JP4621086B2 - 光通信網、ノード装置および経路故障救済方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信網、ノード装置および経路故障救済方法に係わり、性能監視や警報転送を故障救済に利用する光通信網、ノード装置および経路故障救済方法に関する。

近年のインターネットに代表されるデータトラフィックの急増により、通信ネットワークの伝送容量の大容量化が進んでいる。伝送トラヒックの光信号化が進められている現在では、時分割多重技術または光波長多重技術を用いた大容量化が図られている。１チャネルあたり毎秒１０ギガビットの伝送装置が実用化されている。また、１本のファイバで数チャネルから数十チャネル分を波長多重し、光増幅器および再生中継器を用いて数百ｋｍを超える長距離伝送が可能なポイント・ツー・ポイント型の波長多重伝送装置も実用化されている。

一方、今後の需要増とさらなる経済化、サービスの多様化に対応するため、通信ノードを環状に接続したリング型光ネットワーク、より接続度を増すために網目状に接続したメッシュ型光ネットワークが検討されている。こうした光ネットワークでは、各ノード装置を遠隔一元管理する監視制御システムとともに用いることで、回線の始点から終点までのエンド・ツー・エンドのパス管理の容易化およびパス設定の高速化が期待できる。また、各ノード装置の監視制御部が相互連携することで、回線の始点から終点までのエンド・ツー・エンドのパス管理の容易化およびパス設定の高速化が期待できる。さらに、光ネットワークをメッシュ型とすることで、メッシュ網内の予備容量を必要なときに必要な回線が使うように選択できるので、予備系を複数の現用パス共有化でき、網全体を経済的に実現できると考えられている。

上述のようなメッシュ型光ネットワークを実現するため、入出力インタフェースとしてＳＴＭ−６４／ＯＣ−１９２や１０ＧｂＥ等の光信号を収容でき、経路切替や予備装置への切替を行なう光信号切替装置および光クロスコネクト装置の開発が進められている。光クロスコネクト装置は、あるノードに接続されている伝送路同士の接続関係あるいは、伝送路とユーザ装置の接続関係を、自律分散制御的または集中・遠隔制御的に切り替えることができる。光入出力は光であるが信号処理を電気信号で行なう、いわゆるＯ-Ｅ-Ｏ（光-電子-光）型光クロスコネクト装置では伝送単位、例えばＳＴＭ−６４あるいはＯＣ−１９２より細かな例えばＳＴＳ−１単位で電子回路により処理するので、効率的な信号切替が可能である。

一方、光信号を電気信号に変換せずに光スイッチを用いて切替を行なう、いわゆるＯ-Ｏ-Ｏ型の光クロスコネクト装置は、ノード処理情報の大容量化に対して、電子回路では実現困難な大容量情報の処理を行なうことができると期待されている。

上述のメッシュ型光ネットワークにおける回線救済方式の例として、光パスを複数のノードと少なくとも一つのリンクで構成される部分パスに分割して、光クロスコネクト装置を用いて効率的な回線救済を行う方法が特許文献１に記載されている。

装置監視制御部が互いに通信してネットワークの状態情報交換や経路計算を行う分散制御方式として、ネットワーク監視制御装置を省略あるいは簡略化することも可能である。このような装置間通信制御技術としては、インターネットエンジニアリングタスクフォース（The Internet Engineering Task Force；ＩＥＴＦ）で非特許文献１ないし非特許文献３に示したＲＦＣに規定されているいわゆるＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）のシグナリングプロトコルを利用することが可能である。

非特許文献４には、誤り訂正符号付きの信号について、複数のノード間に渡ってビットインターリーブトパリティ（Bit Interleaved Parity；ＢＩＰ）演算により累積的に性能監視を行なうことが可能なタンデムコネクションモニタリング（Tandem Connection Monitoring；ＴＣＭ）の記載がある。

特開２００３−２５８８５１号公報 L. Berger、"Generalized Multi-Protocol Label switching (GMPLS) Signaling Functional Description"、[online]、2003年１月、IETF、[平成17年５月17日検索]、インターネット<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc3471.txt?number=3471> P. Ashwood-Smith、外１名、"Generalized Multi-Protocol Label switching (GMPLS) Signaling Constraint-based Routed Label Distribution Protocol (CR-LDP) Extensions"、[online]、2003年１月、IETF、[平成17年５月17日検索]、インターネット<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc3472.txt?number=3472> L. Berger、"Generalized Multi-Protocol Label switching (GMPLS) Signaling Resource ReserVation Protocol-Traffic Engineering (RSVP-TE) Extensions"、[online]、2003年１月、IETF、[平成17年５月17日検索]、インターネット<URL:http://www.ietf.org/rfc/rfc3473.txt?number=3473> ITU、"Interfaces for the Optical Transport Network (OTN)"、ITU-T、G.709/Y.1331、2003年３月

