(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光カプラと加入者側光網終端装置間を二重化し、高信頼性サービスを提供するＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムであって、
前記ＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムは、
局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間で送受信されるフォーマットの所定の領域に切り替え制御情報を搭載する制御情報搭載手段と、
前記切り替え制御情報に基づき仮想パスまたは仮想チャネル単位で、前記局側光網終端装置において切り替えを行う切り替え制御手段とを有することを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システム。
【請求項２】
請求項１記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムであって、
前記切り替え制御手段は、局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間で送受信されるモニタ用のＰＬＯＡＭセルのＫ１、Ｋ２バイト領域を参照して、切り替え要否の判断を行うことを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システム。
【請求項３】
ＡＴＭ−ＰＯＮで用いられる局側光網終端装置であって、
前記局側光網終端装置は、
ＰＬＯＡＭセル中のメッセージエリアＫ１／Ｋ２バイトの空きバイトに回線切り替え確認信号ＳＣと回線切り替え要求ＳＲとを搭載するフレーム構成手段と、
Ｋ１／Ｋ２バイトを用いて加入者側光網終端装置の回線切り替えを要求する切り替え要求送信手段を有することを特徴とする局側光網終端装置。
【請求項４】
請求項３記載の局側光網終端装置であって、
前記局側光網終端装置は、
局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間で送受信されるモニタ用のＰＬＯＡＭセル送／受信部と、
前記ＰＬＯＡＭセルのＫ１、Ｋ２バイト領域に切り替え制御用の情報を搭載分離するＰＳＴメッセージ送／受信部とを搭載する２重化されたライン終端装置と、
前記Ｋ１，Ｋ２バイト情報に基づき当該ＶＰまたはＶＣ単位に、切り替えを行うＶＰ／ＶＣスイッチ部とを備えることを特徴とする局側光網終端装置。
【請求項５】
局側光網終端装置との区間を２重化して構成し、おのおのの回線を終端する２つのライン終端部と、加入者からの信号を前記２つのライン終端装置に分配して、前記局側光網終端装置に送信する送信手段と、局側光網終端装置から送信された信号をおのおののライン終端装置にて受信する手段と、前記ライン終端装置の信号を受信して、どちらか一方を選択するセレクタを備える加入者側光網終端装置と、請求項３記載の局側光網終端装置と複数の光カプラとを含み、
前記加入者側光網終端装置間と前記光カプラ間を冗長化して構成し、各加入者側光網終端装置で前記局側光網終端装置から送信されるデータを選択するＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムであって、
前記ＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムは、前記局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間で送受信されるフレームフォーマットの所定の位置に搭載される切り替え制御情報を用いて前記冗長化した系の切り替え制御手段を有することを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システム。
【請求項６】
高信頼性サービスを提供するＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法であって、
前記ＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法は、
光カプラと加入者側光網終端装置間を二重化し、局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間で送受信されるモニタ用のＰＬＯＡＭセルのＫ１、Ｋ２バイト領域に切り替え制御情報を搭載するステップと、
前記切り替え制御情報に基づき当該ＶＰまたはＶＣ単位で、前記局側光網終端装置において切り替えを行うステップとを有すること特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項７】
請求項６に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法はさらに、
ＰＬＯＡＭセル中のメッセージエリアＫ１／Ｋ２バイトの空きバイトに回線切り替え確認信号ＳＣと回線切り替え要求ＳＲとを搭載するステップと、
前記Ｋ１／Ｋ２バイト用いて加入者側光網終端装置の回線切り替えを要求するステップとを有することを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項８】
