JP2001217776A - 波長多重通信ネットワーク障害復旧システム及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理遅延が無く、迅速にパスを現用系から予備
系に切り替えることが可能で、ハード規模が小さいネッ
トワークシステムを提供する。 【解決手段】ノード１〜８がリング状に接続された波長
多重光信号リングネットワークにおいて、ノード６と７
の間で障害が生じた場合、波長λ１が通過するノード
７、８においては、ノード６からの波長λ１の信号が送
られてこないことを認識して障害の発生を検出する。ま
た、波長λ２が通過するノード６、５、４、３では、ノ
ード７から波長λ２の信号が送られてこないことにより
障害を検出する。また、波長λ３が通過するノード７、
８、１、２では、ノード６から波長λ３の信号が送られ
てこないことにより障害を検出する。このように、自分
に送られてくるべき光信号が送られてこないことを検出
することにより、各ノードは自律的に障害発生を検出で
きるので、ＳＤＨのＫ１、Ｋ２バイトを利用した障害復
旧処理よりも簡単な構成で、迅速に障害復旧を行うこと
が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＷＤＭ技術をベー
スとした光波ネットワークに対応した高速な障害検出・
障害復旧機能の実現方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報の広帯域化・大容量化に伴い、ネッ
トワークならびに伝送システムの広帯域化・大容量化が
要求されている。その実現手段の一つとして波長分割多
重（ＷＤＭ）技術をベースとした光波ネットワークの構
築が望まれている。このような光波ネットワークでは伝
送路中を伝搬する情報のトラフィック量が数百Ｇ〜数Ｔ
ｂｉｔ／ｓという莫大なものとなっている。このような
光波ネットワークにおいて伝送路障害が発生した場合、
それによって被る被害は大きなものとなる可能性がある
ため、光波ネットワークの信頼性を確保する必要が生じ
ている。そのための技術として光波ネットワークの各ノ
ード（例えば、ＯＡＤＭ装置や光クロスコネクト装置）
における、高速な障害検出及び障害復旧機能が要求され
ている。

【０００３】従来のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴリングの電気Ａ
ＤＭ（ＡＤＤ／ＤＲＯＰ Multiplexer）では、故障端
ノードが各ノードに故障情報、切り替え情報を信号のＯ
Ｈ（オーバヘッド）を利用して転送していき、対向の故
障端まで情報を転送させていく。また、ＷＤＭネットワ
ークでは、電気ＡＤＭは各波長毎に装置を持つことにな
り、各波長別々に障害復旧を行う。

【０００４】図１９は、従来の電気ＡＤＭによるＷＤＭ
リングネットワークとパス配置の例を示す図である。な
お、図１９は、波長λ１についてのみ示してある。図中
１〜８の番号が振られたブロックは各ノード（電気ＡＤ
Ｍ）を示し、各ノード間を接続する実線はｗｏｒｋのパ
スであり、破線はprotetionのパスを示している。

【０００５】図２０は、電気ＡＤＭをＷＤＭネットワー
ク導入した場合についての概略図を示す図である。同図
において、伝送路を伝搬してきた波長多重信号光は光分
波器（ＤＥＭＵＸ）１０−１、１０−２によって各波長
に分けられ、光／電気変換後（光／電気変換器は不図
示）に、電気ＡＤＭに入力され、必要な波長の信号がＤ
ＲＯＰされたり、ＡＤＤされた後、各電気信号が電気／
光変換器（不図示）によって光信号に戻された後、これ
らの光信号が光合波器（ＭＵＸ）１１−１、１１−２に
より波長多重され伝送路へ出射される。

【０００６】図２１は、電気ＡＤＭによる障害復旧の様
子を示した図である。図中では、ノード６と７の間で障
害が発生している。障害が発生すると、ＳＤＨ／ＳＯＮ
ＥＴのＯＨのＫ１、Ｋ２バイトに定義されている切り替
え情報がノード６より右回り方向のノードへ、そして、
ノード７より左回り方向のノードへ転送されていく。Ｋ
１、Ｋ２バイトを含むＯＨを受信した各ノードは、ＯＨ
の情報に従って迂回ルートパスを設定し、ＯＨ情報を組
み替えて隣接する次のノードへと転送する。

【０００７】図２２は、Ｋ１、Ｋ２バイトの転送状態及
び迂回ルートのパス設定の流れを示す図である。同図よ
り、ＯＨ転送時間及び各ノードにおける電気ＳＷの処理
時間により、大規模なネットワークになればなるほど処
理遅延が大きくなることが容易に想像できる。

【０００８】固定的に波長を分岐・挿入する光ＡＤＭ
（ＯＡＤＭ）、または、障害復旧のためのスイッチング
機能を持たせないＯＡＤＭの場合、電気の障害復旧装置
と組み合わせて使用する。

