(57)【要約】【課題】局側装置において、複数のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御を、回線数より少ないアクセス制御部に行わせる場合に、帯域の損失を抑制する。【解決手段】複数のＰＯＮ回線に対応してそれぞれ設けられたアクセス制御部は、対応するＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である通常回線制御を実行する他、自己及び他のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である複数回線制御を実行可能である。縮退モードにおいて複数回線制御を実行するアクセス制御部では、集中型の帯域割当を行うに際し、自己が扱う上り信号と、信号不通の状態となったアクセス制御部が扱っていた上り信号とについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏め、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の宅側装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、
複数のＰＯＮ回線に対応してそれぞれ設けられ、対応するＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である通常回線制御を実行可能であるとともに、少なくとも１つは、自己及び他のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である複数回線制御を実行可能であるアクセス制御部と、
前記アクセス制御部に対してそれぞれ前記通常回線制御を行わせる通常モード、及び、いずれかのアクセス制御部を信号不通の状態として、当該アクセス制御部が扱っていたＰＯＮ回線を含む前記複数回線制御を、他のアクセス制御部に実行させる縮退モード、を選択指示することが可能な縮退制御部と、を備え、
前記縮退モードにおいて前記複数回線制御を実行するアクセス制御部は、レポート用バーストを１サイクル内で集中させる集中型の帯域割当を行うに際し、自己が扱う上り信号と、信号不通の状態となったアクセス制御部が扱っていた上り信号とについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏め、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与える帯域割当部を備えていることを特徴とする局側装置。
【請求項２】
少なくとも同一種類のバーストについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏める請求項１記載の局側装置。
【請求項３】
前記帯域割当部は、レポート用バーストからデータ用バーストへ、及びその逆に、バーストの種類が変化するとき、その変化の前後で同一のＰＯＮ回線から来るバーストを纏めるように、前記宅側装置に対してグラントを与える請求項１又は２に記載の局側装置。
【請求項４】
前記帯域割当部は、１サイクル内では、同一のＰＯＮ回線から来るバーストのみを割り当てるように、前記宅側装置に対してグラントを与える請求項１又は２に記載の局側装置。
【請求項５】
サイクルが進むたびに、帯域割当の対象となるＰＯＮ回線が変更されるように、前記宅側装置に対してグラントを与える請求項４記載の局側装置。
【請求項６】
前記ＰＯＮ回線切替タイミングは、いずれのＰＯＮ回線でも使用されていないダミーのＬＬＩＤに対して、所定時間のグラントを与えることにより確保される請求項１〜５のいずれか１項に記載の局側装置。
【請求項７】
前記ＬＬＩＤは固定値であり、新規に宅側装置が前記ＰＯＮシステムにリンクアップした場合に割り当ての対象外となる請求項６記載の局側装置。
【請求項８】
前記ＬＬＩＤは、現在リンクアップされている宅側装置に割り当てられていないものが動的に選択される請求項６記載の局側装置。
【請求項９】
複数の宅側装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、
第１のＰＯＮ回線に接続可能な第１の光送受信部と、
第２のＰＯＮ回線に接続可能な第２の光送受信部と、
前記第１のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である通常回線制御と、前記第１及び第２のＰＯＮ回線に対する前記上り多重アクセス制御である複数回線制御とを実行可能な第１のアクセス制御部と、
前記第２のＰＯＮ回線に対する前記上り多重アクセス制御である通常回線制御を実行可能な第２のアクセス制御部と、
前記両アクセス制御部の上位側に設けられた上位スイッチと、
前記両アクセス制御部と両光送受信部との間に設けられた下位スイッチと、
前記両スイッチを、（ａ）上位スイッチに入力される第１及び第２のＰＯＮ回線への下り信号の出力先を、第１のアクセス制御部に集中させ、第１のアクセス制御部から下位スイッチに入力される下り信号の出力先を、第１及び第２の光送受信部に分散させ、かつ、（ｂ）第１及び第２の光送受信部から下位スイッチに入力される上り信号の出力先を、時分割で多重して第１のアクセス制御部に集中させる、ことによる縮退モードに切り替え可能な縮退制御部とを備え、
前記縮退モードにおいて前記第１のアクセス制御部は、レポート用バーストを１サイクル内で集中させる集中型の帯域割当を行うに際し、第１のＰＯＮ回線からのバーストと第２のＰＯＮ回線からのバーストとの間にＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与える帯域割当部を備え、前記ＰＯＮ回線切替タイミングにおいて前記下位スイッチを切り替えることを特徴とする局側装置。
【請求項１０】
前記縮退制御部は、前記アクセス制御部及び前記下位スイッチに対してモード切替及びＰＯＮ回線切替のための同期信号を与える機能を有している請求項９記載の局側装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の局側装置と、複数の宅側装置とを、光ファイバを介して相互に接続して成るＰＯＮシステム。
【請求項１２】
複数の宅側装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置内で、対応するＰＯＮ回線についてのみ上り多重アクセス制御を行う通常モードとは別に、複数のＰＯＮ回線について上り多重アクセス制御を行う縮退モードを実行することが可能なアクセス制御部による帯域割当方法であって、
レポート用バーストを１サイクル内で集中させる集中型の帯域割当を行うに際し、前記縮退モードでは、当該アクセス制御部が扱う上り信号と、当該縮退モードに移行する前に他のアクセス制御部が扱っていた上り信号とについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏め、
互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にはＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、
リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与えることを特徴とする帯域割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局側装置と複数の宅側装置とをツリー構造の通信回線で接続したＰＯＮ（Passive Optical Network ）システムに関し、特に、そのシステムの構成要素である局側装置と、この局側装置における帯域割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムは、Ｐ２ＭＰ(Point to Multi Point)の接続形態における光分岐を無電力で行う光通信システムであり、局側装置と、この局側装置を頂点として分岐する光ファイバ網よりなるツリー構造のＰＯＮ回線と、その分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された複数の宅側装置とを備えている（例えば、特許文献１〜３参照）。
このＰＯＮシステムにおいては、半導体レーザ等の光源を直接或いは外部変調したＮＲＺ（Non-Return to Zero）光信号を伝送し、情報を送受信する。
【０００３】
かかるＰＯＮシステムでは、局側装置が送信する光信号よりなる下り信号は、各宅側装置に放送形式で伝送される。宅側装置は、ディスカバリの際に局側装置から通知された、下り信号のプリアンブルに含まれる論理リンク識別子（例えば、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ＴＭ−２００８に規定されるＰＯＮの場合はＬＬＩＤ。以下、代表的にＬＬＩＤと記す場合がある。）を参照して、自局宛（マルチキャストの場合も含む。）の下り信号を受信し、それ以外の下り信号を廃棄する。
【０００４】
