JP2018113588A - 光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯域の利用効率を向上することができる光伝送装置を提供する。
【解決手段】 光伝送装置は、光端局装置に接続された伝送路の複数の分岐先の１つに接続される光伝送装置において、オーバヘッドが付与されたフレームを、前記光端局装置との間に確立された複数の論理リンクの各々を介し前記光端局装置に送信する送信部と、前記複数の論理リンクの各々について、前記フレームに収容されるデータ信号の有無を一定期間ごとに判定する判定部と、前記複数の論理リンクのうち、前記判定部の判定の結果、前記フレームに収容される前記データ信号が無いと判定された論理リンクを切断するリンク制御部とを有し、前記リンク制御部は、前記複数の論理リンクの少なくとも１つの確立状態を維持する。
【選択図】図３

Description

本件は、光伝送装置に関する。

マンションやオフィスなどの加入者宅に光通信サービスを提供する加入者系光アクセスシステムとして、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが用いられている（例えば特許文献１〜３参照）。ＰＯＮシステムには、光通信サービスの提供者の局舎に設置される光端局装置（OLT: Optical Line Terminal）と、加入者宅などに設置される光終端装置（ONU: Optical Network Unit）とが含まれる。なお、ＰＯＮシステムとしては、例えばIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）802.3ahやＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）勧告Ｇ．９８４．３に規定されたものが挙げられる。

ＯＬＴは、１本の光ファイバを光スプリッタにより複数本の光ファイバに分岐させてなる伝送路を介して複数台（例えば３２台）のＯＮＵと接続される。このため、ＰＯＮシステムの光ファイバの施設コストは、メディアコンバータなどのポイントツーポイントの光アクセスシステムと比較すると安価に抑えられる。

ＰＯＮシステムでは、複数台のＯＮＵが共通の光ファイバを介してＯＬＴと通信する。このため、ＯＬＴからＯＮＵに向かう下り方向では、ＯＬＴが各ＯＮＵ宛てのフレームを時分割多重して送信する。一方、ＯＮＵからＯＬＴに向かう上り方向では、各ＯＮＵは、ＯＬＴから個別に指定された送信タイミングでフレームをバースト送信することにより、共通の光ファイバ内での各ＯＮＵのフレーム同士の衝突が回避される。

このため、上り方向のフレームの先頭には、ＯＬＴがフレームを受信するためのオーバヘッドが付与されている。オーバヘッドは一定の帯域を占有するため、例えば特許文献２には、２つの論理リンク情報（LLID）に対応する各データフレームを連結し、連結したデータフレームに１つのＰＯＮオーバヘッド部を付加する点が記載されている。

特開２００１−１６０８２０号公報 特開２００７−１１６５８７号公報 特開２００２−２６９４９号公報

ＯＮＵは、下流側のユーザネットワークから受信したデータ信号を論理リンクごとのフレームに収容し、さらにオーバヘッドをフレームに付与してＯＬＴに送信するが、収容対象のデータ信号がない場合でも空のフレームにオーバヘッドを付与して送信する。このため、ＰＯＮシステムのＯＮＵの台数及び論理リンク数が増えるほど、空のフレームに付与されたオーバヘッドにより占有される無駄な帯域は増加し、帯域の利用効率が低下する。

そこで本件は、帯域の利用効率を向上することができる光伝送装置を提供することを目的とする。

１つの態様では、光伝送装置は、光端局装置に接続された伝送路の複数の分岐先の１つに接続される光伝送装置において、オーバヘッドが付与されたフレームを、前記光端局装置との間に確立された複数の論理リンクの各々を介し前記光端局装置に送信する送信部と、前記複数の論理リンクの各々について、前記フレームに収容されるデータ信号の有無を一定期間ごとに判定する判定部と、前記複数の論理リンクのうち、前記判定部の判定の結果、前記フレームに収容される前記データ信号が無いと判定された論理リンクを切断するリンク制御部とを有し、前記リンク制御部は、前記複数の論理リンクの少なくとも１つの確立状態を維持する。

１つの側面として、帯域の利用効率を向上することができる。

ＰＯＮシステムの一例を示す構成図である。 ＯＬＴの一例を示す構成図である。 ＯＮＵの一例を示す構成図である。 カウンタテーブルの一例を示す図である。 論理リンクの確立処理の一例を示すシーケンス図である。 論理リンクの切断処理の一例を示すシーケンス図である。 ＯＮＵの上り方向のフレーム送信処理の一例を示すフローチャートである。 ＯＮＵの論理リンクの制御処理の一例を示すフローチャートである。

図１は、ＰＯＮシステムの一例を示す構成図である。ＰＯＮシステムは、光通信サービスの提供者の局舎に設置される光端局装置（ＯＬＴ）１と、加入者宅などに設置されるＮ台（Ｎ：２以上の整数）の光終端装置（ＯＮＵ）２とが含まれる。

