(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現用右回リング、予備右回りリング、現用左回リングおよび予備左回りリングを含むリング伝送路と、前記リング伝送路により相互接続され、回線の前記リング伝送路への挿入および前記回線の前記リング伝送路からの分離を実行する複数の通信ネットワークノードとを含む通信ネットワークシステムであって、
前記通信ネットワークノードの各々は、
前記回線を前記右回または左回リングへ挿入する挿入動作モードと、前記回線を前記右回リングと左回リングとの双方へ分岐して挿入する分岐挿入動作モードと、前記回線を前記リング伝送路から分離する分離動作モードと、挿入、分離動作を行わず、前記回線を透過して他の通信ネットワークノードへ転送する透過動作モードと、回線を前記リング伝送路から分離しかつ透過して他の通信ネットワークノードへ転送する分離透過動作モードとを制御する制御手段を備え、
前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る前記リング伝送路における経路上の、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、１対多通信を行う回線を提供するようにし、
現用経路上に障害が発生した場合に、障害発生地点より挿入動作モードに設定された通信ネットワークノード側に分離透過動作モードに設定された通信ネットワークノードがない場合には、挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードにおいて現用経路が設定されたリングとは反対回りのリングに回線を挿入し、前記反対回りのリング上に迂回経路を設定し、障害発生地点より挿入動作モードに設定された通信ネットワークノード側に分離透過動作モードに設定された通信ネットワークノードがある場合には、挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードを分岐挿入動作モードに変更し、現用経路が設定されたリングとは反対回りのリングにも回線を挿入し、前記反対回りのリング上に迂回経路を設定して、障害回復をなすことを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
障害発生による信号の異常を検出し、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードが、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードに前記リング上を障害を迂回して伝送される制御メッセージによって異常を通知することによって、前記障害回復の手順が起動されることを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記分岐挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードへ至る前記右回リングと左回リング上それぞれに設定された現用予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、１対多通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
現用経路上に障害が発生した場合に、障害の発生していない一方の現用枝経路上で前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードを前記分離透過動作モードへ変更し、前記現用枝経路を延長して、障害の発生した他方の現用枝経路上の障害発生地点よりも前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノード側の通信ネットワークノードに対する迂回経路を設定して、障害回復をなすことを特徴とする請求項３記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
障害発生による信号の異常を検出した、障害が発生した一方の現用枝経路上の前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードが、障害が発生していない他の現用枝経路上の前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードに、リング上を障害を迂回して伝送される制御メッセージによって異常を通知することによって、前記障害回復の手順が起動されることを特徴とする請求項４記載の通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記通信ネットワークノードの前記制御手段は、前記挿入動作モード、前記分離動作モード、前記透過モードの３つの動作モードを時間ごとに切替える時分割切替動作モードに制御するよう構成されており、
前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る経路上の１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、前記挿入動作モードと前記透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で多対１通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項７】
