(57)【要約】【課題】  通信エラーの発生および発生箇所の把握が容易で、障害発生を未然に防ぐこと、あるいは迅速な障害対応が容易なＰＯＮシステムを提供する。【解決手段】  局側装置（１）と、光ファイバ（５）が光カプラ（４）を介して複数の光ファイバ（３ａから３ｄ）に分岐された構成をなす光伝送路と、各光ファイバ支線に接続された端末装置（２ａから２ｄ）を含むＰＯＮシステムにおいて、局側装置は端末装置から受信したデータの伝送エラーを検出する局側エラー検出機能と、検出した結果を当該端末装置に通知する局側エラー通知機能を有し、かつ、端末装置は、局側装置から受信したデータの伝送エラーを検出する端末側エラー検出機能と、結果を局側装置に通知する端末側エラー通知機能を有する。また、エラー通知機能により通知された情報に基づき、通信システム上の異常箇所推定を行う機能を有し、エラー通知はデータフレームの一部にエラー情報用スロットを設ける。【選択図】  図１
2005175599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側装置と、局側装置に接続された光ファイバが光カプラを介して複数の光ファイバに分岐された構成をなす光伝送路と、当該分岐された各光ファイバに接続された少なくとも一つ以上の端末装置を含むＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムであって、
当該局側装置は前記端末装置のいずれか一つから受信したデータの内容に基づき伝送エラーを検出する局側エラー検出機能と、当該検出した結果を当該端末装置に通知する局側エラー通知機能を有し、
前記それぞれの端末装置は、前記局側装置から受信したデータの内容に基づき伝送エラーを検出する端末側エラー検出機能と、当該検出した結果を当該局側装置に通知する端末側エラー通知機能を有することを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記局側エラー通知機能および／または前記端末側エラー通知機能は、前記局側装置から通知対象となる端末装置へ送出されるデータフレームおよび／または前記端末装置から前記局側装置へ送出されるデータフレーム、の一部に設けられたエラー情報専用のスロットにエラー検出結果を載せて送出することを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
前記端末側エラー通知機能により通知されたエラー情報、および前記局側エラー検出機能により検出したエラー情報に基づき、通信システム上の異常箇所の推定を行う機能を局側装置に有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のＰＯＮシステム。
【請求項４】
前記局側エラー通知機能により通知されたエラー情報、および前記端末側エラー検出機能により検出したエラー情報に基づき、通信システム上の異常箇所の推定を行う機能を端末装置に有することを特徴とする、請求項１ないし請求項３に記載のＰＯＮシステム。
【請求項５】
局側装置と、当該局側装置に接続された光ファイバが光カプラを介して複数の光ファイバに分岐された構成をなす光伝送路と、当該分岐された各光ファイバに接続された少なくとも一つの端末装置を含むＰＯＮシステムに使用される局側装置であって、
当該局側装置は当該端末装置のいずれか一つから受信したデータの内容に基づき伝送エラーを検出する機能と、当該検出した結果を当該端末装置に通知する機能、および当該端末装置から通知された伝送エラー検出結果を受信する機能を有し、
さらに、自ら検出した伝送エラー検出結果と、当該端末装置から受信した伝送エラー検出結果の双方に基づいて、システムの異常箇所を推定する機能を有することを特徴とするＰＯＮシステムの局側装置。
【請求項６】
局側装置と、当該局側装置に接続された光ファイバが光カプラを介して複数の光ファイバに分岐された構成をなす光伝送路と、当該分岐された各光ファイバに接続された少なくとも一つの端末装置を含むＰＯＮシステムに使用される端末装置であって、
当該端末装置は当該局側装置から受信したデータの内容に基づき伝送エラーを検出する機能と、当該検出した結果を当該局側装置に通知する機能、および当該局側装置から通知された伝送エラー検出結果を受信する機能を有し、
