(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、前記波長多重伝送路間で前記波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置であって、
前記波長多重伝送路ごとに設けられ、当該波長多重伝送路から受信した光信号を複数の分岐光信号へパワー分岐する複数の光分岐カプラと、
前記波長多重伝送路ごとに設けられ、前記各光分岐カプラで分岐された複数の分岐光信号から任意の波長の波長パス信号を選択して１つの光信号に多重し、前記波長多重伝送路へ送出する複数の多重系波長選択スイッチと、
前記光分岐カプラごとに設けられて当該光分岐カプラからの分岐光信号が入力される複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含み、これら波長多重ポートに入力された分岐光信号からそれぞれの波長の波長パス信号を分離し、当該波長に対応する波長分離ポートから出力する波長パス分離部と、
前記多重系波長選択スイッチごとに設けられて当該多重系波長選択スイッチに対して１つ以上の波長の波長パス信号を出力する複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含み、これら波長分離ポートに入力された波長パス信号を、当該波長パス信号の波長に対応する波長多重ポートから出力する波長パス多重部と、
波長パス送信ポートおよび波長パス受信ポートを含み、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置と接続し、前記波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換して前記クライアント装置へ送出するとともに、前記クライアント装置から受信したクライアント受信信号を前記波長の波長パス信号へ変換して前記波長パス受信ポートから出力する複数のトランスポンダと、
前記波長パス分離部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス送信ポートとを切替接続する分離系光マトリクススイッチと、
前記波長パス多重部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス受信ポートとを切替接続する多重系光マトリクススイッチと、
前記各トランスポンダと複数の前記クライアント装置とを切替接続するクライアント系光マトリクススイッチと
を備えることを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項２】
請求項１に記載の波長パス通信ノード装置において、
前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチを切替制御するとともに、前記トランスポンダにいずれか１つの波長の波長パスを割り当て、前記トランスポンダでの障害発生を検出するノード制御部と、
前記トランスポンダの識別番号ごとに、当該トランスポンダの予備系として割り当てられた予備系トランスポンダの識別番号と、当該予備系トランスポンダが接続されている前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチの接続ポート番号とを記憶するトランスポンダ情報テーブルと
を備え、
前記ノード制御部は、現用系として運用している前記トランスポンダでの障害発生を検出した場合、前記トランスポンダ情報テーブルを参照して、当該現用系トランスポンダに関する予備系トランスポンダの識別番号と、当該予備系トランスポンダに関する前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチの接続ポート番号を取得し、前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチを切替制御して、これら接続ポート番号の接続ポートと当該予備系のトランスポンダとを接続する
ことを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項３】
請求項１に記載の波長パス通信ノード装置において、
前記波長パス分離部、前記波長パス多重部、前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチから構成されるクライアント収容機能部を複数備えるとともに、これらクライアント収容機能部のいずれかを現用系として用いる現用系クライアント収容機能部とするとともに、他のいずれかを予備系として用いる予備系クライアント収容機能部とし、
前記波長パス分離部および前記波長パス多重部と前記トランスポンダとの間に設けられて、前記現用系クライアント収容機能部と前記予備系クライアント収容機能部とを切替接続するアグリゲータ系切替光スイッチと、
前記トランスポンダと前記クライアント系光マトリクススイッチとの間に設けられて、前記現用系クライアント収容機能部と前記予備系クライアント収容機能部とを切替接続するプール系切替光スイッチと、
前記クライアント系光マトリクススイッチと前記クライアント装置との間に、前記現用系クライアント収容機能部と前記予備系クライアント収容機能部とを切替接続するクライアント系切替光スイッチと
をさらに備えることを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項４】
請求項３に記載の波長パス通信ノード装置において、
前記クライアント収容機能部に含まれる、前記分離系波長選択スイッチ、前記多重系波長選択スイッチ、前記分離系光マトリクススイッチ、および前記多重系光マトリクススイッチを切替制御するとともに、前記波長パス分離部、前記波長パス多重部、前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチでの障害発生を検出するノード制御部と、
前記現用系クライアント収容機能部の前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチのスイッチ切替状態をそれぞれ記憶するスイッチ切替状態記憶部と
をさらに備え、
前記ノード制御部は、
前記現用系クライアント収容機能部に含まれる、前記波長パス分離部、前記波長パス多重部、前記分離系光マトリクススイッチ、または前記多重系光マトリクススイッチのいずれかで障害発生を検出した場合、前記スイッチ切替状態記憶部から取得したスイッチ切替状態に基づいて、前記予備系クライアント収容機能部の前記分離系光マトリクススイッチおよび前記多重系光マトリクススイッチのスイッチ切替状態を設定し、前記分離系波長選択スイッチ、前記多重系波長選択スイッチ、および前記アグリゲータ系切替光スイッチを切替制御することにより、前記予備系クライアント収容機能部を介した前記トランスポンダと前記波長多重伝送路との間の波長パスを設定し、
前記現用系クライアント収容機能部に含まれる、前記クライアント系光マトリクススイッチで障害発生を検出した場合、前記スイッチ切替状態記憶部から取得したスイッチ切替状態に基づいて、前記予備系クライアント収容機能部の前記クライアント系光マトリクススイッチのスイッチ切替状態を設定し、前記プール系切替光スイッチおよび前記クライアント系切替光スイッチを切替制御することにより、前記予備系クライアント収容機能部を介した前記トランスポンダと前記クライアント装置との間の波長パスを設定する
ことを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項５】
請求項３に記載の波長パス通信ノード装置において、
前記クライアント収容機能部に含まれる、前記分離系波長選択スイッチ、前記多重系波長選択スイッチ、前記分離系光マトリクススイッチ、および前記多重系光マトリクススイッチを切替制御するとともに、前記トランスポンダでの障害発生を検出するノード制御部と、
前記トランスポンダの識別番号ごとに、当該トランスポンダの予備系として割り当てられた予備系トランスポンダの識別番号と、当該予備系トランスポンダが接続されている前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチの接続ポート番号とを記憶するトランスポンダ情報テーブルと
を備え、
前記現用系クライアント収容機能部に含まれる前記トランスポンダでの障害発生を検出した場合、前記トランスポンダ情報テーブルを参照して、当該現用系トランスポンダに関する予備系トランスポンダの識別番号と、当該予備系トランスポンダに関する前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、および前記クライアント系光マトリクススイッチの接続ポート番号を取得し、前記分離系光マトリクススイッチ、前記多重系光マトリクススイッチ、前記クライアント系光マトリクススイッチ、前記アグリゲータ系切替光スイッチ、および前記プール系切替光スイッチを切替制御して、これら接続ポート番号の接続ポートと当該予備系のトランスポンダとを接続する
ことを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項６】
それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、前記波長多重伝送路間で前記波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置であって、
前記波長多重伝送路ごとに設けられ、当該波長多重伝送路から受信した光信号を複数の分岐光信号へパワー分岐する複数の光分岐カプラと、
前記波長多重伝送路ごとに設けられ、前記各光分岐カプラで分岐された複数の分岐光信号から任意の波長の波長パス信号を選択して１つの光信号に多重し、前記波長多重伝送路へ送出する複数の多重系波長選択スイッチと、
前記光分岐カプラごとに設けられて当該光分岐カプラからの分岐光信号が入力される複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含み、これら波長多重ポートに入力された分岐光信号からそれぞれの波長の波長パス信号を分離し、当該波長に対応する波長分離ポートから出力する波長パス分離部と、
前記多重系波長選択スイッチごとに設けられて当該多重系波長選択スイッチに対して１つ以上の波長の波長パス信号を出力する複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含み、これら波長分離ポートに入力された波長パス信号を、当該波長パス信号の波長に対応する波長多重ポートから出力する波長パス多重部と、
波長パス送信ポートおよび波長パス受信ポートを含み、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置と接続し、前記波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換して前記クライアント装置へ送出するとともに、前記クライアント装置から受信したクライアント受信信号を前記波長の波長パス信号へ変換して前記波長パス受信ポートから出力する複数のトランスポンダと、
前記波長パス分離部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス送信ポートとを切替接続する分離系光マトリクススイッチと、
前記波長パス多重部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス受信ポートとを切替接続する多重系光マトリクススイッチと、
