JP2016096458A - ＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システム及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信の信頼性を高める。
【解決手段】ＰＯＮシステムは、上位終端装置が通信装置と接続される第１のＰＯＮと、下位終端装置が前記通信装置と接続される第２のＰＯＮとを有するＰＯＮシステムであって、通信装置は、上位終端装置と通信装置とが接続される複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路を介して当該上位終端装置と通信を行う通信部と、通信部によって用いられる光伝送路を、障害状況に応じて前記複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路に切り替える切替部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＯＮシステム及び通信装置に関する。

近年、ブロードバンドサービスの普及とともにＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の導入が進められている。ＦＴＴＨは、主な形態としてＰＯＮシステムが挙げられる。

ＰＯＮシステムは、１つの局側終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、少なくとも１つ以上の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）と、ＯＬＴとＯＮＵを接続する光スプリッタとを有する。

図２７は、ＰＯＮシステムの一例を示す図である。図２７に示すように、ＰＯＮシステム１０００は、光伝送路１２００_１〜１２００_ｎ（例えば、ファイバ伝送路）および１対ｎ（ｎは自然数）の光スプリッタ１７００を介して、ＯＬＴ１１００と複数のＯＮＵ１３００_１〜１３００_ｎとのポイントツ−マルチポイントの通信を行うネットワ−クである。ギガビットクラスのＰＯＮの代表的な規格として、ＩＥＥＥ ８０２．３にて標準化されたＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標）PON）がある。ＥＰＯＮは、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．３ａｖ検討グル−プにおいて、１０ギガビットクラスの１０Ｇ−ＥＰＯＮが標準化されている。

ＰＯＮシステムは、複数のＰＯＮが多段に接続されるカスケ−ドＰＯＮも提案されている（例えば、非特許文献１参照）。カスケードＰＯＮは、単数のＰＯＮにおける分岐数の限界を超える多数のＯＮＵを収容可能にする。図２８は、カスケードＰＯＮシステムの一例を示す図である。図２８に示すように、カスケ−ドＰＯＮ２０００は、ＯＬＴ２１１０と、複数のＯＮＵ２１３０_２１〜２１３０_ｘｚと、ｍ台の光スプリッタ２１７０_１〜２１７０_３（分岐数は任意）と、通信装置である複数のカスケードノード装置（以下、Ｃノード）２１５０_１１〜２１５０_ｘｙとを有する。

光伝送路２１２０_１は、光スプリッタ２１７０_１を介して、ＯＬＴ２１１０に接続される。さらに、Ｃノード２１５０_１１と、複数のＯＮＵ２１３０_２１〜２１３０_２ｍと、Ｃノード２１５０_２１とは、光スプリッタ２１７０_２を介して接続される。さらに、Ｃノード２１５０_２１は、Ｃノード２１５０_ｘｙと接続される。このように、カスケ−ドＰＯＮ２０００は、多段のＰＯＮシステムを形成する。このようなカスケードＰＯＮは、ＯＬＴから光スプリッタまでの光伝送路を複数のＯＮＵで共用することができるので、費用を抑えることができる。

田所将志，藤原稔久，氏川裕隆，王寛，鈴木謙一，"１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムを用いたカスケードＰＯＮの検討"，電子情報通信学会通信ソサイエティ大会，Ｂ−８−４７，２０１４年９月９日

しかしながら、上記の従来技術では、通信の信頼性が低いという問題があった。具体的には、上記技術では、カスケ−ドＰＯＮが多数のＯＮＵを収容可能であるが、１台のＯＬＴ又は上位の位置にあるＣノード下に配置されるＯＮＵの数が多くなる。このため、例えば、カスケ−ドＰＯＮは、ＯＬＴとＣノードを結ぶ光伝送路（例えば、スプリッタ配下の光伝送路）や上位の位置にあるＣノードが故障することで上位の位置にある装置と通信が行えなくなった場合に、故障したＣノードよりも下位に配置される全てのＯＮＵが通信を行えない状態に陥るという問題があった。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のＰＯＮシステムは、上位終端装置が通信装置と接続される第１のＰＯＮと、下位終端装置が前記通信装置と接続される第２のＰＯＮとを有するＰＯＮシステムであって、前記通信装置は、前記上位終端装置と前記通信装置とが接続される複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路を介して当該上位終端装置と通信を行う通信部と、前記通信部によって用いられる光伝送路を、障害状況に応じて前記複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路に切り替える切替部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、通信の信頼性を高めることができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。 図２は、第１の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図３は、第１の実施の形態に係るＣ−ＯＮＵの構成を示す図である。 図４は、第１の実施の形態に係るＣ−ＯＬＴの構成を示す図である。 図５は、第１の実施の形態に係る切替部の構成を示す図である。 図６は、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける切替処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける切替処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、第２の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図９は、第２の実施の形態に係る切替部の構成を示す図である。 図１０は、第２の実施の形態に係るＣノードの切替処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、第２の実施の形態に係るＣノードの切替処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、第３の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図１３は、第３の実施の形態に係る切替部の構成を示す図である。 図１４は、第３の実施の形態に係る接続部の構成を示す図である。 図１５は、第３の実施の形態に係るＣノードの切替処理の流れを示すフローチャートである。 図１６は、第３の実施の形態に係るＣノードの切替処理の流れを示すフローチャートである。 図１７は、第４の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図１８は、第５の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図１９は、第６の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図２０は、第６の実施の形態に係る切替部の構成を示す図である。 図２１は、第７の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図２２は、第７の実施の形態に係る切替部の構成を示す図である。 図２３は、第８の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図２４は、第８の実施の形態に係るＣ−ＯＮＵの構成を示す図である。 図２５は、第９の実施の形態に係るＣノードの構成を示す図である。 図２６は、第９の実施の形態に係るＣ−ＯＬＴの構成を示す図である。 図２７は、ＰＯＮシステムの一例を示す図である。 図２８は、カスケードＰＯＮシステムの一例を示す図である。

以下に、本願に係るＰＯＮシステム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本願に係るＰＯＮシステムが限定されるものではない。

［第１の実施の形態］
以下の実施の形態では、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成、Ｃノードの構成、ＰＯＮシステムの全体の処理の流れを順に説明し、最後に第１の実施の形態による効果を説明する。

［ＰＯＮシステムの構成］
ＰＯＮシステム１は、上位終端装置が通信装置と接続される第１のＰＯＮと、下位終端装置が通信装置と接続される第２のＰＯＮとを有するＰＯＮシステムである。この点について、図１を用いて、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステム１の構成を説明する。図１は、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステム１の構成を示す図である。ＰＯＮシステム１は、図１に示すように、ＯＬＴ１０と、複数のＯＮＵ３０_２１〜３０_２ｍと、複数のＣノード５０_１１〜５０_１ｎ及び５０_２１と、複数の光スプリッタ７０_１〜７０_２とを有する。

図１の例では、ＰＯＮシステム１は、ＯＬＴ１０（上位終端装置に相当）がＣノード５０_１１（通信装置に相当）と接続される第１のＰＯＮと、複数のＯＮＵ３０_２１〜３０_２ｍ（下位終端装置に相当）がＣノード５０_１１と接続される第２のＰＯＮとを有するＰＯＮシステムである。なお、以下では、ＯＮＵ３０_２１〜３０_２ｍ、Ｃノード５０_１１〜５０_１ｎ及び５０_２１、光スプリッタ７０_１〜７０_２を、それぞれＯＮＵ３０、Ｃノード５０、光スプリッタ７０と表記する場合がある。

ＰＯＮシステム１では、１つのＯＬＴ１０が複数のＯＮＵ３０と光伝送路を介してポイントツーマルチポイントの通信を行う。例えば、ＰＯＮシステム１は、ＯＬＴ１０から各ＯＮＵ３０へ送信される下り信号が波長分割多重（ＷＤＭ）技術や時分割多重（ＴＤＭ）技術を用いて多重され、かつ、ＯＬＴに接続されている全てのＯＮＵ３０または一部のＯＮＵ３０が共通して受信可能な下り波長が少なくとも１つ存在するＰＯＮが多段に接続される多段ＰＯＮシステムである。

なお、図１の例では、ＰＯＮシステム１は、光スプリッタ７０_１の下位にＣノードのみ有するが、光スプリッタ７０_１の下位にＯＮＵ３０を有してもよい。また、Ｃノード５０_２１の下位には、Ｃノード５０やＯＮＵ３０があってもよい。また、上位終端装置は、ＯＬＴ１０に限らず、Ｃノード５０であってもよい。

ＯＬＴ１０は、加入者側に設置されるＯＮＵ３０からの光信号を終端し各種サービスノードに信号を転送するために局側に置かれる装置である。例えば、ＯＬＴ１０は、映像、電話、ＬＡＮ等のノード側電気信号と光信号との間のセンタ設置型変換装置である。ＯＬＴ１０は、複数のＣノード５０のそれぞれとの間で複数の光伝送路を形成する。

ＯＮＵ３０は、局側に設置されるＯＬＴ１０からの光信号を終端し各種サービスノードに信号を転送するために加入者側に置かれる装置である。例えば、ＯＮＵ３０は、光ファイバ上の伝送信号と、電話等の各種端末機器に対応した伝送信号間の変換を行う。

Ｃノード５０は、ＰＯＮと他のＰＯＮとを通信可能に接続するノード装置である。具体的には、Ｃノード５０は、Ｃノード５０より上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０と通信を行う機能を有する。また、Ｃノード５０は、Ｃノード５０より下位の位置にあるＯＮＵ３０またはＣノード５０と通信を行う機能を有する。

光スプリッタ７０は、光アクセスで使われるＰＯＮシステム１において、ＯＬＴ１０を複数のユーザで共用するために光信号を等分配するための部品である。光スプリッタ７０は、例えば、Ｙ字型のＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）導波路をツリー状に接続して形成される。

図１の例では、ＯＬＴ１０と、複数のＯＮＵ３０_２１〜３０_２ｍと、複数のＣノード５０_１１〜５０_１ｎとは、複数の光スプリッタ７０_１〜７０_２を介して接続される。具体的には、ＯＬＴ１０は、光スプリッタ７０_１を介して、Ｃノード５０_１１との間で複数の光伝送路２０_１〜２０_Ｌを形成する。すなわち、ＯＬＴ１０は、上位の位置にあるＣノード５０_１１との間で光スプリッタ７０_１から複数の光伝送路２０_１〜２０_Ｌを冗長経路として形成する。なお、以下では、光伝送路２０_１〜２０_Ｌをそれぞれ光伝送路２０と表記する場合がある。

