JP2007325160A - 通信システムおよび局内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の宅内終端装置と通信を行なう主局内装置と主局内装置の予備として通信切替時に主局内装置として動作する予備局内装置を備える通信システムにおいて、予備局内装置が主局内装置と通信を行なうことなく宅内終端装置の状態を認識することで通信切替を迅速に行うことができる通信システムを得ること。
【解決手段】ＯＮＵ１の認証処理時とサービス提供時とで異なる論理リンク識別子を割り当て、予備ＯＬＴ３−２は、ＯＮＵ１が主ＯＬＴ３−１に送信したレイヤ２フレームに含まれる論理リンク識別子が認証処理時に割り当てられる認証用論理リンク識別子であるのか、サービス提供時に割り当てられるサービス提供用論理リンク識別子であるのかを識別することでＯＮＵ１が認証前であるのか、認証済みであるのかを認識する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、複数の宅内終端装置と接続するとともに上位通信網に接続して上位通信網と宅内終端装置とを接続する機能を有する複数の局内装置を備え、局内装置が宅内終端装置に割り当てた論理リンク識別子を含んだフレームを用いて局内装置と宅内終端装置との通信を行う通信システムに関するものであり、特に、通信経路を冗長化した際の宅内終端装置の状態管理に関するものである。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−ＰＯＮ（Passive Optical Network）システム（以下、Ｅ−ＰＯＮとする）は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．３ａｈ（非特許文献１）にて規定されている光受動型ネットワークである。非特許文献１によれば、Ｅ−ＰＯＮシステムは、局側に設置する局内装置（ＯＬＴ：Optical Line Termination）に対して複数の宅内終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）を、光カプラと光ファイバとを用いて１対多で接続し、ＯＬＴとＯＮＵとの間はＭＰＣＰ（Multi-Point MAC Control Protocol）によって動作する。

また、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向通信とＯＬＴからＯＮＵへの下り通信方向とは異なる波長が用いられ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム（以下、レイヤ２フレームとする）のプリアンブルに、ＯＮＵの接続時にＯＬＴが付与する論理リンク識別子（ＬＬＩＤ：Logical Link IDentifier）を付加して通信を行うとともに、ＯＬＴはＬＬＩＤを用いてＯＮＵの状態管理や保守運営を行うようにしている。

一方、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union - Telecommunication Sector）Ｇ．９８３．１（非特許文献２）には、ＰＯＮシステムにおいて複数のＯＮＵを終端するＯＬＴのインタフェースカードを冗長化する通信形態が開示されている。具体的には、ＯＬＴの内部に複数のインタフェースカードを実装し、各インタフェースカードと複数のＯＮＵとを光ファイバおよび光カプラを介して接続することでデータ転送経路を冗長化することで、障害などが発生した際に、他のインタフェースカードを切り替えてデータ転送を継続可能としている。

ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．９８３．１

ここで、上記非特許文献１に記載のＥ−ＰＯＮシステムに上記非特許文献２に記載の冗長化の技術を適用したシステムについて考える。上記非特許文献１に記載のＥ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴに接続する際に認証を必要とするＯＮＵを用いることがある。この場合、ＯＬＴは認証されたＯＮＵのみにデータを転送するため、自装置が収容するＯＮＵが未認証であるのか、認証済みであるのかを認識しておく必要がある。認証処理は、ＯＮＵがＯＬＴに新たに接続する際に認証サーバとＯＮＵとが予め定められた認証処理手順に基づいて行われる。そのため、現在データ転送に用いられるインタフェースカード（主インタフェースカード）は、接続されたＯＮＵが認証済みであるか否かを認識することができる。

しかしながら、上記非特許文献１に記載のＥ−ＰＯＮシステムでは、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向通信と、ＯＬＴからＯＮＵへの下り方向通信とでは異なる波長が用いられているため、冗長化のために予備として用いられるインタフェースカード（予備インタフェースカード）は、ＯＮＵが主インタフェースカードに送信したレイヤ２フレームを受信してスヌープすることはできるが、主インタフェースカードがＯＮＵに送信したレイヤ２フレームを受信してスヌープすることができない。すなわち、主インタフェースカードとＯＮＵとの通信シーケンスをトレースして主インタフェースカードに接続されたＯＮＵが認証済みであるか否かを認識することができない。そのため、障害が発生して主インタフェースカードから予備インタフェースカードに切り替えた場合、ＯＮＵの認証処理から行わなければならず、切り替え時間が長くなってしまうという問題があった。この問題は、ＯＮＵへの通信中断時間が長くなることを意味している。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の宅内終端装置と通信を行なう主局内装置と主局内装置の予備として通信切替時に主局内装置として動作する予備局内装置を備える通信システムにおいて、予備局内装置が主局内装置と通信を行なうことなく宅内終端装置の状態を認識することで通信切替を迅速に行うことができる通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の宅内終端装置と、これら宅内終端装置と接続するとともに上位通信網に接続して該上位通信網と前記宅内終端装置とを接続する機能を有する複数の局内装置を備え、前記局内装置が前記宅内終端装置に割り当てた論理リンク識別子を含んだフレームを用いて前記局内装置と前記宅内終端装置との通信を行う通信システムにおいて、前記局内装置は、上位通信網に接続される認証サーバまたは自装置内の認証機能によって前記宅内終端装置へのサービスの提供を認証する認証処理時に前記宅内終端装置に割り当てる認証用の論理リンク識別子と、サービス提供時に前記宅内終端装置に割り当てるサービス提供用の論理識別子とが登録される論理リンク識別子管理テーブルと、前記各宅内終端装置を識別するための宅内終端装置識別子に対応付けて当該宅内終端装置の状態を示す認証情報が登録される宅内終端装置管理テーブルと、前記宅内終端装置と間で送受信するフレームをスヌープするフレーム抽出手段と、前記宅内終端装置管理テーブルおよび前記論理リンク識別子管理テーブルに基づいて前記宅内終端装置に認証用の論理リンク識別子またはサービス提供用の論理リンク識別子を割り当てる論理リンク識別子付与手段と、前記フレーム抽出手段のスヌープ結果に基づいて前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報を更新する宅内終端装置状態管理手段と、予め定められた通信プロトコルに基づいて前記宅内終端装置との通信を制御する通信制御手段と、を備え、前記複数の局内装置の中で前記宅内終端装置とのデータ転送を行う主局内装置の論理リンク識別子付与手段は、前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が行われていないことが登録されている宅内終端装置には前記認証用の論理リンク識別子を割り当て、宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が終了したことが登録されている宅内終端装置には前記サービス提供用の論理リンク識別子を割り当て、前記主局内装置の宅内終端装置状態管理手段は、前記フレーム抽出手段によってスヌープされたフレームのスヌープ結果が割り当てられた認証用の論理リンク識別子を認識したことを前記宅内終端装置が自装置に対して通知するフレームを検出したことを示す場合には、当該フレームの送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証中であることを登録し、前記スヌープ結果が認証処理が成功したことを前記宅内終端装置に通知するフレームを検出したこと示す場合には、当該フレームの送信先である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が終了したことを登録し、前記スヌープ結果が割り当てられたサービス提供用の論理リンク識別子を認識したことを前記宅内終端装置が自装置に通知するフレームを検出した場合には、当該フレームの送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報にサービス提供中であることを登録し、前記主局内装置から自装置への切り替えが行われた場合に前記主局内装置として前記宅内終端装置と通信を行う予備局内装置のフレーム抽出手段は、前記宅内終端装置が前記主局内装置に送信したフレームをスヌープし、スヌープ結果としてフレームに含まれる論理リンク識別子および送信元である宅内終端装置を識別するための宅内終端装置識別子を抽出し、前記予備局内装置の宅内終端装置状態管理手段は、前記論理リンク識別子管理テーブルに基づいて前記スヌープ結果の論理リンク識別子が認証用の論理リンク識別子であるのか、サービス提供用の論理リンク識別子であるのかを判定し、前記スヌープ結果の論理リンク識別子が認証用の論理リンク識別子であると判定した場合には、前記スヌープ結果の送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証済みであることを登録し、前記スヌープ結果の論理リンク識別子がサービス提供用の論理リンク識別子であると判定した場合には、前記スヌープ結果の送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報にサービス提供中であることを登録すること、を特徴とする。