ケーブル断以外の障害、例えば、（１）伝送路損失増加、光増幅器雑音、伝送路ファイバ中の非線形効果による光信号対雑音比の劣化、（２）伝送路ファイバの波長分散または偏波分散による波形劣化によりビット誤りとして観測される信号品質劣化、（３）切替ノード故障により、メッシュ型光ネットワークで予備経路への切替を実施しようとした場合、次のような課題がある。即ち、特許文献１には、機能的には予備経路への切替機能を持つが当該ノードと接続された予備資源が他の現用パスと共有され、且つ他の現用パスの障害復旧のために既に利用され（予備資源の枯渇）、予備経路に障害が発生している（予備経路異常）場合は、別の切替ノードを指定して別の予備経路で復旧するよう予備経路の再計算し、障害検出区間を再設定することが記載されている。しかし、具体的な障害検出区間再設定前後の手順については、明示されていなかった。

ここで、現用パスのある区間で障害が発生し、複数の現用パスまたは現用部分パスと共有された予備経路に切り替えた場合を考えよう。この場合、障害が発生しなかった現用パスあるいは現用部分パスでの予備経路を再計算または再検索する処理を低減するには、前記障害は発生した現用パスの区間が正常になった場合は、予備経路から元の経路へ戻す、いわゆる切戻しが有効である。しかし、特許文献１では、切戻しまで考慮されておらず、障害が発生した経路の正常性復旧確認が困難であった。

上記課題を解決するために、切替区間毎に障害監視区間を設け、切替区間が予定する予備経路に予備資源の枯渇や予備経路の異常があった際、切替区間、予備経路および障害監視区間を変更する。また、障害監視区間変更時に元の障害監視区間の受信側の警報発生を抑止した後に送信側の設定を行ない且つ変更後の障害監視区間の送信側の設定を行った後に受信側の設定を行なう。これらが完了した後に変更後の障害監視区間の監視の抑止を解除する。また障害発生を契機に予備経路に切替えた場合に、予備経路の障害監視区間を設定するとともに、障害が発生した切替区間の障害監視区間も維持する。これによって、当該切替区間が正常に復旧したことを迅速に確認でき、切戻しの判断を容易とした。

本発明の光通信網、ノード装置および経路故障救済方法によれば、障害の発生した部分的な現用パスの正常状態への復旧が確認できるので、迅速で確実な切戻しを実現できる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用いて図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図１を用いて、回線救済方法を適用する光ネットワークを説明する。ここで、図１は光ネットワークのブロック図である。図１において、光ネットワーク１０は、ノード２０と、ノード間を接続する伝送路３０と、ネットワーク監視制御装置４０と、ネットワーク監視制御装置とノード間の監視制御信号を授受するための監視制御用ネットワーク５０とノード間に設置される中継装置６０で構成される。

ネットワーク監視制御装置４０は、ネットワークの構成管理、障害管理、帯域管理、性能管理、セキュリティ管理を実施する。ネットワーク監視制御装置４０は、任意のノード間に需要に応じた通信帯域を確保するために、構成管理情報や障害管理情報を参照して該当するノードの利用可能なＩＦ部を必要数分と、障害の発生していない経路を選択し、該当するノードを含む複数のノードのスイッチ部を制御して通信路またはパスを設定する。ノード２０間には、伝送距離を延長するための再生中継または線形中継を行なう中継装置６０が設置されている。中継装置６０は、伝送距離に応じて、適切な距離間隔毎に設置されるので、ノード間に複数となることもある。中継装置６０のうち、再生中継器は、伝送路を伝播してきた光信号を一旦電気信号へ変換し、波形整形やディジタル的な品質監視、即ちＢＩＰによるビット誤り監視等を行なう。一方、線形中継器は、エルビウム添加ファイバなどを利用した光ファイバ増幅器により、波長多重信号の一括増幅を行なう。線形中継器は、光半導体増幅器でも良い。

