(57)【要約】  本発明は、搬送信号の伝送路である通信回線により対向装置に接続される上位装置であって、搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、上位ネットワーク用の第１ポート、前記トランシーバ用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備える。前記制御部は、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを前記第３ポートに入力したあと、所定期間内に前記対向装置からの応答メッセージがない場合に、前記管理フレームを前記第３ポートに再入力する。
2018173147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送信号の伝送路である通信回線により対向装置に接続される上位装置であって、
搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、
上位ネットワーク用の第１ポート、前記トランシーバ用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、
前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを前記第３ポートに入力したあと、所定期間内に前記対向装置からの応答メッセージがない場合に、前記管理フレームを前記第３ポートに再入力する上位装置。
【請求項２】
搬送信号の伝送路である通信回線により上位装置に接続される対向装置であって、
搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、
光信号と電気信号を相互に変換する１又は複数の光トランシーバと、
前記光トランシーバに電気的に接続されたＰＯＮ処理部と、
前記トランシーバ用の第１ポート、前記ＰＯＮ処理部用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、
前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記第３ポートから取得した自機の制御情報を含む管理フレームにエラーがある場合は当該管理フレームを破棄し、エラーがない場合は前記上位装置宛ての応答メッセージを前記第３ポートに入力する対向装置。
【請求項３】
上位ネットワークに通じる集線装置を含む上位装置と、ＰＯＮ処理部を含む対向装置とを有し、前記上位装置と前記対向装置が、搬送信号の伝送路である通信回線により通信可能に接続された通信システムであって、
前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを、前記通信回線を介してエラーフリーで送受信するための管理通信用の制御部が、前記上位装置及び前記対向装置に設けられている通信システム。
【請求項４】
上位ネットワークに通じる集線装置を含む上位装置と、ＰＯＮ処理部を含む対向装置とを有し、前記上位装置と前記対向装置が、搬送信号の伝送路である通信回線により通信可能に接続された通信システムにおける通信方法であって、
前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームが、前記通信回線を介してエラーフリーで送受信される通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＰＯＮシステムに好適な上位装置、対向装置、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＯＮ（Passive Optical Network）の光通信システムに関して、伝送距離を長延化させたいとの要望が強い。そこで、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と光スプリッタとの間、或いは、光スプリッタとＯＮＵ（Optical Network Unit）との間に、光信号中継装置を介在させる場合がある（特許文献１参照）。
光信号中継装置は、光信号を光／電気変換器で中継信号に変換し、変換された中継信号を再び電気／光変換器で光変換して中継する光デバイスである。【０００３】
光信号中継装置では、受信した光信号を電気信号に変換し、この電気信号を基準クロックに合わせて復元信号として出力する。このため、ＰＯＮの通信フレームを順番及び形状を変えないでそのまま中継することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３９１４４号公報
【発明の概要】
【０００５】
（１）  本開示の一態様に係る装置は、搬送信号の伝送路である通信回線により対向装置に接続される上位装置であって、搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、上位ネットワーク用の第１ポート、前記トランシーバ用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備えており、前記制御部は、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを前記第３ポートに入力したあと、所定期間内に前記対向装置からの応答メッセージがない場合に、前記管理フレームを前記第３ポートに再入力する。
【０００６】
