JP6258683B2 - 光伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、各ノードに光スイッチを有した複数のノードから構成された1つあるいは２つ以上のリングネットワークに現用信号線からなる経路と予備信号線からなる複数の迂回経路があり、現用信号線が使用不可の場合、迂回経路に切り替えが行われる光伝送網において、各ノードの光スイッチマトリクス規模の拡大と配線数増大を抑え、ノードの通過数を最適化した迂回経路の確保を実現する光伝送システムに関する。

光ファイバ通信によるブロードバンド化の結果、大容量デジタル情報の安価な流通が可能となった。そして、これを活用する新たなサービスがさらにブロードバンド化を促し、２年で約２倍の高いレートでインターネットのトラフィック量が成長している。これまで基幹、メトロ、アクセス系といった数ｋｍ以上の比較的長い距離において、大容量のデータを高速でやりとりする光ファイバ網が展開されてきた。今後はさらに、データセンタにおけるサーバなどの情報通信（ＩＣＴ）機器の装置間（数ｍ〜数百ｍ）あるいは装置内（数ｃｍ〜数十ｃｍ）といった極めて近距離においても、信号配線を光化する光配線技術が有効であると考えられる。

これまでに、複数のノード間を、光ファイバを介して結んだネットワークトポロジーとして、もっとも単純なポイント−ポイント間ネットワークをはじめ、リニアチェーンネットワーク、メッシュネットワーク、リングネットワーク、マルチプルリングネットワーク、スタンバイラインアクセスネットワークが複雑に組み合わされて、伝送網が構築されてきた。このような複雑な伝送網においては、災害や断線により伝送路に障害が生じた場合の被害は計り知れないものとなることが予測される。そこで、昨今では災害時等におけるネットワークの途絶といった通信環境の激変に対しても、必要な通信を維持できるネットワーク網の構築が求められる。上記背景を踏まえ、複数の伝送経路が存在するネットワーク網の代表例として、メッシュネットワークがある。メッシュネットワークでは、現用信号線が使用不可の場合、迂回経路に切り替えが行われ、災害時においても伝送経路の確保が可能となる。

メッシュネットワークは、迂回経路の確保のため、各ノードに入力された信号は少なくとも３方向以上に出力される構成であり、経路切替のための光スイッチのマトリクス規模が増大してしまう。このようにマトリクス規模の増大した光スイッチにおいて、導波路型の場合、経路切替のための干渉パス数の増加と導波路間クロスポイント数の増加により、損失が増加する。また、機械方式の場合、このような光スイッチは、マトリクス規模の増大とともに、可動範囲が大きくなり、可動誤差の分だけ損失が増えてしまう。一方、マトリクス規模の増大した光スイッチは、ポート数の増加分だけ、配線数の増大に繋がる。これは、ネットワーク網の増設ごとに複数の配線を準備することになり、敷設コストが大幅に増加するため、拡張性に乏しく、伝送網の復旧に莫大なコストがかかってしまう。また、迂回経路の経路長が長い場合、光スイッチの通過する回数が多く、光スイッチの伝送信号に与える損失も増大してしまう。

異なるノード間において複数の経路の確保が可能となる伝送網としては、メッシュネットワークの端と端を接続させた複数リングからなる伝送網がよく知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００７／０１８１６４号

そこで、伝送網において、各ノードにある光スイッチは、低損失な汎用性のある光スイッチであり、マトリクス規模の抑制された光スイッチであっても、現用信号線が信号伝送不可であるときに、予備信号線への切り替えを行うことのできる伝送網が検討されつつある。このような伝送網では、具体的には、以下の３つの要件を満たすことが求められる。第１に、異なるノード間において複数の経路の確保が可能であることである。第２に、各ノードにある光スイッチは、光スイッチマトリクス規模を抑制する必要がある。第３に、使用不可となった現用経路からの迂回経路は、光スイッチ通過回数を抑制すべく、通過するノード数を抑制した最短ルートである必要がある。