前記多重系波長選択スイッチ、前記分離系光マトリクススイッチ、および前記多重系光マトリクススイッチを切替制御するとともに、前記トランスポンダにいずれか１つの波長の波長パスを割り当て、前記トランスポンダで検出された対向トランスポンダからの障害発生通知を取得するノード制御部と、
前記トランスポンダの識別番号ごとに、当該トランスポンダが接続されている前記分離系光マトリクススイッチおよび前記多重系光マトリクススイッチの接続ポート番号、当該トランスポンダの現用系波長パスが多重されている前記波長多重伝送路の伝送路番号、当該現用系波長パスの波長を示す波長番号を記憶するトランスポンダ情報テーブルと、
前記波長パス分離部および前記波長パス多重部における前記接続対応関係として、前記各波長多重ポートに接続されている前記波長多重伝送路の伝送路番号と前記波長分離ポートのポート番号との対応関係を、各波長パスの波長を示す波長番号ごとにそれぞれ記憶するポート対応テーブルと
を備え、
前記ノード制御部は、前記トランスポンダの現用系波長パスを自装置内で設定する場合、前記トランスポンダ情報テーブルを参照して、当該トランスポンダの現用系波長パスに関する、伝送路番号、波長番号、および接続ポート番号を取得し、前記ポート対応テーブルを参照して、当該伝送路番号および当該波長番号に対応する前記波長パス多重部および前記波長パス分離部の前記波長分離ポートを示すポート番号を特定し、前記分離系光マトリクススイッチおよび前記多重系光マトリクススイッチを切替制御して、前記ポート対応テーブルから特定した前記ポート番号の波長分離ポートと、前記トランスポンダ情報テーブルから取得した前記接続ポート番号の接続ポートと接続する
ことを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項７】
請求項６に記載の波長パス通信ノード装置において、
前記トランスポンダ情報テーブルは、前記トランスポンダの識別番号ごとに、当該トランスポンダの予備系波長パスが多重されている前記波長多重伝送路の伝送路番号と、当該予備系波長パスの波長を示す波長番号とをさらに記憶し、
前記ノード制御部は、前記トランスポンダで検出された前記障害発生通知により波長パスの障害発生を検出した場合、前記トランスポンダ情報テーブルを参照して、当該トランスポンダの予備系波長パスに関する、伝送路番号、波長番号、および接続ポートを取得し、前記ポート対応テーブルを参照して、当該伝送路番号および当該波長番号に対応する前記波長パス多重部および前記波長パス分離部の前記波長分離ポートを示すポート番号を特定し、前記分離系光マトリクススイッチおよび前記多重系光マトリクススイッチを切替制御して、前記ポート対応テーブルから特定した前記ポート番号の前記波長分離ポートと、前記トランスポンダ情報テーブルから取得した前記接続ポート番号の接続ポートとを接続する
ことを特徴とする波長パス通信ノード装置。
【請求項８】
それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、前記波長多重伝送路間で前記波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置で用いられる波長パス通信制御方法であって、
前記波長多重伝送路ごとに設けられたそれぞれの光分岐カプラが、当該波長多重伝送路から受信した光信号を複数の分岐光信号へパワー分岐するステップと、
前記波長多重伝送路ごとに設けられたそれぞれの多重系波長選択スイッチが、前記各光分岐カプラで分岐された複数の分岐光信号から任意の波長の波長パス信号を選択して１つの光信号に多重し、前記波長多重伝送路へ送出するステップと、
前記光分岐カプラごとに設けられて当該光分岐カプラからの分岐光信号が入力される複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含む波長パス分離部が、これら波長多重ポートに入力された分岐光信号からそれぞれの波長の波長パス信号を分離し、当該波長に対応する波長分離ポートから出力するステップと、
前記多重系波長選択スイッチごとに設けられて当該多重系波長選択スイッチに対して１つ以上の波長の波長パス信号を出力する複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含む波長パス多重部が、これら波長分離ポートに入力された波長パス信号を、当該波長パス信号の波長に対応する波長多重ポートから出力するステップと、
波長パス送信ポートおよび波長パス受信ポートを含む複数のトランスポンダが、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置と接続し、前記波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換して前記クライアント装置へ送出するとともに、前記クライアント装置から受信したクライアント受信信号を前記波長の波長パス信号へ変換して前記波長パス受信ポートから出力するステップと、
分離系光マトリクススイッチが、前記波長パス分離部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス送信ポートとを切替接続するステップと、
多重系光マトリクススイッチが、前記波長パス多重部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス受信ポートとを切替接続するステップと、
クライアント系光マトリクススイッチが、前記各トランスポンダと複数の前記クライアント装置とを切替接続するステップと
を備えることを特徴とする波長パス通信制御方法。
【請求項９】
それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、前記波長多重伝送路間で前記波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置で用いられる波長パス通信制御方法であって、
前記波長多重伝送路ごとに設けられたそれぞれの光分岐カプラが、当該波長多重伝送路から受信した光信号を複数の分岐光信号へパワー分岐するステップと、
前記波長多重伝送路ごとに設けられたそれぞれの多重系波長選択スイッチが、前記各光分岐カプラで分岐された複数の分岐光信号から任意の波長の波長パス信号を選択して１つの光信号に多重し、前記波長多重伝送路へ送出するステップと、
前記光分岐カプラごとに設けられて当該光分岐カプラからの分岐光信号が入力される複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含む波長パス分離部が、これら波長多重ポートに入力された分岐光信号からそれぞれの波長の波長パス信号を分離し、当該波長に対応する波長分離ポートから出力するステップと、
前記多重系波長選択スイッチごとに設けられて当該多重系波長選択スイッチに対して１つ以上の波長の波長パス信号を出力する複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含む波長パス多重部が、これら波長分離ポートに入力された波長パス信号を、当該波長パス信号の波長に対応する波長多重ポートから出力するステップと、
波長パス送信ポートおよび波長パス受信ポートを含む複数のトランスポンダが、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置と接続し、前記波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換して前記クライアント装置へ送出するとともに、前記クライアント装置から受信したクライアント受信信号を前記波長の波長パス信号へ変換して前記波長パス受信ポートから出力するステップと、
分離系光マトリクススイッチが、前記波長パス分離部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス送信ポートとを切替接続するステップと、
多重系光マトリクススイッチが、前記波長パス多重部の波長分離ポートと前記トランスポンダの波長パス受信ポートとを切替接続するステップと、
ノード制御部が、前記多重系波長選択スイッチ、前記分離系光マトリクススイッチ、および前記多重系光マトリクススイッチを切替制御するとともに、前記トランスポンダにいずれか１つの波長の波長パスを割り当て、前記トランスポンダで検出された対向トランスポンダからの障害発生通知を取得するノード制御ステップと、
トランスポンダ情報テーブルが、前記トランスポンダの識別番号ごとに、当該トランスポンダが接続されている前記分離系光マトリクススイッチおよび前記多重系光マトリクススイッチの接続ポート番号、当該トランスポンダの現用系波長パスが多重されている前記波長多重伝送路の伝送路番号、当該現用系波長パスの波長を示す波長番号を記憶するステップと、
ポート対応テーブルが、前記波長パス分離部および前記波長パス多重部における前記接続対応関係として、前記各波長多重ポートに接続されている前記波長多重伝送路の伝送路番号と前記波長分離ポートのポート番号との対応関係を、各波長パスの波長を示す波長番号ごとにそれぞれ記憶するステップと
を備え、
前記ノード制御ステップは、前記トランスポンダの現用系波長パスを自装置内で設定する場合、前記トランスポンダ情報テーブルを参照して、当該トランスポンダの現用系波長パスに関する、伝送路番号、波長番号、および接続ポート番号を取得し、前記ポート対応テーブルを参照して、当該伝送路番号および当該波長番号に対応する前記波長パス多重部および前記波長パス分離部の前記波長分離ポートを示すポート番号を特定し、前記分離系光マトリクススイッチおよび前記多重系光マトリクススイッチを切替制御して、前記ポート対応テーブルから特定した前記ポート番号の波長分離ポートと、前記トランスポンダ情報テーブルから取得した前記接続ポート番号の接続ポートと接続する
ことを特徴とする波長パス通信制御方法。
【請求項１０】
それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、前記波長多重伝送路間で前記波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置のコンピュータに、請求項８または請求項９に記載の波長パス通信制御方法にかかる各ステップを実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重分離技術を用いた光通信ネットワークに関し、特に波長多重分離光通信ネットワークに含まれる波長パス通信ノード装置での波長パス通信制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信分野においては、継続的に通信容量が増大しており、波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）技術をコア網に導入することが検討されている。アクセス網については、光通信の導入が促進しており、大容量を必要とする多種多様なサービスの提供が拡大している。現在、パケット・ルーティングを基礎としたネットワークへの統合が進んでいるが、パケット転送技術では、上述したような通信規模の拡大に伴う大容量映像のサービスやリアルタイム性の高いサービスなどに対して、遅延量が大きい、ジッタ量が大きい（遅延の変動量大）などが原因で、サービスの品質が低下したり、サービス内容が限定的になったりしている。【０００３】
これに対して、それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う波長パスを用いるＷＤＭ技術では、通信容量の拡大、遅延量の低下、ジッタ量の低下等を実現することができ、上述したパケット転送技術の問題を解決することができる。このため、ＷＤＭ技術は、情報通信分野において、今後のさらなる技術の発展が期待されている。【０００４】