（２）  本開示の別態様に係る装置は、搬送信号の伝送路である通信回線により上位装置に接続される対向装置であって、搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、光信号と電気信号を相互に変換する１又は複数の光トランシーバと、前記光トランシーバに電気的に接続されたＰＯＮ処理部と、前記トランシーバ用の第１ポート、前記ＰＯＮ処理部用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備えており、前記制御部は、前記第３ポートから取得した自機の制御情報を含む管理フレームにエラーがある場合は当該管理フレームを破棄し、エラーがない場合は前記上位装置宛ての応答メッセージを前記第３ポートに入力する。
【０００７】
（３）  本開示の一態様に係るシステムは、上位ネットワークに通じる集線装置を含む上位装置と、ＰＯＮ処理部を含む対向装置とを有し、前記上位装置と前記対向装置が、搬送信号の伝送路である通信回線により通信可能に接続された通信システムであって、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを、前記通信回線を介してエラーフリーで送受信するための管理通信用の制御部が、前記上位装置及び前記対向装置に設けられている。
【０００８】
（４）  本開示の一態様に係る方法は、上位ネットワークに通じる集線装置を含む上位装置と、ＰＯＮ処理部を含む対向装置とを有し、前記上位装置と前記対向装置が、搬送信号の伝送路である通信回線により通信可能に接続された通信システムにおける通信方法であって、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームが、前記通信回線を介してエラーフリーで送受信される。
【０００９】
本発明は、上記のような特徴的な構成を備えるシステム及び装置として実現できるだけでなく、かかる特徴的な構成をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。
また、本発明は、システム及び装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成図である。
【図２】上位装置と対向装置の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】上位装置と対向装置との間で行われる、ＤＨＣＰに基づくＩＰアドレスの割当処理の一例を示すシーケンス図である。
【図４】上位装置と対向装置との間の管理フレームの送受信処理の一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜本開示が解決しようとする課題＞
特許文献１でも指摘されている通り、光信号中継装置では、伝送速度の異なる光信号を中継する場合には、誤り訂正符号化及び符号化に要する時間が伝送速度に応じて変化するという問題がある。このため、かかる問題を解決するための特別な方策が必要となる。
そこで、例えば１つのＯＬＴの構成要素を、上位ネットワークに通じる集線装置を有する上位装置と、ＰＯＮ処理部を有する対向装置に分離し、両装置が光通信回線を介して通信するシステム構成を採用することが考えられる。
【００１２】
このようにすれば、光信号中継装置のようにＰＯＮの通信フレームをそのまま再生しなくても、局舎の上位装置からユーザ宅のＯＮＵまでの伝送距離を、上位装置と対向装置の間の光通信回線の長さ分だけ伸ばすことができる。
しかし、集線装置とＰＯＮ処理部を物理的に分離し、ＰＯＮ処理部を搭載した対向装置を遠隔地に設置すると、光通信回線の長さによっては、次のような新たな課題が生じる。
【００１３】
すなわち、対向装置の制御情報を含む管理フレームを光通信回線により伝送することにより、対向装置をリモート制御する場合に、光信号の減衰などにより管理フレームにエラーが発生すると、対向装置を適切に制御できない可能性がある。
本開示は、かかる従来の問題点に鑑み、ＯＬＴを上位装置と対向装置に分離しても、両装置間の距離に関係なく、対向装置を適切に管理できるようにすることを目的とする。
【００１４】
＜本開示の効果＞
本開示によれば、ＯＬＴの構成要素を上位装置と対向装置に分離しても、両装置間の距離に関係なく、対向装置を適切に管理することができる。
【００１５】
＜本発明の実施形態の概要＞  
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
【００１６】
（１）  本実施形態の一態様に係る装置は、搬送信号の伝送路である通信回線により対向装置に接続される上位装置であって、搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、上位ネットワーク用の第１ポート、前記トランシーバ用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備えており、前記制御部は、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを前記第３ポートに入力したあと、所定期間内に前記対向装置からの応答メッセージがない場合に、前記管理フレームを前記第３ポートに再入力する。
【００１７】
（２）  本実施形態の別態様に係る装置は、搬送信号の伝送路である通信回線により上位装置に接続される対向装置であって、搬送信号と電気信号を相互に変換する１又は複数のトランシーバと、光信号と電気信号を相互に変換する１又は複数の光トランシーバと、前記光トランシーバに電気的に接続されたＰＯＮ処理部と、前記トランシーバ用の第１ポート、前記ＰＯＮ処理部用の第２ポート及び管理通信用の第３ポートを有し、前記各ポート間の通信経路を設定する集線装置と、前記第３ポートに接続された管理通信用の制御部と、を備えており、前記制御部は、前記第３ポートから取得した自機の制御情報を含む管理フレームにエラーがある場合は当該管理フレームを破棄し、エラーがない場合は前記上位装置宛ての応答メッセージを前記第３ポートに入力する。
【００１８】
