JP6403867B2 - 信号伝送装置及び信号伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチキャリア方式の光伝送システムで用いられる信号伝送装置及び信号伝送方法に関し、特に、複数のキャリア信号の内のいずれかが導通不能状態となった場合であってもトラフィックを部分的に継続することができる信号伝送装置及び信号伝送方法に関する。

近年、情報通信需要の増加に伴い光伝送の大容量化が求められているが、波長多重数の増加及び光ファイバ網の新規敷設だけでは、情報通信需要の増加に十分に応えることができない。このため、１つのキャリア信号当たりのデータ伝送速度を、１０Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）から、４０Ｇｂｐｓ又は１００Ｇｂｐｓに上げることが求められている。しかし、特に、長距離伝送を行う光伝送システムにおいては、データ伝送速度の高速化に伴って、通信路である光ファイバの波長分散（ＣＤ）及び偏波モード分散（ＰＭＤ）による光信号波形の歪みなどの伝送ペナルティが顕著になる。

このような伝送ペナルティ（波長分散及び偏波モード分散）の影響を、光信号の受信装置のデジタル信号プロセッサの信号処理によって補償し、しかも、多様な多値変調方式に対応することができる通信方式が実用化されている。例えば、デジタルコヒーレント通信方式の一つとしての偏波多重４値位相変調方式（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＤＰ−ＱＰＳＫ）、及び、偏波多重２値位相変調方式（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＤＰ−ＢＰＳＫ）などの多値変調を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、１つのトランスポンダ内に複数の光送受信部を備え、互いに波長の異なる複数のキャリア信号でデータを伝送するマルチキャリア方式が提案されている。キャリア信号の数がＮ個（Ｎは２以上の整数）である場合、１台のトランスポンダ内にＮ台の送受信部を備え、互いに波長の異なるＮ個のキャリア信号でデータを伝送する。

特開２０１０−９８６１７号公報

しかし、Ｍ個のクライアント送信データ（例えば、Ｍ＝１０）を多重化してＮ個の送信電気信号（例えば、Ｎ＝２）を生成し、これらＮ個の送信電気信号をＮ個のキャリア信号を用いて伝送する場合に、Ｎ個のキャリア信号の１つでも異常が発生すると、Ｍ個のクライアント送信データの全てに影響を与え、クライアント側のトラフィックが全て中断されるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、導通可能状態であるキャリア信号を用いてトラフィックを部分的に継続することができる信号伝送装置及び信号伝送方法を提供することを目的とする。

本発明による信号伝送装置は、複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の受信光信号から受信電気信号を生成する複数の光受信部と、前記受信電気信号から受信データを抽出する抽出部と、前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記導通不能状態であるキャリア信号を通知する通知信号を前記抽出部に送る監視部と、を備え、前記抽出部は、前記複数の受信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第１のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第１の信号抽出部と、前記複数の受信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度より遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第２のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第２の信号抽出部と、受信信号切り替え部と、を有し、前記受信信号切り替え部は、前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記複数の光受信部で生成された前記受信電気信号を前記第１の信号抽出部に供給して、前記第１の信号抽出部で抽出された前記受信データを出力し、前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記受信光信号の複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いる光受信部で生成された前記受信電気信号を前記第２の信号抽出部に供給して、前記第２の信号抽出部で抽出された前記受信データを出力するものである。

また、本発明による他の信号伝送装置は、送信データを多重化して送信電気信号を生成する多重部と、前記送信電気信号を用いて複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の送信光信号を生成する複数の光送信部と、前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記導通不能状態であるキャリア信号を通知する通知信号を前記多重部に送る監視部と、を備え、前記多重部は、前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記第１のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第１の信号多重部と、前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度よりも遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記第２のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第２の信号多重部と、送信信号切り替え部と、を有し、前記送信信号切り替え部は、前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記送信データを前記第１の信号多重部に供給して、前記第１の信号多重部で生成された前記送信電気信号を分配して、前記複数の光送信部に供給し、前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記送信データを前記第２の信号多重部に供給し、前記第２の信号多重部で生成された前記送信電気信号を、前記複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いる光送信部に供給するものである。

本発明によれば、複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いて、トラフィックを部分的に継続することができる。よって、光伝送システムの異常が一部のキャリア信号のみである場合に、トラフィックの全ての停止（中断）を回避することができるという効果が得られる。

本発明の実施の形態１による信号伝送装置としてのトランスポンダの構成を概略的に示すブロック図である。 図１の多重部の構成を概略的に示すブロック図である。 図１の抽出部の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態１による信号伝送方法の主要な処理を示すフローチャートである。 トランスポンダにおける導通不能状態を示す図である。 図５の導通不能状態が発生したときにおける比較例のトランスポンダの状態を示す図である。 図５の導通不能状態が発生したときにおける実施の形態１によるトランスポンダの状態を示す図である。 本発明の実施の形態２による信号伝送装置としてのトランスポンダの多重部の構成を概略的に示すブロック図である。 図５の導通不能状態が発生したときにおける実施の形態２によるトランスポンダの状態を示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例のトランスポンダの構成を概略的に示すブロック図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に記載する実施の形態１及び２並びに変形例に限定されるものではない。