ここで中継装置６０は、伝送距離を延伸できる機能があれば、ファイバや半導体中の非線形効果などを利用することで光信号を電気信号に変換することなく波形整形や信号対雑音比の改善効果のあるいわゆる光２Ｒ（Reshaping, Retiming）または光３Ｒ（Reshaping, Retiming, Regeneration）中継装置でも良い。中継装置６０は、複数ある回線のうち、所望の回線のみを分岐・挿入する構成としても良い。特に光信号を電気信号に変換せずに上述の分岐・挿入を行なう装置は、ＯＡＤＭ（Optical Add Drop Multiplexer）と呼ばれる。
ネットワーク監視制御装置４０は、１台あるいは冗長化されたサーバによる集中制御方式でも良い。

上述の各ノードの詳細な構成について図２を用いて説明する。ここで、図２はノードの機能ブロック図である。ノード２０は、装置監視制御部２１と、主信号の切替を行なうスイッチ部２２と、オーバーヘッド処理およびＢＩＰを用いた主信号品質監視と伝送路へ出力される波長を変換する複数のＩＦ部２３と、複数のＩＦ部の出力を波長多重して伝送路ファイバへ送出する複数のＷＤＭ部２４で構成される。ＩＦ部２３では、伝送距離拡大や、ファイバの季節変動や物理的外力による損失変動や部品の経年劣化など他の要因による品質劣化を補償するために、誤り訂正符号処理を行なう。ＩＦ部２３は、ＳＴＭ（Synchronous Transport Module）−６４（１０Ｇｂｉｔ／ｓ）をインタフェースとするクライアント装置１００からの信号を収容し、非特許文献４で規定されるＯＴＵ（Optical Transport Unit）−２（１０.７Ｇｂｉｔ／ｓ）で、ＩＴＵ−Ｔで規定された波長を持つ信号へ変換してＷＤＭ部へ出力する。また、逆に、ＷＤＭ部からの信号を上記の逆変換を行なう機能を持つ。またＩＦ部２３は、あるノードで一方の伝送路から別の伝送路へ転送される信号に対しては、ＯＴＵ−２の信号を再生中継する機能を持つ。

クライアント信号としては、他にＧｂＥ（Gigabit Ethernet（登録商標））（１Ｇｂｉｔ／ｓ）、１０ＧｂＥ（１０．３Ｇｂｉｔ／ｓ）を収容することも可能であり、その場合、ＷＤＭ部とのインタフェース速度は、これらに誤り訂正符号分の比率、７％程度を付加したものになる。なお、誤り訂正符号の比率は、必要な訂正能力に応じて、増加することもある。

ＷＤＭ部２４は、ＩＦ部２３からの出力を波長多重し、必要な場合は増幅して伝送路ファイバへ送出する。また、ＷＤＭ部２４は、伝送路ファイバからの波長多重信号について分離してＩＦ部２３へ送出する。ＷＤＭ部２４は、必要に応じて、波長分離の前もしくは後でＩＦ部２３への送出の前に増幅し、主信号光に監視制御用信号（監視光）を波長多重・分離する、等の機能を持つ。

ＷＤＭ部２４が伝送路ファイバ送出する際のパワーは、ノード間の損失や光増幅器の雑音指数による光信号対雑音比（Optical Signal-to-Noise Ratio;ＯＳＮＲ）およびファイバ中の非線形効果による波形劣化や雑音増加を考慮して決められる。非線形効果としては、自己位相変調（Self Phase Modulation；ＳＰＭ）や相互位相変調（Cross Phase Modulation；ＸＰＭ）や四波混合（Four Wave Mixing；ＦＷＭ）といったものが知られ、波形劣化量は、波長数、ファイバの分散、非線形定数に依存する。ファイバの分散および非線形定数はファイバがシングルモード（ＳＭＦ）か分散シフトファイバ（ＤＳＦ）かによっても異なる。同じＤＳＦであっても、個体差も存在する。ＩＦ部２３への送出前の増幅器の出力パワーは、受信器のダイナミックレンジや受信感度を考慮して決められる。ＷＤＭ部２４には、ファイバの波長分散による波形劣化を相殺する分散補償器を組み込んでも良い。分散補償器としては、伝送路ファイバと正負の符号が異なる分散補償ファイバ、ファイバ回折格子、光学レンズ、共振器など利用したものが市販されている。

装置監視制御部２１は、ネットワーク監視制御装置およびノード２０のスイッチ部２２、ＩＦ部２３、ＷＤＭ部２４と通信を行なう通信制御部２１１と、ＣＰＵ２１２と、構成管理情報格納部２１３と、障害管理情報格納部２１４と、性能管理情報格納部２１５と、切替管理情報格納部２１６とから構成される。

