(57)【要約】【課題】従来のＮ：Ｍプロテクションを発展させ、ＯＬＴ毎の最大ＯＮＵ収容数に対する、正常時のＯＮＵ収容数低減を抑制できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。【解決手段】光通信システムは、複数のＯＮＵとＯＬＴが第１のスプリッタと第２のスプリッタを介して接続されるＰＯＮシステムにおいて、コントローラを各ＯＬＴに接続し、当該コントローラによりＯＮＵの接続先ＯＬＴを変更可能にする切替デバイスを第１のスプリッタと第２のスプリッタ間に接続し、第１のスプリッタの１分岐は切替用に開放されているシステム構成とし、当該コントローラがＯＬＴの故障を発見した際には、コントローラは各ＯＬＴの使用帯域を確認しつつ、当該ＯＬＴに接続されるＯＮＵが他の正常なＯＬＴに接続されるように、切替デバイスを制御する。【選択図】図４
2011071951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、
分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、
Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、
分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＫ個の第２スプリッタと、
Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかにそれぞれ接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台の加入者側終端装置と、
１：１で接続する前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの組を任意に組み替え可能とする切替デバイスと、
を備える光通信システム。
【請求項２】
全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
前記切替デバイスに対して、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバを前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在させて、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続するように接続指示を出し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直すように切替指示を出すコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
Ｍ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、
分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、
Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、
前記支線ファイバのうちＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備ファイバと、
分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＫ−Ｌ個の第２スプリッタと、
分岐比が２：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つ及び該支線ファイバに並列する前記予備ファイバと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＬ個の第３スプリッタと、
Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかにそれぞれ接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台の加入者側終端装置と、
１：１で接続する前記支線ファイバ、又は前記支線ファイバと前記予備ファイバとが並列する場合はいずれか一方、と前記第１分岐ファイバとの組を任意に組み替え可能とする切替デバイスと、
を備える光通信システム。
【請求項４】
全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
前記切替デバイスに対して、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバを前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在させて、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続するように接続指示を出し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能の原因がある場合は、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直すように切替指示を出し、前記予備ファイバと並列する前記支線ファイバに通信不能の原因がある場合は、該支線ファイバから該予備ファイバへ接続し直すように切替指示を出すコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得しており、
前記切替デバイスに対して、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能が発生したときに、任意の時点から通信不能が生じたときまでに取得した前記帯域利用率に基づいて、通信不能な経路の前記支線ファイバのうち最高の負荷のものから順に最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続するように切替指示を出すことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得しており、
前記切替デバイスに対して、任意の期間あるいは任意の瞬間に取得した前記帯域利用率に基づいて、前記支線ファイバのうち最高の負荷のものを最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続するように切替指示を出すことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の光通信システムの光通信方法であって、
全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
前記切替デバイスにおいて、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバが前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在するように、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直すことを特徴とする光通信方法。
【請求項８】
請求項３に記載の光通信システムの光通信方法であって、
全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
前記切替デバイスにおいて、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバが前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在するように、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能の原因がある場合は、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直し、前記予備ファイバと並列する前記支線ファイバに通信不能の原因がある場合は、該支線ファイバから該予備ファイバへ接続し直すことを特徴とする光通信方法。
【請求項９】
前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得し、
前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能が発生したときに、任意の時点から通信不能が生じたときまでに取得した前記帯域利用率に基づいて、通信不能な経路の前記支線ファイバのうち最高の負荷のものから順に最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続することを特徴とする請求項７又は８に記載の光通信方法。
【請求項１０】
前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得し、
任意の期間あるいは任意の瞬間に取得した前記帯域利用率に基づいて、前記支線ファイバのうち最高の負荷のものを最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続することを特徴とする請求項７又は８に記載の光通信方法。
【請求項１１】
加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、
分岐比が１：Ｍであり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、
分岐比が１：Ｍ−１であり、前記第１スプリッタ毎に、合流側が前記第１スプリッタの分岐側の１のポートに接続するＭ台の光スイッチと、
分岐比が２：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍ以下を満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタと、
前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下の加入者側終端装置と、
前記第１スプリッタの分岐側の他のポートと前記第２スプリッタの分岐数が２の側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと、
前記支線ファイバで接続される前記第１スプリッタ毎に、前記第２スプリッタ及び前記光スイッチがグループを形成しており、１の前記グループに属する前記第２スプリッタがそれぞれ異なる他の前記グループに属する前記光スイッチと結合するように、前記第２スプリッタの分岐数が２の側の他のポートと前記光スイッチの分岐数がＭ−１の側のポートとを１：１で接続するＫ本の予備支線ファイバと、
を備える光通信システム。
【請求項１２】
前記支線ファイバ上に配置され、前記支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の光通信システム。
【請求項１３】
全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように該予備支線ファイバが接続する前記光スイッチへ切替指示を出すコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光通信システム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバに配置された前記支線光シャッタで該経路を遮断することを特徴とする請求項１３に記載の光通信システム。
【請求項１５】
請求項１１又は１２に記載の光通信システムの光通信方法であって、
全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように切り替えることを特徴とする光通信方法。
【請求項１６】
加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、
分岐比が１：（Ｍ−１）×２であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、
分岐比が２：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍ以下を満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタと、
前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下の加入者側終端装置と、
前記第１スプリッタの分岐側の一方の組であるＭ−１個のポートと前記第２スプリッタの分岐数が２の側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと、
前記支線ファイバで接続される前記第１スプリッタ毎に、前記第１スプリッタ及び前記第２スプリッタがグループを形成しており、１の前記グループに属する前記第２スプリッタがそれぞれ異なる他の前記グループに属する前記第１スプリッタと結合するように、前記第２スプリッタの分岐数が２の側の他のポートと前記第１スプリッタの分岐側の他方の組であるＭ−１個のポートとを１：１で接続するＫ本の予備支線ファイバと、
前記予備支線ファイバ上に配置され、前記予備支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する予備光シャッタと、
を備える光通信システム。