《１》実施の形態１
《１−１》実施の形態１の構成
図１は、本発明の実施の形態１によるマルチキャリア方式を採用する信号伝送装置としてのトランスポンダ１の構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、トランスポンダ１は、多重部（クライアント送信データ多重部）２と、互いに異なる波長の光信号を出力する複数の光送信部（光送信機）３及び４と、互いに異なる波長の光信号を受信する複数の光受信部（光受信機）５及び６と、抽出部（クライアント受信データ抽出部）７と、キャリア信号の異常を監視する監視部としての警報モニタ部８とを備えている。

多重部２は、複数の送信データとしてのクライアント送信データＡ１〜Ａ１０を多重化して送信電気信号Ｂ１及びＢ２を生成する。ただし、クライアント送信データの数は、１０個に限定されず、１０個以外の数であってもよい。また、多重信号が分配された送信電気信号の数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。

光送信部３及び４は、送信電気信号Ｂ１及びＢ２を用いて互いに波長の異なるキャリア信号（複数のキャリア信号）のそれぞれからなる送信光信号Ｃ１及びＣ２を生成して、送信光信号Ｃ１及びＣ２を出力する。光送信部は、送信電気信号に基づいてキャリア信号を変調し、変調されたキャリア信号を送信光信号として出力する。本実施の形態１では、光送信部３及び４で出力される光信号１つ当たりのデータ伝送速度は５０Ｇｂｐｓであり、２つの送信光信号Ｃ１及びＣ２により、データ伝送速度１００Ｇｂｐｓでデータが伝送される。ただし、光送信部の数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。また、図１では、送信光信号Ｃ１のキャリア信号の波長がλ１であり、送信光信号Ｃ２のキャリア信号の波長がλ２である。

光受信部５及び６は、互いに波長の異なるキャリア信号（複数のキャリア信号）のそれぞれからなる受信光信号Ｄ１及びＤ２から受信電気信号Ｅ１及びＥ２を生成する。光受信部は、受信光信号を復調して、キャリア信号によって伝送された信号（受信電気信号）を生成する。ただし、光受信部の数は、２個に限定されず、３個以上であってもよく、また、受信光信号Ｄ１及びＤ２の数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。また、図１では、受信光信号Ｄ１のキャリア信号の波長がλ１であり、受信光信号Ｄ２のキャリア信号の波長がλ２である。

抽出部７は、受信電気信号Ｅ１及びＥ２から複数の受信データとしてのクライアント受信データＦ１〜Ｆ１０を抽出し、抽出されたクライアント受信データＦ１〜Ｆ１０を出力する。ただし、クライアント受信データの数は、１０個に限定されず、１０個以外であってもよい。また、多重化された受信電気信号の数は、２個に限定されず、３個以上であってもよい。

警報モニタ部８は、互いに波長の異なるキャリア信号のそれぞれからなる受信光信号Ｄ１及びＤ２のいずれかが異常（導通不能状態）であるときに、受信光信号Ｄ１及びＤ２の内の導通不能状態である受信光信号のキャリア信号を通知する通知信号を抽出部７（後述の図３に示される切り替え制御部７５）及び多重部２（後述の図２に示される切り替え制御部２５）に送る。また、警報モニタ部８は、受信光信号Ｄ１及びＤ２に関する警報信号を受信したり、又は、トランスポンダ１の対向装置から通知される警報信号を受信したりすることによって、キャリア信号の異常を検知してもよい。警報モニタ部８がキャリア信号の異常を検知する方式は、上記例に限定されない。

図２は、図１の多重部２の構成を概略的に示すブロック図である。図２に示されるように、多重部２は、１０本の１０Ｇｂｐｓのクライアント送信データＡ１〜Ａ１０を多重化する第１の信号多重部２２と、クライアント送信データＡ１〜Ａ５及びクライアント送信データＡ６〜Ａ１０を多重化する複数の第２の信号多重部２３と、送信信号切り替え部２６とを備えている。図２において、複数の第２の信号多重部２３は、１対（２個）の信号多重部２３である。

第１の信号多重部２２において、クライアント送信データＡ１〜Ａ１０は多重化され、第１のデータ伝送速度（１００Ｇｂｐｓ）を持つ多重信号（１００Ｇ信号）が出力される。第１の信号多重部２２は、１００Ｇ信号多重部２２とも言う。また、第２の信号多重部２３において、１対の信号多重部の一方がクライアント送信データＡ１〜Ａ５を多重化し、１対の信号多重部の他方がクライアント送信データＡ６〜Ａ１０多重化する。１対の信号多重部２３のそれぞれにおいて、第２のデータ伝送速度（５０Ｇｂｐｓ）を持つ多重信号（５０Ｇ信号）が出力される。第２の信号多重部２３は、５０Ｇ信号多重部２３とも言う。なお、第１のデータ伝送速度及び第２のデータ伝送速度は、上記例に限定されない。また、１００Ｇ信号多重部２２及び５０Ｇ信号多重部２３の個数は、上記例に限定されない。さらに、クライアント送信データＡ１〜Ａ１０と１対の信号多重部との対応関係は、上記例に限定されない。

