(57)【要約】【課題】信頼性を高めると共に、マスターノードへの障害発生時におけるタイムスロット干渉を防止する。【解決手段】光リングネットワークシステムは、マスターノード（ＭＮ）と複数のスレーブノード（ＳＮ）とが光伝送路で接続されて成る。ＮＥ＃２はＭＮの機能を有してＮＥ＃０とは異なる位置に配設される予備装置である。ＭＮであるＮＥ＃０は、送信時刻を各ＳＮに設定すると共に、各ＳＮとの間で現用系の往復時間を測定する時刻同期機能部と、現用系の往復時間を予備装置であるＮＥ＃２に通知する往復時間通知手段と、を備える。ＮＥ＃２は、ＮＥ＃０から現用系の往復時間を受信する受信手段と、受信した現用系の往復時間を保存する記憶部と、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）の故障時には、現用系の往復時間から算出される、ＮＥ＃２と各ＳＮとの間の往復時間である予備系の往復時間に基づいて、送信時刻を周期的に各ＳＮに設定する時刻同期機能部を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体として第１位置に配設されるマスターノードと、前記制御主体に対する客体としての複数のスレーブノードとが光伝送路によるリングで環状に接続された光リングネットワークシステムであって、
少なくとも１つのスレーブノードは、前記マスターノードの少なくとも一部の機能を有して前記第１位置とは異なる第２位置に配設される予備装置であり、
前記マスターノードは、
自マスターノードにおける基準時刻に同期させて各ネットワーク装置で共通に用いる同期された送信時刻を各スレーブノードに設定すると共に、自マスターノードと各スレーブノードとの間の往復時間である現用系の往復時間を測定する時刻同期機能部と、
パスの自マスターノードにおける基準時刻と前記現用系の往復時間とに基づいて各スレーブノードにおけるデータ信号の送信時刻を設定するパス設定処理部と、
前記現用系の往復時間を前記予備装置に通知する往復時間通知部と、を備え、
前記予備装置は、
前記マスターノードから前記現用系の往復時間を受信する受信部と、
受信した前記現用系の往復時間を保存する記憶部と、
前記マスターノードとの間で前記同期された送信時刻を設定すると共に、前記マスターノードの故障時には、前記現用系の往復時間から算出される、当該予備装置と各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間に基づいて、各ネットワーク装置で共通に用いる同期された送信時刻を周期的に各スレーブノードに設定する時刻同期機能部と、を備え、
前記予備装置の時刻同期機能部は、当該予備装置から下流に位置するスレーブノードに対しては、前記マスターノードで設定された送信時刻をそのまま利用して設定し、当該予備装置から上流に位置するスレーブノードに対しては、前記マスターノードで設定された送信時刻から前記予備系の往復時間を減算して求められる時刻に制御信号を送信することで時刻を設定する、
ことを特徴とする光リングネットワークシステム。
【請求項２】
前記マスターノードは、
前記現用系の往復時間に基づいて前記予備装置とその他の各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間を算出する予備装置用往復時間算出部と、
前記現用系の往復時間と前記予備系の往復時間とを保存する記憶部と、を備え、
前記往復時間通知部は、前記現用系の往復時間と前記予備系の往復時間とを前記予備装置に通知する、請求項１に記載の光リングネットワークシステム。
【請求項３】
前記予備装置は、
前記マスターノードの故障時には、前記現用系の往復時間を用いることで、前記マスターノードで設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各スレーブノードに設定するパス設定処理部を備える、請求項１又は請求項２に記載の光リングネットワークシステム。
【請求項４】
外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体として第１位置に配設されるマスターノードと、前記制御主体に対する客体としての複数のスレーブノードとが光伝送路によるリングで環状に接続された光リングネットワークシステムの冗長化方法であって、
少なくとも１つのスレーブノードは、前記マスターノードの少なくとも一部の機能を有して前記第１位置とは異なる第２位置に配設される予備装置であり、
前記マスターノードは、
自マスターノードにおける基準時刻に同期させて各ネットワーク装置で共通に用いる同期された送信時刻を各スレーブノードに設定するステップと、
自マスターノードと各スレーブノードとの間の往復時間である現用系の往復時間を測定するステップと、
前記現用系の往復時間を前記予備装置に通知するステップと、を実行し、
前記予備装置は、
前記マスターノードから前記現用系の往復時間を受信するステップと、
受信した前記現用系の往復時間を保存するステップと、
前記マスターノードの故障時に、当該予備装置から下流に位置するスレーブノードに対しては、前記マスターノードで設定された送信時刻をそのまま利用して設定するステップと、
当該予備装置から上流に位置するスレーブノードに対しては、前記現用系の往復時間から算出される、当該予備装置と各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間を、前記マスターノードで設定された送信時刻から減算して求められる時刻に制御信号を送信するステップと、を実行する、
ことを特徴とする冗長化方法。
【請求項５】
前記マスターノードは、
前記現用系の往復時間に基づいて前記予備装置とその他の各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間を算出して前記予備装置に通知するステップを実行する、請求項４に記載の冗長化方法。
【請求項６】
前記マスターノードは、パスの自マスターノードにおける基準時刻と前記現用系の往復時間とに基づいて各スレーブノードにおけるデータ信号の送信時刻を設定し、
前記予備装置は、前記マスターノードの故障時には、前記現用系の往復時間を用いることで、前記マスターノードで設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各スレーブノードに設定する、請求項４又は請求項５に記載の冗長化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光リングネットワークシステム及びその冗長化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク（ＮＷ）装置であるＮＥ（Network Element）の消費電力は昨今のインターネットトラヒック量に比例して急増しており、低消費電力、かつ低コストにネットワーク（網）を構築することがますます重要になっている。中でも装置台数の多いアクセス／メトロ網の装置がＮＷ消費電力の大半を占めるため、アクセス／メトロ網における抜本的なアーキテクチャ変更を含めた低消費電力化が重要である。
光ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）方式におけるアプローチとして、網内のＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）伝送路の同一波長上で任意のノード間のパス毎に、帯域、すなわちタイムスロット（以下、ＴＳともいう）を構成し光レイヤのパスハンドリング（Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ）を構成することで、波長リソースの有効活用、及び省電力化が図れることが提案されている。
【０００３】
そこで、制御主体となるマスターノードと、この制御主体に対して客体となる複数のスレーブノードとが光伝送路で接続された光リングネットワークシステムにおいて、省電力な光ＴＤＭにおける制御方式を、低コストで信頼性を向上させて実現することが考えられる。例えば、ＰＯＮ（Passive Optical Network）は、光スプリッタなどの受動（パッシブ）素子で構成されたＰ２ＭＰ（Point to Multipoint）形態の光ネットワークであるので、低コストで実現できる。なお、ＰＯＮでは、マスターノードとして機能するＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、スレーブノードとして機能する複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）とがＰ２ＭＰ接続されて構成されている。
