(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の切替バッファ、及び切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る加入者側終端装置振分部を各々備え、各々伝送路による経路を介して１または複数の加入者側終端装置に接続された複数の終端装置と、
受け取ったパケットを、当該パケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送る終端装置振分部と、を含み、
前記経路の切替が発生した場合に、前記終端装置振分部は切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを切替元の終端装置及び切替先の終端装置に送り、
切替元の終端装置及び切替先の終端装置の各々の前記加入者側終端装置振分部は切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る局側終端装置であり、
局側終端装置制御部と、
前記加入者側終端装置の各々に割り振られた識別子と、前記加入者側終端装置が登録されている終端装置とを、現在接続されている終端装置を示す第１の終端装置と切替が発生した場合の切替先の終端装置を示す第２の終端装置とを指定して対応付ける識別子割当テーブルと、をさらに含み、
前記終端装置振分部は前記識別子割当テーブルを参照して受け取ったパケットの送り先の終端装置を決定し、
前記局側終端装置制御部は、前記経路の切替が発生した場合に切替対象の加入者側終端装置の識別子に対応する第２の終端装置を切替元の終端装置から切替先の終端装置に書き替える局側終端装置であって、
前記切替元の終端装置から前記経路の切替に伴う切替処理実行の指示が切替対象の加入者側終端装置に送られた後、当該切替処理が完了するまでの間に前記経路の切替が停止された場合、
前記局側終端装置制御部は、前記切替処理停止の指示を前記切替元の終端装置を介して切替対象の加入者側終端装置に送り、
前記切替処理停止の指示を受け取った切替対象の加入者側終端装置は、自装置の状態を前記切替処理実行の指示を受け取る以前の状態へ切り戻す
局側終端装置。
【請求項２】
１または複数の切替バッファ、及び切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る加入者側終端装置振分部を各々備え、各々伝送路による経路を介して１または複数の加入者側終端装置に接続された複数の終端装置と、
受け取ったパケットを、当該パケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送る終端装置振分部と、を含み、
前記経路の切替が発生した場合に、前記終端装置振分部は切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを切替元の終端装置及び切替先の終端装置に送り、
切替元の終端装置及び切替先の終端装置の各々の前記加入者側終端装置振分部は切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る局側終端装置であり、
局側終端装置制御部と、
前記加入者側終端装置の各々に割り振られた識別子と、前記加入者側終端装置が登録されている終端装置とを、現在接続されている終端装置を示す第１の終端装置と切替が発生した場合の切替先の終端装置を示す第２の終端装置とを指定して対応付ける識別子割当テーブルと、をさらに含み、
前記終端装置振分部は前記識別子割当テーブルを参照して受け取ったパケットの送り先の終端装置を決定し、
前記局側終端装置制御部は、前記経路の切替が発生した場合に切替対象の加入者側終端装置の識別子に対応する第２の終端装置を切替元の終端装置から切替先の終端装置に書き替える局側終端装置であって、
前記伝送路は光伝送路であり、
前記加入者側終端装置の各々は、受信波長を接続先の前記終端装置の送信波長とすることによって前記終端装置と接続され、
前記局側終端装置制御部は、前記経路の切替が発生した場合に、前記切替元の終端装置の切替バッファに送られるパケットが無くなった後に波長の切替が完了するように設定されたタイミング情報が含まれた、切替元の終端装置の送信波長から切替先の終端装置の送信波長への波長切替の指示を、前記切替元の終端装置を介して切替対象の加入者側終端装置に送り、
前記切替元の終端装置から前記波長切替の指示が切替対象の加入者側終端装置に送られた後波長切替が完了するまでの間に前記経路の切替が停止された場合、
前記局側終端装置制御部は、波長切替停止の指示を前記切替元の終端装置を介して切替対象の加入者側終端装置に送り、
前記波長切替停止の指示を受け取った切替対象の加入者側終端装置は、受信波長を切替先の終端装置の送信波長から切替元の終端装置の送信波長への切り戻しを行う
局側終端装置。
【請求項３】
前記波長切替停止の指示が切替対象の加入者側終端装置に送られた後、前記局側終端装置制御部は、前記識別子割当テーブルにおける切替対象の加入者側終端装置の識別子に対応する第２の終端装置を切替先の終端装置から切替元の終端装置に書き戻し、
前記書き戻しが完了した後に、
切替先の終端装置は、前記書き戻し以前に前記切替バッファに蓄積されていたパケットを廃棄した後切替対象の加入者側終端装置を非切替対象とし、
切替元の終端装置は、前記切り戻しが完了した後に切替バッファに蓄積されていたパケットを切替対象の加入者側終端装置に送り、その後切替対象の加入者側終端装置を非切替対象とする
請求項２に記載の局側終端装置。
【請求項４】
１または複数の切替バッファ、及び切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る加入者側終端装置振分部を各々備え、各々伝送路による経路を介して１または複数の加入者側終端装置に接続された複数の終端装置を含む局側終端装置による経路切替方法であって、
前記経路の切替が発生した場合に、切替元の終端装置及び切替先の終端装置の各々の前記加入者側終端装置振分部が切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送り、
