(57)【要約】【課題】  パケット中継網における経路切替時のパケットロスを低減するため、パケット通信網における現用系と予備系の通信時間を調停すること。【解決手段】  送信側のＯＡＭ対応装置２００−Ａから、通信時間測定フレームを現用系経路２０１０−Ｗと予備系経路２０１０−Ｐとの両経路に対して同時に送出し、受信側のＯＡＭ対応装置２００−Ｚにおいて、両経路から到着した当該フレームの受信時刻を確認して、両経路の時間差を測定する。この時間差をＰＯＮ区間の論理距離調整機能にフィードバックして、現用系と予備系それぞれに含まれるＰＯＮ区間の通信所要時間を決定する。【選択図】図３
2010016691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ又は複数の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置と、一つ又は複数の他の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置を両方含むひとつの加入者収容網、又は、前記第１又は第２の加入者収容装置を別々に含む複数の加入者収容網と、
複数の加入者装置と、複数の加入者装置と接続可能な第１の通信装置、を含む第１の通信網と、
前記第１及び第２の加入者収容装置と、前記第１及び第２の加入者収容装置を接続可能でいずれかの加入者装置を利用するかを選択する機能を備えた第２の通信装置、を含む第２の通信網と
を備え、前記第１の通信網及びひとつ又は複数の前記加入者収容網及び前記第２の通信網を介して、第１の通信装置と第２の通信装置を複数の通信経路で接続するための通信システムであって、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間における情報送達の所要時間を調整する際、送信側となる前記第１の通信装置は、第１及び第２の加入者装置に、複数の前記通信経路に対して前記送達所要時間を測定するための通信時間測定用フレームを送出し、
前記第１及び第２の加入者装置は、前記通信時間測定用フレームを受信して、それぞれ、前記通信時間測定用フレームに基づく第１及び第２の遅延測定フレームを前記第１及び第２の加入者収容装置に送信し、
前記第１及び第２の加入者収容装置は、前記第１及び第２の遅延測定フレームを受信して、それぞれ、前記第１及び第２の遅延測定フレームを前記第２の通信装置に転送し、
複数の前記通信経路に対して受信側となる前記第２の通信装置は、前記第１及び第２の遅延測定フレームを受信するとともに、複数の前記通信経路を介した前記第１及び第２の送達所要時間を遅延データベースにそれぞれ記録し、
前記第２の通信装置は、前記第１及び第２の送達所要時間を参照して、複数の前記通信経路における送達所要時間の補正量を算出し、
前記第２の通信装置は、前記補正量を、前記加入者収容網における送達所要時間を制御する機能を備える前記第１又は第２の加入者収容装置に通知し、さらに、前記第１又は第２の加入者収容装置は、前記補正量に従い、配下のひとつ又は複数の前記加入者装置に前記送達所要時間を調整するための待機時間を示す遅延情報を指示し、
前記加入者装置は、転送タイミングを前記遅延情報に従い、前記加入者装置に備えられた送達所要時間を制御する機能によって転送タイミングを調整することにより、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間における送達所要時間が、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とを接続する複数の前記通信経路において同一となるように調整する前記通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記第２の通信装置は、前記送達所要時間を調整するための待機時間を示すための補正量を、前記加入者収容網における送達所要時間を制御する機能を備える前記加入者収容装置に通知し、
前記加入者収容装置は、前記補正量から前記遅延情報を求めて記憶し、前記遅延情報を前記加入者装置に通知し、
前記加入者装置は、前記遅延情報に基づき、前記加入者収容装置における前記加入者装置との論理距離制御機能又はレンジング機能を用い、論理的通信距離を調整することによって、前記送達所要時間の、前記通信経路毎の差異を吸収することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記第１の通信装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間における送達所要時間を測定するための通信時間測定用フレームを複数の前記通信経路に対して送出する際、
前記通信時間測定用フレームが通過する前記通信経路を示す経路識別情報又は当該フレームを識別可能な識別情報と、前記遅延測定フレームを送出する時刻を示す送出タイミング識別情報又は送出時刻とを、前記通信時間測定用フレームに含めて送出することを特徴とする通信システム。
【請求項４】
一つ又は複数の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置と、一つ又は複数の他の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置を両方含むひとつの加入者収容網、又は、前記第１又は第２の加入者収容装置を別々に含む複数の加入者収容網と、
複数の加入者装置と、複数の加入者装置と接続可能な第１の通信装置、を含む第１の通信網と、
前記第１及び第２の加入者収容装置と、前記第１及び第２の加入者収容装置を接続可能でいずれかの加入者装置を利用するかを選択する機能を備えた第２の通信装置、を含む第２の通信網と
を備え、前記第１の通信網及びひとつ又は複数の前記加入者収容網及び前記第２の通信網を介して、第１の通信装置と第２の通信装置を複数の通信経路で接続するための通信システムであって、
現用系と予備系の双方の経路が確立された時点で、前記第１の通信装置は、経路識別情報と送出タイミング識別情報を付与した通信時間測定用フレームを両経路へ同時に送付し、
通信時間測定用フレームを受信した第１の加入者装置は、前記第１の加入者収容装置による帯域の割り当てに従い、第１の遅延測定フレームを上り通信経路へ送出し、
通信時間測定用フレームを受信した第２の加入者装置は、前記第２の加入者収容装置による帯域の割り当てに従い、第２の遅延測定フレームを上り通信経路へ送出し、
第１の遅延測定フレームを前記第１の加入者装置から受信した前記第１の加入者収容装置は、前記第１の遅延測定フレームの前記加入者収容網で転送するフォーマットから前記第２の通信装置向けに前記第２の通信網で転送するためのパケットフォーマットに変換し、前記第２の通信装置に第１の遅延測定フレームを転送し、
第２の遅延測定フレームを前記第２の加入者装置から受信した前記第２の加入者収容装置は、前記第２の遅延測定フレームの前記加入者収容網で転送するフォーマットから前記第２の通信装置向けに前記第２の通信網で転送するためのパケットフォーマットに変換し、前記第２の通信装置に第２の遅延測定フレームを転送し、
前記第２の通信装置は、前記第１の加入者収容装置から前記第１の遅延測定フレームを受信して、受信時刻を、前記第１の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して遅延データベースに記録し、前記第２の加入者収容装置から前記第２の遅延測定フレームを受信して、受信時刻を、前記第２の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースに記録し、
前記第２の通信装置は、両経路からの同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームの受信時刻に基づき、両経路からの遅延測定フレームの到着時間差を算出し、前記到着時間差を前記経路識別情報及び前記送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースへ記録し、
前記第２の通信装置は、前記遅延データベースを参照して、既に複数の経路から、同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームを受信している場合、両経路からの遅延測定フレームの受信時刻を比較し、受信時刻が早い側の第１の加入者収容装置又は第２の加入者収容装置に対して、到着時間差に基づく補正量を含む修正要求のための遅延フィードバックフレームを送信する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の通信システムであって、
前記第２の通信装置から、前記遅延フィードバックフレームを受信した前記第１又は第２の加入者収容装置は、該遅延フィードバックフレームに含まれる前記補正量の内容に従い遅延情報を修正し、さらに修正した遅延情報を配下の前記第１又は第２の加入者装置へ通知することを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の通信システムであって、
前記第１又は第２の加入者装置は、前記第１又は第２の加入者収容装置からの下りフレームにて送信指示を受信すると、当該下りフレームを受信した後、送信指示されたタイミングから前記遅延情報に従う時間だけ待機した後に、前記第１の加入者収容装置に向けて信号を送信することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１又は４に記載の通信システムであって、
前記第２の通信装置及び前記第１の加入者収容装置との間、又は、前記第２の通信装置及び前記第２の加入者収容装置との間における送達所要時間を調整する手段として、
前記第１の加入者収容装置又は前記第２の加入者収容装置は、前記第２の通信装置との通信所要時間を測定するための、第３の遅延測定フレームを送出し、前記第２の通信装置から応答されるフレームを受信する迄の通信所要時間を測定し、通信所要時間に基づいて調整量をパケット網遅延情報データベースに記録する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項７に記載の通信システムであって、
前記第１又は第２の加入者収容装置は、
前記パケット網遅延情報データベースに記録された通信所要時間を参照して、前記通信所要時間に基づいて送達所要時間の前記調整量を算出し、
前記調整量に基づき通信時間の変動量を抑えるように前記第２の通信装置へ送出する時間を調整する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項７に記載の通信システムであって、
前記第１又は第２の加入者収容装置は、
前記パケット網遅延情報データベースに記録された通信所要時間を参照して、前記通信所要時間に基づいて送達所要時間の前記調整量を算出し、
前記調整量に基づき、通信時間の変動量を抑えるように前記補正量をさらに調整し、
前記補正量に従い、配下のひとつ又は複数の前記加入者装置に前記送達所要時間を調整するための待機時間を示す遅延情報を指示する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の通信システムであって、
前記第１又は第２の加入者収容装置は、前記第３の遅延測定フレームを、上りフレーム受信時刻が予め定めた所定範囲外のとき、又は、所定周期毎に送出することを特徴とする通信システム。
【請求項１１】
一つ又は複数の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置と、一つ又は複数の他の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置を両方含むひとつの加入者収容網、又は、前記第１又は第２の加入者収容装置を別々に含む複数の加入者収容網と、
複数の加入者装置と、複数の加入者装置と接続可能な第１の通信装置、を含む第１の通信網と、
前記第１及び第２の加入者収容装置と、前記第１及び第２の加入者収容装置を接続可能でいずれかの加入者装置を利用するかを選択する機能を備えた第２の通信装置、を含む第２の通信網と
を備え、前記第１の通信網及びひとつ又は複数の前記加入者収容網及び前記第２の通信網を介して、第１の通信装置と第２の通信装置を複数の通信経路で接続するための通信システムにおける通信装置であって、
他の通信装置から送信された経路識別情報と送出タイミング識別情報を含む第１の遅延測定フレームを、第１の加入者装置及び前記第１又は第２の加入者収容装置を介する経路により受信して、受信時刻を、前記第１の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して遅延データベースに記録し、
前記他の通信装置から前記第１の遅延測定フレームと同時に送信された経路識別情報と送出タイミング識別情報を含む第２の遅延測定フレームを、第２の加入者装置及び前記第２の加入者収容装置を介する経路により受信して、受信時刻を、前記第２の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースに記録し、
両経路からの同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームの受信時刻に基づき、両経路からの遅延測定フレームの到着時間差を算出し、前記到着時間差を前記経路識別情報及び前記送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースへ記録し、
前記遅延データベースを参照して、既に複数の経路から、同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームを受信している場合、両経路からの遅延測定フレームの受信時刻を比較し、受信時刻が早い側の第１の加入者収容装置又は第２の加入者収容装置に対して、到着時間差に基づく補正量を含む修正要求のための遅延フィードバックフレームを送信する
ことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び通信装置に係り、特に、現用系通信経路と予備系通信経路との通信時間を調整又は調停するための通信システム及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブロードバンド需要の高まりとともに、ユーザ向けアクセス回線はＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）などの電話回線をベースとする通信技術に代わり、光ファイバを用いた大容量アクセス回線の導入が進んでいる。現在、光アクセス回線には、回線敷設コスト及び保守管理コストの点から、複数の加入者で光ファイバを共有することのできるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光網、パッシブ光ネットワーク）システムが多く利用されている。複数のユーザと局舎との間に流れるトラフィックを多重して、局舎側で集中的に接続状況及び帯域利用状況を管理できるＰＯＮシステムは、今後の加入者回線サービスにおける主要技術のひとつである。
【０００３】
国際標準化団体の一つであるＩＴＵ−Ｔ  （Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｓｅｃｔｏｒ）において、Ｇ−ＰＯＮ  （Ｇｉｇａｂｉｔ  ｃａｐａｂｌｅ  ＰＯＮ）システムが規定されている（非特許文献１〜３）。２００６年には多くのベンダがＧＰＯＮ製品の市場への提供を開始し、同時に各国のキャリアはＧＰＯＮ採用による光アクセスサービスを開始している。また、一部のキャリアは別の国際標準化団体であるＩＥＥＥ  （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，  Ｉｎｃ．）で規定されたＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）（非特許文献４）を用いて光アクセスサービスを提供中である。
【０００４】
伝送網においては、既存のＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＮＥＴｗｏｒｋ：同期光伝送網）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ：同期デジタル・ハイアラーキ）技術やＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）技術に変えて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等のパケット通信技術への移行が検討されている。パケット通信網では、ヘッダとペイロードから構成されるパケットフォーマットを構成し、ヘッダ部に含まれる宛先ＩＤ及び送信元ＩＤ、並びに関連する経路制御情報等に基づいて、パケット毎に中継装置が処理する。このときの通信形態は、既存の同期網やＡＴＭ網のように静的に設定された経路を用いて信号を送受信する方式ではなく、パケット毎に通信経路が異なる通信方式である。経路の一部に着目すると、同じヘッダ情報を持つ一連のパケットが経路を占有することがなく、それぞれ異なるヘッダ情報を持つ複数のパケットが経路上に同時に存在する。
【０００５】
現在、通信網は社会インフラとして不可欠な存在になりつつある。その普及と共に通信サービスの低価格化が求められるようになってきている。この流れにおいて、光アクセス網とパケット通信網を組み合わせる形でインフラを構成する、という考えに至ることは、ほぼ自明と思われる。一方で、インフラを提供するためには高い安定性が求められる。但し安定性を向上するための保守管理機能の開発はコスト拡大の要因となる。
低価格化の実現と高安定性の確保という相反する要求に対応するための一つの方法として、パケット通信における経路を擬似的に保守管理するため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）におけるＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＭＰＬＳにおけるＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｐａｔｈ）を設定して、その接続性を管理する方法が検討されている。パケット通信網上に、擬似的にパスを設定し、そのパスを保守管理するという考え方は、既存網との共存及び既存網からの移行に際して有用な考え方である。その代表例として、イーサＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）技術が挙げられる（非特許文献５）。更に、イーサＯＡＭをベースとしたプロテクション切替え技術（非特許文献６）が標準化されている。
【０００６】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．９８４．１，  “Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＧＰＯＮ）：  Ｇｅｎｅｒａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ”
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．９８４．２，  “Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＧＰＯＮ）：  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｍｅｄｉａ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  （ＰＭＤ）  ｌａｙｅｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ”
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．９８４．３，  “Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＧＰＯＮ）：  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｌａｙｅｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ”
【非特許文献４】ＩＥＥＥ  ８０２．３−２００５，  “ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ−−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  Ｐａｒｔ  ３：  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  （ＣＳＭＡ／ＣＤ）  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”
【非特許文献５】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｙ．１７３１，  “ＯＡＭ  ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｆｏｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ｂａｓｅｄ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”
【非特許文献６】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．８０３１／Ｙ．１３４２，  “Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パケット通信網は、現段階では、装置同士が自律的に動作することにより網構成を自在に変更することが可能である反面、経路の安定性という点で同期通信網に及ばないとされる。社会インフラとしての通信網には、耐障害性の点で柔軟な対応が必要であるが、一方で通信事業者が保守管理するための経路設定が可能であること、更に障害に至る瞬間までの動作の安定性（継続性）が求められる。これらは、通常、互いに相反する要求と言える。
従来の同期通信網では、経路上を流れる情報は電話音声データとデータサイズの小さいＷｅｂデータであり、網全体を流れるトラフィックが少なかった。また音声データは短時間（例えば、５０ｍｓ程度）で切替えが完了できれば、ユーザが経路障害を認識することが無い。
【０００８】
現在では、音声に変えて映像データの割合が高まり、高画質化の進展と相まって、受信情報の乱れをユーザがリアルタイムに認識できる。またＷｅｂ等からダウンロードされるデータ量も大きく、回線帯域が広くなったことにより、一部のパケット送信の失敗が送信時間の肥大化として、やはりユーザが感覚的に認識できる状況になっている。
パケット通信網において現用系から予備系に通信経路を切替える際、経路状況を確認するための保守管理パケット（ＯＡＭパケット）を解析するためには、一定の時間を必要とする。使用中の経路に通信障害が発生した場合、制御パケット解析と経路切替え処理に要する時間には、一時的に経路が存在しない状況になり、一部のパケットが廃棄される可能性があるという結果となる。
【０００９】
また、ＰＯＮを伝送路に含むアクセス区間冗長化構成においてプロテクション切替えを実施するにあたり、保守監視区間のデータ転送時間は、現用系経路、予備系経路ともに同等であることが必要となる。また、経路切替えの前後で使用する経路毎に求められる帯域が異なるため、切替えと連動した帯域制御が求められる。
このような考察より、パケット通信網における現用系と予備系の通信性能の調停、経路切替え時の帯域制御実施、経路障害時のパケット廃棄の抑止が必要である。
本発明は、以上の点に鑑み、パケット中継網における経路切替時のパケットロスを低減するため、パケット通信網における現用系と予備系の通信時間を調停することを目的とする。また、本発明は、パケット通信網上の障害等により通信時間が変化した際に、随時通信時間調整を実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光ファイバを用いるアクセス回線によりユーザと通信事業者装置とを接続する加入者収容システムと、加入者収容システムの上位に接続され、複数の加入者収容システム間を接続するパケット通信網から構成されるネットワークシステムにおいて、
通常通信に用いる現用系通信経路と通信障害時に使用するための予備系通信経路を有する冗長通信網をユーザに提供し、
いずれかの通信経路における通信障害発生時に、他方の経路に切替えることで通信路の可用性を向上するための、通信網保守管理技術及び通信経路切替え技術に関連する。
【００１１】
本発明の第１の解決手段によると、
一つ又は複数の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置と、一つ又は複数の他の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置を両方含むひとつの加入者収容網、又は、前記第１又は第２の加入者収容装置を別々に含む複数の加入者収容網と、
複数の加入者装置と、複数の加入者装置と接続可能な第１の通信装置、を含む第１の通信網と、
前記第１及び第２の加入者収容装置と、前記第１及び第２の加入者収容装置を接続可能でいずれかの加入者装置を利用するかを選択する機能を備えた第２の通信装置、を含む第２の通信網と
を備え、前記第１の通信網及びひとつ又は複数の前記加入者収容網及び前記第２の通信網を介して、第１の通信装置と第２の通信装置を複数の通信経路で接続するための通信システムであって、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間における情報送達の所要時間を調整する際、送信側となる前記第１の通信装置は、第１及び第２の加入者装置に、複数の前記通信経路に対して前記送達所要時間を測定するための通信時間測定用フレームを送出し、
前記第１及び第２の加入者装置は、前記通信時間測定用フレームを受信して、それぞれ、前記通信時間測定用フレームに基づく第１及び第２の遅延測定フレームを前記第１及び第２の加入者収容装置に送信し、
前記第１及び第２の加入者収容装置は、前記第１及び第２の遅延測定フレームを受信して、それぞれ、前記第１及び第２の遅延測定フレームを前記第２の通信装置に転送し、
複数の前記通信経路に対して受信側となる前記第２の通信装置は、前記第１及び第２の遅延測定フレームを受信するとともに、複数の前記通信経路を介した前記第１及び第２の送達所要時間を遅延データベースにそれぞれ記録し、
前記第２の通信装置は、前記第１及び第２の送達所要時間を参照して、複数の前記通信経路における送達所要時間の補正量を算出し、
前記第２の通信装置は、前記補正量を、前記加入者収容網における送達所要時間を制御する機能を備える前記第１又は第２の加入者収容装置に通知し、さらに、前記第１又は第２の加入者収容装置は、前記補正量に従い、配下のひとつ又は複数の前記加入者装置に前記送達所要時間を調整するための待機時間を示す遅延情報を指示し、
前記加入者装置は、転送タイミングを前記遅延情報に従い、前記加入者装置に備えられた送達所要時間を制御する機能によって転送タイミングを調整することにより、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間における送達所要時間が、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とを接続する複数の前記通信経路において同一となるように調整する前記通信システムが提供される。
【００１２】
本発明の第２の解決手段によると、
一つ又は複数の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置と、一つ又は複数の他の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置を両方含むひとつの加入者収容網、又は、前記第１又は第２の加入者収容装置を別々に含む複数の加入者収容網と、
複数の加入者装置と、複数の加入者装置と接続可能な第１の通信装置、を含む第１の通信網と、
前記第１及び第２の加入者収容装置と、前記第１及び第２の加入者収容装置を接続可能でいずれかの加入者装置を利用するかを選択する機能を備えた第２の通信装置、を含む第２の通信網と
を備え、前記第１の通信網及びひとつ又は複数の前記加入者収容網及び前記第２の通信網を介して、第１の通信装置と第２の通信装置を複数の通信経路で接続するための通信システムであって、
