JP7288214B2 - 伝送装置及び伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、伝送装置及び伝送方法に関する。

データ通信の増加やトラヒック種別の多様化に伴い、高信頼な大容量トラヒックを転送するためのネットワークの検討が進んでいる。このようなネットワークには、光ネットワークも含まれる。

現在の光ネットワークは、ノードをリング状やメッシュ状に配置している。このような配置により、送信点と受信点が同一であっても、異なる経路を選択できる。

一方、トラヒックを高信頼に転送するための技術として、光ネットワークに無瞬断切替が導入されている（例えば、特許文献１参照）。無瞬断切替は、以下のように動作する。送信側の伝送装置は、送信する主信号をコピーする。送信側の伝送装置は、同じ受信点に向かう現用系の経路と予備系の経路とのそれぞれに主信号を送信する。一般的に、低遅延にデータ信号を伝送するために、現用系の経路は短経路であり、予備系の経路は長経路である。これらの主信号は、異なる経路を通って受信側の伝送装置に到着する。到着したこれらの主信号間には、経路差に由来するデータ信号の位相差が発生する。そこで、送信側の伝送装置は、短経路を伝送する主信号にあらかじめ遅延を挿入する。これにより、受信側の伝送装置においてデータ信号の位相差が発生しないようにする。データ信号の位相差が０の状態において、受信側の伝送装置は現用系のデータ信号と予備系のデータ信号とを切り替える。このようにして、ビット落ちなく経路を切り替えることができる。上記のような無瞬断切替により、ネットワーク上でトラヒックを高信頼に転送することができる。

また、保守運用の稼働を削減するために、機械学習やＡＩ（artificial intelligence；人工知能）を用いた故障予兆検出の研究開発が進んでいる。この故障予兆検出では、伝送装置及びトラヒックの状態をモニタして得られた情報と、光パワーの劣化等の情報とに基づいて装置故障の予兆を検出する。

特開２００８－４８２１３号公報

従来の故障無瞬断切替では、故障の発生後に、現用系パスから予備系パスへの切替を実施する。そのため、現用系パスが使用されている通常運用状態においても、常に予備系パスを動作させておき、その予備系パスの正常性のチェックをしておく必要があった。従って、通常運用状態においても、主信号の疎通に利用されていないトランスポンダなどの予備系の部品に電源を供給する必要があった。

上記事情に鑑み、本発明は、電源の供給量を削減しながら故障発生時に迅速なパス切替が可能な伝送装置及び伝送方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、電源が供給された場合に、第一パスを用いて通信する第一通信部と、電源が供給された場合に、第二パスを用いて通信する第二通信部と、故障予兆を検出する検出部と、前記検出部が故障予兆を未検出の場合は前記第二通信部への電源供給を行わず、前記検出部が故障予兆を検出した場合は前記第一パスから前記第二パスへの切替の前に、前記第二通信部への電源供給の開始と前記第二パスの正常性確認とを行う制御部と、前記第一通信部及び前記第二通信部が信号を受信した場合に、前記第一通信部が受信した前記信号と前記第二通信部が受信した前記信号とのいずれかを選択して出力する選択部と、を備える伝送装置である。

本発明の一態様は、電源が供給された場合に、第一パスを用いて通信する第一通信部と、電源が供給された場合に、第二パスを用いて通信する第二通信部とを有する伝送装置における伝送方法であって、前記第一通信部が前記第一パスを用いて通信する通信ステップと、故障予兆を検出する検出ステップと、故障予兆が未検出の場合は前記第二通信部への電源供給を行わず、故障予兆が検出された場合は前記第一パスから前記第二パスへの切替の前に前記第二通信部への電源供給の開始と前記第二パスの正常性確認とを行う制御ステップと、前記第一通信部及び前記第二通信部が信号を受信した場合に、前記第一通信部が受信した前記信号と前記第二通信部が受信した前記信号とのいずれかを選択して出力する選択ステップと、を有する伝送方法である。

本発明により、電源の供給量を削減しながら故障発生時に迅速なパス切替が可能を行うことが可能となる。

本発明の実施形態による伝送システムの構成を示す図である。 同実施形態による伝送システムの動作を示すフロー図である。 同実施形態による伝送システムの動作を示すフロー図である。 同実施形態による伝送システムの動作を示すフロー図である。 同実施形態による伝送システムの動作を示すフロー図である。 同実施形態による伝送装置のハードウェア構成を示す図である。 従来技術を適用した伝送システムの構成を示す図である。

まず、従来技術を適用した伝送システムについて説明する。図７は、従来技術を適用した伝送システム９０の構成を示す図である。伝送システム９０は、１：１無瞬断切替を行う光伝送システムである。送信側の伝送装置９１と受信側の伝送装置９２とは、ネットワーク５における現用系パスＰ１及び予備系パスＰ２により接続される。予備系パスＰ２は、現用系パスＰ１よりも長い通信経路である。図７に示す予備系パスＰ２は、スイッチ４を経由する。

伝送装置９１のクライアント部９１１は、クライアントポートを有する。クライアント部９１１のクライアントポートは、クライアントの装置が送信した主信号を受信する。ブリッジ部（ＢＲＧ）９１２は、クライアントポートが受信した主信号をコピーする。ブリッジ部９１２は、トランスポンダ部（ＴＲＰＤ）９１３－１及びトランスポンダ部９１３－２の両方に主信号を出力する。トランスポンダ部９１３－１及びトランスポンダ部９１３－２は、ライン側のトランスポンダである。トランスポンダ部９１３－１は、ブリッジ部９１２から受信した主信号を光信号に変換し、現用系パスＰ１に光信号を出力する。トランスポンダ部９１３－２は、ブリッジ部９１２から受信した信号を光信号に変換し、予備系パスＰ２に光信号を出力する。監視制御部９１４は、装置内の各部の監視及び制御を行う。

