説明

光波長多重伝送装置

【課題】
高速信号を低速信号に分割して伝送する波長多重伝送装置のプロテクション機能において、次のような目的を有する。即ち、運用系と非運用系の経路が異なる場合でも、クライアントの信号毎に正常に低速信号から高速信号に多重できないという問題の発生を抑えることの出来るプロテクション機能を提供する。
【解決手段】
本発明の光波長多重伝送装置は、通常はクライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号より波長分離された各信号を前記クライアントの信号毎に選択して受信して時分割多重し、
前記WDM信号より波長分離された信号のいずれかに障害が発生した場合に、前記障害が発生した前記波長分離された信号とは異なる経路にて伝送されたWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に受信して時分割多重する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、プロテクション機能を有する光波長多重伝送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
今般の通信システムの基幹網には主に光ファイバを用いた波長多重伝送システムが用いられている。一本の光ファイバ中に波長の異なる複数の光信号を多重して情報伝送を行う波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)光伝送方式は光ファイバ通信の大容量化に極めて有効な手法である。
【0003】
この種のシステムは、光伝送路に現用系および予備系を備えて冗長構成をとり、障害の際には冗長切り替えを行って大規模な通信断を避けるようにしていることがある。この動作をプロテクション動作という。プロテクション方式には1+1プロテクション方式等がある。
【0004】
1+1プロテクション方式は、一般的に現用伝送路(運用側)と予備伝送路(非運用側)を一対設け、送信側で現用と予備に同じ信号を伝送し、受信側で二入力のいずれか一方を選択する技術である。
【0005】
関連する技術である波長多重伝送装置でのプロテクション方式例としての構成を図2に示す。図2において、光波長変換部B16およびC16にて障害を検出した場合、障害の発生した波長毎に光波長変換部B16と光波長変換部C16との切替を行っている。例えばWDM区間D11で障害があった場合には光多重されている波長全てに障害が発生する場合が多い。その為、光波長変換部B16に於いては全ての波長(λa、λb、、、λn)にて障害を検知する。
【0006】
従って光波長変換部B16と光波長変換部C16との間で全ての波長の信号が光波長変換部B16側から光波長変換部C16側に切替られる。この様な場合には、WDM区間D11で発生している障害を光波長分離部B15でも検知することになるので、光波長分離部B15に対応している光信号変換多重部B17にて光出力を停止する。その一方、非運用側であった光信号変換多重部C17の出力はプロテクション切替制御により光出力が開始される。この様にして波長多重伝送装置1 E1で入力されたクライアント信号は、障害の発生していない経路2経由のWDM区間C14側の出力に切替えられる。全ての波長が切り換えられているので、経路が異なる信号を多重しようとする場合に発生する恐れのある時間遅延等の問題は発生しない。
【0007】
一方、障害が波長多重伝送装置2 E2内の光波長分離部B15の出力D12で発生した場合は、障害を検知するのはλaの波長の信号が入力される光波長変換部B16のみである。この場合、λaに対応する光波長変換部B16のみが非運用側の光波長変換部C16に切り換えられる。従って、光信号変換多重部B17の入力の内の一部(λa)の信号のみが光波長変換部C16側へ移ることにより経路2経由の信号に切り替わることになる。しかし他の信号(λb等)は経路1経由の信号を選択したままとなってしまい、光信号変換多重部B17にて低速信号から高速信号に束ねた際に経路1と経路2の伝送時間の違い等により、正常な高速信号が生成できなくなる恐れがある。
【0008】
関連する技術として特許文献1には波長多重伝送路における迅速かつ確実なプロテクション方式を実現できるとしている技術が開示されている。これは波長多重伝送路に於ける1+1プロテクション方式であり、波長毎に障害検出手段を設けている。受信側ノードでは、一つの現用伝送路のある波長の信号に障害検出手段が障害を検出した場合、現用伝送路を共有する全ての波長の信号を予備伝送路に移すことにより、予備伝送路への切り替えを完了できる。一つの波長の信号に障害が発生した場合でも全ての波長の信号を予備伝送路に移すので迅速なプロテクション動作を実現できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平8−125636号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述した関連技術である波長多重伝送装置でのプロテクションは、前述の通り、光波長変換部B16およびC16にて障害を検知し、運用系から非運用系に信号を切替ることにより実現していた。高速信号を低速信号に時分割で分離しその後波長多重伝送するシステムの場合、低速信号の一部(例えば図2ではλa)のみが切り替わることとなる。従って経路1(B14)と経路2(C14)との伝送時間が異なる場合、多重する信号に時間差が生じ、光信号変換多重部B17(またはC17)にて正常に低速信号から高速信号に多重できないという課題があった。