【請求項１７】
前記支線ファイバ上に配置され、前記支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の光通信システム。
【請求項１８】
全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
通常時に、前記予備光シャッタで前記予備支線ファイバの経路を遮断しておき、
前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように該予備支線ファイバが接続する前記予備光シャッタへ開通指示を出すコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光通信システム。
【請求項１９】
前記コントローラは、
通常時に、前記支線光シャッタを開通しておき、
前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバに配置された前記支線光シャッタで該経路を遮断することを特徴とする請求項１８に記載の光通信システム。
【請求項２０】
請求項１６又は１７に記載の光通信システムの光通信方法であって、
全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、
通常時に、前記予備光シャッタで前記予備支線ファイバの経路を遮断しておき、
前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように該予備支線ファイバが接続する前記予備光シャッタを開通することを特徴とする光通信方法。
【請求項２１】
加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、
分岐比が１：（Ｍ−１）×Ｍであり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、
分岐比がＭ：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍを満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタと、
前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下の加入者側終端装置と、
前記第１スプリッタの分岐側の一方の組であるＭ−１個のポートと前記第２スプリッタの分岐数がＭの側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと、
前記支線ファイバで接続される前記第１スプリッタ毎に、前記第１スプリッタ及び前記第２スプリッタがグループを形成しており、１の前記グループに属する前記第２スプリッタの分岐数がＭの側の他の各ポートがそれぞれ異なる他の前記グループに属する前記第１スプリッタと結合するように、前記第２スプリッタの分岐数がＭの側の他のポートと前記第１スプリッタの分岐側の他方の組である（Ｍ−１）２個のポートとを１：１で接続するＫ×（Ｍ−１）本の予備支線ファイバと、
前記予備支線ファイバ上に配置され、前記予備支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する予備光シャッタと、
前記支線ファイバ上に配置され、前記支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタと、
を備える光通信システム。
【請求項２２】
加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、
分岐比が１：Ｂ（ＢはＭ以上の整数）であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、
前記第１スプリッタ毎に接続され、前記第１スプリッタの分岐側のＢ個のポートと結合されたＢ本の光路ををそれぞれ開閉するＭ台の支線光シャッタと、
分岐比がＭ：Ｙ”（Ｙ”は２以上且つＡ／｛Ｂ−（Ｍ−１）｝以下を満たす整数）であるＢ台の第２スプリッタと、
前記第２スプリッタの分岐数がＹ”の側のポート毎に接続するＢ×Ｙ”台以下の加入者側終端装置と、
前記支線光シャッタのＢ個の光路と前記第２スプリッタの分岐数がＭの側のポートとを１：１で接続するＢ×Ｍ本の支線ファイバと、
を備え、
前記支線光シャッタは、
前記第１スプリッタ毎に少なくとも１つの光路を開通させているとともに、
各々の前記第２スプリッタに形成する、いずれかの前記第１スプリッタと任意の時間に開通している経路の数が１又は０であることを特徴とする光通信システム。
【請求項２３】
全ての前記局側終端装置から、任意の期間又は任意の瞬間のぞれぞれの前記加入者側終端装置の帯域利用率を取得し、
前記帯域利用率が略均等になるように、前記支線光シャッタを切り替えて前記第２スプリッタと前記第１スプリッタとを接続し直す再接続指示を前記支線光シャッタに出すコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の光通信システム。
【請求項２４】
請求項２１又は２２に記載の光通信システムの光通信方法であって、
全ての前記局側終端装置から、任意の期間又は任意の瞬間のぞれぞれの前記加入者側終端装置の帯域利用率を取得し、
前記帯域利用率が略均等になるように、前記支線光シャッタを切り替えて前記第２スプリッタと前記第１スプリッタとを接続し直すことを特徴とする光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冗長化技術を利用し、プロテクション機能を持たせたＰＯＮシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドの普及が進むにつれてネットワーク通信の果たす役割は益々大きくなっており、安定的にサービスを供給することが求められている。特に現在広まっている通信方式であるＰａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＯＮ）は、Ｎ：１スプリッタに１台の局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と複数（例えば３２台）の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）を接続した系であり、ＯＬＴおよびＯＬＴ−Ｎ：１スプリッタ間のファイバをＮ台のＯＮＵで共有することになる。そのため、共有部分のファイバ断やＯＬＴ故障によりサービス断が起きてしまうと、影響が多数のユーザへ及んでしまう恐れがある。したがって安定的にサービスを供給するために、装置故障やファイバ断に備えてＯＬＴや経路を冗長化することは重要である。
【０００３】
ＰＯＮを構成する装置およびファイバの一部または全部を冗長化することをＰＯＮプロテクションといい、冗長箇所や冗長方法に応じて様々な方式がある（例えば、非特許文献１を参照。）。例えば現行（ａｃｔｉｖｅ）装置１台に対して予備（ｂａｃｋｕｐ）装置を１台備えるというように、ａｃｔｉｖｅとｂａｃｋｕｐの対応が１：１の方式を１：１プロテクションと呼び、その構成に関して非特許文献１にタイプＡ〜Ｄの４つの記載がある。図１は、タイプＢの１：１プロテクションを採用する光通信システムを説明するブロック図である。タイプＢは、装置故障やファイバ断時の影響が大きいＯＬＴ−スプリッタ間を冗長化する方式であり、ＯＬＴ−ＯＮＵ間を冗長化するタイプＣやタイプＤより低コストに実現できる。しかしながら冗長化しない場合と比べてＯＬＴおよび共有ファイバはそれぞれ二倍の数が必要になる。そのためユーザあたりが負担するＯＬＴおよび共有ファイバのコストが、冗長化しない場合と比べて２倍になる。
【０００４】
タイプＢよりも、ＯＬＴ冗長によるユーザあたりの冗長ＯＬＴ追加コストを抑えられる他のプロテクション方式も提案されている（例えば、非特許文献２を参照。）。この方式は、ａｃｔｉｖｅとｂａｃｋｕｐの対応がＮ：１なのでＮ：１プロテクションと呼ばれる。図２は、Ｎ：１プロテクションを採用する光通信システムを説明するブロック図である。Ｎ：１プロテクションと図１のタイプＢとの異なる点は、Ｎ台のａｃｔｉｖｅ  ＯＬＴに対して正常時はデータ伝送を行わないｂａｃｋｕｐ  ＯＬＴが１台あり、さらに光スイッチが用いられていることである。ＯＬＴ１台あたりの最大ＯＮＵ収容可能台数をＡとすると、正常時ａｃｔｉｖｅ  ＯＬＴはそれぞれＡ台以下のＯＮＵと通信している。Ｎ台のａｃｔｉｖｅ  ＯＬＴのうち１台が故障した際には、光スイッチを介してｂａｃｋｕｐ  ＯＬＴが故障ＯＬＴ配下のＯＮＵと通信する。Ｎ：１プロテクションでは１台のｂａｃｋｕｐ  ＯＬＴの追加コストを、Ｎ台のＯＬＴ配下のユーザで分担できる。したがってＮ：１プロテクションにおけるユーザあたりの冗長ＯＬＴ追加コストは、１：１プロテクションの場合よりも低減できる。
【０００５】
しかしながらＮ：１プロテクションおよび１：１プロテクションの両方とも、ｂａｃｋｕｐ  ＯＬＴはａｃｔｉｖｅ  ＯＬＴ正常時には全く使われず、ａｃｔｉｖｅ  ＯＬＴ故障時から修理されるまでの間のわずかな時間のために冗長装置のコスト増を負担しなければならないという点が、低コスト化の課題であった。
【０００６】
そこで、正常時にはデータ伝送を行わず故障時のみ行う装置が不要なプロテクション方式も提案されている（例えば、非特許文献３を参照。）。この方式は、Ｎ台の負荷をＭ台で分散するためＮ：Ｍプロテクションと呼ばれる。図３は、Ｎ：Ｍプロテクションを採用する光通信システムを説明するブロック図である。
【０００７】
このＮ：Ｍプロテクションは、それぞれ最大６４台のＯＮＵを収容可能なＯＬＴ４台が、それぞれ正常時は３２台のＯＮＵと通信している。各ＯＬＴ下の経路をまたぐ形でＯＬＴ−スプリッタ間に光スイッチが配置され、これにより１台のＯＬＴが故障した際には残り３台のＯＬＴのうち１台が光スイッチを介して故障ＯＬＴ配下の全ＯＮＵ（３２台）と通信することができる。つまり、１台の正常なＯＬＴが故障ＯＬＴ配下の全ＯＮＵを引き継ぎ、元々の配下の３２台に引き継いだ３２台を加えた合計６４台のＯＮＵと通信する。また、Ｎ：２スプリッタ−光スイッチ間のファイバはそれぞれ二重化されており、この箇所のファイバ断にも対応できる。
【０００８】
このＮ：Ｍプロテクションは１：１やＮ：１プロテクションとは異なり、全ＯＬＴがａｃｔｉｖｅでありながらＯＬＴ故障時にも通信断を回避可能なプロテクション機能を備えている。また、全部で１２８台のＯＮＵに対して１：１やＮ：１ならば２台のａｃｔｉｖｅ  ＯＬＴが収容するので（ＯＬＴ１台あたりの最大収容可能台数を６４台とする）、１２８ユーザに割り当てられる帯域はＯＬＴ２台分であるが、この系では２台のＯＬＴを追加して合計４台のＯＬＴがａｃｔｉｖｅとなるので、１２８ユーザに割り当てられる帯域はＯＬＴ４台分となる。つまりこの系では追加したＯＬＴ２台分の余剰な帯域を正常時でもユーザに割り当てることができるので、正常時のユーザあたりの帯域が１：１やＮ：１と比べて２倍になる。
【０００９】
図３の光通信システムでは、本来ならば２台のＯＬＴで１２８台のＯＮＵを６４台ずつ収容できるところを、４台のＯＬＴで３２台ずつ収容して負荷を分散している。したがって図３の光通信システムはＮ：Ｍプロテクションの観点では２：４プロテクションの構成といえる。
【００１０】
以上のように、このプロテクション方式では正常時にはデータ伝送を行わず故障時のみ行う装置が不要であることに加えて、正常時は追加ＯＬＴの余剰帯域もＯＮＵへ割り当てることができる点が１：１プロテクションやＮ：１プロテクションと比べて利点である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】“ＳＥＲＥＩＥＳ  Ｇ：  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＤＩＡ，  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＮＥＴＷＯＲＫＳ；  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ  −  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｅｃｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｌｉｎｅ  ｓｙｓｔｅｍ  −  Ｏｐｔｉｃａｌ  ｌｉｎｅ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ；  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｃｃｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＰＯＮ）”，  ＩＴＵ−Ｔ，  Ｇ．９８３．１，  ｐ．１０７−１０９
【非特許文献２】Ｋ．  Ｔａｎａｋａ  ａｎｄ  Ｙ．  Ｈｏｒｉｕｃｈｉ，  “１：Ｎ  ＯＬＴ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｉｎ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ  Ｓｙｓｔｅｍ，”  ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ，  ｐｐ．１−６  ，  ２００８．