【０００４】
従来、ＰＯＮの信頼性を向上させるためにＮ台の設備のうちいずれかに障害が生じたときに１台の予備系設備に切替えることで通信断を回避する、というＮ：１  ＰＯＮプロテクション方式が知られている（非特許文献１参照）。
【０００５】
非特許文献１に記載された方式では、ＯＬＴは、Ｎ台の通常系ＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）、１台の予備系ＯＳＵ、回線切替えスイッチ、及びＯＬＴ制御部から構成される。ＯＬＴ制御部は、各ＯＳＵ、回線切替えスイッチ、及び光スイッチ制御部を管理する機能を持つ。ＯＬＴに内蔵されている回線切替えスイッチは、通常系ＯＳＵと予備系ＯＳＵの経路切替え機能と、下りデータバッファ蓄積機能を持つ。この構成では、ＯＬＴ、特に、ＯＬＴ制御部がＰＯＮ制御機能部として機能することになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】木村康隆、外４名、“N:1 PONプロテクション方式の提案−OLT-光スイッチユニット間の連携とインターフェイスについて−”、電子情報通信学会技術研究報告、社団法人電子情報通信学会，2012年1月19日、vol.111、no.410、CS2011-97（2012-1）、p.85-90
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、マスターノードが内部に冗長化構成を備えていたとしても、そのマスターノードが設置されたビル等が地震等の激甚災害により罹災した場合、ユーザサービスの停止を避けることができないので、信頼性を高めることが要望されている。
また、例えば現行方式のＰＯＮは、独立同期方式を採用しているため、マスターノードは、定期的にスレーブノードの時刻を更新することで時刻同期を行っているため、マスターノードへの障害発生時に、時刻更新ができなくなりタイムスロット干渉が発生する可能性があるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、信頼性を高めると共に、マスターノードへの障害発生時におけるタイムスロット干渉を防止することができる光リングネットワークシステム及びその冗長化方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するため、本発明に係る光リングネットワークシステムは、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体として第１位置に配設されるマスターノードと、前記制御主体に対する客体としての複数のスレーブノードとが光伝送路によるリングで環状に接続された光リングネットワークシステムであって、少なくとも１つのスレーブノードは、前記マスターノードの少なくとも一部の機能を有して前記第１位置とは異なる第２位置に配設される予備装置であり、前記マスターノードは、自マスターノードにおける基準時刻に同期させて各ネットワーク装置で共通に用いる同期された送信時刻を各スレーブノードに設定すると共に、自マスターノードと各スレーブノードとの間の往復時間である現用系の往復時間を測定する時刻同期機能部と、パスの自マスターノードにおける基準時刻と前記現用系の往復時間とに基づいて各スレーブノードにおけるデータ信号の送信時刻を設定するパス設定処理部と、前記現用系の往復時間を前記予備装置に通知する往復時間通知部と、を備え、前記予備装置は、前記マスターノードから前記現用系の往復時間を受信する受信部と、受信した前記現用系の往復時間を保存する記憶部と、前記マスターノードとの間で前記同期された送信時刻を設定すると共に、前記マスターノードの故障時には、前記現用系の往復時間から算出される、当該予備装置と各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間に基づいて、各ネットワーク装置で共通に用いる同期された送信時刻を周期的に各スレーブノードに設定する時刻同期機能部と、を備え、前記予備装置の時刻同期機能部は、当該予備装置から下流に位置するスレーブノードに対しては、前記マスターノードで設定された送信時刻をそのまま利用して設定し、当該予備装置から上流に位置するスレーブノードに対しては、前記マスターノードで設定された送信時刻から前記予備系の往復時間を減算して求められる時刻に制御信号を送信することで時刻を設定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る冗長化方法は、外部装置との間で送受信される信号を終端し、制御主体として第１位置に配設されるマスターノードと、前記制御主体に対する客体としての複数のスレーブノードとが光伝送路によるリングで環状に接続された光リングネットワークシステムの冗長化方法であって、少なくとも１つのスレーブノードは、前記マスターノードの少なくとも一部の機能を有して前記第１位置とは異なる第２位置に配設される予備装置であり、前記マスターノードは、自マスターノードにおける基準時刻に同期させて各ネットワーク装置で共通に用いる同期された送信時刻を各スレーブノードに設定するステップと、自マスターノードと各スレーブノードとの間の往復時間である現用系の往復時間を測定するステップと、前記現用系の往復時間を前記予備装置に通知するステップと、を実行し、前記予備装置は、前記マスターノードから前記現用系の往復時間を受信するステップと、受信した前記現用系の往復時間を保存するステップと、前記マスターノードの故障時に、当該予備装置から下流に位置するスレーブノードに対しては、前記マスターノードで設定された送信時刻をそのまま利用して設定するステップと、当該予備装置から上流に位置するスレーブノードに対しては、前記現用系の往復時間から算出される、当該予備装置と各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間を、前記マスターノードで設定された送信時刻から減算して求められる時刻に制御信号を送信するステップと、を実行する、ことを特徴とする。
【００１１】
かかる構成の光リングネットワークシステム、又は、かかる手順の冗長化方法によれば、スレーブノードとして機能しつつ、現用系マスターノードの故障時にはマスターノードの機能を代行する予備装置が現用系マスターノードとは異なる位置に配設されるので、地震等の激甚災害によりネットワーク設備が設置されたビル等が罹災した場合においても、現用系マスターノードと予備装置とが同時に故障するリスクを低減した信頼性の高いネットワークを提供することができる。
また、かかる構成、又は、かかる手順によれば、予備装置は、スレーブノードとして機能しているときに、現用系マスターノードと各スレーブノードとの間の往復時間である現用系の往復時間を現用系マスターノードから取得して自装置に保持して現用系マスターノードと共有しておくことができる。そして、予備装置と他のスレーブノードとの往復時間である予備系の往復時間は、現用系の往復時間から算出可能である。そして、予備装置は、環状のリングにおいて予備装置から現用系マスターノードとは反対側である下流に位置するスレーブノードに対する処理には、マスターノードで設定された送信時刻をそのまま利用して設定する。また、予備装置は、上流に位置するスレーブノードに対する処理には、下流に位置するスレーブノードに対する処理に比べて、予備系の往復時間を考慮した時刻設定を行う。そのため、現用系マスターノードの故障時には、予備装置は、自装置に保持している情報を利用してマスターノードの時刻設定を代行し、定期的にスレーブノード時刻を更新することで時刻同期を続けることができる。
【００１２】
また、本発明に係る光リングネットワークシステムは、前記マスターノードが、前記現用系の往復時間に基づいて前記予備装置とその他の各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間を算出する予備装置用往復時間算出部と、前記現用系の往復時間と前記予備系の往復時間とを保存する記憶部と、を備え、前記往復時間通知部は、前記現用系の往復時間と前記予備系の往復時間とを前記予備装置に通知することとしてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る冗長化方法は、前記マスターノードが、前記現用系の往復時間に基づいて前記予備装置とその他の各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間を算出して前記予備装置に通知するステップを実行することとしてもよい。
