(57)【要約】【課題】ＯＬＴを冗長構成としたＰＯＮシステムにおいて、信頼性を向上する。【解決手段】ＰＯＮシステム１０は、冗長に設けられた現用系ＯＳＵ２４と予備系ＯＳＵ２６を備えるＯＬＴ１２と、ＯＬＴ１２と通信を行うＯＮＵ１４と、監視制御部２８とを備える。予備系ＯＳＵ２６は、現用系ＯＳＵ２４のディスカバリウィンドウ内に、ＯＮＵ１４に試験フレームを送信する。ＯＮＵ１４は、試験フレームを受信した場合、応答試験フレームを予備系ＯＳＵ２６に送信する。監視制御部２８は、予備系ＯＳＵ２６とＯＮＵ１４との間の通信試験の結果に基づいて予備系ＯＳＵ２６の正常性確認を行う。【選択図】図１
2016143950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冗長に設けられた現用系光回線ユニットと予備系光回線ユニットを備える局側装置と、
前記局側装置と通信を行う加入者側装置と、
を備えるＰＯＮシステムであって、
前記現用系光回線ユニットのディスカバリウィンドウ内に、前記予備系光回線ユニットと前記加入者側装置との間で通信試験を行い、該通信試験の結果に基づいて前記予備系光回線ユニットの正常性確認を行うことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記予備系光回線ユニットは、前記現用系光回線ユニットのディスカバリウィンドウ内に、前記加入者側装置に試験フレームを送信し、
前記加入者側装置は、前記試験フレームを受信した場合、応答試験フレームを前記予備系光回線ユニットに送信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】
前記予備系光回線ユニットが前記加入者側装置から前記応答試験フレームを正常に受信できない場合、前記予備系光回線ユニットが異常であると判定することを特徴とする請求項２に記載のＰＯＮシステム。
【請求項４】
前記予備系光回線ユニットが複数回連続して前記応答試験フレームを正常に受信できない場合、前記予備系光回線ユニットが異常であると判定することを特徴とする請求項３に記載のＰＯＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局側装置（以下、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）とも呼ぶ）と複数の加入者側装置（以下、ＯＮＵ（Optical Network Unit）とも呼ぶ）との間で通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに関し、特にＯＬＴを冗長構成としたＰＯＮシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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、ＰＯＮシステムが知られている。このＰＯＮシステムは、ＯＬＴとＯＮＵとの間を１：ｍ（ｍは２以上の整数）で接続するダブルスター型のシステムである。ＰＯＮシステムは、ＯＬＴとＯＮＵを１対１で接続するシングルスター型のシステムに比べ、複数のＯＮＵで１本の光ファイバを共用するため低コストな光通信ネットワークを構築できる。
【０００３】
通信システムの信頼性を高めるために、ＯＬＴ側を冗長構成としたＰＯＮシステムが提案されている。このようなＰＯＮシステムでは、ＯＬＴに現用系と予備系の光回線ユニット（以下、ＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）とも呼ぶ。）が冗長に設けられ、光スイッチを用いてＯＮＵと通信するＯＳＵを現用系と予備系との間で切り替えられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、通常時に使用されていない予備系のＯＳＵを障害時に突然使うことは、予備系のＯＳＵに故障がある可能性を考慮すると信頼性に欠ける。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＯＬＴを冗長構成としたＰＯＮシステムにおいて、信頼性を向上することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のＰＯＮシステムは、冗長に設けられた現用系光回線ユニットと予備系光回線ユニットを備える局側装置と、局側装置と通信を行う加入者側装置とを備える。