(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルの入力信号を複数チャネルの光信号として伝送路を介して対向する受信部に送信する送信部と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、
当該伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルに振り分け、
正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させる制御部と、を備え、
前記送信部は、正常なチャネルのデータと、正常なチャネルに振り分けられた伝送障害が発生したチャネルのデータにそれぞれ識別子を付与し、前記識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを全チャネルのデータに付与し、前記第１のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて対向する前記受信部に送信する、
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項２】
前記制御部は、正常時の伝送帯域をチャネル数×各チャネルあたりの伝送レートとし、
正常なチャネルの伝送レートを、前記正常時の伝送帯域を確保する伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させることを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項３】
あらかじめ伝送障害が発生したチャネル数と、正常なチャネルの伝送レートとの関係を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、伝送障害が発生したチャネル数に応じて、正常なチャネルの伝送レートを前記記憶部から読み出し、前記送信部のうち正常なチャネルの伝送レートとして設定することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
【請求項４】
前記記憶部には、伝送障害が発生したチャネル数と、正常なチャネルの伝送レートとの関係が連続的に変化する情報が記憶されていることを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項５】
前記記憶部には、伝送障害が発生したチャネル数と、正常なチャネルの伝送レートとの関係が、チャネル数に対し、伝送レートが離散的に変化する情報が記憶されていることを特徴とする請求項３に記載の光伝送装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記送信部に対し前記伝送路を介して対向する受信部からデータ受信の結果出力する伝送障害の情報の通知を受け、前記伝送障害時の制御を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【請求項７】
前記送信部は、各チャネル毎に設けたデータバッファ部と、
前記データバッファ部から出力されたデータの経路を切り替えるスイッチング素子と、
切り替えられた経路のデータを電気／光変換する電気／光変換素子と、を備え、
前記データバッファ部は、前記識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを全チャネルのデータに付与し、
前記スイッチング素子は、前記第１のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【請求項８】
前記送信部は、伝送障害が発生したチャネルのデータを一定の単位で分割し、分割したそれぞれのデータを正常なチャネルのデータ伝送していない空き時間スロットを用いて送信することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記分割したそれぞれのデータを正常なチャネル番号の昇順または降順に、データ伝送していない空き時間スロットを用いて送信することを特徴とする請求項８に記載の光伝送装置。
【請求項１０】
前記送信部は、正常なチャネルのデータと、伝送障害が発生したチャネルのデータとの送信タイミングが一致したときには、正常なチャネルのデータの送信を優先することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【請求項１１】
伝送路を介して対向する送信部から複数のチャネルの光信号を受信する受信部と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、
前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルから取り出し、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させる制御部と、を備え、
前記受信部は、前記送信部により全チャネルのデータに付与された識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを受信し、前記第２のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて元のチャネルに戻し、前記識別子を除去して出力する、
ことを特徴とする光伝送装置。
【請求項１２】
前記制御部は、正常時の伝送帯域をチャネル数×各チャネルあたりの伝送レートとし、
正常なチャネルの伝送レートを、前記正常時の伝送帯域を確保する伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させることを特徴とする請求項１１に記載の光伝送装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記受信部によるデータ受信の結果出力する伝送障害の検知を受けて、前記受信部に対向する前記送信部に対して伝送障害の情報を通知することを特徴とする請求項１１または１２に記載の光伝送装置。
【請求項１４】
前記受信部は、各チャネル毎に設けた光／電気変換素子と、
光／電気変換後のデータの経路を切り替えるスイッチング素子と、
切り替えられた経路のデータをバッファリングするデータバッファ部と、を備え、
前記受信部は、全チャネルのデータに付与された識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを受信し、
前記スイッチング素子は、前記第２のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて元のチャネルに戻し、
前記データバッファ部では、前記第１のチャネル識別子と前記第２のチャネル識別子を除去して出力することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【請求項１５】
複数のチャネルの入力信号を複数チャネルの光信号として送信部から伝送路を介して対向する受信部に送信する送信工程と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、前記送信部における前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルに振り分け、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を制御部により継続させる制御工程と、を含み、