本例において、ＯＬＴ１からＯＮＵ２に向かう伝送方向を下り方向Ｒｄと定義し、ＯＮＵ２からＯＬＴ１に向かう伝送方向を上り方向Ｒｕと定義する。なお、ＯＮＵ２は光伝送装置の一例である。また、本例のＰＯＮシステムとしては、一例としてIEEE802.3ahに規定されたものを挙げるが、これに限定されず、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告G.984.3に規定されたものでもよい。

ＯＬＴ１は光ファイバ９０に接続されており、光ファイバ９０は光スプリッタ９２を介して複数本の光ファイバ９３に接続されている。また、各ＯＮＵ２は光ファイバ９３に接続されている。ＰＯＮシステムの伝送路は、１本の光ファイバ９０を複数本の光ファイバ９３に分岐させて構成されている。つまり、各ＯＮＵ（＃１〜＃Ｎ）２は、ＯＬＴ１と接続された伝送路の複数の分岐先の１つに接続される。

このため、ＰＯＮシステムの光ファイバの施設コストは、メディアコンバータなどのポイントツーポイントの光アクセスシステムと比較すると安価に抑えられる。なお、＃１〜＃Ｎは、ＯＮＵ２を識別するためのＯＮＵ−ＩＤである。

ＯＬＴ１と各ＯＮＵ２は、１以上の論理リンク（Logical Link）を確立し、論理リンク単位で上りフレームＦｕ及び下りフレームＦｄを送受信する。各ＯＮＵ２は、一例として、ＯＬＴ１との間に２つの論理リンクを確立している。論理リンクはＬＬＩＤにより識別される。

ＰＯＮシステムでは、Ｎ台のＯＮＵ２が共通の光ファイバ９０を介してＯＬＴ１と通信する。このため、下り方向Ｒｄでは、符号Ｇ１で示されるように、ＯＬＴ１が各ＯＮＵ２宛ての下りフレームＦｄ（＃１−１〜＃Ｎ−２）を時分割多重して送信する。下りフレームＦｄ（＃Ｋ−Ｍ）（Ｋ＝１，２，・・・，Ｎ、Ｍ＝１，２）は、ＯＮＵ（＃Ｋ）１のＬＬＩＤ＃Ｍの下りフレームＦｄを示す。なお、下りフレームＦｄの並び順は、ＯＬＴ１における各ＯＮＵ２宛ての下りフレームＦｄの統計多重処理に依存するため、本例に限定されない。

一方、上り方向Ｒｕでは、符号Ｇ２で示されるように、各ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１から予め個別に指定された送信タイミングで上りフレームＦｕ（＃１−１〜＃Ｎ−２）をバースト送信することにより、共通の光ファイバ９０内での各ＯＮＵ２の上りフレームＦｕ同士の衝突が回避される。上りフレームＦｕ（＃Ｋ−Ｍ））は、ＯＮＵ（＃Ｋ）１のＬＬＩＤ＃Ｍの上りフレームＦｕを示す。なお、上りフレームＦｕ及び下りフレームＦｄの形態としては、例えばイーサネット（登録商標、以下同様）フレームが挙げられるが、これに限定されない。

より具体的には、ＯＬＴ１は、例えば所定のバースト周期Ｔｃｙｃごとに、各ＯＮＵ２に対し、上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量を割り当てる。各ＯＮＵ２は、送信待ちの上りフレームＦｕのデータ量をReportフレームによりＯＬＴ１に通知し、ＯＬＴ１は、通知に基づき上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量をＯＮＵ２ごとに割り当てる。

これにより、ＯＬＴ１は、送信待ちの上りフレームＦｕのデータ量が多いほど、多くの帯域をＯＮＵ２に割り当てることができる。すなわち、ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２に対し動的帯域割り当て（DBA: Dynamic Bandwidth Allocation）を行う。

上りフレームＦｕは、各ＯＮＵ２からＯＬＴ１にバースト送信されるため、先頭にオーバヘッドＯＨが付与され、最後尾にはエンドバーストデリミタ(EBD: End Burst Delimiter)が付与されている。

オーバヘッドＯＨは、ＯＬＴ１が上りフレームＦｕを受信するために用いられ、同期パタン（Ｓｙｎｃパタン）及びバーストデリミタが含まれている。同期パタンは、例えば６６ビットの固定パタンであり、ＯＬＴ１における受信クロックの同期確立に用いられる。また、バーストデリミタは、例えば６６ビットの固定パタンであり、ＯＬＴ１における上りフレームＦｕの検出に用いられる。

このように、オーバヘッドＯＨには、ＯＬＴ１が上りフレームＦｕを受信するための情報として、同期パタン及びバーストデリミタが含まれているため、ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２からの上りフレームＦｕを正常に受信することができる。また、エンドバーストデリミタＥＢＤは、ＯＬＴ１が上りフレームＦｕの最後尾を検出するために用いられる。

