(57)【要約】本発明の多重障害対応光ノードは、運用系波長パスと、前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた、二つ以上の予備系波長パスと、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段とを有する多重障害対応光ノードである。これにより、電力消費量を抑制しつつ、運用系波長パスの障害発生に対して予備系波長パスへの切り替えを高速に行う光ノードが実現する。
2014020896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運用系波長パスと、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた、二つ以上の予備系波長パスと、
前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段と、を有する多重障害対応光ノード。
【請求項２】
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
請求項１記載の多重障害対応光ノード。
【請求項３】
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い、障害有を確認した場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無を確認し、障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費減少モードを前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを、前記運用系波長パスに切り替える、
請求項２記載の多重障害対応光ノード。
【請求項４】
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
前記優先とした場合、
前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行い障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
前記非優先とした場合、
前記運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、
請求項１記載の多重障害対応光ノード。
【請求項５】
前記運用系波長パスが複数であって、前記複数の運用系波長パスが前記予備系波長パスを共有する、請求項１乃至４の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
【請求項６】
前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとが、
光スイッチ手段と光送受信手段とを有する、請求項１乃至５の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
【請求項７】
送信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
受信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
前記送信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段と、前記受信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段の、情報共有を行うネットワークコントロール手段と、
を有する光通信システム。
【請求項８】
前記情報共有する情報が、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの構成、あるいは、前記電力消費通常モードあるいは前記電力消費低減モードの設定、あるいは、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの障害の発生状況の、少なくともひとつである請求項７記載の光通信システム。
【請求項９】
運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた二つ以上の予備系波長パスの内、第１位の前記予備系波長パスを前記電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
を有する、波長パス切り替え方法。
【請求項１０】
運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ順位付けられた一つ以上の予備系波長パスの運用が、
前記優先の場合、第１位の前記予備系波長パスを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記非優先の場合、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、
前記優先の場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
前記非優先の場合、
前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第４の確認工程と、