前記経路の切替が正常に行われる場合には、切替元の終端装置は切替バッファに蓄積されているパケットを廃棄し、切替先の終端装置は切替バッファに蓄積されているパケットを切替対象の加入者側終端装置に送ることによって無瞬断で経路を切り替える経路切替方法であり、
前記経路の切替が停止される場合には、切替先の終端装置は前記切替バッファに蓄積されていたパケットを廃棄し、切替元の終端装置は切替バッファに蓄積されていたパケットを切替対象の加入者側終端装置に送ることによって無瞬断で経路を切り戻す
経路切替方法。
【請求項５】
前記伝送路は光伝送路であり、
前記加入者側終端装置の各々は、受信波長を接続先の前記終端装置の送信波長とすることによって前記終端装置と接続され、
前記局側終端装置制御部は、前記経路の切替が発生した場合に、前記切替元の終端装置の切替バッファに送られるパケットが無くなった後に波長の切替が完了するように設定されたタイミング情報が含まれた、切替元の終端装置の送信波長から切替先の終端装置の送信波長への波長切替の指示を、前記切替元の終端装置を介して切替対象の加入者側終端装置に送る
請求項１に記載の局側終端装置。
【請求項６】
前記波長切替の指示が切替対象の加入者終端装置に送られた後、前記局側終端装置制御部は、切替対象の加入者側終端装置の識別子に対応する第１の終端装置を切替元の終端装置から切替先の終端装置に書き替え、
前記波長切替が完了した後、
切替元の終端装置は、切替バッファに蓄積されているパケットを廃棄した後切替対象の加入者側終端装置を非切替対象とし、
切替先の終端装置は、切替バッファに蓄積されているパケットを切替対象の加入者側終端装置に送った後切替対象の加入者側終端装置を非切替対象とする
請求項５に記載の局側終端装置。
【請求項７】
前記切替元の終端装置から前記経路の切替に伴う切替処理実行の指示が切替対象の加入者側終端装置に送られた後、当該切替処理が完了するまでの間に前記経路の切替が停止された場合、
前記局側終端装置制御部は、前記切替処理停止の指示を前記切替元の終端装置を介して切替対象の加入者側終端装置に送り、
前記切替処理停止の指示を受け取った切替対象の加入者側終端装置は、自装置の状態を前記切替処理実行の指示を受け取る以前の状態へ切り戻す
請求項２に記載の局側終端装置。
【請求項８】
前記波長切替の指示が切替対象の加入者終端装置に送られた後、前記局側終端装置制御部は、切替対象の加入者側終端装置の識別子に対応する第１の終端装置を切替元の終端装置から切替先の終端装置に書き替え、
前記波長切替が完了した後、
切替元の終端装置は、切替バッファに蓄積されているパケットを廃棄した後切替対象の加入者側終端装置を非切替対象とし、
切替先の終端装置は、切替バッファに蓄積されているパケットを切替対象の加入者側終端装置に送った後切替対象の加入者側終端装置を非切替対象とする
請求項２に記載の局側終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加入者側終端装置との接続を動的かつ無瞬断で切替可能な局側終端装置、及び加入者側終端装置と局側終端装置との接続を無瞬断で切り替える経路切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）と呼ばれるサービスが普及してきている。ＦＴＴＨによるブロードバンドサービスの提供には、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる光アクセスネットワークが多く利用されている。
【０００３】
ＰＯＮは、１つの局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、複数の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）とを、光スプリッタ（光カプラ）と呼ばれる光受動素子を用いて１本の光ケーブルを分岐させることにより、１対多に接続して構成される。ＰＯＮでは、光ファイバやＯＬＴなどを複数の加入者で共有することにより、経済的にＦＴＴＨサービスを提供することができる。
【０００４】
ＰＯＮには、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０  Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）と呼ばれるものがある（例えば、非特許文献１参照）。この非特許文献１に記載されているＰＯＮでは、ＯＮＵからＯＬＴへ向かう通信（上り通信）には、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）技術が用いられ、各ＯＮＵからの信号の衝突を回避している。このＴＤＭＡ技術を用いるＰＯＮは、ＴＤＭ−ＰＯＮとも呼ばれる。
【０００５】
さらに、将来の光アクセスネットワークにおける通信需要の増大に応えるため、伝送レートが１０Ｇｂｐｓを超える次世代のＰＯＮとして、複数のＴＤＭ−ＰＯＮをＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術で１つのＰＯＮインフラストラクチャー（ＰＯＮインフラ）上に構築する、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ）に関する研究開発が進展している（例えば、特許文献１参照）。ＴＷＤＭ−ＰＯＮを用いることにより、ＰＯＮインフラにおける伝送容量を増大させることができる。
【０００６】
図６に、特許文献１に開示されたＴＷＤＭ−ＰＯＮの概要を示す。図６に示すように、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１は、ＯＬＴ２及び複数のＯＮＵ６−１ないしＯＮＵ６−ｍ（ｍは２以上の整数）を含んで構成されている。ＯＬＴ２は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１を制御する制御装置３と、複数のＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）４（４−１〜４−ｎ：ｎは２以上の整数）と、ＯＳＵ４の各々と接続された複数の光送受信器５（５−１〜５−ｎ）と、を含んで構成されている。各光送受信器５は、複数のＯＮＵ６と光スプリッタ７を介して接続されている。