コア網へのＷＤＭ技術の導入とともに、メトロ・地域網へのＷＤＭ技術の導入とＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer）の適用も検討されている。このＲＯＡＤＭは、主に、アクセス網のトラヒックを集約し、コア網へ接続する機能を有している。したがって、コア網に近い中継光ノードは、集約した波長パスをその波長のまま通過（Transit）させる割合が高くなる。Ｐ２Ｐ（Peer to Peer）などにより、今後さらにアクセス網間のトラヒックが増大し、メトロ網での折り返しのトラヒックがさらに増大する可能性が高くなる。【０００５】
一方、ＷＤＭ技術では、扱うことのできる波長パスの数量が高々数１００程度である。したがって、仮想的に複数のセッションフローを網の中で扱えるパケットネットワークと比較すると、波長ネットワークにおいてサービスに対して固定的に波長を割り当てるような運用は、帯域利用効率を低下させ、設備投資コストを上昇させることになってしまう。また、波長パスの大容量化に伴って、さらに多数のサービスが多重されることが予想されるので、フォトニック物理層で発生する障害が複数の上位サービス層へ甚大な影響を及ぼす可能性がある。【０００６】
このような背景から、需要に即応でき、信頼性が高く、かつ低コスト化を実現できるＷＤＭ技術が期待されている。この期待に応えるには、波長ネットワークおよびＲＯＡＤＭなどの光ノード装置に対して、高度な制御プレーン（Control Plane：ＣＰ）連携を可能とする波長パス設定柔軟性、高機能性、スモールスタートを可能にする高拡張性、波長ネットワーク内の帯域（波長）リソース・装置リソースの利用効率向上、さらには小型・低消費電力、運用コスト低減などが要求される。このような要求を満たすべく、様々な提案がなされている。【０００７】
例えば、特開２００６−０８７０６２号公報（以下、文献１という）には、光カプラおよび波長選択スイッチによる波長Ａｄｄ／Ｄｒｏｐを実現するノード構成が示されている。この構成によれば、方路数に応じた装置リソースの拡張が可能であり、方路数が少ない場合またはＡｄｄ／Ｄｒｏｐ波長数が少ない場合に、最小限の装置リソースで運用することができる。また、個別のＴｘから送信される個別波長の光信号を多重してコア部に送信する波長多重部とコア部からのＷＤＭ信号を、個別波長に分離してＲｘで受信する波長分離部の構成についても示されている。
この構成によれば、Ｍ×Ｍマトリクススイッチにより光合波器（光分波器）の任意の波長ポートに入出力が可能であり、Ｔｘ／Ｒｘの波長と光合波器（光分波器）の波長ポートとＴｘ／Ｒｘの送受信波長との固定的な接続関係が解消され、Ｔｘ／Ｒｘリソースを最適化することができる。このような文献１に記載のノード装置の一例を図２２に示す。【０００８】
図２２に示すノード装置は、光分岐カプラ２２０１と、波長選択スイッチ２２０２，２２０３と、波長多重分離部（ＡＷＧ）２２０４，２２０５と、トランスポンダ２２０６と、光マトリクススイッチ２２１２とを備えている。ここで、トランスポンダ２２０６は、ＷＤＭ信号２２０７およびクライアント信号２２０８を送受信する。
このノード装置は伝送路１〜４という４方路に対応しており、光分岐カプラ２２０１それぞれから分岐されたＷＤＭ信号は、それぞれ他方路への波長を選択的に多重する波長選択スイッチ２２０２に入力される。このとき、波長選択スイッチ２２０３は、光分岐カプラ２２０１により分岐されたＷＤＭ信号からＤｒｏｐする波長を選択し、この選択したＤｒｏｐ信号を波長多重分離部２２０４に入力する。【０００９】
光マトリクススイッチ２２１１は、波長多重分離部２２０４により分離されたＤｒｏｐ信号を所望のトランスポンダ２２０６が受信するよう、スイッチを制御する。波長多重分離部２２０５側の光マトリクススイッチ２２１２は、トランスポンダ２２０６からのＷＤＭ送信信号に基づいて、このＷＤＭ送信信号の波長に対応した波長多重分離部２２０５の入力ポートを選択するようスイッチを制御する。波長多重分離部２２０５は、配下のトランスポンダ２２０６からのＷＤＭ送信信号を多重し、波長選択スイッチ２２０２において他の方路からのＴｒａｎｓｉｔ波長パス信号と選択的に波長多重を行い、それぞれの方路に送信する。【００１０】
また、文献：特許第３５３３３１６号公報（以下、文献２という）には、波長多重送信手段および波長多重受信手段の構成と、光送信器および光受信機の故障時における予備光送信器または予備光受信器への切替動作とが示されている。
この構成によれば、光送信器および光受信器の予備器を現用器に対して共通化することができるため、システムの低コスト化や小型化を実現することができる。また、現用系伝送路の障害時において、波長多重送信手段内の信号選択回路によって波長多重器入力ポートを変更することにより、予備伝送路への切替を実現することができる。【００１１】
また、文献：“Highly Reliable Optical Bidirectional Path Switched Ring Networks Applicable to Photonic IP Networks”、Journal of Lightwave Technology、 VOL.21, No.2, Feb.2003（以下、文献３という）には、波長パス・スイッチを有するノード装置と、このノード装置よるＷＤＭリングネットワーク構成が示されている。ここで、波長パス・スイッチを実現する光マトリクススイッチおよび伝送路は、それぞれ冗長化されており、これによりノード装置およびネットワークの高信頼化が実現されている。このような文献３に記載されたノード装置の一例を図２３に示す。【００１２】
図２３に示すノード装置は、波長多重分離部２３０４，２３０５と、トランスポンダ２３０６と、１×２光マトリクススイッチ２３０７，２３１１と、光マトリクススイッチ２４１８，２４１９とを備えている。ここで、１×２光マトリクススイッチ２３１１には、クライアント信号２３１３が入出力される。このようなノード装置は、伝送路１〜３という３方路に対応している。したがって、波長多重分離部２４０４、２４０５は、３方路分に対応する数量だけ設けられる。【００１３】
同様に、トランスポンダ２３０６についても、それぞれの方路に対してすべてのＷＤＭ波長分の数量が備えてられている。トランスポンダ２４０６のクライアントは１×２光マトリクススイッチ２４０７を介して光マトリクススイッチ２４１８，２４１９に接続されている。この光マトリクススイッチは、２４１８が現用系、２４１９が予備系であり、現用系２４１８の障害時には１×２光マトリクススイッチ２４０７の切替動作により、予備系２４１９に切り替えられる。また図２４には図示しないが、光マトリクススイッチ２４１８、２４１９のスイッチ容量（ポート数）を拡大することにより、対応方路数および収容クライアント数の拡張を図ることが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述したような波長パス通信制御技術では、次のような問題があった。
第１に、特定のトランスポンダの送受信光信号を任意の伝送方路で通信可能とするためには、そのトランスポンダを備えたノードが対応する最大方路数および最大トランスポンダ収容数に依存する大規模な光マトリクススイッチが必要となる。このため、装置の初期導入コストが高くなる、装置が大型化する、消費電力が大きくなる、冗長構成が高コストになる、およびＷＤＭ伝送性能が劣化するなどの問題が生じる。【００１５】
例えば、図２２で示したノード装置では、波長分離多重回路２２０４，２２０５に接続されたトランスポンダ２２０６は、特定の伝送方路からの波長パス信号の受信または特定の伝送方路への波長パス信号の送信のみが可能であり、他の伝送方路からの波長パス受信または他の伝送経路への波長パス送信を可能にする接続経路がノード装置内に存在しない。このため、特定のトランスポンダの送受信光信号を任意の伝送方路で通信可能とするには、大規模な光マトリクススイッチを必要とするので、上述したような問題が生じてしまう。【００１６】
また、図２４示したノード装置のように、トランスポンダ２４０６と波長多重分離部２４０４，２４０５の間に光マトリクススイッチ２４０８（現用系）、２４０９（予備系）を設けることにより、トランスポンダ２４０６のＷＤＭ送受信信号を任意の伝送方路に属する波長多重分離部２４０４，２４０５と接続可能にする構成も想定することができる。しかしながら、この場合には、光マトリクススイッチ２４０８，２４０９のスイッチ容量は、すべての伝送方路のすべての波長を利用して通信することを想定すると、波長数に方路数を乗じた数のトランスポンダを収容する必要がある。例えば、伝送路あたりのＷＤＭ波長数を４０波長、最大対応方路数を８とすると、３２０のトランスポンダを収容する必要がある。【００１７】
したがって、図２４示したノード装置では、これらのトランスポンダをすべて任意の伝送方路の通信設定を可能にするために、双方向で３２０×３２０ノンブロッキングスイッチの２倍のリソースが現用系のみで必要となり、予備系を設けるにはさらにその２倍のリソースが必要となる。このように最大波長数、最大方路数を考慮した光マトリクススイッチのスイッチ容量を予め設けるため、初期導入コストが著しく高くなる、光マトリクススイッチ２４０８，２４０９への要求性能条件が厳しくなるためコスト高になる、伝送性能を悪化する要因となるなどの問題が生じる。【００１８】
第２に、トランスポンダをアグリゲートしてＷＤＭ伝送通信を可能にするトランスポンダ・アグリゲータを、伝送方路数に対応する数量だけ設けなければならないので、装置初期導入コストが高くなる、装置が大型化する、消費電力が大きくなるなどの問題が生じる。なお、トランスポート・アグリゲータとは、トランスポンダから送信される波長パス信号を波長多重してＷＤＭ信号にしたり、ＷＤＭ信号を個別の波長パス信号に波長分離してトランスポンダで受信することを可能にしたりする機能ブロックであり、波長多重分離部およびこれに接続されるマトリクススイッチなどを意味する。【００１９】
例えば、図２４に示すノード装置では、トランスポンダ・アグリゲータ（波長多重分離部２４０４、２４０５）がそれぞれの伝送方路に対応付けて設けられている。このため、特定のトランスポンダが任意の伝送方路に対して通信可能とするためには、ノードが対応するすべての伝送方路に対してトランスポンダ・アグリゲータを設けなければならず、このために上述したような問題が生じていた。これは、図２２に示すノード装置についても同様である。【００２０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、低コスト化、小型化および低消費電力化を実現することができる波長パス通信ノード装置、波長パス通信制御方法、プログラム、および記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような目的を達成するために、本発明にかかる波長パス通信ノード装置は、それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、波長多重伝送路間で波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置であって、波長多重伝送路ごとに設けられ、当該波長多重伝送路から受信した光信号を複数の分岐光信号へパワー分岐する複数の光分岐カプラと、波長多重伝送路ごとに設けられ、各光分岐カプラで分岐された複数の分岐光信号から任意の波長の波長パス信号を選択して１つの光信号に多重し、波長多重伝送路へ送出する複数の多重系波長選択スイッチと、光分岐カプラごとに設けられて当該光分岐カプラからの分岐光信号が入力される複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含み、これら波長多重ポートに入力された分岐光信号からそれぞれの波長の波長パス信号を分離し、当該波長に対応する波長分離ポートから出力する波長パス分離部と、多重系波長選択スイッチごとに設けられて当該多重系波長選択スイッチに対して１つ以上の波長の波長パス信号を出力する複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含み、これら波長分離ポートに入力された波長パス信号を、当該波長パス信号の波長に対応する波長多重ポートから出力する波長パス多重部と、波長パス送信ポートおよび波長パス受信ポートを含み、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置と接続し、波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換してクライアント装置へ送出するとともに、クライアント装置から受信したクライアント受信信号を波長の波長パス信号へ変換して波長パス受信ポートから出力する複数のトランスポンダと、波長パス分離部の波長分離ポートとトランスポンダの波長パス送信ポートとを切替接続する分離系光マトリクススイッチと、波長パス多重部の波長分離ポートとトランスポンダの波長パス受信ポートとを切替接続する多重系光マトリクススイッチとを備えている。【００２２】
