(57)【要約】【課題】  予備回線を持つＰＯＮシステムにおいて、予備回線を構成する回路の消費電力を削減すること。【解決手段】  １Ｇ−ＯＬＴ部２４１及び１Ｇ−ＯＮＵ部３４１を用いた予備回線の伝送速度を、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０を用いた現用回線の伝送速度より低速とする。帯域情報テーブルに、ＯＮＵ３００における各通信サービスの優先度と帯域を現用回線用と予備回線用にＬＬＩＤ毎に予め別々に設定し、予備回線の帯域割当に際しては各通信サービスの必要最低限の帯域をそれぞれ確保できるよう配分する。監視制御部２４４は、下り信号パケットに対して、現用又は予備の運用状態に従い、所定の帯域情報テーブルを参照する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバで相互に接続された光加入者接続装置ＯＮＵと光加入者端局装置ＯＬＴとを備えた受動光網システムにおいて、
前記ＯＮＵは、
下り信号パケットの分離処理及び上り信号パケットの組み立て処理を含むＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＮＵ部と、
前記ＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＮＵ部と、
を備え、
前記ＯＬＴは、
ネットワークからのデータを入力し、データ信号の流量を調節するシェーパ部と、
前記上り信号パケットから宛先アドレスとＯＮＵに接続された端末毎のリンク識別子の抽出処理、及び、下り信号パケットの組み立て処理を含むＯＬＴ通信処理を実行し、第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＬＴ部と、
前記ＯＬＴ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＬＴ部と、
前記シェーパ部と接続され、前記高速ＯＬＴ部または前記低速ＯＬＴ部を切り替えるＯＬＴスイッチ部と、
各ＯＮＵについて、前記高速ＯＮＵ部と前記低速ＯＮＵ部のアドレスを記憶する登録ＯＮＵ情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、リンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、下り信号の帯域保証値（ＡＳＢ）とを記憶した高速下り回線帯域情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、前記高速下り回線帯域情報テーブルと異なるリンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、前記高速下り回線帯域情報テーブルより低い値の下り信号のＡＳＢとを記憶した低速下り回線帯域情報テーブルと、
前記高速下り回線帯域情報テーブル又は前記低速下り回線帯域情報テーブルにデータを書き込み又はそこからデータを読み出し、前記シェーパ部にデータの流量を指示し、前記スイッチ部を切り替えるＯＬＴ監視制御部と、
を備え、
前記高速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＬＴ部は、ＯＮＵから受信した上り信号パケット中のリンク識別子及び宛先アドレスを抽出し、
前記宛先アドレスが前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに未記録であれば、前記ＯＬＴ監視制御部が前記高速下り帯域情報テーブル及び／又は前記低速下り帯域情報テーブルに、上り信号パケット中から抽出したリンク識別子と一致する行に、前記宛先アドレスを書き込み、
前記ＯＬＴが、ネットワークから下り信号パケットを受信すると、前記ＯＬＴ監視制御部は、下り信号パケット中の発信元アドレスを抽出し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに記憶された宛先アドレスと照合し、
下り信号パケットから抽出した発信元アドレスに一致する宛先アドレスが記憶されていれば、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブル内の当該アドレスに設定されたＡＳＢ及びリンク識別子を設定し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに下り信号から抽出した送信元アドレスに一致するアドレスが記憶されていない場合は、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、当該前記ＯＮＵを、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルの中から優先度が低い種類のデータに予め定められた設定されているＡＳＢ及びリンク識別子を適用し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵが第１の伝送速度で運用中に、前記高速ＯＬＴ部に障害が発生したことを前記ＯＬＴ監視制御部が検知した場合、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＮＵの前記低速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＮＵ部に障害がないことを確認すると、前記ＯＬＴは、第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替通知を第２の伝送速度の回線を用い、前記ＯＬＴに接続された複数の前記ＯＮＵに発信し、
前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＬＴスイッチ部を制御して、複数の前記ＯＮＵとそれぞれ接続された複数回線を前記低速ＯＬＴ部側に切り替え、前記シェーパ部のＡＳＢを前記低速下り回線帯域情報テーブルを適用するように変更する、
受動光網システム。
【請求項２】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記ＯＮＵは、
前記高速ＯＮＵ部または前記低速ＯＮＵ部を選択して、いずれかの端末に切り替えるＯＮＵスイッチ部と、
前記高速ＯＮＵ部及び前記低速ＯＮＵ部と接続され、前記ＯＮＵスイッチ部を切り替え制御するＯＮＵ監視制御部と、
をさらに備え、
前記ＯＮＵ監視制御部は、第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替通知を前記ＯＬＴから受信すると、前記ＯＮＵスイッチ部を制御して前記低速ＯＮＵ部側に切り替え、確認応答信号を前記ＯＬＴに送信する受動光網システム。
【請求項３】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵが第１の伝送速度で運用中に、前記高速ＯＬＴ部に障害が発生していない場合において、複数の前記ＯＮＵから前記高速ＯＮＵ部の障害情報を前記ＯＬＴが受信した場合、前記ＯＬＴの前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵを第２の伝送速度での運用に切り替える受動光網システム。
【請求項４】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵが第１の伝送速度で運用中に、前記ＯＬＴ監視制御部は、単一のＯＮＵから前記高速ＯＮＵ部の障害通知を受信した場合、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＮＵの前記低速ＯＮＵ部に障害がないとき、第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替通知を第２の伝送速度の回線を用い前記ＯＮＵに発信し、
前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＬＴの前記ＯＬＴスイッチ部を前記ＯＮＵから発信されたパケット及び前記ＯＮＵ宛のパケットを前記低速ＯＬＴ部側に切り替え、前記シェーパ部のＡＳＢを前記ＯＮＵを宛先とするパケットだけ前記低速下り回線帯域情報テーブルを適用するように変更し、
前記ＯＮＵの前記ＯＮＵ監視制御部は、前記ＯＬＴから切替通知を受信すると、前記ＯＮＵスイッチ部を前記低速ＯＮＵ部側に切り替え、前記ＯＮＵは切替が完了したことを示す切替確認応答信号を第２の伝送速度の回線を用い前記ＯＬＴに送信する受動光網システム。
【請求項５】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに宛先アドレスを記憶してから所定時間経過すると、前記ＯＬＴ監視制御部は、当該宛先アドレスを前記高速帯域情報テーブル又は、前記低速帯域情報テーブルから消去し、
上り信号パケット中から抽出したリンク識別子と一致する行に、前記上り信号パケットから抽出した宛先アドレスが記録済みであれば、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記宛先アドレスに対応する所定時間経過をクリアする受動光網システム。
【請求項６】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記高速ＯＬＴ部に障害が発生して前記低速ＯＬＴ部に切り替えている状況において、前記高速ＯＬＴ部に障害がなくなったことを前記ＯＬＴ監視制御部が検知した場合、
前記ＯＬＴ監視制御部は、単体のＯＮＵから前記高速ＯＮＵ部の障害通知を受信すると、前記ＯＮＵの前記低速ＯＮＵ部に障害情報がないとき、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＮＵに第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替指示を行い、
前記ＯＬＴ監視制御部は、単体のＯＮＵから前記高速ＯＮＵ部の復旧通知を受信すると、前記ＯＮＵに第１の伝送速度への復旧指示を行うことを特徴とする受動光網システム。
【請求項７】
請求項６に記載の受動光網システムであって、
接続された複数のＯＮＵの前記高速ＯＮＵ部に障害がない場合、前記ＯＬＴ監視制御部は、第２の伝送速度の回線を使い、接続された複数の前記ＯＮＵに第２の伝送速度から第１の伝送速度への復旧通知を送信し、前記ＯＬＴスイッチ部を前記高速ＯＬＴ部に切替え、前記シェーパ部のＡＳＢの参照先を前記高速下り回線帯域情報テーブルに変更し、
接続された複数の前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴからの前記復旧通知を受信すると、前記ＯＮＵのうち前記低速ＯＮＵ部で運用中のものは、前記ＯＮＵ監視制御部が前記ＯＮＵスイッチ部を前記高速ＯＮＵ部側に切り替え、復旧確認応答信号を第２の伝送速度の回線を用いてＯＬＴに送信する受動光網システム。
【請求項８】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記低速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＮＵ部を外付けの装置とすることを特徴とする受動光網システム。
【請求項９】
請求項１に記載の受動光網システムであって、
前記高速ＯＬＴ部及び前記高速ＯＮＵ部をオン／オフ制御するための電源をさらに備え、予め定められた時間又は予め定められた条件又はマニュアルでオフ制御し、
前記低速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＮＵ部で運用するよう切替えることを特徴とする受動光網システム。
【請求項１０】
光ファイバで相互に接続された光加入者接続装置ＯＮＵと光加入者端局装置ＯＬＴとを備え、
前記ＯＮＵは、
下り信号パケットの分離処理及び上り信号パケットの組み立て処理を含むＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＮＵ部と、
前記ＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＮＵ部と、
を備えた受動光網システムにおける光加入者端局装置ＯＬＴにおいて、
ネットワークからのデータを入力し、データ信号の流量を調節するシェーパ部と、
