JP5095008B2 - 光伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、冗長切り替え機能を備える光伝送装置に関する。

従来、冗長切り替え機能を有する光伝送装置は、Ｎ個の現用系トランスポンダ、予備系トランスポンダを備える。光伝送装置では、クライアント装置からの信号、例えば、ＳＴＭ（Synchronous Transport Module）−６４信号が入力されると、現用系トランスポンダが、対向装置（光伝送装置）へ光信号を送出する。対向装置では、光信号を入力した現用系トランスポンダが、ＳＴＭ−６４信号に変換してクライアント装置へ送出する。通常、現用系トランスポンダに障害の無い状態では、光伝送装置は、クライアント装置からの信号を、現用系トランスポンダを介して転送する。現用系トランスポンダに故障が発生し、自装置または対向装置で障害を検出すると、予備系トランスポンダを介して転送する。

このように、Ｎ本の信号を送受信する現用系トランスポンダのいずれかに故障が発生した場合、光伝送装置が、予備系トランスポンダを介して信号を転送するよう切り替えることによって、伝送の断時間を光スイッチの切替状態を変更する間に限定し、信頼性の高い光伝送を提供する技術が下記特許文献１において開示されている。

特開２０００−３３２６５５号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、１つの予備系トランスポンダで保護するため、全ての信号が同一の種別でなければならない、という問題があった。そのため、例えば、伝送速度の異なるＳＴＭ−６４信号と１０ＧｂＥ ＬＡＮ（10Gigabit Ethernet（登録商標） Local Area Network）信号などが混在収容する光伝送装置では、それぞれの信号種別に対応した予備系トランスポンダが必要となるため、構成が複雑となり、設備コストがかかる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異なる種別の信号を共通の予備系トランスポンダで保護することが可能な光伝送装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部装置とともに光伝送システムを構成し、当該外部装置からの光信号を中継する光伝送装置であって、Ｎ個（Ｎは整数）の外部装置との間の各現用伝送路におけるそれぞれの光信号を中継するＮ個の現用系光送受信手段と、異なるインタフェース種別の光信号を中継可能なＭ個（ＭはＮより小さい整数）の予備系光送受信手段と、Ｎ個の外部装置に対してそれぞれ１つの現用系光送受信手段を接続し、さらに、最大Ｍ個の外部装置に対してそれぞれ１つの予備系光送受信手段を接続可能な切替手段と、前記現用系光送受信手段および前記予備系光送受信手段の障害の発生を監視し、障害検出時に伝送路を切り替えるための制御を行う監視制御手段と、を備え、前記監視制御手段は、前記現用系光送受信手段の障害を検出した場合に、代わりに中継する予備系光送受信手段を指定し、前記切替手段および当該予備系光送受信手段に対して、障害を検出した現用系光送受信手段に代わって当該予備系光送受信手段が光信号を中継するように、伝送路の切り替え制御を行い、前記予備系光送受信手段は、前記監視制御手段の制御に基づいて、中継する光信号のインタフェース種別を、障害が検出された現用系光送受信手段と同一の種別に設定し、その後、光信号の中継を開始することを特徴とする。

本発明によれば、単純な構成、かつ、安価な設備コストで、信頼性の高い光伝送を実現できる、という効果を奏する。

図１は、光伝送ネットワークの構成例を示す図である。 図２は、予備系トランスポンダの構成例を示す図である。 図３は、切替制御を示すシーケンス図である。 図４は、切替制御を示すシーケンス図である。

以下に、本発明にかかる光伝送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明にかかる光伝送装置を備える光伝送ネットワークの構成例を示す図である。光伝送ネットワークは、外部クライアント装置１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂと、光伝送装置３ａ、３ｂと、を備える。外部クライアント装置１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、光伝送装置３ａ、３ｂと接続する装置であり、対向する外部クライアント装置間のデータ転送を提供する。光伝送装置３ａ、３ｂは、対向装置（光伝送装置）との間で光信号を送受信し、外部クライアント装置１ａ、１ｂ間の通信、および外部クライアント装置２ａ、２ｂ間の通信を中継する。例えば、外部クライアント装置１ａがデータを送信すると、光伝送装置３ａが受信後、光伝送装置３ｂへデータを転送し、光伝送装置３ｂが外部クライアント装置１ｂへデータを転送する。説明の便宜上、各装置間および各構成間で伝送路を２本記載している箇所があるが、いずれも１本の伝送路とすることが可能である。