前記第４の確認工程が障害無を最初に確認した前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第３の切り替え工程と、
を有する、波長パス切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重障害回復機能を有する光ノードに関し、特に、電力消費量を低減させることを特徴とする多重障害回復機能を有する光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信網の光ノードでは、通信路である波長パスの信頼性を高めるために、特許文献１に開示されたように、運用系波長パスに対して専用の予備系波長パスを割り当てることが多い。予備系波長パスには、常時、運用系波長パスと同じトラフィックを導通させているため、運用系波長パスに障害が発生した場合には、波長パス受信端において運用系波長パスから予備系波長パスに瞬時に切り替えることができる。これにより、高速な障害回復を可能とすることで波長パスの信頼性を確保している。【０００３】
波長パスあたりの通信スループットは近年、年率４０％もの割合で増加しており、波長パスの信頼性向上に対する要求が高まっている。この要求に対応するため、特許文献２に開示されているように、運用系波長パスに対して複数の予備系波長パスを割り当てることによって信頼性向上が図られてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９５１３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１６７２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、情報通信量の増大に対応した光通信網の大容量化に向けた取り組みのなかで、電力消費量の低減が重要な課題となっている。これに対して、上述した光ノードにおける信頼性向上技術には、次のような課題がある。すなわち、特許文献２に開示されたように、予備系波長パス数を増やすほど信頼性は向上するが、必要な光送受信機数が増加し、その結果として電力消費量の増大を招いていた。【０００６】
特許文献１では、この予備系波長パスによる電力消費量を低減するための方法として、運用系波長パスが正常に動作している間は、予備系波長パスへの電力供給を遮断することで電力消費量を低減する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、運用系波長パスに障害が発生した場合、予備系波長パスに電力を供給して立ち上げるための時間を必要とし、瞬時の切り替えに支障を来たしていた。【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力消費量を抑制しつつ、多重障害に対する波長パスの信頼性を確保するために、運用系波長パスの障害発生に対して予備系波長パスへの切り替えを高速に行うことのできる、多重障害回復機能を有する光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
運用系波長パスと、前記運用系波長パスに割り当てられかつ順位付けられた二つ以上の予備系波長パスと、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段と、を有する多重障害対応光ノードである。【０００９】
送信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、受信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、前記送信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段と前記受信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段との情報共有を行うネットワークコントロール手段と、を有する光通信システムである。【００１０】
運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、前記運用系波長パスに割り当てられかつ順位付けられた二つ以上の予備系波長パスの内、第１位の前記予備系波長パスを前記電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、前記運用系波長パスの障害の有無を確認する第１の確認工程と、前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う第２の確認工程と、前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える第１の切り替え工程と、前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う第３の確認工程と、前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える第２の切り替え工程と、を有する、波長パス切り替え方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、電力消費量を抑制しつつ、多重障害に対する波長パスの信頼性を確保するために、運用系波長パスの障害発生に対して予備系波長パスへの切り替えを高速に行うことのできる、多重障害対応光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の多重障害対応光ノードの構成の実施例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図を参照しながら、本発明の最良の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
