(57)【要約】【課題】通信経路の障害が発生したときに短時間で通信経路の切替が可能なＰＯＮプロテクション用のＯＬＴ及びＰＯＮプロテクションの光通信システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る光通信システムは、複数のＰＯＮ用光トランシーバと、該ＰＯＮ用光トランシーバに接続される全てのＯＮＵについて、ＯＮＵ毎に登録処理あるいは伝搬時間測定のための信号および保守監視信号を通して把握されたＯＮＵに関わる情報を記憶する管理テーブルに基づいて該全てのＯＮＵを制御可能な制御回路部と、を備える。本ＯＬＴは、ＰＯＮ用光トランシーバの障害が検出された場合に、該制御回路が管理テーブルに記憶された情報を維持したまま、所定の時間内に通信経路を切替えることによって障害復帰を行う。【選択図】図４
2012049711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）を含む複数のＯＮＵグループが切替スイッチを介して接続され、前記ＯＮＵとの間で光信号を送受する複数の光トランシーバと、
外部のアクセスネットワークと接続するサービスノードインターフェース（ＳＮＩ）と、
前記光トランシーバと接続しており、
前記光トランシーバと前記ＳＮＩとの間で信号を伝送する伝送経路と、
前記ＯＮＵの登録処理のための登録処理信号又は伝搬時間測定のための伝搬時間測
定信号を利用して、前記ＯＮＵとのリンクの確立および前記ＯＮＵの上り帯域割当量
の決定を行うとともに、前記ＯＮＵのリンクに関わるＯＮＵ情報を取得するディスカ
バリＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）処理部
と、
前記ＯＮＵとの間での保守監視信号を利用して、前記ＯＮＵとのリンクの確立、認
証、及び暗号鍵交換を行うとともに、前記ＯＮＵのリンクに関わるＯＮＵ情報を取得
するＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉ
ｎｔｅｎａｎｃｅ）・認証・暗号化処理部と、
前記ディスカバリＤＢＡ処理部が取得した前記ＯＮＵ情報及び前記ＯＡＭ・認証・
暗号化処理部が取得したＯＮＵ情報を記憶し、随時更新する管理テーブルと、
前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて、いずれの前記光トランシ
ーバと前記ＯＮＵグループとを接続するかを決定して前記切替スイッチに経路切替指
示を出す切替制御部と、
を有する制御回路と、
を備える局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記光トランシーバが自身の障害発生時に出力する障害情報、前記ディスカバリＤ
ＢＡ処理部が前記登録処理信号又は前記伝搬時間測定信号を送受することで前記光ト
ランシーバから前記ＯＮＵまでの区間の異常を認識した際に出力する障害情報、及び
、前記ＯＡＭ・認証・暗号化処理部が前記保守監視信号を送受することで前記光トラ
ンシーバから前記ＯＮＵまでの区間の異常を認識した際に出力する障害情報を基に障
害箇所を検出し、検出した障害箇所を前記切替制御部へ通知する障害検出部
をさらに有しており、
前記切替制御部は、
前記障害検出部から通知される障害情報及び前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報を基に、経路切替による障害復帰が可能であると判断した場合、前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報を維持した状態で前記切替スイッチへ経路切替指示を出すことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＴ。
【請求項３】
前記制御回路と同一構成の予備用制御回路をさらに備え、
前記予備用制御回路は、
前記光トランシーバと接続し、前記制御回路が正常である場合、前記伝送経路を遮断しており、
前記制御回路は、
自身に障害が生じた際、前記伝送経路を遮断し、前記予備用制御回路へ前記伝送経路を開通させる制御回路切替指示を出すことを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＬＴ。
【請求項４】
前記制御回路の前記切替制御部は、
正常時、前記管理テーブルが前記ＯＮＵ情報を更新する度に、更新する前記ＯＮＵ情報を全ての前記予備用制御回路の前記切替制御部へ通知し、
前記予備用制御回路の前記切替制御部は、
前記制御回路の前記切替制御部から通知される更新する前記ＯＮＵ情報に従って、前記予備用制御回路の前記管理テーブルを更新し、
前記制御回路の前記切替制御部から通知される前記制御回路切替指示を受信した場合、前記予備用制御回路の前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて前記ＯＮＵとの通信を開始することを特徴とする請求項３に記載のＯＬＴ。
【請求項５】
前記制御回路を複数備えており、
各々の前記制御回路は、正常時に、前記光トランシーバのうち互いに異なる１個以上の前記光トランシーバと接続しており、
各々の前記制御回路は、自身に故障が生じた際、接続している全ての前記光トランシーバを、他の１台の前記制御回路あるいは他の複数台の前記制御回路へ一括あるいは分散して再接続させ、該制御回路に該光トランシーバも介して前記ＯＮＵと通信を開始するよう制御回路切替指示を出し、
前記制御回路切替指示を受信した前記制御回路は、従前から接続していた前記光トランシーバに加え、再接続された前記光トランシーバも介して前記ＯＮＵと通信をすることを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＬＴ。
【請求項６】
各々の前記制御回路は、
前記管理テーブルが自身の前記ＯＮＵ情報を更新する度に、前記切替制御部が更新するＯＮＵ情報を他の前記制御回路の前記切替制御部へ通知し、
他の前記制御回路の前記切替制御部から前記ＯＮＵ情報が通知された際には、前記切替制御部が前記管理テーブルを自身の前記ＯＮＵ情報及び通知された前記ＯＮＵ情報に従って更新し、
前記制御回路切替指示を受信したときに、前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて前記ＯＮＵと通信を開始することを特徴とする請求項５に記載のＯＬＴ。
【請求項７】
Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ及び制御回路を有するＯＬＴと、
分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記光トランシーバ毎に、合流側が前記光トランシーバの一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、
Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、
分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＫ個の第２スプリッタと、
Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかに接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵと、
前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを１：１で接続し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの接続を変更可能とする切替スイッチと、
を備える光通信システム。
【請求項８】
１個あたり最大α（αは１以上の整数）台のＯＮＵを収容可能なＭ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバと制御回路を有するＯＬＴと、
Ｋ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）本の支線ファイバと、
分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＡ（Ａは１以上且つＸ以下の整数）本の分岐ファイバと接続するＫ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）個の第１スプリッタと、
前記分岐ファイバを介して、前記第１スプリッタ１個あたりに繋がるα台以下且つ合計台数がＫ以上且つ（Ｋ×α）以下の整数のＯＮＵと、
各々の前記光トランシーバを接続するＭ個のトランシーバ側ポート及び前記支線ファイバを接続するＫ個の支線側ポートを有し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記トランシーバ側ポートを任意の前記支線側ポートに接続する、又は前記支線側ポートに未接続とする切替スイッチと、
を備える光通信システム。
【請求項９】
Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ及び制御回路を有するＯＬＴと、
分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記光トランシーバ毎に、合流側が前記光トランシーバの一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、
Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、
前記支線ファイバのうちのＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備支線ファイバと、
分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続する（Ｋ−Ｌ）個の第２スプリッタと、
分岐比が２：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つおよび該支線ファイバに並列する前記予備支線ファイバと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＬ個の第３スプリッタと、
Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかに接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵと、