送信信号切り替え部２６は、第１の信号切り替え部２１と、第２の信号切り替え部２４と、切り替え制御部２５とを備えている。

受信光信号Ｄ１及びＤ２のキャリア信号のいずれもが導通可能状態であるときに（すなわち、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれもが導通可能状態であるときに）、第１の信号切り替え部２１は、切り替え制御部２５からの制御信号に基づいて、クライアント送信データＡ１〜Ａ１０を１００Ｇ信号多重部２２に供給して、第２の信号切り替え部２４は、切り替え制御部２５からの制御信号に基づいて、１００Ｇ信号多重部２２で生成された多重信号を分配して送信電気信号Ｂ１及びＢ２を生成し、送信電気信号Ｂ１及びＢ２を光送信部３及び４にそれぞれ出力する。

受信光信号Ｄ１及びＤ２のキャリア信号のいずれかが導通不能状態（異常）であるときに（すなわち、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれかが導通不能状態（異常）であるときに）、第１の信号切り替え部２１は、切り替え制御部２５からの制御信号に基づいて、クライアント送信データＡ１〜Ａ５を１対の５０Ｇ信号多重部２３の内の一方に供給し、クライアント送信データＡ６〜Ａ１０を１対の５０Ｇ信号多重部２３の内の他方に供給する。このときに、第２の信号切り替え部２４は、切り替え制御部２５からの制御信号に基づいて、１対の５０Ｇ信号多重部２３の一方で生成された多重信号を送信電気信号Ｂ１として、及び１対の５０Ｇ信号多重部２３の他方で生成された多重信号を送信電気信号Ｂ２として、光送信部３及び４にそれぞれ出力する。例えば、第２の信号切り替え部２４は、送信電気信号Ｂ１を、導通可能状態の波長λ１を持つキャリア信号を用いる光送信部３に出力し、送信電気信号Ｂ２を、導通不能状態の波長λ２を持つキャリア信号を用いる光送信部４に出力する。

図３は、図１の抽出部７の構成を概略的に示すブロック図である。図３に示されるように、抽出部７は、受信電気信号Ｅ１及びＥ２からクライアント受信データＦ１〜Ｆ１０を抽出して第１のデータ伝送速度で出力する第１の信号抽出部７２と、受信電気信号Ｅ１及びＥ２からクライアント受信データＦ１〜Ｆ５又はＦ６〜Ｆ１０を抽出して第１のデータ伝送速度よりも遅い第２のデータ伝送速度で出力する複数の第２の信号抽出部７３と、受信信号切り替え部７６とを備えている。図３において、複数の第２の信号抽出部７３は、１対（２個）の信号抽出部７３である。

第１の信号抽出部７２において、第１のデータ伝送速度は１００Ｇｂｐｓである。第１の信号抽出部７２は、１００Ｇ信号抽出部７２とも言う。第２の信号抽出部７３において、第２のデータ伝送速度は５０Ｇｂｐｓである。第２の信号抽出部７３は、５０Ｇ信号抽出部２３とも言う。なお、第１のデータ伝送速度及び第２のデータ伝送速度は、上記例に限定されない。また、５０Ｇ信号抽出部７３の個数は、２個に限定されない。

受信信号切り替え部７６は、第１の信号切り替え部７１と、第２の信号切り替え部７４と、切り替え制御部７５とを備えている。

受信光信号Ｄ１及びＤ２のキャリア信号のいずれもが導通可能状態であるときに（すなわち、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれもが導通可能状態であるときに）、第１の信号切り替え部７１は、切り替え制御部７５からの制御信号に基づいて、受信電気信号Ｅ１及びＥ２を１００Ｇ信号抽出部７２に供給して、第２の信号切り替え部７４は、切り替え制御部７５からの制御信号に基づいて、１００Ｇ信号抽出部７２で抽出されたクライアント受信データＦ１〜Ｆ１０を出力する。

受信光信号Ｄ１及びＤ２のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに（すなわち、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれかが導通不能状態（異常）であるときに）、第１の信号切り替え部７１は、切り替え制御部７５からの制御信号に基づいて、受信電気信号Ｅ１を１対の５０Ｇ信号抽出部７３の内の一方に供給し、受信電気信号Ｅ２を１対の５０Ｇ信号抽出部７３の内の他方に供給する。複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いる光受信部（図１における５又は６）によって生成された受信電気信号（Ｅ１又はＥ２）が供給された１対の５０Ｇ信号抽出部７３のいずれかは、クライアント受信データＦ１〜Ｆ５又はＦ６〜Ｆ１０を５０Ｇ信号として抽出し、第２の信号切り替え部７４に出力する。第２の信号切り替え部７４は、切り替え制御部７５からの制御信号に基づいて、クライアント受信データＦ１〜Ｆ５又はＦ６〜Ｆ１０を出力する。