一般的に冗長切り替え機能を備える光伝送装置では、Ｍ個の現用系トランスポンダ部、およびＮ個の予備系トランスポンダ部（ＭはＮよりも小さい整数）を備える。具体的に、光伝送装置３ａ、３ｂが、２（Ｎ＝２）個の現用系トランスポンダ部と、１（Ｍ＝１）個の予備系トランスポンダ部を備える場合について説明する。なお、光伝送装置３ａ、３ｂは、光ファイバ中に波長多重して装置間の光信号の送受信を行うＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）装置に適用可能であるが、一般的な構成である波長多重分離をする合分波器や光信号を増幅する光増幅器については記載を省略する。

光伝送装置３ａは、光カプラ部１１ａ、１２ａと、現用系トランスポンダ部２１ａ、２２ａと、２：１光スイッチ部３１ａ、３２ａと、Ｎ＋Ｍ：Ｍ光スイッチ部（３：１光スイッチ部）４０ａと、予備系トランスポンダ部５０ａと、Ｍ：Ｎ＋Ｍ光スイッチ部（１：３光スイッチ部）６０ａと、監視制御部７０ａと、を備える。光伝送装置３ｂも同様の構成を備える。

光カプラ部１１ａは、外部クライアント装置１ａ、から受信する光信号を分岐して、現用系トランスポンダ部２１ａと３：１光スイッチ部４０ａへ出力する。光カプラ部１２ａは、外部クライアント装置２ａから受信する光信号を分岐して、現用系トランスポンダ部２２ａと３：１光スイッチ部４０ａへ出力する。現用系トランスポンダ部２１ａは、通常の通信時において、光伝送装置３ｂと光信号の送受信を行い、外部クライアント装置１ａ、１ｂ間の通信を中継する。現用系トランスポンダ部２２ａは、通常の通信時において、光伝送装置３ｂと光信号の送受信を行い、外部クライアント装置２ａ、２ｂ間の通信を中継する。

２：１光スイッチ部３１ａは、現用系トランスポンダ部２１ａからの光信号、または１：３光スイッチ部６０ａからの光信号のうち１つを選択し、外部クライアント装置１ａへ出力する。２：１光スイッチ部３２ａは、現用系トランスポンダ部２２ａからの光信号、または１：３光スイッチ部６０ａからの光信号のうち１つを選択し、外部クライアント装置２ａへ出力する。３：１光スイッチ部４０ａは、３つの入力信号のうち１つを選択し、予備系トランスポンダ部５０ａへ出力する。予備系トランスポンダ部５０ａは、現用系トランスポンダ部２１ａ、２２ａ、または光伝送装置３ｂの現用系トランスポンダ部２１ｂ、２２ｂに障害が発生したときに、外部クライアント装置間の通信を中継する。

１：３光スイッチ部６０ａは、予備系トランスポンダ部５０ａからの信号を、３つの出力先のうち１つを選択して出力する。監視制御部７０ａは、光伝送措置３ａ内の現用系トランスポンダ部２１ａ、２２ａ、および予備系トランスポンダ部５０ａの障害を監視し、障害発生時に、現用系トランスポンダ部２１ａ、２２ａ、予備系トランスポンダ部５０ａ、２：１光スイッチ部３１ａ、３２ａ、３：１光スイッチ部４０ａ、および１：３光スイッチ部６０ａの伝送路の切替制御を行う。なお、監視制御部７０ａは、冗長切替を行うため、現用系トランスポンダ部２１ａ、２２ａについて、その識別番号、優先度、インタフェース種別の情報を管理し、記憶するメモリを備える。これらの情報は、図示しない外部の管理装置などから設定する手段を設けることにより変更可能である。

図２は、予備系トランスポンダ部５０ａの構成例を示す図である。予備系トランスポンダ部５０ａは、光電変換部５１と、ＳｅｒＤｅｓ（Serializer／Deserializer）回路部５２と、フレーマ回路部５３と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）部５４と、ＷＤＭトランシーバ部５５と、ＰＬＬ部５６と、光電変換部５７と、を備える。光伝送装置３ｂの予備系トランスポンダ部５０ｂも同様の構成を備える。

光電変換部５１は、外部クライアント装置１ａ、２ａからの光信号を電気信号に変換してＳｅｒＤｅｓ回路部５２へ出力する。ＳｅｒＤｅｓ回路部５２は、シリアル電気信号と並列電気信号の変換を行う。光電変換部５１、５７とはシリアル電気信号を送受信し、フレーマ回路部５３とは並列電気信号を送受信する。フレーマ回路部５３は、外部クライアント装置１ａ、２ａ、または対向装置（光伝送装置３ｂ）から受信する信号を終端し、エラー検出、データ変換、誤り訂正などを行った後、対向装置、または外部クライアント装置１ａ、１ｂへ送信する信号を生成する。ＯＴＮ（Optical Transport Network）フレーマＬＳＩ（Large Scale Integration）等のフレーマ回路である。