この発明によれば、予備局内装置が宅内終端装置が主局内装置に送信したレイヤ２フレームを受信可能であることに着目し、宅内終端装置の認証処理時とサービス提供時とで異なる論理リンク識別子を割り当て、予備局内装置は、宅内終端装置が主局内装置に送信したレイヤ２フレームに含まれる論理リンク識別子が認証処理時に割り当てられる認証用論理リンク識別子であるのか、サービス提供時に割り当てられるサービス提供用論理リンク識別子であるのかを識別することで宅内終端装置が認証前であるのか、認証済みであるのかを認識するようにしているため、通信切替が行われ予備局内装置が主局内装置として宅内終端装置と通信を行なう場合でも、認証済みの宅内終端装置に対して再度認証処理を行うことなく通信を開始することを可能とし、通信切替を迅速に行うことができる通信システムを得ることができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信システムおよび局内装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１〜図８を参照してこの発明の実施の形態１を説明する。図１は、この発明における通信システムであるＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの実施の形態１の構成の一例を示す図である。図１において、ＰＯＮシステムは、加入者端末（図示せず）を収容するｎ（ｎは自然数）台の宅内終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）１−１〜１−ｎと、認証サーバ５や通信端末（図示せず）などが接続されるネットワーク４に接続される複数（この場合は２台）の局内装置（ＯＬＴ：Optical Line Termination）３−１，３−２とが光ファイバ７および光カプラなどの光受動素子６からなる光伝送路によって接続される。ＯＮＵ１（１−１〜１−ｎを示す）とＯＬＴ３（３−１，３−２を示す）との通信は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム（以下、レイヤ２フレームという）を用いたＭＰＣＰ（Multi-Point MAC Control Protocol）によって制御される。

ＯＬＴ３−１，３−２は、同一機能を備えており、図１においては、ＯＬＴ３−１はＯＮＵ１とのデータ送受信を行なう主ＯＬＴとして動作し、ＯＬＴ３−２はＯＬＴ３−１に障害が発生した場合にＯＬＴ３−１に代わって主ＯＬＴとしてＯＮＵ１とのデータ送受信を行う予備のＯＬＴとして動作する。すなわち、この実施の形態１の通信システムは、冗長化の構成となっている。なお、予備のＯＬＴは１台に限るものではなく、複数台でもかまわない。

ＯＬＴ３は、ＯＮＵ管理テーブル３４、ＬＬＩＤ管理テーブル３５、ＯＮＵ状態管理部３１、フレーム抽出部３３、およびＭＰＣＰ（Multi-Point MAC Control Protocol）制御部３２を備えている。

ＬＬＩＤ管理テーブル３５には、ＯＮＵ１に付与する論理リンク識別子（ＬＬＩＤ：Logical Link IDentifier）に関する情報が登録される。図２は、ＬＬＩＤ管理テーブル３５の構成の一例を示す図である。図２においては、ＬＬＩＤ管理テーブル３５の登録項目として、ＬＬＩＤ種別が登録されるＬＬＩＤ種別情報に対応付けて、当該ＬＬＩＤ種別を示すＬＬＩＤ値が登録されるＬＬＩＤ値情報、当該ＬＬＩＤ種別に割り当てる最低帯域が登録される最低帯域情報、および当該ＬＬＩＤ種別に割り当て可能な最大帯域が登録される最大帯域情報を挙げている。

ＬＬＩＤ種別情報には、認証処理時に用いる認証用リンクと、ＯＮＵ１へのサービス時（データ通信時）に用いるサービスリンクとがあり、図２においては、サービスリンクとして「Ｎｏ．１」〜「Ｎｏ．３」の３つのサービスリンクが登録されている。ＬＬＩＤ管理テーブル３５の登録項目に登録される各情報は、ＰＯＮシステムを構築する際に管理者によって登録される。

ＯＮＵ管理テーブル３４には、ＯＮＵ１に関する情報が登録される。図３は、ｎ＝４の場合のＯＮＵ管理テーブル３４の構成の一例を示す図である。図３においては、ＯＮＵ管理テーブル３４の登録項目として、自装置が収容するＯＮＵに付与したシーケンス番号が登録されるＯＮＵ情報に対応付けて、当該ＯＮＵ情報に登録されたシーケンス番号のＯＮＵ１のＭＡＣアドレスが登録されるＭＡＣアドレス情報、当該ＯＮＵ情報に登録されたシーケンス番号のＯＮＵ１が認証サーバ５による認証機能を有しているか否かが登録される認証情報、当該ＯＮＵ情報に登録されたシーケンス番号のＯＮＵ１が受けるサービスを識別するサービス番号が登録されるサービス情報、および当該ＯＮＵ情報に登録されたシーケンス番号のＯＮＵ１の状態が登録されるＯＮＵ状態情報を挙げている。

ＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ情報、ＭＡＣアドレス情報、認証情報、およびサービス情報に登録される各情報は、ＰＯＮシステムを構築する際に管理者によって登録される。また、ＯＮＵ状態情報に登録される情報はＰＯＮシステムを構築する際に管理者によってＯＮＵ１が未接続である状態を示す「未接続」が登録され、その後、ＯＮＵ状態管理部３１によって更新される。

図１に戻って、ＭＰＣＰ制御部３２は、認証サーバ５や通信端末との接続など上位通信網とのインタフェース機能を有し、ＯＮＵ１とのデータの送受信制御などを行なうメッセージプロトコルであるＭＰＣＰ処理を行なう。また、ＭＰＣＰ制御部３２は、ＬＬＩＤ管理テーブル３５の最低帯域情報および最大帯域情報に基づいてＯＮＵ１とのデータ送受信時に帯域を制御する。

フレーム抽出部３３は、ＯＮＵ１との通信に用いられるレイヤ２フレームの送受信処理を行なうとともに、レイヤ２フレームをスヌープしてスヌープ結果をＯＮＵ状態管理部３１に通知する。ＯＮＵ状態管理部３１は、フレーム抽出部３３のスヌープ結果およびＬＬＩＤ管理テーブル３５に基づいてＯＮＵ１に認証用ＬＬＩＤまたはサービス提供用ＬＬＩＤをＯＮＵ１に割り当てるとともにＯＮＵ管理テーブル３４を更新してＯＮＵ１の状態や運用を管理する。

ＯＮＵ１は、認証処理部１１およびＭＰＣＰ制御部１２を備えている。ＭＰＣＰ制御部１２は、ＯＬＴ３とのデータの送受信制御などを行なうメッセージプロトコルであるＭＰＣＰ処理を行なうとともに、加入者端末との接続など下位通信網とのインタフェース機能を備えている。認証処理部１１は、ＭＰＣＰ制御部１２を介してＯＬＴ３の上位通信網であるネットワーク４に接続された認証サーバ５と通信を行って認証処理を実行する。なお、認証処理の機能を備えていないＯＮＵ１は、ＭＰＣＰ制御部１２のみを備える。

