送信部の出力は断となる。同様に接続先であるＷＤＭリンクシステムの入力ＯＲ／ＯＳの受信部においてもＬＯＳ信号断を検出し、アラームが上がることになる。さらにＯＸＣ＃４においてもＷＤＭリンクシステムから光信号が出力されないために、入力ＯＲ／ＯＳ＃２においてＬＯＳ信号断を検出し、アラームが上がることになる。同様にＷＤＭリンクシステム＃４の入力ＯＲ／ＯＳおよびＯＸＣ＃３の入力ＯＲ／ＯＳ＃１からもＬＯＳのアラームが上がる。上記のように予備ルートでは複数の箇所からアラームが上がることになる。

図３には、現用ルートのファイバが断になった場合のリストレーション切り替え動作例を示している。ＤＷＤＭリンクシステム＃１でファイバ断が発生した場合、ＯＸＣ＃２の入力ＯＲ／ＯＳ＃２、出力ＯＲ／ＯＳ＃２、ＷＤＭリンクシステム＃２の入力ＯＲ／ＯＳ、ＯＸＣ＃３の入力ＯＲ／ＯＳ＃３、出力ＯＲ／ＯＳ＃１よりそれぞれアラームが上がることになる。終点ノードＯＸＣ＃３の出力ＯＲ／ＯＳ＃１でＬＯＳを検出した場合には、信号に何らかの障害が発生したものと認識し、リストレーションの動作に移る。

具体的には、オペレーションシステムに障害発生を通知し、ルートの切り替えを実行する。ＯＸＣ＃１では光スイッチを入力ＯＲ／ＯＳ＃１からの信号を出力ＯＲ／ＯＳ＃１へ伝わるようにスイッチを切り替え、ＯＸＣ＃３では入力ＯＲ／ＯＳ＃１からの信号を出力ＯＲ／ＯＳ＃１へ伝わるように切り替える。また、ＯＸＣ＃２では入力ＯＲ／ＯＳ＃２の信号が出力ＯＲ／ＯＳ＃２へ伝わるようにスイッチ設定を行う。上記の手順で光スイッチを切り替えることにより、リストレーションが実行される。このときに、ＷＤＭリンクシステムでは、スロースタート機能により、光入力断からの復帰に時間がかかり、高速なリストレーションが実行されない。

図４はＯＸＣ装置およびＷＤＭリンクシステムの入出力信号がＳＤＨ信号であり、ＯＸＣ内の出力ＯＲ／ＯＳが入力信号異常（信号入力断あるいはフレーム同期誤りあるいは上流警報転送信号受信）検出時にＭＳ−ＡＩＳ（Ｌ−ＡＩＳ）を発生する機能を有する場合の動作を示している。ＭＳ−ＡＩＳ（Ｌ−ＡＩＳ）はＳＤＨにおける保守管理信号の一つであり、上流警報情報を転送する機能を有する。ＭＳ−ＡＩＳは一般的なＳＤＨ装置に実装されているものである。ここでは、ＳＤＨ信号の場合を例に説明する。

ＯＸＣ＃１の出力ＯＲ／ＯＳ＃１ではＬＯＳを検出した場合に、ＳＤＨのＭＳ−ＡＩＳフレームを生成し、ＷＤＭリンクシステムへ光信号を送出する。ＷＤＭリンクシステムには、光信号が入力されているので、次のＯＸＣ＃４へその論理フレームをトランスペアレントに伝送する。これにより、予備ルート側に光信号は流れ、ＷＤＭリンクシステムはホットスタンバイ状態になる。ただし、ＭＳ−ＡＩＳ（Ｌ−ＡＩＳ）信号のみを用いると、クライアント装置−ＯＸＣ装置間故障、ＯＸＣ装置内故障、のいずれの場合もリンクシステムにはＭＳ−ＡＩＳ信号が流れることになる（例えば非特許文献１、２参照）。

"広帯域ネットワーキング技術 −フォトニックネットワーク−" 佐藤健一編著、古賀正文著、電子情報通信学会発行 "SDH伝送方式" 監修者：島田禎晋著者：河西宏之、槙一光、辻久雄オーム社発行

以上説明したように、従来の光通信網では、（１）予備系がホットスタンバイ状態に無く高速リストレーションできない、あるいは、（２）ＭＳ−ＡＩＳを用いることで予備系がホットスタンバイ状態で高速リストレーションは可能であるがクライアント装置−ＯＸＣ装置間故障かＯＸＣ装置内故障かの区別がつかずＭＳ−ＡＩＳを高速リストレーションの起動トリガとした場合に前者の故障時にもリストレーションが起動してしまう、といった問題点があった。