前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを１：１で接続、あるいは前記支線ファイバと前記予備支線ファイバとが並列する場合はいずれか一方と前記第１分岐ファイバとを１：１で接続し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの接続、あるいは前記支線ファイバ又は前記予備支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの接続を変更可能とする切替スイッチと、
を備える光通信システム。
【請求項１０】
１個あたり最大α（αは１以上の整数）台のＯＮＵを収容可能なＭ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバと制御回路を有するＯＬＴと、
Ｋ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）本の支線ファイバと、
前記支線ファイバのうちＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備支線ファイバと、
分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＡ（Ａは１以上且つＸ以下の整数）本の分岐ファイバと接続する（Ｋ―Ｌ）個の第１スプリッタと、
分岐比が２：Ｘであり、合流側が前記支線ファイバの一つおよび該支線ファイバに並列する前記予備支線ファイバと接続し、分岐側がＡ本の分岐ファイバと接続するＬ個の第２スプリッタと、
前記分岐ファイバを介して、前記第１スプリッタあるいは前記第２スプリッタ１個あたりに繋がるα台以下且つ合計台数がＫ以上且つ（Ｋ×α）以下の整数のＯＮＵと、
各々の前記光トランシーバを接続するＭ個のトランシーバ側ポート及び前記支線ファイバあるいは前記予備支線ファイバを接続する（Ｋ＋Ｌ）個の支線側ポートを有し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記トランシーバ側ポートを任意の前記支線側ポートに接続する、又は前記支線側ポートに未接続とする切替スイッチと、
を備える光通信システム。
【請求項１１】
前記ＯＬＴが、請求項１から６のいずれかに記載のＯＬＴであることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冗長化技術を利用し、プロテクション機能を持たせたＰＯＮシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドの普及が進むにつれてネットワーク通信の果たす役割は益々大きくなっており、安定的にサービスを供給することが求められる。現在のアクセスネットワークでは、複数の光加入者サービス装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）を備えた局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）、ファイバ、光スプリッタにより構成されるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が広まっている。具体的には、ＰＯＮはファイバを介して光スプリッタに１台のＯＳＵと複数（例えば３２）のＯＮＵを接続した系であり、ＯＳＵおよびＯＳＵ−光スプリッタ間のファイバを複数のＯＮＵで共有することにより、低コストにサービスを提供することができる。ただし、共有部分のファイバ断やＯＳＵ故障によるサービス断が起きてしまうと、その影響が多数のユーザへ及んでしまう恐れがある。したがって、安定的にサービスを供給するために、装置故障やファイバ断に備えてＯＳＵや経路を冗長化することは重要である。
【０００３】
ＰＯＮを構成する装置の一部または全部を冗長化することを、ＰＯＮプロテクションといい、冗長箇所や冗長方法に応じて様々な方式が提案されている。しかし一般的にＰＯＮプロテクションでは、冗長箇所に冗長設備の追加コストを伴うので、ユーザあたりのコストがプロテクションしない場合と比べて高くなる課題があった。また、提案されているＰＯＮプロテクションの多くの方式において、追加した冗長設備は、系の正常時には全く使われず、冗長箇所における現行設備の故障後に初めて使われるので、冗長設備の利用効率が低いという課題もあった。
【０００４】
例えば、非特許文献１記載のタイプＢとよばれる方式は、ＯＳＵおよびＯＳＵ−スプリッタ間のファイバを冗長したものである。ＯＳＵ１台あたりの最大ＯＮＵ収容数を３２台として、図１にタイプＢ方式の構成を示す。図１において、追加した冗長装置であるｂａｃｋｕｐ  ＯＳＵは、現行装置であるａｃｔｉｖｅ  ＯＳＵの正常時にはデータ伝送を行わず、ａｃｔｉｖｅ  ＯＳＵ故障後に初めてデータ伝送を行う。また、３２ユーザで２台のＯＳＵ（ａｃｔｉｖｅ  ＯＳＵ，ｂａｃｋｕｐ  ＯＳＵ）のコストを負担することになるので、プロテクションしないときの３２ユーザで１台のＯＳＵを負担する場合と比べて、ユーザあたりのＯＳＵコストは２倍になる。
【０００５】
また、非特許文献２記載の１：Ｎとよばれる方式は、Ｎ台のａｃｔｉｖｅ  ＯＳＵに対して１台のｂａｃｋｕｐ  ＯＳＵを追加した、ＯＳＵ冗長の構成であり、Ｎ台のＯＳＵ配下の全ユーザ（最大３２×Ｎ）で１台のｂａｃｋｕｐ  ＯＳＵの追加コストをシェアできる。したがってＮの値を大きくして系を構築するほど、ユーザあたりの追加ＯＳＵ分のコストを低くすることができる。ただし１：Ｎ方式はタイプＢ方式と同様に、ｂａｃｋｕｐ  ＯＳＵがａｃｔｉｖｅ  ＯＳＵの正常時にはデータ伝送を行わないので、冗長設備の利用効率は低い。
【０００６】
このような課題に対して、故障時の影響が特に大きいＯＳＵの冗長を可能にすると同時に、正常時にデータ伝送を行わない冗長ＯＳＵが不要なＰＯＮプロテクション方式として、発明者らはＮ：Ｍプロテクション（Ｎ＜Ｍ）を提案している（例えば、特許文献１を参照。）。ここでＮは、プロテクションしない場合に全ＯＮＵを収容するのに要するＯＳＵ台数を表し、Ｍは、この方式で用いる全ＯＳＵ台数を表している。ＯＳＵ１台あたり３２台のＯＮＵを収容可能として、例えば、全部で９６台のＯＮＵを用いてＮ：Ｍプロテクションを構築する場合、プロテクションしない場合に９６台ＯＮＵを収容するのに要するＯＳＵ台数は３台（Ｎ＝３）となるので、Ｎ＜ＭよりＯＳＵを４台以上用いて構築することになる。
【０００７】
具体例として、図２に、Ｎ＝３，Ｍ＝４の場合の構成を示す。この構成では、スプリッタを４分岐スプリッタと８分岐スプリッタの二段構成とし、両スプリッタの間に、切替スイッチが４つのＰＯＮをまたがるように設置される。切替スイッチは、各々の４分岐スプリッタの分岐側からのファイバ（第１分岐ファイバとする）と、各々の８分岐スプリッタの合流側からのファイバ（支線とする）を接続し、両者の接続を自由に組み替え可能である。コントローラは各々のＯＳＵおよび切替スイッチに接続され、定期的に各ＯＳＵと通信しており、故障の検出や切替スイッチへの切替指示を行う。各々の第１分岐ファイバの１分岐分を未接続な状態で初期構築することにより、各々のＯＳＵは正常時、２４台のＯＮＵをそれぞれ配下に持つ。正常時、各々のＯＳＵは最大で３２台のＯＮＵを収容可能でありながら２４台しか収容していないので、３２台収容する場合と比べて、各々のＯＮＵが得られる帯域が４／３倍になる。つまりこの系では、３台のＯＳＵで収容可能なＯＮＵ数に対して、ＯＳＵを１台余分に追加するため、追加したＯＳＵ１台分のエクストラトラヒックを正常時に利用できるメリットがある。
【０００８】
図２の系におけるプロテクション機能の説明として、ＯＳＵ４が故障した場合の切替動作を図３に示す。ＯＳＵ４が故障した場合、コントローラが、例えば一定時間ＯＳＵ４からの信号を受信しないことをトリガに、ＯＳＵ４の故障を検出する。そして、ＯＳＵ４に繋がる３本の支線の接続先を、それぞれ別々の正常なＯＳＵ（ＯＳＵ１，２，３）に接続される第１分岐ファイバの未接続部分に切り替えるよう、コントローラは切替スイッチに切替指示を出す。切替スイッチがその指示に従って該当支線の接続先第１分岐ファイバを切り替えることによって、ＯＳＵ１，２，３はそれぞれ新たに８台のＯＮＵを自配下に組み込み、それぞれ合計３２台のＯＮＵを収容することになる。このような切替動作により、正常時にＯＳＵ４に収容されていたＯＮＵは、ＯＳＵ４故障後も他の正常なＯＳＵの配下となって通信を継続することができる。
【０００９】
以上のように、Ｎ：Ｍプロテクションでは正常時、全てのＯＳＵは稼動状態であるとともに、ＯＮＵは、余剰分に相当する（Ｍ−Ｎ）台のＯＳＵのエクストラトラヒックを正常時に利用できるため、図１のように正常時、複数のＯＮＵが１台のＯＳＵに最大限に収容される方式よりも、ＯＮＵ１台あたりの正常時に得られる帯域が大きくなるメリットがある。そしてＯＳＵ故障時、他の正常なＯＳＵが故障ＯＳＵ配下のＯＮＵを、切替スイッチを介して自配下に引き入れることにより、プロテクション機能を発揮できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特願２０１０−０００６０６
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８３．１  ＳＥＲＩＥＳ  Ｇ  ：  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉａ，  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  ＩＶ．３．１
【非特許文献２】Ｋ．  Ｔａｎａｋａ  ａｎｄ  Ｙ．  Ｈｏｒｉｕｃｈｉ，  “１：Ｎ  ＯＬＴ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｉｎ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ  Ｓｙｓｔｅｍ，”  ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ，  ｐｐ．１−６  ，  ２００８．