伝送装置９２のライン側のトランスポンダ部９２１－１及びトランスポンダ部９２１－２は、ライン側のトランスポンダである。トランスポンダ部９２１－１は、現用系パスＰ１を伝送した光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。トランスポンダ部９２１－１は、電気信号に変換された主信号を遅延調整部９２２に出力する。トランスポンダ部９２１－２は、予備系パスＰ２を伝送した光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。トランスポンダ部９２１－２は、電気信号に変換された主信号を遅延調整部９２２に出力する。遅延調整部９２２は、現用系パスＰ１を伝送した主信号に遅延を与えることにより、現用系パスＰ１を伝送した主信号と、予備系パスＰ２を伝送した主信号との遅延差をなくす。セレクタ部（ＳＥＬ）９２３は、現用系パスＰ１を伝送した主信号と、予備系パスＰ２を伝送した主信号とのいずれかを選択し、クライアント部９２４に出力する。クライアント部９２４は、クライアントポートを有する。クライアント部９２４は、セレクタ部９２３から受信した主信号をクライアントポートから出力する。

監視制御部９２５は、装置内の各部の監視及び制御を行う。監視制御部９２５は、通常運用時には現用系パスＰ１を伝送した主信号を選択するようセレクタ部９２３に指示する。監視制御部９２５は、現用系パスＰ１の障害発生等のために現用系パスＰ１から予備系パスＰ２へパスを切替えた後は、予備系パスＰ２を伝送した主信号を選択するようセレクタ部９２３に指示する。

故障無瞬断切替に備え、伝送装置９１の監視制御部９１４は、通常運用時でも常に、ブリッジ部９１２及びトランスポンダ部９１３－２を含めて、主信号の疎通確認により、予備系の正常性を確認している。同様に、故障無瞬断切替に備え、伝送装置９２の監視制御部９２５は、通常運用時でも常に、トランスポンダ部９２１－２、遅延調整部９２２及びセレクタ部９２３を含めて予備系の正常性チェックを行う。このように通常運用時であっても、伝送システム９０は、主信号の疎通に利用していないトランスポンダ等の装置やデバイスに電源供給を行い、正常性チェックを行う必要があった。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態の伝送装置は、現用系パスの故障の予兆が検出された場合に、その検出をトリガとして予備系パスに属するデバイスや機器に電源を供給し、さらに、予備系パスの正常性チェックを実施する。現用系パスの故障の予兆の検出には、例えば、機械学習やＡＩを用いることができる。予備系パスの正常性チェックには、例えば、ループバック試験等がある。伝送装置は、正常性チェックの終了後にパス切替のトリガが発生した場合、現用系パスから予備系パスへの切替を行う。パス切替のトリガは、例えば、一定期間の故障予兆の継続、故障予兆を確認したオペレータによる手動の切替指示の入力などである。

本実施形態の伝送装置によれば、予備系パスのデバイスや機器に対する電源供給を削減しながら、実際に主信号の伝送を現用系パスから予備系パスに切替える前に、予備系パスの正常性チェックを終えることができる。さらには、電源投入による予備系パスのデバイスや機器の劣化のスピードを緩やかにすることが可能となる。

図１は、本発明の実施形態による伝送システム１の構成を示す図である。同図に示す伝送システム１は、１：１無瞬断切替を行う。伝送システム１は、例えば、光伝送システムである。伝送システム１は、送信側の伝送装置２と受信側の伝送装置３とを備える。伝送装置２と伝送装置３とは、図７に示す伝送システム９０と同様に、ネットワーク５における現用系パスＰ１及び予備系パスＰ２により接続される。予備系パスＰ２は、現用系パスＰ１よりも長い通信経路である。例えば、予備系パスＰ２は、１台以上のスイッチ４を経由する。なお、予備系パスＰ２は、スイッチ４を経由しなくてもよい。

伝送装置２は、クライアント部２１と、ブリッジ部２２と、トランスポンダ部２３－１と、トランスポンダ部２３－２と、監視制御部２４と、検出部２５とを備える。クライアント部２１、トランスポンダ部２３－１及びトランスポンダ部２３－２として、図７に示す伝送装置９１のクライアント部９１１、トランスポンダ部９１３－１及びトランスポンダ部９１３－２を用いることができる。

クライアント部２１は、クライアントポートを１以上有する。クライアント部２１のクライアントポートは、クライアントの装置から送信された主信号を受信する。クライアント部２１は、クライアントポートが受信した主信号をブリッジ部（ＢＲＧ）２２に出力する。

ブリッジ部２２は、クライアント部２１から受信した主信号をトランスポンダ部２３－１に出力する。あるいは、ブリッジ部２２は、クライアント部２１から受信した主信号をコピーし、一方の主信号をトランスポンダ部２３－１に、他方の主信号をトランスポンダ部２３－２に出力する。ブリッジ部２２がいずれの処理を行うかは、監視制御部２４の指示に従う。

トランスポンダ部２３－１及びトランスポンダ部２３－２は、ライン側のトランスポンダである。トランスポンダ部２３－１及びトランスポンダ部２３－２は、電源が供給されている場合に、通信を行う。トランスポンダ部２３－１は、ブリッジ部２２から受信した電気信号を光信号に変換し、変換後の光信号を現用系パスＰ１に出力する。トランスポンダ部２３－２は、ブリッジ部２２から入力した電気信号を光信号に変換し、変換後の光信号を予備系パスＰ２に出力する。現用系の故障が発生しておらず、かつ、故障予兆が検出されていない通常運用時、トランスポンダ部２３－２には電源が供給されない。

