JPH0766821A - リング伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サービスごとに異なる接続性を満足し、ケー
ブル全断のときの障害復旧が可能であり、経済的に構成
でき、端局構成が簡単で、伝送容量を有効に利用でき、
少ないファイバ心線数で実施できるリング伝送装置を提
供する。 【構成】 ノード間で通信を行うための回線束単位であ
る二つのノード間の現用パスを双方向リング伝送路の二
つの方向のうちパス長が短い側に設定し、各ノード間で
論理的メッシュ網を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超大容量の光ディジタル
伝送に利用する。特に、双方向リング伝送路により接続
されたノード間の通信に関する。

【０００２】

【従来の技術】光技術の急速な発展により超大容量１０
Ｇｂｉｔ／ｓの光伝送システムが可能となりつつある。
大容量の伝送システムはファイバの心線数が少なく経済
的であり、シンプルな通信網を実現する。

【０００３】また、ＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員
会）勧告Ｇ７０７、７０８、７０９、７８１、７８３に
規定されたＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy)に
基づくディジタル網は、豊富なオーバーヘッド情報やデ
ィジタル交換技術を利用して、高い信頼性および優れた
運用性を実現することができる。したがって、ＳＤＨに
対応した大容量伝送システムを構築することにより、経
済的でシンプル、かつ信頼性および運用性の高い通信網
が実現すると考えられる。

【０００４】ところで、現在では、加入者へのサービス
に要求される容量が広帯域ではないため、大容量光伝送
系は長距離基幹伝送路への利用に限られている。しかし
ながら、Ｂ−ＩＳＤＮ（広帯域サービス総合ディジタル
網）の導入などにより高速広帯域のサービスが提供され
れば、加入者の要求する容量が飛躍的に増加することが
予想される。したがって、網内の各ノードが処理する容
量も必然的に増大する。このため、将来において、超大
容量光伝送系は中距離網や都市網などにも必要とすると
考えられる。このとき、網構成はサービスの要求するさ
まざまな接続性を満たさねばならない。

【０００５】従来の網構成として、６２２Ｍｂｉｔ／ｓ
〜２．５Ｇｂｉｔ／ｓのＳＤＨ大容量光伝送路網、物理
メッシュ網、ＳＯＮＥＴ片方向リング網、およびＳＯＮ
ＥＴ双方向リング網について説明する。

【０００６】図３４は従来のＳＤＨ大容量光伝送路網の
ブロック構成例を示す。光ファイバ伝送方式の導入に伴
い、伝送路コストが大幅に低下した。これにより、少々
遠回りでも、回線をまとめて大容量の光伝送路に収容
し、適当な箇所で回線束単位（以下「パス（path）」と
いう）に方路別の振り分けを行うほうが全体として経済
的になる。そこで、ディジタル多重化装置ＭＵＸ（Digi
tal Multiplexer ）により多重化した１５６Ｍｂｉｔ／
ｓの信号について、ディジタルクロスコネクト装置ＤＣ
Ｓ（Digital Cross-Connect System）によりパスの振り
分けおよび多重化を行い、６２２Ｍｂｉｔ／ｓ〜２．５
Ｇｂｉｔ／ｓで伝送する。網が大きくなれば、パスの束
を高次のパスとして定義することが経済的であり、さら
にはディジタルクロスコネクト装置ＤＣＳ間のパスの振
り分けを行う上位のディジタルクロスコネクト装置ＤＣ
Ｓを設けたほうが経済的である。

【０００７】このような網構成において、ノード故障に
備え、ファイバおよび端局装置が送受ともに１対１の冗
長化構成をとり、ＤＣＳ網スイッチにより障害を復旧す
る障害復旧機能が設けられる。しかし、このような網構
成では、ケーブル全体が断となったときに障害復旧する
ことはできない。現在の大容量伝送網はポイント対ポイ
ント（point to point）の伝送網構成である。

【０００８】図３５は物理メッシュ網の構成例を示す。
この網構成では、複数のノード（この例ではノード数１
０）がそれぞれ互いに光伝送路により接続される。現在
の日本の中距離伝送路基盤網は、多心光ファイバケーブ
ルにより、中距離伝送ノード間をループを基調として構
築されつつある。ループを基調としているものの、ファ
イバの本数を増やして空間多重するので、物理的には図
３５に示した物理メッシュ網と同等である。このような
物理メッシュ網は、基本的にはポイント対ポイントの伝
送系なので、障害復旧機能の点ではＳＤＨ長距離伝送路
網と同様であり、１対１冗長化構成をとり、ＤＣＳ網ス
イッチにより復旧を行う。

【０００９】図３６および図３７はそれぞれＳＯＮＥＴ
片方向リング網およびＳＯＮＥＴ双方向リング網の構成
例を示す。北米を初め各国において、将来のネットワー
クアーキテクチャの研究が盛んに行われている。信頼性
と柔軟性、および経済性の向上という観点から検討が行
われ、活発に議論されている。これらの議論において共
通の理想となるネットワークとは、１つの基盤網が多数
の論理的部分網によって構成されることである。これに
より、コストを共有でき、管理が簡単で、しかもサービ
ス特有の接続性を満たすことができる。このようなネッ
トワークに対する要請としては、異なる種類の接続性を
許容すること、および基盤網がすべてのノードから使用
可能であることが挙げられる。これらの要請の一つの解
として、リングアーキテクチャがある。ＳＤＨに基づい
たリングアーキテクチャは、これらの要請を満たすだけ
でなく、豊富なオーバーヘッド情報を用いて自動復旧
（Self-healing）機能を最大限に発揮することができ
る。中でもＳＯＮＥＴ片方向リング網およびＳＯＮＥＴ
双方向リング網が信頼性および経済性の点において優れ
ている（T-H.Wu et al., GLOBECOM., 1991, 403.2, 44
4）。

【００１０】ＳＯＮＥＴ片方向リング網は、サービスを
リング上の片方向に運ぶ網構成をとる。図３６におい
て、ノードＡからノードＥへのサービスは右回りに運ば
れ、ノードＥからノードＡへのサービスも右回りに運ば
れる。ＳＯＮＥＴ片方向リング網において必要となるフ
ァイバの本数は、現用および予備の合計２本である。

【００１１】ＳＯＮＥＴ双方向リング網の場合には、サ
ービスをリング上の双方向に運ぶ。例えば、図３７にお
いて、ノードＡからＥへのサービスは左回りに運ばれ、
ノードＥからノードＡへのサービスは逆に右回りに運ば
れる。したがって、現用リングだけでファイバが２本必
要であり、予備リングも含めると４本のファイバが必要
となる。

【００１２】図３８および図３９はＳＯＮＥＴ片方向リ
ング網の障害復旧方法を説明する図であり、図３８は受
信側でのパス切換、図３９は伝送路切換を示す。

【００１３】ＳＯＮＥＴ片方向リング網においては、予
備のリング（予備ファイバ）が現用リングとは逆回りに
情報を運ぶ。送信側のノードは現用と予備の双方のファ
イバに常に信号を送っておき、受信側のノードでそれを
切り換える。ここで、例えばノードＣとノードＤとの間
でファイバ断あるいはケーブル全断が起きたとすると、
パスのアラームを検出したノードが切り換えを行う。図
では切り換えられたパスを太い線で示す。

【００１４】伝送路切換の場合には、同様にノードＣと
ノードＤとの間でファイバ断あるいはケーブル断が起き
たとすると、故障端、すなわちノードＣおよびＤにおい
てリングをループバックして障害復旧を果たす。障害復
旧時においては、現用リングと予備リングとがリンク
し、新たなループを形成する。

【００１５】図４０および図４１はＳＯＮＥＴ双方向リ
ング網の障害復旧方法を説明する図であり、図４０は受
信側でのパス切換、図４１は伝送路切換を示す。

【００１６】パス切換の場合には、ＳＯＮＥＴ片方向リ
ング網の場合と同様に、パスアラームを検出したノード
が受信側でパスを予備系に切り換えることで障害を復旧
する。伝送路切換の場合には、２本の現用ファイバをそ
れぞれ対応する予備ファイバに連結し、ループバックを
行って障害を復旧する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】現存するネットワーク
は、提供するサービスによって、全く別々に構成および
管理されている。これらばらばらのネットワークを構
成、管理、修理するコストは、新サービスを導入するに
したがい、年々増加すると考えられる。これら別々のネ
ットワークをひとつの基盤網のもとに統合すれば、コス
トを共有することにより、経済的で知的な通信網の構成
が可能となる。

【００１８】ところで、従来の超大容量光伝送系は、網
構成としてはポイント対ポイントの信号伝送系である。
このようなアーキテクチャは、長距離幹線伝送路網には
適している。しかし、異なる種類のサービスを１つの基
盤網を媒体として伝送し、多数のノードで送受信すると
いう利用形態には適していない。なぜなら、それぞれの
サービスには、例えば電話はポイント対ポイント、放送
は１対多、テレビ会議は多対多など、異なる接続性が要
求される。このため、ポイント対ポイントの超大容量伝
送系はそれ以外の接続性の要求を完全には満たすことが
できないからである。また、高速広帯域の新しいサービ
スが導入されたとき、ポイント対ポイントの超大容量伝
送系はこの新しいサービスの接続性の要求を完全に満た
すとは考えられない。これに対応するには、新しく伝送
路を敷設する必要が生じる。したがって、ポイント対ポ
イントの超大容量光伝送系は、柔軟でないと同時に不経
済になる。さらに、信頼性の観点からすると、ポイント
対ポイント大容量光伝送系では、ケーブルが全断したと
き障害を復旧するすべをもたない。

【００１９】接続性の条件を満たすネットワークのひと
つの解は、全ノード対に光ファイバを張りめぐらす物理
メッシュ網である。しかし、物理メッシュ網は多重化し
て効率よく伝送するわけではないので、伝送路および伝
送装置に要するコストが莫大となる。このメッシュアー
キテクチャにおいて、送受ファイバの本数は、ノード数
をｎとするとｎ（ｎ−１）／２対だけ必要であり、端局
装置は送受でｎ（ｎ−１）台が必要である。したがっ
て、ノード数を１０とすると、送受ファイバ対は９０
本、端局装置は９０台必要となる。図４２にノード数を
１０としたときの物理メッシュ網におけるノード構成例
を示す。ノード数が１０の場合でも、個々のノードに
は、相手ノード毎に送受およびその予備に４本、全部で
３６本のファイバを終端し、３６台の伝送路終端装置Ｌ
Ｔを必要とする。