逆に、各宅側装置がＰＯＮ回線に送出する光信号よりなる上り信号については、衝突を防止すべく、局側装置がＬＬＩＤごとに時分割で多重アクセス制御を行っている。従って、局側装置は、各宅側装置からの上り光信号をバースト的に受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８９７８０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７４３６４号公報
【特許文献３】特開２００７−２４３２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＯＮシステムの局側装置には、アクセス制御プロトコルに基づいてＰＯＮ区間の上り信号の多重アクセス制御を行うアクセス制御部（以下、「アクセス制御装置」ともいう。）が含まれている。例えば、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ＴＭ−２００８やＩＥＥＥ Ｓｔｄ  ８０２．３ａｖＴＭ−２００９に規定されるＰＯＮの場合は、ＭＰＣＰ（MultiPoint Control Protocol ）が上記アクセス制御プロトコルに相当する。
このアクセス制御装置は、通常、複数のＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit ）を制御基板に実装して構成されており、プログラマブルな論理回路（Field-Programmable Gate Array ：ＦＰＧＡ）やマイクロプロセッサ（Micro-Processing Unit：ＭＰＵ）のメモリに予め記憶させたコンピュータプログラムに従って動作する。
【０００７】
従って、アクセス制御装置に対する機能の追加や変更（以下、これらを纏めて「変更等」という。）を行うには、論理回路やマイクロプロセッサが実行するコンピュータプログラムを更新する必要がある。
しかし、コンピュータプログラムの更新作業には、通常、アクセス制御装置のプロセッサ等を初期状態にリセットしてから、変更等の後の機能で再起動をかける手順が含まれるので、リセットから再起動が完了するまでの更新作業中は、上位ネットワークとＰＯＮ回線のデータ転送を停止せざるを得ないという問題があった。
【０００８】
かかる更新に伴う通信断時間は、電話や映像信号の伝送に求められる通信品質を維持できるほど短くなく、例えば、ＭＰＣＰで規定するタイムアウト時間（１秒間）よりも長時間となるのが普通である。
このため、従来では、電話などの通信が不通となる被害を最小限に抑えるために、通信事業者の作業員が、トラフィックが比較的少ない深夜の時間帯に、タイミングを見計らってコンピュータプログラムの更新を行うといった作業を行っており、アクセス制御装置に対する機能の変更等に非常に手間がかかっていた。
【０００９】
そこで、本出願人は既に、複数のＰＯＮ回線に対応した複数のアクセス制御部を具備し、縮退モードの動作が可能な局側装置を提案している（特願２０１１−１８６２１１）。これによると、例えば、第１のＰＯＮ回線及び第２のＰＯＮ回線を有するＰＯＮシステムの場合、第２のＰＯＮ回線側のアクセス制御部が上記の変更等のために通信処理を行わない縮退モードになったとすると、第１のＰＯＮ回線側のアクセス制御部は、一時的に第１，第２の両回線の通信を引き受ける。両回線の上り信号を同時処理することはできないので、時間的に切替を行いながら、それぞれの上り信号に帯域を割り当てる。
【００１０】
しかし、切替の際には、回線切替のスイッチを制御するタイミングの僅かな誤差、上り信号到着の誤差、スイッチそのものの応答性能等の、タイミングがずれる要因もあり、データの欠損を防ぐためには、無割当時間を設けなければならない。従って、切替の回数が多いほど、時間の損失が大きくなり、帯域の損失が発生する。
【００１１】
本発明は、かかる課題に鑑み、複数のＰＯＮ回線が接続された局側装置において、複数のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御を、回線数より少ないアクセス制御部に行わせる場合に、帯域の損失を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明は、複数の宅側装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、複数のＰＯＮ回線に対応してそれぞれ設けられ、対応するＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である通常回線制御を実行可能であるとともに、少なくとも１つは、自己及び他のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である複数回線制御を実行可能であるアクセス制御部と、前記アクセス制御部に対してそれぞれ前記通常回線制御を行わせる通常モード、及び、いずれかのアクセス制御部を信号不通の状態として、当該アクセス制御部が扱っていたＰＯＮ回線を含む前記複数回線制御を、他のアクセス制御部に実行させる縮退モード、を選択指示することが可能な縮退制御部と、を備え、前記縮退モードにおいて前記複数回線制御を実行するアクセス制御部は、レポート用バーストを１サイクル内で集中させる集中型の帯域割当を行うに際し、自己が扱う上り信号と、信号不通の状態となったアクセス制御部が扱っていた上り信号とについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏め、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与える帯域割当部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
上記のように構成された局側装置では、同一のＰＯＮ回線からのバーストは纏められるので、少なくとも纏められたバースト間でのＰＯＮ回線の切替は必要無い。従って、その分、１サイクルにおけるＰＯＮ回線の切替回数を抑制することができる。なお、「纏める又は纏められる」とは、バーストが隙間なく連続している他、バースト間にガードタイム等の若干の時間的隙間がある場合も含むものとする（いずれも、ＰＯＮ回線の切替は無い。以下同様。）。また、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にはＰＯＮ回線切替タイミングを設けることによって、ＰＯＮ回線切替時のデータの欠損を防止することができる。
【００１４】
（２）また、上記局側装置において、少なくとも同一種類のバーストについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏めることができる。
【００１５】
（３）また、上記（１）又は（２）の局側装置において、帯域割当部は、レポート用バーストからデータ用バーストへ、及びその逆に、バーストの種類が変化するとき、その変化の前後で同一のＰＯＮ回線から来るバーストを纏めるように、前記宅側装置に対してグラントを与えてもよい。
この場合、バーストの種類が変わってもバーストは纏められているので、その分、１サイクルにおけるＰＯＮ回線の切替回数を抑制することができる。
【００１６】
（４）また、上記（１）又は（２）の局側装置において、帯域割当部は、１サイクル内では、同一のＰＯＮ回線から来るバーストのみを割り当てるように、宅側装置に対してグラントを与えてもよい。
この場合、１サイクルに１回の切替とすることができる。
【００１７】
（５）また、上記（４）の局側装置において、サイクルが進むたびに、帯域割当の対象となるＰＯＮ回線が変更されるように、宅側装置に対してグラントを与えることもできる。
この場合、複数のＰＯＮ回線に対して均一に帯域を割り当てることができる。
【００１８】
（６）また、上記（１）〜（５）のいずれかの局側装置において、ＰＯＮ回線切替タイミングは、いずれのＰＯＮ回線でも使用されていないダミーのＬＬＩＤに対して、所定時間のグラントを与えることにより確保してもよい。
この場合、グラントが送信されてもレポート又はデータのバーストは送信されて来ないので、結果的に、ＰＯＮ回線切替タイミングを確保することができる。従って、バーストを前詰めする作用を持つハードウェアアクセラレータを用いても、容易にＰＯＮ回線切替タイミングを確保することができる。
【００１９】
（７）また、上記（６）の局側装置において、ＬＬＩＤは固定値であり、新規に宅側装置がＰＯＮシステムにリンクアップした場合に割り当ての対象外となるようにしてもよい。
この場合、ＬＬＩＤを確実に確保することができる。
【００２０】
（８）また、上記（６）の局側装置において、ＬＬＩＤは、現在リンクアップされている宅側装置に割り当てられていないものが動的に選択されてもよい。
この場合、空いているＬＬＩＤを有効活用することができる。
【００２１】
