(57)【要約】【課題】超高速光スイッチと、光バースト受信機能およびバーストエラーを誤り訂正可能な前方誤り機能を実装したトランスポンダを用いることにより、電気信号のバッファリングや複雑な電気信号の処理を用いることなく、低コストに、無瞬断切り替えを実現する方法を提供する。【解決手段】１＋１プロテクションで冗長化した光ネットワークにおいて、超高速光スイッチが、冗長化されたパスを切り替え、光バースト受信機能が、信号の再同期を行い、前方誤り訂正機能が、切り替えと再同期により途絶した信号を回復する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方誤り訂正機能と光バースト受信機能を備えたトランスポンダ間を超高速光スイッチを用いて１＋１プロテクションで冗長化した光ネットワークにおける無瞬断切替方法において、
前記超高速光スイッチが、冗長化されたパスを切り替える第１のステップと、
前記光バースト受信機能が、信号の再同期を行う第２のステップと、
前記前方誤り訂正機能が、前記第１のステップおよび前記第２のステップにより途絶した信号を回復する誤り訂正ステップと、
を含むことを特徴とする無瞬断切替方法。
【請求項２】
前記光ネットワークは、超高速光断検出機能を有する装置を更に備え、
前記超高速光断検出機能が、障害を検出する第３のステップを更に含み、
前記誤り訂正ステップは、前記第３のステップにより途絶した信号も回復することを特徴とする請求項１に記載の無瞬断切替方法。
【請求項３】
前記前方誤り訂正機能は、符号語をインターリーブして、信号途絶によるバーストエラーを訂正可能なバイト数以下に符号語を分散させることを特徴とする請求項１または２に記載の無瞬断切替方法。
【請求項４】
前方誤り訂正機能と光バースト受信機能を備えたトランスポンダ間を超高速光スイッチを用いて１＋１プロテクションで冗長化した光ネットワークにおける無瞬断切替システムにおいて、
前記超高速光スイッチが、冗長化されたパスを切り替える第１の手段と、
前記光バースト受信機能が、信号の再同期を行う第２の手段と、
前記前方誤り訂正機能が、前記第１の手段および前記第２の手段により途絶した信号を回復する誤り訂正手段と、
を備えていることを特徴とする無瞬断切替システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スイッチを用いて１＋１プロテクションで冗長化した光ネットワークにおいて、パスを無瞬断で切り替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ネットワークを１＋１プロテクションで冗長化した場合、例えば特許文献１および２のように、無瞬断切り替えを行うため、受信端で光信号を電気信号に変換し、バッファに蓄えておいたり、遅延量を調整したりする方法が用いられている。この場合、切り替えが生じたとき、切り替え前後のバッファ内の電気信号を調整することにより、無瞬断で切り替えることが実現されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５１７２号公報
【特許文献２】特開２００６−４１９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ネットワークの通信速度が向上するにつれて、バッファに必要な容量が増加してきた。例えば、１０Ｇｂｉｔ／ｓの光ネットワークにおいて、切り替え時間に１００ｍｓが必要な場合、切り替えスイッチ毎にバッファは最低１２８メガバイト必要になる。また、切り替え前後に複雑な電気信号処理が必要となる。
【０００５】
一方、現在、サブマイクロ秒（マイクロ秒以下、１００ナノ秒程度）で光スイッチング可能な素子が低コストに入手可能となってきている。また、数千バイトのバーストエラーを誤り訂正可能なＦＥＣ機能が、既存の伝送用トランスポンダに実装されている。
【０００６】
したがって、本発明は、高速な光スイッチング可能な素子とバーストエラーを誤り訂正可能なＦＥＣ機能を実装したトランスポンダを用いることにより、電気信号のバッファリングや複雑な電気信号の処理を用いることなく、低コストに、無瞬断切り替えを実現する方法および無瞬断切替システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における無瞬断切替方法によれば、
前方誤り訂正機能と光バースト受信機能を備えたトランスポンダ間を超高速光スイッチを用いて１＋１プロテクションで冗長化した光ネットワークにおける無瞬断切替方法において、前記超高速光スイッチが、冗長化されたパスを切り替える第１のステップと、前記光バースト受信機能が、信号の再同期を行う第２のステップと、前記前方誤り訂正機能が、前記第１のステップおよび前記第２のステップにより途絶した信号を回復する誤り訂正ステップとを含む。