【００１４】
かかる構成の光リングネットワークシステム、又は、かかる手順の冗長化方法によれば、現用系のマスターノードが、現用系の往復時間だけではなく、予備装置とその他の各スレーブノードとの間の往復時間である予備系の往復時間も算出して通知するので、現用系マスターノードの故障時に予備装置において予備系の往復時間を算出する手間を省くことができる。
【００１５】
また、本発明に係る光リングネットワークシステムは、前記予備装置が、前記マスターノードの故障時には、前記現用系の往復時間を用いることで、前記マスターノードで設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各スレーブノードに設定するパス設定処理部を備えることとしてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る冗長化方法は、前記マスターノードが、パスの自マスターノードにおける基準時刻と前記現用系の往復時間とに基づいて各スレーブノードにおけるデータ信号の送信時刻を設定し、前記予備装置が、前記マスターノードの故障時には、前記現用系の往復時間を用いることで、前記マスターノードで設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各スレーブノードに設定することとしてもよい。
【００１７】
かかる構成の光リングネットワークシステム、又は、かかる手順の冗長化方法によれば、現用系マスターノードの故障時に、予備装置は、現用系マスターノードで設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各スレーブノードに設定することができるので、予備装置の処理負荷を低減できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、信頼性を高めると共に、マスターノードへの障害発生時におけるタイムスロット干渉を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る光リングネットワークシステムを模式的に示す概略構成図である。
【図２】図１の光リングネットワークシステムの模式図である。
【図３】ネットワーク装置を模式的に示す機能ブロック図である。
【図４】パス設定処理部の構成例を模式的に示す機能ブロック図であり、（ａ）はマスターノードのパス設定処理部、（ｂ）はスレーブノードのパス設定処理部を示している。
【図５】光リングネットワークシステムにおけるパス構成例を説明するタイムチャートであって、（ａ）はシステム構成とパス、（ｂ）は直線上に表したシステム構成とパス経路情報、（ｃ）は時刻同期状態、（ｄ）は主信号導通を示している。
【図６】比較例におけるパス構成例を説明するタイムチャートであって、（ａ）はシステム構成とパス、（ｂ）は直線上に表したシステム構成とパス経路情報、（ｃ）は時刻非同期状態、（ｄ）は主信号導通を示している。
【図７】光リングネットワークシステムにおけるマスターノードの切替の説明図であって、（ａ）は正常時の動作、（ｂ）はマスターノード制御部の障害時の動作を示している。
【図８】光リングネットワークシステムにおける障害発生時のタイムチャートであって、（ａ）はマスターノード制御部の故障前後の主信号導通、（ｂ）は予備系マスターノードによる時刻設定、（ｃ）は時刻設定後の主信号導通、（ｄ）は再時刻設定を示している。
【図９】光リングネットワークシステムにおける主信号導通前のタイムチャートであって、（ａ）はシステム構成、（ｂ）は直線上に表したシステム構成、（ｃ）はＲＴＴ測定、（ｄ）はＲＴＴ測定値通知、（ｅ）はＲＴＴ計算値通知を示している。
【図１０】光リングネットワークシステムにおける予備系マスターノードの動作のタイムチャートであって、（ａ）は直線上に表したシステム構成、（ｂ）は時刻設定、（ｃ）はパス設定、（ｄ）は主信号導通を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の光リングネットワークシステム及びその冗長化方法について図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
［光リングネットワークシステムの構成］
光リングネットワークシステム１は、図１に示すように、複数のネットワークエレメント（ネットワーク装置、以降、ＮＥと略記）が光伝送路によるリングＲで環状に接続されて構成されている。ここで、ＮＥ＃０は、通常、制御主体となるマスターノード（以下、ＭＮと表記する）であり、リングＲの外部に配置される外部装置との間で送受信される信号を終端する。この制御主体に対する客体は、スレーブノード（以下、ＳＮと表記する）である。この光リングネットワークシステム１は、少なくとも１つのスレーブノード（ＳＮ）が、マスターノード（ＭＮ）の少なくとも一部の機能を有している。
【００２１】
以下では、ＮＥ＃０をＭＮ＿０系と呼称する場合がある。また、ここでは、ＮＥ＃１、ＮＥ＃３、ＮＥ＃４がスレーブノード（ＳＮ）である。そして、ＮＥ＃２は、通常、スレーブノード（ＳＮ）であるが、ＮＥ＃０がマスターノード（ＭＮ）としての機能を果たせないような故障時には、ＭＮ＿０系の代理を務めることのできるマスターノード（ＭＮ）の予備装置である。以下では、ＮＥ＃２をＭＮ＿１系、又は、単に予備装置と呼称する場合がある。
【００２２】
詳細は後記するが、各ＮＥは、光スイッチ（光ＳＷ）や、図示しないルータ等の外部装置から送られてくるクライアント信号の入出力のためのインタフェース（ＩＦ）、あるいは図示しない制御装置から送られてくる制御信号の入力のためのインタフェース（ＩＦ）等を備えている。
【００２３】
図１では、リングＲを上方から見て左回り（反時計回り）の光信号の流れを３種類の矢印で示している。
細線の矢印はギガビット・イーサネット（登録商標）のクライアント信号（１Ｇ）を表しており、この信号はＮＥ＃３でリングＲにＡｄｄ（挿入）されて、ＮＥ＃０でリングＲからＤｒｏｐ（分岐）されるようにＮＥ＃３からＮＥ＃０へ向かう上り方向トラヒックについてのパスが設定されている。なお、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ自体は従来公知なので以下では特に説明しない。
【００２４】
太線の矢印は１００ＧｂＥのクライアント信号（１００Ｇ）を表しており、この信号はＮＥ＃０でＡｄｄされて、ＮＥ＃３でＤｒｏｐされるようにＮＥ＃０からＮＥ＃３へ向かう下り方向トラヒックについてのパスが設定されている。なお、上り方向トラヒックとは、ＳＮからＭＮへ向かう方向のトラヒックであり、下り方向トラヒックとは、ＭＮからＳＮへ向かう方向のトラヒックである。
また、破線の矢印は１０ＧｂＥのクライアント信号（１０Ｇ）を表しており、この信号はＮＥ＃４でＡｄｄされて、ＮＥ＃０を透過してＮＥ＃１でＤｒｏｐされるようにＮＥ＃４とＮＥ＃１との間にパスが設定されている。
【００２５】
リングＲは、光ファイバによる伝送路であって、片方向通信が行われることを前提とする。本実施形態では、双方向の通信を可能とするため、図１を上面視したリングＲは、図２等に示すように二重に構成されている。例えば図２において内側のリングが左回り（反時計回り）の経路、外側のリングが右回り（時計回り）の経路である。なお、図１では右回り（時計回り）のリングを省略している。
【００２６】
図２に示すようにＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）は、例えば建造物２内の第１位置に設置されており、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、建造物２とは異なる建造物３内の第２位置に設置されている。メトロ網のリングは１周が例えば数十ｋｍ〜数百ｋｍなので、第２位置は、第１位置から、少なくともｋｍオーダーで離間した遠隔地であることが好ましい。このようにすることで、大規模災害等の不測の事態でＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）とＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）とが同時に故障するリスクを低減することができる。
【００２７】
［ＮＥの構成］
ＮＥの構成例について図３を参照して説明する。
ＮＥは、光スイッチ２１と、光カプラ２２，２３と、バースト受信部３１と、ヘッダ解析部３２と、スイッチ部３３と、ＩＦ送信部３４と、ＩＦ受信部３５と、スイッチ部３６と、バッファ３７と、バースト送信部３８と、メモリ４０と、時刻同期機能部５０と、パス設定処理部６０と、タイミング制御部７０と、を備えている。
