WO2014050022A1 - 通信システムおよび通信方法 - Google Patents

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WO2014050022A1
WO2014050022A1 PCT/JP2013/005499 JP2013005499W WO2014050022A1 WO 2014050022 A1 WO2014050022 A1 WO 2014050022A1 JP 2013005499 W JP2013005499 W JP 2013005499W WO 2014050022 A1 WO2014050022 A1 WO 2014050022A1
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WO
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communication
path
signal
optical
activation signal
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/005499
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English (en)
French (fr)
Inventor
健二 水谷
池松　龍一
田島　章雄
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks

Definitions

  • the present invention relates to a power saving technique for a network system having a redundant configuration.
  • the first is to improve network reliability. Since the transmission capacity of each optical path constituting the network is increased, when a failure occurs, the amount of data lost due to communication interruption increases and the influence increases. Therefore, a general optical path has a redundant configuration.
  • a spare optical path is prepared for one or a plurality of active optical paths, and the optical transceivers of the spare optical paths are always in an operating state. When a failure occurs in the active working optical path, the optical path is instantaneously switched to the backup optical path by the optical nodes at both ends of the active path.
  • Patent Document 1 discloses a one-to-one protection redundant configuration
  • Patent Document 2 discloses a shared one-to-N protection redundant configuration.
  • Non-Patent Document 1 discloses a technology in which a standby mode is provided in an optical transceiver such as a transponder device in an optical transceiver group on a network, and when there is no data to be transmitted, the optical transceiver is in a power saving state. It is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a network control technique for realizing power saving for a spare optical transceiver.
  • JP 2002-190818 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-115882 JP 2011-142389 A
  • the status of the working optical path is monitored at a cycle of 1 second, and when the working optical path is DOWN, power is supplied to the standby router, and the standby optical path is used. Switch to. In this case, power saving of the router placed at the end and recovery when necessary can be realized, but the intermediate device placed on the spare optical path needs to be kept in operation, and power saving is sufficient. Not.
  • the object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and during normal operation, it is possible to cause a device placed on a backup path to stand by in a power saving state, and promptly when a failure occurs in a working path. It is another object of the present invention to provide a communication system and a communication method capable of returning a device arranged in a backup path to switch to a backup path.
  • the communication system selects the first communication means during normal operation and switches the selection destination to the second communication means when an abnormality in the first path is detected.
  • a first communication means that communicates with the second communication device when connected to the first path and selected, and is connected to the second path and waits in a power saving state when not selected, and is selected
  • a first communication device comprising a second communication means that sometimes returns from a power saving state to an operating state and outputs a start signal, and is arranged on the second path, and stands by in a power saving state during normal operation and is adjacent
  • the intermediate device for returning from the power saving state to the operation state and transferring the activation signal to the adjacent device on the opposite side and the third communication means during normal operation are selected, and the first path Select when an abnormality is detected
  • Second control means for switching to the fourth communication means, connected to the first path and connected to the first communication device when selected, and connected to the second path and not selected
  • a second communication device including a fourth communication unit that sometimes
  • a communication method includes a first communication device including a first communication unit connected to a first path and a second communication unit connected to a second path, and a first path.
  • the second communication device having the third communication means connected to the second communication device and the fourth communication means connected to the second path, and the power saving when the activation signal is received from the adjacent device arranged on the second path
  • An intermediate device that returns from a state to an operating state and transfers an activation signal to an adjacent device on the opposite side, and that uses a first communication means and a third communication means during normal operation.
  • the communication system and the communication method according to the present invention can make a device placed in the backup path stand by in a power saving state during normal operation, and can be quickly placed in the backup path when a failure occurs in the working path. It is possible to switch back to the backup path by returning the device.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a communication system 10 according to a first embodiment of the present invention. It is a system configuration figure of optical network system 100 concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is a block block diagram of the transponder apparatus 220 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a detailed block block diagram of the intermediate node 710 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a pattern figure of the starting signal 840 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is an operation
  • FIG. 1 shows a system configuration diagram of a communication system according to the present embodiment.
  • the communication system 10 according to the present embodiment includes a first communication device 20, a first intermediate device 30, a second intermediate device 40, a third intermediate device 50, a second communication device 60, a first path 70, and a first path.
  • Two passes 80 are provided.
  • the first communication device 20 includes first control means 21, first communication means 22, and second communication means 23.
  • the first control means 21 selects the first communication means 22 during normal operation, and switches the selection destination from the first communication means 22 to the second communication means 23 when an abnormality in the first path 70 is detected.
  • the first communication device 20 uses the second communication unit when the first communication unit 22 detects an abnormality in the first path 70 or when the activation signal 90 is received from the first intermediate device 30. Switch to 23.
  • the first communication means 22 is selected by the first control means 21 during normal operation, and communicates with the second communication device 60 via the first path 70.
  • the first communication unit 22 has a function of detecting an abnormality in the first path 70.
  • the second communication means 23 stands by in a power saving state during normal operation.
  • the second communication unit 23 returns from the power saving state to the operation state when selected by the first control unit 21, and outputs the activation signal 90.
  • the second communication means 23 further starts communication with the second communication device 60 via the second path 80 when receiving a completion signal (not shown) after outputting the activation signal 90.
  • Intermediate devices 30, 40, 50 are arranged in this order on the second path 80.
  • the intermediate devices 30, 40, 50 stand by in a power saving state during normal operation, and when the activation signal 90 is received from an adjacent device in the standby state, the intermediate device 30, 40, 50 returns from the power saving state to the operating state and receives the received activation Transfer signal 90 to the adjacent device on the opposite side.
  • the first intermediate device 30 when the first intermediate device 30 receives the activation signal 90 from the first communication device 20 in the standby state, the first intermediate device 30 returns from the power saving state to the operating state and transfers the activation signal 90 to the second intermediate device 40.
  • the second intermediate device 40 receives the activation signal 90 from the first intermediate device 30 in the standby state, the second intermediate device 40 returns from the power saving state to the operating state and transfers the activation signal 90 to the third intermediate device 50.
  • the third intermediate device 50 receives the activation signal 90 from the second intermediate device 40 in the standby state, the third intermediate device 50 returns from the power saving state to the operating state and transfers the activation signal 90 to the second communication device 60.
  • the second communication device 60 includes second control means 61, third communication means 62, and fourth communication means 63.
  • the second control means 61 selects the third communication means 62 during normal operation, and switches the selection destination from the third communication means 62 to the fourth communication means 63 when an abnormality in the first path 70 is detected.
  • the second control means 61 is the fourth communication means when the third communication means 62 detects an abnormality in the first path 70 or when the activation signal 90 is received from the third intermediate device 50. Switch to 63.
  • the third communication unit 62 is selected by the second control unit 61 during normal operation, and communicates with the first communication device 20 via the first path 70.
  • the third communication unit 62 has a function of detecting an abnormality in the first path 70.
  • the fourth communication means 63 stands by in a power saving state during normal operation.
  • the fourth communication unit 63 returns from the power saving state to the operating state when selected by the second control unit 61.
  • the fourth communication unit 63 receives the activation signal 90 from the third intermediate device 50 after returning, the fourth communication unit 63 transmits a completion signal to the first communication device 20 side, and the second communication device 60 via the second path 80 Start communication.
  • the communication system 10 configured as described above operates as follows. That is, during normal operation, the first control means 21 and the second control means 61 select the first communication means 22 and the third communication means 62, and the first communication means 22 and the third communication means 62 follow the first path 70. To communicate.
  • the second communication unit 23, the intermediate devices 30, 40, 50, and the fourth communication unit 63 are on standby in a power saving state.
  • the first control unit 21 and the second control unit 61 select the selection destination as the first communication unit 22 and the second control unit. Switching from the means 61 to the second communication means 23 and the fourth communication means 63.
  • the second communication unit 23 and the fourth communication unit 63 are selected by the first communication unit 22 and the second control unit 61 to return from the power saving state to the operating state. After returning to the operating state, the second communication means 23 further generates an activation signal 90 and outputs it to the adjacent first intermediate device 30.
  • the activation signal 90 output from the second communication means 23 is input to the second communication device 60 via the intermediate devices 30, 40 and 50.
  • the second communication device 60 transmits a completion signal (not shown) to the first communication device 20 side and starts communication via the second path 80.
  • the first communication device 20 starts communication with the second communication device 60 via the second path 80.
  • the second communication unit 23, the intermediate devices 30, 40, and 50 and the fourth communication unit 63 are kept in a power saving state during normal operation, thereby saving the system. Electricity can be realized. Then, when a failure occurs in the first path 70 which is the working path, the activation signal 90 is transferred from the first communication apparatus 20 to the second communication apparatus 60, whereby the second communication means 23, the intermediate apparatus 30, 40, 50 and the fourth communication means 63 can be quickly returned from the power saving state to the operating state and switched to the spare second path 80.
  • FIG. 2 shows a system configuration diagram of the optical network system according to the present embodiment.
  • the optical network system 100 according to the present embodiment includes an optical node 200, an optical node 300, a first path 400, a second path 500, an intermediate node 600, and intermediate nodes 710, 720, and 730.
  • hatching is applied to a portion waiting in a power saving state during normal operation.
  • the optical node 200 transmits and receives signals between a first client device (not shown) and the optical node 300.
  • the optical node 200 according to the present embodiment includes an optical path operation control unit 210, two transponder devices 220 and 230, and a switch 240.
  • the optical path operation control unit 210 connects a first client device (not shown) to the transponder device 220 via the switch 240.
  • the optical path operation control unit 210 When the failure report 810 is input from the transponder device 220, the optical path operation control unit 210 generates a switching instruction 820 for switching the connection destination from the transponder apparatus 220 to the transponder apparatus 230, outputs the switching instruction 820 to the switch 240, and also starts up the instruction. 830 is generated and output to the transponder device 230.
  • the transponder device 220 is connected to a first client device (not shown) via a switch 240 during normal operation, and transmits and receives signals and the like between the first client device and the optical node 300 via the first path 400.
  • a block diagram of the transponder device 220 is shown in FIG. 3, the transponder device 220 includes a power / fault control unit 221, a client side input / output unit 222, a signal processing unit 223, and a network side optical transceiver 224.
  • the power / fault control unit 221 supplies power to each unit of the transponder device 220 when in operation.
  • the power / fault control unit 221 turns off unnecessary functions in the standby state to limit power supply, and causes the transponder device 220 to wait in the power saving state.
  • the activation instruction 830 is input from the optical path operation control unit 210 in the standby state
  • the power / fault control unit 221 resumes the power supply to the function for which the power supply has been limited and causes the transponder device 220 to operate at high speed.
  • the activation signal 840 is generated and output to the adjacent intermediate node 710.
  • the transponder device 220 can be activated at a high speed of about 30 msec.
  • the client side input / output unit 222 outputs a signal received from the first client device to the signal processing unit 223 and a signal input from the signal processing unit 223 when connected to the first client device via the switch 240. Transmit to the first client device.
  • the signal processing unit 223 performs predetermined processing on the signal input from the client-side input / output unit 222 and outputs the signal to the network-side optical transceiver 224 when the signal processing unit 223 is in an operating state. Are output to the client-side input / output unit 222.