また、上りフレームＦｕには、ＬＬＩＤ(2Byte)を含むプリアンブル領域（８Byte）、宛先アドレスのＤＡ（Destination Address）、送信元アドレスのＳＡ（Source Address）、Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ、ペイロード領域、及び符号誤り訂正に用いられるＦＣＳ（Frame Check Sequence）が含まれている。ペイロード領域には、ＯＮＵ２が下流側のユーザネットワークから受信したデータ信号が収容されている。

ＯＮＵ２は、収容対象のデータ信号がない場合でも、ペイロード領域が空である上りフレームＦｕにオーバヘッドＯＨを付与して送信する。このため、ＰＯＮシステムのＯＮＵ２の台数Ｎ及び論理リンク数が増えるほど、空の上りフレームＦｕに付与されたオーバヘッドＯＨにより占有される無駄な帯域は増加し、帯域の利用効率が低下する。

オーバヘッドＯＨの時間幅は、例えば、ＯＮＵ２が光出力の開始に要する時間Ｔｏｎ、及びＯＬＴ１がフレーム同期に要する時間Ｔｓｙｎにより決定される。また、エンドバーストデリミタの後には、ＯＮＵ２が光出力の停止に要する時間Ｔｏｆｆ分の無信号期間が確保されている。このため、１個の上りフレームＦｕあたり、（Ｔｏｎ＋Ｔｓｙｎ＋Ｔｏｆｆ）分の時間（以下、「受信所要時間」と表記）が必要となる。

例えば、ＯＮＵ２の台数Ｎを６４台とし、各ＯＮＵ２に４つの論理リンクが確立されており、また、バースト周期Ｔｃｙｃ＝１（ms）、Ｔｏｎ＝５１２（ns）、Ｔｓｙｎ＝１２００（ns）、及びＴｏｆｆ＝５１２（ns）と仮定する。この場合、バースト周期Ｔｃｙｃにおいて、５６３（μｓ）（＝（５１２＋１２００＋５１２）×６４×４／１０００）分の帯域がオーバヘッドＯＨ及びエンドバーストデリミタＥＢＤにより使用されることになる。

したがって、各ＯＮＵ２の論理リンクの上りフレームＦｕにデータ信号が収容されていないとすると、データ信号の伝送に利用可能な帯域の割合は４３．７（％）（＝（１０００−５６３）／１０００×１００）となる。これは、バースト周期Ｔｃｙｃの半分に満たない帯域である。

そこで、実施例のＯＮＵ２は、論理リンクごとに、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号の有無を一定期間ごとに判定し、収容されるデータ信号が無いと判定された論理リンクを切断する。これにより、データ信号が収容されていない上りフレームＦｕの送信を停止することが可能となる。このとき、ＯＮＵ２は、少なくとも１つの論理リンクの確立状態を維持するため、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の間のＰＯＮシステムのリンク自体は維持され、ＯＬＴ１は、伝送路などの障害によるリンク断を検出することができる。以下にＯＬＴ１とＯＮＵ２の構成について述べる。

図２は、ＯＬＴ１の一例を示す構成図である。ＯＬＴ１は、ＰＯＮ制御部１０、光合分波部１１、送信器１２、受信器１３、及びネットワークインターフェース部（ＮＷ−ＩＦ）１４を有する。ＰＯＮ制御部１０及びＮＷ−ＩＦ１４は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）などのハードウェアにより構成されるが、これに限定されず、ソフトウェアにより構成されてもよい。

光合分波部１１は、例えばＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexer）カプラであり、光ファイバ９０、送信器１２、及び受信器１３に接続されている。光合分波部１１は、点線で示されるように、送信器１２から入力された下り方向Ｒｄの光信号Ｓｄを光ファイバ９０に導き、光ファイバ９０から入力された上り方向Ｒｕの光信号Ｓｕを受信器１３に導く。

受信器１３は、例えばフォトダイオードなどから構成され、光信号Ｓｕを電気信号に変換することにより光信号Ｓｕから上りフレームＦｕを再生する。受信器１３は、各ＯＮＵ２に割り当てられた送信タイミングに基づき、各ＯＮＵ２からの論理リンクごとの上りフレームＦｕ（＃１−１〜＃１−Ｎ）を識別する。受信器１３は、上りフレームＦｕをＰＯＮ制御部１０に出力する。

ＰＯＮ制御部１０は、監視制御部１００、送信フレーム処理部１０１、及び受信フレーム処理部１０２を有する。監視制御部１００は、例えばプロトコル制御などを行い、各種の制御フレームを生成して送信フレーム処理部１０１に出力し、受信フレーム処理部１０２から入力された制御フレームを処理する。監視制御部１００は、論理リンクの確立及び切断の処理やＤＢＡの処理を実行する。