つぎに、図１〜図８を参照してこの実施の形態１のＰＯＮシステムの動作を説明する。まず、図４（図４−１〜図４−３を示す）のフローチャートを参照して、主ＯＬＴとして動作するＯＬＴ３のＯＮＵ登録処理に関する動作について説明する。主ＯＬＴとして動作するＯＬＴ３のＯＮＵ登録処理は、ＩＥＥＥ８０２．ａｈに規定に基づいて行われる。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレーム送信時刻になると、ＭＰＣＰ制御部３２は、自装置に新たに接続するＯＮＵ１が存在するか否かを確認するための監視フレームであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを生成する。ＭＰＣＰ制御部３２は、生成したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを、フレーム抽出部３３を介してブロードキャストにて送信する（図４−１のステップＳ１００，Ｓ１０１）。

Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを送信してから所定の時間内に、フレーム抽出部３３を介して、新たに接続したＯＮＵ１が送信した登録要求フレームであるＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを受信しなかった場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、ＭＰＣＰ制御部３２は、新たに接続したＯＮＵ１は存在しないと判断して、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームの送信待ちとなる。

Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを送信してから所定の時間内に、フレーム抽出部３３を介してＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを受信すると（図４−１のステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ＭＰＣＰ制御部３２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレーム内の送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出し、抽出した送信元ＭＡＣアドレスを含むＬＬＩＤ付与要求通知をＯＮＵ状態管理部３１に出力する。

ＯＮＵ状態管理部３１は、ＬＬＩＤ付与要求通知に含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよびＯＮＵ管理テーブル３４に基づいてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１が最初のアクセスであるか否かを判定する（図４−１のステップＳ１０３）。

具体的には、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＬＬＩＤ付与要求通知に含まれる送信元ＭＡＣアドレスを検索キーとしてＯＮＵ管理テーブル３４のＭＡＣアドレス情報を検索し、検索キーと一致したＭＡＣアドレス情報に対応付けられたＯＮＵ状態情報の登録内容を抽出する。ＯＮＵ状態管理部３１は、抽出した登録内容が「未接続」の場合には、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１は最初のアクセスであると判定し、抽出した登録内容が「未接続」ではない場合には、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１が最初のアクセスではないと判定する。

Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１が最初のアクセスであると判定した場合（図４−１のステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、ＬＬＩＤ付与要求通知に含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよびＯＮＵ管理テーブル３４に基づいて、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１が認証機能を有しているか否かを判定する（図４−１のステップＳ１０４）。

具体的には、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＯＮＵ管理テーブル３４からＬＬＩＤ付与要求通知に含まれる送信元ＭＡＣアドレスが登録されているＭＡＣアドレス情報に対応付けられた認証情報の登録内容を抽出する。ＯＮＵ状態管理部３１は、抽出した登録内容が「有」の場合にはＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１は認証機能を有していると判定し、抽出した登録内容が「無」の場合にはＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１は認証機能を有していないと判定する。

Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１は認証機能を有していないと判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ＯＮＵ状態管理部３１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１に対応付けてＯＮＵ管理テーブル３４に登録されているＯＮＵ状態情報を「認証済み」にする（図４−１のステップＳ１０５）。すなわち、ＯＮＵ状態管理部３１は、送信元であるＯＮＵ１のＯＮＵ状態情報を「未接続」から「認証済み」に更新する。その後、ＯＬＴ３はＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームの送信時刻待ちとなる。

Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１は認証機能を有していると判定した場合（図４−１のステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＬＬＩＤ管理テーブル３５に基づいて認証用ＬＬＩＤをＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１に割り当てる（図４−１のステップＳ１０６）。

具体的には、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＬＬＩＤ種別情報の認証用リンクに対応付けてＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ値情報に登録されているＬＬＩＤ値の中から現在未使用のＬＬＩＤ値の１つを選択し、選択したＬＬＩＤ値を認証用ＬＬＩＤとしてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１に割り当てる。たとえば、図２に示したＬＬＩＤ管理テーブル３５では、認証用リンクとして用いられるＬＬＩＤ値は「１〜１２８」であるので、ＯＮＵ状態管理部３１は、「１〜１２８」の中で未使用の値を選択して認証用ＬＬＩＤとしてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１に割り当てる。ＯＮＵ状態管理部３１は、割り当てた認証用ＬＬＩＤをＭＰＣＰ制御部３２に通知する。

ＭＰＣＰ制御部３２は、通知された認証用ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒフレーム（登録完了フレーム）をフレーム抽出部３３を介して送信する（図４−１のステップＳ１０７）。フレーム抽出部３３を介して登録完了フレームを受信して認証用ＬＬＩＤを認識したことを示す登録完了応答フレームであるＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信すると（図４−１のステップＳ１０８）、ＭＰＣＰ制御部３２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームの送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出し、抽出した送信元ＭＡＣアドレスをＯＮＵ状態管理部３１に通知する。

ＯＮＵ状態管理部３１は、通知された送信元ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１、すなわちＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームの送信元であるＯＮＵ１に対応付けてＯＮＵ管理テーブル３４に登録されているＯＮＵ状態情報を「認証中」にする（図４−１のステップＳ１０９）。すなわち、ＯＮＵ状態管理部３１は、送信元であるＯＮＵ１のＯＮＵ状態情報を「未接続」から「認証中」に更新する。

以後、ＯＬＴ３のＭＰＣＰ制御部３２と認証用ＬＬＩＤを割り当てられたＯＮＵ１との間では、プリアンブルに認証用ＬＬＩＤを格納したレイヤ２フレームが用いられる。ＭＰＣＰ制御部３２は、認証処理を要求する認証要求フレームであるＳｔａｒｔフレームを検出すると、Ｓｔａｒｔフレームの送信元であるＯＮＵ１と認証サーバ５間のフレーム転送を開始する（図４−２のステップＳ１１０，Ｓ１１１）。

一方、フレーム抽出部３３は、レイヤ２フレームの送受信処理を実行する際に、レイヤ２フレームをスヌープしている。フレーム抽出部３３は、ＯＮＵ１に送信するレイヤ２フレームとして認証サーバ５が当該ＯＮＵ１を認証したことを示す認証成功フレームであるＳｕｃｃｅｓｓフレームを検出すると（図４−２のステップＳ１１２）、Ｓｕｃｃｅｓｓフレームの宛先アドレスに格納されている宛先ＭＡＣアドレスを含む認証成功検出通知をＯＮＵ状態管理部３１に出力する。

ＯＮＵ状態管理部３１は、認証成功検出通知に含まれる宛先ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１、すなわちＳｕｃｃｅｓｓフレームの送信先であるＯＮＵ１に対応付けてＯＮＵ管理テーブル３４に登録されているＯＮＵ状態情報を「認証済み」にする（図４−２のステップＳ１１３）。すなわち、ＯＮＵ状態管理部３１は、認証処理によって認証サーバ５に認証されたＯＮＵ１のＯＮＵ状態情報を「認証中」から「認証済み」に更新する。また、ＯＮＵ状態管理部３１は、認証成功検出通知に含まれる宛先アドレスが示すＯＮＵ１に付与した認証用ＬＬＩＤを解放して未使用とする。ＯＮＵ状態管理部３１は、ＯＮＵ状態情報を「認証済み」としたＯＮＵ１を示す識別子、たとえば、ＯＮＵ１のＭＡＣアドレスや認証用ＬＬＩＤを含む認証成功通知をＭＰＣＰ制御部３２に出力する。

ＭＰＣＰ制御部３２は、認証成功通知に含まれる識別子が示すＯＮＵ１に対して認証用ＬＬＩＤの登録を削除する登録削除フレームであるＤｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを作成する。ＭＰＣＰ制御部３２は、作成したＤｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームをフレーム抽出部３３を介して送信する（図４−２のステップＳ１１４）。その後、ＯＬＴ３は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームの送信時刻待ちとなり、Ｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームの送信先となるＯＮＵ１との通信において認証用ＬＬＩＤを用いたレイヤ２フレームでの通信を終了する。