前記送信工程は、正常なチャネルのデータと、正常なチャネルに振り分けられた伝送障害が発生したチャネルのデータにそれぞれ識別子を付与し、前記識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを全チャネルのデータに付与し、前記第１のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて対向する前記受信部に送信する、
ことを特徴とする光伝送方法。
【請求項１６】
伝送路を介して対向する送信部から送信された複数のチャネルの光信号を受信部により受信する受信工程と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルから取り出し、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を制御部により継続させる制御工程と、を含み、
前記受信工程は、前記送信部により全チャネルのデータに付与された識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを受信し、前記第２のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて元のチャネルに戻し、前記識別子を除去して出力する、
ことを特徴とする光伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を伝送する光伝送装置および光伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の通信容量の増大に伴い、光信号を用いた光通信システムが広く用いられている。特に、複数のチャネルを同時に使用してデータを送受信する光並列伝送により、データの伝送帯域幅を広げることができるため、光通信の適用範囲が広がっている。一方、このような光通信では、電気信号を用いた伝送と異なり、システムの部品点数が増えやすく、また、光部品の信頼性が電気部品より低いため、電気伝送に比べて通信障害が発生しやすい。
【０００３】
光通信システムを用いてデータ処理するサーバなどは、光通信システムの常時運転を前提として稼働している。このため、光通信システムのあるチャネルに故障が発生しても、すぐに光通信を止めて光部品の交換をすることはできない。このような障害発生に対処するために、光通信システムに冗長性をもたせ、つぎのメンテナンス期間まで一定の伝送品質を保ちつつ連続運転を継続できることが求められる。
【０００４】
上記光並列伝送における冗長性確保の方法としては、たとえば、あらかじめ予備のチャネルを設けておき、故障発生時に故障したチャネルを予備系のチャネルに切り替える方法や、複数チャネルの光並列伝送を行い、故障が発生したときには、正常動作するチャネルが故障チャネルのデータを伝送する方法（たとえば、下記特許文献１参照。）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６０４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の第１の方法においては、正常時には使用しない故障時用の予備系のｃｈを専用に設けておくため、敷設の初期コストが増大する問題がある。加えて、予備系のチャネル以上の数のチャネルが故障した場合には、予備系のチャネルで収容できず、伝送不能になるなどの問題もある。また、第２の方法では残りの正常チャネルに故障チャネルのすべてのデータが集約されるため、故障チャネル数が増えるほど伝送帯域が低下していく。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、複数チャネルのデータ伝送中一つあるいは複数のチャネルに伝送障害が発生しても、この障害発生のチャネルのデータを含めて伝送できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの案では、複数のチャネルの入力信号を複数チャネルの光信号として伝送路を介して対向する受信部に送信する送信部と、前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、前記送信部における前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルに振り分け、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させる制御部と、を備え、前記送信部は、正常なチャネルのデータと、正常なチャネルに振り分けられた伝送障害が発生したチャネルのデータにそれぞれ識別子を付与し、前記識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを全チャネルのデータに付与し、前記第１のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて対向する前記受信部に送信する光伝送装置を用いる。
【発明の効果】
【０００９】
１つの実施形態によれば、複数チャネルのデータ伝送中一つあるいは複数のチャネルに伝送障害が発生しても、この障害発生のチャネルのデータを含めて伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態にかかる光伝送装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、制御部の機能を示すブロック図である。
【図３】図３は、正常時のデータの送受信を説明する図である。
【図４】図４は、故障時のデータの送受信を説明する図である（その１）。
【図５】図５は、故障時のデータの送受信を説明する図である（その２）。
【図６】図６は、チャネル故障発生時における光通信システム全体の制御処理を示すシーケンス図である。
【図７】図７は、トランシーバ間の伝送レートの変更制御を示す図表である。
【図８】図８は、故障チャネルのデータの振り分け例を示すタイムチャートである（その１）。
【図９】図９は、故障チャネルのデータの振り分け例を示すタイムチャートである（その２）。
【図１０】図１０は、トランシーバ間の伝送レートの変更制御の他の例を示す図表である。
【図１１】図１１は、故障チャネルのデータの他の振り分け例を示すタイムチャートである。
【図１２−１】図１２−１は、正常時の送信部のデータバッファ部の動作を説明する図である。
【図１２−２】図１２−２は、チャネル故障発生時の送信部のデータバッファ部の動作を説明する図である。
【図１３】図１３は、送信部のスイッチング素子の動作を示す図である。
【図１４】図１４は、受信部のスイッチング素子の動作を示す図である。
【図１５】図１５は、受信部のデータバッファ部の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（光伝送装置の構成）
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、実施の形態にかかる光伝送装置の構成を示す図である。以下、光伝送装置としてデータを光信号により送受信するトランシーバ１００を例に説明する。トランシーバ１００は、送信側と受信側とに同様のものが設けられる。一対の対向するトランシーバ１００ａとトランシーバ１００ｂとの間では、送信部から受信部に向けて光ファイバ等の光伝送路１５０を介してデータ伝送（送受信）を行う。
【００１２】
図１に示すトランシーバ１００（１００ａ）は、送信部１０１と、受信部１０２と、制御部１０３とを含む。送信部１０１および受信部１０２は、それぞれ複数のチャネル（ｃｈ）を有し、図示の例では４ｃｈ設けられ、４ｃｈのデータの伝送が行える。図１の例では４ｃｈで構成したが、開示技術はｃｈ数に制限はない。
【００１３】