特許文献１では、異なるノード間において複数の経路の確保が可能となるため、上記第１の要件を満たすことは可能である。

図１５を用いて、特許文献１における上記第２及び第３の要件について説明する。図１５（a）に示す通り、ノードCへの通常運用時の経路は、クラスタスイッチ−ノードF−ノードCの経路となる。このとき、ノードCとノードFの配線が断の場合、ノードCへ迂回経路の１つとしては、クラスタスイッチ−ノードE−ノードB−ノードCの経路となる。したがって、ノードBに具備されている光スイッチのマトリクス規模は、図１５（ｂ）に示す通りとなる。つまり、特許文献１では、各ノードに入力された信号は少なくとも３方向以上に出力される構成（例えば、図１５（a）において、信号入力９に対して、信号出力６と信号出力１０と信号出力１１の３方向となる）のため、経路切替のためのスイッチのマトリクス規模が増大し、配線数の増大を招いてしまう。したがって、特許文献１では上記の第２の要件を満たさないことになる。また、図１５（ｃ）に示す通り、ノードCへの通常運用時の経路は、クラスタスイッチ−ノードF−ノードCの経路と光スイッチの通過回数が３回となる。このとき、ノードCとノードFの配線が断の場合、ノードCへ迂回経路の１つとしての、クラスタスイッチ−ノードE−ノードB−ノードCの経路では、光スイッチの通過回数が４回となる。つまり、迂回経路は、光スイッチの通過回数が多くなるため、光スイッチ損失が伝送信号に与える影響が増大してしまう。したがって、特許文献１では上記の第３の要件を満たさないことになる。

以上示したように従来の技術では、上記第１から第３のすべての要件を満たすことができないために、現用信号線が故障した際に、伝送路が確実に確保できる伝送網を提供できないという課題があった。

本発明の目的は以上に示した課題を解決し、各ノードの光スイッチマトリクス規模の拡大と配線数増大を抑え、ノードの通過数を最適化した迂回経路の確保を実現する光伝送システムを提供することにある。

開示する光伝送システムは、複数のノードから構成された少なくとも１つのリングネットワークによる光伝送システムである。各ノードは、ノードに入力された信号が少なくとも２つの方向に出力が許可される接続構成の光スイッチを有し、光スイッチの出力が、複数のノードに含まれる他のノードの入力になるように構成する。

本発明によれば、ノードの光スイッチのマトリクス規模の拡大と配線数を抑制し、ノードの通過数を最適化した迂回経路の確保を実現する。

実施例１の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 実施例１の現用経路と迂回経路のノード通過回数の例を示す図である。 実施例２の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 制御装置による切り替えの動作を示すフローチャートである。 実施例３の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 実施例４の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 実施例４の現用経路と迂回経路のノード通過回数の例を示す図である。 実施例５の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 実施例５の現用経路と迂回経路のノード通過回数の例を示す図である。 実施例５の現用経路と迂回経路のノード通過回数の他の例を示す図である。 実施例６の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 実施例６の現用経路と迂回経路のノード通過回数の他の例を示す図である。 実施例７の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 実施例８の光伝送システムのネットワーク構成例を示す図である。 光伝送システムが備えるべき要件を説明するための図である。

実施形態として説明する光伝送システムは、複数のノードから構成された少なくとも１つのリングネットワークによる光伝送システムである。各ノードは、ノードに入力された信号が少なくとも２つの方向に出力が許可される接続構成の光スイッチを有し、光スイッチの出力が、複数のノードに含まれる他のノードの入力になるように構成する。このような構成により、各ノードの光スイッチマトリクス規模の拡大と配線数増大を抑え、ノードの通過数を最適化した迂回経路の確保を実現するものである。

以下、光伝送システムの実施例を、図面を参照して説明する。なお、図面では、光伝送媒体として光ファイバを用いる。また、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を可能な限り省略する。

図１を参照して、本実施例の光伝送システムの構成について説明する。図１は、本実施例の伝送網１の配線構成（ネットワーク構成）と各ノードに具備されている光スイッチのマトリクス規模を示す図である。

