CN103380599A - 通信系统、通信线路切换方法以及主站装置 - Google Patents

通信系统、通信线路切换方法以及主站装置 Download PDF

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Abstract

目的在于降低在现用系统干线通信线路没有故障的情况下也判断为发生了故障从而切换到备用系统干线通信线路的误切换的可能性，进行更恰当的线路运用。本发明的通信系统是使通信线路的冗长结构和省电模式动作功能并存的系统，具备：省电装置识别单元，识别处于省电模式的子站装置；以及线路切换单元，在从多个子站装置之中的除了由省电装置识别单元识别为处于省电模式的子站装置以外的任一个子站装置都没有接收到信号的状态持续了预先确定的时间的情况下，将形成通信路径的通信线路从现用系统通信线路切换到备用系统通信线路。

Description

通信系统、通信线路切换方法以及主站装置
技术领域
本发明涉及一种通过冗长化了的通信线路进行了连接的通信系统、在该通信系统中使用的主站装置、以及能够应用于该通信系统的通信线路切换方法，例如涉及一种由OLT（Optical Line Terminal（光线路终端）：站侧通信装置）和多个ONU（Optical Network Unit（光网络单元）：加入者侧通信装置）构成的PON（Passive OpticalNetwork：无源光网络）系统等。
背景技术
有如下通信系统：将主站装置与子站装置间利用多个通信线路进行连接，在通常的通信状态下选择性地使用某一个通信线路来形成主站装置与子站装置间的通信路径，在形成通信路径的通信线路中发生了故障的情况下，切换到其它的通信线路。通过这样采用通信线路的冗长结构，能够提高针对通信故障的牢固性。在这种通信系统中，在通信装置正在使用的线路中检测出通信线路的故障的情况下，中止使用发生了故障的通信线路，建立其它的通信线路中的链接来重新开始通信（例如，参照专利文献1）。
下面，这里为了便于说明，以光通信系统特别是PON系统为例进行说明。在这些系统中，作为对通信线路的异常进行检测的方法，例如有如下方法：从连接到OLT的所有的ONU在一定时间内都没有收到信号的情况下，判断为在现用线路（当前使用的线路）中发生了通信故障（例如，参照专利文献2）。在这些通信系统中，例如通过下面的（1）～（3）中的某一个条件来检测通信中断这样的情形。
（1）OLT的光发送接收器在X[ms]的期间没有接收到光信号的情况（X为预先确定的常数。例如2[ms]）
（2）在Y[ms]的期间没有接收到与ONU交换的控制信号（MPCP帧）的情况（Y为预先确定的常数。例如50[ms]）
（3）ONU针对发送许可信号（同意），连续N次没有反应的情况（N为预先确定的整数。例如4次）
专利文献1：日本特开2001-119345号公报（图1）
专利文献2：国际公开第2008/126162号（图1）
发明内容
在PON系统等的通信系统中，以降低功耗为目的，在子站装置中具备省电模式的动作功能。处于省电模式的ONU通过使在与OLT的数据通信中使用的发送器以及接收器停止、或者只使发送器停止，从而实现功耗的降低。因此，处于省电模式的ONU不对OLT发送信号，另外不对来自OLT的控制信号进行应答。在使上述的通信线路的冗长结构和省电模式动作功能并存的情况下，发生下面的两个课题。
第1，存在如下问题：在连接到OLT的所有的ONU暂时地处于省电模式的情况下，OLT误认为发生了传送路径故障，进行通信线路切换。即，在使通信线路的冗长结构和省电模式动作功能并存的PON系统中，当所有的ONU进入节能模式的情况下，没有来自ONU的上行信号，在OLT中不接收任何信号。因而，符合判断上述通信线路为异常的条件（1）～（3），在没有发生传送路径故障的情况下，OLT也误认为发生了传送路径故障，进行通信线路切换。另外，在进行了通信线路的切换之后，ONU的动作状态也不变化而仍是休眠状态，因此符合判断上述通信线路为异常的条件，直到某一个ONU从休眠状态恢复而对OLT发送信号为止，重复进行通信线路的切换。
第2，存在如下问题：在只有1台ONU处于通常状态、其它的ONU处于省电模式这样的事例中，在与处于该通常状态的ONU连接的支线（branch line）光纤中发生了故障时，如果从OLT观察，则无法区分是干线（trunk line）光纤中的故障还是支线光纤中的故障。如果是干线光纤的故障则应该切换，但如果在是支线光纤的故障的情况下进行切换，则对于正常的ONU引起暂时性的服务中断。
本发明是为了解决上述的问题而作出的，其目的在于，例如降低在现用系统干线通信线路中没有故障的情况下也判断为发生了故障而切换到备用系统干线通信线路的误切换的可能性，进行更恰当的线路运用。
