JP2012049711A - 局側終端装置及び光通信システム - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ITU−T G.983.1 SERIES G : Transmission Systems and Media, Digital Systems and Networks, Appendix IV.3.1
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.
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (11)
- 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)。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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