《１−２》実施の形態１の動作
受信光信号Ｄ１及びＤ２のキャリア信号がいずれも導通可能状態であるとき（すなわち、通常時）（すなわち、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２をもつキャリア信号がいずれも導通可能状態であるとき）の動作を説明する。このとき、受信光信号Ｄ１及びＤ２によるデータ伝送速度は、１００Ｇｂｐｓである。また、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれも導通可能であるため、送信光信号Ｃ１及びＣ２によるデータ伝送速度は、１００Ｇｐｂｓである。図２において、クライアント送信データＡ１〜Ａ１０は、まず多重部２に入力され、第１の信号切り替え部２１により、１００Ｇ信号多重部２２へ出力される。クライアント送信データＡ１〜Ａ１０は、１００Ｇ信号多重部２２で多重され、１００Ｇｂｐｓのデータ伝送速度を持つ１００Ｇ信号にマッピングされる。１００Ｇ信号は、第２の信号切り替え部２４により送信電気信号Ｂ１及びＢ２に分配され、光送信部３と光送信部４に出力される。光送信部３及び光送信部４にて送信電気信号Ｂ１及びＢ２のそれぞれは、送信光信号Ｃ１及びＣ２に変換され、伝送路へ出力される。

光受信部５及び光受信部６に入力された受信光信号Ｄ１及びＤ２のそれぞれは、受信電気信号Ｅ１及びＥ２に変換され抽出部７に入力される。受信電気信号Ｅ１及びＥ２は、抽出部７にてクライアント受信データが分離されて、クライアント受信データＦ１〜Ｆ１０として出力される。

次に、異常時（すなわち、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれかが導通不能状態のとき）の動作を説明する。このときの受信光信号Ｄ１及びＤ２によるデータ伝送速度は、５０Ｇｂｐｓである。また、波長λ１を持つキャリア信号及び波長λ２を持つキャリア信号のいずれかが導通不通状態であるため、送信光信号Ｃ１及び送信光信号Ｃ２によるデータ伝送速度は、５０Ｇｂｐｓである。光受信部５又は光受信部６に入力される受信光信号Ｄ１，Ｄ２は、警報モニタ部８にて、通信規格であるＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などで定義されるフレームの受信フレーム同期外れ及びＬＯＳ（Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｓｉｇｎａｌ）等の伝送に影響する警報信号がモニタされる。警報信号としては、（１）上流側の対向装置における主信号の障害検出を順方向（主信号の送信方向と同じ方向）のＯＳＣ（監視制御光：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）により下流側装置へ伝えるＦＤＩ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｄｅｆｅｃｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）、（２）下流側の対向装置における障害検出を逆方向（主信号の送信方向と逆方向）のＯＳＣにより上流側の対向装置へ伝えるＢＤＩ（Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｄｅｆｅｃｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）、（３）主信号の不在を順方向のＯＳＣにより上流側装置から下流側装置へ伝えるＰＭＩ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｍｉｓｓｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などがある。警報モニタ部８は、受信光信号Ｄ１，Ｄ２の異常発生時に、警報信号を検出すると、切り替え制御部２５に警報検出を通知する。通知を受けた切り替え制御部２５は、多重部２内で、機能ブロックの切り替えを行う。図２においては、切り替え制御部２５は、第１の信号切り替え部２１の出力を、１００Ｇ信号多重部２２から、５０Ｇ信号多重部２３に切り替える。切り替え後、クライアント送信データＡ１〜Ａ５は、１対の５０Ｇ信号多重部２３の一方に入力され、クライアント送信データＡ６〜Ａ１０は、１対の５０Ｇ信号多重部２３の他方に入力される。クライアント送信データＡ１〜Ａ６及びＡ６〜Ａ１０は、５０Ｇ信号多重部２３のそれぞれにおいて多重され、５０Ｇ信号にマッピングされる。５０Ｇ信号多重部２３から出力される多重信号（５０Ｇ信号）は、第２の信号切り替え部２４よりクライアント送信データＡ１〜Ａ５の多重信号が送信電気信号Ｂ１として光送信部３に出力され、また、第２の信号切り替え部２４よりクライアント送信データＡ６〜Ａ１０の多重信号が送信電気信号Ｂ２として光送信部４に出力される。送信電気信号Ｂ１及びＢ２は、光信号に変換され、それぞれ波長λ１、波長λ２の送信光信号Ｃ１，Ｃ２として出力される。