受信フレーム処理部１０２は上りフレームＦｕを処理する。受信フレーム処理部１０２は、上りフレームＦｕのうち、制御フレームを監視制御部１００に出力し、データ信号が収容されたユーザフレームをＮＷ−ＩＦ１４に出力する。なお、受信フレーム処理部１０２は、データ信号が収容されていないユーザフレームを廃棄する。

ＮＷ−ＩＦ１４は、ユーザフレームからデータ信号を取り出し、例えばフォーマット変換して上流側のネットワークに出力する。また、ＮＷ−ＩＦ１４は、上流側のネットワークから受信したデータ信号を、例えばフォーマット変換して送信フレーム処理部１０１に出力する。

送信フレーム処理部１０１は、データ信号を収容した下りフレームＦｄ（ユーザフレーム）を生成して、送信器１２に出力する。また、送信フレーム処理部１０１は、監視制御部１００から入力された制御フレームを、下りフレームＦｄとして送信器１２に出力する。送信器１２は、例えばＬＤや変調器から構成され、下りフレームＦｄを光信号Ｓｄに変換して光合分波部１１に出力する。

図３は、ＯＮＵ２の一例を示す構成図である。ＯＮＵ２は、ＰＯＮ制御部２０、光合分波部２１、送信器２２、受信器２３、及び複数のポート（＃１〜＃４）２４を有する。ＰＯＮ制御部２０は、例えばＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのハードウェアにより構成されるが、これに限定されず、ソフトウェアにより構成されてもよい。

光合分波部２１は、例えばＷＤＭカプラであり、光ファイバ９３、送信器２２、及び受信器２３に接続されている。光合分波部２１は、送信器２２から入力された上り方向Ｒｕの光信号Ｓｕを光ファイバ９３に導き、光ファイバ９３から入力された下り方向Ｒｄの光信号Ｓｄを受信器２３に導く。

受信器２３は、例えばフォトダイオードなどから構成され、光信号Ｓｄを電気信号に変換することにより光信号Ｓｄから下りフレームＦｄを再生する。受信器２３は、上りフレームＦｕと同様のプリアンブル領域のＬＬＩＤに基づき、自装置宛ての下りフレームＦｄ（＃１−１〜＃１−Ｎ）を識別する。受信器２３は、下りフレームＦｄをＰＯＮ制御部２０に出力する。

ＰＯＮ制御部２０は、信号状態判定部２００、監視制御部２０１、送信フレーム処理部２０２、受信フレーム処理部２０３、ＰＯＮ側カウンタ部２０４、ＵＮＩ（User Network Interface）側カウンタ部２０５、及びカウンタテーブル２０６，２０７を有する。なお、カウンタテーブル２０６，２０７はメモリ領域などの記憶手段により構成される。

ＰＯＮ側カウンタ部２０４は、受信器２３から入力された下りフレームＦｄのペイロード領域のバイト数、及び送信器２２に出力した上りフレームＦｕのペイロード領域のバイト数を論理リンクごとにカウントする。ＰＯＮ側カウンタ部２０４は、上りフレームＦｕ及び下りフレームＦｄのペイロード領域のバイト数をカウンタテーブル２０６に書き込む。ＰＯＮ側カウンタ部２０４は、下りフレームＦｄを受信フレーム処理部２０３に出力する。なお、ＰＯＮ側カウンタ部２０４は、制御フレームのバイト数をカウントしない。

受信フレーム処理部２０３は下りフレームＦｄを処理する。受信フレーム処理部２０３は、下りフレームＦｄのうち、制御フレームを監視制御部２０１に出力し、データ信号が収容されたユーザフレームをＵＮＩ側カウンタ部２０５に出力する。

ＵＮＩ側カウンタ部２０５は、受信フレーム処理部２０３から入力された下りフレームＦｄのペイロード領域のバイト数、及び各ポート２４から入力されたデータ信号のバイト数を論理リンクごとにカウントする。ＵＮＩ側カウンタ部２０５は、下りフレームＦｄのペイロード領域のバイト数とデータ信号のバイト数をカウンタテーブル２０７に書き込む。なお、ＰＯＮ側カウンタ部２０４及びＵＮＩ側カウンタ部２０５は、カウンタ部の一例であり、各論理リンクについて、上りフレームＦｕに収容されデータ信号をカウントする。

ＵＮＩ側カウンタ部２０５は、受信フレーム処理部２０３から入力された下りフレームＦｄを、ＬＬＩＤ＃１〜＃４に応じたポート（＃１〜＃４）２４に出力する。ポート２４は、例えばＰＨＹ（Physical layer）／ＭＡＣ（Media Access Control）チップなどのハードウェアなどから構成され、下流側のユーザネットワークとの間でデータ信号を送受信する。なお、データ出力として、イーサネットフレームが挙げられるが、これに限定されない。

