JP2005045566A - データ通信システム、局側装置、加入者側装置、冗長構成切替判断方法、動作制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＯｐＳを介することなく切替を行うことができるデータ通信システムを得る。
【解決手段】 ＯＬＴ３０は、冗長構成を成すＯＮＴ６０及び７０に対して距離測定（レンジング）を実行することにより、ＯＮＴ６０及び７０の一方を現用系ＯＮＴとして決定する。カプラ５０と現用系ＯＮＴ６０間で障害発生すると、ＯＬＴ３０は、再度ＯＮＴ６０及び７０に対して距離測定を実行して予備系ＯＮＴ７０を起動せしめることにより、現用系ＯＮＴ６０を予備系ＯＮＴ７０に切替える。
【選択図】 図１

Description

本発明はデータ通信システム、局側装置、加入者側装置、冗長構成切替判断方法、動作制御方法及びプログラムに関し、特に冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムに関する。

ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の冗長構成について規定している勧告としては、非特許文献１がある。

図１１は従来のＰＯＮの構成を示す図である。図１１に示すように、従来のＰＯＮは、ＯｐＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１００と、局側装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２００と、カプラ３００と、加入者側装置であるＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）／ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）４００〜６００とを有している。ＯＮＴ４００はＰＯＮ ＬＴ４０１及び４０２を有しており、ＯＮＴ４００とカプラ３００間が２重化されている。

ＯＮＴ４００において、ＰＯＮ ＬＴ４０１が現用系、ＰＯＮ ＬＴ４０２が予備系であるとする。現用系ＰＯＮ ＬＴ４０１とカプラ３００間に障害が発生すると、ＯＬＴ２００のＰＯＮ ＬＴ２０２は、現用系ＰＯＮ ＬＴ４０１との通信が中断することにより障害を検知し、ＯＬＴ２００の制御用Ｈ／ＷまたはＳ／Ｗ２０１を介して障害の発生をＯｐＳ１００に通知する（ステップＳ１及びＳ２）。

ＯｐＳ１００は、ＯＬＴ２００からの通知を受けると、ＯＬＴ２００に対して現用系ＰＯＮ ＬＴ４０１から予備系ＰＯＮ ＬＴ４０２への切替指示を送出する（ステップＳ３及びＳ４）。これにより、現用系ＰＯＮ ＬＴ４０１が予備系ＰＯＮ ＬＴ４０２に切替えられる。

次に、特許文献１に記載のシステムについて説明する。特許文献１に記載のシステムでは、複数のＮＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が一のスターカプラを介して現用系ＬＴ（Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及び予備系ＬＴに接続される。現用系ＬＴは、複数のＮＴに対してポーリングにより距離測定を行い、予備系ＬＴは、当該距離測定による複数のＮＴからの距離測定フレームを受信することにより、予備系ＬＴとスターカプラ間の正常性を監視する。現用系ＬＴとスターカプラ間の障害検出時に予備系ＬＴとスターカプラ間が正常状態である場合、現用系ＬＴが予備系ＬＴに切替えられる。

なお、距離測定（レンジング（Ｒａｎｇｉｎｇ））については、非特許文献２に記載されている。

特開２００１−２０３７３５号公報（第３−６頁、第１−３図）

ＩＴＵ−Ｔ 勧告 Ｇ．９８３．５ "Ａ ＢＲＯＡＤＢＡＮＤ ＯＰＴＩＣＡＬ ＡＣＣＥＳＳ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＥＮＨＡＮＣＥＤ ＳＵＲＶＩＶＡＢＩＬＩＴＹ"

ＩＴＵ−Ｔ 勧告 Ｇ．９８３．１ "ＨＩＧＨ ＳＰＥＥＤ ＯＰＴＩＣＡＬ ＡＣＣＥＳＳ ＳＹＳＴＥＭＳ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＰＡＳＳＩＶＥ ＯＰＴＩＣＡＬ ＮＥＴＷＯＲＫ"

図１１に示したＰＯＮでは、障害検出時、ＯＬＴ２００は障害の発生をＯｐＳ１００に通知し、ＯｐＳ１００が現用系ＰＯＮ ＬＴ４０１から予備系ＰＯＮ ＬＴ４０２への切替指示を送出することにより、切替が行われる。しかしながら、ＯｐＳ１００を介することなく切替を行うことができれば、切替時間の短縮及びＯｐＳ１００の負荷削減が可能である。したがって、ＯＬＴ自身が現用系ＯＮＴから予備系ＯＮＴへの切替を判断して実行することが望まれる。

一方、特許文献１に記載のシステムでは、各ＮＴとスターカプラ間は正常であることを前提としており、また、予備系ＬＴとスターカプラ間の正常性の監視に距離測定を用いている。したがって、ＯＬＴが現用系ＯＮＴから予備系ＯＮＴへの切替を判断して実行することはできない。

本発明の目的は、ＯｐＳを介することなく切替を行うことができるデータ通信システム、局側装置、加入者側装置、冗長構成切替判断方法、動作制御方法及びプログラムを提供することである。

本発明によるデータ通信システムは、冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムであって、前記局側装置は、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定する制御手段を含むことを特徴とする。

本発明による冗長構成切替判断方法は、冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムの冗長構成切替判断方法であって、前記局側装置は、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定することを特徴とする。