受信側でも同様に、切り替えを行う。警報モニタ部８は、異常発生時に警報を検出すると、切り替え制御部７５に異常発生を通知する。光受信部５と光受信部６より出力される受信電気信号Ｅ１及びＥ２は、信号切り替え部７１により、正常時には、いずれも１００Ｇ信号抽出部７２に出力されるが、警報検出時には、１対の５０Ｇ信号抽出部７３のそれぞれに出力される。このとき、異常の発生した受信光信号が入力された光受信部５又は６より出力される受信電気信号からは、５０Ｇ信号抽出部７３においてクライアント受信データの抽出処理が正常に行われないため、クライアント受信データが抽出されない。一方、正常な受信光信号が入力された光受信部５又は６より出力される受信電気信号からは、クライアント受信データＥ１又はＥ２のいずれかが出力される。したがって、１対の５０Ｇ信号抽出部７３のいずれかより抽出された電気信号は、第２の信号切り替え部７４より、クライアント受信データＦ１〜Ｆ５又はＦ６〜Ｆ１０のいずれかとして出力される。

図４は、実施の形態１による信号伝送方法の主要な処理を示すフローチャートである。実施の形態１による信号伝送方法は、送信データＡ１〜Ａ１０を多重化して送信電気信号Ｂ１及びＢ２を生成する多重ステップと、送信電気信号Ｂ１及びＢ２を用いて互いに異なる波長のキャリア信号のそれぞれからなる送信光信号Ｃ１及びＣ２を生成する変換ステップと、互いに異なる波長のキャリア信号のそれぞれからなる受信光信号Ｄ１及びＤ２から受信電気信号Ｅ１及びＥ２を生成する変換ステップと、受信電気信号Ｅ１及びＥ２から受信データＦ１〜Ｆ１０を抽出する抽出ステップと、複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるかを監視する監視ステップとを有する（ステップＳ１）。次に、警報モニタ部８は、導通不能状態となったキャリア信号があるかを監視する（ステップＳ２）。

導通不能状態となったキャリア信号が無く、キャリア信号が全て導通可能状態である場合には（ステップＳ２においてＮＯ）、１００Ｇ信号多重部２２がクライアント送信データＡ１〜Ａ１０を多重化し、第２の信号切り替え部が多重信号を分配して送信電気信号Ｂ１及びＢ２を生成する。また、１００Ｇ信号抽出部７２が、受信電気信号Ｅ１及びＥ２から受信データを抽出する（ステップＳ３）。そして、第１及び第２の光送信部３，４から光信号Ｃ１及びＣ２を送信し、第１及び第２の光受信部５，６で光信号Ｄ１及びＤ２を受信する（ステップＳ４）。

導通不能状態であるキャリア信号がある場合には（ステップＳ２においてＹＥＳ）、１対の５０Ｇ信号多重部２３のそれぞれがクライアント送信データＡ１〜Ａ５及びＡ６〜Ａ１０を多重化し、第２の信号切り替え部が送信電気信号Ｂ１及びＢ２を生成する。また、５０Ｇ信号抽出部７３が、正常に受信された受信電気信号Ｅ１又はＥ２のいずれかからクライアント受信データＦ１〜Ｆ５又はＦ６〜Ｆ１０のいずれかを抽出する（ステップＳ５）。そして、第１及び第２の光送信部３，４と第１及び第２の光受信部５，６のうちの通信可能な光送信部及び光受信部で通信を行う（ステップＳ６）。

なお、実施の形態１のトランスポンダ１と通信を行う対向装置で光信号の異常を検出した場合には、対向装置から発出されるＢＤＩ（Ｂａｃｋｗａｒｄ Ｄｅｆｅｃｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を自装置の警報モニタ部８で検出した場合にも、多重部２において、切り替え制御部２５によって制御される第１の信号切り替え部２１によって、クライアント送信データの入力先を１００Ｇ信号多重部２２から５０Ｇ信号多重部２３に切り替える。また、抽出部７において、切り替え制御部７５によって制御される信号切り替え部７１によって、受信電気信号の入力先を１００Ｇ信号抽出部７２から５０Ｇ信号抽出部７３に切り替える。これにより、光受信部５で生成された受信電気信号Ｅ１は、５０Ｇ信号抽出部７３の１つに、光受信部６で生成された受信電気信号Ｅ２は、もう１つの５０Ｇ信号抽出部７３に入力され、正常に受信された受信電気信号Ｅ１又はＥ２のいずれかから抽出された電気信号が、クライアント受信データＦ１〜Ｆ５又はクライアント受信データＦ６〜Ｆ１０として出力される。