スイッチ部２２は、ノード２０の装置監視制御部２１、ＩＦ部２３、ＷＤＭ部２４と通信を行なう通信制御部２２１と、ＣＰＵ部２２２と、切替状態部２２３、性能情報部２２４と、障害情報部２２５と、駆動制御部２２６と、スイッチ部２２７とから構成される。
なお、ＷＤＭ部２４は、波長多重部と波長分離部とに分かれていても良い。また、ＩＦ部２３は、入力ＩＦと出力ＩＦとに分かれていても良い。

図３を用いて、光ネットワークで回線救済方法を適用する際に光パスを設定する手順を説明する。ここで、図３はパス設定のフロー図である。ネットワーク監視制御装置４０において、まず、所望のノード間に対して、現用経路を検索し、複数の候補があればその中からオペレータまたは所定の規則にしたがってネットワーク監視制御装置が選択する（Ｓ３０１）。現用経路が決定されると、次にネットワーク監視制御装置が予備経路の検索・設定を行ない（Ｓ３０２）、予備経路に切り替えるノード間に障害監視区間を設定する（Ｓ３０３）。次に、現用経路と予備経路双方の監視制御を実行する（Ｓ３０４）。

予備経路の設定方法について、特許文献１に記載されたように、現用パスを複数の部分的な現用パス区間に分割し、その部分的パス区間毎に予備経路を割り当てることで効率的な予備資源の活用と迅速な回線救済が可能となる。効率的でシンプルな経路設定を行なうには、例えば、パスを形成するノード数が最小となるように現用経路を選択し、迂回経路である予備経路は複数の現用パスで共有し、さらに切戻しを行なうことが有効である。

切替ノード間の障害監視の方法として、ＴＣＭを用いることができる。ＴＣＭを用いる場合、ＩＦ部２３で光／電気（Ｏ／Ｅ）変換した後の電子回路による処理で上述のＢＩＰによるビット誤り数を算出する。また、ＩＦ部２３に予め組み込まれるか、あるいはネットワーク監視制御装置から指示された閾値と、前述のビット誤り数を比較する。ＩＦ部２３は、単位時間あたりの誤り数が閾値を超えた場合に障害と判定して、警報を装置監視制御部２１経由にてネットワーク監視装置４０に発出する。ネットワーク監視装置４０は、これを切替のトリガとして、予備経路へ切替えて回線救済を行なう。

ここで、予備経路への切替は、各ノードの装置監視制御部２１が、予めネットワーク監視制御装置４０からの予備経路計算に基く切替情報を格納し、上述の警報発生をトリガにノード間で主信号のオーバーヘッドを用いたシグナリングで予備経路への切替を行ない、その結果をネットワーク監視制御装置４０へ転送することにしても良い。パスの種別については、双方向でも良いし、片方向でも良い。双方向の場合は、方向毎に別ファイバを用いても良いし、一心で双方向伝送を行って良い。

図４ないし図７により、回線救済方法の手順を説明する。ここで、図４はネットワーク監視装置が実施するパス監視を説明するフロー図である。図４において、ネットワーク監視装置４０は、正常時では、現用経路上の監視区間の正常判定（Ｓ４０１）、予備経路上の正常判定（Ｓ４０２）は、共にＹｅｓであり、監視停止指示が無い限り（Ｓ４０３）、ステップ４０１とステップ４０３およびステップ４０２とステップ４０３を繰り返す。一方、ステップ４０１でＮｏ（現用経路の監視区間で異常）となると、予備経路に切り替える（Ｓ４０４）。

この切替によって、現用経路（当初の予備経路）は、正常となるが、予備経路（当初の現用経路）は異常となるので、ステップ４０２がＮｏとなり、予備経路と切替ノードの変更（Ｓ４０５）と、性能監視区間の変更／追加（Ｓ４０６）を実施する。ここで、予備経路は複数の部分的パス区間で共用化されることを許容するので、予備経路上のノードのスイッチは特定の予備経路用の設定がされているとは限らない。このため、予備経路の監視は、隣接するノード間のスイッチ設定を含まないリンク毎に行なう。また、一時的にスイッチ部を制御して予備経路上の切替ノード間の複数のリンクとノード全てを通して行なうことも可能である。