前記上り信号パケットから宛先アドレスとＯＮＵに接続された端末毎のリンク識別子の抽出処理、及び、下り信号パケットの組み立て処理を含むＯＬＴ通信処理を実行し、第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＬＴ部と、
前記ＯＬＴ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＬＴ部と、
前記シェーパ部と接続され、前記高速ＯＬＴ部または前記低速ＯＬＴ部を切り替えるＯＬＴスイッチ部と、
各ＯＮＵについて、前記高速ＯＮＵ部と前記低速ＯＮＵ部のアドレスを記憶する登録ＯＮＵ情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、リンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、下り信号の帯域保証値（ＡＳＢ）とを記憶した高速下り回線帯域情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、前記高速下り回線帯域情報テーブルと異なるリンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、前記高速下り回線帯域情報テーブルより低い値の下り信号のＡＳＢとを記憶した低速下り回線帯域情報テーブルと、
前記高速下り回線帯域情報テーブル又は前記低速下り回線帯域情報テーブルにデータを書き込み又はそこからデータを読み出し、前記シェーパ部にデータの流量を指示し、前記スイッチ部を切り替えるＯＬＴ監視制御部と、
を備え、
前記高速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＬＴ部は、ＯＮＵから受信した上り信号パケット中のリンク識別子及び宛先アドレスを抽出し、
前記宛先アドレスが前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに未記録であれば、前記ＯＬＴ監視制御部が前記高速下り帯域情報テーブル及び／又は前記低速下り帯域情報テーブルに、上り信号パケット中から抽出したリンク識別子と一致する行に、前記宛先アドレスを書き込み、
前記ＯＬＴが、ネットワークから下り信号パケットを受信すると、前記ＯＬＴ監視制御部は、下り信号パケット中の発信元アドレスを抽出し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに記憶された宛先アドレスと照合し、
下り信号パケットから抽出した発信元アドレスに一致する宛先アドレスが記憶されていれば、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブル内の当該アドレスに設定されたＡＳＢ及びリンク識別子を設定し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに下り信号から抽出した送信元アドレスに一致するアドレスが記憶されていない場合は、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、当該前記ＯＮＵを、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルの中から優先度が低い種類のデータに予め定められた設定されているＡＳＢ及びリンク識別子を適用し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵが第１の伝送速度で運用中に、前記高速ＯＬＴ部に障害が発生したことを前記ＯＬＴ監視制御部が検知した場合、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＮＵの前記低速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＮＵ部に障害がないことを確認すると、前記ＯＬＴは、第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替通知を第２の伝送速度の回線を用い、前記ＯＬＴに接続された複数の前記ＯＮＵに発信し、
前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＬＴスイッチ部を制御して、複数の前記ＯＮＵとそれぞれ接続された複数回線を前記低速ＯＬＴ部側に切り替え、前記シェーパ部のＡＳＢを前記低速下り回線帯域情報テーブルを適用するように変更する、
光加入者端局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動光網システムおよび光加入者端局装置に係り、特に複数の光加入者接続装置が光伝送回線を共有する受動光網システムおよび光加入者端局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光網）は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ：光加入者端局装置）と複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：光加入者接続装置）を備える。ＰＯＮは、ＯＮＵに接続された端末（ＰＣ他）からの信号を光信号に変換して、ＯＮＵ→支線光ファイバ→光スプリッタを介しＯＬＴへの幹線光ファイバと光学（時分割）多重してＯＬＴに送信する。光信号を受信したＯＬＴは、各種信号処理する。この結果、ＰＯＮでは、あるＯＮＵの端末から当該ＰＯＮの他のＯＮＵの端末と、またはＮＷに接続された端末との通信を行う。
ＯＬＴからＯＮＵに送信されるデータは、下り信号と呼ばれる。下り信号は、１本の幹線光ファイバから光スプリッタで接続されるすべての支線光ファイバを経由してすべてのＯＮＵに届けられる。各ＯＮＵでは、データから自分宛のデータのみ取り出す。したがって、特定のＯＮＵだけに下り信号が占有されないよう、各ＯＮＵ毎に使用できる下りの帯域（データ送信位置／時間）を事前にＯＬＴで割り当てる。
また、１本の光ファイバを多くのＯＮＵで、各ＯＮＵユーザーからの要求に応じて出来るだけ多くのＯＮＵに公平に多くのデータを送信できるようにＯＬＴが各ＯＮＵの上りの帯域（データ送信位置／時間）を割り当てる帯域制御も行われている。
一方、複数のＯＮＵからＯＬＴに向けて伝送される信号は、上り信号と呼ばれる。上り信号及び下り信号には、例えば、イーサネット（登録商標）フレーム信号が送信される。なお、個々のＯＮＵにはＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）と呼ばれる複数の帯域割り当て単位が割り付けられる。上り送信許可タイミングの指定は、ＬＬＩＤ毎に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２２１７２号公報、光加入者ネットワークシステム
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ標準  ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．  ８０２．３−２００５  第３１章、第６４章及び第６５章
【非特許文献２】ＩＥＥＥ標準  ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．  ８０２．３ａｖ−２００９  Ａｎｎｅｘ  ３１Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＯＮの回線速度が高速化することにより、ＰＯＮを利用するユーザーはより大容量のデータを送受信することが可能になった。このため、ＰＯＮ回線において一度に利用される通信サービスの種類が多くなり、例えばインターネット通信、電話、テレビ放送などの社会生活に不可欠な通信サービスをすべて１本のＰＯＮの光ファイバで提供されるようになっている。しかし反面、ＰＯＮシステムに障害が発生すると、ユーザー宅の通信サービスは全部が途絶してしまうことになる。よって、ＰＯＮシステムの障害による不通時間を極力少なくすることは不可欠である。
その対策として、例えば、ＯＬＴとＯＮＵの間に予備回線を設けておき、ＰＯＮ障害の発生時に予備回線に切り替える方法がある。構成の一例として、特許文献１の図１に表現されている方法が知られている。
一般に、予備回線を構成する回路は通常回路と同一機能を有している。そして、障害発生時には速やかに予備回線へ切替を行う必要があるため、待機時も通電されている。
【０００６】
一方、ＰＯＮは高速化に伴い消費電力が増加する。当然、予備回線を構成する回路も高速化によって消費電力は同様に増加する。そのため、予備回線を有するＰＯＮは、１回線当たり、予備回線を持たないＰＯＮの最大２倍近くの電力を消費することから、高速化に伴う消費電力の増分も最大２倍となってしまう。したがって、ＰＯＮが高速化されればされるほど、予備回線のために負担する電力が過大になってユーザーに見えてくる。
しかし、ＰＯＮが高速化することにより、前述のように予備回線の必要性はますます高まり、予備回線の搭載は不可避となっていくと考える。
本発明の目的は、予備回線を有するＰＯＮシステムにおいて、通常の方法で予備回線を構成する場合より消費電力を小さくするようにした受動光網システムおよび光加入者端局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、予備回線の通信速度を現用回線より遅くすることで解決できる。具体的には、１）ＯＬＴ及びＯＮＵにおける予備回線のビットレート、通信速度を現用回線より小さく設計することにより、予備回線向けの回路で消費する電力を現用回線の回路より小さくする、２）各通信サービスの優先度と帯域を現用回線用と予備回線用に予め別々に設定する、３）予備回線の帯域割当に際しては各通信サービスの必要最低限の帯域をそれぞれ確保できるよう配分する、などの方法が考えられる。
【０００８】
本発明の態様によると、光ファイバで相互に接続された光加入者接続装置と光加入者端局装置とからなる受動光網システムにおいて、１つの光加入者端局装置に対し１回線の予備回線を有し、その予備回線は現用回線より速度が遅いことを特徴とする受動光網システムが提供される。
本受動光網システムは、前記光加入者端局装置の予備回線は現用回線のおよそ１／１０の通信速度を特徴とすることができる。
本受動光網システムは、予備回線を使用する際に、事前に選択された通信サービスの通信容量を確保することを特徴とすることができる。
本受動光網システムは、前記光加入者接続装置は現用回線と予備回線の上り及び下りの帯域設定情報を前記光加入者端局装置別に記憶していることを特徴としてもよい。
本受動光網システムは、現用回線と予備回線を異なるファイバによって構成してもよい。
本受動光網システムは、現用回線と予備回線を波長多重により１本のファイバの中に構成してもよい。この場合、前記光加入者端局装置の予備回線は上り回線の波長を現用回線と共有して下り回線のみ異なる波長で構成することができる。
【０００９】
本発明の第１の解決手段によると、
光ファイバで相互に接続された光加入者接続装置ＯＮＵと光加入者端局装置ＯＬＴとを備えた受動光網システムにおいて、
前記ＯＮＵは、
下り信号パケットの分離処理及び上り信号パケットの組み立て処理を含むＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＮＵ部と、
前記ＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＮＵ部と、
を備え、
前記ＯＬＴは、
ネットワークからのデータを入力し、データ信号の流量を調節するシェーパ部と、
前記上り信号パケットから宛先アドレスとＯＮＵに接続された端末毎のリンク識別子の抽出処理、及び、下り信号パケットの組み立て処理を含むＯＬＴ通信処理を実行し、第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＬＴ部と、
前記ＯＬＴ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＬＴ部と、
前記シェーパ部と接続され、前記高速ＯＬＴ部または前記低速ＯＬＴ部を切り替えるＯＬＴスイッチ部と、