【非特許文献３】Ｗ．  Ｔ．  Ｐ’ｎｇ，  Ｓ．  Ｋｈａｔｕｎ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ  ＦＴＴＨ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ，”ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ    Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，    Ｖｏｌ．１，  ｐｐ．４８７−４９０，  ２００５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、図３の従来のＮ：Ｍプロテクションの系では、故障ＯＬＴ配下の全ＯＮＵを一括して他の１台のＯＬＴへ引き継がせている。このため、他のＯＬＴ故障時のＯＮＵ引継ぎに備えて、ＯＬＴ１台あたりの正常時に収容可能なＯＮＵ台数が半減（６４から３２になる）することになる。すなわち冗長化なしの場合と比べて同数のユーザを収容するのに必要なＯＬＴ台数が２倍になる。そのため、冗長化なしの場合と同数のユーザを収容する際には、ユーザあたりのＯＬＴコストが冗長化なしの場合のＯＬＴコストと比べて２倍になるという課題がある。
【００１３】
この課題を解決するために、本発明は、従来のＮ：Ｍプロテクションを発展させ、ＯＬＴ毎の最大ＯＮＵ収容数に対する、正常時のＯＮＵ収容数低減を抑制できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る光通信システム及び光通信方法は、故障ＯＬＴ配下のＯＮＵを、複数のＯＬＴへ分散して引き継がせるＮ：Ｍプロテクション方式を採用する。
【００１５】
具体的には、本発明に係る第１光通信システムは、Ｍ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＫ個の第２スプリッタと、Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかにそれぞれ接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台の加入者側終端装置と、１：１で接続する前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの組を任意に組み替え可能とする切替デバイスと、を備える。
【００１６】
本光通信システムは、第１分岐ファイバと支線ファイバとの接続を自由に組み替え可能な切替デバイスを備えている。切替デバイスは、故障をしたＯＬＴと通信をしていた支線ファイバを他のＯＬＴと繋がっている開放状態の第１分岐ファイバに接続し直すことができる。ここで、切替デバイスが通信断となった複数の支線ファイバを複数の開放状態の第１分岐ファイバに分散して接続する。これにより、異常時に特定のＯＬＴに負荷が集中することを避けることができる。すなわち、ＯＬＴに残されたＯＮＵの収容能力が少なくてもＮ：Ｍプロテクションが可能になるため、通常時のＯＬＴのＯＮＵ収容数を上げることができる。
【００１７】
従って、本発明は、従来のＮ：Ｍプロテクションを発展させ、ＯＬＴ毎の最大ＯＮＵ収容数に対する、正常時のＯＮＵ収容数低減を抑制できるＰＯＮプロテクションの光通信システムを提供することができる。
【００１８】
本発明に係る第１光通信システムは、全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、前記切替デバイスに対して、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバを前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在させて、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続するように接続指示を出し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直すように切替指示を出すコントローラをさらに備える。
【００１９】
また、本発明に係る第１光通信システムにおける光通信方法は、全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、前記切替デバイスにおいて、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバが前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在するように、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直すことを特徴とする。
【００２０】
コントローラがＯＬＴの故障を発見した際に、コントローラは当該ＯＬＴに接続されるＯＮＵが他の正常なＯＬＴに接続されるように切替デバイスを制御する。従って、本発明は、ＯＬＴコストを低減できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及びその光通信方法を実現することができる。
【００２１】
具体的には、本発明に係る第２光通信システムは、Ｍ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、前記支線ファイバのうちＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備ファイバと、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＫ−Ｌ個の第２スプリッタと、分岐比が２：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つ及び該支線ファイバに並列する前記予備ファイバと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＬ個の第３スプリッタと、Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかにそれぞれ接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台の加入者側終端装置と、１：１で接続する前記支線ファイバ、又は前記支線ファイバと前記予備ファイバとが並列する場合はいずれか一方、と前記第１分岐ファイバとの組を任意に組み替え可能とする切替デバイスと、を備える。
【００２２】
本光通信システムは、前述の第１光通信システムで説明したプロテクションの他に支線ファイバについても冗長化している。本光通信システムは、ＯＬＴから切替デバイスまでの間、及び切替デバイスから第２スプリッタまでの間についてもプロテクションが可能である。
【００２３】
本発明に係る第２光通信システムは、全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、前記切替デバイスに対して、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバを前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在させて、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続するように接続指示を出し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能の原因がある場合は、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直すように切替指示を出し、前記予備ファイバと並列する前記支線ファイバに通信不能の原因がある場合は、該支線ファイバから該予備ファイバへ接続し直すように切替指示を出すコントローラをさらに備える。
【００２４】
また、本発明に係る第２光通信システムにおける光通信方法は、全ての前記局側終端装置からそれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、前記切替デバイスにおいて、通常時に、前記支線ファイバと未接続である開放状態の前記第１分岐ファイバが前記第１スプリッタ毎に少なくとも１以上存在するように、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを接続し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能の原因がある場合は、通信不能な経路の前記支線ファイバを通信可能な経路の前記第１スプリッタに接続されている開放状態の前記第１分岐ファイバのいずれかに接続し直し、前記予備ファイバと並列する前記支線ファイバに通信不能の原因がある場合は、該支線ファイバから該予備ファイバへ接続し直すことを特徴とする。
【００２５】
コントローラは、前述の第１光通信システムで説明した確認の他に、支線ファイバの状態も確認しており、異常がある場合は並列する予備ファイバに切り替えるように切替デバイスを制御する。
【００２６】
本発明に係る第１光通信システム及び第２光通信システムの前記コントローラは、前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得しており、前記切替デバイスに対して、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能が発生したときに、任意の時点から通信不能が生じたときまでに取得した前記帯域利用率に基づいて、通信不能な経路の前記支線ファイバのうち最高の負荷のものから順に最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続するように切替指示を出すことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る第１光通信システム及び第２光通信システムにおける光通信方法は、前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得し、前記局側終端装置と前記切替デバイスとの間に通信不能が発生したときに、任意の時点から通信不能が生じたときまでに取得した前記帯域利用率に基づいて、通信不能な経路の前記支線ファイバのうち最高の負荷のものから順に最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続することを特徴とする。
【００２８】
コントローラは各ＯＬＴの使用帯域を確認しており、帯域に余裕のあるＯＬＴにＯＮＵを接続するように切替デバイスを制御する。従って、本発明は、帯域を効率的に使用し、ＯＬＴコストを低減できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及びその光通信方法を実現することができる。
【００２９】
本発明に係る第１光通信システム及び第２光通信システムの前記コントローラは、前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得しており、前記切替デバイスに対して、任意の期間あるいは任意の瞬間に取得した前記帯域利用率に基づいて、前記支線ファイバのうち最高の負荷のものを最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続するように切替指示を出すことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係る第１光通信システム及び第２光通信システムにおける光通信方法は、前記加入者側終端装置の帯域利用率も取得し、任意の期間あるいは任意の瞬間に取得した前記帯域利用率に基づいて、前記支線ファイバのうち最高の負荷のものを最低の負荷の前記局側終端装置に接続している開放状態の前記第１分岐ファイバに接続することを特徴とする。
【００３１】
コントローラは、故障時以外でも各ＯＬＴの使用帯域を確認しており、帯域に余裕のあるＯＬＴにＯＮＵを接続するように切替デバイスを制御する。従って、本発明は、帯域を効率的に使用し、ＯＬＴコストを低減できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及びその光通信方法を実現することができる。
【００３２】
本発明に係る第３光通信システムは、加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、分岐比が１：Ｍであり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、分岐比が１：Ｍ−１であり、前記第１スプリッタ毎に、合流側が前記第１スプリッタの分岐側の１のポートに接続するＭ台の光スイッチと、分岐比が２：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍ以下を満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタと、前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下の加入者側終端装置と、前記第１スプリッタの分岐側の他のポートと前記第２スプリッタの分岐数が２の側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと、前記支線ファイバで接続される前記第１スプリッタ毎に、前記第２スプリッタ及び前記光スイッチがグループを形成しており、１の前記グループに属する前記第２スプリッタがそれぞれ異なる他の前記グループに属する前記光スイッチと結合するように、前記第２スプリッタの分岐数が２の側の他のポートと前記光スイッチの分岐数がＭ−１の側のポートとを１：１で接続するＫ本の予備支線ファイバと、を備える。