請求項７に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法はさらに、
加入者側光網終端装置において、
加入者からの信号を前記２つのライン終端装置に分配して、前記局側光網終端装置に送信するステップと、
前記局側光網終端装置から送信された信号をおのおののライン終端装置にて受信するステップと、
前記ライン終端装置の信号を選択するステップとを備えることを特徴とする請求項７に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項９】
請求項７に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法であって、
前記加入者側光網終端装置において局側光網終端装置から各々のライン終端部に受信される切り替え制御情報の有無によって、自装置の切り替えの有無を判定するステップを備えることを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法であって、
前記切り替えの有無を判定するステップは、あらかじめ規定した状態遷移テーブルに従って判定することを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１１】
前記局側光網終端装置において、
下流に接続する加入者側光網終端装置すべてに前記切り替え制御情報を搭載したＰＬＯＡＭセルを含むフレームをブロードキャストするステップと、
前記各加入者側光網終端装置にてフレームから抽出したＰＬＯＡＭセルの切り替え制御情報の０系／１系有無によって、当該加入者側光網終端装置内の系の切り替えを判断するステップとを含むことを特徴とする請求項７に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１２】
前記局側光網終端装置は、
下流に接続する特定の加入者側光網終端装置に前記切り替え制御情報を搭載したＰＬＯＡＭセルを含むフレームを送信するステップと、
前記各加入者側光網終端装置にてフレームから抽出したＰＬＯＡＭセルの切り替え制御情報の０系／１系受信の有無によって、当該加入者側光網終端装置内の系の切り替えを判断するステップとを含むことを特徴とする請求項７に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１３】
請求項７に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法はさらに、
前記加入者側光網終端装置において
加入者からの信号を前記２つのライン終端装置に分配して、前記局側光網終端装置に送信するステップと、
前記局側光網終端装置からブロードキャストされた信号をおのおののライン終端装置にて受信するステップと、
前記ライン終端装置の信号を選択するステップとを備えることを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１４】
局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間をＰＳＴメッセージを使用して状態監視を行うＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法であって、
前記ＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法は、
前記局側光網終端装置で回線切替えトリガを検知した場合、下流に接続する加入者側光網終端装置に対して回線切替え確認信号を一斉に送信するステップと、
前記回線切替え確認信号を受信した加入者側光網終端装置にて、系切替えの要不要を判定し、前記切替え要と判定した加入者側光網終端装置のみ、系切替えを行うステップとを有することを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１５】
局側光網終端装置と加入者側光網終端装置間をＰＳＴメッセージを使用して状態監視を行うＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法であって、
前記ＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法は、
前記局側光網終端装置で回線切替えトリガを検知した場合、下流に接続する加入者側光網終端装置に対して回線切替え確認信号を一斉に送信するステップと、
前記回線切替え確認信号を受信した加入者側光網終端装置にて、系切替えの要不要を判定し、回線切替え確認応答を局側光網終端装置に返信するステップと、
前記回線切替え確認応答を受信した前記局側光網終端装置で、回線切替えの必要な加入者側光網終端装置を指定して回線切替え信号を送信するステップと、
前記前記切替え要と判定した加入者側光網終端装置のみ、系切替えを行うステップとを有することを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１６】
前記ＡＴＭ−ＰＯＮは、１重化システムＯＮＴを混在して収容し、
前記ＯＮＴは、局側光網終端装置から受信した回線切替え確認信号を受信しても、当該信号の処理は行わないことを特徴とする請求項１４乃至１５に記載のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法。
【請求項１７】