【０００７】
上り通信に関しては、ＯＬＴ２の各光送受信器５の受信波長が重ならないように、ＯＬＴ２の各光送受信器５の受信波長を固定的に割り付けている。この場合、ＯＮＵ６の光送受信器（図示省略）の送信波長を変更することで、ＯＬＴ２の各光送受信器５とＯＮＵ６との接続を動的に切り替えることができる。ＯＬＴ２からＯＮＵ６に向かう通信（下り通信）に関しても、上り通信と同様に、ＯＬＴ２の各光送受信器５の送信波長を固定的に割り付け、ＯＮＵ６の光送受信器の受信波長を変更することで、ＯＬＴ２の各光送受信器５とＯＮＵ６との接続を動的に切り替えることができる。このため、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１には、広帯域化だけでなく、トラフィック変動に応じた負荷分散、障害時の経路切替による高信頼化、低負荷時における光送受信器やデバイス回路のスリープによる省電力化などの利点がある。
【０００８】
ここで、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１において、例えば下り通信に関するＯＬＴ２とＯＮＵ６との接続を動的に切り替える際には、ＯＬＴ２の光送受信器５の切替と、ＯＮＵ６の受信波長の切替が行われる。ＯＮＵ６の受信波長が切替前波長から切替後波長に切り替わるまでの切替時間中は、ＯＮＵ６では下り通信のパケット（以下、単に「下りパケット」とも称する）を受信できない。しかし、マルチメディアアプリケーションなどでは、サービス品質上、切替時間中にパケットロスが発生しないことが望ましく、無瞬断での切替処理が要求される。
【０００９】
このため、切替時間中における下り通信のパケットロスを回避するために、切替時間中は、ＯＬＴ２で切替対象のＯＮＵ６宛のパケットをバッファリングする必要がある。入力されたパケットをバッファリングしつつ、通信経路を切り替える手段として、経路を切り替えるスイッチの前段にバッファをもち、入力されたパケットの宛先に応じてスイッチで経路を切り替える技術が、提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０５５４０７号公報
【特許文献２】特開平１０−２２９４０４号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）  ｓｔｄ  ８０２．３ａｖ−２００９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで、ＴＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＬＴが、下りパケットをＯＮＵ単位で識別し、その時点でのＯＮＵの受信波長に該当する送信波長が割り当てられているＯＳＵの光送受信器にパケットを振り分けている。
【００１３】
ＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいて無瞬断での経路切替を行うために、上述の特許文献２に開示されている構成を適用する場合、スイッチ前段のバッファを、ＴＷＤＭ−ＰＯＮに収容されるＯＮＵの台数分搭載する必要がある。このため、収容されるＯＮＵの台数が多い場合、回路規模が増大する。また、各バッファにおいて、切替時間分のパケットを保持できる容量が必要なので、切替に要する時間が長い場合は、大きなバッファ量が必要になる。回路規模やバッファ量の増大は、装置実現性の面で課題となる。
【００１４】
また、バッファ量を節約するために、バッファを共有する共有バッファ方式を適用すると、収容されるＯＮＵの台数の増加に伴い、アドレス管理情報が増大する。このため、収容されるＯＮＵの台数が多い場合は、アドレス管理用に、大きなメモリが必要となり、装置実現性の面で課題となる。
【００１５】
一方、ＴＷＤＭ−ＰＯＮに限らず経路切替機能を有する通信システムでは、システムの障害等によって一旦開始した経路切替処理を停止させる必要が生ずる場合がある。経路切替処理の停止が発生すると切替前の装置の状態に復帰させる必要があるが、この復帰処理も無瞬断で行われることが好ましい。上記各特許文献とも、このような経路切替停止処理を無瞬断で行う具体的な方法について開示するものではない。
【００１６】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、収容される加入者側終端装置の台数が多い場合であっても、パケットロスを発生させることなく加入者側終端装置との接続を動的に変更可能な局側終端装置と、加入者側終端装置と局側終端装置との接続を変更する経路切替方法を、回路規模を増大させることなく提供することにある。また、この発明の目的は、波長切替動作中に、何らかの要因により波長切替動作を停止させる必要が生じた場合でも、パケットロスを発生させることなく切り替え前の状態に復旧することが可能な、局側終端装置、経路切替方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した目的を達成するために、本発明に係る局側終端装置は、１または複数の切替バッファ、及び切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る加入者側終端装置振分部を各々備え、各々伝送路による経路を介して１または複数の加入者側終端装置に接続された複数の終端装置と、受け取ったパケットを、当該パケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送る終端装置振分部と、を含み、前記経路の切替が発生した場合に、前記終端装置振分部は切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを切替元の終端装置及び切替先の終端装置に送り、切替元の終端装置及び切替先の終端装置の各々の前記加入者側終端装置振分部は切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送るものである。
