WO2015145986A1 - 光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法 - Google Patents

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

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WO2015145986A1
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signal
optical
optical transceiver
dummy
electrical signal
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PCT/JP2015/001038
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山根　隆志
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日本電気株式会社
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection

Definitions

  • the present invention relates to an optical transceiver control circuit, an optical network system, and an optical transceiver output control method, and more particularly to an optical transceiver control circuit, an optical network system, and an optical transceiver output control method used in a backbone optical network.
  • An optical transceiver is a circuit module incorporated in an optical transponder, and performs electrical communication in both directions using an optical fiber by converting an electrical signal into an electrical signal. An information transmission / reception operation using the optical transceiver will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram of a related line card.
  • the line card is disposed between the line (network) and the client, and includes an interface for information input / output.
  • the line card includes a framer 100 and an optical transceiver 110.
  • the framer 100 When transmitting information from the client side to the line side, the framer 100 multiplexes the electric signal 121 input from the client side for transmission on the line side to construct a frame. Thereafter, the framer 100 converts it into a transmission format (for example, SFI: Serdes Framer Interface) between the framer 100 and the optical transceiver 110, and outputs an electrical signal 122 to the optical transceiver 110.
  • a transmission format for example, SFI: Serdes Framer Interface
  • the electrical signal 121 from the client side is subjected to, for example, multiplexing of the optical channel defined by the Synchronous Transport Module (STM) in the Synchronous Digital Hierarchy (SDH) standard, and is determined by the Optical channel Transport Unit (Opportunity Transport Unit).
  • STM Synchronous Transport Module
  • SDH Synchronous Digital Hierarchy
  • Opportunity Transport Unit A signal having an optical channel transmission rate or the like.
  • the electrical signal 121 may be a signal compliant with other standards such as Gigabit Ether.
  • the optical transceiver 110 converts the input electrical signal 122 into an optical signal in a line-side transmission format, and outputs a main signal 123 optically modulated according to the format to the line side.
  • the optical transceiver 110 receives the main signal 124 that is an optical signal from the line side, converts it into an electrical signal, and outputs the electrical signal 125 to the framer 100.
  • the framer 100 performs signal processing such as frame conversion on the input electric signal 125, and then outputs an electric signal 126 including information on the main signal 124 to the client side.
  • the optical transceiver 110 cannot receive the main signal 124 and cannot normally generate the electric signal 125 output to the framer 100.
  • the electric signal 126 output to the client side is intermittently or completely stopped.
  • Patent Document 1 discloses an optical transmission device that transmits an AIS (Alarm Indication Signal) signal indicating the occurrence of a failure when a frequency jump of an input signal occurs due to communication interruption on the line side.
  • the optical transmission device of Patent Literature 1 includes an optical transmission / reception unit including a detection unit that detects a communication interruption on the line side, and an electric signal processing unit.
  • the optical transmission device includes a network-side transmission PLL (Phase Locked Loop) unit including a voltage-controlled oscillation unit, a clock switching control unit, a selector, and a frequency dividing unit.
  • PLL Phase Locked Loop
  • the detection unit of the optical transmission / reception unit detects this, and the clock switching control unit controls the selector accordingly and processes the connection destination in the electrical signal processing.
  • the output side of the transmission PLL unit on the network side Specifically, the output of the voltage controlled oscillation unit of the transmission PLL unit on the network side is switched to a clock divided by four. Then, the frequency is divided by 255 in the frequency divider arranged in the subsequent stage of the selector. Thereby, the phase fluctuation amount before and after switching is compressed to 1/255. Therefore, the electric signal processing unit using the frequency in which the frequency jump which is the phase change amount is suppressed can transmit a stable AIS signal.
  • the optical transmission device described in Patent Document 1 can stably transmit an AIS signal when a communication interruption occurs on the line side. However, if the main signal is no longer input to the optical transceiver, the frequency and mark rate (ratio of marks included in the predetermined time) of the above-described electric signal cannot be determined.
  • the optical transceiver 110 takes time to start the conduction of the main signal 124. Therefore, the electric signal 126 output from the framer 100 becomes unstable.
  • FEC forward error correction
  • FIG. 5A is a timing chart in a case where the non-conduction time of the main signal 124 input from the line side is short, and the lock-data-recovery (CDR) is not unlocked.
  • FIG. 5B is a timing chart when the non-conduction time of the main signal 124 input from the line side is long and the CDR is unlocked.
  • the state of the main signal 124 input from the line side, the internal processing of the optical transceiver 110 in response to the communication disconnection, the state of the electrical signal 125, the state of the CDR 105, and the state of the electrical signal 126 are shown from the upper stage. Yes.
  • the framer 100 is composed of an FEC decoder, and a CDR 105 is mounted at an input end to which an electric signal 125 is input.
  • the CDR 105 extracts a reference clock from information of the main signal 124 included in the input electrical signal 125 and performs signal processing in the framer 100.
  • the optical transceiver 110 when the main signal 124 is no longer input from the line side (non-conducting 130), the optical transceiver 110 performs reception stop processing. Accordingly, the electrical signal 125 including the information of the main signal 124 is not output from the optical transceiver 110 (area 131). If the time during which the main signal 124 is non-conducting 130 is short, no unlock occurs in the CDR 105 (OK). In addition, since the electrical signal 125 including the information of the main signal 124 is not output from the optical transceiver 110, the framer 100 does not generate the electrical signal 126 (shaded line).
  • the optical transceiver 110 starts the reception start process. Accordingly, the electric signal 125 intermittently repeats conduction (blank) and non-conduction (hatching).
  • the electrical signal 126 is intermittently generated (blank) or not generated (hatched) (time lag 132).
  • the optical transceiver 110 when the main signal 124 is not input from the line side (non-conducting 135), the optical transceiver 110 performs a reception stop process. As a result, the electrical signal 125 including the information of the main signal 124 is not output from the optical transceiver 110 (region 136).
  • the non-conducting state 135 becomes longer, the reference clock cannot be extracted from the information of the main signal 124, and the CDR 105 is unlocked (region 137). That is, Loss-Of-Lock occurs.
  • the framer 100 since the electrical signal 125 including the information of the main signal 124 is not output from the optical transceiver 110, the framer 100 does not generate the electrical signal 126 (non-generated 138).
  • the optical transceiver 110 starts the reception start process. Accordingly, the electric signal 125 intermittently repeats conduction (blank) and non-conduction (hatching).
  • the CDR 105 Since the CDR 105 is out of lock, the CDR 105 extracts the reference clock from the information of the main signal 124 on the line side, and redraws the signal processing in the CDR 105 to the clock.
  • the framer 100 restarts the generation of the electric signal 126 after the electric signal 125 including the information of the main signal 124 is output from the optical transceiver 110 (waiting period 139), and the lock release in the CDR 105 is eliminated. After that, the output of the electric signal 126 is resumed (generation on the right side). That is, the waiting period 139 coincides with the signal processing re-intake time in the CDR 105.
  • the switching time to the standby optical fiber when communication is interrupted is defined as a setting parameter called “switch time” within 50 ms.
  • the framer 100 cannot generate the electrical signal 126 not only when communication disconnection occurs on the line side, but also when loss of the main signal 124, loss of frame, loss of frame synchronization, etc. occur.
  • An object of the present invention is to provide an optical transceiver control circuit, an optical circuit capable of suppressing the intermittent output of a signal to the client side when an abnormality such as a communication interruption occurs on the line side, and enabling recovery in a short time
  • An object of the present invention is to provide a network system and an optical transceiver output control method.
  • an optical transceiver control circuit comprises a signal generation means for generating a dummy signal having substantially the same characteristics as an electrical signal generated from an optical signal input to the optical transceiver, and the electrical A switching means for receiving a signal, selecting and outputting either the received electrical signal or the generated dummy signal, and selecting a switching means when a notification indicating an abnormality of the optical signal is input Control means for changing a target from the electrical signal to the dummy signal.
  • an optical network system comprises: a transmission / reception unit that transmits / receives an optical signal; a signal processing unit that converts an optical signal received by the transmission / reception unit into an electrical signal; An optical transceiver having signal generation means for generating a dummy signal having the same characteristics, and switching means for selecting and outputting either the electrical signal or the dummy signal, and a notification indicating an abnormality of the optical signal A network management unit that changes the selection target of the switching means from the electrical signal to the dummy signal.