局側光網終端装置と複数の加入者側光網終端装置とを分岐接続する光カプラとを含み、
前記加入者側光網終端装置間と前記光カプラ間を冗長化して構成し、各加入者側光網終端装置で前記局側光網終端装置から送信されるデータを受信するＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムであって、
前記ＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムは、前記光カプラの加入者側光網終端装置側への出力側に設けられた光スイッチで出力回線の切替えを行うことを特徴とするＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光加入者系システムにおいて、信頼性の高いＡＴＭ―ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の二重化構成を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像サービス、インターネットアクセスなどのマルチメディアサービスを加入者に提供するため、従来のメタリックケーブルに替えて、光ファイバを各オフィス、家庭等に引き込み、非同期転送モード（ＡＴＭ）を用いたパッシブダブルスター接続の高速大容量の光加入者アクセスシステム（ＡＴＭ―ＰＯＮ）の導入が進んでいる。
図１３は、ＡＴＭ―ＰＯＮの構成例であり、ＦＴＴＢ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ）、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）等の光加入者システムを示している。
このように光加入者アクセスシステムにおいて、ＡＴＭ―ＰＯＮは、局側光網終端装置ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）からの光信号を、１対多接続の光分岐結合器である光スターカプラで受動的に分岐、合流し、オフィス等に設置された複数の加入者側光網終端装置ＯＮＵに光ファイバで接続する構成をとっている。ここで、下り帯域は、１．５μｍの波長域を使用し、上り帯域は、１．３μｍの波長域を使用して波長分割多重化方式によって光ファイバでの１５５Ｍｂｉｔ／ｓ双方向通信を実現している。また、ＯＮＵは、ユーザーに提供する種々の通信サービスに対応した端末側インタフェースと、光伝送インタフェースを有している。図８は、ＡＴＭ−ＰＯＮのプロトコルスタックを示す説明図である。このように、ＡＴＭ−ＰＯＮでは、物理レイヤに光ＷＤＭ、Ｅ／Ｏ、Ｏ／Ｅを含み、ＴＣレイヤにＰＳＴメッセージを送信するためのプロトコル、そして、ＡＴＭ−ＰＯＮの上位にＡＴＭプロトコルが搭載される構成である。一方、ＡＴＭ−ＰＯＮ専用線サービスが、企業ユースで需要が高まりつつある。この場合、ＦＴＴＢの構成で、企業のオフィスまでをＡＴＭのＶＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ）で接続してあらかじめ契約した帯域を使用して通信を行なっている。このようなアクセスネットワークの運用の観点から、ＡＴＭ―ＰＯＮのプロテクション・アーキテクチャーは、アクセスネットワーク自体の信頼性を高めるために重要である。
【０００３】
図６は、ＡＴＭ−ＰＯＮにおける上り区間と下り区間におけるフレーム構成を示す説明図である。ＡＴＭ−ＰＯＮ専用線サービスにては、加入時の契約によってユーザー単位に使用する帯域は一定長のフレームに、ＯＡＭ用のセル（ＰＬＯＡＭセル）を一定の割合で挿入する形で通信が行なわれ、この概要についてはＩＴＵ−Ｔの勧告Ｇ．９８３．１に規定されている。
すなわち下り方向については、１フレームに５３バイトのセルを５６個含み、その先頭のセルと、２９番目のセルを、監視制御情報を載せるＰＬＯＡＭ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  ＯＡＭ）セルとして使用する。また、下り方向については、１フレームあたり、オーバーヘッド領域を含むセルを５３個収容している。
【０００４】
また、光アクセスネットワークでの回線設定変更を行う従来技術として特開２０００−４４６１号公報に記載の発明がある。本従来技術においては、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）制御を行う光加入者システムにおいて、切替前と、切替後で、ＴＤＭＡタイムスロットを一致するようにすることで、運用中での回線無瞬断による回線変更を行うものである。
【０００５】