  • the signal processing unit 223 has a failure detection function, and generates a failure report 810 and outputs the failure report 810 to the optical path operation control unit 210 when a failure such as communication disconnection is detected in the operating state. For example, when the signal processing unit 223 detects a cable break or the like in the first path 400, the signal processing unit 223 generates a failure report 810 and outputs the failure report 810 to the optical path operation control unit 210. In addition, when a failure in only one direction is detected, such as when one transmitter fails, a failure report 810 is output to the optical path operation control unit 210 of the own device and a communication function in which no failure has occurred is used. The failure report 810 is transmitted to the optical node 300. Furthermore, when receiving the failure report 810 from the optical node 300, the signal processing unit 223 transfers the received failure report 810 to the optical path operation control unit 210.
  • the network side optical transceiver 224 outputs the signal input from the signal processing unit 223 to the first path 400 and outputs the signal input from the first path 400 to the signal processing unit 223.
  • the transponder device 230 is configured in the same manner as the transponder device 220, and includes a power / fault control unit 231, a client side input / output unit 232, a signal processing unit 233, and a network side optical transceiver 234.
  • the transponder device 230 stands by in a power saving state during normal operation.
  • the power / fault control unit 231 resumes the power supply to the function for which the power supply has been limited, and causes the transponder device 230 to operate.
  • the activation signal 840 is generated and output to the adjacent intermediate node 710.
  • the switch 240 connects a first client device (not shown) to the transponder device 220 during normal operation.
  • the switching instruction 820 is received from the optical path operation control unit 210, the connection with the transponder device 220 is disconnected and the first client device is connected to the transponder device 230.
  • the optical node 300 is configured similarly to the optical node 200, and includes an optical path operation control unit 310, two transponder devices 320 and 330, and a switch 340.
  • the optical node 300 connects a second client device (not shown) to the transponder device 320 by the switch 340 during normal operation.
  • the transponder device 320 transmits a signal received from the second client device to the second path 500 and transmits a signal received from the second path 500 to the second client device. To do.
  • the optical node 300 controls the switch 340 to switch the connection destination of the second client device from the transponder device 320 to the transponder device 330, and starts up the transponder device 330 at high speed.
  • the optical node 300 starts the transponder device 330 at a high speed, then waits for the transponder device 330 as it is, receives an activation signal 840 from the intermediate node 730, and then starts communication using the transponder device 330.
  • the first path 400 is a working path used during normal operation, and an intermediate node 600 is arranged on the first path 400.
  • the second path 500 is a protection backup path used when a failure occurs, and three intermediate nodes 710, 720, and 730 are arranged in this order on the second path 500.
  • the intermediate node 600 transmits signals received from the optical nodes 200 and 300 to the optical nodes 300 and 200 on the opposite side during normal operation.
  • the intermediate node 600 includes an optical path operation control unit 601 and a signal regeneration device 602.
  • the optical path operation control unit 601 and the signal regeneration device 602 have the same functions as the optical path operation control unit 711 and the signal regeneration device 712 of the intermediate node 710.
  • the optical path operation control unit 711 and the signal reproduction device 712 will be described later.
  • Intermediate nodes 710, 720, and 730 are waiting in a power saving state during normal operation. Since the intermediate nodes 710, 720, and 730 are similarly configured, the configuration of the intermediate node 710 will be described below.
  • a block diagram of the intermediate node 710 is shown in FIG. In FIG. 4, the intermediate node 710 according to the present embodiment includes an optical path operation control unit 711 and a signal regeneration device 712.
  • the signal reproduction device 712 includes a power / fault control unit 713, two network-side optical transceivers 714 and 715, and a signal processing unit 716.
  • the optical path operation control unit 711 determines whether or not the input signal is the activation signal 840 when a signal is input from the signal reproduction device 712 in the standby state, and when the signal is the activation signal 840, the activation instruction 830. Is generated and output to the signal reproduction device 712, and the input activation signal 840 is transferred to the adjacent intermediate node 720 on the opposite side. Further, the optical path operation control unit 711 generates a response signal 850 that reports that the activation signal 840 has been successfully received and transferred, and returns the response signal 850 to the optical node 200. In addition, after the signal regeneration device 712 is activated, the optical path operation control unit 711 generates a report signal 860 indicating that the activation is successful, and transmits the report signal 860 to the adjacent optical node 200 and the intermediate node 720.
  • the power / fault control unit 713 turns off unnecessary functions to limit power supplied to each unit of the signal reproduction device 712, and causes the signal reproduction device 712 to stand by in a power saving state.
  • the power / fault control unit 713 operates the function of outputting the signal received from the optical node 200 to the optical path operation control unit 711 even in the standby state. Then, when the activation instruction 830 is input from the optical path operation control unit 711 in the standby state, the power / fault control unit 713 resumes power supply to the portion where the power supply has been limited, and the signal regeneration device 712. Start up fast.
  • the signal reproduction device 712 can be activated at a high speed of about 30 msec.
  • the network side optical transceiver 714 outputs the signal received from the optical node 200 to the signal processing unit 716 and transmits the signal input from the signal processing unit 716 to the optical node 200 when in operation. Further, when the network side optical transceiver 714 receives a signal from the optical node 200 in the standby state, the network side optical transceiver 714 outputs the received signal to the signal processing unit 716.
  • the network side optical transceiver 715 outputs the signal received from the adjacent intermediate node 720 to the signal processing unit 716 and transmits the signal input from the signal processing unit 716 to the intermediate node 720 when in operation.
  • the network side optical transceiver 715 stands by in a power saving state when in a standby state.
  • the signal processing unit 716 When the signal processing unit 716 is in an operating state, the signal processing unit 716 performs predetermined processing on the input signal and outputs it to the opposite side. On the other hand, when a signal is input from the network side optical transceiver 714 in the standby state, the signal processing unit 716 outputs the input signal to the optical path operation control unit 711. Further, after returning to the operating state, the signal processing unit 716 transfers the activation signal 840 to the intermediate node 720 according to the instruction of the optical path operation control unit 711, returns the response signal 850 to the optical node 200, and sends the report signal 860. Transmit to the optical node 200 and the intermediate node 720.
  • the optical network system 100 configured as described above has a redundant configuration of 1: 1 protection.
  • the first client device and the second client device (not shown) are switched 240 ⁇ transponder device 220 ⁇ first path 400 (intermediate node 600) ⁇ transponder device 320 ⁇ during normal operation. Communication is performed with each other via the switch 340.
  • the transponder devices 230 and 330 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 are activated at high speed, and the switches 240 and 340 switch the connection destinations to the transponder devices 230 and 330, so that the first client device and the second client
  • the devices communicate with each other via switch 240 -transponder device 230 -second path 500 (intermediate nodes 710, 720, 730) -transponder device 330 -switch 340.
  • FIG. 5 shows an example of the activation signal 840 generated by the power / failure control units 221 and 321 of the optical nodes 200 and 300 according to the present embodiment.
  • the activation signal 840 includes a specific signal pattern similar to WakeWOn Lan, which is a power management technique in a computer network.
  • the activation signal 840 is configured by a signal pattern in which a pattern having a hexadecimal value FF: FF: FF: FF: FF: FF and 1 followed by an optical path management number is repeated eight times.
  • the management number of the optical path is set to 00: 00: 0F: 00: 00: 0F.
  • the optical path operation control unit of the intermediate node when the optical path operation control unit of the intermediate node according to the present embodiment receives a signal periodically repeating the pattern of FF: FF: FF: FF: FF four times or more in the standby state, The pattern is a candidate for the activation signal 840. Furthermore, the optical path operation control unit has a memory storing the management number of the adjacent optical node or intermediate node, and is input when the signal pattern following 1 matches the management number stored in the memory. The signal is recognized as an activation signal 840. By applying a specific signal pattern similar to Wake On Lan as the activation signal 840, the optical path operation control unit of the intermediate node can quickly determine whether the activation signal is 840 with power saving.
  • FIG. 6A shows an operation flow diagram of the optical node 200 of the optical network system 100
  • FIG. 6B shows an operation flow diagram of the intermediate nodes 710, 720, and 730
  • FIG. 6C shows an operation flow diagram of the optical node 300.
  • FIG. 7 shows the flow of various signals at this time.
  • the transponder devices 220 and 320 of the optical nodes 200 and 300 respectively have a failure report 810. Is output to the optical path operation control units 210 and 310 (S101).
  • the optical path operation control units 210 and 310 When the failure report 810 is input, the optical path operation control units 210 and 310 generate a switching instruction 820 and output the switching instruction 820 to the switches 240 and 340 and generate an activation instruction 830 to generate the switching instruction 830 of the standby transponder devices 230 and 330.
  • the power / failure control units 231 and 331 are output (S102).
  • the switches 240 and 340 disconnect the connection with the transponder devices 220 and 320, and connect the transponder devices 230 and 330 with the client device.
  • the activation instruction 830 is input, the power / failure control units 231 and 331 activate the transponder devices 230 and 330 at high speed (S103).
  • the power / failure controller 231 of the optical node 200 further generates an activation signal 840 and outputs it to the adjacent intermediate node 710 (S104).
  • the intermediate node 710 When the intermediate node 710 receives a signal from the optical node 200 in the standby state (S105), the intermediate node 710 determines whether or not the signal input in the optical path operation control unit 711 is the activation signal 840 (S106). (YES in S106), the signal reproducing device 712 is activated at high speed (S107). The intermediate node 710 further transfers the input activation signal 840 to the adjacent intermediate node 720 on the opposite side, and returns a response signal 850 informing that the activation signal 840 has been successfully received and transferred to the optical node 200 for signal regeneration. A report signal 860 indicating that the activation of the device 712 is successful is transmitted to the adjacent optical node 200 and the intermediate node 720 (S108).
  • the intermediate node 720 determines whether or not the input signal is the activation signal 840. If the signal is the activation signal 840, the intermediate node 720 operates the signal reproduction device 722 at high speed. Start (S110). The intermediate node 720 further forwards the input activation signal 840 to the adjacent intermediate node 730 on the opposite side, transmits the response signal 850 to the intermediate node 710 and the optical node 200, and reports the signal 860 to the intermediate node 710 and the intermediate node 730. (S111).
  • the intermediate node 730 determines whether or not the input signal is the activation signal 840. 732 is activated at high speed (S113). The intermediate node 730 further transfers the activation signal 840 to the optical node 300, transmits the response signal 850 to the intermediate nodes 720 and 710 and the optical node 200, and transmits the report signal 860 to the intermediate node 720 and the optical node 300 (S114).
  • the optical node 300 When the optical node 300 receives the activation signal 840 from the intermediate node 730 after switching to the transponder device 330 (S115), the optical node 300 generates a completion signal 870 and transmits it to the intermediate nodes 730, 720, 710 and the optical node 200 ( S116).
  • the optical node 200 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 confirm that the activation is successful by receiving the response signal 850, the report signal 860, and the completion signal 870 as appropriate.
  • the optical nodes 200 and 300 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 use the report signal 860 to synchronize with the adjacent optical nodes and intermediate nodes (arrow ⁇ in FIG. 7), and then start communication (S117). ). If a necessary signal cannot be received within a certain time, each node notifies the optical nodes 200 and 300 and the network administrator of an error notification.
  • the first client device and the second client device are switched 240-transponder device 230-second path 500 (intermediate nodes 710, 720, 730) -transponder device 330- Communication via the switch 340 is started (S118, arrow ⁇ in FIG. 7).