【０００９】図２３は、障害復旧のためのパス切り替え
機能を持たないＯＡＤＭ装置と電気ＳＷとを組み合わせ
たリング状のネットワークのモデル図である。図２３に
示すようなネットワークでは、上記した全ノードに電気
ＡＤＭを配置するネットワークと異なり、ある波長の信
号を分岐・挿入するノードにのみ電気障害復旧用ＳＷを
配置することになるので、上記したＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ
装置と切り替え制御信号の転送回数が若干少なくなる。

【００１０】図２４は、ＯＡＤＭと電気障害復旧用ＳＷ
によるネットワークにおけるある波長（図中ではλ１）
についてのパス配置を示す図である。同図からも分かる
とおり、ある信号（パス）が分岐・挿入されるノードに
おいてのみ電気障害復旧用ＳＷにパスが接続されてお
り、分岐・挿入されないノードでは電気障害復旧用ＳＷ
を信号がスルーしている。

【００１１】図２５は、図２４のネットワークにおい
て、障害が発生した時の障害普及の様子を示す図であ
る。図２５に示したネットワークでは、ＳＤＨ／ＳＯＮ
ＥＴのＯＨの処理を行い、迂回ルートパスを設定するの
は電気障害復旧用ＳＷが接続されているノードのみとな
るので、そのネットワーク全体の処理時間は上記の電気
ＡＤＭをノードとして用いたネットワークよりも少なく
なる。

【００１２】図２６は、図２５の障害発生時のＯＨ転送
時間および電気障害復旧用ＳＷが接続されたノードにお
ける処理時間を示した迂回ルートのパス設定の流れ図を
示す図である。

【００１３】同図からも明らかなように、電気ＡＤＭを
用いたネットワークに比べると、障害復旧までに必要と
されるＫ１、Ｋ２バイトの処理等の時間がネットワーク
全体で改善されている。しかし、やはり、Ｋ１、Ｋ２バ
イトを用いた障害検出及び障害復旧を行うシステムで
は、光信号を受けた後、電気信号に変換し、更に、ＳＤ
Ｈ／ＳＯＮＥＴ等のフレームを処理して、Ｋ１、Ｋ２バ
イトなど、障害復旧に必要な情報を取得しなければなら
ない。従って、このようなネットワーク構成に置いて
も、障害復旧までには、ある程度の時間がかかり、迅速
に、パスの切り替え等を行うことが出来ない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＳＤＨの様な障
害復旧の場合、故障端（障害が発生した伝送路に隣接す
るノード）で警報情報、切り替え情報をどこのノードに
対して送出するか等の警報処理などを行い、フレームを
組み立ててＯＨへ組み込み送出する。ＯＨ情報の転送を
行う場合、各ノードでＳＤＨをまず終端し、フレームを
所定のバイト（例えば、ＳＤＨではＫ１、Ｋ２）等を読
み／書き込むなどの処理を行い、再びフレームを構成し
て新しいＯＨで次のノードへ送出する。このため、故障
端での処理、各中継ノードの処理が加わり、転送距離や
ノード数が増えてくると処理遅延が課題となってくる。
また、各波長毎に切り替え制御部を持つことになり、ハ
ード規模も大きくなることが課題となる。

【００１５】本発明の課題は、処理遅延が無く、迅速に
パスを現用系から予備系に切り替えることが可能で、ハ
ード規模が小さいネットワークシステムを提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面にお
ける障害復旧システムは、波長多重通信ネットワークを
構成するノードにおいて、自ノードが処理する全ての波
長多重信号の障害を監視する監視手段と、監視している
波長多重信号の中のある一つの波長チャネルの信号にお
いて障害が検出する検出手段と、該検出手段によって障
害が検出された場合に、予備経路の設定を行う予備経路
設定手段とを備えることを特徴とする。

【００１７】本発明の第２の側面における障害復旧シス
テムは、波長多重通信ネットワークにおけるノードにお
いて、ネットワーク内のある一つのノードから、他の全
ノードを通過して元のノードへ戻ってくる特別な信号を
任意の波長へ載せて周回させる特別信号周回手段と、該
特別な信号に障害が発生したとき、予備経路の設定を行
う予備経路設定手段とを備えることを特徴とする。

【００１８】本発明の第１の側面における障害復旧方法
は、波長多重通信ネットワークを構成するノードにおい
て、（ａ）自ノードが処理する全ての波長多重信号の障
害を監視するステップと、（ｂ）監視している波長多重
信号の中のある一つの波長チャネルの信号において障害
が検出するステップと、（ｃ）該ステップ（ｂ）におい
て障害が検出された場合に、予備経路の設定を行うステ
ップとを備えることを特徴とする。