このＰＯＮシステムにおいては、現用系光回線ユニットのディスカバリウィンドウ内に、予備系光回線ユニットと加入者側装置との間で通信試験を行い、該通信試験の結果に基づいて予備系光回線ユニットの正常性確認を行う。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＯＬＴを冗長構成としたＰＯＮシステムにおいて、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムを示す図である。
【図２】ＯＮＵを新規にＯＬＴに登録する際に行われるディスカバリプロセスを説明するための図である。
【図３】本実施形態に係るＰＯＮシステムにおける、予備系ＯＳＵの正常性確認処理を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムにおける、予備系ＯＳＵの正常性確認処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステム１０を示す図である。図１に示すように、ＰＯＮシステム１０は、局側装置（ＯＬＴ）１２と、複数（ｎ個：ｎは２以上の整数）の加入者側装置（ＯＮＵ）１４と、光スプリッタ１６とを備える。ＯＬＴ１２は、現用系光回線ユニット（現用系ＯＳＵ）２４と、予備系光回線ユニット（予備系ＯＳＵ）２６と、ＯＬＴ１２の各種構成要素を制御する監視制御部２８とを備える。
【００１２】
現用系ＯＳＵ２４には、現用系光ファイバ１８が接続されている。予備系ＯＳＵ２６には、予備系光ファイバ２０が接続されている。現用系光ファイバ１８および予備系光ファイバ２０は、２：ｎの光スプリッタ１６により複数（ｎ本）の分岐光ファイバ２２に分岐される。各分岐光ファイバ２２は、ＯＮＵ１４に接続される。
【００１３】
ＯＬＴ１２と各ＯＮＵ１４との間で通信を行うためには、ＯＬＴ１２と各ＯＮＵ１４との間で論理リンク（Logical Link）が確立される必要がある。ＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間のＰＯＮ区間において、ＯＬＴ１２から各ＯＮＵ１４への下り光信号は、時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）により多重化された連続的な光信号である。ＯＬＴ１２から出力された下り光信号は、光スプリッタ１６につながるＯＮＵ１４に送信されるが、論理リンクが確立されたＯＮＵ１４のみが自身に送信された光信号を取り込む。
【００１４】
一方、各ＯＮＵ１４からＯＬＴ１２への上り光信号は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式により多重化される。ＴＤＭＡでは、各ＯＮＵ１４からの光信号が衝突するのを防ぐため、各光信号間にガードタイムと呼ばれる無信号区間が挿入される。そのため、ＯＬＴ１２から各ＯＮＵ１４への下り光信号が連続的な光信号となるのと異なり、ＯＮＵ１４からＯＬＴ１２への上り光信号は、信号の送出が間欠的に行われるバースト状の光信号となる。ＰＯＮシステムにおいては、一般的に、ＯＬＴ１２の動的帯域割当機能（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation）により、各ＯＮＵ１４の上り光信号の送信順序および各ＯＮＵ１４に割り当てる信号帯域が制御される。
【００１５】
通常運用時、ＯＬＴ１２は、現用系ＯＳＵ２４を用いてＯＮＵ１４との通信を行っている。現用系ＯＳＵ２４に異常が発生した場合、監視制御部２８は、ＯＮＵとの通信を行うＯＳＵを現用系ＯＳＵ２４から予備系ＯＳＵ２６に切り替える。具体的には、監視制御部２８は、現用系ＯＳＵ２４からの下り光信号の出力を停止させ、予備系ＯＳＵ２６から下り光信号を出力させる。また、監視制御部２８は、現用系ＯＳＵ２４に上り光信号の受信処理を停止させるとともに、予備系ＯＳＵ２６に上り光信号の受信処理を行わせる。このような冗長切替処理を行うことで、光スプリッタ１６の配下に接続されたＯＮＵ１４との通信回線を維持することができる。