また、本発明にかかる波長パス通信制御方法は、それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、波長多重伝送路間で波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置で用いられる波長パス通信制御方法であって、波長多重伝送路ごとに設けられたそれぞれの光分岐カプラが、当該波長多重伝送路から受信した光信号を複数の分岐光信号へパワー分岐するステップと、波長多重伝送路ごとに設けられたそれぞれの多重系波長選択スイッチが、各光分岐カプラで分岐された複数の分岐光信号から任意の波長の波長パス信号を選択して１つの光信号に多重し、波長多重伝送路へ送出するステップと、光分岐カプラごとに設けられて当該光分岐カプラからの分岐光信号が入力される複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含む波長パス分離部が、これら波長多重ポートに入力された分岐光信号からそれぞれの波長の波長パス信号を分離し、当該波長に対応する波長分離ポートから出力するステップと、多重系波長選択スイッチごとに設けられて当該多重系波長選択スイッチに対して１つ以上の波長の波長パス信号を出力する複数の波長多重ポートと、これら波長多重ポートとの接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートとを含む波長パス多重部が、これら波長分離ポートに入力された波長パス信号を、当該波長パス信号の波長に対応する波長多重ポートから出力するステップと、波長パス送信ポートおよび波長パス受信ポートを含む複数のトランスポンダが、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置と接続し、波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換してクライアント装置へ送出するとともに、クライアント装置から受信したクライアント受信信号を波長の波長パス信号へ変換して波長パス受信ポートから出力するステップと、分離系光マトリクススイッチが、波長パス分離部の波長分離ポートとトランスポンダの波長パス送信ポートとを切替接続するステップと、多重系光マトリクススイッチが、波長パス多重部の波長分離ポートとトランスポンダの波長パス受信ポートとを切替接続するステップとを備えている。【００２３】
また、本発明にかかるプログラムは、それぞれ固有の波長からなる光信号を用いてデータ通信を行う複数の波長パスに対して、波長分割多重伝送方式により個々のトラヒックを割り当て、これら波長パスの波長パス信号を１つの光信号に多重して波長多重伝送路を介して伝送する光通信ネットワークで用いられ、波長多重伝送路間で波長パスを交換接続する波長パス通信ノード装置のコンピュータに、前述した波長パス通信制御方法にかかる各ステップを実行させる。
また、本発明にかかる記録媒体は、上記プログラムが記録されている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、波長多重伝送路への双方向の波長パス設定ができるので、最大方路数および最大クライアント収容数対応の大規模クロスコネクトスイッチおよび対応方路数に依存したトランスポンダ・アグリゲータの配備を必要とせず、光クロスコネクトスイッチ手段に要求されるスイッチ容量が小さくて済むため、低コスト化を実現でき、特定のトランスポンダの送受信光信号を任意の伝送方路かつ任意の波長で通信可能とする波長パスノード装置について、導入コストの低下、装置小型化および低消費電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明にかかる波長多重分離光通信ネットワークの構成におけるリング型ネットワークの一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明にかかる波長多重分離光通信ネットワークの構成におけるメッシュ型ネットワークの一例を示す図である。
【図４】図４は、第２の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、波長選択スイッチの構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、波長選択スイッチの構成の一例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、波長多重分離部の構成を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの波長多重分離部において波長と波長多重ポートとの関係を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図７ＢにおいてＮ＝４０とした場合の図である。
【図８】図８は、トランスポンダの一例を示す図である。
【図９】図９は、トランスポンダ情報テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、２つの波長パス通信ノード装置間で対向通信を行っている状態の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、第４の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、波長選択スイッチの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、波長選択スイッチの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第５の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
【図１６】図１６は、波長選択スイッチの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、波長選択スイッチの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、波長パス通信ノード装置の他の構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、波長パス通信ノード装置の他の構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、第６の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
【図２１】図２１は、波長パス通信ノード装置の他の構成例を示す図である。
【図２２】図２２は、従来のノード装置の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、従来のノード装置の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、従来のノード装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の要部構成を示すブロック図である。【００２７】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置には、主な機能部として、光分岐カプラ３１１、多重系波長選択スイッチ３１２、波長パス分離部３２１、波長パス多重部３２２、分離系光マトリクススイッチ３２３、多重系光マトリクススイッチ３２４、およびトランスポンダ３３１が設けられている。【００２８】
なお、波長パス通信ノード装置には、一般的構成として、波長パス信号受信器２００１と波長パス信号送信器２００２が設けられている。波長パス信号受信器２００１は、波長多重伝送路と接続された波長パス受信ポートを有し、波長多重伝送路から波長パスを受信し、これを光分岐カプラ３１１に入力する。波長パス信号送信器２００２は、波長多重伝送路と接続された波長パス送信ポートを有し、多重系波長選択スイッチ３１２から入力された波長パスを波長多重伝送路に送信する。
本実施形態においては、波長パス通信ノード装置間を結ぶ波長多重伝送路として４つの伝送路が形成されている場合を例に説明する。【００２９】
光分岐カプラ３１１は、伝送路毎に設けられており、波長パス信号受信器２００１を介して対応する伝送路から入力される波長を分岐して波長パス分離部３２１および対応する伝送路とは異なる伝送路と対応付けられた多重系波長選択スイッチ３１２に入力する。本実施形態において、光分岐カプラ３１１は、１つの入力ポート、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個の出力ポートを有し、出力ポートのうち１つの出力ポートを波長パス分離部３２１に、Ｍ−１個の出力ポートを各方路に対応する多重系波長選択スイッチ３１２にそれぞれ接続する。光パワー分岐比は、Ｍ出力ポートに対してすべて等分となっている。また、ネットワークトポロジ構成によっては、各伝送路Ｍ−１ポート分を等分とし、Ｄｒｏｐ用波長選択スイッチに対する分岐比のみを大きく、または、小さくする調整を施すようにしてもよい。【００３０】
多重系波長選択スイッチ３１２は、伝送路毎に設けられており、光分岐カプラ３１１および波長パス多重部３２２から入力される波長を多重して波長パス信号送信器２００２を介して対応する伝送路に送出する。本実施形態において、多重系波長選択スイッチ３１２は、Ｍポートの入力と１ポートの出力を有し、任意のポートの任意の波長を波長多重ポートに波長多重する機能を有する。この波長多重された波長パスは、波長パス信号送信器の波長パス送信ポートを介して上記伝送路に出力される。【００３１】
波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２は、接続対応関係が波長によって一意に決まる複数の波長分離ポートおよび波長多重ポートを備えている。ここで、波長パス分離部３２１は、波長多重ポートが対応する光分岐カプラ３１１に、波長多重ポートが分離系光マトリクススイッチ３２３に接続されている。また、波長パス多重部３２２は、波長多重ポートが多重系波長選択スイッチ３１２に、波長分離ポートが分離系光マトリクススイッチ３２３に接続されている。【００３２】