【００２８】
光スイッチ２１は、リングＲを導通する主信号又は制御信号である入力光信号を透過（ＯＮ）又は遮断（ＯＦＦ）するものである。
光カプラ２２は、リングＲを構成する光伝送路である光ファイバから入力する光信号を光スイッチ２１とバースト受信部３１とに分岐するものである。
光カプラ２３は、光スイッチ２１から出力される光信号と、バースト送信部３８から出力されるバースト送信される光信号とを結合するものである。なお、バースト信号は光の強度差のついた信号である。
【００２９】
バースト受信部３１は、他のネットワーク装置（ＮＥ）から送信され光カプラ２２で分岐された光信号を電気変換するものである。変換された電気信号はヘッダ解析部３２に入力する。
ヘッダ解析部３２は、入力信号のヘッダを解析して、入力信号が制御信号と主信号とのいずれであるか判断するものである。制御信号はパス設定処理部６０に送られ、主信号はスイッチ部３３に送られる。
スイッチ部３３は、通常の電気ＳＷ（Ｌ２−ＳＷ）と同様のスイッチ手段である。スイッチ部３３は、事前に設定されたテーブルに従い、ルータ等の外部装置側へパケットデータを転送する。
【００３０】
ＩＦ送信部３４は、イーサネット（登録商標）のインタフェースであって、スイッチ部３３から送られる電気信号を光信号に変換してクライアント信号としてルータ等の外部装置へ送る。
ＩＦ受信部３５は、イーサネット（登録商標）のインタフェースであって、ルータ等の外部装置からのクライアント信号の終端を行い、クライアント信号である光信号を電気変換してスイッチ部３６へ送る。
【００３１】
スイッチ部３６は、通常の電気ＳＷ（Ｌ２−ＳＷ）と同様のスイッチ手段である。スイッチ部３６は、事前に設定されたテーブルに従い、リングＲ側へパケットデータを転送する。
【００３２】
バッファ３７は、ルータ等の外部装置から入力されたデータ（クライアント信号）を蓄積するものである。バッファ３７からバースト送信部３８にデータ送信を行う。また、バッファ３７は、パス設定処理部６０から入力された制御信号をバースト送信部３８から他のネットワーク装置（ＮＥ）に送信する。
【００３３】
バースト送信部３８は、他のネットワーク装置（ＮＥ）に送信するデータ信号と制御信号とを電気信号から光信号に変換して、タイミング制御部７０の指示に従って光バースト信号として送信するものである。光バースト信号は光カプラ２３を介して光伝送路であるリングＲに送信される。
【００３４】
上記した、バースト受信部３１と、ヘッダ解析部３２と、スイッチ部３３と、ＩＦ送信部３４と、ＩＦ受信部３５と、スイッチ部３６と、バッファ３７と、バースト送信部３８とは、ルータ等の外部装置から送られてくるクライアント信号の入出力処理を行うためのクライアント信号処理部を構成している。
図３では、右回り（時計回り）のリングに対応した光スイッチ２１と、光カプラ２２，２３と、前記クライアント信号処理部とを省略しているが、各ＮＥは、これらの構成も備えている。
【００３５】
図３に示したＮＥの構成要素のうち、メモリ４０と、時刻同期機能部５０と、パス設定処理部６０と、タイミング制御部７０とを総称して、以下では、マスターノード制御部又はＭＮ制御部ともいう。そして、このＭＮ制御部を構成する各部のうち、マスターノード（ＭＮ）、スレーブノード（ＳＮ）、予備装置によって機能が異なる場合、装置に応じた機能を説明する。
【００３６】
メモリ４０は、パス設定情報を保持する記憶部であって、例えば一般的な半導体メモリ等で構成されている。ここで、パス設定情報は、ネットワーク装置（ＮＥ）におけるタイムスロット毎のＡｄｄ時刻と、タイムスロット時間と、を含んでいる。タイムスロット時間は、各パスに対する設定帯域に応じたタイムスロット時間であって、所謂ガードタイムを含んでいない時間である。
マスターノード（ＭＮ）のメモリ４０は、当該ＭＮのパス設定情報と、各ＳＮのパス設定情報とを記憶する。
スレーブノード（ＳＮ）のメモリ４０は、当該ＳＮのパス設定情報を記憶する。
予備装置のメモリ４０は、当該予備装置のパス設定情報に加えて、ＭＮ（ＮＥ＃０）から通知される他の情報を記憶することができる。
【００３７】
マスターノード（ＭＮ）の時刻同期機能部５０は、自ＭＮにおける基準時刻に同期させて各ＮＥで共通に用いる同期された送信時刻を各ＳＮに設定する。この時刻同期機能部５０は、当該ＭＮで設定した基準値（基準時刻）を、図示しない内部クロック部からのクロックに従い、基準値をインクリメントさせる。インクリメントされた値（カウンタ値）はＭＮの現在時刻を表す。ＳＮとの時刻合わせでは、ＭＮの現在時刻のタイムスタンプが制御信号に付与される。マスターノード（ＭＮ）の時刻同期機能部５０は、周期的に時刻同期を行う。その理由は、各ＳＮのクロック偏差による時刻同期ズレを補正するためである。このため、クロック偏差によるタイムスロット干渉を引き起こさない範囲で、等間隔にスケジュールに沿って周期的に送信時刻を送信する。
【００３８】
マスターノード（ＭＮ）の時刻同期機能部５０は、自ＭＮと各ＳＮとの間の往復時間である現用系の往復時間（ＲＴＴ：round-trip time）を測定する。この時刻同期機能部５０は、各ＳＮからの制御信号内に記載のタイムスタンプ値と、時刻同期機能部５０内のカウンタ値から、各ＳＮとの間の往復時間を測定する。ＭＮ（ＮＥ＃０）で測定した往復時間を、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）と表記する。
【００３９】
スレーブノード（ＳＮ）の時刻同期機能部５０は、ＭＮ（ＮＥ＃０）との間で同期された送信時刻を設定する。この時刻同期機能部５０は、ＭＮで設定した基準値（基準時刻）を受信し、図示しない内部クロック部からのクロックに従い、基準値をインクリメントさせる。また、時刻同期機能部５０は、ＭＮから制御信号を受信すると、時刻同期を行ってから、ＳＮからＭＮ宛の制御信号の送信時刻のタイムスタンプを付与した制御信号を送信する。
【００４０】
予備装置（ＮＥ＃２、ＭＮ＿１系）の時刻同期機能部５０は、ＭＮ（ＮＥ＃０）との間で同期された送信時刻を設定すると共に、ＭＮ（ＮＥ＃０）の故障時には、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）から算出される、当該予備装置（ＮＥ＃２）と各ＳＮとの間の往復時間である予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）に基づいて、各ＮＥで共通に用いる同期された送信時刻を周期的に各ＳＮに設定する。なお、予備装置の時刻同期機能部５０は、ＭＮの時刻同期機能部５０と同じ理由で同様に周期的に時刻同期を行う。
この時刻同期機能部５０は、当該予備装置（ＮＥ＃２）から下流に位置するＳＮに対しては、ＭＮ（ＮＥ＃０）で設定された送信時刻をそのまま利用して設定し、当該予備装置（ＮＥ＃２）から上流に位置するＳＮに対しては、ＭＮ（ＮＥ＃０）で設定された送信時刻から予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）を減算して求められる時刻に制御信号を送信することで時刻を設定する。
【００４１】
パス設定処理部６０は、ネットワーク装置（ＮＥ）間の制御信号に基づいて、パス設定情報を設定してメモリ４０に保持するものである。
本実施形態では、一例として、図４（ａ）に示すように、ＭＮのパス設定処理部６０Ａは、経路情報取得手段６１と、パス設定情報生成手段６２と、パス設定情報更新手段６３と、パス設定情報通知手段６４と、予備装置用ＲＴＴ計算手段（予備装置用往復時間算出部）６５と、ＲＴＴ通知手段（往復時間通知部）６６と、を備えている。
【００４２】
経路情報取得手段６１は、ＭＮの外部に配置される図示しない制御装置から制御インタフェース（図２では省略）を介してパス経路情報を取得するものである。パス経路情報には、Ａｄｄを行うＮＥの情報を含む。パス経路情報には、制御装置の操作者が所望の経路を設定することができる。本実施形態では、パス経路情報は、パスを設定する前にＭＮの内部に予め記憶させておくものとする。なお、このパス経路情報を、処理の際に外部からその都度入力、更新するようにしてもよい。
【００４３】
ＭＮ（ＮＥ＃０）のパス設定情報生成手段６２は、同一波長上で任意のＮＥ間に設定されたパス毎にタイムスロット（ＴＳ）を構成し、パスの自ＭＮ（ＮＥ＃０）における基準時刻と現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）とに基づいて各ＳＮにおけるデータ信号の送信時刻をパス設定情報として設定する。