各ＯＮＵについて、前記高速ＯＮＵ部と前記低速ＯＮＵ部のアドレスを記憶する登録ＯＮＵ情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、リンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、下り信号の帯域保証値（ＡＳＢ）とを記憶した高速下り回線帯域情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、前記高速下り回線帯域情報テーブルと異なるリンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、前記高速下り回線帯域情報テーブルより低い値の下り信号のＡＳＢとを記憶した低速下り回線帯域情報テーブルと、
前記高速下り回線帯域情報テーブル又は前記低速下り回線帯域情報テーブルにデータを書き込み又はそこからデータを読み出し、前記シェーパ部にデータの流量を指示し、前記スイッチ部を切り替えるＯＬＴ監視制御部と、
を備え、
前記高速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＬＴ部は、ＯＮＵから受信した上り信号パケット中のリンク識別子及び宛先アドレスを抽出し、
前記宛先アドレスが前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに未記録であれば、前記ＯＬＴ監視制御部が前記高速下り帯域情報テーブル及び／又は前記低速下り帯域情報テーブルに、上り信号パケット中から抽出したリンク識別子と一致する行に、前記宛先アドレスを書き込み、
前記ＯＬＴが、ネットワークから下り信号パケットを受信すると、前記ＯＬＴ監視制御部は、下り信号パケット中の発信元アドレスを抽出し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに記憶された宛先アドレスと照合し、
下り信号パケットから抽出した発信元アドレスに一致する宛先アドレスが記憶されていれば、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブル内の当該アドレスに設定されたＡＳＢ及びリンク識別子を設定し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに下り信号から抽出した送信元アドレスに一致するアドレスが記憶されていない場合は、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、当該前記ＯＮＵを、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルの中から優先度が低い種類のデータに予め定められた設定されているＡＳＢ及びリンク識別子を適用し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵが第１の伝送速度で運用中に、前記高速ＯＬＴ部に障害が発生したことを前記ＯＬＴ監視制御部が検知した場合、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＮＵの前記低速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＮＵ部に障害がないことを確認すると、前記ＯＬＴは、第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替通知を第２の伝送速度の回線を用い、前記ＯＬＴに接続された複数の前記ＯＮＵに発信し、
前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＬＴスイッチ部を制御して、複数の前記ＯＮＵとそれぞれ接続された複数回線を前記低速ＯＬＴ部側に切り替え、前記シェーパ部のＡＳＢを前記低速下り回線帯域情報テーブルを適用するように変更する、
受動光網システムが提供される。
【００１０】
本発明の第２の解決手段によると、
光ファイバで相互に接続された光加入者接続装置ＯＮＵと光加入者端局装置ＯＬＴとを備え、
前記ＯＮＵは、
下り信号パケットの分離処理及び上り信号パケットの組み立て処理を含むＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＮＵ部と、
前記ＯＮＵ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＮＵ部と、
を備えた受動光網システムにおける光加入者端局装置ＯＬＴにおいて、
ネットワークからのデータを入力し、データ信号の流量を調節するシェーパ部と、
前記上り信号パケットから宛先アドレスとＯＮＵに接続された端末毎のリンク識別子の抽出処理、及び、下り信号パケットの組み立て処理を含むＯＬＴ通信処理を実行し、第１の伝送速度で光フレームを伝送するための高速ＯＬＴ部と、
前記ＯＬＴ通信処理を実行し、前記第１の伝送速度より遅い第２の伝送速度で光フレームを伝送するための低速ＯＬＴ部と、
前記シェーパ部と接続され、前記高速ＯＬＴ部または前記低速ＯＬＴ部を切り替えるＯＬＴスイッチ部と、
各ＯＮＵについて、前記高速ＯＮＵ部と前記低速ＯＮＵ部のアドレスを記憶する登録ＯＮＵ情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、リンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、下り信号の帯域保証値（ＡＳＢ）とを記憶した高速下り回線帯域情報テーブルと、
各ＯＮＵについて、前記高速下り回線帯域情報テーブルと異なるリンク識別子に対応して、ＯＮＵからの上り信号パケットから抽出した宛先アドレスと、前記高速下り回線帯域情報テーブルより低い値の下り信号のＡＳＢとを記憶した低速下り回線帯域情報テーブルと、
前記高速下り回線帯域情報テーブル又は前記低速下り回線帯域情報テーブルにデータを書き込み又はそこからデータを読み出し、前記シェーパ部にデータの流量を指示し、前記スイッチ部を切り替えるＯＬＴ監視制御部と、
を備え、
前記高速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＬＴ部は、ＯＮＵから受信した上り信号パケット中のリンク識別子及び宛先アドレスを抽出し、
前記宛先アドレスが前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに未記録であれば、前記ＯＬＴ監視制御部が前記高速下り帯域情報テーブル及び／又は前記低速下り帯域情報テーブルに、上り信号パケット中から抽出したリンク識別子と一致する行に、前記宛先アドレスを書き込み、
前記ＯＬＴが、ネットワークから下り信号パケットを受信すると、前記ＯＬＴ監視制御部は、下り信号パケット中の発信元アドレスを抽出し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに記憶された宛先アドレスと照合し、
下り信号パケットから抽出した発信元アドレスに一致する宛先アドレスが記憶されていれば、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブル内の当該アドレスに設定されたＡＳＢ及びリンク識別子を設定し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルに下り信号から抽出した送信元アドレスに一致するアドレスが記憶されていない場合は、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記シェーパ部に対し、当該前記ＯＮＵを、運用中の前記高速下り帯域情報テーブル又は前記低速下り帯域情報テーブルの中から優先度が低い種類のデータに予め定められた設定されているＡＳＢ及びリンク識別子を適用し、前記シェーパ部が該下り信号パケットを処理し、
前記ＯＬＴ及び前記ＯＮＵが第１の伝送速度で運用中に、前記高速ＯＬＴ部に障害が発生したことを前記ＯＬＴ監視制御部が検知した場合、前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＮＵの前記低速ＯＬＴ部及び前記低速ＯＮＵ部に障害がないことを確認すると、前記ＯＬＴは、第１の伝送速度から第２の伝送速度への切替通知を第２の伝送速度の回線を用い、前記ＯＬＴに接続された複数の前記ＯＮＵに発信し、
前記ＯＬＴ監視制御部は、前記ＯＬＴスイッチ部を制御して、複数の前記ＯＮＵとそれぞれ接続された複数回線を前記低速ＯＬＴ部側に切り替え、前記シェーパ部のＡＳＢを前記低速下り回線帯域情報テーブルを適用するように変更する、
光加入者端局装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
一般的な予備回線は、特許文献１に示されるように、現用回線と同等の回路で構成されるため、予備回線を持つことは予備回線なしの場合より１回線当たり２倍近くの消費電力が発生してしまうが、本発明によれば予備回線を構成する回路は現用回線分の消費電力の数分の１に削減される。よって、予備回線があるため機器の故障時でも通信が途絶せず、かつ、１回線当たり消費電力の増分を予備回線なしの場合の数割増し程度に抑えたＰＯＮシステムを実現することに資する。
また、予備回線を構成する回路は、回線速度がより小さいため当然回路規模はより小さくなり、スペース、発熱量、コストにおいて一般的な予備回線を有するＰＯＮシステムより優位となる。
さらに、回線速度がより小さい回線に通信データの流れを切り替える場合、一般的にシェーパ機能を用いて通信データの流量を制限しなくてはならない。ＰＯＮシステムにおいては、ＰＯＮの性質上、上り信号は元来シェーパ機能と同等の仕組みで送信されるため、ＯＮＵにはシェーパ機能を追加する必要がない。即ち、一般的な予備回線を有するＰＯＮシステムと較べて、ＯＮＵでは予備回線の回路規模だけを比較できるため、本発明によるＯＮＵの回路規模はより小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態により予備回線を有するＰＯＮシステムのブロック図である。
【図２】ＯＮＵの機能ブロック図である。
【図３】本実施の形態によるＯＮＵのパケットスイッチ周辺の機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態によるＯＬＴの機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態における帯域情報テーブルの一例を示す図である。
【図６】本実施の形態により、現用回線と予備回線の切替指示等を行うＯＬＴ−ＯＮＵ間のメッセージ構成とコマンド一覧を示す図である。
【図７】本実施の形態により予備回線を有するＰＯＮシステムの基本動作シーケンス図である。
【図８】本実施の形態により、単体ＯＮＵの１０Ｇ部障害により当該ＯＮＵとＯＬＴを１Ｇ部に切り替えた後、障害が解消して１０Ｇ部に復旧する場合のシーケンス図である。
【図９】本実施の形態により、ＯＬＴの１０Ｇ部障害によりＯＬＴと全部のＯＮＵを１Ｇ部に切り替えた後、障害が解消して１０Ｇ部に復旧する場合のシーケンス図である。
【図１０】本実施の形態により予備回線を有するＰＯＮシステムの基本動作フローチャートである。
【図１１】本実施の形態によりオペレータが事前に帯域設定し、ＯＮＵに複数のＬＬＩＤを付与するＯＬＴのフローチャートである。
【図１２】本実施の形態により帯域情報テーブルを更新するフローチャートである。
【図１３】本実施の形態により、ＯＬＴまたは複数のＯＮＵの１０Ｇ部に障害が発生してＯＬＴと全部のＯＮＵを１Ｇ部に切り替える場合のフローチャートである。
【図１４】本実施の形態により、単体ＯＮＵの１０Ｇ部に障害が発生して当該ＯＮＵとＯＬＴを１Ｇ部に切り替える場合のフローチャートである。
【図１５】本実施の形態により、ＯＬＴと全部のＯＮＵを１０Ｇ部に復旧する場合のフローチャートである。
【図１６】本実施の形態により、単体ＯＮＵとＯＬＴを１０Ｇ部に復旧する場合のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態について、実施の形態を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１４】
１．システム構成