また、対向装置で多重方法及び抽出方法の切り替えが発生した場合、対向装置との通信を行うためには、自装置（トランスポンダ１）でも同様に切り替えを行う必要がある。

《１−３》実施の形態１の効果
図５は、トランスポンダ１における導通不能状態を示す図である。図６は、図５のような導通不能状態が発生したときにおける比較例のトランスポンダ１ｃの状態を示す図である。図７は、図５の導通不能状態が発生したときにおける実施の形態１によるトランスポンダ１の状態を示す図である。図５に示されるように、複数の光送受信部（マルチキャリア）のうち一つの送受信部（光送信部と光受信部）で異常（例えば、破線矢印の受信光信号Ｄ２）を検出した場合に、図６の比較例のトランスポンダ１ｃでは、受信光信号Ｄ１及びＤ２から、データ＃１〜＃１０の受信データを正常に抽出できない（例えば、図６においてデータ＃１〜＃１０の左向き破線矢印のデータ）。また、光信号＃２のキャリア信号に異常が発生するため、送信光信号Ｃ２において、送信するデータ＃１〜Ｅ１０が光信号に正常に変換されない。このため、送信光信号Ｃ１及びＣ２を受信した対向装置は、送信光信号Ｃ１及びＣ２から、データ＃１〜＃１０の送信データを正常に抽出することができない。これに対し、実施の形態１においては、図５に示されるように、複数の光送受信部（マルチキャリア）のうち一つの送受信部で異常（例えば、破線矢印のＤ２）を検出した場合であっても、図７に示されるように光信号の送受信を部分的に継続し（光信号Ｃ１及びＤ１を継続し）、データの送受信を部分的に継続する（データ＃１〜＃５を継続する）。

このように、異常発生時に、多重方法を切り替える（１００Ｇ信号多重部２２から５０Ｇ信号多重部２３に切り替える）ことで、正常な光送受信部では、引き続きトラフィックを伝送することができる。これにより、より異常の波及範囲を小さくすることが可能となり、信号伝送装置の信頼性の向上を図ることができる。

したがって、例えば、受信光信号Ｃ２のキャリア信号（波長λ２）に異常が発生しても、他の受信光信号Ｃ１のキャリア信号（波長λ１）によるクライアント受信データＦ１〜Ｆ５を救済することが可能になる。

《１−４》実施の形態１の変形例
なお、受信光信号の異常を検出した場合に、受信側の抽出部７内のみ、抽出部７の切り替えを実施し、送信側の多重部２内では、多重方法を切り替えずに通常の信号送信を実行することも可能である。このときには、対向装置は、ＢＤＩを検出し、送信側の多重部２内の多重部を切り替え、受信側の抽出部７内の抽出方法は、切り替えない。

また、多重部２内の多重方法の切り替えと抽出部７内の抽出方法の切り替えを同時に実行することにより、信号の切り替えにより発生するクライアント信号の瞬断を抑制する効果がある。

また、ここでは、１００Ｇ伝送で１０本のクライアント信号と２つのマルチキャリアを使用した場合について説明したが、１００Ｇ伝送や１０本のクライアント信号や２つのマルチキャリアに限らず、マルチキャリア通信の他の構成にも適用可能である。

《２》実施の形態２
《２−１》実施の形態２の構成
図８は、本発明の実施の形態２による信号伝送装置としてのトランスポンダの多重部２ａの構成を概略的に示すブロック図である。図８において、図２に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図２に示される符号と同じ符号を付す。

図８に示されるように、多重部２ａは、１０本の１０Ｇｂｐｓのクライアント送信データＡ１〜Ａ１０を多重化して、第１のデータ伝送速度で出力する１００Ｇ信号多重部（第１の多重部）２２と、クライアント送信データＡ１〜Ａ１０を多重化して、第１のデータ伝送速度より遅い第２のデータ伝送速度で出力する複数の５０Ｇ信号多重部（第２の信号多重部）２３と、送信信号切り替え部２６ａと、保護を優先する信号に関する情報を保持する優先順位情報部２７とを備えている。優先順位情報部２７は、警報モニタ部８が異常を検出したときに、優先して送信すべきデータがいずれのデータであるかを知らせる情報を提供する。優先順位情報部２７は、例えば、優先して送信すべきデータを提供する記憶部、優先して送信すべきデータを受信する情報受信部、及び、優先して送信すべきデータの入力を受け付けるユーザ操作部などから構成される。

送信信号切り替え部２６ａは、第１の信号切り替え部２１と、第２の信号切り替え部２４と、切り替え制御部２５とを備えている。

異常発生時に警報を検出すると、多重部２にて優先するクライアント送信データを異常が発生していない光送信部で伝送する信号に多重するように電気信号を制御する。

《２−２》実施の形態２の動作
図９は、図５の導通不能状態が発生したときにおける実施の形態２によるトランスポンダ１ａの状態を示す図である。例えば、１０本のクライアント送信データＡ１〜Ａ１０のうちクライアント送信データＡ９とＡ１０（データ＃９，＃１０）を優先して保護したい場合に、警報モニタ部８が光受信部５の異常を検出した場合を想定する。優先順位情報部２７でクライアント送信データＡ９とＡ１０（データ＃９，＃１０）を優先して保護する情報を保持し、その情報を元に、切り替え制御部２５は、クライアント送信データＡ９とＡ１０（データ＃９，＃１０）を、異常を検出していない波長のキャリア信号を用いる光送信部３に出力するように、第１の信号切り替え部２１を制御し、５０Ｇ信号多重部２３にクライアント信号を出力する。例えば、クライアント送信データＡ１、Ａ２、Ａ５、Ａ９、Ａ１０が一対の５０Ｇ信号多重部２３の一方へ入力され、多重された信号は、第２の信号切り替え部２４により光送信部４に出力される。