在本发明的通信系统中，主站装置与多个子站装置通过现用系统通信线路和备用系统通信线路而连接，选择性地使用这些通信线路来形成主站装置与多个子站装置的通信路径，并且，子站装置在处于省电模式的情况下在预先确定的停止期间停止向主站装置发送信号，子站装置在处于通常模式的情况下对主站装置发送信号，所述通信系统的特征在于，具备：省电装置识别单元，识别处于省电模式的子站装置；以及线路切换单元，在从多个子站装置之中的除了由省电装置识别单元识别为处于省电模式的子站装置以外的任一个子站装置都没有接收到信号的状态持续了预先确定的时间的情况下，将形成通信路径的通信线路从现用系统通信线路切换到备用系统通信线路。
另外，本发明的通信线路切换方法能够应用于通信系统，在该通信系统中，主站装置与多个子站装置通过现用系统通信线路和备用系统通信线路而连接，选择性地使用这些通信线路来形成主站装置与多个子站装置的通信路径，并且，子站装置在处于省电模式的情况下在预先确定的停止期间停止向主站装置发送信号，子站装置在处于通常模式的情况下对主站装置发送信号，所述通信线路切换方法的特征在于，具备：省电装置识别步骤，识别处于省电模式的子站装置；以及线路切换步骤，在主站装置中，在没有接收到经由现用系统通信线路的信号的状态持续了预先确定的期间的情况下，根据省电装置识别步骤中的识别结果，将通信路径从现用系统通信线路切换到备用系统通信线路。
另外，本发明的主站装置能够应用于通信系统，在该通信系统中，主站装置与多个子站装置通过现用系统通信线路和备用系统通信线路而连接，选择性地使用这些通信线路来形成主站装置与多个子站装置的通信路径，并且，子站装置在处于省电模式的情况下在预先确定的停止期间停止向主站装置发送信号，子站装置在处于通常模式的情况下对主站装置发送信号，所述主站装置的特征在于，具备：省电装置识别单元，识别处于省电模式的子站装置；以及线路切换单元，在从多个子站装置之中的除了由省电装置识别单元识别为处于省电模式的子站装置以外的子站装置没有接收到信号的状态持续了预先确定的时间的情况下，将通信线路从现用系统通信线路切换到备用系统通信线路。
根据本发明，例如能够降低在现用系统干线通信线路中没有故障的情况下也判断为发生了故障从而切换到备用系统干线通信线路的误切换的可能性，并进行更恰当的线路运用。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所示的通信系统的结构图。
图2是本发明的实施方式1所示的PON控制部的结构图。
图3是表示本发明的实施方式1所示的通信系统的动作的流程图。
图4是本发明的实施方式1所示的休眠状态管理表格的内容的表。
图5是表示本发明的实施方式1所示的通信系统的动作的序列图。
图6是表示本发明的实施方式2所示的休眠状态管理表格的内容的表。
图7是表示本发明的实施方式2所示的通信系统的动作的流程图。
图8是表示本发明的实施方式2所示的通信系统的动作的序列图。
图9是表示本发明的实施方式2所示的通信系统的动作的序列图。
图10是表示本发明的实施方式3所示的通信系统的动作的序列图。
（符号说明）
1：OLT；2-1：PON控制部（现用系统）；2-2：PON控制部（备用系统）；3：接收缓冲器；4：发送缓冲器；5-1：光发送接收器（现用系统）；5-2：光发送接收器（备用系统）；6：WDM；7：PHY；8：通信线路切换部；10-1～10-3：ONU；11：PON控制部；12：发送缓冲器；13：接收缓冲器；14：光发送接收器；15：WDM；16-1、16-2：PHY；20-1、20-2：终端；21：分支部；22：MPCP部；23：警报检测部；24：休眠控制部；25-1、25-2：切换控制部；30-1：干线光通信线路（现用系统光通信线路）；30-2：干线光通信线路（备用系统光通信线路）；31：支线光通信线路；40：光分路器；51：Rx；52：Tx；161-1、161-2：Rx；161-1、161-2：Tx。
具体实施方式
下面，根据附图详细地说明本发明的通信系统的实施方式。此外，并非通过本实施方式来限定本发明。
实施方式1．
关于应用了本发明的通信系统，以PON（Passive OpticalNetwork：无源光网络）系统为例进行说明。图1是表示本发明的实施方式1的PON系统的结构的图。此外，在附图以及下面的说明中，对于在通信系统内存在多个的相同种类的装置等，在数字之后附加“-”和数字来加以区分（例如，ONU10-1）。另外，在图以及下面的说明中，在对该装置等进行总称的情况、或者不加以区分的情况下，如ONU10那样使用没有“-”的符号来进行说明。
本实施方式的PON系统成为如下结构：作为主站装置的OLT（站侧通信装置，Optical Line Terminal）1与作为子站装置的ONU（加入者侧通信装置，Optical Network Unit）10经由冗长化了的光通信线路进行连接，多个ONU共用光通信线路来进行双向的通信。另外，OLT1连接到上位网络（在图1中省略），对ONU10分别连接有终端装置。另外，对OLT1的ONU10-1～10-3，以使发送时间段不重叠的方式进行上行数据的带宽分配，防止ONU10-1～10-3的发送数据冲突。此外，这里示出对OLT1连接了三个ONU10的结构，但是所连接的ONU的数量没有限制，在连接了三个以外的ONU的情况下当然也能够应用本发明。