監視制御部２４は、伝送装置２内の各部の制御を行う。監視制御部２４は、通常運用の間、ブリッジ部２２に対して、主信号をトランスポンダ部２３－１に出力するよう指示する。監視制御部２４は、通常運用を行っているときに現用系の故障予兆が検出された場合、トランスポンダ部２３－２への電源供給を開始し、さらに、予備系の正常性チェックを行うよう制御する。現用系の故障予兆が検出された場合、監視制御部２４は、さらに、ブリッジ部２２に、主信号をトランスポンダ部２３－１及びトランスポンダ部２３－２に出力するよう指示する。また、監視制御部２４は、伝送装置２内の各部、現用系パスＰ１及び予備系パスＰ２の監視を行う。監視制御部２４は、監視結果を検出部２５に出力する。

検出部２５は、故障予兆元情報を収集し、収集した故障予兆元情報に基づいて、現用系パスＰ１における故障の予兆を検出する。検出部２５は、故障の予兆を検出した場合、故障予兆情報を監視制御部２４に出力する。故障予兆情報は、現用系パスＰ１の経路を構成するデバイス又は装置内、あるいは、それら装置間等における故障の予兆を検出した場合に出力される情報である。現用系パスＰ１の経路を構成するデバイスは、例えば、光通信用ＤＳＰ（digital signal processor）である。故障予兆元情報は、故障予兆情報を生成するための情報である。故障予兆元情報は、監視制御部２４から受信した監視結果を含んでもよく、現用系パスＰ１の経路を構成する装置から受信した装置の状態やメッセージなどを含んでもよい。故障予兆元情報は、例えば、光通信用ＤＳＰから取得される信号の物理的状態データである。また、故障予兆元情報は、現用系パスＰ１の経路を構成する装置内で発生したwarningでもよい。

伝送装置３は、トランスポンダ部３１－１と、トランスポンダ部３１－２と、遅延調整部３２と、セレクタ部（ＳＥＬ）３３と、クライアント部３４と、監視制御部３５と、検出部３６とを備える。トランスポンダ部３１－１、トランスポンダ部３１－２、遅延調整部３２、セレクタ部３３及びクライアント部３４として、図７に示す伝送装置９２のトランスポンダ部９２１－１、トランスポンダ部９２１－２、遅延調整部９２２、セレクタ部９２３及びクライアント部９２４を用いることができる。

トランスポンダ部３１－１及びトランスポンダ部３１－２は、ライン側のトランスポンダである。トランスポンダ部３１－１及びトランスポンダ部３１－２は、電源が供給されている場合に、通信を行う。トランスポンダ部３１－１は、現用系パスＰ１を伝送した光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。トランスポンダ部３１－１は、変換後の電気信号を遅延調整部３２に出力する。トランスポンダ部３１－２は、予備系パスＰ２を伝送した光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換する。トランスポンダ部３１－２は、変換後の電気信号を遅延調整部３２に出力する。通常運用時、トランスポンダ部３１－２には電源が供給されない。

遅延調整部３２は、通常運用時、現用系パスＰ１を伝送した主信号をトランスポンダ部３１－１から受信する。遅延調整部３２は、監視制御部３５の指示に従い、通常運用時において受信した主信号に遅延を与えずにセレクタ部３３に出力する。現用系パスＰ１の故障予兆が検出された後、遅延調整部３２は、現用系パスＰ１を伝送した主信号をトランスポンダ部３１－１から受信し、予備系パスＰ２を伝送した主信号をトランスポンダ部３１－２から受信する。遅延調整部３２は、監視制御部３５の指示に従い、現用系パスＰ１を伝送した主信号に遅延を与えた後にセレクタ部３３に出力し、予備系パスＰ２を伝送した主信号には遅延を与えずにセレクタ部３３に出力する。

セレクタ部３３は、通常運用時、監視制御部３５の指示に従い、遅延調整部３２から現用系パスＰ１を伝送した主信号を受信し、受信した主信号をクライアント部３４に出力する。セレクタ部３３は、現用系パスＰ１の故障予兆が検出された後、遅延調整部３２から現用系パスＰ１を伝送した主信号と、予備系パスＰ２を伝送した主信号とを受信する。セレクタ部３３は、監視制御部３５の指示に従い、現用系パスＰ１を伝送した主信号と、予備系パスＰ２を伝送した主信号とのいずれかを選択し、クライアント部３４に出力する。

クライアント部３４は、１以上のクライアントポートを有する。クライアント部３４は、セレクタ部３３から受信した主信号をクライアントポートから出力する。

監視制御部３５は、伝送装置３内の各部の制御を行う。監視制御部３５は、通常運用時、現用系パスＰ１を伝送した主信号に遅延を付加せずにセレクタ部３３に出力するよう遅延調整部３２に指示する。さらに、監視制御部３５は、通常運用時、現用系パスＰ１を伝送した主信号をクライアント部３４に出力するようセレクタ部３３に指示する。監視制御部３５は、通常運用中に現用系の故障予兆が検出された場合、トランスポンダ部３１－２への電源供給の開始と、予備系の正常性チェックを行う。また、現用系の故障予兆が検出された場合、監視制御部３５は、現用系パスＰ１を伝送した主信号に遅延を与えて、予備系パスＰ２を伝送した主信号との遅延差を０とするよう遅延調整部３２に指示する。現用系の故障が発生した、又は、オペレータからの切替指示が入力された場合、監視制御部３５は、トランスポンダ部３１－２が出力した主信号をクライアント部３４に出力するようセレクタ部３３に指示する。また、監視制御部３５は、伝送装置３内の各部、現用系パスＰ１及び予備系パスＰ２の監視を行う。監視制御部３５は、監視結果を検出部３６に出力する。