  • the optical network system 100 realizes power saving as a system by causing the transponder devices 230 and 330 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 to stand by in a power saving state during normal operation. can do.
  • the optical path operation control units 210 and 310 return the transponder devices 230 and 330 at high speed to switch the connection destination.
  • the transponder device 230 of the optical node 200 transfers the activation signal 840 toward the transponder device 330, the intermediate nodes 710, 720, and 730 are returned at high speed. Therefore, when a failure occurs in the active first path 400, the optical network system 100 according to the present embodiment can quickly switch to the second path 500, which is a backup path, and recover from the failure.
  • the optical network system 100 transfers the activation signal 840 by a device that actually communicates, it is not necessary to provide another device for activation. Further, by using the same activation signal 840 for activation of the transponder device and the signal reproduction device, the processing function of the activation signal 840 can be shared. Therefore, the low-cost optical network system 100 can be provided.
  • the activation signal 840 is transmitted from the optical node 200 to the optical node 300 in one direction.
  • the standby intermediate nodes 710, 720, and 730 need only monitor the signal input from the optical node 200 side. Therefore, the control of the intermediate nodes 710, 720, and 730 can be simplified, and further power saving can be achieved.
  • the optical path operation control unit and the power / failure control unit are arranged in the optical nodes 200 and 300 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 in an independent state, respectively, but are combined into one control unit. You can also.
  • the switches 240 and 340 are arranged in the optical nodes 200 and 300, they can be arranged in a client device or the like.
  • the number of optical paths is not limited to two, and the present invention can be applied to an optical network in which a plurality of optical paths exist such as an actual ring or mesh network.
  • FIG. 8 shows a pattern of an activation signal 840B different from the activation signal 840 shown in FIG.
  • the pattern of the activation signal 840B in FIG. 8 is a pattern in which FF: FF: FF: FF: FF and 1 signals continue for a certain period, and light intensity 0 is forcibly inserted between the signals at regular intervals.
  • the optical nodes 200 and 300 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 can be synchronized using the activation signal 840B.
  • the synchronization acquisition between the optical nodes 200 and 300 and the intermediate nodes 710, 720, and 730 can be continuously performed, and the time until the start of communication is shortened.
  • the patterns of the activation signals 840 and 840B are not limited to the patterns of FIGS. 5 and 8, and for example, a label specific to the activation instruction can be prepared in the label portion of the signal. In this case, erroneous detection of the signal can be prevented. Also, actual signals can be used as the activation signals 840 and 840B.
  • the network system according to the present embodiment is configured similarly to the optical network system 100 of FIG. 2 described in the second embodiment. That is, the optical network system 100B according to the present embodiment includes an optical node 200B, an optical node 300B, a first path 400B, a second path 500B, an intermediate node 600B, and intermediate nodes 710B, 720B, and 730B.
  • the optical nodes 200 and 300 detect the failure, activate the transponder devices 230 and 330, respectively, and connect to the client device.
  • one of the optical nodes 200B and 300B detects a failure, and the optical node that detects the failure generates an activation signal 840 and transmits it to the other optical node side.
  • FIG. 9 shows the flow of various signals when a failure occurs in the working path in the optical network system 100B according to the present embodiment.
  • the optical node 200B detects a failure (failure report 810)
  • the optical node 200B connects the transponder device 230B and the first client device (switching instruction 820) and sets the standby transponder device 230B.
  • Fast start start instruction 830
  • the optical node 200B generates an activation signal 840 and outputs it to the intermediate node 710B.
  • the intermediate node 710B determines whether or not it is the activation signal 840. If the signal is the activation signal 840, the intermediate node 710B activates the signal reproduction device 712B at high speed. Intermediate node 710B further forwards activation signal 840 to intermediate node 720B, returns response signal 850 to optical node 200B, and transmits report signal 860 to optical node 200B and intermediate node 720B.
  • the intermediate node 720B and the intermediate node 730B operate similarly to the intermediate node 710B.
  • the optical node 300B When the optical node 300B receives the activation signal 840 from the intermediate node 730B, the optical node 300B recognizes that a failure has occurred in the working path, connects the transponder device 330B and the second client device (switching instruction 820), and waits. The transponder device 330B is activated at high speed (activation instruction 830). After the activation of the transponder device 330B is completed, the optical node 300B transmits a completion signal 870 to the intermediate nodes 730B, 720B, 710B and the optical node 200B.
  • the optical nodes 200B and 300B and the intermediate nodes 710B, 720B, and 730B start communication in synchronization with the adjacent optical nodes and intermediate nodes as soon as the activation is completed (arrow ⁇ in FIG. 9).
  • the first client device and the second client device are switched 240B—transponder device 230B—second path 500B (intermediate nodes 710B, 720B, 730B) —transponder device 330B— Communication via the switch 340B is started (arrow ⁇ in FIG. 9).
  • the optical node that has detected the failure generates and transmits the activation signal 840, and the other optical node receives the activation signal 840 from the adjacent intermediate node.
  • the intermediate nodes 710B, 720B, and 730B need to monitor the signals from the adjacent optical nodes 200B and 300B and the intermediate nodes 710B, 720B, and 730B on both sides to determine whether or not the activation signal is 840.
  • the control becomes complicated and the power consumption increases.
  • both-side detection only needs to turn on a part of the control function of the receiving unit of the network side optical transceiver, and the increase in power consumption is about 1W. Therefore, sufficient power saving can be maintained for the entire network.
  • the network system according to the present embodiment is configured similarly to the optical network system 100 of FIG. 2 described in the second embodiment. That is, the optical network system 100C according to the present embodiment includes an optical node 200C, an optical node 300C, a first path 400C, a second path 500C, an intermediate node 600C, and intermediate nodes 710C, 720C, and 730C.
  • both the optical nodes 200C and 300C detect the failure and activate the transponder devices 230C and 330C, respectively, and both the optical nodes 200C and 300C
  • An activation signal 840 is generated and transmitted to adjacent intermediate nodes 710C and 730C.
  • the intermediate node according to the present embodiment receives the activation signal 840 from the optical node or intermediate node adjacent to the other side after receiving the activation signal 840 from the optical node or intermediate node adjacent to the one side, Instead of transferring the signal 840, a completion signal 870 is transmitted to the intermediate nodes 710C and 730C and the optical nodes 200C and 300C.
  • FIG. 10 shows the flow of various signals when a failure occurs in the working path in the optical network system 100C according to the present embodiment.
  • the optical nodes 200C and 300C detect a failure (failure report 810)
  • the transponder devices 230C and 330C are connected to the client device (switching instruction 820), and the standby transponder devices 230C and 330C are connected at high speed.
  • Start start instruction 830
  • the optical nodes 200C and 300C generate the activation signal 840 and output it to the adjacent intermediate nodes 710C and 730C.
  • the intermediate nodes 710C and 730C determine whether or not the signals are the activation signals 840. If the signals are the activation signals 840, the intermediate nodes 710C and 730C to start. Then, the intermediate nodes 710C and 730C transfer the activation signal 840 to the intermediate node 720C, return a response signal 850 to the optical nodes 200C and 300C, and transmit a report signal 860 to the optical nodes 200C and 300C and the intermediate node 720C.
  • the intermediate node 720C determines whether the signal is an activation signal 840. If the signal is the activation signal 840, the intermediate node 720C activates the signal reproduction device 722C at high speed and receives the signal. The response signal 850 is returned to the responding side, and the report signal 860 is transmitted to the adjacent intermediate nodes 710C and 730C. If the intermediate node 720B receives the activation signal 840 from the intermediate node adjacent to one side and then receives the activation signal 840 again from the intermediate node adjacent to the other side, the intermediate node 720B completes instead of transferring the activation signal 840. A signal 870 is generated and transmitted to the intermediate nodes 710C and 730C and the optical nodes 200C and 300C.
  • the optical nodes 200C and 300C and the intermediate nodes 710C, 720C and 730C start communication in synchronization with the adjacent optical nodes and intermediate nodes as soon as the activation is completed (arrow ⁇ in FIG. 10).
  • the first client device and the second client device are connected to the switch 240C-transponder device 230C-second path 500C (intermediate nodes 710C, 720C, 730C) -transponder device 330C. Start communication via switch 340C (arrow ⁇ in FIG. 10).
  • Start-up time can be shortened. For example, if it takes about 5 msec from the time when the optical node receives the failure report 810 until the transponder device is activated, or the time when the intermediate node receives the activation signal 840 to activate the signal regeneration device, the second In the optical network system 100 of FIG. 2 described in the embodiment, it takes about 20 msec until the activation signal 840 is notified to the last optical node 300, whereas in the optical network system 100C according to the present embodiment, from both sides.
  • the optical network system 100C can quickly switch to the backup path even when the number of intermediate nodes increases, and can quickly resume communication between the client apparatuses using the new path.
  • the failure when a failure occurs in the network, it is generally desirable that the failure be recovered within 50 msec, although there are differences depending on the service. Since the activation of the transponder device and the signal reproduction device takes about 5 msec, when the number of intermediate nodes is increased, the failure recovery condition of 50 msec is exceeded. In this case, by waiting the signal regeneration device of the intermediate node arranged on the optical node side in a power saving state, and waiting the signal regeneration device of the intermediate node arranged away from the optical node in the activated state, All signal reproducing devices can be activated within 50 msec.
  • the network system according to the present embodiment is configured by GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) capable of controlling a path of an optical wavelength by IP (Internet Protocol).
  • FIG. 11 shows a system configuration diagram of the network system according to the present embodiment.
  • an optical network system 100D includes an optical node 200D, an optical node 300D, a first path 400D, a second path 500D, an intermediate node 600D, intermediate nodes 710D, 720D, and 730D, and a network management system.
  • NMS Network Management System
  • control plane 920 are provided.
  • the optical nodes 200D, 300D, the paths 400D, 500D and the intermediate nodes 600D, 710D, 720D, 730D are the optical nodes 200, 300, the paths 400, 500 and the intermediate nodes 600, 710, 720, 730 described in the second embodiment. Has the same function.
  • Each node according to the present embodiment differs from the second embodiment in that it does not have a function of transferring the activation signal 840.
  • the optical nodes 200D and 300D, the paths 400D and 500D, and the intermediate nodes 600D, 710D, 720D, and 730D are collectively referred to as a data plane.
  • the NMS 910 manages the data plane via the control plane 920.
  • the NMS 910 transmits the activation signal 840 to the optical nodes 200D and 300D and the intermediate nodes 600D, 710D, 720D, and 730D.
  • the optical network system 100D operates as follows. That is, when detecting a failure, the optical node 200D transmits a failure report 810 to the NMS 910 via the control plane 920.
  • the NMS 910 receives the failure report 810, the NMS 910 identifies the switching destination path, and transmits an activation signal 840 to the intermediate node and the optical nodes 200D and 300D arranged at both ends of the identified path.
  • the NMS 910 identifies the second path 500D as the switching destination path, and transmits an activation signal 840 to the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D and the optical nodes 200D and 300D at both ends arranged in the second path 500D. To do.
  • the optical nodes 200D and 300D When receiving the activation signal 840 from the NMS 910, the optical nodes 200D and 300D start the standby transponder devices 230D and 330D at high speed and connect the client device to the transponder devices 230D and 330D.
