CN104322016A - 网络系统及拓扑图生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于得到一种能够自动生成拓扑图的网络系统。因此，在本发明中，在具有由OLT(101)和多个ONU(201～203)构成的规定网络的网络系统中，PON拓扑生成部(402)执行拓扑图生成处理。该拓扑图生成处理包括：(a)基于多个传输距离Li、多个下行发送功率值PT以及多个下行接收功率值PRi，计算OLT分别与多个ONU之间的传输线路上的分配器的2分支数、即多个2分支数Nci的步骤；以及(b)基于多个2分支数Nci和多个传输距离Li来生成拓扑图的步骤。

Description

网络系统及拓扑图生成方法

技术领域

本发明涉及由PON(Passive Optical Network：无源光网络；无源型光接入者网络)等OLT(Optical Line Terminal：光线路终端)和多个ONU(Optical NetworkUnit：光网络单元)构成的网络系统，尤其涉及OLT与多个ONU之间的拓扑图的生成技术。

背景技术

近年来，网络得以广泛普及，利用者能够访问世界各地正在运营的网站中的各种信息，并获取其信息。随之而来的是，ADSL(Asymmetric Digital SubscriberLine：非对称数字用户线路)、包含PON的FTTH(光纤到户)等宽带接入也逐渐得到广泛普及。

光纤传输是最能很好地满足服务提供商的以下要求的技术，即：希望能将整个广范围内的经济发展和高带宽通信结合起来的要求。光纤接管广域网的主干线路，从而在大城市区域内正逐步扩展。然而，由于接入网络中存在多个终端点，因此，需要与广域网和城域网中所示用的SONET(Synchronous Optical Network：同步光网络)、DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing：密集波分复用)不同的网络拓扑。

包括电话局侧的光线路终端装置(OLT)、接入者住宅侧的光网络单元(ONU)、共享光网络、以及无源光纤分配器的无源光网络(PON)给宽带接入网提供了强大的优势。在数十年间，以太网(注册商标)(IEEE802.3)在局域网中得以广泛地使用。最近，以太网(注册商标)在包括无源光网络的城市区域以及其他广域的光网络应用中成为使用频率越来越高的通用LAN。下面，为便于说明，将以太网(注册商标)简称为“通用LAN”来进行说明。

在千兆的通用LAN和基于新IEEE802.3std(Section5)协议标准的通用LAN中无源光网络(EPON)提供用于广泛且经济性的发展所必需的高容量和低成本。

根据IEEE802.3ah中所规定的标准，通用LAN中无源光网络具有的通信距离最大为20km，且由1个OLT中的1个PON接口所支持的区域为较广范围。并且，关于ONU连接台数，最大可连接64台，在传输线路即光纤发生断线、光纤分配器发生故障而非ONU故障的情况下，靠人工来确认故障部位是非常困难的。

专利文献1所揭示的PON系统中揭示了，在基于包括光网络单元的通用LAN的无源光网络中，提高异常发生部位的推测精度的方法。该方法中，在PON拓扑信息(光传输线路的距离、光分配器的级数的信息)所输入的站侧装置的阈值决定部中，将各宅侧装置中每单位时间接受到的相对于通用LAN用帧的错误发生数的阈值设定为光传输线路的距离乘以系数后得到的值、或光分配器的级数乘以系数后得到的值与规定值相加而得到的值。此外，对于光分配器，也通过将该分配器下级的所有宅侧装置的阈值的总和乘以系数来定义阈值。判定部接受错误检测部的错误检测信号，获取宅侧装置或光分配器每单位时间的错误发生数，将其与阈值进行比较，由此进行是否发生异常的判定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特愿2007－166446号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1等所揭示的现有的网络系统中，基于预先输入的PON拓扑信息(光传输线路的距离、光分配器的级数信息)，检测所输入的状态，利用异常发生时错误帧的发生频度来实施故障判定，由此来提高异常检测精度。因此，手动输入成为生成PON拓扑信息的前提条件，从而存在拓扑信息的输入耗时耗力，且需要花费成本这样的问题点。

本发明为了解决上述问题点，其目的在于得到一种能够自动生成拓扑图的网络系统及拓扑图生成方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的网络系统具有由OLT和多个ONU构成的规定网络，在该网络系统中，所述OLT具有距离信息获取功能，利用该距离信息获取功能能够获取与所述OLT分别和所述多个ONU间的传输距离相关联的距离关联信息，在所述OLT与所述多个ONU之间，具有功率信息获取功能，利用该功率信息获取功能，能够获取第1功率信息、以及第2功率信息中的至少一个功率信息来作为传输线路损耗用参数组，其中，所述第1功率信息由从所述OLT分别向所述多个ONU发送下行信号时的、所述OLT的下行发送功率值和所述多个ONU的下行接收功率值来构成，所述第2功率信息由分别从所述多个ONU向所述OLT发送上行信号时的、所述多个ONU各自的上行发送功率值和所述OLT的上行接收功率值来构成，所述网络系统还具备拓扑图生成部，该拓扑图生成部基于所述OLT分别与所述多个ONU之间的所述距离关联信息和所述传输线路损耗用参数组、即多个距离关联信息和多个传输线路损耗用参数组，进行拓扑图生成处理，由此来生成拓扑图，所述拓扑图生成处理包括以下步骤：(a)基于由所述多个距离关联信息得到的所述OLT分别与所述多个ONU之间的传输距离即多个传输距离、以及所述多个传输线路损耗用参数组，计算出所述OLT分别与所述多个ONU之间的传输线路上的分配器的2分支数，即多个2分支数的步骤；以及(b)基于所述多个2分支数和所述多个传输距离，生成所述拓扑图的步骤。

