(57)【要約】  本発明に係るプロテクション方法は、ＯＮＵが、自らと論理接続するＯＳＵの故障を検知した際に、ＯＮＵごとに予め指定されている予備ＯＳＵと論理接続する際の予備波長へ受信波長を切り替える一方、ＯＬＴとの接続情報を削除しない。ＯＬＴが、ＯＳＵ故障を検知した際に、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの予備ＯＳＵが当該ＯＮＵの情報を引き継ぐことにより、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが短時間で通信を再開する。
2015060325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の終端装置を備える親ノードと複数の子ノードとが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能で、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の１台とを論理接続する光通信システムのプロテクション方法であって、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とするプロテクション方法。
【請求項２】
前記情報保持手順で前記親ノードが保持した前記子ノードの情報を、前記制御フレーム送信手順で前記親ノードから前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする請求項１に記載のプロテクション方法。
【請求項３】
前記予備指定手順で、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のプロテクション方法。
【請求項４】
前記予備指定手順で、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロテクション方法。
【請求項５】
前記制御フレーム送信手順で通知される前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプロテクション方法。
【請求項６】
前記光通信システムが前記親ノードと前記子ノードとを波長ルーティング手段を介して接続し、前記子ノードが受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手順で、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロテクション方法。
【請求項７】
前記子ノードが送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記確認手順で、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする請求項６に記載のプロテクション方法。
【請求項８】
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の１台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第１情報保持手段と、
前記第１情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第２情報保持手段と、
前記第２情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【請求項９】
前記制御フレーム送信手段は、前記第１情報保持手段が保持する前記子ノードの情報を前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする請求項８に記載の光通信システム。
【請求項１０】
前記予備指定手段は、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする請求項８又は９に記載の光通信システム。
【請求項１１】
前記予備指定手段は、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項１２】
前記子ノードの前記波長可変機能は、前記制御フレーム送信手段が通知する前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の光通信システム。
【請求項１３】
前記親ノードと前記子ノードとを接続する波長ルーティング手段をさらに有し、
前記子ノードは、受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記親ノードは、
前記第１情報保持手段が、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手段が、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする請求項８又は９に記載の光通信システム。
【請求項１４】
前記子ノードは、送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記親ノードは、
前記確認手段が、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムにおけるプロテクション方法及び当該プロテクション方法を実現できる光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセスサービスの高速化に対するニーズの高まりにより、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）の普及が世界的に進んでいる。ＦＴＴＨサービスの大部分は、１個の収容局側装置（ＯＳＵ：  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）が時分割多重（ＴＤＭ：  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）により複数の加入者側装置（ＯＮＵ：  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）を収容し、経済性に優れたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式により提供されている。ＴＤＭ−ＰＯＮの上り方向通信では、ＯＳＵにおける動的帯域割当計算に基づいてＯＮＵ間でシステム帯域を共有しており、図１に示すように各ＯＮＵ２００がＯＳＵ５１より通知された送信許可時間内のみに間欠的に信号光を送信することにより、信号光同士の衝突を防いでいる。現在の主力システムは伝送速度がギガビット級であるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  ＰＯＮ）であるが、映像配信サービスの進展に加え、大容量ファイルをアップロード／ダウンロードするアプリケーションの登場などにより、ＰＯＮシステムの更なる大容量化が求められている。しかしながら、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ラインレートの高速化によりシステム帯域を拡張するため、高速化や波長分散の影響により受信特性が大幅に劣化することに加え、バースト送受信器の経済性が課題となるため、１０ギガを超える大容量化は難しい。【０００３】