また、Ｃノード５０_１１は、光スプリッタ７０_２を介して、下位の位置にある複数のＯＮＵ３０_２１〜３０_２ｍと接続される。また、Ｃノード５０_１１は、光スプリッタ７０_２を介して、下位の位置にあるＣノード５０_２１と接続される。これにより、Ｃノード５０は、多段に接続される。なお、複数の光スプリッタ７０による分岐数は、図１に示す例に限らず、任意の数に分岐してもよい。

このように、ＰＯＮシステム１は、上位終端装置と通信装置との間に複数の冗長経路を有する。これにより、ＰＯＮシステム１は、障害時に冗長経路を用いることができるので、システムの信頼性を高めることができる。例えば、ＰＯＮシステム１は、障害が発生しやすい通信経路に冗長経路を設けるので、システムの信頼性を効率的に高めることができる。

［Ｃノードの構成］
Ｃノード５０は、第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と接続される。この点について、図２を用いて第１の実施の形態に係るＣノード５０を説明する。図２は、第１の実施の形態に係るＣノードの構成を示すブロック図である。Ｃノード５０は、図２に示すように、カスケードＯＮＵ（以下、「Ｃ−ＯＮＵ５１」と表記する）５１と、カスケードＯＬＴ５２（以下、「Ｃ−ＯＬＴ５２」と表記する）と、切替部５３とを有する。

Ｃ−ＯＮＵ５１は、上位終端装置と光伝送路を介して接続される加入者側の通信機能部である。例えば、Ｃ−ＯＮＵ５１は、光スプリッタ７０を介して、Ｃノード５０より上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０と接続される。

図３を用いて、図２に示したＣ−ＯＮＵ５１の構成を詳細に説明する。図３は、第１の実施の形態に係るＣ−ＯＮＵの構成を示すブロック図である。図３に示すように、Ｃ−ＯＮＵ５１は、電源部１０１と、外部計算処理部１０２と、記憶部１０３と、付加機能部１０４と、通信部１０５と、検知部１０６と、通知部１０７とを有する。

電源部１０１は、電源制御を行う。例えば、電源部１０１は、Ｃ−ＯＮＵ５１への給電を制御する。外部計算処理部１０２は、各種の計算を行う。例えば、外部計算処理部１０２は、後述のＭＰＣＰ処理部１１０ｂによって実行される演算を行う。記憶部１０３は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１０３は、各種ファームウェアを記憶したり、後述するＰＯＮ信号処理部１１０におけるフレーム処理時にバッファとして利用される。付加機能部１０４は、その他の各種の機能を任意に有する。例えば、付加機能部１０４は、ＰＯＮ信号処理部１１０等における各種の処理でエラーが発生した場合に、アラームを通知する。なお、Ｃ−ＯＮＵ５１は、図示しないその他の各種の機能部を有してもよい。

通信部１０５は、各種の装置と通信を行う。具体的には、通信部１０５は、上位終端装置とＣノード５０とが接続される複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路を介して上位終端装置と通信を行う。例えば、通信部１０５は、ＯＬＴ１０や他のＣノード５０、Ｃ−ＯＬＴ５２などと通信を行う。一例としては、通信部１０５は、Ｃノード５０より上位にある上位終端装置（例えば、ＯＬＴ１０や他のＣノード５０）との間に形成される複数の光伝送路２０_１〜２０_Ｌのうちいずれかの光伝送路を介して上位終端装置と通信を行う。図３に示すように、通信部１０５は、Ｃ−ＯＬＴとの接続ポート１０８と、ＰＯＮ−ＩＦポート１０９と、ＰＯＮ信号処理部１１０とを有する。

Ｃ−ＯＬＴとの接続ポート１０８及びＰＯＮ−ＩＦポート１０９は、外部からの信号を処理する。例えば、Ｃ−ＯＬＴとの接続ポート１０８は、切替部５３を介して、上位の位置にあるＣ−ＯＬＴ５２との間で信号を送受信する。ＰＯＮ−ＩＦポート１０９は、ＰＯＮを介して、上位の位置にあるＯＬＴ１０やＣノード５０との間で信号を送受信する。

ＰＯＮ信号処理部１１０は、例えば、Ｃノード５０で送受信される各種信号（例えば、フレーム）に対する処理を制御する。ＰＯＮ信号処理部１１０は、図３に示すように、上り信号処理部１１０ａと、ＭＰＣＰ処理部１１０ｂと、下り信号処理部１１０ｃとを有する。

上り信号処理部１１０ａは、例えば、上りのバースト信号を再生する。また、上り信号処理部１１０ａは、シリアルな上り信号をパラレルに変換する処理を行う。また、上り信号処理部１１０ａは、上り信号の誤り訂正を行う。

ＭＰＣＰ処理部１１０ｂは、例えば、信号を送信するタイミングを通知する処理を行う。また、ＭＰＣＰ処理部１１０ｂは、送信要求元（例えば、ＯＬＴ１０やＣノード５０）から受信した送信タイミングの要求や問い合わせに対する処理を行う。

下り信号処理部１１０ｃは、例えば、下りのバースト信号を再生する。また、下り信号処理部１１０ｃは、シリアルな下り信号をパラレルに変換する処理を行う。また、下り信号処理部１１０ｃは、下り信号の誤り訂正を行う。

検知部１０６は、任意の部分に対し障害の監視及び検知を行う。具体的には、検知部１０６は、外部装置と接続される光伝送路の障害を検知する。例えば、検知部１０６は、ＯＬＴ１０と接続される複数の光伝送路２０_１〜２０_Ｌに発生した障害を検知する。一例としては、検知部１０６は、光伝送路２０_１〜２０_Ｌのうち、通信に用いられている光伝送路２０_１に発生した障害を検知する。

通知部１０７は、障害に関する情報を通知する。例えば、通知部１０７は、検知部１０６によって障害が検知された場合に、ＰＯＮ−ＩＦポート１０９を介して、上位終端装置であるＯＬＴ１０またはＣノード５０へ障害情報を通知する。他の例では、通知部１０７は、Ｃ−ＯＬＴ５２との接続ポート１０８を介して障害情報を受信し、受信した障害情報を上位の位置にあるＯＬＴ１０やＣノード５０へ送信する。また、他の例では、通知部１０７は、Ｃ−ＯＬＴ５２の障害情報をインバウンドまたはアウトバウンドで受信し、受信した障害情報を上位の位置にあるＯＬＴ１０やＣノード５０へ送信する。なお、通知部１０７は、外部の通信線を介して障害情報を受信してもよい。また、通知部１０７は、通信経路の切り替えが必要な場合には、通信経路の切替要求を上位終端装置であるＯＬＴ１０またはＣノード５０へ通知する。

図２の説明に戻って、Ｃ−ＯＬＴ５２は、下位終端装置と光伝送路を介して接続される局側の通信機能部である。例えば、Ｃ−ＯＬＴ５２は、光スプリッタ７０を介して、Ｃノード５０より下位の位置にあるＯＮＵ３０やＣノード５０と接続される。

図４を用いて、図２に示したＣ−ＯＬＴ５２の構成を詳細に説明する。図４は、第１の実施の形態に係るＣ−ＯＬＴの構成を示すブロック図である。図４に示すように、Ｃ−ＯＬＴ５２は、電源部１１１と、外部計算処理部１１２と、記憶部１１３と、付加機能部１１４と、通信部１１５と、検知部１１６と、通知部１１７とを有する。

電源部１１１は、電源制御を行う。例えば、電源部１１１は、Ｃ−ＯＬＴ５２への給電を制御する。外部計算処理部１１２は、各種の計算を行う。例えば、外部計算処理部１１２は、後述のＭＰＣＰ処理部１２０ｂによって実行される演算を行う。記憶部１１３は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１１３は、各種ファームウェアを記憶したり、後述するＰＯＮ信号処理部１２０におけるフレーム処理時にバッファとして利用される。付加機能部１１４は、その他の各種の機能を任意に有する。例えば、付加機能部１１４は、ＰＯＮ信号処理部１２０等における各種の処理でエラーが発生した場合に、アラームを通知する。なお、Ｃ−ＯＬＴ５２は、図示しないその他の各種の機能部を有してもよい。

通信部１１５は、各種の装置と通信を行う。具体的には、通信部１１５は、下位終端装置と通信を行う。例えば、通信部１１５は、Ｃ−ＯＮＵ５１や下位の位置にあるＰＯＮなどと通信を行う。図３に示すように、通信部１１５は、ＰＯＮ−ＩＦポート１１８と、上位Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１１９と、ＰＯＮ信号処理部１２０とを有する。

ＰＯＮ−ＩＦポート１１８及び上位Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１１９は、外部からの信号を処理する。例えば、ＰＯＮ−ＩＦポート１１８は、下位の位置にあるＰＯＮとの間で信号を送受信する。上位Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１１９は、上位Ｃ−ＯＮＵ５１との間で信号を送受信する。

ＰＯＮ信号処理部１２０は、例えば、Ｃノード５０で送受信される各種信号（例えば、フレーム）に対する処理を制御する。ＰＯＮ信号処理部１２０は、図４に示すように、上り信号処理部１２０ａと、ＭＰＣＰ処理部１２０ｂと、下り信号処理部１２０ｃとを有する。

上り信号処理部１２０ａは、例えば、上りのバースト信号を再生する。また、上り信号処理部１２０ａは、シリアルな上り信号をパラレルに変換する処理を行う。また、上り信号処理部１２０ａは、上り信号の誤り訂正を行う。

ＭＰＣＰ処理部１２０ｂは、例えば、信号を送信するタイミングを通知する処理を行う。また、ＭＰＣＰ処理部１２０ｂは、送信要求元（例えば、上位Ｃ−ＯＮＵ５１や下位ＰＯＮ）から受信した送信タイミングの要求や問い合わせに対する処理を行う。

下り信号処理部１２０ｃは、例えば、下りのバースト信号を再生する。また、下り信号処理部１２０ｃは、シリアルな下り信号をパラレルに変換する処理を行う。また、下り信号処理部１２０ｃは、下り信号の誤り訂正を行う。

検知部１１６は、任意の部分に対し障害の監視及び検知を行う。具体的には、検知部１１６は、外部装置と接続される光伝送路の障害を検知する。例えば、検知部１１６は、下位終端装置（例えば、ＯＮＵ３０やＣノード５０）と接続される光伝送路の障害を検知する。