前記リング伝送路の現用経路上に障害が発生した場合に、障害発生地点より前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノード側に時分割切替動作モードに設定された通信ネットワークノードがない場合には、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードにおいて前記現用経路が設定されたリングとは反対回りのリングから回線を分離し、前記反対回りのリング上に迂回経路を設定し、障害発生地点より前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノード側に前記時分割切替動作モードに設定された通信ネットワークノードがある場合には、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードを前記時分割切替動作モードに変更し、前記右回リングからの回線の分離動作モードと左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替え、前記現用経路が設定されたリングとは反対回りのリング上に迂回経路を設定して、障害回復をなすことを特徴とする請求項６記載の通信ネットワークシステム。
【請求項８】
前記通信ネットワークノードの前記制御手段は、前記挿入動作モード、前記分離動作モード、前記透過モードの３つの動作モードを時間ごとに切替える時分割切替動作モードに制御するよう構成されており、
前記挿入動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードから、前記時分割切替動作モードに設定され、前記右回リングからの回線の分離動作モードと前記左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替える通信ネットワークノードへ至る、右回リングと左回リング上の現用および予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で多対１通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項９】
前記現用経路上に障害が発生した場合に、障害の発生していない一方の現用枝経路上で前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードを前記時分割切替動作モードへ変更して、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、前記現用枝経路を延長して、障害の発生した他方の現用枝経路上の障害発生地点よりも前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノード側の通信ネットワークノードに対する迂回経路を設定して、障害回復をなすようにしたことを特徴とする請求項８記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１０】
前記通信ネットワークノードの前記制御手段は、前記挿入動作モード、前記分岐挿入動作モード、前記分離動作モード、前記透過動作モード、前記分離透過動作モードの５つの動作モードを時間毎に切替える時分割切替動作モードを制御するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１１】
前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る経路上の１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、前記挿入動作モードと前記透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供し、双方向通信をなすようにしたことを特徴とする請求項１０記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１２】
前記挿入動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードから、前記時分割切替動作モードに設定され、前記右回リングからの回線の分離動作モードと前記左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替える通信ネットワークノードへ至る、右回リングと左回リング上の現用および予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供し、双方向通信をなすようにしたことを特徴とする請求項１０記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１３】
前記分岐挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードへ至る前記右回リングと左回リング上それぞれに設定された現用予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、下り回線である１対多通信を行う回線を提供し、
前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る経路上の１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、前記挿入動作モードと前記透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供し、双方向通信をなすようにしたことを特徴とする請求項１０記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１４】
前記分岐挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードへ至る前記右回リングと左回リング上それぞれに設定された現用予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、下り回線である１対多通信を行う回線を提供し、
前記挿入動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードから、前記時分割切替動作モードに設定され、前記右回リングからの回線の分離動作モードと前記左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替える通信ネットワークノードへ至る、右回リングと左回リング上の現用および予備の２つの枝経路上の少なくとも１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする請求項１０記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１５】