検出部３６は、伝送装置２の検出部２５と同様に、故障予兆元情報を収集し、収集した故障予兆元情報に基づいて、現用系パスＰ１における故障の予兆を検出する。検出部３６は、故障の予兆を検出した場合に、故障予兆情報を監視制御部３５に出力する。

図２は、伝送システム１の動作を示すフロー図である。伝送システム１は、通常運用の間、現用系パスＰ１を用いて通信する（ステップＳ１０５）。具体的には、伝送装置２のブリッジ部２２は、監視制御部２４の指示に従って、クライアント部２１から受信した主信号を、トランスポンダ部２３－１に出力する。トランスポンダ部２３－１は、光信号に変換した主信号を現用系パスＰ１に出力する。伝送装置３のトランスポンダ部３１－１は、現用系パスＰ１を伝送した主信号を受信する。トランスポンダ部３１－１は、受信した主信号を電気信号に変換して遅延調整部３２に出力する。遅延調整部３２は、監視制御部３５の指示に従って、主信号に遅延を付加せずにセレクタ部３３に出力する。セレクタ部３３は、監視制御部３５の指示に従って、主信号をクライアント部３４に出力する。クライアント部３４は主信号を装置外へ出力する。

伝送装置２の検出部２５及び伝送装置３の検出部３６において故障予兆を未検出の通常運用の間（ステップＳ１１０：ＮＯ）、伝送システム１は、ステップＳ１０５の処理を行う。伝送装置２の検出部２５又は伝送装置３の検出部３６が故障予兆を検出した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、伝送システム１は、ステップＳ１１５以降の処理を行う。例えば、現用系パスＰ１における光パワーの劣化等の故障予兆情報が検出された場合、伝送システム１は、予備系パスＰ２の装置やデバイスに電源供給を開始し、正常性チェックを開始する。なお、故障予兆が検出された段階では、現用系パスＰ１によって主信号は疎通できているものとする。

伝送システム１は、ステップＳ１１５～ステップＳ１３０の処理を、伝送装置２及び伝送装置３のそれぞれで行う。まず、ステップＳ１１５～ステップＳ１３０における伝送装置２の処理について説明する。

伝送装置２の監視制御部２４は、検出部２５から故障予兆情報を取得する。あるいは、監視制御部２４は、伝送装置３から故障予兆情報を受信する。この場合、監視制御部２４は、現用系パスＰ１を用いて伝送装置３から受信した光信号のオーバーヘッド（ＯＨ）などから、伝送装置３の検出部３６が設定した故障予兆情報を取得してもよい。あるいは、監視制御部２４は、制御ネットワークなどによって伝送装置３の検出部３６が出力した故障予兆情報を受信してもよい。

ここで、検出部２５における故障予兆情報の出力について説明する。検出部２５は、伝送装置２内の各デバイスや各機能部等から、直接又は監視制御部２４を介して、故障予兆元情報を収集する。検出部２５は、伝送装置３から出力され、現用系パスＰ１を伝送した光信号のオーバーヘッドなどから、伝送装置３が取得した故障予兆元情報を取得してもよい。また、検出部２５は、制御ネットワークなどによって伝送装置３から送信された故障予兆元情報を受信してもよい。

検出部２５は、取得した故障予兆元情報を、現用系パスＰ１により伝送する主信号のオーバーヘッドに設定して伝送装置３に送信してもよく、図示しない制御ネットワークを経由して伝送装置３の検出部３６へ通知してもよい。

検出部２５は、取得した故障予兆元情報に基づいて、現用系パスＰ１の経路を構成するデバイス又は装置内、あるいは、それら装置間等において故障の予兆が検出されたと判断した場合、故障予兆情報を生成する。検出部２５は、生成した故障予兆情報を監視制御部２４に出力する。検出部２５は、生成した故障予兆情報を、現用系パスＰ１により送信する主信号のオーバーヘッドに設定して伝送装置３に通知してもよく、制御ネットワークを経由して伝送装置３に送信してもよい。

伝送装置２の監視制御部２４は、故障予兆情報を取得すると、トランスポンダ部２３－２を含め、予備系の装置やデバイスに電源が供給されていない場合には、それらに電源供給を開始する（ステップＳ１１５）。監視制御部２４は、さらに、予備系パスＰ２に属するブリッジ部２２及びトランスポンダ部２３－２が電源供給により正常に動作するかチェックを開始する（ステップＳ１２０）。例えば、監視制御部２４は、ブリッジ部２２にデータのコピーを指示した後、ブリッジ部２２が現用系パスＰ１へ送信したデータと同じデータが予備系パスＰ２側に送信されているか確認する。また、監視制御部２４は、トランスポンダ部２３－２に対し、伝送装置３のトランスポンダ部３１－２との間で、ループバック試験や遅延測定等の接続確認等を実行するよう制御する。これにより、監視制御部２４は、予備系パスＰ２の正常性を確認する。正常性チェックの際に、例えば光信号のＯＴＮのオーバーヘッドを使って接続確認を行ってもよい。監視制御部２４は、正常性チェックの結果を、現用系パスＰ１により送信する主信号のオーバーヘッドに設定して、又は、制御ネットワークを経由して伝送装置３の監視制御部３５に通知してもよい。