  • an optical transceiver output control method receives an electrical signal generated from an optical signal input to the optical transceiver, and generates a dummy signal having substantially the same characteristics as the electrical signal.
  • the output target is changed from the electrical signal to the dummy signal.
  • an optical transceiver control circuit capable of suppressing a signal from being intermittently output to the client side and capable of being restored in a short time.
  • a network system and an optical transceiver output control method can be provided.
  • 3 is a timing chart of the optical transceiver control circuit 1 according to the first embodiment. It is a system configuration figure of optical network system 30 concerning a 2nd embodiment. It is a block diagram which shows the structure of a related line card. It is a timing chart of a related line card. It is a timing chart of a related line card.
  • FIG. 1 is a block diagram of an optical transceiver control circuit 1 according to the first embodiment.
  • the optical transceiver control circuit 1 controls the output from the optical transceiver.
  • FIG. 1 shows an example in which the optical transceiver control circuit 1 is configured separately from the optical transceiver, the optical transceiver control circuit 1 can also be arranged inside the optical transceiver.
  • the optical transceiver converts the electrical signal input from the client side into an optical signal and outputs it to the line side, and converts the optical signal received from the line side into an electrical signal and outputs it to the client side And comprising.
  • the optical transceiver includes, for example, Serializer / De-Serializer (SerDes), which is a circuit that converts serial and parallel signals, and a digital coherent DSP (Digital Signal Coherent DSP including an optical transceiver) and a digital signal modulator / demodulator. It can be configured by a Digital Signal Processor.
  • the optical transceiver receives an optical signal including information from the line side, converts it into an electrical signal, and outputs a received signal 127 to the optical transceiver control circuit 1.
  • the optical transceiver further outputs a monitoring signal 12 including the monitoring result of the communication state on the line side to the optical transceiver control circuit 1.
  • an abnormality such as OOF (Out-Of-Frame), LOF (Loss-Of-Frame), LOS (Loss-Of-Signal), etc.
  • Information is included in the monitoring signal 12 and output to the optical transceiver control circuit 1.
  • OOF is information indicating loss of frame synchronization
  • LOF is information indicating loss of the outline of the frame
  • LOS is information indicating loss of the optical signal.
  • the optical transceiver control circuit 1 includes a signal generation unit 5, a switching unit 6, and a control unit 7.
  • the signal generator 5 generates a dummy signal 10 having the same transfer rate as the received signal 127 input from the optical transceiver.
  • the signal generation unit 5 forcibly generates an alarm display signal (AIS: Alarm Indication Signal) that is a signal having the same transfer rate as the transfer rate of the reception signal 127 generated by the optical transceiver.
  • the AIS signal is used as a dummy signal 10.
  • the signal generation unit 5 can start generation of the dummy signal 10 by receiving the generation instruction signal of the dummy signal 10 from the control unit 7, or has generated in advance by receiving the output instruction signal. The output of the dummy signal 10 can also be started.
  • the control unit 7 is applied with a general-purpose microcomputer or a general-purpose DSP, and controls the switching unit 6 based on the monitoring result of the communication state on the line side input from the optical transceiver.
  • the optical transceiver and the control unit 7 communicate with each other using, for example, a serial interface such as a parallel interface, a serial peripheral interface (SPI), or an inter-integrated circuit.
  • a serial interface such as a parallel interface, a serial peripheral interface (SPI), or an inter-integrated circuit.
  • the control unit 7 determines that the normal reception signal 127 is not input from the optical transceiver when the monitoring signal 12 including abnormality information such as OOF, LOF, and LOS is input from the optical transceiver. Then, the control unit 7 outputs to the switching unit 6 a command signal 11 including command information for switching the output to the subsequent stage of the optical transceiver from the reception signal 127 to the dummy signal 10.
  • the control unit 7 determines that a normal reception signal 127 can be output from the optical transceiver. Then, the control unit 7 outputs to the switching unit 6 a command signal 11 including command information for returning the output to the subsequent stage of the optical transceiver from the dummy signal 10 to the reception signal 127.
  • abnormality information OLF, LOF, LOS, etc.
  • the switching unit 6 receives the reception signal 127 from the optical transceiver and the dummy signal 10 from the signal generation unit 5.
  • the switching unit 6 selects either the reception signal 127 or the dummy signal 10 based on the switching information included in the command signal 11 input from the control unit 7, and the subsequent stage of the optical transceiver (for example, the electrical signal 125 (for example, Output to a framer (not shown).
  • the operation procedure of the optical transceiver control circuit 1 will be described with reference to FIG.
  • a case where the electric signal 125 output from the switching unit 6 of the optical transceiver control circuit 1 is input to a framer in which a clock-data-recovery (CDR) is arranged at the input end will be described.
  • the signal generator 5 of the optical transceiver control circuit 1 generates the above-described AIS signal as the dummy signal 10.
  • FIG. 2 is a time chart of the optical transceiver control circuit 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows the state of the optical signal input from the line side, the presence / absence of abnormality information included in the monitoring signal 12, the internal processing of the optical transceiver in response to the disconnection of communication, the internal processing of the switching unit 6 and the CDR state. Shows the internal processing of the framer.
  • the reference destination of FIG. 2 corresponding to the operation of the optical transceiver control circuit 1 is shown in parentheses.
  • the monitoring signal 12 input to the optical transceiver control circuit 1 includes abnormal information such as OOF, LOF, LOS, etc. Is not included.
  • the switching unit 6 selects the reception signal 127 input from the optical transceiver, and outputs it as an electrical signal 125 to the framer.
  • the CDR functions normally (“CDR” conduction in 50 periods is OK).
  • the reception signal 127 including the optical signal information is output to the framer as the electric signal 125, so that the framer generates an electric signal for transmitting the information included in the reception signal 127 (the left side of “framer”). Generation).
  • optical signal non-conduction 51 when the optical signal is no longer input from the line side due to communication disconnection or the like ("optical signal non-conduction 51"), the optical transceiver performs a reception stop process and a period during which an abnormality occurs (time 52 to 52). At time 53), the monitoring signal 12 including abnormal information such as OOF, LOF, and LOS is output to the optical transceiver control circuit 1 (with “monitoring signal 12”).
  • abnormal information such as OOF, LOF, and LOS
  • the control unit 7 of the optical transceiver control circuit 1 determines that the normal reception signal 1127 is not input from the optical transceiver, and outputs the output to the framer from the reception signal 127 as a dummy signal.
  • the command signal 11 including the command information for switching to 10 (AIS signal 71 of “switching unit 6”) is output to the switching unit 6.
  • the control unit 7 issues a switching command to the AIS signal 71 before the information included in the reception signal 127 cannot be acquired in the framer.
  • the switching unit 6 switches the electric signal 125 to be output to the framer from the received signal 127 to the AIS signal 71 based on the command information of the command signal 11.
  • the AIS signal 71 is a signal having the same transfer speed as that of the reception signal 127, the CDR is not unlocked (OK corresponding to the non-conduction 51 period of “CDR”).
  • the framer stops generating the electrical signal for output to the client side (non-generation of “framer”). 73).
  • the optical transceiver starts the optical signal reception start process and OOF, Output of the monitoring signal 12 that does not include abnormality information such as LOF and LOS is started.
  • the control unit 7 starts timing from the time when the abnormality information included in the monitoring signal 12 is switched from “present” to “not present” (time 53), and after a predetermined time has elapsed (time 56), outputs the output to the framer to the AIS.
  • a command signal 11 including command information to be returned from the signal 71 to the reception signal 127 is output to the switching unit 6.
  • the control unit 7 according to the first embodiment transmits the command signal 11 including the command information for switching to the reception signal 127 to the switching unit 6 before the reception start process (time 74 + time 75) in the optical transceiver is completed.
  • Output (time 56).
  • a normal reception signal 127 is output to the framer immediately after the reception start processing is completed.
  • the switching unit 6 switches the electric signal 125 to be output to the framer from the AIS signal 71 to the reception signal 127 at time 56, which is the time before the reception start process is completed, based on the command information of the command signal 11.