１０ギガ超の大容量化に向けて、波長分割多重（ＷＤＭ：  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術の適用が検討されている。図２は、ＴＤＭ−ＰＯＮにＷＤＭ技術を組み合わせたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの一例である。各々のＯＮＵ２００ａは、光ファイバ伝送路を介して波長ルーティング手段１５２のいずれの端子と接続するかに応じて固定的に下り波長および上り波長を割り当てられ、全ＯＮＵ間で信号の時間的重なりが、ＯＳＵの数まで許される。そのため、ＯＳＵの増設により、１波長あたりのラインレートを高速化することなく、システム帯域を拡張できる。【０００４】
波長ルーティング手段１５２の端子のうち同一の端子と光ファイバ伝送路を介して接続する各ＯＮＵは、同一のＯＳＵと論理的に接続し、上り帯域および下り帯域を共有する。ここで、各ＯＮＵとＯＳＵとの論理接続は不変であり、各ＯＳＵのトラフィック負荷の状態によらず、異なるＯＳＵ間でトラフィック負荷を分散することはできない。【０００５】
これに対して、非特許文献１では、ＯＮＵに搭載する光送信器および光受信器に波長可変機能を備えた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮが提案されている（図３）。この構成では、ＯＮＵにおける送受信波長の切替により論理接続先ＯＳＵをＯＮＵ単位で変更できる。この機能を用いることにより、高負荷状態であるＯＳＵがある時には、低負荷状態であるＯＳＵへトラフィック負荷が分散するようにＯＮＵ−ＯＳＵ間の論理接続を変更し、高負荷状態であったＯＳＵの通信品質の劣化を防ぐことができる。また、ＯＳＵの高負荷状態が定常的に発生する場合、図２のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成では一定の通信品質を確保するためにはシステム帯域の増設が必要となるが、図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成ではＯＳＵ間でトラフィック負荷の分散を図ってシステム全体の帯域を有効に活用することにより一定の通信品質を確保でき、システム帯域の増設のための設備投資を抑えることができる。【０００６】
波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮでは、上述のように、論理接続先ＯＳＵをＯＮＵ単位で変更できる。このため、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、ＯＳＵが故障した際に、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが論理接続先ＯＳＵを別のＯＳＵに変更することにより通信を再開するプロテクション動作が可能である（図４、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓ．  Ｋｉｍｕｒａ，  “ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ｆｕｔｕｒｅ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，  ＯＥＣＣ２０１０，  ６Ａ１−１，  ２０１０
【非特許文献２】玉置他，“次世代光アクセスネットワークに向けた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ”，  信学技報Ｖｏｌ．１１２，  Ｎｏ．１１８，  ｐｐ．３９−４４，  ２０１２年７月
【非特許文献３】更科他，“波長掃引方式を用いた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるリンクアップ時間の検討”，  ２０１３年電子情報通信学会総合大会，  Ｂ−８−３５，  ２０１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成は、ＯＳＵが故障した時点で、当該ＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの受信波長が故障したＯＳＵの出力光波長に設定されており、各々異なる波長で下り信号光を出力する他のＯＳＵからの下り信号光を受信することができない。そのため、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）からの波長切替指示を受信できない。プロテクション動作を実現するためには、この状況下で、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが送受信波長を切り替えて論理接続先ＯＳＵを変更する必要があるが、非特許文献２には、その実現方法については記載されていない。【０００９】
一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知したＯＮＵは、ＯＮＵ側でＯＬＴとの接続情報を削除した上でディスカバリ手順を再実行することによりＯＬＴへ再登録されるとする。この場合、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、自らが受信可能である波長で下り信号光を出力するＯＳＵが故障しているため、ディスカバリ手順を再実行することになる。ディスカバリ手順では、未登録ＯＮＵの登録処理を開始するために、ＯＮＵの受信波長が、未登録ＯＮＵに対して登録要求を送信する旨を指示する探索信号の波長と一致していることが要求される。ここで、非特許文献３に記載されているように、未登録ＯＮＵが受信波長を下り波長帯域の全範囲に渡って周期的に掃引する波長掃引方式を適用することで、未登録ＯＮＵは受信波長を正常動作しているＯＳＵのうちの少なくとも１台が送信する探索信号の波長と一致させることができ、ＯＬＴへの登録処理を開始することができる。よって、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは波長掃引方式を適用したディスカバリ手順を経て新たなＯＳＵと論理接続するため、プロテクション動作が実現される。【００１０】
ここで、通信システムの信頼性の観点から、プロテクション動作では、ＯＳＵ故障が発生してから、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが通信を再開するまでに要する時間が短いことが要求される。しかしながら、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが波長掃引方式を適用したディスカバリ手順を経て新たなＯＳＵと論理接続する方法の場合、ＯＮＵの受信波長が探索信号の波長と一致するまで未登録ＯＮＵの登録処理が開始されないため、プロテクション動作が完了するまでに要する時間が長くなるという課題がある。【００１１】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが通信を再開するまでに要する時間が短いプロテクション方法及び光通信システム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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本願発明は、各ＯＮＵに予備ＯＳＵを割り当てておき、ＯＳＵの故障を検知してもＯＮＵ及びＯＬＴが保持する接続情報を継続して保持し続けることとした。なお、以下の説明において、ＯＬＴを親ノード、ＯＮＵを子ノードと記載することがある。【００１３】
