(57)【要約】【課題】  経済的で、信頼性の高いシステムを実現可能なＰＯＮシステムを提供する。【解決手段】  ＯＬＴ１は２つの光スイッチから構成されるＮ個の光スイッチモジュール１２−１〜１２−Ｎをカスケードに接続し、２つの光スイッチの接続を切替えることによって、Ｎ個のＰＯＮネットワークのいずれか一つを予備のＰＯＮカード＃Ｐに接続する。Ｎ個の現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎは、通常、それぞれのＰＯＮネットワークに接続されるが、故障またはオペレーティングシステムからのコマンドをトリガとして光スイッチモジュール１２−１〜１２−Ｎによって切り離される。【選択図】      図２
2008054278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムであって、
前記局側装置は、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを有し、
前記Ｎ個の光スイッチモジュールをカスケードに接続して前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行うことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記局側装置は、前記光スイッチモジュールによる切替えの際に自装置内の光経路遅延を調整して現用のＰＯＮインタフェース部から予備のＰＯＮインタフェース部へ前記ＰＯＮの設定・制御情報を引き継がせることを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムであって、
前記局側装置は、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の２：１光スイッチと、前記複数のＰＯＮのうちの予備のＰＯＮインタフェース部に接続される１個のＮ：１光スイッチとを有し、
前記Ｎ個の２：１光スイッチと前記１個のＮ：１光スイッチとを用いて前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行うことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項４】
前記Ｎ個のＰＯＮに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載のＰＯＮシステム。
【請求項５】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してエンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置であって、
前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを有し、
前記Ｎ個の光スイッチモジュールをカスケードに接続して前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行うことを特徴とする局側装置。
【請求項６】
前記光スイッチモジュールによる切替えの際に自装置内の光経路遅延を調整して現用のＰＯＮインタフェース部から予備のＰＯＮインタフェース部へ前記ＰＯＮの設定・制御情報を引き継がせることを特徴とする請求項５記載の局側装置。
【請求項７】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してエンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置であって、
前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の２：１光スイッチと、前記複数のＰＯＮのうちの予備のＰＯＮインタフェース部に接続される１個のＮ：１光スイッチとを有し、
前記Ｎ個の２：１光スイッチと前記１個のＮ：１光スイッチとを用いて前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行うことを特徴とする局側装置。
【請求項８】
前記Ｎ個のＰＯＮに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか記載の局側装置。
【請求項９】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムに用いる冗長化方法であって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールをカスケードに接続して前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行うことを特徴とする冗長化方法。
【請求項１０】
前記局側装置が、前記光スイッチモジュールによる切替えの際に自装置内の光経路遅延を調整して現用のＰＯＮインタフェース部から予備のＰＯＮインタフェース部へ前記ＰＯＮの設定・制御情報を引き継がせることを特徴とする請求項９記載の冗長化方法。
【請求項１１】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムに用いる冗長化方法であって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の２：１光スイッチと、前記複数のＰＯＮのうちの予備のＰＯＮインタフェース部に接続される１個のＮ：１光スイッチとを用いて前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行うことを特徴とする冗長化方法。
【請求項１２】
前記Ｎ個のＰＯＮに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか記載の冗長化方法。
【請求項１３】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムであって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮインタフェース部のうちのＭ個（Ｍは０または正の整数）を予備に割り当て、
前記局側装置は、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＭ×Ｎ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを有し、
前記Ｍ×Ｎ個の光スイッチモジュールをマトリックス状に接続して前記ＰＯＮのＭ：Ｎ冗長化を行うことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項１４】
前記局側装置は、前記光スイッチモジュールによる切替えの際に自装置内の光経路遅延を調整して現用のＰＯＮインタフェース部から予備のＰＯＮインタフェース部へ前記ＰＯＮの設定・制御情報を引き継がせることを特徴とする請求項１３記載のＰＯＮシステム。
【請求項１５】
前記Ｎ個のＰＯＮに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することを特徴とする請求項１３または請求項１４記載のＰＯＮシステム。
【請求項１６】
前記現用のＰＯＮインタフェース部を前記予備のＰＯＮインタフェース部に切替えてから前記光スイッチモジュールを挿入し、その後に当該現用のＰＯＮインタフェース部を切戻す動作をＮ個の現用のＰＯＮインタフェース部に対して順次行うことで前記局側装置の構成変更を行うことを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれか記載のＰＯＮシステム。
【請求項１７】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してエンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置であって、
前記複数のＰＯＮインタフェース部のうちのＭ個（Ｍは０または正の整数）を予備に割り当て、