現用系と予備系の双方の経路が確立された時点で、前記第１の通信装置は、経路識別情報と送出タイミング識別情報を付与した通信時間測定用フレームを両経路へ同時に送付し、
通信時間測定用フレームを受信した第１の加入者装置は、前記第１の加入者収容装置による帯域の割り当てに従い、第１の遅延測定フレームを上り通信経路へ送出し、
通信時間測定用フレームを受信した第２の加入者装置は、前記第２の加入者収容装置による帯域の割り当てに従い、第２の遅延測定フレームを上り通信経路へ送出し、
第１の遅延測定フレームを前記第１の加入者装置から受信した前記第１の加入者収容装置は、前記第１の遅延測定フレームの前記加入者収容網で転送するフォーマットから前記第２の通信装置向けに前記第２の通信網で転送するためのパケットフォーマットに変換し、前記第２の通信装置に第１の遅延測定フレームを転送し、
第２の遅延測定フレームを前記第２の加入者装置から受信した前記第２の加入者収容装置は、前記第２の遅延測定フレームの前記加入者収容網で転送するフォーマットから前記第２の通信装置向けに前記第２の通信網で転送するためのパケットフォーマットに変換し、前記第２の通信装置に第２の遅延測定フレームを転送し、
前記第２の通信装置は、前記第１の加入者収容装置から前記第１の遅延測定フレームを受信して、受信時刻を、前記第１の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して遅延データベースに記録し、前記第２の加入者収容装置から前記第２の遅延測定フレームを受信して、受信時刻を、前記第２の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースに記録し、
前記第２の通信装置は、両経路からの同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームの受信時刻に基づき、両経路からの遅延測定フレームの到着時間差を算出し、前記到着時間差を前記経路識別情報及び前記送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースへ記録し、
前記第２の通信装置は、前記遅延データベースを参照して、既に複数の経路から、同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームを受信している場合、両経路からの遅延測定フレームの受信時刻を比較し、受信時刻が早い側の第１の加入者収容装置又は第２の加入者収容装置に対して、到着時間差に基づく補正量を含む修正要求のための遅延フィードバックフレームを送信する
ことを特徴とする通信システムが提供される。
【００１３】
本発明の第３の解決手段によると、
一つ又は複数の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置と、一つ又は複数の他の加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置を両方含むひとつの加入者収容網、又は、前記第１又は第２の加入者収容装置を別々に含む複数の加入者収容網と、
複数の加入者装置と、複数の加入者装置と接続可能な第１の通信装置、を含む第１の通信網と、
前記第１及び第２の加入者収容装置と、前記第１及び第２の加入者収容装置を接続可能でいずれかの加入者装置を利用するかを選択する機能を備えた第２の通信装置、を含む第２の通信網と
を備え、前記第１の通信網及びひとつ又は複数の前記加入者収容網及び前記第２の通信網を介して、第１の通信装置と第２の通信装置を複数の通信経路で接続するための通信システムにおける通信装置であって、
他の通信装置から送信された経路識別情報と送出タイミング識別情報を含む第１の遅延測定フレームを、第１の加入者装置及び前記第１（又は第２）の加入者収容装置を介する経路により受信して、受信時刻を、前記第１の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して遅延データベースに記録し、
前記他の通信装置から前記第１の遅延測定フレームと同時に送信された経路識別情報と送出タイミング識別情報を含む第２の遅延測定フレームを、第２の加入者装置及び前記第２の加入者収容装置を介する経路により受信して、受信時刻を、前記第２の遅延測定フレームに含まれる経路識別情報及び送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースに記録し、
両経路からの同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームの受信時刻に基づき、両経路からの遅延測定フレームの到着時間差を算出し、前記到着時間差を前記経路識別情報及び前記送信タイミング識別情報に対応して前記遅延データベースへ記録し、
前記遅延データベースを参照して、既に複数の経路から、同一送信タイミング識別情報を持つ遅延測定フレームを受信している場合、両経路からの遅延測定フレームの受信時刻を比較し、受信時刻が早い側の第１の加入者収容装置又は第２の加入者収容装置に対して、到着時間差に基づく補正量を含む修正要求のための遅延フィードバックフレームを送信する
ことを特徴とする通信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、パケット中継網における経路切替時のパケットロスを低減するため、パケット通信網における現用系と予備系の通信時間を調停することができる。また、本発明によると、パケット通信網上の障害等により通信時間が変化した際に、随時通信時間調整を実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
１．概説
発明が解決しようとする課題に述べたように、経路切替えの前後で送受信されるデータが失われたり、ユーザが利用するアプリケーションに影響を与えたりしないためには、現用系経路と予備系経路におけるパケット伝送に要する時間が同等であることが望ましい。
そこで、一例として、パケット中継網の一部に光アクセス（ＰＯＮ）装置を用いた冗長化システムを考える。現用系と予備系の両経路について通信所要時間が異なる場合に、ＰＯＮの論理距離調整機能（レンジング機能）を利用し、冗長化したアクセス回線間の通信所要時間が両経路で同一となるよう調整することができる。実際にはパケット通信網では経路が異なれば目的地までに経由する中継ノード数が異なることが通常である。ＰＯＮを導入したアクセス網冗長化を行うことにより、その通信時間の差異を吸収できる。
光アクセス網ＰＯＮとイーサＯＡＭ装置を組み合わせて網を冗長化するためには、複数の構成方法が考えられる。代表的なものは、例えば、ＰＯＮ区間を構成する光ファイバを冗長化して障害に備える方法（非特許文献１に記載済み）、複数のＰＯＮシステムをそれぞれ現用系と予備系に用いる光アクセス網冗長化構成等である。ＰＯＮ区間の通信は、トランクファイバ（ＯＬＴ側に接続される、多重データが通過する光ファイバ）が切断されると、複数の加入者に対して一切の通信が不能となる。そこでキャリアのサービス継続性を確保するには、後者の網冗長化構成がより確実な方法である。
【００１６】
具体的な手段としては、送信側のＯＡＭ対応装置から、通信時間測定フレームを現用系と予備系との両経路に対して同時に送出し、受信側のＯＡＭ対応装置において、両経路から到着した当該フレームの受信時刻を確認して、両経路の時間差を測定する。この時間差をＰＯＮ区間の論理距離調整機能にフィードバックして、現用系と予備系それぞれに含まれるＰＯＮ区間の通信所要時間を決定する。
なお、受信側のＯＡＭ対応装置において、両経路からの当該フレームの受信時刻及びフレーム情報を参照して正常受信か否かを判定し、各経路の通信状態を確認するとともに、各経路の転送性能をリアルタイムにモニタリングしてもよい。
現用系、予備系それぞれの通信経路の一部にＰＯＮを適用することにより、ＰＯＮ区間のレンジング機能を利用できる。ＰＯＮの通信機能により、経路間の通信時間差を吸収する処理が容易になる。両経路の通信時間を等しくなるよう調整することにより、現用系から予備系への経路切替え、及びその逆の切替え時において、送信側ＯＡＭ対応装置から受信側ＯＡＭ対応装置へのユーザデータフレームの到着時間が変動することなく、経路切替え時のユーザへの影響（すなわち通信途絶時間）を低減できる。
片経路にのみＰＯＮを含む場合も、ＰＯＮ区間を含む経路における通信時間が他方よりも短い場合には適用可能である。
本実施の形態では、以下の説明において、一例として、両経路にＰＯＮを含む場合を想定する。
【００１７】
２．基本的なシステム構成
図１は、光アクセス網をプロテクション区間に含んだときの基本的な通信システム構成図を示す。
図１では、現用系経路（Ｗｏｒｋｉｎｇ）と予備系経路（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）の組で構成される２組の通信経路を表現している。Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ａ（１１０−Ａ）とＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ａ（１２０−Ａ）との組は、光アクセス網とパケット通信網（中継網）２０００から構成される通信経路（以降、まとめて「通信経路Ａ」と記載する。）であり、Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ｂ（１１０−Ｂ）とＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ｂ（１２０−Ｂ）から構成される組は、光アクセス網を主要なプロテクション区間とする通信経路（以降、まとめて「通信経路Ｂ」と記載する。）である。
本システムは、通信事業者の加入者収容局に設置される伝送装置１３０−１〜１３０−３（まとめて「ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１３０」と記載する。）、家庭や企業サイトなどユーザサイトに設置されるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）１４０−１〜１４０−７（まとめて「ＯＮＵ１４０」と記載する。）、これらを含む区間について保守管理を行う装置であるＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１、１６０−１、１６０−２、及びＯＡＭ対応ＮＥに接続されるユーザ端末１０１−Ａ〜１０１−Ｃを含む。ＯＡＭ対応ＮＥからユーザ端末までの通信経路１８０−Ａ〜１８０−Ｃは、家庭又は企業内ＬＡＮであっても、プロバイダが所有するＷｅｂサーバへ接続されるネットワークでも良い。通信経路１８０−Ａ〜１８０−Ｃの接続形態についても、無線か有線か、またネットワーク規模の大小などの違いは、本発明の本質と直接の関係が無いため、個々の網の特徴は問わない。
【００１８】
ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３は、それぞれＰＯＮインタフェース（図示せず）を備えており、それぞれの配下に複数のＯＮＵ１４０を接続できる。ＯＮＵ１４０との接続には、光ファイバを使用する。ＯＬＴ１３１−１の場合には、光ファイバ１７１−１を介してパワースプリッタ１７０−１に接続される。パワースプリッタ１７０−１には更に複数の光ファイバ１７１−１〜１７１−３が接続されており、それぞれの光ファイバがＯＮＵ１４０−１〜１４０−３に接続される。以下、パワースプリッタ１７０−１に対してＯＬＴ１３１−１側の光ファイバ１７１−１を「トランクファイバ（基幹ファイバ）」、ＯＮＵ１４０側の光ファイバ１７１−１〜１７１−３を「支線ファイバ」と称する。同様にして、ＯＬＴ１３１−２にはパワースプリッタ１７０−２を介してＯＮＵ１４０−４〜１４０−６が接続され、ＯＬＴ１３１−３にはパワースプリッタ１７０−３を介してＯＮＵ１４０−７が接続される様子を示す。個々のＯＬＴ１３１−１〜１３１−３は、配下にあるＯＮＵ１４０−１〜１４０−７が接続された場合に、ＯＮＵ１４０の立ち上げを行い、通信中にはＤＢＡ  （Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）による上り帯域制御、及びＯＭＣＩ  （ＯＮＵ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いたＯＮＵ状態管理を行う。
ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３とＯＮＵ１４０との通信は光信号によって行う。ＯＬＴ１３０からＯＮＵ１４０へ向かう信号（以降、「下り信号」と称する。）は、パワースプリッタ１７０−１〜１７０−３により分岐され、ＯＮＵ１４０へ到達する。ＯＮＵ１４０では、自装置宛てフレームであれば受信し、その他は廃棄する。一方、ＯＮＵ１４０からＯＬＴ１３０へ向かう信号（以降、「上り信号」と称する。）は、ＯＬＴ１３０からＯＮＵ１４０へＤＢＡにより与えられる送信指示に従うタイミングで個々のＯＮＵ１４０−１〜１４０−７から送信される。上り信号は、基幹ファイバ１７１−１〜１７１−３上でＯＮＵ１４０からの信号が重ならないように（時分割多重で通信できるように）、ＯＬＴ１３０のＤＢＡ機能によって予めスケジューリングされている。
【００１９】
通信経路Ａは、ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１とＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１で挟まれる区間に設定される。ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１は、パケット通信網である中継網２０００のエッジに設置され、ユーザ端末１０１−Ｂを収容する装置である。ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１は、中継網２０００の対向エッジに設置される中継機１３２−１、１３２−２と接続されている。中継機１３２−１、１３２−２はＰＯＮ区間とパケット通信網とを接続するインタフェースの役割を持つ。ＯＬＴ１３１−１、１３１−２と中継機１３２−１、１３２−２は、多くの場合に単一の筐体、又はボード上に集積されて単一装置の形態で実装される。ここではその実装形態は問わないが、例えば、中継機１３２−１が複数のポートを備え、配下に複数のＯＬＴ１３０を接続可能な大容量スイッチの形態も考えられる。