ポート（＃１〜＃４）２４で送受信されるデータ信号は、ＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクを介してそれぞれＯＬＴ１と送受信される。点線で示されるように、上り方向Ｒｕにおいて、ポート（＃１〜＃Ｎ）２４で受信されたデータ信号はＬＬＩＤ＃１〜＃４の上りフレームＦｕに収容されてＯＬＴ１に送信される。つまり、ポート（＃１〜＃４）２４はＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクにそれぞれ対応する。

このため、ＯＮＵ２は、異なるユーザネットワークのデータ信号を個別の論理リンクを介して送受信することができる。なお、論理リンクは、これに限定されず、例えばイーサネットフレームのＶＩＤ（Virtual Local Area Network ID）に対応して設けられてもよい。また、本例のＯＮＵ２には、４つのポート２４に対応するＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクを介してＯＬＴ１と通信するが、論理リンク数に限定はない。

各ポート２４は、ＵＮＩ側カウンタ部２０５から入力された下りフレームＦｄからデータ信号を生成してユーザネットワークに送信する。また、各ポート２４は、ユーザネットワークから入力されたデータ信号をＵＮＩ側カウンタ部２０５に出力する。ＵＮＩ側カウンタ部２０５は、データ信号のバイト数をカウントした後、データ信号を送信フレーム処理部２０２に出力する。

送信フレーム処理部２０２は、上りフレームＦｕの処理を行う。送信フレーム処理部２０２は、上りフレームＦｕを生成してデータ信号を上りフレームＦｕに収容する。また、送信フレーム処理部２０２は、上りフレームＦｕに収容するデータ信号がない場合でも、ペイロード領域が空である上りフレームＦｕを生成する。また、送信フレーム処理部２０２は、監視制御部２０１から制御フレームが入力された場合、制御フレームを上りフレームＦｕとして処理する。

送信フレーム処理部１０１は、上りフレームＦｕにオーバヘッドＯＨ及びエンドバーストデリミタＥＢＤを付与して、ＰＯＮ側カウンタ部２０４に出力する。ＰＯＮ側カウンタ部２０４は、上りフレームＦｕのバイト数をカウントした後、上りフレームＦｕを送信器２２に出力する。送信器２２は、例えばＬＤや変調器から構成され、上りフレームＦｕを光信号Ｓｕに変換して光合分波部２１に出力する。

送信フレーム処理部２０２は、送信部の一例であり、オーバヘッドＯＨが付与された上りフレームＦｕを、ＯＬＴ１との間に確立されたＬＬＩＤ＃１〜＃４の各論理リンクを介しＯＬＴ１に送信する。送信フレーム処理部２０２は、監視制御部２０１から指示された上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量に基づき上りフレームＦｕを送信する。

監視制御部２０１は、例えばプロトコル制御などを行い、各種の制御フレームを生成して送信フレーム処理部２０２に出力し、受信フレーム処理部２０３から入力された制御フレームを処理する。監視制御部２０１は、論理リンクの確立及び切断の処理やＤＢＡの処理を実行する。

信号状態判定部２００は、判定部の一例であり、ＬＬＩＤ＃１〜＃４の各論理リンクについて、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号の有無を一定期間ごとに判定する。より具体的には、信号状態判定部２００は、ＰＯＮ側カウンタ部２０４のカウント値が所定期間内に変化しない場合、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号が無いと判定し、ＰＯＮ側カウンタ部２０４のカウント値が所定期間内に変化した場合、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号が有ると判定する。

例えば、信号状態判定部２００は、１秒おきにカウンタテーブル２０６を参照して、バイト数の変化の有無を判定する。

図４は、カウンタテーブル２０６の一例を示す図である。図４には、送信器２２に出力される上りフレームＦｕのペイロード領域のバイト数、つまりデータ量が例示されている。カウンタテーブル２０６には、ＬＬＩＤ＃１〜＃４ごとの上りフレームＦｕのデータ量（Byte）がＰＯＮ側カウンタ部２０４により書き込まれている。なお、上りフレームＦｕのデータ量（Byte）は累積値である。

信号状態判定部２００は、ＬＬＩＤ＃１〜＃４のうち、上りフレームＦｕのデータ量（Byte）が１秒後も変化していないＬＬＩＤを検出する。本例では、点線枠で示されるように、ＬＬＩＤ＃１のデータ量に変化はないため、信号状態判定部２００は、ＬＬＩＤ＃１の上りフレームＦｕに収容されるデータ信号がないと判定する。

このように、信号状態判定部２００は、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号の有無をカウンタテーブル２０６のカウント値から容易に判定することができる。なお、他方のカウンタテーブル２０７もカウンタテーブル２０６と同様の構成を有するため、信号状態判定部２００は、カウンタテーブル２０６に代えて、またはカウンタテーブル２０６とともに他方のカウンタテーブル２０７のカウント値を用いて判定処理を行ってもよい。