【００１９】本発明の第２の側面における障害復旧方法
は、波長多重通信ネットワークにおけるノードにおい
て、（ａ）ネットワーク内のある一つのノードから、他
の全ノードを通過して元のノードへ戻ってくる特別な信
号を任意の波長へ載せて周回させるステップと、（ｂ）
該特別な信号に障害が発生したとき、予備経路の設定を
行うステップとを備えることを特徴とする。

【００２０】本発明によれば、受信した信号の有無や、
劣化を直接検出することにより、各ノードが自律的に障
害の発生を検出するので、ＳＤＨのＫ１、Ｋ２バイトを
使用した障害復旧方法に比べ、信号を各フレーム毎に、
信号を処理する必要が無くなるので、障害復旧のための
処理が迅速になると共に、光信号を電気信号に変換して
から電気信号を処理する必要がないので、装置規模も縮
小することができる。また、信号のフレームを処理する
必要がないので、波長多重信号が波長毎に異なる信号フ
ォーマットを利用していたとしても、これに影響を受け
ることなく、同じ処理で容易に障害の存在を検出するこ
とが出来る。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明では、各ノードに障害復旧
処理を複雑な処理やＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのＯＨ処理を行
わないことで、障害復旧時間の短縮を図り、ハード量を
大幅に削減する障害復旧システムを提案する。

【００２２】図１〜図３は、トランスペアレントな（電
気／光変換、信号再生などを行わない）ＷＤＭノードに
よるＷＤＭリングネットワークとパス配置の例を示す図
である。

【００２３】なお、図１はλ１、図２はλ２、図３はλ
３の波長パスについて示しており、１〜８の番号の付け
られた各ブロックは、ＷＤＭノードを示している。ま
た、本ネットワーク中のＷＤＭノードにはワーク用パス
とプロテクション用パスを切り替えるための障害復旧用
の光ＳＷを全波長チャネルに対して具備するものとす
る。すなわち、公知の技術に置いては、１つの波長に障
害が発生した場合には、波長多重信号の全体、すなわ
ち、全ての波長の信号をプロテクション用パスに切り替
えるが、本発明の実施形態に置いては、各波長毎にプロ
テクション用パスを設け、障害の発生した波長だけをワ
ーク用パスからプロテクション用パスに切り替える。こ
の場合、障害の発生している経路に置いては、障害の発
生した波長の信号のみがプロテクション用パスに迂回さ
れるので、波長多重信号の内、一部の波長が欠けること
になる。この場合、経路中に設けられている光増幅器等
のゲインを調整することが必要となるが、昨今の光増幅
器の製造技術の向上により、このようなゲイン調整を細
かく行うことが可能となっているので、波長多重信号か
ら特定の波長の信号が欠けたとしても問題は生じない。

【００２４】各ＷＤＭノードでは、波長多重信号の全チ
ャネルの信号品質（パワーまたはＳＮＲなど）を監視す
ることにする。ここで図１〜３のＷＤＭノード６と７の
間で障害が発生したとする。このとき、ノード６からは
右方向のノードへ向かって、また、ノード７からは左方
向のノードへ向かって障害発生アラームを示す信号品質
劣化（例えば、パワーまたはＳＮＲ劣化）が伝搬してい
くことになる。すなわち、各ノードは、受信すべき光信
号が一定時間送られてこなくなるなどの現象を検出し
て、障害の発生を検出する。例えば、障害が発生した経
路を通るパスは、ＡＤＤ／ＤＲＯＰするノード間におい
て、障害の影響を受けた信号を通すことになるので、障
害を含むパスをＡＤＤ／ＤＲＯＰするノード間にある各
ノードでは、その信号の状態を見ることによって、障害
の発生を知ることが出来る。各パスがネットワーク全体
にわたって、均等に張られている場合には、全てのノー
ドにおいて、あるいは、ほとんどのノードにおいて、い
ずれかの波長の光信号に障害が起きたことを知ることに
よって、伝送系路に障害が生じたことを知ることが出来
る。

【００２５】すなわち、図４において、例えば、障害
は、ノード６と７の間で生じているが、障害を含む波長
λ１のパスは、ノード６と８の間で張られているので、
ノード６、７、８は、送信されてくる波長λ１の光信号
の様子を見ることによって経路に障害が生じたか否かを
判断することが出来る。従って、波長多重信号の各波長
のパスがネットワーク全体にわたって均等に張られてい
れば、全てのノード、あるいは、少なくともほとんどの
ノードにおいて、送信されてくる信号の状態を検出する
ことよって、伝送経路における障害を自分で認識するこ
とが出来る。したがって、従来のように、ＳＤＨのＫ
１、Ｋ２バイトのような情報を使用しなくて良いので、
光信号を電気信号に変換したり、ＳＤＨフレームを処理
する必要が無く、現用系と予備系の切り替え完了までに
要する時間を削減することが出来る。