特に（２）はクライアント装置−ＯＸＣ装置間故障に対してもリストレーション機構が起動することにより、救済されないリストレーションが行われることになり、不要なリストレーションが実行される。すなわち、ネットワーク管理制御系への余分な負荷がかかり、ネットワークの不安定動作の要因となる。

本発明は、このような背景に行われたものであって、予備系のホットスタンバイ状態を実現し、かつ不要な切り替えを行わない安定した光通信網を提供することを目的とする。

本発明では、上記の問題を解決するために、光通信網において、（１）この光パスの生成前においてリンクシステムに向けて、他に使用されておらず、導通していることを示す第一の保守運用管理信号、（２）光パスの網的救済機構の予備側に対応したリンクシステムに向けて、光パス単位で予備として確保されていることを示す第二の保守運用管理信号、（３）クライアント信号入力が異常であることを示し、かつすべての下流サブ光通信網およびリンクシステムにおいて光パスレイヤの警報を抑止する第三の保守運用管理信号、（４）サブ光通信網のリンクシステムへの出力として光通信網内での光パス信号異常であることを示し、かつ全ての下流サブ光通信網およびリンクシステムにおいて光パスの警報を抑止する第四の保守運用管理信号、以上四種類の信号を用いる。

すなわち、本発明は、光信号をインタフェースとするＮ個（Ｎは１以上の整数）の光ノード装置を含むＭ個（Ｍは２以上の整数）のサブ光通信網と、光信号をインタフェースとし前記サブ光通信網間を接続するリンクシステムとを備えた光通信網に適用される前記光ノード装置である。

ここで、本発明の特徴とするところは、異なる前記サブ光通信網に含まれる前記光ノード装置間に光パスを生成するのに先立って、当該光パスの生成予定の前記リンクシステムに向けて当該リンクシステムの使用可否を確認する第一の保守運用管理信号を送出する手段と、前記リンクシステムより当該第一の保守運用管理信号を受信したときには、当該第一の保守運用管理信号の送出元に対して当該第一の保守運用管理信号を受信した旨を通知する手段とを備える。

これにより、現用パスの故障時にはリストレーションパスを設定しようとするリンクシステムに対し、使用可否を確認することができる。使用不可の状況とは、例えば、当該リンクシステムが他の用途に既に確保または使用されている場合である。

前記第一の保守運用管理信号には、誤り監視情報領域を含み、前記誤り監視情報領域に誤り監視情報を書き込んで前記第一の保守運用管理信号を前記リンクシステムに常時あるいは周期的に送出する手段と、前記誤り監視情報が書き込まれた前記第一の保守運用管理信号を受信したときには、当該誤り監視情報を用いて前記リンクシステムの誤り品質を検出する手段と、この検出した誤り品質の情報を前記第一の保守運用管理信号の送出元に通知する手段とを備えることもできる。

これにより、現用パスの故障時にはリストレーションパスを設定しようとするリンクシステムに対し、その誤り品質を常時あるいは周期的に確認することができる。例えば、監視の途中で、誤り品質が低下していることが判明したら、その時点で、リストレーションパスの候補を他に変更するといった処置をとることができる。

本発明の光ノード装置は、一つの光パスで故障が発生したときに、当該光パスを迂回するリストレーションパスを設定する網的救済機構を備えた光通信網に適用される前記光ノード装置であって、本発明の特徴とするところは、前記リストレーションパスをあらかじめ確保する手段を備え、この確保する手段は、リストレーションパスとして確保する光パスに対して第二の保守運用管理信号を送出する手段と、この第二の保守運用管理信号を受信した光パスが前記リストレーションパスとして確保されるべき光パスであると認識し、当該リストレーションパスのためのリソースを確保する手段とを備える。

これにより、リストレーションパスをホットスタンバイ状態にすることができる。

前記第二の保守運用管理信号には、誤り監視情報領域を含み、前記誤り監視情報領域に誤り監視情報を書き込んで前記第二の保守運用管理信号を前記リストレーションパスとして確保された光パスに常時あるいは周期的に送出する手段と、前記誤り監視情報が書き込まれた前記第一の保守運用管理信号を受信したときには、当該誤り監視情報を用いて前記リストレーションパスとして確保された光パスの誤り品質を検出する手段と、この検出した誤り品質の情報を前記第二の保守運用管理信号の送出元に通知する手段とを備えることができる。