【0011】
また特許文献1の発明では、一つの波長の信号に障害が発生した場合でも全ての波長の信号を予備伝送路に移す、とされているが、この「全ての波長」の中には、複数のクライアントの信号が含まれている場合がある。例えば、波長がλa、λb、λc、λd、λw、λx、λy、λzと8波長有った場合にλaの信号に障害があったとする。この場合、λa、λb、λc、λdとλw、λx、λy、λzとが異なるクライアント(図2のA11入力の高速シリアル信号)である場合には、λaとは異なるクライアントであるλw、λx、λy、λzの信号まで切り換えてしまうことになる。そうすると、本来切り換える必要のない信号まで切り替えてしまうことになり、障害の発生していなかったλw、λx、λy、λzを使用していたクライアント信号にまで不測の不具合が発生する恐れがあり、好ましくない。
【0012】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、次のような目的を有する。即ち、運用系と非運用系の経路が異なる場合でも、クライアントの信号毎に正常に低速信号から高速信号に多重することの出来るプロテクション機能を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の光波長多重伝送受信装置は、
通常はクライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号より波長分離された各信号を前記クライアントの信号毎に選択して受信して時分割多重し、前記WDM信号より波長分離された信号のいずれかに障害が発生した場合に、前記障害が発生した前記波長分離された信号とは異なる経路にて伝送されたWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に受信して時分割多重する。
【0014】
本発明の光多重伝送受信装置のプロテクション方式は、
通常はクライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号より波長分離された各信号を前記クライアントの信号毎に選択して受信して時分割多重し、前記WDM信号より波長分離された信号のいずれかに障害が発生した場合に前記障害が発生した前記波長分離された信号とは異なる経路にて伝送されたWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に受信して時分割多重する。
【発明の効果】
【0015】
以上説明したように、本発明においては、上述の構成により、以下に記載するような効果を奏する。即ち、運用系と非運用系の経路が異なる場合でも、クライアントの信号毎に正常に低速信号から高速信号に多重できるプロテクション機能を提供できる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第1の実施形態を説明する図である。
【図2】関連する技術のプロテクション方式を説明する図である。
【図3】その他の変形例を説明する図である。
【図4】第2の実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
(第1の実施形態)
次に本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、高速シリアル信号が2クライアント存在するとし、以下「自クライアント」と、自クライアントとは異なる別のクライアントを「他クライアント」と記して区別する。またクライアントの高速シリアル信号の伝送レートをR、低速信号の伝送レートをR/nとすると、R及び分割数nについては任意であるが、本実施の形態ではn=4としている。R=40Gbpsであれば低速信号の伝送レートは10Gbpsということになる。
【0018】
図1は本発明の第1の実施形態の構成の説明図である。A1及びA2は自クライアント用のカプラ、B1及びC1は自クライアント用の光信号変換分離部である。B2及びC2は自クライアント用の光波長変換部(n=4:λa、λb、λc、λdの4波長)、B3及びC3は自クライアント他クライアント共用の光波長多重部、B4及びC4は自クライアント他クライアント共用のWDM区間である。A101及びA102は他クライアント用のカプラ、B101及びC101は他クライアント用の光信号変換分離部、B102及びC102は他クライアント用の光波長変換部(n=4:λw、λx、λy、λzの4波長)である。更に、B5及びC5は自クライアント他クライアント共用の光波長分離部、B6及びC6は自クライアント用の光波長変換部、B7及びC7は自クライアント用の光信号変換多重部である。更に、B106及びC106は他クライアント用の光波長変換部、B107及びC107は他クライアント用の光信号変換多重部である。また、E1は波長多重伝送装置1、E2は波長多重伝送装置2である。
【0019】