在图1中，OLT1包括通常的通信时所使用的wOLT（WorkingOLT（工作OLT），现用系统OLT）1-1、和wOLT1-1故障时所使用的bOLT（Backup OLT（备用OLT），备用系统OLT）1-2，各OLT与ONU10进行通信线路的设定，具备对与多个ONU10的通信进行控制的功能。ONU10是根据来自OLT1的控制而进行与OLT1的信号的发送接收的通信装置，具备后述的省电模式（休眠模式）的动作功能。
wOLT1-1具备：PON控制部2-1，根据PON协议来实施OLT侧的处理；接收缓冲器3，是用于保存从ONU10接收的上行数据的缓冲器；发送缓冲器4，是用于保存向ONU10发送的下行数据的缓冲器；光发送接收器5-1，进行将从ONU10接收到的光信号变换为电信号并输出到PON控制部2-1、将来自PON控制部2-1的电信号变换为光信号并发送到ONU10的处理（发送接收处理）；WDM（Wavelength Division Multiplexing：波分复用）耦合器（WDM）6，对上行数据和下行数据进行波分复用；物理层处理部（PHY）7，与网络之间实现NNI（Network Node Interface：网络节点接口）的物理接口功能。通信线路切换部8在下行方向的情况下将从上位网络发送的信号发送给wOLT1-1和bOLT1-2中的某一方，在上行方向的情况下将从wOLT1-1和bOLT1-2中的某一方发送的信号发送到上位网络。此外，也可以设为将从上位网络发送的信号发送给wOLT1-1和bOLT1-2这两者的简单的分支部。另外，光发送接收器5-1、5-2具备进行接收处理的光接收器（Rx：Receiver（接收器））51和进行发送处理的光发送器（Tx：Transmitter（发送器））52。此外，bOLT1-2成为与wOLT1-1相同的结构，省略说明。
ONU10-1具备：PON控制部11，根据PON协议来实施ONU侧的处理；发送缓冲器（上行缓冲器）12，是用于保存向OLT1的发送数据（上行数据）的缓冲器；接收缓冲器（下行缓冲器）13，是用于保存来自OLT1的接收数据（下行数据）的缓冲器；光发送接收器14；WDM15，对上行数据和下行数据进行波分复用；以及物理层处理部（PHY）16-1、16-2，与终端20-1、20-2之间分别实现UNI（UserNetwork Interface：用户网络接口）的物理接口功能。光发送接收器14具有进行发送处理的光发送器（Tx：Transmitter）141和进行接收处理的光接收器（Rx：Receiver）142。PHY16-1由进行接收处理的接收部（Rx：Receiver）161-1和进行发送处理的发送部（Tx：Transmitter）162-1构成，PHY16-2具有进行接收处理的接收部（Rx：Receiver）161-2和进行发送处理的发送部（Tx：Transmitter）162-2。
OLT1与ONU10通过冗长化了的干线光通信线路30-1、30-2、光分路器40、支线光通信线路31-1～31-3而连接。这里，为了方便，将干线光通信线路30-1设为在通常通信时作为通信路径而使用的现用系统的光通信线路（下面设为现用系统光通信线路30-1），并将另一个干线光通信线路30-2设为备用系统的光通信线路（下面设为备用系统光通信线路30-2），而进行说明。此外，在图1中，设为将现用系统光通信线路和备用系统光通信线路分别设置一个的结构，但是不限于此，也可以设为设置多个备用系统光通信线路的结构。
光分路器40是无源光元件，在下行方向的通信中，对应于所连接的ONU的数量（在图1中为三个）而对从OLT1经由现用系统光通信线路光纤30-1或者备用系统光通信线路30-2发送的下行光信号进行分割，并将分割了的各光信号输出到支线光通信线路31。另外，在上行方向的通信中，光分路器40将从支线光通信线路31发送的上行光信号输出到现用系统光通信线路30-1以及备用系统光通信线路30-2。
在图2中，关于wOLT1-1的PON控制部2-1的结构的一个例子，抽出与后述的切换动作有关的结构部分来示出。在图2中，在光发送接收器5-1中内置有定时器，在来自ONU10的光信号在一定时间内没有到达的情况下，生成Optical LoS（Loss of Signal：信号遗失）。分支部21分支从光发送接收器5-1发送的电信号。MPCP部22检测连接到OLT1的ONU10，进行收集通信所需的各ONU10的信息的发现处理、以及用于分配来自各ONU10的通信带宽的带宽分配等的处理。另外，从由ONU10发送的信号检测出控制信号（MPCP帧），针对每个ONU在一定时间内没有接收到MPCP帧的情况下，生成MAC LoS消息并发送给警报检测部23。休眠控制部24具备休眠状态管理表格，管理各ONU10的动作状态（通常模式、省电模式）。切换控制部55-1接收来自休眠控制部24的切换触发，将OLT以及干线光通信线路从现用系统切换（保护切换）到备用系统。此外，bOLT1-2具有与wOLT1-1相同的结构，省略各结构要素的图示以及说明。