【００４４】
パス設定情報更新手段６３は、当該ＭＮについて生成したパス設定情報をメモリ４０に設定するものである。なお、パスが更新されると、メモリ４０に保持されたパス設定情報は更新される。
パス設定情報通知手段６４は、各ＳＮについて生成したパス設定情報を含む制御信号を、該当するＳＮに対して通知するものである。
【００４５】
予備装置用ＲＴＴ計算手段６５は、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）に基づいて予備装置（ＮＥ＃２）とその他の各ＳＮとの間の往復時間である予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）を算出する。
ＲＴＴ通知手段６６は、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）を予備装置（ＮＥ＃２）に通知するものである。本実施形態では、ＲＴＴ通知手段６６は、予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）を予備装置（ＮＥ＃２）に通知する機能も有する。
【００４６】
本実施形態では、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）と予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）とをメモリ４０に保存する。
また、予備装置（ＮＥ＃２）のパス設定情報生成手段６２は、ＭＮ（ＮＥ＃０）の故障時には、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）を用いることで、ＭＮ（ＮＥ＃０）で設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各ＳＮに設定する。
【００４７】
スレーブノード（ＳＮ）のパス設定処理部６０Ｂは、一例として、図４（ｂ）に示すように、パス設定情報受信手段（パス設定情報受信部）６７と、パス設定情報更新手段６８と、を備えている。
パス設定情報受信手段６７は、ＭＮ（ＮＥ＃０）から制御信号によって通知された、パス設定情報を受信するものである。
【００４８】
パス設定情報更新手段６８は、受信したパス設定情報をメモリ４０に設定するものである。
【００４９】
上記のように、ＭＮのパス設定処理部６０Ａが図４（ａ）に示す構成である場合、且つ、ＳＮのパス設定処理部６０Ｂが図４（ｂ）に示す構成である場合、予備装置のパス設定処理部６０は、経路情報取得手段６１と、パス設定情報生成手段６２と、パス設定情報更新手段６３と、パス設定情報通知手段６４と、パス設定情報受信手段６７と、パス設定情報更新手段６８と、を備えている。
【００５０】
予備装置のパス設定情報受信手段６７は、ＭＮ（ＮＥ＃０）から現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）及び予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）を受信する機能も有する。
予備装置のパス設定情報更新手段６８は、ＭＮ（ＮＥ＃０）から取得した現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）及び予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）をメモリ４０に設定する機能も有する。なお、予備装置のメモリ４０は、パス設定情報受信手段６７で受信した現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）を保存する機能も有する。
【００５１】
タイミング制御部７０は、パス設定情報で設定された時刻に基づいて光スイッチ２１を透過（ＯＮ）又は遮断（ＯＦＦ）する制御を行うものである。
タイミング制御部７０は、設定されたパス設定情報に従い、時刻同期機能部５０内のカウンタ値（現在時刻）とパス設定情報に記載のタイミング値（割り当て時刻）とを比較して、バースト送信部３８に対してＴＳ送信動作の制御を行う。
【００５２】
以下、本発明の実施形態に係る光リングネットワークシステム１における冗長化方法について、現行ＰＯＮ方式と対比させながら説明する。
［前提］
まず、本実施形態と比較例との共通の前提について図５を参照して説明する。
図５（ｂ）において直線上に表したシステム構成では、ＮＥ＃０（ＭＮ）を左端に配置し、図５（ａ）におけるリング上の左回り（反時計回り）にＮＥを順に並べたものである。なお、右端のＮＥ＃０は、左端のＮＥ＃０と同じＭＮである。
【００５３】
図５（ｂ）に示す例では、所定波長の光信号において、タイムスロットであるＴＳ＃１については、ＮＥ＃４で外部装置からのデータがＡｄｄされて、ＮＥ＃３でＤｒｏｐされるようなパス経路情報を想定している。
また、ＮＥ＃３で外部装置からのデータがＡｄｄされてＮＥ＃２でＤｒｏｐされるようなパス経路情報を想定している。
また、ＮＥ＃２で外部装置からのデータがＡｄｄされてＮＥ＃１でＤｒｏｐされるようなパス経路情報を想定している。以上は、ＳＮ〜ＳＮ間パスである。
さらに、ＭＮ〜ＳＮ間パスとして、ＮＥ＃１で外部装置からのデータがＡｄｄされて、ＮＥ＃０でＤｒｏｐされるようなパス経路情報を想定している。
【００５４】
また、同一波長のＴＳ＃２には、ＭＮ〜ＳＮ間パスとして、ＮＥ＃２で外部装置からのデータがＡｄｄされて、ＮＥ＃０でＤｒｏｐされるようなパス経路情報を想定している。
さらに、同一波長のＴＳ＃３には、ＳＮ〜ＳＮ間パスとして、ＮＥ＃３で外部装置からのデータがＡｄｄされてＮＥ＃１でＤｒｏｐされるようなパス経路情報を想定している。
【００５５】
図５（ｂ）に示す経路情報のパスを設定するためには、詳細には後記するが、予めＮＥ＃０（ＭＮ）と他のＮＥ（ＳＮ）との間で時刻設定及びＲＴＴ測定を行う必要がある。
図５（ｃ）に示すように、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、現在時刻を、ＮＥ＃０の基準時刻にセットし（ステップＳ１００）、この基準時刻のタイムスタンプを含む制御信号をＮＥ＃１に送信することで、この制御信号をＮＥ＃１が受信した時刻を、ＮＥ＃１の基準時刻にセットする（ステップＳ１０１）。
【００５６】
同様に、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、基準時刻のタイムスタンプを含む制御信号をＮＥ＃２、ＮＥ＃３、ＮＥ＃４にも送信することで、ＮＥ＃２、ＮＥ＃３、ＮＥ＃４の基準時刻をそれぞれセットする（ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
ここで、各ＮＥに対する制御信号の送信時刻は実際には異なるが、図５（ｃ）では各ＮＥのタイマ（時計の針で表示）がＭＮのタイマに一致した時刻同期状態にあることを符号１０５の矢印で表している。
【００５７】
上記のパスを設定するために、ＴＳ＃１のデータがＮＥ＃０でＤｒｏｐする基準時刻をＴ1、ＴＳ＃２のデータがＮＥ＃０でＤｒｏｐする基準時刻をＴ2、ＴＳ＃３のデータがＮＥ＃０でＤｒｏｐする基準時刻をＴ3とする。
【００５８】
この場合、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、ＮＥ＃１においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ／Ｄｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ01）にセットする制御信号と、ＴＳ＃３に関してＤｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ3−ＲＴＴ01）にセットする制御信号とをＮＥ＃１に送信することで、ＮＥ＃１にパス設定する。ここで、ＲＴＴの添え字（０１）は、ＮＥ＃０からＮＥ＃１宛に測定した往復時間であることを意味し、ＲＴＴijであれば、ＮＥ＃ｉからＮＥ＃ｊ宛に測定した往復時間を意味する。
【００５９】
また、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、ＮＥ＃２においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ／Ｄｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ02）にセットする制御信号と、ＴＳ＃２に関してＡｄｄ動作をする時刻ｔを（Ｔ2−ＲＴＴ02）にセットする制御信号とをＮＥ＃２に送信することで、ＮＥ＃２にパス設定する。