通知部１１７は、障害に関する情報を通知する。例えば、通知部１１７は、検知部１１６によって障害が検知された場合に、上位Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１１９を介して、上位Ｃ−ＯＮＵ５１へ障害情報を通知する。他の例では、通知部１１７は、障害情報をインバウンドまたはアウトバウンドで接続する上位Ｃ−ＯＮＵ５１へ障害情報を通知する。また、通知部１１７は、通信経路の切り替えが必要な場合には、通信経路の切替要求を上位Ｃ−ＯＮＵ５１へ通知する。

切替部５３は、通信障害の状況に応じて通信経路を切り替える。具体的には、切替部５３は、後述する通信部１２５によって用いられる光伝送路を、障害状況に応じて複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路に切り替える。例えば、切替部５３は、障害が発生した通信経路から障害が発生していない他の通信経路に切り替える。一例としては、切替部５３は、後述する検知部１２６によって光伝送路２０_１に障害が発生したことが検知された場合に、光伝送路２０_１から光伝送路２０_Ｌに切り替える。これにより、切替部５３は、通信障害を解消し、通信を継続することができる。

図５を用いて、図２に示した切替部５３の構成を詳細に説明する。図５は、第１の実施の形態に係る切替部の構成を示すブロック図である。図５に示すように、切替部５３は、電源部１２１と、外部計算処理部１２２と、記憶部１２３と、付加機能部１２４と、通信部１２５と、検知部１２６と、通知部１２７とを有する。

電源部１２１は、電源制御を行う。例えば、電源部１２１は、切替部５３への給電を制御する。外部計算処理部１２２は、各種の計算を行う。例えば、外部計算処理部１２２は、後述の切替処理部１３０によって実行される演算を行う。記憶部１２３は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１２３は、各種ファームウェアを記憶したり、後述する切替処理部１３０におけるフレーム処理時にバッファとして利用される。付加機能部１２４は、その他の各種の機能を任意に有する。例えば、付加機能部１２４は、切替処理部１３０等における各種の処理でエラーが発生した場合に、アラームを通知する。なお、切替部５３は、図示しないその他の各種の機能部を有してもよい。

通信部１２５は、各種の機能部と通信を行う。具体的には、通信部１２５は、Ｃ−ＯＮＵ５１やＣ−ＯＬＴ５２などと通信を行う。図５に示すように、通信部１２５は、Ｃ−ＯＬＴとの接続ポート１２８と、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９と、指示部１３１と、切替処理部１３０とを有する。

Ｃ−ＯＬＴとの接続ポート１２８は、例えば、Ｃ−ＯＬＴ５２との間で信号を送受信する。Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９は、例えば、Ｃ−ＯＮＵ５１との間で信号を送受信する。

指示部１３１は、切替処理の指示を行う。具体的には、指示部１３１は、通信経路の切り替えを要求する切替情報を受信する。そして、指示部１３１は、切替情報を受信した場合に、切替指示を切替処理部１３０に送信する。例えば、指示部１３１は、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９を介してＣ−ＯＮＵ５１から切替情報を受信する。そして、指示部１３１は、受信した切替情報に基づいて切替指示を切替処理部１３０に送信する。

また、指示部１３１は、通信経路の切り替えに関する状況を示す切替状況を送受信する。具体的には、指示部１３１は、切替処理部１３０から切替状況を受信する。そして、指示部１３１は、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９を介して、受信した切替状況を上位終端装置へ送信する。

切替処理部１３０は、通信経路の切替処理を実行する。具体的には、切替処理部１３０は、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９を介して上位終端装置から受信される切替情報に基づいて、通信経路の切替処理を実行する。上位終端装置からの指示に従って切替処理を実行するのは、ＯＬＴ１０などの上位終端装置側で信号の送付先を変更するためのテーブルの書き換え処理などの準備ができるからである。例えば、切替処理部１３０は、指示部１３１から切替指示を受信した場合に、指示された通信経路の切り替えを行う。なお、切替処理部１３０は、上位終端装置からの指示に限らず、Ｃノードの障害情報に基づいて任意のタイミングで通信経路の切り替えを行ってもよい。

検知部１２６は、任意の部分に対し障害の監視及び検知を行う。具体的には、検知部１２６は、主信号の導通経路にある処理部であるＣ−ＯＬＴとの接続ポート１２８や、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９などの状態を監視し、障害が発生したことを検知する。

通知部１２７は、障害に関する情報を通知する。例えば、通知部１２７は、検知部１２６によって障害が検知された場合に、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１２９を介して、Ｃ−ＯＮＵ５１へ障害情報を通知する。また、通知部１２７は、下位Ｃ−ＯＮＵ５１から障害情報をインバウンドまたはアウトバウンドで受信する。また、通知部１２７は、通信経路の切り替えが必要な場合には、通信経路の切替要求をＣ−ＯＮＵ５１へ通知する。

なお、障害の検知は、Ｃノード５０に限らず、ＯＬＴ１０が行ってもよい。また、上位の位置にあるＣノード５０またはＯＬＴ１０が、下位の位置にあるＣノード５０との間の通信障害を検知してもよい。この場合、上位の位置にあるＣノード５０またはＯＬＴ１０が、障害が発生した通信経路から障害が発生していない他の通信経路に切り替える。また、下位の位置にあるＣノード５０が上位の位置にあるＣノード５０またはＯＬＴ１０との間の通信障害を検知してもよい。この場合、下位の位置にあるＣノード５０が、障害が発生した通信経路から障害が発生していない他の通信経路に切り替える。

［処理手順］
次に、図６を用いて、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステム１における切替処理の流れについて説明する。図６は、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける切替処理の流れを示すシーケンス図である。

ＯＬＴ１０または上位の位置にある上位Ｃノード５０は、下位の位置にある下位Ｃノード５０に対して、障害ステータス通知のリクエストを定期的に送信する。例えば、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、図６に示すように、下位Ｃノード５０に接続される光伝送路のうち通信に用いられている光伝送路である主系に対して、通信状態を示す障害ステータス通知のリクエストを送信する（ステップＳ１０１）。そして、下位Ｃノード５０の主系は、通信状態が正常である場合には、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、通信状態が正常であることを示す障害ステータス通知を送信する（ステップＳ１０２）。

その後、Ｃノード５０の主系に障害が発生したものとする。この場合、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、まず、下位Ｃノード５０の主系に対して、通信状態を示す障害ステータス通知のリクエストを送信する（ステップＳ１０３）。そして、下位Ｃノード５０の主系は、障害などが発生し通信状態が正常でないので、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、通信経路の切り替えを求める障害ステータス通知を送信する（ステップＳ１０４）。すなわち、下位Ｃノード５０は、障害を検知して経路の切り替えが必要と判断した場合に、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、通信経路の切替許可を求める。

そして、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、通信経路の切り替えを求める障害ステータス通知を受信した場合に、下位Ｃノード５０の主系に対して、通信経路の切り替えを指示する切替指示を送信する（ステップＳ１０５）。すなわち、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、任意のタイミングで、下位Ｃノード５０に対して、経路の切替指示を送信することで、下位Ｃノード５０に通信経路の切替えを実行させる。

その後、下位Ｃノード５０の主系は、切替指示を受信した場合に、下位Ｃノード５０に接続される光伝送路のうち通信に用いられていない光伝送路である副系に通信経路を切り替える（ステップＳ１０６）。そして、下位Ｃノード５０の副系は、下位Ｃノード５０の主系によって通信経路が切り替えられた場合に、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、切替完了通知を送信する（ステップＳ１０７）。すなわち、下位Ｃノード５０は、経路切替制御の実行結果をＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に通知する。

その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、上記の下位Ｃノード５０の副系に対して、障害ステータス通知のリクエストを送信する（ステップＳ１０８）。そして、下位Ｃノード５０の主系は、通信状態が正常である場合には、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、通信状態が正常であることを示す障害ステータス通知を送信する（ステップＳ１０９）。すなわち、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、下位Ｃノード５０の通信経路の切り替えが成功した場合に、障害ステータス通知のリクエストを定期的に繰り返し下位Ｃノード５０に送信することで、当初の障害監視及び通知シーケンスに遷移する。

なお、上記の切替処理は、下位Ｃノード５０による判断に基づいて行われてもよい。例えば、障害が発生した下位Ｃノード５０は、上位終端装置に対して障害通知や経路切替要求の通知が不可能または困難な場合に、下位Ｃノード５０の判断によって通信経路の切り替えを実行する。この点について、図７を用いて説明する。図７は、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける切替処理の流れを示すシーケンス図である。

例えば、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、下位Ｃノード５０の主系に対して、通信状態を示す障害ステータス通知のリクエストを送信する（ステップＳ１１１）。そして、下位Ｃノード５０の主系は、通信状態が正常である場合には、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、通信状態が正常であることを示す障害ステータス通知を送信する（ステップＳ１１２）。

その後、Ｃノード５０の主系に障害が発生したものとする。この場合、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、まず、下位Ｃノード５０の主系に対して、通信状態を示す障害ステータス通知のリクエストを定期的に送信する（ステップＳ１１３）。ここで、下位Ｃノード５０の主系は、通信経路の切り替えを求める障害ステータス通知をＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に送信せずに、障害を検知する（ステップＳ１１４）。

そして、下位Ｃノード５０の主系は、障害を検知した場合に、下位Ｃノード５０の副系に通信経路を切り替える（ステップＳ１１５）。そして、下位Ｃノード５０の副系は、下位Ｃノード５０の主系によって通信経路が切り替えられた場合に、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、切替完了通知を送信する（ステップＳ１１６）。

その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０は、上記の下位Ｃノード５０の副系に対して、障害ステータス通知のリクエストを送信する（ステップＳ１１７）。そして、下位Ｃノード５０の主系は、通信状態が正常である場合には、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード５０に対して、通信状態が正常であることを示す障害ステータス通知を送信する（ステップＳ１１８）。

［第１の実施の形態の効果］
このように、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステム１は、上位終端装置が通信装置と接続される第１のＰＯＮと、下位終端装置が通信装置と接続される第２のＰＯＮとを有するＰＯＮシステムであって、上位終端装置と通信装置とが接続される複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路を介して上位終端装置と通信を行う通信部と、通信部によって用いられる光伝送路を、障害状況に応じて複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路に切り替える切替部とを有する。