【００１８】
上述した目的を達成するために、本発明に係る経路切替方法は、１または複数の切替バッファ、及び切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送る加入者側終端装置振分部を各々備え、各々伝送路による経路を介して１または複数の加入者側終端装置に接続された複数の終端装置を含む局側終端装置による経路切替方法であって、前記経路の切替が発生した場合に、切替元の終端装置及び切替先の終端装置の各々の前記加入者側終端装置振分部が切替対象の加入者側終端装置宛のパケットを前記切替バッファに送り、前記経路切替が正常に行われる場合には、切替元の終端装置は切替バッファに蓄積されているパケットを廃棄し、切替先の終端装置は切替バッファに蓄積されているパケットを切替対象の加入者側終端装置に送ることによって無瞬断で経路を切り替えるものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る局側終端装置、及び経路切替方法によれば、収容される加入者側終端装置の台数が多い場合であっても、パケットロスを発生させることなく加入者側終端装置との接続を動的に変更可能な局側終端装置、および経路切替方法を、回路規模を増大させることなく提供することが可能となる。また、本発明に係る局側終端装置、及び経路切替方法によれば、波長切替動作中に、何らかの要因により経路切替動作を停止させる必要が生じた場合でも、パケットロスを発生させることなく切り替え前の状態に復旧することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのＴＷＤＭ−ＰＯＮの要部構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る経路切替方法を説明するための模式図である。
【図３】第１の実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのシーケンス図である。
【図４】第２の実施の形態に係る経路切替方法を説明するための模式図である。
【図５】第２の実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのシーケンス図である。
【図６】従来技術に係るＴＷＤＭ−ＰＯＮを説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２２】
図１を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴを備えるＴＷＤＭ−ＰＯＮの構成例について説明する。図１は、後述する本実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのＴＷＤＭ−ＰＯＮの要部構成図である。
【００２３】
ＴＷＤＭ−ＰＯＮは、ＰＯＮシステムを用いた光アクセスネットワークである。ＴＷＤＭ−ＰＯＮ（光通信システム）では、ＯＬＴ（局側終端装置）からＯＮＵ（加入者側終端装置）に向かう下り信号と、ＯＮＵからＯＬＴに向かう上り信号とが送受信される。また、上り信号と下り信号には、ＯＬＴに接続されている上位ネットワーク（図示を省略する）とＯＮＵに接続されているユーザ端末等（図示を省略する）のと間で送受信されるデータ信号、及びＰＯＮリンクを確立させるために用いられる制御信号がある。ここでは、下り信号に含まれるデータ信号（下りパケット）に関して説明し、上り信号及び下り信号に含まれる制御信号に関する説明を省略することもある。
【００２４】
ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０は、１つのＯＬＴ１００と、複数のＯＮＵ３００−１〜ｍ（ｍは２以上の整数、総称する場合は「ＯＮＵ３００」）と、光受動素子である光スプリッタ４００とを備えている。ＯＬＴ１００と光スプリッタ４００との間、及び、ＯＮＵ３００−１〜ｍと光スプリッタ４００の間は、それぞれ光ファイバで接続される。
【００２５】
ＯＬＴ１００は、ＬＬＩＤ識別部１１０、ＯＳＵ振分部（終端装置振分部）１２０、複数のＯＳＵ（終端装置）２００−１〜ｎ（ｎは２以上の整数、総称する場合は「ＯＳＵ２００」）、複数の光送信器１３０−１〜ｎ（総称する場合は「光送信器１３０」）、及びＯＬＴ制御部（局側終端装置制御部）１４０を備えて構成される。
【００２６】
ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＯＳＵ振分部１２０と接続されている。ＬＬＩＤ識別部１１０は、上位ネットワークから入力された下りパケットの識別情報に基づいて、宛先のＯＮＵ３００を識別する。下りパケットの識別情報として、例えば、イーサネット（登録商標）のパケット（フレーム）に含まれるＶＬＡＮ  ＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＶＩＤ）を用いることができる。ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＶＩＤと論理リンク識別子（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）を対応付けるＬＬＩＤ識別テーブル１１２を有している。基本的に、ＬＬＩＤは、接続されたＯＮＵ３００に１対１に割り付けられる。このため、ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２を用いて、下りパケットのＶＩＤから宛先のＯＮＵ３００を識別できる。ＬＬＩＤ識別部１１０は、宛先のＯＮＵ３００に割り付けられたＬＬＩＤを下りパケットに付加して、ＯＳＵ振分部１２０に送る。
【００２７】