さらに、特開平９−１０７３５８号公報記載の発明では、光加入者伝送システムにおける加入者線収容方式として、ユーザーのサービス要求量が変化した場合においても、統計多重化効果を有効に発揮することができるＡＴＭにおけるパッシブダブルスター接続を提供するもので、加入者側網終端装置（ＯＮＵ）の現用系装置と予備系装置とで、それぞれ異なる加入者同士が収容されるように接続形態を構成し、これにより、それぞれの加入者の接続状況、およびその際の情報容量などの通信状況に応じて現用系と予備系を切り替える技術を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１３に示すような光カプラとＯＬＴを接続するＰＯＮ  ＬＴを０系、１系に切り替えるＡＴＭ―ＰＯＮの構成において、ＯＮＵと光カプラ間の個々の回線（区間１Ａ、１Ｂ）または光カプラとＯＬＴ間の回線（区間２）のどの回線区間、または装置の発生個所にかかわらず、ＯＬＴ内のＰＯＮ  ＬＴで上り方向の信号断が検出された場合、０系、１系間の切り替えを行なっていたため、たとえば図１３に示す１Ｂの区間が正常に動作しているにもかかわらず、その光カプラに収容される回線すべての切り替えが行なわれる。このため、通信サービスを受けている加入者は、自分の使用する通信回線自体には何ら異常がなくてもデータの瞬断などの影響をうけるなどの弊害が生じる。さらに、このような問題の発生する頻度は、光カプラで分岐数が多いほど、すなわち、加入者側回線が多いほど顕著になる。
【０００７】
また、別の方法としてＶＰ、またはＶＣの切り替えをソフトウェア処理で行なう場合は、各仮想パス（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ：ＶＰ）／仮想チャネル（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＶＣ）の開放、設定の手順が複雑となる為、高速な処理が行なえず、やはりデータ損失、遅延の問題が発生する。このように従来、ＯＬＴとカプラ間で二重化されていたが、システムの信頼性向上のためカプラとＯＮＵ間も二重化する必要がでてきた。特開２０００−４４６１号公報に記載の発明は、ＴＤＭＡタイムスロットを用いた技術であり、ＡＴＭ―ＰＯＮにそのまま適用することはできない。
【０００８】
また、特開平９−１０７３５８号公報記載の発明は、ユーザーのサービス要求量が変動することを前提としたものであり、ＡＴＭ―ＰＯＮ専用線サービスに対しては、冗長な機能構成となる。
【０００９】
本発明は上記の問題を解消し、ＡＴＭ―ＰＯＮ専用線サービスに対し、ＶＰまたはＶＣ単位に、他の障害の発生していない回線に影響を与えることなく高速な予備系への切り替えを行なうＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクション方式を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光カプラとＯＮＵ間を二重化し、専用線サービスを提供するＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システム、局側光網終端装置（ＯＬＴ）、加入者側光網終端装置（ＯＮＵ）、およびＡＴＭ−ＰＯＮ二重化方法に関する発明であって、高速な予備系への切り替えを行なうＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクション方式を提供する。
【００１１】
本発明のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムは、ＯＬＴとＯＮＵ間で送受信されるフォーマットの所定の領域に切り替え制御情報を搭載する制御情報搭載手段と、前記切り替え制御情報に基づき当該ＶＰまたはＶＣ単位に切り替えを行う切り替え制御手段とを有する。
【００１２】
さらに、上記切り替え制御情報は、ＯＬＴとＯＮＵ間で送受信されるモニタ用のＰＬＯＡＭセルのＫ１、Ｋ２バイト領域を使用して、切り替えを行うことを特徴とする。
【００１３】
また、前記ＯＬＴは、ＰＬＯＡＭセル中のメッセージエリアＫ１／Ｋ２バイトの空きバイトに回線切り替え確認信号ＳＣと回線切り替え要求ＳＲとを搭載するフレーム構成手段と、Ｋ１／Ｋ２バイトを用いてＯＮＵの回線切り替えを要求する切り替え要求送信手段を有する。
【００１４】
さらに、前記ＯＬＴは、ＯＬＴとＯＮＵ間で送受信されるモニタ用のＰＬＯＡＭセル送／受信部と、前記ＰＬＯＡＭセルのＫ１、Ｋ２バイト領域に切り替え制御用の情報を搭載分離するＰＳＴメッセージ送／受信部とを搭載する２重化されたライン終端装置と、前記Ｋ１，Ｋ２バイト情報に基づき当該ＶＰまたはＶＣ単位に、切り替えを行うＶＰ／ＶＣスイッチ部とを備える。
【００１５】
また、前記ＯＮＵは、ＯＬＴとの区間を２重化して構成し、おのおのの回線を終端する２つのライン終端部を備え、加入者からの信号を前記２つのライン終端装置に分配して、前記ＯＬＴに送信する送信手段と、ＯＬＴからブロードキャストされた信号をおのおののライン終端装置にて受信する手段と、前記ライン終端装置の信号を受信して、どちらか一方を選択するセレクタを備える。
【００１６】
さらに、ＯＮＵは、ＯＬＴから各々のライン終端部に受信される切り替え制御情報の有無によって、自装置の切り替えの有無を判定する切り替え判定手段を有する。
【００１７】
またＯＮＵにおける、前記切り替え判定手段は、あらかじめ規定した状態遷移テーブルに従って判定することを特徴とする。
【００１８】
このような構成を有することによって本発明によれば、高速な切り替えを行うＡＴＭ２重化システムを提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態のＡＴＭ−ＰＯＮの構成図であり、局側光網終端装置ＯＬＴ、カプラ、ＯＮＵは、それぞれ光ファイバで接続され、ＡＴＭのＶＰまたはＶＣの論理的なパスを使用して、各加入者宅などにあるＯＮＵと、局側光網終端装置ＯＬＴ間のＡＴＭセルデータの送受信が行われている。
【００２０】