図１を参照して、本実施の形態によるＰＯＮシステムを説明する。ここで、図１は、ＰＯＮシステムの機能ブロック図である。図１において、ＰＯＮ１０は、ＰＳＴＮ／インターネット２０に接続されて、データを送受信する。ＰＯＮ１０は、光スプリッタ１００、幹線ファイバ１１０、支線ファイバ１２０、ＯＬＴ２００、ＯＮＵ３００、電話４００、ＴＶ４１０、およびパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４２０を備える。ＯＬＴ２００は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１、スイッチ部２４２、シェーパ部２４３、監視制御部２４４を備える。そして、ＯＬＴ２００は、ＷＤＭフィルタ２１０を介して幹線ファイバ１１０に接続される。ＯＬＴ２００は、１本の幹線ファイバ１１０、光スプリッタ１００および複数本（例、３２本）の支線ファイバ１２０を介して、複数台（例、３２台）のＯＮＵ３００が接続可能である。図１には、一例として、３台のＯＮＵが示されている。また、ＯＮＵ３００は、ＷＤＭフィルタ３１０、１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０、１Ｇ−ＯＮＵ部３４１、スイッチ部３４２、監視制御部３４３を備える。
ここでは一例として、１Ｇと１０Ｇの伝送速度に対応したＯＬＴ部及びＯＮＵ部について説明するが、これに限らず、適宜の伝送速度を用いることができる。
なお、ＰＯＮシステムとは、連続したデジタル信号を開始と終了の識別信号で区切ったパケットとしてＯＬＴ２００とＯＮＵ３００の間で送受信を行うものである。送信される各パケットには、送信元と宛先を示す２つのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスと呼ばれるアドレス情報が記録されており、パケットを受信したＯＬＴ２００またはＯＮＵ３００は、その先に接続されている当該ＭＡＣアドレスを持つ機器に当該パケットを転送する。また、ＯＬＴ２００から複数のＯＮＵ３００に同じパケットが同報送信されるため、通信の盗聴防止の理由からＯＮＵ３００が自分宛のパケットだけを識別する必要があり、パケットの冒頭部分にＯＮＵ３００個別に割り振られるＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）と呼ぶ識別子を組み込む。このＬＬＩＤは、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４がＯＮＵ３００を登録する際に発行するもので、最小単位は１台のＯＮＵ３００につきＬＬＩＤ  １個だが、オペレータが１台のＯＮＵ３００をＯＬＴ２００に対してあたかも複数のＯＮＵ３００が存在するように動作させる目的で複数のＬＬＩＤを１台のＯＮＵ３００に登録することも可能である。
また、ＰＯＮ１０は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０と１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０の間で送受信を行い、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１と１Ｇ−ＯＮＵ部３４１の間で送受信を行い、それぞれの組み合わせ別に異なる光の波長を用いる。これらの光の波長の多重化及び分離はＷＤＭフィルタ２１０および３１０にて行う。
【００１５】
以下に、下り信号においてＰＯＮ１０の動作を説明する。ＰＳＴＮ／インターネット２０からのデータはシェーパ部２４３を経てスイッチ部２４２に入力される。監視制御部２４４の指示に従って、シェーパ部２４３はスイッチ部２４２へのデータ信号の流量を調節する。そして、スイッチ部２４２はデータ信号の送信先を１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０または１Ｇ−ＯＬＴ部２４１から選択して切り替える。１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１からの光信号の波長はそれぞれ異なっており、ＷＤＭフィルタ２１０を介して１本の幹線ファイバ１１０に送信され、光スプリッタ１００で複数のＯＮＵに向けて分岐される。
光ファイバ１２０を通じてＯＮＵ３００のＷＤＭフィルタ３１０で波長毎に分離されたデータ信号は、波長に従って１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０または１Ｇ−ＯＮＵ部３４１に振り分けられる。そして、１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０及び１Ｇ−ＯＮＵ部３４１はそれぞれ受信した光信号を電気信号に変換し、スイッチ部３４２に送信する。スイッチ部３４２は監視制御部３４３の指示に従って、１０Ｇ−ＯＮＵまたは１Ｇ−ＯＮＵからのデータ信号を選択して切り替え、電話４００、ＴＶ４１０、又はＰＣ４２０に送信する。
【００１６】
つぎに、上り信号の動作を説明する。ＯＮＵ３００のスイッチ部３４２は電話４００、ＴＶ４１０、あるいはＰＣ４２０からデータ信号を受信し、監視制御部３４３の指示に従って１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０または１Ｇ−ＯＮＵ部３４１を選択して切り替えて送信する。１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０及び１Ｇ−ＯＮＵ部３４１からの光信号の波長はそれぞれ異なり、この例では、上り・下り合わせて４種類の波長であるが、これらはＷＤＭフィルタ３１０を介して１本の光ファイバ１２０に送信される。なお、波長については、４種類以外にも、複数種類のＯＮＵ部及びＯＬＴ部を備え、適宜の複数種類の波長を用いることもできる。そして、光スプリッタ１００で他のＯＮＵからの信号と統合され、幹線ファイバ１１０を通じて冗長型ＯＬＴのＷＤＭフィルタ２１０で波長分離され、波長毎に１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０または１Ｇ−ＯＬＴ部２４１に振り分けられる。スイッチ部２４２は監視制御部２４４の指示に従って１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０または１Ｇ−ＯＬＴ部２４１からの信号を選択して切り替え、ＰＳＴＮ／インターネット２０に送信する。なお、上り信号が別々のＯＮＵ３００から同時に送信されないよう、例えば、非特許文献１の第６４章に説明されるような、適宜の方法で各ＯＮＵからの送信タイミングが調節される。
また、図１は、ＯＮＵ３００−１の１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０−１に障害が発生していることを示している。この時、監視制御部３４３−１はスイッチ部３４２−１に指示を行い、１Ｇ−ＯＮＵ部の信号を選択して切り替え、送受信を行っている。その他のＯＮＵ３００−２及び３００−３には障害が発生していないため、スイッチ部３４２−２及び３４２−３はそれぞれ１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０−２及び３４０−３を選択している。また、ＯＬＴ２００において、監視制御部２４４がシェーパ部２４３及びスイッチ部２４２に指示を行い、ＯＮＵ３００−１と送受信する信号のみ１Ｇ−ＯＬＴ部２４１を選択して切り替えている。
【００１７】
図２を参照して、ＯＮＵ３００の１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０の基本構成を説明する。ここで、図２は１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０の機能ブロック図である。ただし、説明の簡単化のため、図２ではスイッチ部３４２を省略している。図２において、１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０は、下り信号についてＷＤＭフィルタ３０１、Ｏ／Ｅ変換部３０２、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）３０３、クロック抽出部３０４、ＰＯＮフレーム分離部３０５、フレーム振分部３０６、パケットバッファ３０７、ＥｔｈｅｒＩＦ（インターフェース）３０８を備える。１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０は、上り信号について、ＥｔｈｅｒＩＦ３０８−１０、パケットバッファ３０９、送信制御部３１０、ＰＯＮフレーム生成部３１１、ドライバ３１２、Ｅ／Ｏ変換部３１３を備える。１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０は、さらにＭＡＣ  Ｃｏｎｔｒｏｌ制御部３１４を備える。
支線ファイバ１２０から受信した光信号は、ＷＤＭフィルタ３０１にて波長分離され、Ｏ／Ｅ変換部３０２にて光信号を電気信号に変換し、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）３０３にて振幅値が一定となるように制御を行い、クロック抽出部３０４にてリタイミングを行い、ＰＯＮフレーム分離部３０５で信号分離を行う。制御フレームはＭＡＣ  Ｃｏｎｔｒｏｌ制御部３１４に送られ、制御フレーム以外のデータ信号フレームはフレーム振り分け部３０６に送られる。フレーム振り分け部３０６から出力されたＥｔｈｅｒ信号は、パケットバッファ３０７−１〜３０７−３に一時的に格納された後、それぞれＥｔｈｅｒＩＦ３０８−１０−１〜３０８−１０−３を経て出力される。
【００１８】
またＥｔｈｅｒＩＦ３０８−１０−１〜３０８−１０−３から入力された信号は、それぞれパケットバッファ３０９−１〜３０９−３に一時的に格納された後、送信制御部３１０の制御のもとに読み出され、ＰＯＮフレーム生成部３１１にてＰＯＮフレームに組み立てられる。組み立てられた信号はドライバ３１２にて電流に変換され、Ｅ／Ｏ部３１３にて光信号に変換され、ＷＤＭフィルタ３０１を経て支線ファイバ１２０に向けて送信される。送信制御部３１０は、ＭＡＣ  Ｃｏｎｔｒｏｌ制御部から抽出された送信許可値を元にＯＬＴ２００に向けてパケットを送信する。
なお、フレーム振分部３０６はパケットバッファ３０７−１〜３に、異なるＬＬＩＤ別にパケットを振り分けて格納する。また、送信制御部３１０はパケットバッファ３０９−１〜３に応じてそれぞれ異なるＬＬＩＤをパケットに付与する。
また、１Ｇ−ＯＮＵ部３４１の動作も、処理速度が異なる以外は図２によって同様に説明できる。
【００１９】
図３を参照して、図１におけるＯＮＵ３００のスイッチ部３４２周辺の構成を説明する。ここで、図３は、ＯＮＵのスイッチ部周辺の機能ブロック図である。図３において、１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０と１Ｇ−ＯＮＵ部３４１はスイッチ部３４２に接続され、スイッチ部３４２には監視制御部３４３と電話４００、ＴＶ４１０、ＰＣ４２０が接続される。
スイッチ部３４２はパケットスイッチ３５１とスイッチ管理部３５２を備える。スイッチ管理部３５２は、監視制御部３４３との間で制御信号を送受信し、パケットスイッチ３５１を制御し、また、パケットスイッチ３５１の状態を報告する。パケットスイッチ３５１にはＥｔｈｅｒＩＦ３５０−１〜３５０−３が接続され、ＥｔｈｅｒＩＦ３５０−１〜３５０−３には、それぞれ１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０のＥｔｈｅｒＩＦ３０８−１０−１〜３０８−１０−３の順に１対１で接続される。また、パケットスイッチ３５１による切り替えにより、ＥｔｈｅｒＩＦ３５０−１〜３５０−３は、それぞれ１Ｇ−ＯＮＵ部３４１のスイッチＩＦ３０８−１−１〜３０８−１−３の順に１対１で接続される。なお、ＯＮＵ３００の回路の簡素化のため、この例では、スイッチＩＦ３０８とＥｔｈｅｒＩＦ３０９のビットレートはすべて１Ｇｂｐｓとする。
【００２０】