前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＭ×Ｎ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを有し、
前記Ｍ×Ｎ個の光スイッチモジュールをマトリックス状に接続して前記ＰＯＮのＭ：Ｎ冗長化を行うことを特徴とする局側装置。
【請求項１８】
前記光スイッチモジュールによる切替えの際に自装置内の光経路遅延を調整して現用のＰＯＮインタフェース部から予備のＰＯＮインタフェース部へ前記ＰＯＮの設定・制御情報を引き継がせることを特徴とする請求項１７記載の局側装置。
【請求項１９】
前記Ｎ個のＰＯＮに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することを特徴とする請求項１７または請求項１８記載の局側装置。
【請求項２０】
前記現用のＰＯＮインタフェース部を前記予備のＰＯＮインタフェース部に切替えてから前記光スイッチモジュールを挿入し、その後に当該現用のＰＯＮインタフェース部を切戻す動作をＮ個の現用のＰＯＮインタフェース部に対して順次行うことで構成変更を行うことを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか記載の局側装置。
【請求項２１】
複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムに用いる冗長化方法であって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮインタフェース部のうちのＭ個（Ｍは０または正の整数）を予備に割り当て、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＭ×Ｎ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールをマトリックス状に接続して前記ＰＯＮのＭ：Ｎ冗長化を行うことを特徴とする冗長化方法。
【請求項２２】
前記局側装置が、前記光スイッチモジュールによる切替えの際に自装置内の光経路遅延を調整して現用のＰＯＮインタフェース部から予備のＰＯＮインタフェース部へ前記ＰＯＮの設定・制御情報を引き継がせることを特徴とする請求項２１記載の冗長化方法。
【請求項２３】
前記Ｎ個のＰＯＮに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することを特徴とする請求項２１または請求項２２記載の冗長化方法。
【請求項２４】
前記現用のＰＯＮインタフェース部を前記予備のＰＯＮインタフェース部に切替えてから前記光スイッチモジュールを挿入し、その後に当該現用のＰＯＮインタフェース部を切戻す動作をＮ個の現用のＰＯＮインタフェース部に対して順次行うことで前記局側装置の構成変更を行うことを特徴とする請求項２１から請求項２３のいずれか記載の冗長化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＰＯＮシステム、局側装置及びそれらに用いる冗長化方法に関し、特にＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおける冗長化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インタネットの急速な普及によってアクセス回線のブロードバンド化が課題となっている。ブロードバンドアクセス回線としては、既にＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）、ケーブルモデム等のいろいろな方式が実用化されているが、より一層の広帯域化に向けてはＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が注目されており、世界的に普及が進みつつある。最近ではギガビットクラスのインタフェース速度を有するＰＯＮシステムも実用化されている。
【０００３】
このＰＯＮシステムの基本構成を図１７及び図１８に示す。図１７及び図１８において、エンドユーザ宅にはＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：宅内装置）６１〜６３が設置され、局にはＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ：局側装置）４が設置されている。ＯＮＵ６１〜６３及びＯＬＴ４の両者は光ファイバ及び光スプリッタ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：光分岐・結合器）５を用いて接続されている。
【０００４】
各エンドユーザ宅のパーソナルコンピュータ（以下、パソコンとする）はＯＮＵ６１〜６３を介してネットワークに接続され、さらにＯＬＴ４を経て上位ネットワーク及びインタネットに接続される。上り方向の信号（波長は通常、１．３μｍ）と下り方向の信号（波長は通常、１．５μｍ）は波長多重されるため、ＯＬＴ４とＯＮＵ６１〜６３とは双方向１芯の光ファイバで接続される。
【０００５】
下り方向の信号はＯＬＴ４から全てのＯＮＵ６１〜６３にブロードキャストされ、各ＯＮＵ６１〜６３はフレームの宛先をチェックし、自装置宛のフレームを取り込む（図１７参照）。
【０００６】
各ＯＮＵ６１〜６３からの上り方向の信号は光スプリッタ５で合流するが、この時、信号の衝突が起こらないようにするため、時分割多重が用いられる。そのため、ＯＬＴ４は各ＯＮＵ６１〜６３から時々刻々報告される出力要求（ＲＥＰＯＲＴ）を調停し、ＯＬＴ４−ＯＮＵ６１〜６３間の距離に基づく伝送時間を計算した上で各ＯＮＵ６１〜６３に対して信号送出許可（ＧＡＴＥ）を与える（図１８参照）。
【０００７】
出力要求（ＲＥＰＯＲＴ）にはバッファのキューの状態（待ち行列の長さ）が情報として含まれている。信号送出許可（ＧＡＴＥ）には信号の優先度毎に送出開始時刻及び送出継続時間が含まれており、ＯＮＵ６１〜６３はこれにしたがって上り信号を送出する。すなわち、上り方向の帯域割り当てはタイムスロットの割り当てとして実現される。
【０００８】
図１７及び図１８はＯＬＴ４が一つのＰＯＮを収容し、ＯＮＵ６１〜６３が３台接続された場合の信号の流れを示しており、図１７に下り方向の信号、図１８に上り方向の信号をそれぞれ示す。これら図１７及び図１８において、数字付きの四角が各ＯＮＵ６１〜６３宛て並びに各ＯＮＵ６１〜６３発の信号のフレームを示す。尚、ＯＬＴ４と各ＯＮＵ６１〜６３との距離はそれぞれ異なるため、ＯＬＴ４が適切な信号送出許可を与えるには、立ち上げ時に個々のＯＮＵ６１〜６３との信号往復時間を計測しておかなければならない。これをＰＯＮの立ち上げ処理と呼ぶ。
【０００９】
ＰＯＮの局側装置であるＯＬＴ４は、一般に、複数のＰＯＮを収容し、それらの信号を集線・分離する機能を有している。すなわち、図１９に示すように、ＯＬＴ７は複数のＰＯＮカード（ｃａｒｄ）（ＰＯＮインタフェース部）＃１〜＃Ｎ＋１と、集線・分離部（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ／Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）７１とから構成されている。
【００１０】
ＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ＋１はＰＯＮの入出力機能、信号終端機能、装置内インタフェース機能等を有している。集線・分離部７１は信号の集線・分離機能に加えて、次段装置との入出力インタフェース機能を有している。図１９に示すＯＬＴ７はＮ＋１個のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ＋１を収容し、一つのＰＯＮに３台のＯＮＵ９−１〜９−３Ｎ＋３が接続されている例を示している。
【００１１】