《２−３》実施の形態２の効果
上記の方法で予め保護したい信号を設定すると、重要度の高い送信データのトラフィックを優先的に送信することができるという効果がある。

さらに、運用しているクライアント信号と運用されていないクライアント信号とを区別し、運用しているクライアント信号を優先的に救済することも可能である。

《２−４》実施の形態２の変形例
なお、実施の形態１と同様に、ここでは、１００Ｇ伝送で１０本のクライアント信号と２つのマルチキャリアを使用した場合について説明したが、１００Ｇ伝送や１０本のクライアント信号や２つのマルチキャリアに限らず、マルチキャリア通信の他の構成にも適用可能である。

《３》他の変形例
図１０は、本発明の実施の形態１の変形例の信号伝送装置としてのトランスポンダ１ｂの構成を概略的に示す図である。図１０において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号を付す。

図１においては、警報モニタ部８は、互いに波長の異なるキャリア信号（複数のキャリア信号）のそれぞれからなる受信光信号Ｄ１及びＤ２のいずれかが導通不能状態であるときに、受信光信号Ｄ１及びＤ２の内の導通不能状態である受信光信号のキャリア信号を通知する通知信号（異常通知信号）を抽出部７（後述の図３に示される切り替え制御部７５）及び多重部２（後述の図２に示される切り替え制御部２５）に送る構成を採用している。これに対し、図１０においては、警報モニタ部８は、光送信部３及び４を監視しており、互いに波長の異なるキャリア信号（複数のキャリア信号）からなる送信光信号Ｃ１及びＣ２のいずれかが異常（導通不能状態）であるときに、送信光信号Ｃ１及びＣ２の内の導通不能状態である受信光信号のキャリア信号を通知する通知信号（異常通知信号）を抽出部７（後述の図３に示される切り替え制御部７５）及び多重部２（後述の図２に示される切り替え制御部２５）に送る構成を採用している。この点を除き、図１０に示されるトランスポンダ１ｂは、図１に示されるトランスポンダ１と同じである。

また、警報モニタ部８による監視対象を光送信部３及び４として図１０の構成を、実施の形態２のトランスポンダに適用してもよい。

１，１ａ，１ｂ トランスポンダ（信号伝送装置）、 ２，２ａ 多重部、 ３，４ 光送信部、 ５，６ 光受信部、 ７ 抽出部、 ８ 警報モニタ部（監視部）、 ２１ 第１の信号切り替え部、 ２２ １００Ｇ信号多重部（第１の信号多重部）、 ２３ ５０Ｇ信号多重部（第２の信号多重部）、 ２４ 第２の信号切り替え部、 ２５ 切り替え制御部、 ２６，２６ａ 送信信号切り替え部、 ２７ 優先順位情報部、 ７１ 第１の信号切り替え部、 ７２ １００Ｇ信号抽出部（第１の信号抽出部）、 ７３ ５０Ｇ信号抽出部（第２の信号抽出部）、 ７４ 第２の信号切り替え部、 ７５ 切り替え制御部、 ７６ 受信信号切り替え部。

Claims (11)

