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技術 光伝送システム及び光伝送方法

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 荒谷克寛植松芳彦岡利幸河原光貴山本宏
出願日 2018年9月6日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-166974
公開日 2020年3月19日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-043388
状態 未査定
技術分野 広域データ交換
主要キーワード 変更識別子 時刻同期情報 送信停止指示 同期処理後 信号コピー モード変更要求 設定帯域 等価処理
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図面 (9)

課題

通信端末機が接続されたクライアントIF区間光伝送路伝送される信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更する。

解決手段

光伝送システム10Aでは、クライアントIF区間(C区間)の光ファイバ12の信号を中継するラインIF区間(L区間)の光ファイバ15の帯域を、C区間と同帯域に変更する処理を行う。L区間の両側のラインIF部24A,24Bは、L区間の光ファイバ15内に複数の光レーン0〜nと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンpを設定し、C区間と同帯域に変更するL区間の光ファイバ15内における変更対象光レーン(例えば光レーン0)と一時待避レーンp間の受信信号遅延差バッファ部46で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンをC区間と同帯域に設定する。

概要

背景

近年、光伝送システム通信仕様大容量化の一途を辿る中、一波長当たりの伝送容量が限界に近づきつつある。これを受け、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)やIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)等の各種標準化団体で、100Gbps以上の伝送方式において、シリアル伝送方式に加え、n×100Gbps等のパラレル伝送方式の適用が検討されている。この際、通信規格のITU−TG.709/Y.1331.1 FlexO(Flexible OTN)ではOTUCnフレームグループ化された複数の物理IF上にインターリーブし伝送するための規格を提供している。また、OIF(Optical Internetworking Forum)Flex CoherentDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)Transmisson Framework Document(OIF−FDFLEXCOH−DWDM−01.0)では、100Gbps以上の信号に対するパラレル伝送方式において、伝送距離に応じて複数の変調方式誤り訂正符号を柔軟に変更可能な光送受信モジュールの標準化も行われている。そして、IEEEにおいても100GbEや400GbEの標準化に当たり、複数の低速IFを用いることで低コストで大容量化を図っている。

このような大容量化に向け、光伝送システムにおいて、後述するクライアントIF部及びラインIF部の各々においてパラレルIF化が検討されている。クライアントIF部は、イーサネット登録商標)を利用してパーソナルコンピュータ等の通信端末機と接続されるインタフェースである。ラインIF部は、ITU−TのOTN(Optical Transport Network;光伝送網)に基づく光ファイバによる光伝送路で接続されるインタフェースである。

クライアントIF部では、従来の電気IFで適用されていたEEE{Ethernet(登録商標) Energy Efficient}の省電力化技術を、100GbE(ギガbit Ethernet)及び400GbEの光パラレルIFに適用すべく標準化が行われている。

このようなクライアントIF部及びラインIF部を適用した光伝送システムの構成を図8に示す。
図8に示す光伝送システム10は、複数の通信端末機(図示せず)に光ファイバ18,19で接続されたルータ11と、光信号送受信を行う光伝送装置16と、この光伝送装置16に光ファイバ15を介して接続される図示せぬ光伝送装置(光伝送装置16と同構成)及びルータ(ルータ11と同構成)とを備える。光伝送装置16は、ルータ11にB光ファイバ12,13で接続されたトランスポンダ部14と、このトランスポンダ部14からの光信号を多重方路を設定する光SW部(図示せず)と光信号を増幅する光増幅器(図示せず)からなるOXC(Optical Cross-connect)部23と、トランスポンダ部14及びOXC部23を監視制御する監視制御部17とを備えて構成されている。なお、ルータ11は、通信相手切り替える機能を持つ集線装置としてのレイヤ2スイッチ等であってもよい。

但し、光ファイバ12で接続されたルータ11とトランスポンダ部14間がクライアントIF区間であり、光ファイバ15で接続されたOXC部23と対向側のOXC部間が、ラインIF区間である。

ルータ11は、400GbEの光信号の入出力を実行する第1クライアントIF部21aと、100GbEの光信号の入出力を実行する第2クライアントIF部22aとを備える。光信号は、通信端末機から送信されてくるクライアント信号である。

トランスポンダ部14は、上記400GbE用の第1クライアントIF部21bと、上記100GbE用の第2クライアントIF部22bと、ラインIF部24と、トランスポンダ制御部(制御部ともいう)25とを備える。

ラインIF部24は、OTNフレーマ部31と、複数の光レーン信号処理部37a,37b,…,37nとを備える。OTNフレーマ部31は、クライアント信号をOTNペイロードマッピングする機能部{ODU(Optical channel Data Unit)flex/ODUk}や、マッピングされたODUflex/ODUk信号を多重するOTNCnフレーマ部や、OTNCnフレームを100Gbps単位にパラレル化するFLEXOフレーマ部を含む。

光レーン信号処理部37a〜37nは、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)部33、DSP(Digital Signal Processor)部34、D/A(Digital/Analog)部35及びE/O(Electrical/Optical)部36を備える。

第1クライアントIF部21a,21b間の光ファイバ12内には、各々異なる波長帯域帯域)で100Gbpsの光信号を伝送する4つの光レーン(4レーン)La1,La2,La3,La4が形成されている。4レーンLa1〜La4は、制御部25の光レーン設定制御に応じて動作する第1クライアントIF部21a,21bによって設定される。

また、4レーンLa1〜La4は、制御部25のオンオフ制御により、光ファイバ12のトラフィックに応じた光レーン毎電力供給オンオフ可能となっている。例えば、通信端末機から入力された第1クライアントIF部21bへのトラヒックが200Gbpsの場合、クライアントIF区間の光ファイバ12における光レーンLa3,La4への電力供給をオフとして、光ファイバ12全体の帯域を200Gbpsとする無駄の無い電力供給が可能となっている。

第2クライアントIF部22a,22b間の光ファイバ13内には、各々異なる波長帯域で25Gbpsの光信号を伝送する4つの光レーン(4レーン)Lb1,Lb2,Lb3,Lb4が通っている。この4レーンLb1〜Lb4も、前述の4レーンLa1〜La4と同様に設定され、光レーン毎に電力供給がオン/オフ可能となっている。例えば、通信端末機器からの入力された第2クライアントIF部22bへのトラヒックが60Gbpsの場合、クライアントIF区間の光ファイバ13の光レーンLb4への電力供給をオフとして、光ファイバ13全体の帯域を75Gbpsとする無駄を極力省く電力供給が可能となっている。

トランスポンダ部14内の第1クライアントIF部21b及び第2クライアントIF部22bは、光ファイバ12から受信された光信号を電気信号に変換して出力するO/E(Optical/Electrical)変換機能を備える。

第1クライアントIF部21b及び第2クライアントIF部22bと、OTNフレーマ部31との間は、クライアント信号規格{例えばEthernet−MAC(Media Access Control),Ethernet−PHY(Physical layer)(PCS:Physical Coding Sublayer)}で接続されている。

OTNフレーム部31は、400GbE及び1000GbEの信号(電気信号)をOTN規格のOTNCnフレームにマッピングする。

OTNフレーム部31内のFlexOフレーマ部(図示せず)により、OTNCn信号を100Gbps単位とする複数のFlexOフレームに分割し光レーン信号処理部に転送する。

