(57)【要約】【課題】本発明は、ＰＯＮにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路（冗長経路）を安価に生成できる通信システム及び冗長化方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、光通信を行うｎ個の親局装置Ｓ１〜Ｓｎと、前記親局装置と光通信を行うｍ個の子局装置Ｎ１〜Ｎｍと、前記各子局装置に接続された無線通信装置Ｗ１〜Ｗｍと、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記子局装置Ｎｉについてのトリガを検知した際に、前記子局装置Ｎｉに接続されたユーザＵｉと前記親局装置Ｓｋとの通信の冗長経路として、前記子局装置Ｕｊと前記親局装置Ｓｌとの間の通信経路を選択し、前記無線通信装置Ｗｉおよび、前記無線通信装置Ｗｊおよび、Ｕｊを介して、ＵｉとＳｌとの間で通信を行うことを指示する。【選択図】図１
2015207797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局装置と複数の子局装置とが光通信路で接続されたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
前記親局装置から１の前記子局装置に接続する１の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記１の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成するコントローラと、
を備える通信システム。
【請求項２】
前記ＰＯＮは複数であり、
前記コントローラは、前記現用通信経路の１の前記ＰＯＮとは異なる他の前記ＰＯＮに前記冗長通信経路を形成することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記コントローラは、
形成する前記冗長通信経路が複数である場合、前記冗長通信経路が分散するように前記他の子局装置を選択することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｊが所定値以下となる条件、及び前記他のＰＯＮを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｌが所定値以下となる条件の少なくとも一方を満たすように前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記無線通信装置間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となる、もしくは、前記無線通信装置間の距離が一定値以内となるように前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記コントローラは、
数Ｋｊまたは数Ｋｌの最大値を最小化するように前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記無線端末ごとの重みを考慮して前記他の子局装置を選択することを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
親局装置と複数の子局装置とが光通信路で接続されたＰＯＮと、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
を備える通信システムの冗長化方法であって、
前記親局装置から１の前記子局装置に接続する１の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記１の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成することを特徴とする冗長化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）において、親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路を生成する通信システム及び冗長化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮは、アクセスネットワークにおいて一般的に用いられている。ＰＯＮは親局装置、パワースプリッタ（ＰＳ）、および子局装置から構成される。親局装置とＰＳ間、ＰＳと子局装置間が光ファイバで接続される。ＰＳを介することにより、一つの親局装置に対し、複数の子局装置を接続することが可能となっている。
【０００３】
ＰＳと子局装置間の光ファイバにおいて伝送路障害が発生するなど、親局装置および子局装置の間の通信を回復させる際に、非特許文献１、２に記載の技術を利用することにより、当該子局装置は、他の子局装置を介した冗長経路を利用することができる。
【０００４】