これにより、第１の実施の形態に係るＰＯＮシステム１は、通信障害が発生した場合に、冗長経路に通信を切り替えることで通信障害を解消することができるので、信頼性を高めることができる。例えば、ＰＯＮシステム１は、光スプリッタ下部の光伝送路の障害やＣ−ＯＮＵの障害による通信不能状態の影響を抑制することでできるので、通信障害が発生しても通信を継続することができる。

［第２の実施の形態］
上記の第１の実施の形態では、Ｃノード５０は、１つのＣ−ＯＮＵ５１を有する場合を説明したが、複数のＣ−ＯＮＵ５１を有してもよい。具体的には、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、上位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の下位終端装置と、複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と接続される上位終端装置とをさらにＣノード２５０内に有し、通信部は、通信装置内に有する複数の下位終端装置のいずれかを介して第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行い、Ｃノード２５０内に有する上位終端装置を介して第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行い、切替部は、障害状況に応じてＣノード２５０内に有する上位終端装置と複数の下位終端装置のいずれかとの接続を切り替えることで、複数の下位終端装置のうち第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置を切り替える。この点について、図８を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図８は、第２の実施の形態に係るＣノード２５０の構成を示す図である。図８に示すように、Ｃノード２５０は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと、Ｃ−ＯＬＴ５２と、切替部２５３とを有する。なお、以下では、Ｃ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎを、それぞれＣ−ＯＮＵ２５１と表記する場合がある。

複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎは、それぞれ第１の実施の形態に係るＣ−ＯＮＵ５１と同様の機能を有する。また、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎは、それぞれ上位終端装置（例えば、上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０）と光スプリッタ７０を介して光伝送路２０により接続される。

切替部２５３は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎとＣ−ＯＬＴ５２と接続される。そして、切替部２５３は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎとＣ−ＯＬＴ５２とを接続する通信経路を切り替える。この点について、図９を用いて説明する。

図９は、第２の実施の形態に係る切替部２５３の構成を示す図である。図９に示すように、切替部２５３は、図５に示す切替部５３と比較して、通信部２２５と、検知部２２６とを有する点が異なる。

通信部２２５は、Ｃノード２５０内に有する複数の下位終端装置のいずれかを介して第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行い、Ｃノード２５０内に有する上位終端装置を介して第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う。具体的には、通信部２２５は、図５に示す通信部１２５と比較して、複数のＣ−ＯＮＵとの接続ポート２２９_１〜２２９_ｎと、切替処理部２３０と、指示部２３１とを有する点が異なる。複数のＣ−ＯＮＵとの接続ポート２２９_１〜２２９_ｎは、それぞれ複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと接続される。これにより、複数のＣ−ＯＮＵとの接続ポート２２９_１〜２２９_ｎは、それぞれ複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと通信を行う。

切替処理部２３０は、障害状況に応じてＣノード２５０内に有する上位終端装置と複数の下位終端装置のいずれかとの接続を切り替えることで、複数の下位終端装置のうち第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置を切り替える。具体的には、切替処理部２３０は、通信に使用中である主系のＣ−ＯＮＵ２５１に障害が検知された場合に、上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０と信号の通信可能な予備導通経路である他のＣ−ＯＮＵ２５１に接続を切り替える。これにより、切替処理部２３０は、使用中のＣ−ＯＮＵ２５１に障害が発生しても通信を維持することができる。

指示部２３１は、指示部１３１と比較して、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート２２９_１〜２２９_ｎを介してＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎから切替情報を受信する点が異なる。また、指示部２３１は、指示部１３１と比較して、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート２２９_１〜２２９_ｎを介して、受信した切替状況を上位終端装置へ送信する点が異なる。

検知部２２６は、任意の部分に対し障害の監視及び検知を行う。具体的には、検知部２２６は、主信号の導通経路にある処理部であるＣ−ＯＬＴとの接続ポート１２８や、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート２２９_１〜２２９_ｎ、切替処理部２３０となどの状態を監視し、障害が発生したことを検知する。また、検知部２２６は、外部装置と接続される光伝送路の障害を検知する。例えば、検知部２２６は、Ｃ−ＯＬＴ５２やＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎに発生した障害を検知する。また、検知部２２６は、装置内の各部の障害を検知してもよい。例えば、検知部２２６は、電源部１２１や、外部計算処理部１２２、記憶部１２３、付加機能部１２４、通信部２２５、通知部１２７に発生した障害を検知する。

［処理手順］
次に、図１０を用いて、上位終端装置（ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０）が主体となり切替指示を行う場合の切替処理の流れについて説明する。例えば、間もなく障害が発生する状況であるものの通信可能な状態である場合に、上位終端装置が主体となって切替指示を行う。図１０は、第２の実施の形態に係るＣノード２５０における切替処理の流れを示すフローチャートである。

例えば、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、図１０に示すように、下位Ｃノード２５０から障害検知又は切替リクエストを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、障害検知又は切替リクエストを受信した場合には（ステップＳ２０１；有）、通信経路を冗長経路へ切り替える切替指示を下位Ｃノード２５０に送信する（ステップＳ２０２）。

その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、下位Ｃノード２５０から切替完了通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、下位Ｃノード２５０から切替完了通知を受信したと判定した場合には（ステップＳ２０３；成功）、切替処理を完了する（ステップＳ２０４）。

一方、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、障害検知又は切替リクエストを受信していない場合には（ステップＳ２０１；無または不要）、下位Ｃノード２５０との通信可否を判定する（ステップＳ２０５）。ここで、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、下位Ｃノード２５０との通信可と判定した場合には（ステップＳ２０５；可）、通信経路を維持する（ステップＳ２０６）。また、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、下位Ｃノード２５０から切替完了通知を受信していないと判定した場合にも（ステップＳ２０３；無または失敗）、通信経路を維持する（ステップＳ２０６）。その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、ステップＳ２０１を再び実行する。なお、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、下位Ｃノード２５０との通信不可と判定した場合には（ステップＳ２０５；不可）、後述するＣノード主体の切替処理を実行する（ステップＳ２０７）。

なお、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、このような切替処理を任意の回数繰り返し実行した場合には、切替処理を停止してもよい。また、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０は、下位Ｃノード２５０から定期的な状態通知が無くなった場合や、障害によって下位Ｃノード２５０から上位終端装置への通知が困難になったと判断される場合に、独自に切替指示を行ってもよい。

また、切替処理は、ＯＬＴ１０や上位Ｃノード２５０などの上位終端装置に限らず、下位Ｃノード２５０が主体となって行ってもよい。例えば、下位Ｃノード２５０は、障害が発生した状況で上位終端装置から切替指示を受けることが困難な場合や、切替指示が不要な場合などに、自ら切替処理を実行する。この点について、図１１を用いて詳細に説明する。図１１は、第２の実施の形態に係るＣノード２５０における切替処理の流れを示すフローチャートである。

例えば、下位Ｃノード２５０は、図１１に示すように、障害を検知したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。ここで、下位Ｃノード２５０は、障害を検知した場合には（ステップＳ２１１；有）、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０との通信可否を判定する（ステップＳ２１２）。そして、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０との通信が可と判定された場合には（ステップＳ２１２；可）、図１０に示す上位終端装置主体の切替処理を実行する（ステップＳ２１３）。

一方、下位Ｃノード２５０は、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード２５０との通信が不可または不要と判定された場合には（ステップＳ２１２；不可または不要）、経路切替制御を実行する（ステップＳ２１４）。

その後、下位Ｃノード２５０は、切替結果を判定する（ステップＳ２１５）。ここで、下位Ｃノード２５０は、切り換えを成功したと判定した場合には（ステップＳ２１５；成功）、切替完了通知を上位終端装置に送信する（ステップＳ２１６）。そして、下位Ｃノード２５０は、経路切替を完了する（ステップＳ２１７）。

一方、下位Ｃノード２５０は、切り換えを失敗したと判定した場合には（ステップＳ２１５；失敗）、切替失敗通知を送信する（ステップＳ２１８）。そして、下位Ｃノード２５０は、通信経路を維持する（ステップＳ２１９）。また、下位Ｃノード２５０は、障害が検知されていない場合にも（ステップＳ２１１；無）、通信経路を維持する（ステップＳ２１９）。その後、下位Ｃノード２５０は、ステップＳ２１１を再び実行する。なお、下位Ｃノード２５０は、このような切替処理を任意の回数繰り返し実行した場合には、切替処理を停止してもよい。

［第２の実施の形態の効果］
このように、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、上位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の下位終端装置と、複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と接続される上位終端装置とをさらにＣノード２５０内に有し、通信部は、Ｃノード２５０内に有する複数の下位終端装置のいずれかを介して第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行い、Ｃノード２５０内に有する上位終端装置を介して第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行い、切替部は、障害状況に応じてＣノード２５０内に有する上位終端装置と複数の下位終端装置のいずれかとの接続を切り替えることで、複数の下位終端装置のうち第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置を切り替える。

これにより、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、主系となるＣ−ＯＮＵの故障による通信障害や、上段の光スプリッタからＣ−ＯＮＵに接続される光伝送路が断線や劣化などに伴う通信障害が発生した場合に、通信経路を切り替えることができるので、通信を継続することができる。例えば、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード２５０と通信可能なＣ−ＯＮＵ２５１に切り替えることで通信を回復することができる。

また、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、Ｃノード２５０が単数のＣ−ＯＬＴ５２を有するため上位のＰＯＮ区間の方が下位のＰＯＮ区間と比較して高い信頼性が求められ、かつ、下位ＰＯＮ区間に低コスト性が求められる場合に適している。例えば、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、信頼性を優先する通信会社が上位ＰＯＮ区間を管理し、低コスト性を優先する集合住宅等の管理者が下位ＰＯＮ区間を管理する場合等に適している。

また、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、Ｃノード２５０が有するＣ-ＯＬＴ５２の数を単数にすることで、経路切替部のスイッチ構成を簡単にすることができるので、使用する部品点数を削減することができる。このため、第２の実施の形態に係るＣノード２５０は、Ｃノード２５０にかかるコストを削減することができる。