【０００８】
本発明の無瞬断切替方法における他の実施形態によれば、
前記光ネットワークは、超高速光断検出機能を有する装置を更に備え、前記超高速光断検出機能が、障害を検出する第３のステップを更に含み、前記誤り訂正ステップは、前記第３のステップにより途絶した信号も回復することも好ましい。
【０００９】
本発明の無瞬断切替方法における他の実施形態によれば、
前記前方誤り訂正機能は、符号語をインターリーブして、信号途絶によるバーストエラーを訂正可能なバイト数以下に符号語を分散させることも好ましい。
【００１０】
本発明における無瞬断切替システムによれば、
前方誤り訂正機能と光バースト受信機能を備えたトランスポンダ間を超高速光スイッチを用いて１＋１プロテクションで冗長化した光ネットワークにおける無瞬断切替システムにおいて、前記超高速光スイッチが、冗長化されたパスを切り替える第１の手段と、前記光バースト受信機能が、信号の再同期を行う第２の手段と、前記前方誤り訂正機能が、前記第１の手段および前記第２の手段により途絶した信号を回復する誤り訂正手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、光ネットワーク障害時に光レベルでの無瞬断切り替えが可能となる。このため、伝送線路や光伝送装置の障害に対して、サービスに影響なく保守が可能となる。また、超高速光断検出機能との連携を行うことにより、アプリケーションレベルやルータなどサービスノードによる切り替えが不要となり、低コストに自動で無瞬断切り替えが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明による１＋１プロテクション光スイッチを介して接続された光ネットワークの構成概要を示す。本ネットワークは、トランスポンダ１、光カプラ２、光スイッチ３、ワーキングパス４、バックアップパス５を含んでいる。
【００１４】
図１のネットワークは、ＯＥＯ（optical-electro-optical）を含まない光ネットワークであり、トランスポンダ１間は、ワーキングパス４とバックアップパス５が設定されている１＋１プロテクションのパスである。送信側トランスポンダ１が転送した光信号は光カプラ２で分割され、ワーキングパス４とバックアップパス５を同時に経由して送られる。２つの光信号を受け取った光スイッチ３は、いずれかの光信号を選択し、受信側のトランスポンダ１に転送する。また、両パスの伝送遅延は光ファイバディレラインなどを用いて補償されている。つまり、両パスの伝送遅延は同じであり、両パスに同時に光信号を送出すると同時に到着することが保証されている。
【００１５】
本実施形態のトランスポンダ１は、送信ポートに１×２光カプラ２が接続され、受信ポートに２×１光スイッチ３が接続されている。このトランスポンダ１は、光バースト受信機能、およびバーストエラーを訂正可能なＦＥＣ（Forward Error Correction）機能を有している。
【００１６】
光バースト受信機能とは、光信号が途絶しても同期を取ることを可能にする機能である。トランスポンダ１は、一般に同期型であり、信号のヘッダを見て同期を取っている。ワーキングパス４の光信号が途絶えて、バックアップパス５から光信号が回復した場合、再度同期を取る必要がある。この場合、光バースト受信機能によりトランスポンダ１は再度同期を取れるようになる。なお、同期を取るための時間（クロック引き込み時間）は、ほぼ数１０ナノ秒程度である。
【００１７】
ＦＥＣとは、前方誤り訂正のことであり、データ転送における誤り制御システムの一種である。メッセージ送信者がメッセージに冗長性を事前に付与しておき、受信者が誤りを検出した場合に追加情報を送信者に要求することなく、受信者が誤りを訂正することを可能にする。
【００１８】
光カプラ２は、光ファイバの信号を分岐させる装置であり、本実施形態では、トランスポンダ１からの入力信号をワーキングパス４とバックアップパス５に分岐させている。
【００１９】
光スイッチ３は、転送先の機器を切り替える通信装置である。本実施形態の光スイッチ３は、超高速光スイッチであり、光信号をサブマイクロ秒以下で光ＯＮ−ＯＦＦ制御可能な機能を有する。本実施形態では、ワーキングパス４とバックアップパス５からの入力を切り替えてトランスポンダ１に出力している。通常、ワーキングパス４の光信号のみをトランスポンダ１に通し、バックアップパス５の光信号を通さない。スイッチングにより、バックアップパス５の光信号のみをトランスポンダ１に通し、ワーキングパス４の光信号を通さないようにする。