接着，说明本系统的动作。图3示出本系统的动作的流程图。在实施方式1的通信系统中，首先进行发现处理，将经由光通信线路连接的ONU的信息登记到休眠状态管理表格等（步骤S11）。当登记完成时，根据登记的信息来进行通信（步骤S12），管理跳转到省电模式、或者从省电模式恢复为通常模式的ONU的动作状态（步骤S13）。在有跳转到省电模式的ONU或从省电模式恢复为通常模式的ONU的情况下，更新休眠状态管理表格（步骤S14）。另外，参照休眠状态管理表格，根据与ONU的通信状态来管理通信线路的状态（步骤S15），在检测出异常的情况下从现用系统通信线路切换（保护切换）到备用系统通信线路（步骤S16）。在进行了切换的情况下，进行RTT（Round Trip Time：往返时间）的测量（步骤S17），进行设定变更（步骤S18）而重新开始通信。下面详细说明成为本发明的特征的动作。
首先，说明发现处理以及通常的通信动作。在OLT与ONU的通信中，OLT1进行发现处理，从而设定逻辑链接，设定所需的同步和控制信息，由此进行通信。在未连接的ONU10新连接到支线光通信线路31的情况下、或者电源断开了的ONU10的电源被接通的情况下，ONU10未进行用于与OLT1进行通信的线路设定，ONU10的信息也没有登记在OLT1中，因此无法进行通信。将该状态称为未登记（deregistered）状态。未登记状态的ONU10直至被登记到OLT1为止仅进行接收，直至从OLT1被许可通信为止成为待机状态。
当从OLT1接收到受理新登记的控制消息（发现门控（discoverygate））时，ONU10跳转到进行初始设定的状态（发现状态）。在该状态下，ONU10将自身的识别信息、如果需要还将能力信息发送给OLT1，根据该信息在OLT1中被登记为通信对方。OLT1在登记了ONU10的情况下，将告知登记的控制消息发送给通信装置10。该控制消息包括通信链接的设定信息，接收到该控制消息的通信装置10存储设定信息，通过使自身的装置进行所需的通信设定从而成为可通信状态。跳转到登记状态的ONU10使用以后存储的设定信息，而与OLT1进行数据的发送接收。
PON控制部2-1将经由PHY7而从上位网络接收到的下行数据（下行通信数据）保存到发送缓冲器4中。在从OLT1发送数据时，PON控制部2读出保存在发送缓冲器4中的下行数据并输出给光发送接收器5，光发送接收器5-1的Tx52将发送数据作为光信号而输出到WDM6，WDM6对从光发送接收器5-1输出的光信号进行波分复用，并作为下行信号经由加入者线30-1、30-2输出到ONU10。另外，在PON控制部2对ONU10发送提供上行方向的发送许可的发送带宽分配等的控制消息的情况下，PON控制部2将所生成的控制消息输出给光发送接收器5-1，以下与下行数据同样地发送给ONU10。此外，在图1所示的PON系统中，为了进行波分复用而使用了WDM6、15，但是在以单一波长进行通信的情况下，WDM6、15不是必须的。
在ONU10-1中，如果从OLT1接收到下行信号，则WDM15分离下行信号而输出到光发送接收器14，光发送接收器14内的Rx142将下行信号变换为电信号的下行数据而输出到PON控制部11。PON控制部11将从光发送接收器14的Rx142输出的下行数据保存在接收缓冲器13中。PON控制部11读出保存在接收缓冲器13中的下行数据，根据该数据的发送目的地而输出到PHY16-1、16-2的两方或者一方。接收到下行数据的PHY16-1、16-2对下行数据实施规定的处理，并发送到与ONU10-1连接的终端20-1、20-2。
另一方面，在从ONU10-1～10-3发送上行数据的情况下，PON控制部11将从终端20-1、20-2经由PHY16-1、16-2取得的上行数据保存到发送缓冲器12中。并且，根据从OLT1提供的发送带宽来读出保存在发送缓冲器中的上行数据并输出到光发送接收器14。光发送接收器14的Tx141将上行数据变换为光信号（上行信号），经由WDM15、支线光通信线路31发送给OLT1。
wOLT1-1的PON控制部2-1将从ONU10-1～10-3经由WDM6、光发送接收器5-1的Rx51而接收到的上行数据保存到接收缓冲器3中。另外，PON控制部2-1读出保存在接收缓冲器3中的上行数据，并经由PHY7输出到网络。
另外，在ONU10-1～10-3中，PON控制部11经由WDM15以及光发送接收器14的Rx142接收从wOLT发送的控制消息，进行基于控制消息的指示的动作的实施、针对控制消息的应答的生成等。
各ONU具备根据通信状态而跳转到省电模式（休眠模式）的功能。省电模式是指，在没有上行或者下行方向的应该发送的数据的情况下等通过使发送器以及接收器停止、或者仅使发送器停止从而实现功耗的降低的动作状态。这里，说明从OLT1进行休眠模式转移的请求从而向休眠模式进行跳转的情况。OLT1判断发送缓冲器4中有无下行数据，在判断为没有下行数据的情况下，发送省电模式跳转许可（Sleep Allow）消息，通知使省电模式持续的时间。接收到省电模式跳转许可的ONU10回送应答消息（Sleep Ack），跳转到省电模式。由此，在持续时间内停止从ONU10向OLT1发送光信号，因此OLT不接收来自处于省电模式的ONU的信号。