  • the received signal 127 is a signal having the same transfer speed as the AIS signal 71, the CDR is not unlocked (OK in the conduction period 50 on the right side of “CDR”). Since the framer has not been unlocked in the CDR, generation of an electrical signal for transmitting information included in the reception signal 127 can be resumed immediately after the reception start processing in the optical transceiver is completed. .
  • FIG. 2 shows an example in which the reception start processing completion time in the optical transceiver and the electrical signal generation restart time in the framer are simultaneous. However, the reception signal 127 including information included in the optical signal is an optical signal. After being input from the transceiver, the generation of electrical signals in the framer can be resumed.
  • the electric signal 125 output to the framer is not included in the dummy signal that does not include the information included in the optical signal from the reception signal 127.
  • Switch to signal 10 AIS signal 71.
  • the period 139 can be shortened. Therefore, the period during which the electrical signal for transmitting the information included in the received signal 127 is not output from the framer is within 50 ms, which is defined in “switch time” of the standard (ITU-T G.841).
  • the switching unit 6 outputs the AIS signal 71 instead of the reception signal 127 at time 74, which is most of the reception start processing in the optical transceiver.
  • production and non-generation of the electrical signal for outputting to a client side in a framer are suppressed repeating intermittently. Therefore, it is possible to suppress leakage of an unstable main signal from the framer to the client side.
  • the reception processing at the framer is restored without affecting the signal processing of the framer.
  • the generation of the electrical signal in the framer can be resumed without delay from the completion of the reception start process.
  • the time 75 from the time 56 for switching from the AIS signal 71 to the reception signal 127 to the end time of the reception start process is set as the predetermined time, but the time 75 is set to zero (time 56 and It is also possible to match the end times of the reception start processing. Further, the switching from the AIS signal 71 to the reception signal 127 may be performed after the input of the normal reception signal 127 including the optical signal information is resumed.
  • the abnormality information included in the monitoring signal 12 is OOF, LOF, and LOS information included in the main signal, but is not limited thereto.
  • the light receiving power (not shown) provided in the optical transceiver can detect the light receiving power of the received optical signal, and when the decrease in the light receiving power is detected, abnormal information can be generated and included in the monitoring signal 12.
  • the AIS signal is exemplified as the dummy signal, but there is no limitation thereto.
  • the dummy signal a signal having the same characteristics as the received signal 127 including a preset program pattern (Programmable Pattern) signal, a clock signal, and the like can be used.
  • the program pattern is a pseudo-random pattern such as Pseudo-random Binary Sequence (PRBS). That is, any signal may be a signal having a bit rate that is the same as the main signal that is an optical signal or a bit rate that is close enough to recognize that the CDR is the same as the received signal 127 when the frequency deviation is sufficiently small.
  • PRBS Pseudo-random Binary Sequence
  • any signal may be a signal having a bit rate that is the same as the main signal that is an optical signal or a bit rate that is close enough to recognize that the CDR is the same as the received signal 127 when the frequency deviation is sufficiently small.
  • a signal having a mark ratio in the vicinity of 0.5
  • FIG. 3 is a system configuration diagram of an optical network system according to the second embodiment.
  • the optical network system 30 includes two optical transceivers 31 and 32 and a network management unit 33.
  • Each of the optical transceivers 31 and 32 includes a transmission / reception unit 35, a signal processing unit 36, a signal generation unit 5, and a switching unit 6.
  • the signal generation unit 5 and the switching unit 6 function in the same manner as the signal generation unit 5 and the switching unit 6 of FIG. 1 described in the first embodiment.
  • the optical transceiver 31 is shown in FIG. 3 as an internal configuration, the optical transceiver 32 is configured similarly.
  • a framer (not shown) is connected to the switching unit 6 of the optical transceivers 31 and 32. Communication service information from the client side is transmitted and received to the line side via the framer and optical transceivers 31 and 32.
  • the transmission / reception unit 35 receives the electrical signal from the signal processing unit 36, converts it into an optical signal, and transmits it to the working optical fiber 128 on the line side. Further, the transmission / reception unit 35 receives an optical signal from the working optical fiber 128 on the line side, converts it into an electrical signal including information on the received optical signal, and outputs it to the signal processing unit 36.
  • the signal processing unit 36 receives an electrical signal including information on the client side from the switching unit 6, converts it into a signal format that can be transmitted on the line side, performs signal processing such as preliminary equalization, and then performs the transmission / reception unit 35. Output to.
  • the signal processing unit 36 receives an electrical signal including information included in the main signal from the transmission / reception unit 35, converts it into a signal format that can be transmitted to the framer, and performs signal processing such as dispersion compensation and phase compensation. After being performed, the received signal 9 is output to the switching unit 6.
  • the signal processing unit 36 monitors the electrical signal input from the transmission / reception unit 35 to acquire the state of the working optical fiber 128 used for communication, and uses the acquired result as the monitoring signal 13 as a network management unit. To 33. When the signal processing unit 36 detects an abnormality such as communication disconnection from the electrical signal input from the transmission / reception unit 35, the signal processing unit 36 includes the abnormality information in the monitoring signal 13 and outputs it to the network management unit 33.
  • the signal generator 5 generates a dummy signal 10 having the same characteristics as the received signal 9 input from the signal processor 36. This characteristic is, for example, the transfer speed or mark rate of the received signal 9.
  • the signal generation unit 5 may forcibly generate an AIS signal, which is a signal having the same transfer speed as the transfer speed of the reception signal 9 generated by the optical transceiver, and use the AIS signal as the dummy signal 10. it can.
  • the signal generation unit 5 can start generation of the dummy signal 10 by receiving a dummy signal generation instruction signal from the network management unit 33, or can receive the dummy signal 10 generated in advance by receiving the instruction signal. You can also start output.
  • the received signal 9 is input from the signal processing unit 36 and the dummy signal 10 is input from the signal generating unit 5 to the switching unit 6.
  • the switching unit 6 selects either the reception signal 9 or the dummy signal 10 based on the switching information included in the command signal 14 from the network management unit 33 and outputs the selected signal to a framer (not shown).
  • the network management unit 33 is connected to the switching unit 6 and the signal processing unit 36 of the optical transceivers 31 and 32, and based on the monitoring signal 13 input from the signal processing unit 36 of the optical transceivers 31 and 32, the optical transceivers 31 and 32.
  • the operating state of the working optical fiber 128 and the standby optical fiber 129 is controlled.
  • the network management unit 33 starts from the working optical fiber 128. Switching instruction information for switching to the standby optical fiber 129 is transmitted to the optical transceivers 31 and 32.
  • the network management unit 33 further has the same function as the control unit 7 of FIG. 1 of the first embodiment. That is, the control unit 7 includes a command including command information for switching the output to the framer from the received signal 9 to the dummy signal 10 when the monitoring signal 13 including abnormality information is input from the signal processing unit 36 of the optical transceivers 31 and 32. The signal 14 is output to the switching unit 6. Then, when the monitoring signal 13 input from the signal processing unit 36 no longer includes abnormality information, the network management unit 33 includes a command signal 14 including command information for returning the output to the framer from the dummy signal 10 to the reception signal 9. Is output to the switching unit 6.
  • the operation procedure of the optical network system 30 when an abnormality such as communication disconnection occurs in the active optical fiber 128 in use (the cross mark on the active optical fiber 128 in FIG. 3) will be described.
  • the case of switching from the working optical fiber 128 to the standby optical fiber 129 is described, but the present invention is not limited to this.
  • the following operation can be applied even when there is no optical fiber switching and affects the signal processing in the subsequent stage of the optical transceiver.
  • the signal processing unit 36 of the optical transceivers 31 and 32 detects an abnormality in the active optical fiber 128 by detecting that a predetermined monitoring signal is not input. Then, the monitoring signal 13 including the abnormality information is output to the network management unit 33.
  • the network management unit 33 receives the monitoring signal 13 including the abnormality information, thereby determining that a failure has occurred in the working optical fiber 128 and switching instructions for switching from the working optical fiber 128 to the standby optical fiber 129. Information is transmitted to the optical transceivers 31 and 32. As a result, the communication path for the communication service is switched from the working optical fiber 128 to the standby optical fiber 129. The communication path is switched by a path switching unit (not shown) provided in the optical signal output unit of the optical transceivers 31 and 32.