分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４は、入力側と出力側に複数のポートを備えており、外部から入力される信号に基づいて、入力側のポートと出力側のポートのスイッチング動作を行う。ここで、分離系光マトリクススイッチ３２３は、入力側のポートが波長パス分離部３２１に、出力側のポートがトランスポンダ３３１または波長パス信号送信器２００２の波長パス送信ポートに接続されている。分離系光マトリクススイッチ３２３は、入力側のポートがトランスポンダ３３１または波長パス信号受信器２００１の波長パス受信ポートに、出力側のポートが波長パス多重部３２２に接続されている。【００３３】
トランスポンダ３３１は、いずれか１つの波長の波長パスを用いてデータ通信を行うクライアント装置（図示せず）と通信回線を介して接続し、分離系光マトリクススイッチ３２３から波長パス送信ポートへ入力された波長パス信号をクライアント送信信号へ変換してクライアント装置へ送出するとともに、クライアント装置から受信したクライアント受信信号を上記波長の波長パス信号へ変換して波長パス受信ポートから多重系光マトリクススイッチ３２４へ出力する。この際、トランスポンダ３３１は、クライアント送受信信号に対してフォーマット変換、誤り訂正符号の演算、誤り訂正符号の付与などを実施し、任意波長でのＷＤＭ波長パス送信信号を生成し、それぞれの信号の品質監視、警報管理などを行う。【００３４】
このような構成を有することにより、本実施形態では、波長多重伝送路への双方向の波長パス設定が可能となり、最大方路数および最大クライアント収容数対応の大規模クロスコネクトスイッチおよび対応方路数に依存したトランスポンダ・アグリゲータの配備を必要とせず、光クロスコネクトスイッチ手段に要求されるスイッチ容量が小さくて済むので、低コスト化を実現でき、特定のトランスポンダの送受信光信号を任意の伝送方路かつ任意の波長で通信可能とする波長パス通信ノード装置について、導入コストの低下、装置小型化および低消費電力化を実現することができる。【００３５】
［第２の実施形態］
次に、本発明にかかる第２の実施形態について詳細に説明する。便宜上、本実施形態において、上述した第１の実施形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付す。【００３６】
＜波長多重分離光通信ネットワークの構成＞
図２は、本発明にかかる波長多重分離光通信ネットワークの構成におけるリング型ネットワークの一例を示す図である。図２に示すように、本実施形態にかかる波長多重分離光通信ネットワークは、複数の波長パス通信波長パス通信ノード装置２０１、これらを接続する伝送路２２０、各波長パス通信ノード装置２０１に対応付けられたトランスポンダ２２２、および各波長パス通信ノード装置２０１を制御するネットワーク制御装置２１０から構成されている。【００３７】
図３は、本発明にかかる波長多重分離光通信ネットワークの構成におけるメッシュ型ネットワークの一例を示す図である。本実施形態では、前述した図２に示すようなリング型ネットワークに適用した場合を例に説明するが、ネットワーク構成はこれに限定されず、例えば、図３に示すメッシュ型ネットワーク、ツリー型ネットワーク、スター型ネットワークなど各種トポロジに適用することができる。【００３８】
波長パス通信ノード装置２０１は、図１で示したような波長パス信号送信器および波長パス信号受信器を備えており、これらを用いて波長パスの送受信を行うことにより、収容しているトランスポンダとＷＤＭネットワークとの間で波長多重分離（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ）を行い、通信経路を確立する。図２において、波長パス通信ノード装置２０１は、リング時計回りと反時計回りの経路設定が可能であり、２方路に対応している。また図３における波長パス通信ノード装置２０１は、３つの方路への経路設定が可能であり、３方路に対応している。【００３９】
伝送路２２０は、少なくとも一対の光ファイバ２２１を有し、これらの光ファイバ２２１による双方向の伝送路を形成している。光ファイバ２２１内は、波長多重された波長パス信号が伝送される。
トランスポンダ２２２は、クライアント入出力インターフェースを有しており、クライアント装置に接続される。【００４０】
ネットワーク制御装置２１０は、各波長パス通信ノード装置２０１との制御情報の送受信を行うことにより、波長パスによる任意の波長パス通信ノード装置２０１間でのpoint-to-point双方向通信およびpoint-to-multipoint片方向通信の設定および変更を行う。また、波長パス通信ノード装置２０１内の障害情報を検出し、障害を有している波長パス通信ノード装置２０１を回避する波長パスの設定も行う。また、ネットワーク制御装置２１０は、複数の波長パス通信ノード装置２０１にわたる波長パス設定、障害レストレーションなどを行うための障害情報を各波長パス通信ノード装置２０１から受信するとともに、波長パス設定情報を各波長パス通信ノード装置２０１に送信する。【００４１】
≪波長パス通信ノード装置の構成≫
次に、図４を参照して、波長パス通信ノード装置２０１の構成について詳細に説明する。図４は、第２の実施形態にかかるノード装置の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、波長パス通信ノード装置２０１は、ＷＤＭライン部３１０、トランスポンダ・アグリゲータ部３２０、トランスポンダ・プール部３３０、ノード制御装置３４０から構成されている。また、上述したように図示しない波長パス信号送信器および波長パス信号受信器も備えている。【００４２】
なお、図４に示す波長パス通信ノード装置２０１は、ａ＝４方路の通信経路を確立できる構成を有し、最大Ｍ方路まで方路拡張に対応できる。また、伝送路は、最大Ｎ波長の波長多重伝送が可能であるものする。また、現用系として通信できる波長パス信号は最大Ｎとなる。なお、本実施形態において、方路数および伝送路の波長多重数は制限されない。【００４３】
（ＷＤＭライン部）
ＷＤＭライン部３１０は、光分岐カプラ３１１と、多重系波長選択スイッチ３１２とを備えている。
光分岐カプラ３１１は、１つの入力ポート、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個の出力ポートを有し、出力ポートのうち１つの出力ポートを後述する波長パス分離部３２１に接続し、Ｍ−１個の出力ポートを各方路に対応する多重系波長選択スイッチ３１２にそれぞれ接続する。光パワー分岐比は、Ｍ出力ポートに対してすべて等分となっている。また、ネットワークトポロジ構成によっては、各伝送路Ｍ−１ポート分を等分とし、Ｄｒｏｐ用波長選択スイッチに対する分岐比のみを大きく、または、小さくする調整を施すようにしてもよい。【００４４】
図５は、波長選択スイッチの構成の一例を示す図である。光分岐カプラ３１１は、図５に示す波長選択スイッチ２４９１に置き換えるようにしてもよい。
光分岐カプラ３１１を用いた場合、例えば波長パス信号受信器を介して伝送路１よりノードに進入する波長について、当該ノードにおいて伝送路１を除くすべての伝送路へ光パワー分岐、すなわち波長パスのブロードキャストが可能となる、透過帯域特性に波長依存性がほとんどない（フィルタ狭窄効果などの伝送劣化要因がない）、装置の低コスト化を実現できるなどの効果を得ることができる。【００４５】
しかしながら、光パワーの分岐数が多くなると分岐後の光パワーが小さくなるため、伝送距離が短くなってしまう。公知の波長選択スイッチ（ＷＳＳ）の挿入損失は典型値で６ｄＢ程度であり、５分岐カプラにおける分岐損失は約７ｄＢであるので、５分岐以上の最大分岐数（Ｍ＝５）であれば波長選択スイッチを適用したほうが方路分岐部分における損失を低減することができる。【００４６】
波長選択スイッチ２４９１は、図５に示すように、１ポートの入力とＭポートの出力を有し、Ｄｒｏｐ用出力ポートとして１ポート、伝送路接続用ポートとしてａ−１ポート、方路拡張用出力ポートとしてＭ−（（ａ−１）＋１）＝Ｍ−ａポートを有する。これを図４の波長パス通信ノード装置２０１に適用する場合、ａ＝４であるので、伝送路接続用出力ポートは３ポート、方路拡張用出力ポートは４ポートとなる。波長選択スイッチは、入力ポートから入力されるＷＤＭ信号のうち、任意の波長を任意のＤｒｏｐポートに波長分離する機能を有する。【００４７】
図６は、波長選択スイッチの構成の一例を示す図である。多重系波長選択スイッチ３１２は、図６に示すようにＭポートの入力と１ポートの出力を有し、ａ−１ポートの各伝送路からの入力ポート、Ｍ−（（ａ−１）＋１）＝Ｍ−ａポートの経路拡張用入力ポート、および１ポートのＡｄｄ入力ポートを有する。図４の場合、ａ＝４であるので、伝送路接続用入力ポートは３ポート、方路拡張用入力ポートは４ポートとなる。多重系波長選択スイッチ３１２は、複数の入力ポートから入力されるＷＤＭ信号のうち、任意のポートの任意の波長を波長多重ポートに波長多重する機能を有する。この波長多重された波長パスは、波長パス信号送信器の波長パス送信ポートを介して上記伝送路２２０に出力される。【００４８】
（トランスポンダ・アグリゲータ部）
トランスポンダ・アグリゲータ部３２０は、トランスポンダ３３１から受信する波長パス信号を波長多重してＷＤＭ信号にする波長パス多重機能、ＷＤＭ信号を個別の波長パス信号に波長分離してトランスポンダ３３１に送信する波長パス分離機能を有する。このようなトランスポンダ・アグリゲータ部３２０は、波長パス分離部３２１および波長パス多重部、分離系光マトリクススイッチ３２３、多重系光マトリクススイッチ３２４、および波長多重分離部ポート接続対応テーブル３２５から構成されている。【００４９】
図７Ａは波長多重分離部の構成を示す図、図７Ｂは図７Ａの波長多重分離部において波長と波長多重ポートとの関係を示す図、図７Ｃは図７ＢにおいてＮ＝４０とした場合の図である。【００５０】
波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２は、図７Ａに示すように、複数の波長分離ポートと複数の波長多重ポートを有する。図７Ｂは、波長分離ポートに割り当てる波長と波長周回特性を持つ接続対応関係にある波長多重ポートとの関係を示しており、波長分離ポート×８、波長多重ポート×８で８波長を波長多重ポートに多重する場合を表している。例えば、ＤＭＵＸ＃１にλ１、ＤＭＵＸ＃２にλ２、…、ＤＭＵＸ＃８にλ８をそれぞれ入力すると、すべての入力波長は波長多重ポートＭＵＸ＃１から出力されることを示している。また、図７Ｃに波長分離ポート数をＮ＝４０とした場合について示す。【００５１】
ここで、波長パス分離部３２１および波長パス多重部は、それぞれ同じ機能を有しており、８波長分離ポート、８波長多重ポートの構成の場合、入力される８波長多重のＷＤＭ信号を個別波長に分離し、各波長分離ポートへ出力する。この対応関係は、図７Ｂ，図７ＣのＤＭＵＸとＭＵＸの関係より読み取ることができる。なお、波長分離ポートと波長多重ポートの特定の波長についての対応関係は、上述したような波長周回特性による関係に限定されず、その他の対応関係でも可能であるが、波長分離ポートと波長多重ポートの接続対応関係が波長によって一意に決まる関係である必要がある。【００５２】