本実施形態の上位装置によれば、制御部が、対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを自機の集線装置の第３ポートに入力したあと、所定期間内に対向装置からの応答メッセージがない場合に、管理フレームを第３ポートに再入力する。
本実施形態の対向装置によれば、制御部が、自機の集線装置の第３ポートから取得した自機の制御情報を含む管理フレームにエラーがある場合は当該管理フレームを破棄し、エラーがない場合は上位装置宛ての応答メッセージを第３ポートに入力する。
【００１９】
このため、対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを、通信回線を介してエラーフリーで送受信できるようになる。
従って、トランスポート層より上位の通信レイヤでは、見かけ上、上位装置が対向装置にエラーフリーで管理フレームを送信したものと見なされ、上位装置、通信回線及び対向装置よりなる通信システムを１つの仮想ＯＬＴとして機能させることができる。よって、ＯＬＴを上位装置と対向装置に分離しても、両装置間の距離に関係なく、対向装置を適切に管理することができる。
【００２０】
（３）  本実施形態の通信システムは、上位ネットワークに通じる集線装置を含む上位装置と、ＰＯＮ処理部を含む対向装置とを有し、前記上位装置と前記対向装置が、搬送信号の伝送路である通信回線により通信可能に接続された通信システムであって、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを、前記通信回線を介してエラーフリーで送受信するための管理通信用の制御部が、前記上位装置及び前記対向装置に設けられている。
【００２１】
本実施形態の通信システムによれば、対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームを、通信回線を介してエラーフリーで送受信するための管理通信用の制御部が、上位装置及び前記対向装置に設けられているので、上位装置、通信回線及び対向装置よりなる通信システムを１つの仮想ＯＬＴとして機能させることができる。
従って、ＯＬＴを上位装置と対向装置に分離しても、両装置間の距離に関係なく、対向装置を適切に管理することができる。
【００２２】
（４）  本実施形態の通信方法は、上位ネットワークに通じる集線装置を含む上位装置と、ＰＯＮ処理部を含む対向装置とを有し、前記上位装置と前記対向装置が、搬送信号の伝送路である通信回線により通信可能に接続された通信システムにおける通信方法であって、前記対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームが、前記通信回線を介してエラーフリーで送受信される。
【００２３】
本実施形態の通信方法によれば、対向装置の制御情報を含む当該対向装置宛の管理フレームが、通信回線を介してエラーフリーで送受信されるので、上位装置、通信回線及び対向装置よりなる通信システムを１つの仮想ＯＬＴとして機能させることができる。
従って、ＯＬＴを上位装置と対向装置に分離しても、両装置間の距離に関係なく、対向装置を適切に管理することができる。
【００２４】
＜本発明の実施形態の詳細＞  
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２５】
〔ＰＯＮシステムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステム１０の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のＰＯＮシステム１０は、通信事業者の局舎などに設置される上位装置１１と、上位装置１１と光通信回線１２を介して通信する対向装置１３と、対向装置１３に接続されたＰＯＮ回線１４と、ＰＯＮ回線１４の下位側の終端にそれぞれ接続された複数の宅側装置（ＯＮＵ）１５とを備える。
【００２６】
上位装置１１は、コアネットワークなどよりなる上位ネットワーク１６と、通信事業者の管理装置３５（図２参照）と繋がる管理ネットワーク１７に接続されている。
光通信回線１２は、例えば、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）の通信回線よりなる。光通信回線１２は、上位側の合分波器１８と、下位側の合分波器１９と、これらの合分波器１８，１９同士を接続する１本の光ファイバ２０とを有する。光ファイバ２０には、複数の波長の上り及び下り方向の光信号が高密度に多重された状態で伝送される。
【００２７】
上位側の合分波器１８は、通信事業者の局舎などに設置され、波長数はＭチャンネル（Ｍは２以上の自然数）である。下位側の合分波器１９は、対向装置１３と同じ場所又はその近隣に設置され、波長数はＮチャンネル（Ｎは２以上の自然数）である。
本実施形態のＰＯＮシステム１０では、Ｍ≧Ｎとなるように合分波器１８，１９のチャンネル数が設定されている。対向装置１３には、下位側の合分波器１９のチャンネル数Ｎに対応する数のＰＯＮ回線１４を接続することができる。
【００２８】
ＯＮＵ１５には、イーサネット（「イーサネット」は登録商標である。）通信が可能なユーザ端末（図示せず）を接続可能である。ＯＮＵ１５に接続されるユーザ端末の数及び種類は特に限定されない。ユーザ端末をＯＮＵ１５に直接接続することも必須ではない。
ＯＮＵ１５には、ユーザネットワーク（図示せず）が接続されてもよい。ユーザ端末は、そのユーザネットワークを介してＯＮＵ１５に接続されてもよい。
【００２９】
ＰＯＮ回線１４は、光スプリッタ２１と光ファイバ２２，２３とを備える通信回線よりなる。ＰＯＮ回線１４は、１つの幹線光ファイバ２２と複数の支線光ファイバ２３とを含む。光スプリッタ２１には、各光ファイバ２２，２３が接続されている。