  • the network management unit 33 outputs the output to the framer from the received signal 9 including the optical signal information to the dummy signal 10 in order to suppress the occurrence of a communication service failure from the optical transceivers 31 and 32 to the client side.
  • a command (command signal 14) for switching to is transmitted to the switching unit 6 of the optical transceivers 31 and 32.
  • the network management unit 33 issues a command to switch to the dummy signal 10 before the information contained in the received signal 9 cannot be acquired in the framer.
  • the switching unit 6 of the optical transceivers 31 and 32 switches the output signal to the framer from the received signal 9 to the dummy signal 10 when receiving a switching command to the dummy signal 10.
  • the network management unit 33 transmits a command (command signal 14) for returning the output signal from the optical transceivers 31 and 32 to the framer to the reception signal 9 including the optical signal information from the dummy signal 10 to the switching unit 6. .
  • the network management unit 33 transmits a switching instruction to the reception signal 9 at the time when the output signal from the optical transceivers 31 and 32 to the framer is normally recovered or just before that.
  • the switching unit 6 of the optical transceivers 31 and 32 returns the output signal to the framer from the dummy signal 10 to the reception signal 9 when the switching command to the reception signal 9 is received.
  • the output to the framer is switched to the dummy signal 10 during a period in which an abnormality such as communication disconnection occurs, so that the CDR is unlocked.
  • production is suppressed and generation
  • the period during which an electric signal including information included in an optical signal cannot be generated in the framer can be shortened, and the “(ITU-T G.841)“ Within 50 ms, which is the definition of “switch time”, can be satisfied.
  • a signal generator that generates a dummy signal having substantially the same characteristics as a received signal based on an optical signal received by the optical transceiver;
  • a switching unit for switching the output of the optical transceiver between the received signal and the dummy signal;
  • a control unit When the control unit receives a notification indicating an abnormality of the optical signal from the optical transceiver, the control unit instructs the switching unit to switch the output of the optical transceiver from the received signal to the dummy signal.
  • the control unit instructs the switching unit to switch the output of the optical transceiver from the dummy signal to the reception signal after a predetermined reception processing period has elapsed since the reception of the notification is stopped.
  • Appendix 4 The optical transceiver control device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the characteristic is one of a transfer rate and a mark rate.
  • Appendix 5 The optical transceiver control device according to appendix 1 or 2, wherein the dummy signal is one of an AIS signal, a program pattern signal, and a clock signal.
  • a transmission / reception unit for transmitting / receiving an optical signal transmitted through an optical fiber;
  • a signal processing unit that converts an optical signal received by the transmission / reception unit into an electrical signal and outputs the electrical signal to the client side;
  • a signal generator for generating a dummy signal having substantially the same characteristics as the electrical signal;
  • a switching unit that switches and outputs the previous electrical signal and the dummy signal;
  • An optical transceiver having An optical network system comprising: a network management unit that instructs the switching unit to switch the output of the optical transceiver from the electrical signal to the dummy signal based on a notification indicating an abnormality of the optical signal from the optical transceiver.
  • the network management unit instructs the switching unit to switch the output of the optical transceiver from the dummy signal to the electrical signal after a predetermined reception processing period has elapsed since reception of the notification is stopped.
  • the network management unit controls the time from an instruction to the switching unit to switch from the electrical signal to the dummy signal to an instruction to switch from the dummy signal to the output signal within a predetermined time.
  • Appendix 10 The optical transceiver control method according to appendix 9, wherein the output of the optical transceiver is switched from the dummy signal to the received signal after a predetermined reception processing period has elapsed since the reception of the notification was stopped.