发明效果

本发明的网络系统由于具备基于多个距离关联信息和多个传输线路损耗用参数组，进行拓扑图生成处理来生成拓扑图的拓扑图生成部，因此能够在系统内自动生成拓扑图。

本发明的目的、特征、方面以及优点可通过以下详细的说明和附图来得到更为清楚的了解。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的网络系统的结构的框图。

图2是示意性地表示传输距离Li和测定值RTT之间关系的说明图。

图3是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图4是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图5是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图6是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图7是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图8是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图9是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图10是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图。

图11是表示分配器树型的概要的说明图。

图12是表示分配器树型生成处理的说明图。

图13是表示分配器树型生成处理的说明图。

图14是表示分配器树型生成处理的说明图。

图15是表示分配器树型生成处理的说明图。

图16是表示分配器树型生成处理的说明图。

图17是表示分配器树型生成处理的说明图。

图18是表示分配器树型生成处理的说明图。

图19是表示分配器树型生成处理的说明图。

图20是表示分配器树型生成处理的说明图。

图21是表示根据本实施方式的网络系统自动生成的拓扑图的利用例的说明图。

图22是表示根据本实施方式的网络系统自动生成的拓扑图的利用例的说明图。

具体实施方式

<结构>

图1是表示本发明的实施方式的网络系统的结构的框图。本实施方式的网络系统中，包括具有在GE-PON装置中由IEEE802.3Std所规定的P2MP功能以及OAM(Operation，Administration，and Maintenance：运行、管理、及维护)功能的OLT及多个ONU，并且在监视控制系统401内具有自动生成PON拓扑图的PON拓扑生成部402(拓扑图生成部)。

如图1所示，通用LAN中的无源光网络由OLT101、多个ONU201～203(为便于说明，在图1中示出三台ONU)、以及光纤250、光分配器300来构成，其中，OLT101设置于站房，多个ONU201～203设置于住宅内/机构内，光纤205从站房的OLT101铺设至住宅内/机构内的ONU201～203，光分配器300对光纤250进行分支。

并且，除了这些网络的基本结构以外，还连接有用于维护、监视网络状态的被称为OpS(Operation System：操作系统)的监视控制系统401，该监视控制系统401可从OLT接收数据。

OLT101由P2MP(Point to Multipoint：点对多点)控制部102、光收发接口部103、OAM帧收发部104以及OpS接口部105来构成。

P2MP控制部102具有P2MP发现功能(距离信息获取功能)、以及对来自ONU201～203的上行信号进行控制的控制功能。

光收发接口部103进行与ONU201～203之间的光发送接收信号的收发。此时，在向各ONU发送信号时可对下行光发送功率进行测定，在从各ONU接收信号时可对上行光接收功率进行测定。

OAM帧收发部104经由光收发接口部103向ONU201～203进行OAM帧的收发。

作为数据的发送部的OpS接口部105可向监视控制系统401的PON拓扑生成部402发送与拓扑图用的参数相关的数据。

ONU201～203分别具有光收发接口部233和OAM帧收发部234。另外，在图1中，为了便于说明，仅在ONU203的内部示出上述结构部233、234，但毋庸置疑的是ONU201、202的内部也存在上述结构部233、234。

光收发接口部233进行与OLT101之间的光发送接收信号的收发。此时，在向OLT发送信号时可对上行光发送功率进行测定，在从OLT接收信号时可对下行光接收功率进行测定。

OAM帧收发部234经由光收发接口部233对OLT101进行OAM帧的收发。

在这种通用LAN的无源光网络中，在OLT101下级新连接了ONU的情况下，在P2MP控制部102的控制下，OLT101通过在光收发接口部103与ONU203的光收发接口部233之间进行的信号收发来发挥P2MP发现功能。利用该P2MP发现功能，来进行OLT101与ONU203之间的RTT(Round Trip Time：帧往返时间(往返收发时间))测定，得到距离关联信息的一种即测定值RTT。

下面，对P2MP发现功能进行说明。P2MP发现功能由IEEE802.3ah来规定，是在PON的OLT下级连接有ONU时自动地发现ONU，并在OLT、ONU之间自动地建立通信链路的功能。该P2MP发现的流程中，OLT进行与ONU之间的RTT测定，从而得到测定值RTT。由于该RTT测定会在此之后定期地进行，因此，在ONU发生断开并重新连接之后，再次实施RTT测定。因此，这使得OLT能够始终通过基于测定值RTT的计算处理来获取传输距离。