本発明は、局側光網終端装置ＯＬＴ、光カプラ、光加入者端末ＯＮＵまで全てを二重化したＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムを提供し、たとえば、図１に示すような光カプラと、ＯＮＵ間の回線区間の障害が発生しても、対応する光カプラに収容する回線すべてを切り替えることなく、障害となったＶＰのみを簡易な構成で高速に切り替えるものである。
また、ここでは、おもにＶＰサービスの切替えについて説明するが、本発明の実施の形態はＶＰに限定されるものではなく、ＶＣの切替えについても同様に適用されることはいうまでもない。
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の構成を詳細に説明する。ＯＬＴ１００の内部構成は、ＶＰ／ＶＣ毎にパス設定するＶＰ／ＶＣスイッチ１２、現用系ＰＯＮ局側回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（０）１０、予備系ＰＯＮ局側回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（１）１１、およびＰＯＮ  ＬＴ（１）１１とＰＯＮ  ＬＴ（０）１０からの回線監視情報や警報情報を収集し、ＶＰ／ＶＣスイッチ１２に回線切り替え指示を出すコンピュータＣＰＵ１３から構成される。
【００２２】
このようにＯＬＴ１００は、０系、１系のＰＯＮ回線終端装置：ＰＯＮ  ＬＴ（０）、ＰＯＮ  ＬＴ（１）を備え後段に配置されたＶＰ／ＶＣスイッチ部１２にて、ＶＰ（バーチャルパス）またはＶＣ（バーチャルチャネル）単位の切り替え動作を行なっている。また、これらのＶＰ／ＶＣ切り替え動作の制御および運用に必要なパラメータ、たとえば、ＶＰ／ＶＣの設定テーブル情報等をＣＰＵ１３を介してアクセスノード管理システム（ＡＮ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）３０によって設定制御されている。
【００２３】
また、光ファイバで接続される通信回線上では、ＯＬＴ１００からの現用回線の光信号を分岐する光カプラ１０３、ＯＬＴ１００からの予備回線の光信号を分岐する光カプラ１０４が配備される。
【００２４】
ユーザー宅内やオフィスに収容される加入者端末ＯＮＵｉ（ｉ＝１…Ｎ）は、現用系ＰＯＮ回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉ（ｉ＝１…Ｎ）と、予備系ＰＯＮ回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉ（ｉ＝１…Ｎ）、下り回線のデータ信号をＰＯＮＬＴ（０）ｉからとりだすかＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉからとりだすかを選択するセレクタｉ（ｉ＝１…Ｎ）から構成される。
【００２５】
光加入者端末ＯＮＵｉ（ｉ＝１…Ｎ）は、上り方向には、加入者からの同一のデータ信号を前記０系、１系の２つのＰＯＮ回線終端装置にブロードキャストする形態で通信しており、下り方向では、各ＰＯＮ  ＬＴ（０）、ＰＯＮ  ＬＴ（１）にて受信した同一の信号をセレクタで選択し、加入者に送信している。
【００２６】
ＯＬＴからＯＮＵｉ（ｉ＝１，２，３…Ｎ）への下り信号は、現用回線は、カプラ１から各ＯＮＵｉに分配され、ＯＮＵｉの現用系ＰＯＮ回線終端装置ＰＯＮＬＴ（０）ｉで終端される。一方、ＯＬＴからＯＮＵｉ（ｉ＝１，２，３…Ｎ）への下り信号は、予備回線のカプラ０からも各ＯＮＵｉに分配され、ＯＮＵｉの予備系ＰＯＮ回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉで終端される。ＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉおよびＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉで終端された信号は、セレクタｉによりＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉかＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉのいずれかから取り出される。通常は現用系から取り出すよう設定されている。
ここで、本発明では、ＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクションのため、このＰＬＯＡＭセル中のメッセージエリアを使用し、回線切り替えの為の情報を搭載し、これを、受信側で参照することにより０系、１系の切り替えを行なう。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態のＰＬＯＡＭセルのフォーマット例であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、おのおのＰＬＯＡＭセルのフォーマット全体の構成、本発明の下り方向で使用するメッセージエリアの構成例、上り方向で使用するメッセージエリアの構成例である。本発明においては、このようにＰＬＯＡＭセルのメッセージエリアを切り替えのための制御用に使用する。そして、ＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクションのため、このＰＬＯＡＭセル中のメッセージエリアＫ１、Ｋ２バイトの情報を使用し回線切り替えの為の情報を搭載する。そして、これを受信側で参照することにより０系、１系の切り替えを行なう。