前記リング伝送路は、現用右回リング、現用左回リング、予備右回リング、予備左回リングからなり、現用経路に障害が発生した場合に、前記予備右回リングと前記予備左回リング上に、下り回線に対する前記迂回経路、上り回線に対する迂回経路とを設定するようにしたことを特徴とする請求項１１〜１４いずれか記載の通信ネットワークシステム。
【請求項１６】
前記上り回線における時分割切替動作モードに設定された通信ネットワークノードの動作モードの時間ごとの切替を指示する制御メッセージと、障害発生時に前記上り回線における通信ネットワークノードの動作モードの変更を指示する制御メッセージとを、前記下り回線において挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから下り回線中を利用して伝送することを特徴とする請求項１１〜１５いずれか記載の通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークシステムに関し、特に、リング状の伝送路によって複数の通信ネットワークノード装置が互いに接続された通信ネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信網は、光ファイバを用いて多数の通信ネットワークノード装置（以下、単にノードと称す）をリング状に相互接続した基幹網と、各ノードにおいて基幹網と接続された地域網とから構成されている。ノード間の基幹網上では、多数の波長回線が光ファイバ上に波長多重されて伝送される波長多重（ＷＤＭ）方式が使用される。ノードは、地域網からの回線または地域網からの回線を終端／中継する装置からの出力回線を基幹網の特定の波長回線へ挿入し、基幹網の特定の波長回線を地域網への回線または基幹網からの回線を終端／中継する装置の入力回線へ分離する挿入／分離装置として機能している。
【０００３】
基幹網の波長回線の一部はノードにおいて挿入、分離されることなく、ノードを透過する。ある地域網から他の地域網へ接続される回線は、あるノードで基幹網に挿入され、複数のノードを透過した後、他のノードで基幹網から分離される。このように、ノード毎に、ノードの３つの動作モードすなわち挿入、透過、分離を適宜設定することによって、基幹網上での回線の接続経路を設定し、任意の地域網間の信号転送を実現する。
【０００４】
図１０はかかる通信ネットワークシステムの概略を示すブロック図である。図１０において、ノード１〜８がリング１１〜１４からなる基幹網により相互接続されている。リング１１は右回現用リングであり、１２は左回現用リングであり、１３は右回予備リングであり、１４は左回予備リングである。
【０００５】
この図１０の例では、ノード１が挿入モード、ノード５が分離モード、ノード２〜４が透過モードにそれぞれ設定されることにより、ノード１からノード２〜４を介してノード５への信号転送を実現するようになっている。
【０００６】
ノード間をリング状に相互接続する光ファイバには、図１０に示したように、右回現用リング１本、左回現用リング１本、右回予備リング１本、左回予備リング１本の合計４本を組として使用する４ファイバ双方向リング方式が適用される。任意の２ノード間の回線の経路設定には、右回現用リングまたは左回現用リングが使用される。
【０００７】
ノード間での光ファイバの断線や透過ノードの故障などの障害が発生した場合には、右回現用リングに対しては左回予備リング、左回現用リングに対しては右回予備リングを用いて、障害が発生した個所を迂回した経路が設定される。回線を分離するノードにおいて信号断または異常が検出されると、制御メッセージによって速やかに、回線を挿入するノードに障害の発生が通知される。回線の挿入、分離を行う両端のノードが、それぞれ現用リングから予備リングへ切替を行うことによって、迂回経路が設定され、高速の障害回復が実現される。
【０００８】
図１１には、図１０に示した８つのノード１〜８が配置された４ファイバ双方向リング上での、ノード１からノード５への回線の経路設定およびノード４とノード５との間での障害が検出された時の動作と（図１１（Ａ））、障害を検出した後の迂回経路の設定の例が示されている（図１１（Ｂ））。この場合には、右回現用リング１１に対して、左回予備リング１４が迂回経路として使用されている。このような、通信ネットワークノードの構成および障害回復方式の一例は、特開平１１−１６３９１１号公報に詳述されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のシステムでは、次のような問題がある。第１の問題点は、ノードの３つの動作モードすなわち挿入、透過、分離のみでは、１対１通信を行う回線に対する経路設定しか実現できず、１対多通信および多対１通信を行う回線に対する経路設定に対しては、複数の光ファイバまたは複数の波長回線を使用する必要があり効率が悪いということである。その理由は、ノードに上記に述べた３つの動作モードしかないためである。
【００１０】
第２の問題点は、従来の障害回復方式では、１対多通信および多対１通信を行う回線に対する迂回経路の設定ができないということである。その理由は、１対多通信および多対１通信では回線に関与するノードが多数あるため、上記で述べたような回線の挿入、分離を行う経路の両端の２つのノードでの予備リングへの切替だけでは、迂回経路が設定できないためである。
【００１１】
本発明の目的は、複数の光ファイバまたは複数の波長回線を使用することなく、１対多通信および多対１通信を行う回線を実現することが可能な通信ネットワークシステムを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、１対多通信および多対１通信を行う回線に対して、障害発生時に速やかに迂回経路を設定して障害回復を可能とした通信ネットワークシステムを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、現用右回リング、予備右回りリング、現用左回リングおよび予備左回りリングを含むリング伝送路と、前記リング伝送路により相互接続され、回線の前記リング伝送路への挿入および前記回線の前記リング伝送路からの分離を実行する複数の通信ネットワークノードとを含む通信ネットワークシステムであって、
