JP6319423B2 - 光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法に関し、特に、基幹系光ネットワークに用いられる光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法に関する。

光トランシーバは、光トランスポンダに組み込まれた回路モジュールであり、電気信号を電気−光変換することで、光ファイバを用いて双方向で光通信を行う。図４を用いて、光トランシーバを用いた情報の送受信動作を説明する。

図４は、関連するラインカードのブロック構成図である。ラインカードは、ライン（ネットワーク）とクライアントとの間に配置され、情報入出力用のインターフェースを備える。図４において、ラインカードは、フレーマ１００と光トランシーバ１１０とから構成される。

クライアント側からライン側へ情報を伝送する場合、フレーマ１００は、クライアント側から入力された電気信号１２１に対して、ライン側伝送用の多重化を施し、フレームを構築する。その後、フレーマ１００は、それをフレーマ１００と光トランシーバ１１０との間の伝送フォーマット（例えば、ＳＦＩ：Ｓｅｒｄｅｓ Ｆｒａｍｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に変換し、電気信号１２２を光トランシーバ１１０へ出力する。

ここで、クライアント側からの電気信号１２１は、例えば、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ（ＳＤＨ）規格におけるＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ（ＳＴＭ）で定められる光チャネルの多重化等が施され、Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｕｎｉｔ（ＯＴＵ）で定められる光チャネル伝送速度等を有する信号である。なお、電気信号１２１はＧｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒなどの他の規格に準拠した信号であってもよい。

光トランシーバ１１０は、入力された電気信号１２２を、ライン側伝送用のフォーマットの光信号に変換し、そのフォーマットに従って光変調された主信号１２３をライン側へ出力する。

一方、光ファイバなどで構築されるネットワークからクライアント側へ情報が伝送される場合、上述の処理と逆の処理を行う。つまり、光トランシーバ１１０は、ライン側から光信号である主信号１２４を受信し、それを電気信号へ変換して電気信号１２５をフレーマ１００へ出力する。フレーマ１００は、入力された電気信号１２５に対してフレーム変換などの信号処理を行った後、クライアント側へ主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２６を出力する。

ここで、ライン側の光ファイバに通信断などの異常が発生した場合、光トランシーバ１１０は主信号１２４を受信できず、フレーマ１００へ出力する電気信号１２５を正常に生成できなくなる。この場合、フレーマ１００を構成するＬＳＩ（Large Scale Integration）によっては、クライアント側へ出力される電気信号１２６が断続的または完全に停止する。

特許文献１には、ライン側の通信断に伴って入力信号の周波数飛びが発生した場合、障害発生を示すＡＩＳ（Ａｌａｒｍ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）信号を送信する光伝送装置が開示されている。特許文献１の光伝送装置は、ライン側の通信断を検出する検出部を含む光送受信部と、電気信号処理部と、から構成される。さらに、光伝送装置は、電圧制御発振部を含んだネットワーク側の送信ＰＬＬ（Phase Locked Loop）部、クロック切替制御部、セレクタ、分周部を備える。

上記の光伝送装置は、ライン側で通信断が発生した場合、光送受信部の検出部がそれを検出し、クロック切替制御部は、これに伴ってセレクタを制御して接続先を電気信号処理部からネットワーク側の送信ＰＬＬ部の出力側へ切り替える。具体的には、ネットワーク側の送信ＰＬＬ部の電圧制御発振部の出力が４分周したクロックへ切り替えられる。そして、セレクタの後段に配置された分周部において、周波数が２５５分周される。これにより、切替前後の位相変動量は１／２５５に圧縮される。従って、位相変化量である周波数の飛びが抑制された周波数を用いる電気信号処理部は安定したＡＩＳ信号を送信することができる。

特開２００９−２９０２５６号公報

特許文献１に記載された光伝送装置はライン側で通信断が発生した場合、ＡＩＳ信号を安定して送信することはできる。しかし、光送受信部へ主信号が入力されなくなると、上述の電気信号の周波数やマーク率（所定時間に含まれるマークの割合）が定まらなくなる。

また、フレーマ１００を、Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（ＦＥＣ） ｄｅｃｏｄｅｒで構成する場合や、近年急速に普及してきているデジタルコヒーレント用の光トランシーバに適用する場合、光トランシーバ１１０において主信号１２４の導通開始処理に時間を要することから、フレーマ１００から出力される電気信号１２６が不安定になる。