ＯＳＵ振分部１２０は、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎと接続されている。ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、各ＯＮＵ３００−１〜ｍは、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎのいずれかに登録される。ＯＳＵ振分部１２０は、ＬＬＩＤとＯＳＵ２００を対応付けるＬＬＩＤ割当テーブル１２２を有している。ＯＳＵ振分部１２０は、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を用いて、受け取った下りパケットのＬＬＩＤから、宛先のＯＮＵ３００が登録されているＯＳＵ２００を識別する。本実施の形態に係るＬＬＩＤ割当テーブル１２２では後述する経路切替で用いるために、各ＬＬＩＤに対する各ＯＳＵ２００の登録を切替元のＯＳＵ２００と切替先のＯＳＵ２００の２つのパラメータを用いて行う。ＯＳＵ振分部１２０は、識別したＯＳＵ２００に下りパケットを送る。
【００２８】
ＯＳＵ２００−１〜ｎは、光送信器１３０−１〜ｎと１対１に接続されている。また、光送信器１３０−１〜ｎにはそれぞれ異なる波長（λ１〜λｎ）が固定的に割り当てられている。光送信器１３０−１〜ｎは、光スプリッタ４００を経てＯＮＵ３００−１〜ｍと接続されている。
【００２９】
ＯＳＵ２００に入力された下りパケットは、接続されている光送信器１３０を経て、当該光送信器１３０に割り当てられた波長で、宛先のＯＮＵ３００に送られる。ここで、ＯＳＵ２００−１〜ｎは、光送信器１３０−１〜ｎと１対１に接続されているので、下りパケットの送信波長は、宛先のＯＮＵ３００が登録されたＯＳＵ２００で定まる。従って、以下の説明では、あるＯＳＵ２００−１〜ｎに接続されている光送信器１３０−１〜ｎに割り当てられた波長を、ＯＳＵ２００−１〜ｎに割り当てられた波長と表現することもある。
【００３０】
各ＯＳＵ２００−１〜ｎは、それぞれ、ＯＮＵ振分部（加入者側終端装置振分部）２１０、バッファ部２２０、スケジューラ部２５０及び制御信号生成部２６０を備えて構成される。バッファ部２２０は、１つのスルーキュー２２２、１以上の切替キュー２２４−１〜ｋ（ｋは１以上の整数）を並列に備えている。なお、切替キュー２２４の数ｋは、同時に行える経路切替数に対応する。従って、切替キュー２２４は、複数設けられるのが良い。一方、切替キュー２２４の数ｋが多くなると、回路規模の増大につながる。そこで、切替キュー２２４の数ｋを、各ＯＳＵ２００に登録可能なＯＮＵ３００の台数よりも少なくし、回路規模の増大を抑えるのが良い。切替キュー２２４が本発明に係る「切替バッファ」に相当する。
【００３１】
ＯＮＵ振分部２１０は、パケットの宛先のＯＮＵ３００が非切替対象であるときは、当該パケットを、スルーキュー２２２に送る。また、ＯＮＵ振分部２１０は、パケットの宛先のＯＮＵ３００が切替対象であるときは、当該パケットを、切替キュー２２４−１〜ｋのいずれかに送る。ＯＮＵ振分部２１０が、切替対象のＯＮＵ３００宛のパケットを、複数の切替キューのいずれに送るかは、学習テーブル２１２を参照して決定される。本実施の形態に係る学習テーブル２１２は、切替対象のＯＮＵ３００を一時的に記憶する機能を有している。以下では、あるＯＮＵ３００が学習テーブル２１２において切替対象となっている場合に「学習済み」、切替対象となっていない場合に「未学習」と表現する場合がある。
【００３２】
ＯＮＵ振分部２１０は、切替対象のＯＮＵ３００が未学習である場合、すなわち、切替対象のＯＮＵ３００が学習テーブル２１２に登録されていない場合、未使用の切替キュー２２４のいずれかに送る。このとき、ＯＮＵ振分部２１０は、パケットを送った先の切替キュー２２４を学習テーブル２１２に登録し、学習済みとする。ＯＮＵ振分部２１０は、切替対象のＯＮＵ３００が学習済みである場合、学習テーブル２１２に登録された切替キュー２２４にパケットを送る。
【００３３】
制御信号生成部２６０は、ＰＯＮリンクを確立するのに用いられる、ゲートパケットなどの制御信号を生成する。ＯＮＵ３００における受信波長の切替指示は、この制御信号を用いて行うことができる。
【００３４】
スルーキュー２２２及び複数の切替キュー２２４−１〜ｋは、パケットが入力されると、スケジューラ部２５０に対して送信要求を出す。スケジューラ部２５０は、各キュー２２２、２２４−１〜ｋからの下りパケットの送信要求や、制御信号生成部２６０からの制御信号の送信要求に応じて出力を調整し、光送信器１３０−１〜ｎを経て各ＯＮＵ３００に下り信号を送る。
【００３５】
ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＬＴ１００全体と、ＯＬＴ１００に搭載されるＯＳＵ２００を制御する。例えば、ＯＬＴ制御部１４０は、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２及びＬＬＩＤ割当テーブル１２２の書替を行う。また、ＯＬＴ１００を通過するトラフィックの監視を行い、経路切替の時期及び内容を決定する。また、各ＯＳＵ２００のスケジューラ部２５０からの読出しについても監視する。
【００３６】
また、ＯＬＴ制御部１４０は、切替対象のＯＮＵ３００の登録先のＯＳＵ２００を変更するに当たり、切替元のＯＳＵ２００からの解除、切替先のＯＳＵ２００への登録、切替先のＯＳＵ２００に対しての切替対象のＯＮＵ３００の通知を行う。なお、この通知については、ＯＬＴ制御部１４０が直接ＯＳＵ２００に指示しても良いし、各ＯＳＵ２００に送られるパケットにその旨付加して送っても良い。
【００３７】
ＯＮＵ３００は、下りパケットを受信する光受信器３３０を備えている。光受信器３３０の受信波長は可変であり、登録されたＯＳＵ２００に割り当てられた波長の下りパケットを受信できるように設定される。
【００３８】
上述した以外の構成については、公知のＴＷＤＭ−ＰＯＮと同様に構成することができる。
【００３９】
次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係る経路切替方法について説明する。