さて、システムの信頼性を向上させるために、ＰＯＮの冗長化を行うことを考えると、ＰＯＮを二重化する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。このＰＯＮを二重化する場合の構成例を図２０及び図２１に示す。この場合には２個のＰＯＮカード＃０，＃１を用意し、光スプリッタ８２，８３を介して一つのＰＯＮネットワークに接続する。
【００１２】
図２０には光スプリッタ８２，８３をＯＬＴ８０の外に設置した構成を示し、図２１には光スプリッタ９２，９３をＯＬＴ９０の内部に取り込んだ構成を示している。どちらの場合にも、ＰＯＮネットワークの上り信号が２分岐され、２つのＰＯＮカード＃０，＃１に入力される。下り信号は２つのＰＯＮカード＃０，＃１のいずれか一方から出力され、ＰＯＮネットワークに送信される。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−３４９７９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１９３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来のＰＯＮシステムにおける冗長化方法では、構成が簡単で、実現が容易であるが、一つのＰＯＮネットワークに対してＯＬＴ８０，９０側に２つのＰＯＮカード＃０，＃１を用意する必要があり、ＯＬＴ８０，９０の容積やコストを増大させるという短所がある。容積やコストを変えないのであれば、ＯＬＴ８０，９０の収容効率が半減することになる。
【００１５】
図１９に示す例では、ＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ＋１の半数を現用に割り当て、残りの半数を予備に割り当てることに相当する。さらに、上り信号を２分岐することから一つのＰＯＮカードに入力される光のパワーが１／２となるため、冗長なしの時に比べてＯＬＴ７とＯＮＵ９−１〜９−３Ｎ＋３との距離がさらに制限される（短距離にしなければならない）という制約もある。
【００１６】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、経済的で、信頼性の高いシステムを実現することができるＰＯＮシステム、局側装置及びそれらに用いる冗長化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明による第１のＰＯＮシステムは、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムであって、
前記局側装置は、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを備え、
前記Ｎ個の光スイッチモジュールをカスケードに接続して前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。
【００１８】
本発明による第２のＰＯＮシステムは、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムであって、
前記局側装置は、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の２：１光スイッチと、前記複数のＰＯＮのうちの予備のＰＯＮインタフェース部に接続される１個のＮ：１光スイッチとを備え、
前記Ｎ個の２：１光スイッチと前記１個のＮ：１光スイッチとを用いて前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。
【００１９】
本発明による第３のＰＯＮシステムは、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムであって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮインタフェース部のうちのＭ個（Ｍは０または正の整数）を予備に割り当て、
前記局側装置は、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＭ×Ｎ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを備え、
前記Ｍ×Ｎ個の光スイッチモジュールをマトリックス状に接続して前記ＰＯＮのＭ：Ｎ冗長化を行っている。
【００２０】
本発明による第１の局側装置は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してエンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置であって、
前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを備え、
前記Ｎ個の光スイッチモジュールをカスケードに接続して前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。
【００２１】
本発明による第２の局側装置は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してエンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置であって、
前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の２：１光スイッチと、前記複数のＰＯＮのうちの予備のＰＯＮインタフェース部に接続される１個のＮ：１光スイッチとを備え、
前記Ｎ個の２：１光スイッチと前記１個のＮ：１光スイッチとを用いて前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。
【００２２】
本発明による第３の局側装置は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してエンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置であって、
前記複数のＰＯＮインタフェース部のうちのＭ個（Ｍは０または正の整数）を予備に割り当て、
前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＭ×Ｎ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールを備え、
前記Ｍ×Ｎ個の光スイッチモジュールをマトリックス状に接続して前記ＰＯＮのＭ：Ｎ冗長化を行っている。
【００２３】
本発明による第１の冗長化方法は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムに用いる冗長化方法であって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールをカスケードに接続して前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。
【００２４】
本発明による第２の冗長化方法は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムに用いる冗長化方法であって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＮ個（Ｎは正の整数）の２：１光スイッチと、前記複数のＰＯＮのうちの予備のＰＯＮインタフェース部に接続される１個のＮ：１光スイッチとを用いて前記ＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。
【００２５】
本発明による第３の冗長化方法は、複数のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、エンドユーザ宅に設けられた複数の宅内装置と、前記複数のＰＯＮを介して前記複数の宅内装置に接続される複数のＰＯＮインタフェース部と、前記複数のＰＯＮインタフェース部を通して前記複数のＰＯＮを収容しかつそれらの信号を集線・分離する集線・分離部とを含む局側装置とから構成されるＰＯＮシステムに用いる冗長化方法であって、