【００６０】
また、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、ＮＥ＃３においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ／Ｄｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ03）にセットする制御信号と、ＴＳ＃３に関してＡｄｄ動作をする時刻ｔを（Ｔ3−ＲＴＴ03）にセットする制御信号とをＮＥ＃３に送信することで、ＮＥ＃３にパス設定する。
【００６１】
さらに、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、ＮＥ＃４においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ04）にセットする制御信号をＮＥ＃４に送信することで、ＮＥ＃４にパス設定する。
【００６２】
このように設定しておくと、所定波長のＴＳ＃１については、ＮＥ＃４における時刻ｔが（Ｔ1−ＲＴＴ04）のときに、ＮＥ＃４が主信号へのＡｄｄ動作をすると、図５（ｄ）に示すように、ＮＥ＃３における時刻が（Ｔ1−ＲＴＴ03）のときに、ＮＥ＃３がＮＥ＃４からのデータをＤｒｏｐすると共に、ＮＥ＃３が主信号へのＡｄｄ動作をする。
そして、ＮＥ＃２は、ＮＥ＃２における時刻が（Ｔ1−ＲＴＴ02）のときに、ＮＥ＃３からのデータをＤｒｏｐすると共に、ＮＥ＃２が主信号へのＡｄｄ動作をする。
そして、ＮＥ＃１は、ＮＥ＃１における時刻が（Ｔ1−ＲＴＴ01）のときに、ＮＥ＃２からのデータをＤｒｏｐすると共に、ＮＥ＃１が主信号へのＡｄｄ動作をする。
そして、ＮＥ＃０は、ＮＥ＃０の時刻がＴ1のときに、ＮＥ＃１からのデータをＤｒｏｐする。
【００６３】
また、このように設定しておくと、同一波長のＴＳ＃２については、ＮＥ＃２における時刻ｔが（Ｔ2−ＲＴＴ02）のときに、ＮＥ＃２が主信号へのＡｄｄ動作をすると、図５（ｄ）に示すように、ＮＥ＃０が時刻Ｔ2のときに、ＮＥ＃０がＮＥ＃２からのデータをＤｒｏｐする。
【００６４】
また、このように設定しておくと、同一波長のＴＳ＃３については、ＮＥ＃３における時刻ｔが（Ｔ3−ＲＴＴ03）のときに、ＮＥ＃３が主信号へのＡｄｄ動作をすると、図５（ｄ）に示すように、ＮＥ＃２はＮＥ＃２における時刻が（Ｔ3−ＲＴＴ02）のときに透過して、ＮＥ＃１はＮＥ＃１における時刻が（Ｔ3−ＲＴＴ01）のときに、ＮＥ＃３からのデータをＤｒｏｐする。
【００６５】
図５（ｄ）に符号１０６を付した矩形は、タイムスロット時間を模式的に示している。例えば、ＴＳ＃３のタイムスロット時間と、ＴＳ＃２のタイムスロット時間とは通常の制御状態では、重なることは無い。
【００６６】
［故障時（比較例）］
次に、比較例である現行ＰＯＮ方式において、ＮＥ＃０（ＭＮ）が例えばパス設定後に故障した場合について図６を参照（適宜図５参照）して説明する。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、図５（ａ）及び図５（ｂ）と同じなので、説明を省略する。
【００６７】
図６（ｃ）に示すように、ＮＥ＃０のＭＮ制御部が故障すると（ステップＳ１１０）、ＮＥ＃０による定期的な時刻同期設定ができなくなって、破線で模式的に示すようにＭＮ制御部故障の影響が他のＮＥ（ＳＮ）に波及していく。
時刻同期制御のための制御信号がＮＥ＃０から届かなくなると、ＮＥ＃１は自走状態になって、時間経過にしたがってタイマ（時計の針で表示）が乱れる（ステップＳ１１１）。
【００６８】
同様にＮＥ＃２、ＮＥ＃３、ＮＥ＃４も自走状態になって、時間経過にしたがってタイマが乱れる（ステップＳ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４）。
図６（ｃ）では、正常であれば各ＮＥのタイマが一致する状態にあることを符号１１５の矢印で表している。ただし、この時点では、ＮＥ＃１は、内部のクロックが自走状態で所定幅の遅延をもって生成された時刻に基づき動作している。また、ＮＥ＃２やＮＥ＃４は、ＮＥ＃１よりも遅延した時刻に基づき動作している。また、この例では、ＮＥ＃３は、内部のクロックが自走状態で先進して生成された時刻に基づき動作している。
【００６９】
したがって、図６（ｂ）に示す経路情報のパスを設定する動作をＮＥ＃０（ＭＮ）が故障前にしていた場合、図５（ｄ）に示した動作を実現することができない。
具体的には、図６（ｄ）に示すように、所定波長のＴＳ＃１については、ＮＥ＃４における時刻ｔが（Ｔ1−ＲＴＴ04）のときに（図５（ｄ）参照）、ＮＥ＃４が主信号へのＡｄｄ動作をしようとしても、ＮＥ＃４のタイマは遅れているので、遅延した時刻にＡｄｄ動作をしてしまうことになる（ステップＳ１２４）。
【００７０】
また、ＮＥ＃３における時刻が（Ｔ1−ＲＴＴ03）のときに（図５（ｄ）参照）、ＮＥ＃３が主信号へのＡｄｄ動作をしようとしても、ＮＥ＃３のタイマは進んでいるので、先進した時刻にＡｄｄ動作をしてしまうことになる（ステップＳ１２３）。
そして、ＮＥ＃２における時刻が（Ｔ1−ＲＴＴ02）のときに（図５（ｄ）参照）、ＮＥ＃２が主信号へのＡｄｄ動作をしようとしても、ＮＥ＃２のタイマは遅れているので、遅延した時刻にＡｄｄ動作をしてしまうことになる（ステップＳ１２２）。
そして、ＮＥ＃１における時刻が（Ｔ1−ＲＴＴ01）のときに（図５（ｄ）参照）、ＮＥ＃１が主信号へのＡｄｄ動作をしようとしても、ＮＥ＃１のタイマは遅れているので、遅延した時刻にＡｄｄ動作をしてしまうことになる（ステップＳ１２１）。
【００７１】
また、同一波長のＴＳ＃２については、ＮＥ＃２における時刻ｔが（Ｔ2−ＲＴＴ02）のときに（図５（ｄ）参照）、ＮＥ＃２が主信号へのＡｄｄ動作をしようとしても、ＮＥ＃２のタイマは遅れているので、遅延した時刻にＡｄｄ動作をしてしまうことになる（ステップＳ１３２）。
さらに、同一波長のＴＳ＃３については、ＮＥ＃３における時刻ｔが（Ｔ3−ＲＴＴ03）のときに（図５（ｄ）参照）、ＮＥ＃３が主信号へのＡｄｄ動作をしようとしても、ＮＥ＃３のタイマは進んでいるので、先進した時刻にＡｄｄ動作をしてしまうことになる（ステップＳ１３３）。これによって、ＮＥ＃２においては、ＴＳ＃３のタイムスロット時間と、ＴＳ＃２のタイムスロット時間との干渉（タイムスロット干渉）が発生してしまう。
【００７２】
［故障時の処理の概要］
次に、本実施形態において、ＮＥ＃０（ＭＮ）が例えばパス設定後に故障した場合の処理の概要について図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の場合、正常時には、図７（ａ）に示すように、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）が他の各ＮＥ（ＳＮ）との間で時刻同期等の制御信号をやりとりする。このとき、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）は、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）との間で、他の各ＮＥ（ＳＮ）に対する送信時刻の情報を共有しておく。
そして、ＮＥ＃０のＭＮ制御部故障時には、図７（ｂ）に示すように、マスターノード（ＭＮ）を切り替え、それまでスレーブノード（ＳＮ）として機能していたＮＥ＃２が、ＭＮ＿１系として、残りの各ＳＮとの間で時刻同期等の制御信号をやりとりする。
【００７３】
［故障時の処理のタイムチャート］
次に、本実施形態において、ＮＥ＃０（ＭＮ）が故障した場合の処理のタイムチャートについて図８を参照して説明する。
図８（ａ）は、図５（ｃ）及び図６（ｃ）と同様なので、説明を省略する。
各ＮＥが時刻非同期状態となっているときに、ＮＥ＃２は、自ノードにおける送信時刻についての周期的な現行のスケジュールから、予め定められたタイムアウト時間が経過すると、マスターノード（ＭＮ）が、ＭＮ＿０系からＭＮ＿１系に切り替わる。つまり、ＮＥ＃２は、ＭＮ＿１系としての演算を開始する。
【００７４】
この場合、図８（ｂ）に示すように、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、現在時刻を、ＮＥ＃２の基準時刻にセットし（ステップＳ１４０）、ＮＥ＃１、ＮＥ＃３、ＮＥ＃４に時刻設定行う（ステップＳ１４１、Ｓ１４３、Ｓ１４４）。なお、時刻設定の詳細については後記する。また、図８（ｂ）では各ＮＥのタイマ（時計の針で表示）がＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）のタイマに一致した時刻同期状態にあることを符号１４５の矢印で表している。
