JP6646604B2 - 加入者線端局装置及び判定方法 - Google Patents

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本発明は、加入者線端局装置及び判定方法に関する。
アクセスサービスの高速化に対するニーズの高まりに応じて、FTTH(Fiber To The Home)が世界的に普及している。FTTHのサービスの大部分では、加入者線端局装置(OLT: Optical Line Terminal)が、時分割多重(TDM: Time Division Multiplexing)によって複数の加入者線終端装置(ONU: Optical Network Unit)を収容している。FTTHのサービスは、経済性に優れた方式であるPON(Passive Optical Network)方式によって提供される場合がある。
TDM−PONの上り通信では、各ONUは、OLTによって割り当てられたシステム帯域を共有している。各ONUは、OLTから自装置に通知された送信許可時間に光信号をOLTに送信することによって、光信号同士の衝突を防いでいる。
現在の主力のPONシステムは、伝送速度がギガビット級であるGE−PON(Gigabit Ethernet(登録商標) PON)や、G−PON(Gigabit capable PON)である(非特許文献1参照)。映像配信サービスの進展に加え、大容量ファイルをアップロード及びダウンロードするアプリケーションの登場などによって、PONシステムには更なる大容量化が求められている。
ONUは、自装置に割り当てられた識別子を表す情報を含む接続要求信号を、OLTに送信する。OLTは、自装置への接続を要求したONUと自装置との間で、PONシステムにおける通信のリンクであるPONリンクを確立する。PONリンクを確立するためのシーケンスは、「IEEE standard 802.3−2012」に規定されている。
OLTは、自装置による認証が成功した認証済のONUとのみ通信できるようにするため、ONUの識別子に基づいてONUを認証する。OLTは、ONUを認証するためのシーケンスを、自装置にONUが接続された際にPONリンクが確立した状態で開始する(非特許文献2参照)。
OLTは、正規ユーザのONUに割り当てられた識別子を予め記憶している。正規ユーザのONUに割り当てられた識別子は、ONUごとに異なる。OLTは、ONUから受信した識別子と自装置が予め記憶している識別子とが一致した場合、ONUの認証を成功させる。OLTは、自装置による認証が成功した認証済のONUに割り当てられた識別子を、自装置の記憶部に記憶されているリストに登録する。
正規ユーザのONUでない不正なONUは、自装置に割り当てられた識別子をOLTに対して詐称することによって、不正な接続又は認証をOLTに要求する場合がある。しかしながら、従来のOLTは、正規ユーザのONUでない不正なONUを接続又は認証しないようにすることができない、という問題があった。
上記事情に鑑み、本発明は、正規ユーザのONUでない不正なONUを接続又は認証しないようにすることが可能である加入者線端局装置及び判定方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、認証済の加入者線終端装置の識別子が登録されたリストを記憶する記憶部と、未認証の加入者線終端装置の識別子と同一の識別子が前記リストに登録済である場合、前記未認証の加入者線終端装置の認証を失敗させると判定する判定部とを備える加入者線端局装置である。
本発明の一態様は、接続済の加入者線終端装置の識別子が登録されたリストを記憶する記憶部と、接続を要求するための信号である接続要求信号を送信した加入者線終端装置の識別子と同一の識別子が前記リストに登録済である場合、前記接続要求信号に応答しないと判定する判定部とを備える加入者線端局装置である。
本発明の一態様は、上記の加入者線端局装置であって、前記接続要求信号に応答しないと判定された場合に警報を出力し、同一の識別子が割り当てられた複数の加入者線終端装置のうちの一つである加入者線終端装置が自装置に接続されている状態で、同一の識別子が割り当てられた加入者線終端装置から自装置が前記接続要求信号を一定時間以上取得していない場合には前記警報を解除する警報部を更に備える。