分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４は、入力側と出力側に複数のポートを備えており、外部から入力される信号に基づいて、入力側のポートと出力側のポートのスイッチング動作を行う。なお、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４において、トランスポンダ３３１との通信は、上述した図示しない波長パス信号送信器および波長パス信号受信器を介して行われる。すなわち、トランスポンダ３３１に波長パスを送信する場合には、波長パス信号送信器の波長パス送信ポートに出力側のポートが接続される。また、トランスポンダ３３１から波長パスを受信する場合には、波長パス信号受信器の波長パス受信ポートに入力側のポートが接続される。【００５３】
波長多重選択回路ポート接続対応テーブル３２５は、例えば図７Ｂ、図７Ｃなどに示すように、波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２の波長分離ポートと波長多重ポートとの接続対応関係を波長に関して規定するものである。【００５４】
なお、本実施形態では、波長多重分離部ポート接続対応テーブル３２５をトランスポンダ・アグリゲータ部３２０に設けた場合を例に説明したが、波長多重分離部ポート接続対応テーブル３２５を設ける箇所はトランスポンダ・アグリゲータ部３２０に限らず、例えばノード制御装置３４０内などネットワーク制御装置２１０内部であれば適宜自由に設けることができる。【００５５】
（トランスポンダ・プール部）
図８は、トランスポンダの一例を示す図である。トランスポンダ・プール部３３０は、図８に示す装置を含む複数のトランスポンダから構成されており、これらのトランスポンダは現用系、予備系などの状態で利用されている、または、特定のサービスが割り当てられていない未使用状態である。これらの情報は、ノード制御装置３４０により管理されている。なお、図４においては、トランスポンダ３３１の波長パス信号を３３０１、クライアント信号を３３０２で示している。【００５６】
トランスポンダ３３１は、クライアント信号３３０２に対してフォーマット変換、誤り訂正符号の演算、誤り訂正符号の付与などを実施し、任意波長でのＷＤＭ波長パス送信信号を生成し、それぞれの信号の品質監視、警報管理などを行う。一般的にクライアント信号は１．５μｍなどの特定波長が用いられ、波長パス信号はＷＤＭ長距離伝送に対応できる伝送品質を有し、例えばＩＴＵ−Ｔグリッドに準拠した波長の中から任意の波長を選択し、高精度かつ安定した波長で送受信する（以下、任意波長のＷＤＭ波長パス信号を送信するフルチューナブル・トランスポンダを単にトランスポンダと称する）。なお、トランスポンダ３３１は、図８に示すような、ＷＤＭ波長パス信号送信部３３１１と、ＷＤＭ波長パス信号受信部３３１２と、クライアント信号送信部３３１３と、クライアント信号受信部３３１４とを備える装置と置き換えるようにしてもよい。【００５７】
なお、トランスポンダ・プール部３３０内に示すトランスポンダ３３１は、複数あるトランスポンダのうちの１つである。また、図４に示す波長パス通信ノード装置２０１は、最大Ｎのトランスポンダを収容することができる。また、トランスポンダ・プール部３３０内のすべてのトランスポンダと波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２のポートとの光ファイバ接続は、すべて固定的であり、手作業による接続変更などは想定していない。【００５８】
（ノード制御装置）
ノード制御装置３４０は、多重系波長選択スイッチ３１２に対するスイッチ設定制御（後述する図１２では１３０１を含む）、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４（後述する図１１ではクライアント系光マトリクススイッチ３５１，３５２を含む）に対するスイッチ設定制御、トランスポンダ障害、波長パス多重分離器障害および光マトリクススイッチ障害の検出、トランスポンダに対する送信波長設定などを行う。このようなノード制御装置３４０は、トランスポンダ情報テーブル３４１を備えている。【００５９】
図９は、トランスポンダ情報テーブルの構成の一例を示す図である。トランスポンダ情報テーブル３４１は、図９に示すように、トランスポンダ識別番号（TPND ID）、光マトリクススイッチ接続ポート番号、現用系および予備系の波長パス伝送路番号、現用系波長パス波長、予備系共有化トランスポンダのトランスポンダ識別番号および光マトリクススイッチ接続ポート番号を記憶されている。これらの情報は、ネットワーク制御装置２１０などを介して、または、直接個別のノード制御装置３４０に送信され、トランスポンダ情報テーブル３４１に記憶される。【００６０】
＜波長パス通信ノード装置の各構成要素の接続関係＞
ＷＤＭライン部３１０において、各伝送路からのＷＤＭ信号は、光分岐カプラ３１１により、１出力ポートは波長パス分離部３２１に、Ｍ−１出力ポートは自伝送路を除くすべての方路に対応する多重系波長選択スイッチ３１２に入力される。【００６１】
トランスポンダ・アグリゲータ部３２０において、波長パス分離部３２１および波長パス多重部それぞれの伝送路に対応した多重された波長を扱うポート（図７ＡのＭＵＸ＃１〜＃８）は、それぞれ光分岐カプラ３１１、多重系波長選択スイッチ３１２に接続される。【００６２】
波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２における分離された波長を扱うポート（図７ＡのＤＭＵＸ＃１〜＃８）は、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４のポートに固定的に接続されており、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４の対向側ポートには複数のトランスポンダ３３１が接続される。【００６３】
＜波長パス通信ノード装置の動作＞
次に、波長パス通信ノード装置２０１の動作について説明する。
外部からクライアント信号３３０２がクライアント・インターフェースに入力されると、トランスポンダ３３１は、そのクライアント信号３３０２を、長距離伝送に適した信号フォーマットでトランスポンダ情報テーブル３４１により指定された波長に変換した波長パス送信信号を生成する。これに応じて、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４は、その波長パス送信信号に基づいて、波長パスの設定を行う。この動作について、以下に説明する。なお、本実施形態では、トランスポンダ３３１に入力されるクライアント信号を、伝送路＃２に波長λ２の波長パスを設定する場合を例に説明する。また、トランスポンダ、波長パス設定伝送路番号および波長については、ネットワーク制御装置２１０またはノード制御装置３４０内に設けられた図９に示すトランスポンダ情報テーブル３４１により、ネットワーク装置運用管理者によって設定および管理が行われる。【００６４】
≪多重側における波長パス設定動作≫
分離系光マトリクススイッチ３２３は、トランスポンダ３３１からＷＤＭ伝送路へＡｄｄする波長パス通信ノード装置２０１内の波長パス経路を設定するためのスイッチ設定動作を行う。すなわち、ノード制御装置３４０は、波長多重選択回路ポート接続対応テーブル３２５とトランスポンダ情報テーブル３４１とを参照して、分離系光マトリクススイッチ３２３のポートの設定を行う。【００６５】
例えば、図９に示すトランスポンダ情報テーブル３４１によると、トランスポンダ３３１は、分離系光マトリクススイッチ３２３のトランスポンダ側ポートの＃１に接続されている。また、トランスポンダ３３１は、伝送路＃２に対してλ２で運用することが指示されている。一方、図７Ｂに示す波長多重選択回路ポート接続対応テーブル３２５によると、伝送路＃２（ＭＵＸ＃２）にλ２で波長パスを設定するために選択すべき波長パス多重部３２２のＤＭＵＸポート番号は、ＤＭＵＸ＃１であることがわかる。したがって、ノード制御装置３４０は、分離系光マトリクススイッチ３２３に、トランスポンダ側ポート＃１を波長多重分離部側ポート＃１に接続させる。【００６６】
このように、本実施形態では、特定のトランスポンダに対して設定したい波長パス伝送路と波長から、波長多重選択回路ポート接続対応テーブル３２５を参照して波長パス多重部３２２のＤＭＵＸポート番号を特定し、トランスポンダ側ポートと接続が確立されるように分離系光マトリクススイッチ３２３のスイッチ設定を行う。【００６７】
≪分離側における波長パス設定動作≫
ノード制御装置３４０は、トランスポンダ３３１に関して、ＷＤＭ伝送路から波長λ２の成分をＤｒｏｐし、トランスポンダ３３１において受信されるまでの波長パス通信ノード装置内波長パス経路を設定するためのスイッチ設定動作を行う。すなわち、ノード制御装置３４０は、波長多重選択回路ポート接続対応テーブル３２５とトランスポンダ情報テーブル３４１とを参照して、分離系光マトリクススイッチ３２３のポートの設定を行う。【００６８】
例えば、図９に示すトランスポンダ情報テーブル３４１によると、トランスポンダ３３１は、伝送路＃２に対して波長λ２で運用することが指示されている。ＷＤＭ伝送路により通信される制御情報のうち伝送路＃２（ＭＵＸ＃２）に対応する波長λ２の成分（以下、波長パス信号という）は、光分岐カプラ３１１で分岐され、波長パス分離部３２１に入力されている。図７Ｂより、ＭＵＸ＃２から入力されるλ２の波長パス信号は、ＤＭＵＸ＃１に出力されることがわかる。このＤＭＵＸ＃１から出力されるλ２の波長パス信号は、光ファイバによる予め固定された接続により、分離系光マトリクススイッチ３２３の波長多重分離部側ポート＃１に入力される。再び図９に示すトランスポンダ情報テーブル３４１を参照すると、トランスポンダ３３１が接続されている分離系光マトリクススイッチ３２３のトランスポンダ側ポート＃１に接続されている。したがって、ノード制御装置３４０は、分離系光マトリクススイッチ３２３の波長多重分離部側ポート＃１とトランスポンダ３３１との接続を確立するよう分離系光マトリクススイッチ３２３のスイッチを設定する。【００６９】
≪波長パス属性の変更動作≫  
例えば、伝送路障害、波長選択スイッチ障害、波長パスの再構成要求などにより、上述したような波長パス信号の波長パス経路を変更する場合がある。この変更動作について、以下に説明する。
図１０は、２つの波長パス通信ノード装置間で対向通信を行っている状態の一例を示す図である。本実施形態では、図１０に示すように、それぞれ波長パス通信ノード装置２０１からなるＮｏｄｅ−Ａ２０１ａとＮｏｄｅ−Ｂ２０１ｂ間でトランスポンダ３３１による対向通信を行っており、伝送路＃２に障害が発生し、他の伝送路の経路に切り替える場合を例に説明する。この場合、現用の波長パスに対する予備系の波長パスはネットワーク制御装置２１０などにより予め確保されており、予備系の当該波長パスは現用系と対で設定されている、または、ネットワーク制御装置２１０などにより予備系の波長パスが設定されるものとする。また、図示しない他の中継波長パス通信ノード装置２０１が存在する場合にも、ネットワーク制御装置２１０などにより、予備系波長パスが設定されるものとする。さらに、トランスポンダ情報テーブル３４１において、現用系に対する予備系波長パスの伝送路および利用波長が予め設定されているものとする。【００７０】
図１０に示すように、Ｎｏｄｅ−Ａ２０１ａとＮｏｄｅ−Ｂ２０１ｂの間の伝送路＃２に障害が発生した場合、Ｎｏｄｅ−Ｂ２０１ｂのトランスポンダ３３１は、波長パス信号のＬＯＳ（Ｌｏｓｓ  ｏｆ  Ｆｒａｍｅ）またはその他の警報を検出し、対向通信経路を使ってＮｏｄｅ−Ａのトランスポンダ３３１に送信側経路に障害が発生していることを通知する。この機能は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７０９準拠ＯＴＮフレームの場合、ＢＤＩ（Ｂａｃｋｗａｒｄ  Ｄｅｆｅｃｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）に相当するものである。【００７１】