前記通信ネットワークノードの各々は、
前記回線を前記右回または左回リングへ挿入する挿入動作モードと、前記回線を前記右回リングと左回リングとの双方へ分岐して挿入する分岐挿入動作モードと、前記回線を前記リング伝送路から分離する分離動作モードと、挿入、分離動作を行わず、前記回線を透過して他の通信ネットワークノードへ転送する透過動作モードと、回線を前記リング伝送路から分離しかつ透過して他の通信ネットワークノードへ転送する分離透過動作モードとを制御する制御手段を備え、
前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る前記リング伝送路における経路上の、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、１対多通信を行う回線を提供するようにし、
現用経路上に障害が発生した場合に、障害発生地点より挿入動作モードに設定された通信ネットワークノード側に分離透過動作モードに設定された通信ネットワークノードがない場合には、挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードにおいて現用経路が設定されたリングとは反対回りのリングに回線を挿入し、前記反対回りのリング上に迂回経路を設定し、障害発生地点より挿入動作モードに設定された通信ネットワークノード側に分離透過動作モードに設定された通信ネットワークノードがある場合には、挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードを分岐挿入動作モードに変更し、現用経路が設定されたリングとは反対回りのリングにも回線を挿入し、前記反対回りのリング上に迂回経路を設定して、障害回復をなすことを特徴とする通信ネットワークシステムが得られる。
【００１６】
更に、障害発生による信号の異常を検出し、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードが、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードに前記リング上を障害を迂回して伝送される制御メッセージによって異常を通知することによって、前記障害回復の手順が起動されることを特徴とする。
【００１７】
更にはまた、前記分岐挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードへ至る前記右回リングと左回リング上それぞれに設定された現用予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、１対多通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
また、現用経路上に障害が発生した場合に、障害の発生していない一方の現用枝経路上で前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードを前記分離透過動作モードへ変更し、前記現用枝経路を延長して、障害の発生した他方の現用枝経路上の障害発生地点よりも前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノード側の通信ネットワークノードに対する迂回経路を設定して、障害回復をなすことを特徴とする。
【００１９】
更に、障害発生による信号の異常を検出した、障害が発生した一方の現用枝経路上の前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードが、障害が発生していない他の現用枝経路上の前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードに、リング上を障害を迂回して伝送される制御メッセージによって異常を通知することによって、前記障害回復の手順が起動されることを特徴とする。
【００２０】
また、前記通信ネットワークノードの前記制御手段は、前記挿入動作モード、前記分離動作モード、前記透過モードの３つの動作モードを時間ごとに切替える時分割切替動作モードに制御するよう構成されており、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る経路上の１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、前記挿入動作モードと前記透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で多対１通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記リング伝送路の現用経路上に障害が発生した場合に、障害発生地点より前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノード側に時分割切替動作モードに設定された通信ネットワークノードがない場合には、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードにおいて前記現用経路が設定されたリングとは反対回りのリングから回線を分離し、前記反対回りのリング上に迂回経路を設定し、障害発生地点より前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノード側に前記時分割切替動作モードに設定された通信ネットワークノードがある場合には、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードを前記時分割切替動作モードに変更し、前記右回リングからの回線の分離動作モードと左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替え、前記現用経路が設定されたリングとは反対回りのリング上に迂回経路を設定して、障害回復をなすことを特徴とする。