【００２６】ここで、光信号のある波長の信号が送られ
てきていない、パワーが異常に落ち込んでいるなどを検
出する方法は、従来よく知られており、フォトダイオー
ドを使って、ある波長の光をタッピングし、光パワーを
検出しても良いし、スペクトルアナライザを用いて、異
常な波長を発見するようにしても良い。

【００２７】次に、現用系と予備系の切り替え手続きを
説明する。まず、各ノードにおいて障害発生を検出する
と、障害を発生しているのがある１つの波長チャネルの
みであったとしても、一旦、全波長チャネル信号のパス
を一斉に予備経路に設定する。

【００２８】図４〜図６は、一斉に予備経路を設定する
様子を示し、図８、９には波長λ１のチャネルについて
予備経路が設定された状態を示している。図７には障害
検出情報がノード６及びノード７から他のノードへ伝搬
しながら迂回ルートのパスを設定している様子を示して
いる。

【００２９】ノード７からノード８、１、２へと波長λ
３のチャネルの信号によって（図６参照）、また、ノー
ド６からノード５、４、３へと波長λ２のチャネルの信
号によって（図５参照）、障害検出の情報（光信号が送
信されてこない、光信号の内容が０連となっているな
ど）が伝搬している。

【００３０】次に、障害検出の情報を受信したノードで
は、障害検出情報が伝搬してきたチャネル（障害が発生
しているチャネル）とそのノードでＡＤＤ／ＤＲＯＰす
るチャネルが一致した場合、そのチャネルのパスをワー
ク側のパスからプロテクション側のパス（予備経路）へ
切り替える。このとき、障害発生前と障害発生後のパス
が同方向へとなるように切り替える。

【００３１】図１０、１１は、パスの切り替えの様子を
示す図である。図１０に示されるように、波長λ１の信
号をＡＤＤ／ＤＲＯＰしているノード６と８において、
ノード６から８、あるいは、ノード８から６に向かって
いる信号を現用系から予備系に切り替える。このとき、
信号は、予備系の経路をノード６から８、あるいは、ノ
ード８から６に向かって送信する方向とする。このよう
にして、形成された伝送系路が図１１の太線によって示
されている。

【００３２】この切り替え動作を行った後、所定の時間
が経過しても該当の信号が復旧しなかった場合、また
は、切り替え動作を行ったノードより接続を確認するた
めの特殊信号を発信し、接続先のノードから確認信号が
返ってこなかった場合は、今度は障害発生前と障害発生
後のパスが逆方向となるようにプロテクション側のパス
へ切り替える。

【００３３】図１０、１１においては、現用系のみに障
害が発生した場合を示している。しかし、障害は現用系
にのみ発生するものではなく、現用系と予備系の両方に
同時に発生することがあり得る。この場合、図８のよう
に、予備系でリング状の経路を形成した後、図９に示さ
れるような、予備系のパス（点線で示される）を形成す
る。このような場合には、図１０、１１の切り替えにお
いて、信号が復旧しないことになるので、以下の図１２
及び１３の処理を行う。

【００３４】図１２及び１３は、パスの逆方向への切替
の様子を示す図である。すなわち、ノード６は、信号を
ノード５〜１を通って、ノード８に信号を伝送し、ノー
ド８は、ノード１〜５を通って、ノード６に信号を送る
方向にパスを設定する。このようにして、予備系に設定
された伝送経路が波長λ１について、図１３に示されて
いる。

【００３５】また、以上の切り替えが終了し、所定の時
間が経過した後または監視チャネルを用いて、各ノード
の予備経路において信号復旧が観測されなかった場合
（障害復旧に関係のない予備経路であった場合）、障害
発生前の予備パス接続状態に自律的に戻すことにする。

【００３６】図１４、１５は、予備経路解除の状態を示
す図である。すなわち、障害が現用系のみである場合に
は、図１４に示されるように、ノード６と８を最短距離
で接続する予備系以外の予備系は、障害復旧に関係がな
いので、各ノード６、５、４、３、２、１、８におい
て、予備系がネットワークを１周するように構成されて
いた状態を解除する。つまり、ノード６、５、４、３、
２、１、８においては、図１４に示されるように、予備
系の切り替えスイッチを障害発生以前の状態に戻す。そ
の結果、図１５に示されるように、ノード６、７、８の
経路においてのみ予備系が使用され、その他の経路に置
いては、現用系が使用される。

【００３７】以上の通りにして障害復旧を行うが、従来
方式のＳＤＨ／ＳＯＮＥＴのＯＨのような処理をせず
に、信号品質劣化の検出及び光ＳＷの切り替えのみで伝
送路の障害復旧が可能となる。