障害の発生を認識したＮｏｄｅ−Ａ２０１ａのノード制御装置３４０は、トランスポンダ情報テーブル３４１を参照し、予備系波長パスが伝送路＃３に設定されていることを確認する。さらに、ノード制御装置３４０は、波長多重分離部ポート接続対応テーブル３２５を参照し、伝送路＃３に対応する波長パス多重部３２２の波長多重ポートはＭＵＸ＃３であり、波長パス多重部３２２の波長多重ポートＭＵＸ＃３に波長λ２で出力することのできる波長分離ポートはＤＭＵＸ＃８であることを確認する。【００７２】
これに応じて、Ｎｏｄｅ−Ａ２０１ａの分離系光マトリクススイッチ３２３は、トランスポンダ３３１の波長パス信号を波長分離多重回路側ポートのポート＃１からポート＃８に切り替える。これにより、トランスポンダ３３１は、送信波長がλ２の状態で伝送路＃３上の波長パス経路に切り替わる。【００７３】
一方、Ｎｏｄｅ−Ｂ２０１ｂは、トランスポンダ３３１のＬＯＳ検出をノード制御装置３４０に通知する。ノード制御装置３４０は、トランスポンダ情報テーブル３４１と波長多重分離部ポート接続対応テーブル３２５とを参照し、トランスポンダ３３１の予備系として指定されている伝送路＃３、波長λ２に対応する波長パス分離部３２１のＤＭＵＸポートを＃８と特定する。また、ノード制御装置３４０は、トランスポンダ情報テーブル３４１を参照し、トランスポンダ３３１が分離系光マトリクススイッチ３２３のトランスポンダ側ポート＃１に接続されていることを確認し、上記ＬＯＳ検出をトリガとして分離系光マトリクススイッチ３２３の波長多重分離部側ポート＃８との接続を確立するように制御する。【００７４】
このように、本実施形態によれば、上述したような構成を設けることにより、波長多重伝送路への双方向の波長パス設定が可能となり、最大方路数および最大クライアント収容数対応の大規模クロスコネクトスイッチおよび対応方路数に依存したトランスポンダ・アグリゲータの配備を必要とせず、光クロスコネクトスイッチ手段に要求されるスイッチ容量が小さくて済むので、低コスト化を実現でき、特定のトランスポンダの送受信光信号を任意の伝送方路かつ任意の波長で通信可能とする波長パス通信ノード装置について、導入コストの低下、装置小型化および低消費電力化を実現することができる。【００７５】
また、従来では、ＷＤＭ光送信・受信器、クライアント光送信・受信器が１つの機能部としてカードなどに実装されているトランスポンダを適用するノード装置構成では、予備系トランスポンダを共有化できないという問題が生じていた。例えば、文献１の図５（ｃ）、図６（ａ）、図６（ｂ）に示されている光送信器および光受信器が分離した構成では、予備系光送信器および予備系光受信器の共有化を可能にすることが示されているが、運用系と予備系において特定の光送信器および光受信器の組み合わせ、すなわちトランスポンダを想定した組み合わせで障害回復を行うことはできなかった。【００７６】
しかしながら、本実施形態によれば、波長パス送信側および波長パス受信側それぞれに波長パス多重・分離手段および光マトリクススイッチ手段を設け、トランスポンダの運用に関する情報テーブル、波長パス多重・分離手段の波長に依存した入出力ポート対応関係を記憶する手段、光マトリクススイッチ手段のスイッチ設定状態を記憶する手段および各障害検出手段を備えることにより、障害検出後、情報テーブルおよび記憶手段における情報を参照して予備系リソースを利用した波長パス通信ノード装置内波長パスへの切替を実現できるので、トランスポンダによる双方向波長パス通信において、トランスポンダおよびクライアント収容機能部の予備系を共有化した装置高信頼化ができる。【００７７】
また、波長パス多重・分離手段および光マトリクススイッチ手段を設けることにより、従来よりも光スイッチ機能を複数に分割することができ、予備系を共有化した冗長構成ができるので、波長パス通信ノード装置の冗長化コストを低下することができる。【００７８】
また、光クロスコネクトスイッチ手段に要求されるスイッチ容量が小さく、スイッチ段数を少なくできるので、集積化導波路デバイス技術の適用による装置小型化、低消費電力化を実現することができる。【００７９】
なお、本実施形態では、現用系から予備系に切り替わる際に波長が変わらない場合について説明したが、トランスポンダによって波長パスの送信波長を変更する場合についても同様に行うことができる。【００８０】
また、本実施形態では、波長パスの障害発生および障害回復が片方向のみであり、対向側は障害発生前である場合を想定しているが、対向側も経路を変更する場合にも適用することができる。【００８１】
また、本実施形態では、現用系から予備系へ変更する場合について説明したが、ネットワーク制御装置２１０により、現用系のまま他の伝送路や他の波長に変更する場合も同様に行うことができる。【００８２】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、図４を参照して説明した波長パス通信ノード装置２０１に、クライアント系光マトリクススイッチ部３５０をさらに設けたものである。したがって、本実施形態において、第２の実施形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。【００８３】
＜波長パス通信ノード装置の構成＞
図１１は、本発明の第３の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。図１１に示すように、本実施形態にかかる波長パス通信ノード装置２０２は、ＷＤＭライン部３１０と、トランスポンダ・アグリゲータ部３２０と、トランスポンダ・プール部３３０と、ノード制御装置３４０と、クライアント系光マトリクススイッチ部３５０とから構成される。【００８４】
≪クライアント系光マトリクススイッチ部の構成≫
クライアント系光マトリクススイッチ部３５０は、ノード制御装置３４０により制御されるクライアント系光マトリクススイッチ３５１，３５２を備える。【００８５】
クライアント系光マトリクススイッチ３５１、３５２は、トランスポンダ・プール部３３０に設けられているトランスポンダの数量に対してノンブロッキングスイッチングを行うポート数およびスイッチング容量を有する。トランスポンダの実装数がＮの場合、クライアント系光マトリクススイッチ３５１、３５２はＮ×Ｎのスイッチ容量を備える。また、Ｎ個のトランスポンダをすべて現用系として運用し、α個の予備系トランスポンダを別途備える場合には、クライアント系光マトリクススイッチ３５１，３５２は、それぞれ（Ｎ＋α：波長パス信号接続ポート）×（Ｎ：クライアント信号接続ポート）のスイッチ容量を備え、波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２のトランスポンダ収容側ポート数はＮ＋α設ける必要がある。【００８６】
＜波長パス通信ノード装置の動作＞
次に、図１１を参照して、本実施形態にかかる波長パス通信ノード装置２０２の動作について説明する。なお、波長パス経路の設定および経路変更に関する動作は、上述した第１の実施形態と同等である。
現用系トランスポンダ３３１による通信継続中にトランスポンダ障害が発生し、予備系トランスポンダ３３２によって通信障害を回復させる場合の動作について、以下に説明する。【００８７】
トランスポンダ３３１に障害が発生したことを検出すると、ノード制御装置３４０は、トランスポンダ情報テーブル３４１を参照し、予備系のトランスポンダを確認する。例えば、図９に示すトランスポンダ情報テーブル３４１には、共有化された予備系トランスポンダとしてトランスポンダ３３２が、方路波長切替／クライアント系光マトリクススイッチ接続ポート番号として＃９が登録されている。これら確認すると、ノード制御装置３４０は、クライアント系光マトリクススイッチ３５１，３５２により、トランスポンダ側ポートを＃１から＃９に切り替えることにより、クライアント信号接続を現用系トランスポンダ３３１から予備系トランスポンダ３３２に切り替える。【００８８】
また、ノード制御装置３４０は、トランスポンダ情報テーブル３４１を参照し、障害が発生したトランスポンダ３３１のポートと波長および予備系のトランスポンダ３３２の接続ポートを確認する。図９に示すトランスポンダ情報テーブル３４１には、トランスポンダ３３１は方路波長切替／クライアント系光マトリクススイッチのポート＃１に接続され送信波長がλ２であり、予備系トランスポンダ３３２はポート＃９に接続されていることが登録されている。【００８９】
これらを確認すると、ノード制御装置３４０は、予備系トランスポンダ３３２が現用系トランスポンダ３３１と等価の動作を実現する、すなわち障害回復を実現するために、ＷＤＭ送信波長と分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４の選択ポートとを設定する。具体的には、ノード制御装置３４０は、予備系トランスポンダ３３２のＷＤＭ送信波長をλ２とし、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４のそれぞれの波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２側の選択ポートを現用系のままとし、トランスポンダ側ポートの選択ポートをポート＃９と接続が確立されるようにスイッチ設定を変更する。【００９０】
これにより、本実施形態によれば、現用系トランスポンダ３３１に障害が発生した場合に、予備系トランスポンダ３３２によって通信を回復することができる。【００９１】
[第４の実施形態]
次に、本発明にかかる第４の実施形態について説明する。図１２は、第４の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。図１３は、波長選択スイッチの一例を示す図である。図１４は、波長選択スイッチの一例を示す図である。
本実施形態は、図１１を参照して説明した波長パス通信ノード装置２０１のＷＤＭライン部３１０のＤｒｏｐポートに図１３に示す分離系波長選択スイッチ１３０１を接続し、かつ、多重系波長選択スイッチ３１２を図１４に示す分離系波長選択スイッチ１３０１に置き換えたものである。したがって、本実施形態において、第３の実施形態と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。【００９２】
＜波長パス通信ノード装置の構成＞
図１２に示すように、本実施形態にかかる波長パス通信ノード装置２０３は、ＷＤＭライン部３１０１と、トランスポンダ・アグリゲータ部３２０、トランスポンダ・プール部３３０、ノード制御装置３４０およびクライアント系光マトリクススイッチ部３５０をそれぞれ有する複数のクライアント収容機能部４００とから構成される。なお、本実施形態において、クライアント収容機能部４００は３つ設けられており、図１２においてはそれぞれに対して符号４０１〜４０３を付している。【００９３】
≪ＷＤＭライン部の構成≫
ＷＤＭライン部３１０１は、光分岐カプラ３１１と、分離系波長選択スイッチ１３０１と、分離系波長選択スイッチ１３０１とを備えている。【００９４】
分離系波長選択スイッチ１３０１は、図１３に示すように、トランスポンダ・アグリゲータ部の最大拡張数分の出力ポート数を有し、このポート数は運用中のＤｒｏｐポート数と拡張用Ｄｒｏｐポート数の総和に等しい。
分離系波長選択スイッチ１３０１は、図１４に示すように、上述した多重系波長選択スイッチ３１２に加えて拡張用Ａｄｄ入力ポートを備える。【００９５】