一方、フレーム抽出部３３は、ＯＮＵ１に送信するレイヤ２フレームとして認証サーバ５が当該ＯＮＵ１を認証できなかったことを示す認証失敗フレームであるＦａｉｌｕｒｅフレームを検出すると（図４−２のステップＳ１１５）、Ｆａｉｌｕｒｅフレームの宛先アドレスに格納されている宛先ＭＡＣアドレスを含む認証失敗検出通知をＯＮＵ状態管理部３１に出力する。

ＯＮＵ状態管理部３１は、認証失敗検出通知に含まれる宛先ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１、すなわちＦａｉｌｕｒｅフレームの送信先であるＯＮＵ１に対応付けてＯＮＵ管理テーブル３４に登録されているＯＮＵ状態情報を「未認証」にする（図４−２のステップＳ１１６）。すなわち、ＯＮＵ状態管理部３１は、認証処理によって認証サーバ５に認証されなかったＯＮＵ１のＯＮＵ状態情報を「認証中」から「未認証」に更新する。

Ｆａｉｌｕｒｅフレームを受信したＯＮＵ１と認証サーバ５との間で、再度認証処理が実施されるので、フレーム抽出部３３は、ＯＮＵ１と認証サーバ５間のフレームをスヌープして、Ｓｕｃｅｓｓフレームを検出する処理を継続する。

一方、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１が最初のアクセスではないと判定した場合（図４−１のステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、すなわち、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１が「認証済み」である場合、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＬＬＩＤ付与要求通知に含まれる送信元ＭＡＣアドレス、ＬＬＩＤ管理テーブル３５、およびＯＮＵ管理テーブル３４に基づいて、宛先ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１に提供するサービスに応じたサービス提供用ＬＬＩＤを割り当てる（図４−３のステップＳ１１７）。

具体的には、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＯＮＵ管理テーブル３４からＬＬＩＤ付与要求通知に含まれる宛先ＭＡＣアドレスが登録されているＭＡＣアドレス情報に対応付けられたサービス情報の登録内容（サービス番号）を抽出する。ＯＮＵ状態管理部３１は、抽出したサービス番号を検索キーとしてＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ種別情報を検索し、検索キーと一致するサービス番号のサービス用リンクを検出する。ＯＮＵ状態管理部３１は、検出したサービス用リンクに対応付けてＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ値情報に登録されているＬＬＩＤ値の中から現在未使用のＬＬＩＤ値の１つを選択し、選択したＬＬＩＤ値をサービス提供用ＬＬＩＤとしてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームの送信元であるＯＮＵ１に割り当てる。ＯＮＵ状態管理部３１は、割り当てた認証用ＬＬＩＤをＭＰＣＰ制御部３２に通知する。

ＭＰＣＰ制御部３２は、通知されたサービス提供用ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをフレーム抽出部３３を介して送信する（図４−３のステップＳ１１８）。フレーム抽出部３３を介して登録完了フレームを受信したことを示す登録完了応答フレームであるＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信すると（図４−３のステップＳ１１９）、ＭＰＣＰ制御部３２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームの送信元アドレスを抽出し、抽出した送信元アドレスをＯＮＵ状態管理部３１に通知する。

ＯＮＵ状態管理部３１は、通知された送信元アドレスが示すＯＮＵ１、すなわちＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームの送信元であるＯＮＵ１に対応付けてＯＮＵ管理テーブル３４に登録されているＯＮＵ状態情報を「サービス中」にする（図４−３のステップＳ１２０）。すなわち、ＯＮＵ状態管理部３１は、送信元であるＯＮＵ１のＯＮＵ状態情報を「認証済み」から「サービス中」に更新する。

以後、ＯＬＴ３のＭＰＣＰ制御部３２とサービス提供用ＬＬＩＤを割り当てられたＯＮＵ１との間では、プリアンブルにサービス提供用ＬＬＩＤを格納したレイヤ２フレームが用いられる。ＭＰＣＰ制御部３２は、サービス提供用ＬＬＩＤが割り当てられたＯＮＵ１へのフレーム転送を開始する（図４−３のステップＳ１２１）。

つぎに、図５のフローチャートを参照して、予備ＯＬＴとして動作するＯＬＴ３のＯＮＵ登録処理に関する動作について説明する。ＰＯＮシステムでは、上り方向通信と下り方向通信とで異なる波長が用いられる。そのため、ＯＬＴ３は、上り方向通信の波長によるレイヤ２フレームを受信することが可能であり、ＯＮＵ１が主ＯＬＴとして動作するＯＬＴ３に送信したレイヤ２フレームを受信することができる。

ＯＮＵ１が主ＯＬＴとして動作するＯＬＴ３に送信したレイヤ２フレームを受信すると、フレーム抽出部３３は、受信したレイヤ２フレームのプリアンブルに格納されているＬＬＩＤ、および送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ２００，Ｓ２０１）。フレーム抽出部３３は、抽出したＬＬＩＤおよび送信元ＭＡＣアドレスを含むスヌープ結果をＯＮＵ状態管理部３１に出力する。

ＯＮＵ状態管理部３１は、スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤが認証用ＬＬＩＤであるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＯＮＵ状態管理部３１は、スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤの値が、「認証用リンク」が登録されているＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ種別情報に対応付けられたＬＬＩＤ値情報のＬＬＩＤ値に含まれている場合にはスヌープ結果に含まれるＬＬＩＤは認証用ＬＬＩＤであると判定し、「認証用リンク」が登録されているＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ種別情報に対応付けられたＬＬＩＤ値情報のＬＬＩＤ値に含まれていない場合にはスヌープ結果に含まれるＬＬＩＤは認証用ＬＬＩＤではないと判定する。

スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤが認証用ＬＬＩＤであると判定した場合、ＯＮＵ状態管理部３１は、スヌープ結果に含まれる送信元ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１は認証処理を実行中であると認識し、送信元ＭＡＣアドレスが登録されているＯＮＵ管理テーブル３４のＭＡＣアドレス情報に対応付けられたＯＮＵ１状態情報を「認証中」にして処理を終了する（ステップＳ２０３）。

スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤが認証用ＬＬＩＤではないと判定した場合、ＯＮＵ状態管理部３１は、スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤがサービス提供用ＬＬＩＤであるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。具体的には、ＯＮＵ状態管理部３１は、スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤの値が、「サービスリンク」が登録されているＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ種別情報に対応付けられたＬＬＩＤ値情報のＬＬＩＤ値に含まれている場合にはスヌープ結果に含まれるＬＬＩＤはサービス提供用ＬＬＩＤであると判定し、「サービスリンク」が登録されているＬＬＩＤ管理テーブル３５のＬＬＩＤ種別情報に対応付けられたＬＬＩＤ値情報のＬＬＩＤ値に含まれていない場合にはスヌープ結果に含まれるＬＬＩＤはサービス提供用ＬＬＩＤではないと判定する。

スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤがサービス提供用ＬＬＩＤであると判定した場合、ＯＮＵ状態管理部３１は、スヌープ結果に含まれる送信元ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１は認証処理を実行中であると認識し、送信元ＭＡＣアドレスが登録されているＯＮＵ管理テーブル３４のＭＡＣアドレス情報に対応付けられたＯＮＵ１状態情報を「サービス中」にして処理を終了する（ステップＳ２０５）。

スヌープ結果に含まれるＬＬＩＤがサービス提供用ＬＬＩＤではないと判定した場合、ＬＬＩＤからＯＮＵ１の状態を判断することはできないため、ＯＮＵ状態管理部３１は、ＯＮＵ管理テーブル３４を更新することなく処理を終了する。

つぎに、図６のフローチャートを参照して、ＯＮＵ１の登録処理に関する動作について説明する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを受信すると、ＭＰＣＰ制御部１２は、ＯＬＴ３に新たに接続を要求するか否かを判定する（ステップＳ３００，Ｓ３０１）。新たに接続を要求しない場合、ＭＰＣＰ制御部１２は、論理リンクに対してＬＬＩＤが付与されているか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