一方のＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１は、ＯＮＵ１４０−１、１４０−４と接続されている。図１ではＯＮＵ１４０−１、１４０−４には基本的なＰＯＮポートと電気信号との変換機能を備えることを想定しているが、ＯＬＴ１３０側の中継機１３２−１、１３２−２と同様に、ＯＮＵ１４０−１、１４０−４にパケット通信のためのスイッチ機能を備えることも可能である。
【００２０】
通信経路Ａは、通常時の通信にはＷｏｒｋｉｎｇ−Ａ経路１１０−Ａを使用し、Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ａ（１１０−Ａ）に何らかの障害が発生した場合には、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ａ経路１２０−Ａに切替えて通信を継続する。通信経路Ｂも同様に、通常時の通信にはＷｏｒｋｉｎｇ−Ｂ経路１１０−Ｂを使用し、Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ｂ（１１０−Ｂ）に何らかの障害が発生した場合には、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ｂ経路１２０−Ｂに切替えて通信を継続する。
尚、本発明では、１：１プロテクション方式への適用を想定して説明する。但し本発明は１＋１プロテクション方式にも適用できる。
また、通信経路Ａ、Ｂともに片方向プロテクション、双方向プロテクションが可能である。片方向プロテクションは、例えば通信経路Ａの場合、ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１からＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１へ向かう方向とその逆方向で、それぞれ別に経路状態を診断して経路切替を実施する方法である。片方向通信のみに異常が発生した場合、各方向でそれぞれ別経路（例えばＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１からＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１へ向かう通信はＷｏｒｋｉｎｇ−Ａ（１１０−Ａ）、逆方向通信にはＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ａ（１２０−Ａ））を使用するケースも生じ得る。適用する通信形態が片方向か双方向かの違いについても、本発明の本質には関係しない。
【００２１】
更に、図１では、ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３と中継機１３２−１〜１３２−３がそれぞれ装置１３０−１〜１３０−３に統合される様子を例示している。以降の実施例においても本構成を想定して説明するが、この局舎側の装置構成は本発明の本質に影響するものではない。例えば、ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３が中継機１３２−１〜１３２−３の機能を収容する形態も可能であり、またＯＬＴ１３１−２、１３１−３、中継機１３２−２、１３２−３、ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−２が単一の筐体又は通信装置のインタフェースボード上に統合される構成も可能である。後者のように統合された構成では、一例として、装置１９０のインタフェースボード用スロットにＯＬＴ１３１−２、１３１−３、中継機１３２−２、１３２−３が挿入される形態となる。
【００２２】
図２に、本実施の形態の通信システムの基本構成図を示す。
これは図１の通信経路Ａを模式的に示した図である。具体例を示すために、ＰＯＮシステムとしてＧ−ＰＯＮ（非特許文献１〜３）を想定する。但しＧＥ−ＰＯＮ（非特許文献４）を採用する場合も同様の機能が必要となるため、本発明の内容には影響しない。
図２では、プロテクション区間２００１の送信側ノードであるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａと受信側ノードであるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに対して、現用系経路（ｗｏｒｋｉｎｇ）２０１０−Ｗと予備系経路（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）２０１０−Ｐが設定されている様子を示す。図１に示したように、ＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを接続する経路２０３２−Ｗは、直結もしくは複数のパケット中継装置によって構成されることを想定する。同様に経路２０３２−Ｐは、複数のパケット中継装置により構成される。経路２０３２−Ｗと２０３２−Ｐを構成するパケット中継装置の台数は必ずしも同一とはならない。
【００２３】
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、ＵＮＩ側インタフェース２６０−Ａ、プロテクションスイッチ制御部２５０−Ａ、現用系経路へのインタフェース２５１−Ｗ、予備系経路へのインタフェース２５１−Ｐを含む。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚの機能ブロック構成は２００−Ａと同等である。
現用系インタフェース２５１−Ｗと２５２−Ｗとを接続する経路２０１０−ＷにＰＯＮ区間２００２−Ｗを導入する。ＰＯＮ２００２−Ｗは、ＯＬＴ２１０−Ｗ、ＯＮＵ２２０−Ｗを光ファイバで接続する。ＯＬＴ２１０−Ｗ側のトランクファイバ２０１１−Ｗと、ＯＮＵ２２０−Ｗ側の複数の支線ファイバ２０２１−Ｗ〜２０２３−Ｗとをパワースプリッタ２０３０−Ｗを介して接続する。現用系経路２０１０−ＷにはＰＯＮ区間２００２−Ｗの他、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡとＯＮＵ２２０−Ｗとを接続する回線２０３１−Ｗ、ＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚとを接続する回線２０３２−Ｗとを含む。
ＯＬＴ２１０−Ｗは、ＯＮＵ２２０−Ｗを立ち上げる過程でＯＮＵ２２０−Ｗまでの距離（ＯＮＵ２２０−Ｗの応答遅延時間）を測定する（レンジング処理）。レンジング処理は、ＯＮＵ２２０−ＷからＯＬＴ２１０−Ｗへの上り信号が、時間多重方式によりＯＬＴ側で識別するために必要な処理であって、個々のＯＮＵ２２０−ＷがＯＬＴ２１０−Ｗからの送信指示を受けて応答するまでの待機時刻（以下、応答時間という。）を設定し、ＯＬＴ２１０−Ｗが全ＯＮＵ２２０−Ｗからの上り信号を受信する基準時刻（受信タイミング）を、一つのＰＯＮシステム（一つのＯＬＴが管理するＯＮＵ群）について統一するための準備である。ＯＬＴ２１０−ＷはＯＮＵ２２０−Ｗに対して、この基準時刻からの相対的な時刻を送信開始時刻及び送信終了時刻として通知し、ＯＮＵ２２０−Ｗは当該指示に従うタイミングで上り信号を送出する。そのため個々のＯＮＵ２２０−Ｗが送出する上り信号は、ある時刻に送信開始され、別の時刻に送信停止する、バースト信号となる。
【００２４】
ＰＯＮ２００２−Ｗでは、レンジング処理の結果得られる個々のＯＮＵ２２０−Ｗにおける往復通信時間を、例えば、ＯＬＴ２１０−Ｗ等により、ＥｑＤ  （Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｌａｙ）というパラメータに変換して各ＯＮＵ２２０−Ｗへ通知する。各ＯＮＵ２２０−Ｗは、ＯＬＴ２１０−Ｗからの下りフレームにて送信指示を受信すると、当該下りフレームを受信した後、ＥｑＤに従う時間だけ待機した後に、そこを基準時刻として送信指示されたタイミングでＯＬＴ２１０−Ｗに向けてバースト信号を送信する。この辺りの動作については勧告（非特許文献３）に規定されているため、ここでは詳細説明を省略する。ＯＬＴ２１０−Ｗは、配下にある個々のＯＮＵに対して設定したＥｑＤ情報２１１−ＷをＯＬＴ２１０−Ｗ内部に保持する。光ファイバの伸縮などによりＰＯＮ区間２００２−Ｗの通信時間が変動した場合には、ＥｑＤの更新を行い時間多重方式が正常に動作するよう、パラメータのメンテナンスを行う。
予備系経路を構成するＯＬＴ２１０−Ｐ、ＯＮＵ２２０−Ｐ、パワースプリッタ３０２０−Ｐ、トランクファイバ２０１１−Ｐ、支線ファイバ２０２１−Ｗ〜２０２３−Ｗ、回線２０３１−Ｐ、回線２０３２−Ｐ、ＥｑＤ情報２１１−Ｐについても、現用系経路と同様の機能及び動作となる。
【００２５】
プロテクション区間２００１における通信時間は、ＰＯＮ２００２−Ｗで測定された遅延時間に、回線２０３１−Ｗ及び２０３２−Ｗを通過するための通信時間を追加したものとなる。
ＰＯＮ区間を含む経路を冗長経路として活用するには、現用系経路２０１０−Ｗと予備系経路２０１０−Ｐとの通信時間が、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから２００−Ｚに向かう方向について一致することが必要である。同様に逆向きの通信の際にも、両経路の通信時間が同等であることが必要である。
図１及び図２で示した現用系経路と予備系経路の遅延時間調整のため、本実施の形態では、現用系経路と予備系経路における通信時間差を直接測定し、その差異を得る方法である。具体的にはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ及び２００−Ｚの間について両経路の通信時間を測定し、その差をＯＬＴ２１０へ通知する。
【００２６】
３．実施の形態１の動作
実施の形態１を実現するため、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ及び２００−Ｚにそれぞれ遅延ＤＢ３００−Ａ及び３００−Ｚ（後述の図７、遅延ＤＢ１２９２参照。）を備える。
実施の形態１では、現用系経路２０１０−Ｗと予備系経路２０１０−Ｐとの通信時間差を測定して、ＯＬＴ２１０へフィードバックする。両経路の通信時間差を測定するため、プロテクション区間２００１の送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ又は２００−Ｚから両経路にそれぞれ同時に測定用フレームを送出し、受信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ又は２００−Ａにおいて、受信フレームの到着時間を比較し、通信時間差を把握する。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ向かう方向（上り方向）の通信時間を測定する場合の動作は以下の通りである。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送信する通信時間測定用フレームは、受信側ＯＡＭ対応ＮＥが、それと識別できるフォーマットであれば何でも良い。例えば、Ｖｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＯＡＭフレームを用いても、接続性チェックのためのＣＣＭ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  Ｍｅｓｓａｇｅ）フレームを用いても良い。
【００２７】
受信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚで受信した測定用フレームの到着時刻を比較するため、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａでは、両経路２０１０−Ｗ及び２０１０−Ｐに対して、同時に通信時間測定用フレームを送出する。このとき、送出するフレームには、受信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにてそれらを識別できるように、フレーム種別の他に、送出タイミングと通過経路を示すＩＤを付与する。なお、経路ＩＤのかわりに、遅延測定フレームを識別可能なシーケンス番号等の他の識別情報を用いてもよく、また、送出タイミングＩＤのかわりに、送出時刻等の送出タイミング識別情報を用いてもよい。本実施の形態では、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送信する通信時間測定用フレームフォーマットには、接続性チェックのためのＣＣＭフレームの適用を例として説明する。但し、受信側ＯＡＭ対応ＮＥが、それと識別できるフォーマットであれば代用可能である。例えば、Ｖｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＯＡＭフレームを用いても本発明の本質に影響しない。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、受信した測定用フレームの通過経路と送出タイミングから、到着時刻を比較すべきフレームの組合せを判断し、それらの差分をとったものを遅延ＤＢ３００−Ｚへ保持するとともに、ＯＬＴ２１０へ通知する。
ＯＬＴ２１０−Ｗ及び２１０−Ｐは、それぞれが配下にあるＯＮＵ２２０−Ｗ及び２２０−Ｐを立ち上げる際には、各ＯＬＴの配下に存在するＯＮＵのみが距離測定対象であるため、配下のＯＮＵのうち最も応答時間の長いもの、即ち最も接続距離が遠いものを基準に、ＥｑＤ情報２１１−Ｗ及び２１１−Ｐを決定している。本実施の形態では、このＥｑＤ情報２１１−Ｗ及び２１１−Ｐに加えて、それぞれ冗長系を構成する他方の系におけるＥｑＤ情報２１１及び、回線２０３１、２０３２の通信時間を考慮し、冗長系システムを構成する両経路の通信時間を調停及び／又は調整する。
【００２８】