前記局側装置において、前記複数のＰＯＮインタフェース部のうちのＭ個（Ｍは０または正の整数）を予備に割り当て、前記複数のＰＯＮのうちの現用のＰＯＮインタフェース部に接続されるＭ×Ｎ個（Ｎは正の整数）の光スイッチモジュールをマトリックス状に接続して前記ＰＯＮのＭ：Ｎ冗長化を行っている。
【００２６】
すなわち、本発明のＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの冗長化方法は、局側装置において１：Ｎ（Ｎは正の整数）の冗長化を行い、経済的で、信頼性の高いＰＯＮシステムの構成方法を提供することを特徴とする。
【００２７】
つまり、本発明のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ：局側装置）において、簡易な方法でＰＯＮカード（ｃａｒｄ）（ＰＯＮインタフェース部）の１：Ｎ冗長を構成することによって、経済的で、信頼性の高いＰＯＮシステムが実現可能となる。
【００２８】
より具体的に説明すると、本発明のＰＯＮシステムでは、Ｎ個の光スイッチモジュールをカスケードに接続してＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。これによって、本発明のＰＯＮシステムでは、従来の１＋１冗長化とは異なり、局側装置の容積を大きく増やしたり、収容回線数を大きく減らすことなく、冗長化を実現することが可能となり、経済的で信頼性の高いＰＯＮシステムを構築することが可能となる。
【００２９】
また、本発明のＰＯＮシステムでは、現用から予備への切替えの際に、局側装置内の光経路調査を調整して現用から予備へＰＯＮの設定・制御情報を引き継いでいる。これによって、本発明のＰＯＮシステムでは、切替え実行時に現用の設定・制御情報に局側装置内の光経路長による遅延を加味した情報を予備が引き継ぐことによって、ＰＯＮの初期立ち上げ処理を省略し、切替え時間を短縮し、迅速な信号導通を実現することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明のＰＯＮシステムでは、Ｎ個の２：１光スイッチと、１個のＮ：１光スイッチとを用いてＰＯＮの１：Ｎ冗長化を行っている。これによって、本発明のＰＯＮシステムでは、光スイッチを用いて構成することによって、従来の光分岐を用いた構成よりも光パワーの損失を減らし、距離の制約を小さくすることが可能となる。
【００３１】
さらにまた、本発明のＰＯＮシステムでは、Ｎ個のＰＯＮネットワークに優先順位を付与し、故障発生時に優先度の高いものから切替えを実行することも可能である。
【００３２】
一方、本発明の他のＰＯＮシステムの冗長化方法は、局側装置においてＭ：Ｎ（Ｍ，Ｎは正の整数）の冗長化を行い、経済的で、信頼性の高いＰＯＮシステムの構成方法を提供することを特徴とする。
【００３３】
つまり、本発明のＰＯＮシステムでは、局側装置（ＯＬＴ）において、ＰＯＮインタフェース部のＭ個を予備に割り当て、それぞれにＮ個のＰＯＮネットワークのいずれか一つを光スイッチ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）で接続することによって、局側装置（ＯＬＴ）のＭ：Ｎ冗長構成を実現している。ここで、ＰＯＮネットワークとはＯＬＴ装置外部の光ネットワーク、すなわち光ファイバ、光分岐・結合器及びその先に繋がるＯＮＵの全体を指している。
【００３４】
本発明の他のＰＯＮシステムの冗長化方法では、従来の１＋１冗長化とは異なり、局側装置の容積を大きく増やしたり、収容回線数を大きく減らすことなく、冗長化を実現することが可能となり、経済的で信頼性の高いＰＯＮシステムを構築することが可能となる。
【００３５】
また、本発明の他のＰＯＮシステムの冗長化方法では、切替え実行時に現用の設定・制御情報に装置内光経路長による遅延を加味した情報を予備が引き継ぐことによって、ＰＯＮの初期立ち上げ処理を省略し、切替時間を短縮し、迅速な信号導通を実現することが可能となる。
【００３６】
さらに、本発明の他のＰＯＮシステムの冗長化方法では、光スイッチを用いて構成することによって、従来の光分岐を用いた構成よりも光パワーの損失を減らし、距離の制約を小さくすることが可能となる。
【００３７】
さらにまた、本発明の他のＰＯＮシステムの冗長化方法では、予備を複数持つことによって、Ｍ個までの複数故障に対応することが可能となり、より信頼性の高いシステムを構築することが可能となる。この場合、本発明の他のＰＯＮシステムの冗長化方法では、切替えと切戻しを行いながら、光スイッチの増設または減設を行えば、信号に瞬断が発生することはあってもサービスを止めることなく冗長構成の変更を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、経済的で、信頼性の高いＰＯＮシステムを実現することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１は本発明の第１の実施例によるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施例によるＰＯＮシステムは、ＰＯＮカード（ｃａｒｄ）（ＰＯＮインタフェース部）＃Ｐを予備に割り当て、そこにＮ個（Ｎは正の整数）のＰＯＮネットワーク（Ｎ個のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎに対応）のいずれか一つを光スイッチ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）１２で接続することによって、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ：局側装置）１の１：Ｎ冗長構成を実現している。
【００４１】
ここで、ＰＯＮネットワークとはＯＬＴ１外部の光ネットワーク、すなわち光ファイバ、光スプリッタ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：光分岐・結合器）２−１〜２−Ｎ、その先に繋がるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：宅内装置）３−１〜３−３Ｎの全体を指している。
【００４２】
図２は本発明の第１の実施例によるＯＬＴ１の内部構成を示す図である。図２において、ＯＬＴ１は２つの光スイッチから構成されるＮ個の光スイッチモジュール（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）１２−１〜１２−Ｎをカスケードに接続し、２つの光スイッチの接続を切替えることによって、上記のＮ個のＰＯＮネットワークのいずれか一つを予備のＰＯＮカード＃Ｐに接続するように構成されている。
【００４３】
Ｎ個の現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎは、通常、それぞれのＰＯＮネットワークに接続されるが、故障またはオペレーティングシステム［以下、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）とする］からのコマンドをトリガとして光スイッチモジュール１２−１〜１２−Ｎによって切り離される。
【００４４】
図３及び図４は図２の光スイッチモジュール１２−１〜１２−Ｎの内部構成を示す図である。図３及び図４において、光スイッチモジュール１２−ｉ（ｉ＝１，・・・，Ｎ）の光スイッチ回路１２１−ｉはｂをａまたはｃに接続するスイッチであり、光スイッチ回路１２２−ｉはｆをｄまたはｅに接続するスイッチである。
【００４５】
図３はＯＬＴ１外部の信号（ＰＯＮネットワークの光信号）をそれぞれの現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎに接続している状態を示す図である。この時、前段の光スイッチモジュールと後段の光スイッチモジュール（または予備のＰＯＮカード＃Ｐ）は光スイッチ回路１２２−ｉを介して接続されている。図４はＯＬＴ１外部の光信号を予備のＰＯＮカード＃Ｐに接続している状態を示す図である。