ＰＬＬ部５４は、対向装置へ送信する信号を生成するためのクロックを生成する。ＷＤＭトランシーバ部５５は、対向装置と特定の波長で光信号を送受信する。ＰＬＬ部５６は、外部クライアント装置１ａ、２ａへ送信する信号を生成するためのクロックを生成する。また、対向装置から受信した信号からクロック抽出を行ってクロックを生成するモードと、内部に持つクロックによりクロックを生成するモードを備える。光電変換部５７は、ＳｅｒＤｅｓ回路５２からの電気信号を光信号に変換して外部クライアント装置１ａ、１ｂへ出力する。

以下、光伝送装置３ａ、３ｂの動作として、予備系トランスポンダ部待機時の動作、優先度の低い現用系トランスポンダ部が故障した時の冗長切替の動作、現在保護されている現用系トランスポンダ部より優先度の高い現用系トランスポンダ部が故障した時の冗長切替の動作、および、切替動作中に予備系トランスポンダ部間の通信が途絶えた場合の動作、について説明する。

最初に、予備系トランスポンダ部待機時の動作をについて説明する。図１において、通常の通信時は、外部クライアント装置１ａ、１ｂ間のデータ転送は、光伝送装置３ａの現用系トランスポンダ部２１ａ、光伝送装置３ｂの現用系トランスポンダ部２１ｂを経由する。また、外部クライアント装置２ａ、２ｂ間のデータ転送は、光伝送装置３ａの現用系トランスポンダ部２２ａ、光伝送装置３ｂの現用系トランスポンダ部２２ｂを経由する。

予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂの波長多重インタフェース（例えば、光伝送装置３ａから見て光伝送装置３ｂ側）、およびクライアントインタフェースは、それぞれ光信号を送出した状態であり、ＳＴＭ−６４の速度、形式で信号を送受する。そのため、監視制御部７０ａ、７０ｂは、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂのフレーマ回路５３を、処理する信号の収容モードをＳＴＭ−６４に設定する。監視制御部７０ａ、７０ｂは、光電変換部５１、５７、ＳｅｒＤｅｓ回路５２、フレーマ回路部５３、ＰＬＬ部５４、５６、ＷＤＭトランシーバ部５５についても、動作の速度をＳＴＭ−６４の速度に設定する。

また、監視制御部７０ａは、光伝送装置３ａの３：１光スイッチ部４０ａの内部の切替スイッチを、１：３光スイッチ部６０ａを選択する設定とする。また、１：３光スイッチ部６０ａの内部の切替スイッチを、３：１光スイッチ部４０ａを選択する設定とする。同様に、監視制御部７０ｂは、光伝送装置３ｂの３：１光スイッチ部４０ｂの内部の切替スイッチを、１：３光スイッチ部６０ｂを選択する設定とする。また、１：３光スイッチ部６０ｂの内部の切替スイッチを、３：１光スイッチ部４０ｂを選択する設定とする。

この状態において、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂは、それぞれ外部クライアント装置側に送信した信号を、自装置で受信する。このため、監視制御部７０ａ、７０ｂは、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂのＰＬＬ部５６を、波長多重インタフェースから受信する信号からクロック抽出を行うのではなく、内部に持つクロックによりＳＴＭ−６４の速度のクロックを生成する動作（自走）に設定する。

これにより、監視制御部７０ａ、７０ｂは、例えば、光電変換部５７に故障が発生した時など、信号入力断により検出する自己監視が可能となる。また、安定したクロックを含む光信号の出力と波長多重インタフェース側の自己監視も可能となる。そのため、運用性、信頼性を向上することができる。

なお、監視制御部７０ａは、予備系トランスポンダ部５０ａが波長多重インタフェースに出力する信号上の一部の領域を使って、切替制御のための情報を対向装置の監視制御部７０ｂに送信する。監視制御部７０ｂは、受信した切替制御情報の内容を解析し、切替制御に使用する。切替制御に使用する領域と内容については、ＩＴＵ−Ｔ勧告であるＧ．８７３．１“Optical Transport Network（OTN）: Linear protection”に記載されている、ＯＴＮフレーム中のＯＤＵｋ（Optical channel Data Unit−k）のオーバヘッド領域に、ＡＰＳ（Auto Protection Switch） ｃｈａｎｎｅｌ ｆｏｒｍａｔと同様の形式を用いることができる。これにより、切替制御が容易な構成で実現できる。