  • the present invention can be widely applied to a system using an optical transceiver that transmits and receives various types of information between a line side and a client side by appropriately converting an electric signal and an optical signal.

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Abstract

　ライン側において信号断等の異常が発生した場合に、クライアント側へ出力される信号が断続的に不良となり、後段の信号処理における不具合が生じる、という課題を解決する。　本発明の光トランシーバ制御回路は、光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段と、電気信号を受信し、受信した電気信号と生成されたダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段と、光信号の異常を示す通知が入力されたとき、切替手段の選択対象を電気信号からダミー信号に変更する制御手段と、を備える。

Description

光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法
　本発明は、光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法に関し、特に、基幹系光ネットワークに用いられる光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法に関する。
　光トランシーバは、光トランスポンダに組み込まれた回路モジュールであり、電気信号を電気－光変換することで、光ファイバを用いて双方向で光通信を行う。図４を用いて、光トランシーバを用いた情報の送受信動作を説明する。
　図４は、関連するラインカードのブロック構成図である。ラインカードは、ライン（ネットワーク）とクライアントとの間に配置され、情報入出力用のインターフェースを備える。図４において、ラインカードは、フレーマ１００と光トランシーバ１１０とから構成される。
　クライアント側からライン側へ情報を伝送する場合、フレーマ１００は、クライアント側から入力された電気信号１２１に対して、ライン側伝送用の多重化を施し、フレームを構築する。その後、フレーマ１００は、それをフレーマ１００と光トランシーバ１１０との間の伝送フォーマット（例えば、ＳＦＩ：Ｓｅｒｄｅｓ　Ｆｒａｍｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に変換し、電気信号１２２を光トランシーバ１１０へ出力する。
　ここで、クライアント側からの電気信号１２１は、例えば、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ（ＳＤＨ）規格におけるＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｍｏｄｕｌｅ（ＳＴＭ）で定められる光チャネルの多重化等が施され、Ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｈａｎｎｅｌ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｕｎｉｔ（ＯＴＵ）で定められる光チャネル伝送速度等を有する信号である。なお、電気信号１２１はＧｉｇａｂｉｔ　Ｅｔｈｅｒなどの他の規格に準拠した信号であってもよい。
　光トランシーバ１１０は、入力された電気信号１２２を、ライン側伝送用のフォーマットの光信号に変換し、そのフォーマットに従って光変調された主信号１２３をライン側へ出力する。
　一方、光ファイバなどで構築されるネットワークからクライアント側へ情報が伝送される場合、上述の処理と逆の処理を行う。つまり、光トランシーバ１１０は、ライン側から光信号である主信号１２４を受信し、それを電気信号へ変換して電気信号１２５をフレーマ１００へ出力する。フレーマ１００は、入力された電気信号１２５に対してフレーム変換などの信号処理を行った後、クライアント側へ主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２６を出力する。
　ここで、ライン側の光ファイバに通信断などの異常が発生した場合、光トランシーバ１１０は主信号１２４を受信できず、フレーマ１００へ出力する電気信号１２５を正常に生成できなくなる。この場合、フレーマ１００を構成するＬＳＩ（Large　Scale　Integration）によっては、クライアント側へ出力される電気信号１２６が断続的または完全に停止する。
　特許文献１には、ライン側の通信断に伴って入力信号の周波数飛びが発生した場合、障害発生を示すＡＩＳ（Ａｌａｒｍ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ）信号を送信する光伝送装置が開示されている。特許文献１の光伝送装置は、ライン側の通信断を検出する検出部を含む光送受信部と、電気信号処理部と、から構成される。さらに、光伝送装置は、電圧制御発振部を含んだネットワーク側の送信ＰＬＬ（Phase　Locked　Loop）部、クロック切替制御部、セレクタ、分周部を備える。
　上記の光伝送装置は、ライン側で通信断が発生した場合、光送受信部の検出部がそれを検出し、クロック切替制御部は、これに伴ってセレクタを制御して接続先を電気信号処理部からネットワーク側の送信ＰＬＬ部の出力側へ切り替える。具体的には、ネットワーク側の送信ＰＬＬ部の電圧制御発振部の出力が４分周したクロックへ切り替えられる。そして、セレクタの後段に配置された分周部において、周波数が２５５分周される。これにより、切替前後の位相変動量は１／２５５に圧縮される。従って、位相変化量である周波数の飛びが抑制された周波数を用いる電気信号処理部は安定したＡＩＳ信号を送信することができる。
特開２００９－２９０２５６号公報
　特許文献１に記載された光伝送装置はライン側で通信断が発生した場合、ＡＩＳ信号を安定して送信することはできる。しかし、光送受信部へ主信号が入力されなくなると、上述の電気信号の周波数やマーク率（所定時間に含まれるマークの割合）が定まらなくなる。
　また、フレーマ１００を、Ｆｏｒｗａｒｄ　Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（ＦＥＣ）　ｄｅｃｏｄｅｒで構成する場合や、近年急速に普及してきているデジタルコヒーレント用の光トランシーバに適用する場合、光トランシーバ１１０において主信号１２４の導通開始処理に時間を要することから、フレーマ１００から出力される電気信号１２６が不安定になる。
　以上のようなラインカードにおける具体的な信号処理について、図５Ａ、図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、ライン側から入力される主信号１２４の非導通時間が短時間で、Ｃｌｏｃｋ－Ｄａｔａ－Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）のロック外れが発生しない場合のタイミングチャートである。一方、図５Ｂは、ライン側から入力される主信号１２４の非導通時間が長時間で、ＣＤＲのロック外れが発生する場合のタイミングチャートである。いずれの図も上段から、ライン側から入力される主信号１２４の状態、通信断に応じた光トランシーバ１１０の内部処理、電気信号１２５の状態、ＣＤＲ１０５の状態、電気信号１２６の状態、を示している。
　なお、フレーマ１００は、ＦＥＣ　ｄｅｃｏｄｅｒで構成されており、電気信号１２５が入力される入力端に、ＣＤＲ１０５が搭載されている。ＣＤＲ１０５は、入力される電気信号１２５に含まれる主信号１２４の情報から基準クロックを抽出し、フレーマ１００内の信号処理を行う。
　図５Ａにおいては、ライン側から主信号１２４が入力されなくなると（非導通１３０）、光トランシーバ１１０は、受信停止処理を行う。これに伴い、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されなくなる（領域１３１）。主信号１２４が非導通１３０である時間が短い場合、ＣＤＲ１０５においてロック外れは生じない（ＯＫ）。また、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されないことから、フレーマ１００は電気信号１２６を生成しない（斜線）。
　そして、通信断が回復してライン側からの主信号１２４の入力が再開されると（右側の導通）、光トランシーバ１１０は受信開始処理を開始する。これに伴い、電気信号１２５が断続的に導通（空白）と非導通（ハッチング）とを繰り返す。光トランシーバ１１０にデジタルコヒーレント用の光トランシーバなどを適用する場合、アナログデジタル変換器におけるキャリブレーションや位相変復調器における信号処理は、一般的なアナログ用の光トランシーバにおける信号処理より複雑であり、時間がかかる。この場合、光トランシーバ１１０における受信開始処理の間に、電気信号１２６が断続的に生成（空白）されたり非生成（斜線）になったりする（タイムラグ１３２）。
　一方、図５Ｂにおいては、ライン側から主信号１２４が入力されなくなると（非導通１３５）、光トランシーバ１１０は受信停止処理を行う。これに伴い、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されなくなる（領域１３６）。ここで、非導通１３５である状態が長くなると、主信号１２４の情報から基準クロックを抽出できないため、ＣＤＲ１０５のロックが外れる（領域１３７）。つまり、Ｌｏｓｓ－Ｏｆ－Ｌｏｃｋが起きる。また、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されないことから、フレーマ１００は電気信号１２６を生成しない（非生成１３８）。
　そして、通信断が回復してライン側からの主信号１２４の入力が再開されると（右側の導通）、光トランシーバ１１０は受信開始処理を開始する。これに伴い、電気信号１２５が断続的に導通（空白）と非導通（ハッチング）とを繰り返す。
　ＣＤＲ１０５は、ロック外れが生じていることから、ライン側の主信号１２４の情報から基準クロックを抽出し、そのクロックにＣＤＲ１０５内の信号処理を再引き込みする。フレーマ１００は、光トランシーバ１１０から主信号１２４の情報を含んだ電気信号１２５が出力されるようになった後、電気信号１２６の生成を再開し（待機期間１３９）、ＣＤＲ１０５におけるロックはずれが解消された後、電気信号１２６の出力を再開する（右側の生成）。すなわち、待機期間１３９は、ＣＤＲ１０５における信号処理の再引き込み時間と一致する。