図４を参照して、ＯＬＴ２００におけるシェーパ部及びスイッチ部の動作を説明する。ここで、図４は、ＯＬＴ２００の機能ブロック図である。図において、シェーパ部２４３は、スイッチ部２４２に接続され、また、監視制御部２４４とも接続されている。スイッチ部２４２は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１、パケットバッファ２５２、ＥｔｈｅｒＩＦ２５１に接続されている。また、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１はＷＤＭフィルタ２１０と接続され、監視制御部２４４は上り回線帯域情報テーブル２０２０と接続されている。なお、ＯＬＴ２００においてＬＬＩＤ、データパケット及び制御信号を組み込み、ＰＯＮパケットを生成し、ＯＮＵに送信する機能については、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１にて実施される。
また、登録ＯＮＵ情報テーブル２０００は監視制御部２４４に接続されている。下り回線帯域情報テーブル２０１０は監視制御部２４４とＣＰＵ２６７に接続されている。
シェーパ部２４２は、ＥｔｈｅｒＩＦ２６１から受信するデータ信号を、パケットバッファ２６２で時間調整した後、ＭＡＣ・ＩＰアドレスＳｎｏｏｐｉｎｇ部２６５を経由してパケットメモリ２６３に一時保存する。そして、ＣＰＵ２６７はキュー２６４に指示してデータ信号をパケットメモリ２６３からスイッチ部２４２に転送する。ＭＡＣ・ＩＰアドレスＳｎｏｏｐｉｎｇ部２６５では、データ信号から発信元ＭＡＣアドレスとＩＰアドレス２６６を取得してＣＰＵ２６７を経由してメモリ２６８に一時保存する。
スイッチ部２４２はパケットスイッチ２８１とスイッチ管理部２８２を備え、監視制御部２４４の指示に従い、キュー２６４から送信される下り回線のデータ信号を、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０または１Ｇ−ＯＬＴ部２４１のいずれかに選択して切り替えて転送する。そして、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１の下り回線のデータ信号はＷＤＭフィルタ２１０に入力されて１本の光ファイバに波長多重され、幹線ファイバ１１０に送信される。
また、幹線ファイバ１１０から受信された上り信号はＷＤＭフィルタ２１０によって波長別に分離され、その波長に従って１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０または１Ｇ−ＯＬＴ部２４１に転送される。パケットスイッチ２８１は、上り回線のデータ信号を１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１から受信する。ここで、監視制御部２４４が、パケットスイッチ２８１は１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０または１Ｇ−ＯＬＴ部２４１から選択して切り替えて上り回線のデータ信号をパケットバッファ２５２に転送し、ＥｔｈｅｒＩＦ２５１を通じてＮＷに送信する。
【００２１】
図５を参照して、ＯＬＴにおける帯域情報テーブルの構成について説明する。ここで図５は、ＯＬＴ２００が管理する１台のＯＮＵ３００に適用される帯域情報テーブルである。帯域情報テーブルは、登録ＯＮＵ情報テーブル２０００、下り回線帯域情報テーブル２０１０、上り回線帯域情報テーブル２０２０を含む。ＯＬＴ２００は、接続されるＯＮＵ３００の台数分だけこの帯域情報テーブル一式を作成する。
登録ＯＮＵ情報テーブル２０００には、１台のＯＮＵ３００について、１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０と１Ｇ−ＯＮＵ部３４１の持つＭＡＣアドレスをオペレータが入力して、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４が記録する。実際にＯＮＵ３００が接続された時、ＯＮＵ３００は登録要求信号をＯＬＴ２００に送信し、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵ３００のＭＡＣアドレスを登録要求信号から抽出して照合し、合致する時のみ当該ＯＮＵ３００の登録を許可する。
ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、１つのＯＮＵ３００に割り当てられる下り回線帯域情報テーブル２０１０及び上り回線帯域情報テーブル２０２０のＯＮＵポート番号１〜３に対し、同じＬＬＩＤを付与する。ただし、１０Ｇ−ＯＮＵ部と１Ｇ−ＯＮＵ部の各ＯＮＵポートのＬＬＩＤは異なる。下り回線帯域情報テーブル２０１０には、オペレータが入力したＬＬＩＤ毎の下り信号の帯域保証値Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ（ＡＳＢ）をＯＬＴ２００の監視制御部２４４が登録する。これは、各ＬＬＩＤで保証する最低ビットレートを設定するものである。また、上り回線帯域情報テーブル２０２０には、オペレータが入力した各ＬＬＩＤ毎の上り信号のＡＳＢをＯＬＴ２００の監視制御部２４４が登録する。
【００２２】
上述のＡＳＢをオペレータが設定する時の考え方の例として、１０Ｇｂｐｓ運用時はＯＮＵの３個のポートを大きな同じ値に設定しておくが、予備回線の１Ｇｂｐｓ運用時は帯域が通常の１／１０となるため、各ポートの用途と重要度を予め設定しておき、それに従いＡＳＢを設定する。図５では、一例として、１０Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１０及び１０Ｇ上り回線帯域情報テーブル２０２０−１０でのＡＳＢは各ポートとも５０Ｍｂｐｓである。しかし、１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１では、一例として、ポート１をＩＰ電話目的として４Ｍ、ポート２をＩＰＴＶ信号の受信目的として１０Ｍ、ポート３をＰＣデータ通信及びその他通信目的として１Ｍと設定した。１Ｇ上り回線帯域情報テーブル２０２０−１では、ポート２がＩＰＴＶ信号の受信目的であるため、上り信号の帯域は小さくてもよいため１Ｍとすることができる。
さらに、下り回線帯域情報テーブル２０１０には、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４が各ＬＬＩＤにおける宛先ＭＡＣアドレスと宛先ＩＰアドレスを複数登録する。これらの宛先ＭＡＣアドレスや宛先ＩＰアドレスは、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４が１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１にてＯＮＵからの上り信号から抽出した宛先である。ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、これらの宛先ＭＡＣアドレスや宛先ＩＰアドレスと、下り信号に含まれる発信元ＭＡＣアドレスと発信元ＩＰアドレスを抽出して比較し、下り信号をどのＬＬＩＤに振り分けるか判断する。
【００２３】
ここで、再び図４及び図５を参照して、下り信号の帯域設定について説明する。監視制御部２４４は、オペレータが入力したＬＬＩＤ別の帯域設定値を下り回線帯域情報テーブル２０１０に書き込む。また、監視制御部２４４は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０及び１Ｇ−ＯＬＴ部２４１にて上り信号パケットから宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス及びＬＬＩＤを抽出し、下り回線帯域情報テーブル２０１０（１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０、又は、１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１、または、これら両方のテーブル２０１０−１０と２０１０−１）に記録する。このとき、監視制御部２４４は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０が抽出した宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス及びＬＬＩＤを１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１の両方に記憶する。または、監視制御部２４４は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０が抽出したこれらデータを１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０にのみ記憶してもよい。同様に、監視制御部２４４は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１が抽出した宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス及びＬＬＩＤを１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１の両方に記憶する。または、監視制御部２４４は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１が抽出したこれらデータを１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１にのみ記憶してもよい。
【００２４】
ここでＭＡＣ・ＩＰアドレスＳｎｏｏｐｉｎｇ部２６５で取得された発信元ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスがメモリ２６８に一時保存されているが、ＣＰＵ２６８は下り回線帯域情報テーブル２０１０に記録されている宛先ＭＡＣアドレスと宛先ＩＰアドレスと照合して同じアドレスがあればそれに参照されるＬＬＩＤとＡＳＢ設定値に従ってデータ信号パケットに優先度とＬＬＩＤを付加してキュー２６４の制御を行う。この時、監視制御部２４４の指示によりＣＰＵ２６７が下り回線帯域情報テーブル２０１０のうち１０Ｇ・１Ｇのいずれかを選択して参照する。なお、照合して同じアドレスがない場合は、別に定められた基本設定値に従ってＡＳＢを設定しＬＬＩＤを付加してキュー２６４の制御を行う。
さらに図３を参照して、上り信号の帯域設定について説明する。監視制御部２４４は、オペレータが入力したＡＳＢ設定値を上り回線帯域情報テーブル２０２０に書き込む。また、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０と１Ｇ−ＯＬＴ部２４１は、上り回線帯域情報テーブル２０２０のＡＳＢ設定値を読み出し、ＯＮＵ３００に指示して、上り信号におけるＬＬＩＤ別の帯域設定を行う。
【００２５】
図６を参照して、ＯＬＴ２００とＯＮＵ３００間の制御信号の構成を説明する。ここで図６は、一例として、非特許文献２等に表現されているような、所定の規格に基づいた制御信号のフレーム構成内容であるが、これ以外にも適宜のクレーム構成内容に適用可能である。図において、フレーム３０００は、ＯＬＴ２００とＯＮＵ３００間の上り信号及び下り信号で用いる制御信号パケットのフレーム構成であり、一番上の内容がフレームの先頭に置かれ、以降、上から順にフレーム内に割り当てられる。なお、図中の数値のうち、０ｘで表現されるものは１６進数を意味する。宛先アドレス３００１、発信元アドレス３００２にはそれぞれＯＮＵ３００またはＯＬＴ２００、あるいはそれらの先に接続される機器のＭＡＣアドレスが入力される。フレーム長及び種別３００３には固定値が入る。命令コード３００４はフレーム３０００の用途を示すものであり、特定の組織により制御内容を自由に定義することができるフレームであることを意味する０ｘＦＦ−ＦＥを設定する。ここで組織コード３００５には特定の組織に割り当てられた数値をオペレータが設定する。
コマンド３００６とサブコマンド３００７により、現用回線と予備回線の障害通知、切替通知、復旧通知に関わる情報を表現する。残りはフレーム長の余りである予備３００８とフレームのビット誤りを検出するためのフレーム検査数列３００９である。