具体的には、本発明に係るプロテクション方法は、複数の終端装置を備える親ノードと複数の子ノードとが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能で、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の１台とを論理接続する光通信システムのプロテクション方法であって、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とする。【００１４】
具体的には、本発明に係る光通信システムは、
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の１台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第１情報保持手段と、
前記第１情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第２情報保持手段と、
前記第２情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする。【００１５】
本発明は、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが、ＯＳＵ故障を検知した際に、ＯＬＴとの接続情報を削除せず、ＯＬＴ側では予備ＯＳＵが当該ＯＮＵの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、ＯＳＵ故障が発生してから短時間で通信を再開できる。従って、本発明は、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが通信を再開するまでに要する時間が短いプロテクション方法及び光通信システムを提供することができる。【００１６】
本発明に係るプロテクション方法は、前記情報保持手順で前記親ノードが保持した前記子ノードの情報を、前記制御フレーム送信手順で前記親ノードから前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする。【００１７】
本発明に係る光通信システムの前記制御フレーム送信手段は、前記第１情報保持手段が保持する前記子ノードの情報を前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする。【００１８】
本発明に係るプロテクション方法は、前記予備指定手順で、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする。【００１９】
本発明に係る光通信システムの前記予備指定手段は、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする。【００２０】
本発明は、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが、ＯＳＵ故障を検知した時点で下り信号光の受信波長を予備波長に切り替えることができるために、受信波長を下り波長帯域の全域に渡って掃引することなく、予備ＯＳＵが送信する制御フレームを受信できる。【００２１】
なお、ＯＮＵが出力する上り光信号の波長の設定については、次の２通りの手法がある。【００２２】
１つは、前記予備指定手順で、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行う。【００２３】
その光通信システムの前記予備指定手段は、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替える。【００２４】
他は、前記制御フレーム送信手順で通知される前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行う。【００２５】
その光通信システムの前記子ノードの前記波長可変機能は、前記制御フレーム送信手段が通知する前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替える。【００２６】
ＯＮＵの光受信器の受信波長が固定されている場合、本発明に係るプロテクション方法及び光通信システムは、次のようになる。【００２７】
本発明に係るプロテクション方法は、前記光通信システムが前記親ノードと前記子ノードとを波長ルーティング手段を介して接続し、前記子ノードが受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手順で、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする。【００２８】
本発明に係る光通信システムは、前記親ノードと前記子ノードとを接続する波長ルーティング手段をさらに有し、
前記子ノードは、受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記親ノードは、
前記第１情報保持手段が、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手段が、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする。【００２９】
さらにＯＮＵの光送信器の送信波長も固定されている場合、本発明に係るプロテクション方法及び光通信システムは、次のようになる。【００３０】
本発明に係るプロテクション方法は、前記子ノードが送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記確認手順で、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする。【００３１】
本発明に係る光通信システムの前記子ノードは、送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記親ノードは、
前記確認手段が、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが通信を再開するまでに要する時間が短いプロテクション方法及び光通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ＴＤＭ−ＰＯＮを説明する図である。
【図２】ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを説明する図である。
【図３】波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを説明する図である。