【非特許文献３】ＩＥＥＥ  ８０２．３ａｈ  ＣＳＭＡ／ＣＤ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  ＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓＡｍｅｎｄｍｅｎｔ：  Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒｓ，  ａｎｄ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，  ６４．２．１，１，  ６４．３．３，  ６４．３．４．１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＰＯＮにおけるＯＮＵはデータ通信を開始する前に、ＯＳＵによるＯＮＵ登録およびＯＳＵ−各ＯＮＵ間の信号伝搬時間の測定を行い、ＯＳＵ−ＯＮＵ間でリンクを確立しなければならない。例えば非特許文献３記載のＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）システムでは、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の規定に基づくＭＰＣＰフレームのやり取りをＯＳＵとの間で行うことによって、登録・信号伝搬時間測定が行われるとともに、ＯＳＵとの間でＭＰＣＰリンクが確立される。したがってＧＥ−ＰＯＮではこれらのプロセスがまず必要になる。そしてＭＰＣＰリンクを確立した後にも、ＯＮＵはＯＳＵとの間で、保守監視信号であるＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームのやり取りを通してＯＡＭリンクの確立および認証・暗号鍵交換を行い、これらのプロセスを全て終えて初めて、データ通信を開始できる。
【００１３】
ここで、Ｎ：Ｍプロテクションの構成でも同様に、各ＯＳＵが自配下のＯＮＵとの間でＭＰＣＰリンクの確立、ＯＡＭリンクの確立、認証、暗号鍵の交換を行う。ＭＰＣＰリンク確立等を終えたＯＳＵ−ＯＮＵの関係において、そのＯＳＵが故障してしまうと、故障ＯＳＵとその配下のＯＮＵとの間のＭＰＣＰリンク等は全て切断する。Ｎ：Ｍプロテクションにおける各ＯＳＵは正常時、自配下以外のＯＮＵとはＭＰＣＰフレームおよびＯＡＭフレームのやり取りを全く行わず、自配下以外のＯＮＵに関する情報を全く把握していない状態にあるので、故障ＯＳＵ配下のＯＮＵは切替スイッチによる経路切替後、切替先ＯＳＵとの間でＭＰＣＰリンクの確立等を経てからでなければ、通信を再開できない。ＯＳＵが故障してからＭＰＣＰリンク等の切断および切替先ＯＳＵとの間でのＭＰＣＰリンク等の再確立を経て、データ通信が再開されるまでの時間（切替時間）は、故障ＯＳＵ配下のＯＮＵは通信断となり、フレームロスが発生してしまうので、切替時間は短いほど望ましく、目安として５０ｍｓ以下の切替時間が、高速な切替として望まれる。
【００１４】
ここで、非特許文献３において、ＯＳＵとその配下の登録済みＯＮＵとの間で、ＭＰＣＰフレームの受信が１ｓ以上なかった場合、そのＯＮＵの登録は削除されるという規定がある。この規定から、ＯＳＵが故障しても故障ＯＳＵ配下のＯＮＵのＭＰＣＰリンクは、少なくとも１ｓは維持される。しかし、ＯＮＵのＭＰＣＰリンク断を伴う切替では、ＭＰＣＰリンク断の検出だけで１ｓ程度要するので、５０ｍｓの切替時間を実現することが困難である。つまり、ＯＳＵ故障によるＯＳＵ切替時に、ＯＮＵのＭＰＣＰリンク断が生じるＮ：Ｍプロテクションには高速切替が困難という課題があった。
【００１５】
この課題を解決するために、本発明は、通信経路の障害が発生したときに短時間で通信経路の切替が可能なＰＯＮプロテクション用のＯＬＴ及びＰＯＮプロテクションの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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係るＯＬＴは、複数のＰＯＮ回線を収容し、全ＯＮＵを一括管理可能とする。本ＯＬＴをＮ：Ｍプロテクションに適用することにより、上記課題を解決する。
【００１７】
具体的には、本発明に係るＯＬＴは、
１以上のＯＮＵを含む複数のＯＮＵグループが切替スイッチを介して接続され、前記ＯＮＵとの間で光信号を送受する複数の光トランシーバと、
外部のアクセスネットワークと接続するサービスノードインターフェース（ＳＮＩ）と、
前記光トランシーバと接続しており、
前記光トランシーバと前記ＳＮＩとの間で信号を伝送する伝送経路と、
前記ＯＮＵの登録処理のための登録処理信号又は伝搬時間測定のための伝搬時間測
定信号を利用して、前記ＯＮＵとのリンクの確立および前記ＯＮＵの上り帯域割当量
の決定を行うとともに、前記ＯＮＵのリンクに関わるＯＮＵ情報を取得するディスカ
バリＤＢＡ処理部と、
前記ＯＮＵとの間での保守監視信号を利用して、前記ＯＮＵとのリンクの確立、認
証、及び暗号鍵交換を行うとともに、前記ＯＮＵのリンクに関わるＯＮＵ情報を取得
するＯＡＭ・認証・暗号化処理部と、
前記ディスカバリＤＢＡ処理部が取得した前記ＯＮＵ情報及び前記ＯＡＭ・認証・
暗号化処理部が取得したＯＮＵ情報を記憶し、随時更新する管理テーブルと、
前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて、いずれの前記光トランシ
ーバと前記ＯＮＵグループとを接続するかを決定して前記切替スイッチに経路切替指
示を出す切替制御部と、
を有する制御回路と、
を備える。
【００１８】
本発明に係るＯＬＴは、複数のＰＯＮ用光トランシーバと、該ＰＯＮ用光トランシーバに接続される全てのＯＮＵについて、ＯＮＵ毎に登録処理あるいは伝搬時間測定のための信号および保守監視信号を通して把握されたＯＮＵに関わる情報を記憶する管理テーブルに基づいて該全てのＯＮＵを制御可能な制御回路部と、を備える。本ＯＬＴは、ＰＯＮ用光トランシーバの障害が検出された場合に、該制御回路が管理テーブルに記憶された情報を維持したまま、所定の時間内に通信経路を切替えることによって障害復帰を行う。
【００１９】
従って、本発明は、通信経路の障害が発生したときに短時間で通信経路の切替が可能なＰＯＮプロテクション用のＯＬＴを提供することができる。
【００２０】
本発明に係るＯＬＴの前記制御回路は、
前記光トランシーバが自身の障害発生時に出力する障害情報、前記ディスカバリＤ
ＢＡ処理部が前記登録処理信号又は前記伝搬時間測定信号を送受することで前記光ト
ランシーバから前記ＯＮＵまでの区間の異常を認識した際に出力する障害情報、及び
、前記ＯＡＭ・認証・暗号化処理部が前記保守監視信号を送受することで前記光トラ
ンシーバから前記ＯＮＵまでの区間の異常を認識した際に出力する障害情報を基に障
害箇所を検出し、検出した障害箇所を前記切替制御部へ通知する障害検出部
をさらに有しており、
前記切替制御部は、
前記障害検出部から通知される障害情報及び前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報を基に、経路切替による障害復帰が可能であると判断した場合、前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報を維持した状態で前記切替スイッチへ経路切替指示を出すことを特徴とする。
【００２１】
障害検出部が障害情報を管理するため、短時間で通信経路を切り替えることができる。
【００２２】
また、本発明に係るＯＬＴは、前記制御回路と同一構成の予備用制御回路をさらに備え、前記予備用制御回路は、前記光トランシーバと接続し、前記制御回路が正常である場合、前記伝送経路を遮断しており、前記制御回路は、自身に障害が生じた際、前記伝送経路を遮断し、前記予備用制御回路へ前記伝送経路を開通させる制御回路切替指示を出すことを特徴とする。
【００２３】
制御回路を冗長しているため、制御回路が故障しても通信経路の切替が可能である。
【００２４】
本発明に係るＯＬＴの前記制御回路の前記切替制御部は、正常時、前記管理テーブルが前記ＯＮＵ情報を更新する度に、更新する前記ＯＮＵ情報を全ての前記予備用制御回路の前記切替制御部へ通知し、前記予備用制御回路の前記切替制御部は、前記制御回路の前記切替制御部から通知される更新する前記ＯＮＵ情報に従って、前記予備用制御回路の前記管理テーブルを更新し、前記制御回路の前記切替制御部から通知される前記制御回路切替指示を受信した場合、前記予備用制御回路の前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて前記ＯＮＵとの通信を開始することを特徴とする。
【００２５】
制御回路が故障しても、予備用制御回路が最新の管理テーブルを引き継げるため、制御回路切替によってＯＮＵのＭＰＣＰリンク等が断することはなく、したがって予備用制御回路とＯＮＵとの間でＭＰＣＰリンク等の再接続をする必要もないので、高速切替を実現できる。
【００２６】
本発明に係るＯＬＴは、前記制御回路を複数備えており、各々の前記制御回路は、正常時に、前記光トランシーバのうち互いに異なる１個以上の前記光トランシーバと接続しており、各々の前記制御回路は、自身に故障が生じた際、接続している全ての前記光トランシーバを、他の１台の前記制御回路あるいは他の複数台の前記制御回路へ一括あるいは分散して再接続させ、該制御回路に該光トランシーバも介して前記ＯＮＵと通信を開始するよう制御回路切替指示を出し、前記制御回路切替指示を受信した前記制御回路は、従前から接続していた前記光トランシーバに加え、再接続された前記光トランシーバも介して前記ＯＮＵと通信をすることを特徴とする。
【００２７】
制御回路を冗長しているため、制御回路が故障しても通信経路の切り変えが可能である。さらに、制御回路の利用効率を高めることができる。
【００２８】
本発明に係るＯＬＴの各々の前記制御回路は、前記管理テーブルが自身の前記ＯＮＵ情報を更新する度に、前記切替制御部が更新するＯＮＵ情報を他の前記制御回路の前記切替制御部へ通知し、他の前記制御回路の前記切替制御部から前記ＯＮＵ情報が通知された際には、前記切替制御部が前記管理テーブルを自身の前記ＯＮＵ情報及び通知された前記ＯＮＵ情報に従って更新し、前記制御回路切替指示を受信したときに、前記管理テーブルが記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて前記ＯＮＵと通信を開始することを特徴とする。
【００２９】
一の制御回路が故障しても、他の制御回路が最新の管理テーブルを引き継げるため、制御回路切替によってＯＮＵのＭＰＣＰリンク等が断することはなく、したがって予備用制御回路とＯＮＵとの間でＭＰＣＰリンク等の再接続をする必要もないので、高速切替を実現できる。