（９）また、本発明は、複数の宅側装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、第１のＰＯＮ回線に接続可能な第１の光送受信部と、第２のＰＯＮ回線に接続可能な第２の光送受信部と、前記第１のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御である通常回線制御と、前記第１及び第２のＰＯＮ回線に対する前記上り多重アクセス制御である複数回線制御とを実行可能な第１のアクセス制御部と、前記第２のＰＯＮ回線に対する前記上り多重アクセス制御である通常回線制御を実行可能な第２のアクセス制御部と、前記両アクセス制御部の上位側に設けられた上位スイッチと、前記両アクセス制御部と両光送受信部との間に設けられた下位スイッチと、前記両スイッチを、（ａ）上位スイッチに入力される第１及び第２のＰＯＮ回線への下り信号の出力先を、第１のアクセス制御部に集中させ、第１のアクセス制御部から下位スイッチに入力される下り信号の出力先を、第１及び第２の光送受信部に分散させ、かつ、（ｂ）第１及び第２の光送受信部から下位スイッチに入力される上り信号の出力先を、時分割で多重して第１のアクセス制御部に集中させる、ことによる縮退モードに切り替え可能な縮退制御部とを備え、前記縮退モードにおいて前記第１のアクセス制御部は、レポート用バーストを１サイクル内で集中させる集中型の帯域割当を行うに際し、第１のＰＯＮ回線からのバーストと第２のＰＯＮ回線からのバーストとの間にＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与える帯域割当部を備え、前記ＰＯＮ回線切替タイミングにおいて前記下位スイッチを切り替えることを特徴とする。
【００２２】
上記（９）のように構成された局側装置では、ＰＯＮ回線の切替時にＰＯＮ回線切替タイミングが、いわば積極的に設けられるので、他のタイミングでのＰＯＮ回線の切替を抑制することができる。また、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にＰＯＮ回線切替タイミングを設けることによって、ＰＯＮ回線切替時のデータの欠損を防止することができる。
【００２３】
（１０）また、上記（９）の局側装置において、縮退制御部は、アクセス制御部及び下位スイッチに対してモード切替及びＰＯＮ回線切替のための同期信号を与える機能を有していてもよい。
この場合、モード切替及びＰＯＮ回線切替は、アクセス制御部及び下位スイッチにおいて互いに同期して行われる。
【００２４】
（１１）また、本発明は、上記（９）の局側装置と、複数の宅側装置とを、光ファイバを介して相互に接続して成るＰＯＮシステムでもある。
この場合、縮退モードの場合に上り信号に関して帯域の損失を抑制するＰＯＮシステムを提供することができる。
【００２５】
（１２）また、本発明は、複数の宅側装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置内で、対応するＰＯＮ回線についてのみ上り多重アクセス制御を行う通常モードとは別に、複数のＰＯＮ回線について上り多重アクセス制御を行う縮退モードを実行することが可能なアクセス制御部による帯域割当方法であって、レポート用バーストを１サイクル内で集中させる集中型の帯域割当を行うに際し、前記縮退モードでは、当該アクセス制御部が扱う上り信号と、当該縮退モードに移行する前に他のアクセス制御部が扱っていた上り信号とについて、同一のＰＯＮ回線からのバーストを纏め、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にはＰＯＮ回線切替タイミングを設けるように、リンクアップしている宅側装置に対してグラントを与えることを特徴とする。
【００２６】
上記のような帯域割当方法では、同一のＰＯＮ回線からのバーストは纏められるので、少なくとも纏められたバースト間でのＰＯＮ回線の切替は必要無い。従って、その分、１サイクルにおけるＰＯＮ回線の切替回数を抑制することができる。また、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にはＰＯＮ回線切替タイミングを設けることによって、ＰＯＮ回線切替時のデータの欠損を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の局側装置、ＰＯＮシステム及び帯域割当方法によれば、縮退モードで複数のＰＯＮ回線について上り信号を時分割で処理する際に、帯域の損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＯＮシステムの接続形態を示す図である。
【図２】局側装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の一部をさらに詳細に示したブロック図である。
【図４】通常モードにおける通信フレームの流れを示す図である。
【図５】系統Ａ側にアクセス制御を集中させる場合の、縮退モードにおける通信フレームの流れを示す図である。
【図６】系統Ｂ側にアクセス制御を集中させる場合の、縮退モードにおける通信フレームの流れを示す図である。
【図７】（ａ）は、宅側装置が送信するレポートのフレーム構成例を示す図であり、（ｂ）は、局側装置が送信するグラントのフレーム構成例を示す図である。
【図８】通常モードすなわち、局側装置における２つのアクセス制御部が共にアクティブである場合の、上り多重アクセス制御のスケジューリングの一例を示すシーケンス図である。
【図９】縮退モードにおける、第１実施例に係る上り多重アクセス制御のスケジューリングの一例を示すシーケンス図である。
【図１０】縮退モードにおける、第２実施例に係る上り多重アクセス制御のスケジューリングの一例を示すシーケンス図である。
【図１１】縮退モードにおける、第３実施例に係る上り多重アクセス制御のスケジューリングの一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態につて説明する。
《ＰＯＮシステムの接続形態》
図１は、本発明の一実施形態に係るＰＯＮシステムの接続形態を示す図である。図１に示すように、本実施形態のＰＯＮシステムは、通信事業者側の光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal ）１と、宅側の光回線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）３とが、ツリー構造のＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂで接続された接続形態（トポロジ）となっている。
【００３０】
事業者側の光回線終端装置１は、複数の光加入者終端盤（ＯＳＵ：Optical Subscriber Unit ）２を１つの筐体に収容した集合体よりなり、この終端盤２にＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂがそれぞれ接続されている。
以下、本実施形態においては、各々の光加入者終端盤２或いはその集合体である光回線終端装置１を「局側装置」といい、この局側装置にＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂにて接続された宅側の回線終端装置３を「宅側装置」という。また、「局側装置」を「ＯＳＵ」又は「ＯＬＴ」と略記し、「宅側装置」を「ＯＮＵ」と略記することがある。
【００３１】
局側装置２には、それぞれ２系統のＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂが接続されており、これらのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂは、局側装置２に繋がる一芯の光ファイバ５と、受動光分岐ノードである光カプラ６と、この光カプラ６から分岐する一芯の光ファイバ７とを有する。
光ファイバ７は、所定の分岐数（例えば、３２や６４分岐）で光カプラ６から分岐しており、その終端に宅側装置３がそれぞれ接続されている。また、局側装置２の上位側（図１の左側）は上位網に接続されており、各宅側装置３の下位側（図１の右側）はそれぞれ下位網に接続されている。
【００３２】
ＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂにおける伝送方式としては、例えば、上り下りの伝送レートが１０Ｇ（ボーレートは、１０．３１２５Ｇｂｐｓ）の１０Ｇ−ＥＰＯＮ、上り下りの伝送レートが１Ｇ（ボーレートは、１．２５Ｇｂｐｓ）のＧＥ−ＰＯＮ、或いは、下りの伝送レートが１０Ｇでかつ上りの伝送レートが１Ｇである非対称１０Ｇ−ＥＰＯＮを採用することができる。
この場合、局側装置２は、１Ｇと１０Ｇの双方の伝送レートに対応しており、宅側装置３は、１ＧＯＮＵ、１０Ｇ非対称ＯＮＵ、或いは、１０Ｇ対称ＯＮＵよりなる。
【００３３】
《局側装置の構成》
図２は、局側装置２の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、局側装置２は、上位側（図２の上側）から下位側に向かって順に、上位スイッチ１１、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂ、管理部１３、下位スイッチ１４、光送受信制御部１５及び光送受信部１６Ａ，１６Ｂを備えている。
【００３４】
本実施形態の局側装置２は、２系統のＰＯＮ回線４Ａ，４ＢをＭＰＣＰに則って制御することに対応して、それらのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂがそれぞれ接続される２つの光送受信部１６Ａ，１６Ｂと、２つのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂと、を備えている。