最も簡単な調停・調整方法としては、プロテクション区間２００１の受信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚで測定された到着時間差を、到着時間の早い系に反映することで両系の通信時間を合せる。逆に到着時間の遅い系に反映することは困難である。その理由は、ＯＬＴ２１０に対するＯＮＵ２２０の応答時間は、ＯＬＴ２１０に接続されるＯＮＵ２２０のうち最も遠いものを基準としているためである。個別のＰＯＮシステムにおいて単独で決定されたＥｑＤよりも小さく設定することは（ＥｑＤの設定値に「下駄」としての余裕が無ければ）困難である。つまり、現用系経路を通過した測定フレームの到着時間が早ければ、その分、現用系ＥｑＤ情報２１１−Ｗを予備系ＥｑＤ情報２１１−Ｐよりも大きく設定することにより通信時間を合せることが望ましい。このときＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚからは、回線２０３２−Ｗを用いたフィードバックがＯＬＴ２１０−Ｗへ通知される。
逆に、予備系経路の通信時間が短い場合には回線２０３２−Ｗを介して同様のフィードバックが通知され、ＥｑＤ情報２１１−Ｐを変更する。
【００２９】
図３は、冗長システムにおける通信時間調整の処理手順を示すシーケンス図である。
この図は、現用系及び予備系で、個々にＰＯＮシステムが立ち上がった後、ＥｑＤ調整に至るまでの処理を示す。
ここでは、一例として、現用系が先に立ち上がることを想定する。ＯＮＵ２２０−Ｗの電源が入ると、ＯＮＵ２２０−Ｗは、ＯＬＴ２１０−Ｗから送られる下りフレームを検知し、ＯＬＴ２１０−Ｗに対して立上げ処理要求を送付する（Ｓ１０２）。Ｇ−ＰＯＮ（非特許文献３）の場合、ＯＬＴ２１０−Ｗからの下り信号に含まれる固定パターンを送信することで立上げ要求Ｓ１０２と見なされる。ＯＬＴ２１０−Ｗはこの要求を受け取ると、固定パターン等により当該ＯＮＵ２２０−Ｗを検出し、その立上げ処理を開始する（Ｓ１０３）。非特許文献３等に規定される一連の立上げ処理（Ｓ１０４）により、ＯＮＵ２２０−Ｗは運用状態に遷移する（Ｓ１０６）。例えば、ほぼ同時に、ＯＬＴ２１０−Ｗは、ＯＮＵ２２０−Ｗ立上げ処理（Ｓ１０４）において取得したＯＮＵ２２０−Ｗに対するＥｑＤ設定値を、ＥｑＤ情報ＤＢ２１１−Ｗへ記録する（Ｓ１０５）。
予備系経路を構成するＰＯＮシステムに関しても同様である。ＯＮＵ２２０−Ｐの電源ＯＮ（Ｓ１１１）から運用状態に移行する（Ｓ１１６）までの流れは、現用系ＰＯＮにおける説明と同様のため割愛する。
【００３０】
現用系と予備系の双方の経路が確立された時点で、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、通信時間測定用フレームを両経路へ送付する（Ｓ１２１−Ｗ、Ｓ１２１−Ｐ）。このとき、通信時間測定用フレームには経路ＩＤと送出タイミングＩＤを付与する（Ｓ１２０）。通信時間測定用フレームを受信したＯＮＵ２２０−Ｗは、ＯＬＴに対して当該フレームを含むデータ伝送のための帯域割り付けを申請する（Ｓ１２２−Ｗ）。これを受け、ＯＬＴ２１０−ＷはＤＢＡ機能によりＯＮＵ２２０−Ｗに割当てるべき上り帯域を調整し、ＯＮＵ２２０−Ｗへ送信許可を与える（規定通りの動作のため図示せず。）。送信許可が与えられた時に、ＯＮＵ２２０−Ｗは、通信時間測定用フレームを必要に応じて光アクセス網用の測定フレームに変換し、遅延測定フレームを上り通信路へ送出する（Ｓ１２３−Ｗ）。
遅延測定フレームを受信したＯＬＴ２１０−Ｗは、当該フレームのＰＯＮ区間転送フォーマットからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ向けに転送するためのパケットフォーマットに変換し（Ｓ１２４−Ｗ）、その後ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに当該フレームを転送する（Ｓ１２５−Ｗ）。当該フレームの、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでの受信時刻をＴ＿Ｗとする。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送出された遅延測定フレームＳ１２１−Ｐに関して、予備系経路上での処理手順は、現用系経路におけるそれと同様であるため詳細説明を割愛する。ここで、当該フレームの、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでの受信時刻をＴ＿Ｐとする。
【００３１】
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、双方の遅延測定フレームを受信すると、両経路からの遅延測定フレームの到着時間差Ｔ＿ｄｉｆｆ（補正量）を算出し、それを遅延ＤＢ３００−Ｚへ記録する。なお、補正量としては、到着時間差の他にも、後述のような（図１１等参照）現用系又は予備系通信時間等を用いることができる。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、到着時間差Ｔ＿ｄｉｆｆを記録すると、例えば、ほぼ同時に、修正が必要な側のＯＬＴに対して、ＥｑＤ情報２１１−Ｗ（遅延情報）の修正を要求するパケットを送信する（Ｓ１２７）。修正が必要な側のＯＬＴは、例えば、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが遅延ＤＢ３００−Ｚを参照して、到着時間の早い系を選択することで定めることができる。図では、一例として、ＯＬＴ２１０−Ｗが選択された場合を示す。当該パケットＳ１２７には、到着時間差に基づくＥｑＤの修正量又は到着時間差そのものを示す補正量が含まれており、受信したＯＬＴ２１０−Ｗは、パケットの内容に従いＥｑＤ情報ＤＢ２１１内のＯＮＵに対応するＥｑＤ情報を修正する（Ｓ１２８）。ここで得られた新規ＥｑＤ情報は、ＰＯＮシステムの運用上、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａからの指示を中継したＯＮＵ２２０−Ｗ以外の、他の全てのＯＮＵに対しても通知する必要がある。そのため修正したＥｑＤ情報を配下のＯＮＵ２２０−Ｗへ通知する。ＯＮＵ側はＯＬＴ２１０−Ｗの指示に従い、ＥｑＤ情報の設定を変更して運用を継続する。
なお、ここでは現用系経路のＥｑＤ情報２１１−Ｗを修正するケースで説明したが、予備系経路側の修正が必要となるケースに関してもシステム動作は同様に説明できる。
【００３２】
図１２は、遅延時間調整後のシステム動作を説明するシーケンス図である。
図３に従い、現用系の遅延量（遅延情報、ＥｑＤ情報）を調整する場合を想定して説明する。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、遅延測定フレームを生成し（Ｓ５０１）、現用系と予備系の両系に同時に遅延測定フレームを送信する（Ｓ５０２−Ｗ、Ｓ５０２−Ｐ）。ＯＮＵ２２０−Ｗ及び２２０−Ｐは、それぞれ当該測定フレームを受信し（Ｓ５０３−Ｗ、Ｓ５０３−Ｐ）、フレーム処理のステップＳ５０４−Ｗ、Ｓ５０４−Ｐにて測定フレームをＰＯＮ区間伝送用のフレームフォーマットに変換する。この具体的な処理の例としては、ＧＰＯＮで使用するＧＥＭフレームに当該測定フレームをカプセリングする処理が挙げられる。
フレーム処理Ｓ５０４後、ＧＥＭフレームにカプセリングされた測定フレームは、各ＯＮＵ２２０−Ｗ、２２０−Ｐから所定のタイミングでＯＬＴへ転送される。このときの動作は各ＯＬＴからＯＮＵへ設定するＥｑＤ情報に従う。すなわち、ＯＮＵ２２０−Ｗ及び２２０−Ｐが当該測定フレームを受信した後に、それぞれが属するＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−Ｐに対して上り帯域を要求する。これに対して各ＯＬＴ２１０が送信許可をＯＮＵ２２０へ通知する。これにＯＮＵ２２０が応答して当該フレームをＯＬＴへ送出するまでの待機時間は、ＥｑＤ情報としてＯＮＵ２２０内に保持する。このＥｑＤ情報は後述の図６のフローチャートにより調整され、ＯＬＴ内のテーブル（後述の図５参照。）及び個々のＯＮＵ２２０に記録されるものである。この例では、現用系ＯＮＵ２２０−Ｗが、遅延測定フレームを時間差５２００の時間遅れて送信するように調整された場合を示す。
【００３３】
ＯＮＵ２２０−Ｗ及び２２０−Ｐから送信された当該遅延測定フレームは、それぞれに固有の通信時間の後にＯＬＴ２１０−Ｗ及び２１０−Ｐに到着する。ＯＬＴ２１０では、受信した遅延測定フレームをＰＯＮ区間用のフォーマットから元のフォーマットへ、すなわち外部網で使用されるフレームフォーマットへ変換する（Ｓ５０６−Ｗ、Ｓ５０６−Ｐ）。このフレーム処理Ｓ５０６に続いてＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ向けて各ＯＬＴ２１０から転送された遅延測定フレームは、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに同時に到着する。
図中、到着時間差５１００は、調整前段階での現用系と予備系の通信所要時間差である。ＥｑＤ調整を行わずにフレームを転送すると、現用系のＰＯＮ区間伝送時間が短く（光伝送距離が短く）、現用系を通過したフレームが先にＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ到達する。このとき、現用系ＯＮＵ２２０−Ｗからのフレーム発信時刻はＴ１である。ＣＣＭフレームの到着時間差５１００は、このＯＮＵ２１０−Ｗにおける待機時間ＥｑＤに反映され、ＯＮＵ２２０−Ｗからの発信時刻はＴ２へ変更される。その結果、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに到達する時刻もＴ３からＴ４へ移動し、両系のプロテクション区間内のフレーム存在時間を統一できる。
【００３４】
４．ＯＬＴの装置構成
図４は、局側光信号終端装置（ＯＬＴ）の装置構成図を示す。
図４は現用系ＯＬＴ２１０−Ｗの基本機能ブロックを示している。予備系ＯＬＴ２１０−Ｐも、機能ブロックの構成は同様である。
【００３５】
ＯＬＴ２１０−Ｗは、その上位網側インタフェース（ＳＮＩ；Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に、一つ若しくは複数のパケット網インタフェース７１０−１〜７１０−ｎを備える。パケット伝送プロトコルとして、１０／１００Ｍｂｐｓ若しくは１ＧｂｐｓのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インタフェースが利用されることが多い。
通常、ＯＬＴ２１０−ＷはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）に実装され、局側に設置される筐体には複数のＯＬＴ２１０−Ｗチップを実装可能である。このような構成の場合には、ＯＬＴチップ２１０−Ｗを搭載した複数のインタフェースボードの後段に、Ｌａｙｅｒ  ２スイッチ（図示せず）を備え、スイッチ後にＳＮＩ側に設置されたＬａｙｅｒ  ２インタフェースボードを介して上位装置へ転送する形態が考えられる。このとき、ＯＬＴ２１０−Ｗが備えるインタフェース７１０−１〜７１０−ｎは、Ｌ２スイッチに接続される。そのスイッチ及びＬ２インタフェースを介して、ＯＡＭ対応ＮＥ（２００−Ｚ）へ接続される。あるいは簡単な構成をとる場合は、ＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ  （２００−Ｚ）を直接接続することも可能である。
【００３６】
以下、下り通信と上り通信に分けて動作を説明する。
まず、下り信号の処理については、ユーザデータは、中継網２０００（図１参照。）、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを介してＯＬＴ２１０−ＷのＳＮＩ側インタフェース７１０−１〜７１０−ｎに入力される。受信したデータは、下りデータの受信処理部７２１に転送され、ここでパケットヘッダ情報が解析される。下りフレームは、そのパケットヘッダに含まれる宛先情報、送信元情報、経路情報を含むフロー識別情報に基づいて、当該受信パケットを転送すべき宛先ＯＮＵ２２０−Ｗが決定される。この宛先情報の決定と供に、必要に応じて当該受信フレームのヘッダ情報の変換、付与が行われる。宛先決定、ヘッダ情報の変換及び付与を含む処理を決定するために、受信処理部７２１に備える下り経路情報ＤＢ７２１１を参照する。下り経路情報ＤＢ７２１１は、受信フレームのヘッダ情報ＶＬＡＮ  ＩＤやＭＡＣアドレスを含む一つもしくは複数のパラメータをトリガとしてフレーム処理を決定するためのデータベースである。
【００３７】
フレーム生成部７２２では、受信処理部７２１で決定されたヘッダ処理内容に従い、当該受信フレームをＰＯＮ区間伝送用のフレームフォーマットに変更する。Ｇ−ＰＯＮ（非特許文献１〜３）及びＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を利用する場合の具体的な処理は、経路情報ＤＢ７２１１に記載される内容により異なる。一例として、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームに対するＶＬＡＮタグ処理（変換、削除、透過、付与）、その転送先ＯＮＵに設定されているＰｏｒｔ−ＩＤを含むＧＥＭヘッダ生成、当該受信ＥｈｔｅｒｎｅｔフレームのＧＥＭフレームへのカプセリングなどが含まれる。
送信処理部７２３では、フレーム生成部７２２にて生成したＧＥＭフレームを送出するための処理を行う。この処理には、フレーム処理優先度を考慮したキューイング及び読み出し処理、ＰＯＮ区間用の下りフレーム合成と送出が含まれる。Ｇ−ＰＯＮの場合は、１２５マイクロ秒毎の下りフレーム送信周期があり、周期（下りフレーム）の始めには、ＯＮＵ側で下りフレームを同期し取り込むための固定パターンを含む下りフレーム共通ヘッダが必要である。この共通ヘッダに続き、複数のＧＥＭフレームを挿入することによって下りフレームが形成される（非特許文献３）。
最後に、送信処理部７２３で読み出された下りフレームはＥ／Ｏ処理部７３１で光信号に変換され、ＷＤＭ７５０と光ファイバ１７１−１を介して、ＯＮＵ２２０−Ｗへ送出される。
【００３８】
上り信号の処理は、下り信号の処理を逆順に行う形になる。上り信号はＯＬＴ２１０−Ｗが指定したタイミングに従ってＯＮＵ２２０−Ｗより送信され、光信号が集中する光ファイバ１７１−１上では時間分割方式で多重される。そのため個々のＯＮＵ２２０から発信される光信号は、間歇的に送信されるバースト形態となる。