【図４】波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの動作を説明する図である。
【図５】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図６】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図７】波長ルーティング手段の下り方向の入出力特性を説明する図である。
【図８】波長ルーティング手段の上り方向の入出力特性を説明する図である。
【図９】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図１０】本発明に係るプロテクション方法を説明する図である。
【図１１】本発明に係るプロテクション方法を説明する図である。
【図１２】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図１３】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図１４】本発明に係るプロテクション方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
（実施形態１）
本実施形態は、ＯＮＵに搭載する光受信器に波長可変機能を備える波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるプロテクション方法である。本実施形態のプロテクション方法の動作概要は次の通りである。ＯＮＵは、自らと論理接続するＯＳＵの故障を検知した際に、ＯＮＵごとに予め指定されている予備ＯＳＵと論理接続する際の予備波長へ受信波長を切り替える一方、ＯＬＴとの接続情報を削除しない。ＯＬＴは、ＯＳＵ故障を検知した際に、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの予備ＯＳＵが当該ＯＮＵの情報を引き継ぐ。このことにより、本実施形態のプロテクション方法は故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが短時間で通信を再開する。
【００３６】
すなわち、本実施形態のプロテクション方法は、複数の終端装置を備える親ノードと複数の子ノードとが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能で、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の１台とを論理接続する光通信システムのプロテクション方法であって、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とする。
【００３７】
本実施形態のプロテクション方法は、前記予備指定手順で、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする。
【００３８】
本実施形態のプロテクション方法が適用される光通信システムは、
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の１台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第１情報保持手段と、
前記第１情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第２情報保持手段と、
前記第２情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする。
【００３９】
そして、その光通信システムの前記予備指定手段は、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする。
【００４０】
具体的には、その光通信システムは図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成である。なお、本実施形態におけるプロテクション方法が適用される波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成は図３に限らず、例えば、ＯＮＵとＯＬＴとの間に、ＡＷＧや薄膜フィルタなどの波長ルーティング手段と光ファイバまたはＰＬＣなどにより作成された光カプラなどの光合分波手段とが配置された構成（図５）へ適用することも可能である。ＯＳＵ側端子＃１〜＃Ｍ（Ｍは２以上の整数）および光ファイバ伝送路側端子＃１〜＃Ｎ（Ｎは２以上の整数）を有し、入力光を波長に応じて決定される１個の端子から出力する波長振り分け機能を備えた波長ルーティング手段をＯＮＵとＯＬＴとの間に配置した図６のような構成などへの適用も可能である。波長ルーティング手段としては、波長周回性を有し入出力特性が図７および図８で表わされるＮ×Ｍ  ＡＷＧなどがこれにあたる。
【００４１】
図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ３００ｂは、ＯＳＵ５１＃１〜＃Ｍを備え、波長λＤ＿１〜λＤ＿Ｍである下り信号光を送出し、波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｍである上りバースト信号光が入力されるＯＬＴ１００ａと、λＤ＿１〜λＤ＿Ｍ、λＵ＿１〜λＵ＿Ｍから１つずつの波長をそれぞれ下り波長と上り波長としてＯＬＴから割り当てられる複数のＯＮＵ２００ａとが、光ファイバ伝送路を介して接続されている。ＯＬＴ１００ａ内の各ＯＳＵ５１は、ＯＳＵごとに相異なる波長である下り信号光を送出する。各ＯＳＵ５１からの下り信号光は、光合分波手段１５１により波長多重された後、光ファイバ伝送路へ出力される。光合分波手段１５１としては、光ファイバまたはＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により作成された光カプラなどがこれにあたる。
【００４２】
ＯＮＵ２００ａ内の波長可変光受信器２３は、入力される波長多重信号光の中から、ＯＬＴ１００ａから割り当てられている下り波長である下り信号光を選択的に受信する。受光器２１は、例えば、ＰＩＮ−ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）やＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）である。図３のように、ＯＮＵ２００ａは、受光器２１の前段に波長可変フィルタ２２を配置する。ＯＮＵ２００ａは、割り当てられた下り波長に応じて波長可変フィルタ２２の透過波長を変化させることにより、所望の波長の下り信号光を選択的に波長可変光受信器２３で受信することができる。各ＯＮＵ２００ａは、ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）等のＯＮＵ識別子を用いて、受信したフレームが自分宛であるかを判断し、受信フレームの取捨選択を行う。
【００４３】