光レーン信号処理部37a〜37nは、制御部25の光レーン0〜nの制御に応じて次の動作を行う。

即ち、FEC部33は、フレーム化された信号によるデータの誤り訂正符号化及び復号化を行う。また、FEC部33は、伝送路品質に応じて最適なモードを選択できるように、複数のFEC方式実装可能とする。例えば、OIF Flex CoherentDWDM7.1.3記載のようにOH(Over Head)を変更することで訂正能力が異なる複数のFECモードを実装可能とする。この誤り訂正は、送信側から一定のルールに従ってデータの複製データや、データから算出された誤り訂正符号が元のデータに追加されて送信されるので、この送信データを受信側で受信し、受信データから予め定められた手順で送信側のデータを復元するといった処理である。この受信側の復元処理は、本明細書においてFEC同期処理とも称す。

DSP部34は、誤り訂正符号化後の多値信号を生成する処理、光ファイバ12の伝送中に生じた波長分散偏波分散非線形効果等による波形歪を除去する処理、受信信号からクロック信号を抽出して目的の信号を抽出する処理等を行う。また、DSP部34は、クライアント部21からのトラヒックに応じて帯域を変更可能とするように、複数の変調方式から最適な方式を選択可能とする。例えば、OIF Flex CoherentDWDM7.1.2記載のようにm(m=4,8,16,32,64)×QAMとし、且つシンボルレートを32GBd、43GBd、51GBdそして64GBdに変更可能とすることで、一波長当たりの伝送帯域を100Gbpsから400Gbpsまで変更可能にする。

D/A部35は、DSP部34で処理後のディジタル信号アナログ信号に変換してE/O部36へ出力する。

E/O部36は、アナログの電気信号を光信号に変換する。この光信号は、図示せぬ送信機能により光ファイバ15内の各々異なる波長で構成された各光レーン0〜nへ送信される。即ち、光レーン信号処理部37aのE/O部36は波長λ1で構成された光レーン0へ光信号を送信する。光レーン信号処理部37bのE/O部36は波長λ2で構成された光レーン1へ光信号を送信する。光レーン信号処理部37nのE/O部36は波長λnで構成された光レーンnへ光信号を送信する。

このような構成の光伝送システム10においては、クライアントIF区間の光ファイバ12における各光レーンLa1〜La4,Lb1〜Lb4への電力供給をオン/オフ可能となっている。同様に、ラインIF区間の各光レーン0〜nへの電力供給をオン/オフ可能となっている。このため、クライアントIF区間又はラインIF区間において、無駄な電力消費しない省電力化を図ることができる。これと同様に省電力化を行う光伝送技術として、非特許文献1に記載のものがある。

概要

通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路に伝送される信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更する。光伝送システム10Aでは、クライアントIF区間(C区間)の光ファイバ12の信号を中継するラインIF区間(L区間)の光ファイバ15の帯域を、C区間と同帯域に変更する処理を行う。L区間の両側のラインIF部24A,24Bは、L区間の光ファイバ15内に複数の光レーン0〜nと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンpを設定し、C区間と同帯域に変更するL区間の光ファイバ15内における変更対象光レーン(例えば光レーン0)と一時待避レーンp間の受信信号の遅延差バッファ部46で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンをC区間と同帯域に設定する。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路に伝送される信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更できる光伝送システム及び光伝送方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF(Interface)部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムであって、前記ラインIF部は、前記ラインIF区間の光伝送路内に前記複数の光レーンと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンを設定し、前記クライアントIF区間と同帯域に変更するラインIF区間の光伝送路内における変更対象光レーンと一時待避レーン間受信信号遅延差バッファ部で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンを当該クライアントIF区間と同帯域に設定する処理部を備えることを特徴とする光伝送システム。

請求項2

前記ラインIF部は、前記ラインIF区間の光伝送路への送信信号コピーするコピー部を更に備え、前記処理部は、前記変更対象光レーンと前記一時待避レーン間における信号遅延差分の信号量を保持して当該遅延差を吸収する保持領域を受信側のラインIF部の前記バッファ部に設定し、前記クライアントIF区間と同帯域が設定された一時待避レーンに、前記コピー部でコピーされた前記送信信号を送信し、この送信信号を受信側のラインIF部で受信後に前記保持領域が設定されたバッファ部を経由して当該一時待避レーンからの受信信号を選択し、前記変更対象光レーンに前記クライアントIF区間と同帯域を設定した後に増速又は減速した信号を送信し、この送信信号を受信側のラインIF部で受信後に前記保持領域が設定されたバッファ部を経由して当該変更対象光レーンからの受信信号を選択することを特徴とする請求項1に記載の光伝送システム。

請求項3

前記処理部は、前記変更対象光レーンの信号を選択後に、前記一時待避レーンの電力オフとする処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の光伝送システム。

請求項4

通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムであって、前記第2中継器は、当該第2中継器のクライアントIF部に、前記第1中継器のクライアントIF部からの送信信号を保持する送信バッファ部と、前記ラインIF区間を経由して前記ラインIF部で受信された信号を保持する受信バッファ部と、前記ラインIF区間の光伝送路に設定された光レーンの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モードによる送受信間同期時間だけ、前記送信バッファ部に前記第1中継器からの送信信号を保持すると共に、当該通信モードに係るテスト信号を、前記ラインIF区間を介して受信後に前記受信バッファ部で停止されるように同期処理を行う処理部とを備えることを特徴とする光伝送システム。

請求項5

前記第2中継器は、各種の通信モードに係る前記ラインIF区間の同期時間の受信後に行われる前記同期処理により測定された同期時間を設定テーブルに設定し、当該設定された同期時間を用いて、前記処理部で前記同期処理が行えるように事前設定制御を行う制御部を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の光伝送システム。

請求項6

通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF(Interface)部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムの光伝送方法であって、前記ラインIF部は、前記ラインIF区間の光伝送路内に前記複数の光レーンと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンを設定するステップと、前記クライアントIF区間と同帯域に変更するラインIF区間の光伝送路内における変更対象光レーンと一時待避レーン間の受信信号の遅延差をバッファ部で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンを当該クライアントIF区間と同帯域に設定するステップとを実行することを特徴とする光伝送方法。

請求項7

通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムの光伝送方法であって、前記第2中継器は、当該第2中継器のクライアントIF部に、前記第1中継器のクライアントIF部からの送信信号を保持する送信バッファ部と、前記ラインIF区間を経由して前記ラインIF部で受信された信号を保持する受信バッファ部と、前記ラインIF区間の光伝送路に設定された光レーンの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モードに変更する処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、前記ラインIF区間の光伝送路に設定された光レーンの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モードによる送受信間の同期時間だけ、前記送信バッファ部に前記第1中継器からの送信信号を保持すると共に、当該通信モードに係るテスト信号を、前記ラインIF区間を介して受信後に前記受信バッファ部で停止されるように同期処理を行うステップとを実行することを特徴とする光伝送方法。

技術分野

0001

本発明は、通信端末機が接続されたクライアントIF(Interface)区間光伝送路伝送される信号を中継するラインIF区間の光伝送路の信号帯域を、クライアントIF区間の信号帯域と同帯域に変更する光伝送システム及び光伝送方法に関する。