次に、ステップＳ１１５～ステップＳ１３０における伝送装置３の処理について説明する。伝送装置３の監視制御部３５は、検出部３６から故障予兆情報を取得する。なお、監視制御部３５は、伝送装置２から故障予兆情報を受信してもよい。この場合、監視制御部３５は、現用系パスＰ１を用いて伝送装置２から受信した光信号のオーバーヘッド（ＯＨ）などから、伝送装置２の検出部２５が出力した故障予兆情報を取得してもよい。また、監視制御部３５は、制御ネットワークなどによって伝送装置２の検出部２５が出力した故障予兆情報を受信してもよい。

ここで、検出部３６における故障予兆情報の出力について説明する。検出部３６は、伝送装置３内の各デバイスや各機能部等から、伝送装置２の検出部２５と同様に故障予兆元情報を収集する。検出部３６は、取得した故障予兆元情報を、現用系パスＰ１により伝送する主信号のオーバーヘッドに設定して伝送装置２に送信してもよく、図示しない制御ネットワークを経由して伝送装置２の検出部２５へ通知してもよい。また、検出部３６は、伝送装置２から出力され、現用系パスＰ１を伝送した光信号のオーバーヘッドなどから、伝送装置２が取得した故障予兆元情報を取得してもよい。また、検出部３６は、制御ネットワークなどによって伝送装置２から送信された故障予兆元情報を受信してもよい。

検出部３６は、取得した故障予兆元情報に基づいて、現用系パスＰ１の経路を構成するデバイス又は装置内、あるいは、それら装置間等において故障の予兆が検出されたと判断した場合、故障予兆情報を生成する。検出部３６は、生成した故障予兆情報を監視制御部３５に出力する。検出部３６は、生成した故障予兆情報を、現用系パスＰ１により送信する主信号のオーバーヘッドに設定して伝送装置２に通知してもよく、制御ネットワークを経由して伝送装置２に送信してもよい。

伝送装置３の監視制御部３５は、故障予兆情報を取得すると、トランスポンダ部３１－２を含め、予備系の装置やデバイスに電源が供給されていない場合には、それらに電源供給を開始する（ステップＳ１１５）。監視制御部３５は、さらに、予備系パスＰ２に属するトランスポンダ部３１－２、遅延調整部３２及びセレクタ部３３が正常に動作するかのチェックを開始する（ステップＳ１２０）。例えば、監視制御部３５は、電源供給により、トランスポンダ部３１－２と、遅延調整部３２と、セレクタ部３３とが正常に起動したか否かを確認する。また、監視制御部３５は、トランスポンダ部３１－２に対し、伝送装置２のトランスポンダ部２３－２との間で、ループバック試験や遅延測定等の接続確認等を実行するよう制御する。これにより、監視制御部３５は、予備系パスＰ２の正常性を確認する。正常性チェックの際に、例えば光信号のＯＴＮのオーバーヘッドを使って接続確認を行ってもよい。監視制御部３５は、正常性チェックの結果を、現用系パスＰ１により送信する主信号のオーバーヘッドに設定して、又は、制御ネットワークを経由して伝送装置２の監視制御部２４に通知してもよい。

伝送装置２の監視制御部２４及び伝送装置３の監視制御部３５は、予備系パスＰ２が正常であるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。伝送装置２の監視制御部２４と伝送装置３の監視制御部３５との少なくとも一方が、予備系パスＰ２が正常ではないと判定した場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、伝送システム１は、予備系パスＰ２の回復作業を実施し（ステップＳ１３０）、ステップＳ１２５からの処理を繰り返す。

伝送装置２と伝送装置３との間で正常性チェックの結果を通知する場合、すでに伝送装置２においてステップＳ１２０までの処理が終了していても、伝送装置３においてステップＳ１２０までの処理が終了していない場合、ステップＳ１２５においてＮＯと判定される。同様に、伝送装置３においてステップＳ１２０までの処理が終了していても、伝送装置２においてステップＳ１２０までの処理が終了していない場合、ステップＳ１２５においてＮＯと判定される。

伝送装置３の監視制御部３５は、予備系パスＰ２の正常性チェックが正常であると判定すると（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、ステップＳ１３５の処理を行う。すなわち、監視制御部３５は、現用系パスＰ１を伝送した主信号をバッファするために、遅延調整部３２に対して、遅延調整の開始を指示する。遅延調整部３２は、監視制御部３５からこの指示を受けると、遅延調整を開始する。遅延調整は、例えば、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリに蓄積されるデータ量を制御するといった方法で実施される。これは、予備系パスＰ２を伝送する信号よりも、現用系パスＰ１を伝送する信号のほうが早く到着するためである。監視制御部３５は、現用系パスＰ１と予備系パスＰ２の経路差により発生した主信号間の遅延差がゼロになることを確認する（ステップＳ１３５）。

なお、ブリッジ部２２がデータをコピーしていない場合は、伝送装置３の監視制御部３５は、現用系パスＰ１と予備系パスＰ２との遅延差をゼロにした後、遅延差の調整完了を伝送装置２の監視制御部２４へ通知する。例えば、監視制御部３５は、遅延差の調整完了を、現用系パスＰ１により送信する主信号のオーバーヘッドに設定して、又は、制御ネットワークを経由して伝送装置２の監視制御部２４に通知する。伝送装置２の監視制御部２４は、調整完了の通知を受信すると、ブリッジ部２２がデータをコピーしていない場合は、コピーを指示する。ブリッジ部２２は、この指示を受けると、クライアント部２１から受信した主信号をコピーする。