対向装置１３から送信された下りの光信号は、ＰＯＮ回線１４の幹線光ファイバ２２を通って光スプリッタ２１によって分岐される。分岐した光信号は、支線光ファイバ２３を通って各ＯＮＵ１５に伝送される。
【００３０】
各ＯＮＵ１５から送信された上り方向の光信号は、それぞれ支線光ファイバ２３を通って光スプリッタ２１によって集束される。集束された光信号は、幹線光ファイバ２２を通って対向装置１３に伝送される。
ＰＯＮ回線１４に用いる光スプリッタ２１は、外部からの電源供給を特に必要とせず、入力された光信号から受動的に光信号を分岐又は多重する。
【００３１】
支線光ファイバ２３に伝送される上り方向の光信号は、光スプリッタ２１において合流する。従って、同じ波長の光信号が合流後に衝突しないための多重化が必要である。
ＰＯＮシステム１０では、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）に則った時分割多重化が行われる。本実施形態では、対向装置１３に搭載したＰＯＮＭＡＣ（PON Media Access Controller）４３が、ＯＮＵ１５から受信したレポートに基づいて、ＯＮＵ１５によるデータの上り方向の送信開始時刻及び送信許可量を演算する。
【００３２】
ＰＯＮＭＡＣ４３は、上記の時刻及び許可量を含むグラントを、ＰＯＮ回線１４を介してＯＮＵ１５にそれぞれ送信する。
各ＯＮＵ１５は、グラントをＰＯＮＭＡＣ４３から受信すると、グラントにより指定された時刻に、許可量に相当するデータと、自機のバッファ内のデータ量に相当する次回送信分のデータ量を要求するレポートをＰＯＮＭＡＣ４３に送信する。
【００３３】
その他、ＰＯＮＭＡＣ４３は、自機が担当するＰＯＮ回線１４のＯＮＵ１５を検出するディスカバリ処理や、検出したＯＮＵ１５のＬＬＩＤ（Logical Link ID）を自機に登録する登録処理などを実行する。
【００３４】
図１に示すように、上位装置１１には、上位ネットワーク１６に繋がる集線装置３２が搭載され、対向装置１３には、配下のＯＮＵ１５に対するＰＯＮ制御を行うＰＯＮＭＡＣ４３が搭載されている。
そして、集線装置３２とＰＯＮＭＡＣ４３の間のデータ通信を、光通信回線１２を用いた通信経路にて行うことにより、通常のＯＬＴの上位側の集線機能部分と下位側のＰＯＮ制御部分が物理的に分離した構成となっている。
【００３５】
従って、対向装置１３は、局舎に設置された上位装置１１から第１距離Ｌ１だけ離れた位置の建物（図示せず）又は屋外に設置することができる。例えば、第１距離Ｌ１は、数十ｋｍ〜１００ｋｍとすることができる。
対向装置１３からＯＮＵ１５までの第２距離Ｌ２（ＰＯＮ回線１４の最大距離）は、ＰＯＮ回線１４の分岐による光信号の減衰があるため、例えば２０ｋｍ程度である。
【００３６】
このように、本実施形態のＰＯＮシステム１０では、１つのＯＬＴの構成要素を、集線装置３２を有する上位装置１１とＰＯＮＭＡＣ４３を有する対向装置１３とに分離し、両装置１１，１３が光通信回線１２を介して通信するシステム構成を採用している。
このため、光信号中継装置のようにＰＯＮの通信フレームをそのまま再生しなくても、局舎の上位装置１１からユーザ宅のＯＮＵ１５までの伝送距離を、上位装置１１と対向装置１３を繋ぐ光通信回線１２の第１距離Ｌ１の分だけ伸ばすことができる。
【００３７】
もっとも、集線装置３２とＰＯＮＭＡＣ１３を物理的に分離し、ＰＯＮＭＡＣ１３を搭載した対向装置１３を遠隔地に設置すると、光通信回線１２の第１距離Ｌ１の長さによっては、次のような課題が生じる。
すなわち、対向装置１３の制御情報を含む管理フレームを光通信回線１２により伝送することにより、対向装置１３をリモート制御する場合に、光信号の減衰などにより管理フレームにエラーが発生すると、対向装置１３を適切に制御できない可能性がある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol）に基づく管理フレームを用いた制御通信（エラーフリー通信）を実行する、管理通信用の制御部３４，４５を、各装置１１，１３に設けることにより、制御情報を含む管理フレームを対向装置１３にエラーフリーで伝送できるようにした。
このため、第１距離Ｌ１を例えば１００ｋｍという長い距離に設定しても、上位装置１１、光通信回線１２及び対向装置１３よりなる通信システムが、恰も１つの筐体に属する仮想的なＯＬＴ（以下、「仮想ＯＬＴ」という。）として機能するようになる。
【００３９】
以下、本実施形態の上位装置１１及び対向装置１３の内部構成の詳細を説明する。
なお、以下の説明では、「対向装置」のことを「ＲＯＳＤ」（Remote Optical Service Device）ともいう。
【００４０】
〔上位装置の内部構成〕
図２は、上位装置１１と対向装置（ＲＯＳＤ）１３の内部構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、上位装置１１は、複数の光トランシーバ３１と、集線装置３２と、管理インタフェース３３と、管理通信用の制御部３４とを備える。
【００４１】
光トランシーバ３１は、光信号を送受信する回路を含む光デバイス（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなる。光トランシーバ３１は、合分波器１８の分波側の光ファイバに光学的に接続され、集線装置３２のいずれかの通信ポートに電気的に接続されている。光トランシーバ３１は、合分波器１８のチャンネル数Ｍと同じ数だけ存在し得る。
光トランシーバ３１は、合分波器１８からの上りの光信号を電気信号に変換する。光トランシーバ３１は、集線装置３２からの下りの電気信号を光信号に変換する。
【００４２】