以上のようなラインカードにおける具体的な信号処理について、図５Ａ、図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、ライン側から入力される主信号１２４の非導通時間が短時間で、Ｃｌｏｃｋ−Ｄａｔａ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）のロック外れが発生しない場合のタイミングチャートである。一方、図５Ｂは、ライン側から入力される主信号１２４の非導通時間が長時間で、ＣＤＲのロック外れが発生する場合のタイミングチャートである。いずれの図も上段から、ライン側から入力される主信号１２４の状態、通信断に応じた光トランシーバ１１０の内部処理、電気信号１２５の状態、ＣＤＲ１０５の状態、電気信号１２６の状態、を示している。

なお、フレーマ１００は、ＦＥＣ ｄｅｃｏｄｅｒで構成されており、電気信号１２５が入力される入力端に、ＣＤＲ１０５が搭載されている。ＣＤＲ１０５は、入力される電気信号１２５に含まれる主信号１２４の情報から基準クロックを抽出し、フレーマ１００内の信号処理を行う。

図５Ａにおいては、ライン側から主信号１２４が入力されなくなると（非導通１３０）、光トランシーバ１１０は、受信停止処理を行う。これに伴い、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されなくなる（領域１３１）。主信号１２４が非導通１３０である時間が短い場合、ＣＤＲ１０５においてロック外れは生じない（ＯＫ）。また、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されないことから、フレーマ１００は電気信号１２６を生成しない（斜線）。

そして、通信断が回復してライン側からの主信号１２４の入力が再開されると（右側の導通）、光トランシーバ１１０は受信開始処理を開始する。これに伴い、電気信号１２５が断続的に導通（空白）と非導通（ハッチング）とを繰り返す。光トランシーバ１１０にデジタルコヒーレント用の光トランシーバなどを適用する場合、アナログデジタル変換器におけるキャリブレーションや位相変復調器における信号処理は、一般的なアナログ用の光トランシーバにおける信号処理より複雑であり、時間がかかる。この場合、光トランシーバ１１０における受信開始処理の間に、電気信号１２６が断続的に生成（空白）されたり非生成（斜線）になったりする（タイムラグ１３２）。

一方、図５Ｂにおいては、ライン側から主信号１２４が入力されなくなると（非導通１３５）、光トランシーバ１１０は受信停止処理を行う。これに伴い、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されなくなる（領域１３６）。ここで、非導通１３５である状態が長くなると、主信号１２４の情報から基準クロックを抽出できないため、ＣＤＲ１０５のロックが外れる（領域１３７）。つまり、Ｌｏｓｓ−Ｏｆ−Ｌｏｃｋが起きる。また、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されないことから、フレーマ１００は電気信号１２６を生成しない（非生成１３８）。

そして、通信断が回復してライン側からの主信号１２４の入力が再開されると（右側の導通）、光トランシーバ１１０は受信開始処理を開始する。これに伴い、電気信号１２５が断続的に導通（空白）と非導通（ハッチング）とを繰り返す。

ＣＤＲ１０５は、ロック外れが生じていることから、ライン側の主信号１２４の情報から基準クロックを抽出し、そのクロックにＣＤＲ１０５内の信号処理を再引き込みする。フレーマ１００は、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されるようになった後、電気信号１２６の生成を再開し（待機期間１３９）、ＣＤＲ１０５におけるロックはずれが解消された後、電気信号１２６の出力を再開する（右側の生成）。すなわち、待機期間１３９は、ＣＤＲ１０５における信号処理の再引き込み時間と一致する。

非生成１３８の期間と待機期間１３９との和が長くなると、光ネットワークシステムの規格を満たせない可能性が生じる。すなわち、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ：ＩＴＵ）の電気通信標準化部門（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ：ＩＴＵ−Ｔ）で標準化されている高速デジタル通信方式（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ；ＳＤＨ）の規格において要求されている切り替え時間を満たせなくなる可能性が生じる。具体的には、予備系光ファイバを備える光ネットワークシステムにおいて、通信断などの発生時における予備系光ファイバへの切り替え時間は“ｓｗｉｔｃｈ ｔｉｍｅ”と呼ばれる設定パラメータで５０ｍｓ以内と規定されている。

なお、フレーマ１００は、ライン側における通信断の発生時だけではなく、主信号１２４の損失、フレームの損失、フレームの同期外れなどの発生時にも、電気信号１２６を生成できなくなる。

上述したように、デジタルコヒーレント方式において用いられる高精度な光トランシーバでは、受信開始処理に時間がかかるため、受信開始処理期間において不安定な電気信号１２６が出力され、後段の信号処理における不具合の原因となる。さらに、ＣＤＲ１０５のロック外れが生じた場合、電気信号１２６の出力の再開に時間がかかり（待機期間１３９）、規格を満足できなくなる可能性が生じる。