再び図３を参照すると、信号状態判定部２００は、判定結果を監視制御部２０１に通知する。監視制御部２０１は、信号状態判定部２００の判定結果に従い、ＬＬＩＤ＃１〜＃４の各論理リンクの状態を制御する。

監視制御部２０１は、リンク制御部の一例であり、信号状態判定部２００の判定の結果、ＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクのうち、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号が無いと判定された論理リンクを切断する。このため、データ信号が収容されていない上りフレームＦｕの送信が抑制され、その上りフレームＦｕのオーバヘッドＯＨ及びエンドバーストデリミタＥＢＤにより占有される無駄な帯域が削減される。

このとき、監視制御部２０１は、少なくとも１つの論理リンクの確立状態を維持するため、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の間のＰＯＮシステムのリンク自体は維持され、ＯＬＴ１は、伝送路などの障害によるリンク断を検出することができる。例えば、信号状態判定部２００が、全てのＬＬＩＤ＃１〜＃４について、上りフレームＦｕに収容するデータ信号が無いと判定した場合、監視制御部２０１は、全てのＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクを切断するのではなく、ＬＬＩＤ＃１〜＃３の論理リンクを切断する。

このため、残ったＬＬＩＤ＃４の論理リンクにより、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の間のＰＯＮシステムのリンク自体は維持され、ＯＬＴ１は、伝送路などの障害によるリンク断を検出することができる。

より具体的には、監視制御部２０１は、ＯＬＴ１から受信したGateフレームに対するReportフレームの送信を停止することにより論理リンクを切断する。Gateフレームは、制御フレームの一例であり、ＯＮＵ２の上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量を含む。また、Reportフレームは、応答フレームの一例であり、ＯＮＵ２の送信待ちの上りフレームＦｕのデータ量を含む。

監視制御部２０１は、ＯＬＴ１から受信したGateフレームにより送信フレーム処理部２０２に対し上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量を設定する。また、監視制御部２０１は、Gateフレーム応じてReportフレームを送信フレーム処理部２０２に出力する。送信フレーム処理部２０２は、ReportフレームをＯＬＴ１に送信する。

ＯＬＴ１は、Reportフレームに基づきＤＢＡの処理を実行し、ＯＮＵ２の上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量を決定する。また、ＯＬＴ１は、Reportフレームが１秒間未受信である場合、論理リンクの切断を検出して、その論理リンクについてGateフレームの送信を停止する。

このため、監視制御部２０１は、送信フレーム処理部２０２からのReportフレームの送信を停止することにより、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の間のプロトコルを利用して容易に論理リンクを切断することができる。

また、監視制御部２０１は、信号状態判定部２００の判定の結果、切断された論理リンクのうち、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号が有ると判定された論理リンクを再び確立する。より具体的には、監視制御部２０１は、以下に述べる論理リンクの確立処理のシーケンスを実行することにより論理リンクを再び確立する。このため、ＯＮＵ２は、切断された論理リンクを介して、再びＯＬＴ１に上りフレームＦｕを送信することができる。

図５は、論理リンクの確立処理の一例を示すシーケンス図である。本例のシーケンスは、ＭＰＣＰ（Multi point Control Protocol）に基づきＯＬＴ１の監視制御部１００とＯＮＵ２の監視制御部２０１により生成される制御フレームの送受信により実行される。

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２に対しDiscover_Gateフレームを送信する。Discover_GateフレームはＯＮＵ２に時間Ｔｓｙｎを通知する。ＯＮＵ２は、論理リンクの登録を要求するためにRegister_ReqフレームをＯＬＴ１に送信する。ＯＬＴ１は、そのＯＮＵ２に割り当てるＬＬＩＤを登録して（符号Ｓ１）、ＬＬＩＤを通知するため、RegisterフレームをＯＮＵ２に送信する。ＯＬＴ１は、４つの論理リンクを登録した場合、ＬＬＩＤ＃１〜＃４をＯＮＵ２に通知する。

次に、ＯＬＴ１は、論理リンクごとに上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量を通知するため、Normal_GateフレームをＯＮＵ２に送信する。ＯＮＵ２は、Registerフレームに対する応答としてRegister_AckメッセージをＯＬＴ１に送信する。このようにして、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の間に論理リンクが確立する。

図６は、論理リンクの切断処理の一例を示すシーケンス図である。本例のシーケンスは、ＭＰＣＰに基づきＯＬＴ１の監視制御部１００とＯＮＵ２の監視制御部２０１により生成される制御フレームの送受信により実行される。

