JP4672741B2 - 伝送装置とその上位装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）またはＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）などの標準に準拠してディジタルデータを伝送する伝送システムと、当該伝送システムにおいて用いられる伝送装置に関する。特に本発明は、リングネットワークを形成する伝送システムを管理する方式の改良に関する。

リングネットワークを構成するＳＤＨ伝送システムは、伝送フレームのＳＯＨ（Section Over Head ）に定義されるＫバイトを用いる冗長切り替え機能（MS - Shared Protection Ring：以下、Ring APSと称する）を備える。Ring APSを実現するためにはリングネットワーク内のノード数、各ノードの接続関係、ネットワークトポロジなどの種々の情報（以下、ネットワーク構成情報と総称する）を、複数の伝送装置のそれぞれに予め設定する必要がある。各伝送装置は設定されたネットワーク構成情報を記憶し、この情報に基づいてそれぞれが自律的に分散処理を実施することで冗長切り替えが実現される。

Ｋバイトに加えて、ＳＯＨにはＪ０バイトと称される情報が定義されている。Ｊ０バイトは、伝送路として使用される光ファイバケーブルの誤接続の検出などに使用される制御情報である。伝送フレームの送信側から送信される送信Ｊ０バイトと、受信側において受信される受信Ｊ０バイトとの整合／不整合を判定することにより、これらの伝送装置に挟まれるセクションにおける光ファイバの誤接続を検出できる。

ところで既存のシステムにおいては、ネットワーク構成情報、および送信／受信Ｊ０バイトは、いずれもオペレータの手作業により設定される。いずれの設定作業も各伝送装置ごとに実施せねばならないため、システムの初期セットアップ時、あるいはシステム再立ち上げ時などにおけるオペレータの手間は非常に煩雑であり、ミスの生じる虞も大きい。また、このような作業が完了するまで伝送システムは完全に稼働できず、従って運用の開始が遅れがちであることが指摘されている。

さらに近年では、複数の回線を収容可能な伝送装置やクロスコネクト装置などを用い、リングネットワーク内に複数のＶＰＮ（Virtual Private Network）を形成することが行われている。このようなシステムにおいては、一つの伝送装置は複数のＶＰＮに跨るノードとして運用されることが多い。従ってネットワーク構成情報および各Ｊ０バイトをそれぞれのＶＰＮごとに設定する必要が生じ、オペレータの手間、ミスの生じる可能性、ネットワーク稼働までに要する時間などが倍増することから、何らかの対処が望まれる。

関連する技術が下記特許文献１〜３に開示される。特許文献１には、ＳＯＨに定義される各種の管理情報が開示される。特許文献２には、Ｊ０バイトを用いたセクショントレース機能に関する詳細が開示される。特許文献３には、ＳＯＨに波長ＩＤを書き込むことにより波長接続を確認できるようにした波長多重光伝送システムが開示される。
特開２００１−７８２９号公報（段落番号［００１６］、図４） 特開２０００−４１０２４号公報（段落番号［００１２］〜［００１４］、図４） 特開２０００−１８３８５３号公報（段落番号［００２６］〜［００３０］、図１）

以上述べたように既存の伝送システムにおいては、ネットワーク構成情報の設定やＪ０バイトの設定などといった作業がオペレータの手作業により実施されている。このためシステムの初期セットアップ時、あるいはシステム再立ち上げ時などにおけるオペレータの手間が大きいという不具合が有る。これに付随して、作業ミスの虞や、システム稼働までに長期間を要するという不具合も有る。