次に予備経路に異常が発生した場合について図５を用いて説明する。ここで図５は現用経路と予備経路を説明するブロック図である。図５において、当初、現用系部分パス区間８０−１（図５（ａ）Ｂ−Ｃ−Ｄ）に対して、適切な予備経路９０−１（図５（ａ）Ｂ−Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｄ）が設定されている。図５（ｂ）において、ネットワーク監視制御装置４０は、現用系が正常である間に予備経路での異常（Ｊ−Ｄ間）が検出する。ネットワーク監視制御装置４０は、正常系の異常時に迅速に回線救済を行なうために、別の予備経路を準備する。具体的には、ネットワーク監視制御装置４０により最新の構成情報、障害情報、性能情報等に基いて予備経路の再検索を行ない、別の予備経路９０−３（Ｂ−Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｋ−Ｅ）を設定する。ネットワーク監視制御装置４０は、切替ノードを決定する（ノードＢとノードＥ）。ネットワーク監視制御装置４０は、切替ノードの変更に伴い、障害監視区間を変更する（図５（ａ）のＢ−Ｃ−Ｄから図５（ｂ）のＢ−Ｃ−Ｄ−Ｅへ）。

障害監視区間の変更に際して、ネットワーク監視制御装置４０は、まず、双方向信号のうち、図５のノードＥからＢ方向への信号について、ＴＣＭバイトの受信側のノードＢにて警報抑止処理を行なう。ネットワーク監視制御装置４０は、次に、送信側ノードをＥからＤに変更してから、受信側ノードの警報抑止を解除し、新しい障害監視区間の監視を開始する。これにより、障害監視区間の変更時の誤った警報発出や、不要な切替およびそれに伴う現用回線の瞬断を防止できる。ここでは、切替ノードがノードＢとＤの場合に、ノードＪ−Ｄ間に障害が発生した場合について説明したが、同じノードＪ−Ｄ間を予備経路として共有する切替ノードＤ−Ｆの場合も同様である。この場合、切り替えノードをＤ−ＦからノードＥ−Ｆへ変更するとともに、障害監視区間もＤ−ＦからＥ−Ｆへ変更する。

なお、障害監視区間における監視は、現用経路では光パスを用いて切替ノード間で行なう。また予備経路では、障害発生前にノードでの接続設定をしない場合は、予備経路を形成するノード間のリンク毎の誤り検出により行なう。また、予備経路上もノードでの接続設定をおこなう場合は、切替ノード間での誤り検出で監視を行っても良い。ネットワーク監視制御装置４０は、これらの装置から監視情報を収集する。ネットワーク監視制御装置４０は、予備経路を形成する複数のリンクの監視情報を累積して、予備経路の障害監視区間の監視を行なう。

次に現用系部分パス区間に異常が検出された場合について、図６を用いて説明する。ここで、図６はパスの張替えを説明するブロック図である。図６（ａ）に示す、光ネットワーク１０−２において、ネットワーク監視制御装置４０は、障害が検出された旧現用系部分パス区間の障害監視区間７０−１（Ｂ−Ｃ−Ｄ）の設定は維持しつつ、最新の予備経路への切替を実行し、切替後の経路（旧予備経路）にも障害監視区間７０−２（Ｂ−Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｄ）を設定する。なお、障害監視区間７０−１（Ｂ−Ｃ−Ｄ）には、復旧確認用の信号を流しておく。復旧確認用の信号は，専用のビット列を用いても良いし、通常用いられる下流への警報通知信号で代用しても良い。これにより、旧現用系パス区間が正常に復帰したことをビット誤り数に基き、リアルタイムに判断できるので、迅速で確実な切戻しが実行可能となる。切戻しの契機としては、ネットワーク監視制御装置４０が、正常復帰確認を検出して、それをオペレータに可視化して知らせることでオペレータが判断して切戻し操作を実行しても良いし、オペレータが事前に適切な条件をネットワーク監視制御装置４０および装置監視制御部２１に設定しておき、正常性復帰確認後に自動で実行しても良い。

図６（ｂ）を参照して、図６（ａ）でパス切替後のノードＪ−Ｄ間で障害が検出された場合には、最新の予備経路への切替を実行し、旧現用系部分パス区間の障害監視区間７０−１（Ｂ−Ｃ−Ｄ）を障害監視区間７０−３（Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ）に変更し、切替後の経路にも障害監視区間７０−４（Ｂ−Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｋ−Ｅ）を設定する。なお、障害監視区間７０−３（Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ）には、復旧確認用の信号を流しておく。これにより、旧現用系パス区間が正常に復帰したことをビット誤り数に基き、リアルタイムに判断できるので、迅速で確実な切戻しが実行可能となる。