本実施例は、図１（a）に示す通り、外部接続インタフェースであるクラスタスイッチと複数のリングネットワーク（点線枠内）から構成されている。第一のリングネットワーク２は３つのノード（D、E、F ）から構成され、第二のリングネットワーク３も３つのノード（A、B、C）から構成され、各々リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結線されている。リングネットワーク間における接続は、対をなす、AとD、BとE、CとFが組を形成し、組内のノード間は伝送線路で結線されている。クラスタスイッチとの接続は、第一のリングネットワーク２を構成する３つのノード（D、E、F）との間において行われる。

通常運用時、クラスタスイッチからノードAへのアクセス経路は、クラスタスイッチ−ノードD−ノードAとなる。以下、ノードBへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードE−ノードB、ノードCへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードF−ノードC、ノードDへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードD、ノードEへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードE、ノードFへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードFとなる。

ノードCへのアクセス経路の障害を考える（図１（a）×に示す）。ノードCへの通常運用時の経路は、クラスタスイッチ−ノードF−ノードCの経路となる。このとき、ノードCとノードFの間の配線が断の場合、ノードCへ迂回経路の１つは、配線の断の検知に応答してクラスタスイッチはノードDへの経路を選択して、クラスタスイッチ−ノードD−ノードA−ノードCの経路となる。このとき、ノードAに具備されている光スイッチのマトリクス規模は、図１（ｂ）に示す通りとなる。つまり、配線５からノードAに入力された信号は、配線７と配線８の２方向に限定して出力が許可される光スイッチ構成であればよい。同様にして、ノードBに具備されている光スイッチのマトリクス規模も、配線番号を異にするが、図１（ｂ）と同様の構成となる。以下、ノードC、D、E、Fに具備されている光スイッチのマトリクス規模も、配線番号を異にするが、図１（ｂ）と同様の構成となる。

次に、通常運用時の現用経路と障害発生時の迂回経路のノード通過回数を考える。図２に示す通り、クラスタスイッチからノードCへの通常運用時の経路は、クラスタスイッチ−ノードF−ノードCの経路と光スイッチの通過回数３回となる。ノードCとノードF間の配線が断の場合、クラスタスイッチからノードCへ迂回経路の１つは、クラスタスイッチ−ノードD−ノードA−ノードCの経路と光スイッチの通過回数４回となる。したがって、図１のネットワーク配線構成の場合、光スイッチの通過回数４回を考慮した伝送網の設計を行う必要がある。

本実施例によれば、リングネットワークにある複数あるいは全てのノードが前記以外のリングネットワークにある複数あるいは全てのノードと対を形成し、同じ組のノード間は伝送線路にて接続され、前記光スイッチは1つのノードに入力された信号が少なくとも２つの方向に出力が許可される接続構成となるため、切替動作に必要な各ノードに設置する光スイッチは、低損失な汎用性のある光スイッチを適用することが可能となり、確実に切替先として予備信号線が確保されることのできる伝送網が提供される。

このように、各ノードに具備されている光スイッチは入力信号に対して、２方向に限定して出力が許可された構成なので、マトリクス規模が抑圧された低損失な汎用性のある光スイッチを用いて、通常運用時の経路と障害発生時の迂回経路の２経路の確保を実現することができる。

図３を参照して、本実施例の伝送網１の構成について説明する。図３は、本実施例の伝送網の構成を示す図である。本実施例では、ノード数に制限を設けていない場合の伝送網を示している。各ノードに具備されている光スイッチは、実施例１と同様である。

図３に示す通り、本実施例は複数のリングネットワークA、B、C、D、Eからなり、各リングネットワークにおけるノード数は少なくとも１２の場合を示している。図３では、クラスタスイッチは省略してある。リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結ばれている。リングネットワーク間は、図３に示す通り、各ノードが対を形成し、同じ組同士のノードは伝送線路で結ばれている。各伝送線路には、現用信号線、予備信号線および制御信号線を含んでいる。

制御装置は、図３に示す通り、リングネットワークAのノード１に接続されている。制御装置は、制御信号線を用いて、各々のノードでの各伝送路の状況の監視結果を統合し、伝送網の状況を踏まえた上で、各ノードへ切り替え先命令を指令する。リングネットワーク内で、監視結果あるいは切り替え先命令に関する情報は、図３に示す通り、右回りと逆の左回りの制御信号線を用いて伝送され、情報を各ノードが共有し合う。これにより、伝送線路の複数故障に対応することができる。リングネットワーク間でも、監視結果あるいは切り替え先命令に関する情報は、図３に示す通り、制御信号線を用いて伝送され、情報を共有し合う。