非特許文献１に記載の技術は、子局装置同士の間を光ファイバで接続しリングトポロジを構成することで、冗長経路を作る。非特許文献２に記載の技術は、バックアップとなる子局装置同士を光ファイバで接続し、冗長経路を作る。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｃ．Ｈ．Ｙｅｈ，  Ｃ．Ｗ．  Ｃｈｏｗ，  ａｎｄ  Ｙ．Ｌ．Ｌｉｕ，  “Ｓｅｌｆ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  ｒｉｎｇ−ｓｔａｒ−ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ＴＤＭ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｗｉｔｈ  ｔｒｉｐｌｅ−ｐｌａｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ”，  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ２８４（２０１１）３２４８−３２５０．
【非特許文献２】Ｔａｉｍｉｎｇ  Ｆｅｎｇ，  ａｎｄ  Ｌｕ  Ｒｕａｎ，  “Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ａ  Ｓｕｒｖｉｖａｂｌｅ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ，”  Ｊ．  ＯＰＴ．  ＣＯＭＭＵＮ．  ＮＥＴＷ．，  ＶＯＬ．３，  ＮＯ．５，  ＭＡＹ  ２０１１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の技術は、子局装置間でリングトポロジを構成する必要があるため、敷設コストが高くなる課題がある。また、非特許文献２に記載の技術は、冗長経路を形成するためのバックアップ子局装置の接続コストを最小化する構成を計算することが可能であるが、バックアップ子局装置同士をあらかじめ光ファイバ接続する必要があり、その分の敷設コストが必要となる課題がある。
【０００７】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、ＰＯＮにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路（冗長経路）を安価に生成できる通信システム及び冗長化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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、ＰＯＮの子局装置それぞれに接続する無線装置間で無線通信を行い、当該無線通信の無線区間を利用して他の子局装置を経由する冗長経路を形成することとした。
【０００９】
具体的には、本発明に係る通信システムは、
親局装置と複数の子局装置とが光通信路で接続されたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
前記親局装置から１の前記子局装置に接続する１の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記１の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成するコントローラと、
を備える。
【００１０】
また、本発明に係る冗長化方法は、
親局装置と複数の子局装置とが光通信路で接続されたＰＯＮと、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置と、
を備える通信システムの冗長化方法であって、
前記親局装置から１の前記子局装置に接続する１の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記１の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明は、無線装置間の無線通信を利用して冗長経路を形成するため、リングトポロジの構成や光ファイバの敷設が不要であり、冗長経路形成のコスト低減を図ることができる。従って、本発明は、ＰＯＮにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路（冗長経路）を安価に生成できる通信システム及び冗長化方法を提供することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る通信システムにおいて、前記ＰＯＮは複数であり、前記コントローラは、前記現用通信経路の１の前記ＰＯＮとは異なる他の前記ＰＯＮに前記冗長通信経路を形成することを特徴とする。本発明は、複数のＰＯＮ間で冗長経路を形成することができる。
【００１３】
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、形成する前記冗長通信経路が複数である場合、前記冗長通信経路が分散するように前記他の子局装置を選択することを特徴とすることを特徴とする。本発明は、安価な無線通信を利用し、冗長経路を分散することで効率的なトラヒック転送を実現することができる。
【００１４】
冗長経路の分散は以下のように行う。