此外，OLT101、ONU201～203利用SFF-8427标准中所规定的测定光收发功率的DDM(Digital Diagnostics Monitoring：数字诊断检测)功能，测定自身收发的光发送功率和光接收功率，并将其作为光发送功率值和光接收功率值来进行保持。

并且，对于ONU201～203中所保持的上行光发送功率值和下行光接收功率值，与P2MP功能相同，利用由IEEE802.3std所规定的OAM功能，在OLT101与各ONU201～203之间、即光收发接口部103与光收发接口部233之间进行光收发处理。通过该光收发处理，能够将ONU201～203所保持的上行光发送功率值和下行光接收功率值发送给OLT101。

下面，以ONU201～203中的ONU203为代表，说明在OLT101与ONU203之间获取OLT101的下行光发送功率值、以及ONU203的下行光接收功率值的获取方法。作为获取这些下行光收发功率值的方法，如上述那样使用由SFF-8472所规定的DDM功能。

OLT101、ONU203分别具有光收发接口部103以及光收发接口部233。这些光收发接口部103、233分别具备上述DDM功能，光收发接口部103发挥能够获取下行光发送功率值的发送功率获取功能，光收发接口部233发挥能够获取下行光接收功率值的接收功率获取功能，并且还能够一并获取各自的温度信息等。

使用上述DDM功能(包含由上述发送功率获取功能和上述接收功率获取功能组合而成的功率信息获取功能)，OLT101和ONU201～203能够获取OLT101与各个ONU201～203之间的下行(光)发送功率值以及下行(光)接收功率值。

此外，如上所述，ONU201～203通过利用OAM功能使分别获得的下行接收功率值包含于OLT帧内，从而能够将下行接收功率值传输给OLT101。OAM功能是由IEEE802.3ah所规定的功能，能够使用OAM帧对ONU进行控制。利用OAM能够来提供如下接口，即将所获得的光收发功率值插入该OAM帧中，从而能向OLT进行通知。

由此，由ONU203获得的接收功率值可基于OAM功能并利用OAM帧收发部234而被包含在OAM帧内，接着经由光收发接口部233和光收发接口部103通知给OLT101的OAM帧收发部104。其结果是，OLT101能够得到ONU203的接收功率值。

并且，OLT101具有传输距离计算功能，基于测定值RTT，计算出OLT101与各个ONU201～203之间的距离即传输距离Li。即，通过将下述式(1)应用于测定值RTT，能够计算出OLT101与ONU20i之间的传输距离Li。

[数学式1]

$\mathrm{Li}=\frac{(\mathrm{RTT}-\mathrm{Td})\&CenterDot;\mathrm{Pm}\&CenterDot;{10}^{-3}}{2}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(1\right)$

另外，在式(1)中，Td为装置内处理延迟(例如，110TQ(1TQ＝16ns))，Pm为变量距离(例如，3.2[m/TQ])、是可预先设定的固定值。式(1)中最后的10^-3是“m”、“km”间的换算常数。

由此，OLT101能够获取OLT101与各个ONU201～203之间的传输距离Li(距离关联信息)、下行发送功率值以及下行接收功率值(传输线路损耗用参数组)。

于是，OLT101通过OAM帧收发部104，能够将OLT101与各个ONU201～203之间的传输距离Li、下行发送功率值以及下行接收功率值，即多个(三个)传输距离Li、多个下行发送功率值以及下行接收功率值(多个传输线路损耗用参数组)输出至监视控制系统401内的PON拓扑生成部402。

PON拓扑生成部402接收上述多个传输距离Li、多个下行发送功率值以及多个下行接收功率值，并基于这些信息，执行拓扑图生成处理，从而生成(PON)拓扑图。另外，拓扑图指的是由光纤250和光分配器300构成的OLT101与ONU201～203之间的网络结构。

即，利用PON拓扑生成部402能够自动地计算出PON拓扑结构，由此生成拓扑图。PON拓扑生成部402构成在监视控制系统401内，通过利用PON拓扑生成部402自动地计算出PON拓扑图，由此在例如因光纤的断线、光分配器的故障等而发生通信中断时，基于ONU的链路中断信息，并参照拓扑图，能够远程地迅速确定故障部位，从而可规定力图缩短服务中断时间。此外，在网络系统中伴随着维护、监视的省力化，也能够实现环境负载的降低、低成本化。

<拓扑图生成处理>

(OLT的保持)

基于上述信息来生成PON拓扑，因而此时需要将其作为系统参数、或固定值保持在OLT101内。

图2是示意性地表示传输距离Li和测定值RTT之间关系的说明图。如图2所示，OLT101与ONU201～203通过经由两级光分配器301和302的光纤250相连接，OLT101与20i(i＝1～n(n≧4)中的任一个)通过经由一级光分配器301的光纤250相连接。

在上述这样的结构中，OLT101在进行上述RTT测定并获得测定值RTT之后，应用上述式(1)计算出OLT101与ONU20i之间的传输距离Li。

表1示出OLT101所保持的从OpS接口部105发送给PON拓扑生成部402的拓扑图用信息。

[表1]