【００２２】
更に、前記通信ネットワークノードの前記制御手段は、前記挿入動作モード、前記分離動作モード、前記透過モードの３つの動作モードを時間ごとに切替える時分割切替動作モードに制御するよう構成されており、前記挿入動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードから、前記時分割切替動作モードに設定され、前記右回リングからの回線の分離動作モードと前記左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替える通信ネットワークノードへ至る、右回リングと左回リング上の現用および予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で多対１通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする。
【００２３】
また、前記現用経路上に障害が発生した場合に、障害の発生していない一方の現用枝経路上で前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードを前記時分割切替動作モードへ変更して、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、前記現用枝経路を延長して、障害の発生した他方の現用枝経路上の障害発生地点よりも前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノード側の通信ネットワークノードに対する迂回経路を設定して、障害回復をなすようにしたことを特徴とする。
【００２４】
更にはまた、前記通信ネットワークノードの前記制御手段は、前記挿入動作モード、前記分岐挿入動作モード、前記分離動作モード、前記透過動作モード、前記分離透過動作モードの５つの動作モードを時間毎に切替える時分割切替動作モードを制御するよう構成されていることを特徴とする。
【００２５】
また、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る前記リング伝送路における経路上の、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、下り回線である１対多通信を行う回線を提供し、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る経路上の１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、前記挿入動作モードと前記透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供し、双方向通信をなすようにしたことを特徴とする。
【００２６】
また、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る前記リング伝送路における経路上の、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、下り回線である１対多通信を行う回線を提供し、前記挿入動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードから、前記時分割切替動作モードに設定され、前記右回リングからの回線の分離動作モードと前記左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替える通信ネットワークノードへ至る、右回リングと左回リング上の現用および予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供し、双方向通信をなすようにしたことを特徴とする。
【００２７】
更に、前記分岐挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードへ至る前記右回リングと左回リング上それぞれに設定された現用予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、下り回線である１対多通信を行う回線を提供し、前記挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された通信ネットワークノードへ至る経路上の１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、前記挿入動作モードと前記透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供し、双方向通信をなすようにしたことを特徴とする。
【００２８】
また、前記分岐挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから、前記分離動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードへ至る前記右回リングと左回リング上それぞれに設定された現用予備の２つの枝経路上の少なくとも片方の枝経路上において、１つ以上の通信ネットワークノードが前記分離透過動作モードに設定され、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、下り回線である１対多通信を行う回線を提供し、前記挿入動作モードに設定された２つの通信ネットワークノードから、前記時分割切替動作モードに設定され、前記右回リングからの回線の分離動作モードと前記左回リングからの回線の分離動作モードとを時間ごとに切替える通信ネットワークノードへ至る、右回リングと左回リング上の現用および予備の２つの枝経路上の少なくとも１つ以上の通信ネットワークノードが前記時分割切替動作モードに設定されて、挿入動作モードと透過動作モードとを時間ごとに切替え、他の通信ネットワークノードが前記透過動作モードに設定されることによって、時分割多重で上り回線である多対１通信を行う回線を提供するようにしたことを特徴とする。