コマンドとサブコマンドの組合せ表３１００により、コマンドとサブコマンドを示す。この例では、コマンドは３種類あり、切替または復旧の通知、切替または復旧のＡＣＫ、そしてＯＮＵ障害通知である。それぞれのコマンドにサブコマンドを定義し、コマンドを細分化する。サブコマンドにより、切替・復旧の種別や上り・下りの方向、１０Ｇ部・１Ｇ部の区別、及び障害・正常化の区別を行う。
【００２６】
２．動作シーケンス
図７を参照して、ＰＯＮシステムの動作の概要を説明する。ここで図７は、オペレータ、ＯＬＴ、及びＯＮＵとの間の基本動作についてのシーケンス図である。図７において、ＯＬＴ２００が、起動し（Ｓ１２０）、起動完了情報をオペレータ３０に伝えると（Ｓ１２１）、ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ登録を受け付ける（Ｓ１２４）。そこで、オペレータ３０は接続するＯＮＵ３００に関する情報を入力し（Ｓ１２２）、ＯＬＴ２００の登録ＯＮＵ情報テーブル２０００に、各ＯＮＵ３００の１０Ｇ−ＯＮＵ部及び１Ｇ−ＯＮＵ部のＭＡＣアドレスを登録する（Ｓ１２３）。入力内容の詳細は図５にて説明されている。
次にＯＮＵ３００は、起動すると（Ｓ１２５〜１２７）、自身のＯＮＵ登録要求をＯＬＴ２００に行う（Ｓ１２８，Ｓ１３０，Ｓ１３２）。ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ３００からの上り信号からＯＮＵのＭＡＣアドレスを抽出し、登録ＯＮＵ情報テーブル２０００に抽出したＭＡＣアドレスが登録されていればＯＮＵ３００の登録要求を受け付け、ＯＮＵ３００にＬＬＩＤを付与し、そのＬＬＩＤを通知する（Ｓ１２９，Ｓ１３１，Ｓ１３３）。ＬＬＩＤを通知されたＯＮＵ３００は、データ導通を開始する（Ｓ１３６〜１３８）。ただし、本実施の形態では１台のＯＮＵに３個のＬＬＩＤを付与するため、実際には３個目のＬＬＩＤが通知されるまでＯＮＵ３００はデータ導通を始めないが、図７ではその過程を省略する。
【００２７】
ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ３００のデータ導通が開始されると下り帯域情報テーブル２０１０の更新を開始する（Ｓ１３４）。すなわち、上述したように、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０が抽出した宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス及びＬＬＩＤを１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１の両方に記憶する。または、監視制御部２４４は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０が抽出したこれらデータを１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０にのみ記憶してもよい。同様に、監視制御部２４４は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１が抽出した宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレス及びＬＬＩＤを１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１の両方に記憶する。または、監視制御部２４４は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１が抽出したこれらデータを１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１にのみ記憶してもよい。また、ＯＬＴ２００は、オペレータ３０によるＯＮＵデータ登録（Ｓ１２３）が行われるとＯＬＴ部・ＯＮＵ部の切り替えを待機する（Ｓ１３５）。
ここで、１台のＯＮＵ３００−１の１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０−１に障害が発生した場合（Ｓ１３９）、図６で説明される制御信号（ＯＮＵ障害通知のコマンド及びサブコマンド）により当該障害情報がＯＬＴ２００に通知され（Ｓ１４０）、ＯＬＴ２００は当該ＯＮＵ３００−１に１０Ｇ回線から１Ｇ回線への切替通知を送信する（Ｓ１４１）。
【００２８】
図８を参照して、単体のＯＮＵ３００の現用回線に障害が発生した時のＰＯＮシステムの動作を説明する。ここで図８は、ＯＬＴ２００と複数のＯＮＵ３００の動作のシーケンス図である。図において、ＯＬＴ２００におけるシェーパ部２４３、スイッチ部２４２、監視制御部２４４と、ＯＮＵ３００＃１〜＃３における監視制御部３４３、スイッチ部３４２がそれぞれ正常に動作している。
監視制御部２４４においてＯＬＴ障害情報がない状態であるため（Ｓ５０７）、シェーパ部２４３は１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０を参照し（Ｓ５０１）、スイッチ部２４２はすべて１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０側を選択している（Ｓ５０４）。また、ＯＮＵ＃１〜＃３における監視制御部３４３においてＯＮＵ障害情報がないため（Ｓ５２０〜Ｓ５２２）、スイッチ部３４２は１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０を選択している（Ｓ５２３〜Ｓ５２５）。
ここで、ＯＮＵ＃１の監視制御部３４３−１が１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０−１の障害が発生したことを検知すると（Ｓ５３１）、ＯＬＴ２００に１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０−１の障害通知を行う（Ｓ５３０）。なお、この障害通知は、障害が存在する期間、周期的にＯＬＴに送信される。
【００２９】
ＯＮＵ＃１から障害通知を受信したＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、他のＯＮＵからは障害通知を受信していないことから単体のＯＮＵの障害と判断し（Ｓ５０８）、ＯＮＵ＃１に対し１０Ｇ回線から１Ｇ回線への切替通知を送信する（Ｓ５１２）。また、監視制御部２４４は、ＯＬＴのスイッチ部２４２とシェーパ部２４３に設定指示を行い（Ｓ５１０）、スイッチ部２４２はＯＮＵ＃１の回線のみ１Ｇ−ＯＬＴ部２４１側を選択（Ｓ５０５）し、シェーパ部２４３はＯＮＵ＃１の回線のみ１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１参照に変更する（Ｓ５０２）。
ＯＬＴ２００から切替通知（Ｓ５１２）を受信したＯＮＵ＃１は、監視制御部３４３−１によりスイッチ部３４２−１に設定指示（Ｓ５３２）を行い、スイッチ部３４２−１は１Ｇ−ＯＮＵ部３４１−１を選択する（Ｓ５３３）。そして設定完了後、監視制御部３４３−１は１０Ｇ回線から１Ｇ回線への切替が完了したことを確認して切替ＡＣＫをＯＬＴ２００に送信する（Ｓ５３４）。この時、ＯＮＵ＃２，＃３においては障害が発生していないため、ＯＬＴ２００から切替通知は送信されず、現用回線である１０Ｇ回線での運用を続けている。
【００３０】
つぎに、ＯＮＵ＃１の監視制御部３４３−１がＯＮＵ＃１の障害が解消したことを検知すると（Ｓ５３６）、ＯＬＴ２００に対し１０Ｇ−ＯＮＵ部の正常化通知を送信する（Ｓ５３５）。そこでＯＬＴ２００の監視制御部２４４はＯＮＵ＃１に対し予備回線（１Ｇ）から現用回線（１０Ｇ）への復旧通知を行う（Ｓ５１３）。また、監視制御部２４４は、スイッチ部２４２とシェーパ部２４３に設定指示を行い（Ｓ５１１）、スイッチ部２４２はＯＮＵ＃１の回線において１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０側を選択（Ｓ５０６）し、シェーパ部２４３はＯＮＵ＃１の回線において１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０参照に変更する（Ｓ５０３）。
ＯＬＴ２００から切替通知（Ｓ５１３）を受信したＯＮＵ＃１は、監視制御部３４３−１によりスイッチ部３４２−１に設定指示（Ｓ５３７）を行い、スイッチ部３４２−１は１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０−１を選択する（Ｓ５３８）。そして設定完了後、監視制御部３４３−１は１Ｇ回線から１０Ｇ回線への復旧が完了したことを確認して復旧ＡＣＫをＯＬＴに送信する（Ｓ５３９）。
【００３１】
つぎに、図９を参照して、ＯＬＴの１０Ｇ側に障害が発生した場合のＰＯＮシステムの動作を説明する。ここで図９は、ＯＬＴの１０Ｇ側に障害が発生した場合のＯＬＴ２００とＯＮＵ３００の動作のシーケンス図である。図において、ＯＬＴ２００におけるシェーパ部２４３、スイッチ部２４２、監視制御部２４４と、ＯＮＵ３００＃１〜＃３における監視制御部３４３、スイッチ部３４２がそれぞれ正常に動作している。
監視制御部２４４においてＯＬＴ障害情報がない状態であるため（Ｓ６０９）、シェーパ部２４３は１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０を参照し（Ｓ６０１）、スイッチ部２４２はすべて１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０を選択している（Ｓ６０６）。また、ＯＮＵ＃１〜＃３における監視制御部３４３においてＯＮＵ障害情報がないため（Ｓ６２０〜Ｓ６２２）、スイッチ部３４２は１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０を選択している（Ｓ６２３〜Ｓ６２５）。
ここで、監視制御部２４４は、ＯＬＴ２００の１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に障害が発生したことを検知すると（Ｓ６１０）、全部のＯＮＵ３００に対し現用回線（１０Ｇ）から予備回線（１Ｇ）への切替通知を送信する（Ｓ６１２）。また、監視制御部２４４はＯＬＴ２００のスイッチ部２４２とシェーパ部２４３に設定指示を行い（Ｓ６０４）、スイッチ部２４２は１Ｇ回線を選択し（Ｓ６０７）、シェーパ部は参照先を１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１に変更する（Ｓ６０２）。
【００３２】
ＯＬＴ２００からの切替通知を受信した各ＯＮＵ３００では、監視制御部３４３はスイッチ部３４２に対し１Ｇ回線を選択する指示を行い（Ｓ６３０〜Ｓ６３２）、スイッチ部３４２は１Ｇ−ＯＮＵ部３４１を選択する（Ｓ６３６〜Ｓ６３８）。そして設定完了後、ＯＬＴ２００に対し１０Ｇ回線から１Ｇ回線への切替ＡＣＫを送信する（Ｓ６３３〜Ｓ６３５）。
次に、監視制御部２４４がＯＬＴ２００の１０Ｇ部の障害が解消したことを検知すると（Ｓ６１１）、全部のＯＮＵ３００に対し予備回線から現用回線（１０Ｇ）への復旧通知を送信する（Ｓ６１３）。また、監視制御部２４４はＯＬＴ２００のスイッチ部２４２とシェーパ部２４３に設定指示を行い（Ｓ６０５）、スイッチ部２４２は１０Ｇ回線を選択し（Ｓ６０８）、シェーパ部は参照先を１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０に変更する（Ｓ６０８）。
ＯＬＴ２００からの復旧通知を受信した各ＯＮＵ３００では、監視制御部３４３はスイッチ部３４２に対し１０Ｇ回線を選択する指示を行い（Ｓ６４０〜Ｓ６４２）、スイッチ部３４２は１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０を選択する（Ｓ６４６〜Ｓ６４８）。そして設定完了後、ＯＬＴ２００に対し１Ｇ回線から１０Ｇ回線への復旧ＡＣＫを送信する（Ｓ６４３〜Ｓ６４５）。
【００３３】
３．フローチャート