【００２０】ＳＯＮＥＴ片方向リング網では、正常時に
おいてサービスを片方向に伝送しているので、伝送容量
が有効に利用されていない。図４３にリング網における
ノード数と現用系の伝送容量との関係を片方向リングと
双方向リングとで比較して示す。ここで、各ノードは例
として６２２Ｍｂｉｔ／ｓの容量を必要とするとした。
この図に示したように、ＳＯＮＥＴ片方向リング網で
は、伝送容量を１０Ｇｂｉｔ／ｓとしても許容できる最
大ノード数は６個である。ケーブルの全断のときにすべ
てのノードを救済しようとすると、予備リングにも同じ
だけの伝送容量が必要になる。

【００２１】ＳＯＮＥＴ双方向リング網の場合には、フ
ァイバの心線数の問題がある。大容量のネットワークを
考えた場合、現在そのような需要のある地域では、地下
などの工事がしにくいため、管路を有効に利用すること
が望ましい。ＳＯＮＥＴ双方向リング網を導入するにあ
たり４本の光ファイバを新たに敷設しなければならない
とすると、莫大なコストがかかる。さらに、ケーブル全
断の際にすべてのノードを救済しようとすると、受信側
パス切り換えでは、予備リングにおいて、すべて現用と
は逆回りの遠いルートで情報を運ばなければならない。
したがって、予備リングでは現用リング以上の伝送容量
が要求される。また、伝送路切換では故障端においての
みループバックするので、復旧時の伝送距離に無駄が生
じる。したがって、伝送遅延の問題が大きくなると考え
られる。

【００２２】本発明は、このような課題を解決し、サー
ビスごとに異なる接続性を満足し、ケーブル全断の際の
障害復旧が可能であり、経済的に構成でき、端局構成も
簡単で、伝送容量を有効に利用でき、ファイバ心線数が
少なくてよいリング伝送装置を提供することを目的とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のリング伝送装置
は、データの送受信を行う複数のノードと、この複数の
ノードをリング状に接続する双方向リング伝送路とを備
え、この複数のノードはそれぞれ、双方向リング伝送路
の一方の伝送路に他の各々のノードとの間で通信を行う
ための回線束単位である現用パスを設定する現用パス設
定手段と、双方向リング伝送路に障害が発生したときに
その障害により断となった現用パスを検出する故障パス
識別手段と、この故障パス識別手段の出力にしたがって
その現用パスと逆方向の予備パスを双方向リング伝送路
に設定する予備パス設定手段とを含むリング伝送装置に
おいて、現用パス設定手段が、各々の現用パスを双方向
リング伝送路の二つの方向のうちパス長が短い側に設定
して各ノード間に論理的メッシュ網を形成する手段を含
むことを特徴とする。

【００２４】双方向リング伝送路に伝送する各フレーム
に各パスの接続状態を示す制御データを挿入する手段を
備え、故障パス識別手段は自ノードから送信する現用パ
スの故障情報を検出する手段を含み、予備パス設定手段
は自ノードの送信する現用パスに対して逆方向の予備パ
スを設定する手段を含む。

【００２５】複数のノードはそれぞれ、双方向リング伝
送路を伝搬する各ノード行きの信号をそれぞれのノード
の空間的な配列順に時系列に配置する手段と、時系列に
伝送される各ノード行きの信号列から自ノード宛ての時
系列位置の信号を分岐して受信する手段と、双方向リン
グ伝送路上の各ノードが同じ時系列で受信処理を行うこ
とができるように割り当てられた送信先ノードの時系列
位置に各ノード行きの送信信号を挿入する手段と、双方
向リング伝送路上の各ノードが同じ時系列で受信処理を
行うことができるように自ノードを通過する信号の占有
する時系列位置を変換して各ノード間の信号が割り当て
られる時系列位置を再利用する時系列変換手段とを含
む。

【００２６】予備パス設定手段は、自ノードで分岐する
信号および挿入する信号を現用パスから予備パスに切り
換える手段と、各ノードが同じ時系列で処理を行うこと
ができるように自ノードを通過する予備パスの信号と自
ノードが予備パスに挿入する信号との順序を入れ替える
手段と、切り換える手段および入れ替える手段の動作情
報をパスの故障状況に対応して蓄積する記憶手段とを含
む。

【００２７】

【作用】現用パスを双方向リング伝送路の二つの方向の
うちパス長が短い側に設定することにより、各ノード間
に論理的メッシュ網を形成し、ノード間の信号を多重化
して超大容量で伝送する。これにより、高速広帯域のサ
ービスにも適応できるようになる。

【００２８】さらに、ケーブル全断の場合にすべてのパ
スを救済するため、送信側のノードにおいて、パスの方
向すなわち右回りと左回りとを反転させる。このように
すると、通信不能となったパスに対して現用側の方向と
逆回りの新たなルートに予備パスが設定されるので、平
常時には予備側に信号を流す必要がない。したがって、
ノード数あるいは伝送容量を制限することなく、全ノー
ドを救済できる。また、伝送路を有効に利用できる。

【００２９】各ノード行きの信号をそれぞれのノードの
空間的な配列順に時系列に配置し、各ノードが同じ時系
列位置で信号の受信、送信、時系列位置の変換を行うこ
とにより、各ノードの処理をそのリング内の位置に依存
しないようにし、さらに伝送容量を有効に利用すること
ができる。さらに予備パスについても、通過する信号お
よび挿入する信号の順序を入れ替え、各ノードが同じ時
系列で処理を行うようにすることができ、伝送容量も有
効に利用できる。

【００３０】双方向リング伝送路を現用および予備２本
の光ファイバで構成し、２波の波長多重によりそれぞれ
の光ファイバで双方向通信を行うこともできる。この場
合、必要なファイバの本数は予備ファイバを含めて２本
であり、より経済的なネットワークを構成できる。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【００３２】１．網構成 図１および図２は本発明の第一実施例のリング伝送装置
を示す図であり、図１はその構成、図２はそのトラヒッ
クパターンを示す。

【００３３】このリング伝送装置は、データの送受信を
行う複数のノード１０〜１４と、この複数のノード１０
〜１４をリング状に接続する双方向リング伝送路として
の光ファイバ１６とを備える。複数のノード１０〜１４
はそれぞれ、双方向リング伝送路の一方の伝送路に他の
各々のノードとの間で通信を行うための回線束単位であ
る現用パスを設定する現用パス設定手段と、双方向リン
グ伝送路に障害が発生したときにその障害により断とな
った現用パスを検出する故障パス識別手段と、この故障
パス識別手段の出力にしたがってその現用パスと逆方向
の予備パスを双方向リング伝送路に設定する予備パス設
定手段とを含む。この構成については後述する。

【００３４】ここで本実施例の特徴とするところは、現
用パス設定手段が、各々の現用パスを光ファイバ１６の
二つの方向（右回り、左回り）のうちパス長が短い側に
設定して各ノード間に図２に示すような論理的メッシュ
網を形成する手段を含むことにある。

【００３５】この実施例は、論理的メッシュをリング構
成とし、例えば１０Ｇｂｉｔ／ｓ超大容量光伝送系で実
施できる。なお、パス単位は高速のパスを定義する。現
在の技術ではパス単位が１．５Ｍｂｉｔ／ｓおよび５２
Ｍｂｉｔ／ｓに集約され、網および局内構成が単純化さ
れている。この単位は、電話サービスが基調となったネ
ットワークにおいては、回線運用単位として有用であ
る。しかしながら、超大容量化において、マルチメディ
ア端末その他からの高速信号を伝送しようとする場合
に、このパス単位では低効率となる可能性がある。ま
た、伝送網はパス単位で運用されるが、超大容量の通信
網ではこれらのパス単位が相対的に低速となる。そのた
め、多重化装置およびクロスコネクト装置が繁雑で、し
かも高価になる。したがって、超大容量の通信網にはさ
らに高速のパス単位が必要になると考えられる。将来の
Ｂ−ＩＳＤＮ時代の基盤技術といわれるＡＴＭ（非同期
転送モード、Asynchronous Transfer Mode）網では、容
量が可変であるＶＰ（バーチャルパス、Virtual Path）
により柔軟なパス運用を行うことができる。ＡＴＭ網に
おいても、高信頼化のための障害復旧や切り換えには、
ＳＴＭ（同期転送モード、Synchronous Transfer Mode
）フォーマットのＳＯＨ（セクションオーバーヘッ
ド、Section Over Head ）を用いることが検討されてい
る。この場合、ＡＴＭセルツはＳＤＨインターフェース
のＶＣ−４（１５６Ｍｂｉｔ／ｓ）、ＶＣ−４−４ｃ
（６２２Ｍｂｉｔ／ｓ）あるいはＶＣ−４−１６ｃ
（２．４Ｇｂｉｔ／ｓ）にマッピングされる。

【００３６】このような大容量化、およびＡＴＭを含む
多様な信号形態の要求を満足するパス単位として、６２
２Ｍｂｉｔ／ｓあるいは２．４Ｇｂｉｔ／ｓのパス単位
が有力な候補である。本発明はノード数やそのパス容量
を限定するものではないが、ここでは、一例として、各
ノードが６２２Ｍｂｉｔ／ｓのパス容量で送受信可能と
する。

【００３７】光ファイバ１６により構成される双方向リ
ング伝送路の伝送容量について、最も容量を必要とする
トラヒックパターンにより上限を見積もる。最も容量を
必要とするトラヒッンクパターンは、ノード１０〜１４
がそれぞれ、他のすべてのノードに６２２Ｍｂｉｔ／ｓ
でリンクしている場合、すなわち論理的メッシュトラヒ
ックパターン（Logical mesh traffic pattern）であ
る。将来のサービスはあらゆる接続性を要求すると考え
られる。そこで、最も高い接続性を要求するトラヒック
パターンを網羅できるように伝送容量を設定する。そこ
で、最も高い接続性を要求するトラヒックパターンを網
羅できるように伝送容量を設定する。

【００３８】図１に示した構成において、ノード１０〜
１４のそれぞれから出るパスは右回りと左回りとに分散
されている。要求される伝送容量は光ファイバ１６内の
パス１７の本数により示す。ノード数が５のときは、３
パスすなわち１．８Ｇｂｉｔ／ｓの容量が必要である。