【００２９】
また、前記リング伝送路は、現用右回リング、現用左回リング、予備右回リング、予備左回リングからなり、現用経路に障害が発生した場合に、前記予備右回リングと前記予備左回リング上に、下り回線に対する前記迂回経路、上り回線に対する迂回経路とを設定するようにしたことを特徴とする。
【００３０】
そして、前記上り回線における時分割切替動作モードに設定された通信ネットワークノードの動作モードの時間ごとの切替を指示する制御メッセージと、障害発生時に前記上り回線における通信ネットワークノードの動作モードの変更を指示する制御メッセージとを、前記下り回線において挿入動作モードに設定された通信ネットワークノードから下り回線中を利用して伝送することを特徴とする。
【００３３】
本発明の作用を述べる。通信ネットワークノードにおいて、挿入、透過、分離、分岐挿入、分離透過の５つの基本動作モードに加えて、時分割でこれ等基本動作モードを時間毎に逐次切替える時分割切替動作モードを行う機能を設ける。１対多通信を行う回線、すなわち下り回線に対しては、分岐挿入と分離透過との基本動作モードを使用し、１つのノードから複数のノードに信号を分配するための回線を設定する。また、多対１通信を行う回線、すなわち上り回線に対しては、挿入、透過を切替える時分割切替動作モード（挿入／透過）と、分離するリングを切替える時分割切替え動作モード（分離／分離）とによって、１対１通信を行うノードの組を時間的に切替えて多対１通信を実現する。下り回線を利用した制御メッセージの転送により、上り回線に必要な基本動作モードの時分割切替えを指示するようにしている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の第一の実施形態の概略システム構成が示されており、図１０，１１と同等部分は同一符号にて示している。本例では、８つのノード１〜８が配置された４ファイバ双方向リング網において、１対多通信および多対１通信を行う場合の各ノードの動作モードの設定の例が示されている。図１（Ａ）には、ノード１からノード３，５，７への１対３通信の下り回線の様子が、また図１（Ｂ）には、ノード３，５，７からノード１への３対１通信の上り回線が示されている。
【００３５】
下り回線は右回現用リング１１上に設定されており、ノード１は挿入動作モードとなっており、回線を右回現用リング１１に挿入している。ノード３，５は分離透過動作モードとなっており、回線を右回現用リング１１から分離すると同時に、隣接ノード４，６へも回線を透過させている。下り回線の経路端ノードにあたるノード７は分離動作モードとなっており、回線を右回現用リング１１から分離している。ノード２，４，６は透過動作モードに設定されている。
【００３６】
上り回線は左回現用リング１２上に設定されており、ノード１は分離動作モードとなっており、回線を左回現用リング１２から分離している。ノード３，５は時分割切替動作モード（挿入／透過）となっており、回線の左回現用リング１２への挿入と、隣接ノード４，６からの回線の透過との切替とを、一定時間ごとに繰返している。ノード７は挿入動作モードとなっており、回線を左回現用リング１２に挿入している。ノード２，４，６は透過動作モードに設定されている。
【００３７】
ノード１は図１（Ａ）に示した下り回線を利用して、上り回線の時分割切替動作の切替指示の制御メッセージを発信する。この制御メッセージはノード３，５，７へ転送されるが、時分割切替動作モードに設定されているノード３，５のみが指示に従って回線の挿入と透過との切替を行う。ノード１とノード３との１対１通信、ノード１とノード５との１対１通信、ノード１とノード７との１対１通信が一定時間ごとに切替ることによって、時分割多重された３対１上り回線が実現される。
【００３８】
図２を参照すると、ノードの構成の例が示されている。リング網を構成する４本の光ファイバ中に波長多重された波長回線λ１〜λｎは、波長分波器２１〜２４で波長回線単位に分波され、波長回線ごとの８×８マトリックス型光スイッチ２９に入力される。この８×８マトリックス型光スイッチ２９は入力端子Ｉ１〜Ｉ８と出力端子Ｏ１〜Ｏ８とを有しており、制御回路３０からの制御によりスイッチ制御がなされるものとする。
【００３９】
このスイッチ２９から出力された波長回線は、波長合波器２５〜２８で合波され、リング網を構成する４本の光ファイバへ出力される。８×８マトリックス型光スイッチ２９には、リングに挿入される２本の挿入回線ａ１，ａ２と、リングから分離される２本の分離回線ｂ１，ｂ２と、回線を２つに分けるための１×２分岐器３１が接続されている。
【００４０】
さらに、２本の分離回線ｂ１，ｂ２から制御メッセージを分離する制御メッセージ分離回路３３、２本の挿入回線ａ１，ａ２へ制御メッセージを挿入する制御メッセージ挿入回路３２、制御メッセージの処理および８×８マトリックス型光スイッチ２９の動作モードの変更と、時分割切替えの指示とを行う制御回路３０とが設けられている。
【００４１】
この図２では、図１の状態におけるノード１の８×８マトリックス型光スイッチ２９の設定状態が示されている。入力端子Ｉ５へ接続された挿入回線ａ１から、出力端子Ｏ１を介して右回現用リングへ下り回線が挿入され、また、入力端子Ｉ２へ接続された左回現用リングから出力端子Ｏ５へ接続された分離回線ｂ１へ上り回線が分離される場合を示している。
【００４２】
図３を参照すると、図１の状態におけるノード３の８×８マトリックス型光スイッチ２９の設定が示されている。入力端子Ｉ１へ入力される右回現用リングのノード１からの下り回線は、１×２分岐器３１を使用して、出力端子Ｏ５に接続された分離回線ｂ１と、出力端子Ｏ１に接続されたノード５，７への下り回線へと分離透過されている。入力端子Ｉ２に接続された左回現用リングのノード５、７からの上り回線と、入力端子Ｉ５に接続された挿入回線ａ１とが、出力端子Ｏ２に接続されたノード１への上り回線へ、一定時間ごとに切替えられて出力される。この上り回線の時分割切替動作は、下り回線中をノード１から分離回線ｂ１へと転送されてくる制御メッセージを処理し、８×８マトリックス型光スイッチ２９に切替指示を行うことによって行われるようになっている。
