JP6120957B2 - 光伝送システム - Google Patents

Description

この発明は、保守切り替えプロトコルを光伝送ユニット（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｕｎｉｔ：ＯＴＵ）フレームのＯＴＵオーバーヘッドに組み込むことにより、二種類の保守切り替えプロトコルを使用する保守装置を共存させる光伝送システムに関するものである。

光海底ケーブルの伝送システムでは、海底ケーブルの障害に備えて光伝送装置の保守機能として、冗長系光伝送システムを用いるという要求がある。図１０に冗長系光伝送システムの概要図を示す。

図１０に示すように、第１の陸上区間に設置されたネットワークプロテクション装置（ＮＰＥ）である顧客伝送装置１０１の出力ポートは、光カップラ１０２と接続されている。そして、光カップラ１０２の出力ポートは、一方がトランスポンダ１０３に接続され、もう一方が光スイッチ１０６に接続されている。また、光スイッチ１０６は、入力ポートが光カップラ１０２及び光スイッチ２０８に接続されており、監視制御部（不図示）からの制御信号に従い、一方を入力元として選択することができる。また、光スイッチ１０６の出力ポートは、冗長用トランスポンダ１０７に接続されている。上記光カップラ１０２、トランスポンダ１０３、光スイッチ１０６、光スイッチ２０８、冗長用トランスポンダ１０７、監視制御部、及び説明を省略するトランスポンダ２０４、並びに光カップラ２０５は、海底区間における第１の陸上区間側の陸上端局に備えられる。

そして、通常運用状態の場合には、顧客伝送装置１０１から送出されたクライアント信号は、光カップラ１０２を経て、トランスポンダ１０３に入力される。そして、トランスポンダ１０３からの出力光は、光海底ケーブルを経て、対向するトランスポンダ１０４に入力される。その後、トランスポンダ１０４からの出力光は、光カップラ１０５を経て、第２の陸上区間に設置された顧客伝送装置２０１に入力される。上記トランスポンダ１０４、光カップラ１０５、後述する冗長用トランスポンダ２０７、光スイッチ２０６、及び説明を省略する光カップラ２０２、並びに監視制御部（不図示）は、海底区間における第２の陸上区間側の陸上端局に備えられる。

また、光スイッチ１０６は入力元として光スイッチ２０８を選択し、光スイッチ２０８は出力先として光スイッチ１０６を選択する。光スイッチ２０６は入力元として光スイッチ１０８を選択し、光スイッチ１０８は出力先として光スイッチ２０６を選択する。これにより、４つの光スイッチ１０６，１０８，２０６，２０８及び２つの冗長用トランスポンダ１０７，２０７を信号（ＯＴＵフレーム）がループする形になる。

なお、顧客伝送装置２０１から顧客伝送装置１０１への経路も同様であり、その説明を省略する。

一方、光海底ケーブルに障害が発生すると、監視制御部がこれを検知し、光スイッチ１０６を制御して光カップラ１０２を入力元に選択させる。また、光スイッチ１０８の出力先を光カップラ１０５に変更させる。これにより、光カップラ１０２からの出力光（クライアント信号）は、光スイッチ１０６を経由して、冗長用トランスポンダ１０７に出力される。そして、冗長用トランスポンダ１０７からの出力光は、光海底ケーブルを経て、対向する冗長用トランスポンダ２０７に入力される。そして、冗長用トランスポンダ２０７からの出力光は、光スイッチ１０８及び光カップラ１０５を経由して、顧客伝送装置２０１に入力される。

なお、障害発生時の顧客伝送装置２０１から顧客伝送装置１０１への経路も同様であり、その説明を省略する。

ここで、障害発生時の光スイッチの切り替え制御に関わる保守切り替えプロトコルとしてＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準“Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＯＴＮ）”が規格化されており、光伝送システムにおいて用いられる（例えば非特許文献１参照）。

図１１に、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準のＯＴＵオーバーヘッドマッピングを示す。図１１に示すＯＴＵオーバーヘッドマッピングおいて、ＯＰＵｋペイロードとは送信情報を格納する場所であり、オーバーヘッドとはペイロードの先頭部分に取り付け、伝送情報や伝送路警報を格納する場所である。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準では、切り替えオーバーヘッド領域であるＡＰＳ／ＰＣＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ／Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）バイトが監視制御に用いられている。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９"Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＯＴＮ）"

ここで、従来のＡＰＳ／ＰＣＣバイトを用いた保守切り替え（光スイッチの切り替え）を直列に接続された伝送経路上の複数の保守装置、すなわち陸上区間の保守装置と海底区間の保守装置が実施する場合、各装置が各区間の保守切り替え内容に合わせてオーバーヘッド領域を個別に利用できなければならない。しかしながら、ＡＰＳ／ＰＣＣバイトは、陸上区間で使用するＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）領域（ＯＤＵオーバーヘッド）にマッピングされている。よって、海底区間においてＡＰＳ／ＰＣＣバイトを使用すると、陸上区間において海底区間を介したＡＰＳ／ＰＣＣバイトを用いた保守切り替えを実行することができず、陸上光伝送システムと海底光伝送システムで、保守装置が共存できなくなるという課題がある。