これにより、リストレーションパスとして確保された光パスに対し、その誤り品質を常時あるいは周期的に確認することができる。例えば、監視の途中で、誤り品質が低下していることが判明したら、その時点で、リストレーションパスを他に変更するといった処置をとることができる。

本発明の光ノード装置は、一つの光パスで故障が発生したときに、当該光パスを迂回するリストレーションパスを設定する網的救済機構を備えた光通信網に適用される前記光ノード装置であって、本発明の特徴とするところは、自己とクライアント装置との間の故障を検出する手段と、この検出結果を第三の保守運用管理信号として前記光パスに送出する手段と、この第三の保守運用管理信号を受信した光パスについては前記網的救済機構の作動を抑止する手段とを備えたところにある（請求項１）。

これにより、網的救済機構が作動しても復旧することが不可能である光ノード装置とクライアント装置との間の故障にも関わらず、網的救済機構が作動してしまうことによる網リソースの無効利用を回避することができる。

前記抑止する手段は、例えば、前記故障に伴い発生する光パス信号異常による光パスレイヤの警報を抑止する手段を備える（請求項２）。あるいは、前記故障に伴い発生する光パス信号異常によるリストレーションパスへの切り替えを抑止する手段を備える（請求項３）。

また、本発明は、自己に関わる前記リンクシステムの故障を検出する手段と、この検出結果を第四の保守運用管理信号として前記光パスに送出する手段と、この第四の保守運用管理信号を受信した光パスについては前記網的救済機構の作動を起動する手段を備えることができる（請求項４）。

これにより、前述した光ノード装置とクライアント装置との間の故障と、リンクシステムの故障とを区別し、無効となる網リソースの利用を回避しつつ速やかなリストレーションを実現することができる。

前記起動する手段は、例えば、前記故障に伴い発生する光パス信号異常による光パスレイヤの警報を抑止する手段を備える（請求項５）。あるいは、前記故障に伴い発生する光パス信号異常によるリストレーションパスへの切り替えを開始する手段を備える（請求項６）。

すなわち、本発明では、予め確保されているリストレーションパスによって速やかなリストレーションが実行されるのであるから、警報の発出は不要になる。そこで、不要な警報の発出を抑えることにより、網リソースを有効に利用することができる。

また、本発明の光ノード装置は、所定の入力方路から入力された入力信号を所定の出力方路にスイッチングするスイッチ手段を備え、このスイッチ手段は、光信号を一旦電気信号に変換し出力方路を決定した後に再び光信号に変換する手段を備えることができる（請求項７）。あるいは、所定の入力方路から入力された入力信号を所定の出力方路にスイッチングするスイッチ手段を備え、このスイッチ手段は、光スイッチであることができる（請求項８）。あるいは、光クロスコネクト装置あるいは光アド・ドロップマルチプレクサ装置であることができる（請求項９）。

このように、本発明の光ノード装置は、網の状況に応じて様々な態様をとることができる。

また、前記第一ないし第四の保守運用管理信号は、例えば、ＳＤＨあるいはＳＯＮＥＴのフレーム形式を用いることができる（請求項１０）。

また、前記サブ光通信網における光パスの信号フレームフォーマットがＳＤＨ、ＳＯＮＥＴ、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠の０Ｃｈのいずれかのフレームフォーマットを用いることができる（請求項１１）。

本発明の他の観点は、本発明の光ノード装置を備えたことを特徴とする光通信網である（請求項１２）。

本発明のさらに他の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、本発明の光ノード装置の各手段の制御機能に相応する機能を実現させることを特徴とするプログラムである（請求項１３）。

また、本発明は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体として実現することもできる（請求項１４）。本発明のプログラムは本発明の記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。

これにより、汎用の情報処理装置を用いて、予備系のホットスタンバイ状態を実現し、かつ不要な切り替えを行わない安定した光ノード装置および光通信網を実現することができる。

本発明により、予備系ホットスタンバイ状態を実現し、かつ不要な切り替えを行わない安定した光通信網を提供できる。

（第一参考例）
図５は本発明の第一の参考例である。ここで、５１−１〜５１−３は複数または１つの光ノードから構成されるサブ光通信網、５２−１〜５２−８は光信号を入出力インタフェースとし、所定入力ポートに入力された信号を所定の出力ポートへ出力することが可能な光ノード装置、５３−１〜５３−３はサブ光通信網間を結び、入力された光信号の論理フレームをトランスペアレントに転送するリンクシステム、５４−１〜５４−２はクライアント装置、５５−１〜５５−３は各リンクシステムを流れる第一の保守運用管理信号である。