【００２８】
このような構成をとることにより、ＯＮＵ−ＯＬＴ区間を伝送されるフレームの特定のＰＬＯＡＭセルの領域のＫ１、Ｋ２バイトを参照するのみで、あたかもＳＤＨのフレームのＫ１、Ｋ２バイトの切り替えのように、ハードウェア的な処理で高速に障害発生した区間の予備系への切り替えを行なうことができる。すなわち、ＰＬＯＡＭセルは、伝送路上を送信されるフレームについてあらかじめ定めた特定の位置に配置され、またＰＬＯＡＭセル内の特定のＫ１、Ｋ２バイト格納領域に切替え情報が格納される為、各ＯＮＵでは、あらかじめきまった領域を参照して切り替え動作を行うことができ、切替え情報の検出をハードウェアで構成することも可能であるし、ソフトウェアで構成してもきわめて簡易なシーケンスで実現することができる。
【００２９】
図３における本発明の実施形態におけるＰＬＯＡＭセルのメッセージエリア４１は、ブロードキャストを示す識別子３１、ＰＳＴメッセージであることを示す識別子３２、０系・１系のライン番号を示す識別子３３、およびＫ１バイト・Ｋ２バイト格納領域３４、３５から構成される。また、上り方向は、ＯＮＵを識別する為のＰＯＮ＿ＩＤ３６、ＰＳＴメッセージであることを示す識別子３７、０系・１系のライン番号を示す識別子３８、およびＫ１バイト・Ｋ２バイト格納領域３９、４０から構成される。
【００３０】
また、図７は、下り方向のフレームに挿入されるＰＬＯＡＭセル伝送状態を示す説明図である。図７（ａ）に示すように、１フレーム５６セルが時系列に連続して送信される。この場合、ＰＬＯＡＭセルは、あらかじめ固定的に割り振られているので、ＯＬＴからデータを受信するＯＮＵでは、あらかじめ、フレーム内のＰＬＯＡＭセルの特定の領域、Ｋ１、Ｋ２バイトを監視する。
【００３１】
図２は、本発明のＯＬＴのより詳細な構成を示すブロック図である。図に示すように、ライン終端部０系１０、ライン終端部１系１１、ＶＰ／ＶＣスイッチ部１２、波長多重分離部（ＷＤＭ）１５、Ｏ／Ｅ変換部１６、Ｅ／Ｏ変換部１７、ＰＬＯＡＭセル終端部１８、警報検出部１９、ＰＳＴメッセージ受信部２０、ＰＳＴメッセージ送信部２１を備える構成である。
【００３２】
上記構成において、ＡＴＭ−ＰＯＮのＴＣレイヤの機能であるＰＳＴメッセージ送信部２１で、組み立てられたＰＳＴメッセージは、ＰＬＯＡＭセル送信部２２で、２８タイムスロット毎にＰＬＯＡＭセルを挿入し、Ｅ／Ｏ変換部１７で、電気／光信号変換され、波長多重分離部（ＷＤＭ）１５を介して加入者側に送信される。
【００３３】
次に本発明の処理シーケンスについて説明する。図１において、ＯＬＴからＯＮＵｉ（ｉ＝１，２，３…Ｎ）への下り信号は、たとえば現在の現用回線が１系であるとすると、光カプラ１０３から各ＯＮＵｉに分配され、ＯＮＵｉの現用系ＰＯＮ回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉで終端される。一方、ＯＬＴからＯＮＵｉ（ｉ＝１，２，３…Ｎ）への下り信号は、予備回線の光カプラ１０４からも各ＯＮＵｉに分配され、ＯＮＵｉの予備系ＰＯＮ回線終端装置ＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉで終端される。
【００３４】
ＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉおよびＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉで終端された信号は、セレクタｉによりＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉかＰＯＮ  ＬＴ（１）ｉのいずれかから取り出される。通常は現用系のＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉから取り出すよう初期設定されている。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態における切り替えシーケンスについて説明する。本発明の第１の実施の形態の切り替え動作は、たとえば、ＯＮＵと光カプラ間の個々の回線異常などによる個々のＶＰ単位の切り替えを行う場合、下流に接続するＯＮＵすべてに切り替えメッセージをブロードキャストするが、切り替え必要のあるＯＮＵのみが自律的に切り替えを実行する構成である。
図４は、本発明の第１の実施の形態の切り替え動作を示すシーケンス図である。図４および図５に基づき、その処理を説明する。
【００３６】
ＯＬＴと各ＯＮＵ間では、回線状態や機器状態をＰＳＴメッセージを用い定期的に監視している。システムが正常な場合は図２のようにＯＬＴから各ＯＮＵに切り替え状態確認（Ｎｏｎ−Ｂｒｉｄｇｅ：ＮＢ）信号を発信し（ステップＳ２）、各ＯＮＵからＯＬＴに系の切り替えが行われていない場合ＮＢｉ、ＮＢｊ信号が返信される（ステップＳ３）。ＣＰＵでは、ＮＢｉ、ＮＢｊ信号を監視している。（ステップＳ４）。
【００３７】
ここで伝送路の断が発生した場合、信号断としてＬＯＳ（Ｌｏｓｓ  ｏｆ  Ｓｉｇｎａｌ）をＰＯＮ  ＬＴで検出し、ＰＯＮ  ＬＴは、ＣＰＵ及び後段にＶＰ−ＡＩＳ信号又は、それ相当の切替トリガを送信する（ステップＳ５）。