さらに、自ら検出した伝送エラー検出結果と、当該局側装置から受信した伝送エラー検出結果の双方に基づいて、システムの異常箇所を推定する機能を有することを特徴とするＰＯＮシステムの端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加入者系光ファイバネットワークシステムに関するものであり、中でも集線局と複数の加入者宅を、光カプラで分岐した光伝送路で結ぶＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭等の加入者宅を対象とした加入者系光ファイバネットワークシステムとして、例えば変電所等に設置した集約局に設けられた局側装置と、複数の加入者宅に設置した端末装置を光ファイバで接続するシステムが考えられている。中でも、集約局からのデータの入出力を行う１本の光ファイバを受動素子である光カプラで複数本に分岐し、分岐先に各加入者宅の端末装置を接続するタイプはＰＯＮシステムと呼ばれる。このシステムは、伝送路途中に特段の中継装置を設けることなく、複数の加入者宅との間で高速のデータ送受を行うことが可能なシステムとして実用化されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図４に代表的なＰＯＮシステムの構成を示す。局側装置は情報の配信等を行う上位の装置からのデータを光信号に変換して端末装置に送る、あるいは端末装置から光信号で送られてきたデータを上位の装置に送るなどのデータ変換および通信制御を行う装置である。局側装置は例えば変電所構内等に設けた集約局に複数台設置され、一つの局側装置が例えば３２台の端末装置とデータ送受出来るものが実用化されている。局側装置に接続された光ファイバは、伝送路途中に設けられた複数の光カプラにより分岐される。分岐された光ファイバはそれぞれ個別の加入者宅に引き入れられ、端末装置に接続される。端末装置は局側装置との通信、光信号と電気信号の変換、コンピュータ等の機器との通信など通信制御を行う装置である。データ伝送は１本の光ファイバを使用して波長多重により双方向に行われる。例えば局側装置から端末装置への下りデータは波長１．５μｍ帯の光信号として伝送され、端末装置から局側装置への上りデータは１．３μｍ帯の光信号として伝送される。光カプラは、１本の光ファイバからの下りデータを複数の光ファイバに分配し、また複数の光ファイバからの上りデータを１本の光ファイバに集約する役割を果たす。
【０００４】
データ伝送の速度は装置性能に依存するが、１００Ｍｂｐｓ程度以上の高速通信が可能である。データ伝送は時分割多重方式（ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）と呼ばれる）が用いられることが多い。この様子を図５に示す。図５では簡単のために、１つの局側装置と３つの端末装置（それぞれＡ，Ｂ，Ｃと表す）の構成を示している。局側装置からの下りデータはＡに向けてのデータ、Ｂに向けてのデータ、Ｃに向けてのデータが予め定められた時間的な順序に並べられた形で送信され、このデータは光カプラで分岐されて、全ての端末装置に届く。各端末装置では届いたデータの中から自分宛のデータのみを抽出して取り出す。一方、各端末装置からは、任意のあるいは予め定められたタイミングで局側装置宛の上りデータが送出され、光カプラで集約されて局側装置に達する。ここで、個々の上りデータが同時に出された場合には衝突が発生するが、局側装置および個々の端末装置間にて一般的に知られている様々な衝突回避の制御方法がとられ、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）と呼ばれる）による通信が行われる。
【０００５】
局側装置または端末装置において、何か光信号を受信したがそのデータ内容を正確に読み取ること（情報として認識すること）ができない場合等を受信エラーの発生と呼ぶ。何らかのデータ送信時間の制御を行っている場合には、データを受信する予定時刻になっても光信号を受信しない場合も受信エラーの一つである。このようなエラーの検出は、一般に局側装置および端末装置の光信号送受信部に用いられる光リンクに設けられた光受信レベル検出機能を用いて実現されることが多い。当該機能は、光リンクが受信する光信号の信号強度を検出して一定レベル以下の場合にはエラーと判断するものである。光通信では一般的に伝送距離が長い等の原因による減衰のために到達する光信号強度が弱くなると、当該光信号を電気信号に復調した際のデータエラー（読み取りエラー）が増加するため、光リンクは受信光強度を監視して、安定した受信が可能な余裕を確保できるしきい値を下回った場合には受信エラー信号を出力するように構成されている。かかるエラー出力を参照することにより、局側装置および端末装置は受信ができなかったと判断することができる。