送信部１０１は、各ｃｈごとにデジタル電気信号を一時的に保存する複数のデータバッファ部１１１と、各ｃｈの電気信号を光信号に変換する電気／光信号変換部１１２と、データバッファ部１１１の各ｃｈの経路を切り替えて複数の電気／光信号変換部１１２に出力するスイッチング素子１１３と、を含む。電気／光信号変換部１１２は、発光素子としてのたとえば半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）と、ＬＤを駆動するドライバＩＣとを含み、電気信号を光信号に変換する機能を有する。
【００１４】
受信部１０２は、送信部１０１と同様に複数（４ｃｈ）のデータ受信の各部を備える。この受信部１０２は、光／電気信号変換部１２１と、複数のデータバッファ部１２２と、、故障時に経路を切り替えるスイッチング素子１２３とを含む。光／電気信号変換部１２１は、受光素子としてのたとえばフォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）と、ＴＩＡ（Ｔｒａｎｓ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐ）やリミティングアンプなどを含み、光信号を電気信号に変換する機能を有する。
【００１５】
制御部１０３は、トランシーバ１００のデータの送受信を制御する。この制御部１０３は、通常時には、規定のデータレートで各ｃｈのデータの送受信を行い、この際、スイッチング素子１１３は経路の切り替えを行わない。あるｃｈのデータ伝送が行えない等の故障時（伝送障害時）には、故障したｃｈのデータを正常に送受信できるｃｈのデータに振り分けて（分散させて）データの送受信を継続させる。この際、制御部１０３は、正常時および故障時のいずれにおいても、所定の伝送帯域幅を確保する。
【００１６】
（制御部のｃｈ制御の概要）
制御部１０３は、正常時には、たとえば、送信側のトランシーバ１００ａでは、ｃｈを切り替えずに同じｃｈを用いてデータの送受信を行う。図１の例では、送信部１０１のｃｈＡに入力される電気信号は、スイッチング素子１１３でｃｈを切り替えずにｃｈＡの電気／光信号変換部１１２に入力させ、ｃｈＡの光信号として光伝送路１５０に出力する。受信側のトランシーバ１００ｂでは、受信部１０２によりｃｈＡの光信号の受信を行う。
【００１７】
そして、故障発生ｃｈの検出は、送受信するデータの受信側のトランシーバ１００ｂの受信部１０２により検出し、送信側の送信部１０１に通知するようになっている。このような故障発生は、対向する一対のトランシーバ１００ａ，１００ｂ間の光伝送路１５０の破損、および送信側のトランシーバ１００ａの送信部１０１の電気／光信号変換部１１２に設けられるＬＤの故障などを原因とする。このような故障が発生すると、受信側のトランシーバ１００ｂの受信部１０２の光／電気信号変換部１２１に設けられるＰＤ等が受光する光入力レベルが低下し、制御部１０３に該当ｃｈの光入力レベル低下警報を出力する。
【００１８】
受信側のトランシーバ１００ｂの制御部１０３は、故障発生ｃｈのデータ伝送を停止させ、故障発生ｃｈのデータを他の正常ｃｈを用いて受信する制御を行う。この際、制御部１０３は、受信側のトランシーバ１００ｂ内の受信部１０２の正常ｃｈのデータバッファ部１２２とスイッチング素子１２３に対し、動作周波数を上げる制御を行う。また、対向する送信側のトランシーバ１００ａに対し、故障発生ｃｈの情報を通知する。
【００１９】
送信側のトランシーバ１００ａでは、制御部１０３が故障発生ｃｈの情報の通知を受けると、故障発生ｃｈのデータを他の正常ｃｈに振り分けて伝送させる制御を行う。このため、スイッチング素子１１３を制御して故障したｃｈのデータを正常ｃｈに出力するスイッチング動作を行う。
【００２０】
また、送信側のトランシーバ１００ａの制御部１０３は、故障発生ｃｈ数に応じて正常なｃｈのデータレートを高速にする。この際、スイッチング素子１１３と、正常ｃｈのデータバッファ部１２２の動作周波数を上げる制御を行う。
【００２１】
上述したように、あるｃｈの故障時には、送信側のトランシーバ１００ａおよび受信側のトランシーバ１００ｂは、同期して動作周波数を同様に上げる制御を行う。このため、トランシーバ１００（１００ａ，１００ｂ）は、送信部１０１および受信部１０２の回路素子には、規定したデータの伝送レートよりも早い（高速な）データの伝送レートでの動作が可能な素子を用いる。このような回路素子の動作速度は、入力されるデータの伝送レートだけではなく、全体ｃｈ数（リンク数）に対する故障発生ｃｈの数の割合、等に応じて設定される（詳細は後述する）。
【００２２】
一般的に光／電気信号変換部１２１は、マルチレートの動作が可能であり、動作可能な範囲内であれば入力されたデータレートに対応できる。そして、一つのｃｈの故障時には、残りの３つのｃｈの一つあるいは複数に故障したｃｈのデータを振り分ける。この際、トランシーバ１００ａ，１００ｂ間の伝送帯域は、正常時の４ｃｈ分の伝送帯域を確保するため、故障時には、送信部１０１および対向する受信部１０２の３ｃｈの動作レートをいずれも上げて動作させることにより、正常時の伝送帯域を確保する。
【００２３】
送信側のトランシーバ１００ａでは、データバッファ部１１１によりデータを一時的にバッファリングし、スイッチング素子１１３によって正常動作する３ｃｈの電気／光信号変換部１１２に、故障発生した１ｃｈ分のデータを振り分けて伝送する。受信側のトランシーバ１００ｂの受信部１０２では、光／電気信号変換部１２１の正常受信できる３ｃｈを用いて光電気変換された電気信号を受信する。この後、スイッチング素子１２３は、受信した３ｃｈのデータから４ｃｈ分のデータを得るようにｃｈ分配する。すなわち、正常ｃｈのデータについては、同じｃｈに出力し、故障発生した１ｃｈ分のデータについては、振り分けられた３ｃｈのデータの中から抽出して元のｃｈに出力する。これにより、受信側のトランシーバ１００ｂのデータバッファ部１２２では、４ｃｈ分のデータを再構成して出力できる。これにより、ｃｈの故障時であっても、故障前の伝送帯域を確保したデータ伝送が可能となる。
【００２４】
図２は、制御部の機能を示すブロック図である。制御部１０３は、送信制御部２０１と、受信制御部２０２と、制御情報記憶部２０３と、通信部２０４とを含む。送信制御部２０１は、送信部１０１のデータ送信を制御する。受信制御部２０２は、受信部１０２のデータ受信を制御する。制御情報記憶部２０３には、データ送受信を制御するための情報が記憶される。通信部２０４は、対向するトランシーバ１００ｂの制御部１０３に故障発生ｃｈの情報を通知する通信を行う。
【００２５】
送信制御部２０１は、送信部動作処理部２１１と、送信光リンク制御部２１２と、バッファ制御部２１３と、スイッチ制御部２１４とを含む。送信部動作処理部２１１は、故障発生ｃｈが生じたときにおいてもデータの送信を継続するよう送信部１０１を制御する。
【００２６】
受信制御部２０２は、受信部動作処理部２２１と、光受信リンク制御部２２２と、バッファ制御部２２３と、スイッチ制御部２２４とを含む。受信部動作処理部２２１は、正常時と故障時のいずれにおいてもデータの受信が継続できるよう、受信部１０２を制御する。この受信部動作処理部２２１は、光／電気信号変換部１２１による故障発生ｃｈの検出時には、通信部２０４を介してトランシーバ１００ａの送信部１０１に対して故障発生ｃｈの情報を通知する。
【００２７】
制御情報記憶部２０３には、規定の伝送レート（通信速度）に対応した送信部１０１および受信部１０２の動作レートが記憶される。また、故障時には、送信側および受信側の故障発生ｃｈの情報が記憶される。
【００２８】
送信部動作処理部２１１は、制御情報記憶部２０３に記憶された情報に基づき、正常時および故障時の動作設定を行う。この送信部動作処理部２１１は、通信部２０４を介して対向するトランシーバ１００ｂから故障発生ｃｈの通知を受信すると、制御情報記憶部２０３から故障発生ｃｈの動作レートを取得する。そして、送信光リンク制御部２１２に対し故障発生ｃｈのデータ送信を停止（ＯＦＦ）させ、正常ｃｈだけでのデータ送信を継続する制御を行う。また、送信部動作処理部２１１は、送信部１０１の規定のデータレートと、故障発生ｃｈの数に基づいて、残りの正常ｃｈを用いて故障発生ｃｈのデータを送信する場合の動作レートを計算する。そして、バッファ制御部２１３とスイッチ制御部２１４に対し、それぞれ計算された故障時の動作レートを出力する。