【００３８】図７には、各ノードにおける障害検出の様
子を示している。ノード６と７の間で障害が発生した場
合、光信号は、ノード６と７の間では伝搬しない。従っ
て、波長λ１のパスによれば、ノード７と８は、ノード
６から信号が来ないなどの検出によって、障害が発生し
たことをすることが出来る。また、波長λ２のパスによ
れば、ノード３〜６は、ノード７から信号が送られてこ
ないことなどにより、障害が発生したことを知ることが
出来る。また、波長λ３のパスによれば、ノード７、
８、１、２は、ノード６から信号が送られてこないこと
により、障害の発生を知ることが出来る。このように、
各波長のパスがネットワーク全体に均等に張られている
場合には、光信号が正常に受信されているか否かを検出
するだけで、ネットワーク全体が障害の発生を検出する
ことが出来る。また、光信号を検出するだけでよいの
で、ＳＤＨシステムのように、障害情報を取り出すため
の処理時間が必要なくなるので、より速く障害の発生を
各ノードが知ることが出来、パスの切替を迅速に行うこ
とが出来る。

【００３９】以上の説明に於いて示したパス切り替え手
続きは、不図示の制御装置によって行われるが、この制
御装置が実際に行う制御アルゴリズムは、ネットワーク
を°のように構成するかに依存している。しかし、この
ような制御アルゴリズムは、当業者によれば容易に実現
可能であろう。また、本発明は、ネットワークの特定の
構成（現用系、予備系のパスの張り方）に限定するもの
ではない。

【００４０】ここで、ネットワークでのトラフィックが
少ない場合（使用している波長チャネル数が少ない場
合）について考える。前述の実施形態の場合では、ネッ
トワーク内に十分なトラフィックがあったために、全て
のノードに障害検出情報を伝送することができた。しか
し、ネットワークのトラフィックが少なく、全ノードに
パスが設定されていない場合を考えると、全ノードに障
害検出情報を伝搬する（全ノードが障害によって発生し
た信号断などを検出する）ことが不可能となってしま
う。この場合の実施形態を以下に示す。

【００４１】図１６は、本発明の別の実施形態を説明す
る図である。図１６においては、ネットワーク内にある
一つのノードから、他の全てのノードを通過して元のノ
ードへ戻ってくる特別な信号を任意の波長へ載せて、ネ
ットワーク内を周回させる（図１６においては、一点鎖
線によって示されている）。そして、そのネットワーク
を周回させている信号に障害が発生したときに、各ノー
ドにおいて前述の実施形態と同様の障害復旧を行う。

【００４２】また、ネットワークの管理運用のための監
視チャネル（通常、ＳＶチャネルと呼ばれる）を用いて
障害が発生したことを他ノードに対して通知し、障害復
旧を行うことも可能である。

【００４３】次に、トランスペアレントなＷＤＭネット
ワークではなく、光信号再生器や光／電気変換器・電気
／光変換器を有するＷＤＭノードにおいて障害が発生し
た場合について考える。このネットワークでは、障害発
生のアラームを示す信号品質劣化（パワーまたはＳＮＲ
劣化など）が他ノードに伝送されない可能性が有る（な
ぜなら、光信号再生器によって劣化した信号が擬似的に
劣化していないように見えてしまうため）。そこで、光
信号再生器や光／電気変換器において信号品質劣化を観
測した場合は、送信する信号に障害を検出したことを表
す特定のパターンまたは全て０のパターンを送信し、各
ノードはそれを障害発生のアラームとして検出し、上述
の実施形態と同様の障害復旧を行う。

【００４４】図１７は、上記別の実施形態における障害
検出と迂回ルートの設定処理の流れを示した図である。
図１６において、ノード６と７の間で障害が発生したと
するとノード７、８、１は、現用系によってパスが張ら
れているので、ノード６からの信号が送られてこないこ
とを検出することにより障害が発生したことを認識する
ことが出来る。また、ノード６、５、４は、同じく現用
系によってパスが張られているので、ノード７からの信
号が来ないことを検出することによって障害が発生した
ことを検出することが出来る。