【００３３】
本光通信システムは、光スイッチと予備支線ファイバを備えている。予備支線ファイバは、他グループの第２スプリッタと接続しており、１のＯＬＴが故障した場合、光スイッチと予備支線ファイバを利用してそのＯＬＴ配下の第２スプリッタを他のＯＬＴへ振り分けることができる。これにより、異常時に特定のＯＬＴに負荷が集中することを避けることができる。すなわち、ＯＬＴに残されたＯＮＵの収容能力が少なくてもＮ：Ｍプロテクションが可能になるため、通常時のＯＬＴのＯＮＵ収容数を上げることができる。
【００３４】
従って、本発明は、従来のＮ：Ｍプロテクションを発展させ、ＯＬＴ毎の最大ＯＮＵ収容数に対する、正常時のＯＮＵ収容数低減を抑制できるＰＯＮプロテクションの光通信システムを提供することができる。
【００３５】
本発明に係る第３光通信システムは、全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように該予備支線ファイバが接続する前記光スイッチへ切替指示を出すコントローラをさらに備える。
【００３６】
また、本発明に係る第３光通信システムにおける光通信方法は、全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように切り替えることを特徴とする。
【００３７】
コントローラがＯＬＴとＯＮＵとの間で通信不能な経路が発生したことを発見した際に、コントローラは当該ＯＬＴに接続されるＯＮＵが他の正常なＯＬＴに接続されるように光スイッチを制御する。従って、本発明は、ＯＬＴコストを低減できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及びその光通信方法を実現することができる。
【００３８】
本発明に係る第３光通信システムは、前記支線ファイバ上に配置され、前記支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタをさらに備える。また、前記コントローラは、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバに配置された前記支線光シャッタで該経路を遮断することを特徴とする。
【００３９】
通信不能の経路の支線光シャッタを遮断しておくことで、ＯＬＴの修理又は支線ファイバの修理が完了したときに２つのＯＬＴからＯＮＵへ下り光信号が到達することを回避することができる。
【００４０】
本発明に係る第４光通信システムは、加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、分岐比が１：（Ｍ−１）×２であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、分岐比が２：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍ以下を満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタと、前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下の加入者側終端装置と、前記第１スプリッタの分岐側の一方の組であるＭ−１個のポートと前記第２スプリッタの分岐数が２の側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと、前記支線ファイバで接続される前記第１スプリッタ毎に、前記第１スプリッタ及び前記第２スプリッタがグループを形成しており、１の前記グループに属する前記第２スプリッタがそれぞれ異なる他の前記グループに属する前記第１スプリッタと結合するように、前記第２スプリッタの分岐数が２の側の他のポートと前記第１スプリッタの分岐側の他方の組であるＭ−１個のポートとを１：１で接続するＫ本の予備支線ファイバと、前記予備支線ファイバ上に配置され、前記予備支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する予備光シャッタと、を備える。
【００４１】
本光通信システムは、予備光シャッタと予備支線ファイバを備えている。予備支線ファイバは、他グループの第２スプリッタと接続しており、１のＯＬＴが故障した場合、予備光シャッタと予備支線ファイバを利用してそのＯＬＴ配下の第２スプリッタを他のＯＬＴへ振り分けることができる。これにより、異常時に特定のＯＬＴに負荷が集中することを避けることができる。すなわち、ＯＬＴに残されたＯＮＵの収容能力が少なくてもＮ：Ｍプロテクションが可能になるため、通常時のＯＬＴのＯＮＵ収容数を上げることができる。
【００４２】
従って、本発明は、従来のＮ：Ｍプロテクションを発展させ、ＯＬＴ毎の最大ＯＮＵ収容数に対する、正常時のＯＮＵ収容数低減を抑制できるＰＯＮプロテクションの光通信システムを提供することができる。
【００４３】
本発明に係る第４光通信システムは、全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、通常時に、前記予備光シャッタで前記予備支線ファイバの経路を遮断しておき、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように該予備支線ファイバが接続する前記予備光シャッタへ開通指示を出すコントローラをさらに備える。
【００４４】
また、本発明に係る第４光通信システムにおける光通信方法は、全ての前記局側終端装置からぞれぞれの前記加入者側終端装置の登録情報及び故障情報を取得し、通常時に、前記予備光シャッタで前記予備支線ファイバの経路を遮断しておき、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバが接続する前記第２スプリッタに接続する前記予備支線ファイバを新たな経路とするように該予備支線ファイバが接続する前記予備光シャッタを開通することを特徴とする。
【００４５】
コントローラがＯＬＴとＯＮＵとの間で通信不能な経路が発生したことを発見した際に、コントローラは当該ＯＬＴに接続されるＯＮＵが他の正常なＯＬＴに接続されるように予備光シャッタを制御する。従って、本発明は、ＯＬＴコストを低減できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及びその光通信方法を実現することができる。
【００４６】
本発明に係る第４光通信システムは、前記支線ファイバ上に配置され、前記支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタをさらに備える。また、前記コントローラは、通常時に、前記支線光シャッタを開通しておき、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた前記支線ファイバに配置された前記支線光シャッタで該経路を遮断することを特徴とする。
【００４７】
通信不能の経路の支線光シャッタを遮断しておくことで、ＯＬＴの修理又は支線ファイバの修理が完了したときに２つのＯＬＴからＯＮＵへ下り光信号が到達することを回避することができる。
【００４８】
本発明に係る第５光通信システムは、加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、分岐比が１：（Ｍ−１）×Ｍであり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、分岐比がＭ：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍを満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタと、前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下の加入者側終端装置と、前記第１スプリッタの分岐側の一方の組であるＭ−１個のポートと前記第２スプリッタの分岐数がＭの側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと、前記支線ファイバで接続される前記第１スプリッタ毎に、前記第１スプリッタ及び前記第２スプリッタがグループを形成しており、１の前記グループに属する前記第２スプリッタの分岐数がＭの側の他の各ポートがそれぞれ異なる他の前記グループに属する前記第１スプリッタと結合するように、前記第２スプリッタの分岐数がＭの側の他のポートと前記第１スプリッタの分岐側の他方の組である（Ｍ−１）２個のポートとを１：１で接続するＫ×（Ｍ−１）本の予備支線ファイバと、前記予備支線ファイバ上に配置され、前記予備支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する予備光シャッタと、前記支線ファイバ上に配置され、前記支線ファイバを伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタと、を備える。
【００４９】
第５光通信システムと第４光通信システムとの違いは、経路切替によって全ＯＮＵをどのＯＬＴにも繋がることができるようにし、負荷分散を可能にした点である。第５光通信システムはＯＬＴの負荷の分散も可能である。
【００５０】
本発明に係る第６光通信システムは、加入者側終端装置を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台の局側終端装置と、分岐比が１：Ｂ（ＢはＭ以上の整数）であり、前記局側終端装置毎に、合流側が前記局側終端装置の一つと接続するＭ個の第１スプリッタと、前記第１スプリッタ毎に接続され、前記第１スプリッタの分岐側のＢ個のポートと結合されたＢ本の光路ををそれぞれ開閉するＭ台の支線光シャッタと、分岐比がＭ：Ｙ”（Ｙ”は２以上且つＡ／｛Ｂ−（Ｍ−１）｝以下を満たす整数）であるＢ台の第２スプリッタと、前記第２スプリッタの分岐数がＹ’の側のポート毎に接続するＢ×Ｙ’台以下の加入者側終端装置と、前記支線光シャッタのＢ個の光路と前記第２スプリッタの分岐数がＭの側のポートとを１：１で接続するＢ×Ｍ本の支線ファイバと、を備え、前記支線光シャッタは、前記第１スプリッタ毎に少なくとも１つの光路を開通させているとともに、各々の前記第２スプリッタに形成する、いずれかの前記第１スプリッタと任意の時間に開通している経路の数が１又は０であることを特徴とする。
【００５１】
第６光通信システムは、第５光通信システムと異なり、ＯＬＴが収容するＯＮＵの数の制限が無いことである。第６光通信システムは、第５光通信システムより負荷分散の自由度が高い。
【００５２】
第５光通信システム及び第６光通信システムは、全ての前記局側終端装置から、任意の期間又は任意の瞬間のぞれぞれの前記加入者側終端装置の帯域利用率を取得し、前記帯域利用率が略均等になるように、前記支線光シャッタを切り替えて前記第２スプリッタと前記第１スプリッタとを接続し直す再接続指示を前記支線光シャッタに出すコントローラをさらに備えることを特徴とする。
【００５３】
また、本発明に係る第５光通信システム及び第６光通信システムにおける光通信方法は、全ての前記局側終端装置から、任意の期間又は任意の瞬間のぞれぞれの前記加入者側終端装置の帯域利用率を取得し、前記帯域利用率が略均等になるように、前記支線光シャッタを切り替えて前記第２スプリッタと前記第１スプリッタとを接続し直すことを特徴とする。
【００５４】
コントローラがＯＬＴとＯＮＵとの間で通信不能な経路が発生したことを発見した際に、コントローラは当該ＯＬＴに接続されるＯＮＵが他の正常なＯＬＴに接続されるように予備光シャッタを制御する。従って、本発明は、ＯＬＴコストを低減できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及びその光通信方法を実現することができる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明は、従来のＮ：Ｍプロテクションを発展させ、ＯＬＴ毎の最大ＯＮＵ収容数に対する、正常時のＯＮＵ収容数低減を抑制できるＰＯＮプロテクションの光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来の光通信システムを説明するブロック図である。
【図２】従来の光通信システムを説明するブロック図である。
【図３】従来の光通信システムを説明するブロック図である。