【００４３】
次に、図４〜図７を参照すると、図１にて説明した１対３下り回線および３対１上り回線に対して、障害が発生した場合の迂回経路の設定手順が示されている。なお、これ等図においては、×印で障害を示すものとする。
【００４４】
先ず、図４を参照すると、ノード４とノード５との間で光ファイバの断線が発生した場合の信号断による障害検出が示されている。下り回線の障害は、図４（Ａ）に示すように、ノード５，７によって検出される。経路端のノード７は、信号断の検出を通知する制御メッセージをノード１へ転送する。ノード８はこの制御メッセージを透過するか、または、分離した後再び挿入してノード１へ中継転送する。ノード１はノード７からの制御メッセージによって下り回線の障害を通知される。さらに、図４（Ｂ）に示すように、ノード１は上り回線上のノード５，７からの信号断によって上り回線の障害をも検出する。
【００４５】
図５を参照すると、信号断の検出によって再設定された障害回復後の迂回経路が示されている。下り回線においては、図５（Ａ）に示すように、信号断を検出したノード５，７は動作モードを左回予備リング１４から下り回線を分離透過する分離透過動作モードに変更し、信号断を通知されたノード１は動作モードを右回現用リング１１上だけでなく左回予備リング１４上にも下り回線を設定する分岐挿入動作モードに変更する。
【００４６】
障害発生前に、ノード８が透過動作モードではなく、現用リングに対して回線が挿入、分離されていた場合には、障害検出時に中継転送したノード７からの制御メッセージまたはノード１からの動作モードの変更を指示する第２の制御メッセージによって、予備リングを透過動作モードに設定する。次に、ノード１は、迂回経路の設定によって復旧した下り回線を利用して、上り回線の時分割切替動作の切替指示の制御メッセージを発信する。上り回線の信号断を検出しなかったノード３に対しては従来通り左回現用リング１２を使用して、信号断を検出したノード５，７に対しては右回予備リング１３を使用して上り回線を設定するよう指示する。
【００４７】
よって、図５（Ｂ）に示すように、迂回経路上で新たに経路端ノードとなるノード３，５は挿入動作モードに変更され、ノード７は時分割切替動作モード（挿入／透過）に変更される。ノード１からの制御メッセージによって、ノード７は挿入動作モードと透過動作モードとを切換える。ノード１は時分割切替動作モード（分離／分離）となり、左回現用リングでのノード３との１対１通信、右回予備リングでのノード５との１対１通信、右回予備リングでのノード７との１対１通信を一定時間ごとに切換える。このようにして、上り回線も復旧する。
【００４８】
図６を参照すると、図５に示した迂回経路を設定したノード１における８×８マトリックス型光スイッチ２９の設定が示されている。入力端子Ｉ２に接続された左回用現用リングと、入力端子Ｉ３に接続された右回用予備用リングとの各回線を、出力端子０５を介して分離回線ｂ１へ、時分割で切替える。また、入力端子Ｉ５に接続された挿入回線ａ１を分岐回路３１で２分岐して、出力端子Ｏ１とＯ４を介して右回用現用リングと左回予備用リングとに分岐挿入する。
【００４９】
図７を参照すると、障害回復後に詳細情報収集によって障害位置を特定した後のノードの動作モードの設定が示されており、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合である。ノード１は復旧した上り回線を使用して下り回線の障害に関する詳細情報を収集する。ノード５により下り回線の信号断が検出され、ノード３では検出されなかったという障害履歴を収集して、障害位置がノード３とノード５との間であると特定し、ノード３，５が下り回線の迂回経路における新たな経路端となっていることを検出する。ノード１は下り回線に制御メッセージを発信して、ノード３，５を分離透過動作モードから分離動作モードへ変更し、迂回経路の設定手順が完了することになる。
【００５０】
図８〜図９を参照すると、本発明の第二の実施形態としての、本発明の第一の実施形態と同様に、ノード１からノード３，５，７へ１対３通信の下り回線が、ノード３，５，７からノード１へ３対１通信の上り回線が、それぞれ設定される場合の経路設定および障害検出と迂回経路の設定の例が示されている。
【００５１】
図８は障害検出時のノードの動作モード設定状態であり、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合てある。図８（Ａ）に示す下り回線に関して、ノード１は分岐挿入動作モードであり、回線を右回現用リング１１と左回現用リング１２との双方に挿入している。ノード３，５は右回現用リング１１から、ノード７は左回現用リング１２から、それぞれ回線を分離している。分岐挿入動作モードが使用されているため、ノード５，７の２つのノードが経路端ノードとなる。
【００５２】
図示のように、ノード４とノード５との間で障害が発生すると、下り回線の信号断を検出した経路端ノード５は、もう１つの経路端ノードであるノード７へ障害を通知する制御メッセージを発信する。信号断の通知を受けたノード７と信号断を検出したノード５との間に、右回予備リング１３を使用した迂回経路が設定され、下り回線が復旧する。
【００５３】
図８（Ｂ）に示す上り回線に関して、ノード１は時分割切替動作モード（分離／分離）で、右回現用リング１１からの回線の分離と左回り現用リング１２からの回線の分離とを、一定時間ごとに切換えている。ノード１はノード５からの上り回線の信号断を検出すると、右回予備リング１３を使用してノード５との間の上り回線の迂回経路を設定するよう、復旧した下り回線を利用して、上り回線の時分割切替の切替指示の制御メッセージを発信する。ノード７が時分割切替動作モード（挿入／透過）に変更されることによって、上り回線が復旧する。
【００５４】
図９に、障害回復後の迂回経路およびノードの動作モードの設定を示しており、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線のものである。