【００３０】
本発明に係る光通信システムは、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ及び制御回路を有するＯＬＴと、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記光トランシーバ毎に、合流側が前記光トランシーバの一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、前記支線ファイバ毎に、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＫ個の第２スプリッタと、Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかに接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵと、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを１：１で接続し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの接続を変更可能とする切替スイッチと、を備える。
【００３１】
本発明に係る光通信システムは、Ｎ：Ｍプロテクションである。本発明に係る光通信システムは、制御回路の指示でＯＮＵのＭＰＣＰリンク等を維持したままの切替が可能なので、ＭＰＣＰリンク断の検出に要する時間およびＭＰＣＰリンクの再接続等に要する時間が不要となり、高速切替が可能となる。
【００３２】
また、本発明に係る光通信システムは、１個あたり最大α（αは１以上の整数）台のＯＮＵを収容可能なＭ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバと制御回路を有するＯＬＴと、Ｋ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）本の支線ファイバと、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＡ（Ａは１以上且つＸ以下の整数）本の分岐ファイバと接続するＫ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）個の第１スプリッタと、前記分岐ファイバを介して、前記第１スプリッタ１個あたりに繋がるα台以下且つ合計台数がＫ以上且つ（Ｋ×α）以下の整数のＯＮＵと、各々の前記光トランシーバを接続するＭ個のトランシーバ側ポート及び前記支線ファイバを接続するＫ個の支線側ポートを有し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記トランシーバ側ポートを任意の前記支線側ポートに接続する、又は前記支線側ポートに未接続とする切替スイッチと、を備える。
【００３３】
本発明に係る光通信システムは、１：Ｎプロテクションである。本発明に係る光通信システムは、制御回路の指示でＯＮＵのＭＰＣＰリンク等を維持したままの切替が可能なので、ＭＰＣＰリンク断の検出に要する時間およびＭＰＣＰリンクの再接続等に要する時間が不要となり、高速切替が可能となる。
【００３４】
本発明に係る光通信システムは、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ及び制御回路を有するＯＬＴと、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、前記光トランシーバ毎に、合流側が前記光トランシーバの一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバと接続するＭ個の第１スプリッタと、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバと、前記支線ファイバのうちのＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備支線ファイバと、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続する（Ｋ−Ｌ）個の第２スプリッタと、分岐比が２：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つおよび該支線ファイバに並列する前記予備支線ファイバと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバと接続するＬ個の第３スプリッタと、Ｋ×Ｙ本の前記第２分岐ファイバのいずれかに接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵと、前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとを１：１で接続、あるいは前記支線ファイバと前記予備支線ファイバとが並列する場合はいずれか一方と前記第１分岐ファイバとを１：１で接続し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの接続、あるいは前記支線ファイバ又は前記予備支線ファイバと前記第１分岐ファイバとの接続を変更可能とする切替スイッチと、を備える。
【００３５】
支線ファイバも冗長しており、支線断時にも通信経路を維持することができる。
【００３６】
本発明に係る光通信システムは、１個あたり最大α（αは１以上の整数）台のＯＮＵを収容可能なＭ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバと制御回路を有するＯＬＴと、Ｋ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）本の支線ファイバと、前記支線ファイバのうちＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備支線ファイバと、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、合流側が前記支線ファイバの一つと接続し、分岐側がＡ（Ａは１以上且つＸ以下の整数）本の分岐ファイバと接続する（Ｋ―Ｌ）個の第１スプリッタと、分岐比が２：Ｘであり、合流側が前記支線ファイバの一つおよび該支線ファイバに並列する前記予備支線ファイバと接続し、分岐側がＡ本の分岐ファイバと接続するＬ個の第２スプリッタと、前記分岐ファイバを介して、前記第１スプリッタあるいは前記第２スプリッタ１個あたりに繋がるα台以下且つ合計台数がＫ以上且つ（Ｋ×α）以下の整数のＯＮＵと、各々の前記光トランシーバを接続するＭ個のトランシーバ側ポート及び前記支線ファイバあるいは前記予備支線ファイバを接続する（Ｋ＋Ｌ）個の支線側ポートを有し、前記ＯＬＴの前記制御回路からの経路切替指示で前記トランシーバ側ポートを任意の前記支線側ポートに接続する、又は前記支線側ポートに未接続とする切替スイッチと、を備える。
【００３７】
支線ファイバも冗長しており、支線断時にも通信経路を維持することができる。
【００３８】
本発明に係る光通信システムの前記ＯＬＴが、本発明に係るＯＬＴであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、通信経路の障害が発生したときに短時間で通信経路の切替が可能なＰＯＮプロテクション用のＯＬＴ及びＰＯＮプロテクションの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】
【００４０】
【図１】従来の光通信システムを説明するブロック図である。
【図２】従来の光通信システムを説明するブロック図である。
【図３】従来の光通信システムを説明するブロック図である。
【図４】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図５】本発明に係るＯＬＴを説明するブロック図である。
【図６】本発明に係るＯＬＴの管理テーブル例である。
【図７】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図８】本発明に係るＯＬＴの管理テーブル例である。
【図９】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１０】本発明に係るＯＬＴを説明するブロック図である。
【図１１】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１２】本発明に係るＯＬＴを説明するブロック図である。
【図１３】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１４】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１５】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【図１６】本発明に係る光通信システムを説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
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。また、符号に枝番号を付さずに説明している場合、その符号の全ての枝番号に共通する説明である。なお、図面では、代表部分のみ符号を記している。
【００４２】
（実施形態１）
図４は、本実施形態の光通信システム３０１を説明するブロック図である。光通信システム３０１は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ４１及び制御回路４３を有するＯＬＴ１１と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、光トランシーバ４１毎に、合流側が光トランシーバ４１の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバ１３と接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバ１４と、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、支線ファイバ１４毎に、合流側が支線ファイバ１４の一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバ１８と接続するＫ個の第２スプリッタ１５と、Ｋ×Ｙ本の第２分岐ファイバ１８のいずれかに接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵ１６と、支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３とを１：１で接続し、ＯＬＴ１１の制御回路４３からの経路切替指示で支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３との接続を変更可能とする切替スイッチ１７と、を備える。