第一参考例は、光信号をインタフェースとする８個の光ノード装置５２−１〜５２−８を含む３個のサブ光通信網５１−１〜５１−３と、光信号をインタフェースとしサブ光通信網５１−１〜５１−３間を接続するリンクシステム５３−１〜５３−３とを備えた光通信網に適用される光ノード装置５２−１〜５２−８である。

ここで、第一参考例の特徴とするところは、異なるサブ光通信網５１−１〜５１−３に含まれる光ノード装置５２−１〜５２−８間に光パスを生成するのに先立って、当該光パスの生成予定のリンクシステム５３−１〜５３−３に向けて当該リンクシステム５３−１〜５３−３の使用可否を確認する第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３を送出する手段と、リンクシステム５３−１〜５３−３より当該第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３を受信したときには、当該第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３の送出元に対して当該第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３を受信した旨を通知する手段とを備えたところにある。

これにより、現用パスの故障時にはリストレーションパスを設定しようとするリンクシステム５３−１〜５３−３に対し、使用可否を確認することができる。使用不可の状況とは、例えば、当該リンクシステムが他の用途に既に確保または使用されている場合である。

また、光ノード装置５２−１〜５２−８には、第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３には、誤り監視情報領域を含み、前記誤り監視情報領域に誤り監視情報を書き込んで第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３をリンクシステム５３−１〜５３−３に常時あるいは周期的に送出する手段と、前記誤り監視情報が書き込まれた第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３を受信したときには、当該誤り監視情報を用いてリンクシステム５３−１〜５３−３の誤り品質を検出する手段と、この検出した誤り品質の情報を第一の保守運用管理信号５５−１〜５５−３の送出元に通知する手段とを備える。

本光通信網においては異なるサブ光通信網に属する光ノード間に光パスを定義して運用を行うものとする。実際には光パスを生成して運用する前に、リンク毎の正常性の確認を行う必要がある。光パスが生成されていないので、光ノード装置からリンクシステムに対して主信号として使用されていないことを示す試験用の光信号（ここでは、第一の保守運用管理信号と呼ぶ）をリンクシステムに向かって送出し、リンクシステムから光信号を受信した光ノード装置が第一の保守運用管理信号であることを検出することにより、リンクシステムをシャットダウンさせることなく信号を導通させることができる。さらに、試験用の第一の保守運用管理信号内の情報として誤り監視情報領域を設け、常時あるいは周期的に誤り監視情報を送出し、リンクシステムにおける誤りを監視することができるようになる。上記の手順により、光パス生成前のリンクシステムの正常性が確認できる。なお、サブ光通信網内の光パスの信号フォーマットは、ＳＤＨ−ＳＴＭフレーム、ＳＯＮＥＴ−ＯＣフレーム、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠ＯＣｈフレーム、等のフレーム形式を用いてよい。

（第二参考例）
図６は本発明の第二参考例である。ここで、６１−１〜６１−３は複数または１つの光ノードから構成されるサブ光通信網、６２−１〜６２−８は光信号を入出力インタフェースとし、所定入力ポートに入力された信号を所定の出力ポートへ出力することが可能な光ノード装置、６３−１〜６３−３はサブ光通信網間を結び、入力された光信号の論理フレームをトランスペアレントに転送するリンクシステム、６４−１〜６４−２はクライアント装置、６５−１は第二の保守運用管理信号である。

第二参考例の光ノード装置６２−１〜６２−８は、一つの光パスで故障が発生したときに、当該光パスを迂回するリストレーションパスを設定する網的救済機構を備えた光通信網に適用される光ノード装置６２−１〜６２−８であって、本発明の特徴とするところは、前記リストレーションパスをあらかじめ確保する手段を備え、この確保する手段は、リストレーションパスとして確保する光パスに対して第二の保守運用管理信号６５−１を送出する手段と、この第二の保守運用管理信号６５−１を受信した光パスが前記リストレーションパスとして確保されるべき光パスであると認識し、当該リストレーションパスのためのリソースを確保する手段とを備えたところにある。これにより、リストレーションパスをホットスタンバイ状態にすることができる。

さらに、第二の保守運用管理信号６５−１には、誤り監視情報領域を含み、光ノード装置６２−１〜６２−８には、前記誤り監視情報領域に誤り監視情報を書き込んで第二の保守運用管理信号６５−１を前記リストレーションパスとして確保された光パスに常時あるいは周期的に送出する手段と、前記誤り監視情報が書き込まれた第一の保守運用管理信号６５−１を受信したときには、当該誤り監視情報を用いて前記リストレーションパスとして確保された光パスの誤り品質を検出する手段と、この検出した誤り品質の情報を第二の保守運用管理信号６５−１の送出元に通知する手段とを備える。