本願発明の目的は、ライン側において通信断等の異常が発生した場合に、クライアント側へ信号が断続的に出力されることを抑制できると共に短時間での復旧が可能な光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る光トランシーバ制御回路は、光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段と、前記電気信号を受信し、前記受信した電気信号と前記生成されたダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段と、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する制御手段と、を備える。

上記目的を達成するために本発明に係る光ネットワークシステムは、光信号を送受信する送受信手段、前記送受信手段が受信した光信号を電気信号に変換して出力する信号処理手段、前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段、および、前記電気信号と前記ダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段、を有する光トランシーバと、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更するネットワーク管理部と、を備える。

上記目的を達成するために本発明に係る光トランシーバの出力制御方法は、光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号を受信し、前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成し、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、出力対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する。

本発明によれば、ライン側において通信断等の異常が発生した場合に、クライアント側へ信号が断続的に出力されることを抑制できると共に短時間での復旧が可能な光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法を提供できる。

第１の実施形態に係る光トランシーバ制御回路１のブロック構成図である。 第１の実施形態に係る光トランシーバ制御回路１のタイミングチャートである。 第２の実施形態に係る光ネットワークシステム３０のシステム構成図である。 関連するラインカードの構成を示すブロック図である。 関連するラインカードのタイミングチャートである。 関連するラインカードのタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は第１の実施形態に係る光トランシーバ制御回路１のブロック構成図である。光トランシーバ制御回路１は、光トランシーバからの出力を制御する。なお、図１では光トランシーバ制御回路１を光トランシーバと別体に構成した例を示したが、光トランシーバ制御回路１を光トランシーバの内部に配置することもできる。

ここで、光トランシーバは、クライアント側から入力された電気信号を光信号へ変換してライン側へ出力する機能と、ライン側から受信した光信号を電気信号へ変換してクライアント側へ出力する機能と、を備える。光トランシーバは、例えば、シリアル、パラレルを相互変換する回路であるＳｅｒｉａｌｉｚｅｒ／Ｄｅ−Ｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ（ＳｅｒＤｅｓ）、および、光送受信器を含むアナログ信号処理部とデジタル信号変復調部とを含むデジタルコヒーレント用のＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Processor）によって構成することができる。

第１の実施形態に係る光トランシーバは、ライン側から情報を含んだ光信号を受信し、それを電気信号へ変換して受信信号１２７を光トランシーバ制御回路１へ出力する。光トランシーバはさらに、ライン側の通信状態の監視結果を含む監視信号１２を光トランシーバ制御回路１へ出力する。例えば、光トランシーバは、デジタル信号変復調部においてライン側の異常が検出された場合、ＯＯＦ（Ｏｕｔ−Ｏｆ−Ｆｒａｍｅ）、ＬＯＦ（Ｌｏｓｓ−Ｏｆ−Ｆｒａｍｅ）、ＬＯＳ（Ｌｏｓｓ−Ｏｆ−Ｓｉｇｎａｌ）等の異常情報を監視信号１２に含ませて光トランシーバ制御回路１へ出力する。ここで、ＯＯＦはフレーム同期外れを示す情報、ＬＯＦはフレームの概要の喪失を示す情報、ＬＯＳは光信号の喪失を示す情報である。

図１において、光トランシーバ制御回路１は、信号生成部５、切替部６および制御部７を備える。

信号生成部５は、光トランシーバから入力される受信信号１２７と同じ転送速度を有するダミー信号１０を生成する。第１の実施形態において、信号生成部５は、光トランシーバで生成される受信信号１２７の転送速度と同一の転送速度を有する信号である警報表示信号（ＡＩＳ：Ａｌａｒｍ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）を強制的に生成し、このＡＩＳ信号をダミー信号１０とする。ここで、信号生成部５は、制御部７からのダミー信号１０の生成指示信号を受け付けることによってダミー信号１０の生成を開始することもできるし、出力指示信号を受け付けることによって予め生成しているダミー信号１０の出力を開始することもできる。

制御部７は、汎用マイコンや汎用ＤＳＰなどが適用され、光トランシーバから入力されるライン側の通信状態の監視結果に基づいて切替部６を制御する。光トランシーバと制御部７は、例えば、パラレルインターフェースや、Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＰＩ）、Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔといったシリアルインターフェースを用いて通信を行う。

制御部７は、光トランシーバからＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等の異常情報を含んだ監視信号１２が入力された場合、光トランシーバから正常な受信信号１２７が入力されないと判断する。そして、制御部７は、光トランシーバの後段への出力を受信信号１２７からダミー信号１０へ切り替える指令情報を含む指令信号１１を切替部６に出力する。

また、制御部７は、監視信号１２に異常情報（ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等）が含まれなくなると、光トランシーバから正常な受信信号１２７の出力が可能になったと判断する。そして、制御部７は、光トランシーバの後段への出力をダミー信号１０から受信信号１２７へ戻す指令情報を含む指令信号１１を切替部６に出力する。