【００４３】
光通信システム３０１は、Ｎ＝３，Ｍ＝４の場合のＮ：Ｍプロテクションである。図２と図４の構成上の違いは、光通信システム３０１が図２の４個のＯＳＵの代わりに４個の光トランシーバ４１（トランシーバ＃１〜＃４）が用いられた光トランシーバ冗長の構成である点、及びＯＳＵの自配下のＯＮＵに対する制御機能の拡張に相当する複数ＰＯＮ回線配下の全ＯＮＵを一括制御可能な機能を備えた制御回路４３が用いられる点である。光トランシーバは、ＰＯＮ用光トランシーバであるが、以下の説明では単に「光トランシーバ」と記載する。なお光トランシーバ４１は、１個あたりＯＮＵ１６を最大３２台収容可能であり、初期構築時、各光トランシーバ４１は切替スイッチ１７を介してＯＮＵ１６を２４台づつ収容する。
【００４４】
図５は、ＯＬＴ１１の具体的構成を説明する図である。ＯＬＴ１１は、１以上のＯＮＵ１６を含む複数のＯＮＵグループが切替スイッチ１７を介して接続され、ＯＮＵ１６との間で光信号を送受する複数の光トランシーバ４１と、外部のアクセスネットワーク（不図示）と接続するサービスノードインターフェース（ＳＮＩ）４４と、光トランシーバ４１と接続している制御回路４３を備える。ここで、ＯＮＵグループとは、支線ファイバ１４毎に接続されている全てのＯＮＵを指す。例えば、図４の場合、１つ目のＯＮＵグループは、支線ファイバ１４−１に接続されている全てのＯＮＵのことである。
制御回路４３は、光トランシーバ４１とＳＮＩ４４との間で信号を伝送する伝送経路５１と、ＯＮＵ１６の登録処理のための登録処理信号又は伝搬時間測定のための伝搬時間測定信号を利用して、ＯＮＵ１６とのリンクの確立およびＯＮＵ１６の上り帯域割当量の決定を行うとともに、ＯＮＵ１６のリンクに関わるＯＮＵ情報を取得するディスカバリＤＢＡ処理部５２と、ＯＮＵ１６との間での保守監視信号を利用して、ＯＮＵ１６とのリンクの確立、認証、及び暗号鍵交換を行うとともに、ＯＮＵ１６のリンクに関わるＯＮＵ情報を取得するＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３と、ディスカバリＤＢＡ処理部５２が取得した前記ＯＮＵ情報及びＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３が取得したＯＮＵ情報を記憶し、随時更新する管理テーブル５４と、管理テーブル５４が記憶する前記ＯＮＵ情報に基づいて、いずれの光トランシーバ４１とＯＮＵグループとを接続するかを決定して切替スイッチ１７に経路切替指示を出す切替制御部５５と、を有する。
【００４５】
制御回路４３は、光トランシーバ４１が自身の障害発生時に出力する障害情報、ディスカバリＤＢＡ処理部５２が前記登録処理信号又は前記伝搬時間測定信号を送受することで光トランシーバ４１からＯＮＵ１６までの区間の異常を認識した際に出力する障害情報、及び、ＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３が前記保守監視信号を送受することで光トランシーバ４１からＯＮＵ１６までの区間の異常を認識した際に出力する障害情報を基に障害箇所を検出し、検出した障害箇所を切替制御部５５へ通知する障害検出部５６をさらに有する。
そして、切替制御部５５は、障害検出部５６から通知される障害情報及び前記管理テーブル５４が記憶する前記ＯＮＵ情報を基に、経路切替による障害復帰が可能であると判断した場合、管理テーブル５４が記憶する前記ＯＮＵ情報を維持した状態で切替スイッチ１７へ経路切替指示を出す。
【００４６】
本実施形態のＯＬＴ１１は、４個の光トランシーバ４１と、それぞれ１個の、集線部とフレーム分離部と、ディスカバリＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）処理部５２と、ＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３と、障害検出部５６と、切替制御部５５と、管理テーブル５４とで構成される。各々のブロックの動作を以下に説明する。なお、伝送経路５１は、集線部及びフレーム分離部を含む。
【００４７】
４個の光トランシーバ４１はそれぞれＰＯＮ回線を接続しており、ＯＮＵ１６からの光の上り信号を受信して電気信号に変換してから集線部へ出力するとともに、上位Ｌ２ＳＷ（Ｌａｙｅｒ  ２  Ｓｗｉｔｃｈ）からの電気の下り信号をＳＮＩ４４で受信して光信号に変換してからＰＯＮ回線へ出力する。また、各々の光トランシーバ４１は自身に障害が生じた場合、その障害情報を障害検出部５６へ出力する。
【００４８】
集線部は各々の光トランシーバ４１を繋げ、各光トランシーバ４１からの上りフレームを受信し、受信した上りフレームを順次、フレーム分離部へ出力するとともに、フレーム分離部からの下りフレームを受信し、受信した下りフレームをコピーして全部で４個用意し、４個の光トランシーバ４１へ１個ずつ出力する。ここで各ＯＮＵ１６へは、自宛以外の下りフレームも到達することになるが、ＯＮＵ１６は自宛の下りフレームのみ受信し、自宛でない下りフレームは破棄するものとする。
【００４９】
フレーム分離部は、集線部からの上りフレームを受信し、受信した上りフレームのうち、ＭＰＣＰフレームはディスカバリＤＢＡ処理部５２へ、ＯＡＭフレームはＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３へ、上りデータはＳＮＩ４４へ、それぞれ出力するとともに、ＳＮＩ４４からの下りフレーム、ディスカバリＤＢＡ処理部５２からの下りＭＰＣＰフレーム、ＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３からの下りＯＡＭフレームをそれぞれ受信し、受信した各々の下りフレームを集線部へ出力する。
【００５０】
ディスカバリＤＢＡ処理部５２は、フレーム分離部との間でＭＰＣＰの規定に従ったＭＰＣＰフレームの送受信および各ＯＮＵ１６の上り帯域割当を行う。具体的には、フレーム分離部から受信したフレームがレポートフレームの場合はその内容を基にＯＮＵ１６への上り帯域割当量を決定し、決定した割当量および送信許可時刻を記載したＧａｔｅフレームをフレーム分離部へ出力する。また、ディスカバリＤＢＡ処理部５２は、ＭＰＣＰフレームのやり取りやＤＢＡを通して得られる各ＯＮＵの情報（登録状態、ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）、割当帯域量など）をその都度、切替制御部５５へ知らせるとともに、一定時間、複数のＯＮＵ１６からのＭＰＣＰフレームを受信しない場合は、該当ＯＮＵグループからの信号が上がってこない旨を表す障害情報を、障害検出部５６へ出力する。
【００５１】
ＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３は、フレーム分離部との間でＯＡＭフレームのやり取りを行う。例えば各ＯＮＵ１６との暗号鍵交換は、各ＯＮＵ１６およびＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３が出力するＯＡＭフレームにその暗号鍵情報が記載され、フレーム分離部を介して暗号鍵交換が行われる。また、ＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３は、ＯＡＭフレームのやり取りを通して得られる各ＯＮＵ１６の情報（認証状態、暗号鍵など）をその都度、切替制御部へ知らせるとともに、ＯＡＭフレームによって障害が検出された場合は、検出された障害情報を障害検出部５６へ出力する。
【００５２】
障害検出部５６は、光トランシーバ４１、ディスカバリＤＢＡ処理部５２、及びＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３からの障害情報を受信し、受信した障害情報を基に障害箇所を検出し、該当箇所に障害が発生したことを切替制御部５５へ知らせる。
【００５３】
切替制御部５５は、ディスカバリＤＢＡ処理部５２からの各ＯＮＵ情報（登録状態、ＲＴＴ、割当帯域量など）およびＯＡＭ・認証・暗号化処理部５３からの各ＯＮＵ情報（認証状態、暗号鍵など）を受信し、受信したそれらのＯＮＵ情報に従って自身が管理する管理テーブル５４の該当箇所を更新するとともに、管理テーブル５４に記載される情報を常に把握する。また、切替制御部５５は障害検出部５６からの障害情報を受信し、受信した障害情報を基に経路切替によって障害復帰が可能であるか判断し、可能であると判断した場合には、その障害復帰が可能な経路へ切り替えるよう切替スイッチ１７に切替指示を出すとともに、切替によって変更される管理テーブル５４の項目を更新する。
【００５４】
切替制御部５５は、第１スプリッタ１２の分岐比を予め把握しているため、管理テーブル５４によって、各第１スプリッタ１２に何本の未接続ファイバがあるのかを把握でき、これらの情報と受信した障害情報とを照らしあわせて、障害復帰可能な経路切替を判断する。例えば、図４の系において、切替制御部５５は、第１スプリッタ１２の分岐比が４分岐であることを初期設定時に把握しているとともに、管理テーブル５４により、光トランシーバ４１−１には支線ファイバ（１４−１，１４−２，１４−３）が、光トランシーバ４１−２には支線ファイバ（１４−４，１４−５，１４−６）が、光トランシーバ４１−３には支線ファイバ（１４−７，１４−８，１４−９）が、光トランシーバ４１−４には支線ファイバ（１４−１０、１４−１１、１４−１２）がそれぞれ繋がっていることを把握しているため、第１スプリッタ１２に未接続ファイバが１本ずつあることが把握できる。
【００５５】
この系において、光トランシーバ４１−４が故障した場合の切替制御部５５の切替判断アルゴリズムは、以下が考えられる。