【００７５】
時刻同期制御のための制御信号がＮＥ＃２から届いて同期した状態から、しばらく時間が経過すると、ＮＥ＃１は自走状態になって、タイマ（時計の針で表示）が乱れる（ステップＳ１５１）。同様にＮＥ＃２、ＮＥ＃３、ＮＥ＃４も自走状態になって、時間経過にしたがってタイマが乱れる（ステップＳ１５２、Ｓ１５３、Ｓ１５４）。
図８（ｃ）では、正常であれば各ＮＥのタイマが一致する状態にあることを符号１５５の矢印で表している。ただし、この時点では、自走のため、ＮＥ＃１のタイマには遅れが生じている。また、ＮＥ＃２やＮＥ＃４のタイマは、ＮＥ＃１のタイマよりも遅延している。また、この例では、ＮＥ＃３のタイマは、自走のため、進んでいる。
【００７６】
このように各ＮＥが時刻非同期状態となっているときに、ＮＥ＃２は、自ノードにおける送信時刻についての周期的な現行のスケジュールから、予め定められたタイムアウト時間が経過すると、再び、ＭＮ＿１系としての演算を開始する。
図８（ｄ）のステップＳ１６０、Ｓ１６１、Ｓ１６３、Ｓ１６４の処理は、図８（ｂ）のステップＳ１４０、Ｓ１４１、Ｓ１４３、Ｓ１４４の処理と同様なので、説明を省略する。なお、図８（ｄ）の符号１６５は、図８（ｂ）の符号１４５と同様の意味を表している。
以降、ＮＥ＃２は、同様の処理を繰り返す。本実施形態では、このようにＮＥ＃２が周期的に時刻同期を行うことで、パス間のタイムスロット干渉を回避することができる。
【００７７】
［マスターノード間の処理のタイムチャート］
次に、本実施形態において、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）とＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）との間の処理のタイムチャートについて図９を参照して説明する。なお、図９及びその説明に関しては、現用系と予備系に係る往復時間の説明を分り易くするために符号の下付き表示をせずに行い、これに伴って、時刻にかかる符号についても下付き表示を省略している。
図９（ｂ）において直線上に表したシステム構成では、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）を左端に配置し、図９（ａ）におけるリング上の左回り（反時計回り）にＮＥを順に並べたものである。なお、ＮＥ＃２は、ＭＮ＿１系である。
【００７８】
初めに、現用系のＭＮであるＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）による時刻設定及びＲＴＴ測定について図９（ｃ）を参照して説明する。
ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）は、例えば、送信時刻（基準時刻）Ｔ１のタイムスタンプを含む制御信号をＮＥ＃１に送信することで、この制御信号をＮＥ＃１が受信した時刻Ｔ２（図示する時間軸の時刻ｔ）を、共通で扱う基準時刻Ｔ１にセットする（ステップＳ１７１）。そして、ＮＥ＃１は、受信時刻Ｔ２から所定時間経過後の時刻Ｔ３（図示する時間軸の時刻ｔ＝Ｔ３）において、共通で扱う送信時刻Ｔ４のタイムスタンプを含む制御信号をＮＥ＃０に送信する（ステップＳ１７２）。そして、ＮＥ＃０が、ＮＥ＃０とＮＥ＃１との間の往復時間ＲＴＴ０１を算出する。なお、ＲＴＴ０１は、前記したＲＴＴ01と同じ意味であり、ＲＴＴｉｊであれば、ＮＥ＃ｉからＮＥ＃ｊ宛に測定した往復時間を意味する。この往復時間ＲＴＴ０１は、ＮＥ＃０が、ＮＥ＃１からＮＥ＃１における送信時刻Ｔ４のタイムスタンプを含む制御信号を受信した時刻Ｔ５と、その送信時刻Ｔ４との差分として求められる（ＲＴＴ０１＝Ｔ５−Ｔ４）。
【００７９】
また、ＮＥ＃０は、例えば、基準時刻Ｔ６のタイムスタンプを含む制御信号をＮＥ＃２に送信することで、ＮＥ＃２の受信時刻Ｔ７（図示する時間軸の時刻ｔ＝Ｔ７）を、基準時刻Ｔ６にセットする。そして、ＮＥ＃１は、所定時間経過後の時刻Ｔ８（図示する時間軸の時刻ｔ＝Ｔ８）に、送信時刻Ｔ９のタイムスタンプを含む制御信号をＮＥ＃０に送信する。そして、ＮＥ＃０が、受信した時刻Ｔ１０と送信時刻Ｔ９との差分からＮＥ＃０とＮＥ＃２との間の往復時間ＲＴＴ０２を算出する（ＲＴＴ０２＝Ｔ１０−Ｔ９）。
【００８０】
以下、同様にして、ＮＥ＃０（ＭＮ）は、他のＮＥ（ＳＮ）との間で時刻設定を行う。
例えば、ＮＥ＃０は、ＮＥ＃４から制御信号を受信した時刻Ｔ２０と、ＮＥ＃４の送信時刻Ｔ１９との差分からＮＥ＃０とＮＥ＃４との間の往復時間ＲＴＴ０４を算出する（ＲＴＴ０４＝Ｔ２０−Ｔ１９）。
【００８１】
上記前提にて、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）は、当該ＭＮ＿０系で測定したすべての往復時間をＲＴＴ＿０値として含む制御信号をＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）に送信する（ステップＳ１８０）。この例では、ＲＴＴ＿０値とは、ＮＥ＃０からＮＥ＃１宛に測定した往復時間ＲＴＴ０１、ＮＥ＃０からＮＥ＃２宛に測定した往復時間ＲＴＴ０２、ＮＥ＃０からＮＥ＃３宛に測定した往復時間ＲＴＴ０３、及び、ＮＥ＃０からＮＥ＃４宛に測定した往復時間ＲＴＴ０４を表す。
ＲＴＴ＿０＝｛ＲＴＴ０１，ＲＴＴ０２，ＲＴＴ０３，ＲＴＴ０４｝
【００８２】
そして、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）は、当該ＭＮ＿０系で測定した往復時間に基づいて、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）から他のＮＥ宛に測定するときの往復時間（ＲＴＴ＿１値）を算出する。
この例では、ＲＴＴ＿１値とは、ＮＥ＃２からＮＥ＃１宛に測定するときの往復時間ＲＴＴ２１、ＮＥ＃２からＮＥ＃３宛に測定するときの往復時間ＲＴＴ２３、及び、ＮＥ＃２からＮＥ＃４宛に測定するときの往復時間ＲＴＴ２４を表す。
ＲＴＴ＿１＝｛ＲＴＴ２１，ＲＴＴ２３，ＲＴＴ２４｝
ＲＴＴ２１＝ＲＴＴ０２−ＲＴＴ０１
ＲＴＴ２３＝ＲＴＴ０３−ＲＴＴ０２
ＲＴＴ２４＝ＲＴＴ０４−ＲＴＴ０２
【００８３】
そして、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）は、算出したＲＴＴ＿１値を含む制御信号をＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）に送信する（ステップＳ１９０）。
これらの処理により、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、受信したＲＴＴ＿０値とＲＴＴ＿１値とをそれぞれ自装置のメモリ４０に保持する（ステップＳ２００）。これにより、マスターノード（ＭＮ）間で、すなわち、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）とＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）との間で、ＲＴＴ＿０値とＲＴＴ＿１値とを共有することができる。
【００８４】
［ＭＮ制御部故障時の予備装置の処理のタイムチャート］
次に、本実施形態において、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）のＭＮ制御部故障時に、予備装置であるＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）が行う処理のタイムチャートについて図１０を参照して説明する。なお、図１０以降及びその説明においては、時刻にかかる符号を下付きで表示している。
【００８５】
図１０（ａ）は、図９（ｂ）と同様である。図１０（ａ）に示すようにＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）のＭＮ制御部故障した場合、図１０（ｂ）に示すように、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）によって各ＮＥにそれぞれ設定された送信時刻をそのまま時刻設定する。具体的には、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）によってＮＥ＃１には送信時刻としてＴ20が設定されていた。また、ＮＥ＃３，ＮＥ＃４には、それぞれＴ30，Ｔ40が時刻設定されていた。
