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波長分割多重（WDM）は、私たちにとって目新しいものではありません。これは、異なる波長のレーザー光を用いて、1本の光ファイバーに複数の光信号を多重化する技術です。WDMネットワークを構成する複数の伝送経路は、光ファイバーの消耗を軽減し、リンク容量を拡張する効果を発揮しますが、同時に、堅牢な設備保護がリンクと伝送データの可用性の鍵となるため、これまで以上に設備保護の重要性が高まっています。この記事では、光リンク保護に有効であることが実証されている2つの手法、すなわち電気スイッチングと光スイッチングについて紹介します。
WDM ネットワークに施設保護が不可欠な理由
情報量の爆発的な増加に伴い、超大容量データ伝送の需要が急増しました。企業や会社は、より大量のトラフィックを、より高速に伝送することが求められています。そのため、ネットワーク障害やダウンタイムが発生した場合でも、迅速に復旧して事業を継続できるよう、データを複数の施設に保存し、異なる経路で転送する必要性が高まっています。適切に保護されたWDMネットワークでは、複数のサイトが複数の経路で相互接続され、ネットワークの可用性と信頼性が常に確保されます。しかし、光ファイバーは、物理的環境による損傷や人為的ミスなど、さまざまな理由で断線する可能性があります。そのため、施設の保護は極めて重要になります。
WDMネットワークにおける効果的な設備保護方法
光設備の保護には、基本的に2つの方法があります。1つは電気スイッチングで、クロスコネクトを用いて現用パスと予備パスを複製・選択します。パスごとに独立した2つの光学系と2つのMux/Demuxを使用します。もう1つは光スイッチングで、電気スイッチングとは異なり、通常は光スイッチを用いて現用パスと予備パスを選択します。
電気スイッチング
電気スイッチングでは、各サービスは2本のダークファイバーから同時に送受信されます。左側のデバイスからの信号は、現用ファイバーと予備ファイバーの両方に送信され、その後、右側のエンドデバイスに届けられます。
では、クロスコネクトはどのようにしてTx信号を複製し、受信信号用の現用パスと予備パス（Rx）を選択するのでしょうか？実際には、Tx信号はクロスコネクトを介して送信され、両方のトランスポンダで複製されます。Rx方向では、クロスコネクトは信号をトランスポンダの受信光パワーに切り替えます。
光スイッチング
この方式では光スイッチが使用され、光スプリッタを介してデータを現用系と予備系の光ファイバーに複製し、各サービスの光パワー信号に応じて現用系の光ファイバーを選択します。光スイッチングと電気スイッチングの明確な違いの一つは、光スイッチングではWDM光ファイバーの保護が全く提供されないことです。
電気スイッチングと光スイッチング: どのように選択するのでしょうか?
光設備の保護に適用する場合、どちらの方式にも長所と短所があります。電気スイッチングの場合、WDM光伝送方式はサービスごとに2つのアップリンクトランスポンダ（1つは現用用、もう1つは保護用）を使用するため、より優れた保護性能を発揮します。保護はサービスごとに提供されるため、1つのサービスを切り替える必要が生じても、他のサービスに影響はありません。さらに、電気スイッチングはあらゆるネットワークトポロジに適しており、電力バジェットの損失もありません。しかし、電気スイッチングでは一般的にWDM光伝送路の数が多く、追加のMux/Demuxが必要になるため、各ユニットで利用可能なサービス数が少なくなり、必然的に総コストが増加します。
一方、WDM光伝送の保護を提供しない光スイッチングでは、各ユニットでより多くのポートを使用してサービスを伝送できます。さらに、この方法では追加のMux/Demuxが不要なため、ソリューション全体のコストを削減できます。この方法の欠点は、光スイッチによってリンクの光パワーバジェットが低下することです。また、波長ごとにアド・ドロップ機能が利用できないため、光スイッチングはリングトポロジには適していません。
結論
光設備の保護は、リンクの可用性、パフォーマンス、そして信頼性に大きく影響します。設備の保護方法の選択は、常にお客様の具体的なニーズに基づき、電力予算、ネットワークトポロジー、そしてコストを考慮する必要があります。この記事が、皆様が情報に基づいた決定を下す上でお役に立てば幸いです。
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