１．切替制御部５５は、受信した障害情報により、光トランシーバ４１−４に繋がっている支線ファイバ（１４−１０、１４−１１、１４−１２）の３本の支線の切替が必要と認識。
２．光トランシーバ（４１−１，４１−２，４１−３）に繋がっている第１スプリッタ１２はそれぞれ、未接続ファイバを１本ずつ有する。そこで、切替制御部５５は、図７のように支線ファイバ１４−１０を光トランシーバ４１−１が接続する第１スプリッタ１２の未接続ファイバへ、支線ファイバ１４−１１を光トランシーバ４１−２が接続する第１スプリッタ１２の未接続ファイバへ、支線ファイバ１４−１２を光トランシーバ４１−３が接続する第１スプリッタ１２の未接続ファイバへ、それぞれ切り替えることで障害復帰可能であると判断する。
３．切替制御部５５は、そのように切り替えるように切替スイッチ１７へ切替指示を出す。
【００５６】
管理テーブル５４は、全ＯＮＵの登録状態・ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）・ＲＴＴなどの、現行ＰＯＮシステムにおいてＯＳＵが把握する情報だけでなく、支線ファイバ番号や光トランシーバ番号とＯＮＵとの対応などの、Ｎ：Ｍプロテクションにおいて各ＯＳＵが把握する情報も含めて、系の全ＯＮＵに関わる情報を一覧に記したものであり、切替制御部５５によって随時更新される。図６は、光通信システム３０１における制御回路４３の管理テーブル５４の例である。
【００５７】
図２の光通信システムは各々のＯＳＵが、自配下の２４台のＯＮＵに対してＭＰＣＰフレームのやり取りや上り帯域割当を行っていた。一方、光通信システム３０１は、上述のような機能ブロックを持つＯＬＴ１１をＮ：Ｍプロテクションに適用しており、制御回路４３が直接、全９６台のＯＮＵ１６に対してＭＰＣＰフレームのやり取りや上り帯域割当を行うことができる。
【００５８】
したがって、光通信システム３０１は、光トランシーバ４１に故障が起きたとしても、制御回路４３が故障光トランシーバ配下のＯＮＵ１６との間で確立したＭＰＣＰリンクや認証・暗号鍵の情報が管理テーブル５４上に消えずに残っているので、正常な光トランシーバ４１へ切替後にそれらの情報をそのまま利用することができる。このため、制御回路４３は経路切替後に、故障光トランシーバ配下のＯＮＵ１６との間でＭＰＣＰリンクの再確立および再認証・暗号鍵の再交換を行わなくてよい。
【００５９】
図７は、光通信システム３０１において光トランシーバ４１−４が故障した場合の切替手順を説明する図である。
１．光トランシーバ４１−４は、自身の故障（例えば、出力パワーの低下）を認識して障害情報を障害検出部５６へ出力する。
２．障害検出部５６は、光トランシーバ４１−４が故障したことを切替制御部５５へ知らせる。
３．その知らせを受けた切替制御部５５は、光トランシーバ４１−４に繋がる３本の支線ファイバ（１４−１０，１４−１１，１４−１２）の接続先をそれぞれ別々の光トランシーバ（４１−１、４１−２、４１−３）へ切り替えることによって通信断を回避できると判断し、ここでは、支線ファイバ１４−１０の接続先を光トランシーバ４１−１へ、支線ファイバ１４−１１の接続先を光トランシーバ４１−２へ、支線ファイバ１４−１２の接続先を光トランシーバ４１−３へ切り替えることとし、その切替指示を切替スイッチ１７へ伝える。
４．切替制御部５５からの切替指示を受けた切替スイッチ１７は、その切替指示に従って経路を切り替える。
５．この経路切替で、ＯＮＵ１６（７３〜８０台目）の接続先は光トランシーバ４１−１へ、ＯＮＵ１６（８１〜８８台目）の接続先は光トランシーバ４１−２へ、ＯＮＵ１６（８９〜９６台目）の接続先は光トランシーバ４１−３へ変わる。そして、切替制御部５５は、この経路切替で変更される管理テーブル５４の項目を更新する。
【００６０】
図８は、以上の切替手順により更新された管理テーブル５４である。図８と図６との違いは、ＯＮＵ１６（７３〜９６台目）の光トランシーバ番号だけである。経路切替で、故障光トランシーバ４１−４配下のＯＮＵ１６（７３〜９６台目）の接続先光トランシーバ番号が変更されるが、初期登録時に対応付けられた支線ファイバ番号やＬＬＩＤは、経路切替で変わることはない。また、例えば非特許文献３ではＯＳＵ−ＯＮＵ間の同期合わせに関して、ＲＴＴの測定値が前回の測定値と８ｔｉｍｅ  ｑｕａｎｔｕｍ  以上違う場合にエラーを生じる（リンク断となる）規定があるので、ここではそのようなことが生じないよう、切替前後におけるＲＴＴの測定値の差が８ｔｉｍｅ  ｑｕａｎｔｕｍ以下になるように光ファイバの長さに注意して系を構築する。例えば、図７において、各光トランシーバ４１と切替スイッチ１７との距離がそれぞれほぼ同じであれば、光トランシーバ故障による切替が起きても、故障光トランシーバ配下のＯＮＵ１６にとって、切替前後の経路長はほぼ変わらないので、ＲＴＴもほぼ変わらない。したがって、非特許文献３の規定によるリンク断を防ぐことができる。
【００６１】
このように、光通信システム３０１は、光トランシーバ切替後の作業が、管理テーブル５４における光トランシーバ番号の項目を変更するだけである。制御回路４３―ＯＮＵ１６間でＭＰＣＰリンク、ＯＡＭリンクの確立および認証・暗号鍵交換が行われるので、光トランシーバ故障に伴う切替が起きても、管理テーブル５４のＭＰＣＰリンク等に関わる項目は変わらない。したがって、光通信システム３０１は、故障光トランシーバ配下のＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等を断することなしに、接続先光トランシーバを切り替えることができる。
【００６２】
図２の光通信システムではＯＳＵ−ＯＮＵ間でＭＰＣＰリンク、ＯＡＭリンクの確立および認証・暗号鍵交換が行われるため、ＯＳＵ故障に伴う切替が起きると、故障ＯＳＵ配下のＯＮＵのＭＰＣＰリンク等は断されて、接続先ＯＳＵとの間でＭＰＣＰリンク、ＯＡＭリンクの再接続および再認証・暗号鍵の再交換が必要となる。一方、光通信システム３０１は、上述のように、ＯＮＵのＭＰＣＰリンク等を維持したままの切替が可能なので、ＭＰＣＰリンク断の検出に要する時間およびＭＰＣＰリンクの再接続等に要する時間が不要となり、高速切替が可能となる。
【００６３】
（実施形態２）
図９は、図４の光通信システム３０１の信頼性をより高めた光通信システム３０２の構成を説明する図である。光通信システム３０１では１つの制御回路４３が全ＯＮＵ１６を管理するので、制御回路４３が故障した場合、全ＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク、ＯＡＭリンク、認証、暗号鍵交換の情報が消滅して通信断となってしまう。そこで、光通信システム３０２のＯＬＴ１１’は、制御回路４３の故障に備えて制御回路を冗長している。
【００６４】
図１０は、制御回路４３と予備用制御回路４３−ｂの構成を示すブロック図である。光通信システム３０２のＯＬＴ１１’は、制御回路４３と同一構成の予備用制御回路４３−ｂをさらに備え、予備用制御回路４３−ｂは、光トランシーバ４１と接続し、制御回路４３が正常である場合、伝送経路５１−ｂを遮断しており、制御回路４３は、自身に障害が生じた際、伝送経路５１を遮断し、予備用制御回路４３−ｂへ伝送経路５１−ｂを開通させる制御回路切替指示を出す。
【００６５】
制御回路４３の切替制御部５５は、正常時、管理テーブル５４がＯＮＵ情報を更新する度に、更新するＯＮＵ情報を全ての予備用制御回路４３−ｂの切替制御部５５−ｂへ通知し、予備用制御回路４３−ｂの切替制御部５５−ｂは、制御回路４３の切替制御部５５から通知される更新するＯＮＵ情報に従って、予備用制御回路４３−ｂの管理テーブル５４−ｂを更新し、制御回路４３の切替制御部５５から通知される制御回路切替指示を受信した場合、予備用制御回路４３−ｂの管理テーブル５４−ｂが記憶するＯＮＵ情報に基づいてＯＮＵ１６との通信を開始する。
【００６６】
正常時に稼動する制御回路４３（ａｃｔｉｖｅ制御回路）の予備として、予備用制御回路４３−ｂをＯＬＴ１１’に追加し、それを各光トランシーバ４１および切替スイッチ１７にそれぞれ接続させるとともに、制御回路４３にも接続させる。図９の構成において、制御回路４３故障に伴う制御回路４３から予備用制御回路４３−ｂへの制御回路切替も高速に行えることが望ましい。そのため、ＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等を断することなしに制御回路切替を行う必要がある。制御回路切替直前の制御回路４３が持つ最新の管理テーブル５４のＯＮＵ情報を、予備用制御回路４３−ｂも把握している状態で制御回路切替を行えば、予備用制御回路４３−ｂは、ＭＰＣＰリンク等に関わる項目を含めて最新の管理テーブルを引き継ぐ形で切り替えられたことになるので、制御回路切替によってＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等が断することはない。したがって予備用制御回路４３−ｂは、ＯＮＵ１６との間でＭＰＣＰリンク等の再接続をする必要もないので、高速切替を実現できる。
【００６７】
制御回路４３及び予備用制御回路４３−ｂにおいて、切替制御部（５５、５５−ｂ）以外のブロックの動作については、実施例１の制御回路４３の対応するブロックと同様である。制御回路４３の切替制御部５５は、制御回路４３の管理テーブル５４を更新する度に、その更新情報を予備用制御回路４３−ｂの切替制御部５５−ｂへ知らせる。
【００６８】
切替制御部５５−ｂは、切替制御部５５から更新するＯＮＵ情報を受けて、その内容通りに予備用制御回路４３−ｂの管理テーブル５４−ｂを更新する。その結果、制御回路４３の正常時、管理テーブル５４−ｂは、最新の管理テーブル５４と全く同じ内容を維持できる。
【００６９】
各々の光トランシーバ４１から送信された上り信号は、制御回路４３の集線部および予備用制御回路４３−ｂの集線部の両方ともに到達する場合がある。この場合、光トランシーバ４１から送信された同じ上りデータが、制御回路４３の正常時に、制御回路４３のＳＮＩ回線および予備用制御回路４３−ｂのＳＮＩ回線の両方ともに出力されると、上位Ｌ２ＳＷ側において、信号衝突を回避するように、受信した二つのデータのうち片方のデータだけをコアネットワークへ出力する処理が必要になる。そこで、光通信システム３０２は、予備用制御回路４３−ｂの集線部が各光トランシーバ４１からの上り信号を受信しないか、受信はするがフレーム分離部へ出力はしないこととする。ＳＮＩ回線からの下り信号についても同様であり、光通信システム３０２は、予備用制御回路４３−ｂの集線部が下り信号を受信しないか、受信はするが光トランシーバ４１へ出力はしないこととする。