また、そもそもクライアントインターフェースにＯＴＵを使用する場合には、回線のエンドツーエンドで生成並びに終端されるＯＴＵフレームのＯＤＵ領域は、顧客伝送装置のためにトランスペアレント通信（ＯＤＵ領域の内容を変更しない通信）を実現する必要があり、海底区間においてＡＰＳ／ＰＣＣバイトを変更することができない。従って、ＯＴＵインターフェースを使用する場合は、海底区間での保守切り替えに、従来のＡＰＳ／ＰＣＣバイトを用いた保守切り替え方式を適用することができないという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができる光伝送システムを提供することを目的としている。

この発明に係る光伝送システムは、クライアント信号を送信する顧客伝送装置と接続され、クライアント信号をＯＴＵフレームに収容して伝送する光伝送システムにおいて、対向して上り伝送経路を構成しＯＴＵフレームを伝送する上りトランスポンダ、対向して冗長系上り伝送経路を構成しＯＴＵフレームを伝送する冗長用上りトランスポンダ、対向して冗長系下り伝送経路を構成しＯＴＵフレームを伝送する冗長用下りトランスポンダ、及び、クライアント信号を選択可能に入力する光スイッチを備え、冗長用下りトランスポンダは、上り伝送経路に障害が発生した際に、ＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納して伝送し、光スイッチは、保守情報に基づきクライアント信号を入力可能とし、当該クライアント信号を冗長用上りトランスポンダに出力するものである。

この発明によれば、光伝送システム（海底区間）を上記のように構成したので、顧客伝送装置（陸上区間）の保守情報の格納に利用しないＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納することにより、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができる。

本発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す概要図である。 本発明の実施の形態１におけるＯＴＵフレームのオーバーヘッドマッピングの概要図である。 本発明の実施の形態１におけるＯＴＵフレームのＧＣＣ０領域のマッピング図である。 本発明の実施の形態１に係る光伝送システムにおける海底区間の保守切り替えを示す概要図である。 本発明の実施の形態１に係る光伝送システムにおける陸上区間の保守切り替えを示す概要図である。 本発明の実施の形態２におけるＯＴＵフレームのＧＣＣ０領域のマッピング図である。 本発明の実施の形態２におけるＯＴＵフレームのＧＣＣ０領域の別の例を示すマッピング図である。 本発明の実施の形態２におけるＯＴＵフレームのＧＣＣ０領域の別の例を示すマッピング図である。 本発明の実施の形態３におけるＯＴＵフレームのＲＥＳ領域のマッピング図である。 従来の冗長系光伝送システムの構成を示す概要図である。 ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準のＯＴＵオーバーヘッドマッピングの概要図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る光伝送システムの構成を示す概要図である。

本光伝送システムでは、図１に示すように、ネットワークプロテクション装置（ＮＰＥ）である顧客伝送装置１１及び顧客伝送装置２１が、それぞれ第１の陸上区間、第２の陸上区間に設置され、海底区間に設置される陸上端局を介して光伝送通信を行う。

第１の陸上区間側の陸上端局には、光カップラ１２、上りトランスポンダ１３、光スイッチ１６、冗長用トランスポンダ１７、下りトランスポンダ２４、光カップラ２５、光スイッチ２８、及び監視制御部（不図示）が備えられる。第２の陸上区間側の陸上端局には、上りトランスポンダ１４、光カップラ１５、光スイッチ１８、光カップラ２２、下りトランスポンダ２３、光スイッチ２６、冗長用トランスポンダ２７、及び監視制御部（不図示）が備えられる。

上りトランスポンダ１３と上りトランスポンダ１４は、対向して上り伝送経路を構成し、下りトランスポンダ２３と下りトランスポンダ２４は、対向して下り伝送経路を構成する。冗長用トランスポンダ１７と冗長用トランスポンダ２７は、対向して冗長系上り伝送経路、および冗長系下り伝送経路を構成する。

顧客伝送装置１１の出力ポートは、光カップラ１２と接続される。そして、光カップラ１２の出力ポートは、一方が上りトランスポンダ１３に接続され、他方が光スイッチ１６に接続される。光スイッチ１６は、入力ポートが光カップラ１２及び光スイッチ２８に接続されており、監視制御部からの制御信号に従い、一方を入力元として選択する。また、光スイッチ１６の出力ポートは、冗長用トランスポンダ１７に接続される。