【０００６】
【非特許文献１】住友電気工業株式会社プレスリリース、“Ｅ−ＰＯＮ光伝送システムを開発、本格出荷を開始”、［online］、平成１４年１１月１４日、［平成１５年１１月１４日検索］、インターネット＜ URL：http://www.sei.co.jp/news/press/02/prs259_s.html ＞
【特許文献１】特開２００２−２６９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−１９８４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の光リンクの受信エラー出力を利用したエラー検出においては、光リンクのしきい値の設定が安全側、すなわち確実にデータ受信できる側に余裕をもって設定されているため、現実にはある程度データの読み取りが可能な状況でもエラーと判断してしまうことが多い。現実にデータ読み取りにエラーが生じるレベルと、光リンクがエラー出力するレベルには差があり、その差は個々の部品レベルでばらつきのあるのが実際であるため、本当にエラーが生じるぎりぎりの値でエラー出力をすることは実際上容易ではないためである。
【０００８】
通常のＰＯＮシステムでは、局側装置から端末装置へデータを送る下り方向と、端末装置から局側装置へデータを送る上り方向で異なる光波長の光を用いており、一方向ではエラーが生じていても、逆方向は正常にデータ受信できていることが多い。これは例えば以下のような場合に不都合を生じる。局側装置と光伝送路が既に構築されているＰＯＮシステムに新たに端末装置を追加する場合を想定する。上り回線に波長１．３μｍの光信号を用い、下り回線に波長１．５μｍの光信号を用いているとすると、一般に光ファイバの減衰は１．５μｍの方が小さいなどの要因で、上り回線の方が下り回線に比べて通信品質が悪い（エラーが生じやすい）。よって、端末装置を新たに光伝送路に接続した際に、端末装置は局側装置からの信号を受信し、光リンクが正常に受信した（エラー出力が正常を示した）ことから正常に設置できたと判断して設置工事を終了してしまうと、実は局側装置では端末装置側のデータ受信にエラーを生じ、後に実際の通信を行おうとする際に支障が生じる場合がある。
【０００９】
さらに、エラー発生を検出して局側装置と端末装置において通信が正常に行えないことを認識できた場合であっても、異常の原因がどこにあるのかは保守員等が光ファイバや光部品などの個々について調査をしなければ特定できない。保守員は現地にて実物を調査するか、あるいは現物を回収して調査するまでは故障の推定が困難であり、迅速な対応が難しかった。
【００１０】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決するために、光リンクの受信レベル検出機能を用いることなくエラー検出を的確に行い、さらにはエラーの推定を自動的に行い迅速な修理対応が可能なＰＯＮシステムを実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため本発明では、局側装置と、局側装置に接続された光ファイバが光カプラを介して複数の光ファイバに分岐された構成をなす光伝送路と、当該分岐された各光ファイバに接続された少なくとも一つの端末装置を含むＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムであって、局側装置は端末装置のいずれか一つから受信したデータの内容に基づき伝送エラーを検出する局側エラー検出機能と、当該検出した結果を端末装置に通知する局側エラー通知機能を有し、それぞれの端末装置は、局側装置から受信したデータの内容に基づき伝送エラーを検出する端末側エラー検出機能と、当該検出した結果を局側装置に通知する端末側エラー通知機能を有するＰＯＮシステムとした。（請求項１）