这里，在夜间等的通信信号的发生少的情况下，有时与OLT连接的所有的ONU暂时地跳转到省电模式。在这种情况下，成为在OLT中暂时不接收来自所有的ONU的信号的状态，因此在以往的构成为冗长的通信系统中，在不是传送路径故障的情况下也判断为发生了传送路径故障，发生从现用系统光通信线路向备用光通信线路的切换。在本发明中，在OLT中管理处于省电模式的ONU的信息，并根据该管理信息来控制从现用系统光通信线路向备用系统光通信线路的切换，由此解决该问题。下面，说明其具体的切换动作。
参照图2以及图5的序列图来说明从现用系统光通信线路向备用光通信线路的切换方法。这里，示出使用在OLT从哪个ONU都不接收信号的状态持续一定时间的情况下所生成的Optical LoS警报进行切换动作的情况。
wOLT1-1如上所述进行发现处理（P0），根据其处理结果而在OLT与ONU之间进行双向通信（P1、P2、P5、P6）。在ONU#2中，省电状态跳转许可消息（Sleep Allow）从OLT发送到ONU（P3），ONU#2回送应答信号（Sleep Ack）（P4），跳转到省电模式（P25）。经由光发送接收器5-1从ONU#2接收到应答信号的MPCP部22将保存在休眠控制部24中的休眠状态管理表格的关于ONU#2的动作状态信息从“通常”变更为“省电”（P21）。图4示出进行了变更的休眠状态管理表格的例子。
光发送接收器5-1在任意的定时（timing）起动内部的定时器，对从ONU10发送、并在wOLT1-1中接收的信号（消息）进行监视。并且，光发送接收器12在一定期间（例如，2[ms]）从哪个宅内装置ONU10都没有接收到信号（消息）而定时器到时的情况下，判断为形成OLT1与ONU10之间的通信路径的通信线路、即现用系统光通信线路30-1发生了故障。此外，将该定时器起动至定时器到时为止的时间称为故障检测时间。
例如，光发送接收器5-1从ONU10-3接收到Report消息（P6）之后，光发送接收器5-1起动内部的定时器（P22）。并且，在一定期间（故障检测时间）从任一个ONU10都没有接收到信号（消息）而定时器到时的情况下，判断为现用系统通信路径、即现用系统干线光纤30-1发生了故障，生成警报（Optical LoS）并发送给警报检测部23。
警报检测部23在检测出警报时，向休眠控制部24通知这个意思。在休眠控制部24中，参照保存在内部的休眠状态管理表格，判断没有接收到来自处于省电模式的ONU以外的ONU、即处于通常模式的所有的ONU的信号的状态是否经过了一定期间（故障检测时间）。这里，判断所有的ONU是否处于省电模式，在哪怕存在一个处于通常模式的ONU的情况下，也对切换控制部55-1发送切换触发。另一方面，在所有的ONU处于休眠状态的情况下，不发送切换触发。
此外，这里，示出使用了OLT从哪个ONU都没有接收到信号的时间持续一定时间的情况下所生成的Optical LoS警报的切换触发的发送动作，但是不限于此，例如在使用针对每个ONU在一定期间没有接收到MPCP帧时所生成的MAC LoS警报的情况下，参照休眠状态管理表格，在检测出关于处于通常模式的所有的ONU的MACLoS警报的情况下发送切换触发。另外，使用在各ONU中针对发送许可（同意）连续一定次数没有反应时所生成的LOSi或者LoBi警报的情况下也是同样的。
接收到切换触发的切换控制部55-1执行保护切换。即，起动处于待机状态的bOLT1-2，使用bOLT1-2以及备用系统光通信线路30-1来形成OLT1与ONU10的通信路径。由此，在上位网络中经由bOLT10-2和备用系统光通信线路30-2而连接到光分路器40。
当形成OLT1与ONU10的通信路径的干线光通信线路30从现用系统光通信线路30-1切换到备用系统光通信线路30-2时，bOLT10-2内的PON控制部2-2参照通过上述发现处理所取得的ONU10的登记信息来开始通信。另外，PON控制部2-2与某一个ONU10进行信号的交换，测量现用系统光通信线路30-1与备用系统光通信线路30-2的RTT差分。使用测量出的RTT差分，由此能够省略从现用系统光通信线路30-1向备用系统光通信线路30-2进行了切换时的发现处理。
如上所述那样在本实施方式的通信系统中，作为主站装置的OLT1管理ONU10的动作状态，以在一定期间没有从处于省电模式的ONU以外的所有的ONU接收到消息的情形为条件，判断为现用系统通信路径（路径）、即现用系统光通信线路30-1发生了故障，进行保护切换。因而，降低在现用系统干线通信线路没有故障的情况下当连接到OLT的所有的ONU暂时地进入省电模式时也判断为发生了故障从而切换到备用系统干线通信线路的误切换的可能性，能够进行更恰当的线路运用。