本発明による局側装置は、冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムにおける局側装置であって、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより自装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定する制御手段を含むことを特徴とする。

本発明による別の冗長構成切替判断方法は、冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムにおける局側装置の冗長構成切替判断方法であって、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより自装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定することを特徴とする。

本発明による加入者側装置は、局側装置と、光合分波器と、前記光合分波器を介して前記局側装置に接続される冗長構成をなす複数の加入者側装置とを含み、前記局側装置が前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するデータ通信システムにおける加入者側装置であって、前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される距離測定要求信号の受信に応答して、前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するために用いられる距離測定応答信号を前記局側装置に送信する送信手段を含むことを特徴とする。

本発明による動作制御方法は、局側装置と、光合分波器と、前記光合分波器を介して前記局側装置に接続される冗長構成をなす複数の加入者側装置とを含み、前記局側装置が前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するデータ通信システムにおける加入者側装置の動作制御方法であって、前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される距離測定要求信号の受信に応答して、前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するために用いられる距離測定応答信号を前記局側装置に送信するステップを含むことを特徴とする。

本発明によるプログラムは、冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムにおける局側装置の冗長構成切替判断方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより自装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定することを特徴とする。

本発明による別のプログラムは、局側装置と、光合分波器と、前記光合分波器を介して前記局側装置に接続される冗長構成をなす複数の加入者側装置とを含み、前記局側装置が前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するデータ通信システムにおける加入者側装置の動作制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される距離測定要求信号の受信に応答して、前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するために用いられる距離測定応答信号を前記局側装置に送信するステップを含むことを特徴とする。

このように、本発明では、局側装置は、冗長系を構成する複数の加入者側装置に対して距離測定を実行して、局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するようにしているので、ＯｐＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）からの切替指示を受けることなく局側装置は、現用系加入者側装置を予備系加入者側装置に切替えることができる。

本発明では、冗長系を構成する複数のＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）／ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）がカプラを介してＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に接続されるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の系において、ＯＬＴに接続されるＯｐＳを介することなく切替を行うことができるデータ通信システムを提案するものである。

ＯＬＴは、ＯｐＳからのＯＮＴ起動制御を受けると距離測定と称されるシーケンスを実行することで冗長構成を成すＯＮＴの一つを起動させる。この現用系のＯＮＴの障害や電源断、もしくはカプラと現用系ＯＮＴ間の光ファイバに障害が発生した際にＯＬＴがこれを検知して、再度距離測定シーケンスを行うことによりスタンバイしている予備系のＯＮＴに切替えを行う。

このように距離測定を用いることにより、ＯＬＴはどのＯＮＴと通信を行うかを判断することができ、よって、ＯｐＳからの切替指示を受けることなく切替を実行することができる。

本発明による効果は、ＯｐＳを介することなく切替を行うことができることである。その理由は、局側装置は、冗長系を構成する複数の加入者側装置に対して距離測定を実行して、局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するようにしているので、ＯｐＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）からの切替指示を受けることなく局側装置は、現用系加入者側装置を予備系加入者側装置に切替えることができるためである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態によるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）におけるデータ通信システムの構成を示す図である。

図１に示すように、本発明の実施形態によるデータ通信システムは、ユーザ側に設置される複数の端末装置（加入者側装置）であるＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）／ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）６０〜８０が局側に設置される装置（局側装置）であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）３０にカプラ５０を介して光ファイバで接続されるＰＯＮシステムである。

また、ＯＬＴ３０には例えばＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して制御端末であるＯｐＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）４０が接続されている。

ＯｐＳ４０は、ＯＬＴ３０のＯＮＴ制御部１０に対してＯＮＴ起動要求の命令を発行し、また、起動されたＯＮＴの製造番号通知や系切替え発生及び障害発生の通知を受信するＰＯＮの管理システムである。

ＯＬＴ３０は、主信号ＩＮＦ６と、光送受信部７と、ＭＵＸ８と、ＤＥ−ＭＵＸ９と、ＯＮＴ制御部１０と、制御信号生成部１１と、制御信号終端部１２とを有する。

ＯＮＴ制御部１０は、ＯｐＳ４０とのやりとりの他に、制御信号終端部１２よりＯＮＴ６０〜８０からの距離測定応答信号受信の通知を受けて適当な処理を行い、さらに、距離測定要求信号などのＯＮＴ６０〜８０へ送信する全制御信号の生成及び送出を制御信号生成部１１へ指示する。

主信号ＩＮＦ６は、バックボーンネットワークから受信された下り主信号をＭＵＸ８へ送信し、ＤＥ−ＭＵＸ９から受信された上り主信号をバックボーンネットワークへ送信する。

ＭＵＸ８は、制御信号生成部１１から出力されるＯＮＴ６０〜８０への制御信号と、主信号ＩＮＦ６から出力される主信号とをタイミング調整して光送受信部７へ出力する。

制御信号生成部１１は、ＯＮＴ制御部１０からの指示に従ってＯＮＴ６０〜８０へ送信する以下の制御信号を生成する。なお、以下の制御信号各々の後の（）内はそれに伴うパラメータを示す。
送信要求コード割り当て信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ、送信要求コード）
距離測定要求信号（送信要求コード）
遅延調整要求信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ）
起動確定信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ、製造番号）
距離測定値割り当て信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ、距離測定値）