なお、以下において、ＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂとアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂと光送受信部１６Ａ，１６Ｂの系統を互いに区別する表現として、「系統Ａ」及び「系統Ｂ」を用いることがある。
【００３５】
上位スイッチ１１は、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂの上位側に接続されたＬ２スイッチよりなる。この上位スイッチ１１は、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂが送出する上り信号を多重して上位網に中継し、上位網からＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂへの下り信号をユニキャストフレームの場合は分離して、ユニキャストフレームでない場合は必要に応じてコピーして、各々のアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂに中継する機能を有する。
なお、上位スイッチ１１は、上位網からの下り信号を上位網に折り返したり、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂからの上り信号をアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂに折り返したりすることも可能である。
【００３６】
管理部１３は、局側装置２の管理と、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂを介しての宅側装置３の管理とを行うものであり、管理インタフェース１９と縮退制御部２０とを有する。管理インタフェース１９は管理ネットワークに接続されており、このネットワークを介して運用者である通信事業者からの指令を受けることができる。
なお、図１の例では、管理ネットワークが上位網と別のネットワークとなっているが、両者は同一のネットワークであってもよい。
【００３７】
縮退制御部２０は、管理インタフェース１９からの入力信号に基づいて、上位スイッチ１１の切り替えと、光送受信制御部１５を介した下位スイッチ１４の切り替えとを行うが、その詳細については後述する。
下位スイッチ１４は、アクセス制御部１２Ａ，１２ＢのＰＯＮ側（図２の下側）に接続され、光送受信部１６Ａ，１６Ｂの上位側に接続されたＬ１スイッチよりなる。この下位スイッチ１４は、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂと光送受信部１６Ａ，１６Ｂとの間の電気信号の方路を物理層レベルで切り替える機能を有する。
【００３８】
《アクセス制御部と光送受信部の構成》
本実施形態のアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂ及び光送受信部１６Ａ，１６Ｂは、いずれも系統Ａと系統Ｂとで同じ構成及び機能を有する。そこで、以下においては、主として、系統Ａを例にとってその構成及び機能を説明する。
アクセス制御部１２Ａは、複数のＬＳＩを制御基板に実装して構成された制御装置よりなり、プログラマブルな論理回路（ＦＰＧＡ）やマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を有する。アクセス制御部１２Ａのメモリ等に格納されるコンピュータプログラムには、ＦＰＧＡの回路設計のためのＶＨＤＬ及びＶｅｒｉｌｏｇなどのハードウェア記述言語や、ＭＰＵが行う処理内容を定義するＣ言語などで記述され、ＦＰＧＡやＭＰＵなどのデバイスの構造に合わせてコンパイルなどの処理がなされたコードが含まれる。
【００３９】
図１に示すように、アクセス制御部１２Ａは、上位側から下位側に向かって順に、上位側送信部２２、上位側受信部２３、中継処理部２４、ＬＬＩＤ管理テーブル２５、帯域割当部２６、ＰＯＮ側受信部２７及びＰＯＮ側送信部２８を備えている。
上位スイッチ１１から入力された下り信号は、上位側受信部２３により受信されて中継処理部２４に送られる。中継処理部２４は、その下り信号をＰＯＮ側送信部２８に送出し、ＰＯＮ側送信部２８は、その下り信号を下位スイッチ１４に入力する。
【００４０】
逆に、下位スイッチ１４から入力された上り信号は、ＰＯＮ側受信部２７により受信されて、中継処理部２４又は帯域割当部２６に送られる。
ＰＯＮ側受信部２７は、上り信号がデータフレームである場合は、それを中継処理部２４に渡し、ＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームなどの制御フレームである場合は、それを帯域割当部２６に渡す。中継処理部２４は、そのデータフレームを上位側送信部２２に送出し、上位側送信部２２は、そのデータフレームを上位スイッチ１１に入力する。
【００４１】
帯域割当部２６は、ＰＯＮ側受信部２７から受けた制御フレームの性質に応じた所定の処理を行う。
例えば、帯域割当部２６は、受信した制御フレームが、自身がＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂにブロードキャスト送信したディスカバリゲートに応答する、宅側装置３からのレジスタ要求である場合には、その宅側装置３のためのＬＬＩＤを決定し、決定したＬＬＩＤの値を記したレジスタを生成して、そのレジスタをＰＯＮ側送信部２８に下り送信させる。
【００４２】
また、帯域割当部２６は、受信した制御フレームが、自身が送信したノーマルゲート（グラント）に対応する、宅側装置３からのレポートである場合には、それに記された送信要求量に応じて、所定のアルゴリズムで上りの動的帯域割当（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation）を行う。そして、帯域割当部２６は、動的帯域割当の結果決定した送信許可量と、上り送信タイミングを記した所定のＬＬＩＤ宛のグラントを生成し、そのグラントをＰＯＮ側送信部２８に下り送信させる。
【００４３】
帯域割当部２６は、ＬＬＩＤ管理テーブル（以下、単に「管理テーブル」ともいう。）２５の管理も行う。この管理テーブル２５には、宅側装置を識別するためのＬＬＩＤがエントリに含まれる。また、帯域割当部２６は、ＬＬＩＤのエントリごとに、論理リンクを維持するのに必要な情報を保持する。この必要情報には、例えば次のものが含まれるが、これらに限られない。
１）  ＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂの種別情報
この識別情報は、ＯＮＵが系統Ａ又は系統Ｂのいずれに属するかを示す情報である。
【００４４】
２）ＯＮＵの種別情報
この種別情報は、ＯＮＵが１ＧＯＮＵ、１０Ｇ非対称ＯＮＵ又は１０Ｇ対称ＯＮＵのいずれかを示す情報である。
３）ＯＮＵのＭＡＣアドレス
４）ＯＮＵのＲＴＴ情報
【００４５】
５）ＱｏＳパラメータ
このパラメータは、当該ＯＮＵに設定する優先度クラス、最低保証帯域及び最大許容帯域を定義するためのパラメータである。
６）上位ネットワークにおけるＶＬＡＮモード
【００４６】
図３は、図２の一部をさらに詳細に示したブロック図である。図３において、縮退制御部２０は、管理ネットワーク経由で受信する運用者からの指令に基づき、スイッチを切り替えるための制御信号を上位スイッチ１１と光送受信制御部１５に出力する。また、これと同時に、縮退制御部２０は、系統Ａ，Ｂそれぞれの帯域割当部２６に対して、モード切替のための信号を出力する。また、２つの帯域割当部２６間でも、相互に信号を授受して動作の同期をとることができる。従って、２つのアクセス制御部２６と下位スイッチ１４とは、相互に同期して動作することができる。また、モード切替及びＰＯＮ回線切替は、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂ及び下位スイッチ１４において互いに同期して行われる。
【００４７】
系統Ａの帯域割当部２６は、系統Ｂの帯域割当部２６が使用するＬＬＩＤの値と重複しないように自身が使用するＬＬＩＤを決定し、系統Ａと系統Ｂの双方で使用するＬＬＩＤと、それに対応する必要情報を管理テーブル２５に保持する。
なお、系統Ａと系統ＢでのＬＬＩＤの一意性については、系統Ａと系統Ｂの帯域割当部２６間で互いに通知し合う方法だけでなく、系統Ａと系統Ｂの帯域割当部２６が使用するＬＬＩＤの数値範囲を予め分けておく方法で確保することもできる。
すなわち、例えば、系統Ａでは奇数を用い、系統Ｂでは偶数を用いることにしたり、系統Ａでは０からインクリメントした値を用い、系統Ｂでは所定値からデクリメントした値を用いたりしてＬＬＩＤの番号空間を分離することにより、系統Ａと系統Ｂとで使用するＬＬＩＤの重複を防止できる。
【００４８】
系統Ａ及び系統Ｂの帯域割当部２６は、局側装置２内に設けられた同じクロック発生器（図示せず。）で動作しており、このクロック発生器でカウントした時刻（タイムスタンプ）についても、互いに把握している。
系統Ａの帯域割当部２６は、系統Ｂの帯域割当部２６から通知されたタイムスタンプと自身のＰＯＮカウンタとを比較する。系統Ａの帯域割当部２６は、それらの時刻差が所定値（例えば、１２８ｎｓ）以下であるかを判定し、それを超える場合には、自身のカウンタを系統Ｂに合わせるか、系統Ｂ側でカウンタを合わせるように通知する。