【００１２】
局側装置では実際のデータ受信内容からエラーを判断してエラー発生の有無を認識しているため、光リンクの光受信エラーを利用した判断に比べて、より実際的なエラー判断ができ、かつ端末装置に通知することによって端末装置側では上り回線で正常にデータ通信ができているか否かを把握することができる。さらに端末装置側での下り回線に関するエラー検出結果が局側装置に送られるため、局側装置では各端末の上り回線および下り回線の全てのエラー発生状況を把握することが可能となり、迅速な改善措置に結びつけるなどＰＯＮシステム全体の信頼性向上を図ることができる。  よって、前述のような端末装置の追加設置の場合などにおいても、端末装置の設置者は実運用を待たずして設置時点で正確にエラーの有無を確認することができる。さらには、局側装置で把握されるエラー発生情報を統計的に把握することによって、例えばエラー回数の変化を時間的に把握することによりエラー発生の増加を知るなどの方法で回線の劣化を予測判断することも可能となり、当該回線での通信が完全に途絶える前に、調査、部品交換等の適切な措置に結びつけることも可能となる。ここで受信データからのエラー検出手法は任意の手法が利用可能であり、基本的なパリティーに基づく方法など公知の方法を用いれば良い。もちろん、光リンクからのエラー信号と併用することも可能である。
【００１３】
当該エラー通知機能は、局側装置から通知対象となる端末装置へ送出されるデータフレームおよび／または端末装置から局側装置へ送出されるデータフレーム、の一部に設けられたエラー情報専用のスロットにエラー検出結果を載せて送出するようにすれば良い。（請求項２）
【００１４】
これにより特別な回線や、あるいは通常のデータ通信とは別にテストデータの送受信等を必要とせずに、通常のデータ通信を行いながら、定常的にエラー状況の把握を継続することができるのである。
【００１５】
さらに、端末側エラー通知機能により通知されたエラー情報および局側エラー検出機能により検出したエラー情報に基づき、通信システム上の異常箇所の推定を行う機能を局側装置に有することや、局側エラー通知機能により通知された情報および端末側エラー検出機能により検出した情報に基づき、通信システム上の異常箇所の推定を行う機能を端末装置に有するようにすることが好ましい。（請求項３，４）
【００１６】
局側装置は、端末装置から受信したデータ、つまり上りデータのエラー検出（この結果を以下「上りエラー情報」と呼ぶ）を自ら行うことで、端末装置あるいは端末装置と局側装置間の光ファイバあるいは光カプラ、または自局局側装置の受信系回路に異常があることが認識できる。しかし、この上りエラー情報だけでは、そのいずれに異常があるのかの推定は出来ない。そこで、端末装置が局側装置からのデータ（下りデータ）の受信について検出したエラー情報（以下「下りエラー情報」と呼ぶ）を局側装置が受信することで、上りエラー情報と下りエラー情報の組み合わせ判断によりシステム内の異常箇所が推定できるのである。すなわち、ＰＯＮシステムでは一本の光ファイバを上り下りで共用しているのであるから、双方にエラーが生じている場合は、お互いの装置にそれぞれ異常があると考えるよりは、光ファイバ伝送路の途中に異常があると推定すべきであるし、一方のみの異常の場合は装置の送受信回路部分に異常のある可能性が高いと考えられる。
【００１７】
さらに、局側装置では複数の端末装置からの下りエラー情報を集約し、また、複数の端末装置からの各受信データのエラー検出結果をそれぞれ上りエラー情報として集約することにより、それら全体を総合して判断することで、より確率の高い異常箇所の推定が可能となる。例えば複数の下りエラー情報の全てにエラー発生がある場合には、局側装置の送信回路部分の異常か、または局側装置から最初の光カプラまでを含めた光ファイバ伝送路の異常が考えられ、さらに加えて全ての上りエラー情報にもエラー発生がある場合には、局側装置の受信回路部分か、または局側装置から最初の光カプラまでを含めた光ファイバ伝送路の異常が考えられることになるので、これらを総合すると、局側装置の送信回路部分と受信回路部分の双方に同時に異常があると考えるよりは、光ファイバ伝送路部分の異常の方が疑わしいという結論が出せるのである。
【００１８】