本発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、ネットワーク運用のための設定作業にかかる手間を削減でき、これにより運用状の便宜の向上を図った伝送装置とその上位装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本願発明の一態様によれば、オーバヘッド領域（例えばＳＯＨ）を有する伝送信号フレーム（例えばＳＴＭ−４，１６などのＳＤＨフレーム）を階層的な多重化単位で多重して伝送する複数の伝送装置（例えば伝送装置１００）と、これらの複数の伝送装置により形成される通信網を管理する上位装置（例えば監視装置２００）とを具備する伝送システムであって、前記上位装置が、前記複数の伝送装置の各々から通知された固有情報と検出情報とに基づいて当該複数の伝送装置の前記多重化単位ごとの接続関係を認識する認識手段（例えばネットワーク構成認識部８）と、この認識手段における認識の結果から得られるネットワーク構成情報を前記複数の伝送装置の各々に通知し前記通信網の稼働に必要な設定情報を前記複数の伝送装置の各々に設定させる設定手段（例えばネットワーク構成設定部１０）とを備える伝送システム、に設置される前記伝送装置において、前記伝送信号フレームのオーバヘッド領域における既定位置（例えばＪ０バイト）に前記多重化単位（例えば伝送パスやセクションなど）ごとに固有の前記固有情報を挿入する挿入手段（例えばＪ０信号挿入部１）と、受信した伝送信号フレームのオーバヘッド領域における前記既定位置の情報を検出する検出手段（例えばＪ０信号検出部２）と、前記挿入手段により挿入された固有情報と前記検出手段により検出された検出情報とを前記上位装置に通知する通知手段（例えばＪ０信号挿入部１およびＪ０信号検出部２の通知機能）とを具備することを特徴とする伝送装置が提供される。

このような手段を講じることにより、例えばＳＤＨを例に採れば、セクションごとに固有、すなわち全ての伝送装置および収容回線において固有のビット列がＪ０バイトに挿入される。Ｊ０バイトのビット列は各伝送装置において検出される。そして、Ｊ０バイトに挿入されたビット列と、検出されたビット列とが各伝送装置から上位装置に通知される。これにより上位装置において各伝送装置のセクションごとの接続関係を認識でき、一意に決定付けることができる。これによりネットワーク構成情報を上位装置において得ることができ、このネットワーク構成情報は各伝送装置に設定される。すなわちネットワーク構成情報が自動的に生成され、かつ各伝送装置に設定される。従って、オペレータの介在する作業を削減してミスを防止できるとともに手間を省くことができ、さらに、システムの運用を開始するまでの時間を短縮することができる。

本発明によれば、ネットワーク運用のための設定作業にかかる手間を削減できるようになり、これにより運用状の便宜の向上を図った伝送装置とその上位装置を提供することができる。

図１は、本発明に係わる伝送システムに用いられる伝送装置１００および監視装置２００の実施の形態を示す機能ブロック図である。本実施形態では、ＳＤＨに準拠し、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇシリーズなどに記載されるＡＰＳを備える伝送システムを想定する。図１において、伝送装置１００は他の伝送装置（図示せず）と伝送路Ｆを介してリング状に接続されてリングネットワークを形成する。伝送路Ｆは複数のパスが時分割多重されるＳＤＨフレームを伝送する。各パスは多重化単位に相当する。監視装置２００はいずれかの伝送装置１００にＯＡＭ（Operation and Maintenance）回線を介して接続され、リングネットワークを管理する。このような形態のシステムは、大陸間を結ぶ光海底ケーブルシステムなどに利用される。

図１において、伝送装置１００は、Ｊ０信号挿入部１と、伝送路障害検出部２と、Ｊ０信号検出部３と、期待値記憶部４と、比較部５と、警報通知部６と、ネットワーク構成記憶部７と、表示制御部１１と、表示部１２とを備える。

Ｊ０信号挿入部１は、伝送路Ｆに送出されるＳＤＨフレームのＳＯＨにおけるＪ０バイトに、パスごとに固有のビット列を挿入する。このビット列は、システム内の全ての伝送装置、および全てのセクションにおいてユニークな値とする。このビット列は監視装置２００に通知される。Ｊ０バイトは８ビット系列であるので、２５６通りの情報を区別することができる。

伝送路障害検出部２は、伝送路Ｆを介して受信したＳＤＨフレームを監視し、伝送路ＦにおけるＬＯＳ（Loss of Signal）やＬＯＦ（Loss of Frame）などの障害の有無を検出する。障害が検出されると、その旨は警報通知部６に通知される。Ｊ０信号検出部３は、伝送路Ｆを介して受信したＳＤＨフレームのＳＯＨにおけるＪ０バイトのビット列を検出する。これにより、セクションを介して隣接する伝送装置により挿入されたビット列が検出されることになる。この検出されたビット列も監視装置２００に通知される。