【００４９】
図２に戻り、光送受信部１６Ａは、周知の光トランシーバよりなり、光受信部３０、光送信部３１及び合分波部３２を内部に有する。光受信部３０は、アバランシェフォトダイオード等の受光素子よりなり、光送信部３１は、レーザダイオード等の発光素子よりなる。ＰＯＮ回線４Ａからの上り光信号は、合分波部３２を通じて光受信部３０により受信され、光受信部３０は、受信した上り光信号を電気信号に変換して下位スイッチ１４に入力する。逆に、下位スイッチ１４からの下り電気信号は、光送信部３１によって光信号に変換され、この下りの光信号は、合分波部３２を通じてＰＯＮ回線４Ａに送出される。
【００５０】
光送受信制御部１５は、縮退制御部２０からの制御信号と、系統Ａや系統Ｂの帯域割当部２６からの制御信号とに基づいて、下位スイッチ１４の切り替えと、光送受信部１６Ａ，１６Ｂ内の光受信部３０に対する受信制御を行う。この受信制御は、次の上りバースト受信に合わせて、光受信部３０の受信態勢（例えば、伝送レートに合わせた受信増幅回路やクロック再生回路、復号回路の選択やリセットなど）を適合させる制御である。
【００５１】
上記のように構成された局側装置２において、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂは、２系統のＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂに対応してそれぞれ設けられ、対応するＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂに対する上り多重アクセス制御である通常回線制御を実行可能である。また、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂの各々は、単独で、２系統のＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂに対する上り多重アクセス制御である複数回線制御をも実行可能である。これらの制御については、以下に具体的に述べる。また、縮退制御部２０は、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂに対してそれぞれ通常回線制御を行わせる通常モード、及び、いずれか一方のアクセス制御部（１２Ａ又は１２Ｂ）を信号不通の（通信信号を通過させない）状態として、当該アクセス制御部が扱っていたＰＯＮ回線を含む複数回線制御を、他のアクセス制御部に実行させる縮退モードを選択指示することが可能である。
【００５２】
《縮退制御部によるモード切替制御》
図４は、通常モードにおける通信フレームの流れを示す図である。一方、図５は、系統Ａのアクセス制御部１２Ａにアクセス制御を集中させる場合の、縮退モードにおける通信フレームの流れを示す図である。また、図６は、系統Ｂのアクセス制御部１２Ｂにアクセス制御を集中させる場合の、縮退モードにおける通信フレームの流れを示す図である。
【００５３】
なお、図４〜図６では、上位スイッチ１１と上位網との間の接続を示す矢印が一本線で描いてあるが、これは物理的な接続が一本であることを意味するものではない。また、物理的な接続の接続先が一箇所であることを意味するものでもなく、上位スイッチ１１から上位網への物理的な接続が複数本あり、接続先が複数の上位装置である場合もある。
以下、図４〜図６を参照して、縮退制御部２０が行うモード切替制御の内容について説明する。
【００５４】
縮退制御部２０は、管理インタフェース１９から受信する指令が「通常モード」である場合は、両スイッチ１１，１４の方路を図４のように設定する。この方路の設定を、上り信号と下り信号に分けて説明すると、次の通りである。
Ｓ１）  上位スイッチ１１に入力される系統Ａと系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂへの下り信号の出力先を、系統Ａと系統Ｂのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂに分散させる。
なお、この場合の出力先は、下り信号に含まれる情報、例えば、ＶＬＡＮ番号や宛先ＭＡＣアドレス等に基づいて判定される。系統Ａと系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂへの下り信号がユニキャストフレームの場合には、系統Ａあるいは系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂのいずれかへ転送され、下り信号がユニキャストフレームでない場合には、ＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂのいずれか片方に転送されるか、あるいは必要に応じて系統Ａと系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂの両方へ転送される。
【００５５】
Ｓ２）  系統Ａと系統Ｂのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂから下位スイッチ１４に入力される下り信号の出力先を、それぞれ系統Ａ及び系統Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂ(図２)に設定する。
Ｓ３）  系統Ａと系統Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂから下位スイッチ１４に入力される上り信号の出力先を、それぞれ系統Ａ及び系統Ｂのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂに設定する。
【００５６】
このように、通常モードでは、同じ系統Ａ，Ｂのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂと光送受信部１６Ａ，１６Ｂとが、上り下りの双方に関して１対１対応で接続される。
従って、この通常モードでは、系統Ａのアクセス制御部１２Ａは、自身が通常管理する１つのＰＯＮ回線４Ａに対する上り多重アクセス制御（すなわち、前述の通常回線制御である。）を行い、系統Ｂのアクセス制御部１２Ｂも、同様に、自身が通常管理する１つのＰＯＮ回線４Ｂに対する上り多重アクセス制御である通常回線制御を行う。
【００５７】
一方、縮退制御部２０は、管理インタフェース１９から受信する指令が、系統Ａのアクセス制御部１２Ａにアクセス制御を集中させる「縮退モード」である場合は、両スイッチ１１，１４の方路を図５のように設定する。この方路の設定を、上り信号と下り信号に分けて説明すると、次の通りである。
Ｓ４）  上位スイッチ１１に入力される系統Ａと系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂへの下り信号の出力先を、系統Ａのアクセス制御部１２Ａに集中させる。
【００５８】
Ｓ５）  系統Ａのアクセス制御部１２Ａから下位スイッチ１４に入力される下り信号の出力先を、系統Ａ及び系統Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂに分散させる。
Ｓ６）  系統Ａと系統Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂから下位スイッチ１４に入力される上り信号の出力先を、下位スイッチ１４に対して時分割の多重制御を行って系統Ａのアクセス制御部１２Ａに集中させる。
【００５９】
より具体的には、縮退モードにおいても信号が疎通するアクセス制御部１２Ａを「アクティブ」、縮退モードにおいて信号不通の状態となるアクセス制御部１２Ｂを「スタンバイ」と定義すると、下位スイッチ１４は、アクティブなアクセス制御部１２ＡのＰＯＮ側送信部２８から受けた下り信号をコピーし、それらを各系統Ａ，Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂの光送信部３１に入力する。
【００６０】
また、下位スイッチ１４は、各系統Ａ，Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂの光受信部３０からの上り信号を、アクティブなアクセス制御部１２ＡのＰＯＮ側受信部２７に対して時分割多重して入力する。
このとき、アクティブなアクセス制御部１２Ａの帯域割当部２６は、各々のＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂから光送受信部１６Ａ，１６Ｂを経由して受信する上り方向のバースト信号が、下位スイッチ１４において欠損しないように、自身が宅側装置３にグラントした送信タイミングに基づいて光送受信制御部１５に切り替えタイミングを指示する。
【００６１】
このように、図５の縮退モードにおいては、縮退制御部２０が上記のように両スイッチ１１，１４を制御することで、アクティブなアクセス制御部１２Ａが両系統Ａ，ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂに対する上り多重アクセス制御（すなわち、前述の複数回線制御である。）を行うことになる。