切替部６には、光トランシーバから受信信号１２７が、信号生成部５からダミー信号１０が、入力される。切替部６は、制御部７から入力された指令信号１１に含まれる切替情報に基づいて、受信信号１２７またはダミー信号１０のいずれか一方を選択し、電気信号１２５として光トランシーバの後段（例えば、図示しないフレーマ）へ出力する。

続いて、光トランシーバ制御回路１の動作手順を、図２を参照しながら説明する。以下、光トランシーバ制御回路１の切替部６から出力される電気信号１２５が、入力端にＣｌｏｃｋ−Ｄａｔａ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）が配置されたフレーマに入力される場合について説明する。また、光トランシーバ制御回路１の信号生成部５は、ダミー信号１０として上述のＡＩＳ信号を生成している。

図２は、第１の実施形態の光トランシーバ制御回路１のタイムチャートである。図２は、上段から、ライン側から入力される光信号の状態、監視信号１２に含まれる異常情報の有無、通信断に応じた光トランシーバの内部処理、切替部６の内部処理、ＣＤＲの状態、フレーマの内部処理を示す。以下、光トランシーバ制御回路１の動作と対応する図２の参照先をカッコ内に示す。

ライン側から光信号が正常に入力されている時（「光信号」の左側の導通５０）、光トランシーバ制御回路１に入力される監視信号１２には異常情報例えば、ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等、が含まれていない。この時、切替部６は光トランシーバから入力された受信信号１２７を選択して、電気信号１２５としてフレーマへ出力する。また、ＣＤＲは正常に機能している（「ＣＤＲ」の導通５０期間におけるＯＫ）。そして、電気信号１２５として光信号の情報を含んだ受信信号１２７がフレーマへ出力されることで、フレーマは受信信号１２７に含まれる情報を伝達するための電気信号を生成する（「フレーマ」の左側の生成）。

続いて、通信断等によってライン側から光信号が入力されなくなると（「光信号」の非導通５１）、光トランシーバは、受信停止処理を行うと共に、異常が発生している期間（時刻５２〜時刻５３）、ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等の異常情報を含んだ監視信号１２を光トランシーバ制御回路１に出力する（「監視信号12」の有）。

光トランシーバ制御回路１の制御部７は、異常情報を含んだ監視信号１２が入力した時、光トランシーバから正常な受信信号１１２７が入力されないと判断し、フレーマへの出力を受信信号１２７からダミー信号１０（「切替部6」のＡＩＳ信号７１）へ切り替える指令情報を含む指令信号１１を切替部６へ出力する。ここで、制御部７は、ＡＩＳ信号７１への切り替え指令を、フレーマにおいて受信信号１２７に含まれる情報が取得できなくなる前に行う。

切替部６は、指令信号１１の指令情報に基づいて、フレーマへ出力する電気信号１２５を、受信信号１２７からＡＩＳ信号７１に切り替える。この時、ＡＩＳ信号７１は受信信号１２７と同じ転送速度の信号であることから、ＣＤＲにおいてロック外れは生じない（「ＣＤＲ」の非導通５１期間に対応するＯＫ）。一方、ＡＩＳ信号７１にはライン側からの光信号に含まれていた情報が含まれていないことから、フレーマはクライアント側へ出力するための電気信号の生成を中止する（「フレーマ」の非生成７３）。

そして、通信断等が回復してライン側からの光信号の入力が再開されると（「光信号」の左側の導通５０）、光トランシーバは、光信号の受信開始処理を開始すると共にＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等の異常情報を含まない監視信号１２の出力を開始する。

制御部７は、監視信号１２に含まれる異常情報が「有」から「無」へ切り替わった時（時刻５３）から計時を開始し、所定時間経過後（時刻５６）、フレーマへの出力をＡＩＳ信号７１から受信信号１２７へ戻す指令情報を含む指令信号１１を、切替部６へ出力する。ここで、第１の実施形態に係る制御部７は、光トランシーバにおける受信開始処理（時間７４＋時間７５）が完了する前に、受信信号１２７へ切り替える指令情報を含む指令信号１１を切替部６へ出力する（時刻５６）。これにより、受信開始処理が完了した直後から、正常な受信信号１２７がフレーマへ出力されるようになる。

切替部６は、指令信号１１の指令情報に基づいて、受信開始処理が完了する前の時刻である時刻５６に、フレーマへ出力する電気信号１２５をＡＩＳ信号７１から受信信号１２７に切り替える。