【００１５】
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｊが所定値以下となる条件、及び前記他のＰＯＮを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｌが所定値以下となる条件の少なくとも一方を満たすように前記他の子局装置を選択することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、前記無線通信装置間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となる、もしくは、前記無線通信装置間の距離が一定値以内となるように前記他の子局装置を選択することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、数Ｋｊまたは数Ｋｌの最大値を最小化するように前記他の子局装置を選択することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る通信システムの前記コントローラは、前記無線端末ごとの重みを考慮して前記他の子局装置を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、ＰＯＮにおいて親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路（冗長経路）を安価に生成できる通信システム及び冗長化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る無線通信システムの構成を説明する図である。
【図２】本発明に係る無線通信システムの子局装置の状態ｙｉに関するテーブルを説明する図である。
【図３】本発明に係る無線通信システムの子局装置の冗長経路の状態ｘｉｊに関するテーブルを説明する図である。
【図４】本発明に係る無線通信システムの子局装置間の電波強度ｄｉｊに関するテーブルを説明する図である。
【図５】本発明に係る冗長化方法において冗長経路を決定するための目的関数と制約条件を説明する図である。
【図６】本発明に係る冗長化方法において各装置の処理手順を表すシーケンス図である。
【図７】本発明に係る冗長化方法において冗長経路を決定するための目的関数と制約条件を説明する図である。
【図８】本発明に係る冗長化方法において冗長経路を決定するための目的関数と制約条件を説明する図である。
【図９】本発明に係る冗長化方法において冗長経路を決定するための目的関数と制約条件を説明する図である。
【図１０】本発明に係る冗長化方法において冗長経路を決定するための目的関数と制約条件を説明する図である。
【図１１】本発明に係る冗長化方法において冗長経路を決定するための目的関数と制約条件を説明する図である。
【図１２】本発明に係る無線通信システム内のユーザネットワーク構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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形態であり、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。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
図１〜６を用いて本発明の第一の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の通信システム３０１の構成を説明する図である。通信システム３０１は、親局装置（ＯＳＵ）と複数の子局装置（ＯＮＵ）とが光通信路で接続されたＰＯＮと、
それぞれの前記子局装置に接続し、前記子局装置からの信号を無線端末へ無線伝送し、無線端末から無線伝送された信号を前記子局装置へ伝送する無線通信装置（Ｗ）と、
前記親局装置から１の前記子局装置に接続する１の前記無線通信装置までの現用通信経路に対して、他の前記子局装置に接続する他の無線通信装置から前記１の無線通信装置までの無線経路を用いて前記他の子局装置を経由する冗長通信経路を形成するコントローラ（Ｃｔｒｌ）と、
を備える。
【００２３】
また、前記ＰＯＮは複数であり、前記コントローラは、前記現用通信経路の１の前記ＰＯＮとは異なる他の前記ＰＯＮに前記冗長通信経路を形成することができる。
【００２４】
図１において、１１は親局装置である。これをＳ１とする。Ｓ１は光ファイバにより、スプリッタ１２に接続され、スプリッタ１２は子局装置（１３、１４、１５）に接続されている。これらをＮ１、Ｎ２、Ｎ３とする。Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は、無線通信装置（１６、１７、１８）にそれぞれ接続されている。これらをＷ１、Ｗ２、Ｗ３とする。同様に、２１は親局装置で、Ｓ２とする。Ｓ２は光ファイバにより、スプリッタ２２に接続され、スプリッタ２２は子局装置（２３、２４、２５）に接続されており、これらをＮ４、Ｎ５、Ｎ６とする。Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６は、無線通信装置（２６、２７、２８）にそれぞれ接続され、これらをＷ４、Ｗ５、Ｗ６とする。