如表1所示，拓扑图用信息包括：规定了由式(1)求得的OLT101与ONU20i之间的传输距离Li的距离关联信息，规定了OLT101的下行发送功率值PT、各个ONU20i的下行接收功率值PRi的收发功率信息，以及包含单位光纤损耗LF、单位分配器损耗Lc、容差DL、以及容差DNC的固定值信息。

(PON拓扑生成部402进行的拓扑图生成处理)

以下，说明PON拓扑生成部402进行的基于上述拓扑图用信息的拓扑图生成处理。

(0.准备处理)

上述拓扑图生成处理是具有PON的网络系统中的PON拓扑图生成处理，其中，PON由OLT(例如，图1的OLT101)和多个ONU(例如，图1的ONU201～203)构成。

OLT通过将式(1)应用于利用上述P2MP发现功能所获取的测定值RTT，能够获取分别与多个ONU之间的传输距离Li来作为距离关联信息。即，距离关联信息为传输距离Li本身。

并且，在OLT与多个ONU之间，OLT利用上述P2MP功能，能够获取从LOT分别向多个ONU进行下行发送信号时的功率信息(第1功率信息)，该功率信息由OLT的下行发送功率值PT以及多个ONU各自的下行接收功率值PRi组成。

于是，从OLT101的OpS接口部105获得表1所示的距离关联信息、功率信息及固定值信息，经由这样的准备处理，监视控制系统401内的PON拓扑生成部402能够执行拓扑图生成处理。

(1.OLT与ONU之间的2分支个数的计算)

(1－1.传输线路损耗的计算处理)

首先，PON拓扑生成部402基于作为功率信息的OLT的下行发送功率值PT及各个ONUi(i＝1～n(n≧3)中的任一个)的下行接收功率值PRi，应用下述式(2)，计算OLT分别与多个ONU之间的传输线路损耗LTi。另外，在本实施方式中，假设了对于所有的ONU，将下行发送功率值PT设定为相同值的情况。在对于每个ONUi的下行发送功率值PT不同的情况下，当然就需要对每个ONUi获取下行发送功率值PTi。

[数学式2]

LTi＝PT-PRi…(2)

(1-2.光纤损耗的计算处理)

接着，PON拓扑生成部402基于OLT分别与多个ONU之间的距离关联信息即传输距离Li、以及固定值信息即单位光纤损耗LF，应用式(3)，计算出OLT分别与多个ONU之间因光纤传输而产生的损耗量即光纤损耗LFi。

[数学式3]

LFi＝Li·LF…(3)

(1－3.2分支个数Nci的计算处理)

光分配器是通过组合多个以最小单位为2分支所构成的单位分配器而构成的。例如，对于4分支的光分配器的情况，是通过将最小单位为2分支的单位分配器连接成两级树状而构成的。

因此，对于OLT分别与多个ONU之间所使用的单位分配器的个数、即2分支数Nci，应基于上述式(2)、式(3)求得的传输线路损耗LTi及光纤损耗LFi、以及单位分配器损耗Lc，通过应用下述式(4)来计算得到。

[数学式4]

$\mathrm{Nci}=\frac{\mathrm{LTi}-\mathrm{LFi}}{\mathrm{Lc}}=\frac{(\mathrm{PT}-\mathrm{PRi})-\mathrm{Li}\&CenterDot;\mathrm{LF}}{\mathrm{Lc}}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\left(4\right)$

根据上述项目1-1～1-3，能够计算出在OLT分别与多个ONUi之间的光纤传输线路上的单位分配器个数、即2分支数Nci。

(1-4.例外处理)

通常，在下行发送功率值PT与下行接收功率值PRi之间，由于存在以下关系：“PT＞PRi”、“(PT-PRi)＞LI·LF”，因此，通常2分支数Nci在“1”以上。因此，2分支数Nci小于“1”的情况意味着由于ONU等发生故障的原因而无法取得正确的值。在产生这种ONU的情况下，希望向维护者等通知连接有异常的ONU的情况。

(2.群组处理)

PON拓扑生成部402通过优先使用2分支数Nci，其次使用传输距离Li，由此将多个ONU分类成规定数量的群组。另外，上述规定数量的群组是指在同一群组内公共连接至同一最近的分配器的ONU的群组。

图3～图10是表示拓扑图生成处理中群组处理内容的说明图，图3～图7以及图9和图10以表格形式对ONU位置信息表进行了图示。

如图3所示，分别对多个ONU，制作由ONU编号、2分支数Nci、传输距离Li以及群组编号构成的ONU位置信息表。

(2－1.基于2分支数Nci的第1排序)

如图4所示，将已获取的各个ONUi的2分支数Nci及传输距离Li存储于ONU位置信息表内。此时，关于2分支数Nci以升序进行排序(第1排序)。

(2－2.基于传输距离Li的第2排序)