この時、受信信号１２７はＡＩＳ信号７１と同じ転送速度の信号であることから、ＣＤＲにおいてロック外れは生じない（「ＣＤＲ」の右側の導通５０期間におけるＯＫ）。そして、フレーマは、ＣＤＲにおいてロック外れが生じていないことから、光トランシーバにおける受信開始処理が完了した直後から、受信信号１２７に含まれる情報を伝達するための電気信号の生成を再開することができる。なお、図２では、光トランシーバにおける受信開始処理完了時刻とフレーマにおける電気信号の生成再開時間とが同時である例を示したが、光信号に含まれている情報を含んだ受信信号１２７が光トランシーバから入力されるようになった後、フレーマにおける電気信号の生成を再開することもできる。

以上のように、第１の実施形態にかかる構成においては、通信断などの異常が発生した場合、フレーマへ出力する電気信号１２５を受信信号１２７から光信号に含まれていた情報を含まないダミー信号１０（ＡＩＳ信号７１）に切り替える。これにより、通信断が長引いた場合でもＣＤＲにおけるロック外れの発生を抑制でき、光トランシーバにおける受信開始処理の完了からフレーマにおける電気信号の生成の再開までの時間（背景技術において説明した図５Ｂの待機期間１３９）を短くできる。従って、フレーマから受信信号１２７に含まれる情報を伝達するための電気信号が出力されない期間が、規格書（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８４１）の“ｓｗｉｔｃｈ ｔｉｍｅ”の規定である５０ｍｓ以内となる。

そして、第１の実施形態にかかる構成においては、光トランシーバにおける受信開始処理の大半の期間である時間７４において切替部６は受信信号１２７ではなくＡＩＳ信号７１を出力する。これにより、フレーマにおいてクライアント側へ出力するための電気信号の生成と非生成とが断続的に繰り返されることが抑制される。従って、フレーマからクライアント側への不安定な主信号の漏れ込みを抑制できる。

そして、光トランシーバにおける受信開始処理が完了する前に、フレーマへ出力する電気信号１２５を受信信号１２７に戻すことから、フレーマの信号処理に影響を及ぼすことなくフレーマでの受信処理の復旧を行うことができ、受信開始処理完了から遅延することなく、フレーマにおける電気信号の生成を再開することができる。

なお、上述の実施形態では、ＡＩＳ信号７１から受信信号１２７への切り替えの時刻５６から受信開始処理の終了時刻までの時間７５を所定の時間としたが、時間７５をゼロとする（時刻５６と受信開始処理の終了時刻を一致）こともできる。さらに、ＡＩＳ信号７１から受信信号１２７への切り替えは、光信号の情報を含む正常な受信信号１２７の入力が再開された後でもよい。

また、上述の実施形態では、監視信号１２に含まれる異常情報は、主信号に含まれるＯＯＦ、ＬＯＦおよびＬＯＳの情報としたが、これに限るものではない。光トランシーバに設けられた受光部（不図示）によって、受信した光信号の受光パワーを検出し、受光パワーの低下が検出された時に異常情報を生成して監視信号１２に含めることもできる。

さらに、上述の実施形態では、ダミー信号として、ＡＩＳ信号を例示したが、これに限るものはない。ダミー信号として、予め設定されたプログラムパターン（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｐａｔｔｅｒｎ）信号や、クロック信号などを含む受信信号１２７と同じ特性を備えた信号等を用いることもできる。ここで、プログラムパターンは、疑似ランダムパターンであるＰｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（ＰＲＢＳ）などである。つまり、何れの信号においても光信号である主信号と同じ、あるいは、周波数偏差が十分小さい場合にはＣＤＲが受信信号１２７と同じと認識できる程度に近いビットレートを有する信号であればよく、例えば、ビットレート以外にマーク率が０．５近傍となる信号等でもよい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態について図面を参照して説明する。図３は第２の実施形態による光ネットワークシステムのシステム構成図である。光ネットワークシステム３０は、２台の光トランシーバ３１、３２およびネットワーク管理部３３から構成される。また、光トランシーバ３１、３２はそれぞれ、送受信部３５、信号処理部３６、信号生成部５および切替部６から構成される。信号生成部５および切替部６は、第１の実施形態で説明した図１の信号生成部５および切替部６と同様に機能する。図３では、光トランシーバ３１のみ内部構成を示したが、光トランシーバ３２も同様に構成される。

光トランシーバ３１、３２の切替部６には、不図示のフレーマが接続されている。クライアント側からの通信サービスの情報は、フレーマおよび光トランシーバ３１、３２を介してライン側へ送受信される。

送受信部３５は、信号処理部３６からの電気信号を入力し、光信号へ変換した後、ライン側である現用系光ファイバ１２８へ送信する。また、送受信部３５は、ライン側である現用系光ファイバ１２８から光信号を受信し、受信した光信号の情報を含む電気信号へ変換し、信号処理部３６へ出力する。