【００１６】
現用系ＯＳＵ２４は、現用系光送受信部３０と、現用系信号処理部３２と、現用系ＰＯＮ制御部３４と、現用系ＯＮＵ管理テーブル３６と、現用系フレーム正常性判定部３８とを備える。
【００１７】
現用系光送受信部３０は、フォトダイオード等の受光素子と、レーザダイオード等の発光素子から構成される。現用系光送受信部３０は、監視制御部２８により発光の開始および停止が制御できるように構成されている。現用系信号処理部３２は、現用系光送受信部３０からの上り信号および現用系光送受信部３０への下り信号に所定の信号処理を施す。
【００１８】
現用系ＰＯＮ制御部３４は、現用系ＯＳＵ２４の各種構成要素を制御する。現用系ＰＯＮ制御部３４は、現用系ＭＰＣＰ機能部３５を備える。現用系ＭＰＣＰ機能部３５は、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）フレームを使用して、各ＯＮＵ１４に対して上り光信号の送信開始時刻と送信量とを制御する。現用系ＭＰＣＰ機能部３５は、ＧＡＴＥフレームとＲＥＰＯＲＴフレームをＯＮＵ１４との間で交換することで、動的帯域割当を行う。ＧＡＴＥフレームは、ＯＬＴ１２から各ＯＮＵ１４に対し、上り光信号の送信開始時刻と送信量を通知するフレームである。またＲＥＰＯＲＴフレームは、ＯＮＵ１４からＯＬＴ１２に対し、ＯＮＵ１４に蓄積されている送信待ちデータ量を通知するフレームである。現用系ＭＰＣＰ機能部３５は、ＯＬＴ１２と各ＯＮＵ１４との間でＧＡＴＥフレームとＲＥＰＯＲＴフレームの交換を繰り返すことで、各ＯＮＵ１４における上りトラヒックの状況を把握し、各ＯＮＵ１４からの上り光信号が衝突しないよう、各ＯＮＵ１４の送信開始時刻と送信量を適切に制御する。
【００１９】
現用系ＯＮＵ管理テーブル３６は、現用系ＯＳＵ２４と論理リンクが確立されたＯＮＵ１４の情報（ＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）やＲＴＴ（Round Trip Time））等を格納する。
【００２０】
現用系フレーム正常性判定部３８は、現用系光送受信部３０で送受信するフレームの正常性を判定する。フレームが正常である場合、現用系フレーム正常性判定部３８は現用系ＰＯＮ制御部３４にフレームが正常であることを伝える。フレームが壊れている場合やＯＮＵ１４からフレームが届かない場合などの異常がある場合、現用系フレーム正常性判定部３８は現用系ＰＯＮ制御部３４にフレームが異常であることを伝える。現用系ＰＯＮ制御部３４は、フレームの正常性に関する情報を監視制御部２８に報告する。
【００２１】
予備系ＯＳＵ２６は、予備系光送受信部４０と、予備系信号処理部４２と、予備系ＰＯＮ制御部４４と、予備系ＯＮＵ管理テーブル４６と、予備系フレーム正常性判定部４８とを備える。予備系ＰＯＮ制御部４４は、予備系ＭＰＣＰ機能部４５を備える。これらの予備系ＯＳＵ２６の機能部の働きは、対応する現用系ＯＳＵ２４の機能部の働きと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００２２】
本実施形態において、現用系ＭＰＣＰ機能部３５と予備系ＭＰＣＰ機能部４５は同期しており、情報を共有できるようになっている。同様に、現用系ＯＮＵ管理テーブル３６と予備系ＯＮＵ管理テーブル４６も同期しており、情報を共有している。
【００２３】
図２は、ＯＮＵ１４を新規にＯＬＴ１２に登録する際に行われるディスカバリプロセスを説明するための図である。ＰＯＮシステムでは、新規のＯＮＵ１４が接続されると、ＯＬＴ１２はそのＯＮＵ１４を自動的に発見し、ＯＮＵ１４にＬＬＩＤを付与して論理リンクを自動的に確立する。この処理をディスカバリ処理と呼ぶ。ディスカバリ処理は、主信号通信の間に行われる。ここでは、現用系ＯＳＵ２４がディスカバリ処理を行う場合を説明する。
【００２４】