図1において波長多重伝送装置1 E1は自クライアント側からの高速シリアル信号(伝送レートR)を受信する。高速信号はカプラA1にて2分岐され、光信号変換分離部B1およびC1に送られる。光信号変換分離部B1及びC1は高速シリアル信号(伝送レートR)をn=4本の低速信号(伝送レートR/4)に分割し、光波長変換部B2及びC2にそれぞれ送る。この部分までは自クライアント信号の処理である。
【0020】
なお、A1、A2、A101及びA102のカプラとしては空間型(バルク型)や光ファイバ型カプラ等が用いられる。B1、C1、B101及びC101の光信号変換分離部では光信号であるクライアントの高速シリアル信号を一旦電気信号に変換した後、スイッチで時分割分離を行い複数の低速信号に変換し、その後、光信号に再度変換している。またB2、C2、B102及びC102の光波長変換部では、複数の低速の光信号を一旦電気信号に変換した後、複数の低速の信号のそれぞれを互いに異なった波長の光信号に変換して出力している。B3及びC3の光波長多重部としてはアレイ導波路格子型光合波器等が用いられる。B5及びC5の光波長分離部としてもアレイ導波路格子型光分波器等が用いることが出来る。B7、C7、B107及びC107の光信号変換多重部では光信号である複数の低速信号を一旦電気信号に変換した後、スイッチで時分割多重を行いクライアントの高速シリアル信号に変換し、その後、光信号に再度変換している。また、B7、C7 、B107及びC107の光信号変換多重部では、入力信号の障害を複数の低速信号毎に独立して検出している。B7等の光信号変換多重部で障害を検出するとしているのは、光波長分離部(B5等)〜光波長変換部(B6等)間のみならず、光波長変換部(B6等)〜光信号変換多重部(B7等)の障害も検出する為である。
【0021】
また、B7等の光信号変換多重部の入力に於いて、一つの入力(例えばλa)のみで障害が検出された場合は、障害は光波長分離部(B5等)〜光信号変換多重部(B7等)にて障害が発生したと推定出来る。その一方、B7等の光信号変換多重部の全ての入力にて障害が検出された場合は、全ての波長を束ねている区間即ちWDM区間(B4等)で障害が発生したと推定することが出来る。
【0022】
障害の検出方法としては、例えば元の信号でゼロが一定数以上は連続しないような符号化を予め行っておき、受信側では、一定数以上連続したゼロが検出された場合には障害発生と判断する、とすることが出来る。
【0023】
分割された4本の低速信号は光波長変換部B2およびC2にて複数の相異なる波長の信号(λa、λb、λc、λd)に変換される。変換された信号は光波長多重部B3およびC3において波長多重され、WDM区間B4およびC4を経由し、波長多重伝送装置2 E2に伝送される。
【0024】
WDM区間を伝送された信号は波長多重伝送装置2 E2内の光波長分離部B5およびC5にて受信され、各波長(λa、λb、λc、λd)毎に分離され、光波長変換部B6およびC6に伝送される。この部分まではWDM信号での処理である。
【0025】
光波長変換部B6およびC6に伝送された信号は、さらに光波長変換部B6およびC6にてそれぞれ相等しい波長の複数の低速信号(伝送レートR/4)に変換され、光信号変換多重部B7およびC7にて高速信号(伝送レートR)に束ねられる。異なる経路であるWDM区間B4およびC4では自クライアント信号からそれぞれ同一の信号が伝送されており、光信号変換多重部B7およびC7では、2経路の内の運用系のみ光出力され、非運用系の出力は停止している。運用系の信号はカプラA2を介して自クライアント側へ信号が出力されている。
【0026】
他クライアントの高速シリアル信号は波長多重伝送装置1 E1にてA1のカプラとは別のカプラA101に入力される。その後、図1に於いて、他クライアント用の光信号変換分離部B101、光波長変換部B102を経由し、光波長多重部B3に入力され自クライアント用の信号と共にWDM信号として束ねられる。受信側の波長多重伝送装置2 E2では、受信したWDM信号は光波長分離部B5にて相異なる波長(λw、λx、λy、λz)に分離される。その後、他クライアント側の光波長変換部B106にて互いに相等しい波長の複数の信号に変換され、自クライアントとは異なる光信号変換多重部B107に入力される。光信号変換多重部B107からは他クライアント用のカプラA102に入力され、他クライアントの高速シリアル信号としてカプラ(A102)より出力される。
【0027】
本実施の形態では1+1プロテクションであるので、A101に入力された他クライアント信号は運用系と非運用系とに分岐されて、光信号変換分離部C101に入力される。運用系と非運用系とに分岐されて入力された信号は、受信側の波長多重伝送装置2(E2)の光信号変換多重部C107まで運用系の光信号変換多重部B107まで、それぞれ同じ信号が伝送されている。
【0028】
なお、図1は波長多重伝送装置における片方向(A1からA2方向)の構成を記載しているが、反対方向(A2、A102からA1、A101方向)に伝送される信号についても同様である。
(動作の説明)
次に、第1の実施形態の1+1プロテクション動作について説明する。
【0029】