背景技術

0002

近年、光伝送システムの通信仕様大容量化の一途を辿る中、一波長当たりの伝送容量が限界に近づきつつある。これを受け、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)やIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)等の各種標準化団体で、100Gbps以上の伝送方式において、シリアル伝送方式に加え、n×100Gbps等のパラレル伝送方式の適用が検討されている。この際、通信規格のITU−TG.709/Y.1331.1 FlexO(Flexible OTN)ではOTUCnフレームグループ化された複数の物理IF上にインターリーブし伝送するための規格を提供している。また、OIF(Optical Internetworking Forum)Flex CoherentDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)Transmisson Framework Document(OIF−FDFLEXCOH−DWDM−01.0)では、100Gbps以上の信号に対するパラレル伝送方式において、伝送距離に応じて複数の変調方式誤り訂正符号を柔軟に変更可能な光送受信モジュールの標準化も行われている。そして、IEEEにおいても100GbEや400GbEの標準化に当たり、複数の低速IFを用いることで低コストで大容量化を図っている。

0003

このような大容量化に向け、光伝送システムにおいて、後述するクライアントIF部及びラインIF部の各々においてパラレルIF化が検討されている。クライアントIF部は、イーサネット登録商標)を利用してパーソナルコンピュータ等の通信端末機と接続されるインタフェースである。ラインIF部は、ITU−TのOTN(Optical Transport Network;光伝送網)に基づく光ファイバによる光伝送路で接続されるインタフェースである。

0004

クライアントIF部では、従来の電気IFで適用されていたEEE{Ethernet(登録商標) Energy Efficient}の省電力化技術を、100GbE(ギガbit Ethernet)及び400GbEの光パラレルIFに適用すべく標準化が行われている。

0005

このようなクライアントIF部及びラインIF部を適用した光伝送システムの構成を図8に示す。
図8に示す光伝送システム10は、複数の通信端末機(図示せず)に光ファイバ18,19で接続されたルータ11と、光信号送受信を行う光伝送装置16と、この光伝送装置16に光ファイバ15を介して接続される図示せぬ光伝送装置(光伝送装置16と同構成)及びルータ(ルータ11と同構成)とを備える。光伝送装置16は、ルータ11にB光ファイバ12,13で接続されたトランスポンダ部14と、このトランスポンダ部14からの光信号を多重方路を設定する光SW部(図示せず)と光信号を増幅する光増幅器(図示せず)からなるOXC(Optical Cross-connect)部23と、トランスポンダ部14及びOXC部23を監視制御する監視制御部17とを備えて構成されている。なお、ルータ11は、通信相手切り替える機能を持つ集線装置としてのレイヤ2スイッチ等であってもよい。

0006

但し、光ファイバ12で接続されたルータ11とトランスポンダ部14間がクライアントIF区間であり、光ファイバ15で接続されたOXC部23と対向側のOXC部間が、ラインIF区間である。

0007

ルータ11は、400GbEの光信号の入出力を実行する第1クライアントIF部21aと、100GbEの光信号の入出力を実行する第2クライアントIF部22aとを備える。光信号は、通信端末機から送信されてくるクライアント信号である。

0008

トランスポンダ部14は、上記400GbE用の第1クライアントIF部21bと、上記100GbE用の第2クライアントIF部22bと、ラインIF部24と、トランスポンダ制御部(制御部ともいう)25とを備える。

0009

ラインIF部24は、OTNフレーマ部31と、複数の光レーン信号処理部37a,37b,…,37nとを備える。OTNフレーマ部31は、クライアント信号をOTNペイロードマッピングする機能部{ODU(Optical channel Data Unit)flex/ODUk}や、マッピングされたODUflex/ODUk信号を多重するOTNCnフレーマ部や、OTNCnフレームを100Gbps単位にパラレル化するFLEXOフレーマ部を含む。

0010

光レーン信号処理部37a〜37nは、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)部33、DSP(Digital Signal Processor)部34、D/A(Digital/Analog)部35及びE/O(Electrical/Optical)部36を備える。

0011

第1クライアントIF部21a,21b間の光ファイバ12内には、各々異なる波長帯域(帯域)で100Gbpsの光信号を伝送する4つの光レーン(4レーン)La1,La2,La3,La4が形成されている。4レーンLa1〜La4は、制御部25の光レーン設定制御に応じて動作する第1クライアントIF部21a,21bによって設定される。

0012

また、4レーンLa1〜La4は、制御部25のオンオフ制御により、光ファイバ12のトラフィックに応じた光レーン毎電力供給オンオフ可能となっている。例えば、通信端末機から入力された第1クライアントIF部21bへのトラヒックが200Gbpsの場合、クライアントIF区間の光ファイバ12における光レーンLa3,La4への電力供給をオフとして、光ファイバ12全体の帯域を200Gbpsとする無駄の無い電力供給が可能となっている。

0013

第2クライアントIF部22a,22b間の光ファイバ13内には、各々異なる波長帯域で25Gbpsの光信号を伝送する4つの光レーン(4レーン)Lb1,Lb2,Lb3,Lb4が通っている。この4レーンLb1〜Lb4も、前述の4レーンLa1〜La4と同様に設定され、光レーン毎に電力供給がオン/オフ可能となっている。例えば、通信端末機器からの入力された第2クライアントIF部22bへのトラヒックが60Gbpsの場合、クライアントIF区間の光ファイバ13の光レーンLb4への電力供給をオフとして、光ファイバ13全体の帯域を75Gbpsとする無駄を極力省く電力供給が可能となっている。

0014

トランスポンダ部14内の第1クライアントIF部21b及び第2クライアントIF部22bは、光ファイバ12から受信された光信号を電気信号に変換して出力するO/E(Optical/Electrical)変換機能を備える。

0015

第1クライアントIF部21b及び第2クライアントIF部22bと、OTNフレーマ部31との間は、クライアント信号規格{例えばEthernet−MAC(Media Access Control),Ethernet−PHY(Physical layer)(PCS:Physical Coding Sublayer)}で接続されている。

0016

OTNフレーム部31は、400GbE及び1000GbEの信号(電気信号)をOTN規格のOTNCnフレームにマッピングする。

0017

OTNフレーム部31内のFlexOフレーマ部(図示せず)により、OTNCn信号を100Gbps単位とする複数のFlexOフレームに分割し光レーン信号処理部に転送する。

0018

光レーン信号処理部37a〜37nは、制御部25の光レーン0〜nの制御に応じて次の動作を行う。

0019

即ち、FEC部33は、フレーム化された信号によるデータの誤り訂正符号化及び復号化を行う。また、FEC部33は、伝送路品質に応じて最適なモードを選択できるように、複数のFEC方式実装可能とする。例えば、OIF Flex CoherentDWDM7.1.3記載のようにOH(Over Head)を変更することで訂正能力が異なる複数のFECモードを実装可能とする。この誤り訂正は、送信側から一定のルールに従ってデータの複製データや、データから算出された誤り訂正符号が元のデータに追加されて送信されるので、この送信データを受信側で受信し、受信データから予め定められた手順で送信側のデータを復元するといった処理である。この受信側の復元処理は、本明細書においてFEC同期処理とも称す。