本光通信網においては異なるサブ光通信網に属する光ノード間に光パスを定義して運用を行うものとする。ここで、実線で示した部分が現用光パスを示し、点線で示した部分がリストレーションパスである。現用パスには主信号が流れている。一方リストレーションパスには、光ノードからリストレーションパスであることを示す試験用の光信号（ここでは、第二の保守運用管理信号と呼ぶ）をリンクシステムに向かって送出し、リンクシステムから光信号を受信した光ノード装置が第二の保守運用管理信号であることを検出することにより、リンクシステムをシャットダウンさせることなく信号を導通させることができる。さらに、試験用の第二の保守運用管理信号内の情報として誤り監視情報領域を設け、常時あるいは周期的に誤り監視情報を送出し、リンクシステムにおける誤りを監視することができるようになる。さらに、第二の保守運用管理信号にパストレースの領域を設けて、パストレース情報を送出または検出することにより、パスのルートが正しいことが確認できる。上記の手順により、リストレーションパスの正常性が確認できる。

なお、サブ光通信網内の光パスの信号フォーマットは、ＳＤＨ−ＳＴＭフレーム、ＳＯＮＥＴ−ＯＣフレーム、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠ＯＣｈフレーム、等のフレーム形式を用いてよい。

（第一実施例）
図７は本発明の第一実施例である（請求項１、２、３、１１）。ここで、７１−１〜７１−３は複数または１つの光ノードから構成されるサブ光通信網、７２−１〜７２−８は光信号を入出力インタフェースとし、所定入力ポートに入力された信号を所定の出力ポートへ出力することが可能な光ノード装置、７３−１〜７３−３はサブ光通信網間を結び、入力された光信号の論理フレームをトランスペアレントに転送するリンクシステム、７４−１〜７４−２はクライアント装置、７５−１〜７５−２は第三の保守運用管理信号である。

第一実施例の光ノード装置７２−１〜７２−８は、一つの光パスで故障が発生したときに、当該光パスを迂回するリストレーションパスを設定する網的救済機構を備えた光通信網に適用される光ノード装置７２−１〜７２−８であって、本発明の特徴とするところは、自己とクライアント装置７４−１、７４−２との間の故障を検出する手段と、この検出結果を第三の保守運用管理信号７５−１、７５−２として前記光パスに送出する手段と、この第三の保守運用管理信号７５−１、７５−２を受信した光パスについては前記網的救済機構の作動を抑止する手段とを備える（請求項１）。

これにより、網的救済機構が作動しても復旧することが不可能である光ノード装置７２−１、７２−７とクライアント装置７４−１、７４−２との間の故障にも関わらず、網的救済機構が作動してしまうことによる網リソースの無効利用を回避することができる。

前記抑止する手段は、前記故障に伴い発生する光パス信号異常による光パスレイヤの警報を抑止する手段を備える（請求項２）。あるいは、前記故障に伴い発生する光パス信号異常によるリストレーションパスへの切り替えを抑止する手段を備える（請求項３）。

本光通信網においては異なるサブ光通信網に属する光ノード間に光パスを定義して運用を行うものとする。ここで、実線で示した部分が現用光パスを示し、点線で示した部分がリストレーションパスである。

クライアント信号が故障した場合には、光ノードから現用光パスルート上のリンクシステムへクライアント信号が故障であることを示す試験用の光信号（ここでは、第三の保守運用管理信号と呼ぶ）を送出し、リンクシステムから光信号を受信した光ノード装置が第三の保守運用管理信号であることを検出することにより、リンクシステムをシャットダウンさせることなく信号を導通させることができる。また、クライアント信号異常を検出した光パス終端における光ノードでは光パスの異常ではないためリストレーションパスへの切り替え動作を抑止することができる。

（第二実施例：サブ光通信網故障）
図８は本発明の第二の実施例である（請求項４、５、６、１１）。ここで、８１−１〜８１−３は複数または１つの光ノードから構成されるサブ光通信網、８２−１〜８２−８は光信号を入出力インタフェースとし、所定入力ポートに入力された信号を所定の出力ポートへ出力することが可能な光ノード装置、８３−１〜８３−３はサブ光通信網間を結び、入力された光信号の論理フレームをトランスペアレントに転送するリンクシステム、８４−１〜８４−２はクライアント装置、８５−１〜８５−２は第四の保守運用管理信号である。