本発明の一態様は、加入者線端局装置が実行する判定方法であって、認証済の加入者線終端装置の識別子が登録されたリストを記憶するステップと、未認証の加入者線終端装置の識別子と同一の識別子が前記リストに登録済である場合、前記未認証の加入者線終端装置の認証を失敗させると判定するステップとを含む判定方法である。
本発明により、正規ユーザのONUでない不正なONUを接続又は認証しないようにすることが可能である。
第1実施形態における、光通信システムの構成の例を示す図である。 第1実施形態における、OLTの構成の例を示す図である。 第2実施形態における、OLTの構成の例を示す図である。 第3実施形態における、OLTの構成の例を示す図である。
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、光通信システム1の構成の例を示す図である。光通信システム1は、光信号を用いて通信するPONシステムである。第1実施形態の光通信システム1は、OLT2aと、光ファイバ3と、光スプリッタ4と、ONU5−1〜5−N(Nは2以上の整数)とを備える。
OLT2aは、加入者線端局装置である。OLT2aは、ONU5−1〜5−Nのうち正規ユーザのONU5に割り当てられた識別子を、正規ユーザのONU5ごとに予め記憶している。正規ユーザのONU5に割り当てられた識別子は、正規ユーザのONU5ごとに異なる。識別子は、特定の種類の識別子に限定されないが、例えば、MACアドレス(Media Access Control address)である。
OLT2aは、接続要求信号を送信したONU5と自装置との間で、PONリンクを確立するためのシーケンスである接続シーケンスを実行する。接続シーケンスにおいて、OLT2aは、接続を要求するための信号である接続要求信号(Register Request)を取得する。接続要求信号は、MACアドレス等の識別子を表す情報を含む。OLT2aは、接続要求信号を送信したONU5を認証するためのシーケンスである認証シーケンスを、ONU5と自装置との間でPONリンクが確立している状態で実行する。第1実施形態では、OLT2aは、接続要求信号を送信したONU5が不正なONU5であるか否かを、OLT2aがONU5を認証する際に識別子に基づいて判定する。OLT2aは、認証済であることを表す信号を、認証済のONU5に応答として送信してもよい。
光ファイバ3は、OLT2aとONU5−1〜5−Nとの間で、光信号を伝送する。光スプリッタ4は、光ファイバ3をONU5−1〜5−Nに分岐するように光通信システム1に備えられる。光スプリッタ4は、OLT2aとONU5−1〜5−Nとの間で、光信号を合流又は分流して中継する。
ONU5は、加入者線終端装置である。ONU5は、自装置に割り当てられた識別子を予め記憶している。接続シーケンスにおいて、ONU5は、自装置に割り当てられた識別子を表す情報を含む接続要求信号をOLT2aに送信することによって、自装置とOLT2aとの間の接続をOLT2aに要求する。ONU5は、接続要求信号に応答するための信号である応答信号をOLT2aから取得した場合、自装置とOLT2aとの間でPONリンクが確立したと判定する。光通信システム1に接続されたONU5は、自装置とOLT2aとの間でPONリンクが確立しない場合、所定周期で接続要求信号をOLT2aに再送信する。光通信システム1に接続されたONU5は、例えば、1秒周期で接続要求信号をOLT2aに再送信する。
次に、OLT2aの構成の例を説明する。
図2は、OLT2aの構成の例を示す図である。OLT2aは、通信部20aと、制御部21と、記憶部22と、判定部23aとを備える。通信部20aと制御部21と判定部23aとの一部又は全部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが、記憶部22に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよいし、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
通信部20aは、光信号を送信又は受信するためのポートであるPONポートを備える。通信部20aは、光スプリッタ4、光ファイバ3及びPONポートを介して、光信号をONU5から受信する。通信部20aが受信する光信号は、例えば、MACアドレス等の識別子を表す情報を含む接続要求信号である。接続シーケンスにおいて、通信部20aは接続要求信号をONU5から受信する。