なお、図５および図６においてネットワーク監視制御装置が、予備経路への切替、旧現用経路への切り戻しを判断しているが、各ノードの装置監視制御部が判断しても良いことは、上述した通りである。

図７を参照して、ネットワーク監視制御装置が保有するパステーブルを説明する。ここで、図７Ａは図５の予備経路異常によるパステーブルの変更を説明する図である。また、図７Ｂは図６（ａ）の現用経路異常によるパステーブルの変更を説明する図である。

図７Ａにおいて、パステーブル２００Ａは、パス情報２１０と、部分パス情報２２０と、予備バス情報２３０とから構成される。また、パス情報２００は、パスＩＤ２１１と、始点ノード２１２と、終点ノード２１３とから構成される。パスＩＤ「00000001」のパスは、ノードＡとノードＦとの間のパスである。このパスは、複数の部分パスで構成される。即ち、部分パス情報２２０は、部分パスＩＤ２２１と、始点ノード２２２と、終点ノード２２３と、中継ノード２２４とを含む。これらのノードには部分パスの複数のリンクを確定するように、各ノードが順番に記載される。部分パス情報２２０は、さらに性能監視２２５と、部分パス状態２２６と、予備パス数２２７とを含む。部分パス状態２２６に記載される状態は、「アクティブ」「スタンバイ」「フォルト」のいずれかである。部分パスがアクティブのとき、その部分パスは現用系として選択されている。部分パスがフォルトのとき、その部分パスには障害がある。部分パスがスタンバイのとき、その部分パスは障害がないが現用系としては選択されていない。性能監視２２４がＯＮのとき、部分パス全体としての性能評価を実施している。したがって、部分パス状態がアクティブのとき、ＯＮである。予備パス数２２７は、その部分パスに対する予備パスの数を記入する。なお、ここでは簡単のため全て１とした。

予備パス情報２３０は、予備パスＩＤ２３１と、中継ノード２３２と、優先順位２３３と、性能監視２３４と、予備パス状態２３５とから構成される。予備パスの数は全て１なので、優先順位２３３も全て１である。予備パス状態２３５の状態は、「アクティブ」「スタンバイ」「フォルト」「デアクティブ」のいずれかである。「アクティブ」「スタンバイ」「フォルト」は部分パスの説明での記載と同様である。「デアクティブ」は予備パスに対応する部分パスが「スタンバイ」状態のときの、予備パスの状態である。

図７Ａにおいて、「→」の左の状態が図５（ａ）の性能監視区間を選択している状態である。一方、「→」の右の状態が図５（ｂ）の性能監視区間を選択している状態である。図５（ｂ）に示すノードＪ−Ｄ間で障害が発生すると、図７ＡのノードＪ−Ｄを使用する予備パスである予備パスＩＤ「s0002.001」と「s0003.001」の予備パス状態２３５がフォルトになる。この結果、予備パスを失った部分パスＩＤ「s0002」と「s0003」が、アクティブからスタンバイとなる。この代わりに、部分パスＩＤ「s0004」と「s0005」が、スタンバイからアクティブとなる。対応する予備パスＩＤ「s0004.001」と「s0005.001」の予備パス状態２３５がデアクティブからスタンバイになる。なお、部分パス情報２２０の性能監視２２５は、部分パス状態２２６に応じて、ＯＮとＯＦＦとが切り替わる。

図７Ｂにおいて、「→」の左の状態が図６（ａ）現用系に障害が発生する前のパステーブルある。一方、「→」の右の状態が図６（ａ）障害が発生した後のパステーブルある。図６（ａ）に示すノードＢ−Ｃ間で障害が発生すると、図７ＢのノードＢ−Ｃを使用する部分パスＩＤ「s0002」の部分パス状態２２６がアクティブからフォルトになる。これに伴って対応する予備パスＩＤ「s0002.001」の予備パス状態２２５はスタンバイからアクティブに変わり、性能監視２２５もＯＦＦからＯＮに変わる。しかし、部分パスＩＤ「s0002」の性能監視２２５はＯＦＦに変わるのではなく、ＯＮを継続する。このようにＯＮを継続できるのは、予備経路の各ノードのスイッチ状態が不定であるのに対し、現用経路の中間ノードのスイッチ状態は保持されているためである。即ち、始点ノードと終点ノードのスイッチ設定は変更されても、始点ノードと終点ノードとの接続は維持されているからである。このとき始点ノードＢおよび終点ノードＤは復旧確認用の信号を障害経路に送り、ノードＢ−Ｄ間の性能監視を継続する。本実施例に拠れば、性能監視で復旧を検出できるので、最もシンプルな構成である旧現用系への切り戻した容易に行なえる。