上りトランスポンダ１３の出力ポートは、光海底ケーブルを経て、対向する上りトランスポンダ１４に接続され、上りトランスポンダ１４の出力ポートは、光カップラ１５に接続される。光カップラ１５は、その入力ポートが上りトランスポンダ１４及び光スイッチ１８に接続され、出力ポートが顧客伝送装置２１に接続される。

一方、顧客伝送装置２１の出力ポートは、光カップラ２２と接続され、光カップラ２２の出力ポートは、一方が下りトランスポンダ２３に接続され、他方が光スイッチ２６に接続される。光スイッチ２６は、入力ポートが光カップラ２２及び光スイッチ１８に接続されており、監視制御部からの制御信号に従い、一方を入力元として選択する。また、光スイッチ２６の出力ポートは、冗長用トランスポンダ２７に接続される。

下りトランスポンダ２３の出力ポートは、光海底ケーブルを経て、対向する下りトランスポンダ２４に接続され、下りトランスポンダ２４の出力ポートは、光カップラ２５に接続される。光カップラ２５は、その入力ポートが下りトランスポンダ２４及び光スイッチ２８に接続され、出力ポートが顧客伝送装置１１に接続される。

また、トランスポンダ１９、トランスポンダ２９は、上記上りトランスポンダ１３，２４、及び上りトランスポンダ１４，２３と同様に、顧客伝送装置１１、顧客伝送装置２１にそれぞれ接続され、顧客伝送装置１１、顧客伝送装置２１間の海底区間における他の伝送経路を形成する。

尚、冗長用トランスポンダ１７，２７、及び他の伝送経路を形成するトランスポンダ１９，２９は、いずれも上りトランスポンダ１３と下りトランスポンダ２４、又は上りトランスポンダ１４と下りトランスポンダ２３に相当する上り／下りに対応するトランスポンダを含むが、省略して図示する。

顧客伝送装置１１は、クライアント信号を光カップラ１２に出力し、また、光カップラ２５からの出力光（クライアント信号）を入力するものである。また、顧客伝送装置１１は、陸上区間、例えば光カップラ２５、顧客伝送装置１１間において障害（回線障害）が発生した場合に、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９準拠のＯＤＵ領域のＡＰＳ／ＰＣＣバイトを変更したクライアント信号を上りトランスポンダ１３，１４（または、トランスポンダ１９，２９）を介する伝送経路で送信し、顧客伝送装置２１の出力切り替え制御（保守切り替え）を行う。これにより、顧客伝送装置２１からのクライアント信号の伝送経路を、下りトランスポンダ２３，２４からトランスポンダ２９，１９による他の伝送経路へ切り替える。

同様に、顧客伝送装置２１は、クライアント信号を光カップラ２２に出力し、また、光カップラ１５からの出力光を入力するものである。また、顧客伝送装置２１は、陸上区間、例えば光カップラ１５、顧客伝送装置２１間において障害（回線障害）が発生した場合に、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９準拠のＯＤＵ領域のＡＰＳ／ＰＣＣバイトを変更したクライアント信号を下りトランスポンダ２３，２４（または、トランスポンダ２９，１９）を介する伝送経路で送信し、顧客伝送装置１１の出力切り替え制御（保守切り替え）を行う。これにより、顧客伝送装置１１からのクライアント信号の伝送経路を上りトランスポンダ１３，１４からトランスポンダ１９，２９による他の伝送経路に切り替える。

光カップラ１２は、顧客伝送装置１１からのクライアント信号である出力光を２分岐して、上りトランスポンダ１３及び光スイッチ１６に出力するものである。

同様に、光カップラ２２は、顧客伝送装置２１からのクライアント信号である出力光を２分岐して、下りトランスポンダ２３及び光スイッチ２６に出力するものである。

上りトランスポンダ１３は、光カップラ１２からのクライアント信号を収容したＯＴＵフレームを生成し、光海底ケーブルを介して上りトランスポンダ１４に送信するものである。このとき、監視制御部からの制御信号に基づき、生成するＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納する。また、上りトランスポンダ１３は、海底区間において障害が発生した場合に、その旨を示す障害通知警報を監視制御部に通知する。また、同様に、下りトランスポンダ２３は、光カップラ２２からのクライアント信号を収容したＯＴＵフレームを生成し、光海底ケーブルを介して下りトランスポンダ２４に送信するものである。このとき、監視制御部からの制御信号に基づき、生成するＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納する。また、下りトランスポンダ２３は、海底区間において障害が発生した場合に、その旨を示す障害通知警報を監視制御部に通知する。

上りトランスポンダ１４は、上りトランスポンダ１３から受信したＯＴＵフレームを終端し、クライアント信号を光カップラ１５に出力するものである。このとき、ＯＴＵオーバーヘッドの内容は、監視制御部に通知される。また、上りトランスポンダ１４は、海底区間において障害が発生した場合に、その旨を示す障害通知警報を監視制御部に通知する。