第二実施例の光ノード装置８２−１〜８２−８は、一つの光パスで故障が発生したときに、当該光パスを迂回するリストレーションパスを設定する網的救済機構を備えた光通信網に適用される光ノード装置８２−１〜８２−８であって、本発明の特徴とするところは、自己に関わる前記リンクシステムの故障を検出する手段と、この検出結果を第四の保守運用管理信号８５−１、８５−２として前記光パスに送出する手段と、この第四の保守運用管理信号８５−１、８５−２を受信した光パスについては前記網的救済機構の作動を起動する手段を備える（請求項４）。

これにより、前述した光ノード装置８２−１、８２−７とクライアント装置８４−１、８４−２との間の故障と、リンクシステム８３−１〜８３−３の故障とを区別し、無効となる網リソースの利用を回避しつつ速やかなリストレーションを実現することができる。

前記起動する手段は、前記故障に伴い発生する光パス信号異常による光パスレイヤの警報を抑止する手段を備える（請求項５）。あるいは、前記故障に伴い発生する光パス信号異常によるリストレーションパスへの切り替えを開始する手段を備える（請求項６）。

サブ光通信網＃１にて光パス故障が発生した場合には、光ノードから現用光パスルート上のリンクシステムへ光パスが故障であることを示す試験用の光信号（ここでは、第四の保守運用管理信号と呼ぶ）を送出し、リンクシステムから光信号を受信した光ノード装置が第四の保守運用管理信号であることを検出することにより、リンクシステムをシャットダウンさせることなく信号を導通させることができる。また、光パス故障を検出した光パス終端における光ノードでは直ちにリストレーションパスへの切り替え動作に入ることができ、主信号をリストレーションパスルートへ切り替えることができる。以上説明したように、光パス故障信号をリンクシステムへ送出または検出することにより、リンクシステムをシャットダウンさせ不要警報を発出させることなく、リストレーション切り替えを実現することができる。

（第三実施例：リンクシステム故障）
図９は本発明の第三の実施例である（請求項４、５、６、１１）。ここで９１〜１〜９１−３は複数または１つの光ノードから構成されるサブ光通信網、９２−１〜９２−８は光信号を入出力インタフェースとし、所定入力ポートに入力された信号を所定の出力ポートへ出力することが可能な光ノード装置、９３−１〜９３−３はサブ光通信網間を結び、入力された光信号の論理フレームをトランスペアレントに転送するリンクシステム、９４−１〜９４−２はクライアント装置、９５−１は第四の保守運用管理信号である。

ここでは、リンクシステムにて光パス故障が発生した場合の例を示してあり、図８の例と同様に、光パス故障信号をリンクシステムへ送出または検出することにより、リンクシステムをシャットダウンさせ不要警報を発出させることなく、リストレーション切り替えを実行し、主信号をリストレーションパスへ切り替えることができる。

（第四実施例）
図１０は第一から第三の実施例を実現するための光ノード構成例を示している（請求項８、９）。光ノード装置は、１０１−１〜１０１−３の入力ＯＲ／ＯＳ、１０２の光スイッチ、１０３−１〜１０３−３の出力ＯＲ／ＯＳから構成される。ここでは、簡単のため３光信号入力３光信号出力の例を示している。光ノード装置へ入力された光信号は入力ＯＲ／ＯＳで受信され、装置内光信号へ変換した後光スイッチへ送出される。光スイッチでは所定の出力へ出力されるようにスイッチ動作を行う。光スイッチでスイッチされた装置内光信号は出力ＯＲ／ＯＳで受信され、ノード装置外へ光信号を送出する。

なお、図１１に示した光ノード構成における光スイッチ１０２は、任意の入力ＯＲ／ＯＳに入力された光信号を任意の出力ＯＲ／ＯＳへ出力する光クロスコネクト機能、あるいはアド・ドロップかスルーの２状態のみ有する光アド・ドロップ機能、のいずれでもよい。

（第五実施例）
図１１は第一から第三の実施例を実現するための光ノード構成例を示している（請求項７）。光ノード装置は、１１１−１〜１１１−３の入力ＯＥ、１１２の電気スイッチ、１１３−１〜１１３−３の出力ＥＯから構成される。ここでは、簡単のため３光信号入力３光信号出力の例を示している。光ノード装置へ入力された光信号は入力ＯＥで受信され、電気信号へ変換され、電気スイッチへ信号を出力する。電気スイッチでは所定の出力ポートへ出力されるようにスイッチ動作を行う。電気スイッチでスイッチされた信号は出力ＥＯにおいて電気信号から光信号へ変換されて出力される。