此外，在上述实施方式中以PON系统为例而说明了本发明，但是对于本技术领域的技术人员而言，显然能够不脱离本发明的技术范围而实施各种变更、修正，这种变更、修正也包含在本发明的技术范围内。
实施方式2．
在实施方式1中，示出了管理作为子站装置的ONU的动作状态并根据该管理结果对通信线路的故障进行检测的结构，但是在实施方式2的通信系统中，进一步示出如下结构：处于省电模式的ONU定期地起动而发送作为控制信号的Report（报告）消息，管理作为主站装置的OLT中的该信号的接收状态（保持活动状态（keep alivestate）），并根据这些管理结果来检测通信线路的故障。
实施方式2的通信系统的结构与在实施方式1中所示的图1以及图2相同，省略说明。此外，在保存在休眠控制部24中的休眠状态管理表格中，如图6所示除了动作状态之外还管理是否接收到Report消息的接收状态（Report接收状态）。
接着，说明本系统的动作。
图7示出本系统的动作的流程图。在图7中，用与图3相同的符号表示的步骤表示相同或者相当的动作。在实施方式2所示的通信系统中，不仅管理ONU的动作状态（省电模式或者通常模式），而且还管理是否从处于省电模式的ONU10接收到Report消息的Report接收状态（步骤S20）。另外，在检测出警报的情况下参照休眠状态管理表格的动作状态以及Report接收状态，判断是否发生了通信异常（步骤S21）。下面，说明各步骤中的动作。
关于初始设定（发现处理），与实施方式1相同，根据收集的ONU10的信息来进行通信线路的设定以及数据的发送接收。另外，在实施方式2的通信系统中，也与实施方式1所示的情况同样地各ONU10具备省电模式动作功能，但是在实施方式2的通信系统中构成为如下：处于省电模式的ONU定期地起动，对OLT1发送控制信号（Report消息）。在该暂时性的起动状态下，在发送缓冲器12中没有上行数据、并从OLT1也没有起动指示（Sleep Allow（Wakeup：唤醒））的情况下，发送针对OLT1的控制信号之后再次跳转到省电模式。
此外，这里，将在省电模式下使发送器等停止而不发送信号的状态称为发送器等停止状态，将发送器等停止状态经过了一定时间后暂时地起动发送器等并向OLT1发送信号的状态称为暂时性起动状态。另外，将一次的发送器等停止状态持续的时间（从发送器等停止状态的开始至跳转到暂时性起动状态的时间）称为休眠时间（T_SLEEP）。
接着，参照图8、9的序列图来说明切换动作。在图8、9中，附加了相同的符号的动作表示相同或者相当的动作。这里，wOLT1-1如上述那样进行发现处理（P0），并根据其处理结果而在OLT与ONU间进行双向通信。在ONU#2以及ONU#3中从OLT1向ONU10发送省电模式跳转许可消息（Sleep Allow）（P31、P33），ONU#2以及ONU#3回送应答信号（Sleep Ack）（P32、P34），并向省电模式进行跳转（P61、P62）。经由光发送接收器5-1从ONU#2以及ONU#3接收到应答信号的MPCP部22将保存在休眠控制部24中的休眠状态管理表格的关于ONU#2以及ONU#3的动作状态信息从“通常”变更为“省电”。
另外，处于省电模式的ONU#2以及ONU#3定期地起动，并对OLT1发送控制信号（Report消息）（P35、P36、P41、P42）。此外，在图8、9以及下面的说明中，为了便于说明，只说明ONU#3的暂时性起动以及控制信号发送，省略ONU#2的暂时性起动以及针对OLT1的控制信号的发送。从处于省电模式的ONU#3接收到Report消息的wOLT1-1（P36）在休眠控制部24中保存的休眠状态管理表格的与ONU#2有关的地方登记接收到Report的情形（在图7的表格中将Report接收状态的栏设为“OK”）。
这里，设为在连接到OLT1的ONU10中，与唯一处于通常模式的ONU#1连接的支线光通信线路31-1发生了故障（P65）。在这种情况下，在以往的通信系统中，不清楚是支线光通信线路发生了故障、还是干线光通信线路发生了故障。因此，在支线光通信线路发生了故障的情况下，也进行干线光通信线路30的切换，出现发生暂时性的通信中断等的问题。在实施方式2的通信系统中，通过以关于来自处于省电模式的ONU以外的ONU的警报的检测、以及从处于省电模式的ONU没有接收到Report消息的状态持续了一定期间的情形为条件来进行保护切换，由此解决了该问题。
这里，示出故障检测时间比休眠时间长的情况。在这种情况下，在发生了警报的情况下，休眠控制部24参照保存在内部的休眠状态管理表格，在从处于省电状态的ONU正常地接收到Report消息的情况下（Report接收状态的栏为“OK”）不进行保护切换，在从处于省电模式的ONU没有正常地接收到Report消息（Report接收状态的栏为“NG”）的情况下进行保护切换。另外，这里示出使用针对每个ONU在一定期间没有接收到MPCP帧的情况下所生成的MAC LoS警报来进行切换动作的情况，但是在使用Optical LoS警报、LOSi或者LoBi警报的情况下也能够得到相同的效果。