次に、上記のように構成された伝送網における切り替えの動作について説明する。図４は、実施例２に係る伝送網における切り替えの動作を示すフローチャートである。以下では、運用経路に対応する冗長経路の正常性確認動作について説明する。

各ノードの切替装置による、現用信号線からなる運用経路が、通常運用（ステップＳＴ２１）され、運用経路の正常性確認動作では、各ノードの信号検出部・信号監視部にて正常性/非正常性が判断され、その判断結果が制御装置へ通知される（ステップＳＴ２２）。このとき、正常であれば運用経路による通常運用（ステップＳＴ２１）が続けられる。一方、非正常性が確認された場合、非正常性が確認されたノードは、モニタ信号を予備信号線に送信し、予備信号線の状態を監視する（ステップＳＴ２３）。具体的には、切替装置による予備信号線の正常性確認動作では、まず、運用経路に対応する冗長経路を選択すべく（複数の予備信号線がある場合に選択）、非正常性が確認されたノードが予備信号線にモニタ信号を送信する。予備信号線に伝送されるモニタ信号は、各ノードで監視が行われる（ステップＳＴ２４）。予備信号線の正常性は、各ノードにおける監視結果を受けた制御装置で判断され、非正常な運用経路からの切替先として、正常性が確認された予備信号線を選択する（ステップＳＴ２５）。次いで、制御装置に従い、光スイッチを前記予備信号線に接続する（ステップＳＴ２６）。このようにして、予備信号線による運用が開始（ステップＳＴ２６）され、各ノードの信号検出部・信号監視部にて正常性／非正常性が判断される（ステップＳＴ２７）。このとき、切替前に予備信号線の正常性は確認されているので、非正常となることはなく、予備信号線による運用は必ず正常と判断（ステップＳＴ２８）され、切替動作が終了する。

以上のように、この実施例によれば、予めモニタ信号を予備信号線に送り、状態監視を行なえるように構成したので、運用経路に障害が発生し、切替を実行する前に予備信号線による冗長経路の正常性を確認することができ、運用経路に障害が発生した際にプロテクションである予備信号線が正常に作動しないという二重障害を防ぐことができる。

本実施例によれば、光スイッチは1つのノードに入力された信号が少なくとも２つの方向（現用信号線による現用経路と予備信号線による冗長経路）に出力が許可される接続構成となるため、切替先となる予備信号線が複数あり、複数の予備信号線の中から正常性が確認された予備信号線を選択し、切替先として予備信号線が確保されることのできる光伝送システムが提供される。

また本実施例によれば、現用信号線/予備信号線/制御信号線により結線された伝送網は、現用信号線が使用不可となった場合、モニタ信号による予備信号線の状態の監視結果を、制御信号線を伝送する制御信号を用いて各ノードに具備する信号検出部・信号監視部が情報共有することにより、伝送経路を確保するために複数のノードにおいて経路切替が必要な場合であっても、現用信号線から予備信号線への切替を、複数のノード間で連動して行ない、短時間で切替動作を完了させることのできる光伝送システムが提供される。

また本実施例によれば、１つ又は２つ以上のリングネットワークのおけるノード間監視情報共有は、制御信号線を用いて左回りと逆向きの右回りの２方向およびリングネットワーク間で実行することにより行われ、線路故障箇所の特定を含めた経路状況の監視結果はそれぞれのノードに設置した光スイッチを具備する装置にて情報共有され、状況監視結果に基づいた切替先指令に従ってそれぞれのノードにおける光スイッチの動作が連動して切り替えられるため、複数のファイバ断などの複雑障害に対しても、制御信号が途切れることがなく、監視結果に基づいた迂回経路に確実に切替動作を完了させる光伝送システムが提供される。