ただし、伝送路障害検出部２により伝送路障害が検出されている状態においては、検出されたビット列の信頼性が失われる。よってこのような状態においては、Ｊ０信号検出部３は、伝送フレームごとに順次到来するＪ０バイトのうち直前のビット列を保持する。

期待値記憶部４は、監視装置２００から通知されたＪ０バイトの期待値を、半導体メモリなどに記憶する。Ｊ０バイトの期待値とは、ネットワーク構成情報の帰結としてＪ０信号検出部３により検出されると期待されるビット列である。比較部５は、期待値記憶部４に記憶されるビット列と、Ｊ０信号検出部３により検出されたビット列とを比較する。そして、両ビット列が異なる場合には、比較部５はその旨を警報通知部６に通知する。

より詳しくは、比較部５は、Ｊ０信号検出部３から出力されるＪ０バイトのビット列に変化が生じた場合にのみ、当該ビット列と期待値との比較処理を実施する。ただし、Ｊ０信号期待値記憶部に何も設定されていない状態においては、比較部５は比較処理を実行しない。

警報通知部６は、Ｊ０信号検出部３により検出されたビット列が期待値でない旨が比較部５から通知された場合に、その旨を警報として監視装置２００に通知する。ネットワーク構成記憶部７は、監視装置２００から通知されたネットワーク構成情報を半導体メモリなどに記憶する。表示制御部１１は、ネットワーク構成情報をネットワーク構成記憶部７から読み出し、ネットワーク構成情報を反映するネットワーク構成図を表示部１２に視覚的に表示する。

図１において、監視装置２００は、ネットワーク構成認識部８と、期待値設定部９と、ネットワーク構成設定部１０とを備える。ネットワーク構成認識部８は、各伝送装置のＪ０信号挿入部１およびＪ０信号検出部３から通知される情報をもとに、Ｊ０バイトの送信ビット列と受信ビット列とを各伝送装置ごとに取得する。各伝送装置から送出されるＪ０バイトの送信ビット列はユニークであるため、ネットワーク構成認識部８は、リングネットワークにおける各伝送装置の接続構成を認識することができる。すなわちネットワーク構成認識部８は、各伝送装置１００から受信したＪ０バイトの送信ビット列と受信ビット列とに基づいて、各伝送装置１００の回線ごとの接続関係を認識する。

期待値設定部９は、ネットワーク構成認識部８における認識の結果の帰結として各伝送装置１００のＪ０信号検出部３により検出されると期待される期待値を、各伝送装置１００の期待値記憶部４に記憶させる。すなわち期待値設定部９は、システムが運用に入る前に期待値記憶部４に期待値を設定する。設定される期待値は、その時点でＪ０信号検出部３が検出している値となる。この設定の完了後にファイバの誤接続が起こると、受信Ｊ０信号と期待値とに差分が発生し、これにより伝送装置１００から監視装置２００に警報が通知されることになる。

ネットワーク構成設定部１０は、ネットワーク構成認識部８における認識の結果から得られるネットワーク構成情報を各伝送装置１００の各々に通知し、リングネットワークの稼働に必要な設定情報をネットワーク構成記憶部７に記憶させる。設定情報にはリングネットワーク内のノード数、各伝送装置１００のノードＩＤ、リングネットワークのトポロジーなどがある。

なおネットワーク構成認識部８は、いずれかの伝送装置１００において受信Ｊ０信号が不定の場合（ケーブルの未接続や障害の発生などが原因となる）には、通信網の状態をパーシャル・リングネットワークとして認識する。

図１に示す各機能ブロックは、例えば専用の言語で記述されるプログラムの機能オブジェクトとして捉えられる。このほか各伝送装置１００は、Ring APSを実施するための機能オブジェクト（図示せず）を備える。各伝送装置１００は、Ring APSに基づく切替処理を、ネットワーク構成記憶部７に設定されたネットワーク構成情報を拠り所として実施する。