如图5所示，对2分支数Nci相同的每个ONU，关于传输距离Li以升序进行排序(第2排序)。其结果是，以2分支数Nci为第1基准，以传输距离Li为第2基准来对多个ONU进行排序。

(2－3.群组编号的设定)

然后，根据下述群组划分条件(a)～(c)，将多个ONU分类成规定数量的群组。

(a)将由具有相同的2分支数Nci的ONU所构成的ONU的子集分类为临时群组。

(b)在临时群组内，若从临时群组的起始ONU开始的差分距离超过容差DL，则确定容差DL以内的ONU为主群组，将超过容差DL的剩余的ONU设为下一个临时群组。

(c)即使上述差分距离在容差DL以内，若临时群组内的ONU数超过允许数DB，则确定允许数DB以内的ONU为主群组，将超过允许数DB的剩余的ONU设为下一个临时群组。

(d)在临时群组内的所有的ONU中，在均不符合上述条件(b)、(c)的情况下，将临时群组直接设为主群组。

另外，对于根据上述(b)或上述(c)分类得到的下一个临时群组，进一步按照上述(b)～(d)的条件将其分类成主群组。

图6以表格形式示出了根据上述群组划分条件(a)～(c)，将多个ONU分类成规定数量的群组并标注群组编号的示例。图6中，示出了容差DL＝10、允许数DB＝8的情况。图6所示的状态是ONU位置信息表的完成状态。

图6所示内容的ONU位置信息表中的群组编号是经过基于由上述条件(a)～(d)构成的群组划分条件来进行的以下处理所决定的。

在符合条件(a)的最开始，被设为临时群组的ONU编号为“1”～“14”…的ONU中，ONU编号为“9”的ONU由于是超过允许数DB＝8的“9”，因此符合上述条件(c)。其结果是，ONU编号为“1”～“8”的ONU成为主群组(群组编号“1”)，ONU编号为“9”以后的ONU成为下一个临时群组。

接着，在被设为下一个临时群组的ONU编号为“9”～“14”…的ONU中，ONU编号为“13”的ONU由于是超过DL＝10的“11”，因此符合上述条件(b)。其结果是，ONU编号为“9”～“12”的ONU成为主群组(群组编号“2”)，ONU编号为“13以后的ONU成为下一个临时群组。

然后，若条件(b)～(d)中的任一条件成立，则ONU编号为“13”，“14”的ONU成为主群组(群组编号“3”)。

(2-4.群组信息表的初始生成)

基于图6所示的完成后的ONU位置信息表，生成图7所示的群组信息表。群组信息表包括群组编号、所属ONU数Nj、群组2分支数Ncj、最短距离Lminj、剩余2分支数Cj以及ONU最近分配器ID。所属ONU数Nj是指属于群组的ONU的个数，群组2分支Ncj是指群组所属的ONU的直接连接所需的分配器的2分支数，最短距离Lminj是指各群组中传输距离Li的最小值，剩余2分支数Cj是指可插入到最近分配器与初级分配器之间的分配器数，ONU最近分配器ID是指群组的各个ONU所直接连接的分配器的ID。另外，最开始将群组2分支数Ncj的值直接设定为剩余2分支数Cj。

图8是示意性地表示ONU最近分配器的说明图。如图8所述，光纤25从初级分配器30r开始经由分配器30(30t)进行分支，直到连接至末尾的ONU20，由此来构成PON。此时，ONU最近分配器30t直接与对应的群组所属的ONU20相连接。例如，属于ONU群组G1的ONU20均与其最近的ONU最近分配器30t1相连接。

(2-5.ONU最近分配器规模(分支数)的确定)

根据所属ONU数Nj求得各群组j中ONU最近分配器规模CZj。对于ONU最近分配器规模CZj，在将{2,4,8,16,32,···,}中的在所属ONU数Nj以上的最小值设为X的情况下，ONU最近分配器规模CZj为(＝log₂X}。

即，在所属ONU数Nj为{1，2}(X＝2)的情况下，ONU最近分配器规模CZj为“1”，在所属ONU数Nj为{3，4}(X＝4)的情况下，ONU最近分配器规模CZj为“2”，在所属ONU数Nj为{5～8}(X＝8)的情况下，ONU最近分配器规模CZj为“3”。

另外，例如对于以下情况不进行区分，即：对应于X＝8的分配器是单位分配器的三级树型结构，还是8×1结构的分配器构成的一级结构。因此，包含前者和后者在内，均将ONU最近分配器规模CZj设为“3”。

(2-6.剩余2分支数Cj的计算)

然后，如图9所示，在各群组j中，从群组2分支数Ncj减去ONU最近分配器规模CZj从而计算出剩余2分支数Cj{＝Ncj-CZj}。另外，在{Ncj-CZj}＜0时，剩余2分支数Cj设为“0”。此外，图9中，剩余2分支数Cj栏中的()内表示ONU最近分配器规模CZj。

(2-7.群组信息表的完成)

最后，如图10所示，根据剩余2分支数Cj按升序进行排序，由此完成群组信息表。

(3.分配器树型的生成处理)