（第１の実施形態）
（構成の説明）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。図１に示す光通信システム１０００において、光ノード１０２０に光ファイバ１３００より光信号が入力され、その入力信号は光スイッチ１０１０へと導かれる。光スイッチ１０１０は、ノードコントローラ１０１１によって制御される。光信号は、光スイッチ１０１０によって所望のスイッチングが行われた後、光送受信機１００１〜１００４へと導かれる。【００１４】
光送受信機１００１〜１００４は、ノードコントローラ１０１１にて電力消費モードが制御されている。制御される電力消費モードには、光信号送受信を行うことができる電力消費通常モードと、光信号送受信を行うことはできないが電力消費量を低減した電力消費低減モードがある。電力消費低減モードの光送受信機が光信号送受信を行うためには、ノードコントローラの指示により、電力消費通常モードに設定し直されなければならない。【００１５】
光送受信機１００１〜１００４は、それぞれ光ファイバ１２０１〜１２０４に接続されており、光ノード１１２０に配備された光送受信機１１０１〜１１０４にて受信される。光送受信機１１０１〜１１０４もノードコントローラ１１１１にて電力消費モードが前記と同様に制御されている。光送受信機１１０１〜１１０４の出力は光スイッチ１１１０に接続されており、ノードコントローラ１１１１にて光スイッチ１１１０が制御されることによって、光送受信機１１０１〜１１０４の所望の出力を選択して光ファイバ１３０１へと出力することが可能である。【００１６】
ノードコントローラ１１１１は、光送受信機１１０１〜１１０４の光信号受信品質を監視する機能も有しており、例えば、最も品質のよい光送受信機出力を選択して光ファイバ１３０１へ出力するといった光スイッチ制御が可能となっている。また、ノードコントローラ１０１１と１１１１は、ネットワークコントローラ１４００を介して情報共有が可能であり、光ノード１０２０と１１２０間で、光スイッチや光送受信機の相互連携制御が可能となっている。【００１７】
図１の光通信システム１０００において、光ファイバ１２０１を使った経路が運用系波長パスとなる。すなわち、運用系波長パスは、光スイッチ１０１０、光送受信機１００１、光ファイバ１２０１、光送受信機１１０１、光スイッチ１１１０から構成される。また、予備系波長パスは、光ファイバ１２０２を使った経路が第一の予備系波長パス、光ファイバ１２０３を使った経路が第二の予備系波長パス、光ファイバ１２０４を使った経路が第三の予備系波長パスとして、予め順位付けられている。予備系波長パスの構成も、運用系波長パスの構成と同様に、光スイッチ１０１０、光送受信機１００２〜１００４、光ファイバ１２０２〜１２０４、光送受信機１１０２〜１１０４、光スイッチ１１１０から構成される。
（動作の説明）
次に、上記のように構成された本発明の第１の実施形態の動作について、図１を参照しながら詳細に説明する。【００１８】
図１の光通信システム１０００において、光ノード１０２０と１１２０は光ファイバ１２０１〜１２０４で接続され、かつ、ネットワークコントローラ１４００によってノードコントローラ１０１１と１１１１とは情報共有されている。すなわち、ネットワークコントローラ１４００によって、運用系波長パスは光ファイバ１２０１を使った経路であり、その構成は、光スイッチ１０１０、光送受信機１００１、光ファイバ１２０１、光送受信機１１０１、光スイッチ１１１０であること、また、予備系波長パスは、光ファイバ１２０２を使った経路が第一の予備系波長パス、光ファイバ１２０３を使った経路が第二の予備系波長パス、光ファイバ１２０４を使った経路が第三の予備系波長パスとして予め順位付けられており、その構成は、光スイッチ１０１０、光送受信機１００２〜１００４、光ファイバ１２０２〜１２０４、光送受信機１１０２〜１１０４、光スイッチ１１１０であることが、定められ、光ノード１０２０と１１２０のノードコントローラ１０１１と１１１１に情報共有されている。【００１９】
光ノード１０２０で光ファイバ１３００より入力された光信号が、光スイッチ１０１０にてノードコントローラ１０１１の指示により分岐選択され、光送受信機１００１〜１００４に出力される。従って、光送受信機１００１〜１００４に入力される光信号は、すべて同一になっている。光送受信機１００１〜１００４から出力される光信号は、それぞれ運用系波長パスおよび第一〜第三の順位付けられた予備系波長パスを使って伝送され、光ノード１１２０における光送受信機１１０１〜１１０４にて受信される設定となっている。光送受信機１１０１〜１１０４からの光信号は光スイッチ１１１０に接続されており、運用系波長パスに障害がない場合は、ノードコントローラ１１１１の指示により、運用系波長パスに接続されている光送受信機１１０１からの出力のみが選択されて光ファイバ１３０１より出力される。【００２０】
ここで、光送受信機１００１、１００２がノードコントローラ１０１１の指示により、電力消費通常モードで動作し、光送受信機１００３、１００４は電力消費低減モードで動作するように設定されている。そのため、光信号出力可能な状態にあるのは光送受信機１００１と１００２だけであり、運用系波長パスと第一の予備系波長パスにのみ光信号が出力されている状況にある。【００２１】