現用系パスＰ１を伝送する主信号を現用系主信号とし、予備系パスＰ２を伝送するコピーの主信号を予備系主信号とする。ブリッジ部２２は、現用系主信号を現用系パスＰ１に対応するトランスポンダ部２３－１へ送信し、予備系主信号を予備系パスＰ２に対応するトランスポンダ部２３－２へ送信する。トランスポンダ部２３－１は、光信号に変換した現用系主信号を現用系パスＰ１に出力する。トランスポンダ部２３－２は、光信号に変換した予備系主信号を予備系パスＰ２に出力する。

伝送装置３のトランスポンダ部３１－１は、現用系パスＰ１を伝送した現用系主信号を受信する。トランスポンダ部３１－１は、受信した現用系主信号を光信号から電気信号に変換した後、遅延調整部３２に出力する。トランスポンダ部３１－２は、予備系パスＰ２を受信した予備系主信号を受信する。トランスポンダ部３１－２は、受信した予備系主信号を光信号から電気信号に変換した後、遅延調整部３２に出力する。遅延調整部３２は、同じ主信号の現用系主信号と予備系主信号との間の遅延差がゼロになっていることを確認した後、セレクタ部３３に現用系主信号及び予備系主信号を出力する。セレクタ部３３は、現用系主信号を選択し、選択した現用系主信号をクライアント部３４に出力する。

伝送装置３の監視制御部３５は、条件（１）と条件（２）の両方を満たすと判定した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、現用系パスＰ１を利用したまま伝送装置２との間の伝送を継続するよう制御を行う（ステップＳ１４５）。条件（１）は、故障予兆情報が所定時間内に回復したという条件であり、条件（２）は、故障予兆情報を確認したオペレータからの切替指示の入力がないという条件である。この制御により、伝送システム１は、ステップＳ１３５の遅延調整実施以降の処理を継続する。なお、伝送システム１は、ステップＳ１０５の処理を行ってもよい。

一方、監視制御部３５は、条件（１）と条件（２）の一方又は両方を満たさないと判定した場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、現用系パスから予備系パスへの切替を行う（ステップＳ１５０）。すなわち、監視制御部３５は、セレクタ部３３に、予備系主信号をクライアント部３４に出力するよう指示する。セレクタ部３３は、監視制御部３５からの指示を受信すると、予備系主信号をクライアント部３４に出力する。なお、監視制御部３５は、現用系パスＰ１の故障が検出された場合に、現用系パスから予備系パスへの切替を行ってもよい。監視制御部３５は、パス切替を行った旨を、現用系パスＰ１又は予備系パスＰ２により送信する主信号のオーバーヘッドに設定して、又は、制御ネットワークを経由して伝送装置２の監視制御部２４に通知してもよい。上記のように、現用系主信号と予備系主信号との間の遅延差をゼロにした後に、セレクタ部３３により現用系と予備系のパスを切り替えることで、無瞬断切替を実現する。なお、監視制御部３５は、現用系パスＰ１を構成する装置又はデバイスの故障発生を検出した場合又は故障発生の通知を受信した場合にも、現用系パスから予備系パスへの切替を行う。

図３は、伝送システム１の他の動作を示すフロー図である。伝送システム１は、図２のフロー図が示す動作に代えて、図３のフロー図が示す動作を行ってもよい。図３のフロー図において、図２のフロー図と同一の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。図３のフロー図が示す処理と、図２のフロー図が示す処理とが異なる点は、ステップＳ１４０の処理に代えて、ステップＳ１４０ａの処理を行う点である。すなわち、伝送装置３の監視制御部３５は、条件（１）と条件（２）の一方又は両方を満たすと判定した場合（ステップＳ１４０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ１４５の処理を行う。図２のフロー図が示す処理と同様に、条件（１）は、故障予兆情報が所定時間内に回復したという条件であり、条件（２）は、故障予兆情報を確認したオペレータからの切替指示の入力がないという条件である。一方、監視制御部３５は、条件（１）と条件（２）の両方を満たさないと判定した場合（ステップＳ１４０ａ：ＮＯ）、ステップＳ１５０の処理を行う。

図４は、伝送システム１の他の動作を示すフロー図である。伝送システム１は、図２又は図３のフロー図が示す動作に代えて、図４のフロー図に示す動作を行ってもよい。図４のフロー図において、図２のフロー図と同一の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。図４のフロー図が示す処理と、図２のフロー図が示す処理とが異なる点は、ステップＳ１４０の処理に代えて、ステップＳ１４０ｂの処理を行う点である。すなわち、伝送装置３の監視制御部３５は、条件（３）と条件（４）の一方又は両方を満たすと判定した場合に（ステップＳ１４０ｂ：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０の処理を行う。条件（３）は、故障予兆情報が所定時間経過しても回復していないという条件であり、条件（４）は、故障予兆情報を確認したオペレータからの切替指示が入力されたという条件である。監視制御部３５は、条件（３）及び条件（４）の両方を満たさないと判定した場合（ステップＳ１４０ｂ：ＮＯ）、ステップＳ１４５の処理を行う。