また、その結果、スタンバイのアクセス制御部１２Ｂには、両スイッチ１１，１４から上り及び下り信号が入力されず、信号不通の非通信状態となる。
【００６２】
また、縮退制御部２０は、管理インタフェース１９から受信する指令が、系統Ｂ側にアクセス制御を集中させる「縮退モード」である場合は、両スイッチ１１，１４の方路を図６のように設定する。この方路の設定を、上り信号と下り信号に分けて説明すると、次の通りである。
Ｓ７）  上位スイッチ１１に入力される系統Ａと系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂへの下り信号の出力先を、系統Ｂのアクセス制御部１２Ｂに集中させる。
【００６３】
Ｓ８）  系統Ｂのアクセス制御部１２Ｂから下位スイッチ１４に入力される下り信号の出力先を、系統Ａ及び系統Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂに分散させる。
Ｓ９）  系統Ａと系統Ｂの光送受信部１６Ａ，１６Ｂから下位スイッチ１４に入力される上り信号の出力先を、下位スイッチ１４に対して時分割の多重制御を行って系統Ｂのアクセス制御部１２Ｂに集中させる。
【００６４】
従って、図６の縮退モードでは、図５の縮退モードとは逆に、系統Ｂのアクセス制御部１２Ｂがアクティブとなって、両系統Ａ，ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂに対して複数回線制御を行い、その結果、系統Ａのアクセス制御部１２Ａがスタンバイとなって、信号不通の非通信状態となる。
【００６５】
《局側装置の運用方法》
このように、本実施形態では、運用者からの指令に応じて、いずれか一方のアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂが両系統Ａ，ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂをアクセス制御する複数回線制御を行い、他方のアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂに信号（通信フレーム）を疎通させない縮退モードを、局側装置２に実行させることができる。
【００６６】
従って、例えばＰＯＮシステムの運用者は、上記縮退モードの期間中に、スタンバイとなったアクセス制御部１２Ａ又は１２Ｂに含まれるＦＰＧＡやＭＰＵなどのプログラマブルな構成部品に対して、コンピュータプログラムの変更とその変更後の再起動を行うことができる。なお、コンピュータプログラムの「変更」には、当該プログラムの修正、追加及び削除などが含まれる。
【００６７】
この場合、縮退モードでは、系統Ａ及び系統ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂについての複数回線制御をアクティブなアクセス制御部１２Ａ又は１２Ｂが行うので、この縮退モードの期間中に、スタンバイのアクセス制御部１２Ｂ又は１２Ａに対するコンピュータプログラムの変更と再起動を行うようにすれば、局側装置２でのデータ転送を停止させずに、コンピュータプログラムの更新を行うことができる。
【００６８】
また、局側装置の別の運用方法として、縮退モードの期間中に、スタンバイのアクセス制御部１２Ａ又は１２Ｂへの電力供給を停止又は抑制することにしてもよい。
この場合、系統Ａ，Ｂのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂの双方に通常通り電源供給する場合に比べて、局側装置２のアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂにおける消費電力を低下させることができる。
【００６９】
なお、縮退モードにおいては、アクティブなアクセス制御部１２Ａ又は１２Ｂが、通常モードの場合よりも多数の宅側装置３に対して上り多重アクセス制御を行うので、通常モードの場合よりも宅側装置３の通信帯域が低下することになる。
このため、縮退モードを行う時間帯は、ＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂにおけるトラフィックが所定値以下となる例えば夜中の時間帯とすることが好ましい。この場合、アクティブなアクセス制御部１２Ａ又は１２Ｂが制御する宅側装置３が増加することに伴う、宅側装置３あたりの通信帯域の低下の影響を軽減できるようになる。
【００７０】
本実施形態の局側装置２では、上述の通り、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂの帯域割当部２６が、両系統Ａ，ＢでＬＬＩＤの値が重複しないように管理し、そのＬＬＩＤごとに、論理リンクを維持するのに必要な情報を互いに共有している。
また、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂの帯域割当部２６は、上り多重アクセス制御を行うに当たって、同じクロック発生器を用いてクロックの同期を図るとともに、互いのタイムスタンプのずれが所定値以下となるように時刻同期を図っている。
【００７１】
従って、本実施形態の局側装置２では、通常モードから縮退モードへの切り替え、或いは逆に、縮退モードから通常モードへの切り替えを行うことにより、ＭＰＣＰに基づく上り多重アクセス制御の制御主体が変更されても、両系統Ａ，ＢのＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂに属する宅側装置３との論理リンクが維持される。
【００７２】
《フレーム構造の例》
図７の（ａ）は、宅側装置３が送信するレポートＲのフレーム構成例を示す図であり、図７の（ｂ）は、局側装置２が送信するグラントＧのフレーム構成例を示す図である。
図７の（ａ）に示すように、宅側装置３のレポートＲには例えば、１つのレポートＲで帯域要求するデータ量（リクエスト値Ｒ１，Ｒ２）が２種類（本例では、「Number of queue sets」）あり、それぞれ１６ｎｓ単位の数値で表される。
【００７３】
この２種類のリクエスト値Ｒ１，Ｒ２のうち、第２リクエスト値Ｒ２は、本例では、１回のグラント周期で上り送信可能な最大のデータイサイズを上限とした、ＭＡＣフレーム（イーサネットフレーム（イーサネットは登録商標））を分割しない最大データ量を記すためのものである。
他方、第１リクエスト値Ｒ１は、第２リクエスト値Ｒ２以下のデータ量を記すためのものであり、本例では、１回のグラント周期で最大遅延保証帯域ＬＢ１〜ＬＢ３に相当するデータ量を上限とした、ＭＡＣフレームを分割しない最大のデータ量（上りバッファに溜まっている最大の蓄積量）が記される。
【００７４】
一方、図７の（ｂ）に示すように、局側装置２が送信するグラントＧにおいては例えば、各宅側装置３に対する送信許可長（時間相当値）が１６ナノ秒単位の数値で表される（図７の（ｂ）の Grant ♯１〜♯４参照）。
また、局側装置２のグラントＧには、一般にフラグフィールド（図７の（ｂ）の「Number of grants/Flags」）と呼ばれるデータ領域が含まれている。
【００７５】
このフラグフィールドは、局側装置２が送信するゲートフレームの種類を宅側装置３が識別するためのもの（識別子）であり、例えば、局側装置２は、宅側装置３にレポートＲを送信させたい場合には、このフラグフィールドの該当ビットを１にする。このように、グラントＧ中に設けられた、宅側装置３にレポートＲの送信を強制するためのフラグフィールドを「フォースレポート」という。通常、このフォースレポートフラグが付加されているグラントは、レポート用であり、フォースレポートフラグが付加されていないグラントは、データ用である。
【００７６】
《通常モードでの上り多重アクセス制御（通常回線制御）》
次に、通常モードでの上り多重アクセス制御（通常回線制御）について説明する。
図８は、通常モードすなわち、ＯＬＴにおける２つのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂが共にアクティブである場合の、上り多重アクセス制御のスケジューリングの一例を示すシーケンス図である。これは、いわゆる集中型ＤＢＡであり、（１）サイクル単位で動作し、（２）レポート用バーストと、データ用バーストとを別々に割り当て、（３）レポート用バーストをサイクルの先頭に集中して配置し、（４）受信したレポートの結果を次のサイクルでの帯域割当に用いる、ことを特徴としている。
【００７７】
帯域割当部２６（図２，図３）は、上り帯域割当処理を、「割当処理」すなわち、どのＯＮＵにどれだけのグラント長を与えるかを決定するステップと、「配置処理」すなわち、割当処理で決定したグラント長を、時間軸上のどこに配置するかを決定するステップとに分けて実行する。グラント長に対応する長さのバーストの配置処理は、帯域割当部２６が有するハードウェアアクセラレータにより実行される。ハードウェアアクセラレータは、その固有の作用として、バーストを時間軸上で前詰めに配置する。
【００７８】
通常モードにおいてそれぞれの系統の帯域割当部２６は、バーストの配置順を決めるためのチェーンを持っている。帯域割当部２６は、上り遅延を平均化するために、毎サイクル、配置の先頭となるＯＮＵを順繰りに回している。例えば、ＯＬＴにリンクアップしているＯＮＵがＡからＺまであるとすれば、あるサイクルでＡ→Ｂ→Ｃ→  ・・・  →Ｙ→Ｚの順であれば、次のサイクルでは、Ｂ→Ｃ→Ｄ→  ・・・  →Ｚ→Ａとなる。