一方、ＯＮＵ２００ａは、上り方向通信用に波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｍの信号光を間欠的に送信可能な波長可変光送信器２４を備える。ＯＮＵ２００ａは、ＯＬＴ１００ａから割り当てられている上り波長で、ＯＬＴから通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を送信する。ＯＬＴから動的帯域割当情報として通知される送信許可時間は、同じ上り波長を割り当てられている異なるＯＮＵ２００ａからのバースト信号光同士が衝突しないように、ＯＬＴ１００ａが記憶している各ＯＮＵ２００ａとの間でのフレーム往復伝搬時間（ＲＴＴ：  Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）を考慮して決定される。波長可変光送信器は、例えば、分布帰還型（ＤＦＢ：  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザなどの直接変調レーザの出力光波長を温度制御により変化させる構成や、出力光波長が異なる直接変調レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により発光するレーザを切り替える高速波長切替が可能な構成とすることができる。波長可変光送信器は、波長可変光源からの出力光を、半導体や二オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を材料とするマッハツェンダー型変調器、電界吸収型（ＥＡ：  Ｅｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器、半導体光増幅器（ＳＯＡ：  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）変調器などを用いて外部変調する構成も可能である。波長可変光源は、例えば、出力光波長が異なる連続光（ＣＷ：  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により出力光波長を切り替える構成とすることができる。また、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ：  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザや外部共振器型レーザなどを波長可変光源として用いることも可能である。
【００４４】
光ファイバ伝送路を伝送された上りバースト信号光は、光合分波手段１５１で分岐された後、各々異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信するＯＳＵ５１＃１〜＃Ｍへ入力される。図３のように、バースト信号対応のＰＩＮ―ＰＤやＡＰＤなどの受光器１４の前段に透過波長が光受信器ごとに相異なる波長フィルタ１３を配置することにより、各ＯＳＵ５１で相異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信することができる。ここで、各ＯＮＵ５１が自分に付与されたＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を送信フレーム内に含めた上りバースト信号光を送出することで、ＯＬＴ１００ａは受信フレーム内のＯＮＵ識別子によりフレームの送信元であるＯＮＵ２００ａを特定することができる。
【００４５】
ＯＮＵ内およびＯＬＴ内の光受信器として、図９のように、コヒーレント受信器（１６、２７）を用いることも可能である。この場合、ＯＮＵ２００ｂ内の局発光源２８の出力光波長は、割り当てられている下り信号光の波長近傍に設定される。一方、ＯＬＴ１００ｂ内の局発光源１７の出力光波長は、ＯＳＵ５１ごとに相異なるように、λＵ＿１〜λＵ＿Ｍのいずれか１つの波長の近傍に設定される。高受信感度を特徴とするコヒーレント受信を適用することで、光ファイバ伝送路中での許容損失や各ＯＳＵと接続する光合分波手段１５１における許容損失を増大できる。光ファイバ伝送路中で許容される伝送損失や分岐損失の増大により、伝送距離の長延化や収容するＯＮＵ数の拡大を図れる。また、各ＯＳＵと接続する光合分波手段１５１において許容される分岐損失の増大によりＯＳＵ数を拡大できるため、システム総帯域を拡張できる。更には、コヒーレント受信の適用により波長フィルタが不要となるため、波長フィルタの特性に制限されずに隣接波長間隔を狭窄化することも可能である。
【００４６】
続いて、本実施形態におけるプロテクション動作を説明する。図１０、１１は、故障したＯＳＵ＃１と論理接続していたＯＮＵ＃ｎ−１が、論理接続先ＯＳＵを、予備ＯＳＵとして指定されていたＯＳＵ＃２に変更する場合である。
【００４７】
［予備指定手順、予備指定手段］
本実施形態を適用する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成では、ＯＮＵごとに、論理接続しているＯＳＵとは別に１台の予備ＯＳＵが指定される。ＯＮＵごとに指定する予備ＯＳＵは、１台以上のＯＮＵが論理接続しているＯＳＵでも、ＯＮＵが１台も論理接続していないＯＳＵでもよい。この時、予備ＯＳＵと論理接続する際の下り波長が予備波長として各ＯＮＵへ通知されている。同時に、予備ＯＳＵと論理接続する際の上り波長も予備波長として各ＯＮＵへ通知されていてもよい（図１１）。また、ＯＮＵが下り受信波長を切り替えた後、予備ＯＳＵから当該上り波長をＯＮＵへ通知してもよい（図１０）。なお、図３、５、６、９において、ＯＬＴが予備指定手段を有している。
【００４８】
［受信波長切替手順、送信波長切替手順、波長可変機能］
ＯＮＵは、一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知した場合、ＯＳＵの故障と判断し、自律的に受信波長または送受信波長を通知された予備波長に切り替える。予備波長として下り波長のみが通知されている場合には、ＯＮＵは図１０に示すように受信波長のみを切り替える。予備波長として上り下り波長が通知されている場合には、ＯＮＵは図１１に示すように受信波長及び送信波長を切り替える。
【００４９】
なお、予備波長として下り波長のみが各ＯＮＵへ通知されている場合には、図１０に示すように、予備ＯＳＵと論理接続する際の上り波長へ送信波長を切り替える旨の波長切替指示が後述する制御フレームに含まれる。そして、ＯＮＵは当該制御フレームを受信した後に、予備ＯＳＵへの送信波長に切り替える。上述のように、本実施形態での波長可変機能は、ＯＮＵが有する。
【００５０】
［情報保持手順、第１情報保持手段、第２情報保持手段］
この時、ＯＮＵは、ＯＬＴとの接続情報を削除せずに、ＯＬＴから割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を継続して記憶する。すなわち、図３、５、６、９のＯＮＵは、第２情報保持手段を有する。
ＯＬＴは、例えば、一定時間以上に渡る上りバースト信号光の未受信によりＯＳＵの故障を検知することができる。ＯＬＴは、ＯＳＵ故障を検知した場合、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの情報を保持し続けている。すなわち、図３、５、６、９のＯＬＴは、第１情報保持手段を有する。そして、ＯＬＴは、保持している前記ＯＮＵ情報を予備ＯＳＵへ引き渡す。つまり、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの予備ＯＳＵは、当該ＯＮＵの情報を引き継ぐことになる。ＯＮＵ情報としては、ＯＬＴから割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子や、ＯＬＴとの間でのフレーム往復伝搬時間などがこれにあたる。