光送受信機１００１〜１００４の電力消費モード設定は、ネットワークコントローラ１４００を介すことにより、ノードコントローラ１０１１と１１１１の間で情報共有されている。光ノード１１２０にて光信号受信可能なのは、光送受信機１１０１と１１０２だけであるため、ノードコントローラ１１１１は、光送受信機１１０１と１１０２を電力消費通常モード、光送受信機１１０３と１１０４を電力消費低減モードで動作するように指示している。ノードコントローラ１１１１は、光送受信機１１０１と１１０２における光信号受信品質を監視しており、運用系波長パスに障害がない場合には、運用系波長パスに接続されている光送受信機１１０１の出力のみを光スイッチ１１１０を制御することによって選択し、光ファイバ１３０１へと導いている。【００２２】
仮に、運用系波長パスに障害が発生した場合、光送受信機１１０１における光信号受信品質が低下したことがノードコントローラ１１１１にて検出される。ノードコントローラ１１１１は、運用系波長パスと同一光信号が伝送されている第一の予備系波長パスに接続されている光送受信機１１０２における光信号受信品質を調査する。第一の予備系波長パスに障害が発生していないことが確認された場合は、光スイッチ１１１０を制御し、光ファイバ１３０１の接続元を光送受信機１１０１から１１０２に切り替えることによって障害回復を行う。【００２３】
しかし、ノードコントローラ１１１１によって、第一の予備系波長パスにも障害が発生していることが検出された場合には、光送受信機１１０３を電力消費低減モードから電力消費通常モードに切り替えて光信号受信可能な状態にすると共に、ネットワークコントローラ１４００を介して、光ノード１０２０におけるノードコントローラ１０１１に運用系波長パス、第一の予備系波長パスが共に同時に障害が発生していることが通知される。この通知を受けたノードコントローラ１０１１は、光送受信機１００３を電力消費低減モードから電力消費通常モードに切り替えると共に、光スイッチ１０１０を制御し、光ファイバ１３００からの入力信号を光送受信機１００３にも分岐出力するように動作させる。光送受信機１００３が電力消費通常モードに移行し終わると、光ファイバ１３００からの入力信号を第二の予備系波長パスへ出力されることになる。【００２４】
光ノード１１２０では、ノードコントローラ１１１１の指示により、第二の予備系波長パスに接続された光送受信機１１０３が光信号受信可能な状態になっている。ノードコントローラ１１１１が、光送受信機１１０３の光信号受信品質を確認し、障害が発生していないと判断した場合には、光スイッチ１１１０を制御し、光ファイバ１３０１の接続元を光送受信機１１０３に切り替えることにより、運用系波長パスと第一の予備系波長パスの２重障害を回復することが可能となる。【００２５】
ここで、ノードコントローラ１１１１が光送受信機１１０３の光信号品質を確認した際に、障害が発生していると判断した場合、光送受信機１１０４、１００４、第三の予備系波長パスを用いることにより、同様にして運用系波長パス、第一の予備系波長パス、第二の予備系波長パスの３重障害を回復することが可能となる。障害多重度が増えた場合も光送受信機数、予備系波長パス数を増加させればよく、障害回復方式は上記と同様である。【００２６】
また、仮に、第一の予備系波長パスに障害が生じておらず運用系波長パスに切り替え場合、第２の予備系波長パスを電力消費通常モードに切り替えておくこともできる。このように、順位付けられた予備系波長パスの上位の予備系波長パスが運用系波長パスに切り替わった際に、その次の順位の予備系波長パスを電力消費通常モードに切り替える運用をおこなうことで、その後、新たに運用系波長パスに切り替えられた上位の予備系波長パスに障害が生じ、次の順位の予備系波長パスを運用系波長パスに切り替える場合に、高速で障害回復することも可能となる。
（効果の説明）
上記の本発明の第１の実施形態の構成において、運用系波長パス向け光送受信機に対する第一の予備系波長パス向け光送受信機は、電力消費通常モードで動作する。従って、１重障害に対する運用系波長パスの障害回復時間、および電力消費量は低減されてはいない。２重障害に備えるためには、第二の予備系波長パス向け光送受信機を追加的に配備し運用する。このとき、従来であれば第一の予備系波長パス向け光送受信機と同様に電力消費通常モードで動作させることになり、必要電力は運用系のみの場合に対して３倍（運用系＋予備１＋予備２）となる。【００２７】
障害発生確率をＰ（＜１）とすると、運用系に加え、第一の予備系波長パスに障害が発生する確率はＰ×Ｐ（＜Ｐ＜１）となるため、第二の予備系波長パス向け光送受信機を電力消費通常モードで動作させることは無駄な電力を多大に消費する可能性が極めて高い。そこで、本実施形態では、第二以降の予備系波長パス向け光送受信機を電力最小動作モードで運用することにより、光ノード全体での消費電力を低減する。【００２８】
以上のように、本実施形態においては、光通信網の信頼性を確保したまま光ノード全体の電力消費量を低減することができる。予備系波長パスで無駄に消費される電力を選択的に削減するためである。また、本実施形態はスケーラブルである。運用系波長パス数や障害回復多重度の増減に対応して、柔軟に予備系波長パスを増減できるためである。
（実施例）