  • the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D receive the activation signal 840 from the NMS 910, the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D activate the signal reproducing devices 712D, 722D, and 732D at high speed.
  • the optical nodes 200D and 300D and the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D transmit a report signal 860 for notifying completion of activation to the NMS 910.
  • the NMS 910 transmits a change signal 880 for changing the signal reproduction device 602D to the power saving standby state to the intermediate node 600D arranged in the path where the failure has occurred.
  • the intermediate node 600D receives the change signal 880 from the NMS 910, the intermediate node 600D changes the signal reproduction device 602D from the operating state to the power saving standby state.
  • the optical network system 100D additionally requires notification of a failure to the NMS 910, identification of a node on the backup path in the NMS 910, and transmission of the activation signal 840 to the identified node. Therefore, when the number of nodes is small, the time until the line is switched is longer than in the optical network system 100 according to the second embodiment.
  • the activation signal 840 can be transmitted collectively from the NMS 910 to the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D, the failure can be quickly recovered even when the number of nodes is large.
  • the system can be constructed at low cost without arranging additional devices. Further, in the present embodiment, since the intermediate node 600D that has been operating is changed to the power saving standby state, further power saving of the network is possible.
  • the NMS 910 transmits the change signal 880 to the intermediate node arranged in the path where the failure has occurred.
  • the optical nodes 200D and 300D change the change signal to the intermediate node 600D in the data plane. 880 can also be transmitted.
  • the NMS 910 transmits an activation signal 840 to the optical node 200D (or / and the optical node 300D), and transfers the activation signal 840 received by the optical node 200D (or / and the optical node 300D) to the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D.
  • the transponder device of the own device that is no longer used can be changed to the power saving standby state.
  • the activation signal 840 is transmitted to all intermediate nodes without specifying the node. Can also be sent.
  • the intermediate nodes 710D, 720D, and 730D in the power saving standby state enter the operating state from the power saving standby state by receiving the activation signal 840, and the intermediate node 600D in the operating state operates by receiving the activation signal 840. From the state to the power saving standby state. It is also possible to transfer the activation signal 840 within the data plane.
  • the node described in the third embodiment or the node described in the fourth embodiment can be applied as the data plane.
  • a signal reproducing device that operates with an electric signal and an OEO conversion unit can be arranged, or a signal reproducing device that operates with an optical signal can be arranged without an OEO converting unit.
  • FIG. 12 shows a block diagram of a signal reproducing device that operates with an optical signal.
  • 12 includes a power / fault control unit 1002, an optical amplifier 1003, an optical clock extraction 1004, an optical gate switch 1005, and a PD (Photodiode) 1006 that receives an activation signal 840 as an optical signal.
  • a power / fault control unit 1002 an optical amplifier 1003, an optical clock extraction 1004, an optical gate switch 1005, and a PD (Photodiode) 1006 that receives an activation signal 840 as an optical signal.
  • PD Photodiode
  • clock extraction using an electrical signal can be applied instead of arranging the optical clock extraction 1004.
  • clock extraction using an optical signal synchronization between intermediate nodes can be achieved at high speed, and the failure recovery time can be reduced by about 10% compared to the case where clock extraction using an electrical signal is applied. it can.
  • the input activation signal 840 passes through the signal reproduction device as it is, and therefore the signal reproduction device 1001 cannot transmit a response signal. Therefore, it is desirable to apply the signal reproduction device 1001 of FIG. 12 to an optical network system including the NMS 910.

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Abstract

　本発明の通信システムは、通常動作時に第１通信手段を用いて通信を行うと共に第２通信手段を省電力状態で待機させ、第１パスに異常が発生した時に第２通信手段を復帰させて起動信号を送信する第１通信装置、第２パスに配置され、通常動作時に省電力状態で待機し、起動信号を受信した時に復帰して起動信号を反対側へ転送する中間装置、および、通常動作時に第３通信手段を用いて通信を行うと共に第４通信手段を省電力状態で待機させ、第１パスに異常が発生した時に第４通信手段を復帰させる第２通信装置を備える。

Description

通信システムおよび通信方法
　本発明は、冗長構成をとったネットワークシステムの省電力技術に関する。
　近年、インターネット利用者数の増加や、高精細動画の配信およびテレビ電話に代表される双方向リアルタイム映像サービスへの対応により、光ネットワークのトラフィック容量が急激に増大している。将来のメトロ／コアの光ネットワークにおいては、トラフィックの増大に対応するために、以下の２つ要求を満たす事が重要である。
　１つ目はネットワークの信頼性を向上させる事である。ネットワークを構成する個々の光パスの伝送容量が大容量化していることから、障害が発生した場合、通信遮断によって失われるデータ量が大きくなり、影響が大きくなる。そのため、一般的な光パスは冗長構成が取られる。これは、１つまたは複数の稼働している光パスに対して予備の光パスを用意し、予備の光パスの光送受信器を常に稼働状態とする。そして、稼働している現用光パスに障害が発生した場合、瞬時に稼働パスの両端の光ノードによって予備の光パスに切り替える。特許文献１には１対１プロテクションの冗長構成が、特許文献２には共有型の１対Ｎプロテクションの冗長構成が、開示されている。
　２つ目は省電力化である。トラフィックの増大により、ネットワークの消費電力も急激に増加しており、その消費電力量の削減が重要となっている。ネットワークには非常に多くの光送受信器が配置されている。例えば、非特許文献１には、ネットワーク上の光送受信器群において、トランスポンダ装置などの光送受信器に待機モードを設け、伝送するデータがない場合は光送受信器を省電力状態で待機させる技術が開示されている。また、特許文献３には、予備の光送受信器に対する省電力化を実現するためのネットワーク制御技術が開示されている。
特開２００２－１９０８１８号公報 特開２００３－１１５８７２号公報 特開２０１１－１４２３８９号公報
　特許文献１、２のネットワークにおいては、予備の光パスに配置される信号再生装置は、現用の光パスから独立した状態で配置されるため、現用の光パスで発生した障害を検知できない。従って、特許文献１、２等のネットワークの省電力化を図るために予備の光パスに配置される信号再生装置を非特許文献１にあるように省電力状態で待機させた場合、障害が発生した場合でも信号再生装置が省電力状態から復帰せずに、予備の光パスに切り替わらない。
　一方、特許文献３のネットワーク制御技術では、例えば、現用光パスの状態を１秒周期で監視し、現用光パスがＤＯＷＮしていた場合に待機状態のルータに電力を供給し、予備の光パスに切り替える。この場合、末端に配置されるルータの省電力化および必要時の復帰は実現できるものの、予備の光パス上に配置されている中間装置は稼働状態で待機させる必要があり、省電力化が十分でない。