【００５１】
［制御フレーム送信手順、制御フレーム送信手段］
ＯＬＴでは、ＯＳＵ故障を検知した場合、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵ宛に、ＯＮＵごとに指定されている予備ＯＳＵから、返信を指示する制御フレームを送信する。すなわち、図３、５、６、９のＯＬＴは、制御フレーム送信手段を有する。予備ＯＳＵは、引き継いだＯＮＵ情報を参照することにより、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵ宛の制御フレーム内に、フレームの宛先であるＯＮＵへ既に割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を含める。また、制御フレームに対してＯＮＵが返信する上りバースト信号光の送信許可時間も含められる。送信許可時間は、各ＯＮＵが返信する上りバースト信号光同士が衝突することを回避するよう、ＯＬＴとＯＮＵとの間でのフレーム往復伝搬時間を考慮して決定される。
【００５２】
ＯＳＵ故障を検知した時点で、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵに予め設定されていた予備ＯＳＵに元々１台以上のＯＮＵが論理接続している場合を考える。予備ＯＳＵは、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵ宛の制御フレームを、自らと元々論理接続しているＯＮＵへ上り送信許可時間を通知する制御フレームと同じ帯域割当周期内に送信してもよいし、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵ宛の制御フレームのみを送信する時間領域内に送信してもよい。
【００５３】
図１０、１１に示すように、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの予備ＯＳＵが当該ＯＮＵ宛の制御フレームを送信する時点で、ＯＮＵは受信波長を通知された予備波長に切り替えている。よって、ＯＮＵの受信波長は、予備ＯＳＵが送信する制御フレームの波長と一致しており、ＯＮＵは、受信波長を下り波長帯域の全範囲に渡って掃引することなく、制御フレームを受信可能である。
【００５４】
［応答手順、応答手段］
ＯＮＵは、継続して記憶するＯＬＴから割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子に基づいて制御フレームが自分宛であると認識し、制御フレームにて通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を返信する。すなわち、図３、５、６、９のＯＮＵは、応答手段を有する。
【００５５】
［確認手順、確認手段］
ＯＬＴは、返信された上りバースト信号光の受信をもって、当該ＯＮＵの論理接続先ＯＳＵが変更されプロテクション動作が完了したことを確認する。すなわち、図３、５、６、９のＯＮＵは、確認手段を有する。
【００５６】
（実施形態１の効果）
本実施形態におけるプロテクション方法では、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、ＯＳＵ故障を検知した時点で受信波長を予備波長に切り替える。このため、当該ＯＮＵは、受信波長を下り波長帯域の全域に渡って掃引することなく、予備ＯＳＵが送信する制御フレームを受信できる。また、ＯＮＵは受信波長を予備波長に切り替えた後もＯＬＴとの接続情報を削除せず、ＯＬＴ側では予備ＯＳＵが当該ＯＮＵの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、ＯＳＵ故障が発生してから短時間で通信を再開できる。
【００５７】
（実施形態２）
本実施形態は、ＯＮＵに搭載する光受信器に波長可変機能を備えない波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるプロテクション方法である。本実施形態のプロテクション方法の動作概要は次の通りである。ＯＮＵは、自らと論理接続するＯＳＵの故障を検知した際に、ＯＬＴとの接続情報を削除しない。ＯＬＴは、ＯＳＵ故障を検知した際に、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵごとに指定されている予備ＯＳＵが当該ＯＮＵの情報を引き継ぐ。このことにより、本実施形態のプロテクション方法は、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが短時間で通信を再開する。
【００５８】
すなわち、本実施形態のプロテクション方法は、実施形態１で説明した予備指定手順と、情報保持手順と、制御フレーム送信手順と、応答手順と、確認手順を行う。また、本実施形態のプロテクション方法が適用される光通信システムは、親ノード（ＯＬＴ）が、予備指定手段と、第１情報保持手段と、制御フレーム送信手段と、確認手段と、を備え、子ノード（ＯＮＵ）が、第２情報保持手段と、応答手段と、を備える。
【００５９】
具体的には、その光通信システムは図１２の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成である。この構成では、ＯＮＵ２００ｂとＯＬＴ１００ｂとの間には、ＡＷＧまたは薄膜フィルタなどの波長ルーティング手段１５３と光ファイバまたはＰＬＣなどにより作成された光カプラなどの光合分波手段１５１とが配置されている。なお、本実施形態におけるプロテクション方法を適用する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成は図１２に限らない。本実施形態におけるプロテクション方法は、図１３のような構成への適用も可能である。図１３は、光送受信器側端子＃１〜＃Ｍ（Ｍは２以上の整数）および光ファイバ伝送路側端子＃１〜＃Ｎ（Ｎは２以上の整数）を有し、入力光を波長に応じて決定される１個の端子から出力する波長振り分け機能を備えた波長ルーティング手段をＯＮＵとＯＬＴとの間に配置した構成である。
【００６０】
図１２の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ３００ｄは、下り方向通信用に、各ＯＳＵ５１は、波長λＤ＿１〜λＤ＿Ｎを出力可能な波長可変光送信器１８を備える。波長可変光送信器１８は、入力される下りフレームの宛先であるＯＮＵが光ファイバ伝送路を介して波長ルーティング手段１５３のいずれの光ファイバ伝送路側端子と接続するかに応じてフレーム単位で出力光波長を変化させる。各々の波長可変光送信器１８からの下り信号光は、光合分波手段１５１により多重された後、波長ルーティング手段１５３へ入力される。波長ルーティング手段１５３は、入力される下り信号光を波長に応じて異なる光ファイバ伝送路側端子から光ファイバ伝送路へ出力する。
【００６１】