【００４６】
図５〜図８は本発明の第１の実施例においてＮ＝３とした場合の光スイッチモジュール１２−１〜１２−３の接続を示す図である。図５は３つのＰＯＮネットワークがそれぞれの現用のＰＯＮカード＃１〜＃３に接続されており、切替えのない状態を示している。図６〜図８はそれぞれ３つのＰＯＮネットワークが予備のＰＯＮカード＃Ｐに接続されている状態を示している。
【００４７】
図９及び図１０は図１及び図２に示すＯＬＴ１内部の各機能ブロックを示す図である。説明を簡単にするため、現用のＰＯＮカードとしては一つ（ＰＯＮカード＃Ｗ）だけ示している。図９には現用のＰＯＮカード＃Ｗが接続されている状態を示し、図１０には予備のＰＯＮカード＃Ｐが接続されている状態を示している。
【００４８】
集線・分離部（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ／Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）１１には、外部との主信号インタフェース（ＩＦ）回路／集線・分離回路１１２と、装置制御部１１１と、装置データベース（メモリ）１１３とが搭載されている。ＰＯＮカード＃Ｗ，＃ＰにはＰＯＮ終端回路Ｗ３，Ｐ３と、装置内インタフェース（ＩＦ）回路Ｗ２，Ｐ２と、制御部Ｗ１，Ｐ１と、データベース（メモリ）Ｗ４，Ｐ４とが搭載されている。光スイッチモジュール１２−Ｗには２つの光スイッチ回路１２１−Ｗ，１２２−Ｗと、制御インタフェース（ＩＦ）回路１２３−Ｗとが搭載されている。
【００４９】
集線・分離部１１の装置制御部１１１は制御信号線を通じて各部の制御部Ｗ１，Ｐ１と、制御インタフェース回路１２１−Ｗとに接続されている。また、装置制御部１１１及び制御部Ｗ１，Ｐ１には装置データベース１１３、データベースＷ４，Ｐ４が接続されている。集線・分離部１１の装置データベース１１３には装置全体の設定情報、各部の設定情報、ＰＯＮの制御情報がそれぞれ格納されている。ＰＯＮカード＃Ｗ，＃ＰのデータベースＷ４，Ｐ４には、そのＰＯＮカード＃Ｗ，＃Ｐの動作に関連する設定情報、制御情報のみが格納されている。
【００５０】
図１１は本発明の第１の実施例による立ち上げ処理フローを示すフローチャートであり、図１２は本発明の第１の実施例による切替え処理フローを示すフローチャートであり、図１３は本発明の第１の実施例による切替え中の処理及び切戻し処理を示すフローチャートであり、図１４及び図１５は現用のＰＯＮカードに切替え要求が発生した場合の優先処理に用いるテーブルの構成例を示す図である。これら図１〜図１５を参照して本発明の第１の実施例によるＰＯＮシステムの冗長化方法について説明する。
【００５１】
図９において、システム立ち上げ時には、現用のＰＯＮカード＃Ｗが光スイッチモジュール１２−Ｗを介してＰＯＮネットワーク（ＯＮＵ）に接続されている。この状態で、ＯＬＴ１が立ち上げ処理を実行することによって、各ＯＮＵ３−１〜３−３Ｎとの往復遅延時間の測定が行われ、その結果は制御情報としてＰＯＮカード＃ＷのデータベースＷ４と集線・分離部１１の装置データベース１１３とにそれぞれ格納される。
【００５２】
また、ＰＯＮカード＃ＷのデータベースＷ４及び集線・分離部１１の装置データベース１１３それぞれにはＰＯＮネットワークを制御するための種々の設定情報も格納されている。これらの情報にはＯＮＵ３−１〜３−３Ｎの優先順位やそれぞれのフローへの割り当て帯域等の情報が含まれている。これに加えて、集線・分離部１１の装置データベース１１３には、複数あるＰＯＮカード＃１〜＃Ｎの優先順位も格納されている。これらの設定情報は外部のＯＳから装置制御部１１１を介して設定・変更することができる。
【００５３】
予備のＰＯＮカード＃ＰにはいずれのＰＯＮネットワークも接続されていない。また、予備のＰＯＮカード＃ＰのデータベースＰ４にはデフォルトとして現用１番のＰＯＮカードの情報を書込んでおく。図９では、説明を簡単にするために一つの現用のみ（ＰＯＮカード＃Ｗ）を示しているが、実際には、図１に示すように、Ｎ個の現用（ＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ）があり、１番からＮ番の番号が振られているものとする。
【００５４】
ＯＬＴ１において実行される立ち上げ処理について説明する。ＯＬＴ１において立ち上げ処理が開始されると、装置制御部１１１は現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ各々へ制御情報（ＯＮＵ優先順位、各データフローへの割り当て帯域等）を設定する（図１１ステップＳ１）。ここで、装置制御部１１１は予備のＰＯＮカード＃Ｐに現用のＰＯＮカード＃１と同じ情報を設定する。
【００５５】
次に、ＯＬＴ１では現用のＰＯＮカード＃１〜＃ＮがＯＮＵ３−１〜３−３Ｎと通信し、立ち上げ処理（往復遅延時間、光受信パワーの測定、光送信パワーの調整、ＯＮＵ情報の取込み等）を実行する（図１１ステップＳ２）。
【００５６】
現用のＰＯＮカード＃１〜＃ＮはＰＯＮ制御情報（上記の測定・調整結果）を自身のデータベースに格納する（図１１ステップＳ３）。装置制御部１１１は現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ各々のＰＯＮ制御情報を装置データベース１１３に格納する（図１１ステップＳ４）。これによって、ＯＬＴ１における立ち上げ処理が終了する。
【００５７】
さて、上記の状態で、図１０に示すように、ある現用のＰＯＮカード＃Ｗに切替え要因（故障発生またはＯＳからの切替え要求）が発生したとする。装置制御部１１１はこの切替え要因を検出すると（図１２ステップＳ１１）、次の手順で切替えを実行する。
【００５８】
まず、装置制御部１１１は故障した現用のＰＯＮカード＃Ｗのデータベース情報（ＯＮＵ優先順位、各データフローへの帯域割り当て、各ＯＮＵとの往復遅延時間、光受信パワー、光送信パワー、ＯＮＵ情報等）を予備のＰＯＮカード＃Ｐに設定する（往復遅延時間はＯＬＴ１の装置内遅延時間を加味して設定）（図１２ステップＳ１２）。
【００５９】
装置データベース１１３には上記の情報が含まれているので、装置制御部１１１はその情報を読取り、予備のＰＯＮカード＃ＰのデータベースＰ４に書込む（図１２ステップＳ１３）。この時、ＰＯＮの往復遅延情報についてはＯＬＴ１の装置内の光経路長を調整した値（装置内経路長による遅延を加えた値）を設定して書込むものとする。
【００６０】
これは、超高速のＰＯＮでは装置内の光経路長による遅延が無視できないためである。例えば、上り方向の速度を１Ｇｉｇａｂｉｔ／ｓｅｃとすると、１ｂｉｔは１ｎａｎｏ−ｓｅｃに相当し、これは光ファイバ約２０ｃｍ分に相当する。本実施例では、光スイッチモジュール１２−１〜１２−Ｎをカスケードに接続しているため、現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ毎に予備のＰＯＮカード＃Ｐとの光経路長が異なる。したがって、装置制御部１１１はそれぞれの現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ毎に光経路長による遅延を調整するものとする。
【００６１】
ＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ，＃Ｐ及びそのデータベースへの設定が行われた後、装置制御部１１１は制御インタフェース回路１２３−Ｗを介して光スイッチ回路１２１−Ｗ，１２２−Ｗの切替えを実行する（図１２ステップＳ１４）。図１０には上記の切替えが実行された後の光スイッチ回路１２１−Ｗ，１２２−Ｗの状態を示している。
【００６２】
以上の手順を実行することによって、予備のＰＯＮカード＃Ｐは接続されたＰＯＮネットワークに対して往復遅延時間測定の初期立ち上げ処理を省略してすぐにＯＮＵ３−１〜３−３Ｎとの通信を開始することができる。
【００６３】