なお、図１０に示した光ノード構成における電気スイッチ１１２は、任意の入力ＯＲ／ＯＳに入力された光信号を任意の出力ＯＲ／ＯＳへ出力する光クロスコネクト機能、あるいはアド・ドロップかスルーの２状態のみ有する光アド・ドロップ機能、のいずれでもよい。

図１２はＳＤＨフレームであるＳＴＭ−６４をベースとした場合の保守運用管理信号実現例を示している。ここでは、ＳＴＭ−６４のフレームのオーバーヘッドを用いた場合の実現例を示している。本例では、ユーザバイトであるＦ１バイトを用いた場合の実現方法を示しており、Ｆ１バイトが１０１０１０１０の場合には第一および第二の保守運用管理信号を示し、Ｆ１バイトが１０００１０００の場合に第三の保守運用管理信号を示し、１１００１１００の場合に第四の保守運用管理信号を示すことと定義している。本例では、第一の保守運用管理信号と第二の保守運用管理信号とで同一の識別子を用いた例を示しているが、この両者で異なる識別子を用いてもよい。また、本例はあるまでオーバーヘッドのある空きバイトを使用した一例であり、他のバイトを用いて実現することも可能である。また、本例ではＳＤＨにおけるＭＳ−ＡＩＳ信号を使うことなく、第一の保守運用管理信号、第二の保守運用管理信号、第三の保守運用管理信号、第四の保守運用管理信号を実現しているため、リンクシステムにおいてＭＳ−ＡＩＳ信号やＭＳ−ＲＤＩ信号をリンクシステムにおける保守運用管理信号として使うことも可能である。

（第六実施例）
図１３はＳＤＨフレームであるＳＴＭ−６４をベースとした場合の保守運用管理信号実現例を示している（請求項１０）。ここでは、ＳＴＭ−６４のフレームをペイロード部を用いた場合の実現例を示している。図１３では、ペイロード部が“１０１０１０…”の場合に第一および第二の保守運用管理信号を示し、ペイロード部が“１０００１０００…”の場合に第三の保守運用管理信号を示し、ペイロード部が“１１００１１００…”の場合に、第四の保守運用管理信号を示すことと定義している。この例では、ペイロードの全てが保守運用管理信号で埋めつくされる例を示したが、ペイロードの一部を使用することもできる。また、オーバーヘッドとペイロードの両方を使用することもできる。

（第七実施例）
本発明は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に本発明の光ノード装置の各手段を制御する機能に相応する機能を実現させるプログラムとして実現することができる（請求項１３）。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ（請求項１４）、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置に、本発明の光ノード装置の各手段を制御する機能にそれぞれ相応する機能を実現させることができる。

本発明により、光パス登録時のリンクシステムの正常性確認ならびに、リストレーション予備系ホットスタンバイ状態を実現し、不要警報を抑止し、高速リストレーションが実現可能な光通信網が実現できる。本発明により、予備系ホットスタンバイ状態を実現し、かつ不要な切り替えを行わない安定した光通信網が実現できる。また、光ノード装置−リンクシステム間の故障以外には、常に信号がリンクシステムに入力されることにより、光ノード装置とリンクシステムがそれぞれ独立した網管理システムで運用した場合でも、上記故障以外には、リンクシステムで通信警報を検出することは抑止されるため、故障点評定も容易となる。

従来の光通信網を示す図。ＷＤＭリンクシステムの詳細を示す図。従来の光通信網における障害発生時のリストレーション動作を示す図。ＳＤＨベースの光クロスコネクト（ＯＸＣ）装置またはＷＤＭリンクシステムにおいてＭＳ−ＡＩＳが挿入可能な場合の動作を示す図。本発明の第一の参考例を説明するための図。本発明の第二の参考例を説明するための図。本発明の第一の実施例を説明するための図。本発明の第二の実施例を説明するための図。本発明の第三の実施例を説明するための図。第一〜第三の実施例を実現する光ノード装置（その１）の構成図。第一〜第三の実施例を実現する光ノード装置（その２）の構成図。ＳＴＭ−６４フレームをベースとした保守運用管理信号（その１）の実現例を示す図。ＳＴＭ−６４フレームをベースとした保守運用管理信号（その２）の実現例を示す図。