信号処理部３６は、クライアント側の情報を含んだ電気信号が切替部６から入力され、ライン側で伝送可能な信号フォーマットへ変換し、予備等化などの信号処理を行った後、送受信部３５へ出力する。一方、信号処理部３６は、主信号に含まれていた情報を含んだ電気信号が送受信部３５から入力され、フレーマへ伝送可能な信号フォーマットへ変換し、分散補償、位相補償などの信号処理を行った後、受信信号９として切替部６へ出力する。

また、信号処理部３６は、送受信部３５から入力された電気信号を監視することで、通信に使用している現用系光ファイバ１２８の状態を取得し、取得結果を監視信号１３としてネットワーク管理部３３へ出力する。そして、信号処理部３６は、送受信部３５から入力された電気信号から通信断などの異常を検出した場合、監視信号１３に異常情報を含めてネットワーク管理部３３へ出力する。

信号生成部５は、信号処理部３６から入力される受信信号９と同様の特性を有するダミー信号１０を生成する。この特性は、例えば、受信信号９の転送速度やマーク率である。例えば、信号生成部５は、光トランシーバで生成される受信信号９の転送速度と同一の転送速度を有する信号であるＡＩＳ信号を強制的に生成し、このＡＩＳ信号をダミー信号１０とすることができる。信号生成部５は、ネットワーク管理部３３からのダミー信号生成の指示信号を受け付けることによってダミー信号１０の生成を開始することもできるし、指示信号を受け付けることによって予め生成しているダミー信号１０の出力を開始することもできる。

切替部６には、信号処理部３６から受信信号９が、信号生成部５からダミー信号１０が、入力される。切替部６は、ネットワーク管理部３３からの指令信号１４に含まれる切替情報に基づいて、受信信号９またはダミー信号１０のいずれか一方を選択し、図示しないフレーマへ出力する。

ネットワーク管理部３３は、光トランシーバ３１、３２の切替部６および信号処理部３６と接続され、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から入力される監視信号１３に基づいて、光トランシーバ３１、３２、現用系光ファイバ１２８および予備系光ファイバ１２９の使用状態を制御する。

そして、ネットワーク管理部３３は、例えば、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から現用系光ファイバ１２８の通信断等の異常情報を含む監視信号１３が入力された場合、現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替えるための切り替え指示情報を光トランシーバ３１、３２へ送信する。

ネットワーク管理部３３はさらに、第１の実施形態の図１の制御部７と同様の機能を有する。すなわち、制御部７は、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から異常情報を含む監視信号１３が入力された場合、フレーマへの出力を受信信号９からダミー信号１０へ切り替える指令情報を含む指令信号１４を切替部６に出力する。そして、ネットワーク管理部３３は、信号処理部３６から入力される監視信号１３に異常情報が含まれなくなくなると、フレーマへの出力をダミー信号１０から受信信号９へ戻す指令情報を含む指令信号１４を切替部６に出力する。

次に、使用中の現用系光ファイバ１２８において通信断等の異常が生じた場合（図３の現用系光ファイバ１２８上のバツ印）の光ネットワークシステム３０の動作手順について説明する。なお、以下の説明では、現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替える場合を記載するが、それに限るものではない。光ファイバの切り替えがなく、光トランシーバの後段の信号処理に影響を及ぼす場合であっても、下記の動作は適用できる。

現用系光ファイバ１２８に通信断等の異常が生じた場合、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６は、所定の監視信号が入力されないことを検知する等によって現用系光ファイバ１２８の異常を検知し、異常情報を含んだ監視信号１３をネットワーク管理部３３へ出力する。

ネットワーク管理部３３は、異常情報を含んだ監視信号１３を受信することにより、現用系光ファイバ１２８に障害が生じたと判定し、現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替えるための切り替え指示情報を光トランシーバ３１、３２へ送信する。これにより、通信サービス用の通信経路が現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替わる。なお、通信経路の切り替えは、光トランシーバ３１、３２の光信号の出力部に設けた経路切替部（不図示）によって行われる。

さらに、ネットワーク管理部３３は、光トランシーバ３１、３２からクライアント側への通信サービスの障害が発生することを抑制するため、フレーマへの出力を光信号の情報を含んだ受信信号９からダミー信号１０へ切り替える指令（指令信号１４）を光トランシーバ３１、３２の切替部６へ送信する。ここで、ネットワーク管理部３３は、ダミー信号１０への切り替え指令を、フレーマにおいて受信信号９に含まれる情報が取得できなくなる前に行う。