同様に、下りトランスポンダ２４は、下りトランスポンダ２３から受信したＯＴＵフレームを終端し、クライアント信号を光カップラ２５に出力するものである。このとき、ＯＴＵオーバーヘッドの内容は、監視制御部に通知される。また、下りトランスポンダ２４は、海底区間において障害が発生した場合に、その旨を示す障害通知警報を監視制御部に通知する。

光カップラ１５は、上りトランスポンダ１４又は光スイッチ１８からの出力光（クライアント信号）を顧客伝送装置２１に出力するものである。

同様に、光カップラ２５は、下りトランスポンダ２４又は光スイッチ２８からの出力光（クライアント信号）を顧客伝送装置１１に出力するものである。

光スイッチ１６は、光カップラ１２又は光スイッチ２８からの出力光を冗長用トランスポンダ１７に出力するものである。監視制御部からの制御信号に従い、入力元として光カップラ１２又は光スイッチ２８を選択する。

同様に、光スイッチ２６は、光カップラ２２又は光スイッチ１８からの出力光を冗長用トランスポンダ２７に出力するものである。監視制御部からの制御信号に従い、入力元として光カップラ２２又は光スイッチ１８を選択する。

冗長用トランスポンダ１７は、光スイッチ１６からのクライアント信号を収容したＯＴＵフレーム、又はクライアント信号を収容しないＯＴＵフレームを生成し、光海底ケーブルを介して冗長用トランスポンダ２７に送信するものである。このとき、監視制御部からの制御信号に基づき、生成するＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納する。また、冗長用トランスポンダ２７から受信したＯＴＵフレームを終端し、クライアント信号を光スイッチ２８に出力するものである。このとき、ＯＴＵオーバーヘッドの内容は、監視制御部に通知される。

同様に、冗長用トランスポンダ２７は、光スイッチ２６からのクライアント信号を収容したＯＴＵフレーム、又はクライアント信号を収容しないＯＴＵフレームを生成し、光海底ケーブルを介して冗長用トランスポンダ１７に送信するものである。このとき、監視制御部からの制御信号に基づき、生成するＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納する。また、冗長用トランスポンダ１７から受信したＯＴＵフレームを終端し、クライアント信号を光スイッチ１８に出力するものである。このとき、ＯＴＵオーバーヘッドの内容は、監視制御部に通知される。

光スイッチ１８は、冗長用トランスポンダ２７からの出力光を、光カップラ１５又は光スイッチ２６に出力するものである。監視制御部からの制御信号に従い、出力先として光カップラ１５又は光スイッチ２６を選択する。

同様に、光スイッチ２８は、冗長用トランスポンダ１７からの出力光を、光カップラ２５又は光スイッチ１６に出力するものである。監視制御部からの制御信号に従い、出力先として光カップラ２５又は光スイッチ１６を選択する。

トランスポンダ１９は、上記上りトランスポンダ１３及び下りトランスポンダ２４、トランスポンダ２９は、上記上りトランスポンダ１４及び下りトランスポンダ２３と同様の機能を有する。

次に、上記のように構成された光伝送システムで用いられるＯＴＵフレームのオーバーヘッドマッピングについて、図２に示す。

実施の形態１に係る光伝送システムでは、図２に示すように、海底区間の保守情報（切り替え情報）を、ＯＴＵオーバーヘッド（ＯＴＵ領域）５０のＲｏｗ♯１，Ｃｌｏｕｍｎ♯１１，１２にマッピングされるＧｅｎｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ ０（ＧＣＣ０）領域に格納する。また、陸上区間の保守情報（切り替え情報）は、従来通り、ＯＤＵオーバーヘッド（ＯＤＵ領域）４０のＲｏｗ♯４，Ｃｌｏｕｍｎ♯５〜８にマッピングされるＡＰＳ／ＰＣＣバイトに格納する。

なお、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準では、ＧＣＣ０領域は任意のデータ通信用の帯域として用いられる。このＧＣＣ０領域は、隣接する光伝送装置（トランスポンダ）間で生成並びに終端するＯＴＵ領域にあるため、海底区間内で閉じて使用され、海底区間から陸上区間伝送する際にはＯＴＵ領域は再度付け替えを行う。よって、ＧＣＣ０領域に保守情報を格納しても、陸上区間にある顧客伝送装置に影響を与えることはない。

実施の形態１に係る光伝送システムでは、海底区間の保守情報を、複数フレームの識別を行うマルチフレーム識別子５１と、マルチフレーム識別子５１に応じたＡＰＳ／ＰＣＣ値の４バイトを格納するＡＰＳ／ＰＣＣデータ領域５２とから構成する。