通信部20aは、PONポート、光ファイバ3及び光スプリッタ4を介して、光信号をONU5に送信する。通信部20aが送信する光信号は、例えば、接続要求信号に応答するための信号である応答信号である。通信部20aは、接続要求信号に応答すると判定部23aによって判定された場合、接続要求信号に応答するための応答信号をONU5に送信する。接続要求信号に応答するための応答信号は、例えば、LLID(Logical Link. ID)を表す信号である。通信部20aは、接続済のONU5のうちの認証済のONU5に、所定データを表す光信号を送信してもよい。
制御部21は、MPCP(Multi-Point Control Protocol)等の接続シーケンスを実行する。制御部21は、接続が成功したONU5の識別子を、自装置に接続済のONU5の識別子が登録されたリスト(以下「接続済ONUリスト」という。)に登録する。制御部21は、ONU5を認証するためのシーケンスである認証シーケンスを、自装置に接続済のONU5に対して実行する。制御部21は、認証が成功した認証済のONU5の識別子を、自装置による認証が成功した認証済のONU5の識別子が登録されたリスト(以下「認証済ONUリスト」という。)に登録する。
記憶部22は、例えば、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体(非一時的な記録媒体)を有する記憶装置である。記憶部22は、正規ユーザのONU5に割り当てられた識別子が登録されたリスト(以下「正規ONUリスト」という。)を予め記憶している。記憶部22は、接続済ONUリストを記憶する。記憶部22は、認証済ONUリストを記憶する。
判定部23aは、正規ONUリストに登録されている識別子が割り当てられているONU5のうち未認証のONU5を、認証シーケンスの対象とする。判定部23aは、認証シーケンスの対象である未認証のONU5の識別子と同一の識別子が認証済ONUリストに未登録である場合、未認証のONU5の認証を成功させると判定する。判定部23aは、認証シーケンスの対象である未認証のONU5の識別子と同一の識別子が認証済ONUリストに登録済である場合、未認証のONU5の認証を失敗させると判定する。
以上のように、第1実施形態のOLT2aは、記憶部22と、判定部23aとを備える。記憶部22は、認証済ONUリストを記憶する。判定部23aは、未認証のONU5の識別子と同一の識別子が認証済ONUリストに登録済である場合、未認証のONU5の認証を失敗させると判定する。
これによって、第1実施形態のOLT2aは、正規ユーザのONU5でない不正なONU5を認証しないようにすることが可能である。第1実施形態のOLT2aは、不正な認証を要求するONU5を、早期に検出することができる。第1実施形態のOLT2aは、不正な認証への耐性を高めることができる。第1実施形態のOLT2aは、不正ユーザのONU5の認証を成功させないので、正規ユーザのONU5に送信された光信号が不正ユーザのONU5に傍受されないようにすることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、不正なONU5の接続をOLTが認証シーケンスよりも前に拒否する点が、第1実施形態と相違する。第2実施形態では、第1実施形態との相違点についてのみ説明する。
OLT5がPONリンクを確立することができるONUの数には、ハードウェアやソフトウェアの制約に応じて、32台、64台又は128台等の上限が定められている。正規ユーザのONU5でない不正なONU5がOLTとの間でPONリンクを確立したことによって、PONリンクを確立したONU5の数が上限に達した場合には、未接続の正規ユーザのONU5は、OLTとの間でPONリンクを確立することができない。したがって、不正なONU5の接続を認証シーケンスよりも前に拒否することが、不正なONU5の認証を認証シーケンスにおいて拒否する場合と比較して望ましい。
第2実施形態の光通信システム1は、図1に示すOLT2aの代わりに、OLT2bを備える。すなわち、第2実施形態の光通信システム1は、OLT2bと、光ファイバ3と、光スプリッタ4と、ONU5−1〜5−Nとを備える。OLT2bは、ONU5の接続シーケンス(MPCP Discovery)において、接続要求信号の送信元であるONU5のMACアドレスと接続済のONU5のMACアドレスとの重複を検出する。すなわち、OLT2bは、自装置が認証シーケンスを実行する前に、MACアドレスの重複を検出する。OLT2bは、接続済のONU5のMACアドレスと同一であるMACアドレスのONU5と自装置との間では、PONリンクを確立しない。