　非生成１３８の期間と待機期間１３９との和が長くなると、光ネットワークシステムの規格を満たせない可能性が生じる。すなわち、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｕｎｉｏｎ：ＩＴＵ）の電気通信標準化部門（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ　Ｓｅｃｔｏｒ：ＩＴＵ－Ｔ）で標準化されている高速デジタル通信方式（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ；ＳＤＨ）の規格において要求されている切り替え時間を満たせなくなる可能性が生じる。具体的には、予備系光ファイバを備える光ネットワークシステムにおいて、通信断などの発生時における予備系光ファイバへの切り替え時間は“ｓｗｉｔｃｈ　ｔｉｍｅ”と呼ばれる設定パラメータで５０ｍｓ以内と規定されている。
　なお、フレーマ１００は、ライン側における通信断の発生時だけではなく、主信号１２４の損失、フレームの損失、フレームの同期外れなどの発生時にも、電気信号１２６を生成できなくなる。
　上述したように、デジタルコヒーレント方式において用いられる高精度な光トランシーバでは、受信開始処理に時間がかかるため、受信開始処理期間において不安定な電気信号１２６が出力され、後段の信号処理における不具合の原因となる。さらに、ＣＤＲ１０５のロック外れが生じた場合、電気信号１２６の出力の再開に時間がかかり（待機期間１３９）、規格を満足できなくなる可能性が生じる。
　本願発明の目的は、ライン側において通信断等の異常が発生した場合に、クライアント側へ信号が断続的に出力されることを抑制できると共に短時間での復旧が可能な光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法を提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明に係る光トランシーバ制御回路は、光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段と、前記電気信号を受信し、前記受信した電気信号と前記生成されたダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段と、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する制御手段と、を備える。
　上記目的を達成するために本発明に係る光ネットワークシステムは、光信号を送受信する送受信手段、前記送受信手段が受信した光信号を電気信号に変換して出力する信号処理手段、前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段、および、前記電気信号と前記ダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段、を有する光トランシーバと、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更するネットワーク管理部と、を備える。
　上記目的を達成するために本発明に係る光トランシーバの出力制御方法は、光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号を受信し、前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成し、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、出力対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する。
　本発明によれば、ライン側において通信断等の異常が発生した場合に、クライアント側へ信号が断続的に出力されることを抑制できると共に短時間での復旧が可能な光トランシーバ制御回路、光ネットワークシステムおよび光トランシーバの出力制御方法を提供できる。
第１の実施形態に係る光トランシーバ制御回路１のブロック構成図である。 第１の実施形態に係る光トランシーバ制御回路１のタイミングチャートである。 第２の実施形態に係る光ネットワークシステム３０のシステム構成図である。 関連するラインカードの構成を示すブロック図である。 関連するラインカードのタイミングチャートである。 関連するラインカードのタイミングチャートである。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
　［第１の実施形態］
　本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は第１の実施形態に係る光トランシーバ制御回路１のブロック構成図である。光トランシーバ制御回路１は、光トランシーバからの出力を制御する。なお、図１では光トランシーバ制御回路１を光トランシーバと別体に構成した例を示したが、光トランシーバ制御回路１を光トランシーバの内部に配置することもできる。
　ここで、光トランシーバは、クライアント側から入力された電気信号を光信号へ変換してライン側へ出力する機能と、ライン側から受信した光信号を電気信号へ変換してクライアント側へ出力する機能と、を備える。光トランシーバは、例えば、シリアル、パラレルを相互変換する回路であるＳｅｒｉａｌｉｚｅｒ／Ｄｅ－Ｓｅｒｉａｌｉｚｅｒ（ＳｅｒＤｅｓ）、および、光送受信器を含むアナログ信号処理部とデジタル信号変復調部とを含むデジタルコヒーレント用のＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Processor）によって構成することができる。
　第１の実施形態に係る光トランシーバは、ライン側から情報を含んだ光信号を受信し、それを電気信号へ変換して受信信号１２７を光トランシーバ制御回路１へ出力する。光トランシーバはさらに、ライン側の通信状態の監視結果を含む監視信号１２を光トランシーバ制御回路１へ出力する。例えば、光トランシーバは、デジタル信号変復調部においてライン側の異常が検出された場合、ＯＯＦ（Ｏｕｔ－Ｏｆ－Ｆｒａｍｅ）、ＬＯＦ（Ｌｏｓｓ－Ｏｆ－Ｆｒａｍｅ）、ＬＯＳ（Ｌｏｓｓ－Ｏｆ－Ｓｉｇｎａｌ）等の異常情報を監視信号１２に含ませて光トランシーバ制御回路１へ出力する。ここで、ＯＯＦはフレーム同期外れを示す情報、ＬＯＦはフレームの概要の喪失を示す情報、ＬＯＳは光信号の喪失を示す情報である。
　図１において、光トランシーバ制御回路１は、信号生成部５、切替部６および制御部７を備える。
　信号生成部５は、光トランシーバから入力される受信信号１２７と同じ転送速度を有するダミー信号１０を生成する。第１の実施形態において、信号生成部５は、光トランシーバで生成される受信信号１２７の転送速度と同一の転送速度を有する信号である警報表示信号（ＡＩＳ：Ａｌａｒｍ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ）を強制的に生成し、このＡＩＳ信号をダミー信号１０とする。ここで、信号生成部５は、制御部７からのダミー信号１０の生成指示信号を受け付けることによってダミー信号１０の生成を開始することもできるし、出力指示信号を受け付けることによって予め生成しているダミー信号１０の出力を開始することもできる。
　制御部７は、汎用マイコンや汎用ＤＳＰなどが適用され、光トランシーバから入力されるライン側の通信状態の監視結果に基づいて切替部６を制御する。光トランシーバと制御部７は、例えば、パラレルインターフェースや、Ｓｅｒｉａｌ　Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＰＩ）、Ｉｎｔｅｒ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔといったシリアルインターフェースを用いて通信を行う。
　制御部７は、光トランシーバからＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等の異常情報を含んだ監視信号１２が入力された場合、光トランシーバから正常な受信信号１２７が入力されないと判断する。そして、制御部７は、光トランシーバの後段への出力を受信信号１２７からダミー信号１０へ切り替える指令情報を含む指令信号１１を切替部６に出力する。
　また、制御部７は、監視信号１２に異常情報（ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等）が含まれなくなると、光トランシーバから正常な受信信号１２７の出力が可能になったと判断する。そして、制御部７は、光トランシーバの後段への出力をダミー信号１０から受信信号１２７へ戻す指令情報を含む指令信号１１を切替部６に出力する。
　切替部６には、光トランシーバから受信信号１２７が、信号生成部５からダミー信号１０が、入力される。切替部６は、制御部７から入力された指令信号１１に含まれる切替情報に基づいて、受信信号１２７またはダミー信号１０のいずれか一方を選択し、電気信号１２５として光トランシーバの後段（例えば、図示しないフレーマ）へ出力する。
　続いて、光トランシーバ制御回路１の動作手順を、図２を参照しながら説明する。以下、光トランシーバ制御回路１の切替部６から出力される電気信号１２５が、入力端にＣｌｏｃｋ－Ｄａｔａ－Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（ＣＤＲ）が配置されたフレーマに入力される場合について説明する。また、光トランシーバ制御回路１の信号生成部５は、ダミー信号１０として上述のＡＩＳ信号を生成している。
　図２は、第１の実施形態の光トランシーバ制御回路１のタイムチャートである。図２は、上段から、ライン側から入力される光信号の状態、監視信号１２に含まれる異常情報の有無、通信断に応じた光トランシーバの内部処理、切替部６の内部処理、ＣＤＲの状態、フレーマの内部処理を示す。以下、光トランシーバ制御回路１の動作と対応する図２の参照先をカッコ内に示す。
　ライン側から光信号が正常に入力されている時（「光信号」の左側の導通５０）、光トランシーバ制御回路１に入力される監視信号１２には異常情報例えば、ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等、が含まれていない。この時、切替部６は光トランシーバから入力された受信信号１２７を選択して、電気信号１２５としてフレーマへ出力する。また、ＣＤＲは正常に機能している（「ＣＤＲ」の導通５０期間におけるＯＫ）。そして、電気信号１２５として光信号の情報を含んだ受信信号１２７がフレーマへ出力されることで、フレーマは受信信号１２７に含まれる情報を伝達するための電気信号を生成する（「フレーマ」の左側の生成）。
　続いて、通信断等によってライン側から光信号が入力されなくなると（「光信号」の非導通５１）、光トランシーバは、受信停止処理を行うと共に、異常が発生している期間（時刻５２～時刻５３）、ＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等の異常情報を含んだ監視信号１２を光トランシーバ制御回路１に出力する（「監視信号12」の有）。