【００３９】図３および図４は本発明の第二実施例のリ
ング伝送装置を示す図であり、図３はその構成、図４は
そのトラヒックパターンを示す。この実施例はノード数
が１０であり、ノード２０〜２９が光ファイバ３１によ
りリング状に接続されている。

【００４０】この場合に要求される伝送容量は１３パ
ス、すなわち８．１Ｇｂｉｔ／ｓである。したがって、
ノード数１０の双方向リングでは、最低８．１Ｇｂｉｔ
／ｓの容量が必要となる。一般に、ノード数ｎのときに
必要な現用系の伝送容量は、帰納的な考察により、ｎが
偶数のときには各ノード送受信容量のｎ² ／８倍、ｎが
奇数のときには（ｎ² −１）／８倍だけ必要となる。こ
れは従来のＳＯＮＥＴ双方向リング網と同様である。Ｓ
ＯＮＥＴ片方向リング網では、ノード数ｎのときの容量
はノード送受信容量のｎ（ｎ−１）／２倍である。ノー
ド数が増加すれば伝送容量はノード数の自乗で増加する
ので、将来にはさらなる大容量化が必要になると考えら
れる。

【００４１】図５は各ノードにおいて多重化および送受
信を行うための信号挿入分岐回路の一例を示すブロック
構成図である。この信号分岐挿入回路（ＡＤＭ、add/dr
op multiplexer）は、各ノードにおいて、必要な信号を
挿入または分岐して多重化および送受信を行う。すなわ
ち、パススイッチング回路５０１およびパス設定回路５
０２を備え、さらに、互いに逆方向の入側現用ファイバ
５１１、５２１からの信号光をそれぞれ受光する受光素
子５１２、５２２、受光出力を多重分離してパススイッ
チング回路５０１に供給する多重分離装置５１３、５２
３、パススイッチング回路５０１の出力する送信信号を
多重化する多重化装置５１４、５２４と、この多重化装
置５１４、５２４の出力を電気光変換して出側現用ファ
イバ５１６、５２６に送出するレーザ５１５、５２５を
備え、予備側にも同様に、入側予備ファイバ５３１、５
４１、出側予備ファイバ５３６、５４６に対して、受光
素子５３２、５３２、多重分離装置５３３、５４３、多
重化装置５３４、５４４、およびレーザ５３５、５４５
を備える。

【００４２】図６は図５に示した信号挿入分岐回路、特
にパススイッチング回路５０２の構成を詳しく示す図で
ある。パススイッチング回路５０２は、双方向リング伝
送路に障害が発生したときにその障害により断となった
現用パスを検出する故障パス識別回路６０４および信号
終端装置６０５と、パス設定回路５０２の制御により双
方向リング伝送路の一方の伝送路に他の各々のノードと
の間で通信を行うための回線束単位である現用パスを設
定するとともに、故障パス識別出力にしたがってその現
用パスと逆方向の予備パスを双方向リング伝送路に設定
するパスプロテクションスイッチ６０１を備える。ま
た、多重化分離装置５１３は多重分離部６１１、６１２
により構成され、多重化装置５１４は二つの多重化部６
１３、６１４により構成される。同様に、多重分離装置
５２３、５３３、５４３はそれぞれ二つの多重分離部６
２１および６２２、６３１および６３２、６４１および
６４２により構成され、多重化装置５２４、５３４、５
４４はそれぞれ二つの多重化部６２３および６２４、６
３３および６３４、６４３および６４４により構成され
る。これらの二段構成の間に高速信号終端装置６０２、
６０３が配置される。

【００４３】平常時には、双方向リング伝送路の予備側
が空状態であるとする。ケーブル断のときには、送信側
において通信不能となるパスを識別し、そのパスを逆回
りの新たなルートで張るように予備系に切り換える。こ
のようにすると、ケーブル全断のときの全ノード救済に
備えてノード数を減らす必要はなくなる。なぜなら、１
つのケーブルが全断の場合でも、予備リングに必要な伝
送容量はその全断となった箇所に要求されていた伝送容
量だけだからである。

【００４４】図７はノード数ｎ＝５の網において１箇所
にケーブル断が起きたときに予備リングに必要な伝送容
量を示す。リング状に配置されたノードＡ〜Ｅのうちノ
ードＣ、Ｄ間でケーブル断ＦＰが生じたとき、ノードＡ
〜Ｅのそれぞれには、（ａ）〜（ｅ）でノード間を接続
する線で示した伝送容量が必要となる。太線で示したパ
スはケーブル断に対して設定された予備パスを表す。こ
の場合、送受ともに３パス、すなわち１．８Ｇｂｉｔ／
ｓだけが予備系に必要な伝送容量であり、現用系の伝送
容量と等しい。そして、この等価性は一般のノード数ｎ
に対しても成立する。

【００４５】したがって、１０Ｇｂｉｔ／ｓ大容量光伝
送系をリング網に実施し、パスの方向を反転させる送信
側スイッチを用いることにより、ノード数１０、各ノー
ド送受信容量６２２Ｍｂｉｔ／ｓで任意のノード間メッ
シュ通信が可能となり、さらにケーブル全断の場合にも
全ノードを救済できる。

【００４６】図８は１つのケーブル全断のときに全ノー
ドを救済するとした場合の予備リングに要求される容量
を示す。ここで、各ノードの送受信容量が６２２Ｍｂｉ
ｔ／ｓとする。ＳＯＮＥＴ片方向リングでは、現用系で
は各ノードの送受信容量のｎ（ｎ−１）／２倍だけが必
要であり、予備系にも同じだけ必要である。ＳＯＮＥＴ
双方向リングでは、現用系では各ノード送受信容量のｎ
² ／８倍（ｎが偶数）、（ｎ² −１）／８倍（ｎが奇
数）必要であるが、予備系にはｎ（３ｎ−４）／８倍
（ｎが偶数）、（３ｎ² −４ｎ＋１）／８倍だけ必要で
ある。これに対して本実施例による双方向リングでは、
現用系、予備系とも各ノード送信容量のｎ²／８（ｎが
偶数）、（ｎ² −１）／８倍（ｎが奇数）だけが必要で
ある。したがって、本実施例では、ケーブル全断に備え
てノード送受信容量あるいはノード数を制限することな
く、全ノード間でメッシュ通信が可能となる。

【００４７】２．パス設定およびパス切換 次に、この実施例で必要となるパス設定のアルゴリズム
およびパス切り換えのアルゴリズム、さらにこのアルゴ
リズムによって有効に利用され得る伝送容量について説
明する。

【００４８】２．１ パス設定 平常時においては予備リングが空の状態であるとする
と、双方向リングにおいては、パスによって二つのうち
のいずれかの送信方向を決定するために、送信側にパス
設定回路が必要となる。ここで、パスを区別するため
に、パスの行き先の番号を与えてパスの番号とする。

【００４９】このアルゴリズムにおいては、どのノード
においても自分の番号は「１」とし、この番号に基づい
て処理を行う相対番号レイヤーで処理を行う。これによ
り、ひとつのアルゴリズムですべてのノードに使用でき
ることとなる。

【００５０】正常時におけるパス設定は以下のとおり行
う。

【００５１】（１） 最長パスの設定 送信するノードから一番遠いパスを設定する。リングに
おける全ノード数をｎとすると、最長パスは、 ｎが奇数 （ｎ＋１）／２ （ｎ＋３）／２ ｎが偶数 ｎ／２＋１ の相対番号をもったノードへのパスである。ただし、ノ
ードの番号は図面上の時計回りに対応して順番を付ける
ものとし、この方向を以下「右回り」とする。ただし、
この方向はノード「１」と他のノードと間の方向であ
り、信号が伝送される方向を意味するものではない。例
えば右回りのパスであっても、送信信号の方向はたしか
に右回りであるが、受信信号の方向は左回りとなる。

【００５２】（２）パスの左右回りの設定 図９および図１０はパスの設定例を示す。図９はｎが奇
数の場合の例としてｎ＝５の場合、図１０はｎが偶数の
場合の例としてｎ＝６の場合の例を示す。

【００５３】ｎが奇数のときには、最長パスが二つあ
る。このうち、相対番号が（ｎ＋１）／２のノードへの
パスをＣＰ１、相対番号が（ｎ＋３）／２のノードへの
パスをＣＰ２とする。相対番号が（ｎ＋１）／２以下の
ノードへのパスは、ＣＰ１を含めて右回りとする。相対
番号が（ｎ＋３）／２以上のノードへのパスは、ＣＰ２
を含めて左回りとする。

【００５４】ｎが偶数のときは、相対番号がｎ／２＋１
のノードへの最長パスをＣＰとし、このＣＰが右回り
（図１０（ａ））のときには、相対番号がｎ／２＋１以
下のノードへのパスを右回り、相対番号ｎ／２＋１より
大きいノードへのパスを左回りとする。ＣＰが右回り
（図１０（ｂ））のときには、相対番号がｎ／２＋１よ
り小さいノードへのパスを右回り、相対番号ｎ／２＋１
以上のノードへのパスを左回りとする。また、ＣＰ自体
は全体でｎ／２本設定されるが、左右のパスの全本数が
なるべく均等になるように、あるノードにおけるＣＰと
隣のノードにおけるＣＰとが左右逆回りとなるように設
定する。

【００５５】以上のパスの左右回りの設定方法を図１１
にまとめて示す。

【００５６】２．２ パス切換 図１２は信号断の検出とパス切換との関係を示す図であ
る。

【００５７】ケーブル断などが起きたとき、障害ケーブ
ルの両側のノードはＬＯＳ（Loss Of Signal）、ＬＯＦ
（Loss Of Frame ）、ＬＯＰ（Loss Of Pointer ）など
の信号断を検出する。この故障端のノードは、障害ケー
ブルを通るすべての分岐挿入パスを予備系に切り換え
る。すなわち、自分のノードで分岐挿入する故障パスの
右、左回りのすべのパスを予備系に反対回りに切り換え
る。図１２を参照すると、故障端ノード「１」におい
て、断ケーブルを通るパスは「９」、「１０」である。
故障端ノード「５」では、断ケーブルを通るパスは
「３」、「１０」である。故障端ノード「１」では、送
信側で左回りのパス「９」、「１０」を右回りに切り換
える。故障端ノード「５」では、送信側で右回りのパス
「３」、「１０」を左回りに切り換える。