ＯＬＴ３に新たに接続を要求する場合、または論理リンクに対してＬＬＩＤが付与されていない場合、ＭＰＣＰ制御部１２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを生成し、生成したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームをＯＬＴ３に送信する（ステップＳ３０３）。

Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを受信すると、ＭＰＣＰ制御部１２は、受信したＲｅｇｉｓｔｅｒフレーム内のＬＬＩＤを抽出して記憶する（ステップＳ３０４，Ｓ３０５）。ＭＰＣＰ制御部１２は、自装置が認証済みであるか否か、すなわち認証処理を実行して認証サーバ５に認証されているか否かを判定する（ステップＳ３０６）。認証済みではない場合（未認証の場合）、認証処理部１１およびＭＰＣＰ制御部１２は、記憶したＬＬＩＤを用いて認証処理を実行する（ステップＳ３０７）。

具体的には、ＭＰＣＰ制御部１２は、認証処理要求通知を認証処理部１１に出力する。認証処理部１１は、Ｓｔａｒｔフレームを生成し、生成したＳｔａｒｔフレームをＭＰＣＰ制御部１２に出力する。ＭＰＣＰ制御部１２は、Ｓｔａｒｔフレームのプリアンブルに記憶したＬＬＩＤを格納してＯＬＴ３に送信する。これにより、ＯＮＵ１と認証サーバ５との認証処理が開始される。以後、ＭＰＣＰ制御部１２は、ＯＬＴ３から転送された認証サーバ５からのレイヤ２フレームを認証処理部１１に出力するとともに、認証処理部１１が生成する認証サーバ５へのレイヤ２フレームのプリアンブルに記憶したＬＬＩＤを格納してＯＬＴ３に送信する処理を、認証処理部１１が認証サーバ５からのＳｕｃｃｅｓｓフレームを受信したことにより認証が成功したと認識するまで繰り返す。

Ｓｕｃｃｅｓｓフレームを受信して認証が成功したことを認識すると、認証処理部１１は、認証処理が終了したことを示す認証処理終了通知をＭＰＣＰ制御部１２に出力する。ＭＰＣＰ制御部１２は、認証処理終了通知を受けた後にＤｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを受信すると、記憶したＬＬＩＤを無効にして（ステップＳ３０８，Ｓ３０９）、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームの受信待ちとなる。

一方、自装置が認証済みである場合、ＭＰＣＰ制御部１２は、記憶したＬＬＩＤを用いてサービスに応じた処理の実行を開始して、登録処理を終了する（ステップＳ３１０）。

つぎに、図７および図８のシーケンス図を参照して、通信システムにおけるＯＮＵ１の登録処理に関する動作を説明する。なお、ここでは、ＯＬＴ３−１が主ＯＬＴとして動作し、ＯＬＴ３−２が予備ＯＬＴとして動作するものとし、認証機能を有するＯＮＵ１−１がＯＬＴ３−１に新たに接続するものとする。また、ＯＬＴ３−１，３−２の各ＬＬＩＤ管理テーブル３５およびＯＮＵ管理テーブル３４には、同一の情報が登録されているものとする。

まず、図７のシーケンス図を参照して、ＯＮＵ１−１、ＯＬＴ３−１、および認証サーバ５の動作について説明する。ＯＬＴ３−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを送信する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを受信し、新たにＯＬＴ３−１に接続するＯＮＵ１−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームをＯＬＴ３−１に送信する。ＯＮＵ１−１は、認証機能を有しており、かつ未認証であるので、ＯＬＴ３−１は、認証用ＬＬＩＤをＯＮＵ１−１に割り当て、割り当てた認証用ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＮＵ１−１に送信する。

ＯＮＵ１−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームに含まれる認証用ＬＬＩＤをＬＬＩＤとして割り当てられたことを認識し、プリアンブルに割り当てられたＬＬＩＤ（認証用ＬＬＩＤ）を格納したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡｃｋフレームをＯＬＴ３−１に送信する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信すると、ＯＬＴ３−１は、ＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「未認証」から「認証中」に更新する。これにより、認証用ＬＬＩＤをＯＮＵ１−１に割り当てる（付与する）登録処理が終了する。以後、ＯＮＵ１−１とＯＬＴ３−１との間ではプリアンブルに認証用ＬＬＩＤを格納したレイヤ２フレームを用いて通信が行われる。

ＯＮＵ１−１は、プリアンブルに認証用ＬＬＩＤを格納したＳｔａｒｔフレームをＯＬＴ３−１に送信し、ＯＬＴ３−１は、ＯＮＵ１−１から受信したＳｔａｒｔフレームを認証サーバ５に送信する。これにより、ＯＮＵ１−１と認証サーバ５との間で、予め定められた認証処理手順に基づいた認証処理が開始される。

認証サーバ５は、認証処理によってＯＮＵ１−１の認証に失敗した場合にはＦａｉｌｕｒｅフレームをＯＬＴ３−１に送信し、ＯＮＵ１−１は、受信したＦａｉｌｕｒｅフレームのプリアンブルにＯＮＵ１−１に割り当てた認証用ＬＬＩＤを格納して転送する。以後、ＯＮＵ１−１と認証サーバ５は、予め定められた認証失敗時の処理手順に基づいて認証処理を継続する。

認証サーバ５は、認証処理によってＯＮＵ１−１の認証に成功した場合にはＳｕｃｃｅｓｓフレームをＯＬＴ３−１に送信する。ＯＮＵ１−１は、受信したＳｕｃｃｅｓｓフレームのプリアンブルにＯＮＵ１−１に割り当てた認証用ＬＬＩＤを格納して転送する。また、ＯＬＴ３−１は、スヌープ処理によって転送したフレームがＳｕｃｃｅｓｓフレームであることを認識し、ＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「認証中」から「認証済み」に更新する。これにより、ＯＮＵ１−１と認証サーバ５間の認証処理が終了する。

ＯＬＴ３−１は、プリアンブルに認証用ＬＬＩＤを格納したＤｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＮＵ１−１に送信する。ＯＮＵ１−１は、Ｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを受信すると、割り当てられた認証用ＬＬＩＤを無効にする。これにより、認証用ＬＬＩＤを解除する登録解除処理が終了する。

ＯＬＴ３−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを送信する。認証処理が完了しているが、登録解除処理によって認証用ＬＬＩＤが無効となりＬＬＩＤが割り当てられていない状態となっているＯＮＵ１−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームをＯＬＴ３−１に送信する。ＯＮＵ１−１は認証済みであるので、ＯＮＵ１−１は、ＯＮＵ１−１のサービスに対応するサービス提供用ＬＬＩＤをＯＮＵ１−１に割り当て、割り当てたサービス提供用ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＮＵ１−１に送信する。

ＯＮＵ１−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームに含まれる認証用ＬＬＩＤをＬＬＩＤとして割り当てられたことを認識し、プリアンブルに割り当てられたＬＬＩＤ（サービス提供用ＬＬＩＤ）を格納したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡｃｋフレームをＯＬＴ３−１に送信する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信すると、ＯＬＴ３−１は、ＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「認証済み」から「サービス中」に更新する。これにより、サービス提供用ＬＬＩＤをＯＮＵ１−１に付与する登録処理が終了する。以後、ＯＮＵ１−１とＯＬＴ３−１との間ではプリアンブルにサービス提供用ＬＬＩＤを格納したレイヤ２フレームを用いてサービスに応じた通信が行われる。

つぎに、図８のシーケンス図を参照して、予備ＯＬＴとして動作するＯＬＴ３−２に着目した通信システムの動作を説明する。なお、ＯＮＵ１−１、およびＯＬＴ３−１の動作は、先の図７のシーケンス図を参照して説明した動作と同じであるので、ここではその詳細な説明を省略する。