【００２５】
Ｓ１とＳ２は、物理的に異なる装置でも良いし、電源等を共有した同一のシャーシに接続された異なるインタフェースとしても良い。Ｓ１およびＳ２は、コントローラ３１に接続されている。またＳ１およびＳ２とコントローラ３１との接続は、有線でも無線でも良く、またその間に他のネットワーク装置が接続されていても良い。さらに、各子局装置には無線通信装置を介して無線端末が接続されており、各子局装置配下の無線端末のユーザ識別子をＵ１〜Ｕ６とする。なお、各装置の識別子の振り方は、各装置を識別できれば何でも良い。
【００２６】
また、図１では無線通信装置（Ｗ１〜６）と無線端末（Ｕ１〜６）とが無線で接続されている無線通信システムを説明したが、図１２のようなユーザネットワークが接続される形態の無線通信システムであってもよい。ユーザネットワークＵ７は、ホームゲートウエイ（ＨＧＷ）が子局装置Ｎ７と無線通信装置Ｗ７に接続しており、ＨＧＷと各ユーザ端末とが有線又は無線で接続している。ユーザ端末とは、パーソナルコンピュータ、電話、ＴＶ、タブレット端末、スマートホン等である。また、ＨＧＷと無線通信装置とが一体となっていてもよい。このようなユーザネットワークＵ７のユーザ識別子は、ＶＬＡＮ  ＩＤ等が使用される。
【００２７】
子局装置を表す識別子をｉ、ｊとする。前記１の子局装置がＮｉであり、前記他の子局装置がＮｊである。本例では、１≦ｉ≦６、１≦ｊ≦６である。また親局装置を表す識別子をｋ、ｌとする。前記１のＰＯＮの親局装置がＳｋであり、前記他のＰＯＮの親局装置がＳｌである。本例では１≦ｋ≦２、１≦ｌ≦２である。
【００２８】
コントローラ３１は、図２に示すように、各子局装置ｉの状態ｙｉを記憶するテーブルを持つ。通常時には、ｙｉ＝１としておく。Ｎｉについてのトリガを検知した場合には、ｙｉ＝０へと更新する。トリガの例としては、コントローラとＯＮＵあるいは無線通信装置間で生存確認を行い、生存確認が途切れた場合に通信断と判断し、トリガ検知を行うことが考えられる。
【００２９】
次に、コントローラ３１は、図３に示すように、Ｎｉの冗長経路の状態ｘｉｊを記憶するテーブルを持つ。Ｎｉの冗長経路としてＮｊを利用する場合にはｘｉｊ＝１とし、そうでない場合にはｘｉｊ＝０とする。
【００３０】
さらにコントローラ３１は、図４に示すように、ＷｉとＷｊとの間の無線接続性ｄｉｊを記憶するテーブルを持つ。ここでは、ｄｉｊの取り得る値を１または０の２値のみとする。コントローラ３１は、Ｗ１〜Ｗ６と通信を行い、ｄｉｊを更新する。この手順には、ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等を用いる。ＷｉとＷｊとの間の無線通信強度が一定以上であり無線接続が可能な場合にはｄｉｊ＝１とし、不可能な場合にはｄｉｊ＝０とし、ｄｉｉ＝１とする。ユーザａについてｙａ＝１からｙａ＝０へ更新された際には、ｄｉｉも含めｄｉａ＝０へと更新する。
【００３１】
コントローラ３１がトリガを検知し、ｙｉが更新された際、以下の様にしてＵｉの冗長経路の状態ｘｉｊのテーブルを更新する。特に、親局装置Ｓｋの故障や、伝送路障害等によって複数のＮｉについてのトリガを検知した際には、ｙｉ＝０であるＮｉの全てについて冗長経路を設定する。
【００３２】
コントローラ３１は、形成する前記冗長通信経路が複数である場合、前記冗長通信経路が分散するように前記他の子局装置を選択する。特に、コントローラ３１は、前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｊが所定値以下となる条件を満たすように前記他の子局装置を選択する。具体的には、コントローラ３１は、冗長経路として利用するＮｊが分散されるようにｘｉｊを決定する。このときの制約条件として、Ｎｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊが一定値Ｋ以下となること、Ｎｊについてはｙｊ＝１であり、ｄｉｊ＝１であることを用いる。すなわち、コントローラ３１は、図５に示す式を用いて、上記の制約条件を満たす中で、Ｋｊの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する。さらに、Ｕｉについて、Ｎｉを用いて通信を行う代わりに、ｘｉｊ＝１であるＮｊを冗長経路として通信を開始させる。Ｎｊと接続している親局装置をＳｌとすると、Ｕｉは、Ｗｉ、Ｗｊ、Ｎｊを介して、親局装置Ｓｌと通信を行う。なおＵｉの付近に他のユーザが存在しない等の理由により、冗長経路に利用可能なＮｊが存在しない場合には、ｍａｘ  ｄｉｊ＝０となり、冗長経路は設定されない。
【００３３】
ｘｉｊの更新について、例を用いて記述する。Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３について、伝送路障害が発生し同時にトリガが検知されたものとする。この場合、ｙ１＝０、ｙ２＝０、ｙ３＝０である（図２の通り）。なお、ｄ１４、ｄ１５、ｄ１６、ｄ２４、ｄ２５、ｄ２６、ｄ３４、ｄ３５、ｄ３６は全て１であるとする。このとき、Ｋｊの最大値を最小化するｘｉｊの組み合わせとして、ｘ１４＝１、ｘ２５＝１、ｘ３６＝１、ｘ４４＝１、ｘ５５＝１、ｘ６６＝１がある。よってコントローラ３１は、図３のようにテーブルを更新する。