【００５８】図５に示したパススイッチング回路５０２
では、これらのパスアラームを常に監視し、アラーム検
出時には、通過する故障パスにＰ−ＡＩＳ信号（すべて
マーク信号）を書き込む。故障端ノードでは、Ｐ−ＡＩ
Ｓのパスと通常のパスとを多重化して伝送する。図１２
に示した例では、ノード「１」ではパス「３」、ノード
「５」ではパス「９」がＰ−ＡＩＳパスであり、ノード
「１」ではパス「１」、「２」、ノード「５」ではパス
「７」、「８」が通常のパスである。

【００５９】故障端ではない他のノードで分岐挿入する
パスについては、アラームであるかそうでないかを図６
に示した信号終端装置６０５において検出し、アラーム
のパス（ノード「２」ではパス「３」、ノード「４」で
はパス「９」）は送信側で予備系に切り換え、平常のパ
スは通常に処理する。

【００６０】故障端以外のパスを通過する故障パスにつ
いては、故障端ノードにおいて最初に書き込まれたすべ
てマーク信号のパスアラームを監視し、Ｐ−ＡＩＳを再
度書き込む。これにより、故障パスを分岐挿入するノー
ドに通知する。これは図５に示したパススイッチング回
路５０２で行う。

【００６１】２．３ 切換方法 図１３はケーブル断の場合のパススイッチング回路によ
るパス切換方法を示す。ここでは、一般的にノード数
ｎ、ノード番号ｐのノードにおける切り換え方法を説明
する。

【００６２】この方法では、ｎが偶数か奇数かでその方
法が少し異なる。異なるのは最長パスの数、それに付随
する故障パスの左右回りの設定方法および切り換えるパ
スの設定方法である。しかし、基本的には同等であり、
不等式の範囲が異なるだけである。

【００６３】ここで、パスを区別するために、パスに行
き先番号を与え、それをそのパスの番号とする。

【００６４】この方法において、絶対番号レイヤーと相
対番号レイヤーとを設ける。パス切り換えを相対番号レ
イヤで処理することにより、１つのアルゴリズムですべ
てのノードに使用できることになる。この方法を図１４
に示す。

【００６５】図６を参照して図１４に示す方法を説明す
ると、信号終端装置６０５では、例えばパスオーバーヘ
ッドなどに記されたパスＡＩＳやパスＢＩＰなどのパス
アラームを検出する。故障パス識別回路６０４では、信
号終端装置６０５のパスアラームの検出に基づき、相対
番号レイヤーにおいて通信不能パスを識別し、パスプロ
テクションスイッチ６０１を駆動させる。パスプロテク
ションスイッチ６０１では、この故障パス識別回路６０
４の出力によって実際にスイッチを駆動する。

【００６６】図１５にｎ＝５の場合の具体的な動作を示
す。ここで、混乱を避けるためノードの物理番号をＡ〜
Ｅで表す。ノードＡ〜Ｅが紙面右回りに配置されている
ものとし、ノードＤにおける動作について説明する。こ
こで、ノードＤからみたノードＡ〜Ｅの相対番号は、そ
れぞれ「３」、「４」、「５」、「１」、「２」とな
る。

【００６７】まず、図１５（ａ）に示すように、ノード
Ｃ、Ｄ間でケーブルが断となったとする。このときノー
ドＤの信号終端装置では、ノードＣと張るパス（パス
「３」）と、ノードＢと張るパス（パス「２」）につい
て、パスアラームが検出される。この通信不能パスは、
相対番号レイヤーでみると、パス「４」とパス「５」で
ある。この識別を故障パス識別回路により行う。これら
のパスは双方ともに右回りなので、パスプロテクション
スイッチが右回りに切り換える。これにより障害が復旧
する。

【００６８】次に、図１５（ｂ）に示すように、ノード
Ｂ、Ｃ間のケーブルが断になったとする。このときノー
ドＤの信号終端装置では、ノードＢと張るパス（パス
「２」）についてパスアラームが検出される。この通信
不能パスは、相対番号レイヤーでみるとパス「４」であ
る。このパスは左回りなので、パスプロテクションスイ
ッチが右回りに切り換え、障害が復旧する。

【００６９】図１５（ｃ）に示すようにノードＡ、Ｂ間
のケーブルが断になったときには、ノードＤの信号終端
装置ではパスアラームが検出されない。したがって、ノ
ードＤとしては救済すべきパスはない。

【００７０】次に、図１５（ｄ）に示すように、ノード
Ａ、Ｄ間のケーブルが断になったとする。このときノー
ドＤの信号終端装置では、ノードＡと張るパス（パス
「１」）についてパスアラームが検出される。この通信
不能パスは、相対番号レイヤーでみるとパス「３」であ
る。このパスは右回りなので、パスプロテクションスイ
ッチが左回りに切り換え、障害が復旧する。

【００７１】次に、図１５（ｅ）に示すように、ノード
Ｄ、Ｅ間のケーブルが断になったとする。このときノー
ドＤの信号終端装置では、ノードＡと張るパス（パス
「１」）とノードＥと張るパス（パス「５」）とについ
てパスアラームが検出される。この通信不能パスは、相
対番号レイヤーでみるとパス「３」とパス「２」であ
る。これらのパスは右回りなので、パスプロテクション
スイッチがこれを左回りに切り換え、障害が復旧する。

【００７２】ここでは、ｎ＝５の場合について、すべて
のケーブル断に対してすべてのパスを救済できることを
説明した。この方法はノード故障の場合にも同様にパス
を救済できる。

【００７３】２．４ このパス切換によって再利用可能
となる伝送容量 次に、この方法によって再利用可能となる伝送容量につ
いて説明する。上述したパス設定によれば、予備系は平
常時に空の状態である。したがって、平常時には１０Ｇ
ｂｉｔ／ｓの伝送容量のスペアがあることになる。これ
を利用し、優先度の低いサービスを提供することも可能
である。ただし、当然ながらケーブル断のときにはこの
サービスは停止される。

【００７４】このようなパス切り換えにより、従来のＳ
ＯＮＥＴ双方向リングが故障時に故障端で現用、予備を
切り換える伝送路切り換え方式に比較して、伝送路を有
効に利用できる。図１６に、本発明により再利用可能な
伝送容量と、ＳＯＮＥＴ双方向リングが故障端で伝送路
切り換えを行う場合の再利用可能な伝送容量との差を示
す。ノード数が大きくなればなるほど、その差が開くの
がわかる。

【００７５】３． タイムスロット 図１７および図１８にフレームとバイト多重されたタイ
ムスロットとの関係をＳＴＭ−４を例に説明する。ｎが
偶数の場合にはｎ² ／８枚、ｎが奇数の場合には（ｎ²
−１）／８枚のＳＴＭ−４フレームをバイト多重する。
これを図１７に矢印で示したように時間的にバイト単位
で読み出すと、図１８に示すような信号となる。ただ
し、図１８はｎが偶数の場合を示す。この信号のタイム
スロットの割り当てについて以下に説明する。

【００７６】本発明では、双方向リング伝送路の伝送容
量を最小に節約することを想定している。そこで、現用
系リング網のタイムスロット割り当てを次のように考え
る。すなわち、あるノードから別のノードへの信号の占
有するタイムスロットを固定とするのではく、各ノード
から見た挿入分岐および通過する信号の占有するタイム
スロットの割り当て位置がリング上の全ノードで同一と
なるような割り当てを行う。このようにすると、伝送容
量が大幅に節約される。例えば、固定タイムスロットで
は、リング伝送網のどこの部分においても全パス分の容
量が必要となる。すなわち、ノード数をｎとすると、伝
送容量はｎ（ｎ−１）／２必要である。これは、通らな
い信号の分まで帯域を確保しているからであり、固定タ
イムスロット方式は無駄が大きい。これに対し、本実施
例では、伝送容量が、ｎが奇数の場合には（ｎ² −１）
／８、ｎが偶数の場合にはｎ² ／８でよい。

【００７７】単純な例として、ノード数ｎ＝５の場合を
図１９に示す。この例では、各ノードにおいて受信する
信号を時系列の最初の二つ、通過する信号を最後のひと
つとする。挿入するときには、挿入する信号のうち、隣
のノード宛の信号を先頭にし、二つ隣のノードへの信号
を最後にする。図示したように、ノードＡでは、一つ手
前のノードＥからノードＡへの信号が先頭、二つ手前の
ノードＤからノードＡへの信号が真中、一つ手前のノー
ドＥから一つ先のノードＢへの通過信号が最後となる。
ノードＡの信号処理は、最初の二つの時系列位置の信号
を受信し、次のノードであるノードＢへの信号と、さら
にその次のノードＤへの信号とをそれぞれ先頭と最後と
に挿入する。ノードＡを通過する信号のタイムスロット
は、３番目から２番目に変換される。このようなノード
Ａにより生成した信号をノードＢへ送信する。ノードＢ
においても、先頭の二つの信号（Ａ−Ｂ、Ｅ−Ｂ）を受
信し、通過する信号（Ａ−Ｃ）を３番目のタイムスロッ
トから２番目のタイムスロットに移し、ノードＣ行きの
信号を先頭へ、ノードＤ行きの信号を最後へ挿入する。
このようにして、リング伝送網上での各ノードからみた
タイムスロット割り当てはリング内で一般的なものとな
り、かつ伝送容量は最小のパス３本分（（ｎ² −１）／
８本分）だけでよい。図示したとおり、先頭のタイムス
ロットはノードＥ、Ａ間とノードＡ、Ｂ間で再利用され
ている。同様に２番目のタイムスッロトはノードＤ、Ａ
間とノードＥ、Ｂ間で、３番目のタイムスロットはノー
ドＥ、Ｂ間とノードＡ、Ｃ間で再利用されている。

【００７８】これをさらに一般的に説明する。あらゆる
ケーブル断に対応できるためには、上述したパススイッ
チング回路と共にタイムスロット入換装置（ＴＳＩ、ti
me slot interchanger）が必要になる。以下では現用系
に対するタイムスロット割り当て方法（これはケーブル
断のときも不変とする）と、任意のケーブル断に対する
予備系のタイムスロット入換装置による入れ換え方法に
ついて説明する。なお、ここではバイト単位で時分割多
重を行う多重化方式にしたがうものとする。ここで説明
するタイムスロット割り当て方法は、リング網の帯域割
り当てを各ノードが分散して整理する分散整理方式（T-
H Wu et al., IEEE J.Select.Areas Comm., Vol.10, N
o.9, 1459, 1992）に分類されるものがある。