ＯＬＴ１は、周期的にGateフレームをＯＮＵ２に送信する。Gateフレームには、上述したように、ＯＮＵ２の上りフレームＦｕの送信開始時刻及び送信データ量が含まれる。また、ＯＮＵ２は、Gateフレームに応じてReportフレームをＯＬＴ１に送信する。Reportフレームには、上述したように、ＯＮＵ２の送信待ちの上りフレームＦｕのデータ量が含まれる。

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２から例えば１秒の周期内にReportフレームを受信することにより論理リンクの確立状態を確認する。このため、ＯＮＵ２は、論理リンクを切断する場合、Reportフレームの送信を停止する（符号Ｓ２）。これにより、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２との間の論理リンクの切断を検出する（符号Ｓ３）。このようにして、論理リンクの切断処理は実行される。

次にＯＮＵ２の処理について述べる。

図７は、ＯＮＵ２の上り方向Ｒｕのフレーム送信処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、ＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクごとに実行される。送信フレーム処理部２０２は現在時刻と該当論理リンクの送信時刻を比較する（ステップＳｔ２１）。現在時刻が送信時刻に一致しない場合（ステップＳｔ２１のＮｏ）、ステップＳｔ２１の処理が再び実行される。

送信フレーム処理部２０２は、送信待ちの制御フレームの有無を判定する（ステップＳｔ２２）。送信フレーム処理部２０２は、送信待ちの制御フレームが有る場合（ステップＳｔ２２のＹｅｓ）、制御フレームにオーバヘッドＯＨ及びエンドバーストデリミタＥＢＤを付与して（ステップＳｔ２８）、上りフレームＦｕとして送信器２２から送信する（ステップＳｔ２７）。その後、再びステップＳｔ２１の処理が実行される。

また、送信フレーム処理部２０２は、送信待ちの制御フレームが無い場合（ステップＳｔ２２のＮｏ）、ユーザフレームを生成する（ステップＳｔ２３）。次に、送信フレーム処理部２０２は、ユーザネットワークからのデータ信号の入力の有無を判定する（ステップＳｔ２４）。データ信号の入力が無い場合（ステップＳｔ２４のＮｏ）、後述するステップＳｔ２６の処理が実行される。

送信フレーム処理部２０２は、データ信号の入力が有る場合（ステップＳｔ２４のＹｅｓ）、データ信号をユーザフレームのペイロード領域に収容する（ステップＳｔ２５）。次に、送信フレーム処理部２０２は、ユーザフレームにオーバヘッドＯＨ及びエンドバーストデリミタＥＢＤを付与して（ステップＳｔ２６）、上りフレームＦｕとして送信器２２から送信する（ステップＳｔ２７）。その後、再びステップＳｔ２１の処理が実行される。このようにして、ＯＮＵ２の上り方向Ｒｕのフレーム送信処理は実行される。

図８は、ＯＮＵ２の論理リンクの制御処理の一例を示すフローチャートである。監視制御部１００は、ＯＬＴ１との間に複数の論理リンクが確立しているか否かを判定する（ステップＳｔ１）。１つの論理リンクしか確立していない場合（ステップＳｔ１のＮｏ）、再びステップＳｔ１の処理が実行される。

複数の論理リンクが確立している場合（ステップＳｔ１のＹｅｓ）、信号状態判定部２００は、カウンタテーブル２０６を読み出す（ステップＳｔ２）。次に、信号状態判定部２００は、一定時間（例えば１秒間）だけ待機処理する（ステップＳｔ３）。次に、信号状態判定部２００は、カウンタテーブル２０６を再び読み出す（ステップＳｔ４）。なお、ステップＳｔ２，Ｓｔ４の処理において、信号状態判定部２００は他のカウンタテーブル２０７を読み出してもよい。

次に、信号状態判定部２００は、ＬＬＩＤ＃１〜＃４の論理リンクのうち、カウンタテーブル２０６のデータ量（カウント値）に変化のない論理リンクの有無を判定する（ステップＳｔ５）。信号状態判定部２００は、データ量に変化のない論理リンクが無い場合（ステップＳｔ５のＮｏ）、後述するステップＳｔ８の処理を実行する。

また、データ量に変化のない論理リンクが有る場合（ステップＳｔ５のＹｅｓ）、監視制御部２０１は、その論理リンクを切断する（ステップＳｔ６）。このとき、ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１との間で、図６に示されるシーケンスを実行する。

次に、信号状態判定部２００は、カウンタテーブル２０６のデータ量（カウント値）が増加した論理リンクの有無を判定する（ステップＳｔ８）。データ量が増加した論理リンクが無い場合（ステップＳｔ８のＮｏ）、再びステップＳｔ１の処理が実行される。

データ量が増加した論理リンクが有る場合（ステップＳｔ８のＹｅｓ）、監視制御部２０１は、その論理リンクが切断されているか否かを判定する（ステップＳｔ９）。論理リンクが切断されていない場合（ステップＳｔ９のＮｏ）、ステップＳｔ１の処理が再び実行される。