光トランシーバ３１、３２の切替部６は、ダミー信号１０への切り替え指令を受信した場合、フレーマへの出力信号を受信信号９からダミー信号１０に切り替える。

一方、ネットワーク管理部３３は、予備系光ファイバ１２９へ切り替えられることによって、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から入力される監視信号１３に異常情報が含まれなくなると、光ファイバの通信障害が解消したと判定する。この場合、ネットワーク管理部３３は、光トランシーバ３１、３２からフレーマへの出力信号をダミー信号１０から光信号の情報を含んだ受信信号９へ戻す指令（指令信号１４）を切替部６へ送信する。ここで、ネットワーク管理部３３は、受信信号９への切り替え指令を、光トランシーバ３１、３２からフレーマへの出力信号が正常に回復する時刻、もしくはその直前に送信する。

光トランシーバ３１、３２の切替部６は、受信信号９への切り替え指令を受信した場合、フレーマへの出力信号をダミー信号１０から受信信号９に戻す。

第２の実施形態に係る構成においても、第１の実施形態と同様に、通信断などの異常が発生している期間、フレーマへの出力をダミー信号１０に切り替えることで、ＣＤＲにおけるロック外れの発生が抑制されると共に、フレーマにおいてクライアント側へ出力するための電気信号の生成と非生成とが断続的に繰り返されることが抑制される。従って、受信開始処理完了から遅延することなく、フレーマにおける電気信号の生成が再開されると共に、フレーマからクライアント側への不安定な主信号の漏れ込みを防止できる。

すなわち、第２の実施形態に係る構成においても、フレーマにおいて光信号に含まれている情報を含む電気信号が生成できない期間を短くすることができ、規格書（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８４１）の“ｓｗｉｔｃｈ ｔｉｍｅ”の規定である５０ｍｓ以内を満足することができる。

本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

[付記１]
光トランシーバが受信する光信号に基づく受信信号と略同一特性のダミー信号を生成する信号生成部と、
前記光トランシーバの出力を、前記受信信号と前記ダミー信号との間で切り替える切替部と、
制御部とを有し、
前記制御部は、前記光トランシーバから前記光信号の異常を示す通知を受け付けたとき、前記光トランシーバの出力を前記受信信号から前記ダミー信号へ切り替えるように前記切替部へ指示する
光トランシーバ制御装置。

[付記２]
前記制御部は、前記通知の受け付けが停止してから所定の受信処理期間が経過した後に、前記光トランシーバの出力を前記ダミー信号から前記受信信号へ切り替えるように前記切替部へ指示する
付記１に記載の光トランシーバ制御装置。

[付記３]
前記制御部は、前記受信信号から前記ダミー信号へ切り替える前記切替部への指示から、前記ダミー信号から前記受信信号へ切り替える指示までの時間を所定の時間内とするよう制御する
付記１または２に記載の光トランシーバ制御装置。

[付記４]
前記特性は、転送速度およびマーク率のいずれか一方である付記１から３のいずれか一項に記載の光トランシーバ制御装置。

[付記５]
前記ダミー信号はＡＩＳ信号、プログラムパターン信号、およびクロック信号のいずれかである付記１または２に記載の光トランシーバ制御装置。

[付記６]
光ファイバを伝送する光信号を送受信する送受信部と、
前記送受信部が受信した光信号を電気信号に変換してクライアント側へ出力する信号処理部と、
前記電気信号と略同一特性のダミー信号を生成する信号生成部と、
前電気信号と前記ダミー信号とを切り替えて出力する切替部と、
を有する光トランシーバと、
前記光トランシーバから前記光信号の異常を示す通知に基づき、前記光トランシーバの出力を前記電気信号から前記ダミー信号へ切り替えるように前記切替部へ指示するネットワーク管理部、とを
備えた光ネットワークシステム。

[付記７]
前記ネットワーク管理部は、前記通知の受け付けが停止してから所定の受信処理期間が経過した後に、前記光トランシーバの出力を前記ダミー信号から前記電気信号へ切り替えるように前記切替部へ指示する
付記６に記載の光ネットワークシステム。

[付記８]
前記ネットワーク管理部は、前記電気信号から前記ダミー信号へ切り替える前記切替部への指示から、前記ダミー信号から前記出力信号へ切り替える指示までの時間を所定の時間内とするよう制御する
付記６または７に記載の光ネットワークシステム。

[付記９]
光トランシーバが受信する光信号に基づく受信信号と略同一特性のダミー信号を生成し、
前記光トランシーバから前記光信号の異常を示す通知を受け付けたとき、前記光トランシーバの出力を前記受信信号から前記ダミー信号へ切り替える
光トランシーバ制御方法。