図５は、図１の構成の実施例の光通信システム５０００を示す。伝送信号としてＳＯＮＥＴ規格のＯＣ−１９２信号、光送受信機として１０Ｇトランスポンダ、光スイッチとして１ｘ４トランスポンダアグリゲータ、ノードコントローラおよびネットワークコントローラとして中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、以下、ＣＰＵ）、光信号受信品質として符号誤り率（ＢＥＲ）を利用し、運用系波長パス、第一〜第三の予備系波長パスを、波長合波器５４００、波長分波器５４０１を用いた波長多重技術を利用して光信号伝送する例である。ここで、１０Ｇトランスポンダにおける電力消費通常モードの電力消費量をＰ１、電力消費低減モードの電力消費量をＰ２とすれば、Ｐ１＞Ｐ２の関係が成り立つ。その他は図１と同様である。【００２９】
以下に、上記のように構成された光ノードの動作について、図５を参照しながら詳細に説明する。図１の動作の説明と重複部分は省略する。基本的な動作は図１と同様である。【００３０】
１０Ｇトランスポンダ５００１〜５００４は、ＯＣ−１９２信号を出力するが、その出力波長が全て異なっており、それぞれ波長１〜４を出力するようにＣＰＵ５０１１によって制御されている。１０Ｇトランスポンダ５００１〜５００４より出力され得る波長１〜波長４のＯＣ−１９２信号は波長合波器５４００にて波長多重され、光ファイバ５２０５を伝送される。光ファイバ５２０５伝送後、波長分波器５４０１にて波長１〜４が分波され、それぞれ１０Ｇトランスポンダ５１０１〜５１０４へ入力可能なように制御されている。【００３１】
１０Ｇトランスポンダ５１０１〜５１０４は、光信号受信し、ＯＣ−１９２信号フレーム検出を行い、そのオーバーヘッドよりＢ１、Ｂ２バイトを抽出し、ＢＥＲを計測する機能を有している。計測されたＢＥＲは、ＣＰＵ５１１１に出力される。ＣＰＵ５１１１には、障害検出判断基準として、予めＢＥＲ閾値が設定されている。１０Ｇトランスポンダ５１０１〜５１０４より出力されたＢＥＲが、ＢＥＲ閾値を超えた場合に波長１の運用系波長パスおよび波長２の第一の予備系波長パス、波長３の第二の予備系波長パス、波長４の第三の予備系波長パスに障害が発生していると判断する。【００３２】
運用系波長パスに障害が検出された場合には、電力消費通常モードで動作する１０Ｇトランスポンダ５００２および５１０２が使用されている第一の予備系波長パスに高速波長パス切り替えが可能である。第一の予備系波長パスに障害が発生した場合には、第二の予備系波長パスの１０Ｇトランスポンダの電力消費モード切り替えを行なってから波長パス切り替えを行うため、運用系波長パスから第一の予備系波長パス切り替え時間に比較すると長い時間が必要となるが、障害回復は可能である。第二の予備系波長パスにも障害が発生し、さらに、第三の予備系波長パスにも障害が発生した場合には、もはや障害回復を行うことはできない。但し、予備系波長パスを追加しておくことによって、更なる多重障害の回復が可能となる。【００３３】
すべての光送受信機を電力消費通常モードで動作させた場合の２ノードにおける全光送受信機の消費電力は、障害発生の有無にかかわらず８×Ｐ１である。しかしながら、本実施例では、上記に詳細に説明したように、障害が発生していない場合には４×Ｐ１＋４×Ｐ２となる。従って、すべてを電力消費通常モードとした場合に対する、本実施例による電力消費量の差異は、Ｆ=１／２×（１−Ｐ２／Ｐ１）で表すことができ、Ｐ１>Ｐ２であることから、５０％以上の電力削減効果があることがわかる。【００３４】
上記説明では、障害が発生した波長パスに接続された光送受信機の電力消費モードは、障害が修理されたことを検出することを考慮し、電力消費通常モードのままにしているが、電力消費低減モードに切り替えても通信サービスには影響がないため、電力消費量差異評価値Ｆをさらに小さくすることも可能である。【００３５】
１重障害に対しては、従来と同様に１＋１の障害回復アーキテクチャとなっており、信頼性は同等である。２重障害以上の多重障害に対しては、光送受信機の電力消費モード切り替えに時間を要するため、障害回復時間が長くかかることになるが、障害多重度が上がるほど発生確率は小さくなるため、ほとんど発生しない障害に備えるために消費する電力量を抑制することによるコスト削減効果のほうが大きくなる。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態の多重障害対応光ノードおよび電力制御方法に関して、予備系波長パス向けの光送受信機を２つの予備系波長パスで共有する構成を示す。図２は、送信側の光ノード２０２０についてのみ示しているが、受信側の光ノードに関しても同様な構成である。【００３６】
送信側光ノード２０２０には、光ファイバ２３００と２３０１より異なる光信号が入力されている。ノードコントローラ２０１１により、光ファイバ２３００の入力光信号は、光スイッチ２０１０で光送受信機２００１に接続され、光ファイバ２３０１入力信号は、光送受信機２００２に接続されている。光送受信機２００１が接続されている光ファイバ２２００は光ファイバ２３００より入力される光信号に対する運用系波長パス１に設定されている。同様に、光送受信機２００２に接続されている光ファイバ２２０２は、光ファイバ２３０１より入力される光信号に対する運用系波長パス２に設定されている。【００３７】