また本実施例によれば、現用信号線/予備信号線/制御信号線により結線された複数のノードとそれを含む伝送システムは、少なくともリング状ネットワークあるいはメッシュ状（各ノードが３方向以上の経路を有する）ネットワークを含んでいるため、FTTH（Fiber to the home）などのように局と家庭をスター状に結んだネットワークからデータセンタなどの機器間配線ネットワークにおいて、安心安全な伝送経路が確保されることのできる光伝送システムが提供される。

このように、光伝送システムは、各ノードに具備されている光スイッチは入力信号に対して、現用信号線と予備信号線との２方向に限定して出力が許可された構成なので、マトリクス規模が抑圧された低損失な汎用性のある光スイッチを用いて、通常運用時の経路と障害発生時の迂回経路の２経路の確保を実現することができる。

図５を参照して、本実施例の伝送網の構成について説明する。図５は、本実施例の伝送網の配線構成と各ノードに具備されている光スイッチのマトリクス規模を示す図である。

本実施例は、図５（a）に示す通り、外部接続インタフェースであるクラスタスイッチと複数のリングネットワーク（点線枠内）から構成されている。第一のリングネットワークは３つのノード（D、E、F）から構成され、第二のリングネットワークも３つのノード（A、B、C）から構成され、各々リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結線されている。リングネットワーク間における接続は、対をなす、AとD、BとE、CとFが組を形成し、組内のノード間は伝送線路で結線されている。クラスタスイッチとの接続は、第一のリングネットワークを構成する３つのノード（D、E、F）との間において行われる。

各ノードには、図５（a）に示す通り、複数台のサーバが収容されているラックが具備され、ノードとサーバとを接続する入出力信号線を介して、サーバ情報（サーバが他のノードに接続するサーバとの間で送受信する情報）は入出力される。

各ノードには、図５（ｂ）に示す通り、光スイッチ、光スイッチ制御・信号監視部、信号検出部が具備されている。光スイッチは、経路切替（配線５から配線７あるいは配線５から配線８への切替）の他に、各ノードに具備されているサーバへのアクセス（配線５から入出力配線への切替）を可能にする。

光スイッチ制御・信号監視部は、信号検出部における配線監視情報を踏まえて、光スイッチを制御する。なお、この光スイッチ制御・信号監視部は、制御信号線にて、各ノードと接続されている。

したがって、本伝送網はメトロネットワークをはじめ、データセンタなどのビジネスエリア向けやFTTH（Fiber To The Home）などのレジデンシャルエリアの配線のようなアクセスネットワークに適用可能である。

図６を参照して、本実施例の伝送網の構成について説明する。図６は、本実施例の伝送網の配線構成と各ノードに具備されている光スイッチのマトリクス規模を示す図である。

本実施例は、図６（a）に示す通り、外部接続インタフェースであるクラスタスイッチと複数のリングネットワーク（点線枠内）から構成されている。第一のリングネットワークは３つのノード（D、E、F）から構成され、第二のリングネットワークも３つのノード（A、B、C）から構成され、各々リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結線されている。リングネットワーク間における接続は、各リングネットワーク内の２つのノード間において対をなす、DとB、CとEが組を形成し、組内のノード間は伝送線路で結線されている。クラスタスイッチとの接続は、第一のリングネットワークを構成する３つのノード（D、E、F）と第二のリングネットワーク内のAのノードの４つのノードとの間において行われる。

通常運用時、クラスタスイッチからノードAへのアクセス経路は、クラスタスイッチ−ノードAとなる。以下、ノードBへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードD−ノードB、ノードCへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードE−ノードC、ノードDへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードD、ノードEへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードE、ノードFへのアクセス経路はクラスタスイッチ−ノードFとなる。

ノードCへのアクセス経路の障害を考える（図６（a）×に示す）。ノードCへの通常運用時の経路は、クラスタスイッチ−ノードE−ノードCの経路である。このとき、ノードCとノードEの配線が断の場合、ノードCへ迂回経路の１つは、クラスタスイッチ−ノードA−ノードCの経路となる。このとき、ノードAに具備されている光スイッチのマトリクス規模は、図６（ｂ）に示す通りとなる。つまり、配線5からノードAに入力された信号は、配線7と配線8の２方向に限定して出力が許可される光スイッチ構成であればよい。同様にして、ノードBに具備されている光スイッチのマトリクス規模も図６（ｂ）に示す通りとなる。以下、ノードC、D、E、Fに具備されている光スイッチのマトリクス規模も図６（ｂ）に示す通りとなる。