【００５５】
上述した第一、第二の実施例を通して、下り回線、上り回線に同時に障害が発生した場合を述べたが、上記の迂回経路の設定手順は下り回線のみの障害または上り回線のみの障害にも、同様に適用できるものである。
【００５６】
右回リング１本と左回リング１本の組の一方を現用、他方を予備として使用する２ファイバリング方式において、下り回線または上り回線のいずれか一方のみの回線を設定する場合にも、上記の迂回経路の設定手順を応用することが可能である。
【００５７】
上り回線に対する障害回復の手順は、時分割で切換えられている多対１上り回線だけでなく、符号分割多重（ＣＤＭ）やビット多重されている多対１上り回線にも応用できる。この場合には、上り回線の時分割切替の切替指示の制御メッセージは不要である。通信に関与するノードは、上記のノード１，３，５，７の４つに限定されるものではない。ノードの分離透過、分岐挿入を実現するために、マトリックス型光スイッチ２９と分岐器３１とを組合せた構成を述べたが、１つの入力端子を２つ以上の出力端子に接続可能な分岐機能を内蔵した単一のスイッチで代用することができることは勿論である。
【００５８】
また、マトリックス型光スイッチ２９の入力端子、出力端子の数は８に限定されるものではないし、更には、ノードの動作モードを切換えるスイッチとして、波長多重された回線に対するマトリックス型光スイッチを述べたが、時間分割多重された回線に対するＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Network ）  ＤＣＳ（ディジタルクロスコネクトシステム）やセル多重された回線に対するＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode ）スイッチを使用することもできるものである。
【００５９】
制御メッセージの転送には、隣接ノード間に専用の制御回線を設定して行うことも可能であり、また、専用の制御回線によって、各ノードを網全体を管理する網管理装置と接続し、網管理装置を介して制御メッセージの交換を行うことも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、以下の如き効果を奏する。第１の効果は、複数の光ファイバまたは複数の波長回線を使用せずに、単一の波長回線のみを使用して、１対多通信および多対１通信を行う回線を実現できることである。その理由は、挿入、透過、分離、分岐挿入、分離透過の５つの基本動作モードと、さらに時分割でこれ基本動作モードを逐次切換える時分割切替動作モードを備える通信ネットワークノードを適用しているためである。
【００６１】
第２の効果は、１対多通信および多対１通信を行う回線に対して、障害発生時に高速で迂回経路を設定できることである。その理由は、信号断の検出および制御メッセージの転送によって、１対多通信および多対１通信に関与し、迂回経路設定のための動作モードの変更を必要とする全てのノードの動作モードを変更し、また、現用リングと予備リングとの双方を併用して使用するためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】４ファイバ双方向リング網における１対多および多対１通信回線の経路と、各ノードの動作モードの設定例を示し、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合の図である。
【図２】図１の場合におけるノードの構成例とノード１の動作モードの設定例を示す図である。
【図３】図１の場合におけるノード３の動作モードの設定例を示す図である。
【図４】障害発生時の信号断の検出と制御メッセージの転送の例を示し、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合の図である。
【図５】障害回復後の迂回経路とノードの動作モードの設定例を示し、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合の図である。
【図６】図５の場合におけるノード１の動作モードの設定例を示す図である。
【図７】障害に関する詳細情報収集後のノードの動作モードの設定例を示し、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合の図である。
【図８】４ファイバ双方向リング網における１対および多対１通信回線の経路とノードの動作モードの第二の設定例を示し、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合の図である。
【図９】障害回復後の迂回経路とノードの動作モードの第二の設定例を示し、（Ａ）は下り回線、（Ｂ）は上り回線の場合の図である。
【図１０】従来の４ファイバ双方向リング網の一構成例を示す図である。
【図１１】図１０に示した従来例における経路設定（Ａ）と、障害回復方式の例（Ｂ）とを示す図である。
【符号の説明】
１〜８  ノード
１１  右回現用リング
１２  左回現用リング
１３  右回予備用リング
１４  左回予備用リング
２１〜２４  波長分波器
２５〜２８  波長合波器
２９  ８×８マトリックス型光スイッチ
３０  制御回路
３１  １×２分岐器
３２  制御メッセージ挿入回路
３３  制御メッセージ分離回路
ａ１，ａ２  挿入回線
ｂ１，ｂ２  分離回線
【図１】
0004453178.tif 000002
【図２】
0004453178.tif 000003
【図３】
0004453178.tif 000004
【図４】
0004453178.tif 000005
【図５】
0004453178.tif 000006
【図６】
0004453178.tif 000007
【図７】
0004453178.tif 000008
【図８】
0004453178.tif 000009
【図９】
0004453178.tif 000010
【図１０】
0004453178.tif 000011
【図１１】
0004453178.tif 000012