このとき、運用系波長パス１と運用系波長パス２に対し、それぞれ別々の第一の予備系波長パスを割り当てるのではなく、両者の第一の予備系波長パスを光送受信機２００５に接続された光ファイバ２２０１に割り当てることにより、第一の予備系波長パスを共有させることにする。これにより、必要な光送受信機数および消費電力が半分で済むため、高い電力消費量削減効果が得られる。
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に関し、図２で示した予備系波長パス共有化を、第一の予備系波長パスだけでなく、第二、第三の予備系波長パスにも適用する場合である。図３は、送信側の光ノード３１０２についてのみ示しているが、受信側の光ノードに関しても同様な構成である。【００３８】
送信側光ノード３１０２には、光ファイバ３３００と３３０１より異なる光信号が入力されている。ノードコントローラ３１０１により、光ファイバ３３００の入力光信号は、光スイッチ３１００で光送受信機３００１に接続され、光ファイバ３３０１入力信号は、光送受信機３００２に接続されている。光送受信機３００１が接続されている光ファイバ３２０１は光ファイバ３３００より入力される光信号に対する運用系波長パス１に設定されている。同様に、光送受信機３００２に接続されている光ファイバ３２０３は、光ファイバ３３０１より入力される光信号に対する運用系波長パス２に設定されている。【００３９】
このとき、運用系波長パス１と運用系波長パス２に対し、それぞれ別々の第一の予備系波長パスを割り当てるのではなく、両者の第一の予備系波長パスを光送受信機３０１１に接続された光ファイバ３２０２に割り当てることにより、第一の予備系波長パスを共有させることにする。【００４０】
同様に、運用系波長パス３および運用系波長パス４に対する第一の予備系波長パス２が光送受信機３０１２に接続された光ファイバ３２０６に設定されている。ここで、第一の予備系波長パス１と第一の予備系波長パス２に対する第二の予備系波長パスを、光送受信機３０２１に接続された光ファイバ３２０４に設定する。同様にして第二、第三・・・の予備系波長パスも共有化する。【００４１】
一方、運用系波長パスと第一の予備系波長パスとは、電力消費通常モードにて運用される。それに対して、第二、第三・・・の予備系波長パスは電力消費低減モードにて運用される。【００４２】
以上の第３の実施形態によって、ネットワークの信頼性を確保したまま光ノード全体の電力消費量を低減することができる。予備系波長パスで無駄に消費される電力を選択的に削減するためである。また、複数の運用系波長パスに対して一つの予備系波長パスを共有するため、必要な光送受信機数を削減することができる。さらに、本実施形態はスケーラブルである。運用系波長パス数や障害回復多重度の増減に対応して、柔軟に予備系波長パスを増減できるためである。
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に関し、運用系波長パスに優先度を設定することにより、高優先運用系波長パスは高速障害回復を行い、低優先運用系波長パスは電力消費量低減で障害回復を行う場合である。図４は、送信側の光ノード４１２０についてのみ示しているが、受信側の光ノードに関しても同様な構成である。【００４３】
光ファイバ４３００および４３０１からの光信号入力に対し、光ファイバ４３００からの入力を高優先、光ファイバ４３０１からの入力を低優先に設定する。この優先度の設定は、光ノード４１０２の運用者がノードコントローラ４１０１に設定するなどで、設定することができる。【００４４】
光ファイバ４３００からの入力は、光スイッチ４１００にて分岐され、電力消費通常モードで動作する光送受信機４００１および４０１１に導かれる。光送受信機４００１が接続された光ファイバ４２０１が運用系波長パス１、光送受信機４０１１が接続された光ファイバ４２０２が第一の予備系波長パス１に設定される。運用系波長パスと第一の予備系波長パスに用いられる光送受信機が電力消費通常モードで動作しているため、障害回復は１＋１方式で行うことが可能であり、高速な障害回復を行うことができる。【００４５】
一方、低優先に設定された光ファイバ４３０１からの光信号入力は、電力消費通常モードで動作する光送受信機４００３で動作する光送受信機に導かれ、運用系波長パス２となる光ファイバ４２０５より出力される。ここで、運用系波長パス２に対する第一の予備系波長パス２は、電力消費量低減モードで動作する光送受信機４０１３に接続された光ファイバ４２０６に設定されており、この第一の予備系波長パス２は、電力消費通常モードで動作する光送受信機４００４に接続された光ファイバ４２０７の第一の予備系波長パスとして共有されている。【００４６】
従って、高優先運用系波長パスは、電力消費量は低減されないが高速障害回復可能であり、低優先運用系波長パスは、電力消費量は低減されるが障害回復時間は低速となる。すなわち、高優先と低優先のように優先度を設定することによって、或いは優先と非優先といった区別を設定することによって、すべての運用系波長パスを均一に高速障害回復する場合に比べて電力消費量を低減しながらにして、優先した重要な運用系波長パスを選択的に高速障害回復することが可能となる。【００４７】