【００７９】３．１ 現用系のタイムスロット割り当て ３．１．１ ノード数が奇数の場合 ノード数をＮとする。各ノードが挿入、分岐するパスは
左右回りそれぞれ（ｎ−１）／２本である。また、伝送
容量は（ｎ² −１）／８本であるので、ノードを通過す
るパスは（ｎ−１）（ｎ−３）／８本である。

【００８０】受信側では、先頭から数えて（ｎ−１）／
２本までのパスに含まれる信号を１バイトずつ分岐す
る。これは右回り受信系、左回り受信系に共通である。
このように、受信側のタイムスロット割り当ては簡単で
ある。これを図２０に示す。ここでは、１個のスロット
はバイト単位である。受信側のタイムスロットは、右回
り（相対番号「ｎ」のノードからの受信）のとき、先頭
が（ｎ−１）／２個のスロットからなるノード「１」へ
のバイト群、次は（ｎ−１）／２−１個からなるノード
「２」へのバイト群、ノード「ｋ」行きのバイト群は
（ｎ＋１）／２−ｋ個のスロットからなっている。最後
尾のバイト群は（ｎ−１）／２行きであり、１個のスロ
ットからなっている。左回りのときには、先頭が（ｎ−
１）／２個のスロットからなるノード「１」へのバイト
群、次は（ｎ−１）／２−１個からなるノード「ｎ」へ
のバイト群、そしてノード「ｋ」行きのバイト群はｋ−
（ｎ＋３）／２個のスロットからなっている。最後尾の
バイト群はノード「（ｎ＋５）／２」行きであり、１個
のスロットからなっている。

【００８１】右回り送信系（ノード「２」の方向への送
信）では、相対番号が「１」のノードにおいて受信した
フレームの最後尾に、最も遠いパスである（ｎ＋１）／
２行きのバイトを挿入する。この挿入位置から数えて２
個前に、次に遠い（ｎ−１）／２行きのパスのバイトを
挿入する。以下同様にして、ノード「ｋ」行きのパスの
バイトは、後ろの挿入位置から数えて（ｎ＋３）／２−
ｋ番目の前の位置に挿入する。最も近いパスであるノー
ド「２」行きのパスのバイトは、ノード「３」行きのバ
イトの挿入位置から数えて（ｎ−１）／２個前、すなわ
ち先頭に挿入する。右回りの送信系のタイムスロット
は、先頭が（ｎ−１）／２個からなるノード「２」行き
のバイト群（これの先頭でノード「１」からのパスのバ
イトを伝送する）、次は（ｎ−３）／２個からなるノー
ド「３」行きのバイト群（これの先頭でノード「１」か
らのパスのバイトを伝送する）となり、ノード「ｋ」行
きのバイト群は（ｎ＋１）／２−ｋ個からなるバイト群
となる。最後尾はノード「（ｎ＋１）／２」行きのバイ
ト群であり、１個のスロットよりなっている。

【００８２】左回り送信系（ノード「ｎ」の方向への送
信）では、ノード「１」において通過するフレームの最
後尾に最も遠いパスであるノード「（ｎ＋３）／２」行
きのパスのバイトを挿入する。この挿入位置から数えて
前に２個目に、次に遠いノード「（ｎ＋５）／２」行き
のパスのバイトを挿入する。このようにして、ノード
「ｋ」行きのパスのバイトは、後ろの挿入位置から数え
てｋ−（ｎ＋１）／２番目の前の位置に挿入する。最も
近いパスであるノード「ｎ」行きのパスのバイトは、ノ
ード「ｎ−１」行きのバイトの挿入位置から数えて（ｎ
−１）／２個目、すなわち先頭に挿入する。左回り送信
系のタイムスロットは、先頭が（ｎ−１）／個からなる
ノード「ｎ」行きのバイト群（これの先頭でノード
「１」からのパスのバイトを伝送する）、次は（ｎ−
３）／２個からなるノード「ｎ−１」行きのバイト群
（これの先頭でノード「１」からのパスのバイトを伝送
する）となり、ノード「ｋ」行きのバイト群は（ｎ−
１）／２−ｎ＋ｋ個からなるバイト群となる。最後尾は
ノード「（ｎ＋３）／２」行きのバイト群であり、１個
のバイトよりなっている。

【００８３】３．１．２ ノード数ｎが偶数の場合 ここでは、ＣＰが右回りであるとする。ノード数をｎと
する。ｎは偶数であるがｎ／２は奇数であるとする。ｎ
／２が偶数か奇数かでは、最長パスＣＰが送りと受けで
同じルートを通るか否かの違いがあり、区別を要する。
ＣＰが右回りであるノードが分岐するパスは、右回り受
信系ではｎ／２−１本、左回り受信系ではｎ／２本であ
る。挿入するパスは右回り送信系ではｎ／２本、左回り
送信系ではｎ／２−１本である。ＣＰ右回りであるノー
ドにおいて通過するパスは、右回り系では到着する全パ
ス数（ｎ² ／２−１／２）から分岐するパス数（ｎ／２
−１を引いて（ｎ² −２）／８であり、左回り系ではｎ
² ／２＋１／２よりｎ／２を引いて（ｎ² −２）／８と
なる。

【００８４】図２１はノード数ｎが偶数かつｎ／２が奇
数であるときのＣＰ右回りの現用系タイムスロット割り
当てを示す。

【００８５】右回り受信系は先頭のｎ／２−１個のスロ
ットを分岐する。右回り受信系のタイムスロットはｎ／
２−１個のノード「１」行きのバイト群、次はｎ／２−
１個のノード「２」行きのバイト群、次はｎ／２−３個
のノード「３」行きのバイト群、その次はｎ／２−３個
のノード「４」行きのバイト群というように、隣り合う
二つのバイト群が配当されるタイムスロットの個数は等
しいか、あるいは二つ異なる。ノード「ｋ（奇数）」行
きのバイト群はｎ／２−ｋ個のタイムスロットからなっ
ている。ノード「ｍ（偶数）」行きのバイト群はｎ／２
−ｍ＋１個のスロットからなっている。

【００８６】右回り送信系は受信系より幾分複雑にな
る。ノード「１」から最遠のパスであるノード「ｎ／２
＋１」行きのパスのｎバイトをタイムスロットの最後尾
に挿入する。その一つ前の位置にノード「ｎ／２」行き
のバイトを挿入する。この挿入位置より３個前にノード
「ｎ／２−１」行きのバイトを挿入する。このようにし
て、ノード「ｋ（奇数）」行きのパスは後ろの挿入位置
から数えてｎ／２−ｋ＋１個前の位置に挿入する。ノー
ド「ｍ（偶数）」行きのバイトは後ろのバイト挿入位置
よりｎ／２−ｍ＋２個前の位置に挿入する。したがっ
て、ノード「２」行きのバイトは、ノード「３」行きの
バイト挿入位置よりｎ／２個前、すなわち先頭に挿入す
る。右回り送信系のタイムスロットは先頭にノード
「２」行きのｎ／２個のタイムスロットよりなるバイト
群、その後ろがｎ／２−２個のスロットからなるノード
「３」行きのバイト群となる。ノード「ｋ（奇数）」行
きのバイト群はｎ／２−ｋ＋１個のタイムスロットより
なる。ノード「ｍ（偶数）」行きのバイト群はｎ／２−
ｍ＋２個のタイムスロットよりなる。最長パスであるノ
ード「ｎ／２＋１」行きのバイト群は最後尾の１個のタ
イムスロットよりなる。

【００８７】図２２はノード数ｎが偶数かつｎ／２が奇
数であるときのＣＰ左回りの現用系のタイムスロット割
り当てを示す。

【００８８】左回り受信系は先頭のｎ／２個のスロット
を分岐する。左回り受信系のタイムスロットはｎ／２個
のノード「１」行きのバイト群、次はｎ／２−２個のノ
ード「ｎ」行きのバイト群、次は同じくｎ／２−２個の
ノード「ｎ−１」行きのバイト群、その次はｎ／２−４
個のノード「ｎ−２」行きのバイト群というように、隣
り合う二つのバイト群が配当されるタイムスロットの個
数は等しいか、あるいは二つ異なる。ノード「ｋ（奇
数）」行きのバイト群は−ｎ／２＋ｋ−１個のスロット
からなっている。ノード「ｍ（偶数）」行きのバイト群
は−ｎ／２＋ｍ−２個のスロットからなっている。最後
尾のバイト群はノード「ｎ／２＋２」行きであり、１個
のスロットからなっている。

【００８９】左回り送信系の場合は、ノード「１」から
最遠のパスであるノード「ｎ／２＋２」行きのパスのバ
イトをタイムスロットの最後尾から二つ目に挿入する。
その二つ前の位置にノード「ｎ／２＋３」行きのバイト
を挿入する。この挿入位置より４個前にノード「ｎ／２
＋４」行きのバイトを挿入する。このようにして、ノー
ド「ｋ（奇数）」行きのバイトは後ろの挿入位置から数
えて−ｎ／２＋ｋ個前の位置に挿入する。ノード「ｍ
（偶数）」行きのバイトは後ろのバイト挿入位置より−
ｎ／２−ｍ−１個前の位置に挿入する。したがって、ノ
ード「ｎ」行きのバイトは、ノード「３」行きのバイト
の挿入する位置よりｎ／２−１個前、すなわち先頭に挿
入する。左回り送信系のタイムスロットは先頭にノード
「ｎ」行きのｎ／２−１個のスロットよりなるバイト
群、その後ろがｎ／２個のスロットからなるノード「ｎ
−１」行きのバイト群となる。ノード「ｋ（奇数）」行
きのバイト群は−ｎ／２＋ｋ個のタイムスロットよりな
る。ノード「ｍ（偶数）」行きのバイト群は−ｎ／２＋
ｍ−１個のタイムスロットよりなる。最遠パスであるノ
ード「ｎ／２＋２」行きのバイト群は最後尾の２個のタ
イムスロットよりなる。