【００７９】
ここでは説明の簡略化のために、ＯＬＴにリンクアップしているＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵが２つあるとする。アクセス制御部１２Ａは、予めこれらのＯＮＵにグラントを与え、上り多重アクセス制御のスケジュールを定める。すなわち、図示のように、２つのレポート用バースト（Ｒと表記）が先頭に纏められて到来し、その後、データ（Ｄと表記）が纏められて到来するスケジュールとなるように、アクセス制御部１２ＡからＯＮＵにグラントが与えられる。アクセス制御部１２Ｂと、ＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵとについても同様である。各バーストは、ハードウェアアクセラレータにより、前詰めで配置される。なお、上記の「纏める又は纏められる」とは、バーストが隙間なく連続している他、バースト間にガードタイム等の若干の時間的隙間がある場合も含むものとする（いずれもＰＯＮ回線の切替は無い。以下同様。）。
【００８０】
《縮退モードでの上り多重アクセス制御（複数回線制御）》
次に、縮退モードでの上り多重アクセス制御（複数回線制御）について説明する。
縮退モードに切り替わる際、アクティブな状態を維持するアクセス制御部１２Ａ又は１２Ｂの帯域割当部２６は、スタンバイの状態となる方から、配置順チェーンを含んだＤＢＡデータベースを受け取る。また、無割当時間（ＰＯＮ回線切替タイミング）を設けるために用いるダミーＬＬＩＤを決定する。
【００８１】
このダミーＬＬＩＤは、例えば固定値であり、新規にＯＮＵがＰＯＮシステムにリンクアップした場合には、割り当ての対象外となる。これにより、ＬＬＩＤを確実に確保することができる。
また、ダミーＬＬＩＤは、現在リンクアップされているＯＮＵに割り当てられていないものを動的に選択するようにしてもよい。この場合、空いているＬＬＩＤを有効活用することができる。
【００８２】
［バースト配置に関する第１実施例］
図９は、縮退モード、例えば、ＯＬＴにおける一方のアクセス制御部１２Ａがアクティブで、他方のアクセス制御部１２Ｂがスタンバイである場合の、第１実施例に係る上り多重アクセス制御のスケジューリング（バースト配置）の一例を示すシーケンス図である。なお、アクセス制御部１２Ｂがアクティブで、アクセス制御部１２Ａがスタンバイである場合も同様である。通常モードの場合と同様に、集中型ＤＢＡであり、レポート用バーストは、ＤＢＡサイクル内で先頭に集中して配置される。また、ＯＬＴにリンクアップしているＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵ及びＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵは、それぞれ２つ（合計４つ）であるとする。
【００８３】
この場合、バーストとしては、ＰＯＮ回線４Ａ側のレポート用バースト群、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト群、ＰＯＮ回線４Ａ側のデータ用バースト群、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト群、が存在する。そこで、帯域割当部２６は、これら４グループのバースト群でそれぞれまとめてスケジュールする。また、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にはＰＯＮ回線切替のためのＰＯＮ回線切替タイミングを設ける必要がある。しかし、ハードウェアアクセラレータは、そのままでは、前詰めで、ＰＯＮ回線切替タイミングが無く、バーストの配置をしてしまう。
【００８４】
そこで、縮退モード時の帯域割当部２６では、上記のＰＯＮ回線切替タイミングを確保すべく、上り帯域を損失しない切替マージン長以上の長さのグラント長を、ダミーＬＬＩＤ分として割り当てる。言い換えれば、ＰＯＮ回線切替タイミングは、いずれのＰＯＮ回線でも使用されていないダミーのＬＬＩＤに対して、０ではない所定時間のグラントを与えることにより確保される。この場合、グラントが送信されても、いずれのＯＮＵからも、レポート又はデータのバーストは送信されて来ないので、結果的に、ＰＯＮ回線切替タイミングを確保することができる。従って、バーストを前詰めする作用を持つハードウェアアクセラレータを用いながらも、容易にＰＯＮ回線切替タイミングを確保することができる。このＰＯＮ回線切替タイミングを利用して、ＰＯＮ回線の切替すなわち、下位スイッチ１４を切り替えて、上り信号を受信するＰＯＮ回線を変更することができる。
【００８５】
図９において、バースト配置は、先頭から例えばＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵから送信されたレポート用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線切替（４Ａ→４Ｂ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用の１つ目のグラントに対応する無割当時間である。ＰＯＮ回線が４Ａから４Ｂに切り替わると、今度は、ＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵから送信されたレポート用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線切替（４Ｂ→４Ａ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用の２つ目のグラントに対応する無割当時間である。
【００８６】
ＰＯＮ回線が４Ｂから４Ａに切り替わると、今度は、ＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵから送信されたデータ用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線切替（４Ａ→４Ｂ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用の３つ目のグラントに対応する無割当時間である。ＰＯＮ回線が４Ａから４Ｂに切り替わると、今度は、ＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵから送信されたデータ用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線切替（４Ｂ→４Ａ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用の４つ目のグラントに対応する無割当時間である。ここまでが、１つのＤＢＡサイクルとなる。
【００８７】
この結果、ＤＢＡサイクルあたりのＰＯＮ回線の切替回数は、この例では４回となる。仮に、同じＯＮＵの条件で、無作為にバースト配置したとすると、例えば、レポート用バーストがＰＯＮ回線「４Ａ」→「４Ｂ」→「４Ａ」→「４Ｂ」の順に配置され、さらに、データ用バーストがＰＯＮ回線「４Ａ」→「４Ｂ」→「４Ａ」→「４Ｂ」の順に配置された場合に、全てのバースト間でＰＯＮ回線の切替が行われることになり、最も切替回数が多くなる（この例では８回）。従って、図９の例での４回という回数は、１サイクルにおける切替回数が抑制されている結果であることがわかる。
【００８８】
すなわち、上記のようにバースト配置すれば、同一のＰＯＮ回線からの同一種類のバーストは纏められて到来するので、少なくとも纏められたバースト間でのＰＯＮ回線の切替は必要無い。従って、その分、ＤＢＡの１サイクルにおけるＰＯＮ回線の切替回数を抑制することができる。
このようにして、局側装置２（１）及びこれを含むＰＯＮシステムでは、複数のＰＯＮ回線に対する上り多重アクセス制御を回線数より少ないアクセス制御部に行わせる場合に、帯域の損失を抑制することができる。また、互いに異なるＰＯＮ回線のバースト間にはＰＯＮ回線切替タイミングを設けることによって、ＰＯＮ回線切替時のデータの欠損を防止することができる。
【００８９】
なお、帯域割当部２６は、纏められたバースト群（「Ｒ」「Ｒ」，「Ｄ」「Ｄ」）内での各バーストの配置に関して、自己が保有する配置順チェーン（または、スタンバイ側からコピーされた配置順チェーン）に従って、上り遅延を平均化するため、毎サイクルチェーンの先頭を変更する。また、縮退モードから通常モードに戻る際は、帯域割当部２６は、アクティブな帯域割当部２６から配置順チェーンを含んだＤＢＡデータベースを、スタンバイの帯域割当部２６へ書き戻す。すなわち、モード変更があっても、配置順チェーンの記憶は伝承される。
【００９０】
［バースト配置に関する第２実施例］
図１０は、図９と同様に、縮退モードである場合の、第２実施例に係る上り多重アクセス制御のスケジューリング（バースト配置）の一例を示すシーケンス図である。
【００９１】