運用系波長パスに優先度を付けるにあたっては、最終的にはその運用系波長パスを、優先扱いとしてその第一の予備系波長パスを電力消費通常モードで運用するか、非優先扱いとしてその第一の予備系波長パスを電力消費低減モードで運用するかに、仕分けなければならない。その場合、各運用系波長パスを優先扱いするか否かは、予め光ノード４１０２の運用者がノードコントローラ４１０１に各運用系波長パスの優先順位を設定するなどしておき、ノードコントローラ４１０１に予め設定された光ノード４１０２の最大許容消費電力量に対してこれを超えないように優先順位の高い運用系波長パスから順に優先扱いとする方法や、ノードコントローラ４１０１に予め設定された優先扱いとする規定数を超えないように優先順位に従って優先扱いとする方法などが可能である。あるいは、光ノード４１０２の運用者が予めノードコントローラ４１０１に、各運用系波長パスに強制的に優先あるいは非優先を指定する方法も可能である。【００４８】
以上の第４の実施形態によって、ネットワークの信頼性を確保したまま光ノード全体の電力消費量を低減することができる。予備系波長パスで無駄に消費される電力を選択的に削減するためである。また、運用系波長パスに対して優先度を設定し、優先度に応じた光送受信機の電力制御を行う結果、サービスの重要度に応じて電力消費量を削減できる。さらにまた、本実施形態はスケーラブルである。運用系波長パス数や障害回復多重度の増減に対応して、柔軟に予備系波長パスを増減できるためである。【００４９】
本発明は、上記実施形態や実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。【００５０】
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。【００５１】
付記
（付記１）
運用系波長パスと、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた、二つ以上の予備系波長パスと、
前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとを電力消費通常モードあるいは電力消費低減モードで運用し分けるノードコントロール手段と、を有する多重障害対応光ノード。
（付記２）
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
付記１記載の多重障害対応光ノード。
（付記３）
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い、障害有を確認した場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無を確認し、障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費減少モードを前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを、前記運用系波長パスに切り替える、
付記２記載の多重障害対応光ノード。
（付記４）
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
前記優先とした場合、
前記運用系波長パスと第１位の前記予備系波長パスとを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行い障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
第１位の前記予備系波長パスの障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替え、
前記非優先とした場合、
前記運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記運用系波長パスの障害有無の確認を行い障害有を確認した場合、
前記予備系波長パスの上位の順位から順に前記電力消費低減モードから前記電力消費通常モードに切り替えて障害有無の確認を行い、障害無を確認した最初の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、
付記１記載の多重障害対応光ノード。
（付記５）
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスの優先あるいは非優先の指定にあたり、
前記ノードコントロール手段に予め設定された前記運用系波長パスの優先順位と、前記ノードコントロール手段に予め設定された最大許容消費電力量とから、前記最大許容電力量を超えないように前記優先順位に従って優先とする前記運用系波長パスを指定する、付記４記載の多重障害対応光ノード。
（付記６）
前記ノードコントロール手段が、
前記運用系波長パスの優先あるいは非優先の指定にあたり、
前記ノードコントロール手段に予め設定された前記運用系波長パスの優先順位と、前記ノードコントロール手段に予め設定された優先とする規定数とから、前記規定数を超えないように前記優先順位に従って優先とする前記運用系波長パスを指定する、付記４記載の多重障害対応光ノード。
（付記７）
前記運用系波長パスが複数であって、前記複数の運用系波長パスが前記予備系波長パスを共有する、付記１乃至６の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
（付記８）
前記運用系波長パスと前記予備系波長パスとが、
光スイッチ手段と光送受信手段とを有する、付記１乃至７の何れか１項記載の多重障害対応光ノード。
（付記９）
送信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
受信側に備えられた前記多重障害対応光ノードと、