図１０を参照して、本実施の形態によるＰＯＮシステムの動作の概要を説明する。ここで図１０は、ＰＯＮシステムの基本動作を説明するフローチャートである。図において、ＯＬＴ２００に接続されたＯＮＵ３００の登録をＯＬＴ２００の監視制御部２４４が行う（Ｓ１００）。そして、上り・下りの１０Ｇｂｐｓデータ導通が開始される（Ｓ１０１）。ここでＰＯＮシステムの１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に障害が発生すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０を１Ｇ−ＯＬＴ部２４１に切り替え、また、ＯＮＵ３００に指示して障害が発生した１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０を１Ｇ−ＯＮＵ部３４１に切り替える（Ｓ１０３）。そして、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０の障害が解消すると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１を１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に復旧し、また、ＯＮＵ３００に指示して１Ｇ−ＯＮＵ部３４０から１０Ｇ−ＯＮＵ部３４１への再切り替えを行う（Ｓ１０５）。
【００３４】
図１１を参照して、ＯＬＴにおけるＯＮＵ登録の動作の詳細を説明する。ここで図１１は、ＯＬＴ２００におけるＯＮＵ３００を登録する動作のフローチャートである。図において、ＯＬＴ２００が正常に起動し、オペレータが入力を開始すると（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、接続を許可するＯＮＵ３００のＭＡＣアドレスと、各ポート＃１〜３における帯域保証値ＡＳＢをオペレータがＯＬＴ２００に入力し（Ｓ１５１）、ＯＬＴ２００は入力されたＯＮＵ３００に対応する帯域情報テーブルを作成し、保存する（Ｓ１５２）。例えば、監視制御部２４４は、登録ＯＮＵ情報テーブル２０００にＭＡＣアドレスを登録し、１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１、及び、１０Ｇ上り回線帯域情報テーブル２０２０−１０と１Ｇ上り回線帯域情報テーブル２０２０−１にＡＳＢを登録する。
次に、ＯＬＴ２００がＯＮＵ３００からの登録要求を検知すると（Ｓ１５３）、ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ登録要求信号を受信して、ＯＮＵ登録要求信号からＯＮＵ３００のＭＡＣアドレスを抽出し（Ｓ１５４）、その内容がオペレータによって入力済みの登録ＯＮＵ情報テーブル２０００に登録されたＭＡＣアドレスに一致すれば（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、当該ＯＮＵにＬＬＩＤを付与する（Ｓ１５７）。もし一致しないＭＡＣアドレスであれば（Ｓ１５５：ＮＯ）、当該ＯＮＵの登録を拒否する（Ｓ１５６）。
【００３５】
なお、本実施の形態では、一例として、ＬＬＩＤを各テーブルにおいて３個ずつ含む場合について説明するが、この数は適宜定めることができる。そして、当該ＯＮＵに付与されたＬＬＩＤが累計３個になると（Ｓ１５８：ＹＥＳ）、当該ＯＮＵに付与した３個のＬＬＩＤを比較し番号の若い順に下り回線帯域情報テーブル２０１０（１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０、又は、１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１、又は、これら両方のテーブル２０１０−１０と２０１０−１。以下同様）及び上り回線帯域情報テーブル２０２０（１０Ｇ上り回線帯域情報テーブル２０２０−１０、又は、１Ｇ上り回線帯域情報テーブル２０２０−１、又は、これら両方のテーブル２０２０−１０と２０２０−１。以下同様）のポート番号に割り当てる（Ｓ１５９）。ここで、ＯＮＵ３００においても監視制御部３４３が同様にＬＬＩＤを番号の若い順にポート番号に割り当てることにより、ＯＬＴとＯＮＵにおいてポート番号とＬＬＩＤの組み合わせが一致する。なお、本実施の形態では、一例として、ポート番号が一番大きいデータを最も優先度が低い種類のデータに適用するように予め定めている（すなわち、３番目がもっとも優先度が低い）。
【００３６】
図１２を参照して、ＯＬＴにおける下り帯域情報テーブルの動作を説明する。ここで図１２はＯＬＴ２００における下り帯域情報テーブルの更新動作のフローチャートである。図において、右半分が上り信号から情報を抽出する動作であり、左半分が下り信号において情報を照合する動作である。
まず右半分を説明する。ＯＬＴ２００が上り信号パケットを受信すると（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０あるいは１Ｇ−ＯＬＴ部２４１がパケット中のＬＬＩＤ、宛先ＭＡＣアドレス、及び宛先ＩＰアドレスの抽出（Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）を行う（Ｓ２１２）。次に、それらのアドレスが下り帯域情報テーブル２０１０に未記録であれば（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４が下り帯域情報テーブル２０１０にパケット中から抽出したＬＬＩＤと一致する行に、それらのアドレスを書き込み（Ｓ２１４）、タイマーを起動する（Ｓ２１５）。ここで、例えば、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０が抽出したＬＬＩＤ、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスは、１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０に未記録であれば１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１の両方に記録する。同様に１Ｇ−ＯＬＴ部２４１が抽出したＬＬＩＤ、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスは、１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１に未記録であれば１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０と１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１両方に記録する。または、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０が抽出したこれらデータが、１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０に未記録であれば、１０Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１０のみに記録し、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１が抽出したこれらデータが、１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１に未記録であれば、１Ｇ下り帯域情報テーブル２０１０−１のみに記録するようにしてもよい。そして、タイマーが所定時間（例、５分）を経過したアドレスがあると（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、監視制御部２４４は当該アドレスを下り帯域情報テーブル２０１０から消去し、当該タイマーを停止する（Ｓ２１７）。もし、パケット中から抽出したＬＬＩＤと一致する行に抽出したアドレスが記録済みであれば（Ｓ２１３：ＮＯ）、監視制御部２４４は当該アドレスに付随するタイマーを再起動し（Ｓ２１５：ＮＯ）、当該データが下り帯域情報テーブル２０１０から消去されるまでの時間を延長する。
【００３７】
次に、左半分を説明する。ＯＬＴ２００が下り信号パケットを受信すると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、監視制御部２４４はパケット中の発信元ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを抽出（Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）し、下り帯域情報テーブル２０１０の内容と照合する（Ｓ２０２）。これは、上り信号の宛先として指定されていたＭＡＣアドレスあるいはＩＰアドレスから送信されたデータか否かを確認して、該当する場合は対応するＬＬＩＤをＯＬＴ２００がパケットに付与し、かつ、対応するＡＳＢを適用するためである。
そこで、下り信号から抽出した発信元ＭＡＣアドレスまたは発信元ＩＰアドレスに一致するものがあれば（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、監視制御部２４４はＯＬＴ２００のシェーパ部２４３に対し下り帯域情報テーブル２０１０中の当該アドレスに設定されたＡＳＢとＬＬＩＤを設定し、その下り信号に対して適用する（Ｓ２０４）。もし下り帯域情報テーブル２０１０に下り信号から抽出したアドレスが全く一致しない場合は（Ｓ２０３：ＮＯ）、監視制御部２４４はシェーパ部２４３に対し、当該ＯＮＵ３００を参照する下り帯域情報テーブル２０１０の最終番目（例、３番目）に設定されているＡＳＢとＬＬＩＤを適用する（Ｓ２０５）。本実施の形態では、一例として、当該３番目の設定値は最も優先度が低い種類のデータに適用するように、予め定めているため、便宜上、適用する。
【００３８】
図１３を参照して現用回線（１０Ｇｂｐｓ）に障害が発生した時の動作を説明する。ここで図１３は現用回線運用中に１０Ｇ部に障害が発生した時の動作のフローチャートである。図において、ＯＬＴ２００及びＯＮＵ３００が１０Ｇｂｐｓで運用中である時、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に障害が発生したことをＯＬＴ２００の監視制御部２４４が検知すると（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１及び１Ｇ−ＯＮＵ部３４１に障害がないことを確認する（Ｓ３０４）。例えば、監視制御部２４４は、１Ｇ−ＯＬＴ部２４１との接続ラインからの監視信号により、または、ＯＮＵ障害通知を受信していないこと等で障害を確認できる。ここで、もし１Ｇ−ＯＬＴ部または１Ｇ−ＯＮＵ部に障害が発生している場合は（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、当該ＰＯＮの切替不可と判断し、監視制御部がオペレータに通知する（Ｓ３１０）。もし１Ｇ−ＯＬＴ部及び１Ｇ−ＯＮＵ部に障害がない場合は（Ｓ３０４：ＮＯ）、ＯＬＴ２００は１０Ｇから１Ｇへの切替通知を１Ｇ回線を用い全ＯＮＵ３００に発信し、同時にスイッチ部２４２を制御して全回線を予備回線である１Ｇ−ＯＬＴ部２４１側に切り替え、また、シェーパ部２４３を１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１参照に変更する（Ｓ３０５）。続いてＯＮＵ３００の監視制御部３４３は、切替信号をＯＬＴ２００から受信すると、スイッチ部３４２を制御して予備回線である１Ｇ−ＯＮＵ部３４１側に切り替える（Ｓ３０６）。そして、各ＯＮＵ３００は１Ｇ回線への切替が完了すると切替ＡＣＫ信号をＯＬＴ２００に送信する（Ｓ３０７）。ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は全ＯＮＵ３００からの切替ＡＣＫ信号の受信を確認すると（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、全ＯＮＵ切替完了をオペレータに通知する（Ｓ３０９）。もし一部のＯＮＵから切替ＡＣＫ信号を受信しなかった場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、監視制御部２４４は当該ＯＮＵ３００の情報をオペレータに通知する（Ｓ３１１）。
【００３９】