光ファイバ１７１−１、ＷＤＭフィルタ７５０を介して受信した光信号は、Ｏ／Ｅ部７３２にて受信したバースト信号の先頭に付与されるプリアンブル及びデリミタと呼ばれる固定パターンに基づきクロック同期及びフレーム同期（ＰＯＮ区間のフレーム終端）される。ここで抽出したクロックは、当該ＰＯＮシステムの動作確認に用いられる。すなわち、ここで得られるフレーム先頭位置（受信タイミング）は、ＯＬＴ２１０−ＷのＰＯＮ制御部７００にあるＤＢＡ情報７０２に保持される、当該ＯＮＵ２２０への送信指示と一致していなければならない。確認の結果、ＯＬＴ２１０が指示した通信時刻との差異が観測されれば、ＰＯＮ制御部７００の距離測定部７０１は、検出された変動値分を修正し、運用継続の可否を判断する。つまり、所定の閾値以上の変動が観測された場合、続く下りフレームで当該ＯＮＵ２２０に対してＥｑＤ情報の設定の修正を通知する。ＯＬＴ２１０−Ｗの配下にある各ＯＮＵ２２０のＥｑＤ情報は、ＰＯＮ制御部７００内のＥｑＤ情報２１１−Ｗとして保持される。設定値の修正で対応できない場合には、再度距離測定部７０１の指示により当該ＯＮＵ２２０に対してレンジング処理を行い、ＥｑＤ情報７０１を更新する。
【００３９】
Ｏ／Ｅ部７３２で受信された上りフレームは、受信処理部７４１に転送される。ここでは当該上りフレームのヘッダ情報を解析し、ヘッダ情報処理の内容と該フレームの転送先を決定する。この時の転送先決定は、上り経路情報ＤＢ７４１１を参照することにより可能となる。ヘッダ処理内容とフレーム転送先の決定において、フレームのＬａｙｅｒ  ２ヘッダ情報を参照して決めることもできるが、特にＰＯＮ区間伝送用のカプセルヘッダ情報がここでの重要パラメータとなる。Ｇ−ＰＯＮの場合を例とすると、ＯＮＵ毎に一つまたは複数割当てられているＰｏｒｔ−ＩＤ情報を、ヘッダ処理内容とフレーム転送先の決定トリガとして用いることが一般的である。勿論、ＧＥＭヘッダ情報とＬ２情報とを合せて経路情報ＤＢ７４１１を検索するためのトリガとすることもできる。下りデータ処理の場合と同様に、上り経路情報ＤＢ７４１１には、Ｌ２ヘッダ情報の処理内容も含むことができる。ＧＥＭフレームのパケットフォーマットは、受信処理部７４１でＧＥＭフレームを終端した後は不要となる。ＧＥＭフレームで搬送したペイロード情報については、フレーム生成部７４２で転送情報を再構築するために用いる。
【００４０】
フレーム生成部７４２では、受信処理部７４１で処理されたパケットをパケット転送プロトコルに従うフォーマット（本実施の形態ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））に変換して、送信処理部７４３へ転送する。またＰＯＮ制御部７００からフレーム送出通知がある場合など、ＯＬＴ２１０内部でフレームを生成するときには、フレーム生成部７４２にて新たにフレームを構成し、生成したフレームを送信処理部７４３へ転送する。
以下、フレーム転送時の動作例を挙げる。受信処理部７４１にてＧＥＭフレームのヘッダ情報に基づいてＬ２ヘッダ情報を処理し、また装置内部でユーザ（ＯＮＵ２２０）を識別するなど内部処理のためのヘッダ（内部ヘッダ）を書換えた後、フレーム生成部７４２へ送信する。フレーム生成部７４２では、内部ヘッダを削除し、伝送エラーなどでフレーム情報にエラーが発見された場合は修正するなど必要な処理を施し、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを整形する。
送信処理部７４３の働きは、下り送信処理部７２３と同様であるため、説明を割愛する。送信処理部７４３を通過したフレームは、ＳＮＩ側インタフェース７１０−１〜７１０−ｎを介して送出される。その後、ＯＬＴ２１０−Ｗの外部にあるＬ２スイッチなどの中継装置を介して、あるいは直接に、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信される。
【００４１】
次に、ＯＬＴ２１０−Ｗにおける遅延制御処理を説明する。この動作は、ＰＯＮ区間外部の装置（ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ又は２００−Ｚ）とＯＬＴ２１０又はＯＮＵ２２０との通信時間を測定する際に用いる。ＯＡＭ対応ＮＥ２００との接続には、ＳＮＩ側インタフェース７１０−１〜７１０−ｎを介してＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの汎用プロトコルを用いても、装置内バスで接続されるようなＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが一体となった装置構成をとることもできる。ここでは、一例として、実施の形態１の構成に従い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）で接続される状況を想定し説明する。
また、実施の形態１では通信時間測定にイーサＯＡＭのＣＣＭフレームを用い、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＺからＯＬＴ２１０、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡからＯＮＵ２２０への遅延時間差通知には、イーサＯＡＭのＶＳＭ（Ｖｅｎｄｏｒ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｍｅｓｓａｇｅ）フレームを使用する。そのため、以下でＯＡＭフレームと称した際はこれらをまとめた制御フレーム全般を意味するものとする。
【００４２】
先ず、上り方向の通信時間差を測定する際のＯＬＴ２１０−Ｗの動作を説明する。
ＯＮＵ２２０−Ｗの電源が入ると、ＯＮＵ２２０−Ｗは、ＯＬＴ２１０−ＷがＰＯＮ区間に配信する下りフレームを受信しＯＬＴ２１０−Ｗを認識した後、ＯＬＴ２１０−Ｗに対して立上げ処理要求を送付する。ＯＬＴ２１０−Ｗはこの要求を受け取ると、当該ＯＮＵ２２０−Ｗの立上げ処理を開始する。非特許文献３等に規定される一連の立上げ処理（図３、ステップＳ１０４参照。）により、ＯＬＴ２２０−ＷはＯＮＵ２２０−Ｗとの往復通信時間を測定し、ＯＬＴ２１０−Ｗの配下にある他のＯＮＵとの往復通信時間を参照して、配下のシステム全体で上り時間多重方式の時刻基準となる基準点を決定し、各ＯＮＵへ通知するＥｑＤ設定値を決定する。決定したＯＮＵ２２０毎のＥｑＤ設定値はＥｑＤ情報ＤＢ２１１−Ｗへ保持する（図３、ステップＳ１０５参照。）。
現用系と予備系の双方の経路が確立された後、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、経路ＩＤと送出タイミングＩＤを付与した通信時間測定用フレームを両経路へ送信する。通信時間測定用フレームを受信したＯＮＵ２２０−Ｗは、ＯＬＴ２１０−Ｗへ当該フレームを転送するため上り帯域の割当てを申請する。これを受けたＯＬＴ２１０−Ｗは、ＯＮＵ２２０−Ｗに割当てるべき上り帯域を調整し、ＤＢＡ情報７０２を更新して、ＯＮＵ２２０−Ｗへ上り信号送信タイムスロットを与える。ＯＮＵ２２０−Ｗは、通信時間測定用フレームを基に必要に応じて変換して、測定フレームを形成してＯＬＴ２１０−Ｗへ送信する。以上の一連の処理によりＯＮＵ２２０−Ｗからの測定フレームを受信したＯＬＴ２１０−Ｗは、当該フレームのＰＯＮ区間転送フォーマットからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ向けに転送するためのパケットフォーマットに変換し、その後ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに当該フレームを転送する。
【００４３】
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、両経路から測定フレームを受信すると、両経路からの測定フレームの到着時間差Ｔ＿ｄｉｆｆを算出し、それを遅延ＤＢ３００−Ｚ（遅延ＤＢ１２９２：後述の図７参照。）へ記録する（図３、ステップＳ１２６参照。）。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、記録すると、例えば、ほぼ同時に、修正が必要な側のＯＬＴに対して、ＥｑＤ情報２１１−Ｗの修正を要求するパケットを送信する（図３、ステップＳ１２７参照）。当該パケット（遅延フィードバックフレームＳ１２７）には、到着時間差に基づくＥｑＤの修正量又は到着時間差そのものを表す補正量が含まれている。受信したＯＬＴ２１０−Ｗは、遅延フィードバックフレームを受信すると、パケットの内容（補正量）に従い、ＯＮＵにおける待機時間を示すＥｑＤ情報２１１−Ｗを修正する（図３、ステップＳ１２８参照。）。さらに、ＯＬＴ２１０−Ｗは、修正したＥｑＤ情報２１１−Ｗを配下のＯＮＵ２２０−Ｗへ通知する。
なお、ＯＬＴ２１０−Ｗは、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＺからＯＡＭフレームを受信すると、受信処理部４２１では、当該フレームのＬ２ヘッダ情報から受信フレームがＯＡＭフレームであることを認識する。修正要求を受信したＯＬＴ２１０−Ｗは距離測定部７０１にて当該修正値を考慮した距離の再調整を行い、ＥｑＤ情報２１１−Ｗを更新する。続いて、ＯＬＴ２１０−Ｗは配下の全ＯＮＵ２２０に対して新規ＥｑＤ情報を配布する。
【００４４】
図５は、ＯＬＴ２１０−Ｗに保持するＥｑＤ情報データベースの構成例の図を示す。
ＥｑＤ情報データベースの構成方法として、ここでは３例（Ａ）〜（Ｃ）を示している。
図５（Ａ）は、従来のＰＯＮで用いられるＥｑＤ情報データベースの基本構成である。ＯＮＵ  ＩＤ５１０と、各ＯＮＵに設定されるＥｑＤ値５５０を含む。図５（Ｂ）は、ＯＮＵ  ＩＤ５１０の代わりに、各ＯＮＵ２２０に設定される経路ＩＤ５２０を用いた例である。経路ＩＤ５２０は、例えば、経路情報１２９４より取得することができる。ＥｑＤ値５５０は図５（Ａ）と同様である。このとき、経路ＩＤ５２０は、ＯＮＵ毎に複数ＩＤを割り当てることも可能である。従って、図５（Ａ）と（Ｂ）では必要なエントリ数が異なる場合がある。図５（Ｃ）は、ＯＮＵ  ＩＤ５１０と経路ＩＤ５２０の双方を含む例である。図５（Ｃ）のテーブルではＯＮＵ  ＩＤ５１０でも経路ＩＤ５２０でも必要なパラメータを用いてＥｑＤ値５５０を参照できる。なお、本テーブルには、これらのいずれをキーとして使用するかを示すためのフラグを挿入するフィールドを追加しても良い。
【００４５】
図６は、上り方向通信時間差を修正するためのＯＬＴ２１０−Ｗ内ＰＯＮ制御部における動作フローチャートである。
ＯＬＴ２１０のＰＯＮ制御部７００は、上り信号に関する受信処理部７２１からフレーム受信通知を受信すると（Ｓ３０１）、当該受信フレームが、ＥｑＤ情報修正に関するＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａからの遅延フィードバックフレーム（図３、ステップＳ１２７参照。）であるか否かを確認する（Ｓ３０２）。
ＥｑＤ情報修正通知のための遅延フィードバックフレームであった場合、ＰＯＮ制御部７００は、当該フレーム情報に含まれるＥｑＤ修正量又は到着時間差を表す補正量からＥｑＤ情報を抽出する（Ｓ３０３）。このとき、以降の処理は、図３のステップＳ１２８に相当する。
ＰＯＮ制御部７００は、続いてＰＯＮ制御部７００内のＥｑＤ情報７０１を修正するか否かを判定し（Ｓ３０４）、例えば、修正するためのタイミングになった場合等のように、ＥｑＤ情報７０１を修正する場合（必要に応じてＥｑＤ再調整の上）、ＥｑＤ情報７０１を更新し、配下にある全ＯＮＵ２２０へ更新したＥｑＤ情報を通知する（Ｓ３０５）。このＥｑＤ情報は、ＯＮＵ毎に設定されることが基本となる。本実施の形態では、その応用例として、図５に示したようにＯＮＵ毎に設定される経路毎のＥｑＤ情報を設定することも可能である。
【００４６】
５．ＯＡＭの装置構成
図７は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００の構成図を示す。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００は、プロテクション区間の両端に設置され保護区間を定義し、また当該区間を通過するパケットに関して、ヘッダ情報を参照し利用経路を決定する。
例えば、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、光アクセスシステム側のインタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘ、入出力処理部１２３０、スイッチ部１２５０、中継網２０００側のインタフェース１２２０−１〜１２２０−ｙ、入出力処理部１２４０、ＣＰＵ１２８０、メモリ１２９０を備える。また、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、インタフェースの接続先を光アクセス側と中継網側を入れ替えれば良い。いずれも機能構成が同じであることから、ここでは、一例としてＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを想定して説明する。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、ＰＯＮ区間の上りフレームを利用して、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡからのＣＣＭフレームを定期的に受信する。現用系経路２０１０−Ｗにおいて、ＰＯＮ区間を通過したフレームはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚのインタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘのいずれかで受信される。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、このＯＡＭフレームに含まれる情報を参照して経路状態を把握する。
【００４７】