ＤＥ−ＭＵＸ９は、光送受信部７から出力される信号を制御信号と主信号に分離して、それぞれ制御信号終端部１２と主信号ＩＮＦ６に出力する。

制御信号終端部１２は、ＯＮＴ６０〜８０から送信される以下の制御信号の受信と、それに含まれるパラメータとをＯＮＴ制御部１０に通知する。なお、以下の制御信号の後の（）内はそれに伴うパラメータを示す。
距離測定応答信号（送信元ＯＮＴ−ＩＤ、製造番号）

ＯＮＴ６０は、光送受信部１３と、ＭＵＸ１４と、ＤＥ−ＭＵＸ１５と、遅延挿入部１６と、状態制御部１７と、制御信号終端部１８と、制御信号生成部１９と、主信号ＩＮＦ２０と、不揮発性メモリ２１と、ＯＮＴ−ＩＤ決定スイッチ２２とを有する。なお、ＯＮＴ７０及び８０の構成はＯＮＴ６０と同様である。

状態制御部１７は、制御信号終端部１８よりＯＬＴ３０からの距離測定要求信号などの各制御信号受信の通知を受け適当な処理を行い、さらに、ＯＬＴ３０への距離測定応答信号の生成及び送出を制御信号生成部１９へ指示する。

主信号ＩＮＦ２０は、ユーザネットワークから受信された上り主信号をＭＵＸ１４へ送信し、ＤＥ−ＭＵＸ１５から受信された下り主信号をユーザネットワークへ送信する。

ＭＵＸ１４は、制御信号生成部１９から出力されるＯＬＴ３０への制御信号と、主信号ＩＮＦ２０から出力される主信号とをタイミング調整して遅延挿入部１６を介して光送受信部１３へ出力する。

制御信号生成部１９は、状態制御部１７からの指示に従ってＯＬＴ３０へ送信する以下の制御信号を生成する。なお、以下の制御信号の後の（）内はそれに伴うパラメータを示す。
距離測定応答信号（送信元ＯＮＴ−ＩＤ、製造番号）

遅延挿入部１６では、状態制御部１７の指示によりランダムに微少な遅延を生成してＯＬＴ３０へ送信する信号の位相をずらす。この遅延は電源が切られない限り固定的に保持するものとする。また、距離測定値割り当て信号が受信されたときに、遅延挿入部１６は状態制御部１７から通知される距離測定値（遅延値）を同様に固定的に挿入する。

ＤＥ−ＭＵＸ１５は、光送受信部１３から出力される信号を制御信号と主信号とに分離して、それぞれ制御信号終端部１８と主信号ＩＮＦ２０に出力する。

制御信号終端部１８は、ＯＬＴ３０から受信される以下の制御信号に含まれる送信先ＯＮＴ−ＩＤを不揮発性メモリ２１に保持されているＯＮＴ−ＩＤと比較して、一致する場合に当該制御信号の受信とそれに含まれるパラメータとを状態制御部１７に通知する。なお、以下の制御信号の後の（）内はそれに伴うパラメータを示す。
送信要求コード割り当て信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ、送信要求コード）
距離測定要求信号（送信要求コード）
遅延調整要求信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ）
起動確定信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ、製造番号）
距離測定値割り当て信号（送信先ＯＮＴ−ＩＤ、距離測定値）

ＯＮＴ−ＩＤ決定スイッチ２２は、任意のＯＮＴ−ＩＤ（ＯＮＴ認識番号）を不揮発性メモリ２１に書き込む。また、不揮発性メモリ２１にはＯＮＴ６０の製造番号も保持されており、ＯＮＴ−ＩＤとともに状態制御部１７へ通知される。

ＯＬＴ３０の光送受信部７とＯＮＴ６０の光送受信部１３はカプラ５０を介して光ファイバで接続されており、ＯＮＴ７０及び８０も同様にしてＯＬＴ３０に接続されている。

次に、本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作について図面を参照して説明する。

図２は本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作を説明するための図であり、図１と同等部分は同一符号にて示している。

図２に示すように、ＯＬＴ３０はバックボーンネットワークＮ１に接続されており、主信号がバックボーンネットワークＮ１との間で送受信される。一方、カプラ５０を介してＯＬＴ３０に接続されるＯＮＴ６０及び７０は、同じＯＮＴ−ＩＤをもち、同じビル内など同一の場所５に設置され、ユーザネットワーク（ＬＡＮ）Ｎ２を介してユーザ端末９０と主信号のやりとりを行う。すなわち、同じＯＮＴ−ＩＤをもつＯＮＴ６０及び７０はカプラ５０との間で冗長系を構成している。

また、ＯＮＴ８０は、ＯＮＴ６０及び７０と異なるＯＮＴ−ＩＤをもち、上記の冗長系には関与しないものとする。なお、ＯＮＴ６０のＯＮＴ−ＩＤは“ｎ”、ＯＮＴ６０の製造番号は“ｘ”、ＯＮＴ７０のＯＮＴ−ＩＤは“ｎ”、ＯＮＴ７０の製造番号は“ｙ”、ＯＮＴ８０のＯＮＴ−ＩＤは“ｍ”、ＯＮＴ８０の製造番号は“ｚ”である。