【００７０】
ここで、例として切替制御部５５が故障した場合の切替手順を以下に示す。予備用制御回路４３−ｂが制御回路４３の故障を検出し、５０ｍｓ以下の高速な切替をするためには、正常時でも、５０ｍｓ以下の間隔で切替制御部５５から切替制御部５５−ｂへの通知を行うことが必要となる。通知内容としては、管理テーブルが更新された場合はその更新内容とし、あるいは５０ｍｓの間、管理テーブルの実質的変更がない場合は変更なしの旨の内容とする。予備用制御回路４３−ｂは、更新通知（更新内容）、および変更なし通知のどちらも５０ｍｓの間に受信しない場合、制御回路４３の故障と見なす。
【００７１】
１．切替制御部５５−ｂは、一定時間（５０ｍｓ以下）、切替制御部５５から管理テーブル５４情報の更新通知（更新内容）、および変更なし通知のどちらも受信しないことをトリガに制御回路４３の異常を検出する。
２．切替制御部５５−ｂは、予備用制御回路４３−ｂの集線部へ上り下り信号の送受信を開始するよう指示する。
３．予備用制御回路４３−ｂの集線部は、切替制御部５５−ｂからの指示を受けて、上り下り信号の受信および受信した上り信号の出力と、受信した下り信号のコピー作成およびそれらの全光トランシーバ４１への出力を開始する。
【００７２】
以上の手順を経て、予備用制御回路４３−ｂの集線部は導通開始となり、制御回路切替が完了する。切替時、管理テーブル５４−ｂと管理テーブル５４は同じ情報が記載されているので、予備用制御回路４３−ｂは、制御回路４３の持つ全ＯＮＵに関わる全情報を引き継いだうえで制御回路４３から切り替えられたことになる。つまり、ＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等を維持したまま切り替えられたことなるので、制御回路切替に伴うＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等の断はなく、リンク再確立の作業も必要ない。
【００７３】
以上のように光通信システム３０２は、光トランシーバ４１の故障の場合だけでなく制御回路４３故障の場合でも高速切替を実現できるとともに、予備用制御回路４３−ｂの追加によって図４の光通信システム３０１よりも高信頼性を確保できる。
【００７４】
なお、上述した手順１で制御回路４３異常の検出トリガとして、切替制御部５５−ｂが一定時間切替制御部５５からの信号を受信しないこととしたが、制御回路４３が自ら自身の故障を検出して、切替制御部５５を介して切替制御部５５−ｂへ故障通知してもよい。この場合、切替制御部５５−ｂが故障通知を受け取った後の手順は、上記手順２、３と同様である。
【００７５】
（実施形態３）
図１１は、図９の光通信システム３０２における予備用制御回路４３−ｂの代わりに別の制御回路４３−２を追加した構成の光通信システム３０３のブロック図である。光通信システム３０２の予備用制御回路４３−ｂは制御回路４３の正常時、実質的に全く使われないので利用効率が低くなる。そこで、光通信システム３０３ではＮ：Ｍプロテクションの考えを制御回路４３にも適用している。
【００７６】
図１２は、制御回路４３−１と制御回路４３−２の構成を説明するブロック図である。光通信システム３０３のＯＬＴ１１”は、制御回路４３を複数備えており、各々の制御回路４３は、正常時に、光トランシーバ４１のうち互いに異なる１個以上の光トランシーバ４１と接続しており、各々の制御回路４３は、自身に故障が生じた際、接続している全ての光トランシーバ４１を、他の１台の制御回路４３あるいは他の複数台の制御回路４３へ一括あるいは分散して再接続させ、該制御回路４３に該光トランシーバ４１も介してＯＮＵ１６と通信を開始するよう制御回路切替指示を出し、制御回路切替指示を受信した制御回路４３は、従前から接続していた光トランシーバ４１に加え、再接続された光トランシーバ４１も介してＯＮＵ１６と通信をする。
【００７７】
各々の制御回路４３は、管理テーブル５４が自身のＯＮＵ情報を更新する度に、切替制御部５５が更新するＯＮＵ情報を他の制御回路４３の切替制御部５５へ通知し、他の制御回路４３の切替制御部５５からＯＮＵ情報が通知された際には、切替制御部５５が管理テーブル５４を自身のＯＮＵ情報および通知されたＯＮＵ情報に従って更新し、制御回路切替指示を受信したときに、管理テーブル５４が記憶するＯＮＵ情報に基づいてＯＮＵ１６と通信を開始する。
【００７８】
二つの制御回路（４３−１、４３−２）は、対応する集線部（集線部１、集線部２）がそれぞれ４個の光トランシーバ（４１−１，４１−２，４１−３，４１−４）を接続する。正常時、各々の制御回路４３は、それぞれ２個の光トランシーバ４１配下のＯＮＵ１６と通信する。つまり制御回路４３−１は、光トランシーバ（４１−１、４１−２）配下のＯＮＵ４８台（１〜４８台目）と通信する。そして、光トランシーバ（４１−３、４１−４）配下のＯＮＵ１６からみて制御回路４３−１は、制御回路４３−２の予備であり、制御回路４３−２の正常時には光トランシーバ（４１−３、４１−４）配下のＯＮＵ４８台（４９〜９６台目）と通信しない。一方、制御回路４３−２は、正常時に光トランシーバ（４１−３、４１−４）配下のＯＮＵ４８台（４９〜９６台目）と通信する。そして、光トランシーバ（４１−１、４１−２）配下のＯＮＵ１６からみて制御回路４３−２は、制御回路４３−１の予備であり、制御回路４３−１の正常時には光トランシーバ（４１−１、４１−２）配下のＯＮＵ４８台（１〜４８台目）と通信しない。
【００７９】
また、図９の光通信システム３０２と同様に二つの制御回路４３は互いに接続され、各々の制御回路４３は互いに相手の制御回路４３の管理テーブル５４のＯＮＵ情報を随時受け取っており、自配下以外のＯＮＵ１６についても管理テーブル５４に記載された最新のＯＮＵ情報を記憶させている。
【００８０】
図１２を利用して、図４の光通信システム３０１における制御回路４３や図９の光通信システム３０２における制御回路４３とは異なる動作をするブロックについて、以下に説明する。
【００８１】
制御回路４３−１の切替制御部５５−１と制御回路４３−２の切替制御部５５−２は、正常時、それぞれ自制御回路の管理テーブル（５４−１、５４−２）を更新する度に、その更新ＯＮＵ情報を他方の制御回路の切替制御部へ知らせる。各々の切替制御部（５５−１、５５−２）は、他方の切替制御部からの更新情報を受けて、その内容通りに自制御回路の管理テーブルにおける他方のＯＮＵについての該当項目を更新する。その結果、正常時、管理テーブル５４−１と管理テーブル５４−２は、互いに全く同じ内容を記憶することになる。
【００８２】
例えば、制御回路４３−２が故障した際には、正常な制御回路４３−１の切替制御部５５−１が制御回路４３−２の故障を検出する。検出方法としては例えば、切替制御部５５−２が制御回路４３−２における異常を検出し、切替制御部５５−１へ知らせることが考えられる。その知らせを受けた切替制御部５５−１は、制御回路４３−１の集線部に制御回路４３−２配下のＯＮＵ１６（４９〜９６台目）との通信を開始するよう指示する。その指示を受けた制御回路４３−１の集線部は、ＯＮＵ１６（４９〜９６台目）との通信も開始し、全ＯＮＵ１６と通信するようになる。
【００８３】
図９の光通信システム３０２と同様に、光通信システム３０３は、ＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等を維持したままでの切替が可能なため、光トランシーバ切替の場合だけでなく制御回路切替の場合も、高速切替が可能となる。また、光通信システム３０３は、正常時に未利用な制御回路がないので、光通信システム３０２と同程度の信頼性を確保できながら、光通信システム３０２の予備用制御回路４３−ｂよりも制御回路４３の利用効率を高めることができる。
【００８４】
（実施形態４）
図１３は、図４の光通信システム３０１の支線ファイバ１４の全部（あるいは一部）を冗長した構成の光通信システム３０４のブロック図である。光通信システム３０１では、支線ファイバ１４が断した場合、その支線ファイバ配下のＯＮＵ１６と通信断となってしまう。光通信システム３０４は、そのような支線ファイバ断にも対応可能な構成としている。
【００８５】
光通信システム３０４は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ４１及び制御回路４３を有するＯＬＴ１１と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、光トランシーバ４１毎に、合流側が光トランシーバ４１の一つと接続し、分岐側がＸ本の第１分岐ファイバ１３と接続するＭ個の第１スプリッタ１２と、Ｋ（Ｋは２以上且つ（Ｍ−１）×Ｘ以下の整数）本の支線ファイバ１４と、支線ファイバ１４のうちのＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備支線ファイバ３４と、分岐比が１：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、合流側が支線ファイバ１４の一つと接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバ１８と接続する（Ｋ−Ｌ）個の第２スプリッタ１５と、分岐比が２：Ｙ（Ｙは２以上の整数）であり、合流側が支線ファイバ１４の一つおよび該支線ファイバ１４に並列する予備支線ファイバ３４と接続し、分岐側がＹ本の第２分岐ファイバ１８と接続するＬ個の第３スプリッタ１５’と、Ｋ×Ｙ本の第２分岐ファイバ１８のいずれかに接続されるＺ（ＺはＫ×Ｙ以下の自然数）台のＯＮＵ１６と、支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３とを１：１で接続、あるいは支線ファイバ１４と予備支線ファイバ３４とが並列する場合はいずれか一方と第１分岐ファイバ１３とを１：１で接続し、ＯＬＴ１１の制御回路４３からの経路切替指示で支線ファイバ１４と第１分岐ファイバ１３との接続、あるいは支線ファイバ１４又は予備支線ファイバ３４と第１分岐ファイバ１３との接続を変更可能とする切替スイッチ１７と、を備える。
【００８６】
支線ファイバ１４を冗長をする箇所では、第２スプリッタ１５の１：８スプリッタの代わりに第３スプリッタ１５’の２：８スプリッタが用いられ、第３スプリッタ１５’−切替スイッチ１７間を、正常時に使用する支線ファイバ１４および支線ファイバ１４断時に使用する予備支線ファイバ３４でそれぞれ接続する。ただし、切替スイッチ１７は、初期構築時、予備支線ファイバ３４と第１分岐ファイバ１３とを接続せずに、未接続な状態にしておく。なお、図１３では、全ての第３スプリッタ１５’としている。