次に、OLT2bの構成の例を説明する。
図3は、OLT2bの構成の例を示す図である。OLT2bは、通信部20bと、制御部21と、記憶部22と、判定部23bとを備える。通信部20bは、接続要求信号に応答すると判定部23bによって判定された場合、接続要求信号に応答するための応答信号をONU5に送信する。通信部20bは、接続要求信号に応答しないと判定部23bによって判定された場合、接続要求信号に応答するための応答信号の送信を抑止する。
判定部23bは、接続要求信号を送信したONU5の識別子と同一の識別子が接続済ONUリストに未登録である場合、接続要求信号に応答すると判定する。判定部23bは、接続要求信号を送信したONU5の識別子と同一の識別子が接続済ONUリストに登録済である場合、接続要求信号に応答しないと判定する。すなわち、判定部23bは、接続要求信号を送信したONU5の識別子と同一の識別子が接続済ONUリストに登録済である場合、接続要求信号に応答するための応答信号の送信を抑止する。
以上のように、第2実施形態のOLT2bは、記憶部22と、判定部23bとを備える。記憶部22は、接続済ONUリストを記憶する。判定部23bは、接続を要求するための信号である接続要求信号を送信したONU5の識別子と同一の識別子が接続済ONUリストに登録済である場合、接続要求信号に応答しないと判定する。
これによって、第2実施形態のOLT2bは、正規ユーザのONU5でない不正なONU5を接続しないようにすることが可能である。第2実施形態のOLT2bは、不正な接続を要求するONU5を、より早期に検出することができる。第2実施形態のOLT2bは、不正な接続への耐性を高めることができる。
第2実施形態のOLT2bは、同一のMACアドレスが割り当てられた複数のONU5のPONリンクを確立させないようにすることができる。第2実施形態のOLT2bは、先に自装置に接続されたONU5のMACアドレスと同一のMACアドレスのONU5が接続要求信号を自装置に送信した場合でも、異なるLLIDを用いて複数のONU5を自装置に接続しないようにすることができる。第2実施形態のOLT2bは、ONU5の接続数が上限に達することを、ONU5の接続シーケンス(MPCP Discovery)において防止することができるので、正規ユーザのONU5がOLT2bへの接続に失敗することを防止することができる。
第2実施形態のOLT2bは、PONリンクを確立しないので、認証シーケンスを実行する必要がなく、不正なONU5との通信ができないようにすることができる。第2実施形態のOLT2bは、不正ユーザのONU5の認証を成功させないので、正規ユーザのONU5に送信された光信号が不正ユーザのONU5に傍受されないようにすることができる。
(第3実施形態)
第3実施形態では、ONU5が警報を出力する点が、第2実施形態と相違する。第3実施形態では、第2実施形態との相違点についてのみ説明する。
第3実施形態の光通信システム1は、第2実施形態のOLT2bの代わりに、OLT2cを備える。すなわち、第3実施形態の光通信システム1は、OLT2cと、光ファイバ3と、光スプリッタ4と、ONU5−1〜5−Nとを備える。OLT2cは、接続要求信号を送信したONU5の識別子と同一の識別子が接続済ONUリストに登録済である場合、接続要求信号に応答するための応答信号の送信を抑止する。OLT2cは、正規ユーザのONU5でない不正なONU5から接続要求があったことを表す警報を、OLT2cの運用者に通知する。OLT2cは、不正なONU5から送信された接続要求信号の受信時刻の間隔を監視する。
光ファイバ3に接続されている不正なONU5は、自装置とOLT2cとの間でPONリンクが確立しない場合、接続要求信号をOLT2aに所定周期で再送信する。不正なONU5は、光ファイバ3から外されてOLT2cに接続されなくなった場合、接続要求信号をOLT2cに送信できなくなる。