　光トランシーバ制御回路１の制御部７は、異常情報を含んだ監視信号１２が入力した時、光トランシーバから正常な受信信号１１２７が入力されないと判断し、フレーマへの出力を受信信号１２７からダミー信号１０（「切替部6」のＡＩＳ信号７１）へ切り替える指令情報を含む指令信号１１を切替部６へ出力する。ここで、制御部７は、ＡＩＳ信号７１への切り替え指令を、フレーマにおいて受信信号１２７に含まれる情報が取得できなくなる前に行う。
　切替部６は、指令信号１１の指令情報に基づいて、フレーマへ出力する電気信号１２５を、受信信号１２７からＡＩＳ信号７１に切り替える。この時、ＡＩＳ信号７１は受信信号１２７と同じ転送速度の信号であることから、ＣＤＲにおいてロック外れは生じない（「ＣＤＲ」の非導通５１期間に対応するＯＫ）。一方、ＡＩＳ信号７１にはライン側からの光信号に含まれていた情報が含まれていないことから、フレーマはクライアント側へ出力するための電気信号の生成を中止する（「フレーマ」の非生成７３）。
　そして、通信断等が回復してライン側からの光信号の入力が再開されると（「光信号」の左側の導通５０）、光トランシーバは、光信号の受信開始処理を開始すると共にＯＯＦ、ＬＯＦ、ＬＯＳ等の異常情報を含まない監視信号１２の出力を開始する。
　制御部７は、監視信号１２に含まれる異常情報が「有」から「無」へ切り替わった時（時刻５３）から計時を開始し、所定時間経過後（時刻５６）、フレーマへの出力をＡＩＳ信号７１から受信信号１２７へ戻す指令情報を含む指令信号１１を、切替部６へ出力する。ここで、第１の実施形態に係る制御部７は、光トランシーバにおける受信開始処理（時間７４＋時間７５）が完了する前に、受信信号１２７へ切り替える指令情報を含む指令信号１１を切替部６へ出力する（時刻５６）。これにより、受信開始処理が完了した直後から、正常な受信信号１２７がフレーマへ出力されるようになる。
　切替部６は、指令信号１１の指令情報に基づいて、受信開始処理が完了する前の時刻である時刻５６に、フレーマへ出力する電気信号１２５をＡＩＳ信号７１から受信信号１２７に切り替える。
　この時、受信信号１２７はＡＩＳ信号７１と同じ転送速度の信号であることから、ＣＤＲにおいてロック外れは生じない（「ＣＤＲ」の右側の導通５０期間におけるＯＫ）。そして、フレーマは、ＣＤＲにおいてロック外れが生じていないことから、光トランシーバにおける受信開始処理が完了した直後から、受信信号１２７に含まれる情報を伝達するための電気信号の生成を再開することができる。なお、図２では、光トランシーバにおける受信開始処理完了時刻とフレーマにおける電気信号の生成再開時間とが同時である例を示したが、光信号に含まれている情報を含んだ受信信号１２７が光トランシーバから入力されるようになった後、フレーマにおける電気信号の生成を再開することもできる。
　以上のように、第１の実施形態にかかる構成においては、通信断などの異常が発生した場合、フレーマへ出力する電気信号１２５を受信信号１２７から光信号に含まれていた情報を含まないダミー信号１０（ＡＩＳ信号７１）に切り替える。これにより、通信断が長引いた場合でもＣＤＲにおけるロック外れの発生を抑制でき、光トランシーバにおける受信開始処理の完了からフレーマにおける電気信号の生成の再開までの時間（背景技術において説明した図５Ｂの待機期間１３９）を短くできる。従って、フレーマから受信信号１２７に含まれる情報を伝達するための電気信号が出力されない期間が、規格書（ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８４１）の“ｓｗｉｔｃｈ　ｔｉｍｅ”の規定である５０ｍｓ以内となる。
　そして、第１の実施形態にかかる構成においては、光トランシーバにおける受信開始処理の大半の期間である時間７４において切替部６は受信信号１２７ではなくＡＩＳ信号７１を出力する。これにより、フレーマにおいてクライアント側へ出力するための電気信号の生成と非生成とが断続的に繰り返されることが抑制される。従って、フレーマからクライアント側への不安定な主信号の漏れ込みを抑制できる。
　そして、光トランシーバにおける受信開始処理が完了する前に、フレーマへ出力する電気信号１２５を受信信号１２７に戻すことから、フレーマの信号処理に影響を及ぼすことなくフレーマでの受信処理の復旧を行うことができ、受信開始処理完了から遅延することなく、フレーマにおける電気信号の生成を再開することができる。
　なお、上述の実施形態では、ＡＩＳ信号７１から受信信号１２７への切り替えの時刻５６から受信開始処理の終了時刻までの時間７５を所定の時間としたが、時間７５をゼロとする（時刻５６と受信開始処理の終了時刻を一致）こともできる。さらに、ＡＩＳ信号７１から受信信号１２７への切り替えは、光信号の情報を含む正常な受信信号１２７の入力が再開された後でもよい。
　また、上述の実施形態では、監視信号１２に含まれる異常情報は、主信号に含まれるＯＯＦ、ＬＯＦおよびＬＯＳの情報としたが、これに限るものではない。光トランシーバに設けられた受光部（不図示）によって、受信した光信号の受光パワーを検出し、受光パワーの低下が検出された時に異常情報を生成して監視信号１２に含めることもできる。
　さらに、上述の実施形態では、ダミー信号として、ＡＩＳ信号を例示したが、これに限るものはない。ダミー信号として、予め設定されたプログラムパターン（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｐａｔｔｅｒｎ）信号や、クロック信号などを含む受信信号１２７と同じ特性を備えた信号等を用いることもできる。ここで、プログラムパターンは、疑似ランダムパターンであるＰｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍ　Ｂｉｎａｒｙ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（ＰＲＢＳ）などである。つまり、何れの信号においても光信号である主信号と同じ、あるいは、周波数偏差が十分小さい場合にはＣＤＲが受信信号１２７と同じと認識できる程度に近いビットレートを有する信号であればよく、例えば、ビットレート以外にマーク率が０．５近傍となる信号等でもよい。
　［第２の実施形態］
　第２の実施形態について図面を参照して説明する。図３は第２の実施形態による光ネットワークシステムのシステム構成図である。光ネットワークシステム３０は、２台の光トランシーバ３１、３２およびネットワーク管理部３３から構成される。また、光トランシーバ３１、３２はそれぞれ、送受信部３５、信号処理部３６、信号生成部５および切替部６から構成される。信号生成部５および切替部６は、第１の実施形態で説明した図１の信号生成部５および切替部６と同様に機能する。図３では、光トランシーバ３１のみ内部構成を示したが、光トランシーバ３２も同様に構成される。
　光トランシーバ３１、３２の切替部６には、不図示のフレーマが接続されている。クライアント側からの通信サービスの情報は、フレーマおよび光トランシーバ３１、３２を介してライン側へ送受信される。
　送受信部３５は、信号処理部３６からの電気信号を入力し、光信号へ変換した後、ライン側である現用系光ファイバ１２８へ送信する。また、送受信部３５は、ライン側である現用系光ファイバ１２８から光信号を受信し、受信した光信号の情報を含む電気信号へ変換し、信号処理部３６へ出力する。
　信号処理部３６は、クライアント側の情報を含んだ電気信号が切替部６から入力され、ライン側で伝送可能な信号フォーマットへ変換し、予備等化などの信号処理を行った後、送受信部３５へ出力する。一方、信号処理部３６は、主信号に含まれていた情報を含んだ電気信号が送受信部３５から入力され、フレーマへ伝送可能な信号フォーマットへ変換し、分散補償、位相補償などの信号処理を行った後、受信信号９として切替部６へ出力する。
　また、信号処理部３６は、送受信部３５から入力された電気信号を監視することで、通信に使用している現用系光ファイバ１２８の状態を取得し、取得結果を監視信号１３としてネットワーク管理部３３へ出力する。そして、信号処理部３６は、送受信部３５から入力された電気信号から通信断などの異常を検出した場合、監視信号１３に異常情報を含めてネットワーク管理部３３へ出力する。
　信号生成部５は、信号処理部３６から入力される受信信号９と同様の特性を有するダミー信号１０を生成する。この特性は、例えば、受信信号９の転送速度やマーク率である。例えば、信号生成部５は、光トランシーバで生成される受信信号９の転送速度と同一の転送速度を有する信号であるＡＩＳ信号を強制的に生成し、このＡＩＳ信号をダミー信号１０とすることができる。信号生成部５は、ネットワーク管理部３３からのダミー信号生成の指示信号を受け付けることによってダミー信号１０の生成を開始することもできるし、指示信号を受け付けることによって予め生成しているダミー信号１０の出力を開始することもできる。
　切替部６には、信号処理部３６から受信信号９が、信号生成部５からダミー信号１０が、入力される。切替部６は、ネットワーク管理部３３からの指令信号１４に含まれる切替情報に基づいて、受信信号９またはダミー信号１０のいずれか一方を選択し、図示しないフレーマへ出力する。
　ネットワーク管理部３３は、光トランシーバ３１、３２の切替部６および信号処理部３６と接続され、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から入力される監視信号１３に基づいて、光トランシーバ３１、３２、現用系光ファイバ１２８および予備系光ファイバ１２９の使用状態を制御する。
　そして、ネットワーク管理部３３は、例えば、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から現用系光ファイバ１２８の通信断等の異常情報を含む監視信号１３が入力された場合、現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替えるための切り替え指示情報を光トランシーバ３１、３２へ送信する。
　ネットワーク管理部３３はさらに、第１の実施形態の図１の制御部７と同様の機能を有する。すなわち、制御部７は、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から異常情報を含む監視信号１３が入力された場合、フレーマへの出力を受信信号９からダミー信号１０へ切り替える指令情報を含む指令信号１４を切替部６に出力する。そして、ネットワーク管理部３３は、信号処理部３６から入力される監視信号１３に異常情報が含まれなくなくなると、フレーマへの出力をダミー信号１０から受信信号９へ戻す指令情報を含む指令信号１４を切替部６に出力する。
　次に、使用中の現用系光ファイバ１２８において通信断等の異常が生じた場合（図３の現用系光ファイバ１２８上のバツ印）の光ネットワークシステム３０の動作手順について説明する。なお、以下の説明では、現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替える場合を記載するが、それに限るものではない。光ファイバの切り替えがなく、光トランシーバの後段の信号処理に影響を及ぼす場合であっても、下記の動作は適用できる。