【００９０】このように、ｎが偶数でｎ／２が奇数のと
きにも、ＣＰ右回りとＣＰ左回りとのいずれの場合にも
現用系のタイムスロットを決めることができる。これを
図２２に示す。ｎが偶数でｎ／２も偶数の場合にも同様
にして、ＣＰ右回りとＣＰ左回りとのいずれの場合にも
現用系のタイムスロットを設定できる。これらをまとめ
て表１に示す。

【００９１】

【表１】

【００９２】３．２ 予備系のタイムスロット割り当て 次に、予備系のタイムスロット割り当てについて説明す
る。上述したように、予備系は平常時には空の状態であ
り、いずれかのケーブル断があったときに、パススイッ
チング回路により予備系に切り換えられる。以下に、い
ずれかのケーブルが断となった場合の予備系のタイムス
ロット割り当て方法、すなわちタイムスロット入換装置
（ＴＳＩ）による入れ換え方法について説明する。以下
の説明では、故障識別回路で識別したパス番号のうち最
小のものをＳ、最大のものをＬとし、故障パスの個数を
Ｆとする。

【００９３】３．２．１ ノード数が奇数のとき 図２３はノード数ｎが奇数の場合の予備系のタイムスロ
ット割り当てを示す図であり、（ａ）はノード「２」側
に設定されたパスに対してケーブルが断となった場合、
（ｂ）はノード「ｎ」側に設定されたパスに対してケー
ブルが断となった場合を示す。

【００９４】ノード「２」側でケーブルが断になったと
きに救済すべきパスは、現用系の右回りのパスである。
「右回りのパス」とは、送信側については右回りである
が、受信側については左回りとなる。したがって、予備
系では受信側が右回り、送信側が左回りになる。予備系
では、これらのパスを左回りで受信したり、右回りで送
信したりすることはない。そのような信号は通過する信
号であり、何も処理は施さない。ここで救済するパスは
故障パス識別回路が識別しているパスである。

【００９５】予備系は左回り受信系となり、故障パスの
個数Ｆのパスを分岐および挿入しなければならない。分
岐の方法は現用系の場合と同様であり、先頭から数えて
Ｆ個のスロットをもつバイト群を分岐する。このノード
「１」行きのＦ個のバイトのうち、先頭のバイトは、救
済するパスの中で予備ルート上最も近いパスであるノー
ド「（ｎ＋１）／２」からノード「１」行きのパスのバ
イトである。また、最後尾のバイトは救済するパスの中
で予備ルート上最も遠いパスであるノード「Ｓ」からノ
ード「１」へのパスのバイトである。

【００９６】送信系のタイムスロットについては次のよ
うに処理する。救済するパスのうち、予備ルート上最も
遠いパスであるノード「１」からノード「Ｓ」行きのパ
スのバイトを最後尾からＳ−１個目のスロットに挿入す
る。この挿入位置から数えて同じくＳ−１個目のスロッ
トに、次に遠いパスであるノード「Ｓ＋１」行きのパス
のバイトを挿入する。予備系においては、後ろの挿入位
置から新たに挿入する位置までの間隔を行き先によらず
一定とする。したがって、予備ルート上最も近いパスで
あるノード「（ｎ＋１）／２」行きのパスのバイトは、
後ろの挿入位置からやはりＳ−１個目のスロットに挿入
する。

【００９７】ノード「ｎ」側でケーブル断となった場合
に救済すべきパスは現用系において左回りであったパス
であり、送信側が左回り、受信側が右回りである。した
がって、予備系では受信側が左回り、送信側が右回りに
なる。予備系では、これらのパスを右回りで受信した
り、左回りで送信したりすることはない。そのような信
号は通過する信号であり、何も処理は施さない。

【００９８】救済するパス数はＦ個であり、先頭から数
えてＦ個までを分岐する。この分岐されたバイト群のう
ち、先頭は救済するパスの中で予備ルート上最も近いノ
ードからのパスのバイトであり、ノード「（ｎ＋３）／
２」からノード「１」へのパスのバイトである。最後尾
のバイトは予備ルート上最も遠いノードからのパスのバ
イトであり、ノード「Ｌ」からノード「１」へのパスの
バイトである。

【００９９】送信側のタイムスロットについては次のよ
うに処理する。救済するパスのうち、予備ルート上最も
遠いパスであるノード「１」からノード「Ｌ」行きのパ
スのバイトを最後尾からｎ−Ｌ＋１個目のスロットに挿
入する。この挿入位置から数えて同じくｎ−Ｌ＋１個目
のスロットに、次に遠いパスであるノード「Ｌ−１」行
きのパスのバイトを挿入する。予備系においては、後ろ
の挿入位置から新たに挿入する位置までの間隔を行き先
によらず一定とする。したがって、予備ルート上最も近
いパスであるノード「（ｎ＋３）／２」行きのパスのバ
イトは、後ろの挿入位置からやはりｎ−Ｌ＋１個目のス
ロットに挿入する。

【０１００】３．２．２ ノード数が偶数のとき 図２４はノード数ｎが偶数の場合の予備系のタイムスロ
ット割り当てを示す図であり、（ａ）はノード「２」側
でケーブルが断となった場合、（ｂ）はノード「ｎ」側
でケーブルが断となった場合を示す。ここでは、ＣＰ右
回りの場合を例に説明するが、ＣＰ左回りの場合にはそ
の左右を逆にすればよい。

【０１０１】ノード「２」側のケーブルが断になったと
き、現用系の右回りのパスを救済するため、予備系では
受信側が右回り、送信側が左回りになる。分岐、挿入し
なければならないパス数はＦ個である。

【０１０２】受信系における分岐の方法は現用系の場合
と同様であり、先頭から数えてＦ個のスロットをもつバ
イト群を分岐する。このノード「１」行きのＦ個のバイ
トのうち、先頭のバイトは、救済するパスの中で予備ル
ート上最も近いパスであるノード「（ｎ＋１）／２」か
らノード「１」行きのパスのバイトである。また、最後
尾のバイトは救済するパスの中で予備ルート上最も遠い
パスであるノード「Ｓ」からノード「１」へのパスのバ
イトである。

【０１０３】送信系のタイムスロットについては次のよ
うに処理する。救済するパスのうち、予備ルート上最も
遠いパスであるノード「１」からノード「Ｓ」行きのパ
スのバイトを最後尾からＳ−１個目のスロットに挿入す
る。この挿入位置から数えて同じくＳ−１個目のスロッ
トに、次に遠いパスであるノード「Ｓ＋１」行きのパス
のバイトを挿入する。予備系においては、後ろの挿入位
置から新たに挿入する位置までの間隔を行き先によらず
一定とする。したがって、予備ルート上最も近いパスで
あるノード「ｎ／２＋１」行きのパスのバイトは、後ろ
の挿入位置からやはりＳ−１個目のスロットに挿入す
る。

【０１０４】ノード「ｎ」側でケーブル断となった場合
には、予備系では受信側が左回り、送信側が右回りにな
る。救済するパス数はＦ個である。

【０１０５】受信側では、先頭から数えてＦ個までを分
岐する。この分岐されたバイト群のうち、先頭は救済す
るパスの中で予備ルート上最も近いノードからのパスの
バイトであり、ノード「ｎ／２＋２」からノード「１」
へのパスのバイトである。最後尾は予備ルート上最も遠
いノードからのパスのバイトであり、ノード「Ｌ」から
ノード「１」へのパスのバイトである。

【０１０６】送信側のタイムスロットについては次のよ
うに処理する。救済するパスのうち、予備ルート上最も
遠いパスであるノード「１」からノード「Ｌ」行きのパ
スのバイトを最後尾からｎ−Ｌ＋１個目のスロットに挿
入する。この挿入位置から数えて同じくｎ−Ｌ＋１個目
のスロットに、次に遠いパスであるノード「Ｌ−１」行
きのパスのバイトを挿入する。予備ルート上最も近いパ
スであるノード「ｎ／２＋２」行きのパスのバイトは、
後ろの挿入位置からやはりｎ−Ｌ＋１個目のスロットに
挿入する。

【０１０７】以上、リング上のいずれかでケーブル断が
生じた場合の現用および予備系のタイムスロット割り当
てについて説明した。このようなタイムスロット割り当
てはタイムスロット入換装置により行うが、これはハー
ドウェアで実現してもよく、ソフトウェアで実現しても
よい。

【０１０８】４ パスプロテクションスイッチ 次に、パスプロテクションスイッチの構成について説明
する。図２５にノード数ｎ＝５の場合のパスプロテクシ
ョンスイッチの構成例を示す。

【０１０９】このパスプロテクションスイッチは、自ノ
ードからノード「２」〜「５」への信号を現用パスに挿
入するためのスイッチＳＷＷ１〜ＳＷＷ４と、ノード
「２」〜「５」からの信号を現用パスから分岐するする
ためのスイッチＳＷＷ５〜ＳＷＷ８と、自ノードからノ
ード「２」〜「５」への信号を予備パスに挿入するため
のスイッチＳＷＰ１〜ＳＷＰ４と、ノード「２」〜
「５」からの信号を予備パスを分岐するするためのＳＷ
Ｐ５〜ＳＷＰ８と、予備系においてタイムスロットの入
れ換えを行うタイムスロット入換装置ＳＷＴ１〜ＳＷＴ
４とを備える。

【０１１０】タイムスロット入換装置ＳＷＴ１〜５は、
この例ではバッファを含まない空間スイッチで構成され
る。外部にバッファを設けることもできる。

【０１１１】また、この例では、現用系のタイムスロッ
ト割り当てをポート間の配線によって行う。このパスプ
ロテクションスイッチの入力側および出力側には多重分
離装置が配置されるが、図では、この多重分離装置が下
のポートから順に時系列に多重化するものとして各ポー
トを示した。

【０１１２】ノード数ｎ＝５の場合には、各ノードを通
過するパスは送受で１、挿入、分岐するパスはそれぞれ
２である。したがって、現用系では、自分自身の送受信
容量の３倍の伝送容量が必要となる。

【０１１３】この構成例では、予備伝送容量の有効利用
のため、受信側にもタイムスロット入換装置ＳＷＴ２、
ＳＷＴ３を設けている。これは、あらゆるケーブル断に
備え、故障時に自分のノードを通過する予備系トラヒッ
クと分岐する予備系トラヒックとを必要最小容量に有効
に収めるためである。ｎ＝５の場合には、予備系のタイ
ムスロットを４つの２×２空間スイッチで入れ換えるこ
とができる。