図4は、OLT2cの構成の例を示す図である。OLT2cは、通信部20cと、制御部21と、記憶部22と、判定部23cと、警報部24とを備える。通信部20cと制御部21と判定部23cと警報部24との一部又は全部は、例えば、CPU等のプロセッサが、記憶部22に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよいし、LSIやASIC等のハードウェアを用いて実現されてもよい。通信部20cは、警報部24が出力した警報を表す信号を、他の通信装置に送信してもよい。
判定部23cは、接続要求信号に応答するための応答信号の送信が抑止されている状態で、不正なONU5から再送信される接続要求信号の受信時刻の間隔を、ONU5が接続要求信号を再送信する所定周期よりも短い一定周期で監視する。
警報部24は、判定部23cによる判定結果を取得する。警報部24は、接続要求信号に応答しないと判定部23cによって判定された場合に警報を出力する。つまり、警報部24は、正規ユーザのONU5でない不正なONU5から接続要求があったことを表す警報を、OLT2cの運用者に通知する。警報部24は、例えば、液晶ディスプレイ等の出力デバイスに警報を出力する。
警報部24は、所定条件に基づいて警報を解除する。例えば、警報部24は、同一の識別子が割り当てられた複数のONU5のうちの一つであるONU5が自装置に接続されている状態で、同一の識別子が割り当てられたONU5から自装置が接続要求信号を一定時間以上取得していない場合には、警報を解除する。一定時間は、例えば、1分間である。
以上のように、第3実施形態のOLT2cは、第2実施形態のOLT2bと比較して、警報部24を更に備える。警報部24は、接続要求信号に応答しないと判定された場合に警報を出力する。警報部24は、同一の識別子が割り当てられた複数のONU5のうちの一つであるONU5が自装置に接続されている状態で、同一の識別子が割り当てられたONU5から自装置が接続要求信号を一定時間以上取得していない場合には、警報を解除する。
これによって、第3実施形態のOLT2cは、接続要求信号に応答しないと判定部23cによって判定された場合に警報を出力することができる。第3実施形態のOLT2cは、接続要求信号を一定時間以上取得していない場合には、所定条件に基づいて警報を解除することができる。OLT2cの運用者は、正規ユーザのONU5でない不正なONU5からの接続要求信号が受信されなくなったことを知ることができる。
上述した実施形態におけるOLT、ONUの少なくとも一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
本発明は、加入者線端局装置に適用可能である。
1…光通信システム、2a,2b,2c…OLT、3…光ファイバ、4…光スプリッタ、5…ONU、20a,20b,20c,…通信部、21…制御部、22…記憶部、23a,23b,23c…判定部、24…警報部

Claims (4)

  1. 認証済の加入者線終端装置の識別子が登録されたリストを記憶する記憶部と、
    未認証の加入者線終端装置の識別子と同一の識別子が前記リストに登録済である場合、前記未認証の加入者線終端装置の認証を失敗させると判定する判定部と
    を備える加入者線端局装置。
  2. 接続済の加入者線終端装置の識別子が登録されたリストを記憶する記憶部と、
    接続を要求するための信号である接続要求信号を送信した加入者線終端装置の識別子と同一の識別子が前記リストに登録済である場合、前記接続要求信号に応答しないと判定する判定部と
    を備える加入者線端局装置。
  3. 前記接続要求信号に応答しないと判定された場合に警報を出力し、同一の識別子が割り当てられた複数の加入者線終端装置のうちの一つである加入者線終端装置が自装置に接続されている状態で、同一の識別子が割り当てられた加入者線終端装置から自装置が前記接続要求信号を一定時間以上取得していない場合には前記警報を解除する警報部
    を更に備える、請求項2に記載の加入者線端局装置。
  4. 加入者線端局装置が実行する判定方法であって、
    認証済の加入者線終端装置の識別子が登録されたリストを記憶するステップと、
    未認証の加入者線終端装置の識別子と同一の識別子が前記リストに登録済である場合、前記未認証の加入者線終端装置の認証を失敗させると判定するステップと
    を含む判定方法。
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