［第３の実施の形態］
上記の第２の実施の形態では、Ｃノード２５０は、１つのＣ−ＯＬＴ５２を有する場合を説明したが、複数のＣ−ＯＬＴ５２を有してもよい。具体的には、第３の実施形態に係るＣノード３５０は、複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の上位終端装置をさらにＣノード３５０内に有し、通信部３２５は、複数の上位終端装置のいずれかを介して第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行い、切替部３５３は、障害状況に応じてＣノード３５０内に有する複数の上位終端装置のいずれかと下位終端装置との接続を切り替えることで、複数の上位終端装置のうち第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置を切り替える。この点について、図１２を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図１２は、第３の実施の形態に係るＣノード３５０の構成を示す図である。Ｃノード３５０は、複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の上位終端装置をさらにＣノード３５０内に有する。具体的には、Ｃノード３５０は、図１２に示すように、図８に示すＣノード２５０と比較して、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎと、切替部３５３と、接続部３５４とを有する点が異なる。なお、以下では、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎを、それぞれ複数のＣ−ＯＬＴ３５２と表記する場合がある。

複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎは、それぞれ第２の実施の形態に係るＣ−ＯＬＴ５２と同様の機能を有する。また、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎは、Ｃノード３５０より下位の位置にあるＯＮＵ３０またはＣノード３５０と接続される。また、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎは、それぞれ接続部３５４に接続される。また、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎは、光カプラ、光スイッチまたは光フィルタを介して、下位の位置にある光伝送路と接続される。これにより、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎは、下位の位置にあるＯＮＵ３０またはＣノード３５０と通信を行う。

なお、本実施形態では、Ｃノード３５０内に複数のＣ-ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎが搭載されるため、複数のＣ-ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎのうち通信に用いられている主系（運用系）のＣ-ＯＮＵ２５１が障害情報や切替指示を通知する。また、主系（運用系）のＣ-ＯＮＵ２５１において通信が困難な状況である場合には、通信可能な他のＣ−ＯＮＵ２５１が障害情報や切替指示を上位終端装置へ通知してもよい。

切替部３５３は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎと接続される。そして、切替部３５３は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎとを接続する通信経路を切り替える。この点について、図１３を用いて説明する。

図１３は、第３の実施の形態に係る切替部３５３の構成を示す図である。図１３に示すように、切替部３５３は、図９に示す切替部２５３と比較して、通信部３２５を有する点が異なる。

通信部３２５は、複数の上位終端装置のいずれかを介して第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う。具体的には、通信部３２５は、図９に示す通信部２２５と比較して、複数のＣ−ＯＬＴとの接続ポート３２８_１〜３２８_ｎと、切替処理部３３０とを有する点が異なる。複数のＣ−ＯＬＴとの接続ポート３２８_１〜３２８_ｎは、主系のＣ−ＯＬＴ３５２や副系のＣ−ＯＬＴ３５２と接続される。

具体的には、切替部３５３は、通信に使用中である主系のＣ−ＯＮＵ２５１やＣ−ＯＬＴ３５２に障害が検知された場合に、信号の通信可能な予備導通経路である他のＣ−ＯＮＵ２５１やＣ−ＯＬＴ３５２に接続を切り替える。これにより、切替部３５３は、使用中のＣ−ＯＮＵ２５１やＣ−ＯＬＴ３５２に障害が発生しても通信を維持することができる。

ここで、切替部３５３は、Ｃ−ＯＬＴ３５２の切り替えに際して、切り替え後のＣ−ＯＬＴ３５２と下位の位置にあるＯＮＵ３０またはＣノード５０と通信を正常に行うために、切り替え前のＣ−ＯＬＴ３５２からの下り光信号が下位の位置にあるＯＮＵ３０またはＣノード５０に受信できないようにする。例えば、切替部３５３は、切り替え前のＣ−ＯＬＴ３５２の下り光信号を停止する。この場合、切替部３５３は、複数のＣ−ＯＬＴ３５２同士を光カプラで接続し、複数のＣ−ＯＬＴ３５２を下位の位置にある光伝送路と接続する。

また、Ｃ−ＯＬＴ３５２の故障等によって下段への光信号（下り光信号）を停止できない場合がある。この場合、例えば、下段の光伝送路と任意のＣ−ＯＬＴ３５２を接続できる光スイッチを用いることで、故障したＣ−ＯＬＴ３５２の下段への光信号（下り光信号）を排除する。

接続部３５４は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎより下位の位置にあるＯＮＵ３０またはＣノード５０とを光伝送路で接続する。例えば、接続部３５４は、Ｃノード５０より下位の位置にある下位終端装置（ＯＮＵ３０またはＣノード５０）と複数のＣ−ＯＬＴ３５２とを接続することで光信号を導通させる。この点について、図１４を用いて説明する。

図１４は、第３の実施の形態に係る接続部３５４の構成を示す図である。図１４に示すように、接続部３５４は、例えば、光スイッチが用いられる場合には、電源部３３１と、外部計算処理部３３２と、記憶部３３３と、付加機能部３３４と、通信部３３５と、検知部３３６と、通知部３３７とを有する。

電源部３３１は、電源制御を行う。例えば、電源部３３１は、接続部３５４への給電を制御する。外部計算処理部３３２は、各種の計算を行う。例えば、外部計算処理部３３２は、後述の切替処理部３４０によって実行される演算を行う。記憶部３３３は、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部３３３は、各種ファームウェアを記憶したり、後述する切替処理部３４０におけるフレーム処理時にバッファとして利用される。付加機能部３３４は、その他の各種の機能を任意に有する。例えば、付加機能部３３４は、切替処理部３４０等における各種の処理でエラーが発生した場合に、アラームを通知する。なお、接続部３５４は、図示しないその他の各種の機能部を有してもよい。

通信部３３５は、各種の装置と通信を行う。具体的には、通信部３３５は、複数の上位終端装置のいずれかを介して第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う。例えば、通信部３３５は、ＯＬＴ１０や他のＣノード３５０、Ｃ−ＯＬＴ３５２などと通信を行う。図１４に示すように、通信部３３５は、光ポート３３８と、光ポート３３９_１〜３３９_ｎと、切替処理部３４０と、指示部３４１とを有する。

光ポート３３８及び光ポート３３９_１〜３３９_ｎは、外部からの信号を処理する。例えば、光ポート３３８は、下位終端装置との間で信号を送受信する。光ポート３３９_１〜３３９_ｎは、切替部３５３やＣ−ＯＬＴ３５２との間で信号を送受信する。

指示部３４１は、切替処理の指示を行う。例えば、指示部３４１は、切替部３５３またはＣ−ＯＬＴ３５２から切替情報を受信する。そして、指示部３４１は、受信した切替情報に基づいて切替指示を切替処理部３４０に送信する。

切替処理部３４０は、障害状況に応じてＣノード３５０内に有する複数の上位終端装置のいずれかと下位終端装置との接続を切り替えることで、複数の上位終端装置のうち第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置を切り替える。具体的には、切替処理部３４０は、切替部と連動し、Ｃ−ＯＬＴ３５２と下位終端装置との通信経路を確保する。例えば、切替処理部３４０は、選択されたＣ−ＯＬＴ３５２と下位終端装置とが通信できるように光経路の選択を行う。一例としては、切替処理部３４０は、指示部３４１から切替指示を受信した場合に、指示された通信経路の切り替えを行う。

ここで、切替処理部３４０は、上位終端装置からの切替情報に基づいて通信経路の切替を行ってもよい。また、切替処理部３４０は、切替部３５３からの切替情報に基づいて通信経路の切替を行ってもよい。

検知部３３６は、任意の部分に対して障害の監視・検知を行う。具体的には、検知部３３６は、通信経路の状態を監視し、通信経路に障害が発生したことを検知する。例えば、検知部３３６は、Ｃ−ＯＮＵ２５１やＣ−ＯＬＴ３５２と接続される通信経路に発生した障害を検知する。

通知部３３７は、障害に関する情報を通知する。具体的には、通知部３３７は、検知部３３６によって障害が検知された場合に、障害情報をＣ−ＯＬＴ３５２または切替部３５３へ送信する。なお、通知部３３７は、光経路の切り替えが必要な場合には、切替要求情報を転送してもよい。

［処理手順］
次に、図１５を用いて、上位終端装置（ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０）が主体となって処理を行う切替処理の流れについて説明する。図１５は、第３の実施の形態に係るＣノード３５０における切替処理の流れを示すフローチャートである。

例えば、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、図１５に示すように、下位Ｃノード３５０から障害検知又は切替リクエストを受信したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、障害検知又は切替リクエストを受信していない場合には（ステップＳ３０１；無または不要）、下位Ｃノード３５０との通信可否を判定する（ステップＳ３０２）。そして、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、下位Ｃノード３５０との通信不可と判定した場合には（ステップＳ３０２；不可）、後述の下位Ｃノード３５０主体の切替処理を行う（ステップＳ３０３）。

一方、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、下位Ｃノード３５０との通信可と判定した場合には（ステップＳ３０２；可）、通信経路を維持する（ステップＳ３０４）。その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、ステップＳ３０１を再び実行する。

また、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、ここで、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、障害検知又は切替リクエストを受信した場合には（ステップＳ３０１；有）、Ｃ−ＯＮＵ２５１の障害かＣ−ＯＬＴ３５２の障害かを判定する（ステップＳ３０５）。

そして、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、障害箇所の状況に応じて正常な通信が可能な経路に切り替える切替指示を障害が発生した下位Ｃノード３５０に対して行う。例えば、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＬＴ３５２の障害であると判定した場合には（ステップＳ３０５；Ｃ−ＯＬＴ障害）、障害が発生した主系のＣ−ＯＬＴ３５２を正常な他のＣ−ＯＬＴ３５２に切り替える切替指示を送信する（ステップＳ３０６）。一方、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＮＵ２５１の障害であると判定した場合には（ステップＳ３０５；Ｃ−ＯＮＵ障害）、障害が発生した主系のＣ−ＯＮＵ２５１を正常な他のＣ−ＯＮＵ２５１に切り替える切替指示を送信する（ステップＳ３０７）。なお、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１の両方が障害であると判定した場合には（ステップＳ３０５；両方が障害）、障害が発生した主系のＣ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１の両方を正常な他のＣ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１に切り替える切替指示を送信する（ステップＳ３０８）。

その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、障害が発生したＣノード３５０から切替完了通知を受信したか否か判定する（ステップＳ３０９）。ここで、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、下位Ｃノード３５０から切替完了通知を受信したと判定した場合には（ステップＳ３０９；成功）、切替処理を完了する（ステップＳ３１０）。