0020

DSP部34は、誤り訂正符号化後の多値信号を生成する処理、光ファイバ12の伝送中に生じた波長分散偏波分散非線形効果等による波形歪を除去する処理、受信信号からクロック信号を抽出して目的の信号を抽出する処理等を行う。また、DSP部34は、クライアント部21からのトラヒックに応じて帯域を変更可能とするように、複数の変調方式から最適な方式を選択可能とする。例えば、OIF Flex CoherentDWDM7.1.2記載のようにm(m=4,8,16,32,64)×QAMとし、且つシンボルレートを32GBd、43GBd、51GBdそして64GBdに変更可能とすることで、一波長当たりの伝送帯域を100Gbpsから400Gbpsまで変更可能にする。

0021

D/A部35は、DSP部34で処理後のディジタル信号アナログ信号に変換してE/O部36へ出力する。

0022

E/O部36は、アナログの電気信号を光信号に変換する。この光信号は、図示せぬ送信機能により光ファイバ15内の各々異なる波長で構成された各光レーン0〜nへ送信される。即ち、光レーン信号処理部37aのE/O部36は波長λ1で構成された光レーン0へ光信号を送信する。光レーン信号処理部37bのE/O部36は波長λ2で構成された光レーン1へ光信号を送信する。光レーン信号処理部37nのE/O部36は波長λnで構成された光レーンnへ光信号を送信する。

0023

このような構成の光伝送システム10においては、クライアントIF区間の光ファイバ12における各光レーンLa1〜La4,Lb1〜Lb4への電力供給をオン/オフ可能となっている。同様に、ラインIF区間の各光レーン0〜nへの電力供給をオン/オフ可能となっている。このため、クライアントIF区間又はラインIF区間において、無駄な電力消費しない省電力化を図ることができる。これと同様に省電力化を行う光伝送技術として、非特許文献1に記載のものがある。

先行技術

0024

B.Huiszoon,et.al.,“Improving Energy Efficiency inIEEE 802.3baHigh-Rate Ethernet Optical Links”,[online],2011,[平成30年6月28日検索],インターネット〈URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/5492136/〉

発明が解決しようとする課題

0025

ところで、上述した光伝送システム10においては、クライアントIF区間のトラフィックに応じて設定帯域可変された際に、これに合わせてラインIF区間の帯域も変える必要がある。例えば、クライアントIF区間の光ファイバ12のトラフィックに応じた帯域が100Gbpから200Gbpsに増速して設定される場合、クライアントIF区間の増速の前にラインIF区間の例えば光レーン0の帯域も100Gbpsから200Gbpsに増速して帯域を設定する必要が生じる。この場合、制御部25が光レーン信号処理部37aを制御して光レーン0に係る動作を一旦停止後、帯域を200Gbpsに増速して設定する。この設定後に光レーン0に係る動作を再開させる。

0026

このように従来の光伝送システム10においては、クライアントIF区間の帯域を変更した際にラインIF区間を一旦停止し、その変更帯域に合わせる必要がある。このため、ラインIF区間を介した送受信間で一時的に通信が停止するといった問題が生じる。

0027

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路に伝送される信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更できる光伝送システム及び光伝送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

0028

上記課題を解決するための手段として、請求項1に係る発明は、通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF(Interface)部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムであって、前記ラインIF部は、前記ラインIF区間の光伝送路内に前記複数の光レーンと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンを設定し、前記クライアントIF区間と同帯域に変更するラインIF区間の光伝送路内における変更対象光レーンと一時待避レーン間の受信信号の遅延差バッファ部で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンを当該クライアントIF区間と同帯域に設定する処理部を備えることを特徴とする光伝送システムである。

0029

請求項6に係る発明は、通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF(Interface)部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムの光伝送方法であって、前記ラインIF部は、前記ラインIF区間の光伝送路内に前記複数の光レーンと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンを設定するステップと、前記クライアントIF区間と同帯域に変更するラインIF区間の光伝送路内における変更対象光レーンと一時待避レーン間の受信信号の遅延差をバッファ部で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンを当該クライアントIF区間と同帯域に設定するステップとを実行することを特徴とする光伝送方法である。

0030

請求項1の構成及び請求項6の方法によれば、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路の帯域が変更された際に、ラインIF区間の光伝送路の帯域を、無瞬断でクライアントIF区間と同帯域に変更することができる。言い換えれば、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更できる。

0031

請求項2に係る発明は、前記ラインIF部は、前記ラインIF区間の光伝送路への送信信号コピーするコピー部を更に備え、前記処理部は、前記変更対象光レーンと前記一時待避レーン間における信号遅延差分の信号量を保持して当該遅延差を吸収する保持領域を受信側のラインIF部の前記バッファ部に設定し、前記クライアントIF区間と同帯域が設定された一時待避レーンに、前記コピー部でコピーされた前記送信信号を送信し、この送信信号を受信側のラインIF部で受信後に前記保持領域が設定されたバッファ部を経由して当該一時待避レーンからの受信信号を選択し、前記変更対象光レーンに前記クライアントIF区間と同帯域を設定した後に増速又は減速した信号を送信し、この送信信号を受信側のラインIF部で受信後に前記保持領域が設定されたバッファ部を経由して当該変更対象光レーンからの受信信号を選択することを特徴とする請求項1に記載の光伝送システムである。

0032

この構成によれば、クライアントIF区間の光伝送路の帯域が変更された際に、ラインIF区間をその変更帯域と同帯域に変更し、この帯域変更後のラインIF区間の光伝送路に、クライアントIF区間の伝送信号と同帯域となるように信号を増速又は減速して伝送することができる。

0033

請求項3に係る発明は、前記処理部は、前記変更対象光レーンの信号を選択後に、前記一時待避レーンの電力をオフとする処理を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の光伝送システムである。

0034

この構成によれば、ラインIF区間の光伝送路の運用時に無駄の無い電力供給が可能となる。

0035

請求項4に係る発明は、通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムであって、前記第2中継器は、当該第2中継器のクライアントIF部に、前記第1中継器のクライアントIF部からの送信信号を保持する送信バッファ部と、前記ラインIF区間を経由して前記ラインIF部で受信された信号を保持する受信バッファ部と、前記ラインIF区間の光伝送路に設定された光レーンの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モードによる送受信間の同期時間だけ、前記送信バッファ部に前記第1中継器からの送信信号を保持すると共に、当該通信モードに係るテスト信号を、前記ラインIF区間を介して受信後に前記受信バッファ部で停止されるように同期処理を行う処理部とを備えることを特徴とする光伝送システムである。

0036

請求項7に係る発明は、通信端末機が接続される第1中継器と、当該第1中継器が光伝送路で接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF部と、前記第2中継器と、当該第2中継器と光伝送路を介して接続される対向側の第2中継器との双方に設けられ、この双方を繋ぐ光伝送路に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のラインIF部とを有し、前記対向状のクライアントIF部によるクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継する前記対向状のラインIF部によるラインIF区間の光伝送路の帯域を変更する処理を行う光伝送システムの光伝送方法であって、前記第2中継器は、当該第2中継器のクライアントIF部に、前記第1中継器のクライアントIF部からの送信信号を保持する送信バッファ部と、前記ラインIF区間を経由して前記ラインIF部で受信された信号を保持する受信バッファ部と、前記ラインIF区間の光伝送路に設定された光レーンの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モードに変更する処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、前記ラインIF区間の光伝送路に設定された光レーンの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モードによる送受信間の同期時間だけ、前記送信バッファ部に前記第1中継器からの送信信号を保持すると共に、当該通信モードに係るテスト信号を、前記ラインIF区間を介して受信後に前記受信バッファ部で停止されるように同期処理を行うステップとを実行することを特徴とする光伝送方法である。