参照图8所示的序列图来说明支线光通信线路31-1发生了故障的情况。在支线光通信线路31-1发生了故障的情况下（P65），在OLT1中不接收来自处于通常模式的ONU#1的信号（P39、P40），在经过一定时间之后，在wOLT1-1内的MPCP部22中生成关于ONU#1的MAC LoS警报（P54）。另一方面，与ONU#3连接的支线光通信线路31-3以及现用系统光通信线路30-1是正常的，因此处于省电模式的ONU#3暂时地起动而向OLT发送控制信号（Report消息），在wOLT1-1中接收该信号（P41、P42）。接收到Report消息的MPCP部22将保存在休眠控制部24中的休眠状态管理表格的关于ONU#3的Report接收状态设为“OK”。
经由警报检测部23从MPCP部22接收到MAC LoS警报的休眠控制部24参照休眠状态管理表格，判断从处于省电模式的ONU以外的所有的ONU（这里是ONU#1）发生了MAC LoS警报的情形。另一方面，存在休眠状态管理表格的Report接收状态为“OK”的ONU（这里是ONU#3），因此在这种情况下不进行保护切换。因而，能够防止在干线光通信线路没有发生故障的情况下也进行保护切换的误切换。
另一方面，参照图9说明作为干线光通信线路的现用系统光通信线路30-1发生了故障的情况。如图9所示在作为干线光通信线路的现用系统光通信线路30-1发生了故障的情况下（P66），与支线光通信线路31-1发生了故障的情况同样地，在OLT1中不接收来自处于通常模式的ONU#1的信号（P39、P40），经过一定时间之后，在wOLT1-1内的MPCP部22中生成关于ONU#1的MAC LoS警报（P54）。另外，也没有接收到来自ONU#3的Report消息（P42），因此将休眠状态管理表格的与ONU#3有关的栏变更为“NG”。接收到关于ONU#1的MAC LoS警报的休眠控制部24参照休眠状态管理表格，由于存在Report接收状态为“NG”的ONU（这里是ONU#3），因此实施保护切换，将OLT以及干线光通信线路从现用系统切换到备用系统。因而，在需要进行保护切换的干线光通信线路故障的情况下，能够正常地进行保护切换。
实施方式2的通信系统具有如以上那样的结构，因此与实施方式1同样地，在使通信线路的冗长结构和省电模式动作功能并存的情况下也能够降低误切换的可能性。另外，例如在只有一个ONU处于通常模式的情况等的、在以往的通信系统中无法判断是支线通信线路中的故障还是干线通信线路中的故障的情况下，也能够判断是哪个通信线路中的故障，能够进行更恰当的线路运用。
实施方式3．
在实施方式2中，示出了在处于省电模式的ONU周期性地起动并向OLT发送控制信号的通信系统中在故障检测时间设定得比休眠时间长的情况下的通信线路切换方法，但是在实施方式3中，示出关于在相同的系统中将故障检测时间设定得比休眠时间短的情况下的通信线路切换方法。实施方式3的通信系统的结构与在实施方式2中示出的情况相同，如图1以及图2所示。
接着，说明本系统的动作。实施方式3的通信系统的除切换动作以外的动作与实施方式2所示的情况相同，省略说明。下面，说明实施方式3的通信系统的切换动作。
在实施方式2中，示出了故障检测时间比休眠时间长的情况，但是有时如实施方式3所示那样故障检测时间设定得比休眠时间短。在这种情况下，有时从通信线路发生故障起直至wOLT1-1内的定时器到时并生成警报为止，从处于省电模式的ONU没有收到控制信号。即，在干线光通信线路中发生故障并生成了警报的情况下，有时也存在休眠状态管理表格的Report接收状态为“OK”的ONU。在这种情况下，通过将各ONU10的休眠时间设为切换控制部55-1以及55-2进行切换动作所需的时间（切换时间）以下，能够解决该问题。参照图10说明它的详细情况。
参照图10的序列图来说明切换动作。在现用系统光通信线路30-1发生了故障的情况下（P66），当故障检测时间相对于各ONU的休眠时间足够短时，有时在处于省电模式的ONU#3进入下一个暂时起动状态（P67）之前定时器到时并生成警报（P54）。在这种情况下，休眠状态管理表格的关于ONU#3的Report接收状态根据在故障发生（P66）前接收到的Report消息（P36）而仍为“OK”。因此，干线光通信线路发生故障，本来需要进行向备用系统的切换，但是在如实施方式2所示那样的结构中不进行保护切换。
因此，将各ONU10的休眠时间设为切换时间（OLT1的切换动作所需的时间）以下，另外设为在发生了警报的情况下开始切换动作。通过设为这种结构，从而在定时器到时并发生了警报的情况下开始切换动作（P54），但是与切换时间相比各ONU10的休眠时间更短，因此在切换动作中，休眠中的ONU#3至少发送一次Report消息。在切换动作中接收到Report消息的wOLT1-1中止切换动作，将OLT以及干线光通信线路保持为现用系统的状态下重新开始通信。另一方面，在现用系统光通信线路30-1发生了故障的情况下，在切换时间中未接收到Report信号，因此就那样地继续切换动作，从现用系统切换到备用系统后重新开始通信（P43、P44）。