集線装置３２は、例えばＬ２（レイヤ２）スイッチよりなる。このスイッチは、受信したレイヤ２の通信フレームの宛先に応じて通信ポートＰ１〜Ｐ３間の通信経路を設定する、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの集積回路を含む。
集線装置３２の通信ポートには、上位ネットワーク１６用の第１ポートＰ１と、光トランシーバ３１用の第２ポートＰ２と、管理通信のための制御部３４用の第３ポートＰ３とが含まれる。
【００４３】
集線装置３２は、上位ネットワーク１６からの下り信号に含まれる通信フレームがＰＯＮＭＡＣ４３宛てのデータフレームである場合、そのＰＯＮＭＡＣ４３に対応する所定の光トランシーバ３１に当該データフレームを送信する。
集線装置３２は、各光トランシーバ３１からの上り信号に含まれる通信フレームが上位ネットワーク１６へのデータフレームである場合、そのデータフレームを上位ネットワーク１６に送信する。
【００４４】
集線装置３２は、所定の光トランシーバ３１（例えば♯１）からの上り信号に含まれる通信フレームが、対向装置１３の制御部４５が送信元の通信フレームである場合、その通信フレームを自機の制御部３４に送信する。
集線装置３２は、自機の制御部３４からの電気信号に含まれる通信フレームが、対向装置１３の制御部４５宛ての通信フレームである場合、その通信フレームを所定の光トランシーバ３１（例えば♯１）に送信する。
【００４５】
集線装置３２は、光トランシーバ３１ごとに下り信号のＱｏＳ（Quality of Service）パラメータを変更することができる。
例えば、集線装置３２は、制御部３４が指示するＱｏＳパラメータ（例えば、最大通信帯域（Ｍｂｐｓ））の値となるように、各光トランシーバ３１に送出する下り信号のデータ通信量を調整する。
【００４６】
上記のＱｏＳパラメータの値は、例えば、通信事業者の担当者により管理装置３５に手動で入力される。
管理装置３５は、上記の入力値を含む管理フレームを、上位装置１１の制御部３４に送信する。上位装置１１の制御部３４は、受信した管理フレームに含まれるパラメータ値を集線装置３２に指令する。
【００４７】
制御部３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む情報処理装置よりなる。制御部３４のＣＰＵの数は１つ又は複数のいずれでもよい。制御部３４は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路を含んでもよい。
制御部３４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）又はＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）などのメモリ素子で構成され、ＣＰＵなどが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータを一時的に記憶する。
【００４８】
制御部３４は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの不揮発性のメモリ素子を有する記憶装置を含む。
記憶装置は、ネットワークＯＳや当該ＯＳ上で動作する種々のアプリケーションソフトウェア（以下、「アプリケーション」と略記する。）を記憶している。記憶装置が記憶するアプリケーションには、制御部３４を、「ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ」として機能させるためのソフトウェアが含まれる。
【００４９】
記憶装置が記憶するアプリケーションには、制御部３４を、ＴＣＰに基づく管理フレームの生成及び送受信を行う通信部として機能させるためのソフトウェアも含まれる。
従って、記憶装置から読み出したソフトウェアをＣＰＵが実行することにより、制御部３４は、ＤＨＣＰサーバ及びＴＣＰ ＰＤＵ（Protocol Data Unit）の送受信部として動作することができる。
【００５０】
管理インタフェース３３は、所定の通信規格に則って管理装置３５と通信する通信デバイスである。管理インタフェース３３は、公衆通信網及び構内通信網などよりなる管理ネットワーク１７を介して管理装置３５と通信する。
管理装置３５は、通信事業者のネットワーク管理者などのユーザが運用する、例えばサーバコンピュータ装置よりなる。
【００５１】
管理装置３５は、管理ネットワーク１７を介して上位装置１１の管理インタフェース３３と通信可能に接続される。もっとも、管理装置３５と管理インタフェース３３との通信は、管理ネットワーク１７を介しない直接通信であってもよいし、有線通信及び無線通信のいずれであってもよい。
なお、上位装置１１の内部構成は、図２の構成に限定されない。例えば、集線装置３２及び制御部３４が１つの集積回路に集積されてもよい。
【００５２】
〔対向装置（ＲＯＳＤ）の内部構成〕
図２に示すように、対向装置（ＲＯＳＤ）１３は、上位側の複数の光トランシーバ４１と、集線装置４２と、複数のＰＯＮＭＡＣ４３と、下位側の複数の光トランシーバ４４と、管理通信用の制御部４５とを備える。
【００５３】
光トランシーバ４１は、光信号を送受信するための回路を含む（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなる。光トランシーバ４１は、合分波器１９の分波側の光ファイバに光学的に接続され、集線装置４２のいずれかの通信ポートに電気的に接続されている。光トランシーバ４１は、合分波器２０のチャンネル数Ｎと同じ数だけ存在し得る。
光トランシーバ４１は、合分波器２０からの下りの光信号を電気信号に変換する。光トランシーバ４１は、集線装置３２からの上りの電気信号を光信号に変換する。
【００５４】