ＯＮＵ２００ｂは、波長ルーティング手段１５３の光ファイバ伝送路側端子のうちの１つと光ファイバ伝送路を介して接続し、接続する端子から出力される下り信号光を光受信器２９を用いて受信する。光受信器２９としては、ＰＩＮ−ＰＤやＡＰＤなどがこれにあたる。各ＯＮＵ２００ｂは、ＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を用いて、受信したフレームが自分宛であるかを判断し、受信フレームの取捨選択を行う。
【００６２】
一方、上り方向通信用に、ＯＮＵ２００ｂは、波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｎのうちの少なくとも１波長を出力可能な光送信器３０を備える。ＯＮＵ２００ｂは、ＯＬＴ１００ｂから割り当てられている上り波長で、ＯＬＴから通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を送信する。ＯＬＴから動的帯域割当情報として通知される送信許可時間は、同一のＯＳＵを宛先とする上りバースト信号光同士が衝突しないように、ＯＬＴと各ＯＮＵ間でのフレーム往復伝搬時間を考慮して決定される。図１２の構成においてＯＬＴから割り当てられる上り波長は、当該ＯＮＵが光ファイバ伝送路を介して、波長ルーティング手段１５３の光ファイバ伝送路側端子のうちのいずれの端子に接続するかで決定する。しかし、光送信器３０に波長可変機能を持たせることにより、異なる光ファイバ伝送路側端子と接続するＯＮＵの品種を単一化し、経済性・保守運用性の向上を図ることができる。波長可変機能を有する光送信器３０としては、図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいてＯＮＵ内に搭載する波長可変光送信器２４を用いることができる。
【００６３】
光ファイバ伝送路を伝送された上り信号光は、波長ルーティング手段１５３を通じて波長多重された後、光合分波手段１５１で分岐され、ＯＳＵ５１＃１〜＃Ｍへ入力される。各ＯＳＵ内の波長可変光受信器１９は、次のようにして入力される波長多重信号光の中から所望の上り波長である上りバースト信号光を選択的に受信する。まず、波長可変光受信器１９は、各ＯＮＵへ通知された動的帯域割当情報を参照することで、入力される上りバースト信号光の送信元であるＯＮＵを認識する。そして、波長可変光受信器１９は、当該ＯＮＵが波長ルーティング手段１５３の光ファイバ伝送路側端子のうちのいずれの端子と光ファイバ伝送路を介して接続するかに応じて受信波長を設定する。波長可変光受信器１９は、ＰＩＮ―ＰＤやＡＰＤなどの受光器の前段に透過波長を変更できる波長可変フィルタを配置した構成とすることができる。ここで、各ＯＮＵ２００ｂが自分に付与されたＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を送信フレーム内に含めた上りバースト信号光を送出することで、ＯＬＴ１００ｂは受信フレーム内のＯＮＵ識別子によりフレームの送信元であるＯＮＵを特定することができる。
【００６４】
ＯＮＵ内およびＯＳＵ内の光受信器として、コヒーレント受信器を用いることも可能である。この場合、ＯＮＵ内の局発光源の出力光波長は、当該ＯＮＵが波長ルーティング手段の光ファイバ伝送路側端子のうちのいずれの端子と光ファイバ伝送路を介して接続するかに応じて、所定の下り波長の近傍に設定される。一方、ＯＳＵ内の局発光源の出力光波長は、光受信器に入力される上りバースト信号光がいずれのＯＮＵから送信されてくるかに応じて変更される。高受信感度を特徴とするコヒーレント受信を適用することで、光ファイバ伝送路中での許容損失や各ＯＳＵと接続する光合分波手段における許容損失を増大できる。光ファイバ伝送路中で許容される伝送損失や分岐損失の増大により、伝送距離の長延化や収容するＯＮＵ数の拡大を図れる。また、各ＯＳＵと接続する光合分波手段で許容される分岐損失の増大によりＯＳＵ数を拡大できるため、システム総帯域を拡張できる。
【００６５】
続いて、本実施形態におけるプロテクション動作を説明する。図１４は、故障したＯＳＵ＃１と論理接続していたＯＮＵ＃ｎ−１が、論理接続先ＯＳＵを、予備ＯＳＵとして指定されていたＯＳＵ＃２に変更する場合である。
【００６６】
［予備指定手順、予備指定手段］
本実施形態を適用する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成では、ＯＮＵごとに、論理接続しているＯＳＵとは別に１台の予備ＯＳＵが指定されている。ＯＮＵごとに指定する予備ＯＳＵは、１台以上のＯＮＵが論理接続しているＯＳＵでも、ＯＮＵが１台も論理接続していないＯＳＵでもよい。なお、図１２、１３において、ＯＬＴが予備指定手段を有している。
【００６７】
［情報保持手順、第１情報保持手段、第２情報保持手段］
ＯＮＵは、一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知した場合、すなわちＯＳＵ故障を検知した場合、ＯＬＴとの接続情報を削除せずに、ＯＬＴから割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を継続して記憶する。すなわち、図１２、１３において、ＯＮＵは、第２情報保持手段を有する。
ＯＬＴは、例えば、一定時間以上に渡る上りバースト信号光の未受信によりＯＳＵの故障を検知することができる。ＯＬＴは、ＯＳＵ故障を検知した場合、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの情報を保持し続けている。すなわち、図１２、１３のＯＬＴは、第１情報保持手段を有する。そして、ＯＬＴは、保持している前記ＯＮＵ情報を予備ＯＳＵへ引き渡す。つまり、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの予備ＯＳＵは、当該ＯＮＵの情報を引き継ぐことになる。ＯＮＵ情報としては、ＯＬＴから割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子や、ＯＬＴとの間でのフレーム往復伝搬時間などがこれにあたる。
【００６８】
［制御フレーム送信手順、制御フレーム送信手段］
ＯＬＴは、ＯＳＵ故障を検知した場合、実施形態１におけるプロテクション動作と同様に、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵ宛に、ＯＮＵごとに指定されている予備ＯＳＵから、返信を指示する制御フレームを送信する。すなわち、図１２、１３のＯＬＴは、制御フレーム送信手段を有する。図１２のＯＬＴが制御フレーム内に含める情報は、実施形態１の図１１と同様である。図１３のＯＬＴが制御フレーム内に含める情報は、実施形態１の図１０または図１１と同様である。
【００６９】
［応答手順、応答手段］
ＯＮＵは、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの予備ＯＳＵが当該ＯＮＵ宛の制御フレームを送信する時点で、ＯＬＴから割り当てられているＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を継続して記憶している。このために、図１４のように、ＯＮＵは、制御フレームを自分宛であると認識し、制御フレームにて通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を返信する。すなわち、図１２、１３のＯＮＵは応答手段を有する。