つづいて、予備系トランスポンダ部５０ａが待機の状態から、優先度の低い現用系トランスポンダ部２１ａで障害が発生した場合の切替制御について、障害が発生した現用系トランスポンダ部２１ａのインタフェース種別が１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹの場合の動作について説明する。

図３は、切替制御を示すシーケンス図である。（１）最初に、光伝送装置３ａの監視制御部７０ａが、現用系トランスポンダ部２１ａの障害を検出する。例えば、光伝送装置３ｂの現用系トランスポンダ２１ｂが故障し、光信号を出力しなかった場合に、現用系トランスポンダ部２１ａが受信する光信号が途絶えたことを検出した場合である。（２）監視制御部７０ａは、障害を検出すると、切替を要求する内容の切替制御情報を光伝送装置３ｂへ送信する。

（３）光伝送装置３ｂの監視制御部７０ｂが切替制御情報を受信すると、３：１光スイッチ部４０ｂを制御し、外部クライアント装置１ｂからの入力を選択する。これによって、外部クライアント装置１ｂが送信するデータは、現用系トランスポンダ部２１ｂだけでなく、予備系トランスポンダ部５０ｂにより転送され、予備系トランスポンダ部５０ａが受信するようになる。（４）監視制御部７０ｂは、切替制御情報（応答）を、光伝送装置３ａの監視制御部７０ａへ送信する。

（５）監視制御部７０ａは、切替制御情報（応答）を受信すると、１：３光スイッチ部６０ａを制御し、２：１光スイッチ部３１ａを選択する。（６）また、監視制御部７０ａは、２：１光スイッチ部３１ａを制御し、１：３光スイッチ部６０ａを選択する。これによって、外部クライアント装置１ａは、予備系トランスポンダ部５０ａを経由して、外部クライアント装置１ｂからのデータを受信することができる。

（７）次に、監視制御部７０ａは、３：１光スイッチ部４０ａを制御し、外部クライアント装置１ａからの入力を選択する。これによって、外部クライアント装置１ａが送信するデータは、現用系トランスポンダ部２１ａだけでなく、予備系トランスポンダ部５０ａにより転送され、予備系トランスポンダ部５０ｂが受信するようになる。（８）監視制御部７０ａは、切替制御情報（応答）に対する切替制御情報（確認）を、監視制御部７０ｂへ送信する。

（９）切替制御情報（確認）を送信後、監視制御部７０ａは、１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹの速度、形式で信号を送受するように、予備系トランスポンダ部５０ａを制御する。すなわち、予備系トランスポンダ部５０ａのフレーマ回路部５３について、処理する信号の収容モードを１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹに設定する。また、光電変換部５１、５７、ＳｅｒＤｅｓ回路部５２、フレーマ回路部５３、ＰＬＬ部５４、５６、ＷＤＭトランシーバ部５５の動作の速度を、１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹの速度に設定する。また、ＰＬＬ部５６を、波長多重インタフェースから受信する信号からクロック抽出を行う動作（従属）に設定する。

（１０）切替制御情報（確認）を受信後、監視制御部７０ｂは、１：３光スイッチ部６０ｂを制御し、２：１光スイッチ部３１ｂを選択する。（１１）また、監視制御部７０ｂは、２：１光スイッチ部３１ｂを制御し、１：３光スイッチ部６０ｂを選択する。これによって、外部クライアント装置１ｂは、予備系トランスポンダ部５０ｂを経由して、外部クライアント装置１ａからのデータを受信することができる。

（１２）監視制御部７０ｂは、１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹの速度、形式で信号を送受するように、予備系トランスポンダ部５０ｂを制御する。すなわち、予備系トランスポンダ部５０ｂのフレーマ回路部５３について、処理する信号の収容モードを１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹに設定する。また、光電変換部５１、５７、ＳｅｒＤｅｓ回路部５２、フレーマ回路部５３、ＰＬＬ部５４、５６、ＷＤＭトランシーバ部５５の動作の速度を、１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹの速度に設定する。また、ＰＬＬ部５６を、波長多重インタフェースから受信する信号からクロック抽出を行う動作（従属）に設定する。

以上の動作により、現用系トランスポンダ部２１ａで障害を検出した場合、監視制御部７０ａ、７０ｂの制御により、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂが処理する信号の収容モードを変更し、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂを経由する伝送路の切替制御を行う。これにより、光伝送装置３ａ、３ｂは、外部クライアント装置１ａ、１ｂ間の１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹのデータを、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂを介して転送する。