集線装置４２は、例えばＬ２スイッチよりなる。このスイッチは、受信したレイヤ２の通信フレームの宛先に応じて通信ポート間の通信経路を設定する、例えばＦＰＧＡなどの集積回路を含む。
集線装置３２の通信ポートには、上位側の光トランシーバ４１用の第１ポートＰ１と、ＰＯＮＭＡＣ４３用の第２ポートＰ２と、管理通信のための制御部４５用の第３ポートＰ３とが含まれる。
【００５５】
集線装置４２は、各光トランシーバ４１からの下り信号に含まれる通信フレームがＰＯＮＭＡＣ４３宛てのデータフレームである場合、そのＰＯＮＭＡＣ４３が接続された通信ポートから当該データフレームを送信する。
集線装置４２は、各ＰＯＮＭＡＣ４３からの上り信号に含まれる通信フレームが上位ネットワーク１６へのデータフレームである場合、そのデータフレームを予め設定された所定の光トランシーバ４１に送信する。
【００５６】
集線装置４２は、所定の光トランシーバ４１（例えば♯１）からの下り信号に含まれる通信フレームが、上位装置１１の制御部３４が送信元の通信フレームである場合、その通信フレームを自機の制御部４５に送信する。
集線装置４２は、自機の制御部４５からの電気信号に含まれる通信フレームが、上位装置１１の制御部３４宛ての通信フレームである場合、その通信フレームを所定の光トランシーバ４１（例えば♯１）に送信する。
【００５７】
集線装置４２は、光トランシーバ４１ごとに上り信号のＱｏＳパラメータを変更することができる。
例えば、集線装置４２は、制御部４５が指示するＱｏＳパラメータ（例えば、最大通信帯域（Ｍｂｐｓ））の値となるように、各光トランシーバ４１に送出する上り信号のデータ通信量を調整する。
【００５８】
上記のＱｏＳパラメータの値は、例えば、通信事業者の担当者により管理装置３５に手動で入力される。
管理装置３５は、上記の入力値を含む管理フレームを、上位装置１１の制御部３４に送信する。上位装置１１の制御部３４は、受信した管理フレームに含まれるパラメータ値を含む管理フレームをＲＯＳＤ１３の制御部４５に送信する。ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、受信した管理フレームに含まれるパラメータ値を集線装置４２に指令する。
【００５９】
制御部４５は、ＣＰＵを含む情報処理装置よりなる。制御部４５のＣＰＵの数は１つ又は複数のいずれでもよい。制御部４５は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどの集積回路を含んでもよい。
制御部４５は、ＲＡＭを含む。ＲＡＭは、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭなどのメモリ素子で構成され、ＣＰＵなどが実行するコンピュータプログラム及びその実行に必要なデータを一時的に記憶する。
【００６０】
制御部４５は、フラッシュメモリ若しくはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリ素子を有する記憶装置を含む。
記憶装置は、ネットワークＯＳや当該ＯＳ上で動作する種々のアプリケーションを記憶している。記憶装置が記憶するアプリケーションには、制御部４５を、「ＤＨＣＰクライアント」として機能させるためのソフトウェアが含まれる。
【００６１】
記憶装置が記憶するアプリケーションには、制御部４５を、ＴＣＰに基づく管理フレームの生成及び送受信を行う通信部として、機能させるためのソフトウェアも含まれる。
従って、記憶装置から読み出したソフトウェアをＣＰＵが実行することにより、制御部４５は、ＤＨＣＰクライアント及びＴＣＰ ＰＤＵの送受信部として動作することができる。
【００６２】
光トランシーバ４４は、光信号を送受信する回路を含む光デバイス（例えば、プラガブル光トランシーバ）よりなる。光トランシーバ４４は、ＰＯＮ回線１４の幹線光ファイバ２２に光学的に接続され、対応するＰＯＮＭＡＣ４３に電気的に接続されている。光トランシーバ４４は、合分波器２０のチャンネル数Ｍと同じ数だけ存在し得る。
光トランシーバ４４は、ＰＯＮ回線１４からの上りの光信号を電気信号に変換する。光トランシーバ４４は、ＰＯＮＭＡＣ４３からの下りの電気信号を光信号に変換する。
【００６３】
ＰＯＮＭＡＣ４３は、下り信号及び上り信号に対して、ＰＯＮ制御に関する情報処理を施す集積回路よりなる。例えば、ＰＯＮＭＡＣ４３は、集線装置４２からの下りの電気信号に含まれるデータフレームを、対応する光トランシーバ４４に送信する。
ＰＯＮＭＡＣ４３は、光トランシーバ４４からの上りの電気信号に、上位ネットワークに送信すべきデータフレームが含まれる場合、そのデータフレームを集線装置４２に送信する。
【００６４】
ＰＯＮＭＡＣ４３は、光トランシーバ４４からの上りの電気信号に、ＯＮＵ１５が送信元の制御フレーム（レポート）が含まれる場合、そのレポートに基づいて送信元のＯＮＵ１５のための制御フレーム（グラント）を生成し、光トランシーバ４４に送信する。
なお、ＲＯＳＤ１３の内部構成は、図２の構成に限定されない。例えば、集線装置４２複数のＰＯＮＭＡＣ４３及び制御部４５が１つの集積回路に集積されてもよい。
【００６５】
〔ＩＰアドレスの割当処理〕
図３は、上位装置１１と対向装置（ＲＯＳＤ）１３との間で行われる、ＤＨＣＰに基づくＩＰアドレスの割当処理の一例を示すシーケンス図である。
図３に示すように、ＲＯＳＤ１３の制御部４５（ＤＨＣＰクライアント）は、電源オンなどにより自機が起動すると、ＩＰアドレスの割り当てを要求するためのメッセージ（DHCP-DISCOVER）をブロードキャスト送信する（ステップＳ１）。
【００６６】
ステップＳ１のメッセージを受信した上位装置１１の制御部３４（ＤＨＣＰサーバ）は、割り当て候補のＩＰアドレスを含むメッセージ（DHCP-OFFER）を、ＲＯＳＤ１３の制御部４５に返信する（ステップＳ２）。