0037

請求項4の構成及び請求項7の方法によれば、送信信号(主信号)を送信バッファ部に保持中に、ラインIF区間を介して受信されるテスト信号を、受信バッファ部で廃棄し、且つその間アイドル信号をクライアントIFに送信しながら同期処理を行って変更帯域に係る通信モードに変更できるようにした。このため、ラインIF区間の通信を一旦停止することなく、言い換えれば無瞬断で、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路の信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に変更できる。また、一時待避レーンを必要としないため、より部品数を削減でき更なる省電力化を図ることができる。

0038

請求項5に係る発明は、前記第2中継器は、各種の通信モードに係る前記ラインIF区間の同期時間の受信後に行われる前記同期処理により測定された同期時間を設定テーブルに設定し、当該設定された同期時間を用いて、前記処理部で前記同期処理が行えるように事前設定制御を行う制御部を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の光伝送システムである。

0039

この構成によれば、ラインIF区間の帯域変更時に、この変更帯域に対応する通信モードに送受信間で同期を確立して変更する際に、制御部の制御で事前に設定された同期時間を用いて、処理部が同期処理を容易に行うことができる。

発明の効果

0040

本発明によれば、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光伝送路に伝送される信号を中継するラインIF区間の光伝送路の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更できる光伝送システム及び光伝送方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0041

本発明の第1実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。
送信側のトランスポンダ部と受信側のトランスポンダ部との構成を示すブロック図である。
ラインIF区間の光ファイバ内の光レーンの波長帯域を増速する動作を説明するための第1のシーケンス図である。
ラインIF区間の光ファイバ内の光レーンの波長帯域を増速する動作を説明するための第2のシーケンス図である。
本発明の第2実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。
第2実施形態に係る送信側のトランスポンダ部と受信側のトランスポンダ部との構成を示すブロック図である。
第2実施形態に係るラインIF区間の光レーンの通信モード及び帯域の切替処理を説明するためのシーケンス図である。
従来の光伝送システムの構成を示すブロック図である。

実施例

0042

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書の全図において対応する構成部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
<第1実施形態の構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。

0043

図1に示す光伝送システム10Aは、複数の通信端末機(図示せず)に光ファイバ18,19で接続されたルータ11と、光0信号の送受信を行う光伝送装置16Aと、この光伝送装置16Aに光ファイバ15を介して接続された光伝送装置16Bと、ルータ11とを備えて構成されている。光伝送装置16Aは、ルータ11に光ファイバ12で接続されたトランスポンダ部14Aと、このトランスポンダ部14Aからの光信号を多重し方路を設定する光SW部(図示せず)と光信号を増幅する光増幅器(図示せず)からなるOXC部23Aと、トランスポンダ部14A及びOXC部23Aを監視制御する監視制御部17Aとを備えて構成されている。光伝送装置16Bは、光ファイバ15で接続された他方のOXC部23Bと、トランスポンダ部14Bと、監視制御部17Bとを備えて構成されている。

0044

ルータ11は、イーサネットIF部20aを有するクライアントIF部21aを備える。トランスポンダ部25A又は25Bは、イーサネットIF部20bを有するクライアントIF部21aと、ラインIF部24A又は24Bとを備える。イーサネットIF部20a,20b同士が光ファイバ12で接続されることにより、各クライアントIF部21a,21b同士が接続されている。なお、イーサネットIF部20aを有するクライアントIF部21aと、イーサネットIF部20bを有するクライアントIF部21aとの組は、複数組であってもよい。また、ルータ11は、通信相手を切り替える機能を持つ集線装置としてのレイヤ2スイッチ等であってもよい。

0045

第1実施形態の光伝送システム10Aが、従来の光伝送システム10(図8)と異なる点は、互いに通信を行うトランスポンダ部14A,14Bにある。トランスポンダ部14A,14Bは同構成であり、図2にトランスポンダ部14Aの送信側の機能と、トランスポンダ部14Bの受信側の機能とを示す。

0046

送信側のトランスポンダ部14Aが、従来のトランスポンダ部14(図8)と異なる構成は、ラインIF部24Aの光レーン信号処理部41a〜41nにおいて、OTNフレーマ部31の出力側にコピー部32aを備え、ラインIF部24Bの各光レーン信号処理部41a〜41nにおけるFEC部48の後段に、バッファ部46とセレクタ部47を備えた点にある。

0047

更に、トランスポンダ部14Aには、後述の一時待避レーンpを形成するための光レーン信号処理部41pを備える。一時待避レーンpは、光ファイバ15内に光レーン0〜nとは異なる波長(λp)により形成されるものである。光レーン信号処理部41pは、送信側にセレクタ47Aを備えた点を除いて、他の光レーン信号処理部41a〜41nと同構成となっている。

0048

受信側のトランスポンダ部14Bは、各光レーン信号処理部42a〜42nと、一時待避レーンpに係る処理を行う光レーン信号処理部42pとを備えると共に、OTNフレーマ部31を備える。なお、光レーン信号処理部41a〜41n,41a〜41nは、請求項記載の処理部を構成する。

0049

光レーン信号処理部42a〜42n及び42pは、O/E部43と、A/D(Analog/Digital)部44と、DSP部45と、FEC部48とを備え、更に、FEC部48の後段(OTNフレーマ部31側)にバッファ部46とセレクタ部47を備えて構成されている。但し、セレクタ部47は、各光レーン信号処理部42a〜42n及び42pに渡って設けられている。

0050

トランスポンダ制御部(制御部ともいう)25A,25Bは、ラインIF部24A,24Bへのレーン形成制御により、光ファイバ15内に光レーン0〜nとは異なる波長帯域(帯域)を割り当てて一時待避レーンpを形成する。また、制御部25A,25Bは、クライアントIF区間の帯域に応じて、ラインIF区間の光ファイバ15内の光レーン0〜nで伝送される信号を増速又は減速してクライアントIF区間と同じ帯域とする制御を行う。

0051

次に、光レーン0〜nの内、光レーン0を代表して波長帯域を増速する際の制御動作について図3及び図4を参照して説明する。但し、図2に光レーン0(100G FEC_1 x−QAM)と示すように、光レーン0には、誤り訂正方式を示すFEC_1と、多値変調方式を示すx−QAM(Quadrature Amplitude Modulation)とを組み合わせた通信モードで、データ信号変調された100Gbpsの光信号が伝送されているものとする。なお、上記x−QAMの「x」は、QAMの4値、16値等の多値を表わす。