上り方向（図２の左から右へ向かう方向）の通信を例にとって説明する。インタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘで受信されたパケットは、入出力処理部１２３０に転送される。入出力処理部１２３０では、ヘッダ処理、優先度付けなどのパケット送信制御のため、一時的にフレームバッファ１２３２に格納される。この待ち時間を利用して、フレーム解析・生成部１２３１にて、ヘッダ情報の確認、ヘッダに含まれるパラメータをトリガとしたヘッダ情報の処理（変換、透過、付与、削除等）を行う。ここでヘッダ解析・生成のためには、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに設定されている経路情報１２９４を参照する。入出力処理部１２３０は、経路情報１２９４参照のためには、メモリ１２９０にアクセスすることになるが、実装の都合によっては経路情報の一部を入出力制御部１２３０に保持しておくこともできる。いずれにしても動作の流れは変わらない。なお、本実施の形態では装置内の信号のやり取りにはバス１２７０を利用する例を示している。
【００４８】
フレーム解析・生成部１２３１によって転送先に対して適切なヘッダ情報となるよう処理されたフレームは、宛先経路へ向けた転送のため、スイッチ部１２５０に送られる。
スイッチ部１２５０では、各フレームは、それぞれの宛先に対応する方路へ転送される。各方路に転送された後、フレームはその優先度や各方路の経路情報に従い、キューイングや、必要ならヘッダ情報の確認、変更を行う。これらの処理を行う機能が、送出側に設置されたフレーム解析・生成部１２４１及びフレームバッファ１２４２である。入出力処理部１２４０で読み出されたフレームは、インタフェース１２２０−１〜１２２０−ｙを介して外部へ送出される。
【００４９】
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにおける、上り方向通信時の経路管理方法を説明する。入出力処理部１２３０は、受信フレーム解析・生成部１２３１において、インタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘで受信したフレームがＯＡＭフレーム（遅延測定フレームＳ１２５−Ｗ）か否かを判定する。ＯＡＭフレーム（遅延測定フレームＳ１２５−Ｗ）であった場合には、当該フレームに含まれる冗長系の経路ＩＤと、送出タイミングＩＤとを抽出し、それらの情報をメモリ１２９０内のＯＡＭ制御部１２９１へ通知する。両経路からの遅延測定フレームについて到着時間を比較し、各経路における遅延時間補正量を決定するための一連の処理は、ＯＡＭ制御部１２９１の中の、遅延制御部１２９１１が行う。
遅延測定フレームの識別情報（経路ＩＤと送信タイミングＩＤ）と、その到着時刻とは一連のデータとして、遅延ＤＢ１２９２に保存される。この情報は、経路（コネクション）毎に新たに同種の情報を取得した場合には上書きする。なお、正しい経路から受信していない場合、すなわち、受信フレームに含まれる識別情報と、経路情報１２９４とが一致しない場合は、当該フレームを廃棄するとともに所定の警報をＣＰＵ１２８０へ通知する。
【００５０】
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａと２００−Ｚを接続する経路上を監視するために用いられるＯＡＭフレームは、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚで終端されるため、受信したフレームがＯＡＭフレームであった場合には、当該フレームはメモリ１２９０に転送し、メモリ１２９０にてＯＡＭフレームの解析を行う。このとき、スイッチ部１２５０へ転送されることは無い。遅延測定フレームもこの範疇に入るため、その処理は同様である。
例えば、遅延測定フレームとして、接続性確認フレーム（ＣＣＭフレーム）をベースとしたフレーム構成（後述の図８参照。）を想定すると、個々の経路におけるＣＣＭフレームの予定到着時間あるいは受信周期は、サービス設定段階で決定している。この情報はＣＣＤＢ１２９３に、個々の経路ＩＤとともに格納されている。このＯＡＭ情報（ＯＡＭ設定情報）とは別に、フレームの通過経路に関する設定、すなわち受信フレームのヘッダ情報と、それに対するヘッダ処理及び送信方路の対応付けに関する情報とが、経路情報１２９４に保持される。経路情報１２９４を設定した後、それを反映してＣＣＤＢ１２９３が構成され、ＣＣＭフレームを受信する度にＣＣＤＢ１２９３の該当するエントリが更新される、という動作となる。
【００５１】
遅延ＤＢ１２９２に格納した遅延測定フレーム（後述の図８参照。）の到着時間差を、別経路ＩＤ、同一送信タイミングＩＤを持つフレーム同士で比較し、この時刻差を修正するために修正対象とする経路及び修正量を決定する。送信間隔は基本的に受信間隔と同一であると見做せるため、修正量の値は、実際には幾分の配分が発生するにしても、ほぼ送信タイミングに反映されるものと考えて良い。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００は、送出する経路及び修正量が決定し次第、対向するＯＡＭ対応ＮＥ２００に対して送信処理に関連するパラメータの補正量の修正通知を送出する。この通知フレームは、メモリ１２９０で生成された後、入出力処理部１２４０に転送されて、送出インタフェース１２２０、送信回線１２６１を介して送出される。なお、送信インタフェース１２２０と送信回線１２６１は、物理的な回線としては入力インタフェース１２１０と入力回線１２６０と同一の媒体を利用するケースも有り得る。
ＰＯＮを含む冗長化経路において、フレーム送信タイミングの制御は、光レイヤとＴＣ及びＬ２レイヤを分割できないという特徴がある。そこで、本方式を用いることにより、両経路を通過するフレームの送信及び受信タイミングを調整でき、アクセス網を冗長化した経路プロテクションを実用的に機能させることが可能となる。
【００５２】
図８は、送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信する遅延測定フレームの構成例の図を示す。
本構成例は、一例として、イーサＯＡＭ勧告（非特許文献５）で定義されるＣＣＭフレームフォーマットをベースとした構成である。
フレームには、Ｌ２情報として宛先アドレス（ＤＡ；  Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓ）１３１０、送信元アドレス（ＳＡ；  Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ）１３２０、フレームタイプ（Ｅｔｈｅｒ  Ｔｙｐｅ）１３３０、ペイロード１３４０を含む。本フレームを受信した装置は、ＯＡＭフレームを表す所定のＥｔｈｅｒ  Ｔｙｐｅフィールド値を参照して、フレーム種別を判断する。
ＣＣＭフレーム情報は、ペイロード１３４０部分に格納されている。具体的には、ＭＥＧレベル（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  Ｅｎｔｉｔｙと呼ばれる監視対象経路の中に設定される、一段細かい階層での論理経路を示す識別情報）１３４１、バージョン情報１３４２、ＣＣＭフレームであることを示すコード番号ＯｐＣｏｄｅ１３４３、ＣＣＭフレームの送信周期及びその他付加機能情報を示すＦｌａｇｓ１３４４、シーケンス番号フィールド（※現在、勧告ではａｌｌ  “０”固定とされている）１３４５、当該ＣＣＭフレームを送出した装置ＩＤを示すＭＥＰ  ＩＤ（１３４６）、イーサＯＡＭにおける監視対象経路の論理識別情報ＭＥＧ  ＩＤ（１３４７）、及びその他制御フィールド１３４８を含む。
【００５３】
本実施の形態で使用する遅延測定フレームは、例えば、制御フィールド１３４８の一部を使用する。ここに経路ＩＤ（現用系か、予備系かを示すＩＤ）１３４８１、送信タイミングＩＤ１３４８２を挿入する。経路ＩＤは、実装によってはＣＣＭフレームに含まれるＭＥＰ  ＩＤ（１３４６）、ＭＥＧ  ＩＤ（１３４７）を組み合わせて判断しても良い。但し、この場合は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００内の経路情報１２９４と照合する処理が必要となる。送信タイミングＩＤを代替する情報は既存プロトコルに含まれないため、新規に追加する必要がある。
【００５４】
図９は、ＯＡＭ対応ＮＥの入出力処理部におけるフレーム処理を示すフローチャートである。
入出力処理部１２３０又は１２４０は、フレームを受信した際（Ｓ６０１）に、ＯＡＭフレーム（遅延測定フレーム）であるか通常のデータフレームであるかを判定する（Ｓ６０２）。このとき、ＯＡＭフレームであれば、入出力処理部１２３０又は１２４０は、当該ＯＡＭフレームの種別及び受信タイミングを記録し、それらを遅延制御部１２９２へ通知する（Ｓ６０３）。
入出力処理部１２３０又は１２４０は、受信フレーム判定Ｓ６０２において、データフレームであると判定された場合には、当該フレームのヘッダ処理及びスイッチ１２５０への転送を行い、通常の転送処理を行う。
【００５５】
図１０は、ＯＡＭ対応ＮＥの遅延制御部における遅延測定フレーム処理を示すフローチャートである。
本フローチャートでは、一定の周期もしくは管理者等から入力されるトリガに従い、遅延制御部１２９１１は、処理を開始する。遅延制御部１２９１１は、入出力処理部１２３０からの受信フレーム情報受信状況を監視しておき（Ｓ７０１）、遅延測定フレームの受信があるか否かを確認する。受信があった場合、遅延制御部１２９１１は、当該フレームを受信する予測時間（あるいは他方の経路からの同一送信タイミングＩＤを含むフレーム受信時刻）から所定の時間が経過しているか否かを確認し（Ｓ７０２）、有効なタイミングでの受信であれば、当該フレームに含まれる情報を抽出（取得）、確認する（Ｓ７１０）。尚、受信時間の正当性については、いずれの経路からも遅延測定フレームを受信していない場合には判定が困難であるため、一方の経路からの遅延測定フレーム受信をトリガとするか、あるいはＣＣＭの定期性を考慮して、以前に受信した遅延測定フレームの到着時刻から、次に受信する遅延測定フレームの到着時刻を予測するという方法を用いることが出来る。
【００５６】
遅延制御部１２９１１は、フレーム情報を取得した後、それが冗長系システムの設定に従う正規フレームか否かを確認する（Ｓ７０３）。
ここで、遅延制御部１２９１１は、経路設定状況と異なるフレームを受信した場合は、その旨を示すエラーを発行し（Ｓ７０９）、処理を終了する。一方、正規の遅延測定フレームの場合は、遅延制御部１２９１１は、当該フレームに含まれる経路ＩＤ、送信タイミングＩＤ及び、当該フレームの受信時刻等の受信した情報を遅延情報ＤＢ１２９２に格納する（Ｓ７０４）。
ここで、既に現用系と予備系の両経路から、同一送信タイミングＩＤを持つ遅延測定フレームを受信している場合（Ｓ７０５の判定）、遅延制御部１２９１１は、両経路からの遅延測定フレームの到着タイミングを比較し、転送時間を一致させるための遅延修正方法を決定する（Ｓ７０６）。遅延制御部１２９１１は、例えば、早く到達した方の経路を選択し、その経路のＯＬＴに補正量を送信するための処理を実行する。続いて、遅延制御部１２９１１は、遅延修正のための補正量を含む遅延フィードバックフレームの生成を入出力処理部１２４０に通知する（Ｓ７０７）。
なお、遅延制御部１２９１１は、一経路からのフレームのみを受信している場合は、比較対象となるフレームの到着までに、所定の（許容可能な）到着時刻差を越えていない場合は、更に対象フレームの到着まで待機する（Ｓ７０８）。また、他方の経路からの受信待機中に所定の到着時間差を越えた場合、即ち、ステップＳ７０１からＳ７０５に進み、更にＳ７０８にてタイマー終了が確認された場合は、エラーを発行して（Ｓ７０９）、当該経路ＩＤと送信タイミングＩＤを持つ遅延測定フレームに関する処理を終了する。
【００５７】
図１１は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００の遅延データベース１２９２の構成例を示す。これは、図７遅延ＤＢ１２９２に相当する。
図１１（Ａ）は遅延測定開始時点（ＯＮＵ立ち上げ直後、すなわち通信時間調整前等）に生成されるデータベース、図１１（Ｂ）は通信時間差調整後のデータベースの状態を示す。
経路ＩＤ１６１０は、経路情報１２９４に設定されたものと同じ情報である。経路情報１２９４に登録されていない経路からのＯＡＭフレームは、入出力処理部１２３０若しくはＯＡＭ制御部１２９１にて廃棄されるためである。遅延測定フレーム送出時に挿入される送信タイミングＩＤ１６２０は、経路ＩＤ１６１０と合せて、本テーブルを検索する際の検索キーとして用いる。
遅延測定フレームの到着時間１６３０、１６４０は、それぞれの経路と接続されるＯＡＭ対応ＮＥ２００のインタフェース１２１０（又は１２２０）で受信したものを、それぞれの経路に対応する入出力処理部１２３０（又は１２４０）が解析して遅延制御部１２９１１へ通知するものである。遅延制御部１２９１１により、現用系と予備系の双方から遅延測定フレームを受信した後、それらの到着時間差１６５０が算出される。この到着時間差１６５０に基づき、遅延制御部１２９１１は現用系と予備系のいずれかあるいは双方の経路に対する送信時間調整を、例えば、ＯＬＴ２１０−Ｗ又は２１０−Ｐへ遅延フィードバックフレームにより通知する。ここで、遅延フィードバックフレームには、例えば、到着時間差、又は、到着時間差を加算した現用系又は予備系遅延時間（ＥｑＤ修正量）等の補正量を含む。
【００５８】
なお、実装上は、エントリ毎に到着時間差の算出及び遅延修正指示を送付済か否かを示すフラグ情報（図示せず）を含んでも良い。また、遅延時間差１６５０を算出する以前に、現用系と予備系双方の遅延測定フレームを受信していることを確認する必要があるため、各経路からこのフレームを受信したか否かを示すフラグ（図示せず）を設けると良い。
本図面では、経路ＩＤ１６１０が”１”の場合に、現用系の通信時間から予備系の通信時間を差し引いた双方の時間差が”−ｄｔ１”であったとする。このときは経路２の方が通信時間が長いため、予備系の通信時間に合せて現用系の遅延を調整する。調整内容は、図１１（Ｂ）に示すように現用系通信時間を”ｄｔ１”だけ増加させるものとなる。一方、経路ＩＤ”２”については現用系側の通信時間が長いことを示しており、予備系側の通信時間を調整することで対応している様子を示す。
なお、経路ＩＤのかわりに、遅延測定フレームを識別可能なシーケンス番号等の他の識別情報を用いてもよく、また、送出タイミングＩＤのかわりに、送出時刻を用いてもよい。
【００５９】
６．機能追加
以下に、本発明の実施の形態１に特徴を加えるための機能追加について説明する。