【００２９】
バッファ制御部２１３は、データバッファ部１１１を故障時の動作レートで動作させる制御を行う。同様に、スイッチ制御部２１４は、スイッチング素子１１３を故障時の動作レートで動作させる制御を行う。また、スイッチ制御部２１４は、故障時には、故障発生ｃｈのデータを正常ｃｈのデータに振り分けるようスイッチング素子１１３を制御する。
【００３０】
受信部動作処理部２２１は、制御情報記憶部２０３に記憶された情報に基づき、正常時および故障時の動作設定を行う。光受信リンク制御部２２２は、光／電気信号変換部１２１から光入力レベルの低下警報を受けると、この故障発生ｃｈの受信を停止（ＯＦＦ）させ、残りのｃｈでの受信を継続させ、故障発生ｃｈの情報を受信部動作処理部２１２に出力する。受信部動作処理部２１２は、通信部２０４を介して故障発生ｃｈの情報を送信側のトランシーバ１００ａに通知する。そして、受信部動作処理部２１２は、受信部１０２の規定のデータレートと、故障発生ｃｈの数に基づいて、残りの正常ｃｈを用いて故障発生ｃｈのデータを受信する場合の動作レートを計算する。そして、バッファ制御部２２３とスイッチ制御部２２４に対し、それぞれ計算された故障時の動作レートを出力する。
【００３１】
バッファ制御部２２３は、データバッファ部１２２を故障時の動作レートで動作させる制御を行う。同様に、スイッチ制御部２２４は、スイッチング素子１２３を故障時の動作レートで動作させる制御を行う。また、スイッチ制御部２２４は、故障時には、故障発生ｃｈのデータを正常ｃｈのデータから抽出するようスイッチング素子１２３を制御する。
【００３２】
ところで、実際の故障時には、送信側のトランシーバ１００ａの送信部１０１と、受信側のトランシーバ１００ｂの受信部１０２が故障時に対応する制御を行う。
【００３３】
（制御部のハードウェア構成例）
これら制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を用いて構成することができる。ＣＰＵは、トランシーバ１００全体の制御を司る。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして使用される。ＲＯＭには、トランシーバ１００を動作させる各種のプログラムが記憶されている。たとえば、ｃｈ故障時の動作プログラムを含む。このプログラムは、ＲＡＭにロードされてＣＰＵによって実行される。
【００３４】
（正常時のデータ送受信動作）
図３は、正常時のデータの送受信を説明する図である。便宜上、図３には、送信側のトランシーバ１００ａには送信部１０１を、受信側のトランシーバ１００ｂには受信部１０２を記載してある。
【００３５】
このように、一対のトランシーバ１００（１００ａ，１００ｂ）を対応配置し、光ファイバ等の光伝送路１５０を介してデータを光信号により送受信する。トランシーバ１００ａと１００ｂを対向させることにより、トランシーバ１００ａの送信部１０１により複数ｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＤ）のデータを多重化して光伝送路１５０を介して送信する。トランシーバ１００ｂの受信部１０２は、複数ｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＤ）のデータをそれぞれ受信することができる。たとえば、正常時の伝送帯域は、５Ｇｂｐｓ×４ｃｈ＝２０Ｇｂｐｓである。
【００３６】
正常時とは、いずれのｃｈにも故障が発生せず、全ｃｈでの伝送が正常に行える状態であり、制御部１０３が正常と判断した状態である。この正常時、トランシーバ１００ａに入力される、たとえばデジタルの電気信号は、各ｃｈのデータバッファ部１１１（１１１ａ〜１１１ｄ）に一時格納される。そして、このデータバッファ部１１１に格納されたデータは、特別な信号処理を施されることなくそのまま後段のスイッチング素子１１３に入力される。正常時には、制御部１０３は、スイッチング素子１１３に対して経路切り替えを制御せず、スイッチング素子１１３は、各ｃｈのデータをスルーさせ、電気／光信号変換部１１２に出力させる。
【００３７】
スルー出力時には、入力された各ｃｈの電気信号は、データバッファ部１１１に一時記憶され、データバッファ部１１１（１１１ａ〜１１１ｄ）の各ｃｈの出力は、スイッチング素子１１３によるｃｈの切り替えを行わずに、そのまま電気／光信号変換部１１２（１１２ａ〜１１２ｄ）に出力させる。たとえば、ｃｈＡのデータバッファ部１１１ａの出力は、スイッチング素子１１３で経路切り替えせずに、ｃｈＡの電気／光信号変換部１１２ａに出力させる。電気／光信号変換部１１２ａは、対向するトランシーバ１００ｂの受信部へ光信号のデータを送信する。ｃｈＢ〜ｃｈＤについても同様に、ｃｈを切り替えずに送信する。
【００３８】
対向する受信側のトランシーバ１００ｂは、入力された各ｃｈの光信号がそれぞれ受信部１０２の光／電気信号変換部１２１により光信号から電気信号に変換される。光／電気信号変換部１２１により変換された電気信号は、スイッチング素子１２３を介してデータバッファ部１２２（１２２ａ〜１２２ｄ）に出力される。正常時においては、送信部１０１と同様に、スイッチング素子１２３ではｃｈ切り替えを行わず、データバッファ部１２２（１２２ａ〜１２２ｄ）から外部にスルー出力される。
【００３９】
（故障時のデータ送受信動作：その１）
図４は、故障時のデータの送受信を説明する図である。一対のトランシーバ１００ａ，１００ｂのデータ送受信システムにおいて、規定のデータレートがｃｈあたり５Ｇｂｐｓ（５Ｇｂｐｓ×４ｃｈ）の送受信を行うものとし、一つのｃｈに故障が発生した例について説明する。
【００４０】
そして、一対のトランシーバ１００ａ，１００ｂ間の光伝送路１５０の破損、送信側のトランシーバ１００ａの電気／光信号変換部１１２に設けられる発光素子（ＬＤ等）の故障が発生したとする。図４の例では、送信側のトランシーバ１００ａの電気／光信号変換部１１２のｃｈＣの発光が停止したとする。
【００４１】
これにより、受信側のトランシーバ１００ｂでは、受信部１０２の光／電気信号変換部１２１のうち、故障が発生したｃｈＣの光入力レベルが低下し、光／電気信号変換部１２１ｃは、光入力レベル低下警報Ｓ４００を出力する。光入力レベル低下警報Ｓ４００は、たとえば、ＬＯＳ（Ｌｏｓｓ  Ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ）を用いることができる。これにより、受信側のトランシーバ１００ｂの制御部１０３は、制御信号Ｓ４０１により故障発生ｃｈ（ｃｈＣ）の光／電気信号変換部１２１ｃを停止させる。また、制御部１０３は、故障時に対応した動作レートを決定し、受信部１０２（データバッファ部１２２、スイッチング素子１２３）に対し、動作レートを変更する制御信号Ｓ４０２を出力する。
【００４２】
また、受信側のトランシーバ１００ｂの制御部１０３は、送信側のトランシーバ１００ａの制御部１０３に対し、故障発生ｃｈ（ｃｈＣ）の情報Ｓ４１０を通知する。この故障発生ｃｈの情報Ｓ４１０は、光伝送路１５０を用いたインバンドあるいは他の通信路（アウトバンド）のいずれを用いても通知することができる。
【００４３】
送信側のトランシーバ１００ａでは、故障発生ｃｈの情報Ｓ４１０の通知を受けると、制御部１０３は、制御信号Ｓ４１１により故障発生ｃｈ（ｃｈＣ）の電気／光信号変換部１１２ｃを停止させる。また、制御部１０３は、故障時に対応した動作レートを決定し、送信部１０１（データバッファ部１１１、スイッチング素子１１３）の動作レートを変更する制御信号Ｓ４１２を出力する。