なお図１においては伝送装置１００に収容される回線数が１のケースを示したが、これに限らず、複数の回線を収容することもできる。これは、リングネットワーク内に複数のサブネットワークが形成される状態に相当する。各サブネットワークは論理的なリングネットワークとして運用される。この場合には、各伝送装置１００においてＪ０信号挿入部１、伝送路障害検出部２、Ｊ０信号検出部３、期待値記憶部４、比較部５、およびネットワーク構成記憶部７が各回線ごとに設けられる。次に、複数回線を収容可能な伝送装置１００により形成されるネットワーク構成の例を説明する。

図２は、図１の伝送装置１００を用いたネットワーク構成の例を示す図である。図２において、それぞれ図１の構成を持つ伝送装置がリング状に接続される。各伝送装置をノード（Node）Ａ〜ノードＤと称する。各ノードＡ〜ノードＤはEAST側およびWEST側にそれぞれ４つの送受信ポートを備える。EAST側およびWEST側において、４つのポートは２つのサービス系と２つのプロテクション系とに区別される。このようなネットワークの形態は、４ファイバMS SPRing（Multiplex Section Shared Protection Ring）と称される。

この種のネットワークにおいては、論理的なサブネットワークとしてのリングネットワークを複数形成することができる。各リングネットワークは、ＳＤＨフレームに多重される複数のパスをグルーピングすることにより形成される。図２においては４つのリングネットワークが示され、それぞれをリングＲ１〜リングＲ４として区別する。

リングＲ１は、ノードＡ〜Ｄが論理的に接続されるリングネットワークである。リングＲ２は、ノードＣ以外のノードが接続されるリングネットワークである。リングＲ３は、ノードＤ以外のノードが接続されるリングネットワークである。リングＲ４は、ノードＡ以外のノードが接続されるリングネットワークである。図２においては、各伝送装置において、WESTポート（Port）１とEASTポート１、WESTポート２とEASTポート２、WESTポート３とEASTポート３、WESTポート４とEASTポート４が互いに接続される状態を示す。なお、図２に相当する模式図が、図１の表示部１２に表示される。

図３は、図２のネットワークにおいて各ポートから送信されるＪ０バイトの例を示す図である。図３においてはＪ０バイトを簡略的に２桁の数字として示すが、本来は８ビットで表現される２進数字である。各Ｊ０バイトは、全てのノードの全てのポートにおいてユニークな値となっている。

図４は、図２に示される構成のネットワークにおいて図３に示されるＪ０バイトが送信された場合に、ノードＡ〜Ｄの受信ポートにおいて受信されるはずのＪ０バイトを示す図である。すなわち図４は、Ｊ０バイトの期待値を示す。逆の観点から見れば、監視装置２００は、図３および図４の情報を取得することにより、図２のネットワーク構成を認識することができる。

図５は、図２の構成のネットワークにおいて形成されるパーシャル・ネットワークの一例を示す図である。図５においては、リングＲ１のケーブル敷設が遅れたことによりノードＡ〜ノードＢ間、およびノードＣ〜ノードＤ間が未接続であるケースが想定される。このような状態においては図４に示されるように、ノードＡ，Ｃ，Ｄにおいて受信されないＪ０バイトが生じる。このことに基づいて監視装置２００のネットワーク構成認識部８は、リングＲ１ａおよびリングＲ１ｂを別々のパーシャル・ネットワークとして認識する。

ネットワーク内にパーシャルリングが存在することを認識すると、ネットワーク構成認識部８は、パーシャルリングをも含むネットワーク稼働させるためのネットワーク構成情報を生成してネットワーク構成設定部１０に渡す。ネットワーク構成設定部１０は、このネットワーク構成情報を各伝送装置１００に伝達し、ネットワーク構成記憶部７に記憶させることにより設定する。これによりネットワークは、パーシャルリングをも含めた運用を開始することができる。