また、監視制御部２０１は、論理リンクが切断されている場合（ステップＳｔ９のＹｅｓ）、その論理リンクをＯＬＴ１との間で確立する（ステップＳｔ１０）。このとき、ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１との間で、図５に示されるシーケンスを実行する。その後、ステップＳｔ１の処理が再び実行される。このようにして、ＯＮＵ２の論理リンクの制御処理は実行される。

上記の処理において、監視制御部２０１は、複数の論理リンクが確立している場合（ステップＳｔ１のＹｅｓ）のみ、論理リンクを切断する。このため、監視制御部２０１は、少なくとも１つの論理リンクの確立状態を維持することができる。

このように、ＯＮＵ２は、論理リンクごとに、上りフレームＦｕに収容されるデータ信号の有無を一定期間ごとに判定し、収容されるデータ信号が無いと判定された論理リンクを切断する。これにより、データ信号が収容されていない上りフレームＦｕの送信を停止することが可能となる。このとき、ＯＮＵ２は、少なくとも１つの論理リンクの確立状態を維持するため、ＯＬＴ１とＯＮＵ２の間のＰＯＮシステムのリンク自体は維持され、ＯＬＴ１は、伝送路などの障害によるリンク断を検出することができる。

したがって、実施例のＯＮＵ２によると、上り方向Ｒｕの帯域の利用効率を向上することができる。

例えば、ＯＮＵ２の台数Ｎを６４台とし、各ＯＮＵ２に４つの論理リンクが確立されており、また、バースト周期Ｔｃｙｃ＝１（ms）、Ｔｏｎ＝５１２（ns）、Ｔｓｙｎ＝１２００（ns）、及びＴｏｆｆ＝５１２（ns）と仮定する。このとき、上記の論理リンクの切断処理により、６３台のＯＮＵ２では確立状態の論理リンクが１つになった場合、バースト周期Ｔｃｙｃにおいて、１４７（μｓ）（＝（５１２＋１２００＋５１２）×（１×４＋６３×１）／１０００）分の帯域がオーバヘッドＯＨ及びエンドバーストデリミタＥＢＤにより使用されることになる。

したがって、データ信号の伝送に利用可能な帯域の割合は８５．３（％）（＝（１０００−１４７）／１０００×１００）となる。よって、上記の例における４３．７（％）と比較すると、帯域の利用効率が約２倍改善されており、１０（Gbps）の通信速度に換算すると、約４．１（Gbps）（＝１０×（８５．３−４３．７）／１００）分だけ向上する。なお、バースト周期Ｔｃｙｃ内の上りフレームＦｕの数は、上記の例では２５６個であるのに対し、本例では６７個となるため、１８９個の上りフレームＦｕを削減したことになる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

１ ＯＬＴ
２ ＯＮＵ
９０，９３ 光ファイバ
２００ 信号状態判定部
２０１ 監視制御部
２０４ ＰＯＮ側カウンタ部
２０５ ＵＮＩ側カウンタ部
Ｆｕ 上りフレーム
ＯＨ オーバヘッド

Claims (5)

1. 光端局装置に接続された伝送路の複数の分岐先の１つに接続される光伝送装置において、
   オーバヘッドが付与されたフレームを、前記光端局装置との間に確立された複数の論理リンクの各々を介し前記光端局装置に送信する送信部と、
   前記複数の論理リンクの各々について、前記フレームに収容されるデータ信号の有無を一定期間ごとに判定する判定部と、
   前記複数の論理リンクのうち、前記判定部の判定の結果、前記フレームに収容される前記データ信号が無いと判定された論理リンクを切断するリンク制御部とを有し、
   前記リンク制御部は、前記複数の論理リンクの少なくとも１つの確立状態を維持することを特徴とする光伝送装置。
2. 前記リンク制御部は、前記判定部の判定の結果、切断された前記論理リンクのうち、前記フレームに収容される前記データ信号が有ると判定された論理リンクを再び確立することを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 前記複数の論理リンクの各々について、前記フレームに収容される前記データ信号をカウントするカウンタ部を有し、
   前記判定部は、前記カウンタ部のカウント値が前記所定期間内に変化しない場合、前記フレームに収容される前記データ信号が無いと判定し、前記カウンタ部のカウント値が前記所定期間内に変化した場合、前記フレームに収容される前記データ信号が有ると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送装置。
4. 前記送信部は、前記光端局装置からの制御フレームに応じて応答フレームを前記光終端装置に送信し、
   前記リンク制御部は、前記応答フレームの送信を停止することにより前記論理リンクを切断することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光伝送装置。
5. 前記オーバヘッドには、前記光端局装置が前記フレームを受信するための情報が含まれていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光伝送装置。

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