このように、上りエラー情報と下りエラー情報のそれぞれの組み合わせについて推定異常箇所を予め定めた異常推定テーブルを局側装置の記憶領域に格納しておき、上りエラー情報と下りエラー情報を入力として異常推定テーブルとの照合を行うことで、異常箇所の推定が可能となるのである。端末装置側についても同様に、自ら検出した下りエラー情報と、局側装置から送られて来る上りエラー情報をあわせて判断することによって、異常箇所の推定が可能である。なお、例えば端末装置から受信するデータがエラーの場合、局側装置では、そのデータの内容が読み取れないのであるから、端末装置から通知される下りエラー情報も読み取れないことになるが、一般には故障は瞬間的に完全にデータが読み取れない状態になるのではなく、周期的にフレームが繰り返し送信されているデータにおいてエラーになる頻度が徐々に増加してゆくことが多く、相手側からのデータも大部分は読み取ることが可能な状態で、かつ時折生じるエラーの発生を知ることが出来る場合が多い。さらにエラー発生頻度をも計数し、その記録を記憶する機能や、一定時間毎の計数値やその変化割合が予め定めたしきい値を超えた場合に警報を出す機能などを具えておけば、例えば徐々に光カプラの伝送損失が増加している場合などのように計時的な異常の進展をも推定することも可能になるのである。
【発明の効果】
【００１９】
上述したように、本発明のＰＯＮシステムによれば、光リンクのエラー検出機能を利用した場合に比べて、より正確に実際のエラー発生に対応した検出が可能となり、またエラー検出レベルを柔軟に設定することが可能となる。また、局側装置にて各端末装置との間でのエラー発生状況を把握することが可能となり、迅速な改善措置に結びつけるなどＰＯＮシステム全体の信頼性向上を図ることができる。端末装置側においても局側装置との間でのエラー発生を把握でき、システム障害の回避が可能となる。さらには、局側装置側あるいは端末装置側で通常のデータ通信を行いながら定常的に各回線でのエラー診断、劣化予測が可能となり、システム障害の予防や迅速な復旧対応ができるなどシステム信頼性の確保などの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本願発明を説明するためにＰＯＮシステムの基本構成を表した図である。局側装置１につながれた光ファイバ５は光カプラ４により４方向の光ファイバ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにそれぞれ分岐される。それぞれの光ファイバは端末装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにそれぞれ接続される。ここで、局側装置１から光ファイバ５に出力された光信号（この方向の信号を以下「下り信号」と呼ぶ）は光カプラ４により分岐されて、各端末装置に配信される。端末装置２ａから光ファイバ３ａに送出された光信号（この方向の信号を「上り信号」と呼ぶ）は光カプラ４にて他の端末装置からの光信号と合流されて、光ファイバ５を介して局側装置１へと送られる。ここで各端末装置からの光信号の衝突防止は時間制御等の公知の手段により行われる。
【００２１】
図２は局側装置の回路構成を模式的に示した図である。図２において矢印は電気信号の接続と信号の方向を、各ブロックはそれぞれの機能を有する主な内部回路をそれぞれ示している。まずデータの受信から説明する。光ファイバ５を通して送られてきた光信号は光リンク部１６により送受信の分波および電気信号への変換が行われる。電気信号となった受信信号はエラー検出部１４にて、データのエラー検出が行われ、受信データは次のデータ検出部１３へと送られる。ここで、エラー検出結果１７はデータ検出部１３へ送られると同時に送信フレーム処理部１５へも送られる。データ検出部１３にて受信データを情報として読み取った後、かかる情報はデータ処理部１１により処理等されて表示や外部機器（図示せず）との通信等として出力される。一方、外部機器から受け取った情報等はデータ送信部１２に送られて送信データが形成され、送信フレーム処理部１５にてエラー検出結果１７と共に送信フレームが構成され、また送信タイミング制御が行われて、光リンク部１６に送られる。光リンク部１６は送信フレームを光信号に変換し、光ファイバ５へと送出する。以下説明を省略するが、端末装置についても上り下りの方向が逆になるのみで同様の構成である。