　本発明の目的は、上記の課題に鑑みなされたものであり、通常運用時には予備パスに配置された装置を省電力状態で待機させることができると共に、現用パスに障害が発生した場合には速やかに予備パスに配置された装置を復帰させて予備パスに切り替えることができる、通信システムおよび通信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通信システムは、通常動作時に第１通信手段を選択し、第１パスの異常が検出された場合に選択先を第２通信手段に切り替える第１制御手段、第１パスと接続され、選択されている時に第２通信装置と通信を行う第１通信手段、および、第２パスと接続され、選択されていない時に省電力状態で待機し、選択された時に省電力状態から稼働状態に復帰して起動信号を出力する第２通信手段、を備えた第１通信装置と、第２パス上に配置され、通常動作時に省電力状態で待機し、隣接する装置から起動信号を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰すると共に起動信号を反対側に隣接する装置へ転送する中間装置と、通常動作時に第３通信手段を選択し、第１パスの異常が検出された場合に選択先を第４通信手段に切り替える第２制御手段、第１パスと接続され、選択されている時に第１通信装置と通信を行う第３通信手段、および、第２パスと接続され、選択されていない時に省電力状態で待機し、選択された時に省電力状態から稼働状態に復帰する第４通信手段、を備えた第２通信装置と、を備える。
　上記目的を達成するために本発明に係る通信方法は、第１パスと接続された第１通信手段および第２パスと接続された第２通信手段を備えた第１通信装置と、第１パスと接続された第３通信手段および第２パスと接続された第４通信手段を備えた第２通信装置と、第２パス上に配置され、隣接する装置から起動信号を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰すると共に起動信号を反対側に隣接する装置へ転送する中間装置と、を用いた通信方法であって、通常動作時に、第１通信手段および第３通信手段を用いて第１パスを介した通信を行うと共に第２通信手段、第４通信手段および中間装置を省電力状態で待機させ、第１パスの異常が検出された場合、第２通信装置を省電力状態から稼働状態に復帰させて起動信号を出力させると共に第４送受信装置を省電力状態から稼働状態に復帰させる。
　本発明に係る通信システムおよび通信方法は、通常運用時には予備パスに配置された装置を省電力状態で待機させることができると共に、現用パスに障害が発生した場合には速やかに予備パスに配置された装置を復帰させて予備パスに切り替えることができる。
本発明の第１の実施形態に係る通信システム１０のシステム構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ネットワークシステム１００のシステム構成図である。 本発明の第２の実施形態に係るトランスポンダ装置２２０のブロック構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る中間ノード７１０の詳細ブロック構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る起動信号８４０のパターン図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ノード２００の動作フロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る中間ノード７１０、７２０、７３０の動作フロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ノード３００の動作フロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ネットワークシステム１００の各種信号の流れを示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る起動信号８４０Ｂのパターン図である。 本発明の第３の実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｂの各種信号の流れを示した図である。 本発明の第４の実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃの各種信号の流れを示した図である。 本発明の第５の実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｄのシステム構成図である。 本発明の第５の実施形態に係る信号再生装置１００１のブロック構成図である。
（第１の実施形態）
　第１の実施形態に係る通信システムについて説明する。本実施形態に係る通信システムのシステム構成図を図１に示す。図１において、本実施形態に係る通信システム１０は、第１通信装置２０、第１中間装置３０、第２中間装置４０、第３中間装置５０、第２通信装置６０、第１パス７０および第２パス８０を備える。
　第１通信装置２０は、第１制御手段２１、第１通信手段２２および第２通信手段２３を備える。
　第１制御手段２１は、通常動作時に第１通信手段２２を選択し、第１パス７０の異常が検出された場合に選択先を第１通信手段２２から第２通信手段２３へ切り替える。本実施形態において、第１通信装置２０は、第１通信手段２２が第１パス７０の異常を検出した場合、または、第１中間装置３０から起動信号９０を受信した場合に、第２通信手段２３への切り替えを実施する。
　第１通信手段２２は、通常動作時に第１制御手段２１によって選択され、第１パス７０を介して第２通信装置６０と通信を行う。本実施形態において、第１通信手段２２は、第１パス７０の異常を検出する機能を備える。
　第２通信手段２３は、通常動作時に省電力状態で待機している。第２通信手段２３は、第１制御手段２１によって選択された時に省電力状態から稼働状態に復帰し、起動信号９０を出力する。第２通信手段２３はさらに、起動信号９０を出力した後に図示しない完了信号を受信した場合、第２パス８０を介した第２通信装置６０との通信を開始する。
　中間装置３０、４０、５０は、第２パス８０上にこの順番で配置されている。中間装置３０、４０、５０は、通常動作時に省電力状態で待機しており、待機状態の時に隣接する装置から起動信号９０を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰すると共に受信した起動信号９０を反対側に隣接する装置へ転送する。
　すなわち、第１中間装置３０は、待機状態の時に第１通信装置２０から起動信号９０を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰して起動信号９０を第２中間装置４０へ転送する。第２中間装置４０は、待機状態の時に第１中間装置３０から起動信号９０を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰して起動信号９０を第３中間装置５０へ転送する。第３中間装置５０は、待機状態の時に第２中間装置４０から起動信号９０を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰して起動信号９０を第２通信装置６０へ転送する。
　第２通信装置６０は、第２制御手段６１、第３通信手段６２および第４通信手段６３を備える。
　第２制御手段６１は、通常動作時に第３通信手段６２を選択し、第１パス７０の異常が検出された場合に選択先を第３通信手段６２から第４通信手段６３へ切り替える。本実施形態において、第２制御手段６１は、第３通信手段６２が第１パス７０の異常を検出した場合、または、第３中間装置５０から起動信号９０を受信した場合に、第４通信手段６３への切り替えを実施する。
　第３通信手段６２は、通常動作時に第２制御手段６１によって選択され、第１パス７０を介して第１通信装置２０と通信を行う。本実施形態において、第３通信手段６２は、第１パス７０の異常を検出する機能を備える。
　第４通信手段６３は、通常動作時に省電力状態で待機している。第４通信手段６３は、第２制御手段６１によって選択された時に省電力状態から稼働状態に復帰する。第４通信手段６３は、復帰後に第３中間装置５０から起動信号９０を受信した場合、完了信号を第１通信装置２０側へ送信すると共に、第２パス８０を介した第２通信装置６０との通信を開始する。
　上記のように構成された通信システム１０は次のように動作する。すなわち、通常動作時には、第１制御手段２１および第２制御手段６１は第１通信手段２２および第３通信手段６２を選択し、第１通信手段２２および第３通信手段６２は第１パス７０を介する通信を行う。ここで、通常動作時には、第２通信手段２３、中間装置３０、４０、５０および第４通信手段６３は、省電力状態で待機している。
　そして、第１通信手段２２および第３通信手段６２が第１パス７０の異常を検出した場合、第１制御手段２１および第２制御手段６１は、選択先を第１通信手段２２および第２制御手段６１から第２通信手段２３および第４通信手段６３へ切り替える。
　第２通信手段２３および第４通信手段６３は、第１通信手段２２および第２制御手段６１によって選択されることにより、省電力状態から稼働状態に復帰する。第２通信手段２３は稼働状態に復帰した後さらに、起動信号９０を生成して隣接する第１中間装置３０へ出力する。
　第２通信手段２３から出力された起動信号９０は、中間装置３０、４０、５０を介して第２通信装置６０へ入力される。第２通信装置６０は、第３中間装置５０から起動信号９０を受信した場合、図示しない完了信号を第１通信装置２０側へ送信すると共に第２パス８０を介した通信を開始する。第１通信装置２０は、第２通信装置６０から完了信号を受信した場合、第２パス８０を介した第２通信装置６０との通信を開始する。
　以上のように、本実施形態に係る通信システム１０は、通常動作時に第２通信手段２３、中間装置３０、４０、５０および第４通信手段６３を省電力状態で待機させることによってシステムとしての省電力化を実現することができる。そして、現用パスである第１パス７０に障害が発生した場合に第１通信装置２０から第２通信装置６０に向かって起動信号９０を転送していくことにより、第２通信手段２３、中間装置３０、４０、５０および第４通信手段６３を速やかに省電力状態から稼働状態に復帰させて予備の第２パス８０へ切り替えることができる。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る光ネットワークシステムのシステム構成図を図２に示す。図２において、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００は、光ノード２００、光ノード３００、第１のパス４００、第２のパス５００、中間ノード６００および中間ノード７１０、７２０、７３０を備える。ここで、図２において、通常動作時に省電力状態で待機している部分にハッチングを施した。
　光ノード２００は、図示しない第１クライアント装置と光ノード３００との間で信号を送受信する。本実施形態に係る光ノード２００は、光パス稼働制御部２１０、２つのトランスポンダ装置２２０、２３０およびスイッチ２４０を備える。
　光パス稼働制御部２１０は、図示しない第１クライアント装置をスイッチ２４０を介してトランスポンダ装置２２０に接続させる。光パス稼働制御部２１０は、トランスポンダ装置２２０から障害報告８１０が入力した場合、接続先をトランスポンダ装置２２０からトランスポンダ装置２３０へ切り替えるための切替指示８２０を生成してスイッチ２４０へ出力すると共に、起動指示８３０を生成してトランスポンダ装置２３０へ出力する。
　トランスポンダ装置２２０は、通常動作時にスイッチ２４０によって図示しない第１クライアント装置と接続され、第１のパス４００を介して第１クライアント装置および光ノード３００間で信号等を送受信する。トランスポンダ装置２２０のブロック構成図を図３に示す。図３において、トランスポンダ装置２２０は、電力・障害制御部２２１、クライアント側入出力部２２２、信号処理部２２３およびネットワーク側光トランシーバ２２４を備える。
　電力・障害制御部２２１は、稼働状態の時にトランスポンダ装置２２０の各部へ電力を供給する。一方、電力・障害制御部２２１は、待機状態の時に不要な機能をオフして電力供給を制限し、トランスポンダ装置２２０を省電力状態で待機させる。そして、電力・障害制御部２２１は、待機状態の時に光パス稼働制御部２１０から起動指示８３０が入力した場合、電力供給を制限していた機能への電力供給を再開してトランスポンダ装置２２０を高速起動させると共に、起動信号８４０を生成して隣接する中間ノード７１０へ出力する。本実施形態において、トランスポンダ装置２２０は約３０ｍｓｅｃの高速起動が可能である。
　クライアント側入出力部２２２は、スイッチ２４０を介して第１クライアント装置と接続されている時に、第１クライアント装置から受信した信号を信号処理部２２３へ出力すると共に信号処理部２２３から入力した信号を第１クライアント装置へ送信する。
　信号処理部２２３は、稼働状態の時に、クライアント側入出力部２２２から入力された信号に所定の処理を施してネットワーク側光トランシーバ２２４へ出力すると共にネットワーク側光トランシーバ２２４から入力された信号に所定の処理を施してクライアント側入出力部２２２へ出力する。
　また、信号処理部２２３は、障害検知機能を備え、稼働状態の時に通信断等の障害を検出した場合に障害報告８１０を生成して光パス稼働制御部２１０へ出力する。例えば、信号処理部２２３は、第１のパス４００においてケーブルの断線等を検出した場合、障害報告８１０を生成して光パス稼働制御部２１０へ出力する。また、一方の送信機が故障した場合等の一方向のみの障害を検知した場合、障害報告８１０を自装置の光パス稼働制御部２１０へ出力すると共に、障害が発生していない通信機能を用いて光ノード３００へ障害報告８１０を送信する。さらに、信号処理部２２３は、光ノード３００から障害報告８１０を受信した場合、受信した障害報告８１０を光パス稼働制御部２１０へ転送する。
　ネットワーク側光トランシーバ２２４は、信号処理部２２３から入力された信号を第１のパス４００へ出力すると共に、第１のパス４００から入力された信号を信号処理部２２３へ出力する。