本実施形態では、図１１を参照して説明した波長パス通信ノード装置２０２に、クライアント収容機能部４００を１つの増設単位として、ＷＤＭライン部３１０の分離系波長選択スイッチ１３０１および多重系波長選択スイッチ１４０１においてそれぞれ拡張用Ｄｒｏｐポート、拡張用Ａｄｄポートとして確保されているポートにクライアント収容機能部４０２，４０３の波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２の波長多重ポートを接続する。
これにより、ＷＤＭライン部３１０１の方路数拡張およびクライアント収容数の増加に応じて、クライアント収容機能部４００を拡張単位として増設することができる。【００９６】
また、クライアント収容機能部４００内のトランスポンダは、クライアント収容機能部４００の増設時に必要な数量だけのトランスポンダを実装し、クライアント収容数の増加に応じてクライアント収容機能部の最大トランスポンダ収容数に達するまでトランスポンダを増設することができる。これらのトランスポンダは任意の方路に対して任意の波長で波長パスを設定することが可能である（ただし、異なる複数のトランスポンダが同一の伝送路に対して同一の波長で波長パスを設定する運用は除く）。【００９７】
また、図１２では３つのクライアント収容機能部４０１〜４０３を設けた場合について示しているが、クライアント収容機能部を設ける数量はこれに限定されず、分離系波長選択スイッチ１３０１および多重系波長選択スイッチ１４０１に確保されている拡張用Ａｄｄ／Ｄｒｏｐポートのポート数まで増設することができる。【００９８】
[第５の実施形態]
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、上述した第１〜第４の実施形態と同等の構成に要素については、同じ名称および符号を付し適宜説明を省略する。【００９９】
＜波長パス通信ノード装置の構成＞
図１５は、本発明の第５の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。
図１５に示すように、本実施形態にかかる波長パス通信ノード装置２０４は、ＷＤＭライン部３１０２と、クライアント収容機能部４００と、予備系クライアント収容機能部１５００と、現用系・予備系切替光スイッチ１５５０〜１５５５とから構成される。【０１００】
≪ＷＤＭライン部の構成≫
ＷＤＭライン部３１０２は、光分岐カプラ３１１と、この光分岐カプラ３１１のＤｒｏｐポートに接続された分離系波長選択スイッチ１６０１と、波長選択スイッチ１７０２とから構成される。
図１６は、波長選択スイッチの一例を示す図である。分離系波長選択スイッチ１６０１は、図１６に示すように、図１２に示した分離系波長選択スイッチ１３０１に予備系用Ｄｒｏｐポートを加えたものであり、このＤｒｏｐポート数は運用中のＤｒｏｐポート数、拡張用Ｄｒｏｐポート数および予備系用Ｄｒｏｐポート数の総和に等しい。
図１７は、波長選択スイッチの一例を示す図である。波長選択スイッチ１７０２は、図１７に示すように、図６に示した多重系波長選択スイッチ３１２に、拡張用Ａｄｄ入力ポートを加えたものである。【０１０１】
≪予備系クライアント収容機能部の構成≫
予備系クライアント収容機能部１５００は、予備系用波長多重分離部１５４０，１５４１と、予備系用光マトリクススイッチ１５４２〜１５４５とから構成される。【０１０２】
≪現用系・予備系切替光スイッチの構成≫
現用系・予備系切替光スイッチ１５５０〜１５５５は、公知の光合波カプラから構成される。なお、本実施形態において、現用系・予備系切替光スイッチ１５５０，１５５３，１５５４は、２入力１出力の光合波カプラから構成されるようにしてもよい。また、現用系・予備系切替光スイッチ１５５１，１５５２，１５５５は、１入力２出力の光分岐カプラから構成されるようにしてもよい。【０１０３】
＜波長パス通信ノード装置の動作＞
このような波長パス通信ノード装置２０４は、現用系クライアント収容機能部４００内の波長パス分離部３２１および波長パス多重部３２２、分離系光マトリクススイッチ３２３および多重系光マトリクススイッチ３２４、クライアント系光マトリクススイッチ３５１，３５２のいずれかに障害が発生した場合、分離系波長選択スイッチ１６０１，１７０２、現用系・予備系切替光スイッチ１５５０〜１５５５を切り替えることにより、予備系に装置内波長パス経路を切り替えて障害回復を実現するものである。この動作について、以下に説明する。【０１０４】
図１５において、伝送路＃２から光分岐カプラ３１１で分岐し、正常時にノード制御装置３４０（図示せず）は、分離系波長選択スイッチ１６０１により現用系クライアント収容機能部４００を選択しているものとする。【０１０５】
ノード制御装置３４０は、波長パスを設定する際、波長パス分離部３２１、分離系光マトリクススイッチ３２３、現用系・予備系切替光スイッチ１５５０、トランスポンダ３３１、現用系・予備系切替光スイッチ１５５２、クライアント系光マトリクススイッチ３５１、現用系・予備系切替光スイッチ１５５４の順序で波長パスの経路が確立するように各スイッチの設定を行う。【０１０６】
波長パス分離部３２１または分離系光マトリクススイッチ３２３に障害が発生した場合、ノード制御装置３４０は、分離系波長選択スイッチ１６０１および現用系・予備系切替光スイッチ１５５０を現用系から予備系の波長多重分離部１５４０、光マトリクススイッチ１５４２を用いた波長パス経路に切り替える。このとき、現用系の分離系光マトリクススイッチ３２３のスイッチ設定状態は、ノード制御装置３４０のスイッチ切替状態記憶部（図示せず）により記憶されており、予備系の光マトリクススイッチ１５４２は、その設定情報に基づいてスイッチ切替設定状態が制御され、現用系のスイッチ切替設定状態を継承する。【０１０７】
クライアント系光マトリクススイッチ３５１に障害が発生した場合、ノード制御装置３４０は、現用系・予備系切替光スイッチ１５５２，１５５４を現用系から予備系のクライアント系光マトリクススイッチ１６４４を用いた波長パス経路に切り替える。このとき、現用系のクライアント系光マトリクススイッチ３５１のスイッチの設定状態は、ノード制御装置３４０のトランスポンダ情報テーブルにより記憶されており、予備系のクライアント系光マトリクススイッチ１５４４はその設定状態に基づいてスイッチの切替が制御され、現用系のスイッチの設定状態を維持する。【０１０８】
なお、現用系・予備系切替光スイッチ１５５０、１５５３、１５５４を２入力１出力の光合波カプラに、１６５１、１５５２、１５５５を１入力２出力の光分岐カプラを用いた場合は、現用系・予備系切替光スイッチに対するノード制御装置３４０による切替設定制御は不要である。【０１０９】
なお、本実施形態では、伝送路からＤｒｏｐされ、トランスポンダを経由し、クライアントに至るまでの装置内波長パス信号およびクライアント信号経路について説明したが、クライアントからトランスポンダを経由して伝送路へＡｄｄするまでの装置内波長パス信号およびクライアント信号経路についても同様である。【０１１０】
また、図１５に示す波長パス通信ノード装置２０４において、クライアント収容機能部４００内での障害が発生し、さらにトランスポンダ３３１に障害が発生した場合でも、予備系として共有化されたトランスポンダ３３２によって障害を回復することができる。
図１８は、波長パス通信ノード装置の他の構成例を示す図である。クライアント収容機能部４００内での障害発生時にトランスポンダ障害の障害回復対応の必要がない場合、波長パス通信ノード装置の構成は、図１８に示す波長パス通信ノード装置２０５の構成となる。【０１１１】
図１９は、波長パス通信ノード装置の他の構成例を示す図である。また、トランスポンダ冗長自体が不要な場合、波長パス通信ノード装置の構成は、図１９に示す波長パス通信ノード装置２０６の構成となる。これらの波長パス通信ノード装置２０５，２０６の動作は、予備系トランスポンダへの切替動作以外、上述した図１５に示す波長パス通信ノード装置２０４の動作と同等である。なお、図１８，図１９において、図１５に示す波長パス通信ノード装置２０４と同等の構成要素については、同じ名称および符号を付している。【０１１２】
[第６の実施形態]
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、上述した第１〜第５の実施形態と同等の構成に要素については、同じ名称および符号を付し適宜説明を省略する。【０１１３】
＜波長パス通信ノード装置の構成＞
図２０は、本発明の第６の実施形態にかかる波長パス通信ノード装置の構成を示す図である。図２０に示すように、波長パス通信ノード装置２０７は、ＷＤＭライン部３１０３と、２つの現用系・予備系トランスポンダ収容機能部１７００、１７０１とから構成される。【０１１４】
≪現用系・予備系トランスポンダ収容機能部≫
図２０に示す現用系・予備系トランスポンダ収容機能部１７００は、図１５に示した現用系クライアント収容機能部４００と予備系クライアント収容機能部１５００と組として構成されるものである。本実施形態では、２つの現用系・予備系トランスポンダ収容機能部１７００、１７０１がＷＤＭライン部３１０３に接続されている。【０１１５】
このような構成を採ることにより、本実施形態では、現用系および予備系のトランスポンダ収容機能部をリソース単位としてトランスポンダ収容数を拡張することが可能である。また、図２０では、２つの現用系・予備系トランスポンダ収容機能部を備えた場合を示したが、ＷＤＭライン部３１０３の分離系波長選択スイッチ１６０１、１５０１に確保されている現用系・予備系拡張用Ａｄｄ／Ｄｒｏｐポートのポート数まで増設することが可能である。【０１１６】
なお、障害に対する装置内の波長パス経路の切替動作については、上述した第５の実施形態と同様であり、現用系・予備系トランスポンダ収容機能部１７００または１７０１においてそれぞれ独立に制御される。【０１１７】
図２１は、波長パス通信ノード装置の他の構成例を示す図である。図２１に示すように、２つの現用系クライアント収容機能部４０１，４０２および１つの予備系クライアント収容機能部１５００とから構成するようにしてもよい。図２１に示す波長パス通信ノード装置２０８において、予備系クライアント収容機能部１５００は２つの現用系トランスポンダ収容機能部４０１，４０２の共有化された予備系トランスポンダ収容機能部となっている。【０１１８】
また、図２１では、現用系ｘ２、予備系ｘ１の場合を図示したが、ＷＤＭライン部３１０３の分離系波長選択スイッチ１６０１、１５０１に確保されている現用系・予備系拡張用Ａｄｄ／Ｄｒｏｐポートのポート数の範囲内で任意の現用系・予備系の配備数を選択することができ、１：ｎ、ｍ：ｎ冗長構成を採ることが可能である。この場合、ｍ：ｎ冗長構成においては、共有化されている複数の予備系に対する切替選択手順などを予め定める必要がある。【０１１９】
この場合、障害に対する装置内波長パス経路切替動作については、上述した第５の実施形態と同様であるが、現用系クライアント収容機能部４０１、４０２のいずれか一方に障害が発生し、予備系クライアント収容機能部１５００が障害回復のための現用系切替対象となっている状況で、予備系トランスポンダ収容機能部を現用系トランスポンダ収容機能部に対して共有化することは可能であるが、他の現用系トランスポンダ収容機能部に障害が発生しても障害回復は不可能である。 
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、波長多重分離光通信ネットワークに関連する各種装置などに適用することができる。【０１２１】
この出願は、２００８年５月２６日に出願された日本出願特願２００８−１３６６１４を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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