【００３４】
コントローラ３１は、更新されたｘｉｊに基づき、Ｎ４に対しＵ１の通信を中継する指示を出し、Ｕ１に対しＮ４、Ｗ４、Ｗ１を中継して、Ｎ４を冗長経路とする指示を出す。Ｕ１はＷ１、Ｗ４、Ｎ４を経由して、親局装置Ｓ２との通信を開始する。同様に、Ｎ５に対しＵ２の通信を中継する指示を出し、Ｕ２に対しＮ５、Ｗ５、Ｗ２を中継して、Ｎ５を冗長経路とする指示を出す。Ｕ２はＷ２、Ｗ５、Ｎ５を経由して、親局装置Ｓ２との通信を開始する。さらにＮ６に対しＵ３の通信を中継する指示を出し、Ｕ３に対しＮ６、Ｗ６、Ｗ３を中継して、Ｎ６を冗長経路とする指示を出す。Ｕ３はＷ３、Ｗ６、Ｎ６を経由して、親局装置Ｓ２との通信を開始する。通信経路の指示方法の一つとして、ＯｐｅｎＦｌｏｗを用いる方法がある。例えばコントローラ３１がＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラとして機能し、各無線通信装置がＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチとして機能し、ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルによって通信経路を指定し、通信を開始させることができる。
【００３５】
以上の手順を図６のシーケンス図を用いて説明する。コントローラには、親局装置であるＯＳＵ（１、２）が接続されている。コントローラは、子局装置であるＯＮＵ２およびＯＮＵ２に接続された無線通信装置についてのトリガを検知した際（Ｓｔｅｐ０１）に、迂回経路計算を行い（Ｓｔｅｐ０２）、結果として子局装置であるＯＮＵ１を選択する。ＯＮＵ１に対してＯＮＵ２の通信を中継する指示を出し（Ｓｔｅｐ０３）、ＯＮＵ２に対し無線通信端末を中継して、ＯＮＵ１を冗長経路とする指示を出す（Ｓｔｅｐ０４）。ＯＮＵ２は、無線通信端末を経由してＯＮＵ１と通信を行い、ＯＳＵ１との通信を開始する（Ｓｔｅｐ０５）。また、コントローラは、ＯＮＵ２配下の無線端末が冗長経路で通信が回復したことを検知する（Ｓｔｅｐ０６）。
【００３６】
本手法は光ファイバ敷設が不要なため低コストであり、トリガの検知範囲に従って柔軟に冗長経路設定が可能であるという特長がある。たとえば故障や災害等による局舎装置ダウン時にユーザ通信を迂回させ、速やかに復旧させることが可能である。
【００３７】
なお、本実施例では、複数のＰＯＮが設定されており、異なるＰＯＮ間をまたいで冗長経路を形成する場合を説明したが、同一のＰＯＮ内で冗長経路を形成することもできる。例えば、通信システム３０１は、Ｓ１と通信するＵ１の経路について、現用経路であるＳ１、Ｎ１、Ｗ１の経路に対する冗長経路をＳ１、Ｎ２、Ｗ２、Ｗ１の経路とすることができる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態は、親局装置が３台以上存在することを前提とし、第１の実施形態と以下の点が異なる。コントローラは、前記他のＰＯＮを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｌが所定値以下となる条件を満たすように前記他の子局装置を選択する。すなわち、第１の実施形態で説明したＮｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊが一定値以下となることに代えて、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌが一定値以下になる、という制約条件を用いる。例えば、コントローラはＯＳＵ−ＯＮＵ対応表を持ち、この対応表を利用して、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌをカウントする。図７に示す通り、Ｋｌが一定値Ｌ以下である、という制約条件を用いて、冗長経路を算出する。この方法により、冗長経路として利用する親局装置を分散させ、冗長経路におけるトラヒックの輻輳を抑制することが可能となる。  
【００３９】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態は、親局装置が３台以上存在することを前提とし、第１の実施形態と以下の点が異なる。コントローラは、前記他の子局装置を前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｊが所定値以下となる条件、及び前記他のＰＯＮを前記冗長通信経路として利用する無線端末の数Ｋｌが所定値以下となる条件を満たすように前記他の子局装置を選択する。すなわち、第１の実施形態で説明したＮｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊが一定値以下となることに加えて、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌが一定値以下になる、という制約条件を用いる。例えば、コントローラはＯＳＵ−ＯＮＵ対応表を持ち、この対応表を利用して、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌをカウントする。図８に示す通り、Ｋｌが一定値Ｌ以下である、という制約条件を用いて、冗長経路を算出する。この方法により、冗長経路として利用する子局装置および親局装置を分散させ、冗長経路におけるトラヒックの輻輳を抑制することが可能となる。