この場合、バーストとしては、ＰＯＮ回線４Ａ側のレポート用バースト群、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト群、ＰＯＮ回線４Ａ側のデータ用バースト群、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト群、が存在する。この点は、図９と同様である。帯域割当部２６は、これら４グループのバースト群でそれぞれまとめてスケジュールするが、順番を工夫することによって、切替回数をさらに削減する。
【００９２】
すなわち、図１０において、バースト配置は、先頭から例えばＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵから送信されたレポート用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線切替（４Ａ→４Ｂ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用の１つ目のグラントに対応する無割当時間である。ＰＯＮ回線が４Ａから４Ｂに切り替わると、今度は、ＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵから送信されたレポート用バーストが２つ纏められて到来する。ここでさらに、同じ回線であるＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵから送信されたデータ用バーストが２つ纏められて到来する。
【００９３】
その後、ＰＯＮ回線切替（４Ｂ→４Ａ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用の２つ目のグラントに対応する無割当時間である。ＰＯＮ回線が４Ｂから４Ａに切り替わると、今度は、ＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵから送信されたデータ用バーストが２つ纏められて到来する。ここまでが、１つのＤＢＡサイクルとなるが、続けて、同じ回線であるＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵから送信された次のレポート用バーストが２つ纏められて到来する。但し、次のサイクルであるから、配置順チェーンはずれている（この例ではＯＮＵが２つなので、順番が入れ替わっている。）。以下同様に、ＤＢＡサイクルが繰り返される。
この結果、ＤＢＡサイクルあたりのＰＯＮ回線の切替回数は、この例では２となり、図９の例での４回よりもさらに、切替回数が抑制される。
【００９４】
なお、図１０とは逆に、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト  →  切替  →  ＰＯＮ回線４Ａ側のレポート用バースト  →  ＰＯＮ回線４Ａ側のデータ用バースト  →  切替  →  ＰＯＮ回線４Ｂ側のデータ用バースト、の順に配置してもよい。
言い換えれば、レポート用バーストからデータ用バーストへ、及びその逆に、バーストの種類が変化するとき、変化の前後で同一のＰＯＮ回線から来るバーストを纏めるように、帯域割当部２６が、ＯＮＵに対してグラントを与えればよい。この場合、バーストの種類が変化してもその変化の前後でバーストは纏まっているので、その分、１サイクルにおけるＰＯＮ回線の切替回数を抑制することができる。
【００９５】
［バースト配置に関する第３実施例］
図１１は、図９，図１０と同様に、縮退モードである場合の、第３実施例に係る上り多重アクセス制御のスケジューリング（バースト配置）の一例を示すシーケンス図である。
【００９６】
この場合、バーストとしては、ＰＯＮ回線４Ａ側のレポート用バースト群、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト群、ＰＯＮ回線４Ａ側のデータ用バースト群、ＰＯＮ回線４Ｂ側のレポート用バースト群、が存在する。この点は、図９，図１０と同様である。帯域割当部２６は、これら４グループのバースト群でそれぞれまとめてスケジュールするが、回線ごとの配置によって、切替回数をさらに削減する。
【００９７】
すなわち、図１１において、バースト配置は、先頭から例えばＰＯＮ回線４Ａ側のＯＮＵより送信されたレポート用バーストが２つ纏められて到来する。さらに、同じＰＯＮ回線４Ａ側のデータ用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線の切替（４Ａ→４Ｂ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用のグラントに対応する無割当時間である。ここで、第１のＤＢＡサイクルが終わる。
【００９８】
ＰＯＮ回線が４Ａから４Ｂに切り替わると、先頭からＰＯＮ回線４Ｂ側のＯＮＵより送信されたレポート用バーストが２つ纏められて到来する。さらに、同じＰＯＮ回線４Ｂ側のデータ用バーストが２つ纏められて到来する。その後、ＰＯＮ回線の切替（４Ｂ→４Ａ）のためのＰＯＮ回線切替タイミングが設けられる。すなわち、ダミーＬＬＩＤ用のグラントに対応する無割当時間である。ここで、第２のＤＢＡサイクルが終わる。
【００９９】
このように、１サイクル内では、同一のＰＯＮ回線から来るバーストのみを割り付けるように、ＯＮＵに対してグラントを与えることにより、１つのＤＢＡサイクルあたりのＰＯＮ回線の切替回数は、１となり、最小数となる。
また、サイクルが進むたびに、帯域割当の対象となるＰＯＮ回線が変更されるようにＯＮＵに対してグラントを与えることで、複数のＰＯＮ回線に対して均一に帯域を割り当てることができる。
【０１００】
上記のようなＰＯＮ回線ごとの交互の割当は、例えば、奇数サイクルをＰＯＮ回線４Ａに割り当て（ＰＯＮ回線４Ｂには割り当てない。）、偶数サイクルをＰＯＮ回線４Ｂに割り当てる（ＰＯＮ回線４Ａには割り当てない。）ことにより、容易に実現することができる。但し、これは一例に過ぎず、回線ごとにリンクアップしているＯＮＵの数あるいは上り信号のデータ量等を考慮して、いずれか一方に高頻度に割り当てることも可能である（例えば、４Ａ→４Ａ→４Ｂ→４Ａなど）。また、回線数が３以上であれば、ローテーションに従って均等に割り当てる他、必要に応じて随時不均等に割り当てることも可能である。
【０１０１】
なお、第３実施例においても、同じ回線内のＯＮＵについては、前述のように、サイクルが進むごとに配置順チェーンをずらすことによって、上り遅延を平均化することができる。
【０１０２】
《その他》
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態又は実施例ではなく、特許請求の範囲に記載した構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、双方の系統Ａ，Ｂのアクセス制御部１２Ａ，１２Ｂが、複数回線制御を実行可能となっているが、例えば、一方のアクセス制御部１２Ａのみが複数回線制御を実行でき、他方のアクセス制御部１２Ｂは通常回線制御のみを実行するものであってもよい。
【０１０３】
この場合、アクセス制御部１２Ａだけが複数回線制御を実行するので、縮退モードにおいて、当該アクセス制御部１２Ａがスタンバイになることがない。
従って、アクセス制御部１２Ａをスタンバイにしてコンピュータプログラムの更新を行うことはできなくなるが、アクセス制御部１２Ｂの電力供給を停止又は抑制して消費電力を低減することは可能であり、消費電力を低減するために縮退モードを利用する場合には一定の効果がある。
【０１０４】
また、上述の実施形態では、局側装置２に２系統のＰＯＮ回線４Ａ，４Ｂが接続され、アクセス制御部１２Ａ，１２Ｂと光送受信部１６Ａ，１６Ｂとが、２つの系統Ａ，Ｂに対応してそれぞれ設けられているが、これらは３系統以上あってもよい。
例えば、３系統（系統Ａ〜Ｃ）のＰＯＮ回線４Ａ〜４Ｃを有する局側装置２の場合は、系統Ｃの光送受信部１６Ｃを系統Ａ，Ｂのアクセス制御部１２Ｂ，１２Ｃに分散して帰属させ、アクセス制御部１２Ｃを非通信状態とする縮退構成や、系統Ｂ，Ｃの光送受信部１６Ｂ，１６Ｃを系統Ａのアクセス制御部１２Ａに帰属させ、アクセス制御部１２Ｂ，１２Ｃを同時に非通信状態とする縮退構成など、種々の縮退構成を定義できる。
【０１０５】
このように、３系統以上のＰＯＮ回線４Ａ〜４Ｃを制御する局側装置２を想定すると、縮退モードの場合にアクティブとなる、特許請求の範囲の「第１」のＰＯＮ回線、アクセス制御部及び光送受信部は、複数存在することがあり得る。また、同様に、縮退モードの場合にスタンバイとなる、特許請求の範囲の「第２」のＰＯＮ回線、アクセス制御部及び光送受信部についても、複数存在することがあり得る。
【符号の説明】
【０１０６】
１    局側装置（ＯＬＴ）
２    局側装置（ＯＳＵ）
３    宅側装置（ＯＮＵ）
４Ａ  ＰＯＮ回線
４Ｂ  ＰＯＮ回線
１１    上位スイッチ
１２Ａ  アクセス制御部
１２Ｂ  アクセス制御部
１４    下位スイッチ
１５    光送受信制御部
１６Ａ  光送受信部
１６Ｂ  光送受信部
１９    管理インタフェース
２０    縮退制御部
２５    管理テーブル
２６    帯域割当部 
【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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