次に、通常運用時の現用経路と障害発生時の迂回経路のノード通過回数を考える。図7に示す通り、ノードCへの通常運用時の経路は、クラスタスイッチ−ノードE−ノードCの経路と光スイッチの通過回数３回となる。このとき、ノードCとノードE間の配線が断の場合、クラスタスイッチからノードCへ迂回経路は、クラスタスイッチ−ノードA−ノードCの経路と光スイッチの通過回数３回となる。したがって、図６のネットワーク配線構成の場合、光スイッチの通過回３回を考慮した伝送網の設計を行うことができる。

したがって、各ノードに具備されている光スイッチは入力信号に対して、２方向に限定して出力が許可された構成なので、マトリクス規模が抑圧された低損失な汎用性のある光スイッチを用いて、運用経路のみならず迂回経路も最短ルートを選択することができる。

図８を参照して、本実施例の伝送網の構成について説明する。図８は、本実施例の伝送網の構成を示す図である。図８において、基本的な構成は図１（６？）と同様であり、差異がある箇所を中心に説明する。

本実施例は、図８に示す通り、外部接続インタフェースであるクラスタスイッチと複数のリングネットワーク（点線枠内）から構成されている。A１のリングネットワークは６つのノード（２５、２６、２７、２８、２９、３０）から構成され、A２のリングネットワークも６つのノード（１９、２０、２１、２２、２３、２４）から構成され、A３のリングネットワークも６つのノード（１３、１４、１５、１６、１７、１８）から構成され、A４のリングネットワークも６つのノード（７、８、９、１０、１１、１２）から構成され、A５のリングネットワークも６つのノード（１、２、３、４、５、６）から構成されている。各々リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結線されている。各リングネットワーク間における接続は、各リングネットワーク内の５つのノード間の対をなす、ノード２とノード７、ノード３とノード８とノード１３、ノード４とノード９とノード１４とノード１９、ノード５とノード１０とノード１５とノード２０とノード２５、ノード６とノード１１とノード１６とノード２１とノード２６、ノード１２とノード１７とノード２２とノード２７、ノード１８とノード２３とノード２８、ノード２４とノード２９が組を形成し、各組内のノード間は伝送線路で結線されている。クラスタスイッチとの接続は、A5のリングネットワークであるノード１とA4のリングネットワーク内のノード７とA３のリングネットワーク内のノード１３とA２のリングネットワーク内のノード１９とA1のリングネットワーク内の６つのノード（２５、２６、２７、２８、２９、３０）との間において行われる。

通常運用時、図９に示す通り、クラスタスイッチからノード１０へのアクセス経路は、クラスタスイッチ−ノード２５−ノード２０−ノード１５−ノード１０となる。したがって、ノード通過回数は、５回となる。

ノード１５からノード１０へのアクセス経路の障害を考える（図８×に示す）。ノード１０とノード１５の配線が断の場合、ノード１０へ迂回経路１は、クラスタスイッチ−ノード２６−ノード２１−ノード１６−ノード１１−ノード１０の経路となり、ノードの通過回数は６回となる。一方、ノード１０へ迂回経路としては他にも迂回経路２が考えられる。迂回経路２は、クラスタスイッチ−ノード７−ノード１２−ノード１１−ノード１０の経路となり、ノードの通過回数は５回となる。

したがって、図８のネットワーク配線構成の場合、通常運用時の各ノードに具備されている光スイッチの通過回数を考慮した伝送網の設計を行うことにより、障害発生時の迂回経路への対応が可能となる。

他の例を考えてみる。通常運用時、図１０に示す通り、クラスタスイッチからノード１１へのアクセス経路は、クラスタスイッチ−ノード２６−ノード２１−ノード１６−ノード１１となる。したがって、ノード通過回数は、５回となる。このとき、ノード１６からノード１１へのアクセス経路の障害を考える（図８×に示す）。このとき、ノード１１とノード１６の配線が断の場合、ノード１１へ迂回経路１としては、クラスタスイッチ−ノード２７−ノード２２−ノード１７−ノード１２−ノード１１の経路となり、ノードの通過回数は６回となる。一方、ノード１１へ迂回経路としては前記の他にも迂回経路２が考えられる。迂回経路２は、クラスタスイッチ−ノード７−ノード１２−ノード１１の経路となり、ノードの通過回数は４回となる。