【００４４】
上述した送信側のトランシーバ１００ａ、および受信側のトランシーバ１００ｂに設けられる制御部１０３は、いずれも一つのｃｈ故障時に対応した動作レートを同様に求める。たとえば、規定の伝送レートが５Ｇｂｐｓであれば、故障時には、送信部１０１の正常ｃｈの各部（データバッファ部１１１とスイッチング素子１１３）に対し、早い動作レート（たとえば８Ｇｂｐｓ）で動作させるよう制御を切り替える。受信部１０２も同様の動作レートとなる。たとえば、トランシーバ１００ａ，１００ｂ間の伝送帯域は、故障時には、８Ｇｂｐｓ×３ｃｈ＝２４Ｇｂｐｓとすることにより、正常時の伝送帯域（５Ｇｂｐｓ×４ｃｈ＝２０Ｇｂｐｓ）以上の伝送帯域を確保する。
【００４５】
送信部１０１では、データバッファ部１１１（１１１ａ〜１１１ｄ）により入力されたデータを一時的にバッファリングし、スイッチング素子１１３は、故障発生ｃｈ（ｃｈＣ）以外の正常ｃｈ（ｃｈＡ，ｃｈＢ，ｃｈＤ）に故障発生ｃｈ（ｃｈＣ）のデータを分配する。これにより、電気／光信号変換部１１２は、正常ｃｈのｃｈＡ，ｃｈＢ，ｃｈＤ（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｄ）から４ｃｈ分のデータを光信号にして光伝送路１５０に出力する。
【００４６】
受信側のトランシーバ１００ｂでは、受信部１０２の光／電気信号変換部１２１において、正常ｃｈのｃｈＡ，ｃｈＢ，ｃｈＤ（１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｄ）が光信号を受信し、電気信号に変換する。スイッチング素子１２３は、この正常な３ｃｈの受信データのうち正常ｃｈ分はそのまま同じｃｈに出力し、故障発生ｃｈについては、４ｃｈ分のデータから故障が発生しているｃｈ（ｃｈＣ）に出力するようｃｈ切り替えを行う。これにより、データバッファ部１２２（１２２ａ〜１２２ｄ）を介して、故障発生ｃｈを含む全４ｃｈのデータを出力することができる。この受信部１０２も送信部１０１同様の動作レート（８Ｇｂｐｓ×３ｃｈ＝２４Ｇｂｐｓ）で動作するため、正常時の伝送帯域を確保したデータ伝送が行えるようになる。
【００４７】
（故障時のデータ送受信動作：その２）
図５は、故障時のデータの送受信を説明する図である。図５の例では、二つのｃｈ（ｃｈＢ，ｃｈＣ）に故障が発生した状態を示す。この場合、残る二つの正常なｃｈ（ｃｈＡ，ｃｈＤ）を用いて故障発生ｃｈのデータを振り分けて伝送する。正常時の全体の伝送帯域２０Ｇｂｐｓを維持するためには、正常な残りの２ｃｈの伝送レートを１２Ｇｂｐｓ（１０ｂｐｓ以上）とすればよい。
【００４８】
（故障時におけるシステム全体の制御処理）
図６は、チャネル故障発生時における光通信システム全体の制御処理を示すシーケンス図である。図４，および図５を用いて説明したｃｈ故障時における送信側のトランシーバ１００ａ、および受信側のトランシーバ１００ｂが行う制御処理について記載してある。図６には、図４，および図５に示した各制御信号による制御処理に同一の符号を付してある。
【００４９】
図４に示したように一つのｃｈＣ故障時には、送信側および受信側のトランシーバ１００ａ，１００ｂの制御部１０３は、それぞれ故障発生したｃｈＣを停止させ、残りの正常なｃｈＡ，Ｂ，Ｄに故障発生ｃｈのデータを振り分けて伝送する。この際、正常なｃｈＡ，Ｂ，Ｄの動作レートを変更（５Ｇｂｐｓ→８Ｇｂｐｓ）することにより、故障時においても正常時の伝送帯域を維持することができる。
【００５０】
また、図５に示したように、さらに一つのｃｈＢの故障時には、計二つのｃｈＢ，Ｃが故障したことになるが、この場合でも図６に示すように、送信側および受信側のトランシーバ１００ａ，１００ｂの制御部１０３は、一つのｃｈＣ故障時と同様の処理を行う。すなわち、故障発生ｃｈＢ，Ｃを停止させ、残りの正常なｃｈＡ，Ｄに故障発生ｃｈＢ，Ｃのデータを振り分けて伝送する。この際、故障した二つのｃｈに対応して正常なｃｈＡ，Ｄの動作レートを変更（８Ｇｂｐｓ→１２Ｇｂｐｓ）する。
【００５１】
（故障時の伝送レートの制御について）
図７は、トランシーバ間の伝送レートの変更制御を示す図表である。横軸は故障発生ｃｈ数、縦軸は伝送レートである。故障発生ｃｈが発生しない正常時には、正常時の規定の伝送レートで伝送を行う。この正常時には、一対のトランシーバ１００ａの送信部１０１とトランシーバ１００ｂの受信部１０２は、規定の伝送レートと同じ動作レートで動作する。
【００５２】
一方、故障発生ｃｈ数が発生した場合でも、正常時の伝送帯域を確保するために一対の送信部１０１と受信部１０２は、規定の伝送レートより高い動作レートで動作させる。正常時には、システム全体の伝送レート＝正常ｃｈ数×各正常ｃｈの伝送レートである。したがって、故障時においても正常時の伝送レートを維持するためには、正常ｃｈ数が少なくなった分、残りの正常ｃｈの伝送レート（動作レート）を高くする。したがって、図示のように、故障発生ｃｈ数が増加するにしたがい、伝送レートを線形（連続的に変化）させて一対の送信部１０１と受信部１０２を、より高い動作レートで動作させる。
【００５３】
図７に示す伝送レートは、図２に示す制御情報記憶部２０３に記憶された故障発生ｃｈ数と、伝送レートに基づき、制御部１０３が算出することとしてもよいし、あらかじめ設定情報として制御情報記憶部２０３に記憶しておき、故障発生ｃｈ数に対応した伝送レートを制御部１０３が読み出して設定変更することもできる。
【００５４】
（故障発生ｃｈデータの振り分け例について：その１）
図８は、故障チャネルのデータの振り分け例を示すタイムチャートである。図示の例では、全体で６ｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＦ）有し、一つのｃｈＦで故障が発生したとする。（ａ）に示すように６ｃｈのデータがトランシーバ１００ａに入力され、各ｃｈのデータバッファ部１１１（１１１ａ〜１１１ｆ）では入力されたデータをパケットごとにバッファリングし、正常時の動作レートで出力する。
【００５５】
そして、故障発生時には、故障が発生したｃｈ数に応じてトランシーバ間の伝送レートを上げる制御を行う。対応して、（ｂ）に示すように、伝送レートの向上分だけ各パケットの送信期間が短くなる。なお、（ａ）と（ｂ）の時間軸は共通である。たとえば、（ａ）に示すｃｈＣの３番目のパケット３は、期間ＴＣ３１、バッファリング完了時期ｔ１に、（ｂ）に示すように光送信データとして短い期間ＴＣ３２を有して送信開始される。
【００５６】
そして、伝送レートの向上分だけ残存する正常ｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＥ）には、伝送するデータがない空き時間スロット７０１が生じる。この空き時間スロット７０１を利用して故障が発生したｃｈＦのデータを送信する。図示の例では、故障が発生したｃｈＦについて、ｃｈＦのデータパケットごとに他の正常なｃｈＡ〜ｃｈＥに順次切り替えて空き時間スロット７０１に入れ、送信している。このチャネル番号は昇順または降順のいずれでもよい。
【００５７】
たとえば、ｃｈＦの１番目のパケットＦ−１は、ｃｈＡの初めの空き時間スロット７０１に格納し、送信する。つぎに、ｃｈＦの２番目のパケットＦ−２は、つぎのｃｈＢの１番目のパケットＢ−１の後の空き時間スロット７０１に格納し、送信する。つぎに、ｃｈＦの３番目のパケットＦ−３は、つぎのｃｈＣの３番目のパケットＣ−３の後の空き時間スロット７０１に格納し、送信する。つぎに、ｃｈＦの４番目のパケットＦ−４は、つぎのｃｈＤの３番目のパケットＤ−３の後の空き時間スロット７０１に格納し、送信する。
【００５８】