【００４０】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態は、第１〜３の実施形態と以下の点が異なる。前記コントローラは、前記無線通信装置間の距離が一定値以内となるように前記他の子局装置を選択する。すなわち、ＷｉとＷｊ間の無線通信強度が一定以上であり無線接続が可能な場合にｄｉｊ＝１とする代わりに、ＷｉとＷｊ間の距離Ｄｉｊを用い、これが一定値以下である場合にｄｉｊ＝１とする。距離Ｄｉｊについては、外部から直接パラメタとして入力する、あるいは位置管理システムから取得する、等の方法を用いて取得する。この方法により、子局装置の地理的な配置に基づいて冗長経路を計算することが可能となる。また、無線通信強度に関する条件と、距離条件を併用しても良い。
【００４１】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態は、第１〜３の実施形態と以下の点が異なる。前記コントローラは、前記無線通信装置間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となるように前記他の子局装置を選択する。すなわち、ＷｉとＷｊ間の無線通信強度が一定以上であり無線接続が可能な場合にｄｉｊ＝１とする代わりに、ＷｉとＷｊ間の通信品質Ｑｉｊを用いる。Ｑｉｊとしてはスループットや遅延等を用い、スループットが一定以上となる、あるいは遅延が一定以内となる、場合にｄｉｊ＝１とする。この方法により、ユーザトラヒックの通信品質を保ちながら、冗長経路を利用することが可能となる。また、無線通信強度や距離に関する条件と併用しても良い。
【００４２】
＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態は、親局装置が３台以上存在することを前提とし、第１〜５の実施形態と以下の点が異なる。すなわち、第１の実施形態で説明したＫｊの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する代わりに、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する。例えば、コントローラはＯＳＵ−ＯＮＵ対応表を持ち、この対応表を利用して、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌをカウントする。その上で図９に示す通り、Ｋｌの最大値を最小化することを目的として冗長経路計算を行う。本例では、Ｎｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊが一定値以下となる制約条件および、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌが一定値以下になる、という制約条件を含めているが、いずれか、あるいは両方を含めない方法もある。この方法により、冗長経路として利用する親局装置を分散させ、冗長経路におけるトラヒックの輻輳を抑制することが可能となる。
【００４３】
＜第７の実施形態＞
本発明の第７の実施形態は、第１〜５の実施形態と以下の点が異なる。すなわち、単にＮｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する代わりに、ユーザＵｉごとに重みｗｉを設定し、Ｎｊを冗長経路として利用するＵｉに重みｗｉを掛けて合計した値Ｋ’ｊの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する。図１０に示す通り、Ｋ’ｊの最大値を最小化することを目的として冗長経路計算を行う。本例では、Ｎｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊが一定値以下となる制約条件および、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌが一定値以下になる、という制約条件を含めているが、いずれか、あるいは両方を含めない方法もある。この方法により、ユーザごとの契約帯域の違いに起因するトラヒック量の差などを考慮して冗長経路を設定することが可能となる。
【００４４】
＜第８の実施形態＞