0052

図3(a)に示すように、受信側の制御部25Bは、ラインIF部24Bで受信される光レーン0と一時待避レーンp間の光信号の遅延差を測定し、この測定された遅延差分の信号量(又は遅延差分の信号のデータ量)に対応するバッファ量を求める。このバッファ量は、光レーン0と一時待避レーンpとの光信号の遅延差を吸収可能な遅延差吸収バッファ量となる。制御部25Bは、遅延差吸収バッファ量の保持領域をバッファ部46に設定する。上記の遅延差を測定する手段(制御部25B)は、例えば外部から与えられる時刻同期情報(IEEE 1588v2等)を利用したり、若しくはOTNのオーバーヘッドを利用して時刻情報を対向に転送したりすることで実現できる。

0053

次に、図3(b)に示すように、送信側の制御部25Aは、一時待避レーンpの帯域をクライアントIF区間の帯域に設定する制御を行う。即ち、制御部25Aは、光レーン0の帯域をクライアントIF区間の帯域の200Gbpsに変更する際に、一時待避レーンpに対する帯域変更コマンド(200G FEC_2 y−QAM)をラインIF部24Aへ出力する。この帯域変更コマンドに応じて、ラインIF部24Aは、一時待避レーンpを200Gbpsの帯域に設定して確立する。この際、受信側のラインIF部24Bのセレクタ部47は、光レーン0を選択している。なお、上記y−QAMの「y」は、QAMの4値、16値等の多値を表わす。

0054

上述のセレクタ部47で光レーン0を選択し、この際に、セレクタ部47で未選択の一時待避レーンpの帯域をクライアントIF区間の帯域に設定するといった内容は、請求項記載の「変更対象光レーンと一時待避レーン間の受信信号の遅延差をバッファ部で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンを当該クライアントIF区間と同帯域に設定する」の内容に対応している。この内「受信信号の遅延差をバッファ部で吸収しながら」は、更に上述のバッファ部46の記載内容に対応している。

0055

次に、図3(c)に示すように、送信側の制御部25Aは光レーン0に伝送中の信号をコピーする制御を行う。即ち、制御部25Aは、ラインIF部24Aに対して信号コピー制御を行う。この制御に応じて、コピー部32aが、光レーン0に伝送中の信号をコピーし、このコピーした信号を一時待避レーンpへ伝送する。この一時待避レーンpを伝送してきた信号(又はデータ)は、受信側のバッファ部46に保持される。この際、セレクタ部47は光レーン0を選択している。

0056

次に、図3(d)に示すように、受信側の制御部25Bは、セレクタ部47に一時待避レーンpを選択するように切替制御を行う。この制御によりセレクタ部47が一時待避レーンpを選択すると、受信側のバッファ部46に既に保持されている上記コピー信号がセレクタ部47を介して後段のOTNフレーマ部31側へ送信される。即ち、無瞬断で信号の切り替えが行われる。

0057

次に、図4(e)に示すように、送信側の制御部25Aは、光レーン0の帯域をクライアントIF区間の帯域の200Gbpsに変更するための帯域変更コマンド(200G FEC_2 y−QAM)をラインIF部24Aに出力する。この帯域変更コマンドを受けたラインIF部24Aは、光レーン0を200Gbpsの帯域に増速してレーン再確立を行う。この再確立後、光レーン0を伝送してきた200Gbpsの信号がバッファ部46に保持される。この際、セレクタ部47は一時待避レーンpを選択している。

0058

次に、図4(f)に示すように、受信側の制御部25Bは、セレクタ部47に光レーン0を選択するように切戻制御を行う。この切戻制御によりセレクタ部47が光レーン0を選択すると、バッファ部46に既に蓄積されている200Gbpsの信号が後段のOTNフレーマ部31(図2)へ出力される。即ち、無瞬断で信号の切り戻しが行われる。

0059

このような上記(a)〜(f)の制御により、光レーン0の帯域が100Gbpsから200Gbpsへ無瞬断で増速される。

0060

次に、図4(g)に示すように、送信側の制御部25Aは、一時待避レーンpの電力をオフとする制御を行って、一時待避レーンpの電力をオフとする。又は、ディープスリープ状態としてもよい。

0061

<第1実施形態の効果>
上述した第1実施形態の光伝送システム10Aは、通信端末機が接続される第1中継器としてのルータ11と、当該ルータ11が光ファイバ12で対向状態に接続される対向側の第2中継器としてのトランスポンダ部14Aとの双方に設けられ、この光ファイバ12に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF部21a,21b及び22a,22bを有する。また、光伝送システム10Aは、トランスポンダ部14Aと光ファイバ15を介して対向状態に接続される第2中継器としてのトランスポンダ部14Bとの双方に設けられ、この光ファイバ15に各々異なる波長帯域の複数の光レーン0〜nを設定する対向状のラインIF部24A,24Bを有する。更に、光伝送システム10Aでは、クライアントIF区間の光ファイバ12の信号を中継するラインIF区間の光ファイバ15の帯域を変更する処理を行う。この光伝送システム10Aは、次のような特徴を有して特有の効果を得る。

0062

(1)ラインIF部24A,24Bは、ラインIF区間の光ファイバ15内に複数の光レーン0〜nと異なる帯域の光レーンとしての一時待避レーンpを設定し、クライアントIF区間と同帯域に変更するラインIF区間の光ファイバ15内における変更対象光レーン(例えば光レーン0)と一時待避レーンp間の受信信号の遅延差をバッファ部46で吸収しながら何れか一方の光レーンを選択し、未選択の光レーンをクライアントIF区間と同帯域に設定する光レーン信号処理部41a〜41n,42a〜42nを備える構成とした。

0063

この構成によれば、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光ファイバ12の帯域が変更された際に、ラインIF区間の光ファイバ15の帯域を、無瞬断でクライアントIF区間と同帯域に変更することができる。言い換えれば、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光ファイバ12の信号を中継するラインIF区間の光ファイバ15の帯域を、ラインIF区間の通信を停止することなく、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に無瞬断で変更できる。

0064

(2)ラインIF部24A,24Bは、ラインIF区間の光ファイバ15への送信信号をコピーするコピー部32aを更に備える。また、光レーン信号処理部41a〜41n,42a〜42nは、変更対象光レーン0と一時待避レーンp間における信号遅延差分の信号量を保持して当該遅延差を吸収する保持領域を受信側のラインIF部24Bのバッファ部46に設定する。また、ラインIF部24Aは、クライアントIF区間と同帯域が設定された一時待避レーンpに、コピー部32aでコピーされた送信信号を送信し、この送信信号を受信側のラインIF部24Bで受信後に保持領域が設定されたバッファ部46を経由して一時待避レーンpからの受信信号を選択する。更に、ラインIF部24Aは、変更対象光レーンにクライアントIF区間と同帯域を設定した後に増速又は減速した信号を送信し、この送信信号を受信側のラインIF部24Bで受信後に保持領域が設定されたバッファ部46を経由して変更対象光レーン0からの受信信号を選択する構成とした。

0065

この構成によれば、クライアントIF区間の光ファイバ12の帯域が変更された際に、ラインIF区間をその変更帯域と同帯域に変更し、この帯域変更後のラインIF区間の光ファイバ15に、クライアントIF区間の伝送信号と同帯域となるように信号を増速又は減速して伝送することができる。

0066

(3)光レーン信号処理部41a〜41n,42a〜42nは、変更対象光レーン0の信号を選択後に、一時待避レーンpの電力をオフとする処理を行う構成とした。

0067

この構成によれば、ラインIF区間の光ファイバ15の運用時に無駄の無い電力供給が可能となる。

0068

<第2実施形態の構成>
図5は、本発明の第2実施形態に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。