1+1プロテクションであるので、図1においてA1のカプラの入力であるクライアントの高速シリアル信号から光信号多重部B7およびC7までは運用系及び非運用系とも同一の信号が伝送されている。光信号変換多重部B7を運用系、光信号変換多重部C7を非運用系とした場合の動作について以下に述べる。運用系、非運用系が逆の場合も同様の動作となる。
【0030】
前記の通り光信号変換多重部では、入力信号の障害を検出している。従って、波長多重伝送装置2 E2内の光波長分離部B5の出力D2の波長λaにて障害が発生した場合、この障害は光信号変換多重部B7の波長λaの信号を低速信号にした入力にて障害を検知することになる。光信号変換多重部B7は予定している切替先である光信号変換多重部C7の自クライアントの全波長(λa、λb、λc、λd)にて障害が検出されない状態であるか確認する。光信号変換多重部C7にて障害状態が検出されない場合は、この時点で運用側である光信号変換多重部B7の出力を停止するとともに非運用側の光信号変換多重部C7から光信号が出力されるよう制御される。これにより自クライアントの信号について、経路1経由で伝送された信号から経路2経由で伝送された信号に切替えられる。
【0031】
一方、前記と同様に波長多重伝送装置2 E2内の光波長分離部B5の出力D2の波長λaにて障害が発生した場合の他クライアント側の動作について説明する。この場合、この障害は他クライアント側の光信号変換多重部である光信号変換多重部B107のいずれの波長(λw、λx、λy、λz)でも検出されない。従って、現時点で非運用側である光信号変換多重部C107からの出力は停止されたままであり光信号変換多重部B107から光信号が出力され続ける。即ち、他クライアントの信号について、経路1経由で伝送された信号から経路2経由で伝送された信号に切替えられることは無い。
【0032】
第1の実施形態による構成では、前述した関連技術で説明した光波長分離後の信号である低速信号の一部(例えば図2ではλa)毎にWDM区間での通過経路を切り換える方法と異なり、低速信号を多重した後の高速信号での切替制御を行っている。光信号変換多重部C7で多重される信号は全て同じ経路である経路2を経由してきた信号である。従って、経路1(B4)と経路2(C4)の伝送時間が異なる場合であっても、光信号変換多重部B7(またはC7)にて低速信号から高速信号に正常に多重できる。運用系と非運用系の経路が異なる場合でも、切替後の信号は全て同一の経路を経由した信号である。従って低速信号毎に経路差による時間差があっても低速信号から高速信号に正常に多重できるプロテクション機能を提供することができる。
【0033】
また第1の実施形態による構成では、光波長分離後の信号である低速信号の一部(上記説明ではλa)に障害が発生した場合でも、波長λa、λb、λc、λdのみを切り換えている。即ちクライアントの信号毎に異なる切替制御を行っている。これは、前述した関連技術で説明した、WDM区間に伝送された全ての波長(λa、λb、λc、λd及びλw、λx、λy、λz)の信号を予備伝送路に移す方法とは異なる。従って本来切り換える必要のない信号まで切り替えてしまうことがなく、障害の発生していなかったλw、λx、λy、λzを使用していたクライアント信号に影響が及ぶことはない。これにより、運用系と非運用系の経路が異なる場合でも、クライアントの信号毎に正常に低速信号から高速信号に多重できるプロテクション機能を提供することができる。
【0034】
本実施形態の変形例として、その基本的構成は上記の通りであるが、図3の構成としてもよい。図3の実施形態では図1の実施形態の様な光波長変換部B26、B326、C26及びC326からの出力を経路毎かつクライアントの信号毎に独立した光信号変換多重部を持つ構成にはなっていない。即ち光波長変換部B26及びC26(B326及びC326)からの出力をクライアント信号毎に纏めて、それぞれ1つの光信号変換多重部A22及びA322にて合波している。図3の実施形態では、図1に於ける光信号変換多重部とカプラとが一体化されて光信号変換多重部(A22及びA322)となっている。しかし、図3の実施形態では光信号変換多重部A22及びA322にて障害検知、出力信号の切替を行っていること以外は図1の構成による場合と、動作は同様である。例えば自クライアントのD22のλaにて障害が発生した場合は、A22にて障害が検出される。その場合、光信号変換多重部では自クライアントの全波長(λa、λb、λc、λd)について、光波長変換部B26の出力を選択していたところをC326の出力に切り換える。それに対し、他クライアントの信号(λw、λx、λy、λz)については、A322に於いて選択されている信号の切替は行わない。
(第2の実施形態)
次に、本発明を実施するための第2の実施形態について説明する。
【0035】
図4は本発明の第2の実施形態のプロテクション機能を有する光波長多重伝送装置である。
【0036】
第2の実施形態のプロテクション機能を有する光波長多重伝送装置401は、
クライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に選択して受信して時分割多重する。
【0037】
更に、第2の実施形態のプロテクション機能を有する光波長多重伝送装置401は、前記WDM信号より波長分離された信号のいずれかに障害が発生した場合に、次のような動作を行う。即ち、前記障害が発生した前記波長分離された信号とは異なる経路にて伝送されたWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に受信して時分割多重する。