【図４】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図５】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図６】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図７】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図８】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図９】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１０】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１１】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１２】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１３】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１４】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１５】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１６】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１７】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１８】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１９】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図２０】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図２１】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図２２】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。また、符号に枝番号を付さずに説明している場合、その符号の全ての枝番号に共通する説明である。
【００５８】
（実施形態１）
図４は、本実施形態の光通信システム３０１を説明するブロック図である。光通信システム３０１は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）台のＯＬＴ１１と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、ＯＬＴ１１毎に、合流側がＯＬＴ１１の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバ１３と接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバ１４と、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、支線ファイバ１４毎に、合流側が支線ファイバ１４の一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバ１８と接続するＫ個の第２スプリッタ１５と、Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバ１８のいずれかにそれぞれ接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵ１６と、１：１で接続する支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３との組を任意に組み替え可能とする切替デバイス１７と、を備える。
【００５９】
光通信システム３０１の構成ではＭ台のＯＬＴ１１がそれぞれ分岐比１：Ｘの第１スプリッタ１２の１側に接続されている。第１スプリッタ１２のＸ側は、スプリッタ１台当りＸ本、合計Ｍ×Ｘ本の第１分岐ファイバ１３を介し切替デバイス１７へ接続されている。また切替デバイス１７の下位側（ＯＮＵ側）からは、Ｋ本の支線ファイバ１４がそれぞれ分岐比１：Ｙの第２スプリッタ１５の１側に接続されている。第２スプリッタ１５のＹ側には、第２分岐ファイバ１８がＹ本接続され、それぞれ最大Ｙ台のＯＮＵ１６を接続可能である。すなわち、光通信システム３０１は最大Ｋ×Ｙ台のＯＮＵ１６を接続できる。
【００６０】
切替デバイス１７は、Ｋ本の支線ファイバ１４と任意の第１分岐ファイバ１３とを接続するとともに、支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３との接続の組合せを任意に変更することができる。切替デバイス１７は、例えばＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いた光スイッチや光シャッタである。
【００６１】
ここで「切替」とは、切替デバイス１７が第１分岐ファイバ１３に繋がっている任意の支線ファイバ１４の接続を、他の第１分岐ファイバ１３（Ｍ×Ｘ−１本が該当）に変更することを表す。したがって支線ファイバ１４の切替先が別の支線ファイバ１４になることはない。
【００６２】
このような切替を可能とするために、Ｍ×Ｘ本の第一分岐ファイバ１３とＫ本の支線ファイバ１４の本数の関係はＫ≦（Ｍ−１）×Ｘを満たすものとする。切替デバイス１７は、Ｋ本の支線ファイバ１４とＫ本の第１分岐ファイバ１３とを接続するため、第１分岐ファイバ１３のＭ×Ｘ本のうちＭ×Ｘ−Ｋ本は開放状態となる。なお、切替デバイス１７は、初期構築として、開放状態の第１分岐ファイバ１３が各々の第１スプリッタ１２に１本以上あるように支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３とを接続する。このとき、切替デバイス１７は、開放状態の第１分岐ファイバ１３が特定の第１スプリッタ１２に偏ることなく各々の第１スプリッタ１２に概ね同じ本数ずつ接続されるように支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３とを接続する。
【００６３】
以上のような構成かつ条件を満たすよう設計することにより、任意の第１分岐ファイバ１３に接続している支線ファイバ１４を他の第１分岐ファイバ１３に切り替えることができる。すなわち、任意のＯＬＴ１１の故障、ＯＬＴ１１−第１スプリッタ１２間のファイバの断線、あるいは第１分岐ファイバ１３の断線の際、切替デバイス１７は通信断となった支線ファイバ１４を他の第１分岐ファイバ１３へ切り替えることができる。通信断の支線ファイバ１４が複数本ある場合、切替デバイス１７はそれぞれを別々の第１分岐ファイバ１３へ切り替える。例えば、ＯＬＴ１１−２が故障した場合、支線ファイバ（１４−２、１４−３）が通信断となる。切替デバイス１７は、支線ファイバ１４−２を第１スプリッタ１２−１と繋がっている開放状態の第１分岐ファイバ１３に接続し、支線ファイバ１４−３を第１スプリッタ１２−Ｍと繋がっている開放状態の第１分岐ファイバ１３に接続する。これにより、支線ファイバ１４−２はＯＬＴ１１−１と通信し、支線ファイバ１４−３はＯＬＴ１１−Ｍと通信することになる。
【００６４】
このため、故障ＯＬＴ配下のＯＮＵをＹ台単位で別々の複数のＯＬＴの配下に加え、引き継がせることができる。このように故障ＯＬＴ配下のＯＮＵを複数のＯＬＴが分散して引き継ぐことによって、図３の光通信システムと比べて、ＯＬＴ１台あたりの正常時に収容可能なＯＮＵ台数を増やすことができる。
【００６５】
図５は、本実施形態の例として図３の光通信システムのＰＯＮプロテクションと同じ条件とした場合を説明する図である。図５の光通信装置３０２は、最大６４台のＯＮＵ１６を収容可能なＯＬＴ１１を４台（Ｍ＝４）、分岐比１：４（Ｘ＝４）の第１スプリッタ１２、分岐比１：１６（Ｙ＝１６）の第２スプリッタ１５を備える。光通信装置３０２は、図５に示すようにＯＬＴ１１が正常時に収容可能なＯＮＵ台数は１台あたり４８台となり、図３の光通信システムの３２台よりも多くできる。
【００６６】
光通信システム３０２は、切替デバイス１７が各々の第１スプリッタ１２に支線ファイバ１４を３本ずつ接続されている。そして各々の第１スプリッタ１２に開放状態の第１分岐ファイバ１３が一本ずつ存在する。また各々の第２スプリッタ１５に１６台のＯＮＵ１６が接続している。例えば、ＯＬＴ１１−１が故障したときは、通信断となる３本の支線ファイバ（１４−１、１４−２、１４−３）をそれぞれＯＬＴ（１１−２、１１−３、１１−４）へ切り替える。その結果、３台の正常なＯＬＴ（１１−２、１１−３、１１−４）はそれぞれ１６台づつのＯＮＵ１６を引き継ぐことになり、それぞれ合計６４台のＯＮＵ１６と通信する。
【００６７】
切替デバイス１７の切替はＯＬＴ１１の状態を把握するコントローラ１９によってなされる。コントローラ１９は、ＯＬＴ１１に接続しており、全てのＯＬＴ１１からそれぞれのＯＮＵ１６の登録情報及び故障情報を取得する。さらに、コントローラ１９は、切替デバイス１７にも接続している。コントローラ１９は、切替デバイス１７に対して支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３との接続と遮断を制御する制御機構を備えており、通常時、切替デバイス１７に対して、支線ファイバ１４と未接続である開放状態の第１分岐ファイバ１３を第１スプリッタ１２毎に少なくとも１以上存在させて、支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３とを接続するように接続指示を出す。一方、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との間で通信不能な経路が発生した時に、コントローラ１９は、通信不能な経路の支線ファイバ１４を通信可能な経路の第１スプリッタ１２に接続されている開放状態の第１分岐ファイバ１３のいずれかに接続し直すように切替指示を出す。
【００６８】
光通信システム（３０１、３０２）は、具体的に次のような切替アルゴリズムで動作する。
（１）正常時、コントローラ１９は各ＯＬＴ１１から各ＯＮＵ１６の情報（ＩＤ番号、Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅなど）、各ＯＮＵ１６の帯域利用率、ＯＬＴ１１の故障情報（ＯＬＴ出力低下の有無、ＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）異常の有無など）を受信する。
（２）ＯＬＴ故障時、コントローラ１９はＯＬＴ１１から故障有りの情報の受信により故障を認識する。
（３）コントローラ１９は、任意の時点から故障情報受信時までの間の各ＯＮＵ１６の帯域利用情報をもとに、通信断の支線ファイバ１４のうち最も高負荷な支線ファイバ１４を最も低負荷なＯＬＴ１１に接続されている第１スプリッタ１２へ切り替える。詳細には、該支線ファイバ１４を該第１スプリッタ１２に接続している開放状態の第１分岐ファイバ１３へ切り替える。続いて、コントローラ１９は、二番目に高負荷な支線ファイバ１４を二番目に低負荷なＯＬＴ１１に接続されている第１スプリッタ１２へ切り替える。このようにコントローラ１９は、ＯＮＵ１６の帯域利用情報をもとに、通信断の支線ファイバ１４をどの第１スプリッタ１２へ切り替えるのかを判断する。なお、切替先のＯＬＴ１１の帯域がすべて使われている場合、コントローラ１９は次のような制御を行うこととしてもよい。コントローラ１９は、まず切り替える前に、切替先のＯＬＴ１１の帯域に切り替え可能な帯域分の空きを作るように該ＯＬＴ１１やＯＮＵ１６を制御する。次いで、コントローラ１９は、切り替えを指示し、元々接続されていたＯＮＵ１６と新しく接続されたＯＮＵ１６に対して動的帯域制御を行い、改めて帯域割当を行う。
（４）コントローラ１９は、その判断をもとに支線ファイバ１４を切り替えるよう、切替デバイス１７へ指示する。
（５）切替デバイス１７は、コントローラ１９からの指示に従い、支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３との接続の切り替えを行う。
【００６９】
ここで、ＯＬＴ１１切替時のＯＮＵ１６の再接続について詳細に説明する。コントローラ１９は、各ＯＬＴ１１よりＯＮＵ１６の認証情報を取得し、あるＯＬＴ１１の故障を発見した際には、該ＯＬＴ１１に接続されているＯＮＵ１６の認証情報を、切替先のＯＬＴ１１に伝達する。
【００７０】
切替先ＯＬＴ１１が前記認証情報を受信後、コントローラ１９は切替デバイス１７へ切替指示を出し、支線ファイバ１４を切り替え、新しい経路を確立する。その後、切替先ＯＬＴ１１と新しく接続されたＯＮＵ１６間で、ＯＮＵ情報（例えば、ＩＤ番号やＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ：フレーム往復時間））のやりとりが行われ、接続が確立される。
【００７１】
なお、このとき、切替前後でＲＴＴが全く変わらないように設定されていれば、切替元ＯＬＴ１１からＯＮＵ情報をコントローラ１９が取得し、切替先ＯＬＴ１１へ伝達すれば、切替先ＯＬＴ１１は引き継いだＯＮＵとＲａｎｇｉｎｇ（ＲＴＴの測定）する必要がなく、切替後、すぐに通信することができ、高速切替が実現できる。
【００７２】