【００２２】
次にデータフレーム構成について説明する。図３はデータフレーム構成を示した図であり、図の横方向は送出データの並び（すなわち時間軸）を示している。図中の「端末ｎ」（本例ではｎは１から４）と記載したブロックは端末ｎへの、あるいは端末ｎからのデータスロットである。各データスロットにはデータやヘッダー等が含まれるが、ここでは省略する。図中の斜線部はエラー検出結果を載せるスロットを示しており、「エラーｎ」のブロックには端末ｎに向けて、あるいは端末ｎが発信するエラー検出結果が載せられる。
【００２３】
図３（ａ）は下りデータのフレーム構成例である。局側装置では、各端末装置から受信したデータ毎に当該受信データが正常に受信できたか否かのエラー検出を行い、その結果を各端末装置へ送出するデータに個々に付加して送出する。したがって、各端末装置は、図３で示されるフレームの内、自分宛のデータと共に、それに対応するエラー検出結果をも読み出すことにより、自ら局側装置に送信したデータが正常に受信されたのかエラーが起こっているのかを知ることが可能である。エラー検出結果は各端末に向けてのデータに個別に付加しなくても、図３（ｃ）のように４つの端末装置に向けての送出データフレーム毎の先頭にのみ付加することも可能である。この場合、４つの端末についての内のいずれか一つのエラー検出結果を順にこの領域に書き込むことで、例えば４回の送信に１回の割合で端末ｎのエラー検出結果が送られることになる。フレーム全体に占めるエラー検出結果の領域を短くすることができ、その分各端末の本来のデータ領域を長く確保することが可能である。なお、フレーム構成はこれらの構成に限定されるものではなく、種々のフレーム構成が可能である。
【００２４】
図３（ｂ）は、上りデータのフレーム構成例である。上りデータは各端末装置からのデータが個別に送出され、お互いに衝突しないように、その送出時間を一定の規則に従って制御する等するのが一般的であるため、個々の端末からのデータが時間的に分離されて並んでいる様子を示している。図３（ｂ）では各端末装置がデータを送信する際に、そのデータにエラー検出結果を付加して送出する構成である。ここでのエラー検出結果とは、局側装置から受信したデータが正常に受信できたか否かを表す情報であり、これを局側装置が受信することで、下りデータに異常が生じているか否かを知ることができる。また、図３（ｄ）は上述の図３（ｃ）での下りデータと同様にエラー検出結果を送る部分を、各端末装置からのデータ送信とは分離して、一カ所のみに設けた例である。４つの端末についてのいずれか一つのエラー検出結果を順にこのスロットに書き込むことで、例えば４回の送信に１回の割合で端末ｎのエラー検出結果が送られることになる。フレーム全体に占めるエラー検出結果の領域を短くすることができ、その分各端末の本来のデータ領域を長く確保することが、すなわち実質的にデータ伝送速度を上げることが可能である。その他、ここでの例示に限定されるものではないことは下りデータの場合と同様である。
【００２５】
以上のような構成で局側装置から端末装置へ、端末装置から局側装置へデータと共に送られたエラー検出結果、すなわち自局装置から相手局装置への送信データのエラーの有無は、各装置でのエラー検出結果、すなわち相手局装置から自局装置への受信データのエラーの有無と合わせて、データ処理部にて判断することが可能となる。これにより各装置では例えば次のような異常箇所の推定が可能である。
【００２６】
図１のシステム構成を例に異常箇所推定機能の基本的な判断手法を説明する。図１の局側装置が受信する端末装置２ａからのデータが、時折正常に受信できない（受信エラーとなる）場合を想定する。これを「上りデータエラー」の発生有りと表すことにする。局側装置が受け取る端末装置からのデータには、局側装置から端末装置へ送信したデータが端末装置にて正常に受信できたか否かの下りエラー情報が載せられている。局側装置が正常に受信できた端末装置２ａからのデータによると、データは正常に受信されているとする。これを「下りデータエラー」発生無しと表す（以下同様に表現する）。すなわち、局側装置１と端末装置２ａの間の通信では、上りデータエラーはエラーが時折発生しているが、下りデータエラーは発生していない状況であることを、局側装置１は認識できる。