图11是表示分配器树型的概要的说明图。图11中，确定ONU最近分配器30t直接与群组信息表中对应的群组j所属的ONU20相连接。

因此，今后，分配器树型的生成处理如下，即：计算各个ONU最近分配器30t是从存在于第1级SP1的初级分配器30r开始连接至第几级(第2级SP2、第3级SP3…)的分配器，由此来识别出图11所示的分配器树型的处理。

分配器树型的生成处理的最终目的在于确定ONU最近分配器以外的分配器与ONU最近分配器的连接关系、以及各分配器的ID。

为达到最终目的，从对直接与OLT连接的分配器即初级分配器30r的确定开始进行。首先，最开始计算初级分配器来作为路径分配器，接着，利用相同的算法确定第2级以后的分配器来作为路径分配器。反复进行该处理直到确定所有群组的ONU最近分配器的连接对象。

图12～图20是表示分配器树型生成处理的说明图。图12～图17、图19和图20以表格形式来进行图示。下面，参照这些附图，详细说明分配器树型生成处理。

(3－1.路径分配器的初始确定)

首先，将直接与OLT相连接的第1级的初级分配器初始设定为路径分配器，并确定该分配器的ID，如图12所示，作为分配器信息表进行管理。如图12所示，分配器信息表由分配器ID、级数Sk、连接数NUMk、以及母分配器ID构成。级数Sk表示分配器的级数(相当于图11的SP1～SP3的SPk)，连接数NUMk表示连接至该分配器的下级的分配器数，母分配器ID表示成为该分配器的直接上级的母分配器的分配器ID。首先，最开始将根ID(root ID)初始设定为分配器ID“1”。

(3-2.第2级的分配器的确定)

接着，确定成为初始设定为路径分配器的初级分配器的直接下级的第2级分配器。此时，假设路径分配器的设定分支数SB。例如，假设设定分支数SB为“8”的情况。该情况下，路径分配器的利用2分支数UC为“3”(将单位分配器连接成3级树状的结构)。因此，从各群组j中的剩余2分支数Cj减去利用2分支数UC。其中，在{Cj-UC}＜0时，将剩余2分支数Cj设为“0”。

图13示出了在群组信息表中，从各群组j的剩余2分支数Cj减去利用2分支数UC后的状态。如图13所示，群组编号1～4的剩余2分支数Cj为“0”。

因此，如图14所示，标注指示为第2级的ID(1-1～1-4)来作为与群组标号1～4相对应的ONU最近分配器ID。

并且，如图15所示，在分配器信息表中，分配器ID“1”的路径分配器的连接数NUMk设定为“4”(连接ID1-1～1-4的分配器)，分配器ID“1-1”～“1-4”的级数Sk设定为“2”，ONU最近分配器的连接数NUMk设定为“1”(连接有属于一个群组的ONU)，母分配器ID设定为“1”。

图16示出了设定分支数SB为“4”(即，利用2分支数UC为“2”)的情况下的分配器信息表的状态。该情况下，由于群组编号“4”的剩余2分支数Cj为“1”(3(Cj)-2(UC))，因此，将其排除在第2级连接分配器候补之外。因此，在分配器信息表中，分配器ID“1”的路径分配器的连接数NUMk设定为“3”(连接ID1-1～1-3的分配器)，分配器ID“1－1”～“1-3”的级数Sk设定为“2”，ONU最近分配器的连接数NUMk设定为“1”，母分配器ID设定为“1”。

(3－3.路径分配器的变更)

接着，将ONU最近分配器以外的分配器设定为第2级，并改变为该分配器的新路径分配器。

图17示出了路径分配器变更后的分配器信息表。另外，之前的状态表示图16所示的状态的情况。如图17所示，在分配器信息表中，分配器ID“1-1”的级数Sk设定为“2”，ONU最近分配器的连接数NUMk设定为“0”(连接至下级的分配器数为现状“0”)，母分配器ID设定为“1”。

(3-4.第3级的分配器的确定)

在分配器信息表中，对于剩余2分支数Cj不是“0”的群组，假设变更后的路径分配器的设定分支数SB，与(3-2.)中所说明的第2级的分配器的确定处理相同地，确定新的剩余2分支数Cj为“0”的群组来作为第3级的分配器。

(3-5.所有的ONU最近分配器ID的确定)

之后，反复进行(3-3)和(3-4)所示的路径分配器的变更、第m级分配器的确定处理，在设定了所有的ONU最近分配器ID的时刻结束处理。其结果是，如图18所示，根据利用所完成的群组信息表和分配器信息表而识别出的分配器树型，能够完成基于从初级分配器30r开始经由ONU最近分配器30t以外的分配器30到达ONU最近分配器30t的光纤25的PON的拓扑图。

图19是表示完成后的群组信息表的一个示例的说明图。如图19所示，所有群组中的ONU最近分配器ID均被确定。例如，群组编号“1”的ONU最近分配器ID设为“1-1”，并确定作为直接与初级分配器30r相连接的第2级分配器，群组编号n的ONU最近分配器ID设为“1-4-2-3-1”，并确定作为第5级分配器。