光通信システム（３０１、３０２）は、以上のような構成と切替アルゴリズムにより、正常時にデータ伝送を行わないバックアップ用のＯＬＴが不要であり、かつ正常時は余剰帯域も割り当てに使うことができる。さらに、光通信システム（３０１、３０２）は、正常時のＯＬＴ１台当たりのＯＮＵ収容台数を、最大収容可能台数に近づける設計が可能となる。従って、光通信システム（３０１、３０２）は、図３のＰＯＮプロテクションよりもユーザあたりのＯＬＴコストを抑えることができる。
【００７３】
（実施形態２）
図６は、本実施形態の光通信システム３０３を説明するブロック図である。光通信システム３０３は、Ｍ（Ｍは２以上の整数）台のＯＬＴ１１と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、ＯＬＴ１１毎に、合流側がＯＬＴ１１の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバ１３と接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバ１４と、支線ファイバ１４のうちＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備ファイバ２４と、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、支線ファイバ１４毎に、合流側が支線ファイバ１４の一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバ１８と接続するＫ−Ｌ個の第２スプリッタ１５と、分岐比が２：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、支線ファイバ１４毎に、合流側が支線ファイバ１４の一つ及び該支線ファイバに並列する予備ファイバ２４と接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバ１８と接続するＬ個の第３スプリッタ２５と、Ｋ×Ｙ本の第２分岐ファイバ１８のいずれかにそれぞれ接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵ１６と、１：１で接続する支線ファイバ１４、又は支線ファイバ１４と予備ファイバ２４とが並列する場合はいずれか一方、と第１分岐ファイバ１３との組を任意に組み替え可能とする切替デバイス１７と、を備える。
【００７４】
通信システム３０３と図４の通信システム３０１との違いは、分岐比１：Ｙの第２スプリッタ１５の一部または全部が分岐比２：Ｙの第３スプリッタ２５になっている点及び第３スプリッタ２５を導入した系において支線ファイバ１４に並列して予備ファイバ２４が配置されている点である。図６では、第２スプリッタの系と第３スプリッタの系をまとめて記載しているが、このような接続に限定されず、第２スプリッタの系及び第３スプリッタの系は切替デバイス１７と任意の位置で接続できる。また、第３スプリッタの系の数Ｌも１からＫの範囲で任意である。
【００７５】
通信システム３０３のコントローラ１９は、通常時には図４のコントローラ１９で説明した動作を行う。一方、通信システム３０３のコントローラ１９は、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との間で通信不能な経路が発生した時に、ＯＬＴ１１と切替デバイス１７との間に通信不能の原因がある場合は、通信不能な経路の支線ファイバ１４を通信可能な経路の第１スプリッタ１２に接続されている開放状態の第１分岐ファイバ１３のいずれかに接続し直すように切替指示を出し、予備ファイバ２４と並列する支線ファイバ１４に通信不能の原因がある場合は、該支線ファイバ１４から該予備ファイバ２４へ接続し直すように切替指示を出す。
【００７６】
通信システム３０３は、図４の通信システム３０１で説明したように動作し、同様の効果を得ることができる。さらに、通信システム３０３は、支線ファイバ１４が通信断となった場合でも、切替デバイス１７がその支線ファイバ１４を予備ファイバ２４へ切り替えることで、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との通信を維持できる。
【００７７】
（実施形態３）
図７は、本実施形態の光通信システム３０４を説明するブロック図である。通信システム３０４と図４の通信システム３０１との違いは、コントローラ１９の代替としてコントローラ２９を備えている点である。コントローラ２９は、コントローラ１９に負荷分散機能を追加したものである。
【００７８】
具体的には、コントローラ２９は、ＯＬＴ１１等の故障時に関わらず、切替デバイス１７に対して、任意の期間あるいは任意の瞬間に取得したＯＮＵの帯域利用率に基づいて、支線ファイバ１４のうち最高の負荷のものを最低の負荷のＯＬＴ１１に接続している開放状態の第１分岐ファイバ１３に接続するように切替指示を出す。
【００７９】
コントローラ２９は、ＯＬＴ１１毎および支線ファイバ１４毎の帯域を常に監視し、ＯＬＴ１１故障や支線ファイバ１４断時に限らず、随時、高帯域な支線ファイバ１４を低負荷なＯＬＴ１１下の第１スプリッタ１２へ動的に切り替える。光通信システム３０４は、コントローラ２９によってＯＬＴ１１間での負荷分散を実現でき、常にＯＬＴ１１間の負荷を平均化できる。その結果、光通信システム３０４は、同一ＯＬＴ１１内に収容されたＯＮＵ１６間の割り当て帯域公平性を確保する動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）と組み合わせることによって、異なるＯＬＴ１１に収容されたユーザ間の公平性も実現できる。
【００８０】
（実施形態４）
図８は、本実施形態の光通信システム３０５を説明するブロック図である。光通信システム３０５は、ＯＮＵ１６を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台のＯＬＴ１１と、分岐比が１：Ｍであり、ＯＬＴ１１毎に、合流側がＯＬＴ１１の一つと接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、分岐比が１：Ｍ−１であり、第１スプリッタ１２毎に、合流側が第１スプリッタ１２の分岐側の１のポートに接続するＭ台の光スイッチ３１と、分岐比が２：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍ以下を満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタ１５と、第２スプリッタ１５の分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下のＯＮＵ１６と、第１スプリッタ１２の分岐側の他のポートと第２スプリッタ１５の分岐数が２の側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバ１４と、支線ファイバ１４で接続される第１スプリッタ１２毎に、第２スプリッタ１５及び光スイッチ３１がグループを形成しており、１のグループに属する第２スプリッタ１５がそれぞれ異なる他のグループに属する光スイッチ３１と結合するように、第２スプリッタ１５の分岐数が２の側の他のポートと光スイッチ３１の分岐数がＭ−１の側のポートとを１：１で接続するＫ本の予備支線ファイバ３４と、を備える。
【００８１】
光通信システム３０５は、全てのＯＬＴ１１からぞれぞれのＯＮＵ１６の登録情報及び故障情報を取得し、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた支線ファイバ１４が接続する第２スプリッタ１５に接続する予備支線ファイバ３４を新たな経路とするように該予備支線ファイバ１５が接続する光スイッチ３１へ切替指示を出すコントローラ１９をさらに備える。
【００８２】
光通信システム３０５は、Ｍ＝４の場合である。光通信システム３０５は１台あたり最大６４台のＯＮＵ１６を収容可能なＯＬＴ１１を４台備え、ＯＬＴ１１がそれぞれ分岐比１：４の第１スプリッタ１２の合流側に接続されている。第１スプリッタ１２の分岐側には４本の光ファイバが接続され、そのうち３本は支線ファイバ１４である。支線ファイバ１４は３台の分岐比２：１６の第２スプリッタ１５の分岐数が２の側にそれぞれ接続される。残りの１本は、分岐比１：３の光スイッチ３１の合流側に接続される。障害時の経路切替を制御するコントローラ１９は、ＯＬＴ１１および光スイッチ３１と接続する。各々の第２スプリッタ１５の分岐数１６の側にはＯＮＵ１６が１６台ずつ接続され、分岐数２の側には支線ファイバ１４と予備支線ファイバ３４が１本ずつ接続される。予備支線ファイバ３４はそれぞれ光スイッチ３１の分岐側に接続される。
【００８３】
ここで、任意のＯＬＴ１１配下の第２スプリッタ１５からの予備支線ファイバ３４は、そのＯＬＴ１１以外の、互いに異なるＯＬＴ１１配下の光スイッチ３１に接続されるとする。図８において例えばＯＬＴ１１−１配下の第２スプリッタ（１５−１、１５−２、１５−３）からの予備支線ファイバ３４は、ＯＬＴ（１１−２、１１−３、１１−４）配下の光スイッチ（３１−２、３１−３、３１−４）にそれぞれ接続される。なお、ＯＬＴ１１−１配下には、第１スプリッタ１２−１、光スイッチ３１−１、第２スプリッタ（１５−１、１５−２、１５−３）及び第２スプリッタ（１５−１、１５−２、１５−３）に接続するＯＮＵ１６が含まれる。これらを第１スプリッタ１２−１のグループと呼ぶこともある。他のＯＬＴ１１についても同様である。
【００８４】
光スイッチ３１は正常時、予備支線ファイバ３４の上り／下り光信号を共に通さない。そして、コントローラ１９は、予備支線ファイバ３４を介してＯＮＵ１６と光スイッチ３１との接続情報を予め取得しておく。このことで、コントローラ１９は、適切な光スイッチ３１に適切な経路を開通するよう指示し、ＯＬＴ故障等の障害時に通信断となる支線ファイバ１４を予備支線ファイバ３４へ経路切替することができる。光スイッチ３１は、コントローラ１９からの指示に従い、該当経路のみ開通して上り／下り光信号を通す。
【００８５】
光通信システム３０５のＯＬＴ１１は正常時に４８台のＯＮＵ１６と通信する。図９は、ＯＬＴ１１−４が故障したときの経路切替を説明する図である。図９に示すようにＯＬＴ１１−４故障時には、光スイッチ（３１−１、３１−２、３１−３）はコントローラ１９の指示に従ってＯＬＴ１１−４配下の３本の支線ファイバ１４の経路をそれぞれ予備支線ファイバ３４の経路へ切り替える。その結果、３台の正常なＯＬＴ（１１−１，１１−２，１１−３）は、ＯＬＴ１１−４配下であったＯＮＵ１６を１６台ずつ引き継ぐことになる。すなわち、ＯＬＴ（１１−１，１１−２，１１−３）は、それぞれの配下の４８台に引き継いだ１６台を加えた合計６４台のＯＮＵ１６と通信する。
【００８６】
図１０は、第１スプリッタ１２−１と第２スプリッタ１５−１とを接続する支線ファイバ１４が断線したときの経路切替を説明する図である。この場合、光スイッチ３１−２はコントローラ１９の指示で断線した１本の支線ファイバ１４の経路だけを予備支線ファイバ３４の経路に切り替える。その結果、該当の予備支線ファイバ３４を接続している光スイッチ３１−２を配下に持つ正常なＯＬＴ１１−２は、断線した支線ファイバ１４配下のＯＮＵ１６を１６台引き継ぐことになる。すなわち、ＯＬＴ１１−２は、配下の４８台に引き継いだ１６台を加えた合計６４台のＯＮＵ１６と通信する。断線した支線ファイバ１４を配下に持つＯＬＴ１１−１は、断線した支線ファイバ１４配下の１６台を除いた３２台のＯＮＵ１６と通信する。ＯＬＴ（１１−３，１１−４）は、それぞれ継続して４８台のＯＮＵ１６と通信する。
【００８７】
以上の説明のように光通信システム３０５は、任意のＯＬＴ故障時に、故障ＯＬＴ配下の全４８台のＯＮＵを、他の３台のＯＬＴが１６台ずつ分担して引き継ぐことができる。このため、図３のＮ：Ｍプロテクションの系でＯＬＴが故障したときを考えて、通常時の１台のＯＬＴが収容するＯＮＵ台数を少なくしていた（３２台）ことに対して、光通信システム３０５は通常時のＯＮＵ台数を増やすこと（４８台）ができる。
【００８８】
ＯＬＴ台数をＭ、Ｍ台の第１スプリッタ１２の分岐比を１：Ｘ、最大（Ｍ−１）×Ｍ台の第２スプリッタ１５の分岐比を２：Ｙ、Ｍ台の光スイッチの分岐比を１：Ｚ、ＯＬＴ１台あたりの最大ＯＮＵ収容数をＡとすると、以下の条件式１を満たすように光通信システムを設計すれば、図８の構成（Ｍ＝４）の他にも、正常時収容可能なＯＮＵ台数を増やすことができる。
（条件式１）
Ｍ≧２、
Ｚ＝Ｍ−１、
Ｘ＝Ｍ、
Ｙ×Ｍ≦Ａ
【００８９】
例えばＭ＝８、Ｚ＝７、Ｘ＝８、Ａ＝６４、Ｙ＝８として光通信システムを設計すると、各ＯＬＴは正常時ＯＮＵを５６台収容可能となり、図８の光通信システム３０５よりも各ＯＬＴの正常時収容可能なＯＮＵ台数を増やすことができる。
【００９０】
光スイッチ３１の切替はＯＬＴ１１の状態を把握するコントローラ１９によってなされる。コントローラ１９は、ＯＬＴ１１に接続しており、全てのＯＬＴ１１からぞれぞれのＯＮＵ１６の登録情報及び故障情報を取得する。さらに、コントローラ１９は、光スイッチ３１にも接続している。コントローラ１９は、光スイッチ３１に対して第１スプリッタ１２と予備支線ファイバ３４との接続と遮断を制御する制御機構を備えており、通常時、光スイッチ３１に対して、全ての予備支線ファイバ３４と第１スプリッタ１２とを遮断させている。一方、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との間で通信不能な経路（例えば、第１スプリッタ１２−１と第２スプリッタ１５−１との間）が発生した時に、該経路が使用していた支線ファイバ１４が接続する第２スプリッタ１５−１に接続する予備支線ファイバ３４を新たな経路とするように該予備支線ファイバ３４が接続する光スイッチ３１−２へ切替指示を出す。