切替え状態において、ＯＳから設定情報の変更が実行されたり、ＰＯＮネットワークの状態が変化してＰＯＮの制御情報が変化した場合には、その新しい情報はデータベースＰ４と装置データベース１１３との双方に格納される。
【００６４】
次に、故障した現用のＰＯＮカード＃Ｗが交換され、正常状態に復帰した場合の切戻し手順について説明する。交換された現用のＰＯＮカード＃Ｗには装置制御部１１１から装置データベース１１３に基づく情報が設定されるとともに、そのデータベースＷ４にも同じ情報が設定される（図１３ステップＳ２１〜Ｓ２５）。
【００６５】
しかる後に、装置制御部１１１は制御インタフェース回路１２３−Ｗを介して光スイッチ回路１２１−Ｗ，１２２−Ｗを切替えて外部のネットワークを現用のＰＯＮカード＃Ｗに接続する（図１３ステップＳ２６）。次に、装置制御部１１１は予備のＰＯＮカード＃Ｐにデフォルトの情報（現用のＰＯＮカード＃１と同じ情報）を設定するとともに、その情報をデータベースＰ４に書込んでおく。
【００６６】
ＯＳから切替えコマンドを受けて切替えを実行する場合には、上記の手順から故障検出の過程が省略されるだけで、あとは同様の手順で切替えが実行される。切戻しは上記の手順と同様である。
【００６７】
図５〜図８にＮ＝３とした場合の切替え無しの状態及びそれぞれの現用のＰＯＮカード＃１〜＃３の切替え状態を示す。それぞれのＰＯＮネットワークには優先順位を付与することができる。その場合、装置制御部１１１は複数の現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎに同時に故障が発生した場合に、優先順位の高いＰＯＮネットワークを予備のＰＯＮカード＃Ｐに切替えるように制御を行う。
【００６８】
尚、本実施例では、上記の切替え処理において、切替え要求が連続して発生した場合に図１４に示すテーブルを用い、切替え要求が同時に発生した場合に図１５に示すテーブルを用いることで、優先順位の高いＰＯＮネットワークを予備のＰＯＮカード＃Ｐに切替えるように制御を行うことができる。
【００６９】
このように、本実施例では、従来の１＋１冗長化とは異なり、ＯＬＴ１の容積を大きく増やしたり、収容回線数を大きく減らすことなく、冗長化を実現することができ、経済的で信頼性の高いＰＯＮシステムを構築することができる。
【００７０】
また、本実施例では、切替え実行時に現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎの設定・制御情報に装置内光経路長による遅延を加味した情報を予備のＰＯＮカード＃Ｐが引き継ぐことによって、ＰＯＮの初期立ち上げ処理を省略し、切替え時間を短縮し、迅速な信号導通を実現することができる。
【００７１】
さらに、本実施例では、光スイッチ１２を用いて構成することによって、従来の光分岐を用いた構成よりも光パワーの損失を減らし、距離の制約を小さくすることができるという効果もある。
【実施例２】
【００７２】
図１６は本発明の第２の実施例によるＰＯＮシステムの構成例を示すブロック図である。図１６において、上記の本発明の第１の実施例が２：１光スイッチ回路をカスケードに接続する冗長構成としているのに対し、本発明の第２の実施例によるＰＯＮシステムでは、Ｎ個の２：１光スイッチ１２ａ−１〜１２ａ−Ｎと１個のＮ：１光スイッチ１２−Ｐとを用いて冗長構成としている。この場合には、各現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎと予備のＰＯＮカード＃Ｐとにおける装置内光経路長を等しくすることが可能であり、切替えに際してのＰＯＮ往復遅延時間の調整値は現用によらず、一定となる。
【実施例３】
【００７３】
図２２は本発明の第３の実施例によるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。図２２において、本発明の第３の実施例によるＰＯＮシステムは、Ｍ個（Ｍは正の整数）のＰＯＮカード（ＰＯＮインタフェース部）＃Ｐ１〜＃ＰＭを予備に割り当て、それぞれにＮ個のＰＯＮネットワークのいずれか一つを光スイッチ１３−１〜１３−Ｍで接続することによって、局側装置（ＯＬＴ）１ａのＭ：Ｎ冗長構成を実現している。
【００７４】
図２３は本発明の第３の実施例によるＯＬＴ１ａの内部構成を示す図である。図２３において、ＯＬＴ１ａは２つの光スイッチから構成されるＮ×Ｍ個の光スイッチモジュール（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）１３１−１〜１３Ｎ−１，・・・，１３１−Ｍ〜１３Ｎ−Ｍをマトリクス状に接続し、光スイッチの接続を切替えることによって、上記のＮ個のＰＯＮネットワークのうちのＭ個をＭ個の予備のＰＯＮインタフェース部＃Ｐ１〜＃ＰＭに接続する構成例を示している。
【００７５】
Ｎ個の現用のＰＯＮカード＃Ｗ１〜＃ＷＮは、通常、それぞれのＰＯＮネットワークに接続されるが、故障またはＯＳからのコマンドをトリガとして光スイッチ１３１−１〜１３Ｎ−１，・・・，１３１−Ｍ〜１３Ｎ−Ｍによって切り離される。
【００７６】
図２４及び図２５は図２３の光スイッチモジュール１３１−１〜１３Ｎ−１，・・・，１３１−Ｍ〜１３Ｎ−Ｍの内部構成を示す図である。図２４及び図２５において、光スイッチモジュール１３ｉ−ｊ（ｉ＝１，・・・，Ｎ、ｊ＝１，・・・，Ｍ）の光スイッチ回路１３ｉ１−ｊはｂをａまたはｃに接続するスイッチであり、光スイッチ回路１３ｉ２−ｊはｆをｄまたはｅに接続するスイッチである。
【００７７】
図２４はＯＬＴ１ａ外部の信号（ＰＯＮネットワークの光信号）をそれぞれの現用のＰＯＮカード＃Ｗ１〜＃ＷＮに接続している状態を示す。この時、横方向前段の光スイッチモジュールと横方向後段の光スイッチモジュール（または予備のＰＯＮカード）は光スイッチ回路１３ｉ１−ｊを介して接続されている。また、縦方向前段の光スイッチモジュールと縦方向後段の光スイッチモジュール（または予備のＰＯＮカード）は光スイッチ回路１３ｉ２−ｊを介して接続されている。図２５はＯＬＴ１ａ外部の光信号を予備の光インタフェース部に接続している状態を示す。
【００７８】
図２６〜図２８は本発明の第３の実施例による光スイッチモジュールの接続状態を示す図である。図２６はＮ個のＰＯＮネットワークがそれぞれの現用のＰＯＮカード＃１〜＃Ｎに接続されており、切替えのない状態を示している。図２７は現用１番のＰＯＮネットワーク（ＰＯＮカード＃Ｗ１）が１番の予備のＰＯＮカード＃Ｐ１に接続され、現用２番のＰＯＮネットワーク（ＰＯＮカード＃Ｗ２）が２番の予備のＰＯＮカード＃Ｐ２に接続されている状態を示す。
【００７９】
図２８は現用１番のＰＯＮネットワーク（ＰＯＮカード＃Ｗ１）が２番の予備のＰＯＮカード＃Ｐ２に接続され、現用Ｎ番のＰＯＮネットワーク（ＰＯＮカード＃ＷＮ）が１番の予備のＰＯＮカード＃Ｐ１に接続されている状態を示す。このように、Ｎ個ある現用のＰＯＮネットワーク（ＰＯＮカード＃Ｗ１〜＃ＷＮ）のうちの任意のＭ個を、光スイッチモジュール１３１−１〜１３Ｎ−１，・・・，１３１−Ｍ〜１３Ｎ−Ｍを介して、任意のＭ個の予備のＰＯＮカード＃Ｐ１〜＃ＰＭに接続することができる。
【００８０】
図２９及び図３０は図２２及び図２３に示すＯＬＴ１ａ内部の各機能ブロックを示す図である。説明を簡単にするため、現用のＰＯＮカード、予備のＰＯＮカードはそれぞれ一つ（ＰＯＮカード＃Ｗ、ＰＯＮカード＃Ｐ）だけを示している。図２９は現用のＰＯＮカード＃Ｗが接続されている状態を示し、図３０には予備のＰＯＮカード＃Ｐが接続されている状態を示している。
【００８１】
集線・分離部１１には、外部との主信号インタフェース（ＩＦ）回路／集線・分離回路１１２と、装置制御部１１１と、装置データベース（メモリ）１１３とが搭載されている。ＰＯＮカード＃Ｗ，＃ＰにはＰＯＮ終端回路Ｗ３，Ｐ３と、装置内インタフェース（ＩＦ）回路Ｗ２，Ｐ２と、制御部Ｗ１，Ｐ１と、データベース（メモリ）Ｗ４，Ｐ４とが搭載されている。光スイッチモジュール１３１−Ｗには２つの光スイッチ回路１３１１−Ｗ，１３１２−Ｗと、制御インタフェース（ＩＦ）回路１３１３−Ｗとが搭載されている。