　図２の説明に戻る。トランスポンダ装置２３０は、トランスポンダ装置２２０と同様に構成され、電力・障害制御部２３１、クライアント側入出力部２３２、信号処理部２３３およびネットワーク側光トランシーバ２３４を備える。トランスポンダ装置２３０は、通常動作時は省電力状態で待機している。そして、待機状態の時に光パス稼働制御部２１０から起動指示８３０が入力された場合、電力・障害制御部２３１は、電力供給を制限していた機能への電力供給を再開してトランスポンダ装置２３０を高速起動させると共に、起動信号８４０を生成して隣接する中間ノード７１０へ出力する。
　スイッチ２４０は、通常動作時に図示しない第１クライアント装置をトランスポンダ装置２２０に接続する。そして、光パス稼働制御部２１０から切替指示８２０を受信した場合、トランスポンダ装置２２０との接続を切断して第１クライアント装置をトランスポンダ装置２３０に接続する。
　光ノード３００は、光ノード２００と同様に構成され、光パス稼働制御部３１０、２つのトランスポンダ装置３２０、３３０およびスイッチ３４０を備える。光ノード３００は、通常動作時にスイッチ３４０によって図示しない第２クライアント装置をトランスポンダ装置３２０に接続する。トランスポンダ装置３２０は、第２クライアント装置と接続されている時、第２クライアント装置から受信した信号を第２のパス５００へ送信すると共に第２のパス５００から受信した信号を第２クライアント装置へ送信する。
　そして、光ノード３００は、障害が発生した時に、スイッチ３４０を制御して第２クライアント装置の接続先をトランスポンダ装置３２０からトランスポンダ装置３３０へ切り替え、トランスポンダ装置３３０を高速起動させる。本実施形態に係る光ノード３００は、トランスポンダ装置３３０を高速起動した後、トランスポンダ装置３３０をそのまま待機させ、中間ノード７３０から起動信号８４０を受信した後、トランスポンダ装置３３０を用いた通信を開始する。
　第１のパス４００は、通常動作時に使用される現用パスであり、第１のパス４００上に中間ノード６００が配置されている。第２のパス５００は、障害発生時に使用されるプロテクション用の予備パスであり、第２のパス５００上に３つの中間ノード７１０、７２０、７３０がこの順番で配置されている。
　中間ノード６００は、通常動作時において、光ノード２００、３００から受信した信号を反対側の光ノード３００、２００へ送信する。中間ノード６００は、光パス稼働制御部６０１および信号再生装置６０２を備える。光パス稼働制御部６０１および信号再生装置６０２は、中間ノード７１０の光パス稼働制御部７１１および信号再生装置７１２と同様の機能を備える。光パス稼働制御部７１１および信号再生装置７１２については後述する。
　中間ノード７１０、７２０、７３０は、通常動作時において省電力状態で待機している。中間ノード７１０、７２０、７３０は同様に構成されるため、以下、中間ノード７１０の構成について説明する。中間ノード７１０のブロック図を図４に示す。図４において、本実施形態に係る中間ノード７１０は、光パス稼働制御部７１１および信号再生装置７１２を備える。信号再生装置７１２は、電力・障害制御部７１３、２つのネットワーク側光トランシーバ７１４、７１５および信号処理部７１６を備える。
　光パス稼働制御部７１１は、待機状態の時に信号再生装置７１２から信号が入力された場合、入力された信号が起動信号８４０であるか否か判定し、起動信号８４０である場合は起動指示８３０を生成して信号再生装置７１２へ出力すると共に、入力した起動信号８４０を反対側に隣接する中間ノード７２０へ転送する。さらに、光パス稼働制御部７１１は、起動信号８４０の受信および転送に成功した事を伝える応答信号８５０を生成して光ノード２００へ返信する。また、光パス稼働制御部７１１は、信号再生装置７１２が起動した後、起動が成功した事を伝える報告信号８６０を生成して隣接する光ノード２００および中間ノード７２０へ送信する。
　電力・障害制御部７１３は、通常動作時は、不要な機能をオフして信号再生装置７１２の各部へ供給する電力を制限し、信号再生装置７１２を省電力状態で待機させる。本実施形態に係る電力・障害制御部７１３は、待機状態の時でも、光ノード２００から受信した信号を光パス稼働制御部７１１へ出力する機能は稼働させる。そして、電力・障害制御部７１３は、待機状態の時に光パス稼働制御部７１１から起動指示８３０が入力された場合、電力供給を制限していた部分への電力供給を再開して信号再生装置７１２を高速起動する。本実施形態において、信号再生装置７１２は、約３０ｍｓｅｃの高速起動が可能である。
　ネットワーク側光トランシーバ７１４は、稼働状態の時、光ノード２００から受信した信号を信号処理部７１６へ出力すると共に、信号処理部７１６から入力された信号を光ノード２００へ送信する。また、ネットワーク側光トランシーバ７１４は、待機状態の時に光ノード２００から信号を受信した場合、受信した信号を信号処理部７１６へ出力する。
　ネットワーク側光トランシーバ７１５は、稼働状態の時、隣接する中間ノード７２０から受信した信号を信号処理部７１６へ出力すると共に、信号処理部７１６から入力された信号を中間ノード７２０へ送信する。ネットワーク側光トランシーバ７１５は、待機状態の時、省電力状態で待機する。
　信号処理部７１６は、稼働状態の時、入力された信号に所定の処理を施して反対側へ出力する。一方、信号処理部７１６は、待機状態の時にネットワーク側光トランシーバ７１４から信号が入力された場合、入力された信号を光パス稼働制御部７１１へ出力する。また、信号処理部７１６は、稼働状態に復帰した後に光パス稼働制御部７１１の指示に従って、起動信号８４０を中間ノード７２０へ転送し、応答信号８５０を光ノード２００へ返信し、報告信号８６０を光ノード２００および中間ノード７２０へ送信する。
　以上のように構成された光ネットワークシステム１００は、１：１プロテクションの冗長構成を有する。本実施形態に係る光ネットワークシステム１００において、図示しない第１クライアント装置および第２クライアント装置は、通常動作時に、スイッチ２４０－トランスポンダ装置２２０－第１のパス４００（中間ノード６００）－トランスポンダ装置３２０－スイッチ３４０を介して互いに通信を行う。そして、障害発生時には、トランスポンダ装置２３０、３３０および中間ノード７１０、７２０、７３０が高速起動され、スイッチ２４０、３４０がトランスポンダ装置２３０、３３０に接続先を切り替えることにより、第１クライアント装置および第２クライアント装置は、スイッチ２４０－トランスポンダ装置２３０－第２のパス５００（中間ノード７１０、７２０、７３０）－トランスポンダ装置３３０－スイッチ３４０を介して互いに通信を行う。
　ここで、本実施形態に係る光ノード２００、３００の電力・障害制御部２２１、３２１が生成する起動信号８４０の一例を図５に示す。図５において、起動信号８４０は、コンピュータネットワークでの電源管理技術であるＷａｋｅ Ｏｎ Ｌａｎと同様の特定の信号パターンで構成される。例えば、起動信号８４０は、１６進数値でＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦおよび１の後に光パスの管理番号を付けたパターンを８回繰り返した信号パターンによって構成される。なお、本実施形態では、光パスの管理番号を００:００:０Ｆ:００:００:０Ｆとした。
　そして、本実施形態に係る中間ノードの光パス稼働制御部は、待機状態の時にＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦのパターンを周期的に４回以上繰り返した信号を受信した場合、そのパターンを起動信号８４０の候補とする。さらに、光パス稼働制御部は、隣接する光ノードまたは中間ノードの管理番号を記憶したメモリを備え、１の後に続く信号パターンがメモリに記憶されている管理番号と一致している場合に入力した信号を起動信号８４０として認識する。起動信号８４０としてＷａｋｅ Ｏｎ Ｌａｎと同様の特定の信号パターンを適用することにより、中間ノードの光パス稼働制御部は省電力で速やかに起動信号８４０か否かを判定することができる。
　次に、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００の動作手順を説明する。以下、光ネットワークシステム１００において、稼働中の現用光パスにおいて障害が発生し、光ノード２００の光パス稼働制御部２１０に障害が通知された場合について説明する。光ネットワークシステム１００の光ノード２００の動作フロー図を図６Ａに、中間ノード７１０、７２０、７３０の動作フロー図を図６Ｂに、光ノード３００の動作フロー図を図６Ｃに示す。また、この時の各種信号の流れを図７に示す。
　図６Ａ、６Ｂ、６Ｃおよび図７において、第１のパス４００が光ノード２００と中間ノード６００との間で断線等した場合、光ノード２００、３００のトランスポンダ装置２２０、３２０はそれぞれ、障害報告８１０を生成して光パス稼働制御部２１０、３１０へ出力する（Ｓ１０１）。
　光パス稼働制御部２１０、３１０は、障害報告８１０が入力された場合、切替指示８２０を生成してスイッチ２４０、３４０へ出力すると共に起動指示８３０を生成して待機状態のトランスポンダ装置２３０、３３０の電力・障害制御部２３１、３３１へ出力する（Ｓ１０２）。
　スイッチ２４０、３４０は、光パス稼働制御部２１０、３１０から切替指示８２０が入力された時、トランスポンダ装置２２０、３２０との接続を切断し、トランスポンダ装置２３０、３３０とクライアント装置とを接続する。一方、電力・障害制御部２３１、３３１は、起動指示８３０が入力された場合、トランスポンダ装置２３０、３３０を高速起動する（Ｓ１０３）。光ノード２００の電力・障害制御部２３１はさらに、起動信号８４０を生成して隣接する中間ノード７１０へ出力する（Ｓ１０４）。
　中間ノード７１０は、待機状態の時に光ノード２００から信号を受信した場合（Ｓ１０５）、光パス稼働制御部７１１において入力した信号が起動信号８４０であるか否か判定し（Ｓ１０６）、起動信号８４０である場合（Ｓ１０６のＹＥＳ）、信号再生装置７１２を高速起動する（Ｓ１０７）。中間ノード７１０はさらに、入力した起動信号８４０を反対側に隣接する中間ノード７２０へ転送し、起動信号８４０の受信および転送に成功した事を伝える応答信号８５０を光ノード２００へ返信し、信号再生装置７１２の起動が成功したことを伝える報告信号８６０を隣接する光ノード２００および中間ノード７２０へ送信する（Ｓ１０８）。
　中間ノード７２０は、待機状態の時に中間ノード７１０から信号を受信した場合（Ｓ１０９）、入力した信号が起動信号８４０であるか否か判定し、起動信号８４０である場合は信号再生装置７２２を高速起動する（Ｓ１１０）。中間ノード７２０はさらに、入力した起動信号８４０を反対側に隣接する中間ノード７３０へ転送し、応答信号８５０を中間ノード７１０および光ノード２００へ送信し、報告信号８６０を中間ノード７１０および中間ノード７３０へ送信する（Ｓ１１１）。
　同様に、中間ノード７３０は、待機状態の時に中間ノード７２０から信号を受信した場合（Ｓ１１２）、入力した信号が起動信号８４０であるか否か判定し、起動信号８４０である場合は信号再生装置７３２を高速起動する（Ｓ１１３）。中間ノード７３０はさらに、起動信号８４０を光ノード３００へ転送し、応答信号８５０を中間ノード７２０、７１０および光ノード２００へ、報告信号８６０を中間ノード７２０および光ノード３００へ送信する（Ｓ１１４）。
　光ノード３００は、トランスポンダ装置３３０に切り替えた後で中間ノード７３０から起動信号８４０を受信した場合（Ｓ１１５）、完了信号８７０を生成して中間ノード７３０、７２０、７１０および光ノード２００へ送信する（Ｓ１１６）。
　光ノード２００および中間ノード７１０、７２０、７３０は、応答信号８５０、報告信号８６０および完了信号８７０を適宜受信することによって起動が成功したことを確認する。そして、光ノード２００、３００および中間ノード７１０、７２０、７３０は、報告信号８６０を用いて隣接する光ノードおよび中間ノードと同期を取った後（図７の矢印α）、通信を開始する（Ｓ１１７）。なお、必要な信号が一定時間内に受信できなかった場合、各ノードは、エラー通知を光ノード２００、３００およびネットワーク管理者へ通知する。
　全てのノード間での同期が取られた後、第１クライアント装置および第２クライアント装置は、スイッチ２４０－トランスポンダ装置２３０－第２のパス５００（中間ノード７１０、７２０、７３０）－トランスポンダ装置３３０－スイッチ３４０を介した通信を開始する（Ｓ１１８、図７の矢印β）。
　以上のように、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００は、通常動作時には、トランスポンダ装置２３０、３３０および中間ノード７１０、７２０、７３０を省電力状態で待機させることによってシステムとしての省電力化を実現することができる。一方、現用の第１のパス４００に障害が発生した場合、光パス稼働制御部２１０、３１０はトランスポンダ装置２３０、３３０を高速復帰させて接続先を切り替える。さらに、光ノード２００のトランスポンダ装置２３０がトランスポンダ装置３３０に向かって起動信号８４０を転送していくことによって、中間ノード７１０、７２０、７３０が高速復帰する。従って、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００は、現用の第１のパス４００に障害が発生した場合、速やかに予備パスである第２のパス５００に切り替えて障害を回復することができる。
　本実施形態に係る光ネットワークシステム１００は、起動信号８４０の転送を実際に通信を行う装置によって行うことから、起動用に別の装置を備える必要がない。また、トランスポンダ装置および信号再生装置の起動に同じ起動信号８４０を用いることにより、起動信号８４０の処理機能を共通化できる。従って、低コストの光ネットワークシステム１００を提供することができる。
　さらに、本実施形態では、起動信号８４０を光ノード２００から光ノード３００への一方向に送信した。この場合、待機状態の中間ノード７１０、７２０、７３０は光ノード２００側から入力される信号のみを監視すれば良い。従って、中間ノード７１０、７２０、７３０の制御を単純化でき、さらなる省電力化が図れる。