また、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に障害が発生していない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）において、１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０の障害情報（ＯＮＵ障害通知）をＯＬＴ２００が受信して（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、そのうえ１０Ｇ−ＯＮＵ部の障害情報が複数のＯＮＵで同時に発生している場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は１０Ｇ−ＯＬＴ部の障害と同様とみなし、当該ＰＯＮシステム全体を１Ｇに切り替える。
また、単一のＯＮＵ３００からのＯＮＵ障害通知により、単一の１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０に障害が発生したことを、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４が検知した場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵ３００の１Ｇ−ＯＮＵ部３４１に障害が発生していないことを確認する（Ｓ３２０）。監視制御部２４４は、例えば、１Ｇ部の障害を示すＯＮＵ障害通知を受信していないこと等により、これを確認することができる。もし当該１Ｇ−ＯＮＵ部も障害が発生していれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵの切替不可と判断して当該ＯＮＵの情報をオペレータに通知する（Ｓ３２２）。もし当該１Ｇ−ＯＮＵ部に障害がない場合（Ｓ３２０：ＮＯ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は単体ＯＮＵの切替指示を行う（Ｓ３２１）。単体ＯＮＵの切替の動作は図１４で説明されている。
【００４０】
図１４を参照してＯＮＵ単体の回線を現用回線から予備回線に切り替える動作を説明する。ここで図１４はＯＮＵ３００単体の回線を現用回線から予備回線に切り替える動作のフローチャートである。図において、ＯＬＴ２００が単体のＯＮＵ３００を現用回線（１０Ｇｂｐｓ）から予備回線（１Ｇｂｐｓ）に切り替えようとする時、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は１０Ｇから１Ｇへの切替通知を１Ｇ回線を用い当該ＯＮＵに発信し、ＯＬＴ２００のスイッチ部２４２を当該ＯＮＵ３００から発信されたパケット及び当該ＯＮＵ３００宛のパケットだけ１Ｇ−ＯＬＴ部２４１側に切り替え、また、シェーパ部２４３を該ＯＮＵ３００宛先のパケットだけ１Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１参照に変更する（Ｓ３３０）。次に、該ＯＮＵ３００の監視制御部３４３はＯＬＴ２００から切替信号を受信するとスイッチ部３４２を１Ｇ−ＯＮＵ部３４１側に切り替える（Ｓ３３１）。そして、当該ＯＮＵ３００は１Ｇ切替が完了したことを示す１Ｇ切替ＡＣＫ信号を１Ｇ回線を用いＯＬＴ２００に送信する（Ｓ３３２）。
ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵ３００からの１Ｇ切替ＡＣＫ信号を受信すると（Ｓ３３３：ＹＥＳ）、単体ＯＮＵの予備回線切替完了をオペレータに通知する（Ｓ３３４）。もしＯＬＴ２００の監視制御部２４４が当該ＯＮＵ３００からの１Ｇ切替ＡＣＫ信号を受信しない場合（Ｓ３３３：ＮＯ）、当該ＯＮＵ３００の情報をオペレータに通知する（Ｓ３３５）。
【００４１】
図１５を参照して、現用回線が障害から復旧した時の動作を説明する。ここで図１５は、現用回線が障害から復旧した時の動作のフローチャートである。図において、既に１０Ｇ部（１０Ｇ−ＯＬＴ部又は１０Ｇ−ＯＮＵ部）に障害が発生して１Ｇ部に切り替えてＰＯＮシステムを運用している状況において、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に障害がなくなったことをＯＬＴ２００の監視制御部２４４が検知すると（Ｓ４０１：ＮＯ）、次にＯＬＴ２００の監視制御部２４４は１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０に障害がないことを確認する（Ｓ４０２）。例えば、監視制御部２４４は、１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０からの接続ラインからの監視信号により、または、ＯＮＵ障害通知を受信していないこと等により、障害を検知、確認できる。
１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０に障害がある場合において（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、その中でも、１０Ｇ部の障害を示すＯＮＵ障害通知により、新たなＯＮＵ３００で１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０に障害が発生していることをＯＬＴ２００の監視制御部２４４が検知すると（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、当該ＯＮＵ３００の１Ｇ−ＯＮＵ部３４１に障害情報（１Ｇ部の障害を示すＯＮＵ障害通知）がない場合に限り（Ｓ４０４：ＮＯ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は単体ＯＮＵの現用回線から予備回線への切替指示を行う（Ｓ４０５）。切替動作の詳細は図１４にて説明されている。もし当該ＯＮＵ３００の１Ｇ−ＯＮＵ部３４１にも障害が発生している場合は（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵの切替不可の情報をオペレータに通知する（Ｓ４０８）。
【００４２】
１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０に障害がある場合において（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、ＯＮＵから復旧通知を受信すること等により、前回確認時から１０Ｇ部障害情報が解消したＯＮＵがあることを検知すると（Ｓ４０６：ＹＥＳ）、単体のＯＮＵが復旧したと判断し、単体ＯＮＵ復旧指示を行う（Ｓ４０７）。単体ＯＮＵの復旧の動作は図１６にて説明されている。
全てのＯＮＵの１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０に障害がない場合において（Ｓ４０２：ＮＯ）、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＰＯＮにおいて１０Ｇ部の障害が解消したと判断し、１Ｇ回線を使い、全ＯＮＵ３００に１Ｇ回線から１０Ｇ回線への復旧通知を送信すると同時に、ＯＬＴ２００のスイッチ部２４２を１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０に切り替え、シェーパ部２４３の参照先を１０Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１０に変更する（Ｓ４２０）。全ＯＮＵ３００はＯＬＴ２００からの復旧通知信号を受信すると（Ｓ４２１）、ＯＮＵ３００のうち１Ｇ−ＯＮＵ部３４１で運用中のものは監視制御部３４３がスイッチ部３４２を１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０側に切り替え（Ｓ４２２）、１０Ｇ復旧ＡＣＫ信号を１Ｇ回線を用いてＯＬＴに送信する（Ｓ４２３）。ここで、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵ３００から当該ＡＣＫ信号を受信すると（Ｓ４２４：ＹＥＳ）、全ＯＮＵ復旧完了をオペレータに通知する（Ｓ４２５）。復旧対象でありながらＯＬＴ２００の監視制御部２４４がＡＣＫ信号を受信しなかったＯＮＵがある場合は（Ｓ４２４：ＮＯ）、復旧ＡＣＫ信号の受信されなかった当該ＯＮＵ３００をオペレータに通知する（Ｓ４２６）。
【００４３】
図１６を参照して、単体のＯＮＵが予備回線から現用回線に復旧する動作を説明する。ここで図１６は単体のＯＮＵ３００が予備回線から現用回線に復旧する動作のフローチャートである。図において、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は、単体のＯＮＵ３００が復旧可能であると判断した場合において、当該ＯＮＵ３００に対し、１Ｇ回線から１０Ｇ回線への復旧通知を１Ｇ回線で送信すると同時に、スイッチ部２４２を当該ＯＮＵ３００が発信元となっているパケットと宛先となっているパケットのみを１０Ｇ−ＯＬＴ部２４０側に切り替え、また、シェーパ部２４３の参照先を当該ＯＮＵ３００が宛先となるパケットのみ１０Ｇ下り回線帯域情報テーブル２０１０−１０に変更する（Ｓ４３０）。
次に、当該ＯＮＵ３００は復旧通知信号を受信すると、監視制御部３４３がスイッチ部３４２を１０Ｇ−ＯＮＵ部３４０側に切り替える（Ｓ４３１）。そして、当該ＯＮＵ３００は１０Ｇ復旧ＡＣＫ信号を１Ｇ回線を用いＯＬＴ２００に送信する（Ｓ４３２）。
ここで、ＯＬＴ２００の監視制御部２４４は復旧ＡＣＫを受信すると（Ｓ４３３：ＹＥＳ）、単体ＯＮＵ３００復旧が完了したことをオペレータに通知する（Ｓ４３４）。もしＯＬＴ２００の監視制御部２４４は当該ＯＮＵ３００から復旧ＡＣＫを受信しなかった時は（Ｓ４３３：ＮＯ）、当該ＯＮＵ３００の情報をオペレータに通知する（Ｓ４３５）。
【００４４】
４．他の実施の形態
また、その他の実施の形態として、ユーザーに導入済みの一般的なＰＯＮシステムによる１Ｇ回線等の回線を流用して予備回線に使用することも可能である。即ち、上記で説明した実施の形態によるＯＬＴ２００およびＯＮＵ３００の中の１Ｇ−ＯＬＴ部２４１及び１Ｇ−ＯＮＵ部３４１を外付けとみなして既存の装置を流用し、それ以外の部分を設計して接続すれば実現できる。
また、その他の実施の形態として、上記で説明した実施の形態において、消費電力が比較的大きい１０Ｇ−ＯＬＴ部及び１０Ｇ−ＯＮＵ部の電源を独立してＯＮ／ＯＦＦ制御する機能を具備させ、さらに、現用回線が障害でなくとも強制的に予備回線に切り替えられる機能を加える。そして、通信需要の少ない時間帯（その他にも、予め定めた時間や条件、マニュアル等）において現用回線と予備回線の役割を逆転させる（現用回線：１Ｇｂｐｓ、予備回線：１０Ｇｂｐｓ）。すると、１Ｇ部を現用回線として運用し、１０Ｇ部を電源切断することにより、さらに消費電力を削減するＰＯＮシステムが実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、様々な形態の受動光網システムに適用することができる。また、伝送速度は１０Ｇ及び１Ｇを例に説明したが、適宜の伝送速度を用いることができる。さらに、ＬＬＩＤを例に説明したが、これに限らず、適宜の識別子を用いることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ＰＯＮ
１００  光スプリッタ
１１０  幹線ファイバ
１２０  支線ファイバ
２０  ＰＳＴＮ／インターネット
２００  ＯＬＴ
２１０  ＷＤＭフィルタ
２４０  １０Ｇ−ＯＬＴ部
２４１  １Ｇ−ＯＬＴ部
２４２  スイッチ部
２４３  シェーパ部
２４４  監視制御部
３００  ＯＮＵ
３１０  ＷＤＭフィルタ
３４０  １０Ｇ−ＯＮＵ部
３４１  １Ｇ−ＯＮＵ部
３４２  スイッチ部
３４３  監視制御部
４００  電話
４１０  ＴＶ
４２０  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
【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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