図３は本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作の概略を示すシーケンス図である。図２及び３を参照して、本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作の概略について説明する。

図２に示した系を構成する前に、ＯＮＴ６０〜８０の不揮発性メモリ２１それぞれに異なる製造番号“ｘ”、“ｙ”、“ｚ”が書込まれる（図３のステップＡ１）。

ＯＮＴ６０及び７０を同一の場所５に設置する際に、これらを設置する現地保守者がＯＮＴ６０及び７０のＯＮＴ−ＩＤ決定スイッチ２２を操作して、ＯＮＴ６０及び７０の不揮発性メモリ２１に同一のＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”を書込む（図３のステップＡ２）。また、ＯＮＴ８０の不揮発性メモリ２１には異なるＯＮＴ−ＩＤ“ｍ”が書込まれる。

ＯｐＳ４０の通知を受けてＯＬＴ３０は冗長系を構成するＯＮＴ６０及び７０の同一のＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”に対するＯＮＴ起動制御を行う（図３のステップＡ３）。ＯＮＴ起動制御により、現用系としてＯＮＴ６０が起動し、予備系としてＯＮＴ７０が距離測定状態となる（図３のステップＡ４及びＡ５）。

なお、ＯＮＴが起動されるということはＯＮＴが運用状態になるということであり、よって、ステップＡ４において起動されたＯＮＴ６０は運用状態になる（図３のステップＡ６）。これにより、端末９０はユーザネットワークＮ２を介してＯＮＴ６０と通信可能であり、ＯＬＴ３０とその先のバックボーンネットワークＮ１と主信号のやりとりを行うことができる。

図２に示したようにカプラ５０と現用系ＯＮＴ６０間で光ファイバーの障害が発生すると（図３のステップＡ７）、ＯＬＴ３０は、現用系ＯＮＴ６０との通信が中断したことで障害を検知し、再度、ＯＮＴ起動制御を自動的に行う（図３のステップＡ８）。

ステップＡ８におけるＯＮＴ起動制御により、距離測定状態にあった予備系ＯＮＴ７０が起動して運用状態となる（図３のステップＡ９及びＡ１０）。これにより、端末９０はユーザネットワークＮ２を介してＯＮＴ７０と通信可能であり、ＯＬＴ３０とその先のバックボーンネットワークＮ１と主信号のやりとりを行うことができる。

なお、ＯＮＴ８０は図３のシーケンスに影響を受けることなく起動、運用される。

以上説明した動作について図面を参照してより詳細に説明する。

図４は冗長構成をなすＯＮＴ６０及び７０の一方が現用系として起動されるまでの本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作を示すシーケンス図である。まず、図１、２及び４を参照して冗長構成をなすＯＮＴ６０及び７０の一方が現用系として起動されるまでの動作を説明する。

上述したように、ＯＮＴ６０及び７０は不揮発性メモリ２１に、同一のＯＮＴ−ＩＤを保持しており、また、異なる製造番号を保持している。

オペレータの操作によりＯｐＳ４０からＯＬＴ３０に対して、冗長系を構成するＯＮＴ６０及び７０が保持する同一のＯＮＴ−ＩＤに対するＯＮＴ起動要求が発行される（図４のステップＢ１）。

ＯｐＳ４０からのＯＮＴ起動要求に応答して、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０に対して送信要求を行うためのユニークな認識コードを割り当てる（図４のステップＢ２）。すなわち、ＯＬＴ３０は、送信先ＯＮＴ−ＩＤとしてＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”と、送信要求コードとを含む送信要求コード割り当て信号を送信する。これにより、ＯＮＴ６０及び７０の各々は、自端末に割り当てられた送信要求コードを認識する（図４のステップＢ３）。

そして、ＯＬＴ３０は距離測定シーケンスを実行する。まず、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号をＯＮＴ６０及び７０に対して送信する（図４のステップＢ４）。また、ＯＬＴ３０は図示せぬ距離測定タイマーをスタートし、ＯＮＴ６０及び７０からの応答の有無を監視する。

ＯＮＴ６０及び７０の各々は、自端末に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号を受信すると、送信元ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”と自端末の製造番号とを含む距離測定応答信号を生成して、ＯＬＴ３０へ送信する（図４のステップＢ５、Ｂ６及びＢ８）。

ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０からの距離測定応答信号のうち最初に受信された距離測定応答信号の送信元ＯＮＴ（本例ではＯＮＴ６０）を起動対象と認識し（図４のステップＢ７）、遅れて受信された距離測定応答信号の送信元ＯＮＴ（本例ではＯＮＴ７０）を予備系ＯＮＴと認識する（図４のステップＢ９）。

そして、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０を現用系として起動すべく、送信先ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”とＯＮＴ６０の製造番号とを含む起動確定信号を送信する（図４のステップＢ１０）。

ＯＮＴ６０及び７０はそれぞれＯＬＴ３０からの起動確定信号を受信する。このとき、ＯＮＴ６０は、受信された起動確定信号に含まれる製造番号が自端末の製造番号と一致するので起動されるが（図４のステップＢ１１）、ＯＮＴ７０は、受信された起動確定信号に含まれる製造番号が自端末の製造番号と不一致であるので、起動されずに信号を廃棄する（図４のステップＢ１２）。

ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０からの上り信号がＯＮＴ８０からの上り信号と衝突しないようにＯＮＴ６０の上り信号送出時に適当な遅延を与えるため、その値と送信先ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”とを含む距離測定値割り当て信号を送信する（図４のステップＢ１３）。

ＯＮＴ６０及び７０はそれぞれＯＬＴ３０からの距離測定値割り当て信号を受信するが、起動確定しているＯＮＴ６０においてのみ距離測定値割り当て信号に含まれる遅延値が遅延挿入部１６に設定され（図４のステップＢ１４）、ＯＮＴ７０は距離測定値割り当て信号を廃棄する（図４のステップＢ１５）。

これにより、ＯＮＴ６０は現用系ＯＮＴとして起動され、運用状態になる（図４のステップＢ１６及び１７）。一方、ＯＮＴ７０は予備系ＯＮＴとして距離測定状態を保持する（図４のステップＢ１８）。

ＯＬＴ３０は、ＯｐＳ４０に対して起動完了を通知し、起動したＯＮＴ６０の製造番号を通知する（図４のステップＢ１９及び２０）。

図４に示した距離測定シーケンスにおいて、距離測定に失敗した場合（ＯＬＴ３０が距離測定要求信号を送信してから所定時間内に距離測定応答信号を受信できなかった場合）の動作について図５を参照して説明する。なお、図５は図４に示した距離測定シーケンスにおいて距離測定に失敗した場合の動作を示すシーケンス図であり、図５では図４のステップＢ１〜Ｂ３及びＢ１０〜Ｂ２０が省略されている。また、図５において図４と同等部分は同一符号にて示している。

距離測定シーケンスにおいて、ＯＬＴ３０はまず、ＯＮＴ６０及び７０に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号をＯＮＴ６０及び７０に対して送信する（図５のステップＢ４）。また、ＯＬＴ３０は距離測定タイマーをスタートし、ＯＮＴ６０及び７０からの応答の有無を監視する。

ＯＮＴ６０及び７０の各々は、自端末に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号を受信すると、送信元ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”と自端末の製造番号とを含む距離測定応答信号を生成して、ＯＬＴ３０へ送信する（図５のステップＢ５、Ｂ６及びＢ８）。しかし、ＯＮＴ６０及び７０から送信された距離測定応答信号は衝突して消失するものとする。

ＯＬＴ３０は、距離測定応答信号を受信できずに距離測定タイマーが満了することで距離測定の失敗を認識し、送信先ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”を含む遅延調整要求信号をＯＮＴ６０及び７０に送信する（図５のステップＢ２１及びＢ２２）。

ＯＮＴ６０及び７０各々の状態制御部１７は、遅延調整要求信号が受信されると、遅延挿入部１６に対してランダムな遅延を固定的かつ恒久的に上り方向に挿入するように指示する（図５のステップＢ２３）。

そして、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号をＯＮＴ６０及び７０に対して再び送信し（図５のステップＢ２４）、距離測定タイマーをスタートする。

ＯＮＴ６０及び７０の各々は、自端末に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号を受信すると、送信元ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”と自端末の製造番号とを含む距離測定応答信号を生成して、ＯＬＴ３０へ再び送信する（図５のステップＢ２５、Ｂ２６及びＢ２７）。

距離測定が成功するまで、上記ステップＢ２２〜Ｂ２７の処理が繰り返されることになる。

図６は障害発生時の本発明の実施形態によるデータ通信システムの切替動作を示すシーケンス図である。以下、図１、２及び６を参照して障害発生時の切替動作について説明する。

ＯＮＴ６０が現用系ＯＮＴとして運用中に、障害（現用系ＯＮＴ６０の故障または電源断、もしくはカプラ５０と現用系ＯＮＴ６０間のファイバ異常）が発生すると（図６のステップＣ１）、ＯＬＴ３０は、これを検出してＯｐＳ４０に障害の発生を通知する（図６のステップＣ２及びＣ３）。

また、ＯＬＴ３０は距離測定シーケンスを実行する。まず、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号をＯＮＴ６０及び７０に対して送信する（図６のステップＣ４）。また、ＯＬＴ３０は距離測定タイマーをスタートし、ＯＮＴ６０及び７０からの応答の有無を監視する。

現用系ＯＮＴ６０は障害発生中のため応答できず、予備系ＯＮＴ７０のみが距離測定要求信号を受信し、送信元ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”と自端末の製造番号とを含む距離測定応答信号を生成してＯＬＴ３０へ送信する（図６のステップＣ５及びＣ６）。

ＯＬＴ３０は、距離測定要求信号を送信してから所定時間内に最初に受信された距離測定応答信号の送信元ＯＮＴ（予備系ＯＮＴ７０）を起動対象と認識し（図６のステップＣ７）、現用系ＯＮＴ６０から予備系ＯＮＴ７０に切替えるべく、送信先ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”とＯＮＴ７０の製造番号とを含む起動確定信号を送信する（図６のステップＣ８）。

ＯＮＴ７０は、自端末の製造番号と一致する製造番号を含む起動確定信号を受信することにより起動され（図６のステップＣ９）、一方、ＯＮＴ６０では障害発生中のため信号未受信となる。

ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ７０からの上り信号がＯＮＴ８０からの上り信号と衝突しないようにＯＮＴ７０の上り信号送出時に適当な遅延を与えるため、その値と送信先ＯＮＴ−ＩＤ“ｎ”とを含む距離測定値割り当て信号を送信する（図６のステップＣ１０）。

ＯＮＴ７０においてＯＬＴ３０からの距離測定値割り当て信号が受信されると、距離測定値割り当て信号に含まれる遅延値がＯＮＴ７０の遅延挿入部１６に設定される（図６のステップＣ１１）。一方、ＯＮＴ６０では障害発生中のため信号未受信となる。

これにより、ＯＮＴ７０は起動され、運用状態になる（図６のステップＣ１３及びＣ１４）。一方、ＯＮＴ６０は故障または通信不能状態である（図６のステップＣ１２）。

ＯＬＴ３０は、ＯｐＳ４０に対してＯＮＴの切替発生を通知し、ＯＮＴ７０の製造番号を通知する（図６のステップＣ１５及びＣ１６）。

図７は以上説明したＯＬＴ３０の動作を示す状態遷移図である。図７に示すように、初期状態Ｄ１においてＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０が保持する同一のＯＮＴ−ＩＤに対するＯＮＴ起動要求をＯｐＳ４０から受けると、ＯＮＴ起動前初期状態Ｄ２に遷移する。

ＯＮＴ起動前初期状態Ｄ２に遷移すると、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０に対して送信要求コード割り当て信号を送信し距離測定状態Ｄ３に遷移する。距離測定状態Ｄ３に遷移すると、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ６０及び７０に対して距離測定要求信号を送信する。距離測定応答信号を受信できたならば、ＯＬＴ３０はＯＮＴ起動状態Ｄ４に遷移する。

そして、ＯＬＴ３０は、距離測定値割り当て信号を送信しＯＮＴ運用状態Ｄ５に遷移する。ここで、ＯＬＴ３０は、現用系ＯＮＴとカプラ５０との間に障害を検出すると、すなわち現用系ＯＮＴの故障または電源断、もしくはカプラ５０と現用系ＯＮＴ６０間の光ファイバ異常による障害を検出すると、距離測定状態Ｄ３に戻る。

図８はＯＬＴ３０の動作を示すフローチャートである。図８に示すように、ＯＬＴ３０は、距離測定状態Ｄ３に遷移すると（図８のステップＥ１）、ＯＮＴ６０及び７０に対して距離測定要求信号を送信し（図８のステップＥ２）、距離測定タイマーを開始する（図８のステップＥ３）。

距離測定要求信号の送信から所定時間内に距離測定応答信号を受信すると（図８のステップＥ４）、ＯＬＴ３０は、距離測定タイマーを停止し（図８のステップＥ５）、ＯＮＴ起動状態Ｄ４に遷移する（図８のステップＥ８）。

一方、距離測定要求信号の送信から所定時間内に距離測定応答信号を受信できなかった場合（図８のステップＥ４及びＥ６）、ＯＬＴ３０は、遅延調整要求信号を送信し（図８のステップＥ７）、ステップＥ２に戻る。

ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ起動状態Ｄ４に遷移すると（図８のステップＥ８）、起動確定信号を送信し（図８のステップＥ９）、そして距離測定値割り当て信号を送信する（図８のステップＥ１０）。そして、ＯＬＴ３０は、ＯＮＴ運用状態Ｄ５に遷移する（図８のステップＥ１１）。

ＯＮＴ運用状態Ｄ５においてＯＬＴ３０は、現用系ＯＮＴとカプラ５０との間に障害を検出すると（図８のステップＥ１２）、距離測定状態Ｄ３に遷移して距離測定要求信号を再び送信する（図８のステップＥ２）。

図９は以上説明したＯＮＴ６０及び７０各々の動作を示す状態遷移図である。図９に示すように、初期状態Ｆ１において、ＯＮＴ−ＩＤ決定スイッチ２２の操作により不揮発性メモリ２１にＯＮＴ−ＩＤが書込まれることにより、ＯＮＴ（ＯＮＴ６０及び７０の各々）はＯＮＴ−ＩＤ決定状態Ｆ２に遷移する。

ＯＮＴは、ＯＬＴ３０からの送信要求コード割り当て信号を受信すると、距離測定状態Ｆ３に遷移する。距離測定状態Ｆ３において、ＯＮＴは、自端末の製造番号と一致する製造番号を含む起動確定信号を受信すると、起動状態（運用状態）Ｆ４に遷移する。一方、遅延調整要求信号を受信した場合、あるいは自端末の製造番号と異なる製造番号を含む起動確定信号を受信した場合は、ＯＮＴは距離測定状態Ｆ３にとどまる。

図１０はＯＮＴ６０及び７０各々の動作を示すフローチャートである。図１０に示すように、ＯＮＴ（ＯＮＴ６０及び７０の各々）は、距離測定状態Ｆ３に遷移した場合において （図１０のステップＧ１）、自端末に割り当てられた送信要求コードを含む距離測定要求信号を受信すると（図１０のステップＧ２）、距離測定応答信号を送信する（図１０のステップＧ３）。

ＯＮＴは、遅延調整要求信号を受信すると（図１０のステップＧ４）、上り信号の送信に遅延を与えるようランダムに遅延値を決定して遅延挿入部１６に設定する（図１０のステップＧ５）。