【００８２】
集線・分離部１１の装置制御部１１１は制御信号線を通じて各部の制御部Ｗ１，Ｐ１と、制御インタフェース回路１３１３−Ｗとに接続されている。また、装置制御部１１１及び制御部Ｗ１，Ｐ１には装置データベース１１３、データベースＷ４，Ｐ４が接続されている。集線・分離部１１の装置データベース１１３には装置全体の設定情報、各部の設定情報、ＰＯＮの制御情報がそれぞれ格納されている。ＰＯＮカード＃Ｗ，＃ＰのデータベースＷ４，Ｐ４には、そのＰＯＮカード＃Ｗ，＃Ｐの動作に関連する設定情報、制御情報のみが格納されている。尚、Ｍ：Ｎ冗長構成において、Ｍ（予備数）は０（冗長無し）からＮ−１（現用は１個のみ）の任意の整数値をとることができる。
【００８３】
これら図２９及び図３０を参照して本発明の第３の実施例によるＰＯＮシステムの冗長化方法について説明する。図２９において、システム立ち上げ時には、現用のＰＯＮカード＃Ｗが光スイッチモジュール１３１−Ｗを介してＰＯＮネットワーク（ＯＮＵ）に接続されている。この状態で、ＯＬＴ１ａが立ち上げ処理を実行することによって、各ＯＮＵとの往復遅延時間の測定が行われ、その結果は制御情報としてＰＯＮカード＃ＷのデータベースＷ４と集線・分離部１１の装置データベース１１３とにそれぞれ格納される。
【００８４】
また、ＰＯＮカード＃ＷのデータベースＷ４及び集線・分離部１１の装置データベース１１３それぞれにはＰＯＮネットワークを制御するための種々の設定情報も格納されている。これらの情報にはＯＮＵ３−１〜３−３Ｎの優先順位やそれぞれのフローへの割り当て帯域等の情報が含まれる。これに加えて、集線・分離部１１の装置データベース１１３には、複数あるＰＯＮカード＃１〜＃Ｎの優先順位も格納されている。これらの設定情報は外部のＯＳから装置制御部１１１を介して設定・変更することができる。
【００８５】
予備のＰＯＮカード＃ＰにはいずれのＰＯＮネットワークも接続されていない。また、予備のＰＯＮカード＃ＰのデータベースＰ４にはデフォルトとしてそれぞれ現用１番からＭ番のＰＯＮカードの情報を書込んでおく。図２９では、説明を簡単にするために一つの現用のみ（ＰＯＮカード＃Ｗ）を示しているが、実際には、図２２に示すように、Ｎ個の現用（ＰＯＮカード＃１〜＃Ｎ）とＭ個の予備（ＰＯＮカード＃Ｐ１〜＃ＰＭ）とがあり、１番からＮ番の番号及び１番からＭ番の番号がそれぞれ振られているものとする。
【００８６】
さて、この状態で、図３０に示すように、ある現用のＰＯＮカード＃Ｗに故障が発生したとする。装置制御部１１１はこの故障を検出すると、次の手順で切替えを実行する。まず、装置制御部１１１は故障した現用のＰＯＮカード＃Ｗのデータベース情報を１番の予備のＰＯＮカード＃Ｐに設定するとともに、そのＰＯＮカード＃ＷのデータベースＷ４に書込む。
【００８７】
集線・分離部１１の装置データベース１１３にはこの情報が含まれているので、装置制御部１１１はそれを読取り、予備のＰＯＮカード＃ＰのデータベースＰ４に書込む。この時、ＰＯＮの往復遅延情報についてはＯＬＴ１ａの装置内の光経路長を調整した値（装置内経路長による遅延を加えた値）を設定して書込むものとする。
【００８８】
これは、超高速のＰＯＮでは装置内の光経路長による遅延が無視できないためである。例えば、上り方向の速度を１Ｇｉｇａｂｉｔ／ｓｅｃとすると、１ｂｉｔは１ｎａｎｏ−ｓｅｃに相当し、これは光ファイバ約２０ｃｍ分に相当する。本実施例では、光スイッチモジュール１３ｉ−ｊ（ｉ＝１，・・・，Ｎ、ｊ＝１，・・・，Ｍ）を縦横マトリックスに接続しているため、それぞれの現用がどの予備に接続されるかによって光経路長は異なる。したがって、装置制御部１１１はそれぞれの現用がどの予備に接続されるかによって変化する光経路長の遅延を調整するものとする。
【００８９】
ＰＯＮカード＃Ｗ１〜＃ＷＮ，＃Ｐ１〜ＰＭ及びそれらのデータベースへの設定が行われた後に、装置制御部１１１は制御インタフェース回路１３１３−Ｗを介して光スイッチ回路１３１１−Ｗ，１３１２−Ｗの切替えを実行する。図３０には上記の切替えが実行された後のスイッチ回路１３１１−Ｗ，１３１２−Ｗの状態を示している。
【００９０】
以上の手順を実行することによって、予備のＰＯＮカード＃Ｐは接続されたＰＯＮネットワークに対して往復遅延時間測定の初期立ち上げ処理を省略してすぐにＯＮＵ３−１〜３−３Ｎとの通信を開始することができる。
【００９１】
切替え状態において、ＯＳから設定情報の変更が実行されたり、ネットワークの状態が変化してＰＯＮの制御情報が変化した場合には、その新しい情報はデータベースＰ４と装置データベース１１３との双方に格納される。
【００９２】
この状態で別の現用ＰＯＮインタフェース部に第二の故障が発生したとする。この時には、上記と同様の手順で、２番の予備のＰＯＮカード＃Ｐ２に切替えを行うことによって、回線を救済する。同様にして、Ｍ個の現用のＰＯＮカードに故障が発生した場合まで切替えによって回線を救済することができる。
【００９３】
また、使用中の予備のＰＯＮカードが故障した場合には、予備のＰＯＮカードに空きがあれば、スイッチを切替えて空いている予備のＰＯＮカードに信号を移し変えることによって、回線を救済することもできる。
【００９４】
次に、故障した現用のＰＯＮカード＃Ｗが交換され、正常状態に復帰した場合の切戻し手順について説明する。交換された現用のＰＯＮカード＃Ｗには装置制御部１１から装置データベース１１３に基づく情報が設定されるとともに、そのデータベースＷ４にも同じ情報が設定される。
【００９５】
しかる後に、装置制御部１１１は制御インタフェース回路１３１３−Ｗを介して光スイッチ回路１３１１−Ｗ，１３１２−Ｗを切替えて外部のネットワークを現用のＰＯＮカード＃Ｗに接続する。次に、予備のＰＯＮカード＃Ｐにデフォルトの情報（現用の１番のＰＯＮカード＃１と同じ情報）を設定するとともに、その情報をデータベースＰ４に書込んでおく。
【００９６】
ＯＳから切替えコマンドを受けて切替えを実行する場合には、上記の手順から故障検出の過程が省略されるだけで、あとは上記と同様の手順で切替えが実行される。また、切戻しは上記の手順と同様である。
【００９７】
それぞれのＰＯＮネットワークには、優先順位を付与することができる。その場合、装置制御部１１１は複数の現用のＰＯＮカードに同時に故障が発生した場合に、優先順位の高いＰＯＮネットワークを予備に切替えるように制御を行う。尚、Ｍ：Ｎ冗長構成において、Ｍ（予備数）は０（冗長無し）からＮ−１（現用は１個のみ）の任意の値をとることができるが、光スイッチを増設または減設することによって、予備の増設や減設または現用と予備との割合を変更することができる。これをここでは構成変更と呼ぶ。
【００９８】
その際、切替えと切戻しとを行いながら、光スイッチの増設または減設を行えば、信号に瞬断が発生することはあっても、サービスを止めることなく、構成変更を行うことができる。一例として、１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を図３１〜図４１に時系列的に示す。
【００９９】
図３１〜図４１は本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。これら図３１〜図４１を参照して１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順について説明する。
【０１００】
図３１は初期状態を示しており、現用のＰＯＮカード＃Ｗ１〜＃ＷＮと予備のＰＯＮカード＃Ｐ１とがスイッチモジュール１３１−１〜１３Ｎ−１にて切替え、切戻しできるようになっている。
【０１０１】
図３２は第二の予備（ＰＯＮカード＃Ｐ２）を増設した状態を示しており、図３３は現用（ＰＯＮカード＃Ｗ１）を予備（ＰＯＮカード＃Ｐ１）に切替えた状態を示している。図３４は現用の１番のＰＯＮカード＃Ｗ１に光スイッチモジュール１３１−２を挿入した状態を示しており、図３５は現用の１番のＰＯＮカード＃Ｗ１を現用に切戻した状態を示している。
【０１０２】