【００４５】しかし、ノード２と３は、障害発生箇所を
含むパスが、これらのノードの手前でＡＤＤあるいはＤ
ＲＯＰのために終端されてしまっているので、ノード６
あるいは、ノード７からの直接の信号を見ることが出来
ない状態にあり、従って、ノード６と７の間において障
害が生じても、主信号の中に障害によって欠損した信号
が含まれず、障害が発生したことを検出することが出来
ない。しかし、上記実施形態で述べたように、障害が発
生した場合には、予備系に切り替える際に、ネットワー
ク全体の予備系をリング状のパスに接続する処理を行う
ので、ノード２、３も障害が発生したことを認識する必
要がある。従って、この場合には、ノード１とノード４
は、監視チャネルに障害が発生したことを示す信号を載
せて、送信し、ノード２及び３に障害の発生を通知す
る。この場合、ノード１と４において、監視チャネルを
送信するために行う処理が生じるので、ネットワーク全
体の予備系への切り替え時間が遅れることになるが、従
来のＳＤＨ技術を用いた場合に比べ、信号処理を行う必
要のあるノードの数が格段に減ることから、ネットワー
ク全体として予備系への迂回路の設定に必要な時間を減
少することが出来る。

【００４６】図１８は、上記各実施形態で示したノード
の具体的構成例を示した図である。まず、現用系及び予
備系から入力された波長多重信号は、波長分離器２０−
１、２０−２に入力され、各波長の光信号に分波され
る。監視回路２２−１、２２−２は、各波長に分波され
た光信号をＮ×Ｎスイッチ２５に入力される前に、タッ
ピングして、各波長の光信号が正常か否かを検出する。
異常が発見された場合には、上述の実施形態の手順を行
って現用と予備の切替を行うように、制御回路２４は、
Ｎ×Ｎスイッチ２５を制御する。Ｎ×Ｎスイッチ２５
は、光スイッチでも電気スイッチでもよく、電気スイッ
チの場合には、Ｎ×Ｎスイッチ２５の入力段と出力段に
光／電気変換回路及び電気／光変換回路を設ける。

【００４７】Ｎ×Ｎスイッチ２５は、必要な波長をＤＲ
ＯＰすると共に、入力された信号をＡＤＤする機能を有
する。そして、Ｎ×Ｎスイッチ２５は、ＡＤＤ／ＤＲＯ
Ｐ機能の他に、現用系と予備系を切り替えるプロテクシ
ョンスイッチの役割も果たす。すなわち、現用系を介し
てＮ×Ｎスイッチ２５に入力された信号は、障害がなけ
れば、そのまま、現用系（波長多重器２１−１側）に出
力される。このとき、監視回路２３−１は、Ｎ×Ｎスイ
ッチ２５内部で信号切り替え障害が生じて否か等を監視
し、結果を制御回路２４に通知する（予備系の監視回路
２３−２についても同様である）。そして、波長多重器
２１−１に入力された信号は、波長多重されて、現用系
回線に出力される。

【００４８】一方、障害のある波長の信号は、波長多重
器２１−２側に出力される。また、同様に、予備系の波
長分離器２０−２に入力された信号は、予備系を伝送す
る必要が無くなったノードにおいて、波長多重器２１−
１に出力され、現用系回線に戻される。

【００４９】このように、本発明の実施形態におけるノ
ードは、波長単位毎にプロテクション切替を行うことが
出来るよう構成され、従来、波長多重信号全体を切り替
えていたものを、波長単位毎に切り替えるようにしてい
る。また、監視回路２２−１、２２−２は、入力された
光信号の状態を監視し、光信号が０連になったり、パワ
ーが非常に小さくなったり、ＳＮＲが非常に悪くなった
場合に、自ノードでネットワークに障害が発生したこと
を検出するようにしている。あるいは、障害検出波長チ
ャネルを設けた場合には、これも受信し、障害が生じた
か否かを判断するようにする。

【００５０】以上のような構成により、ネットワークの
構成を簡単化したまま、迅速なプロテクション切り替え
を行うことができる。なお、上記説明では、ネットワー
クは、リング状ネットワークを前提にして説明したが、
メッシュ状ネットワークにおいても、管理運用上のリン
グ状ネットワークが含まれている場合には、本発明を適
用可能である。すなわち、メッシュ状ネットワークの一
部のノードが現用系と予備系に関し、論理的にリング状
ネットワークを構成している場合には、その一部のノー
ドは、擬似的にリング状ネットワークを構成しているこ
とになるので、上記実施形態をそのまま適用可能であ
る。たとえば、ある波長のパスがメッシュ状ネットワー
クの一部のノードを、上記実施形態で述べたように、リ
ング状に接続するように構成されている場合には、この
ような適用が可能となる。

【００５１】また、各図に示した、パス配置は、純粋に
例示的であって、説明の便宜のために示したものであ
り、本発明はこれらのパス配置に限定するものではな
い。

【００５２】

【発明の効果】以上、説明したように、従来のような複
雑な復旧手順を踏まず、各ノードで自律的に障害復旧を
行うことで、複雑な処理やＯＨ処理を行う必要が無く、
障害復旧時間の短縮を図り、ハード量の削減を大幅に行
うことが出来る。ＯＨ情報を用いないで障害復旧を行う
ため、信号フォーマットや速度に依存せずに信頼性の高
いネットワークが経済的に構築することができる。更
に、光ＡＤＭと電気障害復旧装置を組み合わせたノード
によるネットワークと比較して、エクストラ・トラフィ
ックを自由に設定でき、予備帯域の有効利用が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】トランスペアレントな（電気／光変換、信号再
生などを行わない）ＷＤＭノードによるＷＤＭリングネ
ットワークとパス配置の例を示す図（その１）である。