实施方式3的通信系统成为如以上那样的结构，因此与实施方式1的情况同样地，能够降低发生误切换的可能性。而且，例如在只有一个ONU处于通常模式的情况等的、在以往的通信系统中无法判断是支线通信线路中的故障还是干线通信线路中的故障的情况下，也能够判断是哪个通信线路中的故障，能够进行更恰当的线路运用。

Claims (8)

1.一种通信系统，主站装置与多个子站装置通过现用系统通信线路和备用系统通信线路而连接，选择性地使用这些通信线路来形成所述主站装置与所述多个子站装置的通信路径，并且，所述子站装置在处于省电模式的情况下在预先确定的停止期间停止向所述主站装置发送信号，所述子站装置在处于通常模式的情况下对所述主站装置发送信号，所述通信系统的特征在于，具备：
省电装置识别单元，识别处于所述省电模式的所述子站装置；以及
线路切换单元，在从所述多个子站装置之中的除了由所述省电装置识别单元识别为处于所述省电模式的子站装置以外的任一个子站装置都没有接收到信号的状态持续了预先确定的时间的情况下，将形成所述通信路径的通信线路从所述现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
处于所述省电模式的子站装置具备接收状态管理单元，该接收状态管理单元每隔与所述停止期间相关联地确定的时间，管理对所述主站装置发送控制信号的控制信号在主站中的接收状态，
所述线路切换单元根据所述接收状态管理单元的管理结果，将形成所述通信路径的通信线路从所述现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路。
3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，
处于所述省电模式的子站装置每隔将所述通信路径从现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路所需的时间以下的时间，对所述主站装置发送控制信号。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的通信系统，其特征在于，
所述备用系统通信线路由多个通信线路构成，
所述线路切换单元将在与所述多个子站装置的通信中使用的所述通信路径从所述多个通信线路中进行选择而从现用系统通信线路执行切换。
5.一种通信线路切换方法，能够应用于通信系统，在该通信系统中，主站装置与多个子站装置通过现用系统通信线路和备用系统通信线路而连接，选择性地使用这些通信线路来形成所述主站装置与所述多个子站装置的通信路径，并且，所述子站装置在处于省电模式的情况下在预先确定的停止期间停止向所述主站装置发送信号，所述子站装置在处于通常模式的情况下对所述主站装置发送信号，所述通信线路切换方法的特征在于，具备：
省电装置识别步骤，识别处于所述省电模式的所述子站装置；以及
线路切换步骤，在所述主站装置中，在没有接收到经由所述现用系统通信线路的信号的状态持续了预先确定的期间的情况下，根据所述省电装置识别步骤中的识别结果，将所述通信路径从所述现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路。
6.根据权利要求5所述的通信线路切换方法，其特征在于，具备：
控制信号发送步骤，处于所述省电模式的子站装置每隔预先确定的时间对所述主站装置发送控制信号；以及
接收状态管理步骤，所述主站装置管理在所述控制信号发送步骤中发送的控制信号的接收状态，其中，
在所述线路切换步骤中，根据所述接收状态管理步骤中的管理结果，将所述通信路径从现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路。
7.根据权利要求6所述的通信线路切换方法，其特征在于，
在所述控制信号发送步骤中，处于所述省电模式的子站装置每隔将所述通信路径从现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路所需的时间以下的时间，对所述主站装置发送控制信号。
8.一种主站装置，能够应用于通信系统，在该通信系统中，主站装置与多个子站装置通过现用系统通信线路和备用系统通信线路而连接，选择性地使用这些通信线路来形成所述主站装置与所述多个子站装置的通信路径，并且，所述子站装置在处于省电模式的情况下在预先确定的停止期间停止向所述主站装置发送信号，所述子站装置在处于通常模式的情况下对所述主站装置发送信号，所述主站装置的特征在于，具备：
省电装置识别单元，识别处于所述省电模式的所述子站装置；以及
线路切换单元，在从所述多个子站装置之中的除了由所述省电装置识别单元识别为处于所述省电模式的子站装置以外的所述子站装置没有接收到信号的状态持续了预先确定的时间的情况下，将所述通信线路从所述现用系统通信线路切换到所述备用系统通信线路。
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