図３６は現用の２番のＰＯＮカード＃Ｗ２を予備（ＰＯＮカード＃Ｐ１）に切替えた状態を示しており、図３７は現用の２番のＰＯＮカード＃Ｗ２に光スイッチモジュール１３２−２を挿入した状態を示しており、図３８は現用の２番のＰＯＮカード＃Ｗ２を現用に切戻した状態を示している。以下、同様の手順を現用のＮ−１番まで繰り返し実行する。
【０１０３】
図３９は現用のＮ番のＰＯＮカード＃ＷＮを予備（ＰＯＮカード＃Ｐ１）に切替えた状態を示しており、図４０は現用のＮ番のＰＯＮカード＃ＷＮに光スイッチモジュール１３Ｎ−２を挿入した状態を示しており、図４１は現用のＮ番のＰＯＮカード＃ＷＮを切り戻した状態を示している。これによって、上記の構成変更が完了する。
【０１０４】
このように、本実施例では、従来の１＋１冗長化とは異なり、局側装置の容積を大きく増やしたり、収容回線数を大きく減らすことなく、冗長化を実現することができ、経済的で信頼性の高いＰＯＮシステムを構築することができる。また、本実施例では、切替え実行時に、現用の設定・制御情報に装置内光経路長による遅延を加味した情報を予備が引き継ぐことによって、ＰＯＮの初期立ち上げ処理を省略し、切替え時間を短縮し、迅速な信号導通を実現することができる。
【０１０５】
さらに、本実施例では、光スイッチを用いて構成することによって、従来の光分岐を用いた構成よりも光パワーの損失を減らし、距離の制約を小さくすることができるという効果もある。さらにまた、本実施例では、予備を複数持つことによって、Ｍ個までの複数の故障に対応することができ、より信頼性の高いシステムを構築することができる。この場合、本実施例では、上記のように、切替えと切戻しとを行いながら、光スイッチの増設または減設を行えば、信号に瞬断が発生することはあっても、サービスを止めることなく、冗長構成の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施例によるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるＯＬＴ１の内部構成を示す図である。
【図３】図２の光スイッチモジュールの内部構成を示す図である。
【図４】図２の光スイッチモジュールの内部構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例においてＮ＝３とした場合の光スイッチモジュールの接続を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例においてＮ＝３とした場合の光スイッチモジュールの接続を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例においてＮ＝３とした場合の光スイッチモジュールの接続を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施例においてＮ＝３とした場合の光スイッチモジュールの接続を示す図である。
【図９】図１及び図２に示すＯＬＴ内部の各機能ブロックを示す図である。
【図１０】図１及び図２に示すＯＬＴ内部の各機能ブロックを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施例による立ち上げ処理フローを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施例による切替え処理フローを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施例による切替え中の処理及び切戻し処理を示すフローチャートである。
【図１４】現用のＰＯＮカードに切替え要求が発生した場合の優先処理に用いるテーブルの構成例を示す図である。
【図１５】現用のＰＯＮカードに切替え要求が発生した場合の優先処理に用いるテーブルの構成例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施例によるＰＯＮシステムの構成例を示すブロック図である。
【図１７】従来のＰＯＮシステムの基本構成を示す図である。
【図１８】従来のＰＯＮシステムの基本構成を示す図である。
【図１９】従来のＯＬＴの構成例を示す図である。
【図２０】従来のＯＬＴの他の構成例を示す図である。
【図２１】従来のＯＬＴの別の構成例を示す図である。
【図２２】本発明の第３の実施例によるＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第３の実施例によるＯＬＴの内部構成を示す図である。
【図２４】図２３の光スイッチモジュールの内部構成を示す図である。
【図２５】図２３の光スイッチモジュールの内部構成を示す図である。
【図２６】本発明の第３の実施例による光スイッチモジュールの接続状態を示す図である。
【図２７】本発明の第３の実施例による光スイッチモジュールの接続状態を示す図である。
【図２８】本発明の第３の実施例による光スイッチモジュールの接続状態を示す図である。
【図２９】図２２及び図２３に示すＯＬＴ内部の各機能ブロックを示す図である。
【図３０】図２２及び図２３に示すＯＬＴ内部の各機能ブロックを示す図である。
【図３１】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３２】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３３】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３４】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３５】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３６】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３７】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３８】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図３９】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図４０】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【図４１】本発明の第３の実施例における１：Ｎ冗長から２：Ｎ冗長に構成変更を行う手順を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１ａ  ＯＬＴ
２−１〜２−Ｎ  光スプリッタ
３−１〜３−３Ｎ  ＯＮＵ
１１  集線・分離部
１２，１３−１〜１３−Ｍ  光スイッチ
１２−１〜１２−Ｎ，
１３１−１〜１３Ｎ−１，
１３１−２〜１３Ｎ−２，
１３１−Ｍ〜１３Ｎ−Ｍ  光スイッチモジュール
１２−Ｐ  Ｎ：１光スイッチ
１２ａ−１〜１２ａ−Ｎ  ２：１光スイッチ
１１１  装置制御部
１１２  主信号インタフェース回路／集線・分離回路
１１３  装置データベース
１２１−ｉ，１２１−Ｗ，
１２２−ｉ，１２２−Ｗ，
１３１１−Ｗ，１３１２−Ｗ，
１３ｉ１−ｊ，１３ｉ２−ｊ  光スイッチ回路
１２３−Ｗ，１３１３−Ｗ  制御インタフェース回路
＃１〜＃Ｎ，＃Ｗ１〜＃ＷＮ  現用のＰＯＮカード
＃Ｐ，＃Ｐ１〜＃ＰＭ  予備のＰＯＮカード
Ｗ１，Ｐ１  制御部
Ｗ２，Ｐ２  装置内インタフェース回路
Ｗ３，Ｐ３  ＰＯＮ終端回路
Ｗ４，Ｐ４  データベース
【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】
2008054278.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008054278.tif 000013
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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