【００８７】
ここで例として、支線ファイバ１４−１が断した際の切替手順を以下に示す。
１．制御回路４３のディスカバリＤＢＡ処理部５２は、一定時間（５０ｍｓ以下）、ＯＮＵ１６（１〜８台目）からのＭＰＣＰフレームを受信しないことを障害検出部５６へ通知する。
２．障害検出部５６は、その通知を受けて、支線ファイバ１４−１の断を検出し、その旨を切替制御部５５へ通知する。
３．切替制御部５５はその通知を受けて、支線ファイバ１４−１を予備支線ファイバ３４−１へ切り替えることで通信断を回避できると判断し、そのように切り替える切替指示を切替スイッチ１７へ出す。
４．切替制御部５５からの切替指示を受けた切替スイッチ１７は、その指示に従って経路を切り替える。
【００８８】
以上の手順によって、光通信システム３０４は、支線ファイバ１４が断しても通信断を回避できるとともに、図４の光通信システム３０１と同様にＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等を維持したままでの切替が可能なので、支線ファイバ断の場合も高速切替を実現できる。
【００８９】
なお、支線ファイバ１４の全部または一部を冗長することは、図４の光通信システム３０１だけでなく図９の光通信システム３０２及び図１１の光通信システム３０３に対しても適用できる。これらに適用した場合の構成や支線ファイバ断検出方法は光通信システム３０４と同様である。
【００９０】
（実施形態５）
図１４は、図４の光通信システム３０１のＯＬＴ１１を、１：Ｎプロテクションに適用した構成の光通信システム３０５を説明するブロック図である。光通信システム３０５は、１個あたり最大α（αは１以上の整数）台のＯＮＵ１６を収容可能なＭ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ４１と制御回路４３を有するＯＬＴ１１と、Ｋ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）本の支線ファイバ１４と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、合流側が支線ファイバ１４の一つと接続し、分岐側がＡ（Ａは１以上且つＸ以下の整数）本の分岐ファイバ３８と接続するＫ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）個の第１スプリッタ１２と、分岐ファイバ３８を介して、１個の第１スプリッタ１２に繋がるα台以下且つ合計台数がＫ以上且つ（Ｋ×α）以下の整数のＯＮＵ１６と、各々の光トランシーバ４１を接続するＭ個のトランシーバ側ポート及び支線ファイバ１４を接続するＫ個の支線側ポートを有し、ＯＬＴ１１の制御回路４３からの経路切替指示でトランシーバ側ポートを任意の支線側ポートに接続する、又は支線側ポートに未接続とする切替スイッチ１７と、を備える。
【００９１】
切替スイッチ１７は、ＯＬＴ１１と第１スプリッタ１２（１：４スプリッタ）の間に３つのＰＯＮをまたがるように設置され、４個の光トランシーバ４１と、３個の第１スプリッタ１２からの３本の支線ファイバ１４との接続を変更可能である。また、光通信システム３０５は、各々の第１スプリッタ１２からの分岐ファイバ３８が第２スプリッタ（１：８スプリッタ）にそれぞれ接続される、スプリッタ二段構成である。実施形態１〜４では、全ＯＮＵ１６を一括管理可能なＯＬＴ１１をＮ：Ｍプロテクションに適用した構成のもとで、高速切替が可能なことを説明したが、本ＯＬＴ１１を１：Ｎプロテクションに適用した場合でも、実施例１と同様の切替手順を適用できるので、高速切替は可能である。例えば光トランシーバ４１−３が故障した場合の切替手順を以下に説明する。
【００９２】
１．光トランシーバ４１−３は、自身の故障（例えば、出力パワーの低下）を認識して障害情報を制御回路４３における障害検出部へ出力する。
２．障害検出部５６は、光トランシーバ４１−３が故障したことを切替制御部５５へ知らせる。
３．その知らせを受けた切替制御部５５は、光トランシーバ４１−３に繋がる支線ファイバ１４−３の接続先を、予備の光トランシーバである光トランシーバ４１−４へ切り替えることによって通信断を回避できると判断し、そのように切り替える旨の切替指示を切替スイッチ１７へ伝える。
４．切替制御部５５からの切替指示を受けた切替スイッチ１７は、その指示に従って経路を切り替える。
【００９３】
この切替により、ＯＮＵ１６（６５〜９６台目）の接続先は光トランシーバ４１−３から光トランシーバ４１−４へ変わり、管理テーブル５４において、この切替によって変更される項目を切替制御部５５は更新する。
【００９４】
ＯＮＵ１６（６５〜９６台目）についての、管理テーブル５４におけるＭＰＣＰリンク等に関わる項目は変わらないので、ＯＮＵ１６（６５〜９６台目）のＭＰＣＰリンク等を断することなしに、接続先の光トランシーバ４１を切り替えることができる。したがって本実施例においても、高速切替は可能である。
【００９５】
そして、予備ＯＳＵが現用ＯＳＵの正常時には使われないという従来の１：ＮプロテクションのＰＯＮと同様に、光通信システム３０５も予備光トランシーバが現用光トランシーバの正常時には使われないが、ＯＳＵより光トランシーバの方がコストが低く、冗長設備コストとしては、光通信システム３０５の方が有利といえる。
【００９６】
なお、光通信システム３０５のスプリッタを二段構成ではなく一段構成にしても問題ない。図１５は、スプリッタ一段構成の光通信システム３０６を説明するブロック図である。光通信システム３０６は、図１４の第１スプリッタ１２および第２スプリッタ１５の代わりに、第４スプリッタ４５（１：３２スプリッタ）が用いられる。
【００９７】
（実施形態６）
図１６は、図１５の光通信システム３０６の支線ファイバ１４の全部（あるいは一部）を冗長した構成の光通信システム３０７のブロック図である。光通信システム３０７は、１個あたり最大α（αは１以上の整数）台のＯＮＵ１６を収容可能なＭ個（Ｍは２以上の整数）の光トランシーバ４１と制御回路４３を有するＯＬＴ１１と、Ｋ（Ｋは１以上且つ（Ｍ−１）以下の整数）本の支線ファイバ１４と、支線ファイバ１４のうちＬ（Ｌは１以上Ｋ以下の整数）本に並列して配置されるＬ本の予備支線ファイバ３４と、分岐比が１：Ｘ（Ｘは２以上の整数）であり、合流側が支線ファイバ１４の一つと接続し、分岐側がＡ（Ａは１以上且つＸ以下の整数）本の第２分岐ファイバ１８と接続する（Ｋ―Ｌ）個の第４スプリッタ４５と、分岐比が２：Ｘであり、合流側が支線ファイバ１４の一つおよび該支線ファイバ１４に並列する予備支線ファイバ３４と接続し、分岐側がＡ本の分岐ファイバ１８と接続するＬ個の第５スプリッタ４５’と、第２分岐ファイバ１８を介して、第４スプリッタ４５あるいは第５スプリッタ４５’の１台あたりに繋がるα台以下且つ合計台数がＫ以上且つ（Ｋ×α）以下の整数のＯＮＵ１６と、各々の光トランシーバ４１を接続するＭ個のトランシーバ側ポート及び支線ファイバ１４あるいは予備支線ファイバ３４を接続する（Ｋ＋Ｌ）個の支線側ポートを有し、ＯＬＴ１１の制御回路４３からの経路切替指示でトランシーバ側ポートを任意の支線側ポートに接続する、又は支線側ポートに未接続とする切替スイッチ１７と、を備える。
【００９８】
光通信システム３０７は、光通信システム３０６の第４スプリッタ４５の代わりに第５スプリッタ４５’（２：３２スプリッタ）を用い、各々の第５スプリッタ４５’の２分岐側に支線ファイバ１４と予備支線ファイバ３４を接続する。初期構築の際、切替スイッチ１７は、予備支線ファイバ３４をいずれの光トランシーバ４１にも繋がらない状態にしておく。光通信システム３０７において、例えば支線ファイバ１４−１が断した場合の切替手順は以下である。
【００９９】
１．制御回路４３のディスカバリＤＢＡ処理部５２は、一定時間（５０ｍｓ以下）、ＯＮＵ１６（１〜３２台目）からのＭＰＣＰフレームを受信しないことを、障害検出部５６へ通知する。
２．障害検出部５６は、その通知、及び光トランシーバ４１−１からの障害情報を受信しないこと、に基づき、支線ファイバ１４−１の断を検出し、その旨を切替制御部５５へ通知する。
３．切替制御部５５はその通知を受けて、支線ファイバ１４−１を予備支線ファイバ３４−１へ切り替えることによって通信断を回避できると判断し、そのように切り替える切替指示を切替スイッチ１７へ出す。
４．切替制御部５５からの切替指示を受けた切替スイッチ１７は、その指示に従って経路を切り替える。
【０１００】
以上の手順によって、光通信システム３０７は、支線ファイバ１４が断しても通信断を回避できるとともに、図４の光通信システム３０１と同様にＯＮＵ１６のＭＰＣＰリンク等を維持したままでの切替が可能なので、支線ファイバ断の場合も高速切替を実現できる。
【０１０１】
図４の光通信システム３０１のＯＬＴ１１を１：Ｎプロテクションに適用した構成は、図１４、１５だけでなく、図１６のように支線ファイバを冗長した構成や、図９、図１１に対応する構成も可能である。それらの構成やその構成における切替手順などは、上記の各々の実施例に記載した内容と同様である。
【符号の説明】
【０１０２】
１１、１１’、１１”：ＯＬＴ（局側終端装置）
１２：第１スプリッタ（１：Ｘスプリッタ）
１３：第１分岐ファイバ
１４、１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｋ：支線ファイバ
１５：第２スプリッタ（１：Ｙスプリッタ）
１５’：第３スプリッタ（２：Ｙスプリッタ）
１６：ＯＮＵ（加入者側終端装置）
１７：切替スイッチ
１８：第２分岐ファイバ
３４、３４−１、３４−２、・・・、３４−Ｋ：予備支線ファイバ
３８：分岐ファイバ
４１：光トランシーバ
４３、４３−１、４３−２：制御回路
４３−ｂ：予備用制御回路
４４：ＳＮＩ
４５：第４スプリッタ（１：３２スプリッタ）
４５’：第５スプリッタ（２：３２スプリッタ）
５１：伝送経路
５２：ディスカバリＤＢＡ処理部
５３：ＯＡＭ・認証・暗号化処理部
５４：管理テーブル
５５：切替制御部
５６：障害検出部
３０１〜３０７：光通信システム
【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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