回線救済方法は上述の実施例に限定されるものではない。上述の実施例では、各ノードへの障害監視区間の設定、予備経路の切り替え指示や、予備経路計算についてネットワーク監視制御装置が行なう例を示したが、図１の説明で記述したような装置監視制御部の相互通信による情報交換に基いて、障害監視区間の設定や予備経路の計算や予備経路への切替指示を行った場合でも同様であることは明白である。予備経路の計算には、ＩＥＴＦで議論されているＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）と呼ばれるルーティングプロトコルをベースにしても良い。

障害監視方法について、上述の実施例では、非特許文献４のＴＣＭを用いる場合について述べたが、これ以外に、ＳＤＨのセクションオーバヘッドの監視用バイト（Ｂ２バイト）や、ＯＴＮのＯＴＵｋセクションモニタによりリンク毎の性能監視情報をネットワーク監視制御装置が収集し、所定のノード間における信号品質を演算し、閾値と比較して障害発生を判断しても良い。

図５および図６のネットワーク構成は、ノードが３方路以上の伝送路で接続された光ネットワークであれば、同様の効果が期待できる。なお、終端ノードでは、方路数は２方路でも構わない。
本実施例によれば、誤った警報や不要な切替を発生させずに障害監視区間を変更できるので、柔軟な予備経路の設定による高信頼な光ネットワークを提供できる。

予備経路については、異常が発生してから計算しても良いし、周期的あるいは直前に収集した情報を元に異常発生前に計算しておき、ネットワーク監視制御装置に格納しておいても良いし、装置監視制御部に配信し、例えば図２に示した切替監視情報格納部に格納しておいても良い。後者のようにすることで、障害発生後の回線救済の処理時間あるいは回線救済のための予備経路準備時間を短縮できるので、ネットワークの信頼性を向上できる。

予備経路への切替のトリガとして、現用系部分パス区間の障害検出を例としたが、支障移転や予防保全等の目的でオペレータが予備経路への切替を起動しても良い。予備経路や障害監視区間の再設定のトリガとして、予定していた予備経路の障害検出の例を示したが、本実施例の効果はこの限りではない。別の現用系部分パス区間や別の回線救済方法で保護された現用パスの救済のために既に使用されたために、ある現用系部分パスの救済のために予定していた切替ノードでの切替ができないことをネットワーク監視制御装置あるいは装置監視制御装置が構成管理情報の更新により検知して、予備経路や切替ノードの組み合わせを変更する場合でも、本実施例の効果は同様である。

図１あるいは図２のスイッチ部としては、電気スイッチでも良い。また、光スイッチとして光導波路可動型光スイッチ、光導波路非可動型光スイッチ、マイクロマシン型光スイッチ等が使用できる。
なお、本出願において現用経路とは、現在使用中の経路の場合と、絶対的な経路の名称の場合とがある。しかし、その使い分けは、当業者には容易に理解できるものである。

光ネットワークのブロック図である。 ノードの機能ブロック図である。 パス設定のフロー図である。 パス監視を説明するフロー図である。 現用経路と予備経路を説明するブロック図である。 パスの張替えを説明するブロック図である。 図５の予備経路異常によるパステーブルの変更を説明する図である。 図６（ａ）の現用経路異常のよるパステーブルの変更を説明する図である。

符号の説明

１０…光ネットワーク、２０…ノード装置、２１…装置監視制御部、２２…、スイッチ部、２３…インタフェース部、２４…ＷＤＭ部、３０…伝送路ファイバ、４０…ネットワーク監視制御装置、５０…監視制御用ネットワーク、６０…中継器、７０…障害監視区間、８０…部分的パス、９０…予備経路、１００…クライアント装置、２００…パステーブル、２１０…パス情報、２２０…部分パス情報、２３０…予備パス情報。

Claims (7)