ステップＳ２のメッセージを受信したＲＯＳＤ１３の制御部４５は、そのメッセージに含まれる候補アドレスを自機のＩＰアドレスとして選択し、当該アドレスの使用を要求するためのメッセージ（DHCP-REQUEST）を上位装置１１の制御部３４に送信する。
【００６７】
ステップＳ３のメッセージを受信した上位装置１１の制御部３４は、クライアント側の要求を受け入れるためのメッセージ（DHCP-ACK）を、ＲＯＳＤ１３の制御部４５に返信する（ステップＳ４）。
ステップＳ４のメッセージには、ＤＨＣＰにおいて規定されたその他のオプション情報も含まれる。ステップＳ４のメッセージを受信したＲＯＳＤ１３の制御部４５は、ＤＨＣＰのオプション情報に基づいてＴＣＰ／ＩＰを構成してネットワークに参加する。
【００６８】
上記の通り、本実施形態のＰＯＮシステム１０では、起動したＲＯＳＤ１３に対して上位装置１１が動的にＩＰアドレスを割り振り、ＲＯＳＤ１３は上位装置１１により通知されたＩＰアドレスを取得する。
従って、図３の割当処理によりＲＯＳＤ１３側のＩＰアドレスが確定すると、上位装置１１の制御部３４とＲＯＳＤ１３の制御部４５は、ＴＣＰに基づく管理フレームの送受信が可能となる。
【００６９】
〔管理フレームの送受信処理〕
図４は、上位装置１１と対向装置（ＲＯＳＤ）１３との間の管理フレームの送受信処理の一例を示すシーケンス図である。
図４において、管理フレームＦｉ（ｉ＝１，２……）は、上位装置１１から対向装置１３に送信されるＴＣＰに基づく管理フレームを示す。
【００７０】
上位装置１１からＲＯＳＤ１３に伝送されるＴＣＰに基づく管理フレームＦｉは、次の第１及び第２の管理フレームに大別される。
第１の管理フレーム：ＲＯＳＤ１３の制御情報を含む管理フレーム
第２の管理フレーム：ＲＯＳＤ１３の制御情報を含まない管理フレーム
【００７１】
第１の管理フレームについては、制御情報をエラーフリーで伝送することが必要であるため、図４の送受信処理が適用される。すなわち、図４の送受信処理は、管理フレームＦｉが第１の管理フレームである場合に実行される送受信処理である。
【００７２】
第２の管理フレームについては、必ずしもエラーフリーで伝送する必要がないので、同じ内容を繰り返し送信し続けたり、エラーが所定回数（例えば２回）以上生じた場合に再送を要求したりするなどの通信処理が実行してもよく、必ずしも図４の送受信処理を適用する必要はない。
第２の管理フレームには、例えば、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）のＨｅｌｌｏパケットなどがある。
【００７３】
図４に示すように、ＲＯＳＤ１３の制御部４５にＩＰアドレスを割り当てた後、管理装置３５からＲＯＳＤ１３に関する制御情報を取得すると、上位装置１１の制御部３４は、取得した制御情報を含む管理フレーム（第１の管理フレーム）Ｆｉを生成し、当該管理フレームＦｉをＲＯＳＤ１３に制御部４５に送信する。
具体的には、上位装置１１の制御部３４は、管理フレームＦｉを集線装置３２の第３ポートＰ３に入力する。
【００７４】
ＴＣＰに基づく管理フレームＦｉは、イーサネットのフレームフォーマットで送信される。イーサネットフレームには、エラーを検出するためのＦＣＳ（Frame Check Sequence）という３２ｂｉｔのフィールドがある。このフィールドには、宛先アドレスなどから計算されたＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）値が格納されている。
イーサネットフレームの受信側では、同様にＣＲＣ値を計算し、一致していなければエラー有りと判断し、エラーを有するイーサネットフレームを破棄する。
【００７５】
例えば、図４に示すように、ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、ＣＲＣチェックにより管理フレームＦ１のエラーを検出しなかった場合には、管理フレームＦ１を正常に受信した旨の応答メッセージ（ACK）を上位装置１１の制御部３４に送信する。
具体的には、ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、応答メッセージを集線装置４２の第３ポートＰ３に入力する。ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、ＣＲＣチェックにより管理フレームＦ２にエラーを検出した場合には、当該管理フレームＦ２を破棄する。
【００７６】
上位装置１１の制御部３４とＲＯＳＤ１３の制御部４５はＴＣＰに基づいて動作する。このため、エラー検出により管理フレームＦ２が破棄され、ＲＯＳＤ１３からの応答メッセージを所定期間（例えば１秒）内に受信しないと、上位装置１１の制御部３４は、管理フレームＦ２をＲＯＳＤ１３の制御部４５に再送する。
具体的には、上位装置１１の制御部３４は、管理フレームＦ２を集線装置３２の第３ポートＰ３に再入力する。
【００７７】
従って、トランスポート層より上位の通信レイヤでは、見かけ上、上位装置１１がＲＯＳＤ１３にエラーフリーで管理フレームＦｉ（ｉ＝１，２……）を送信したものと認識されることになる。
【００７８】
図４の送受信処理において、ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、管理フレームＦ２にエラーを検出した場合に、管理フレームＦ２を破棄するだけでなく、否定応答（NACK）メッセージを上位装置１１の制御部３４に送信することにしてもよい。
このようにすれば、管理フレームＦ２の速やかな再送を上位装置１１に促すことができるので、管理フレームＦ２を破棄するだけの場合に比べて、エラーを修復する時間を短縮できる利点がある。
【００７９】
〔制御情報の種類〕