図５は、伝送システム１の他の動作を示すフロー図である。伝送システム１は、図２～図４のフロー図が示す動作に代えて、図５のフロー図に示す動作を行ってもよい。図５のフロー図において、図４のフロー図と同一の処理には同一の符号を付し、その説明を省略する。図５のフロー図が示す処理と、図４のフロー図が示す処理とが異なる点は、ステップＳ１４０ｂの処理に代えて、ステップＳ１４０ｃの処理を行う点である。すなわち、伝送装置３の監視制御部３５は、条件（３）と条件（４）の両方を満たすと判定した場合に（ステップＳ１４０ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０の処理を行う。図４のフロー図が示す処理と同様に、条件（３）は、故障予兆情報が所定時間経過しても回復していないという条件であり、条件（４）は、故障予兆情報を確認したオペレータからの切替指示が入力されたという条件である。監視制御部３５は、条件（３）と条件（４）の一方又は両方を満たさないと判定した場合（ステップＳ１４０ｃ：ＮＯ）、ステップＳ１４５の処理を行う。

上述したように、伝送装置は、故障予兆を検出する検出部を備える。伝送装置は、通常運用時、予備系トランスポンダ等、予備系パスのみに用いられる装置やデバイスに電源供給を行わない。伝送装置は、検出部が現用系パスの故障予兆情報を出力した場合、それをトリガに予備系パスに属するデバイスや機器に電源供給を供給し、予備系パスの正常性チェックを開始する。このように、伝送装置は、通常運用時に、予備系パスのトランスポンダ等を動作させないことで、電源供給を大幅に削減しながら、故障予兆情報をトリガに正常性チェックを行うことでパス切替を行うことができる。

なお、本実施形態では、ビット欠落のない無瞬断切替の例を示したが、現用系パスと予備系パスの切替において、ＩＴＵ－Ｔ Ｇ．８４１勧告で規定されている５０ｍｓ（ミリ秒）以内のビット欠落を許容した切替を行ってもよい。この場合、監視制御部３５は、現用系パスＰ１を伝送した主信号と予備系パスＰ２を伝送した主信号との遅延差を５０ｍｓ以内とするよう遅延調整部３２に指示する。遅延調整部３２は、現用系パスＰ１を伝送した主信号に遅延を与えて、予備系パスＰ２を伝送した主信号との遅延差を５０ｍｓ（ミリ秒）以内とする。

なお、故障予兆情報は、１台または複数台の装置から収集した故障予兆元情報を、機械学習やディープラーニング等の情報分析手法で分析した情報でもよい。また、故障予兆情報は、オペレータのネットワーク運用方針をもとに処理した情報でもよい。また、故障予兆情報は、それらを組み合わせた情報でもよい。

なお、伝送装置２の検出部２５は自装置内の故障予兆元情報を基にして故障予兆情報を生成してもよく、自装置内の故障予兆元情報と、制御ネットワーク等を介して受信した故障予兆元情報とを基にして、故障予兆情報を生成してもよい。
同様に、伝送装置３の検出部３６は自装置内の故障予兆元情報を基にして、故障予兆情報を生成してもよく、自装置内の故障予兆元情報と、制御ネットワーク等を介して受信した故障予兆元情報とを基にして、故障予兆情報を生成してもよい。また、伝送装置２の検出部２５及び伝送装置３の検出部３６は、他装置の故障予兆情報を制御ネットワークや主信号のオーバーヘッドを介して受信し、故障予兆情報を生成するための情報として利用してもよい。

伝送装置２及び伝送装置３は、予備系パスに属する機能部の正常性チェックとして、ネットワーク５上のスイッチ４の動作を確認してもよい。例えば、スイッチ４に電源供給できることや、所望の経路に設定できることを確認してもよい。ネットワーク５上の正常性チェックの結果は、主信号のオーバーヘッドで伝送装置２と伝送装置３との間で送受信してもよいし、制御ネットワークを経由して送受信してもよい。

伝送装置２及び伝送装置３のハードウェア構成例を説明する。図６は、伝送装置２及び伝送装置３のハードウェア構成例を示す装置構成図である。伝送装置２及び伝送装置３は、プロセッサ５１、記憶部５２、通信インタフェース５３、及び、ユーザインタフェース５４を備える。

プロセッサ５１は、演算や制御を行う中央演算装置である。プロセッサ５１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ５１は、記憶部５２からプログラムを読み出して実行する。記憶部５２は、さらに、プロセッサ５１が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。通信インタフェース５３は、他装置と通信可能に接続するものである。ユーザインタフェース５４は、ボタン、キーボード、ポインティングデバイスなどの入力装置や、ランプ、ディスプレイなどの表示装置である。ユーザインタフェース５４により、人為的な操作が入力される。

伝送装置２の監視制御部２４及び検出部２５の機能は、プロセッサ５１が記憶部５２からプログラムを読み出して実行することより実現される。なお、これらの機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。伝送装置２のクライアント部２１、ブリッジ部２２、トランスポンダ部２３－１、トランスポンダ部２３－２は、通信インタフェース５３により実現される。なお、これらの一部の機能は、プロセッサ５１が記憶部５２からプログラムを読み出して実行することより実現されてもよい。

また、伝送装置３の監視制御部３５及び検出部３６の機能は、プロセッサ５１が記憶部５２からプログラムを読み出して実行することより実現される。なお、これらの機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。伝送装置３のトランスポンダ部３１－１、トランスポンダ部３１－２、遅延調整部３２、セレクタ部３３及びクライアント部３４は、通信インタフェース５３により実現される。なお、これらの一部の機能は、プロセッサ５１が記憶部５２からプログラムを読み出して実行することより実現されてもよい。