【００９１】
光通信システム３０５は、具体的に次のような切替アルゴリズムで動作する。
（１）正常時、コントローラ１９は各ＯＬＴ１１から各ＯＮＵ１６の情報（認証情報、ＩＤ番号、Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ（ＲＴＴ）など）、ＯＬＴ故障情報（ＯＬＴ出力低下の有無、ＳＮＩ異常の有無など）を定期的あるいは不定期に受信する。
（２）ＯＬＴ故障あるいは支線ファイバ断時、コントローラ１９はＯＬＴ１１から障害発生の通知を受信することで通信断となる支線ファイバ１４を認識する。
（３）コントローラ１９は、予め設定されたＯＮＵ１６−光スイッチ３１の対応情報をもとに、通信断となる支線ファイバ１４の予備支線ファイバ３４が接続されている光スイッチ３１（切替先光スイッチとする）を認識する。
（４）コントローラ１９は、通信断となる支線ファイバ１４配下のＯＮＵ１６の情報（認証情報、ＩＤ番号、ＲＴＴなど）を、切替先光スイッチを配下に持つＯＬＴ１１（切替先ＯＬＴとする）に伝達する。
（５）通信断となる支線ファイバ１４を予備支線ファイバ３４へ切り替えるため、コントローラ１９は切替先光スイッチに対して、該当の予備支線ファイバ３４の経路のみを開通するように指示する。
【００９２】
上記アルゴリズムによりコントローラ１９から指示を受けた光スイッチ３１が、現行支線ファイバ１４から予備支線ファイバ３４への経路切替を行う。切替後、切替先ＯＬＴ１１と引き継がれたＯＮＵ１６との間でＲＴＴの測定等を行い、データ伝送を開始する。
【００９３】
ただし、切替の前後でＲＴＴが全く変わらないように予め設計されている場合、上記アルゴリズム（４）において切替先ＯＬＴ１１が得るＯＮＵ情報（認証情報、ＩＤ番号、ＲＴＴなど）をそのまま利用できるので、切替後の、切替先ＯＬＴ１１と引き継いだＯＮＵ１６との間でのＲＴＴの測定等は不要になる。
【００９４】
（実施形態５）
図１１は、本実施形態の光通信システム３０６を説明するブロック図である。光通信システム３０６は、図８の光通信システム３０５の支線ファイバ１４上に配置され、支線ファイバ１４を伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタをさらに備える。光通信システム３０６の場合、光スイッチ３１の他に支線光シャッタを別途設けるのではなく、光スイッチ３１の代わりに光スイッチ機能と光シャッタ機能を組み合わせたハイブリッドデバイス３１’を用いている。
【００９５】
図８の光通信システム３０５と同様に、ハイブリッドデバイス３１’の光スイッチ機能部分には他のＯＬＴ配下の第２スプリッタ１５からの予備支線ファイバ３４が接続され、ハイブリッドデバイス３１’の光シャッタ機能部分には支線ファイバ１４が接続される。コントローラ１９の指示の下、正常時、光シャッタ機能部分は各々の経路のシャッタを開通しておき、支線ファイバ１４を介してＯＬＴ１１−ＯＮＵ１６が通信する一方で、光スイッチ機能部分は上り／下り信号を共に通さない。
【００９６】
図１２は、ＯＬＴ１１−４が故障したときの経路切替を説明する図である。ＯＬＴ故障や支線ファイバ断などの障害時、通信断となる支線を接続しているシャッタ機能部分の該当経路は閉じられ、その予備支線ファイバ３４を接続しているスイッチ機能部分は該当経路における上り／下り信号を共に通すようにする。
【００９７】
通信障害時にシャッタ機能部分の該当経路を閉じることによって、障害箇所の修復を容易に行える利点がある。つまり、シャッタ機能部分の該当経路が開いたままの場合や図８のように支線が直接第一スプリッタに接続される構成の場合、例えば任意の支線が断してその予備支線ファイバ３４に切替後、予備支線ファイバ３４を介してＯＬＴ１１−ＯＮＵ１６が通信中に断した支線ファイバ１４を修復すると、通信中の予備支線ファイバ３４の上位のＯＬＴ１１および修復した支線ファイバ１４の上位のＯＬＴ１１からの下り信号が第２スプリッタ１５で衝突する恐れがある。しかしながらシャッタ機能部分が該当経路を閉じておけば、修復してもその経路を開かない限り、異なる二つのＯＬＴ１１からの下り信号が同一の第２スプリッタ１５に到達することはないので、容易に修復作業を行える。
【００９８】
（実施形態６）
図１３は、本実施形態の光通信システム３０７を説明するブロック図である。光通信システム３０７と図８の光通信システム３０５との違いは、光通信システム３０７が光スイッチ３１の代替として予備光シャッタ３２を備えている点である。また、第１スプリッタ１２は、光スイッチ３１の場合、ＯＬＴ１台あたりの支線ファイバ１４の本数に関係なく、実質１分岐分を予備支線ファイバ３４の受け口にできることに対し、予備光シャッタ２１の場合、ＯＬＴ１台あたりの支線ファイバ１４の本数と同じ数の分岐分を予備支線ファイバ３４の受け口にする必要がある。このため、第１スプリッタ１２の分岐比が光通信システム３０５が１：４であることに対して光通信システム３０７が１：６となっている。
【００９９】
光通信システム３０７について詳細に説明する。光通信システム３０７は、ＯＮＵ１６を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台のＯＬＴ１１と、分岐比が１：（Ｍ−１）×２であり、ＯＬＴ１１毎に、合流側がＯＬＴ１１の一つと接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、分岐比が２：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍ以下を満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタ１５と、第２スプリッタ１５の分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下のＯＮＵ１６と、第１スプリッタ１２の分岐側の一方の組であるＭ−１個のポートと第２スプリッタ１５の分岐数が２の側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバ１４と、支線ファイバ１４で接続される第１スプリッタ１２毎に、第１スプリッタ１２及び第２スプリッタ１５がグループを形成しており、１の前記グループに属する第２スプリッタ１５がそれぞれ異なる他のグループに属する第１スプリッタ１２と結合するように、第２スプリッタ１５の分岐数が２の側の他のポートと第１スプリッタ１２の分岐側の他方の組であるＭ−１個のポートとを１：１で接続するＫ本の予備支線ファイバ３４と、予備支線ファイバ３４上に配置され、予備支線ファイバ３４を伝搬する光信号を遮断する予備光シャッタ３２と、を備える。
【０１００】
光通信システム３０７は、全てのＯＬＴ１１からぞれぞれのＯＮＵ１６の登録情報及び故障情報を取得し、通常時に、予備光シャッタ３２で予備支線ファイバ３４の経路を遮断しておき、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との間で通信不能な経路が発生した時に、該経路が使用していた支線ファイバ３４が接続する第２スプリッタ１５に接続する予備支線ファイバ３４を新たな経路とするように該予備支線ファイバ３４が接続する予備光シャッタ３２へ開通指示を出すコントローラ１９をさらに備える。
【０１０１】
光通信システム３０７は、Ｍ＝４の場合である。光通信システム３０７は１台あたり最大６４台のＯＮＵ１６を収容可能なＯＬＴ１１を４台備え、ＯＬＴ１１がそれぞれ分岐比１：６の第１スプリッタ１２の合流側に接続されている。第１スプリッタ１２の分岐側には６本の光ファイバが接続され、そのうち３本の光ファイバは３経路の開閉を行う予備光シャッタ３２が配置される予備支線ファイバ３４である。他の３本の光ファイバは、３台の分岐比２：１６の第２スプリッタ１５の分岐数２側に接続される支線ファイバ１４である。また、３台の第２スプリッタの分岐数２側には予備支線ファイバ３４が１本ずつ接続され、それら合計３本の予備支線ファイバ３４は１本ずつ別々の予備光シャッタ３２に接続される。
【０１０２】
ここで、任意のＯＬＴ１１配下の第２スプリッタ１５からの予備支線ファイバ３４は、そのＯＬＴ１１以外の、互いに異なるＯＬＴ１１配下の予備光シャッタ３２に接続されるとする。図１３において例えばＯＬＴ１１−１配下の第２スプリッタ（１５−１、１５−２、１５−３）からの予備支線ファイバ３４は、ＯＬＴ（１１−２、１１−３、１１−４）配下の予備光シャッタ（３２−２、３２−３、３２−４）にそれぞれ接続される。なお、ＯＬＴ１１−１配下には、第１スプリッタ１２−１、予備光シャッタ３２−１、第２スプリッタ（１５−１、１５−２、１５−３）及び第２スプリッタ（１５−１、１５−２、１５−３）に接続するＯＮＵ１６が含まれる。これらを第１スプリッタ１２−１のグループと呼ぶこともある。他のＯＬＴ１１についても同様である。
【０１０３】
予備光スイッチ３２は正常時、予備支線ファイバ３４の上り／下り光信号を共に通さない。そして、コントローラ１９は、予備支線ファイバ３４を介してＯＮＵ１６と予備光シャッタ３２との接続情報を予め取得しておく。このことで、コントローラ１９は、適切な予備光シャッタ３２に適切な経路を開通するよう指示し、ＯＬＴ故障等の障害時に通信断となる支線ファイバ１４を予備支線ファイバ３４へ経路切替することができる。予備光シャッタ３２は、コントローラ１９からの指示に従い、該当経路のみ開通して上り／下り光信号を通す。
【０１０４】
光通信システム３０７のＯＬＴ１１は正常時に４８台のＯＮＵ１６と通信する。図１４は、ＯＬＴ１１−４が故障したときの経路切替を説明する図である。図１４に示すようにＯＬＴ１１−４故障時には、予備光シャッタ（３２−１、３２−２、３２−３）はコントローラ１９の指示に従い、第２スプリッタ（１５−１０、１５−１１、１５−１２）からの予備支線ファイバ３４上の経路を開通する。これにより、ＯＬＴ１１−４配下の３本の支線ファイバ１４の経路をそれぞれ予備支線ファイバ３４の経路へ切り替えることができる。その結果、３台の正常なＯＬＴ（１１−１，１１−２，１１−３）は、ＯＬＴ１１−４配下であったＯＮＵ１６を１６台ずつ引き継ぐことになる。すなわち、ＯＬＴ（１１−１，１１−２，１１−３）は、それぞれの配下の４８台に引き継いだ１６台を加えた合計６４台のＯＮＵ１６と通信する。
【０１０５】
図１５は、第１スプリッタ１２−１と第２スプリッタ１５−１とを接続する支線ファイバ１４が断線したときの経路切替を説明する図である。この場合、予備光シャッタ３２−２はコントローラ１９の指示に従い、第２スプリッタ１５−１に接続する予備支線ファイバ３４上の経路を開通する。これにより、断線した１本の支線ファイバ１４の経路だけを予備支線ファイバ３４の経路に切り替えることができる。その結果、該当の予備支線ファイバ３４を接続している予備光シャッタ３２−２を配下に持つ正常なＯＬＴ１１−２は、断線した支線ファイバ１４配下のＯＮＵ１６を１６台引き継ぐことになる。すなわち、ＯＬＴ１１−２は、配下の４８台に引き継いだ１６台を加えた合計６４台のＯＮＵ１６と通信する。断線した支線ファイバ１４を配下に持つＯＬＴ１１−１は、断線した支線ファイバ１４配下の１６台を除いた３２台のＯＮＵ１６と通信する。ＯＬＴ（１１−３，１１−４）は、それぞれ継続して４８台のＯＮＵ１６と通信する。
【０１０６】
以上の説明のように光通信システム３０７は、任意のＯＬＴ故障時に、故障ＯＬＴ配下の全４８台のＯＮＵを、他の３台のＯＬＴが１６台ずつ分担して引き継ぐことができる。このため、図３のＮ：Ｍプロテクションの系でＯＬＴが故障したときを考えて、通常時の１台のＯＬＴが収容するＯＮＵ台数を少なくしていた（３２台）ことに対して、光通信システム３０７は通常時のＯＮＵ台数を増やすこと（４８台）ができる。
【０１０７】
（実施形態７）
図１６は、本実施形態の光通信システム３０８を説明するブロック図である。光通信システム３０８は、図１３の光通信システム３０７の支線ファイバ１４上に配置され、支線ファイバ１４を伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタをさらに備える。光通信システム３０８の場合、予備光シャッタ３２の他に支線光シャッタを別途設けるのではなく、予備光シャッタ３２の代わりに予備光シャッタ３２と支線光シャッタを一つにまとめた光シャッタ３２’を用いている。
【０１０８】
図１３の光通信システム３０７と同様に、光シャッタ３２’の予備光シャッタ部分には他のＯＬＴ配下の第２スプリッタ１５からの予備支線ファイバ３４が接続され、光シャッタ３２’の支線光シャッタ部分には支線ファイバ１４が接続される。コントローラ１９の指示の下、正常時、支線光シャッタ部分は各々の経路を開通しておき、支線ファイバ１４を介してＯＬＴ１１−ＯＮＵ１６が通信する一方で、予備光シャッタ部分は上り／下り信号を共に通さない。
【０１０９】