その後ケーブル敷設が完了してフル・リングが形成されると、Ring APSを一時的に停止状態としたのちネットワーク構成情報を再設定すると良い。これによりネットワーク構成の変化にも柔軟に対処することができる。

このように本実施形態では、各伝送装置１００において、送信ポートから送出されるＳＤＨフレームのＪ０バイトにそれぞれユニークなビット列を挿入するとともに、受信したＳＤＨフレームに含まれるＪ０バイトのビット列を各伝送装置１００において検出する。そして、挿入したＪ０バイトのビット列および検出したビット列の双方を、監視装置２００に通知する。これにより、監視装置２００において各伝送装置１００のパスごとの接続関係を認識し、その結果に基づいてネットワーク構成情報を生成する。そして、監視装置２００からネットワーク構成情報を各伝送装置１００に伝達し、ネットワーク構成記憶部７に記憶させるようにしている。

このようにしたので、ネットワーク構成情報が自動的に生成され、またネットワーク構成情報の各伝送装置１００への設定処理も自動的に実施される。これにより、Ring APSなどの機能を動作させるにあたり必要な情報を、オペレータのマニュアル操作の介在無しに各伝送装置に設定することが可能になる。これによりオペレータの手間を格段に少なくすることができるとともに、操作ミスの虞も無くすることが可能になる。さらには、ケーブルの敷設からシステム稼働までにかかる期間を飛躍的に短縮することが可能になる。さらに、監視装置２００においてパーシャルリングを認識できるようにしているので、この個とによっても、システム稼働までにかかる期間をさらに短縮することが可能になる。これらのことから、ネットワーク運用のための設定作業にかかる手間を削減でき、これにより運用状の便宜の向上を図った伝送システムおよび伝送装置を提供することが可能になる。

このようにしたので、ネットワーク構成情報が自動的に生成され、またネットワーク構成情報の各伝送装置１００への設定処理も自動的に実施される。これにより、Ring APSなどの機能を動作させるにあたり必要な情報を、オペレータのマニュアル操作の介在無しに各伝送装置に設定することが可能になる。これによりオペレータの手間を格段に少なくすることができるとともに、操作ミスの虞も無くすることが可能になる。さらには、ケーブルの敷設からシステム稼働までにかかる期間を飛躍的に短縮することが可能になる。さらに、監視装置２００においてパーシャルリングを認識できるようにしているので、この個とによっても、システム稼働までにかかる期間をさらに短縮することが可能になる。これらのことから、ネットワーク運用のための設定作業にかかる手間を削減でき、これにより運用状の便宜の向上を図った伝送装置とその上位装置を提供することが可能になる。

さらに本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明に係わる伝送システムに用いられる伝送装置１００および監視装置２００の実施の形態を示す機能ブロック図。 図１の伝送装置１００を用いたネットワーク構成の例を示す図。 図２のネットワークにおいて各ポートから送信されるＪ０バイトの例を示す図。 図２に示される構成のネットワークにおいて図３に示されるＪ０バイトが送信された場合に、ノードＡ〜Ｄの受信ポートにおいて受信されるはずのＪ０バイトを示す図。 図２の構成のネットワークにおいて形成されるパーシャル・ネットワークの一例を示す図。

符号の説明

Ａ〜Ｄ…ノード、Ｒ１〜Ｒ４…リングネットワーク、Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ…パーシャルリング、Ｆ…伝送路、１…Ｊ０信号挿入部、２…伝送路障害検出部、３…Ｊ０信号検出部、４…期待値記憶部、５…比較部、６…警報通知部、７…ネットワーク構成記憶部、８…ネットワーク構成認識部、９…期待値設定部、１０…ネットワーク構成設定部、１１…表示制御部、１２…表示部、１００…伝送装置、２００…監視装置

Claims (12)