図２は、経路切替方法を説明するための模式図であり、図３は、上位ネットワークからＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して送られる下りパケットがそれぞれのＯＮＵ３００で受信されるまでのシーケンス図である。ここでは、ＯＮＵ３００−１のＬＬＩＤを１０、ＯＮＵ３００−２のＬＬＩＤを２０、ＯＮＵ３００−３のＬＬＩＤを３０とする。すなわち、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２では、ＬＬＩＤ＝１０に、ＯＮＵ＝１、ＬＬＩＤ＝２０に、ＯＮＵ＝２、ＬＬＩＤ＝３０に、ＯＮＵ＝３が割り付けられている。なお、図３では、ＯＳＵ２００−１を「ＯＳＵ１」と、ＯＳＵ２００−２を「ＯＳＵ２」と、ＯＮＵ３００−１を「ＯＮＵ１」と、ＯＮＵ３００−２を「ＯＮＵ２」と、ＯＮＵ３００−３を「ＯＮＵ３」と表記している。また、図３に示すＳＮＩからの入力パケットのうち、ＸがＯＮＵ１、ＹがＯＮＵ２、ＺがＯＮＵ３を宛先とするパケットであることを示す。さらに、図２及び図３に示す付号「Ｉ」から「ＶＩ」は各々時刻を表している。
【００４０】
時刻Ｉでは、ＯＮＵ３００−１はＯＳＵ２００−１に、ＯＮＵ３００−２はＯＳＵ２００−１に、ＯＮＵ３００−３はＯＳＵ２００−２に各々登録されている。すなわち、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２では、ＬＬＩＤ＝１０に、切替元ＯＳＵ（以下、「元ＯＳＵ」）＝１、切替先ＯＳＵ（以下、「先ＯＳＵ」）＝１、ＬＬＩＤ＝２０に、元ＯＳＵ＝１、先ＯＳＵ＝１、ＬＬＩＤ＝３０に、元ＯＳＵ＝２、先ＯＳＵ＝２、が割り付けられている。
従って、ＯＳＵ振分部１２０は、ＯＮＵ３００−１宛のパケットＸｉ（ｉ＝０、１、・・・）をＯＳＵ２００−１に、ＯＮＵ３００−２宛のパケットＹｊ（ｊ＝０、１、・・・）をＯＳＵ２００−１に、ＯＮＵ３００−３宛のパケットＺｋ（ｋ＝０、１、・・・）をＯＳＵ２００−２に各々送る。ここで、ＯＳＵ２００−１の送信波長はλ１に、ＯＳＵ２００−２の送信波長はλ２に設定されているとする。
【００４１】
パケットＸｉは、ＯＳＵ２００−１のスルーキュー２２２、スケジューラ部２５０、光送信器１３０−１を経て、波長λ１の下り信号として、ＬＬＩＤ識別子＝１０が付与されてＯＮＵ３００−１に送られる。パケットＹｊは、ＯＳＵ２００−１のスルーキュー２２２、スケジューラ部２５０、光送信器１３０−１を経て、波長λ１の下り信号として、ＬＬＩＤ識別子＝２０が付与されてＯＮＵ３００−２に送られる。パケットＺｋは、ＯＳＵ２００−２のスルーキュー２２２、スケジューラ部２５０、光送信器１３０−２を経て、波長λ２の下り信号として、ＬＬＩＤ識別子＝３０が付与されてＯＮＵ３００−３に送られる。
【００４２】
ここで、ＯＮＵ３００−１の登録先（収容先）を、ＯＳＵ２００−１からＯＳＵ２００−２に切り替える場合を考える。この切替は、例えば、通信負荷の分散などを目的とし、ＯＬＴ制御部１４０の指示に基づいて行われる。
【００４３】
時刻ＩＩにおいて、ＯＬＴ制御部１４０が、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替えて、ＬＬＩＤ＝１０に、元ＯＳＵ＝１、先ＯＳＵ＝２を割り付ける（図２の時刻ＩＩ参照）。ＬＬＩＤ割当テーブル１２２がこのように書き替えられた後に上位ネットワークからＯＬＴ１００に送られたＯＮＵ３００−１宛のパケットは、ＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２の双方に送られる。
【００４４】
ただしこの時点では、ＯＮＵ３００−１の受信波長がλ１であるため、ＯＳＵ２００−２からの波長λ２の下り信号を受信できない。そこで、ＯＳＵ２００−１は、ＯＮＵ３００−１に対して、受信波長をλ２に切り替える旨指示する必要がある。しかしながら、ＯＳＵ２００−１にＯＮＵ３００−１宛のパケットが未送信の状態で蓄積されている可能性がある。また、ＯＮＵ３００−１での受信波長の切替に時間がかかる場合もある。
【００４５】
そこで、ＯＮＵ３００−１の波長切替に必要な時間と、ＯＳＵ２００−１に蓄積されているＯＮＵ３００−１宛のパケットがなくなるまでの時間を考慮して、ＯＮＵ３００−１に対し、波長切替に加え波長切替のタイミングを合わせて指示するのが良い。当該指示は、図３中に示すＸＳパケットをＯＮＵ３００−１宛送信することによって行われ、切替波長と切替タイミングがＯＮＵ３００−１に通知される。ＸＳパケットは、ＯＳＵ２００−１の制御信号生成部２６０から送信される。
【００４６】
時刻ＩＩ以降、ＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２は、ＯＮＵ３００−１宛のパケットを受け取ると、ＯＮＵ３００−１が切替対象のＯＮＵ３００であるか否かを判定する。時刻ＩＩにおいて、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２が書き替えられた際に、ＯＮＵ３００−１が切替対象のＯＮＵ３００である旨、ＯＬＴ制御部１４０からＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２に通知されている。ＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２の各々のＯＮＵ振分部２１０は、この通知により、ＯＮＵ３００−１が切替対象のＯＮＵ３００であることを認識している。
【００４７】
続いて、時刻ＩＩＩにおいて、ＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２の各々のＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２にＯＮＵ３００−１が学習済みであるか未学習であるかを判定する。ここでは、ＯＮＵ３００−１が登録されていないので、ＯＮＵ３００−１が未学習であると判定される。ＯＮＵ振分部２１０は、未学習のＯＮＵ３００宛のパケットを、未使用の切替キューの１つに送り、その切替キューを学習テーブルに学習させる。ここでは、未使用の切替キューとして、切替キュー２２４−１を選択する。この切替キューの選択は、未使用の切替キューを選択すればよく、番号の小さい順に選択するなどしてもよいし、無作為に選択するなどしてもよい。