上述した実施形態によれば、伝送装置は、第一通信部と、第二通信部と、検出部と、制御部と、選択部とを備える。第一通信部は、電源が供給された場合に、第一パスを用いて通信する。例えば、第一通信部はトランスポンダ部３１－１であり、第一パスは、現用系パスＰ１である。第二通信部は、電源が供給された場合に、第二パスを用いて通信する。例えば、第二通信部はトランスポンダ部３１－２であり、第二パスは、予備系パスＰ２である。検出部は、故障予兆を検出する。制御部は、検出部が故障予兆を未検出の場合は、第二通信部への電源供給を行わない。制御部は、検出部が故障予兆を検出した場合は、第一パスから第二パスへの切替の前に、第二通信部への電源供給の開始と第二パスの正常性確認とを行う。制御部は、例えば、監視制御部３５である。選択部は、第一通信部及び第二通信部が信号を受信した場合に、第一通信部が受信した信号と第二通信部が受信した信号とのいずれかを選択して出力する。選択部は、例えば、セレクタ部３３である。

制御部は、正常性確認により正常性が確認された後にパス切替のトリガが発生した場合に、第一パスから第二パスへの切替を行う。パス切替のトリガは、例えば、所定時間以上の故障予兆の検出の継続や、オペレータによる切替指示の入力である。選択部は、第二パスへの切替前は、第一通信部が受信した信号を選択して出力し、第二パスへの切替後は、第二通信部が受信した信号を選択して出力する。

伝送装置は、遅延調整部をさらに有してもよい。遅延調整部は、第一通信部が受信した信号と、第二通信部が受信した信号との遅延差を所定以下に調整し、遅延差が調整された信号を選択部に出力する。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…伝送システム、２…伝送装置、３…伝送装置、４…スイッチ、５…ネットワーク、２１…クライアント部、２２…ブリッジ部、２３－１…トランスポンダ部、２３－２…トランスポンダ部、２４…監視制御部、２５…検出部、３１－１…トランスポンダ部、３１－２…トランスポンダ部、３２…遅延調整部、３３…セレクタ部、３４…クライアント部、３５…監視制御部、３６…検出部、５１…プロセッサ、５２…記憶部、５３…通信インタフェース、５４…ユーザインタフェース、９０…伝送システム、９１…伝送装置、９２…伝送装置、Ｐ１…現用系パス、Ｐ２…予備系パス

Claims (2)

1. 電源が供給された場合に、第一パスを用いて通信する第一通信部と、
   電源が供給された場合に、第二パスを用いて通信する第二通信部と、
   故障予兆を検出する検出部と、
   前記検出部が故障予兆を未検出の場合は前記第二通信部への電源供給を行わず、前記検出部が故障予兆を検出した場合は前記第一パスから前記第二パスへの切替の前に、前記第二通信部への電源供給の開始と前記第二パスの正常性確認とを行う制御部と、
   前記第一通信部が信号を受信し、かつ、前記第二通信部が信号を受信しなかった場合には、前記第一通信部が受信した前記信号に遅延を付加せずに出力し、前記第一通信部が信号を受信し、かつ、前記第二通信部が信号を受信した場合には、前記第一通信部が受信した前記信号と、前記第二通信部が受信した前記信号との遅延差を所定以下に調整し、遅延差が調整された前記信号を出力する遅延調整部と、
   前記遅延調整部から前記第一通信部が受信した信号及び前記第二通信部が受信した信号が出力された場合に、前記第一通信部が受信した前記信号と前記第二通信部が受信した前記信号とのいずれかを選択して出力する選択部と、
   を備え、
   前記遅延調整部は、前記正常性確認により正常性が確認された後に、前記第一通信部が受信した信号と前記第二通信部が受信した信号との遅延差の調整を開始し、
   前記制御部は、前記調整の完了後にパス切替のトリガが発生した場合に、前記第一パスから前記第二パスへの切替を行い、
   前記選択部は、前記第二パスへの切替前は、前記第一通信部が受信した前記信号を選択して出力し、前記第二パスへの切替後は、前記第二通信部が受信した前記信号を選択して出力する、
   伝送装置。
2. 電源が供給された場合に、第一パスを用いて通信する第一通信部と、電源が供給された場合に、第二パスを用いて通信する第二通信部とを有する伝送装置における伝送方法であって、
   前記第一通信部が前記第一パスを用いて通信する通信ステップと、
   前記第一通信部が信号を受信し、かつ、前記第二通信部が信号を受信しなかった場合には、前記第一通信部が受信した前記信号に遅延を付加せずに出力する出力ステップと、
   故障予兆を検出する検出ステップと、
   故障予兆が未検出の場合は前記第二通信部への電源供給を行わず、故障予兆が検出された場合は前記第一パスから前記第二パスへの切替の前に前記第二通信部への電源供給の開始と前記第二パスの正常性確認とを行う制御ステップと、
   前記正常性確認により正常性が確認された後に、前記第一通信部が受信した信号と前記第二通信部が受信した信号との遅延差の調整を開始し、前記調整の完了後に前記第一通信部が信号を受信し、かつ、前記第二通信部が信号を受信した場合には、前記第一通信部が受信した前記信号と、前記第二通信部が受信した前記信号との遅延差を所定以下に調整し、遅延差が調整された前記信号を出力する遅延調整ステップと、
   前記遅延調整ステップにより前記第一通信部が受信した信号及び前記第二通信部が受信した信号が出力された場合に、前記第一通信部が受信した前記信号と前記第二通信部が受信した前記信号とのいずれかを選択して出力する選択ステップと、
   前記遅延差の調整の終了後にパス切替のトリガが発生した場合に、前記第一パスから前記第二パスへの切替を行う切替ステップと、
   を有し、
   前記選択ステップにおいては、前記第二パスへの切替前は、前記第一通信部が受信した前記信号を選択して出力し、前記第二パスへの切替後は、前記第二通信部が受信した前記信号を選択して出力する、
   伝送方法。

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