【図２】トランスペアレントな（電気／光変換、信号再
生などを行わない）ＷＤＭノードによるＷＤＭリングネ
ットワークとパス配置の例を示す図（その２）である。

【図３】トランスペアレントな（電気／光変換、信号再
生などを行わない）ＷＤＭノードによるＷＤＭリングネ
ットワークとパス配置の例を示す図（その３）である。

【図４】一斉に予備経路を設定する様子を示す図（その
１）である。

【図５】一斉に予備経路を設定する様子を示す図（その
２）である。

【図６】一斉に予備経路を設定する様子を示す図（その
３）である。

【図７】障害検出情報がノード６及びノード７から他の
ノードへ伝搬しながら迂回ルートのパスを設定している
様子を示す図である。

【図８】波長λ１のチャネルについて予備経路が設定さ
れた状態を示す図（その１）である。

【図９】波長λ１のチャネルについて予備経路が設定さ
れた状態を示す図（その２）である。

【図１０】パスの切り替えの様子を示す図（その１）で
ある。

【図１１】パスの切り替えの様子を示す図（その２）で
ある。

【図１２】パスの逆方向への切替の様子を示す図（その
１）である。

【図１３】パスの逆方向への切替の様子を示す図（その
２）である。

【図１４】予備経路解除の状態を示す図（その１）であ
る。

【図１５】予備経路解除の状態を示す図（その２）であ
る。

【図１６】本発明の別の実施形態を説明する図である。

【図１７】別の実施形態における障害検出と迂回ルート
の設定処理の流れを示した図である。

【図１８】各実施形態で示したノードの具体的構成例を
示した図である。

【図１９】従来の電気ＡＤＭによるＷＤＭリングネット
ワークとパス配置の例を示す図である。

【図２０】電気ＡＤＭをＷＤＭネットワーク導入した場
合についての概略図を示す図である。

【図２１】電気ＡＤＭによる障害復旧の様子を示した図
である。

【図２２】Ｋ１、Ｋ２バイトの転送状態及び迂回ルート
のパス設定の流れを示す図である。

【図２３】障害復旧のためのパス切り替え機能を持たな
いＯＡＤＭ装置と電気ＳＷとを組み合わせたリング状の
ネットワークのモデル図である。

【図２４】ＯＡＤＭと電気障害復旧用ＳＷによるネット
ワークにおけるある波長（図中ではλ１）についてのパ
ス配置を示す図である。

【図２５】図２４のネットワークにおいて、障害が発生
した時の障害普及の様子を示す図である。

【図２６】図２５の障害発生時のＯＨ転送時間および電
気障害復旧用ＳＷが接続されたノードにおける処理時間
を示した迂回ルートのパス設定の流れ図を示す図であ
る。

【符号の説明】

１〜８ ノード ２０−１、２０−２ 波長分離器 ２１−１、２１−２ 波長多重器 ２２−１、２２−２、２３−１、２３−２ 監視回
路 ２４ 制御回路 ２５ Ｎ×Ｎスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 29/14 (72)発明者 黒柳 智司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 BA04 BA05 BA06 DA02 DA09 EA07 EA31 EA33 FA02 5K031 CA15 CB11 EA01 EB05 EB15 5K035 LL18