本発明の第８の実施形態は、親局装置が３台以上存在することを前提とし、第１〜６の実施形態と以下の点が異なる。すなわち、単にＳｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する代わりに、ユーザＵｉごとに重みｗｉを設定し、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉに重みｗｉを掛けて合計した値Ｋ’ｌの最大値を最小化するようにｘｉｊを決定する。例えば、コントローラはＯＳＵ−ＯＮＵ対応表および、ユーザごとの重みｗｉの表を持ち、これらの表を利用して、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉにそれぞれ重みｗｉを掛けて合計した数Ｋ’ｌを求める。その上で図１１に示す通り、Ｋ’ｌの最大値を最小化することを目的として冗長経路計算を行う。本例では、Ｎｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊが一定値以下となる制約条件および、Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌが一定値以下になる、という制約条件を含めているが、いずれか、あるいは両方を含めない方法もある。この方法により、ユーザごとの契約帯域の違いに起因するトラヒック量の差などを考慮して冗長経路を設定することが可能となる。
【００４５】
［付記］
以下は、本実施形態の通信システムを説明したものである。
＜課題＞
親局装置と子局装置との間の通信の迂回経路を安価に実現すること。
＜解決手段＞
本発明では、光通信を行うｎ個の親局装置Ｓ１〜Ｓｎと、前記親局装置と光通信を行うｍ個の子局装置Ｎ１〜Ｎｍと、前記各子局装置に接続された無線通信装置Ｗ１〜Ｗｍと、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記子局装置Ｎｉについてのトリガを検知した際に、前記子局装置Ｎｉに接続されたユーザＵｉと前記親局装置Ｓｋとの通信の冗長経路として、前記子局装置Ｕｊと前記親局装置Ｓｌとの間の通信経路を選択し、前記無線通信装置Ｗｉおよび、前記無線通信装置Ｗｊおよび、Ｕｊを介して、ＵｉとＳｌとの間で通信を行うことを指示する。
【００４６】
（１）：
光通信を行うｎ個の親局装置Ｓ１〜Ｓｎと、
前記親局装置と光通信を行うｍ個の子局装置Ｎ１〜Ｎｍと、
前記各子局装置に接続された無線通信装置Ｗ１〜Ｗｍと、
コントローラと、
を備える通信システムであって、
前記コントローラは、
前記子局装置Ｎｉについてのトリガを検知した際に、
前記子局装置Ｎｉに接続されたユーザＵｉと前記親局装置Ｓｋとの通信の冗長経路として、前記子局装置Ｕｊと前記親局装置Ｓｌとの間の通信経路を選択し、前記無線通信装置Ｗｉおよび前記無線通信装置ＷｊおよびＮｊを介して、ＵｉとＳｌとの間で通信を行うことを指示する、
ことを特徴とする通信システム。
【００４７】
（２）：
前記コントローラは、
前記子局装置Ｎｉに関し、複数のｉについてのトリガを検知した際に、冗長経路として利用するＮｊが分散されるように選択する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の通信システム。
【００４８】
（３）：
前記コントローラは、
Ｎｊを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｊ、または
Ｓｌを冗長経路として利用するＵｉの数Ｋｌが一定値以下になる、
という条件の下にＮｊを選択する、
ことを特徴とする上記（２）に記載の通信システム。
【００４９】
（４）：
前記コントローラは、
ＷｉとＷｊ間の無線通信強度または通信品質が一定値以上となる、
または、ＷｉとＷｊ間の距離が一定値以内となる、
という条件の下にＮｊを選択する、
ことを特徴とする上記（３）に記載の通信システム。
【００５０】
（５）：
前記コントローラは、
ＫｊまたはＫｌの最大値を最小化するようにＮｊを選択する、  
ことを特徴とする上記（４）に記載の通信システム。
【００５１】
（６）：
前記コントローラは、
ユーザＵｉごとの重みを考慮してＮｊを選択する、
ことを特徴とする上記（５）に記載の通信システム。
【００５２】
＜効果＞
本発明は、ＰＯＮにおいて、親局装置および子局装置の間の通信を迂回させる経路を生成するために、安価な無線通信を利用し、冗長経路を分散することで効率的なトラヒック転送を実現することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１１：  親局装置
１２：  スプリッタ
１３：  子局装置１−１
１４：  子局装置１−２
１５：  子局装置１−３
１６：  無線通信装置１−１
１７：  無線通信装置１−２
１８：  無線通信装置１−３
２１：  親局装置
２２：  スプリッタ
２３：  子局装置２−１
２４：  子局装置２−２
２５：  子局装置２−３
２６：  無線通信装置２−１
２７：  無線通信装置２−２
２８：  無線通信装置２−３
３１：  コントローラ
４１：  ユーザネットワーク
【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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