1. 複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の受信光信号から受信電気信号を生成する複数の光受信部と、
   前記受信電気信号から受信データを抽出する抽出部と、
   前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記導通不能状態であるキャリア信号を通知する通知信号を前記抽出部に送る監視部と、
   を備え、
   前記抽出部は、
   前記複数の受信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第１のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第１の信号抽出部と、
   前記複数の受信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度より遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第２のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第２の信号抽出部と、
   受信信号切り替え部と、
   を有し、
   前記受信信号切り替え部は、
   前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記複数の光受信部で生成された前記受信電気信号を前記第１の信号抽出部に供給して、前記第１の信号抽出部で抽出された前記受信データを出力し、
   前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記受信光信号の複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いる光受信部で生成された前記受信電気信号を前記第２の信号抽出部に供給して、前記第２の信号抽出部で抽出された前記受信データを出力する
   ことを特徴とする信号伝送装置。
2. 送信データを多重化して送信電気信号を生成する多重部と、
   前記送信電気信号を用いて複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の送信光信号を生成する複数の光送信部と、
   をさらに備え、
   前記多重部は、
   前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度であるときに、前記第１のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第１の信号多重部と、
   前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が前記第２のデータ伝送速度であるときに、前記第２のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第２の信号多重部と、
   送信信号切り替え部と、
   を有し、
   前記送信信号切り替え部は、
   前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記送信データを前記第１の信号多重部に供給して、前記第１の信号多重部で生成された前記送信電気信号を分配して、前記複数の光送信部に供給し、
   前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記送信データを前記第２の信号多重部に供給し、前記第２の信号多重部で生成された前記送信電気信号を、前記複数の光送信部のいずれかに供給する
   ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 前記送信信号切り替え部は、前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記第２の信号多重部で生成された前記送信電気信号を、前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号と同じ波長のキャリア信号を用いる光送信部に供給することを特徴とする請求項２に記載の信号伝送装置。
4. 前記監視部は、前記複数の光受信部を監視することによって、前記複数の受信光信号の複数のキャリア信号のいずれかの前記導通不能状態を検知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の信号伝送装置。
5. 前記監視部が前記導通不能状態を検出したときに、前記送信データの内の優先して送信すべきデータを知らせる情報を提供する優先順位情報部をさらに有することを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項に記載の信号伝送装置。
6. 送信データを多重化して送信電気信号を生成する多重部と、
   前記送信電気信号を用いて複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の送信光信号を生成する複数の光送信部と、
   前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記導通不能状態であるキャリア信号を通知する通知信号を前記多重部に送る監視部と、
   を備え、
   前記多重部は、
   前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記第１のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第１の信号多重部と、
   前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度よりも遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記第２のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第２の信号多重部と、
   送信信号切り替え部と、
   を有し、
   前記送信信号切り替え部は、
   前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記送信データを前記第１の信号多重部に供給して、前記第１の信号多重部で生成された前記送信電気信号を分配して、前記複数の光送信部に供給し、
   前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記送信データを前記第２の信号多重部に供給し、前記第２の信号多重部で生成された前記送信電気信号を、前記複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いる光送信部に供給する
   ことを特徴とする信号伝送装置。
7. 複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の受信光信号から受信電気信号を生成する複数の光受信部と、
   前記受信電気信号から受信データを抽出する抽出部と、
   をさらに備え、
   前記抽出部は、
   前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第１のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第１の信号抽出部と、
   前記複数の送信光信号のデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度より遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第２のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第２の信号抽出部と、
   受信信号切り替え部と、
   を有し、
   前記受信信号切り替え部は、
   前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記複数の光受信部で生成された前記受信電気信号を前記第１の信号抽出部に供給して、前記第１の信号抽出部で抽出された前記受信データを出力し、
   前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記複数の光受信部のいずれかで生成された前記受信電気信号を前記第２の信号抽出部に供給して、前記第２の信号抽出部で抽出された前記受信データを出力する
   ことを特徴とする請求項６に記載の信号伝送装置。
8. 前記監視部は、前記複数の光送信部を監視することによって、前記複数の送信光信号の複数のキャリア信号のいずれかの前記導通不能状態を検知することを特徴とする請求項６又は７に記載の信号伝送装置。
9. 前記監視部が前記導通不能状態を検出したときに、前記送信データの内の優先して送信すべきデータを知らせる情報を提供する優先順位情報部をさらに有することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の信号伝送装置。
10. 複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の受信光信号から受信電気信号を生成する変換ステップと、
    前記受信電気信号から受信データを抽出する抽出ステップと、
    前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるかを監視する監視ステップと、
    を有し、
    前記抽出ステップは、
    前記複数の受信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第１のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第１の信号抽出ステップと、
    前記複数の受信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度より遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記受信電気信号から前記第２のデータ伝送速度で前記受信データを抽出する第２の信号抽出ステップと、
    受信信号切り替えステップと、
    を有し、
    前記受信信号切り替えステップでは、
    前記複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記第１の信号抽出ステップで、前記受信電気信号から前記第１のデータ伝送速度で抽出された前記受信データを出力し、
    前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記第２の信号抽出ステップで、前記複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号を用いて生成された前記受信電気信号から前記第２のデータ伝送速度で抽出された前記受信データを出力する、
    ことを特徴とする信号伝送方法。
11. 送信データを多重化して送信電気信号を生成する多重ステップと、
    前記送信電気信号を用いて複数のキャリア信号のそれぞれからなる複数の送信光信号を生成する変換ステップと、
    前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるかを監視する監視ステップと、
    を有し、
    前記多重ステップは、
    前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が第１のデータ伝送速度であるときに、前記第１のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第１の信号多重ステップと、
    前記複数の送信光信号によるデータ伝送速度が前記第１のデータ伝送速度よりも遅い第２のデータ伝送速度であるときに、前記第２のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成する第２の信号多重ステップと、
    を有し、
    前記第１の信号多重ステップでは、
    前記複数のキャリア信号が導通可能状態であるときに、前記送信データから前記第１のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成し、
    前記第２の信号多重ステップでは、
    前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記送信データから前記第２のデータ伝送速度を持つ前記送信電気信号を生成し、
    前記変換ステップでは、前記複数のキャリア信号のいずれかが導通不能状態であるときに、前記第２の信号多重ステップで生成された前記送信電気信号を用いて、前記複数のキャリア信号の内の導通可能状態であるキャリア信号のそれぞれからなる前記複数の送信光信号を生成する、
    ことを特徴とする信号伝送方法。

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