一方、遅延調整要求信号を受信することなく起動確定信号を受信すると（図１０のステップＧ４及びＧ６）、ＯＮＴは、起動確定信号に含まれる製造番号を自端末の製造番号と比較し（図１０のステップＧ７）、両者が一致する場合に起動状態Ｆ４に遷移する（図１０のステップＧ８）。

以上説明したように、本発明の実施形態では、ＯＬＴ３０は、冗長系を構成するＯＮＴ６０及び７０に対して距離測定を実行して、ＯＬＴ３０と通信を行うＯＮＴを決定するようにしているので、ＯｐＳ４０からの切替指示を受けることなくＯＬＴ３０は、現用系ＯＮＴを予備系ＯＮＴに切替えることができる。

なお、本発明の実施形態では、２台のＯＮＴ６０及び７０を同一ＯＮＴ−ＩＤに設定してカプラとＯＮＴ間の２重化を実現しているが、これに限られるものではなく、３台以上のＯＮＴを同一ＯＮＴ−ＩＤに設定してもよく、これにより、３重、４重・・・のように多重な冗長構成のＰＯＮが実現可能である。

なお、上記図８及び１０に示した各フローチャートに従ったＯＬＴ及びＯＮＴ各々の処理動作は、予めＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムを、ＣＰＵ（制御部）となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。

本発明の実施形態によるデータ通信システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作を説明するための図である。 本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作の概略を示すシーケンス図である。 冗長構成をなすＯＮＴの一方が現用系として起動されるまでの本発明の実施形態によるデータ通信システムの動作を示すシーケンス図である。 図４の距離測定シーケンスにおいて距離測定に失敗した場合の動作を示すシーケンス図である。 障害発生時の本発明の実施形態によるデータ通信システムの切替動作を示すシーケンス図である。 図１のＯＬＴの状態遷移図である。 図１のＯＬＴの動作を示すフローチャートである。 図１のＯＮＴの状態遷移図である。 図１のＯＮＴの動作を示すフローチャートである。 従来のＰＯＮの構成を示す図である。

符号の説明

６，２０ 主信号ＩＮＦ
７，１３ 光送受信部
８，１４ ＭＵＸ
９，１５ ＤＥ−ＭＵＸ
１０ ＯＮＴ制御部
１１，１９ 制御信号生成部
１２，１８ 制御信号終端部
１６ 遅延挿入部
１７ 状態制御部
３０ ＯＬＴ
４０ ＯｐＳ
５０ カプラ
６０〜８０ ＯＮＴ
９０ ユーザ端末
Ｎ１ バックボーンネットワーク
Ｎ２ ユーザネットワーク

Claims (30)