したがって、図８のネットワーク配線構成の場合、通常運用時の各ノードに具備されている光スイッチの通過経路と比べて、信号損失を減らした経路を迂回経路と選択することが可能となる。

このように、伝送網の設計においては、リングネットワークの数とリングネットワーク内のノード数を考慮すれば、運用経路あるいは迂回経路の伝送損失を減らすことができる。

図１１を参照して、本実施例の伝送網の構成について説明する。図１１は、本実施例の伝送網の構成を示す図である。図１１において、基本的な構成は図１と同様であり、差異がある箇所を中心に説明する。

本実施例は、図１１に示す通り、外部接続インタフェースであるクラスタスイッチと複数のリングネットワーク（点線枠内）から構成されている。A１のリングネットワークは６つのノード（２５、２６、２７、２８、２９、３０）から構成され、A２のリングネットワークも６つのノード（１９、２０、２１、２２、２３、２４）から構成され、A３のリングネットワークも６つのノード（１３、１４、１５、１６、１７、１８）から構成され、A４のリングネットワークも６つのノード（７、８、９、１０、１１、１２）から構成され、A５のリングネットワークも６つのノード（１、２、３、４、５、６）から構成されている。各々リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結線されている。各リングネットワーク間における接続は、各リングネットワーク内の全てのノード間の対をなす、ノード１とノード７とノード１３とノード１９とノード２５、ノード２とノード８とノード１４とノード２０とノード２６、ノード３とノード９とノード１５とノード２１とノード２７、ノード４とノード１０とノード１６とノード２２とノード２８、ノード５とノード１１とノード１７とノード２３とノード２９、ノード６とノード１２とノード１８とノード２４とノード３０が組を形成し、組内のノード間は伝送線路で結線されている。クラスタスイッチとの接続は、A1のリングネットワーク内の６つのノード（２５、２６、２７、２８、２９、３０）間において行われる。

通常運用時、図１２に示す通り、ノード１０へのアクセス経路は、クラスタスイッチ−ノード２８−ノード２２−ノード１６−ノード１０となる。したがって、ノード通過回数は、５回となる。

ノード１０へのアクセス経路の障害を考える（図１１×に示す）。このとき、ノード１０とノード１６の配線が断の場合、ノード１０へ迂回経路としては、図１２に示す通り、クラスタスイッチ−ノード２９−ノード２３−ノード１７−ノード１１−ノード１０の経路となり、ノードの通過回数は６回となる。

ノード１０が所属するA４のリングネットワーク内の他のノード（７、８、９、１１、１２）へのアクセス経路の障害の場合、通常運用時の経路のノード通過回数は５回に対して、障害発生時の迂回経路のノード通過回数は６回となる。

したがって、図１１のネットワーク配線構成の場合、通常運用時の各ノードに具備されている光スイッチの通過回数に余分に一回分を加算した光スイッチの通過回数を考慮した伝送網の設計を行うことにより、障害発生時の迂回経路を伝送する信号への対応が可能となる。

図１３を参照して、本実施例の伝送網の構成について説明する。図１３は、本実施例の伝送網の構成を示す図である。図１３において、基本的な構成は図３と同様であり、差異がある箇所を中心に説明する。

本実施例では、ノード数に制限を設けていない場合の伝送網を示している。各ノードに具備されている光スイッチは、実施例２と同様である。

図１３に示す通り、本実施例は複数のリングネットワークA、B、C、D、Eからなり、各リングネットワークにおけるノード数は少なくとも１２の場合を示している。本実施例では、クラスタスイッチは省略してある。リングネットワーク内のノード間は伝送線路で結ばれている。リングネットワーク間は、図１３に示す通り、リングネットワーク内の１１のノードが対となる組を形成し、同じ組同士のノードは伝送線路で結ばれている。伝送線路は、現用信号線、予備信号線および制御信号線からなっている。