図１７は、ＯＬＴ１１−４が故障したときの経路切替を説明する図である。ＯＬＴ故障や支線ファイバ断などの障害時、通信断となる支線を接続している支線光シャッタ部分は各々の経路を閉じ、その予備支線ファイバ３４を接続している予備光シャッタ部分は該当経路における上り／下り信号を共に通すようにする。具体的には、図１４の光通信システム３０７の説明と同様に、コントローラ１９からの指示に従い、光シャッタ（３２’−１、３２’−２、３２’−３）は、第２スプリッタ（１５−１０、１５−１１、１５−１２）からの予備支線ファイバ３４上の経路を開通する。これとともに、コントローラ１９からの指示に従い、光シャッタ３２’−４は、第２スプリッタ（１５−１０、１５−１１、１５−１２）からの支線ファイバ１４の経路を遮断する。
【０１１０】
通信障害時に光シャッタ３２’の支線光シャッタ部分の該当経路を閉じることによって、図１４の光通信システム３０７で説明したように、障害箇所の修復を容易に行える利点がある。すなわち、光通信システム３０８は、各ＯＬＴの正常時収容可能なＯＮＵ台数を図３のＮ：Ｍプロテクションの系より増加できるだけでなく、障害時の修復も容易に行える。
【０１１１】
ＯＬＴ台数をＭ、Ｍ台の第１スプリッタ１２の分岐比を１：Ｘ、最大（Ｍ−１）×Ｍ台の第２スプリッタ１５の分岐比を２：Ｙ、ＯＬＴ１台あたりの最大ＯＮＵ収容数をＡとすると、以下の条件式２を満たすように光通信システムを設計すれば、図１６の構成（Ｍ＝４）の他にも、正常時収容可能なＯＮＵ台数を増やすことができる。
（条件式２）
Ｍ≧２、
Ｘ＝（Ｍ−１）×２、
Ｙ×Ｍ≦Ａ
【０１１２】
例えばＭ＝３、Ｘ＝４、Ａ＝６４、Ｙ＝２１として設計した場合は図１９のような構成になる。あるいはＭ＝８、Ｘ＝１４、Ａ＝６４、Ｙ＝８として設計すると、各ＯＬＴは正常時ＯＮＵを５６台収容可能となり、図１６、図１９の構成よりも各ＯＬＴの正常時収容可能なＯＮＵ台数を増やすことができる。
【０１１３】
光シャッタ（３２、３２’）の切替はＯＬＴ１１の状態を把握するコントローラ１９によってなされる。コントローラ１９は、ＯＬＴ１１に接続しており、全てのＯＬＴ１１からぞれぞれのＯＮＵ１６の登録情報及び故障情報を取得する。さらに、コントローラ１９は、光シャッタ（３２、３２’）にも接続している。コントローラ１９は、光シャッタ（３２、３２’）に対して支線ファイバ１４及び予備支線ファイバ３４の開通と遮断を制御する制御機構を備えており、通常時、光シャッタ（３２、３２’）に対して、全ての予備支線ファイバ３４を遮断させている。一方、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１６との間で通信不能な経路（例えば、第１スプリッタ１２−１と第２スプリッタ１５−１との間）が発生した時に、該経路が使用していた支線ファイバ１４が接続する第２スプリッタ１５−１に接続する予備支線ファイバ３４を新たな経路とするように光シャッタ（３２−２、３２’−２）へ該予備支線ファイバ３４が接続する予備光シャッタ部分の開通指示を出す。
【０１１４】
光通信システム３０８は、具体的に次のような切替アルゴリズムで動作する。
（１）正常時、コントローラ１９は各ＯＬＴ１１から各ＯＮＵ１６の情報（認証情報、ＩＤ番号、Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ（ＲＴＴ）など）、ＯＬＴ故障情報（ＯＬＴ出力低下の有無、ＳＮＩ異常の有無など）を定期的あるいは不定期に受信する。
（２）ＯＬＴ故障あるいは支線ファイバ断時、コントローラ１９はＯＬＴ１１から障害発生の通知を受信することで通信断となる支線ファイバ１４を認識する。
（３）コントローラ１９は予め設定されたＯＮＵ１６−光シャッタ３２’の対応情報をもとに、通信断となる支線ファイバ１４の予備支線ファイバ３４が接続されている光シャッタ３２’を認識する。
（４）コントローラ１９は、通信断となる支線ファイバ１４配下のＯＮＵ１６の情報（認証情報、ＩＤ番号、ＲＴＴなど）を、切替先光シャッタを配下に持つＯＬＴ１１（切替先ＯＬＴとする）に伝達する。
（５）通信断となる支線ファイバ１４を予備支線ファイバ３４へ切り替えるため、コントローラ１９は切替先光シャッタに対して、該当の予備支線ファイバ３４の経路のみを開通するよう指示する。
【０１１５】
上記アルゴリズムによりコントローラ１９から指示を受けた光シャッタ３２’が、現行支線ファイバ１４から予備支線ファイバ３４への経路切替を行う。切替後、切替先ＯＬＴ１１と引き継がれたＯＮＵ１６との間でＲＴＴの測定等を行い、データ伝送を開始する。
【０１１６】
ただし、切替の前後でＲＴＴが全く変わらないように予め設計されている場合、上記アルゴリズム（４）において切替先ＯＬＴ１１が得るＯＮＵ情報（認証情報、ＩＤ番号、ＲＴＴなど）をそのまま利用できるので、切替後の、切替先ＯＬＴ１１と引き継いだＯＮＵ１６との間でのＲＴＴの測定等は不要になる。
【０１１７】
なお、光通信システム３０８では複数の光シャッタ３２’を用いたが、図１８のように１台の光シャッタ３３を用いた光通信システム３０９でも同様に動作する。
【０１１８】
（実施形態８）
図２０は、本実施形態の光通信システム３１０を説明するブロック図である。光通信システム３１０は、ＯＮＵ１６を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台のＯＬＴ１１と、分岐比が１：（Ｍ−１）×Ｍであり、ＯＬＴ１１毎に、合流側がＯＬＴ１１の一つと接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、分岐比がＭ：Ｙ’（Ｙ’は２以上且つＡ／Ｍを満たす整数）である、（Ｍ−１）×Ｍ台以下の第２スプリッタ１５と、第２スプリッタ１５の分岐数がＹ’の側のポート毎に接続する（Ｍ−１）×Ｙ’×Ｍ台以下のＯＮＵ１６と、第１スプリッタ１２の分岐側の一方の組であるＭ−１個のポートと第２スプリッタ１５の分岐数がＭの側の１のポートとを１：１で接続するＫ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｍ以下の整数）本の支線ファイバと１４、支線ファイバ１４で接続される第１スプリッタ１２毎に、第１スプリッタ１２及び第２スプリッタ１５がグループを形成しており、１のグループに属する第２スプリッタ１５の分岐数がＭの側の他の各ポートがそれぞれ異なる他のグループに属する第１スプリッタ１２と結合するように、第２スプリッタ１５の分岐数がＭの側の他のポートと第１スプリッタ１２の分岐側の他方の組である（Ｍ−１）２個のポートとを１：１で接続するＫ×（Ｍ−１）本の予備支線ファイバ３４と、予備支線ファイバ３４上に配置され、予備支線ファイバ３４を伝搬する光信号を遮断する予備光シャッタと、支線ファイバ１４上に配置され、支線ファイバ１４を伝搬する光信号を遮断する支線光シャッタと、を備える。図２０の光通信システム３１０は、予備光シャッタと支線光シャッタを一つにまとめた光シャッタ３２’を用いている。
【０１１９】
光通信システム３１０は、全てのＯＬＴ１１から、任意の期間又は任意の瞬間のぞれぞれのＯＮＵ１６の帯域利用率を取得し、前記帯域利用率が略均等になるように、光シャッタ３２’の支線光シャッタ部分を開通して第２スプリッタ１５と第１スプリッタ１５とを接続し直す再接続指示を光シャッタ３２’に出すコントローラ４９をさらに備える。
【０１２０】
図２０の光通信システム３１０は、図１９の光通信システムにおいて、負荷分散も可能にした構成である。光通信システム３１０と図１９の光通信システムとの主な差異は、光通信システム３１０が、ＯＮＵ１６とＯＬＴ１１との接続を自由とした点である。このため、光通信システム３１０は、第２スプリッタ１５の分岐比を図１９の光通信システムの２：２１から３：２１に、第２スプリッタ１５からの予備支線ファイバの本数を図１９の光通信システムの１本から２本に、光シャッタ３２’が開閉を行う経路数を図１９の光通信システムの４から６に、第１スプリッタ１２の分岐比を図１９の光通信システムの１：４から１：６になっている。そして、光通信システム３１０は、荷分散機能を追加したコントローラ４９を備える。
【０１２１】
図２１に負荷分散の経路切替例を示す。例えばＯＬＴ１１−１が高負荷、ＯＬＴ１１−２が低負荷、ＯＬＴ１１−３が中負荷である時、中帯域なデータ伝送をしているＯＬＴ１１−１配下の支線ファイバ１４の経路を、低負荷なＯＬＴ１１−２に接続する予備支線ファイバ３４の経路へ切り替える。その結果、高負荷だったＯＬＴ１１−１の負荷は低減し、一方で低負荷だったＯＬＴ１１−２の負荷は増加し、各ＯＬＴの負荷は中程度に平均化される。このように、光通信システム３１０は、ＯＬＴの負荷分散が可能である。
【０１２２】
（実施形態９）
図２２は、本実施形態の光通信システム３１１を説明するブロック図である。光通信システム３１１は、ＯＮＵ１６を最大Ａ（Ａは２以上の整数）台収容可能なＭ（Ｍは２以上の整数）台のＯＬＴ１１と、分岐比が１：Ｂ（ＢはＭ以上の整数）であり、ＯＬＴ１１毎に、合流側がＯＬＴ１１の一つと接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、第１スプリッタ１２毎に接続され、第１スプリッタ１２の分岐側のＢ個のポートと結合されたＢ本の光路をそれぞれ開閉するＭ台の支線光シャッタ３２”と、分岐比がＭ：Ｙ”（Ｙ”は２以上且つＡ／｛Ｂ−（Ｍ−１）｝以下を満たす整数）であるＢ台の第２スプリッタ１５と、第２スプリッタ１５の分岐数がＹ”の側のポート毎に接続するＢ×Ｙ”台以下のＯＮＵ１６と、支線光シャッタ３２”のＢ個の光路と第２スプリッタ１５の分岐数がＭの側のポートとを１：１で接続するＢ×Ｍ本の支線ファイバ１４と、を備える。
【０１２３】
光通信システム３１１は、全てのＯＬＴ１１から、任意の期間又は任意の瞬間のぞれぞれのＯＮＵ１６の帯域利用率を取得し、前記帯域利用率が略均等になるように、光シャッタ３２”の光路を開通して第２スプリッタ１５と第１スプリッタ１２とを接続し直す再接続指示を光シャッタ３２”に出すコントローラ４９をさらに備える。
【０１２４】
コントローラ４９は、第１スプリッタ１２毎に少なくとも１つの経路を開通させているとともに、各々の第２スプリッタ１５に形成する、いずれかの第１スプリッタ１２と任意の時間に開通している経路の数が１又は０であるように光シャッタ３２”を制御する。
【０１２５】
光通信システム３１１は、ＯＬＴ１１の台数をＭ、分岐比Ｍ：Ｙの第２スプリッタ１５の台数をＢ、分岐比１：Ｂの第１スプリッタ１２の台数をＭ、１台あたりＢ光路の開閉を行う支線光シャッタ３２”の台数をＭ、ＯＬＴ１台あたりの最大ＯＮＵ１６収容数をＡとする。
【０１２６】
各々の第２スプリッタ１５からのＭ本の支線ファイバ１４が、Ｍ台の支線光シャッタ３２”に１本ずつ接続され、かつＭ本の支線ファイバ１４のうち２本以上の経路が支線光シャッタ３２”を介して同時に開通していることのないよう、コントローラ４９は支線光シャッタ３２”を制御する。
【０１２７】
以下の条件式３を満たすように光通信システムを設計すれば、図２２の構成（Ｍ＝３、Ｂ＝６）の他にも、負荷分散が可能である。
（条件式３）
Ｍ≧２
Ｂ≧Ｍ
｛Ｂ−（Ｍ−１）｝×Ｙ”≦Ａ
【０１２８】
図２０の光通信システム３１０は任意の光シャッタに第２スプリッタからの支線ファイバおよび予備支線ファイバが合計３本までしか接続できないので、負荷分散のために４本目の光ファイバを接続したくてもできない状況が起こりうる。しかしながら、条件式３を満たすよう光通信システム３１１を設計すれば、第２スプリッタ１５からの支線ファイバ１４の接続先を、どの支線光シャッタ３２”へも自由に切り替えるができるため、負荷分散の自由度が大きくなる。ただし、各々の支線光シャッタ３２”は最低でも１本の支線ファイバ１４を接続していることが必要である。
【０１２９】
例えばＢ＝６、Ｍ＝３、Ｙ＝１６として設計すると、各々の第２スプリッタ１５配下のＯＮＵ１６の台数以外は図２０の光通信システム３１０と同様の構成である。しかし、図２２に示すように、第２スプリッタ１５配下のＯＮＵ１６の数を制限することによって、１台の支線光シャッタ３２”−２が４本の経路を開通することも可能であり、光通信システム３１１は、光通信システム３１０よりも自由度の高い負荷分散の切替を行える。
【符号の説明】
【０１３０】
１１、１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｍ：ＯＬＴ（局側終端装置）
１２、１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｍ：第１スプリッタ
１３：第１分岐ファイバ
１４、１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｋ：支線ファイバ
１５、１５−１、１５−２、・・・、１５−Ｋ：第２スプリッタ
１６：ＯＮＵ（加入者側終端装置）
１７：切替デバイス
１８：第２分岐ファイバ
１９、２９、４９：コントローラ
２４、２４−１、２４−２、・・・、２４−Ｌ：予備ファイバ
２５、２５−１、２５−２、・・・、２５−Ｌ：第３スプリッタ（２：Ｙスプリッタ）
３１、３１−１、３１−２、・・・、３１−Ｍ：光スイッチ
３１’、３１’−１、３１’−２、・・・、３１’−Ｍ：ハイブリッドデバイス
３２、３２−１、３２−２、・・・、３２−Ｍ：予備光シャッタ
３２’、３２’−１、３２’−２、・・・、３２’−Ｍ：光シャッタ
３２、３２”−１、３２”−２、・・・、３２”−Ｍ：支線光シャッタ
３３：光シャッタ
３４：予備支線ファイバ
３０１〜３１１：光通信システム
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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