　なお、本実施形態では、光パス稼働制御部および電力・障害制御部を、独立した状態で光ノード２００、３００および中間ノード７１０、７２０、７３０にそれぞれ配置したが、一つの制御部にまとめることもできる。また、スイッチ２４０、３４０を光ノード２００、３００に配置したが、クライアント装置等に配置することもできる。さらに、光パスの数は２に限定されず、実際のリングやメッシュネットワークのように複数の光パスが多数存在している光ネットワークに適用することもできる。
　ここで、図５に示した起動信号８４０とは別の起動信号８４０Ｂのパターンを図８に示す。図８の起動信号８４０Ｂのパターンは、ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦ：ＦＦと１の信号が一定期間続くパターンとし、さらに、一定間隔で信号間に強制的に光強度０を挿入した。信号間に強制的に光強度０を挿入した起動信号８４０Ｂを用いる場合、この起動信号８４０Ｂを用いて光ノード２００、３００および中間ノード７１０、７２０、７３０間の同期を取ることができる。この場合、中間ノード７１０、７２０、７３０の起動と共に、光ノード２００、３００および中間ノード７１０、７２０、７３０間の同期取得とが連続ででき、通信開始までの時間が短縮される。
　起動信号８４０、８４０Ｂのパターンは図５および図８のパターンに限定されず、例えば、信号のラベル部分に起動指示特有のラベルを用意する事もできる。この場合、信号の誤検知を防ぐ事ができる。また、起動信号８４０、８４０Ｂとして実際の信号を用いることもできる。
　（第３の実施形態）
　第３の実施形態について説明する。本実施形態に係るネットワークシステムは、第２の実施形態で説明した図２の光ネットワークシステム１００と同様に構成される。すなわち、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｂは、光ノード２００Ｂ、光ノード３００Ｂ、第１のパス４００Ｂ、第２のパス５００Ｂ、中間ノード６００Ｂおよび中間ノード７１０Ｂ、７２０Ｂ、７３０Ｂを備える。第２の実施形態では、障害が発生した場合、光ノード２００、３００の両方が障害を検知してそれぞれトランスポンダ装置２３０、３３０を起動させてクライアント装置と接続したが、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｂは、光ノード２００Ｂ、３００Ｂのどちらか一方が障害を検知し、障害を検知した方の光ノードが起動信号８４０を生成して、他方の光ノード側へ送信する。
　本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｂにおいて、現用パスに障害が発生した場合の各種信号の流れを図９に示す。図９において、例えば、光ノード２００Ｂが障害を検知した場合（障害報告８１０）、光ノード２００Ｂはトランスポンダ装置２３０Ｂと第１クライアント装置とを接続する（切替指示８２０）と共に待機状態のトランスポンダ装置２３０Ｂを高速起動（起動指示８３０）する。そして、光ノード２００Ｂは、起動信号８４０を生成して中間ノード７１０Ｂへ出力する。
　中間ノード７１０Ｂは、待機状態の時に光ノード２００Ｂから信号を受信した場合、起動信号８４０であるか否か判定し、起動信号８４０である場合は信号再生装置７１２Ｂを高速起動する。中間ノード７１０Ｂはさらに、起動信号８４０を中間ノード７２０Ｂへ転送し、応答信号８５０を光ノード２００Ｂへ返信し、報告信号８６０を光ノード２００Ｂおよび中間ノード７２０Ｂへ送信する。中間ノード７２０Ｂおよび中間ノード７３０Ｂも中間ノード７１０Ｂと同様に動作する。
　そして、光ノード３００Ｂは、中間ノード７３０Ｂから起動信号８４０を受信した場合、現用パスに障害が発生したと認識してトランスポンダ装置３３０Ｂと第２クライアント装置とを接続し（切替指示８２０）、待機状態のトランスポンダ装置３３０Ｂを高速起動する（起動指示８３０）。光ノード３００Ｂは、トランスポンダ装置３３０Ｂの起動が完了した後、完了信号８７０を中間ノード７３０Ｂ、７２０Ｂ、７１０Ｂおよび光ノード２００Ｂへ送信する。
　光ノード２００Ｂ、３００Ｂおよび中間ノード７１０Ｂ、７２０Ｂ、７３０Ｂは、起動が完了次第、隣接する光ノードおよび中間ノードと同期を取って通信を開始する（図９の矢印α）。全てのノード間での同期が取られた後、第１クライアント装置および第２クライアント装置は、スイッチ２４０Ｂ－トランスポンダ装置２３０Ｂ－第２のパス５００Ｂ（中間ノード７１０Ｂ、７２０Ｂ、７３０Ｂ）－トランスポンダ装置３３０Ｂ－スイッチ３４０Ｂを介した通信を開始する（図９の矢印β）。
　以上のように、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｂにおいては、障害を検知した光ノードが起動信号８４０を生成して送信し、他方の光ノードは隣接する中間ノードから起動信号８４０を受信することによって障害の発生を認識する。すなわち、一方の光ノードが、起動信号８４０を用いて他方の光ノードへ障害通知を行う。この場合、中間ノード７１０Ｂ、７２０Ｂ、７３０Ｂは、両側に隣接する光ノード２００Ｂ、３００Ｂおよび中間ノード７１０Ｂ、７２０Ｂ、７３０Ｂからの信号を監視して起動信号８４０か否か判定する必要があるため、第２の実施形態の光ネットワークシステム１００と比較して制御が複雑になると共に消費電力量が増加する。しかし、両側検知はネットワーク側光トランシーバの受信部の制御機能の一部をオンにするだけで良く、消費電力量の増加は１Ｗ程度である。従って、ネットワーク全体として十分な省電力を維持することができる。
　（第４の実施形態）
　第４の実施形態について説明する。本実施形態に係るネットワークシステムは、第２の実施形態で説明した図２の光ネットワークシステム１００と同様に構成される。すなわち、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃは、光ノード２００Ｃ、光ノード３００Ｃ、第１のパス４００Ｃ、第２のパス５００Ｃ、中間ノード６００Ｃおよび中間ノード７１０Ｃ、７２０Ｃ、７３０Ｃを備える。
　本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃは、障害が発生した場合、光ノード２００Ｃ、３００Ｃの両方が障害を検知してそれぞれトランスポンダ装置２３０Ｃ、３３０Ｃを起動し、さらに、光ノード２００Ｃ、３００Ｃの両方が起動信号８４０を生成して隣接する中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃへそれぞれ送信する。そして、本実施形態に係る中間ノードは、一方側に隣接する光ノードまたは中間ノードから起動信号８４０を受信した後に他方側に隣接する光ノードまたは中間ノードから起動信号８４０を再度受信した場合、起動信号８４０を転送する代わりに完了信号８７０を中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃおよび光ノード２００Ｃ、３００Ｃへ送信する。
　本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃにおいて、現用パスに障害が発生した場合の各種信号の流れを図１０に示す。図１０において、光ノード２００Ｃ、３００Ｃは、障害を検知した場合（障害報告８１０）、トランスポンダ装置２３０Ｃ、３３０Ｃをそれぞれクライアント装置と接続し（切替指示８２０）、待機状態のトランスポンダ装置２３０Ｃ、３３０Ｃを高速起動させる（起動指示８３０）。さらに、光ノード２００Ｃ、３００Ｃは、起動信号８４０を生成して隣接する中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃへ出力する。
　中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃはそれぞれ、待機状態の時に光ノード２００Ｃ、３００Ｃから信号を受信した場合、起動信号８４０であるか否か判定し、起動信号８４０である場合は信号再生装置７１２Ｃ、７３２Ｃを高速起動する。そして、中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃは、起動信号８４０を中間ノード７２０Ｃへ転送すると共に応答信号８５０を光ノード２００Ｃ、３００Ｃへ返信し、報告信号８６０を光ノード２００Ｃ、３００Ｃおよび中間ノード７２０Ｃへ送信する。
　中間ノード７２０Ｃは、待機状態の時に隣接する中間ノードから信号を受信した場合、起動信号８４０であるか否か判定し、起動信号８４０である場合は信号再生装置７２２Ｃを高速起動し、信号を受信した側へ応答信号８５０を返信すると共に報告信号８６０を隣接する中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃへ送信する。そして、中間ノード７２０Ｂは、一方側に隣接する中間ノードから起動信号８４０を受信した後で他方側に隣接する中間ノードから起動信号８４０を再度受信した場合、起動信号８４０を転送する代わりに、完了信号８７０を生成して中間ノード７１０Ｃ、７３０Ｃおよび光ノード２００Ｃ、３００Ｃへ送信する。
　光ノード２００Ｃ、３００Ｃおよび中間ノード７１０Ｃ、７２０Ｃ、７３０Ｃは、起動が完了次第、隣接する光ノードおよび中間ノードと同期を取って通信を開始する（図１０の矢印α）。そして、全てのノード間での同期が完了した後、第１クライアント装置および第２クライアント装置が、スイッチ２４０Ｃ－トランスポンダ装置２３０Ｃ－第２のパス５００Ｃ（中間ノード７１０Ｃ、７２０Ｃ、７３０Ｃ）－トランスポンダ装置３３０Ｃ－スイッチ３４０Ｃを介した通信を開始する（図１０の矢印β）。
　以上のように、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃにおいて、光ノード２００Ｃおよび光ノード３００Ｃの両方から起動信号８４０を送信して中間ノード７１０Ｃ、７２０Ｃ、７３０Ｃを起動していく場合、中間ノードの起動時間を短縮できる。例えば、光ノードが障害報告８１０を受信してからトランスポンダ装置を起動するまで、または、中間ノードが起動信号８４０を受信してから信号再生装置を起動するまでに、それぞれ約５ｍｓｅｃかかる場合、第２の実施形態で説明した図２の光ネットワークシステム１００では、起動信号８４０が最後の光ノード３００に通知されるまでに約２０ｍｓｅｃかかるのに対し、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃでは、両側から起動信号８４０が送信されることにより、全てのノードに起動信号８４０が到達する時間は半分の約１０ｍｓｅｃになる。従って、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｃは、中間ノードの数が増えても高速に予備パスへ切り替えて、新たなパスによるクライアント装置間の通信を速やかに再開することができる。
　ここで、ネットワークにおいて障害が発生した場合、サービスによって差異はあるものの、一般的に、５０ｍｓｅｃ以内で障害が回復されることが望ましい。トランスポンダ装置および信号再生装置の起動に約５ｍｓｅｃかかることから、中間ノードの数を増やした場合は障害回復条件である５０ｍｓｅｃを超過してしまう。この場合、光ノード側に配置された中間ノードの信号再生装置を省電力状態で待機させると共に、光ノードから離れて配置された中間ノードの信号再生装置は起動された状態で待機させることにより、５０ｍｓｅｃ以内で全ての信号再生装置を起動させることができる。
　（第５の実施形態）
　第５の実施形態について説明する。本実施形態に係るネットワークシステムは、ＩＰ（Internet Protocol）で光波長の経路を制御できるＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）によって構成される。本実施形態に係るネットワークシステムのシステム構成図を図１１に示す。
　図１１において、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｄは、光ノード２００Ｄ、光ノード３００Ｄ、第１のパス４００Ｄ、第２のパス５００Ｄ、中間ノード６００Ｄ、中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄ、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ：Network Management System）９１０および制御プレーン９２０を備える。
　光ノード２００Ｄ、３００Ｄ、パス４００Ｄ、５００Ｄおよび中間ノード６００Ｄ、７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄは、第２の実施形態で説明した光ノード２００、３００、パス４００、５００および中間ノード６００、７１０、７２０、７３０と同様の機能を有する。本実施形態に係る各ノードは起動信号８４０を転送する機能を有しない点において第２の実施形態と異なる。以下、光ノード２００Ｄ、３００Ｄ、パス４００Ｄ、５００Ｄおよび中間ノード６００Ｄ、７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄをまとめてデータプレーンと記載する。
　ＮＭＳ９１０は、制御プレーン９２０を介してデータプレーンを管理する。本実施形態において、ＮＭＳ９１０が光ノード２００Ｄ、３００Ｄおよび中間ノード６００Ｄ、７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄへ起動信号８４０を送信する。
　本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｄは、以下のように動作する。すなわち、光ノード２００Ｄは、障害を検知した場合、制御プレーン９２０を介してＮＭＳ９１０へ障害報告８１０を送信する。ＮＭＳ９１０は、障害報告８１０を受信した場合、切り替え先のパスを特定し、特定したパスに配置されている中間ノードと両端の光ノード２００Ｄ、３００Ｄへ起動信号８４０を送信する。例えば、ＮＭＳ９１０は、第２のパス５００Ｄを切り替え先のパスとして特定し、第２のパス５００Ｄに配置されている中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄおよび両端の光ノード２００Ｄ、３００Ｄへ起動信号８４０を送信する。