【００４８】
切替キュー２２４−１が選択された後は、ＯＮＵ３００−１宛のパケットは、切替キュー２２４−１に送られ、ＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２の各々の学習テーブル２１２のＬＬＩＤ欄に１０、キュー欄に１が登録される（図２の時刻ＩＩＩ参照）。この結果、ＯＮＵ３００−１が学習済みとなる。ＯＮＵ３００−１が学習済みとなった後は、ＯＳＵ２００−１及びＯＳＵ２００−２の各々のＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２を参照することにより、ＯＮＵ３００−１宛のパケットを切替キュー２２４−１に送る。
【００４９】
次に、時刻ＩＶにおいて、ＯＮＵ３００−１が受信波長をλ１からλ２に切り替える波長切替を実行する。この時刻ＩＶまでに、ＯＳＵ２００に蓄積されている、ＯＮＵ３００宛のパケットがなくなるように、波長切替のタイミングが調整される。ＯＮＵ３００−１で受信波長の切替が完了した後、ＯＳＵ２００−２からＯＮＵ３００−１に向けてゲート信号等の制御信号が送られ、ＯＳＵ２００−２がＯＮＵ３００−１から応答を受信すると波長切替が完了する。
【００５０】
その後、時刻Ｖにおいて、ＯＬＴ制御部１４０がＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替えて、ＬＬＩＤ＝１０に、元ＯＳＵ＝２、先ＯＳＵ＝２を割り付ける（図２の時刻Ｖ参照）。このＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替えた後に上位ネットワークからＯＬＴ１００に送られたＯＮＵ３００−１宛のパケットは、ＯＳＵ２００−２に送られる。同時に、ＯＳＵ２００−２のスケジューラ部２５０は、切替キュー２２４−１に蓄積されているパケットをＯＮＵ３００−１宛に送信する。また、ＯＳＵ２００−１は、切替キュー２２４−１に蓄積されているパケットをクリアし（廃棄し）、学習エントリーを解放する。学習エントリーの開放は、学習テーブル２１２からＯＮＵ３００−１と切替キュー２２４−１を削除することで行われる。また、ＯＳＵ２００−１は、ＯＮＵ３００−１を非切替対象とする。
【００５１】
時刻ＶＩにおいて、ＯＳＵ２００−２の切替キュー２２４−１に蓄積されているパケットが無くなり、学習エントリーが解放される。学習エントリーの開放は、学習テーブル２１２からＯＮＵ３００−１と切替キュー２２４−１を削除することで行われる。また、ＯＳＵ２００−２は、ＯＮＵ３００−１を非切替対象とする。学習エントリーが解放され、ＯＮＵ３００−１が非切替対象となった後は、ＯＮＵ３００−１宛のパケットは、ＯＳＵ２００−２のスルーキュー２２２、スケジューラ部２５０を経て光送信器１３０−２に送られる。
【００５２】
なお、ＯＮＵ３００−１の経路切替を行っている間に、例えばＯＮＵ３００−２の登録先を、ＯＳＵ２００−１からＯＳＵ２００−２に変更する場合も、上述の過程により経路切替を行うことができる。この場合は、切替キュー２２４−１が使用済みであるため、未使用の切替キューとして例えば切替キュー２２４−２が使用される。なお、ＯＬＴ制御部１４０は、経路切替の進行状況を監視しており、同時に波長切替を行うＯＮＵ３００の数を、切替キュー数以下に制限する。
【００５３】
この発明のＯＬＴ（局側終端装置）及び経路切替方法によれば、同時に切替処理を行うＯＮＵ３００の台数を制限し、切替処理中のパケットを保持する切替キューを、収容されるＯＮＵの台数分より少なくすることができる。また、キューの数が削減されるため、バッファのアドレス管理に必要なメモリ量が削減できる。このことにより、無瞬断切替が可能なＯＬＴ及び経路切替方法を、経済的に提供することができる。
【００５４】
[第２の実施の形態]
図４及び図５を参照して、本実施の形態に係る局側終端装置、及び経路切替方法について説明する。本実施の形態に係る経路切替方法は、上記実施の形態で説明した経路切替動作中に、何らかの要因により経路切替動作を停止させる必要が生じた場合に、パケットロスを発生させることなく切り替え前の状態に復旧することを可能とした経路切替方法である。従って、本実施の形態に係る局側終端装置が含まれるＴＷＤＭ−ＰＯＮの構成は、上記実施の形態に係るＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０と同様なので、必要な場合は図１を参照することとして詳細な説明を省略する。なお、図５では、ＯＳＵ２００−１を「ＯＳＵ１」と、ＯＳＵ２００−２を「ＯＳＵ２」と、ＯＮＵ３００−１を「ＯＮＵ１」と、ＯＮＵ３００−２を「ＯＮＵ２」と、ＯＮＵ３００−３を「ＯＮＵ３」と表記している。
【００５５】
図４は本実施に形態に係る経路切替方法を説明するための模式図であり、図５はＳＮＩからの入力パケットがそれぞれのＯＮＵで受信されるまでのシーケンス図である。本実施の形態に係る経路切替方法の時刻ＩＶまでの動作は、上記実施の形態と同様なので詳細な説明を省略する。
【００５６】
図５に示すように、時刻Ｖにおいて、ＯＮＵ３００−１の波長切替が完了する前に波長切替を中止するため、ＯＬＴ制御部１４０によって、波長切替停止の指示が図５に示すＸＴパケットを用いてＯＮＵ３００−１に通知される。ＸＴパケットはＯＳＵ２００−１の制御信号生成部２６０から送信される。ＸＴパケットを受信したＯＮＵ３００−１は、切替元波長への切り戻しを行う。
【００５７】