　現用系光ファイバ１２８に通信断等の異常が生じた場合、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６は、所定の監視信号が入力されないことを検知する等によって現用系光ファイバ１２８の異常を検知し、異常情報を含んだ監視信号１３をネットワーク管理部３３へ出力する。
　ネットワーク管理部３３は、異常情報を含んだ監視信号１３を受信することにより、現用系光ファイバ１２８に障害が生じたと判定し、現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替えるための切り替え指示情報を光トランシーバ３１、３２へ送信する。これにより、通信サービス用の通信経路が現用系光ファイバ１２８から予備系光ファイバ１２９へ切り替わる。なお、通信経路の切り替えは、光トランシーバ３１、３２の光信号の出力部に設けた経路切替部（不図示）によって行われる。
　さらに、ネットワーク管理部３３は、光トランシーバ３１、３２からクライアント側への通信サービスの障害が発生することを抑制するため、フレーマへの出力を光信号の情報を含んだ受信信号９からダミー信号１０へ切り替える指令（指令信号１４）を光トランシーバ３１、３２の切替部６へ送信する。ここで、ネットワーク管理部３３は、ダミー信号１０への切り替え指令を、フレーマにおいて受信信号９に含まれる情報が取得できなくなる前に行う。
　光トランシーバ３１、３２の切替部６は、ダミー信号１０への切り替え指令を受信した場合、フレーマへの出力信号を受信信号９からダミー信号１０に切り替える。
　一方、ネットワーク管理部３３は、予備系光ファイバ１２９へ切り替えられることによって、光トランシーバ３１、３２の信号処理部３６から入力される監視信号１３に異常情報が含まれなくなると、光ファイバの通信障害が解消したと判定する。この場合、ネットワーク管理部３３は、光トランシーバ３１、３２からフレーマへの出力信号をダミー信号１０から光信号の情報を含んだ受信信号９へ戻す指令（指令信号１４）を切替部６へ送信する。ここで、ネットワーク管理部３３は、受信信号９への切り替え指令を、光トランシーバ３１、３２からフレーマへの出力信号が正常に回復する時刻、もしくはその直前に送信する。
　光トランシーバ３１、３２の切替部６は、受信信号９への切り替え指令を受信した場合、フレーマへの出力信号をダミー信号１０から受信信号９に戻す。
　第２の実施形態に係る構成においても、第１の実施形態と同様に、通信断などの異常が発生している期間、フレーマへの出力をダミー信号１０に切り替えることで、ＣＤＲにおけるロック外れの発生が抑制されると共に、フレーマにおいてクライアント側へ出力するための電気信号の生成と非生成とが断続的に繰り返されることが抑制される。従って、受信開始処理完了から遅延することなく、フレーマにおける電気信号の生成が再開されると共に、フレーマからクライアント側への不安定な主信号の漏れ込みを防止できる。
　すなわち、第２の実施形態に係る構成においても、フレーマにおいて光信号に含まれている情報を含む電気信号が生成できない期間を短くすることができ、規格書（ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８４１）の“ｓｗｉｔｃｈ　ｔｉｍｅ”の規定である５０ｍｓ以内を満足することができる。
　本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　[付記１]
　光トランシーバが受信する光信号に基づく受信信号と略同一特性のダミー信号を生成する信号生成部と、
　前記光トランシーバの出力を、前記受信信号と前記ダミー信号との間で切り替える切替部と、
　制御部とを有し、
　前記制御部は、前記光トランシーバから前記光信号の異常を示す通知を受け付けたとき、前記光トランシーバの出力を前記受信信号から前記ダミー信号へ切り替えるように前記切替部へ指示する
光トランシーバ制御装置。
　[付記２]
　前記制御部は、前記通知の受け付けが停止してから所定の受信処理期間が経過した後に、前記光トランシーバの出力を前記ダミー信号から前記受信信号へ切り替えるように前記切替部へ指示する
付記１に記載の光トランシーバ制御装置。
　[付記３]
　前記制御部は、前記受信信号から前記ダミー信号へ切り替える前記切替部への指示から、前記ダミー信号から前記受信信号へ切り替える指示までの時間を所定の時間内とするよう制御する
付記１または２に記載の光トランシーバ制御装置。
　[付記４]
　前記特性は、転送速度およびマーク率のいずれか一方である付記１から３のいずれか一項に記載の光トランシーバ制御装置。
　[付記５]
　前記ダミー信号はＡＩＳ信号、プログラムパターン信号、およびクロック信号のいずれかである付記１または２に記載の光トランシーバ制御装置。
　[付記６]
　光ファイバを伝送する光信号を送受信する送受信部と、
　前記送受信部が受信した光信号を電気信号に変換してクライアント側へ出力する信号処理部と、
　前記電気信号と略同一特性のダミー信号を生成する信号生成部と、
　前電気信号と前記ダミー信号とを切り替えて出力する切替部と、
を有する光トランシーバと、
前記光トランシーバから前記光信号の異常を示す通知に基づき、前記光トランシーバの出力を前記電気信号から前記ダミー信号へ切り替えるように前記切替部へ指示するネットワーク管理部、とを
備えた光ネットワークシステム。
　[付記７]
　前記ネットワーク管理部は、前記通知の受け付けが停止してから所定の受信処理期間が経過した後に、前記光トランシーバの出力を前記ダミー信号から前記電気信号へ切り替えるように前記切替部へ指示する
付記６に記載の光ネットワークシステム。
　[付記８]
　前記ネットワーク管理部は、前記電気信号から前記ダミー信号へ切り替える前記切替部への指示から、前記ダミー信号から前記出力信号へ切り替える指示までの時間を所定の時間内とするよう制御する
付記６または７に記載の光ネットワークシステム。
　[付記９]
　光トランシーバが受信する光信号に基づく受信信号と略同一特性のダミー信号を生成し、
　前記光トランシーバから前記光信号の異常を示す通知を受け付けたとき、前記光トランシーバの出力を前記受信信号から前記ダミー信号へ切り替える
光トランシーバ制御方法。
　[付記１０]
　前記通知の受け付けが停止してから所定の受信処理期間が経過した後に、前記光トランシーバの出力を前記ダミー信号から前記受信信号へ切り替える
付記９に記載の光トランシーバ制御方法。
　本願発明は、電気信号と光信号とを適宜変換することでライン側とクライアント側との間で各種情報を送受信させる光トランシーバを用いるシステムに広く適用することができる。
　この出願は、２０１４年３月２７日に出願された日本出願特願２０１４－０６５９９０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　光トランシーバ制御回路
　５　　信号生成部
　６　　切替部
　７　　制御部
　９、１２７　　受信信号
　１０　　ダミー信号
　１１　　指令信号
　１２　　監視信号
　３０　　光ネットワークシステム
　３１、３２　　光トランシーバ
　３３　　ネットワーク管理部
　３５　　送受信部
　３６　　信号処理部
　５０　　導通
　５１、１３０、１３５　　非導通
　５２、５３、５６　　時刻
　７１　　ＡＩＳ信号
　７３、１３８　　非生成
　７４、７５　　時間
　１００　　フレーマ
　１０５　　ＣＤＲ
　１１０　　光トランシーバ
　１２１、１２２、１２５、１２６　　電気信号
　１２３、１２４　　主信号
　１２８　　現用系光ファイバ
　１２９　　予備系光ファイバ
　１３１、１３６、１３７　　領域
　１３２　　タイムラグ
　１３９　　待機期間

Claims (10)

  1. 光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段と、
    前記電気信号を受信し、前記受信した電気信号と前記生成されたダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段と、
    前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する制御手段と、
    を備える光トランシーバ制御回路。
  2. 前記特性は、転送速度またはマーク率のいずれか一方である、請求項１に記載の光トランシーバ制御回路。
  3. 前記ダミー信号は、ＡＩＳ信号、プログラムパターン信号またはクロック信号のいずれかである、請求項１または２に記載の光トランシーバ制御回路。
  4. 前記制御手段は、前記光信号の異常を示す通知が入力されなくなった時から所定の期間が経過した後、前記切替手段の選択対象を前記ダミー信号から前記電気信号に変更する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光トランシーバ制御回路。
  5. 前記所定の期間は、前記光トランシーバが受信開始処理に要する時間よりも短い、請求項４に記載の光トランシーバ制御回路。
  6. 光信号を送受信する送受信手段、
    前記送受信手段が受信した光信号を電気信号に変換して出力する信号処理手段、
    前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成する信号生成手段、および、
    前記電気信号と前記ダミー信号のどちらか一方を選択して出力する切替手段、
    を有する光トランシーバと、
    前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記切替手段の選択対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更するネットワーク管理部と、
    を備える光ネットワークシステム。
  7. 前記送受信手段は、接続されている光ファイバを介して前記光信号を送受信し、
    前記ネットワーク管理部は、前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、前記接続されている光ファイバを予備の光ファイバへ切り替える、請求項６に記載の光ネットワークシステム。
  8. 前記ネットワーク管理部は、前記光信号の異常を示す通知が入力されなくなった時から所定の期間が経過した後、前記切替手段の選択対象を前記ダミー信号から前記電気信号に変更する、請求項６または７に記載の光ネットワークシステム。
  9. 前記信号処理手段は、受信された光信号から異常の有無を検出し、検出結果を前記ネットワーク管理部へ送信する、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の光ネットワークシステム。
  10. 光トランシーバに入力された光信号から生成された電気信号を受信し、
    前記電気信号と略同一の特性を有するダミー信号を生成し、
    前記光信号の異常を示す通知が入力されたとき、出力対象を前記電気信号から前記ダミー信号に変更する、
    光トランシーバの出力制御方法。
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