例えば、カプラ１とＯＮＵ１の間の回線に障害が発生したと仮定すると、ＯＮＵ１からのＮＢ１信号がＯＬＴに受信されない。さらに、ＯＬＴでは現用回線に障害が発生したことを、ＬＯＳを検出することで認識することができ、自動的もしくは作業員の指示により各ＯＮＵに対し、回線切り替え確認信号（ＳｗｉｔｃｈＣｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）ＳＣを発信し（ステップＳ７）、これを受信した各ＯＮＵからＯＬＴに回線切り替え確認応答信号（Ｓｗｉｔｃｈ  Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｐｌｙ）であるＳＣｉ、ＳＣｊを返信する（ステップＳ８）。
これによりＯＮＵ側で回線切り替え準備ができたことを確認したので、回線切り替え要求（Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）ＳＲを各ＯＮＵに発信する（ステップＳ１１）。回線切り替え要求ＳＲを受信したＯＮＵはセレクタを動作させてデータの取り出しを現用系ＰＯＮ  ＬＴ（１）から予備系ＰＯＮ  ＬＴ（０）に切り替える（ステップＳ１２）。
【００３８】
ここで、第１の実施の形態では、回線切り替え確認信号ＳＣと回線切り替え要求ＳＲの発信パターンとして、ＯＬＴから各ＯＮＵに一斉に送信し、切り替えの必要の有無をＯＮＵ側で判断する。ＯＮＵ側では現用系ＰＯＮ  ＬＴ（０）と予備系ＰＯＮ  ＬＴ（１）いずれでもデータ受信できているか、いずれか一方または両方とも受信できないかで切り替えの必要性を判断する。
【００３９】
図５は、ＯＮＵにおけるＳＣ信号受信状態表および状態遷移図である。ここで０系が現用系、１系が予備系とする。ＯＬＴにおいて、回線切り替え確認信号ＳＣ信号をブロードキャストすると、ＯＮＵｉのＰＯＮ  ＬＴ（０）ｉと、ＰＯＮＬＴ（１）ｉでは、おのおの、正常時、切り替え要求信号（Ｓｗｉｔｃｈ  Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ信号）ＳＣｉ（０）と、ＳＣｉ（１）信号を受信するが、図５の（ａ）に示すように、ＳＣｉ（０）と、ＳＣｉ（１）信号のイベント受信の有無によって、ＯＮＵで切り替え動作を行うか判定する。ここで、切り替え要求信号ＳＣを現用系、予備系の双方で正常に受信した場合、切替動作は行わない。
【００４０】
次に、現用の０系でＳＣｉ（０）についてのみ受信されない場合は、切り替え対象とし、予備の１系への切替を行う。また、逆にＳＣｉ（０）信号のみ受信され、ＳＣｉ（１）信号が受信されない場合は、予備系側装置の異常発生と考えられるため、切替を行わない。また、ＳＣ信号を現用系、予備系の双方で受信しない場合、切替は行わない。
【００４１】
図５（ｂ）は、ＯＮＵにおける状態遷移図であり、切替なし（Ｎｏｎ−Ｂｒｉｄｇｅ）状態と、ＳＣ信号受信した状態、ＳＲ信号受信した状態の遷移を模式的に示したものである。
【００４２】
このようにＯＮＵでのみ切り替えの必要の有無を判定するように構成することにより、ＯＬＴ側の機能は簡易になるとともに、障害の発生していないＯＮＵまで予備回線に切り替えられることを防止するという効果がある。
次に本発明の第２の実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態では、ＮＢ信号が返ってこなかったＯＮＵをＯＬＴ側で認識し、該当するＯＮＵのみに切り替えを指示する。第２の実施の形態では、回線切り替え確認信号ＳＣと回線切り替え要求ＳＲの発信パターンとして、ＯＬＴから特定のＯＮＵにに送信し、切り替えの必要の有無は、第１の実施の形態と同様、ＯＮＵ側で判断する。
【００４３】
図９は、そのシーケンス図である。図に示すように、ＯＬＴ側で、障害区間をＰＯＮ区間の警報により、ある程度特定する（ステップＳ５）。その後、ＳＣを送信し、ＯＮＵから送信されるＳＣｉ（０）と、ＳＣｉ（１）信号について受信できなかった回線に障害が発生していることを確定する（ステップＳ８）。そして、障害が発生しているラインに接続しているＯＮＵのＶＰまたはＶＣをサーチして、切替準備を行う。ＯＬＴでは、その後にＳＲを受信し、切替対象となるＯＮＵｉから予備系伝送路を通して送信されるＲＲｉを受信した後に、前記切替準備したＶＰまたはＶＣのパスの設定、すなわち、予備系ＬＴに対して、上り方向のパスの設定を行う。図３に示すように上り方向のＰＬＯＡＭセルのＰＳＴメッセージにはＯＮＵ  ＩＤが搭載されるため、ＯＬＴ側で監視することにより異常となった区間のＯＮＵを検出することができる。
【００４４】
本実施の形態の場合、ＶＰ／ＶＣの切り替えを行うため、ＶＰ／ＶＣスイッチ１２で対応するＶＰを切り替える設定を行うとともに、当該ＯＮＵに関する切り替え制御情報をＰＳＴメッセージ送信部で生成し、特定のＯＮＵについて、下流の該当する回線に送信するフレームに対し、ＰＬＯＡＭに搭載し、このＰＬＯＡＭセルをこのフレームの所定の領域に挿入する。該当するＯＮＵでは、受信するフレームフォーマットの所定の領域、すなわち、フレームの１番目と２８番目に格納されたＰＬＯＡＭセルのＫ１、Ｋ２バイト領域を周期的にモニタしており、切り替え情報を含むＰＬＯＡＭセルを受信した場合、ハード的または簡易なソフトウェア処理で０系、１系各々で受信されたＳＣ信号について、図５で示した状態表に従って、切り替え必要の有無を判断し、切り替え制御を行う。