【００２０】
上記で説明した超高速１＋１プロテクション光スイッチ３、ＦＥＣ機能および光バースト受信機能を有するトランスポンダ１を用いて、光バースト受信機能によりクロックの引き込みを行い、電気バッファを使用せず、ＦＥＣ機能でスイッチングによる瞬断およびクロックの引き込みで生じる誤りを訂正し、ワーキングパス４からバックアップパス５への無瞬断切り替えを実現する。
【００２１】
図２は、本実施形態における無瞬断切り替えの原理を説明した図である。
【００２２】
トランスポンダ１内のＳｕｐｅｒＦＥＣエンコーダは、入力信号をバーストエラーの訂正能力を有する通常のＲＳ（リード・ソロモン）符号を用いて、符号化を行う。この場合、ＲＳ２５５、２３９では通常８バイトのバーストエラーしか訂正できない。８バイトは１０Ｇｂｉｔ／ｓの光ネットワークでは、６．４ナノ秒に相当するため、１００ナノ秒の瞬断で生じたエラーを訂正できないことになる。このため、符号語をインターリーブさせ、サブマイクロ秒以上の信号途絶によるバーストエラーを訂正可能なバイト数以下に符号語を分散させることによって、訂正可能な能力を高める。この場合、長いバーストエラーが発生しても、データを分散させているため、デコードのところでは、短いエラーが多数発生したのと同じになりエラー訂正可能になる。例えば、１６個の符号語をインターリーブした場合は、１６×８＝１２８バイトであることより、１２８バイトのバーストエラーを訂正可能になる。
【００２３】
ワーキングパス４からバックアップパス５に切替が発生した場合、ワーキングパス４とバックアップパス５の伝送遅延がない環境下を考えているため、受信側のトランスポンダ１に到達する光信号は、図２の右下のようになる。トランスポンダ１から見た場合、ワーキングパス４からの光信号が途絶し、切り替えによる瞬断時間（図で縦線でハッチングされた時間）とバースト受信機能によるクロック引き込み時間（図でハッチングがない時間）が経過した後、バックアップパス５からの光信号が到達する。このように、ワーキングパス４からバックアップパス５へ切り替える間の時間、光信号が途絶する。この時間は、切り替えによる瞬断時間とクロック引き込み時間の分（ΔＴ）である。光スイッチ３として、超高速光スイッチを使用しているため、切り替えによる瞬断時間はサブマイクロ秒程度であり、クロック引き込み時間も数１０ナノ秒程度である。そのため、ΔＴはサブマイクロ秒程度になる。
【００２４】
一方、トランスポンダ１内のＳｕｐｅｒＦＥＣデコーダは、例えば１２８バイトのバーストエラーを訂正可能である。これは、通信速度が１０Ｇｂｉｔ／ｓの光ネットワークの場合、１０２４ｂｉｔ（１２８バイト）／１０Ｇｂｉｔ／ｓ＝１０２．４ナノ秒であることより、１０２．４ナノ秒間、光信号が途絶したとしても、元の信号を回復可能であること意味している。
【００２５】
本実施形態のネットワークでは、瞬断時間とクロック引き込み時間との和ΔＴはサブマイクロ秒以下であるため、トランスポンダ１内のＳｕｐｅｒＦＥＣデコーダで、元の信号を回復可能であり、ワーキングパス４からバックアップパス５に誤りなく切り替えることが可能になる。
【００２６】
このように、光スイッチ３、ＦＥＣ機能および光バースト受信機能を有するトランスポンダ１を用いることによって、ワーキングパス４からバックアップパス５への無瞬断切り替えが実現される。
【００２７】
なお、上記のΔＴには、障害検知時間は含まれていないが、保守等においてオペレータが計画的に切り替えを行う場合は、障害検知時間は０であるため問題はない。また、超高速光断検出機能を有する装置との連携を行うことにより、障害検知時間を含めたΔＴをサブマイクロ秒以下にすることで伝送線路や光伝送装置の障害に関しても無瞬断で切り替えを可能にすることもできる。
【００２８】
また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による１＋１プロテクション光スイッチを介して接続された光ネットワークの構成概要を示す。
【図２】本実施形態における無瞬断切り替えの原理を説明した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  トランスポンダ
２  光カプラ
３  光スイッチ
４  ワーキングパス
５  バックアップパス
【図１】
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【図２】
2009246678.tif 000004