一方、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、下位Ｃノード３５０から切替完了通知を受信していないと判定した場合には（ステップＳ３０９；無または失敗）、通信経路を維持する（ステップＳ３０４）。その後、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、ステップＳ３０１を再び実行する。

なお、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、ポート等に障害が発生した場合には、正常なポートに経路を切り替えることで通信を維持してもよい。この場合、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、ポートの変更に伴って使用するＣ−ＯＬＴ３５２やＣ−ＯＮＵ２５１も切り替える。

また、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、このような切替処理を任意の回数繰り返し実行した場合には、切替処理を停止してもよい。また、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０は、下位Ｃノード３５０から定期的な状態通知が無くなった場合や、障害によって下位Ｃノード３５０から上位終端装置への通知が困難になったと判断される場合に、独自に切替指示を行ってもよい。

また、切替処理は、ＯＬＴ１０や上位Ｃノード３５０などの上位終端装置に限らず、下位Ｃノード３５０が主体となって行ってもよい。例えば、下位Ｃノード３５０は、上位終端装置へ障害の通知が困難な場合や、障害が発生した状況で上位終端装置から切替指示を受けることが困難な場合、切替指示が不要な場合などに、自ら切替処理を実行する。この点について、図１６を用いて詳細に説明する。図１６は、第３の実施の形態に係るＣノード３５０における切替処理の流れを示すフローチャートである。

例えば、下位Ｃノード３５０は、図１６に示すように、障害を検知したか否かを判定する（ステップＳ３１１）。ここで、下位Ｃノード３５０は、障害を検知した場合には（ステップＳ３１１；有）、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０との通信可否を判定する（ステップＳ３１２）。そして、下位Ｃノード３５０は、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０との通信が可と判定された場合には（ステップＳ３１２；可）、図１５に示す上位終端装置主体の切替処理を実行する（ステップＳ３１３）。

一方、下位Ｃノード３５０は、ＯＬＴ１０または上位Ｃノード３５０との通信が不可または不要と判定された場合には（ステップＳ３１２；不可または不要）、経路切替制御を実行する（ステップＳ３１４）。

まず、下位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＮＵ２５１の障害かＣ−ＯＬＴ３５２の障害かを判定する（ステップＳ３１５）。そして、下位Ｃノード３５０は、障害箇所の状況に応じて正常な通信が可能な経路に切り替える。例えば、下位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＬＴ３５２の障害であると判定した場合には（ステップＳ３１５；Ｃ−ＯＬＴ障害）、障害が発生した主系のＣ−ＯＬＴ３５２を正常な他のＣ−ＯＬＴ３５２に切り替える（ステップＳ３１６）。一方、下位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＮＵ２５１の障害であると判定した場合には（ステップＳ３１５；Ｃ−ＯＮＵ障害）、障害が発生した主系のＣ−ＯＮＵ２５１を正常な他のＣ−ＯＮＵ２５１に切り替える（ステップＳ３１７）。なお、下位Ｃノード３５０は、Ｃ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１の両方が障害であると判定した場合には（ステップＳ３１５；両方が障害）、障害が発生した主系のＣ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１の両方を正常な他のＣ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１に切り替える（ステップＳ３１８）。

その後、下位Ｃノード３５０は、切替結果を判定する（ステップＳ３１９）。ここで、下位Ｃノード３５０は、切り替えを成功したと判定した場合には（ステップＳ３１９；成功）、切替完了通知を上位終端装置に送信する（ステップＳ３２０）。そして、下位Ｃノード３５０は、経路切替を完了する（ステップＳ３２１）。

一方、下位Ｃノード３５０は、切り替えを失敗したと判定した場合には（ステップＳ３１９；失敗）、切替失敗通知を送信する（ステップＳ３２２）。そして、下位Ｃノード３５０は、通信経路を維持する（ステップＳ３２３）。また、下位Ｃノード３５０は、障害が検知されていない場合にも（ステップＳ３１１；無）、通信経路を維持する（ステップＳ３２３）。その後、下位Ｃノード３５０は、ステップＳ３１１を再び実行する。なお、下位Ｃノード３５０は、このような切替処理を任意の回数繰り返し実行した場合には、切替処理を停止してもよい。また、下位Ｃノード３５０は、ポート等に障害が発生した場合には、正常なポートに経路を切り替えることで通信を維持してもよい。この場合、下位Ｃノード３５０は、ポートの変更に伴って使用するＣ−ＯＬＴ３５２やＣ−ＯＮＵ２５１も切り替える。

［第３の実施の形態の効果］
このように、第３の実施の形態に係るＣノード３５０は、複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の上位終端装置をさらにＣノード３５０内に有し、通信部は、複数の上位終端装置のいずれかを介して前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行い、切替部は、障害状況に応じてＣノード３５０内に有する複数の上位終端装置のいずれかと下位終端装置との接続を切り替えることで、複数の上位終端装置のうち第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置を切り替える。

これにより、第３の実施の形態に係るＣノード３５０は、主系となるＣ−ＯＮＵ２５１やＣ−ＯＬＴ３５２の故障による通信障害や、上段の光スプリッタからＣ−ＯＮＵ２５１に接続される光伝送路が断線や劣化などに伴う通信障害が発生した場合に、Ｃノード３５０内の信号の経路を通信可能な他の経路に切り替えることができるので、通信を回復させることができる。

また、第３の実施の形態に係るＣノード３５０は、Ｃノード３５０内にＣ−ＯＬＴ３５２が複数存在するので、Ｃ−ＯＬＴ３５２に不具合が発生した場合でも、正常なＣ−ＯＬＴ３５２へ切替えることができるので、Ｃ−ＯＬＴ３５２の故障や不具合に対応することができる。このため、第３の実施の形態に係るＣノード３５０は、Ｃノード３５０内のＣ−ＯＬＴ３５２及びＣ−ＯＮＵ２５１の両方の障害に対応することができるので、通信経路の信頼性をより高めることができる。

［第４の実施の形態］
上記の第３の実施の形態では、Ｃノード５０は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１を有する場合を説明したが、複数のＣ−ＯＮＵ２５１がそれぞれ着脱可能であってもよい。この点について、図１７を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図１７は、第４の実施の形態に係るＣノード４５０の構成を示す図である。図１７に示すように、Ｃノード４５０は、複数のＣ−ＯＮＵ４５１と、複数のＣ−ＯＬＴ５２と、切替部２５３とを有する。

複数のＣ−ＯＮＵ４５１は、任意に着脱可能なＣ−ＯＮＵである。例えば、複数のＣ−ＯＮＵ４５１は、物理的に取り外し可能なネットワークカードなどである。一例としては、複数のＣ−ＯＮＵ４５１は、主系となるＣ−ＯＮＵ４５１の故障による通信障害や、上段の光スプリッタからＣ−ＯＮＵ４５１に接続される光伝送路が断線や劣化などに伴う通信障害が発生した場合に、正常な他のＣ−ＯＮＵ４５１と着脱して交換される。

［第４の実施の形態の効果］
このように、第４の実施の形態に係るＣノード４５０は、着脱可能な複数のＣ−ＯＮＵ４５１を有する。

これにより、第４の実施の形態に係るＣノード４５０は、任意にＣ−ＯＮＵを着脱することができるので、故障・障害が発生したＣ−ＯＮＵを正常なＣ−ＯＮＵと容易に交換することできる。このため、第４の実施の形態に係るＣノード４５０は、Ｃノードの機能を容易に回復させることができる。また、第４の実施の形態に係るＣノード４５０は、Ｃ−ＯＮＵや光伝送路区間の故障率・障害率に応じて、設置するＣ−ＯＮＵの台数などの構成を容易に変更することができる。

［第５の実施の形態］
上記の第３の実施の形態では、Ｃノード３５０は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１と、複数のＣ−ＯＬＴ３５２とを有する場合を説明したが、複数のＣ−ＯＮＵ２５１及びＣ−ＯＮＵ３５１がそれぞれ着脱可能であってもよい。この点について、図１８を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図１８は、第５の実施の形態に係るＣノード５５０の構成を示す図である。図１８に示すように、Ｃノード５５０は、複数のＣ−ＯＮＵ４５１と、複数のＣ−ＯＬＴ５５２と、切替部３５３と、接続部３５４とを有する。

複数のＣ−ＯＮＵ４５１_１〜４５１_ｎは、任意に着脱可能なＣ−ＯＮＵである。また、複数のＣ−ＯＬＴ５５２_１〜５５２_ｎは、任意に着脱可能なＣ−ＯＬＴである。例えば、複数のＣ−ＯＮＵ４５１_１〜４５１_ｎ及び複数のＣ−ＯＬＴ５５２_１〜５５２_ｎは、物理的に取り外し可能なネットワークカードなどである。一例としては、複数のＣ−ＯＮＵ４５１_１〜４５１_ｎ及び複数のＣ−ＯＬＴ５５２_１〜５５２_ｎは、主系となるＣ−ＯＮＵ４５１またはＣ−ＯＬＴ５５２の故障による通信障害や、上段の光スプリッタからＣ−ＯＮＵ４５１またはＣ−ＯＬＴ５５２に接続される光伝送路が断線や劣化などに伴う通信障害が発生した場合に、正常な他のＣ−ＯＮＵ４５１またはＣ−ＯＬＴ５５２と着脱して交換される。

［第５の実施の形態の効果］
このように、第５の実施の形態に係るＣノード５５０は、着脱可能な複数のＣ−ＯＮＵ４５１_１〜４５１_ｎ及び複数のＣ−ＯＬＴ５５２_１〜５５２_ｎを有する。

これにより、第５の実施の形態に係るＣノード５５０は、任意にＣ−ＯＮＵ及びＣ−ＯＬＴを着脱することができるので、故障・障害が発生したＣ−ＯＮＵまたはＣ−ＯＬＴを正常なＣ−ＯＮＵまたはＣ−ＯＬＴと容易に交換することできる。このため、第５の実施の形態に係るＣノード５５０は、Ｃノードの機能を容易に回復させることができる。また、第５の実施の形態に係るＣノード５５０は、Ｃ−ＯＮＵやＣ−ＯＬＴ、光伝送路区間の故障率・障害率に応じて、設置するＣ−ＯＮＵやＣ−ＯＬＴの台数などの構成を容易に変更することができる。