本実施形態のＰＯＮシステム１０において、管理装置３５が上位装置１１に送信する管理フレームに含める制御情報は、上位装置１１に関する制御情報と、ＲＯＳＤ１３に関する制御情報とに大別される。
【００８０】
上位装置１１に関する制御情報としては、例えば次の情報１〜３を採用し得る。
情報１）  集線装置３２に対する通信ポートＰ１〜Ｐ３の割り当て情報
情報２）  集線装置３２に対する下り信号のＱｏＳパラメータ
情報３）  光トランシーバ３１に対するオン／オフの設定情報
【００８１】
ＲＯＳＤ１３に関する制御情報としては、例えば次の情報４〜７を採用し得る。
情報４）  集線装置４２に対する通信ポートＰ１〜Ｐ３の割り当て情報
情報５）  集線装置４２に対する上り信号のＱｏＳパラメータ
情報６）  光トランシーバ４１，４４に対するオン／オフの設定情報
情報７）  ＰＯＮＭＡＣ４３に対する上り方向の動的帯域割当（ＤＢＡ）のための設定パラメータ（最低保証帯域など）
【００８２】
上位装置１１の制御部３４は、受信した管理フレームに自機に関する制御情報である情報１〜３が含まれる場合は、自機に含まれる各部に対して情報１〜３の内容に応じた制御を実行する。
例えば、上位装置１１の制御部３４は、情報３を取得した場合は、情報３に記された設定情報に従って光トランシーバ３１をオン又はオフにする。これにより、使用する波長に対応する光トランシーバ３１のみを動作させることができる。
【００８３】
上位装置１１の制御部３４は、受信した管理フレームにＲＯＳＤ１３に関する制御情報である情報４〜７が含まれる場合は、情報４〜７を含む管理フレームＦｉを生成して、ＲＯＳＤ１３の制御部４５に送信する。
【００８４】
ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、受信した管理フレームＦｉに情報４〜７が含まれる場合は、自機に含まれる各部に対して情報４〜７の内容に応じた制御を実行する。
例えば、ＲＯＳＤ１３の制御部４５は、情報７を取得した場合は、情報７に記された設定パラメータをＰＯＮＭＡＣ４７に通知する。これにより、ＰＯＮＭＡＣ４７が実行するＰＯＮ回線１４における上り方向のＤＢＡの内容を変更することができる。
【００８５】
〔本実施形態の効果〕
以上の通り、本実施形態のＰＯＮシステム１０によれば、上位装置１１の制御部３４が、ＲＯＳＤ１３の制御情報を含む当該ＲＯＳＤ１３宛の管理フレームＦ２を集線装置３２の第３ポートＰ３に入力したあと、所定期間内にＲＯＳＤ１３からの応答メッセージがない場合に、管理フレームＦ２を集線装置３２の第３ポートＰ３に再入力する。
また、ＲＯＳＤ１３の制御部４５が、集線装置４２の第３ポートＰ３から取得した自機の制御情報を含む管理フレームＦ２にエラーがある場合は当該管理フレームＦ２を破棄し、エラーがない場合は上位装置１１宛ての応答メッセージを集線装置４２の第３ポートＰ３に入力する。
【００８６】
このため、ＲＯＳＤ１３の制御情報を含む当該ＲＯＳＤ１３宛の管理フレームＦｉを、光通信回線１２を介してエラーフリーで送受信できるようになる。
従って、トランスポート層より上位の通信レイヤでは、見かけ上、上位装置１１がＲＯＳＤ１３にエラーフリーで管理フレームＦｉを送信したものと見なされ、上位装置１１、光通信回線１２及び対向装置１３よりなる通信システムを１つの仮想ＯＬＴとして機能させることができる。よって、ＯＬＴを上位装置１１と対向装置１３に分離しても、両装置１１，１３間の距離に関係なく、対向装置１３を適切に管理することができる。
【００８７】
〔その他の変形例〕
上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８８】
例えば、上述の実施形態において、上位装置１１の制御部３４は、上位ネットワーク１６に接続された管理装置３５と集線装置３２を介して通信することにより、自装置（上位装置１１）や対向装置１３の制御情報を取得することにしてもよい。
この場合、管理装置３５が送信元である上位ネットワーク１６からの制御情報は、集線装置３２のポートＰ２及びポートＰ３を経由して制御部３４に伝送される。このように、上位ネットワーク１６経由で制御情報を伝送すれば、上位装置１１に管理インタフェース３３を設けなくても、制御情報を上位装置１１の制御部３４に伝送可能となる。
【００８９】
上述の実施形態において、光通信回線１２は、ＷＤＭ方式に限らず、単一の波長の光信号を伝送する光通信回線であってもよい。
また、上位装置１１とＲＯＳＤ１３の通信に用いる搬送信号は光信号に限定されない。すなわち、搬送信号の伝送路である通信回線は、図示の光通信回線１２だけでなく、他の通信回線（例えば、同軸ケーブルを用いた通信回線）であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０  ＰＯＮシステム
１１  上位装置
１２  光通信回線
１３  対向装置
１４  ＰＯＮ回線
１５  ＯＮＵ（宅側装置）
１６  上位ネットワーク
１７  管理ネットワーク
１８  合分波器
１９  合分波器
２０  光ファイバ
２１  光スプリッタ
２２  幹線光ファイバ
２３  支線光ファイバ
３１  光トランシーバ（トランシーバ）
３２  集線装置
３３  管理インタフェース
３４  制御部
３５  管理装置
４１  光トランシーバ（トランシーバ）
４２  集線装置
４３  ＰＯＮＭＡＣ（ＰＯＮ処理部）
４４  光トランシーバ
４５  制御部
【図１】
2018173147.tif 000003
【図２】
2018173147.tif 000004
【図３】
2018173147.tif 000005
【図４】
2018173147.tif 000006
【国際調査報告】
2018173147.tif 000007
2018173147.tif 000008
2018173147.tif 000009