ＯＬＴ３−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを送信し、ＯＮＵ１−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームに対してＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームをＯＮＵ１−１に送信する。ＯＬＴ３−２は、このＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを受信してスヌープし、プリアンブルに格納されているＬＬＩＤおよび送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームは登録を要求するためのフレームであり、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを送信したＯＮＵ１−１にはＬＬＩＤが割り当てられていない。そのため、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームのプリアンブルには認証用ＬＬＩＤおよびサービス提供用ＬＬＩＤとは異なる値が格納されている。よって、ＯＬＴ３−２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームからＯＮＵ１−１の状態を認識することはできないため、ＯＮＵ管理テーブル３４の更新を行わない。

一方、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを受信したＯＬＴ３−１は、ＯＮＵ１−１は未認証であるので、ＯＮＵ１−１に認証用ＬＬＩＤを割り当て、割り当てた認証用ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＮＵ１−１に送信する。ＯＮＵ１−１は、認証用ＬＬＩＤをプリアンブルに格納したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡｃｋフレームをＯＬＴ３−１に送信する。ＯＬＴ３−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信して、自装置のＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「未認証」から「認証中」に更新する。

ＯＬＴ３−２は、ＯＮＵ１−１がＯＬＴ３−１に送信したＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信してスヌープし、プリアンブルに格納されているＬＬＩＤおよび送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームのプリアンブルには、認証用ＬＬＩＤが格納されている。よって、ＯＬＴ３−２は、送信元ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１−１には認証用ＬＬＩＤが付与されており、認証処理を実行中であること認識し、自装置のＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「認証中」から「認証済み」に更新する。これにより、主ＯＬＴであるＯＬＴ３−１のＯＮＵ管理テーブル３４と、予備ＯＬＴであるＯＬＴ３−２のＯＮＵ管理テーブル３４の登録内容が同一となる。

Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを送信した後、ＯＮＵ１−１は、プリアンブルに認証用ＬＬＩＤを格納したＳｔａｒｔフレームをＯＬＴ３−１に送信し、ＯＬＴ３−１は、ＯＮＵ１−１から受信したＳｔａｒｔフレームを認証サーバ５に送信する。ＯＬＴ３−２は、このＳｔａｒｔフレームを受信してスヌープし、プリアンブルに格納されているＬＬＩＤおよび送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出する。Ｓｔａｒｔフレームのプリアンブルには認証用ＬＬＩＤが格納されている。よって、ＯＬＴ３−２は、送信元ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１−１には認証用ＬＬＩＤが付与されており認証中であることを認識するが、すでにＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信してスヌープしたことにより、ＯＬＴ３−２のＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報は「認証中」が登録されている。ＯＮＵ１−１の状態は変更されていないので、ＯＬＴ３−３は、ＯＮＵ管理テーブル３４の更新を行わない。

ＯＮＵ１−１と認証サーバ５との認証処理が終了して、ＯＬＴ３−１は、認証サーバ５からＳｕｃｃｅｓｓフレームを受信してＯＮＵ１−１に転送する。ＯＬＴ３−１は、このＳｕｃｃｅｓｓフレームをスヌープして、自装置のＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「認証済み」に更新する。また、ＯＬＴ３−１は、ＤｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＮＵ１−１に送信して、ＯＮＵ１−１に割り当てた認証用ＬＬＩＤを無効にする。

ＯＬＴ３−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームを送信し、ＯＮＵ１−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームに対してＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームをＯＮＵ１−１に送信する。ＯＬＴ３−２は、このＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを受信してスヌープするが、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅフレームの前に受信したＤｅｒｅｇｉｓｔｅｒフレームにより認証用ＬＬＩＤは無効になっている。そのため、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームのプリアンブルには、認証用ＬＬＩＤおよびサービス提供用ＬＬＩＤとは異なる値が格納されている。よって、ＯＬＴ３−２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑフレームからＯＮＵ１−１の状態を認識することはできないため、ＯＮＵ管理テーブル３４の更新を行わない。

一方、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑフレームを受信したＯＬＴ３−１は、ＯＮＵ１−１は認証済みであるので、ＯＮＵ１−１にサービス提供用ＬＬＩＤを割り当て、割り当てたサービス提供用ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒフレームをＯＮＵ１−１に送信する。ＯＮＵ１−１は、サービス提供用ＬＬＩＤをプリアンブルに格納したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡｃｋフレームをＯＬＴ３−１に送信する。ＯＬＴ３−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信して、自装置のＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「認証済み」から「サービス中」に更新する。

ＯＬＴ３−２は、ＯＮＵ１−１がＯＬＴ３−１に送信したＲｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームを受信してスヌープし、プリアンブルに格納されているＬＬＩＤおよび送信元アドレスに格納されている送信元ＭＡＣアドレスを抽出する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ａｃｋフレームのプリアンブルには、サービス提供用ＬＬＩＤが格納されている。よって、ＯＬＴ３−２は、送信元ＭＡＣアドレスが示すＯＮＵ１−１にはサービス提供用ＬＬＩＤが付与されており、ＯＮＵ１−１が要求するサービスの提供を受けていることを認識し、自装置のＯＮＵ管理テーブル３４のＯＮＵ１−１に対応付けられたＯＮＵ状態情報を「認証中」から「サービス中」に更新する。これにより、主ＯＬＴであるＯＬＴ３−１のＯＮＵ管理テーブル３４と、予備ＯＬＴであるＯＬＴ３−２のＯＮＵ管理テーブル３４の登録内容が同一となる。

以上説明したように、この実施の形態１においては、予備ＯＬＴ３−２がＯＮＵ１が主ＯＬＴ３−１に送信したレイヤ２フレームを受信可能であることに着目し、ＯＮＵ１の認証処理時とサービス提供時とで異なる論理リンク識別子を割り当て、予備ＯＬＴ３−２は、ＯＮＵ１が主ＯＬＴ３−１に送信したレイヤ２フレームに含まれる論理リンク識別子が認証処理時に割り当てられる認証用論理リンク識別子であるのか、サービス提供時に割り当てられるサービス提供用論理リンク識別子であるのかを識別することでＯＮＵ１が認証前であるのか、認証済みであるのかを認識するようにしているため、通信切替が行われ予備ＯＬＴ３−２が主ＯＬＴ３−１の代わりとしてＯＮＵ１と通信を行なう場合でも、認証済みのＯＮＵ１に対して再度認証処理を行うことなく通信を開始することを可能とし、通信切替を迅速に行うことができる。

実施の形態２．
図９を参照してこの発明の実施の形態２を説明する。図９は、この発明における通信システムの実施の形態２の構成の一例を示す図である。図９に示した通信システムは、先の図１に示した通信システムのＯＬＴ３の代わりにＯＬＴ３ａ（３ａ−１，３ａ−２を示す）を備え、ネットワーク４に接続された認証サーバ５が削除されている。先の図１に示した通信システムと同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

ＯＬＴ３ａは、図１に示したＯＬＴ３に認証処理部３６が追加されている。認証処理部３６は、先の図１に示した認証サーバ５と同様の機能を備えており、ＯＮＵ１が上位通信網であるネットワーク４を用いたサービスの提供を認証する。

つぎに、この実施の形態２の通信システムの動作を説明する。この実施の形態２の通信システムと、先の図１に示した実施の形態１の通信システムとの相違点は、ＯＮＵ１の認証をＯＬＴ３ａで行うか、ネットワーク４に接続された認証サーバ５で行うかであるので、ここでは、相違点のみを説明する。