つづいて、現在、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂによって保護されている現用系トランスポンダ部２１ａ、２１ｂよりも優先度の高い現用系トランスポンダ部２２ａまたは２２ｂで障害が発生した場合の切替制御について、現用系トランスポンダ部２２ａのインタフェース種別がＳＴＭ−６４の場合の動作について説明する。

図４は、切替制御を示すシーケンス図である。（２１）最初に、光伝送装置３ａの監視制御部７０ａが、現用系トランスポンダ部２２ａの障害を検出する。監視制御部７０ａは、内部のメモリを参照し、障害を検出した現用系トランスポンダ部２２ａの優先度を確認する。現用系トランスポンダ部２２ａの優先度が、現在保護対象としている現用系トランスポンダ部２１ａの優先度より低いか、あるいは等しい場合は以降の処理を実施しない。現用系トランスポンダ部２２ａの優先度が現用系トランスポンダ部２１ａの優先度よりも高い場合に、以下の制御を実施する。

（２２）監視制御部７０ａは、２：１光スイッチ部３１ａを制御し、現用系トランスポンダ部２１ａを選択する。これにより、外部クライアント装置１ｂが送信したデータは、現用系トランスポンダ部２１ｂ、２１ａを介して外部クライアント装置１ａに転送される。（２３）また、監視制御部７０ａは、切替を要求する内容の切替制御情報を送信する。

（２４）光伝送装置３ｂの監視制御部７０ｂが切替制御情報を受信すると、２：１光スイッチ部３１ｂを制御し、現用系トランスポンダ部２１ｂを選択する。（２５）次に、監視制御部７０ｂは、３：１光スイッチ部４０ｂを制御し、外部クライアント装置２ｂからの入力を選択する。これによって、外部クライアント装置２ｂが送信するデータは、現用系トランスポンダ部２２ｂだけでなく、予備系トランスポンダ部５０ｂにより転送され、予備系トランスポンダ部５０ａが受信するようになる。（２６）監視制御部７０ｂは、切替制御情報（応答）を、光伝送装置３ａの監視制御部７０ａへ送信する。

（２７）監視制御部７０ａは、切替制御情報（応答）を受信すると、１：３光スイッチ部６０ａを制御し、２：１光スイッチ部３２ａを選択する。（２８）また、監視制御部７０ａは、２：１光スイッチ部３２ａを制御し、１：３光スイッチ部６０ａを選択する。これによって、外部クライアント装置２ａは、予備系トランスポンダ部５０ａを経由して、外部クライアント装置２ｂからのデータを受信することができる。

（２９）次に、監視制御部７０ａは、３：１光スイッチ部４０ａを制御し、外部クライアント装置２ａからの入力を選択する。これによって、外部クライアント装置２ａが送信するデータは、現用系トランスポンダ部２２ａだけでなく、予備系トランスポンダ部５０ａにより転送され、予備系トランスポンダ部５０ｂが受信するようになる。（３０）監視制御部７０ａは、切替制御情報（応答）に対する切替制御情報（確認）を、監視制御部７０ｂへ送信する。

（３１）切替制御情報（確認）を送信後、監視制御部７０ａは、ＳＴＭ−６４の速度、形式で信号を送受するように、予備系トランスポンダ部５０ａを制御する。すなわち、予備系トランスポンダ部５０ａのフレーマ回路部５３について、処理する信号の収容モードをＳＴＭ−６４に設定する。また、光電変換部５１、５７、ＳｅｒＤｅｓ回路部５２、フレーマ回路部５３、ＰＬＬ部５４、５６、ＷＤＭトランシーバ部５５の動作の速度を、ＳＴＭ−６４の速度に設定する。また、ＰＬＬ部５６を、波長多重インタフェースから受信する信号からクロック抽出を行う動作（従属）に設定する。

（３２）切替制御情報（確認）を受信後、監視制御部７０ｂは、１：３光スイッチ部６０ｂを制御し、２：１光スイッチ部３２ｂを選択する。（３３）また、監視制御部７０ｂは、２：１光スイッチ部３２ｂを制御し、１：３光スイッチ部６０ｂを選択する。これによって、外部クライアント装置２ｂは、予備系トランスポンダ部５０ｂを経由して、外部クライアント装置２ａからのデータを受信することができる。