[付記１０]
前記通知の受け付けが停止してから所定の受信処理期間が経過した後に、前記光トランシーバの出力を前記ダミー信号から前記受信信号へ切り替える
付記９に記載の光トランシーバ制御方法。

本願発明は、電気信号と光信号とを適宜変換することでライン側とクライアント側との間で各種情報を送受信させる光トランシーバを用いるシステムに広く適用することができる。

この出願は、２０１４年３月２７日に出願された日本出願特願２０１４−０６５９９０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ 光トランシーバ制御回路
５ 信号生成部
６ 切替部
７ 制御部
９、１２７ 受信信号
１０ ダミー信号
１１ 指令信号
１２ 監視信号
３０ 光ネットワークシステム
３１、３２ 光トランシーバ
３３ ネットワーク管理部
３５ 送受信部
３６ 信号処理部
５０ 導通
５１、１３０、１３５ 非導通
５２、５３、５６ 時刻
７１ ＡＩＳ信号
７３、１３８ 非生成
７４、７５ 時間
１００ フレーマ
１０５ ＣＤＲ
１１０ 光トランシーバ
１２１、１２２、１２５、１２６ 電気信号
１２３、１２４ 主信号
１２８ 現用系光ファイバ
１２９ 予備系光ファイバ
１３１、１３６、１３７ 領域
１３２ タイムラグ
１３９ 待機期間

Claims (9)

1. 光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段と、
   前記電気信号を受信し、前記受信した電気信号と前記生成されたダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段と、
   前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する制御手段と、
   を備える光トランシーバ制御回路であって、
   前記ダミー信号は警報表示信号（Ａｌａｒｍ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＡＩＳ）であり、
   前記電気信号に含まれる主信号の情報から基準クロックを抽出するＣｌｏｃｋ−Ｄａｔａ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）が配置されたフレーマに前記切替手段から前記ＡＩＳが入力される場合に、前記ＡＩＳは、前記ＣＤＲが前記ＡＩＳに基づいて前記基準クロックを生成可能な信号である、
   ことを特徴とする光トランシーバ制御回路。
2. 前記特性は、転送速度またはマーク率のいずれか一方である、請求項１に記載の光トランシーバ制御回路。
3. 前記制御手段は、前記光信号の異常を示す通知が入力されなくなった時から所定の期間が経過した後、前記切替手段の選択対象を前記ダミー信号から前記電気信号に変更する、請求項１または２に記載の光トランシーバ制御回路。
4. 前記所定の期間は、前記光トランシーバが受信開始処理に要する時間よりも短い、請求項３に記載の光トランシーバ制御回路。
5. 光信号を送受信する送受信手段、
   前記送受信手段が受信した光信号を電気信号に変換して出力する信号処理手段、
   前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段、および、
   前記電気信号と前記ダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段、
   を有する光トランシーバと、
   前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更するネットワーク管理部と、
   を備える光ネットワークシステムであって、
   前記ダミー信号は警報表示信号（Ａｌａｒｍ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＡＩＳ）であり、
   前記電気信号に含まれる主信号の情報から基準クロックを抽出するＣｌｏｃｋ−Ｄａｔａ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）が配置されたフレーマに前記切替手段から前記ＡＩＳが入力される場合に、前記ＡＩＳは、前記ＣＤＲが前記ＡＩＳに基づいて前記基準クロックを生成可能な信号である、
   ことを特徴とする光ネットワークシステム。
6. 前記送受信手段は、接続されている光ファイバを介して前記光信号を送受信し、
   前記ネットワーク管理部は、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記接続されている光ファイバを予備の光ファイバへ切り替える、請求項５に記載の光ネットワークシステム。
7. 前記ネットワーク管理部は、前記光信号の異常を示す通知が入力されなくなった時から所定の期間が経過した後、前記切替手段の選択対象を前記ダミー信号から前記電気信号に変更する、請求項５または６に記載の光ネットワークシステム。
8. 前記信号処理手段は、受信された光信号から異常の有無を検出し、検出結果を前記ネットワーク管理部へ送信する、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光ネットワークシステム。
9. 光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号を受信し、
   前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成し、
   前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、出力対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する、
   光トランシーバの出力制御方法であって、
   前記ダミー信号は警報表示信号（Ａｌａｒｍ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＡＩＳ）であり、
   前記電気信号に含まれる主信号の情報から基準クロックを抽出するＣｌｏｃｋ−Ｄａｔａ−Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）が配置されたフレーマに前記ＡＩＳが入力される場合に、前記ＡＩＳは、前記ＣＤＲが前記ＡＩＳに基づいて前記基準クロックを生成可能な信号である、
   ことを特徴とする光トランシーバの出力制御方法。

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