0069

図5に示す第2実施形態の光伝送システム10Bが、光伝送システム10A(図1)と異なる点は、ルータ11(第1中継器)にB光ファイバ12で接続されたトランスポンダ部14A1,14B1(第2中継器)が、後述の送信バッファ部51及び受信バッファ部52を利用して、ラインIF区間の帯域をクライアントIF区間と同帯域に無瞬断で変更する処理を行うことにある。

0070

トランスポンダ部14A1,14B1は同構成であり、図5及び図6にトランスポンダ部14A1の送信側の機能と、トランスポンダ部14B1の受信側の機能とを示す。

0071

図5に示すように、送信側のトランスポンダ部14A1は、クライアントIF部21b,22bの双方が送信バッファ部51を備え、制御部25A1が設定テーブル54aを備える。受信側のトランスポンダ部14B1は、クライアントIF部21b,22bの双方が受信バッファ部52を備え、制御部25B1が設定テーブル54bを備える。

0072

図6に示すように、送信側のトランスポンダ部14A1は、図8に示したラインIF部24と同構成の送信機能のラインIF部24A1を備える。即ち、図6に示すラインIF部24A1は、OTNフレーマ部31と、各光レーン信号処理部37a〜37nとを備える。

0073

受信側のラインIF部24B1は、各光レーン信号処理部38a〜38nと、OTNフレーマ部31を備える。光レーン信号処理部38a〜38nは、前述したO/E部43と、A/D部44と、DSP部45と、FEC部48とを備える。なお、光レーン信号処理部37a〜37n,38a〜38nは、請求項記載の処理部を構成する。

0074

送受信側のトランスポンダ部14A1,14B1は、次の(1)〜(3)の処理を行う。

0075

(1)トランスポンダ部14A1,14B1は、ラインIF区間の光ファイバ15に設定した光レーン0〜nに帯域を変更してパス開通する場合、その帯域に対応する通信モード(後述)を変更するために、事前に受信側のDSP部34におけるPLL(phase locked loop)同期時間と、分散補償位相リカバリ等の各種処理や、FEC部33における誤り訂正復号処理が正常動作する迄に必要な同期時間とを測定する。つまり、同期時間δtを測定する。

0076

通信モードとは、QAM等の変調方式、ボーレート、そして誤り訂正方式とを組み合わせた通信方式のことであり、DSP部34,45が行う変調動作やPLL同期動作等のDSP動作モード及びFEC部33,48が行う誤り訂正符号化動作や誤り訂正復号化同動作等のFEC動作モードに対応している。

0077

トランスポンダ部14A1,14B1は、上記測定した各通信モード(1〜k)に対応する同期時間δt_1〜δt_kを設定テーブル54a,54bに保存することで、送信側の制御部25A1からの通信モード同期時間の設定変更要求に応じて、受信側の制御部25B1で即時にDSP部45又は受信バッファ部52に設定変更要求を反映させる事前設定処理を行う。

0078

(2)トランスポンダ部14A1,14B1は、上記事前設定後、通信モードを変更する際に、オペレータからの設定内容に応じて、送信側のOTNフレーマ部31で通信モード変更要求を示すモード変更識別子(識別子ともいう)をフレーム信号のオーバーヘッドに挿入する。次に、受信側のOTNフレーマ部60Bで、オーバーヘッドのモード変更識別子を読み出し、通信モードを変更する処理を行う。

0079

(3)トランスポンダ部14A1,14B1は、通信モードを変更する場合、送受信側で各光レーン0〜nの通信モード及び帯域の切替タイミングを合わせる必要がある。このため、送信側において、切替対象の光レーンの送信バッファ部51に対して同期時間だけ送信信号(送信データ)を保持させ、受信側において、受信バッファ部52からのデータ送信を停止させながら同期処理を行う。この同期処理時間後、送受信側のトランスポンダ部14A1,14B1間でデータ送受信を開始する処理を行う。

0080

このようなラインIF区間の光レーン0〜nの通信モード及び帯域の切替処理を、図7のシーケンス図を参照して具体的に説明する。但し、光レーン0の通信モード及び帯域の切替処理を代表して説明する。また、通信モードはモードと記載している。

0081

ステップS1において、送信側のトランスポンダ部14A1の制御部25A1が、光レーン0に対して各種の通信モード(1,2,…k)に応じたテスト信号送出指示を送信側のFEC部33及びDSP部34に通知する。

0082

この通知に応じてFEC部33及びDSP部34は、ステップS2において、受信側で送信信号に対して同期を取る同期時間δtがどれ位掛かるかを測定するために、送信側のFEC部33で誤り訂正符号を付加した後、DSP部34で各通信モード(1,2,…k)に応じたテスト信号St_1,St_2,…,St_kを光レーン0に送信する。

0083

上記のFEC部33及びDSP部34での処理によれば、ラインIF区間に光レーン0(100G FEC_1 x−QAM)と記載して示すように、100Gbpsの帯域でFEC_1の通信モード1に応じたテスト信号St_1が生成され、このテスト信号St_1が光レーン0に送信される。

0084

このテスト信号St_1は、受信側で受信され、DSP部45の同期処理後にFEC部48でのFEC同期処理が行われて同期が確立した際の同期時間δt_1,δt_2,…,δt_kとなる。

0085

次に、ステップS3において、受信側のトランスポンダ部14B1の制御部25B1が同期時間読出制御によって、DSP部45及びFEC部48から上記送信されてきた各種送信モードの同期時間δt_1,δt_2,…,δt_kを読み出し、設定テーブル54bに書き込んで設定する。

0086

次に、ステップS4において、受信側の制御部25B1が送信側に同期時間δt_1,δt_2,…,δt_kを送信する。ステップS5において、その同期時間δt_1,δt_2,…,δt_kを、送信側のトランスポンダ部14A1が受信し、制御部25A1が設定テーブル54aに書き込んで設定する。

0087

ステップS6において、送信側の制御部25A1は、これから変更される通信モード2を示すモード2変更識別子図7にはモード変更識別子と記載)を、OTNフレーマ部31にn回挿入する。OTNフレーマ部31は、1つのモード2変更識別子をヘッダに書き込んでフレーム化し、このOTNフレーム信号を、ステップS7において、光レーン0を介して受信側のトランスポンダ部14B1へ送信する。このモード2変更識別子をヘッダに書き込んで送信する処理は、後段の受信バッファ部52での廃棄処理を行うタイミングを合わせるためn回繰り返される。即ち、事前にn回受信後に受信バッファ部52で廃棄を行うという規定とすることで、テスト信号を後段に送信しないようにする。

0088

但し、通信モード2は、ラインIF区間に光レーン0主信号(200G FEC_2 x−QAM)と示すように、誤り訂正方式を示すFEC_2と、多値変調方式を示すx−QAMとを組み合わせた通信モードである。言い換えれば、通信モード2は、その多値変調方式でデータ信号が変調された200Gbpsの帯域の光信号を伝送する通信モードである。

0089

モード2変更識別子を含むOTNフレーム信号を受信したトランスポンダ部14B1においては、ステップS8において、受信側の制御部25B1がOTNフレーマ部60Bから、OTNフレーム信号のヘッダに挿入されたモード2変更識別子を読み出し、設定テーブル54bに書き込んで設定する。これによって、変更しようとする200Gbpsの帯域に対応した通信モード2に変更するための準備が完了する。