ここで、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準では、ＯＤＵ領域にＡＰＳ／ＰＣＣバイトが４バイト（Ｒｏｗ＃４，Ｃｌｏｕｍｎ＃５〜８）と規定されているが、ＧＣＣ０領域は全体で２バイト（Ｒｏｗ♯１，Ｃｌｏｕｍｎ♯１１，１２）しか規定されておらず、このままでは全て（４バイト分）の保守情報を格納できない。そこで、ＧＣＣ０領域をマルチフレーム化し、３つの連続するＯＴＵフレームで４バイトの保守情報を送信させることにより、全ての保守情報の格納と通信を実現させる。

図３に、実施の形態１におけるＣｌｏｕｍｎ＃１１にマルチフレーム識別子５１を挿入し、ＧＣＣ０領域をマルチフレーム化したオーバーヘッドマッピングを示す。Ｃｌｏｕｍｎ♯１１のビット列の先頭に２ビットのマルチフレーム識別子５１の領域を確保し、マルチフレーム化した３つのＧＣＣ０領域に対し、“１０”，”０１”，“００”を順番に挿入する。そして、マルチフレーム化した３つのＧＣＣ０領域それぞれの下位の１４ビット（Ｃｌｏｕｍｎ＃１１の残りの６ビットとＣｌｏｕｍｎ＃１２の８ビット）であるＡＰＳ／ＰＣＣデータ領域５２に、ＡＰＳ／ＰＣＣ値（ＡＰＳ／ＰＣＣバイトのＣ５［７：０］，Ｃ６［７：０］，Ｃ７［７：０］，Ｃ８［７：０］に相当する３２ビット）を順に挿入する。

以上により、ＡＰＳ／ＰＣＣ値の４バイトをマルチフレーム化したＧＣＣ０領域に格納できる。なお、図３は一例であり、マルチフレーム識別子５１の値は任意である。

次に、上記のように構成された光伝送システムの動作について説明する。
まず、通常運用状態の場合での動作について、図１を参照しながら説明する。なお以下では、顧客伝送装置１１から顧客伝送装置２１にクライアント信号を伝送する場合について示す。

通常運用状態の場合には、まず、顧客伝送装置１１から出力されたクライアント信号は、海底区間の光カップラ１２に入力される。次いで、光カップラ１２からの出力光（クライアント信号）は、上りトランスポンダ１３及び光スイッチ１６に入力される。

次いで、上りトランスポンダ１３は、光カップラ１２からのクライアント信号を収容したＯＴＵフレームを作成し、光海底ケーブルを介して、対向する上りトランスポンダ１４へ送信する。その後、上りトランスポンダ１４は、上りトランスポンダ１３から受信したＯＴＵフレームを終端し、クライアント信号を、光カップラ１５を経て、顧客伝送装置２１へ入力する。

一方、海底区間の冗長系（光スイッチ１６，１８，２６，２８及びトランスポンダ１７，２７）においては、監視制御部からの制御信号に従い、光スイッチ１６は入力元として光スイッチ２８を選択し、光スイッチ２８は出力先として光スイッチ１６を選択する。また、光スイッチ２６は入力元として光スイッチ１８を選択し、光スイッチ１８は出力先として光スイッチ２６を選択する。これにより、海底区間の冗長系を構成する４つの光スイッチ１６，１８，２６，２８及び２つの冗長用トランスポンダ１７，２７を光信号がループする形になる。

通常運用状態では、光スイッチ１６は、入力元として光スイッチ２８を選択しているため、光カップラ１２からのクライアント信号が冗長用トランスポンダ１７に入力されることはない。冗長用トランスポンダ１７は、クライアント信号を収容しないＯＴＵフレームを作成し、光海底ケーブルを介して、対向する冗長用トランスポンダ２７へ送信する。冗長用トランスポンダ２７は、冗長用トランスポンダ１７から受信したＯＴＵフレームを終端し、出力光（クライアント信号を含まない）を、光スイッチ１８へ入力する。

光スイッチ１８は、出力先として光スイッチ２６を選択しているため、光スイッチ１８からの出力光が光カップラ１５へ入力されることはない。光スイッチ１８の出力光は、光スイッチ２６を介して冗長用トランスポンダ２７へ入力される。

同様に、冗長用トランスポンダ２７は、クライアント信号を収容しないＯＴＵフレームを作成し、光海底ケーブルを介して、対向する冗長用トランスポンダ１７へ送信する。冗長用トランスポンダ１７は、冗長用トランスポンダ２７から受信したＯＴＵフレームを終端し、出力光を光スイッチ２８へ入力する。

光スイッチ２８は、出力先として光スイッチ１６を選択しているため、光スイッチ２８からの出力光が光カップラ２５へ入力されることはない。光スイッチ２８の出力光は、光スイッチ１６を介して冗長用トランスポンダ１７へ入力される。このように、通常運用状態において、光信号が冗長系をループしている。

次に、海底区間の上り伝送経路において障害が発生した場合（運用中の上りトランスポンダ１３，１４に故障が発生した場合を含む）の動作（保守切り替え）について、図４を参照しながら説明する。なお以下では、海底区間において回線障害６１が発生した場合について示す。