【0038】
以上説明した第2の実施形態では、上述の構成により、運用系と非運用系の経路が異なる場合でも、クライアントの信号毎に低速信号から高速信号に正常に多重できるプロテクション機能を提供することができる。
【0039】
なお、ここまで説明した各実施の形態では、専用の装置を想定したが、次のようなものでもよい。即ち例えば各種データ処理を行うパーソナルコンピュータ装置に、本例に相当する処理を行うボードやカードなどを装着し、各処理を、コンピュータ装置側で実行させる。このようにして、その処理を実行するソフトウェアをパーソナルコンピュータ装置に実装させて実行する構成としても良い。
【0040】
そのパーソナルコンピュータ装置などのデータ処理装置に実装されるプログラムについては、光ディスク,メモリカードなどの各種記録(記憶)媒体を介して配付しても良く、或いはインターネットなどの通信手段を介して配付しても良い。
【符号の説明】
【0041】
A1,A2,A101,A102 カプラ
B1,C1,B101,C101 光信号変換分離部
B2,C2,B102,C102 光波長変換部
B3,C3 光波長多重部
B4,C4 WDM区間
B5,C5 光波長分離部
B6,C6,B106,C106 光波長変換部
B7,C7,B107,C107 光信号変換多重部
E1 波長多重伝送装置1
E2 波長多重伝送装置2

【特許請求の範囲】
【請求項1】
通常はクライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号より波長分離された各信号を前記クライアントの信号毎に選択して受信して時分割多重し、
前記WDM信号より波長分離された信号のいずれかに障害が発生した場合に、前記障害が発生した前記波長分離された信号とは異なる経路にて伝送されたWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に受信して時分割多重する、
ことを特徴とする、光波長多重伝送受信装置。
【請求項2】
クライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号を前記クライアントの信号毎に光波長分離する複数の光波長分離部と、
前記複数の同一の光波長信号を前記複数の異なる経路毎に時分割多重する複数の光信号変換多重部と、
通常は複数の光信号変換多重部のいずれか一つから前記時分割多重された信号を出力し、前記複数の光信号変換多重部から出力された前記信号を合成するカプラと、
を有し、
前記光波長分離部から出力される複数の光波長信号のいずれかに障害が発生した場合に前記複数の光信号変換多重部のうち、前記障害が発生した前記光波長信号が通過した経路とは異なる経路の前記複数の光波長信号を時分割多重する光信号変換多重部から信号を出力する、
ことを特徴とする、プロテクション機能を有する光波長多重伝送受信装置。
【請求項3】
前記プロテクション機能を有する光波長多重伝送装置は更に、
前記光波長分離部から出力される複数の光波長信号を、それぞれ複数の同一の光波長信号に変換する光波長変換部と、
を有することを特徴とする請求項2記載のプロテクション機能を有する光波長多重伝送受信装置。
【請求項4】
前記光波長多重部はアレイ導波路格子型光合波器である請求項3記載のプロテクション機能を有する光波長多重伝送受信装置。
【請求項5】
前記光波長分離部はアレイ導波路格子型光合波器である請求項4記載のプロテクション機能を有する光波長多重伝送受信装置。
【請求項6】
前記カプラは空間型カプラである請求項5記載のプロテクション機能を有する光波長多重伝送受信装置。
【請求項7】
前記プロテクション機能は1+1プロテクション機能である請求項1乃至6のいずれかに記載の光波長多重伝送受信装置。
【請求項8】
クライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送する光波長多重伝送送信装置と、
前記複数の異なる経路にて伝送された前記クライアント毎に同一の信号を受信する請求項1乃至7のいずれかに記載の光波長多重伝送受信装置と、
を備えることを特徴とする光波長多重伝送システム。
【請求項9】
通常はクライアント毎に同一の信号を複数の異なる経路にて伝送されたそれぞれのWDM信号より波長分離された各信号を前記クライアントの信号毎に選択して受信して時分割多重し、
前記WDM信号より波長分離された信号のいずれかに障害が発生した場合に前記障害が発生した前記波長分離された信号とは異なる経路にて伝送されたWDM信号より波長分離された信号を前記クライアントの信号毎に受信して時分割多重する、
ことを特徴とする、光多重伝送装置のプロテクション方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−129695(P2012−129695A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−277898(P2010−277898)
【出願日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】