0090

次に、送信側の制御部25A1は、通信モード2に変更する処理を次のように行う。ステップS9において、制御部25A1は、通信モード2のテスト信号送信指示をOTNフレーマ部31と、FEC部33及びDSP部34へ通知する。OTNフレーマ部31は、テスト信号をOTNフレーム化し、更にDSP部34でDSP処理してFEC部34でFEC処理し、この処理後のテスト信号をステップS10において光レーン0へ送信する。

0091

更に説明すると、上記の通信モード2に変更する場合、送受信側で光レーン0の通信モード2及び200Gbpsへの帯域の切替タイミングを合わせる必要がある。

0092

また、ステップS11において、制御部25A1は、送信バッファ部51に通信モード2のイーサネット信号である主信号のバッファリングを開始する。このバッファリングの時間は、通信モード2の同期時間δt_2だけ行うようにする。なお、ステップS9,S10,S11の処理は同時に実行される。

0093

受信側のトランスポンダ部14B1は、ステップS12において、同期時間δt_2の遅延を持って送信されてくる通信モード2のテスト信号を受信する。この通信モード2のテスト信号によってDSP部45及びFEC部48で同期が次のように確立される。DSP部45は、テスト信号よりクロック同期、分散補償、等価処理周波数オフセットキャリア位相リカバリ等のDSP同期処理確立後、FEC部48が前述したFEC同期処理して同期を確立すると、送受信間の同期が確立する。

0094

更に、FEC部48のFEC同期処理後に、テスト信号がOTNフレーマ部60Bを介して受信バッファ部52へ出力される。この際、ステップS8において、制御部25B1は、受信バッファ部52に対して信号の送信停止指示を行う。これにより、受信バッファ部52にバッファリングされるテスト信号が破棄される。言い換えれば、テスト信号が受信バッファ部52で停止することになる。その破棄によって、テスト信号が、後段側のルータ11(図5)を介してクライアントの通信端末機へ未送信の状態となる。また、この間クライアントIF間で、通信異常とならないようにEther−IFに対してアイドル信号を送信させる。

0095

また、上記送受信間の同期処理が確立すると、送信側では、ステップS12において、制御部25A1が送信バッファ部51へのバッファリングをオフとする制御を行う。この制御に応じて送信バッファ部51に同期時間δt_2だけ保持された主信号が、OTNフレーマ部31でOTNフレーム化され、DSP部34及びFEC部34で処理後にこの主信号が、ステップS15において光レーン0へ送信される。

0096

つまり、上記ステップS11とS12とのバッファリング開始とオフとの交互制御によって、送信バッファ部51が、同期時間δt_2だけ主信号を保持して出力する動作が行われる。

0097

ステップS13において、受信側のトランスポンダ部14B1は、OTNフレーム化された主信号を受信し、DSP部45及びFEC部48の処理後に、OTNフレーマ部60Bで主信号であるOTNフレーム信号を検知すると、ステップS14において、制御部25B1が、受信バッファ部52に対して信号の送信開始指示を行う。これにより、ステップS15において、主信号が受信バッファ部52を介してルータ11(図5)へ送信され、更にルータ11から通信端末機へ送信される。

0098

<第2実施形態の効果>
上述した第2実施形態の光伝送システム10Bは、通信端末機が接続される第1中継器としてのルータ11と、当該ルータ11が光ファイバ12で対向状態に接続される第2中継器としてのトランスポンダ部14A1との双方に設けられ、この光ファイバ12に各々異なる波長帯域の複数の光レーンを設定する対向状のクライアントIF部21a,21b及び22a,22bを有する。また、光伝送システム10Bは、トランスポンダ部14A1と光ファイバ15を介して対向状態に接続される第2中継器としてのトランスポンダ部14B1との双方に設けられ、この光ファイバ15に各々異なる波長帯域の複数の光レーン0〜nを設定する対向状のラインIF部24A1,24B1を有する。更に、光伝送システム10Bでは、クライアントIF区間の光ファイバ12の信号を中継するラインIF区間の光ファイバ15の帯域を変更する処理を行う。この光伝送システム10Bは、次のような特徴を有して特有の効果を得る。

0099

(1)トランスポンダ部14A1,14B1は、当該トランスポンダ部14A1,14B1のクライアントIF部21a,21b及び22a,22bに、ルータ11のクライアントIF部21a,21b及び22a,22bからの送信信号を保持する送信バッファ部51と、ラインIF区間を経由してラインIF部24A1,24B1で受信された信号を保持する受信バッファ部52とを備える。

0100

更に、トランスポンダ部14A1,14B1は、光レーン信号処理部37a〜37n,38a〜38nを備える。
光レーン信号処理部37a〜37n,38a〜38nは、ラインIF区間の光ファイバ15に設定された光レーン0〜nの帯域に対応付けられる変調方式及び誤り訂正方式を組み合わせた通信モード2による送受信間の同期時間だけ送信バッファ部51にルータ11からの送信信号を保持すると共に、当該通信モード2に係るテスト信号を、ラインIF区間を介して受信後に受信バッファ部52で停止されるように同期処理を行う構成とした。

0101

この構成によれば、送信信号(主信号)を送信バッファ部51に保持中に、ラインIF区間を介して受信されるテスト信号を、受信バッファ部52で廃棄し、且つその間アイドル信号をクライアントIFに送信しながら同期処理を行って変更帯域に係る通信モード2に変更できるようにした。このため、ラインIF区間の通信を一旦停止することなく、言い換えれば無瞬断で、通信端末機が接続されたクライアントIF区間の光ファイバ15の信号を中継するラインIF区間の光ファイバ12の帯域を、クライアントIF区間の変更帯域と同帯域に変更できる。また、一時待避レーンpを必要としないため、より部品数を削減でき更なる省電力化を図ることができる。

0102

(2)トランスポンダ部14A1,14B1は、各種の通信モードに係るラインIF区間の同期時間の受信後に光レーン信号処理部38a〜38nで行われる同期処理により測定された同期時間を設定テーブル54a,54bに設定する。更に、トランスポンダ部14A1,14B1は、設定された同期時間を用いて、光レーン信号処理部38a〜38nが同期処理を行えるように事前設定制御を行う構成とした。

0103

この構成によれば、ラインIF区間の帯域変更時に、この変更帯域に対応する通信モードに送受信間で同期を確立して変更する際に、制御部の制御で事前に設定された同期時間を用いて、処理部が同期処理を容易に行うことができる。

0104

その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

0105

10A,10B光伝送システム
11ルータ
12,13,15,18,19光ファイバ
14A,14B,14A1,14B1トランスポンダ部
31 OTUCnフレーマ部
32aコピー部
33,48 FEC部
34,45 DSP部
35 D/A部
36 E/O部
39,46バッファ部
37a〜37n,38a〜38n,41a〜41n,41p,42p 光レーン信号処理部
43 O/E部
44 A/D部
51送信バッファ部
52受信バッファ部
54a,54b 設定テーブル
La1〜La4,Lb1〜Lb4 光レーン
0〜n 光レーン
p一時待避レーン

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