（３４）監視制御部７０ｂは、ＳＴＭ−６４の速度、形式で信号を送受するように、予備系トランスポンダ部５０ｂを制御する。すなわち、予備系トランスポンダ部５０ｂのフレーマ回路部５３について、処理する信号の収容モードをＳＴＭ−６４に設定する。また、光電変換部５１、５７、ＳｅｒＤｅｓ回路部５２、フレーマ回路部５３、ＰＬＬ部５４、５６、ＷＤＭトランシーバ部５５の動作の速度を、ＳＴＭ−６４の速度に設定する。また、ＰＬＬ部５６を、波長多重インタフェースから受信する信号からクロック抽出を行う動作（従属）に設定する。

以上の動作により、現用系トランスポンダ部２２ａで障害を検出した場合、監視制御部７０ａ、７０ｂの制御により、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂが処理する信号の収容モードを変更し、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂの保護対象を変更する。これにより、光伝送装置３ａ、３ｂは、外部クライアント装置２ａ、２ｂ間のＳＴＭ−６４のデータを、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂを介して転送することで、優先度の高い信号を優先的に保護することができる。なお、光伝送装置３ａ、３ｂは、外部クライアント装置１ａ、１ｂ間の１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹのデータを、現用系トランスポンダ部２１ａ、２１ｂを介して転送する。

つづいて、現用系トランスポンダ部２２ａが障害になったことによる前述の切替動作中に、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂ間の通信が途絶えた場合の動作について説明する。

図４のシーケンス図（２７）〜（２９）の処理中に、予備系トランスポンダ部５０ａから予備系トランスポンダ部５０ｂ方向の光信号が途絶えてしまった場合について考える。例えば、光伝送装置３ａ、３ｂ間の光ファイバが切断され、または光増幅器が故障した場合に、現用系トランスポンダ部２１ａ、２２ａ間だけでなく、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂ間についても通信が途絶える。

このとき、障害発生および障害検出のタイミングのずれによって、予備系トランスポンダ部５０ａのインタフェース種別は現用系トランスポンダ部２２ａと同じ種別であるＳＴＭ−６４となり、予備系トランスポンダ部５０ｂのインタフェース種別は現用系トランスポンダ部２１ｂと同じ１０ＧｂＥ ＬＡＮ−ＰＨＹのままとなる場合が発生する可能性がある。予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂ間のインタフェース種別が異なるため、その後、光ファイバの切断や光増幅器の故障が復旧し、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂ間の光信号の送受が可能となった後も、データの取り出しが正しくできずに、監視制御部７０ａ、７０ｂ間の切替制御情報の送受が出来ない。

そのため、監視制御部７０ａ、７０ｂは、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂの障害を検出すると、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂのインタフェース種別を、予め定めた種別に変更する。例えば、ＳＴＭ−６４を予め定めた種別とする。

図４のシーケンス図（２７）〜（２９）の処理中に、予備系トランスポンダ部５０ａから５０ｂ方向の光信号が途絶えると、監視制御部７０ａ、７０ｂは、互いの種別が異なるために、ぞれぞれ、信号の受信が正常に行われない結果となり、クロックの抽出が不可となり、受信データのエラーを検出し、障害を検出する。この時、監視制御部７０ａ、７０ｂは、予備系トランスポンダ部５０ａ、５０ｂのインタフェース種別を予め定めたＳＴＭ−６４に変更する。

この結果、監視制御部７０ａ、７０ｂ間の通信が再び可能となり、以後、前述のとおりに、現用系トランスポンダ部の障害検出の有無に従って、人手を介することなく、切替の動作を継続することが可能となる。また、予め定めるインタフェース種別は、高優先の現用系トランスポンダ部のインタフェース種別と同じ種別としておき、予備系トランスポンダ部待機の状態では、この種別に変更しておくことも可能である。この場合、高優先の現用系トランスポンダ部の故障発生時、図３のシーケンス図で示す（９）、（１２）に示したインタフェース種別の変更が不要となり、より高速な切替が可能となる。

以上説明したように、本実施の形態では、監視制御部が、各現用系トランスポンダ部のインタフェース種別を管理し、保護する現用系トランスポンダ部に応じて、予備系トランスポンダ部のインタフェース種別を変更する切替制御を行うこととした。これにより、異なるインタフェース種別を扱う場合においても、装置の構成が複雑にならず、安価な設備コストで冗長切り替え機能を提供することができる。

なお、本実施の形態では、２：１光スイッチ部を用いて現用系トランスポンダ部または予備系トランスポンダ部のいずれかの出力の選択を行っているが、これに限定するものではない。例えば、２：１光スイッチ部の代わりに、光カプラ部を用いて、２：１光スイッチ部の選択を変更する代わりに、現用系トランスポンダ部または予備系トランスポンダ部のいずれか一方の光出力をシャットダウン（停止）させることでも実現できる。