符号の説明

５１−１〜５１−３、６１−１〜６１−３、７１−１〜７１−３、８１−１〜８１−３、９１−１〜９１−３サブ光通信網
５２−１〜５２−８、６２−１〜６２−８、７２−１〜７２−８、８２−１〜８２−８、９２−１〜９２−８光ノード装置
５３−１〜５３−３、６３−１〜６３−３、７３−１〜７３−３、８３−１〜８３−３、９３−１〜９３−３リンクシステム
５４−１〜５４−２、６４−１〜６４−２、７４−１〜７４−２、８４−１〜８４−２、９４−１〜９４−２クライアント装置
５５−１〜５５−３第一の保守運用管理信号
６５−１第二の保守運用管理信号
７５−１〜７５−２第三の保守運用管理信号
８５−１〜８５−２第四の保守運用管理信号
９５−１第四の保守運用管理信号
１０１−１〜１０１−３入力ＯＲ／ＯＳ
１０２光スイッチ
１０３−１〜１０３−３出力ＯＲ／ＯＳ
１１１−１〜１１１−３入力ＯＥ
１１２電気スイッチ
１１３−１〜１１３−３出力ＥＯ

Claims

光信号をインタフェースとするＮ個（Ｎは１以上の整数）の光ノード装置を含むＭ個（Ｍは２以上の整数）のサブ光通信網と、
光信号をインタフェースとし前記サブ光通信網間を接続するリンクシステムと、
異なる前記サブ光通信網に含まれる前記光ノード装置間に光パスを生成する手段と
を備え、
一つの光パスで故障が発生したときに、当該光パスを迂回するリストレーションパスを設定する網的救済機構を備えた
光通信網に適用される前記光ノード装置において、
自己と自己に接続されたクライアント装置との間の故障を検出する手段と、
この検出結果をクライアント装置との間の故障を表示する保守運用管理信号として前記光パスに送出する手段と、
このクライアント装置との間の故障を表示する保守運用管理信号を受信した光パスについては前記網的救済機構の作動を抑止する手段と
を備えたことを特徴とする光ノード装置。
前記抑止する手段は、前記故障に伴い発生する光パス信号異常による光パスレイヤの警報を抑止する手段を備えた請求項１記載の光ノード装置。
前記抑止する手段は、前記故障に伴い発生する光パス信号異常によるリストレーションパスへの切り替えを抑止する手段を備えた請求項２記載の光ノード装置。
自己に関わる前記リンクシステムの故障を検出する手段と、
この検出結果をリンクシステムの故障を表示する保守運用管理信号として前記光パスに送出する手段と、
このリンクシステムの故障を表示する保守運用管理信号を受信した光パスから前記リストレーションパスへの前記網的救済機構の作動を起動する手段を備えた
請求項１記載の光ノード装置。
前記起動する手段は、前記故障に伴い発生する光パス信号異常による光パスレイヤの警報を抑止する手段を備えた請求項４記載の光ノード装置。
前記起動する手段は、前記故障に伴い発生する光パス信号異常によるリストレーションパスへの切り替えを開始する手段を備えた請求項４記載の光ノード装置。
所定の入力方路から入力された入力信号を所定の出力方路にスイッチングするスイッチ手段を備え、
このスイッチ手段は、光信号を一旦電気信号に変換し出力方路を決定した後に再び光信号に変換する手段を備えた
請求項１ないし６のいずれかに記載の光ノード装置。
所定の入力方路から入力された入力信号を所定の出力方路にスイッチングするスイッチ手段を備え、
このスイッチ手段は、光スイッチである
請求項１ないし６のいずれに記載の光ノード装置。
光クロスコネクト装置あるいは光アド・ドロップマルチプレクサ装置である請求項１ないし６のいずれかに記載の光ノード装置。
前記クライアント装置との間の故障を表示する保守運用管理信号あるいはリンクシステムの故障を表示する保守運用管理信号は、ＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)あるいはＳＯＮＥＴ(Synchronous Optical Network)のフレーム形式を用いる請求項１ないし６のいずれかに記載の光ノード装置。
前記サブ光通信網における光パスの信号フレームフォーマットがＳＤＨ、ＳＯＮＥＴ、ＩＴＵ−ＴＧ．７０９準拠の０Ｃｈのいずれかのフレームフォーマットを用いる請求項１ないし６のいずれかに記載ノード装置。
請求項１ないし１１のいずれかに記載の光ノード装置を備えたことを特徴とする光通信網。
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項１ないし１１のいずれかに記載の光ノード装置の各手段の制御機能に相応する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
請求項１３記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。