【００４５】
次に第３の実施の形態について図面を用いて説明する。図１０に示すように、第３の実施の形態では、現用回線の光信号を分岐する光カプラ１０３または、予備回線の光信号を分岐する光カプラ１０４のいずれか１つに接続されたＯＮＴｋ（ｋ＝１…Ｍ）を含む構成である。
【００４６】
このように一部に、１重化システムを混在して収容するような場合でも、本発明では、二重化システムに切り替えることができる。すなわち、ＯＮＴｋ（ｋ＝１…Ｍ）では、光カプラとの間を１重化されているのみであるが、図１のＯＮＵおよび光カプラ区間のどの回線が異常となっても、切り替えはその障害となったＶＰ単位で行うため、運用上支障をうけることはない。
【００４７】
次に第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、運用保守などのような場合に光カプラ自体の撤去取り替えなどを行う場合に、全回線について現用系から予備系に一斉に切り替えるものである。本実施の形態は、図５に示すような状態遷移表に基づいて切り替えを行うようなことはせず、すなわち、光カプラ１０３と１０４を切り替える場合、各ＯＮＵｉ（ｉ＝１，２，３…Ｎ）では、ＳＣ信号を受信した場合、各ＯＮＵは一斉に切り替えを行う。図１１は、この場合のシーケンス図である。
【００４８】
このような切り替えの種類の区別は、ＡＮ管理システムからの別途送信される情報によって、切り替えの種類を変更するように実施することができる。
次に第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１２に示すように複数のＯＮＵとＯＬＴ間を接続するカプラを１つ設け、前記カプラの加入者側前段に複数の２×１光スイッチ１０６、１０７を設置し、この光スイッチで現用予備系を切り替えるように構成したものである。このようにすれば、回線毎（ＯＮＵ単位）に切り替えが行える。ここで、光スイッチ１０６、１０７の切替えは、図に明示していないが、アクセスネットワーク管理システム３０の制御によってデータ転送に用いる信号線を用いて制御することも可能であるし、光スイッチ１０６、１０７とアクセスネットワーク管理システム３０から別線で制御線を敷設して制御を行う形態でも実施することができる。あるいは、あらかじめ決めた回線の障害を光スイッチまたはＯＬＴで検出した場合、これらの装置側で切り替えるように構成してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
ＡＴＭ―ＰＯＮ専用線サービスに対し、カプラとＯＮＵ間を二重化し、ＶＰまたはＶＣ単位に、他の障害の発生していない回線に影響を与えることなく高速な予備系への切り替えを行なうＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクション方式を提供し、システムの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムの構成図である。
【図２】本発明のＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のＰＬＯＡＭセルのフォーマット例である。
【図４】本発明の実施の形態の切り替えの場合の動作を示すシーケンス図である。
【図５】ＯＮＵにおけるＳＣ信号受信状態表および状態遷移図である。
【図６】上り区間と下り区間におけるフレーム構成を示す説明図である。
【図７】下り方向のフレームの伝送状態を示す説明図である。
【図８】ＡＴＭ−ＰＯＮのプロトコルスタックを示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の個別切り替えの場合の動作を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムの構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態の一斉切り替えの場合の動作を示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態のＡＴＭ−ＰＯＮ二重化システムの構成図である。
【図１３】従来のＡＴＭ−ＰＯＮのネットワーク構成図である。
【符号の説明】
１０  局側ＰＯＮ  ＬＴ（０）
１１  局側ＰＯＮ  ＬＴ（１）
１２  ＶＰ／ＶＣスイッチ部
１３  ＣＰＵ
１４  切替制御部
１５  ＷＤＭ
１６  Ｏ／Ｅ
１７  Ｅ／Ｏ
１８  ＰＬＯＡＭ終端部
１９  警報検出部
２０  ＰＳＴメッセージ受信部
２１  ＰＳＴメッセージ送信部
３０  アクセスネットワーク管理システム
１００  ＯＬＴ
１０１、１０２、１０５  ＯＮＵ
１０３  光カプラ１
１０４  光カプラ２
１０５  ＯＮＴ
１０６、１０７  光スイッチ（ＳＷ）
１０８  光カプラ
１１０  網側ＰＯＮ  ＬＴ（０）
１１１  網側ＰＯＮ  ＬＴ（１）
１１２、１２２  セレクタ
【図１】
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【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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