また、ＰＬＬ部５６のクロックの動作を自走、従属で切り替える動作としているが、これに限定するものではない。例えば、ＰＬＬ部５４のクロックの動作を切り替えることでも実現できる。

また、予備系トランスポンダ部から外部クライアント装置側に出力した信号をループバックせず、自己監視をしない構成とすることも可能である。この場合、光スイッチ部として使用するＮ＋Ｍ：Ｍ光スイッチ部、Ｍ：Ｎ＋Ｍ光スイッチ部を、それぞれ、Ｎ：Ｍ光スイッチ部、Ｍ：Ｎ光スイッチ部とすることが可能である。

以上のように、本発明にかかる光伝送装置は、光信号の通信に有用であり、特に、トランスポンダの冗長機能を備える場合に適している。

１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ 外部クライアント装置
３ａ、３ｂ 光伝送装置
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ 光カプラ部
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ 現用系トランスポンダ部
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ ２：１光スイッチ部
４０ａ、４０ｂ ３：１光スイッチ部（Ｎ＋Ｍ：Ｍ光スイッチ部）
５０ａ、５０ｂ 予備系トランスポンダ部
５１ 光電変換部
５２ ＳｅｒＤｅｓ回路部
５３ フレーマ回路部
５４ ＰＬＬ部
５５ ＷＤＭトランシーバ部
５６ ＰＬＬ部
５７ 光電変換部
６０ａ、６０ｂ １：３光スイッチ部（Ｍ：Ｎ＋Ｍ光スイッチ部）
７０ａ、７０ｂ 監視制御部

Claims (8)