【００８６】
この場合、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、自ノードよりも上流側（ＮＥ＃０側）に配置されていたＮＥ＃１に対しては、設定された送信時刻（Ｔ20）から、ＮＥ＃２とＮＥ＃１との往復時間（ＲＴＴ21）を減算して求められる時刻に制御信号を送信する。すなわち、送信時刻が（Ｔ20−ＲＴＴ21）であるタイムスタンプを含む制御信号を送信することで、この制御信号をＮＥ＃１が受信した時刻を、ＮＥ＃１における送信時刻（Ｔ20）にセットする（ステップＳ２０１）。なお、ＲＴＴ21は、前記したＲＴＴ２１と同様にＮＥ＃２からＮＥ＃１宛に測定するときの往復時間であることを意味する。
【００８７】
また、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、自ノードよりも下流側に配置されていたＮＥ＃３、に対しては、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）によって設定された送信時刻（Ｔ30）に制御信号を送信する。すなわち、送信時刻が（Ｔ30）であるタイムスタンプを含む制御信号を送信することで、この制御信号をＮＥ＃３が受信した時刻を、ＮＥ＃３の送信時刻（Ｔ30）にセットする（ステップＳ２０３）。
【００８８】
同様に、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、自ノードよりも下流側に配置されていたＮＥ＃４に対しては、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）によって設定された送信時刻（Ｔ40）に制御信号を送信する。すなわち、送信時刻が（Ｔ40）であるタイムスタンプを含む制御信号を送信することで、この制御信号をＮＥ＃４が受信した時刻を、ＮＥ＃４の送信時刻（Ｔ40）にセットする（ステップＳ２０４）。
【００８９】
この場合、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）を用いることで、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）によって設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各ＮＥ（ＳＮ）に設定する。なお、予備装置であるＮＥ＃２は、パス設定処理部６０の経路情報取得手段６１によって、ＭＮの外部に配置される図示しない制御装置からパス経路情報を取得することができる。
そして、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、各ＮＥ（ＳＮ）に対する設定処理として、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）が行う処理と同様に、例えば、ＮＥ＃１においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ／Ｄｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ01）にセットする制御信号と、ＴＳ＃３に関してＤｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ3−ＲＴＴ01）にセットする制御信号とをＮＥ＃１に送信することで、ＮＥ＃１にパス設定する（ステップＳ２１１）。
【００９０】
また、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、ＮＥ＃３においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ／Ｄｒｏｐ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ03）にセットする制御信号と、ＴＳ＃３に関してＡｄｄ動作をする時刻ｔを（Ｔ3−ＲＴＴ03）にセットする制御信号とをＮＥ＃３に送信することで、ＮＥ＃３にパス設定する（ステップＳ２１３）。
さらに、ＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、ＮＥ＃４においてＴＳ＃１に関してＡｄｄ動作をする時刻ｔを（Ｔ1−ＲＴＴ04）にセットする制御信号をＮＥ＃４に送信することで、ＮＥ＃４にパス設定する（ステップＳ２１４）。このように設定することで、図５（ｄ）を参照して説明した動作を実現することができる。
【００９１】
本実施形態によれば、予備装置であるＮＥ＃２（ＭＮ＿１系）は、スレーブノード（ＳＮ）として機能しているときに、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）及び予備系の往復時間（ＲＴＴ＿１）を現用系マスターノード（ＭＮ）から取得して自装置に保持して現用系ＭＮと共有しておくことができる。そのため、現用系ＭＮの故障時には、予備装置は、自装置に保持している情報を利用してマスターノード（ＭＮ）の時刻設定を代行し、定期的にスレーブノード（ＳＮ）時刻を更新することで時刻同期を続けることができる。
また、予備装置は、現用系の往復時間（ＲＴＴ＿０）を用いることで、ＮＥ＃０（ＭＮ＿０系）によって設定されたデータ信号の送信時刻をそのまま利用して各スレーブノード（ＳＮ）に設定することができる。
さらに、予備装置が現用系ＭＮは異なる位置に配設され、所謂ビル分散を行っているので、地震等の激甚災害によりネットワーク設備が設置されたビル等が罹災した場合においても、現用系ＭＮと予備装置とが同時に故障するリスクを低減した信頼性の高いネットワークを提供することができる。加えて、ビル分散によるマスターノード（ＭＮ）冗長化を行うことで、マスターノード制御機能部（ＭＮ制御機能部）の故障時に、故障箇所を経由しないパスの信号に影響を与えることなくＭＮ制御機能部を切り替えることができる。
【００９２】
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。また、以下のように変形してもよい。例えば、スレーブノード（ＳＮ）の台数は例示した４台に限定されず、同一波長のタイムスロットは例示した３個に限定されるものではない。
リングＮＷを二重のリングで説明したが、１つのリングでも構わない。また、上位リングと下位リングとを有する層構造のマルチリングシステムに適用することもできる。
【００９３】
前記実施形態では、現用系ＭＮが、予備系の往復時間も算出することとしたが、予備装置が、取得した現用系の往復時間から予備系の往復時間を算出する構成としてもよい。
また、前記実施形態では、予備装置を１台として説明したが、複数台の予備装置を設置してもよい。
また、ＭＮ（ＮＥ＃０）と予備装置（ＮＥ＃２）とが設置される場所はビル等の建物に限られるものではない。
【００９４】
さらに、予備装置であるＮＥ＃２は、ＭＮ制御部故障時に、自装置のパス設定処理部６０の経路情報取得手段６１によって、図示しない制御装置からパス経路情報を取得するとしたが、これに限らない。例えば、ＭＮ制御部故障前に、現用系の往復時間の情報と共に、全てのスレーブノード（ＳＮ）のパス設定情報を取得するようにしてもよい。このようにすることで、パス経路情報に基づいてパス設定情報を生成する手間を省くことができる。
【符号の説明】
【００９５】
１      光リングネットワークシステム
２１    光スイッチ
２２，２３  光カプラ
３１    バースト受信部
３２    ヘッダ解析部
３３，３６  スイッチ部
３４    ＩＦ送信部
３５    ＩＦ受信部
３７    バッファ
３８    バースト送信部
４０    メモリ
５０    時刻同期機能部
６０，６０Ａ，６０Ｂ  パス設定処理部
６１    経路情報取得手段
６２    パス設定情報生成手段
６３    パス設定情報更新手段
６４    パス設定情報通知手段
６５    予備装置用ＲＴＴ計算手段（予備装置用往復時間算出部）
６６    ＲＴＴ通知手段（往復時間通知部）
６７    パス設定情報受信手段（パス設定情報受信部）
６８    パス設定情報更新手段
７０    タイミング制御部
Ｒ      リング
ＮＥ    ネットワークエレメント（ネットワーク装置）
【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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