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】波長多重通信ネットワークを構成するノー
   ドにおいて、 自ノードが処理する全ての波長多重信号の障害を監視す
   る監視手段と、 監視している波長多重信号の中のある一つの波長チャネ
   ルの信号において障害が検出する検出手段と、 該検出手段によって障害が検出された場合に、予備経路
   の設定を行う予備経路設定手段と、を備えることを特徴
   とする障害復旧システム。
2. 【請求項２】上記予備経路の設定において、一旦、予備
   経路を全てのノードをスルーするように構成することを
   特徴とする請求項１に記載の障害復旧システム。
3. 【請求項３】全波長多重信号の内、自ノード局内へ分岐
   または挿入している信号で、かつ、その信号に障害が発
   生しているときのみ、予備経路へ切り替えることを特徴
   とする請求項１に記載の障害復旧システム。
4. 【請求項４】予備経路への切り替えは、最初、障害が発
   生していなかった場合に信号を送信、または、受信して
   いた方向と同じ方向に信号を送信、又は、受信するよう
   に行い、所定の時間経過後でも該信号が復旧しなかった
   とき、該予備経路への切り替え方向を逆方向にすること
   を特徴とする請求項３に記載の障害復旧システム。
5. 【請求項５】予備経路への切り替えは、最初、障害が発
   生していなかった場合に信号を送信、または、受信して
   いた方向と逆の方向に信号を送信、又は、受信するよう
   に行い、所定の時間経過後でも該信号が復旧しなかった
   とき、該予備経路への切り替え方向を逆方向にすること
   を特徴とする請求項３に記載の障害復旧システム。
6. 【請求項６】前記予備経路への切り替え動作を行った
   後、自ノードから接続確認のための特殊信号を送出し、
   相手ノードより確認信号が返って来なかった場合、該予
   備経路への切り替え方向を逆方向へ切り替えることを特
   徴とする請求項３に記載の障害復旧システム。
7. 【請求項７】波長多重通信ネットワークにおけるノード
   において、 ネットワーク内のある一つのノードから、他の全ノード
   を通過して元のノードへ戻ってくる特別な信号を任意の
   波長へ載せて周回させる特別信号周回手段と、 該特別な信号に障害が発生したとき、予備経路の設定を
   行う予備経路設定手段と、を備えることを特徴とする障
   害復旧システム。
8. 【請求項８】ネットワークの管理運用のための監視チャ
   ネルを用いて、障害が発生したことを検出したノードが
   他のノードへ障害の発生を通知することを特徴とする請
   求項１、２、３のいずれか１つに記載の障害復旧システ
   ム。
9. 【請求項９】所定の時間が経過した後、又は、監視チャ
   ネルを用いて、各ノードの予備経路において信号復旧が
   観測されなかった場合、障害発生前の予備経路接続状態
   に自律的に戻すことを特徴とする請求項１又は７に記載
   の障害復旧システム。
10. 【請求項１０】波長多重通信ネットワークを構成するノ
    ードにおいて、 （ａ）自ノードが処理する全ての波長多重信号の障害を
    監視するステップと、 （ｂ）監視している波長多重信号の中のある一つの波長
    チャネルの信号において障害が検出するステップと、 （ｃ）該ステップ（ｂ）において障害が検出された場合
    に、予備経路の設定を行うステップと、を備えることを
    特徴とする障害復旧方法。
11. 【請求項１１】上記予備経路の設定において、一旦、予
    備経路を全てのノードをスルーするように構成すること
    を特徴とする請求項１０に記載の障害復旧方法。
12. 【請求項１２】全波長多重信号の内、自ノード局内へ分
    岐または挿入している信号で、かつ、その信号に障害が
    発生しているときのみ、予備経路へ切り替えることを特
    徴とする請求項１０に記載の障害復旧方法。
13. 【請求項１３】予備経路への切り替えは、最初、障害が
    発生していなかった場合に信号を送信、又は、受信して
    いた方向と同じ方向に信号を送信、又は、受信するよう
    に行い、所定の時間経過後でも該信号が復旧しなかった
    とき、該予備経路への切り替え方向を逆方向にすること
    を特徴とする請求項１２に記載の障害復旧方法。
14. 【請求項１４】予備経路への切り替えは、最初、障害が
    発生していなかった場合に信号を送信、又は、受信して
    いた方向と逆の方向に信号を送信、又は、受信するよう
    に行い、所定の時間経過後でも該信号が復旧しなかった
    とき、該予備経路への切り替え方向を逆方向にすること
    を特徴とする請求項１２に記載の障害復旧方法。
15. 【請求項１５】前記予備経路への切り替え動作を行った
    後、自ノードから接続確認のための特殊信号を送出し、
    相手ノードより確認信号が返って来なかった場合、該予
    備経路への切り替え方向を逆方向へ切り替えることを特
    徴とする請求項１２に記載の障害復旧方法。
16. 【請求項１６】波長多重通信ネットワークにおけるノー
    ドにおいて、 （ａ）ネットワーク内のある一つのノードから、他の全
    ノードを通過して元のノードへ戻ってくる特別な信号を
    任意の波長へ載せて周回させるステップと、 （ｂ）該特別な信号に障害が発生したとき、予備経路の
    設定を行うステップと、を備えることを特徴とする障害
    復旧方法。
17. 【請求項１７】ネットワークの管理運用のための監視チ
    ャネルを用いて、障害が発生したことを検出したノード
    が他のノードへ障害の発生を通知することを特徴とする
    請求項１６に記載の障害復旧方法。
18. 【請求項１８】所定の時間が経過した後、又は、監視チ
    ャネルを用いて、各ノードの予備経路において信号復旧
    が観測されなかった場合、障害発生前の予備経路接続状
    態に自律的に戻すことを特徴とする請求項１０又は１６
    に記載の障害復旧方法。