1. 外部装置とともに光伝送システムを構成し、当該外部装置からの光信号を中継する光伝送装置であって、
   Ｎ個（Ｎは整数）の外部装置との間の各現用伝送路におけるそれぞれの光信号を中継するＮ個の現用系光送受信手段と、
   異なるインタフェース種別の光信号を中継可能なＭ個（ＭはＮより小さい整数）の予備系光送受信手段と、
   Ｎ個の外部装置に対してそれぞれ１つの現用系光送受信手段を接続し、さらに、最大Ｍ個の外部装置に対してそれぞれ１つの予備系光送受信手段を接続可能な切替手段と、
   前記現用系光送受信手段ごとに規定された優先度を記憶する記憶手段を備え、前記現用系光送受信手段および前記予備系光送受信手段の障害の発生を監視し、障害検出時に伝送路を切り替えるための制御を行う監視制御手段と、
   を備え、
   前記監視制御手段は、前記現用系光送受信手段の障害を検出した場合に、代わりに中継する予備系光送受信手段を指定し、前記切替手段および当該予備系光送受信手段に対して、障害を検出した現用系光送受信手段に代わって当該予備系光送受信手段が光信号を中継するように、伝送路の切り替え制御を行い、
   前記予備系光送受信手段は、前記監視制御手段の制御に基づいて、中継する光信号のインタフェース種別を、障害が検出された現用系光送受信手段と同一の種別に設定し、その後、光信号の中継を開始し、
   前記監視制御手段は、全ての予備系光送受信手段が光信号の中継を行い、さらに現用系光送受信手段の障害を検出した場合に、前記記憶手段を用いて、光信号の中継をしていない現用系光送受信装置の中に当該障害を検出した現用系光送受信手段の優先度よりも低い優先度の現用系光送受信手段があるかどうかを判断し、
   優先度の低い現用系光送受信手段がある場合に、当該優先度の低い現用系光送受信手段の代わりに光信号の中継をしている予備系光送受信手段の中継を停止させ、当該予備系光送受信手段が当該障害を検出した現用系光送受信装置に代わって光信号の中継を開始するように、伝送路の切り替え制御を行い、
   さらに予備系光送受信手段の障害を検出した場合に、当該予備系光送受信手段のインタフェース種別を、所定のインタフェース種別に変更する制御を行う、
   ことを特徴とする光伝送装置。
2. 外部装置とともに光伝送システムを構成し、当該外部装置からの光信号を中継する光伝送装置であって、
   Ｎ個（Ｎは整数）の外部装置との間の各現用伝送路におけるそれぞれの光信号を中継するＮ個の現用系光送受信手段と、
   異なるインタフェース種別の光信号を中継可能なＭ個（ＭはＮより小さい整数）の予備系光送受信手段と、
   Ｎ個の外部装置に対してそれぞれ１つの現用系光送受信手段を接続し、さらに、最大Ｍ個の外部装置に対してそれぞれ１つの予備系光送受信手段を接続可能な切替手段と、
   前記現用系光送受信手段ごとに規定された優先度を記憶する記憶手段を備え、前記現用系光送受信手段および前記予備系光送受信手段の障害の発生を監視し、障害検出時に伝送路を切り替えるための制御を行う監視制御手段と、
   を備え、
   前記監視制御手段は、前記現用系光送受信手段の障害を検出した場合に、代わりに中継する予備系光送受信手段を指定し、前記切替手段および当該予備系光送受信手段に対して、障害を検出した現用系光送受信手段に代わって当該予備系光送受信手段が光信号を中継するように、伝送路の切り替え制御を行い、
   前記予備系光送受信手段は、前記監視制御手段の制御に基づいて、中継する光信号のインタフェース種別を、障害が検出された現用系光送受信手段と同一の種別に設定し、その後、光信号の中継を開始し、
   前記監視制御手段は、全ての予備系光送受信手段が光信号の中継を行い、さらに現用系光送受信手段の障害を検出した場合に、前記記憶手段を用いて、光信号の中継をしていない現用系光送受信装置の中に当該障害を検出した現用系光送受信手段の優先度よりも低い優先度の現用系光送受信手段があるかどうかを判断し、
   優先度の低い現用系光送受信手段がある場合に、当該優先度の低い現用系光送受信手段の代わりに光信号の中継をしている予備系光送受信手段の中継を停止させ、当該予備系光送受信手段が当該障害を検出した現用系光送受信装置に代わって光信号の中継を開始するように、伝送路の切り替え制御を行い、
   光信号の中継をしていない予備系光送受信手段がある場合に、当該予備系光送受信手段のインタフェース種別を、優先度の高い現用系光送受信手段のインタフェース種別に設定する制御を行い、
   さらに予備系光送受信手段の障害を検出した場合に、当該予備系光送受信手段のインタフェース種別を、所定のインタフェース種別に変更する制御を行う、
   ことを特徴とする光伝送装置。
3. 前記監視制御手段は、切り替え制御を行うときの制御情報を、予備系光送受信手段の回線を使用して他の光伝送装置と交換する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
4. 前記監視制御手段は、切り替え制御を行うときの制御情報を、予備系光送受信手段の回線を使用して他の光伝送装置と交換する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光伝送装置。
5. 外部装置とともに光伝送システムを構成し、当該外部装置からの光信号を中継する光伝送装置であって、
   Ｎ個（Ｎは整数）の外部装置との間の各現用伝送路におけるそれぞれの光信号を中継するＮ個の現用系光送受信手段と、
   異なるインタフェース種別の光信号を中継可能なＭ個（ＭはＮより小さい整数）の予備系光送受信手段と、
   Ｎ個の外部装置に対してそれぞれ１つの現用系光送受信手段を接続し、さらに、最大Ｍ個の外部装置に対してそれぞれ１つの予備系光送受信手段を接続可能な切替手段と、
   前記現用系光送受信手段および前記予備系光送受信手段の障害の発生を監視し、障害検出時に伝送路を切り替えるための制御を行う監視制御手段と、
   を備え、
   前記監視制御手段は、前記現用系光送受信手段の障害を検出した場合に、代わりに中継する予備系光送受信手段を指定し、前記切替手段および当該予備系光送受信手段に対して、障害を検出した現用系光送受信手段に代わって当該予備系光送受信手段が光信号を中継するように、伝送路の切り替え制御を行い、
   前記予備系光送受信手段は、前記監視制御手段の制御に基づいて、中継する光信号のインタフェース種別を、障害が検出された現用系光送受信手段と同一の種別に設定し、その後、光信号の中継を開始し、
   前記監視制御手段は、予備系光送受信手段の障害を検出した場合に、当該予備系光送受信手段のインタフェース種別を、所定のインタフェース種別に変更する制御を行う、
   ことを特徴とする光伝送装置。
6. 前記切替手段は、
   予備系光送受信手段からの信号を受信した場合に、受信した信号を当該予備系光送受信装置へ戻すことが可能なループバック手段、
   を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光伝送装置。
7. 前記監視制御手段は、光信号の中継をしていない予備系光送受信手段がある場合に、当該予備系光送受信手段が前記切替手段へ送信した信号を前記ループバック手段が当該予備系光送受信手段へ戻すように、伝送路の切り替え制御を行い、さらに、当該予備系光送受信手段に対して自身が送信した信号を自己監視するように制御を行う、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光伝送装置。
8. 前記予備系光送受信手段は、
   前記切替手段へ送信する信号を生成するためのクロックを生成するクロック生成手段、
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の光伝送装置。

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