ディスカバリ処理においては、まず現用系ＯＳＵ２４は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームをブロードキャスト送信し、未登録のＯＮＵ１４に対して送信タイミングを通知する。また、現用系ＯＳＵ２４は、未登録のＯＮＵ１４からの登録要求を受け付けるための期間であるディスカバリウィンドウを設定する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを受信した未登録のＯＮＵ１４は、登録要求フレームとしてＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑフレームを現用系ＯＳＵ２４に送信する。現用系ＯＳＵ２４は、ディスカバリウィンドウ内にＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑフレームを受信した場合、該Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑフレームを送信したＯＮＵ１４にＲｅｇｉｓｔｅｒフレームを送信し、ＬＬＩＤを通知する。また、現用系ＯＳＵ２４は、ＧａｔｅフレームをＯＮＵ１４に送信し、送信帯域および送信タイミングを通知する。これに対し、ＯＮＵ１４がＲｅｇｉｓｔｅｒ＿Ａｃｋフレームを送信し、登録の受信応答をすることで、ディスカバリ処理が完了し、現用系ＯＳＵ２４とＯＮＵ１４との間で論理リンクが確立され、通信が可能となる。このようなディスカバリ処理は、所定のディスカバリ周期毎に繰り返される。すなわちディスカバリ周期毎に現用系ＯＳＵ２４からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームが送信される。
【００２５】
図３は、本実施形態に係るＰＯＮシステム１０における、予備系ＯＳＵ２６の正常性確認処理を説明するための図である。ＰＯＮシステム１０においては、現用系ＯＳＵ２４のディスカバリウィンドウ内に、予備系ＯＳＵ２６とＯＮＵ１４との間で通信試験を行い、該通信試験の結果に基づいて予備系ＯＳＵ２６の正常性確認を行う。現用系ＯＳＵ２４がディスカバリウィンドウの間、現用系ＯＳＵ２４からＯＮＵ１４には下り光信号は送信されない。そのため、ディスカバリウィンドウの間には現用系ＯＳＵ２４からの下り光信号と予備系ＯＳＵ２６から下り信号とが衝突することはなく、好適に予備系ＯＳＵ２６の通信試験を行うことができる。
【００２６】
図３に示すように、予備系ＯＳＵ２６の正常性確認処理においては、予備系ＯＳＵ２６は、現用系ＯＳＵ２４のディスカバリウィンドウ内に、ＯＮＵ１４に試験フレームを送信する。ＯＮＵ１４は、試験フレームを受信した場合、応答試験フレームを予備系ＯＳＵ２６に送信する。予備系ＯＳＵ２６の予備系フレーム正常性判定部４８は、応答試験フレームの正常性を判定する。この正常性の判定結果は、現用系ＰＯＮ制御部３４により監視制御部２８に報告される。
【００２７】
監視制御部２８は、予備系ＯＳＵ２６がＯＮＵ１４から応答試験フレームを正常に受信できた場合、予備系ＯＳＵ２６が正常であると判定する。一方、監視制御部２８は、応答試験フレームが壊れていた場合や応答試験フレームが届かない場合など、予備系ＯＳＵ２６がＯＮＵ１４から応答試験フレームを正常に受信できない場合、予備系ＯＳＵ２６が異常であると判定する。
【００２８】
図４は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステム１０における、予備系ＯＳＵ２６の正常性確認処理を説明するためのフローチャートである。前提として、現用系ＯＳＵ２４とＯＮＵ１４との間で論理リンクが確立されているとする
【００２９】
まず、現用系ＯＳＵ２４からもＯＮＵ１４にフレームを送信できるように、現用系ＯＳＵ２４と予備系ＯＳＵ２６のＯＮＵ管理テーブル情報とＭＰＣＰ情報を同期する（Ｓ１０）。
【００３０】
次に、ディスカバリ周期毎に現用系ＯＳＵ２４よりＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを送信する（Ｓ１２）。
【００３１】
次に、監視制御部２８は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを所定回数送信したか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを所定回数送信していない場合（Ｓ１４のＮ）、Ｓ１２に戻る。一方、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを所定回数送信した場合（Ｓ１４のＹ）、Ｓ１６に進む。ここで、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを所定回数送信したか否かを条件としたのは、全てのディスカバリ処理で正常性確認を行うと、ディスカバリ処理の本来の目的である未登録ＯＮＵの登録に支障を生じるおそれがあるためである。所定回数は、例えば１００〜１０００程度であってよい。