同時に、ＯＬＴ制御部１４０は、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替えて、ＬＬＩＤ＝１０に、元ＯＳＵ＝１、先ＯＳＵ＝１を割り付ける（図４の時刻Ｖ参照）。ＬＬＩＤ割当テーブル１２２が書き替えられた後に上位ネットワークからＯＬＴ１００に送られたＯＮＵ３００−１宛のパケットは、ＯＳＵ２００−１に送られる。また、ＯＳＵ２００−２は、切替キューに２２４−１蓄積されているパケットをクリアし（廃棄し）、学習エントリーを解放する（図５の時刻Ｖ参照）。学習エントリーの開放は、学習テーブルからＯＮＵ３００−１と切替キュー２２４−１を削除することで行われる。また、ＯＳＵ２００−２は、ＯＮＵ３００−１を非切替対象とする。
【００５８】
その後、ＯＮＵ３００−１が切替元波長への切り戻しに必要な時間経過後、ＯＳＵ２００−１のスケジューラ部２５０は、切替キュー２２４−１に蓄積されているパケットをＯＮＵ３００−１宛に送信する。
【００５９】
時刻ＶＩにおいて、ＯＳＵ２００−１の切替キュー２２４−１に蓄積されているパケットが無くなり、学習エントリーが解放される（図５の時刻ＶＩ参照）。学習エントリーの開放は、学習テーブルからＯＮＵ３００−１と切替キュー２２４−１を削除することで行われる。また、ＯＳＵ２００−１は、ＯＮＵ３００−１を非切替対象とする。学習エントリーが解放され、ＯＮＵ３００−１が非切替対象となった後は、ＯＮＵ３００−１宛のパケットは、ＯＳＵ２００−１のスルーキュー２２２、スケジューラ部１５０を経て光送信器１３０−１に送られる。
【００６０】
ここで、本実施の形態に係る局側終端装置、及び経路切替方法の適用事例について説明する。本実施の形態に係る経路切替の停止はＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０のシステム運用者によって強制的に行われる場合もあるが、本事例ではＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０の各部位に設けられた障害監視部の結果に基づいてＯＬＴ１００が自立的に行う事例である。ＯＬＴ１００は、配下のＯＮＵ３００も含めたＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０の各部の動作状態を常時監視している。そして、当該障害によって経路切替を実行するとＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０のシステムが正常に動作しなくなる等の場合において、本経路切替停止処理を実行する。この場合の経路切替の停止のシーケンスは以下のような手順となる。
（１）経路切替実行。上述した手順で経路切替のシーケンスが開始される。
（２）経路切替が完了する前に、ＯＳＵ２００−２で故障発生。故障の態様としては特に限定されないが、本例では、例えば光送信器１３０−２の故障による送信波長の障害とする。ＯＬＴ１００は各光送信器１３０の送信波長の動作状態を常時監視している。光送信器１３０−２が故障した状態で経路を切り替えると、ＯＮＵ３００−１宛のパケットが送信できなくなる。
（３）送信波長の故障検出をトリガとしてＯＬＴ１００は、ＯＳＵ２００−１を介して上述したＸＴパケットをＯＮＵ３００−１に向けて送信する。
（４）上述した手順で経路切替停止処理のシーケンスが開始される。図５に示すＯＮＵ３００−１における受信波長の切り戻しが行われる。
（５）経路切替停止処理完了。
以上のように、ＯＬＴ１００の障害を要因とした経路切替停止の処理におけるＯＬＴ１００の動作は、上記で説明した経路切替停止するためのＯＬＴの動作と変わりはない。ただし、経路切替停止の処理の要因はＯＬＴの障害に限定されず、例えば各ＯＮＵ３００のいずれかに発生した障害であってもよい。
【００６１】
本実施の形態に係るＯＬＴ（局側終端装置）及び経路切替方法によれば、たとえば装置故障などの何らかの要因により、経路切替中に切替動作を停止しようとした場合でも、パケットロスなく、切替動作を停止し、元の状態に切り戻すことが可能である。
【００６２】
ここで、本実施の形態では、１つの切替対象のＯＮＵについて１つの切替キューを使用する例を説明したが、これに限定されない。例えば、波長切替時間が等しい複数のＯＮＵの経路切替を、１つの切替キューを用いて行うことも可能である。
【００６３】
なお、上記各実施の形態では、本発明に係る局側終端装置及び経路切替方法をＴＷＤＭ−ＰＯＮに適用した形態を例示して説明したが、これに限られない。本発明に係る局側終端装置及び経路切替方法は、例えば一般的なネットワークにおいて、負荷分散のための経路切替や、障害発生時の冗長経路への無瞬断切替に適用した形態としてもよい。むろん、一般的なネットワークに適用した場合も、経路切替停止の処理は上述した手順に準じて行われる。
【符号の説明】
【００６４】
１        ＴＷＤＭ−ＰＯＮ
２        ＯＬＴ
３        制御装置
４        ＯＳＵ
５        光送受信器
６        ＯＮＵ
７        光スプリッタ
１０      ＴＷＤＭ−ＰＯＮ
１００    ＯＬＴ
１１０    ＬＬＩＤ識別部
１１２    ＬＬＩＤ識別テーブル
１２０    ＯＳＵ振分部
１２２    ＬＬＩＤ割当テーブル
１３０、１３０−１、１３０−２、・・・、１３０−ｎ  光送信器
１４０    ＯＬＴ制御部
２００、２００−１、２００−２、・・・、２００−ｎ  ＯＳＵ
２１０    ＯＮＵ振分部
２１２    学習テーブル
２２０    バッファ部
２２２    スルーキュー
２２４、２２４−１、・・・、２２４−ｋ  切替キュー
２５０    スケジューラ部
２６０    制御信号生成部
３００、３００−１、３００−２、・・・、３００−ｍ  ＯＮＵ
３３０、３３０−１、３３０−２、・・・、３３０−ｍ  光受信器
４００    光スプリッタ
【図１】
0006988272.tif 000002
【図２】
0006988272.tif 000003
【図３】
0006988272.tif 000004
【図４】
0006988272.tif 000005
【図５】
0006988272.tif 000006
【図６】
0006988272.tif 000007