海底区間において回線障害６１が発生した場合、まず、上りトランスポンダ１４は、その旨を示す障害通知警報を監視制御部に通知する。監視制御部は、この通知により回線障害６１を検知して、冗長用トランスポンダ２７へＯＴＵフレームに保守情報を格納する指示を通知（制御信号を送信）する。冗長用トランスポンダ２７は、監視制御部から制御信号を受け、前述のとおり、ＧＣＣ０領域をマルチフレーム化して保守情報を格納したＯＴＵフレーム生成し、冗長用トランスポンダ１７へ送信する。このとき、送信するＯＴＵフレームとしては、冗長系でループ送信中のクライアント信号を含まないＯＴＵフレームを用いることができる。また、光スイッチ１８，２６は、監視制御部の制御により、光スイッチ１８の出力先として光カップラ１５を選択し、光スイッチ２６の入力元として光カップラ２２を選択する。

次いで、冗長用トランスポンダ１７は、冗長用トランスポンダ２７から受信したＯＴＵフレームを終端し、ＯＴＵオーバーヘッドに格納された保守情報が、監視制御部へ通知される。光スイッチ１６，２８は、この保守情報に基づく監視制御部の制御により、光スイッチ１６の入力元として光カップラ１２を選択し、光スイッチ２８の出力先として光カップラ２５を選択する。

これにより、顧客伝送装置１１、顧客伝送装置２１間の主信号（クライアント信号を含む）の伝送経路が、冗長系に切り替わる。すなわち、光伝送システムにおける保守切り替えが完了する。

なお、このとき第１の陸上区間の顧客伝送装置１１が、クライアントインターフェースにＯＵＴインターフェースを選択していても、海底区間の上りトランスポンダ１３，１４、及び冗長用トランスポンダ１７，２７は、保守情報をＯＴＵオーバーヘッドを利用して通知し、ＯＤＵオーバーヘッドの終端を行わないため、ＯＤＵ領域のＡＰＳ／ＰＣＣバイトを書き換えることはなく、海底区間において障害が発生した場合でも、ＯＤＵ領域のトランスペアレント通信を行うことが可能となる。

次に、陸上区間において障害が発生した場合の動作について、図５を参照しながら説明する。なお以下では、陸上区間において回線障害６２が発生した場合についで示す。

陸上区間において回線障害６２が発生した場合、障害を検知した顧客伝送装置２１は、自装置のクライアント信号の出力先を、光カップラ２２から、他の伝送経路を構成するトランスポンダ２９へ切り替えるとともに、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７０９標準に準拠して、ＯＤＵ領域のＡＰＳ／ＰＣＣバイトに陸上区間の保守情報を格納したクライアント信号を、顧客伝送装置１１へ向けて送信する。上記陸上区間の保守情報を格納したクライアント信号を受信した顧客伝送装置１１は、自装置のクライアント信号の出力先を、光カップラ１２から、他の伝送経路を構成するトランスポンダ１９へ切り替える。これにより、顧客伝送装置１１から顧客伝送装置２１へのクライアント信号の伝送経路を、上りトランスポンダ１３，１４から、トランスポンダ１９，２９による他の伝送経路に切り替える。

このとき、海底区間において障害が発生していた場合でも、海底区間のトランスポンダは、ＯＤＵ領域のトランスペアレント通信を実施しているため、陸上区間の保守情報の通信を妨げない。

以上のように、この実施の形態１によれば、海底区間において障害が発生した場合に、ＯＴＵオーバーヘッドのＧＣＣ０領域に保守情報を格納するように構成したので、顧客伝送装置１１，２１に対して、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、光伝送システムの海底区間において回線障害が発生して、ＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納する際に、ＧＣＣ０領域のマルチフレーム化の方法として、先頭の２ビットにマルチフレーム識別子５１を格納した場合について示した。これに対して、実施の形態２では、ＧＣＣ０領域の１ビット分の先頭ビット領域にマルチフレームの先頭を示す情報（先頭フラグビット５３）を格納する場合について示す。すなわち、実施の形態２に係る光伝送システムでは、海底区間の保守情報を、マルチフレームの先頭を示す先頭フラグビット５３と、ＡＰＳ／ＰＣＣ値の４バイトを格納するＡＰＳ／ＰＣＣデータ領域５２とから構成する。