まず、ＯＬＴ３ａが主ＯＬＴとして動作する場合のＯＮＵ登録処理に関する動作について説明する。ＯＬＴ３ａが主ＯＬＴとして動作する場合のＯＮＵ登録処理に関する動作は、先の図４のフローチャートで説明したＯＮＵ登録処理とほぼ同じであり、相違点は、ＭＰＣＰ制御部３２およびＯＮＵ状態管理部３１は、認証用ＬＬＩＤを割り当てる登録処理（ステップＳ１００〜Ｓ１０９）を実行した後の認証処理（ステップＳ１１０〜Ｓ１１３）におけるステップＳ１１１の処理である。

先の実施の形態１のＯＬＴ３は、認証サーバ５がネットワーク４に接続されているため、ＯＮＵ１からのＳｔａｒｔフレームを受信すると、Ｓｔａｒｔフレームの送信元であるＯＮＵ１と認証サーバ５間のフレーム転送を開始したが、この実施の形態２のＯＬＴ３ａは、認証処理部３６を自装置内に備えているため、Ｓｔａｒｔフレームを受信するとネットワーク４に送信するのではなく、認証処理部３６とＯＮＵ１との間で処理を行なう。すなわち、ＭＰＣＰ制御部３２は、Ｓｔａｒｔフレームを受信すると、Ｓｔａｒｔフレームおよびその後ＯＮＵ１から受信した認証処理に関するレイヤ２フレームを認証処理部３６に出力する。また、認証処理部３６は、認証処理に関するレイヤ２フレームを生成してＭＰＣＰ制御部３２に出力し、ＭＰＣＰ制御部３２は、認証処理部３６が生成したレイヤ２フレームのプリアンブルに認証用ＬＬＩＤを格納してフレーム抽出部３３を介してＯＮＵ１に送信する。

なお、ＯＬＴ３ａが予備ＯＬＴとして動作する場合のＯＮＵ登録処理に関する動作、およびＯＮＵ１の動作先の図５および図６のフローチャートを参照して説明した動作と同じであるので、ここではその説明を省略する。また、この実施の形態２の通信システムの動作は、先の図７および図８のシーケンス図を参照して説明した動作とほぼ同じであり、相違点は、認証サーバ５の機能をＯＬＴ３−１が行うことであるのでここではその説明を省略する。

このように、ＯＬＴ３ａ内に認証処理を行う認証処理部３６を備えた場合でも、予備ＯＬＴ３ａ−２がＯＮＵ１が主ＯＬＴ３ａ−１に送信したレイヤ２フレームを受信可能であることに着目し、ＯＮＵ１の認証処理時とサービス提供時とで異なる論理リンク識別子を割り当て、予備ＯＬＴ３ａ−２は、ＯＮＵ１が主ＯＬＴ３ａ−１に送信したレイヤ２フレームに含まれる論理リンク識別子が認証処理時に割り当てられる認証用論理リンク識別子であるのか、サービス提供時に割り当てられるサービス提供用論理リンク識別子であるのかを識別することでＯＮＵ１が認証前であるのか、認証済みであるのかを認識するようにしているため、通信切替が行われ予備ＯＬＴ３ａ−２が主ＯＬＴ３ａ−１の代わりとしてＯＮＵ１と通信を行なう場合でも、認証済みのＯＮＵ１に対して再度認証処理を行うことなく通信を開始することを可能とし、通信切替を迅速に行うことができる。

なお、実施の形態１および２においては、通信システムに複数のＯＬＴを備え、その１つをデータ転送に用いる主回線となる主ＯＬＴとして用い、他のＯＬＴを予備ＯＬＴとすることでデータ転送経路を冗長化したが、データ転送経路の冗長化はこれに限るものではない。たとえば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８３．１（非特許文献２）に記載されているＯＮＵを終端するＯＬＴのインタフェースカードを複数備えデータ転送経路を冗長化するようにしてもよい。

図１０は、インタフェースカードによってデータ転送経路を冗長化した場合の通信システムの構成の一例を示す図である。図１０において、通信システムは、加入者端末（図示せず）を収容するｎ台ＯＮＵ１−１〜１−ｎと、ネットワーク４に接続されるＯＬＴ８とが光ファイバ７および光カプラなどの光受動素子６からなる光伝送路によって接続される。ＯＬＴ８は、複数（この場合は２つ）のインタフェースカード８１（８１−１，８１−２を示す）を備えており、インタフェースカード８１によって光伝送路と接続することでデータ転送経路を冗長化している。

このようにインタフェースカード８１によってデータ転送経路を冗長化する場合、先の実施の形態１または２に記載のＯＬＴ３，３ａの機能（ＯＮＵ状態管理部３１、ＭＰＣＰ制御部３２、フレーム抽出部３３、ＯＮＵ管理テーブル３４、ＬＬＩＤ管理テーブル３５、認証処理部３６）をインタフェースカード８１が備えることで、実施の形態１または２と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる通信システムは、複数の宅内終端装置と接続するとともに上位通信網に接続して上位通信網と宅内終端装置とを接続する機能を有する複数の局内装置を備え、局内装置が宅内終端装置に割り当てた論理リンク識別子を含んだフレームを用いて局内装置と宅内終端装置との通信を行う通信システムの冗長化に有用であり、特に、認証処理機能を有する宅内終端装置を用いた通信システムに適している。

この発明における通信システムの実施の形態１の構成の一例を示す図である。 図１に示したＬＬＩＤ管理テーブルの構成の一例を示す図である。 図１に示したＯＮＵ管理テーブルの構成の一例を示す図である。 主ＯＬＴとして動作するＯＬＴのＯＮＵ登録処理に関する動作を説明するためのフローチャートである。 主ＯＬＴとして動作するＯＬＴのＯＮＵ登録処理に関する動作を説明するためのフローチャートである。 主ＯＬＴとして動作するＯＬＴのＯＮＵ登録処理に関する動作を説明するためのフローチャートである。 予備ＯＬＴとして動作するＯＬＴのＯＮＵ登録処理に関する動作を説明するためのフローチャートである。 ＯＮＵのＯＮＵ登録処理に関する動作を説明するためのフローチャートである。 この発明における通信システムの実施の形態１の動作を説明するためのシーケンス図である。 この発明における通信システムの実施の形態１の動作を説明するためのシーケンス図である。 この発明における通信システムの実施の形態２の構成の一例を示す図である。 この発明における通信システムの構成の一例を示す図である。

符号の説明

１−１，１−ｎ ＯＮＵ
３−１，３−２，３ａ−１，３ａ−２，８ ＯＬＴ
４ ネットワーク
５ 認証サーバ
６ 光受動素子
７ 光ファイバ
１１，３６ 認証処理部
１２，３２ ＭＰＣＰ制御部
３１ ＯＮＵ状態管理部
３３ フレーム抽出部
３４ ＯＮＵ管理テーブル
３５ ＬＬＩＤ管理テーブル
８１−１，８１−２ インタフェースカード

Claims (8)