图20是表示完成后的分配器信息表的一个示例的说明图。如图20所示，对所有的分配器ID均存储有级数Sk、连接数NUMk、以及母分配器ID。

(拓扑图利用例)

图21和图22是表示利用本实施方式的网络系统中的PON拓扑生成部402而自动生成的拓扑图的利用例的说明图。

如该图所示，在由OLT101和ONU201～207构成的网络系统中，属于ONU群组G1的ONU201从OLT101开始通过光分配器301(第1级)来连接。并且，属于ONU群组G2的ONU202～204从OLT101开始通过光分配器301和302(第2级)来连接，属于ONU群组G3的ONU205～207从OLT101开始通过光分配器301～303(第3级)来连接。由此，通过参照由PON拓扑生成部402生成的拓扑图，能够识别出这种ONU201～207经由光分配器301～303的连接关系。

因此，如图22所示，在属于ONU群组G3的ONU205～207同时发生链路中断的情况下，判定为ONU群组G3的ONU最近分配器即光分配器303发生故障的可能性较高，因此，监视控制系统401(参照图1)向维护者发出推测光分配器303中发生故障的故障推测警报，由此能够向维护者通知所推测的故障部位。

(效果)

本实施方式的PON结构的网络系统中，通过具备PON拓扑生成部402，能够在网络系统内自动地生成拓扑图，该PON拓扑生成部402基于多个传输距离Li(多个距离关联信息)和多个下行发送功率值PT及多个下行接收功率值PRi(多个传输线路损耗用参数组)，进行拓扑图制作处理，从而生成拓扑图。

并且，在本实施方式的网络系统中，由于OLT101本身具备计算传输距离Li的P2MP发现功能(包含于距离信息获取功能中的传输距离计算功能)，因此，PON拓扑生成部402无需具备计算传输距离Li的功能，从而在这方面，能够实现PON拓扑生成部402的结构的简单化。

此外，PON拓扑生成部402利用OLT101的OpS接口部105的发送功能来接收生成拓扑图所需的信息(多个传输距离Li、多个下行发送功率值PT、以及多个下行接收功率值PRi)，由此能够比较简单地获取PON拓扑生成处理所需的信息(表1所示的信息)。

PON拓扑生成部402执行项目2.中详细阐述的“群组处理”，通过优先使用多个2分支数Nci，其次使用多个传输距离Li，由此能够将多个ONU精确地分类成公共连接至同一ONU最近分配器的规定数量的群组。

并且，通过执行项目3.中详细阐述的“分配器树型的生成处理”，能够基于规定数量的剩余2分支数Cj来精确地生成分配器树型。其结果是，PON拓扑生成部402能够得到精度较高的拓扑图。

此外，由于已具备基于PON的标准规格来对测定值RTT进行测定并计算出传输距离Li的P2MP发现功能(距离信息获取功能)，因此，在OLT与多个ONU之间，能够实现可得到下行发送功率值PT和下行接收功率值PRi的功率信息获取功能，从而能够比较简单地实现本发明所需的OLT与多个ONU间的结构。

利用本实施方式的PON拓扑生成部402而执行的拓扑图生成方法中，基于多个传输距离Li、多个下行发送功率值PT、以及多个下行接收功率值PRi，通过执行项目1.中所叙述的“2分支数Nci的计算处理”以及项目2.和项目3.中所叙述的“群组处理”和“分配器树型的生成处理”，来生成拓扑图。

因此，通过使用利用PON拓扑生成部402而进行的拓扑图生成方法，以获取多个传输距离Li、多个下行发送功率值PT、以及多个下行接收功率值Pri作为前提条件，能够自动地生成拓扑图。

(其他)

本实施方式中，在OLT与多个ONU之间，当从OLT分别向多个ONU发送下行信号时，获取由OLT的下行发送功率值PT和多个ONU的下行接收功率值PRi构成的功率信息(第1功率信息)，但也可以取而代之地将发送上行信号时的功率作为功率信息。

即，在分别从多个ONU向OLT发送上行信号时，可以将由多个ONU各自的上行发送功率值PT2i和OLT的上行接收功率值PR2i构成的功率信息(第2功率信息)作为传输线路损耗用参数组。该情况下，在上述式(2)和式(4)中使用“PT2i”来代替“PT”，且使用“PR2i”来代替“PRi”。

本实施方式中，在OLT101基于测定得到的测定值RTT计算出传输距离Li之后，将传输距离Li本身作为传输距离关联信息发送给PON拓扑生成部402。

取而代之地，也可以采用如下方式，即：从OLT101将测定值RTT作为传输距离关联信息发送给PON拓扑生成部402，PON拓扑生成部402利用上述式(1)来计算得到传输距离Li。

本发明进行了详细的说明，但上述说明在所有方面均只是示例，本发明并不局限于此。未进行例示的无数变形例可解释为可在不脱离本发明的范围内可设想得到。

Claims (6)