図６に、実施の形態２におけるＣｌｏｕｍｎ＃１１に先頭フラグ５３を挿入しＧＣＣ０領域をマルチフレーム化したオーバーヘッドマッピングを示す。Ｃｌｏｕｍｎ＃１１のビット列の先頭に１ビットの先頭フラグ５３の領域を確保し、マルチフレーム化した３つのＧＣＣ０領域に対し“１”，“０”，“０”を順番に挿入する。そして、マルチフレーム化した３つのＧＣＣ０領域それぞれの下位の１５ビット（Ｃｌｏｕｍｎ＃１１の残りの７ビットとＣｌｏｕｍｎ＃１２の８ビット）であるＡＰＳ／ＰＣＣデータ領域５２に、ＡＰＳ／ＰＣＣ値（ＡＰＳ／ＰＣＣバイトのＣ５［７：０］，Ｃ６［７：０］，Ｃ７［７：０］，Ｃ８［７：０］に相当する３２ビット）を順に挿入する。

以上により、ＡＰＳ／ＰＣＣ値の４バイトをマルチフレーム化したＧＣＣ０領域に格納できる。

実施の形態２における光伝送システムでは、ＯＴＵフレームを受信し終端するトランスポンダは、読み取ったフレームがマルチフレームの先頭から何フレーム目であるかを認識するためのカウンタを備える。トランスポンダは、先頭フラグ５３が“１”のフレーム受信によりカウンタをリセットすることで、マルチフレームを正確に認識し、ＧＣＣ０領域に格納された保守情報を読み取る。読み取られた保守情報は、監視制御部に通知され、実施の形態１と同様に、光伝送システムにおける保守切り替えが実施される。

以上のように、この実施の形態２によれば、ＧＣＣ０領域に先頭フラグビット５３を格納してマルチフレーム化し、保守情報を格納するように構成したので、実施の形態１と同様に、光伝送システムにおいて、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができる効果を得ることができる。加えて、各フレームの先頭１ビット以外はデータ領域として使用することができるため、ＧＣＣ０領域にＡＰＳ／ＰＰＣ値以外のデータなど他情報も同時に挿入するなど、多くのデータを挿入できるという効果を有する。

また、ＯＴＵオーバーヘッドへデータ（保守情報）を格納する他の挿入例として、図７，８に示すように、先頭フラグビット５３及びマルチフレーム識別子５１を組み合わせて用いることもできる。図８では、Ｃｌｏｕｍｎ＃１１だけでなくＣｌｏｕｍｎ＃１２にも先頭ビットフラグ５３、複数フレームの識別を行うマルチフレーム識別子５１を定義している。このデータ挿入例では先頭フラグビット５３が１ビット、マルチフレーム識別子５１が３ビットとなり、ＡＰＳ／ＰＣＣ値の４バイトを送るために４つのＯＴＵフレームを用いる。この方法により、マルチフレームをより正確に認識することができ、実施の形態１と同様に、光伝送システムにおいて、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができる効果を得ることができる。

実施の形態３．
実施の形態１，２では、光伝送システムの海底区間において回線障害が発生した場合に、保守情報をＯＴＵオーバーヘッドのＧＣＣ０領域に格納する場合について示した。これに対して、実施の形態３では、海底区間の保守情報（切り替え情報）を、ＯＴＵオーバーヘッド（ＯＴＵ領域）のＲｏｗ＃１，Ｃｌｏｕｍｎ＃１３，１４にマッピングされるＲｅｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ（ＲＥＳ）領域に格納する場合について示す。

図９に、実施の形態３におけるＣｌｏｕｍｎ＃１３に先頭フラグ５３とマルチフレーム識別子５１を挿入し、ＲＥＳ領域をマルチフレーム化したオーバーヘッドマッピングを示す。Ｃｌｏｕｍｎ＃１３のビット列の先頭に１ビットの先頭フラグ５３の領域と２ビットのマルチフレーム識別子５１の領域を確保し、マルチフレーム化した３つのＲＥＳ領域に対し、先頭フラグ“１”とマルチフレーム識別子“１０”、先頭フラグ“０”とマルチフレーム識別子“０１”、先頭フラグ“０”とマルチフレーム識別子“００”を順番に挿入する。そして、マルチフレーム化した３つのＲＥＳ領域それぞれの下位の１３ビット（Ｃｌｏｕｍｎ＃１３の残りの５ビットとＣｌｏｕｍｎ＃１４の８ビット）であるＡＰＳ／ＰＣＣデータ領域５２に、ＡＰＳ／ＰＣＣ値（ＡＰＳ／ＰＣＣバイトのＣ５［７：０］，Ｃ６［７：０］，Ｃ７［７：０］，Ｃ８［７：０］に相当する３２ビット）を順に挿入する。

以上により、ＡＰＳ／ＰＣＣ値の４バイトをマルチフレーム化したＲＥＳ領域に格納できる。

ここで、ＲＥＳ領域はＧＣＣ０領域と同様に２バイトであるため、ＯＴＵフレームへ保守情報を格納する際のマルチフレーム化やデータ挿入は、上記以外の実施の形態１，２に示した手法、すなわち、マルチフレーム識別子のみ、又は先頭フラグのみを挿入する方法を同様に使用することができる。ＧＣＣ０領域は海底区間の光伝送装置においては、光伝送以外での別用途で使用することがあるが、ＲＥＳ領域はＩＴＵ−Ｔの勧告上では定義はなされてないので、そのまま使用することができる。本発明によって、現行の光海底ケーブル伝送システムの構成を変更することなく、陸上区間と海底区間それぞれの保守切り替え機能の共存する光伝送システムを構築できる。