また、データ送信のタイミングについて、故障発生ｃｈのデータを送信するタイミングと、正常ｃｈのデータを送信するタイミングが同じ場合には、正常ｃｈのデータ送信を優先する。そして、正常ｃｈのデータ送信が終了後、故障発生ｃｈのデータを送信する。故障発生ｃｈのデータを送信するタイミングと、正常ｃｈのデータを送信するタイミングが異なれば、データバッファ部１１１にバッファリングが終了したものから順次送信を行う。
【００５９】
上記の例では、故障が発生したｃｈＦのデータを順次ｃｈＡ〜ｃｈＥに切り替え、空きスロットに振り分けている。また、正常なｃｈのデータ送信を故障が発生したｃｈのデータ送信よりも優先させている。しかし、故障が発生したｃｈのデータの振り分けは、上記例に限定されることはなく、他の手法をとることも可能である。たとえば、空きスロットがあればｃｈの順序に関係なくｃｈＡのつぎにｃｈＤ、そのつぎにｃｈＣに故障が発生したｃｈＦのデータを振り分けて送信することもできる。
【００６０】
（故障発生ｃｈデータの振り分け例について：その２）
図９は、故障チャネルのデータの振り分け例を示すタイムチャートである。図９の（ａ），（ｂ）は、図８の（ａ），（ｂ）に相当する。ここで、図９の（ａ）において、ｃｈＣの３番目のパケットと、ｃｈＦの３番目のパケットの送信タイミングが一致しているとする（時期ｔ１）。ここで、ｃｈＦが故障したときには、（ｂ）に示すように、ｃｈＣのデータの送信タイミングは、正常なｃｈＣの３番目のパケットＣ−３を優先して送信した後に、故障発生ｃｈＦの３番目のパケットＦ−３を送信する。
【００６１】
また、（ａ）に示すように、正常なｃｈＡの６番目のパケットと、故障発生ｃｈＦの６番目のパケットのバッファリング終了タイミングを見てみる。故障発生ｃｈＦの６番目のパケットのバッファリング終了（時期ｔ２）の方が、正常なｃｈＡの６番目のパケットのバッファリング終了（時期ｔ３）より先である。この場合、（ｂ）に示すように、ｃｈＡでは、バッファリングが先に終了した故障発生ｃｈＦの６番目のパケットＦ−６を先に送信し、その後に正常なｃｈＡの６番目のパケットＡ−６を送信する。
【００６２】
つぎに、（ｃ）に示すように、新たにｃｈＥが故障し、ｃｈＦとあわせて計二つのｃｈが故障したとする。この場合、図６に示した設定に基づき、残った四つの正常なｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＤ）の空き時間スロットに故障したｃｈＥ，ｃｈＦのデータを振り分けて送信する。
【００６３】
そして、故障発生ｃｈが増えることにより、伝送レートが高くなる。たとえば、パケットＤ−５と、Ｅ−５に着目すると、これらは、図９の（ｂ）のデータ送信期間に比べて、（ｃ）では故障発生ｃｈ数の数に対応してさらに短くなり、パケットＥ−５の送信タイミングもｔ４からｔ５へと早い時期に変更になる。
【００６４】
図１０は、トランシーバ間の伝送レートの変更制御の他の例を示す図表である。上述した図７では、伝送レートを線形に変更させる例としたが、伝送レートは、複数の段階を有して変更させてもよい。図１０に示すように、故障発生ｃｈの数に所定範囲をもたせ、各範囲ごとの伝送レートを設定することができる。たとえば、スイッチング素子１１３等の回路素子は、内部の回路切り替え等で動作レートを離散的に変更することができ、このような回路素子の段階的な動作レートに対応した伝送レートを得ることができるようになる。
【００６５】
この場合、各段階の伝送レートは、最も故障発生ｃｈの多い場合に伝送帯域が正常時と同等以上となるレートに設定すればよい。この図１０に示す設定情報についても、制御情報記憶部２０３に記憶しておくことができ、故障発生ｃｈ数に対応した伝送レートを制御部１０３が読み出して設定変更することもできる。
【００６６】
図１１は、故障チャネルのデータの他の振り分け例を示すタイムチャートである。図１０に示す段階的な伝送レートの設定に基づく制御例を示している。図１１の（ａ）は図９の（ａ）と同じである。この後、（ｂ）に示すように、一つのｃｈＦが故障したときには、所定の段階の伝送レートに変更し、故障が発生したｃｈＦについて、ｃｈＦのデータパケットごとに他の正常なｃｈＡ〜ｃｈＥに順次切り替え、空き時間スロットに入れて送信する。
【００６７】
この後、（ｃ）に示すように、さらに一つのｃｈＥが故障して計二つのｃｈが故障のときにも、図１０に示す伝送レートの設定にしたがう。図１０の例では、故障発生ｃｈ数が一つおよび二つのいずれでも同じ伝送レートの設定である。このため、故障発生ｃｈが二つまでは同じ伝送レートを用いる。たとえば、パケットＡ−３に着目すると、これらは、図１１の（ｂ）および（ｃ）のデータ送信期間が同じであり、送信タイミングも同じとなる。
【００６８】
なお、（ｃ）に示す変更後の伝送レートは、二つのｃｈまでの故障を想定し、正常時の伝送帯域を維持するためのレートに設定されている。したがって、図１１の（ｂ）に示した一つのｃｈの故障時における伝送レートについても、図９の（ｂ）に示した伝送レートより早い。このため、図１１の（ｃ）と図９の（ｃ）とを対比すると、各パケットの送信期間および送信タイミングのいずれも図１１（ｃ）の方が早い。
【００６９】
（送信部のデータバッファ部の動作）
図１２−１は、正常時の送信部のデータバッファ部の動作を説明する図である。ｃｈＡのデータバッファ部１１１ａを示している。ｃｈ故障発生がない正常時、送信部１０１のデータバッファ部１１１ａは、ｃｈＡのデータパケット１２００をバッファリングせずにそのまま出力する。
【００７０】
つぎに、故障時について説明する。データバッファ部１１１は、いずれかのｃｈで故障発生したとき、残りの正常なｃｈにそれぞれデータパケット１２００ごとに識別子（ヘッダ）を付与する。この識別子は、以下の二つからなる。
１．故障したｃｈの振り分け先として使用するｃｈを示すｃｈ識別子１
２．本来どのｃｈのデータであるかを示すｃｈ識別子２
【００７１】
図１２−２は、チャネル故障発生時の送信部のデータバッファ部の動作を説明する図である。故障発生ｃｈがｃｈＦであるとする。（ａ）には、故障発生していない正常ｃｈであるｃｈＡのデータバッファ部１１１ａを示す。他のｃｈＦで故障発生したときにおいても、正常なすべてのｃｈ（ｃｈＡ）では、データバッファ部１１１ａにより入力されたデータパケット１２００をバッファリングし、識別子をデータパケット１２００のヘッダに付与する。正常なこのｃｈＡでは、ｃｈ識別子１（１２０１）と、ｃｈ識別子２（１２０２）の情報は、いずれも同じ「Ａ」（ｃｈＡを意味する）となる。
【００７２】
（ｂ）には、故障発生ｃｈ（ｃｈＦ）のデータバッファ部１１１ｆを示す。故障発生のｃｈＦのデータバッファ部１１１ｆは、入力されたデータパケット１２００をバッファリングし、識別子をデータパケット１２００のヘッダに付与する。このｃｈＦでは、ｃｈ識別子２（１２０２）の情報は「Ｆ」である。また、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報については、データパケット１２００の出力ごとに正常なｃｈである「Ａ」〜「Ｅ」に順次切り替わる。末尾のｃｈＥの後はｃｈＡに戻る。これにより、後段に設けられるスイッチング素子１１３は、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報にしたがい、データバッファ部１１１ｆから出力される故障発生ｃｈのデータパケット１２００を該当するｃｈに振り分ける。
【００７３】
（送信部のスイッチング素子の動作）
図１３は、送信部のスイッチング素子の動作を示す図である。上記同様にｃｈＦが故障時の送信部１０１のスイッチング素子１１３の動作について説明する。スイッチング素子１１３には、前段のデータバッファ部１１１（１１１ａ〜１１１ｆ）から故障発生ｃｈ（ｃｈＦ）を含む全ｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＦ）のデータパケット１２００がそれぞれ入力される。