したがって、図１３に示す通り、クラスタスイッチと接続する配線はリングネットワークAの１２のノードとリングネットワークBの１つのノードとリングネットワークCの１つのノードとリングネットワークDの１つのノードとリングネットワークEの１つのノードの合計１６のノードからの配線となる。

このように、リングネットワークEへのアクセスは、リングネットワークA、B、C、Dを通過せずに行うことができる。同様に、リングネットワークDへのアクセスは、リングネットワークA、B、Cを通過せずに行うことができ、リングネットワークCへのアクセスは、リングネットワークA、Bを通過せずに行うことができ、リングネットワークBへのアクセスは、リングネットワークAを通過せずに行うことができる。

図１４を参照して、本実施例の伝送網の構成について説明する。図１４は、本実施例の伝送網の構成を示す図である。図１４において、基本的な構成は図１と同様であり、差異がある箇所を中心に説明する。

ノード間を結んでいる伝送路である現用信号線と予備信号線は、マルチコアファイバを利用することができる。図１４は、マルチコアファイバを構成している７コアにおいて、３コアを現用信号線、３コアを予備信号線に割り当てた構成を示している。残る１コアは、光スイッチ制御・信号監視部を連結している制御信号線に割り当ててもよい。

このようにして、ノード間を結んでいる現用信号線と予備信号線は、マルチコアファイバを利用することができる。

以上では、ノードとノードとの間の信号送受の例で説明したが、本発明は、この形態に限定されることはなく、ネットワーク網の各ノードに設置された光スイッチ、または、ノード間以外の伝送網における信号送受のための伝送網などあらゆるものに適用可能である。

1：伝送網、2：第一のリングネットワーク、3：第二のリングネットワーク伝送網、A１〜A５：リングネットワーク。

Claims (3)

1. それぞれが複数のノードから構成された複数のリングネットワークによる光伝送システムであって、
   前記複数のリングネットワークの中の第１のリングネットワークを構成する各ノードは、クラスタスイッチに接続され、前記複数のリングネットワークの中の他のリングネットワークを構成する各ノードに１対１で接続され、
   前記複数のリングネットワークの中の第２のリングネットワークを構成する各ノードは、前記複数のリングネットワークの中の他のリングネットワークの各ノードに１対１で接続され、
   前記複数のノードの中の各ノードは、該ノードが構成の一部となっているリングネットワークを構成する他のノードへの出力か、他のリングネットワークを構成するノードへの出力か、入力された信号が２つの方向のいずれかに出力される接続構成の光スイッチを有し、
   通常運用時の、前記第２のリングネットワークを構成する第２のノードと前記クラスタスイッチとの間の現用経路上の第１のノードの光スイッチは、他のリングネットワークへ出力するよう設定され、
   障害発生時の、前記第２のリングネットワークを構成する第２のノードと前記クラスタスイッチとの間の迂回経路上の第３のノードの光スイッチは、他のリングネットワークへ出力するように設定され、前記迂回経路上であって前記第２のリングネットワークを構成する第４のノードの光スイッチは、前記第２のリングネットワークを構成する他のノードへ出力するように設定されるように構成されたことを特徴とする光伝送システム。
2. 前記複数のノードの中の各ノード間を、現用信号線、予備信号線、および制御信号線を含む伝送線路にて接続し、前記現用信号線を用いた前記現用経路と前記予備信号線を用いた前記迂回経路とを設け、前記現用信号線が使用不可の場合、前記迂回経路に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。
3. 前記複数のリングネットワークの中のリングネットワークに接続する制御装置を更に設け、前記制御装置は、前記複数のノードの中の各ノード間の各伝送線路の状況の、ノードによる監視結果を、前記制御信号線を用いて、前記複数のリングネットワークの中のリングネットワークの左回りと逆向きの右回りの２方向および前記複数のリングネットワークの中の他のリングネットワークとの間に送信し、
   前記複数のノードの中の各ノードの光スイッチは、送信された前記監視結果を情報共有し、前記監視結果に基づいた前記制御装置からの迂回経路設定に従って、前記迂回経路に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の光伝送システム。

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