以上のように、この実施の形態３によれば、ＲＥＳ領域をマルチフレーム化して保守情報を格納するように構成したので、実施の形態１と同様に、光伝送システムにおいて、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができる効果を得ることができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る光伝送システムは、顧客伝送装置（陸上区間）の保守情報の格納に利用しないＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納することにより、陸上区間の保守切り替え機能及び海底区間の保守切り替え機能を共存させることができ、二種類の保守切り替えプロトコルを使用する保守装置を共存させる光伝送システム等に用いるのに適している。

１１，２１ 顧客伝送装置、１２，１５，２２，２５ 光カップラ、１３，１４ 上りトランスポンダ、２３，２４ 下りトランスポンダ、１７，２７ 冗長用トランスポンダ、１６，１８，２６，２８ 光スイッチ、１９，２９ トランスポンダ、４０ ＯＤＵオーバーヘッド（ＯＤＵ領域）、５０ ＯＴＵオーバーヘッド（ＯＴＵ領域）、５１ マルチフレーム識別子、５２ ＡＰＳ／ＰＣＣデータ領域、６１ 回線障害、６２ 回線障害。

Claims (12)

1. クライアント信号を送信する顧客伝送装置と接続され、前記クライアント信号をＯＴＵフレームに収容して伝送する光伝送システムにおいて、
   対向して上り伝送経路を構成し前記ＯＴＵフレームを伝送する上りトランスポンダ、
   対向して冗長系上り伝送経路を構成し前記ＯＴＵフレームを伝送する冗長用上りトランスポンダ、
   対向して冗長系下り伝送経路を構成し前記ＯＴＵフレームを伝送する冗長用下りトランスポンダ、
   及び、前記クライアント信号を選択可能に入力する光スイッチ
   を備え、
   前記冗長用下りトランスポンダは、前記上り伝送経路に障害が発生した際に、前記ＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに保守情報を格納して伝送し、
   前記光スイッチは、前記保守情報に基づき前記クライアント信号を入力可能とし、当該クライアント信号を前記冗長用上りトランスポンダに出力する
   ことを特徴とする光伝送システム。
2. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記保守情報を前記ＯＴＵオーバーヘッドのＧＣＣ０領域に格納する
   ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
3. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記保守情報を前記ＯＴＵオーバーヘッドのＲＥＳ領域に格納する
   ことを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
4. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記保守情報をマルチフレーム化した複数の前記ＧＣＣ０領域に分割して格納する
   ことを特徴とする請求項２記載の光伝送システム。
5. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記分割した保守情報をマルチフレーム識別子と合わせて、前記複数のＧＣＣ０領域に格納することによりマルチフレーム化する
   ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
6. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記分割した保守情報を、マルチフレームの先頭を示す先頭フラグと合わせて、前記複数のＧＣＣ０領域に格納することによりマルチフレーム化する
   ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
7. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記分割した保守情報を、マルチフレームの先頭を示す先頭フラグ及びマルチフレーム識別子と合わせて、前記複数のＧＣＣ０領域に格納することによりマルチフレーム化する
   ことを特徴とする請求項４記載の光伝送システム。
8. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記保守情報をマルチフレーム化した複数の前記ＲＥＳ領域に分割して格納する
   ことを特徴とする請求項３記載の光伝送システム。
9. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記分割した保守情報をマルチフレーム識別子と合わせて、前記複数のＲＥＳ領域に格納することによりマルチフレーム化する
   ことを特徴とする請求項８記載の光伝送システム。
10. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記分割した保守情報を、マルチフレームの先頭を示す先頭フラグと合わせて、前記複数のＲＥＳ領域に格納することによりマルチフレーム化する
    ことを特徴とする請求項８記載の光伝送システム。
11. 前記冗長用下りトランスポンダは、前記分割した保守情報を、マルチフレームの先頭を示す先頭フラグ及びマルチフレーム識別子と合わせて、前記複数のＲＥＳ領域に格納することによりマルチフレーム化する
    ことを特徴とする請求項８記載の光伝送システム。
12. 前記上り伝送経路に障害が発生していない場合に、前記冗長系上り伝送経路及び前記冗長系下り伝送経路で信号を伝送するループを形成し、
    前記冗長用下りトランスポンダは、
    前記上り伝送経路に障害が発生した場合に、前記ループ上で伝送中のＯＴＵフレームのＯＴＵオーバーヘッドに前記保守情報を格納して伝送する
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の光伝送システム。

Images