1. 複数の宅内終端装置と、これら宅内終端装置と接続するとともに上位通信網に接続して該上位通信網と前記宅内終端装置とを接続する機能を有する複数の局内装置を備え、前記局内装置が前記宅内終端装置に割り当てた論理リンク識別子を含んだフレームを用いて前記局内装置と前記宅内終端装置との通信を行う通信システムにおいて、
   前記局内装置は、
   上位通信網に接続される認証サーバまたは自装置内の認証機能によって前記宅内終端装置へのサービスの提供を認証する認証処理時に前記宅内終端装置に割り当てる認証用の論理リンク識別子と、サービス提供時に前記宅内終端装置に割り当てるサービス提供用の論理識別子とが登録される論理リンク識別子管理テーブルと、
   前記各宅内終端装置を識別するための宅内終端装置識別子に対応付けて当該宅内終端装置の状態を示す認証情報が登録される宅内終端装置管理テーブルと、
   前記宅内終端装置と間で送受信するフレームをスヌープするフレーム抽出手段と、
   前記宅内終端装置管理テーブルおよび前記論理リンク識別子管理テーブルに基づいて前記宅内終端装置に認証用の論理リンク識別子またはサービス提供用の論理リンク識別子を割り当てる論理リンク識別子付与手段と、
   前記フレーム抽出手段のスヌープ結果に基づいて前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報を更新する宅内終端装置状態管理手段と、
   予め定められた通信プロトコルに基づいて前記宅内終端装置との通信を制御する通信制御手段と、
   を備え、
   前記複数の局内装置の中で前記宅内終端装置とのデータ転送を行う主局内装置の論理リンク識別子付与手段は、
   前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が行われていないことが登録されている宅内終端装置には前記認証用の論理リンク識別子を割り当て、宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が終了したことが登録されている宅内終端装置には前記サービス提供用の論理リンク識別子を割り当て、
   前記主局内装置の宅内終端装置状態管理手段は、
   前記フレーム抽出手段によってスヌープされたフレームのスヌープ結果が割り当てられた認証用の論理リンク識別子を認識したことを前記宅内終端装置が自装置に対して通知するフレームを検出したことを示す場合には、当該フレームの送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証中であることを登録し、前記スヌープ結果が認証処理が成功したことを前記宅内終端装置に通知するフレームを検出したこと示す場合には、当該フレームの送信先である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が終了したことを登録し、前記スヌープ結果が割り当てられたサービス提供用の論理リンク識別子を認識したことを前記宅内終端装置が自装置に通知するフレームを検出した場合には、当該フレームの送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報にサービス提供中であることを登録し、
   前記主局内装置から自装置への切り替えが行われた場合に前記主局内装置として前記宅内終端装置と通信を行う予備局内装置のフレーム抽出手段は、
   前記宅内終端装置が前記主局内装置に送信したフレームをスヌープし、スヌープ結果としてフレームに含まれる論理リンク識別子および送信元である宅内終端装置を識別するための宅内終端装置識別子を抽出し、
   前記予備局内装置の宅内終端装置状態管理手段は、
   前記論理リンク識別子管理テーブルに基づいて前記スヌープ結果の論理リンク識別子が認証用の論理リンク識別子であるのか、サービス提供用の論理リンク識別子であるのかを判定し、前記スヌープ結果の論理リンク識別子が認証用の論理リンク識別子であると判定した場合には、前記スヌープ結果の送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証済みであることを登録し、前記スヌープ結果の論理リンク識別子がサービス提供用の論理リンク識別子であると判定した場合には、前記スヌープ結果の送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報にサービス提供中であることを登録すること、
   を特徴とする通信システム。
2. 前記主局内装置の論理リンク識別子付与手段は、
   前記宅内終端装置から登録を要求するフレームを受信した際に、当該宅内終端装置に論理リンク識別子を割り当てること、
   を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記主局内装置の通信制御手段は、
   前記主局内装置のフレーム抽出手段のスヌープ結果が認証処理が成功したことを前記宅内終端装置に通知するフレームを検出したことを示す場合、当該フレームの送信先である宅内終端装置に、割り当てた認証用の論理リンク識別子を無効にするフレームを送信し、
   前記宅内終端装置は、
   前記主局内装置に接続する場合、および前記認証用のリンク識別子を無効にするフレームを受信した場合に登録を要求するフレームを前記主局内装置に送信すること、
   を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. ＩＥＥＥ８０３．２ａｈにて規定されるＭＰＣＰを用いること、
   を特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の通信システム。
5. 複数の宅内終端装置と接続するとともに上位通信網に接続し、前記宅内終端装置と論理リンク識別子を含んだフレームを用いて通信を行う通信システムに適用される局内装置であって、
   上位通信網に接続される認証サーバまたは自装置内の認証機能によって前記宅内終端装置へのサービスの提供を認証する認証処理時に前記宅内終端装置に割り当てる認証用の論理リンク識別子と、サービス提供時に前記宅内終端装置に割り当てるサービス提供用の論理識別子とが登録される論理リンク識別子管理テーブルと、
   前記各宅内終端装置を識別するための宅内終端装置識別子に対応付けて当該宅内終端装置の状態を示す認証情報が登録される宅内終端装置管理テーブルと、
   前記宅内終端装置と間で送受信するフレームをスヌープするフレーム抽出手段と、
   前記宅内終端装置管理テーブルおよび前記論理リンク識別子管理テーブルに基づいて前記宅内終端装置に認証用の論理リンク識別子またはサービス提供用の論理リンク識別子を割り当てる論理リンク識別子付与手段と、
   前記フレーム抽出手段のスヌープ結果に基づいて前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報を更新する宅内終端装置状態管理手段と、
   予め定められた通信プロトコルに基づいて前記宅内終端装置との通信を制御する通信制御手段と、
   を備え、
   前記宅内終端装置とのデータ転送を行う主局内装置として用いられる場合、
   前記論理リンク識別子付与手段は、
   前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が行われていないことが登録されている宅内終端装置には前記認証用の論理リンク識別子を割り当て、宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が終了したことが登録されている宅内終端装置には前記サービス提供用の論理リンク識別子を割り当て、
   前記宅内終端装置状態管理手段は、
   前記フレーム抽出手段によってスヌープされたフレームのスヌープ結果が割り当てられた認証用の論理リンク識別子を認識したことを前記宅内終端装置が自装置に対して通知するフレームを検出したことを示す場合には、当該フレームの送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証中であることを登録し、前記スヌープ結果が認証処理が成功したことを前記宅内終端装置に通知するフレームを検出したことを示す場合には、当該フレームの送信先である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証処理が終了したことを登録し、前記スヌープ結果が割り当てられたサービス提供用の論理リンク識別子を認識したことを前記宅内終端装置が自装置に通知するフレームを検出した場合には、当該フレームの送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた宅内終端装置管理テーブルの状態情報にサービス提供中であることを登録し、
   前記主局内装置から自装置への切り替えが行われた場合に前記主局内装置として前記宅内終端装置と通信を行う予備局内装置として動作する場合、
   前記フレーム抽出手段は、
   前記宅内終端装置が前記主局内装置に送信したフレームをスヌープし、スヌープ結果としてフレームに含まれる論理リンク識別子および送信元である宅内終端装置を識別するための宅内終端装置識別子を抽出し、
   前記宅内終端装置状態管理手段は、
   前記論理リンク識別子管理テーブルに基づいて前記スヌープ結果の論理リンク識別子が認証用の論理リンク識別子であるのか、サービス提供用の論理リンク識別子であるのかを判定し、前記スヌープ結果の論理リンク識別子が認証用の論理リンク識別子であると判定した場合には、前記スヌープ結果の送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報に認証済みであることを登録し、前記スヌープ結果の論理リンク識別子がサービス提供用の論理リンク識別子であると判定した場合には、前記スヌープ結果の送信元である宅内終端装置を示す宅内終端装置識別子に対応付けられた前記宅内終端装置管理テーブルの状態情報にサービス提供中であることを登録すること、
   を特徴とする局内装置。
6. 前記主局内装置として動作する場合、
   前記論理リンク識別子付与手段は、
   前記宅内終端装置から登録を要求するフレームを受信した際に、当該宅内終端装置に論理リンク識別子を割り当てること、
   を特徴とする請求項５に記載の局内装置。
7. 前記主局内装置として動作する場合、
   前記通信制御手段は、
   前記フレーム抽出手段のスヌープ結果が認証処理が成功したことを前記宅内終端装置に通知するフレームを検出したこと示す場合、当該フレームの送信先である宅内終端装置に、割り当てた認証用の論理リンク識別子を無効にするフレームを送信すること、
   を特徴とする請求項６に記載の局内装置。
8. ＩＥＥＥ８０３．２ａｈにて規定されるＭＰＣＰを用いること、
   を特徴とする請求項５〜７の何れか一つに記載の局内装置。

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