実施の形態１では、受信側のＯＡＭ対応ＮＥは、ＰＯＮ区間を介して受信した対向のＯＡＭ対応ＮＥからのフレームを参照して経路上の通信時間差を判定している（図１２等参照。）。本実施の形態の追加機能が必要な理由としては、ＰＯＮ区間とＯＡＭ対応ＮＥとの間を接続するパケット通信網における通信状態が、旧来の同期網程には安定していない場合が想定されることが挙げられる。そこで、本実施の形態では、実質的にはパケット通信網における通信時間のゆらぎを、ＰＯＮ区間に設定するＥｑＤで吸収するようにした。
ＰＯＮ区間におけるＥｑＤの変動要因は、例えば、ＯＮＵ２１０の新規追加、新規経路構成（経路ＩＤの追加）、光ファイバの伝送特性変化（温度変動による光ファイバの伸縮など）等が挙げられる。伝送網を構成した後は、トポロジ変化を除いては光ファイバの特性変化が主な変動要因となるが、この原因による伝送時間変動は極めて少ない。
一方、光アクセス網を収容するパケット網部分に関しては、伝送網を構成する装置の負荷が刻々と変化する。複数のパスを個々のパケット中継装置が収容するため、トラフィック状況によっては網の一部に負荷が集中する場合が発生する。現用系及び予備系パスのいずれか、もしくは双方がこうした負荷の影響を受けてプロテクション区間における伝送時間が変動する可能性は無視できない。少なくとも、通常は、ＰＯＮ区間における伝送特性の変動よりも頻繁に変動し、その変動幅も大きいものと考えるべきである。
【００６０】
そこで、ＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−ＰからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚまでの通信時間は定期的にモニタしておき、随時ＯＬＴ２１０−Ｗ及び２１０−Ｐへフィードバックする必要がある。このモニタはＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＺからＯＬＴ２１０−Ｗと２１０−Ｐへの遅延時間差通知よりも頻度が高い又は同等以上である必要がある。ＯＬＴ２１０ではＰＯＮ区間の信号伝送に用いる基本周期に従ってＯＮＵ２２０との通信を行っている。基本周期は、例えば、ＧＰＯＮでは１２５マイクロ秒等であり、これは、ＯＮＵ２２０からの帯域要求の確認、ＯＮＵ２２０のディスカバリや立ち上げ処理などに必要とされる。ＤＢＡは通常、この基本周期の整数倍を単位として実施されている。実装上、この単位を利用してＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−ＰからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚまでの通信時間を確認するのが便利である。
【００６１】
図１３は、ＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−ＰからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚまでの通信時間を確認する周期の設定例の図を示す。
ここではＧＰＯＮ制御の基本周期の一例である１２５マイクロ秒周期１３０１を基準に、ＤＢＡ周期１３０２が設定されている様子を示す。ここで時刻Ｔ＿０から開始するＤＢＡ周期１３０２では、ＯＬＴ２１０において、時刻Ｔ＿１から始まる次のＤＢＡ周期における帯域割付を計算している。そのため、時刻Ｔ＿０で終了する一周期において、Ｔ＿１開始周期で割り当てる帯域を決定するための、ＯＮＵ２２０からの要求を収集し終えている。
ＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−ＰからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚまでの通信時間を確認する周期は、ＤＢＡ周期と同じタイミングで実行しても良いし、基本周期と同じタイミングで詳細に通信状況を確認しても良い。図中では、ＤＢＡ周期の境界と同じタイミングでパケット網側の経路における通信状況を確認する例を示している。
【００６２】
ＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−ＰからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚまでの通信時間を確認するタイミングとして、ＰＯＮ区間の通信状況に変動が生じた場合にパケット網側の経路について確認を行うことも有効である。ＰＯＮ区間の通信状態における変動としては、ＯＮＵ２２０からＯＬＴ２１０への通信タイミングの変動が最も発生可能性が高い。ＰＯＮの基本的な動作として上り信号の時間分割多重を行うためにＯＮＵ２２０からの上りフレーム送信タイミングを監視しているため、ＯＬＴにおいて経路上で最も早く把握できる一種の警報と考えられる。
【００６３】
図１２までの実施の形態１の説明において、ＯＡＭ対応ＮＥ間の通信時間差をＰＯＮ区間のＥｑＤ情報に反映させる方法を記載した。一方、この追加機能で求めるＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥ間の通信時間差は、パケット通信網における通信特性（具体的には遅延時間）の変化を監視するために使用する。すなわち、ＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥとの往復通信時間が、ある閾値を超えて変化した場合、ＥｑＤ情報の再調整が必要と判断する。従って、状態監視という意味では、往復時間／２でも往復時間そのものでも構わない。
図１３の例では、ＣＣＭフレームを用いた第１の実施の形態よりも、ＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥ間の通信時間を確認する頻度が高いことを想定している。逆の場合もあるかもしれないが、通常アクセス回線（ＰＯＮ）は帯域共有形態のため帯域消費量をなるべく削減したいという要求条件が付き物であり、その意味では、上述の点は可能性の有り得る想定と考えられる。このとき、求めた調整量は、実施の形態１で求めたＥｑＤ情報を微調整するために用いることが出来る。
【００６４】
図１５に、追加機能を備えたＯＬＴの装置構成図を示す。
ＯＬＴ２１０には、ＯＮＵ２２０からの通信タイミングを制御するＥｑＤ情報データベース２１１−Ｗの他にも、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚとの通信時間を管理するパケット網遅延情報データベース７０４を備える。他の構成は図４の実施の形態１と同様である。
【００６５】
図１４は、ＰＯＮ状態変化に連動した経路状態監視手順を示すフローチャートである。
ＯＬＴ２１０（例えば、ＰＯＮ制御部７００）は、上りフレームを受信すると（Ｓ１００１）、当該フレームを受信した時刻が、自身が想定した時刻の設定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１００２）。予測時刻との差異が一定値以上（設定範囲外）であることが分かった場合には、ＯＬＴ２１０は、当該フレームの送信許可を与えたＯＮＵに対して、通信タイミングの補正を指示する（Ｓ１００３）。このときの方法としては、直接ＯＮＵへ修正量を指示しても良いし、再度ＯＮＵのレンジングを実施しても良い。後者は誤差が大きく、相対的な修正では対応できない場合に用いる。これは規定の動作である。
さらに、一定以上の誤差が確認され、設定範囲外であるとされた場合、ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵへの修正指示と共に、パケット網方向の通信状態を調査する。そのために、ＯＬＴ２１０は、パケット網側を調査するために生成した遅延測定フレームをＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信し（Ｓ１００３）、そのフレームに対する応答を観測する。これによってＯＬＴ２１０は、往復通信時間を測定し、ＯＬＴ２１０とＯＡＭ対応ＮＥとの往復通信時間を測定する（Ｓ１００４）。ＯＬＴ２１０は、測定した往復通信時間に基づき調整量を計算し、その調整量を、ＯＬＴ２１０内のパケット網遅延情報データベース７０４に保持する（Ｓ１００５）。ＯＬＴ２１０は、ステップＳ１００２〜Ｓ１００４の処理を一定周期で繰り返す。なお、ステップＳ１００１及びＳ１００２のかわりに、ＯＬＴ２１０は、所定周期でステップＳ１００３の遅延測定フレームを送出するようにしてもよい。
【００６６】
このデータベースの構成は、図５（Ｂ）と同様であり、経路ＩＤと、それぞれの経路ＩＤに対応する遅延情報を対応付けて保持する。図５（Ａ）のようにＯＬＴ２１０に接続されるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚの識別番号を用いても良いが、基本的には経路ＩＤによってＯＬＴ２１０が接続されるＯＡＭ対応ＮＥが異なるため、経路ＩＤを検索キーとして使用することが望ましい。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚの識別番号をキーとする場合には、図５（Ｃ）のように経路ＩＤと対応付けておく方法も有効である。
図１６に、ＯＬＴの追加処理についてのフローチャートを示す。
例えば、図１２に示された「システム設定後の動作」において、ＯＬＴ２１０は、フレーム処理Ｓ５０６−Ｐ、Ｓ５０６−Ｗにおいて次の追加処理を（例えば、ＰＯＮ制御部７００・送信処理部７４３等適宜の処理部により）実行して、追記機能を実現する。すなわち、ＯＬＴ２１０は、パケット網遅延情報データベース７０４を参照し、調整量を求め、往復通信時間の変動が予め定められた閾値を超えた場合等のように通信特性が変化した場合には（Ｓ１１０１）、変動量を抑える（吸収する）ように各ＯＬＴ２１０にてＥｑＤ情報を再調整する（Ｓ１１０３）。ここで、ＯＬＴ間の通信は必要ない。ＯＬＴ２１０は、例えば、往復通信時間が短くなった場合又は長くなった場合に応じて往復通信時間の１／２の値を遅らせる又は早める（プラスする又はマイナスする）処理を行う。また、ＯＬＴは、別の周期に従って、第１の実施例を実施し、ＯＮＵに対してＥｑＤの再設定を行う。
【００６７】
なお、ＯＬＴ２１０は、パケット網遅延情報データベース７０４に記録された通信所要時間を参照して、通信所要時間に基づいて送達所要時間の調整量を算出し、その調整量に基づき、通信時間の変動量を抑えるように補正量をさらに調整し、この補正量に従い、配下のひとつ又は複数のＯＮＵ２２０に送達所要時間を調整するための待機時間を示すＥｑＤ情報を指示するようにしてもよい。
【００６８】
以上説明したように、本実施の形態は、ＰＯＮ区間を含むプロテクション区間全体に渡る通信所要時間の差異と、ＰＯＮ区間における通信を管理するＯＬＴと接続されるプロテクション区間の一方の端にあたるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚとの通信時間を用いて、時間調整・調停を実現する。
前者の差異はＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＺからＯＬＴ２１０へ通知され、後者のＯＬＴ２１０とＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚとの通信状態（所要時間）管理はＯＬＴ側で実施する。
なお、本実施の形態の基本構成では、パケット網遅延情報データベースに保持する絶対値はプロテクション区間の通信時間調整には使用しない。あくまでＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚから通知される、プロテクション区間全体での相対的な通信時間差をＰＯＮ区間に反映する。パケット網遅延情報データベースは、一旦両系の通信時間差が調整された後の微調整を一つの目的とする。
またＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚには両系の通信時間差を記録しておく遅延データベースを備える。遅延データベースには、両系の到着時間、両系の到着時間の差異を記録しておく。
パケット網遅延測定に用いるフレームには、図８と同様のフレームフォーマットを適用できる。往復の通信時間を測定するためのフレームであることを示すＯｐＣｏｄｅを用いる（新たに定義する）。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、ＰＯＮに限らず、複数種の網を含む様々な通信システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】光アクセス網をプロテクション区間に含んだときの基本的な通信システム構成図。
【図２】本実施の形態の通信システムの基本構成図。
【図３】冗長システムにおける通信時間調整の処理手順を示すシーケンス図。
【図４】局側光信号終端装置（ＯＬＴ）の装置構成図。
【図５】ＯＬＴ２１０−Ｗに保持するＥｑＤ情報データベースの構成例の図。
【図６】上り方向通信時間差を修正するためのＯＬＴ２１０−Ｗ内ＰＯＮ制御部における動作フローチャート。
【図７】ＯＡＭ対応ＮＥ２００の構成図。
【図８】送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信する遅延測定フレームの構成例の図。
【図９】ＯＡＭ対応ＮＥの入出力処理部におけるフレーム処理を示すフローチャート。
【図１０】ＯＡＭ対応ＮＥの遅延制御部における遅延測定フレーム処理を示すフローチャート。
【図１１】ＯＡＭ対応ＮＥ２００の遅延データベースの構成例の図。
【図１２】遅延時間調整後のシステム動作を説明するシーケンス図。
【図１３】ＯＬＴ２１０−Ｗ及びＯＬＴ２１０−ＰからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚまでの通信時間を確認する周期の設定例の図。
【図１４】ＰＯＮ状態変化に連動した経路状態監視手順を示すフローチャート。
【図１５】追加機能を備えたＯＬＴの装置構成図。
【図１６】ＯＬＴの追加処理についてのフローチャート。
【符号の説明】
【００７１】
２１０    ＯＬＴ
２２０    ＯＮＵ
２００    ＯＡＭ対応ＮＥ
７０６    遅延制御部
【図１】
2010016691.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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