［第６の実施の形態］
上記の第２の実施の形態及び第４の実施の形態では、Ｃノード２５０及びＣノード４５０は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１を有する場合を説明したが、任意の数のＣ−ＯＮＵ５１を同時に動作させてもよい。具体的には、第６の実施の形態に係るＣノード６５０は、Ｃノード６５０内に有する複数の下位終端装置のうち、第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置として２以上の下位終端装置を同時に動作させる。この点について、図１９を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図１９は、第６の実施の形態に係るＣノード６５０の構成を示す図である。図１９に示すように、Ｃノード６５０は、図８に示すＣノード２５０と比較して、切替部６５３とを有する。

切替部６５３は、Ｃノード６５０内に有する複数の下位終端装置のうち、第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置として２以上の下位終端装置を同時に動作させる。具体的には、切替部６５３は、切替部２５３と比較して、切替処理部６３０を有する点が異なる。切替処理部６３０は、Ｃノード５０が有する複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎのうち任意のＣ−ＯＮＵを動作させ同時に通信させる。すなわち、切替部６５３は、Ｃノード６５０における信号処理の負荷状況に応じて任意の数のＣ−ＯＮＵを稼働させることで信号を分散して処理する。例えば、切替部６５３は、図１９に示すように、Ｃ−ＯＮＵ２５１_１と、Ｃ−ＯＮＵ２５１_２と、Ｃ−ＯＮＵ２５１_ｎとを通過する複数の信号の処理経路を確保する。この点について、図２０を用いて説明する。

図２０は、第６の実施の形態に係る切替部６５３の構成を示す図である。図２０に示すように、切替部６５３は、複数のＣ−ＯＮＵと接続される信号の導通経路１と導通経路ｍとを確保する。例えば、切替部６５３は、指示部１３１によって上位終端装置からの負荷分散指示が受け付けられた場合に、負荷分散指示に基づいて通信経路を設定する。そして、切替部６５３は、Ｃ−ＯＮＵ２５１_１とＣ−ＯＮＵ２５１_２とＣ−ＯＮＵ２５１_ｎと、Ｃ−ＯＬＴ５２との間の信号の導通経路を形成することで複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎによる通信の負荷分散を行う。

［第６の実施の形態の効果］
このように、第６の実施の形態に係るＣノード６５０では、切替部６５３は、Ｃノード６５０内に有する複数の下位終端装置のうち、第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置として２以上の下位終端装置を同時に動作させる。

これにより、第６の実施の形態に係るＣノード６５０は、複数のＣ−ＯＮＵに負荷を分散することができるので、１台当たりのＣ−ＯＮＵの負荷を低減することができる。例えば、第６の実施の形態に係るＣノード６５０は、情報処理能力及びコストが低いＣ-ＯＮＵを複数搭載して負荷を分散することで、Ｃノード全体における信号処理能力の高さを維持することができる。

［第７の実施の形態］
上記の第３の実施の形態及び第５の実施の形態では、Ｃノード３５０及びＣノード５５０は、複数のＣ−ＯＮＵと、複数のＣ−ＯＬＴとを有する場合を説明したが、任意の数のＣ−ＯＮＵ及び任意の数のＣ−ＯＬＴを同時に稼働させてもよい。具体的には、第７の実施の形態に係るＣノード７５０は、Ｃノード７５０内に有する複数の上位終端装置のうち、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置として２以上の上位終端装置を同時に動作させる。この点について、図２１を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図２１は、第７の実施の形態に係るＣノード７５０の構成を示す図である。図２１に示すように、Ｃノード７５０は、図１２に示すＣノード３５０と比較して、切替部７５３と、接続部７５４とを有する。

切替部７５３は、Ｃノード７５０内に有する複数の上位終端装置のうち、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置として２以上の上位終端装置を同時に動作させる。具体的には、切替部７５３の切替処理部７３０は、Ｃノード５０が有する複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎのうち任意のＣ−ＯＮＵを動作させて通信させ、かつ、Ｃノード５０が有する複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎのうち任意のＣ−ＯＬＴを動作させて通信させる。すなわち、切替部７５３は、Ｃノード７５０における信号処理の負荷状況に応じて任意の数のＣ−ＯＮＵ２５１と任意の数のＣ−ＯＬＴ３５２を稼働させることで信号を分散して処理する。例えば、切替部７５３は、図２１に示すように、Ｃ−ＯＮＵ２５１_１と、Ｃ−ＯＮＵ２５１_２と、Ｃ−ＯＮＵ２５１_ｎと、Ｃ−ＯＬＴ３５２_１と、Ｃ−ＯＬＴ３５２_２と、Ｃ−ＯＬＴ３５１_ｎとを通過する複数の信号の処理経路を確保する。この点について、図２２を用いて説明する。

図２２は、第７の実施の形態に係る切替部７５３の構成を示す図である。切替部７５３は、切替部３５３と比較して、通信部７２５を有する点が異なる。通信部７２５は、通信部３２５と比較して、切替処理部７３０を有する点が異なる。図２２に示すように、切替処理部７３０複数のＣ−ＯＮＵと、複数のＣ−ＯＬＴとを接続する信号の導通経路１−１と、導通経路ｍ−１と、導通経路１−ｍと、導通経路ｍ−ｎとを確保する。例えば、切替処理部７３０は、指示部２３１によって上位終端装置からの負荷分散指示が受け付けられた場合に、負荷分散指示に基づいて通信経路を設定する。そして、切替処理部７３０は、Ｃ−ＯＮＵ２５１_１とＣ−ＯＮＵ２５１_２とＣ−ＯＮＵ２５１_ｎと、Ｃ−ＯＬＴ３５２_１とＣ−ＯＬＴ３５２_２とＣ−ＯＬＴ３５２_ｎとの間の信号の導通経路を形成することで複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎと複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎとによる通信の負荷分散を行う。

接続部７５４は、Ｃ−ＯＮＵとＣ−ＯＬＴとを接続する。具体的には、接続部７５４は、複数のＣ−ＯＮＵ２５１_１〜２５１_ｎのうち切替部７５３によって稼働されたＣ−ＯＮＵ２５１と、複数のＣ−ＯＬＴ３５２_１〜３５２_ｎのうち切替部７５３によって稼働されたＣ−ＯＬＴ３５２とを接続する。

［第７の実施の形態の効果］
このように、第７の実施の形態に係るＣノード７５０は、Ｃノード７５０内に有する複数の上位終端装置のうち、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置として２以上の上位終端装置を同時に動作させる。

これにより、第７の実施の形態に係るＣノード７５０は、複数のＣ−ＯＮＵ及び複数のＣ−ＯＬＴに負荷を分散することができるので、１台当たりのＣ−ＯＮＵ及びＣ−ＯＬＴの負荷を低減することができる。例えば、第７の実施の形態に係るＣノード７５０は、情報処理能力及びコストが低いＣ-ＯＮＵ及びＣ−ＯＬＴを複数搭載して負荷を分散することで、Ｃノード全体における信号処理能力の高さを維持することができる。

［第８の実施の形態］
上記の第２の実施の形態、第４の実施の形態及び第６の実施の形態では、Ｃノードは、複数のＣ−ＯＮＵを有する場合を説明したが、Ｃ−ＯＮＵを任意に休止させてもよい。具体的には、第８の実施の形態に係るＣノード８５０では、Ｃノード８５０内に有する下位終端装置は、Ｃノード８５０内に有する複数の下位終端装置のうち少なくとも１つの下位終端装置を動作させた状態で他の下位終端装置を任意のタイミングで休止させる下位休止部を有する。この点について、図２３を用いて詳細に説明する。なお、以下では、上記の実施の形態と同様の機能を発揮する機能部については同一の符号を付し、その説明を省略することとする。

［Ｃノードの構成］
図２３は、第８の実施の形態に係るＣノード８５０の構成を示す図である。図２３に示すように、Ｃノード８５０は、図８に示すＣノード２５０と比較して、複数のＣ−ＯＮＵ８５１_１〜８５１_ｎを有する。

複数のＣ−ＯＮＵ８５１_１〜８５１_ｎは、例えば、信号処理等のタスクが発生しておらず、休止しても信号伝送に障害の発生しないＣ−ＯＮＵを任意に休止（スリープ）する。図２３の例では、複数のＣ−ＯＮＵ８５１_１〜８５１_ｎのうちＣ−ＯＮＵ８５１_２〜８５１_ｎは、休止している。このため、複数のＣ−ＯＮＵ８５１_１〜８５１_ｎのうちＣ−ＯＮＵ８５１_１が信号の処理経路となる。この点について、図２４を用いて説明する。

図２４は、第８の実施の形態に係るＣ−ＯＮＵ８５１の構成を示す図である。図２４に示すように、Ｃ−ＯＮＵ８５１は、Ｃ−ＯＮＵ５１と比較して、休止部８９１（上位休止部に相当）をさらに有する。

休止部８９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１の休止を制御する。具体的には、休止部８９１は、Ｃノード５０が有する複数のＣ−ＯＮＵ８５１_１〜８５１_ｎのうち少なくとも１台のＣ−ＯＮＵを動作させた状態で他のＣ−ＯＮＵを任意のタイミングで休止させる。例えば、休止部８９１は、ＰＯＮ−ＩＦポート１０９、ＰＯＮ信号処理部１１０、Ｃ−ＯＬＴとの接続ポート１０８においてＣ−ＯＮＵ８５１へ導通するトラフィックを監視する。そして、休止部８９１は、トラフィックの流入が任意の値以下であると判定した場合に、Ｃ−ＯＮＵ８５１のスリープを行うための制御を開始する。

ここで、休止部８９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１が主体となってスリープの開始を任意のタイミングでおこなってもよい。また、休止部８９１は、スリープを実行するか否かの許可を上位終端装置から求めてもよい。例えば、休止部８９１は、ＰＯＮ−ＩＦポート１０９を介して、上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０にスリープ要求を送信する。また、休止部８９１は、ＰＯＮ−ＩＦポート１０９を介して、上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０からスリープ許可を受信する。そして、休止部８９１は、上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード５０からスリープ許可が得られた場合に、スリープを開始する。また、休止部８９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１が予備系（非運用系）として上位終端装置から設定された場合に、信号の流入が無いものとしてスリープを開始してもよい。これにより、休止部８９１は、Ｃ−ＯＮＵを抑制状態とすることができるので、休止したＣ−ＯＮＵ８５１への給電を必要最低限に抑えることができる。このため、休止部８９１は、Ｃ−ＯＮＵによる電力消費を減らすことができる。