1. 冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムであって、
   前記局側装置は、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定する制御手段を含むことを特徴とするデータ通信システム。
2. 前記制御手段は、前記複数の加入者側装置に対して距離測定要求信号を送信する送信手段を有し、前記複数の加入者側装置の各々は、前記距離測定要求信号の受信に応答して距離測定応答信号を送信する送信手段を含み、前記制御手段は、前記複数の加入者側装置からの前記距離測定応答信号を基に前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定することを特徴とする請求項１記載のデータ通信システム。
3. 前記制御手段は、最初に受信された前記距離測定応答信号の送信元加入者側装置を前記局側装置と通信を行う加入者側装置と決定することを特徴とする請求項２記載のデータ通信システム。
4. 前記局側装置の前記送信手段は、前記距離測定要求信号の送信から所定時間内に前記複数の加入者側装置から前記距離測定応答信号が受信されない場合、前記距離測定要求信号を再び送信することを特徴とする請求項２又は３記載のデータ通信システム。
5. 前記局側装置の前記送信手段は、前記距離測定要求信号を再び送信する前に前記複数の加入者側装置に対して遅延調整要求信号を送信し、前記複数の加入者側装置の各々は、前記遅延調整要求信号の受信に応答してランダムに遅延値を自装置の前記送信手段に設定することを特徴とする請求項４記載のデータ通信システム。
6. 前記距離測定は、前記複数の加入者側装置の現用系装置と前記光合分波器との間における障害検出に応答して実行されることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載のデータ通信システム。
7. 冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムの冗長構成切替判断方法であって、
   前記局側装置は、前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定することを特徴とする冗長構成切替判断方法。
8. 前記局側装置において、前記複数の加入者側装置に対して距離測定要求信号を送信するステップと、前記複数の加入者側装置の各々において、前記距離測定要求信号の受信に応答して距離測定応答信号を送信するステップと、前記局側装置において、前記複数の加入者側装置からの前記距離測定応答信号を基に前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項７記載の冗長構成切替判断方法。
9. 前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するステップは、最初に受信された前記距離測定応答信号の送信元加入者側装置を前記局側装置と通信を行う加入者側装置と決定することを特徴とする請求項８記載の冗長構成切替判断方法。
10. 前記局側装置において、前記距離測定要求信号の送信から所定時間内に前記複数の加入者側装置から前記距離測定応答信号が受信されない場合、前記距離測定要求信号を再び送信するステップを有することを特徴とする請求項８又は９記載の冗長構成切替判断方法。
11. 前記局側装置において、前記距離測定要求信号を再び送信する前に前記複数の加入者側装置に対して遅延調整要求信号を送信するステップと、前記複数の加入者側装置の各々において、前記遅延調整要求信号の受信に応答して、距離測定応答信号を送信するステップにおける送信に対してランダムに遅延値を設定することを特徴とする請求項１０記載の冗長構成切替判断方法。
12. 前記距離測定は、前記複数の加入者側装置の現用系装置と前記光合分波器との間における障害検出に応答して実行されることを特徴とする請求項７〜１１いずれか記載の冗長構成切替判断方法。
13. 冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムにおける局側装置であって、
    前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより自装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定する制御手段を含むことを特徴とする局側装置。
14. 前記制御手段は、前記複数の加入者側装置に対して距離測定応答信号の送信を促す距離測定要求信号を送信する送信手段を有し、前記複数の加入者側装置からの前記距離測定応答信号を基に自装置と通信を行う加入者側装置を決定することを特徴とする請求項１３記載の局側装置。
15. 前記制御手段は、最初に受信された前記距離測定応答信号の送信元加入者側装置を自装置と通信を行う加入者側装置と決定することを特徴とする請求項１４記載の局側装置。
16. 前記送信手段は、前記距離測定要求信号の送信から所定時間内に前記複数の加入者側装置から前記距離測定応答信号が受信されない場合、前記距離測定要求信号を再び送信することを特徴とする請求項１４又は１５記載の局側装置。
17. 前記送信手段は、前記距離測定要求信号を再び送信する前に、前記複数の加入者側装置の各々が前記距離測定応答信号の送信にランダムに遅延値を割り当てるよう前記複数の加入者側装置に対して遅延調整要求信号を送信することを特徴とする請求項１６記載の局側装置。
18. 前記距離測定は、前記複数の加入者側装置の現用系装置と前記光合分波器との間における障害検出に応答して実行されることを特徴とする請求項１３〜１７いずれか記載の局側装置。
19. 冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムにおける局側装置の冗長構成切替判断方法であって、
    前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより自装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定することを特徴とする冗長構成切替判断方法。
20. 前記複数の加入者側装置に対して距離測定応答信号の送信を促す距離測定要求信号を送信するステップと、前記複数の加入者側装置からの前記距離測定応答信号を基に自装置と通信を行う加入者側装置を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１９記載の冗長構成切替判断方法。
21. 自装置と通信を行う加入者側装置を決定するステップは、最初に受信された前記距離測定応答信号の送信元加入者側装置を自装置と通信を行う加入者側装置と決定することを特徴とする請求項２０記載の冗長構成切替判断方法。
22. 前記距離測定要求信号の送信から所定時間内に前記複数の加入者側装置から前記距離測定応答信号が受信されない場合、前記距離測定要求信号を再び送信するステップを有することを特徴とする請求項２０又は２１記載の冗長構成切替判断方法。
23. 前記距離測定要求信号を再び送信する前に、前記複数の加入者側装置の各々が前記距離測定応答信号の送信にランダムに遅延値を割り当てるよう前記複数の加入者側装置に対して遅延調整要求信号を送信するステップを有することを特徴とする請求項２２記載の冗長構成切替判断方法。
24. 前記距離測定は、前記複数の加入者側装置の現用系装置と前記光合分波器との間における障害検出に応答して実行されることを特徴とする請求項１９〜２３いずれか記載の冗長構成切替判断方法。
25. 局側装置と、光合分波器と、前記光合分波器を介して前記局側装置に接続される冗長構成をなす複数の加入者側装置とを含み、前記局側装置が前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するデータ通信システムにおける加入者側装置であって、
    前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される距離測定要求信号の受信に応答して、前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するために用いられる距離測定応答信号を前記局側装置に送信する送信手段を含むことを特徴とする加入者側装置。
26. 前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される遅延調整要求信号の受信に応答してランダムに遅延値を前記送信手段に設定することを特徴とする請求項２５記載の加入者側装置。
27. 局側装置と、光合分波器と、前記光合分波器を介して前記局側装置に接続される冗長構成をなす複数の加入者側装置とを含み、前記局側装置が前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するデータ通信システムにおける加入者側装置の動作制御方法であって、
    前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される距離測定要求信号の受信に応答して、前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するために用いられる距離測定応答信号を前記局側装置に送信するステップを含むことを特徴とする動作制御方法。
28. 前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される遅延調整要求信号の受信に応答して前記ステップにおける送信にランダムに遅延値を設定することを特徴とする請求項２７記載の動作制御方法。
29. 冗長構成をなす複数の加入者側装置が光合分波器を介して局側装置に接続されるデータ通信システムにおける局側装置の冗長構成切替判断方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより自装置と通信を行う加入者側装置を前記複数の加入者側装置から決定することを特徴とするプログラム。
30. 局側装置と、光合分波器と、前記光合分波器を介して前記局側装置に接続される冗長構成をなす複数の加入者側装置とを含み、前記局側装置が前記複数の加入者側装置に対して距離測定（レンジング）を実行することにより前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するデータ通信システムにおける加入者側装置の動作制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記局側装置から前記複数の加入者側装置に対して送信される距離測定要求信号の受信に応答して、前記局側装置と通信を行う加入者側装置を決定するために用いられる距離測定応答信号を前記局側装置に送信するステップを含むことを特徴とするプログラム。
    

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