【００７０】
［確認手順、確認手段］
ＯＬＴは、返信された上りバースト信号光の受信をもって、当該ＯＮＵの論理接続先ＯＳＵが変更されプロテクション動作が完了したことを確認する。すなわち、図１２、１３のＯＬＴは確認手段を有する。
【００７１】
（実施形態２の効果）
本実施形態におけるプロテクション方法では、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、ＯＳＵ故障を検知した際に、ＯＬＴとの接続情報を削除せず、ＯＬＴ側では予備ＯＳＵが当該ＯＮＵの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵは、ＯＳＵ故障が発生してから短時間で通信を再開できる。
【００７２】
［付記］
以下は、本実施形態のプロテクション方法を説明したものである。
従来の波長掃引方式を適用したプロテクション技術では、ＯＮＵの受信波長が探索信号の波長と一致するまで未登録ＯＮＵの登録処理が開始されないため、プロテクション動作が完了するまでに要する時間が長くなるという課題があった。
【００７３】
そこで、本発明は、
（１）：
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記複数の終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能であり、前記子ノードは論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を予備終端装置として指定されている光通信システムにおけるプロテクション方法であって、
前記子ノードは、論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持し、
前記親ノードは、前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持し、
前記予備終端装置が、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち、自らを予備終端装置とする前記子ノード宛に制御フレームを送信し、
前記子ノードが前記制御フレームに対して返信する上り信号光の受信により、前記親ノードが前記子ノードの論理接続先の終端装置が変更されたことを確認することを特徴とするプロテクション方法である。
【００７４】
（２）：
前記親ノードが前記終端装置の故障を検知した際に、前記予備終端装置が、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち、自らを予備終端装置とする前記子ノードの情報を引き継ぐことを特徴とする上記（１）に記載のプロテクション方法である。
【００７５】
（３）：
前記子ノードは、選択的に受信する波長を切替可能であり、
前記予備終端装置と論理接続する際に前記予備終端装置が前記子ノード宛に送信する下り信号光の波長を通知されており、
論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、選択的に受信する波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のプロテクション方法である。
【００７６】
（４）：
前記子ノードは、上り信号光の送信波長を切替可能であり、
前記予備終端装置と論理接続する際に前記子ノードが前記予備終端装置宛に送信する上り信号光の波長を通知されており、
論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、上り信号光の送信波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載のプロテクション方法である。
【００７７】
（５）：
前記子ノードは、上り信号光の送信波長を切替可能であり、
前記予備終端装置からの制御フレームにて通知される波長切替指示に従って、上り信号光の送信波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記子ノードが前記予備終端装置宛に送信する上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載のプロテクション方法である。
【００７８】
本発明は、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵが、ＯＳＵ故障を検知した時点で受信波長を予備波長に切り替えることにより予備ＯＳＵが送信する制御フレームを受信可能とし、ＯＬＴ側では予備ＯＳＵが、故障したＯＳＵと論理接続していたＯＮＵの情報を引き継ぐことにより、短時間で通信を再開できる点に特徴がある。
【符号の説明】
【００７９】
１１：光送信器
１２：波長合分波手段
１３：波長フィルタ
１４：受光器
１５：光受信器
１６：コヒーレント受信器
１７：局発光源
１８：波長可変光送信器
１９：波長可変光受信器
２１：受光器
２２：波長可変フィルタ
２３：波長可変光受信器
２４：波長可変光送信器
２６：波長合分波手段
２７：コヒーレント受信器
２８：局発光源
２９：光受信器
３０：光送信器
５１：ＯＳＵ
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ：ＯＬＴ
１５１：光合分波手段
１５２：波長ルーティング手段
１５３：波長ルーティング手段
２００、２００ａ、２００ｂ：ＯＮＵ
２５０：光ファイバ伝送路
３００：ＴＤＭ−ＰＯＮ
３００ａ：ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ
３００ｂ、３０１ｂ、３０２ｂ：波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ
３００ｃ：波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ
３００ｄ：波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ
３００ｅ：波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年9月12日(2016.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記子ノードは、送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記第２情報保持手段が、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記親ノードは、
前記確認手段が、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定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。
【国際調査報告】
2015060325.tif 000017
2015060325.tif 000018