　光ノード２００Ｄ、３００Ｄは、ＮＭＳ９１０から起動信号８４０を受信した場合、待機状態のトランスポンダ装置２３０Ｄ、３３０Ｄを高速起動し、クライアント装置をトランスポンダ装置２３０Ｄ、３３０Ｄと接続する。一方、中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄは、ＮＭＳ９１０から起動信号８４０を受信した場合、信号再生装置７１２Ｄ、７２２Ｄ、７３２Ｄを高速起動する。ここで、光ノード２００Ｄ、３００Ｄ、中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄは、起動が完了した後、起動完了を通知するための報告信号８６０をＮＭＳ９１０へ送信する。
　さらに、本実施形態に係るＮＭＳ９１０は、障害が発生したパスに配置されている中間ノード６００Ｄに対して、信号再生装置６０２Ｄを省電力待機状態に変更させるための変更信号８８０を送信する。中間ノード６００Ｄは、ＮＭＳ９１０から変更信号８８０を受信した場合、信号再生装置６０２Ｄを稼働状態から省電力待機状態に変更する。
　以上のように、本実施形態に係る光ネットワークシステム１００Ｄは、ＮＭＳ９１０への障害の通知、ＮＭＳ９１０での予備パス上のノードの特定および特定したノードへの起動信号８４０の送信が追加で必要となるため、ノード数が少ない場合には第２の実施形態に係る光ネットワークシステム１００と比較して回線を切り替えるまでの時間が長くなる。一方、ＮＭＳ９１０から一括して中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄに起動信号８４０を送信できることから、ノード数が多い場合でも速やかに障害を回復できる。
　また、既存のＧＭＰＬＳシステムの制御プレーンを利用することにより、追加の装置を配置することなく、システムを低コストで構築することができる。さらに、本実施形態では、稼働していた中間ノード６００Ｄを省電力待機状態に変更させることから、ネットワークの更なる省電力化が可能である。なお、ＧＭＰＬＳシステムを適用する場合、起動信号８４０として、ＭＰＬＳのラベル部分に図５または図８に示した信号パターンを追加したものを適用することが望ましい。この場合、複数種の起動信号の識別が容易となり、誤動作の発生を抑制できる。
　なお、上述の実施形態では、ＮＭＳ９１０が、障害が発生したパスに配置されている中間ノードに対して変更信号８８０を送信したが、データプレーン内において光ノード２００Ｄ、３００Ｄが中間ノード６００Ｄに変更信号８８０を送信することもできる。
　また、ＮＭＳ９１０が光ノード２００Ｄ（または／および光ノード３００Ｄ）に起動信号８４０を送信し、光ノード２００Ｄ（または／および光ノード３００Ｄ）が受信した起動信号８４０を中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄへ転送すると共に、使用されなくなった自装置のトランスポンダ装置を省電力待機状態に変更することもできる。
　また、ＮＭＳ９１０が、予備パス上のノードへ起動信号８４０を送信すると共に障害が発生したパス上のノードへ変更信号８８０を送信する代わりに、ノードを特定することなく全ての中間ノードに起動信号８４０を送信することもできる。この場合、省電力待機状態の中間ノード７１０Ｄ、７２０Ｄ、７３０Ｄは起動信号８４０を受信することによって省電力待機状態から稼働状態になり、稼働状態の中間ノード６００Ｄは起動信号８４０を受信することによって稼働状態から省電力待機状態になる。なお、該起動信号８４０をデータプレーン内で転送することも可能である。
　さらに、データプレーンとして、第３の実施形態で説明したノードや第４の実施形態で説明したノードを適用することもできる。
　ここで、中間ノードには、電気信号で動作する信号再生装置とＯＥＯ変換部とを配置することもできるし、光信号で動作する信号再生装置を配置してＯＥＯ変換部を配置しないこともできる。
　光信号で動作する信号再生装置のブロック構成図を図１２に示す。図１２の信号再生装置１００１は、電力・障害制御部１００２、光増幅器１００３、光クロック抽出１００４、光ゲートスイッチ1００５および起動信号８４０を光信号として受信するＰＤ（Photodiode）１００６を備える。
　図１２の信号再生装置１００１を適用する場合、信号再生装置１００１の前後段に光－電気－光の信号変換部を配置する必要がなく、さらなる省電力化が図れる。なお、光クロック抽出１００４を配置する代わりに、電気信号によるクロック抽出を適用することもできる。しかし、光信号によるクロック抽出を適用することによって中間ノード間の同期を高速に取ることができ、電気信号によるクロック抽出を適用する場合と比較して、障害回復時間を約１０％短縮することができる。
　なお、図１２の信号再生装置１００１において、入力された起動信号８４０は信号再生装置内をそのまま通過するため、信号再生装置１００１は応答信号を送信することができない。従って、図１２の信号再生装置１００１は、ＮＭＳ９１０を備える光ネットワークシステムに適用することが望ましい。
　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。
　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、本願発明は、２０１２年９月２５日に出願された日本出願特願２０１２－２１１０３１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。
　冗長構成をとったネットワークシステムに広く適用することができる。
　１０　　通信システム
　２０　　第１通信装置
　３０、４０、５０　　中間装置
　６０　　第２通信装置
　７０　　第１パス
　８０　　第２パス
　９０　　起動信号
　１００　　光ネットワークシステム
　２００、３００　　光ノード
　２１０、３１０　　光パス稼働制御部
　２２０、２３０、３２０、３３０　　トランスポンダ装置
　２２１　　電力・障害制御部
　２２２　　クライアント側入出力部
　２２３　　信号処理部
　２２４　　ネットワーク側光トランシーバ
　２４０、３４０　　スイッチ
　４００、５００　　パス
　６００、７１０、７２０、７３０　　中間ノード
　７１１　　光パス稼働制御部
　７１２　　信号再生装置
　７１３　　電力・障害制御部
　７１４、７１５　　ネットワーク側光トランシーバ
　７１６　　信号処理部
　９１０　　ＮＭＳ
　９２０　　制御プレーン

Claims (10)

  1. 通常動作時に第１通信手段を選択し、第１パスの異常が検出された場合に選択先を第２通信手段に切り替える第１制御手段、第１パスと接続され、選択されている時に第２通信装置と通信を行う第１通信手段、および、第２パスと接続され、選択されていない時に省電力状態で待機し、選択された時に省電力状態から稼働状態に復帰して起動信号を出力する第２通信手段、を備えた第１通信装置と、
    第２パス上に配置され、通常動作時に省電力状態で待機し、隣接する装置から起動信号を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰すると共に前記起動信号を反対側に隣接する装置へ転送する中間装置と、
    通常動作時に第３通信手段を選択し、第１パスの異常が検出された場合に選択先を第４通信手段に切り替える第２制御手段、第１パスと接続され、選択されている時に第１通信装置と通信を行う第３通信手段、および、第２パスと接続され、選択されていない時に省電力状態で待機し、選択された時に省電力状態から稼働状態に復帰する第４通信手段、を備えた第２通信装置と、
    を備える通信システム。
  2. 前記第１通信手段および第３通信手段は、第１パスの異常を検出する機能を備え、
    前記第１制御手段および第２制御手段は、前記第１通信手段および第３通信手段が異常を検出した時に切り替えを実施する、
    請求項１記載の通信システム。
  3. 前記第４通信手段は、選択された時にさらに起動信号を出力し、
    前記中間装置は、両隣の装置から起動信号を受信した場合、前記起動信号を転送する代わりに両隣の装置へ完了信号を出力し、
    前記第２通信手段および第４通信手段は、前記完了信号を受信した時に前記第２パスを介した通信を開始する、
    請求項１または２記載の通信システム。
  4. 前記第１通信手段は、第１パスの異常を検出する機能を備え、
    前記第１制御手段は、前記第１通信手段が異常を検出した時に切り替えを実施し、
    前記第２制御手段は、前記起動信号を受信した時に切り替えを実施する、
    請求項１記載の通信システム。
  5. 前記第４通信手段は、前記起動信号を受信した時に完了信号を出力して前記第１通信装置との通信を開始し、
    前記第２通信手段は、前記完了信号を受信した時に前記第２通信装置との通信を開始する、
    請求項１乃至４のいずれか１項記載の通信システム。
  6. 前記起動信号は、該起動信号を送信または転送した装置の識別番号を含み、
    前記中間装置は、隣接する装置の識別番号を記憶する記憶手段を備え、受信した起動信号に含まれている識別番号が前記記憶手段に記憶されている識別番号と一致した場合、省電力状態から稼働状態に復帰する、
    請求項１乃至５のいずれか１項記載の通信システム。
  7. 前記起動信号は、１６進数値を複数個並べたパターンで構成される、請求項１乃至６のいずれか１項記載の通信システム。
  8. 第１パスの異常が検出された場合、前記第１制御手段および第２制御手段に選択先の切り替えを実施させると共に前記中間装置に起動信号を送信する管理手段をさらに備え、
    前記中間装置は、前記管理手段から起動信号を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰すると共に復帰完了に関する報告信号を前記管理手段へ送信する、
    請求項１記載の通信システム。
  9. 前記管理手段は、第１パスの異常が検出された場合さらに、前記第１パスに関わる装置を稼働状態から省電力状態に変更する、請求項８記載の通信システム。
  10. 第１パスと接続された第１通信手段および第２パスと接続された第２通信手段を備えた第１通信装置と、第１パスと接続された第３通信手段および第２パスと接続された第４通信手段を備えた第２通信装置と、第２パス上に配置され、隣接する装置から起動信号を受信した場合、省電力状態から稼働状態に復帰すると共に前記起動信号を反対側に隣接する装置へ転送する中間装置と、を用いた通信方法であって、
    通常動作時に、前記第１通信手段および第３通信手段を用いて第１パスを介した通信を行うと共に前記第２通信手段、第４通信手段および中間装置を省電力状態で待機させ、
    第１パスの異常が検出された場合、前記第２通信装置を省電力状態から稼働状態に復帰させて起動信号を出力させると共に前記第４送受信装置を省電力状態から稼働状態に復帰させる、
    通信方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021084635A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 日本電信電話株式会社 伝送装置及び伝送方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004075494A1 (ja) * 2003-02-21 2004-09-02 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 通信ネットワークにおけるパスの故障救済を行うための装置及び方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004075494A1 (ja) * 2003-02-21 2004-09-02 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 通信ネットワークにおけるパスの故障救済を行うための装置及び方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KENJI MIZUTANI: "A power saving optical node using multi-standby state transponders for backup paths", PROCEEDINGS OF THE 2012 IEICE GENERAL CONFERENCE 2, 28 August 2012 (2012-08-28), pages 294 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021084635A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 日本電信電話株式会社 伝送装置及び伝送方法
JPWO2021084635A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06
JP7288214B2 (ja) 2019-10-30 2023-06-07 日本電信電話株式会社 伝送装置及び伝送方法
US20240056179A1 (en) * 2019-10-30 2024-02-15 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Transmission apparatus and transmission method
US11984925B2 (en) 2019-10-30 2024-05-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Transmission apparatus and transmission method

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