この場合に推定できる異常箇所は、第一には、端末装置の送信光パワーの低下、第二には局側装置の受信感度の低下、次いで光ファイバの上り回線に使用する光波長での損失増加などである。ここで、局側装置は、他の端末装置２ｂ、２ｃ、２ｄとの関係でも同様に異常箇所推定が可能である。もし、他の端末装置からの受信においては上りデータエラーが発生していなければ、局側装置の受信感度の低下が原因とは考え難くなり、また光ファイバの損失増加が原因だとしても光ファイバ５が原因とは考えにくい。よって、この場合は、第一に端末装置２ａの送信光パワー低下が、第二に光ファイバ３ａの光ファイバ損失増加が推定原因と判断することが可能である。このように、複数の端末装置からの上りエラー情報と下りエラー情報を比較判断することによって、局側装置は異常箇所の絞り込み推定が可能となるのである。
【００２７】
さらに、判断においてデータエラーの発生する頻度を一定時間毎に計数して時系列に扱うことにより、故障が進展しているか否か、一時的なものかなどの推定判断が可能である。また、発生が特定時刻に集中しているのかランダムに発生するのかなども含め、上り下りの各エラー情報と併せて参考情報として時系列情報を出力することで、その後の保守における異常原因特定に役立てることが好ましい。
【００２８】
一方、端末装置側では、自局が検出する下りエラー情報と、局側装置から送られてくる上りエラー情報の結果を知ることができ、局側装置との間の通信に限っての異常箇所推定が可能である。さらに、局側装置が各端末装置に返す上りエラー情報に、他の端末装置からの受信データのエラー検出結果も合わせて含めるようにすれば、各端末装置においても局側装置と同様の異常箇所推定機能を実現することが可能になる。
【００２９】
以下、上記の異常箇所推定機能を実現する簡易な手段を一例として示す。局側装置は、内部に表１と表２のような異常判断テーブルを記憶するものとする。表１は、局側装置といずれか一つの端末装置との間において、その組み合わせと推定異常箇所を対応づける判定表である。また表２は、表１を用いた判断結果を総合的に判断するための判定表である。
【００３０】
【表１】
2005175599.tif 000003
【００３１】
【表２】
2005175599.tif 000004
【００３２】
まず、表１について説明する。局側装置が、ある一つの端末装置との間で認識できるエラー検出結果の組み合わせを状態ＡからＥで表している。局側装置はこれらの状態に対応したコード００から１９を異常推定箇所として異常判断テーブルから抽出・記憶し、外部機器へのデータ通信や表示装置での表示などの手段により出力する。
【００３３】
状態Ｂを例に異常推定箇所の特定を説明する。図１を参照して、局側装置と端末装置２ａとの間を考える。状態Ｂは下りデータエラーの発生が無く、上りデータエラーが発生している状態である。この場合、局側装置のデータは正常に端末装置にて受信できているので、局側装置１の送信部と端末装置２ａの受信部は正常であり、光ファイバ５、光カプラ４および光ファイバ３ａからなる光伝送路も正常である。一方、端末装置から局側装置へのデータにエラーが生じているということは、端末装置２ａの送信部か、局側装置１の受信部、または光伝送路に異常があることになる。これら３つの箇所を表１ではコード１１，１２，１３として分類している。コード１１は端末装置の送信部の異常を示しており、送信部異常として可能性の高い「光リンク送信部パワー低下」を挙げている。この理由は、送信部機能が完全に故障してしまえば上りデータが全く届かないことになり、その状態は表１の状態Ｅで分類できるため、パワー低下の可能性が高いとしたことによる。コード１２は局側装置の受信部機能の異常として、「光リンク受信部感度低下」の可能性が高いことを示している。また、コード１３は「光伝送路上り損失増加」である。光伝送路は、上り下りを共用しており、一般には上りには波長１．３μｍ帯の光、下りには波長１．５μｍ帯の光を使用している。光伝送路の特性として、損失は波長に依存しており、一般的には１．３μｍの光は１．５μｍの光よりも光ファイバ中での損失が大きい。この波長依存性により、同じ伝送路でも、一方向の損失がエラー発生の原因となるが、他方向は問題ないという状態が生じる。状態Ｂの場合、下りデータには異常が無いことから、コード１３では上り方向の損失増加を推定しているのである。