1. 切替部を備え通信経路と接続された第１のノードと、切替部を備え通信経路と接続され前記第１のノードと通信を行なう第２のノードと、切替部を備え通信経路と接続され前記第１のノードと前記第２のノードとの通信を中継する第３のノードおよび第４のノードと、通信経路を形成する前記第１のノードと前記第２のノードと前記第３のノードと前記第４のノードとを含む複数のノードと接続された網監視制御装置とからなる光通信網であって、
   前記網監視制御装置は、
   前記第１のノードと前記第３のノードとの間を現用経路の第１の性能監視区間、前記第３のノードと前記第２のノードとの間を前記現用経路の第２の性能監視区間として、前記第１の性能監視区間および前記第２の性能監視区間を性能監視し、
   前記第１のノードと前記第３のノードとの間の迂回経路を第１の予備経路、前記第３のノードと前記第２のノードとの間の迂回経路を第２の予備経路として、前記第１の予備経路および前記第２の予備経路の各リンクを監視し、
   前記第１の予備経路、前記第２の予備経路の少なくともいずれかにおいて、前記第３のノードと隣接ノードとの間に障害が発生したことを検出したとき、
   前記第３ノードと前記隣接ノードとの間を含まず且つ前記第４のノードに接続する別の予備経路を設定し、
   前記第１のノードと前記第４のノードとの間を第３の性能監視区間として、前記第4のノードと前記第２のノードとの間を第４の性能監視区間として、各々、性能監視することを特徴とする光通信網。
2. 請求項１に記載の光通信網であって、
   前記網監視制御装置は、
   前記第１の予備経路、前記第２の予備経路の少なくともいずれかにおいて、前記第３のノードと隣接ノードとの間に障害が発生したことを検出して、性能区間を変更するとき、
   すくなくとも受信側ノードで警報抑制し、送信側ノードを切り替え、前記受信側ノードの警報抑止を解除することを特徴とする光通信網。
3. 請求項１に記載の光通信網であって、
   前記網監視制御装置は、前記性能区間の監視について、タンデムコネクションモニタリングにより監視することを特徴とする光通信網。
4. 現用経路である第１の通信経路と第２の通信経路と、予備経路である第３の通信経路と接続されたノード装置であって、
   前記第１の通信経路、前記第２の通信経路または前記第３の通信経路から受信した波長多重信号を分波する波長分離部と、
   前記波長分離部によって分波された光信号または配下のクライアント装置から受信した光信号を監視するとともに、前記光信号をスイッチ部に送信する入力インタフェース部と、
   前記入力インタフェース部からの光信号について経路設定を行なう前記スイッチ部と、
   前記スイッチ部からの光信号を波長多重部またはクライアント装置に送信する出力インタフェース部と、
   前記出力インタフェース部からの光信号を波長多重して前記第１の通信経路、前記第２の通信経路または前記第３の通信経路へ出力する波長多重部と、
   網監視制御装置との通信とを行ない、当該ノード装置を制御する装置監視制御部とからなり、
   前記装置監視制御部は、前記第３の通信経路から受信した信号から障害を検出したとき、前記網監視制御装置に通知し、通知を受けた前記網監視制御装置は性能監視区間の変更と予備経路を変更することを特徴とするノード装置。
5. 請求項４に記載のノード装置であって、
   前記入力インタフェース部は、光／電気変換後の電気信号のビット誤り率を算出し、前記ビット誤り率が予め定められた閾値を超えたとき、前記装置監視制御部は、前記網監視制御装置に通知することを特徴とするノード装置。
6. 現用経路である第１の通信経路と第２の通信経路と、予備経路である第３の通信経路と接続されたノード装置における経路故障救済方法であって、
   前記第１の通信経路、前記第２の通信経路または前記第３の通信経路から受信した波長多重信号を分波するステップと、
   分波された光信号または配下のクライアント装置から受信した光信号を監視するステップと、
   監視を終えた光信号をスイッチ部に送信するステップと、
   送信された光信号の経路設定を行なうステップと、
   スイッチされた光信号を波長多重部またはクライアント装置に送信するステップと、
   送信された光信号を波長多重して前記第１の通信経路、前記第２の通信経路または前記第３の通信経路へ出力するステップと、
   前記監視するステップにおいて、前記第３の通信経路から受信した信号から障害を検出したとき、性能監視区間の変更と予備経路の変更とを要求メッセージを網監視制御装置に送信するステップとを含むことを特徴とする経路故障救済方法。
7. 請求項６に記載の経路故障救済方法であって、
   前記監視するステップは、さらに、
   光／電気変換された電気信号のビット誤り率を算出するステップと、
   算出した前記ビット誤り率を予め定めた閾値と比較するステップと、から構成されていることを特徴とする経路故障救済方法。

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