【０１１４】図２５にはスイッチの状態がすべてオフの
場合、すなわちケーブル断が発生していない場合の状態
を示した。表２に、この構成例におけるスイッチＳＷＷ
１〜ＳＷＷ８、ＳＷＰ１〜ＳＷＰ８およびタイムスロッ
ト入換装置ＳＷＴ１〜ＳＷＴ４の論理値行列を示す。こ
の行列は、故障パス識別回路にテーブルとして蓄積され
る。タイムスロット入換装置ＳＷＴ１〜ＳＷＴ４を含め
てスイッチの数は２０個あるが、これらのスイッチの一
部は互いに連動し、独立なスイッチ数は８である。

【０１１５】

【表２】 表２に示した論理値行列に基づいて、ケーブル断のとき
のセルフヒーリング機能について説明する。以下の説明
は相対番号レイヤーによる。ここで、スイッチＳＷＷ
１、ＳＷＰ１、ＳＷＷ５およびＳＷＰ５は互いに連動し
て動作するので、以下「第一のスイッチ群」という。同
様に、スイッチＳＷＷ２、ＳＷＰ２、ＳＷＷ６およびＳ
ＷＰ６を「第二のスイッチ群」、スイッチＳＷＷ３、Ｓ
ＷＰ３、ＳＷＷ７およびＳＷＰ７を「第三のスイッチ
群」、スイッチＳＷＷ４、ＳＷＰ４、ＳＷＷ８およびＳ
ＷＰ８を「第四のスイッチ群」という。

【０１１６】パス「２」、「３」（ノード「２」、
「３」との間のパス）でアラームが発生したとき、第一
のスイッチ群と第二のスイッチ群をオンにする。したが
って、ノード「２」、「３」行きのパスが図２５の左方
向に向かうように切り換えられ、ノード「２」、「３」
から自分に向かってくるパスは同じく左方向から到来す
るようになる。ここで、予備系のタイムスロットは図２
５の左からの受信系と左への送信系がアクティブとな
る。左から受信されるタイムスロットは、順に（図２５
に示したポートの下から）、信号なし、ノード「３」か
ら「１」への信号、ノード「２」から「１」への信号と
なる。

【０１１７】パス「３」のみがアラームのときには、第
二のスイッチ群と、タイムスロット入替装置ＳＷＴ１、
ＳＷＴ２およびＳＷＴ３とを切り換える。切り換えられ
るパスは「３」のみである。このとき、予備系において
図２５の左側から受信されるタイムスロットは、順に、
ノード「３」から「１」への信号、ノード「４」から
「２」への信号、ノード「３」から「２」への信号であ
る。図２５の右方向に送信するタイムスロットは通過信
号のみであり、順に、なし、ノード「４」から「２」へ
の信号、ノード「３」から「２」への信号である。図２
５の右側から受信されるタイムスロットは通過信号のみ
であり、順に、なし、ノード「２」から「４」への信
号、ノード「２」から「３」への信号である。図２５の
左方向に送信するタイムスロットは、順に、ノード
「２」から「４」への信号、ノード「１」から「３」へ
の信号、ノード「２」から「３」への信号である。

【０１１８】ノード「３」、「４」間でケーブル断とな
ったときには、パスアラームはなく、切り換えは行わな
い。したがって、予備系はすべて通過信号となる。図２
５の左側から右方向へのタイムスロットは、順に、ノー
ド「４」から「３」への信号、ノード「５」から「３」
への信号、ノード「４」から「３」への信号である。右
側から左方向へのタイムスロットは、順に、ノード
「３」から「５」への信号、ノード「２」から「４」へ
の信号、ノード「３」から「４」への信号である。

【０１１９】パス「４」のみがアラームのときには、第
三のスイッチ群と、タイムスロット入替装置ＳＷＴ２、
ＳＷＴ３およびＳＷＴ４とを切り換える。これにより、
現用では図２５の左方向に出力されていたパス「４」
が、右方向に出力されるようになる。予備系では、図２
５の左側から受信されるタイムスロットが通過信号のみ
となり、順に、なし、ノード「５」から「３」への信
号、ノード「５」から「４」への信号である。図２５の
右方向に送信するタイムスロットは、順に、ノード
「５」から「３」への信号、ノード「１」から「４」へ
の信号、ノード「５」から「４」への信号である。図２
５の右側から受信されるタイムスロットは、順に、ノー
ド「４」から「１」への信号、ノード「３」から「５」
への信号、ノード「４」から「５」への信号である。図
２５の左方向に送信するタイムスロットは通過信号のみ
であり、なし、ノード「３」から「５」への信号、ノー
ド「４」から「５」への信号である。

【０１２０】パス「４」、「５」がアラームのときに
は、第三および第四のスイッチ群を切り換える。これに
よりパス「４」、「５」の方向が切り換えられる。予備
系で図２５の右方向へ送信されるタイムスロットは、順
に、ノード「１」から「４」への信号、ノード「１」か
ら「５」への信号である。図２５の右側から受信される
タイムスロットは、順に、なし、ノード「４」から
「１」への信号、ノード「５」から「１」への信号であ
る。

【０１２１】図２６および図２７はノード数ｎ＝５の場
合のパスプロテクションスイッチの構成例を示す。ｎが
偶数の場合には、最長パスＣＰが右回りをとるか左回り
をとるかにより構成が少し異なる。図２６はＣＰ右回り
（ノード「６」とのパスがノード「２」…「５」を経
由）、図２７はＣＰ左回り（ノード「６」とのパスがノ
ード「１０」…「７」を経由）の場合を示す。いずれの
場合にも、自ノードからノード「２」〜「１０」への信
号を現用パスに挿入するためのスイッチＳＷＷ１〜ＳＷ
Ｗ９と、ノード「２」〜「１０」からの信号を現用パス
から分岐するためのスイッチＳＷＷ１０〜ＳＷＷ１５
と、自ノードからノード「２」〜「１０」への信号を予
備パスに挿入するためのスイッチＳＷＰ１〜ＳＷＰ９
と、ノード「２」〜「１０」からの信号を予備パスから
分岐するためのＳＷＰ１０〜ＳＷＰ１５とを備える。な
お、ここでは予備系のタイムスロット入換装置を省略し
たが、ノード数ｎ＝５の場合と同様に、外部にバッファ
を設けたものを使用してもよく、空間スイッチで構成し
てもよい。

【０１２２】表３および表４にそれぞれ図２６、２７に
示したパスプロテクションスイッチを駆動する論理値行
列、すなわち故障パス識別回路に蓄積されているテーブ
ルを示す。

【０１２３】

【表３】

【０１２４】

【表４】

【０１２５】図２８はノード数が奇数ｎの場合の一般的
なパスプロテクションスイッチの構成例を示す。また、
その論理値行列を表５に示す。ノード数が奇数のとき、
必要とされる全スイッチ数は４ｎ−４個であるが、独立
なスイッチ数はｎ−１である。表５においてパスアラー
ムの欄が「０」であるのはノード「（ｎ＋１）／２」、
「（ｎ＋３）／２」間のケーブルが断になった場合を含
み、その場合でも、ノード「１」ではパスの切り換えを
行う必要はない。

【０１２６】

【表５】

【０１２７】５．波長多重双方向伝送 図２９および図３０は、２波の波長多重により１本のフ
ァイバで双方向通信を行うノード構成の一例を示す。図
２９は送信部を示し、図３０は受信部を示す。

【０１２８】この場合に、リング伝送路は現用と予備の
２本のファイバにより構成され、各ノードには、送信部
に４個のレーザ２９１〜２９３およびパス設定回路２９
５を備え、受信部に受光器３０１〜３０４および信号処
理回路３０５を備える。

【０１２９】送信部では、波長λ１と波長λ２とを用い
て、現用ファイバに互いに逆方向の信号を送出する。ま
た、予備ファイバには、二つの波長をそれぞれ現用ファ
イバと逆方向に伝送する。すなわち、レーザ２９１は波
長λ１の信号光を現用ファイバの第一の方向に送出す
る。レーザ２９２は波長λ２の信号光を現用ファイバの
第一の方向とは逆の第二の方向に送出する。また、レー
ザ２９３は波長λ１の信号光を予備ファイバの第二の方
向に送出する。レーザ２９４は波長λ２の信号光を予備
ファイバの第一の方向に送出する。

【０１３０】受信部では、受光器３０１により現用ファ
イバを第一の方向に伝送された波長λ１を受光し、受光
器３０２により現用ファイバを第二の方向に伝送された
波長λ２を受光する。また、受光器３０３により予備フ
ァイバを第二の方向に伝送された波長λ１を受光し、受
光器３０４により現用ファイバを第二の方向に伝送され
た波長λ２を受光する。したがって、受信部では常に現
用と予備の双方の信号を受信することになる。ただし、
平常時は予備リングには信号が流れていない。

【０１３１】この構成例では、ファイバの本数が予備の
ファイバを含めて２本である。また、波長はパスの左右
回りごとに設定する。すなわち、左右双方向の送信を行
うため、パスにより左右の回り方向を振り分ける。この
とき、目標とするノードに対し、張られる左右回りの二
つのパスのうち、近い方のパスを選択してファイバの有
効利用を実現する。

【０１３２】パスごとの波長の設定は以下のように行
う。すなわち、現用リングにおいては、第一の方向に伝
送する信号に波長λ１、この方向とは逆の第二の方向に
伝送する信号に波長λ２を用いる。予備リングにおいて
は、逆に、第一の方向に伝送する信号に波長λ２、第二
の方向に伝送する信号に波長λ１を用いる。

【０１３３】図３１は送受双方向通信のためにサーキュ
レータを用いた構成例を示す。サーキュレータ３１１〜
３１４は信号光をひとつの方向のみに伝搬し、図２９、
３０に示した送信部および受信部を結合することができ
る。図３１にはさらに、パススイッチング回路５０１、
多重化装置または多重分離装置を備えた１０Ｇｂｉｔ／
ｓ伝送路終端装置３１１、パス設定回路５０２と、リン
グ外との間の伝送路を終端する６００Ｍｂｉｔ／ｓ伝送
路終端装置３１２を示した。