【００７４】
スイッチング素子１１３は、データパケット１２００のヘッダに付与されたｃｈ識別子１（１２０１）の情報に基づき経路を決定する。たとえば、（ａ）に示すように、入力ポートＢから入力されたｃｈＢのデータパケット１２００は、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ｂ」であるため、そのまま出力ポートＢから出力する。また、故障が発生したｃｈＦについては、入力ポートＦから入力されたｃｈＦのデータパケット１２００は、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ａ」であるため、出力ポートＡに切り替えて出力する。上述したように、故障発生ｃｈのデータパケット１２００は、ｃｈＡ〜ｃｈＥに順次切り替えて出力する。
【００７５】
つぎに、（ｂ）に示すように、入力ポートＡからｃｈＡのデータパケット１２００が入力され、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ａ」であるとする。しかし、ｃｈＡの出力ポートは、ｃｈＦのデータパケット１２００の出力中である。このような場合、スイッチング素子１１３は、入力ポートＡに入力されたｃｈＡのデータパケット１２００を一時保存し、出力ポートＡが空くのを待つ。
【００７６】
つぎに、（ｃ）に示すように、出力ポートＡが空くことにより、スイッチング素子１１３は、一時保存したｃｈＡのデータパケット１２００を出力ポートＡから出力する。つぎに、（ｄ）に示すように、入力ポートＦに故障発生したｃｈＦのデータパケット１２００が入力されたとする。このｃｈＦのデータパケット１２００は、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ｂ」である。しかし、ｃｈＢの出力ポートは、ｃｈＢのデータパケット１２００の出力中である。したがって、スイッチング素子１１３は、入力ポートＢに入力されたｃｈＦのデータパケット１２００を一時保存し、出力ポートＢが空くのを待つ。
【００７７】
つぎに、（ｅ）に示すように、出力ポートＢが空くことにより、スイッチング素子１１３は、一時保存したｃｈＦのデータパケット１２００を出力ポートＢから出力する。
【００７８】
（受信部のスイッチング素子の動作）
図１４は、受信部のスイッチング素子の動作を示す図である。送信部１０１のスイッチング素子１２３の動作について説明する。送信部の動作の説明と同様に故障発生ｃｈがｃｈＦであるとする。この場合、スイッチング素子１２３には、故障発生ｃｈ（ｃｈＦ）を除く、残りのｃｈ（ｃｈＡ〜ｃｈＥ）のデータパケット１２００がそれぞれ入力される。
【００７９】
スイッチング素子１２３は、データパケット１２００のヘッダに付与されたｃｈ識別子２（１２０２）の情報に基づき経路を決定する。たとえば、（ａ）に示すように、入力ポートＢから入力されたｃｈＢのデータパケット１２００は、ｃｈ識別子２（１２０２）の情報が「Ｂ」であるため、そのまま出力ポートＢから出力する。また、故障が発生したｃｈＦについては、入力ポートＡから入力されたｃｈＦのデータパケット１２００は、ｃｈ識別子２（１２０２）の情報が「Ｆ」であるため、出力ポートＦに切り替えて出力する。
【００８０】
この後、（ｂ）に示すように、入力ポートＡにつぎのｃｈＡのデータパケット１２００が入力され、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ａ」であるため、出力ポートＡから出力する。同様に、入力ポートＢにつぎのｃｈＢのデータパケット１２００が入力され、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ｂ」であるため、出力ポートＢから出力する。
【００８１】
この後、（ｃ）に示すように、入力ポートＢにつぎのデータパケット１２００が入力され、ｃｈ識別子１（１２０１）の情報が「Ｆ」であるため、出力ポートＦに切り替え、（ｄ）に示すように出力ポートＦから出力する。
【００８２】
（受信部のデータバッファ部の動作）
図１５は、受信部のデータバッファ部の動作を説明する図である。ｃｈＡのデータバッファ部１２２ａを示している。（ａ）に示すように、ｃｈ故障発生がない正常時、送信部１０１のデータバッファ部１２２ａは、ｃｈＡのデータパケット１２００をバッファリングせずにそのまま出力する。
【００８３】
つぎに、いずれかのｃｈで故障発生した場合について説明する。故障時、データバッファ部１２２（１２２ａ〜１２２ｄ）の前段に設けられるスイッチング素子１２３により、故障発生ｃｈを含む全ｃｈのデータパケットを元のｃｈに戻している。このため、データバッファ部１２２（１２２ａ〜１２２ｄ）では、入力されたデータパケット１２００をバッファリングし、ヘッダに付与されたｃｈ識別子１（１２０１）と、ｃｈ識別子２（１２０２）を除去して出力するだけでよい。
【００８４】
以上説明した実施の形態によれば、通常時において複数ｃｈの全てを使用したデータ伝送を行っている状態で、ある一つまたは複数のｃｈに故障が発生した場合であっても、残ったｃｈを用いて故障発生ｃｈのデータ伝送が行え、故障発生ｃｈのデータ伝送が途切れることなく継続できるようになる。また、故障発生ｃｈ数に応じて残った正常なｃｈの伝送レートを上げて伝送することにより、あるｃｈに故障が発生した場合であっても、正常時の伝送帯域を維持することができるため、高信頼性を有するリンクの形成が可能となる。
【００８５】
また、故障時を想定した冗長用の予備ｃｈなどをあらかじめ用意する必要がないため、初期コストの低減が可能となる。また、上記の方式によれば、伝送系内部で自律的に故障発生ｃｈの検出および故障発生ｃｈのデータの振り分けを行うことができるため、伝送するデータのプロトコルに依存せず故障時の対応が行えるようになるため、伝送システムに対する負担も低減できるようになる。
【００８６】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００８７】
（付記１）複数のチャネルの入力信号を複数チャネルの光信号として伝送路を介して対向する受信部に送信する送信部と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、
当該伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルに振り分け、
正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させる制御部と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
【００８８】
（付記２）前記制御部は、正常時の伝送帯域をチャネル数×各チャネルあたりの伝送レートとし、
正常なチャネルの伝送レートを、前記正常時の伝送帯域を確保する伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させることを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
【００８９】
（付記３）あらかじめ伝送障害が発生したチャネル数と、正常なチャネルの伝送レートとの関係を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、伝送障害が発生したチャネル数に応じて、正常なチャネルの伝送レートを前記記憶部から読み出し、前記送信部のうち正常なチャネルの伝送レートとして設定することを特徴とする付記１に記載の光伝送装置。
【００９０】