【００３２】
Ｓ１６において、監視制御部２８は、現用系ＯＳＵ２４のディスカバリウィンドウのタイミングを利用して、現用系光送受信部３０の発光を停止する。通常、ＰＯＮシステムの光送信部はフレーム送信時以外のＡＣＴＩＶＥ時に常時アイドル信号を送信している。そのため、予備系ＯＳＵ２６から試験フレームを送信する際には、フレームの衝突を防止するために現用系光送受信部３０の発光を停止する必要がある。
【００３３】
次に、予備系ＯＳＵ２６からＯＮＵ１４に試験フレームを送信する。試験フレーム送信後は、予備系ＯＳＵ２６はアイドル信号を送信し続ける（Ｓ１８）。
【００３４】
ＯＮＵ１４は、予備系ＯＳＵ２６から試験フレームを受信したら、応答試験フレームを送信する（Ｓ２０）。ここで、監視制御部２８は、ディスカバリウィンドウ終了時までに予備系光送受信部４０の発光を停止させ、現用系光送受信部３０の発光を開始させる（Ｓ２２）。
【００３５】
次に、監視制御部２８は、予備系ＯＳＵ２６がＯＮＵ１４から応答試験フレームを正常に受信できたか否かを判定する（Ｓ２４）。監視制御部２８は、予備系ＯＳＵ２６がＯＮＵ１４から応答試験フレームを正常に受信できた場合（Ｓ２４のＹ）、予備系ＯＳＵ２６が正常であると判定する（Ｓ２６）。一方、監視制御部２８は、予備系ＯＳＵ２６がＯＮＵ１４から応答試験フレームを正常に受信できない場合（Ｓ２４のＮ）、予備系ＯＳＵ２６が異常であると判定する（Ｓ２８）。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１０においては、現用系ＯＳＵ２４のディスカバリウィンドウの間に予備系ＯＳＵ２６とＯＮＵ１４との間で試験フレームを用いて通信試験を行うことで、冗長時の実環境で予備系ＯＳＵ２６の正常性確認を行うことができる。予備系ＯＳＵ２６が異常であると判定された場合、保守者により予備系ＯＳＵ２６の点検および修理等を行うことができる。これにより、現用系ＯＳＵ２４に障害が発生して予備系ＯＳＵ２６に切り替えた際に、予備系ＯＳＵ２６が異常で通信を行うことができないという事態を防ぐことができるため、ＰＯＮシステム１０の信頼性を高めることができる。
【００３７】
本実施形態に係るＰＯＮシステム１０では、ディスカバリウィンドウの間に予備系ＯＳＵ２６から試験フレームを送信しているため、この試験フレームが現用系ＯＳＵ２４からの下り光信号と衝突することはない。しかしながら、登録済みのＯＮＵ１４から応答試験フレームが送信されたのと同じタイミングで未登録のＯＮＵ１４からＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑフレームが送信されると、これらが衝突して応答試験フレームが壊れる可能性がある。応答試験フレームが壊れると、誤って予備系ＯＳＵ２６が異常と判定される可能性がある。
【００３８】
そこで、ＰＯＮシステム１０においては、予備系ＯＳＵ２６が複数回（例えば２〜１０回）連続して前記応答試験フレームを正常に受信できない場合に、予備系ＯＳＵ２６が異常であると判定してもよい。この場合、誤って予備系ＯＳＵ２６が異常と判定される可能性を小さくすることができる。なお、未登録のＯＮＵ１４については、次回以降のディスカバリ処理で論理リンクを確立すればよい。
【００３９】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ＰＯＮシステム、  １２  ＯＬＴ、  １４  ＯＮＵ、  １６  光スプリッタ、  ２４  現用系ＯＳＵ、  ２６  予備系ＯＳＵ、  ２８  監視制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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