【００３４】
表１における他の状態についても、同様の考え方から異常推定箇所として可能性の高い原因を定めている。なお、状態Ｅで下りデータエラーを「不明」としているのは、上りデータが全く受け取れない状態であるため、本来端末装置が検出して上りデータに載せて送られてくるはずの下りエラー情報が局側装置では認識できないためである。なお、端末装置における異常推定は、局側装置における表１に基づく方法と全く同じ方法で、上りと下りを入れ替えることにより構成することができる。ここでは説明を省略する。
【００３５】
次に表２について説明する。表１に基づき各端末装置との間で判断した結果を表２によりさらに分類することで、異常推定箇所をさらに絞り込むことが可能である。表２は、状態ＢからＥが複数の端末装置（図１では４つの端末装置）の内で、一つだけの端末装置で単独に発生しているのか、複数の端末装置で同時に発生しているのかに基づき、異常推定箇所をコード２１から５３に分類するためのものである。図１を参照して状態Ｂを例に説明する。状態Ｂに対応づけられる異常推定箇所は表１のコード１１から１３であった。これが複数の端末装置２ａから２ｄにて同時に発生している場合、異なる場所に設置されている複数の端末装置で光リンク部の送信パワーが一斉に低下する可能性は低く、原因として考えにくい。また、表１のコード１３である光伝送路上り損失増加についても、個々の端末装置２ａから２ｄにつながる光ファイバ３ａから３ｄ（表２ではこれらを「光伝送路単独部」と呼ぶ）の損失が同時に増加することは考え難く、光ファイバ５と光カプラ４を含めた部分（同じく「光伝送路集合部」と呼ぶ）での異常と考えることが妥当である。そこで表２では異常推定箇所をコード２１と２２に絞り込んでいる。一方、状態Ｂが単独に発生している場合は、上記説明の逆となり、状態Ｂとなっている対象となる端末装置の送信部パワー低下（コード２３）か、光伝送路単独部上り損失増加（コード２４）と推定することが可能となる。以下、状態ＣからＥについても、同様の考え方で異常推定箇所の絞り込みを行うことができ、その結果をコード３１以降に分類している。
【００３６】
上記の表１および表２の異常推定箇所については基本的な例であり、さらに異常発生数やその時系列変化をも分類に用いて異常判断テーブルを作成し、あるいは異常判断フローチャートを作成してプログラミングすることによって、より高度な推定が出来ることは言うまでもなく、具体的な手段を上記例に限定するものではない。特に、光伝送路が光カプラを２段に構成したダブルスター方式と呼ばれる構成であれば、表２の単独か複数かの分類に加えて、ダブルスターのどのグループで発生しているかの分類をすることで、光伝送路異常箇所のより詳しい推定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のＰＯＮシステムを説明するシステム構成図。
【図２】局側装置または端末装置の内部回路構成を示すブロック図。
【図３】送出されるデータフレーム例を説明する図。（ａ）局側装置から送出される下りデータのフレーム例。（ｂ）局側装置が受信する上りデータのフレーム例。（ｃ）局側装置から送出される下りデータフレームの他の例。（ｄ）局側装置が受信する上りデータフレームの他の例。
【図４】一般的なＰＯＮシステムの構成を説明する図。
【図５】一般的なＰＯＮシステムにおけるデータ伝送を説明する図。
【符号の説明】
【００３８】
１  局側装置
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  端末装置
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  光ファイバ
４  光カプラ
５  光ファイバ
１１  データ処理部
１２  データ送信部
１３  データ検出部
１４  エラー検出部
１５  送信フレーム処理部
１６  光リンク部
１７  エラー検出結果
【図１】
2005175599.tif 000005
【図２】
2005175599.tif 000006
【図３】
2005175599.tif 000007
【図４】
2005175599.tif 000008
【図５】
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