また、休止部８９１は、Ｃノード５０の各部位の発熱状態を監視し、温度状況に応じてＣ−ＯＮＵ８５１を交互に動作させてもよい。これにより、休止部８９１は、一部の部位に発熱が集中し、機器類の熱的負荷発生に伴うＣノードの劣化やデバイスの熱暴走によるリスクを低減することができる。

［第８の実施の形態の効果］
このように、第８の実施の形態に係るＣノード８５０は、Ｃノード８５０内に有する下位終端装置は、Ｃノード８５０内に有する複数の下位終端装置のうち少なくとも１つの下位終端装置を動作させた状態で他の下位終端装置を任意のタイミングで休止させる休止部８９１を有する。

これにより、第８の実施の形態に係るＣノード８５０は、少なくとも１つのＣ−ＯＮＵを残して他のＣ−ＯＮＵを休止することができるので、システムを維持したまま消費電力を低減することができる。

［第９の実施の形態］
上記の第３の実施の形態、第５の実施の形態及び第７の実施の形態では、Ｃノードは、複数のＣ−ＯＮＵと、複数のＣ−ＯＬＴとを有する場合を説明したが、Ｃ−ＯＮＵ及びＣ−ＯＬＴを任意に休止させてもよい。具体的には、第９の実施の形態に係るＣノード９５０では、Ｃノード９５０内に有する上位終端装置は、Ｃノード９５０内に有する複数の上位終端装置のうち少なくとも１つの上位終端装置を動作させた状態で他の上位終端装置を任意のタイミングで休止させる上位休止部を有する。この点について、図２５を用いて詳細に説明する。

［Ｃノードの構成］
図２５は、第９の実施の形態に係るＣノード９５０の構成を示す図である。図２５に示すように、Ｃノード９５０は、図１２に示すＣノード３５０と比較して、複数のＣ−ＯＮＵ８５１_１〜８５１_ｎと、複数のＣ−ＯＬＴ９５２_１〜９５２_ｎとを有する。

複数のＣ−ＯＬＴ９５２_１〜９５２_ｎは、信号処理等のタスクが発生しておらず、休止しても信号伝送に障害の発生しないＣ−ＯＬＴを任意に休止（スリープ）する。図２５の例では、複数のＣ−ＯＬＴ９５２_１〜９５２_ｎのうちＣ−ＯＬＴ９５２_２〜９５２_ｎは、休止している。このため、複数のＣ−ＯＬＴ９５２_１〜９５２_ｎのうちＣ−ＯＬＴ９５２_１が信号の処理経路となる。この点について、図２６を用いて説明する。

図２６は、第９の実施の形態に係るＣ−ＯＬＴ９５２の構成を示す図である。図２６に示すように、Ｃ−ＯＬＴ９５２は、Ｃ−ＯＬＴ３５２と比較して、休止部９９１（上位休止部に相当）をさらに有する。

休止部９９１は、Ｃノード９５０内に有する複数の上位終端装置のうち少なくとも１つの上位終端装置を動作させた状態で他の上位終端装置を任意のタイミングで休止させる。具体的には、休止部９９１は、Ｃノード９５０が有する複数のＣ−ＯＬＴ９５２_１〜９５２_ｎのうち少なくとも１台のＣ−ＯＬＴを動作させた状態で他のＣ−ＯＬＴを任意のタイミングで休止させる。例えば、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポート１１９、ＰＯＮ−ＩＦポート１１８、ＰＯＮ信号処理部１２０においてＣ−ＯＬＴ９５２へ導通するトラフィックを監視する。そして、休止部９９１は、トラフィックの流入が任意の値以下であると判定した場合に、Ｃ−ＯＮＵ８５１及びＣ−ＯＬＴ９５２のスリープを行うための制御を開始する。

ここで、休止部９９１は、Ｃ−ＯＬＴ９５２が主体となってスリープの開始を任意のタイミングでおこなってもよい。また、休止部９９１は、スリープを実行するか否かの許可を上位終端装置から求めてもよい。例えば、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポートを介して、Ｃ−ＯＮＵ８５１または上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード９５０にスリープ要求を送信する。また、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵとの接続ポートを介して、Ｃ−ＯＮＵ８５１または上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード９５０からスリープ許可を受信する。そして、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１または上位の位置にあるＯＬＴ１０またはＣノード９５０からスリープ許可が得られた場合に、スリープを開始する。

また、休止部９９１は、Ｃ−ＯＬＴ９５２が予備系（非運用系）として上位終端装置から設定された場合に、信号の流入が無いものとしてスリープを開始してもよい。また、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１との間に通信経路が確立されてる場合に、Ｃ−ＯＮＵ８５１へスリープ要求を行い、Ｃ−ＯＮＵ８５１からスリープ許可を得て、スリープを開始してもよい。

これにより、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１及びＣ−ＯＬＴ９５２を抑制状態とすることができるので、休止したＣ−ＯＮＵ８５１及びＣ−ＯＬＴ９５２への給電を必要最低限に抑えることができる。このため、休止部９９１は、Ｃ−ＯＮＵ８５１及びＣ−ＯＬＴ９５２による電力消費を減らすことができる。

また、休止部９９１は、Ｃノード５０の各部位の発熱状態を監視し、温度状況に応じてＣ−ＯＮＵ８５１及びＣ−ＯＬＴ９５２を任意に動作させてもよい。これにより、休止部９９１は、一部の部位に発熱が集中し、機器類の熱的負荷発生に伴うＣノードの劣化やデバイスの熱暴走によるリスクを低減することができる。

［第９の実施の形態の効果］
このように、第９の実施の形態に係るＣノード９５０は、Ｃノード９５０内に有する上位終端装置は、Ｃノード９５０内に有する複数の上位終端装置のうち少なくとも１つの上位終端装置を動作させた状態で他の上位終端装置を任意のタイミングで休止させる上位休止部を有する。

これにより、第９の実施の形態に係るＣノード９５０は、少なくとも１つのＣ−ＯＮＵ及びＣ−ＯＬＴを残して他のＣ−ＯＮＵ及びＣ−ＯＬＴを休止することができるので、システムを維持したまま消費電力を低減することができる。

以上、本発明のいくつかの実施例を説明したが、これらの実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上記の実施例において図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示された構成要素と同一であることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態（例えば、図２の形態）は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、Ｃ−ＯＮＵ５１とＣ−ＯＬＴ５２とを一つの部として統合してもよく、一方、切替部５３を、通信部１０５と検知部１０６とに分散してもよい。また、例えば、通知部１０７をＣノード５０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、検知部１０６、通知部１０７を別の装置がそれぞれ有し、ネットワークに接続されて協働することで、上記したＣノード５０の機能を実現するようにしてもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、上記の実施例においてＣノードでは、Ｃ−ＯＮＵ、Ｃ−ＯＬＴ及び切替部のそれぞれが、検知部及び通知部を有する例を示した。ここで、Ｃノードでは、必ずしもＣ−ＯＮＵ、Ｃ−ＯＬＴ及び切替部のそれぞれが検知部及び通知部を有さなくてもよい。具体的には、少なくとも冗長する部位が検知部及び通知部を有すればよい。例えば、Ｃ−ＯＮＵのみが検知部及び通知部を有し、障害の検知及び通知を行ってもよい。

また、上記の実施例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともできる。あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。

１ ＰＯＮシステム
１０ ＯＬＴ
２０ 光伝送路
３０ ＯＮＵ
５０ Ｃノード
５１ Ｃ−ＯＮＵ
５２ Ｃ−ＯＬＴ
５３ 切替部
７０ 光スプリッタ

Claims (8)

1. 上位終端装置が通信装置と接続される第１のＰＯＮ（Passive Optical Network）と、下位終端装置が前記通信装置と接続される第２のＰＯＮとを有するＰＯＮシステムであって、
   前記通信装置は、
   前記上位終端装置と前記通信装置とが接続される複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路を介して当該上位終端装置と通信を行う通信部と、
   前記通信部によって用いられる光伝送路を、障害状況に応じて前記複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路に切り替える切替部と
   を有することを特徴とするＰＯＮシステム。
2. 第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と、第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と接続される通信装置であって、
   前記上位終端装置と前記通信装置とが接続される複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路を介して当該上位終端装置と通信を行う通信部と、
   前記通信部によって用いられる光伝送路を、障害状況に応じて前記複数の光伝送路のうちいずれかの光伝送路に切り替える切替部と
   を有することを特徴とする通信装置。
3. 前記上位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の下位終端装置と、
   前記複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と接続される上位終端装置と
   をさらに前記通信装置内に有し、
   前記通信部は、
   前記通信装置内に有する複数の下位終端装置のいずれかを介して前記第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行い、前記通信装置内に有する上位終端装置を介して前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行い、
   前記切替部は、
   障害状況に応じて前記通信装置内に有する上位終端装置と複数の下位終端装置のいずれかとの接続を切り替えることで、前記複数の下位終端装置のうち前記第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置を切り替える
   ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 前記切替部は、
   前記通信装置内に有する複数の下位終端装置のうち、前記第１のＰＯＮに含まれる上位終端装置と通信を行う下位終端装置として２以上の下位終端装置を同時に動作させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 前記通信装置内に有する下位終端装置は、
   前記通信装置内に有する複数の下位終端装置のうち少なくとも１つの下位終端装置を動作させた状態で他の下位終端装置を任意のタイミングで休止させる下位休止部
   を有することを特徴とする請求項３または４に記載の通信装置。
6. 前記複数の下位終端装置のいずれかと接続されるとともに、前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と光伝送路を介して接続される複数の上位終端装置をさらに前記通信装置内に有し、
   前記通信部は、
   前記複数の上位終端装置のいずれかを介して前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行い、
   前記切替部は、
   障害状況に応じて前記通信装置内に有する複数の上位終端装置のいずれかと下位終端装置との接続を切り替えることで、前記複数の上位終端装置のうち前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置を切り替える
   ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の通信装置。
7. 前記切替部は、
   前記通信装置内に有する複数の上位終端装置のうち、前記第２のＰＯＮに含まれる下位終端装置と通信を行う上位終端装置として２以上の上位終端装置を同時に動作させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
8. 前記通信装置内に有する上位終端装置は、
   前記通信装置内に有する複数の上位終端装置のうち少なくとも１つの上位終端装置を動作させた状態で他の上位終端装置を任意のタイミングで休止させる上位休止部
   を有することを特徴とする請求項６または７に記載の通信装置。

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