（付記４）前記記憶部には、伝送障害が発生したチャネル数と、正常なチャネルの伝送レートとの関係が連続的に変化する情報が記憶されていることを特徴とする付記３に記載の光伝送装置。
【００９１】
（付記５）前記記憶部には、伝送障害が発生したチャネル数と、正常なチャネルの伝送レートとの関係が、チャネル数に対し、伝送レートが離散的に変化する情報が記憶されていることを特徴とする付記３に記載の光伝送装置。
【００９２】
（付記６）前記制御部は、前記送信部に対し前記伝送路を介して対向する受信部からデータ受信の結果出力する伝送障害の情報の通知を受け、前記伝送障害時の制御を行うことを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【００９３】
（付記７）前記送信部は、正常なチャネルのデータと、正常なチャネルに振り分けられた伝送障害が発生したチャネルのデータにそれぞれ識別子を付与し、対向する前記受信部に送信することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【００９４】
（付記８）前記送信部は、各チャネル毎に設けたデータバッファ部と、
前記データバッファ部から出力されたデータの経路を切り替えるスイッチング素子と、
切り替えられた経路のデータを電気／光変換する電気／光変換素子と、を備え、
前記データバッファ部は、前記識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを全チャネルのデータに付与し、
前記スイッチング素子は、前記第１のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【００９５】
（付記９）前記送信部は、伝送障害が発生したチャネルのデータを一定の単位で分割し、分割したそれぞれのデータを正常なチャネルのデータ伝送していない空き時間スロットを用いて送信することを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【００９６】
（付記１０）前記送信部は、前記分割したそれぞれのデータを正常なチャネル番号の昇順または降順に、データ伝送していない空き時間スロットを用いて送信することを特徴とする付記９に記載の光伝送装置。
【００９７】
（付記１１）前記送信部は、正常なチャネルのデータと、伝送障害が発生したチャネルのデータとの送信タイミングが一致したときには、正常なチャネルのデータの送信を優先することを特徴とする付記１〜１０のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【００９８】
（付記１２）伝送路を介して対向する送信部から複数のチャネルの光信号を受信する受信部と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、
前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルから取り出し、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させる制御部と、
を備えたことを特徴とする光伝送装置。
【００９９】
（付記１３）前記制御部は、正常時の伝送帯域をチャネル数×各チャネルあたりの伝送レートとし、
正常なチャネルの伝送レートを、前記正常時の伝送帯域を確保する伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させることを特徴とする付記１２に記載の光伝送装置。
【０１００】
（付記１４）前記制御部は、前記受信部によるデータ受信の結果出力する伝送障害の検知を受けて、前記受信部に対向する前記送信部に対して伝送障害の情報を通知することを特徴とする付記１２または１３に記載の光伝送装置。
【０１０１】
（付記１５）前記受信部は、前記送信部により正常なチャネルのデータと、正常なチャネルに振り分けられた伝送障害が発生したチャネルのデータにそれぞれ付与された識別子に基づき、正常なチャネルのデータと、正常なチャネルに振り分けられた伝送障害が発生したチャネルのデータを識別し、伝送障害が発生したチャネルのデータを元のチャネルに戻し、前記識別子を除去して出力することを特徴とする付記１２〜１４のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【０１０２】
（付記１６）前記受信部は、各チャネル毎に設けた光／電気変換素子と、
光／電気変換後のデータの経路を切り替えるスイッチング素子と、
切り替えられた経路のデータをバッファリングするデータバッファ部と、を備え、
前記受信部は、全チャネルのデータに付与された識別子として、伝送障害が発生したチャネルの振り分け先として使用するチャネルを示す第１のチャネル識別子と、本来どのチャネルのデータであるかを示す第２のチャネル識別子とを受信し、
前記スイッチング素子は、前記第２のチャネル識別子に基づきデータの経路を切り替えて元のチャネルに戻し、
前記データバッファ部では、前記第１のチャネル識別子と前記第２のチャネル識別子を除去して出力することを特徴とする付記１２〜１５のいずれか一つに記載の光伝送装置。
【０１０３】
（付記１７）複数のチャネルの入力信号を複数チャネルの光信号として送信部から伝送路を介して対向する受信部に送信する送信工程と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、前記送信部における前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルに振り分け、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を制御部により継続させる制御工程と、
を含むことを特徴とする光伝送方法。
【０１０４】
（付記１８）伝送路を介して対向する送信部から送信された複数のチャネルの光信号を受信部により受信する受信工程と、
前記送信部と前記受信部との間の伝送障害を検出したときに、前記伝送障害が発生したチャネルのデータを正常なチャネルから取り出し、正常なチャネルの伝送レートを、所定の伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を制御部により継続させる制御工程と、
を含むことを特徴とする光伝送方法。
【０１０５】
（付記１９）前記制御工程は、正常時の伝送帯域をチャネル数×各チャネルあたりの伝送レートとし、
正常なチャネルの伝送レートを、前記正常時の伝送帯域を確保する伝送レートに引き上げて故障チャネルを含む全チャネルのデータ伝送を継続させることを特徴とする付記１７または１８に記載の光伝送方法。
【符号の説明】
【０１０６】
１００（１００ａ，１００ｂ）  トランシーバ
１０１  送信部
１０２  受信部
１０３  制御部
１１１，１２２  データバッファ部
１１２  電気／光信号変換部
１１３，１２３  スイッチング素子
１２１  光／電気信号変換部
１５０  光伝送路
２０１  送信制御部
２０２  受信制御部
２０３  制御情報記憶部
２０４  通信部
【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７】
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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１２−１】
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【図１２−２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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