前記送信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段と、前記受信側の多重障害対応光ノードの前記ノードコントロール手段の、情報共有を行うネットワークコントロール手段と、
を有する光通信システム。
（付記１０）
前記情報共有する情報が、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの構成である、付記９記載の光通信システム。
（付記１１）
前記情報共有する情報が、前記電力消費通常モードあるいは前記電力消費低減モードの設定である、付記９記載の光通信システム。
（付記１２）
前記情報共有する情報が、前記運用系波長パスと前記予備系波長パスの障害の発生状況である、付記９記載の光通信システム。
（付記１３）
運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた二つ以上の予備系波長パスの内、第１位の前記予備系波長パスを前記電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
を有する、波長パス切り替え方法。
（付記１４）
運用系波長パスを電力消費通常モードで運用し、
前記運用系波長パスに優先あるいは非優先の指定を行い、
前記運用系波長パスに割り当てられ、かつ、順位付けられた一つ以上の予備系波長パスの運用が、
前記優先の場合、第１位の前記予備系波長パスを電力消費通常モードで運用し、第２位以下の前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用し、
前記非優先の場合、前記予備系波長パスを電力消費低減モードで運用する、
前記運用系波長パスを前記予備系波長パスに切り替える、波長パス切り替え方法において、
前記運用系波長パスの障害の有無を確認する、第１の確認工程と、
前記第１の確認工程が障害有を確認した場合、
前記優先の場合、
第１位の前記予備系波長パスの障害有無の確認を行う、第２の確認工程と、
前記第２の確認工程が障害無を確認した場合、第１位の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第１の切り替え工程と、
前記第２の確認工程が障害有を確認した場合、第２位以下の前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第３の確認工程と、
前記第３の確認工程が障害無を最初に確認した第２位以下の前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第２の切り替え工程と、
前記非優先の場合、
前記予備系波長パスの障害有無の確認を、上位の順位から順に前記電力消費通常モードに切り替えて行う、第４の確認工程と、
前記第４の確認工程が障害無を最初に確認した前記予備系波長パスを前記運用系波長パスに切り替える、第３の切り替え工程と、
を有する、波長パス切り替え方法。【００５２】
この出願は、２０１２年８月３日に出願された日本出願特願２０１２−１７２５１６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。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、多重障害回復機能を有する光ノードに関し、特に、電力消費量を低減させることを特徴とする多重障害回復機能を有する光ノードとそれを用いた光通信システムおよび波長パス切り替え方法に関する。
【符号の説明】
【００５４】
１０００    光通信システム
１００１〜１００４、１１０１〜１１０４    光送受信機
１２０１〜１２０４、１３００、１３０１    光ファイバ
１０１０、１１１０    光スイッチ
１０１１、１１１１    ノードコントローラ
１４００    ネットワークコントローラ
１０２０、１１２０    光ノード
２００１〜２００６    光送受信機
２２００〜２２０５、２３００    光ファイバ
２０１０    光スイッチ
２０１１    ノードコントローラ
２０２０  光ノード
３００１〜３００８、３０１１〜３０１４    光送受信機
３０２１〜３０２２、３０３１    光送受信機
３２０１〜３２１５、３３００〜３３０１    光ファイバ
３１００    光スイッチ
３１０１    ノードコントローラ
３１０２    光ノード
４００１〜４００８、４０１１〜４０１５    光送受信機
４２０１〜４２１５、４３００〜４３０１    光ファイバ
４１００    光スイッチ
４１０１    ノードコントローラ
４１０２    光ノード
５０００    光通信システム
５００１〜５００４、５１０１〜５１０４    １０Ｇトランスポンダ
５２０１〜５２０４、５３００、５３０１、５２０５    光ファイバ
５４００    光合波器
５４０１    光分波器
５０１０、５１１０    １×４トランスポンダアグリゲータ
５０１１、５１１１、５４１０    ＣＰＵ
５０２０、５１２０    光ノード
【図１】
2014020896.tif 000003
【図２】
2014020896.tif 000004
【図３】
2014020896.tif 000005
【図４】
2014020896.tif 000006
【図５】
2014020896.tif 000007
【国際調査報告】
2014020896.tif 000008
2014020896.tif 000009
2014020896.tif 000010