1.一种网络系统，该网络系统具有由OLT(101)和多个ONU(201～203)构成的规定网络，其特征在于，

所述OLT具有距离信息获取功能(102)，利用该距离信息获取功能(102)能够获取与所述OLT分别和所述多个ONU间的传输距离相关联的距离关联信息，

在所述OLT与所述多个ONU之间，具有功率信息获取功能(104，234)，利用该功率信息获取功能(104，234)，能够获取第1功率信息、以及第2功率信息中的至少一个功率信息来作为传输线路损耗用参数组，其中，所述第1功率信息由从所述OLT分别向所述多个ONU发送下行信号时的、所述OLT的下行发送功率值和所述多个ONU的下行接收功率值来构成，所述第2功率信息由分别从所述多个ONU向所述OLT发送上行信号时的、所述多个ONU各自的上行发送功率值和所述OLT的上行接收功率值来构成，

所述网络系统还具备拓扑图生成部(402)，该拓扑图生成部(402)基于所述OLT分别与所述多个ONU之间的所述距离关联信息和所述传输线路损耗用参数组、即多个距离关联信息和多个传输线路损耗用参数组，进行拓扑图生成处理，由此来生成拓扑图，

所述拓扑图生成处理包括以下步骤：

(a)基于由所述多个距离关联信息得到的所述OLT分别与所述多个ONU之间的传输距离即多个传输距离、以及所述多个传输线路损耗用参数组，计算出所述OLT分别与所述多个ONU之间的传输线路上的分配器的2分支数，即多个2分支数的步骤；以及

(b)基于所述多个2分支数和所述多个传输距离，生成所述拓扑图的步骤。

2.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，

所述距离信息获取功能包含测定所述OLT分别与所述多个ONU之间的收发时间，并基于该收发时间来计算所述传输距离的传输距离计算功能，

所述距离关联信息包含有指示所述传输距离本身的信息，

所述OLT具有在分别向所述多个ONU发送时获取所述下行发送功率值的发送功率获取功能(104)，

所述多个ONU分别具有在接收时获取所述下行接收功率值的接收功率获取功能(234)，

所述功率信息获取功能包含有所述OLT的所述发送功率计算功能以及所述多个ONU各自的所述接收功率计算功能，

所述多个传输线路损耗用参数组是多个第1功率信息，且包含多个下行发送功率值和多个下行接收功率值。

3.如权利要求2所述的网络系统，其特征在于，

所述OLT接收来自所述多个ONU的所述多个下行接收功率值，并具有发送部(105)，利用该发送部(105)，可将所述多个距离关联信息、所述多个下行发送功率值、以及所述多个下行接收功率值传输给所述拓扑图生成部。

4.如权利要求1所述的网络系统，其特征在于，

所述步骤(b)还包括以下步骤：

(b-1)基于所述多个2分支数对所述多个ONU进行临时分类的步骤；

(b-2)包含对于在所述步骤(b-1)中被临时分类的所述多个ONU，在基于所述多个传输距离的群组划分条件下将其分类成规定数量的群组的步骤，所述规定数量的群组被规定为在同一群组内公共连接至相同的最近分配器；

(b-3)在各所述规定数量的群组内进一步计算可连接至所述最近分配器的上级的2分支数即规定数量的剩余2分支数的步骤；以及

(b-4)基于所述规定数量的剩余2分支数，生成从直接连接至所述OLT的初级分配器开始到所述规定数量的群组的最近分配器为止的分配器树型，从而生成所述拓扑图的步骤。

5.如权利要求1至4的任一项所述的网络系统，其特征在于，

所述规定网络包含无源光网络(PON)。

6.一种拓扑图生成方法，该拓扑图生成方法用于生成由OLT(101)和多个ONU(201～203)构成的规定网络中的拓扑图，其特征在于，

所述OLT具有距离信息获取功能(102)，利用该距离信息获取功能(102)能够获取与所述OLT分别和所述多个ONU间的传输距离的关联的距离关联信息，

在所述OLT与所述多个ONU之间，具有功率信息获取功能(104，234)，利用该功率信息获取功能(104，234)，能够计算第1功率信息、以及第2功率信息中的至少一个功率信息来作为传输线路损耗用参数组，其中，所述第1功率信息由从所述OLT分别向所述多个ONU发送下行信号时的、所述OLT的下行发送功率值和所述多个ONU的下行接收功率值来构成，所述第2功率信息由分别从所述多个ONU向所述OLT发送上行信号时的、所述多个ONU各自的上行发送功率值和所述OLT的上行接收功率值来构成，

所述拓扑图生成方法中，获取所述OLT分别与所述多个ONU之间的所述距离关联信息和所述传输线路损耗用参数组来作为多个距离关联信息和多个传输线路损耗用参数组，并包括以下步骤：

(a)基于由所述多个距离关联信息得到的所述OLT分别与所述多个ONU之间的传输距离即多个传输距离、以及所述多个传输线路损耗用参数组，计算出所述OLT分别与所述多个ONU之间的传输线路上的分配器的2分支数，即多个2分支数的步骤；以及

(b)基于所述多个2分支数和所述多个传输距离，生成所述拓扑图的步骤。