1. オーバヘッド領域を有する伝送信号フレームを階層的な多重化単位で多重して伝送する複数の伝送装置とこれらの複数の伝送装置により形成される通信網を管理する上位装置とを具備する伝送システムであって、前記上位装置が、前記複数の伝送装置の各々から通知された固有情報と検出情報とに基づいて当該複数の伝送装置の前記多重化単位ごとの接続関係を認識する認識手段と、この認識手段における認識の結果から得られるネットワーク構成情報を前記複数の伝送装置の各々に通知し前記通信網の稼働に必要な設定情報を前記複数の伝送装置の各々に設定させる設定手段とを備える伝送システム、に設置される前記伝送装置において、
   前記伝送信号フレームのオーバヘッド領域における既定位置に前記多重化単位ごとに固有の前記固有情報を挿入する挿入手段と、
   受信した伝送信号フレームのオーバヘッド領域における前記既定位置の情報を検出する検出手段と、
   前記挿入手段により挿入された固有情報と前記検出手段により検出された検出情報とを前記上位装置に通知する通知手段とを具備することを特徴とする伝送装置。
2. さらに、前記上位装置に通知した固有情報と検出情報とに基づいて、他の伝送装置との前記多重化単位ごとの接続関係を反映するネットワーク構成情報が前記上位装置から通知された場合に、当該ネットワーク構成情報を反映するネットワーク構成図を視覚的に表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. 前記上位装置が、前記認識手段における認識の結果の帰結として前記検出手段により検出されると期待される期待値を前記複数の伝送装置の各々に個別に記憶させる期待値設定手段を備える場合に、
   さらに、前記検出情報と前記期待値とを比較する比較手段と、
   この比較手段による比較の結果前記検出情報と前記期待値とが一致しない場合にその旨を前記上位装置に通知するレポート手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
4. 前記伝送システムはＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）に準拠し、
   前記挿入手段は、ＳＤＨフレームにおけるＪ０バイトに前記固有情報を挿入することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
5. 前記伝送システムはＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）に準拠し、
   前記挿入手段は、ＳＤＨフレームにおけるＤ１〜Ｄ８バイトの少なくともいずれかの領域に前記固有情報を挿入することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
6. 前記伝送システムはＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）に準拠することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
7. オーバヘッド領域を有する伝送信号フレームを階層的な多重化単位で多重して伝送する複数の伝送装置により形成される通信網を管理する上位装置において、
   前記複数の伝送装置の各々から通知される通知情報に基づいて当該複数の伝送装置の前記多重化単位ごとの接続関係を認識する認識手段と、
   この認識手段における認識の結果から得られるネットワーク構成情報を前記複数の伝送装置の各々に通知し、前記通信網の稼働に必要な設定情報を前記複数の伝送装置の各々に設定させる設定手段とを備えることを特徴とする上位装置。
8. 前記複数の伝送装置の各々は、送信する伝送信号フレームのオーバヘッド領域における既定位置に前記多重化単位ごとに固有の固有情報を挿入する挿入手段と、受信した伝送信号フレームのオーバヘッド領域における前記既定位置の情報を検出する検出手段とを備え、
   前記通知情報は、前記挿入手段により挿入された固有情報と前記検出手段により検出された検出情報であることを特徴とする請求項７に記載の上位装置。
9. さらに、前記認識手段における認識の結果の帰結として前記検出手段により検出されると期待される期待値を前記複数の伝送装置の各々に個別に記憶させる期待値設定手段を備ることを特徴とする請求項８に記載の上位装置。
10. 前記通信網は、前記複数の伝送装置が伝送路を介してリング状に接続されるリングネットワークであり、
    前記設定手段は、前記リングネットワークの構成情報を前記複数の伝送装置の各々に設定することを特徴とする請求項７に記載の上位装置。
11. 前記多重化単位に相当する複数のサブネットワークを前記リングネットワーク内に形成可能である場合に、
    前記認識手段は、伝送装置間のリング状接続が未完のサブネットワークをパーシャルリングとして認識し、
    前記設定手段は、前記パーシャルリングを稼働させるのに必要な設定情報を前記複数の伝送装置の各々に設定させることを特徴とする請求項１０に記載の上位装置。
12. 前記通信網はＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）に準拠することを特徴とする請求項７に記載の上位装置。

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