【０１３４】図３２は単一ケーブル断時の伝送遅延と復
旧率の関係を示し、図３３は複合ケーブル断時の伝送遅
延と復旧率との関係を示す。ここで、横軸は各ノードが
分岐、挿入する時間を単位とした伝送遅延時間である。
また、ここではノード数ｎ＝５１とした。切り換えまで
の処理時間については、行列テーブルをあらかじめ記憶
しておき、ハードウァアを用いて自動的にパス切換を行
うことで短縮できる。

【０１３５】表６に、送信側でパス切り換えを行うこと
による予備伝送容量、復旧のときの伝送遅延、複合故障
の場合の復旧率について、従来のセルフヒーリングを用
いた場合との比較結果を示す。本発明の方法は、従来の
故障端での伝送路切換や受信側でのパス切換に比較して
総合的に優れている。

【０１３６】

【表６】

【０１３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリング伝
送装置は、物理的にはリング伝送路でありながら論理的
メッシュ網を形成することができ、将来の高速広帯域の
サービスに適応することができる。また、本発明はＳＤ
Ｈに対応するものであり、高度な信頼性、運用性を兼ね
備えている。このときのノード構成は、任意の信号を分
岐、挿入する装置構成でよく、必要となる信号終端装置
数が少なくてよい。

【０１３８】さらに、ケーブル断のときのパス切換は送
信側で行い、通信不能となるパスのみを識別し、そのパ
スの方向を反転させて新たな予備ルートでパスを張る。
これにより、全ノードが輻輳によるあふれ呼から制約を
受けずに、全ノード間のメッシュ通信を可能とする。し
たがって、ケーブル断に備えてノード数あるいは各ノー
ドの現用送受信容量を制約することなく、すべてのノー
ドを救済することができる。

【０１３９】また、パス切換に要する時間は従来のＳＯ
ＮＥＴ双方向リング網と同程度であり、十分に高速であ
る。

【０１４０】さらに、ノードに付与する番号とその番号
に基づく処理について、網全体にわたって通し番号を付
与してその番号に基づいて行う絶対番号レイヤーと、各
ノードが常に自分のノード番号を「１」としてその番号
に基づいて処理を行う相対番号レイヤーとに分け、ケー
ブル断あるいはノード故障のときのパス切換を相対番号
レイヤーで処理する。これより、各ノードにおいて処理
アルゴリズムが統一される。さらに、現用系および予備
系に新たに再利用可能な伝送容量が提供される。

【０１４１】各ノードの信号分岐挿入回路の現用系およ
び予備系のタイムスロットをノードの空間的な配列順に
時系列に配置することにより、呼があふれることなく全
ノード間のメッシュ通信を可能とし、あらゆるケーブル
断あるいはノード故障において、すべてのノードを救済
可能とすることができる。

【０１４２】このように、本発明により、従来の網をリ
ング網に利用する場合に生じる問題点、すなわちサービ
スごとに異なる接続性の要請、ケーブル全断のときの障
害復旧の問題、経済性、端局システム数の問題、伝送容
量有効量の問題、およびファイバ心線数の問題を解決で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例のリング伝送装置の構成を示
す図。

【図２】第一実施例のトラヒックパターンを示す図。

【図３】本発明第二実施例のリング伝送装置の構成を示
す図。

【図４】第二実施例のトラヒックパターンを示す図。

【図５】各ノードにおいて多重化および送受信を行うた
めの信号挿入分岐回路の一例を示すブロック構成図。

【図６】信号挿入分岐回路のさらに詳しい構成を示す
図。

【図７】ノード数ｎ＝５の網において１箇所にケーブル
断が起きたときに予備リングに必要な伝送容量を示す
図。

【図８】１つのケーブル全断のときに全ノードを救済す
るとした場合の予備リングに要求される容量を示す図。

【図９】ノード数ｎが奇数の場合のパスの設定例を示す
図。

【図１０】ノード数ｎが偶数の場合のパスの設定例を示
す図。

【図１１】パスの左右回りの設定方法を示す図。

【図１２】信号断の検出とパス切換との関係を示す図。

【図１３】ケーブル断の場合のパス切換方法を示す図。

【図１４】絶対番号レイヤーと相対番号レイヤーとの関
係を示す図。

【図１５】ノード数ｎ＝５の場合の具体的なパス切換動
作を示す図。

【図１６】このパス切換により再利用可能な伝送容量と
ＳＯＮＥＴ双方向リングが故障端で伝送路切り換えを行
う場合の再利用可能な伝送容量との差を示す図。

【図１７】フレームとバイト多重されたタイムスロット
との関係を示す図であり、フレーム構成を示す図。

【図１８】フレームとバイト多重されたタイムスロット
との関係を示す図であり、タイムスロット配置を示す
図。

【図１９】ノード数ｎ＝５の場合のタイムスロット割り
当てを示す図。

【図２０】受信側のタイムスロット割り当てを示す図。

【図２１】ノード数ｎが偶数かつｎ／２が奇数であると
きのＣＰ右回りの現用系タイムスロット割り当てを示す
図。

【図２２】ノード数ｎが偶数かつｎ／２が奇数であると
きのＣＰ左回りの現用系のタイムスロット割り当てを示
す図。

【図２３】ノード数ｎが奇数の場合の予備系のタイムス
ロット割り当てを示す図。

【図２４】ノード数ｎが偶数の場合の予備系のタイムス
ロット割り当てを示す図。

【図２５】ノード数ｎ＝５の場合のパスプロテクション
スイッチの構成例を示す図。

【図２６】ノード数ｎ＝５の場合のパスプロテクション
スイッチの構成例であり、ノード「６」とのパスがノー
ド「２」…「５」を経由する場合の構成を示す図。

【図２７】ノード数ｎ＝５の場合のパスプロテクション
スイッチの構成例であり、ノード「６」とのパスがノー
ド「１０」…「７」を経由する場合の構成を示す図。

【図２８】ノード数が奇数ｎの場合の一般的なパスプロ
テクションスイッチの構成例を示す図。

【図２９】２波の波長多重により１本のファイバで双方
向通信を行うノード構成の一例を示す図であり、送信部
の構成を示す図。

【図３０】２波の波長多重により１本のファイバで双方
向通信を行うノード構成の一例を示す図であり、受信部
の構成を示す図。

【図３１】送受双方向通信のためにサーキュレータを用
いた構成例を示す図。

【図３２】単一ケーブル断時の伝送遅延と復旧率の関係
を示す図。

【図３３】複合ケーブル断時の伝送遅延と復旧率との関
係を示す図。

【図３４】従来のＳＤＨ大容量光伝送路網のブロック構
成例を示す図。

【図３５】従来の物理メッシュ網の構成例を示す図。

【図３６】ＳＯＮＥＴ片方向リング網の構成例を示す
図。

【図３７】ＳＯＮＥＴ双方向リング網の構成例を示す
図。

【図３８】ＳＯＮＥＴ片方向リング網の障害復旧方法を
説明する図であり、受信側でのパス切換を示す図。

【図３９】ＳＯＮＥＴ片方向リング網の障害復旧方法を
説明する図であり、伝送路切換を示す図。

【図４０】ＳＯＮＥＴ双方向リング網の障害復旧方法を
説明する図であり、受信側でのパス切換を示す図。

【図４１】ＳＯＮＥＴ双方向リング網の障害復旧方法を
説明する図であり、伝送路切換を示す図。

【図４２】ノード数が１０のときの物理メッシュ網にお
けるノード構成例を示す図。

【図４３】リング網におけるノード数と現用系の伝送容
量との関係を片方向リングと双方向リングとで比較して
示す図。

【符号の説明】

１０〜１４、２０〜２９ ノード １６、３１ 光ファイバ １７、３２ パス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 由紀夫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 中川 清司 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの送受信を行う複数のノードと、
   この複数のノードをリング状に接続する双方向リング伝
   送路とを備え、 この複数のノードはそれぞれ、 上記双方向リング伝送路の一方の伝送路に他の各々のノ
   ードとの間で通信を行うための回線束単位である現用パ
   スを設定する現用パス設定手段と、 上記双方向リング伝送路に障害が発生したときにその障
   害により断となった現用パスを検出する故障パス識別手
   段と、 この故障パス識別手段の出力にしたがってその現用パス
   と逆方向の予備パスを上記双方向リング伝送路に設定す
   る予備パス設定手段とを含むリング伝送装置において、 上記現用パス設定手段は、各々の現用パスを上記双方向
   リング伝送路の二つの方向のうちパス長が短い側に設定
   して各ノード間に論理的メッシュ網を形成する手段を含
   むことを特徴とするリング伝送装置。
2. 【請求項２】 上記双方向リング伝送路に伝送する各フ
   レームに各パスの接続状態を示す制御データを挿入する
   手段を備え、 上記故障パス識別手段は自ノードから送信する現用パス
   の故障情報を検出する手段を含み、 上記予備パス設定手段は自ノードの送信する現用パスに
   対して逆方向の予備パスを設定する手段を含む請求項１
   記載のリング伝送装置。
3. 【請求項３】 上記複数のノードはそれぞれ、 上記双方向リング伝送路を伝搬する各ノード行きの信号
   をそれぞれのノードの空間的な配列順に時系列に配置す
   る手段と、 時系列に伝送される各ノード行きの信号列から自ノード
   宛ての時系列位置の信号を分岐して受信する手段と、 上記双方向リング伝送路上の各ノードが同じ時系列で受
   信処理を行うことができるように割り当てられた送信先
   ノードの時系列位置に各ノード行きの送信信号を挿入す
   る手段と、 上記双方向リング伝送路上の各ノードが同じ時系列で受
   信処理を行うことができるように自ノードを通過する信
   号の占有する時系列位置を変換して各ノード間の信号が
   割り当てられる時系列位置を再利用する時系列変換手段
   とを含む請求項１または２記載のリング伝送装置。
4. 【請求項４】 上記予備パス設定手段は、 自ノードで分岐する信号および挿入する信号を現用パス
   から予備パスに切り換える手段と、 各ノードが同じ時系列で処理を行うことができるように
   自ノードを通過する予備パスの信号と自ノードが予備パ
   スに挿入する信号との順序を入れ替える手段と、 上記切り換える手段および上記入れ替える手段の動作情
   報をパスの故障状況に対応して蓄積する記憶手段とを含
   む請求項１ないし３のいずれか記載のリング伝送装置。