JP5014098B2

JP5014098B2 - Ｐｏｎシステム局側装置

Info

Publication number: JP5014098B2
Application number: JP2007318801A
Authority: JP
Inventors: 謙村上; 和幸鹿島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: JP2009141888A

Description

この発明は、１台の局側装置と複数の加入者側装置が１対多で接続されるＰＯＮシステムで使用されるＰＯＮシステム局側装置に関するものである。

複数の物理ポートを用いてフレーム送受信を行う方式としてリンクアグリゲーションが知られている（たとえば、非特許文献１参照）。従来のリンクアグリゲーションは、同一ストリーム（対話）でのフレーム順序を保証すること、および同一フレームの重複送信を禁止することを条件として、フレーム振り分け方法については、明確な規定はしないこととなっている。しかし、（ａ）Source MAC address（発信元ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス）、（ｂ）Destination MAC address（宛先ＭＡＣアドレス）、（ｃ）The reception port（受信ポート）、（ｄ）The type of destination address （individual or group MAC address）（宛先ＭＡＣアドレス種別）、（ｅ）Ethernet（登録商標） Length/Type value（i.e., protocol identification)（Ether Typeフィールド）、（ｆ）Higher layer protocol information（e.g., addressing and protocol identification information from the LLC sublayer or above）（上位レイヤのアドレス情報やプロトコル識別情報）、（ｇ）Combinations of the above（上記組み合わせ）をフレーム振り分けに用いる識別子例として記載している。

また、各家庭や企業などの加入者端末側に複数設けられる加入者側装置（以下、ＯＮＵ（Optical Network Unit）という）と、上位ネットワーク側に設けられる１台の局側装置（以下、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）という）とが光ファイバおよびスプリッタで接続されたＰＯＮ（Passive Optical Network）システムのＯＬＴに、複数の加入者データを集線してネットワークと送受信する集線型送受信手段と、複数の加入者データを個別にネットワークと送受信する非集線型送受信手段と、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）単位／ＬＬＩＤ（Logical Link Identification）単位／ＯＮＵ単位／プロトコル種別単位などにより、上記いずれかを選択する経路選択手段を備えることで、光アクセスネットワーク構築のためのインフラ設備投資コストを低減させることが開示されている。また、上記経路選択手段で選択された経路の障害発生を検知する障害検知手段と、障害発生時に迂回路を形成する迂回路形成手段とを備えることで、信頼性を向上させることが開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

"IEEE Standards 802.3-2005", 2005, IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers) Computer Society 特開２００７−６０４３８号公報

しかしながら、上記非特許文献１に記載の技術によれば、特定の加入者が大量のトラヒックを発信する状況下で、たとえば発信元ＭＡＣアドレスを識別子としてフレーム振り分けを行った場合には、当該加入者からのトラヒックが特定のネットワークインタフェースポートに集中してしまう。また、多数の加入者が特定のサービスに集中する状況下で、たとえばEther Typeフィールドを識別子としてフレーム振り分けを行った場合には、同様に上記加入者からのトラヒックが特定のネットワークインタフェースポートに集中してしまう。その結果、どちらの場合にも、同一ネットワークインタフェースポートに振り分けられる他の加入者からのトラヒック疎通を阻害してしまい、複数ユーザに対して公平なサービスを提供することができないという問題点があった。

また、上記特許文献１に記載の従来技術では、局側装置は、１つのＰＯＮインタフェースを収容するＰＯＮインタフェース盤を複数実装し、これら複数のＰＯＮインタフェース盤からのデータを１つのネットワークインタフェースポートに集線するための集線型送受信手段と、ＰＯＮインタフェース盤ごとに１つのネットワークインタフェースポートを具備し、加入者からのデータを、当該ＰＯＮインタフェース盤のネットワークインタフェースポートへ転送するための非集線型送受信手段を具備している。このため、集線型送受信を行うための多重制御盤とともに、各ＰＯＮインタフェース盤には、集線型送受信と非集線型通信を行うための２つの通信部が必要となり、装置コストの増大の要因となってしまうという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、複数ユーザに対して公平なサービスを提供できるＰＯＮシステム局側装置を得ることを目的とする。また、この発明は、装置コストの増大を抑制しながら、信頼性を向上することができるＰＯＮシステム局側装置を得ることも目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかるＰＯＮシステム局側装置は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムで１〜複数の加入者側装置と接続され、上位ネットワークと前記加入者側装置との間の通信を行うＰＯＮシステム局側装置において、前記加入者側装置との間でフレームを送受信する複数のＰＯＮ側インタフェース手段と、前記上位ネットワークとの間でフレームを送受信する複数のネットワーク側インタフェース手段と、前記ＰＯＮ側インタフェース手段からのフレームを前記複数のネットワーク側インタフェース手段に振り分けるフレーム振分手段と、前記ＰＯＮ側インタフェース手段の所定の振り分け単位ごとに、割り当てられた最低保証帯域と転送先とを含むＰＯＮ側管理情報を格納するＰＯＮ側管理情報格納手段と、前記ネットワーク側インタフェース手段ごとの最低保証帯域総和を含むネットワーク側管理情報を格納するネットワーク側管理情報格納手段と、を備え、前記フレーム振分手段は、前記ＰＯＮ側インタフェース手段から受信した前記フレームの転送先が設定されていない場合に、前記ネットワーク側管理情報格納手段から前記最低保証帯域の総和が最小となる前記ネットワーク側インタフェース手段を検索し、前記検索した前記ネットワーク側インタフェース手段を前記ＰＯＮ側管理情報格納手段の前記転送先が設定されていないフレームが属する前記振り分け単位に対応する転送先に格納して、前記各ネットワーク側インタフェース手段に振り分けられるトラヒックの最低保証帯域の総和が均等になるように前記フレームの振り分けを行なうことを特徴とする。

この発明によれば、フレームの各種フィールドに代えて、最低保証帯域をフレーム振り分けの識別子として用い、かつ個々のネットワークインタフェースポートへ振り分けられるトラヒックの最低保証帯域の総和が均等になるようにフレーム振り分けを行うようにしたので、また、ネットワークインタフェースポートの伝送帯域から最低保証帯域総和を除いた余剰帯域を使って通信を行うベストエフォート型のサービスについても、各ネットワークインタフェースポート間での余剰帯域が均等化されるので、複数ユーザに対して公平なサービスを提供することができるという効果を有する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるＰＯＮシステム局側装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、これら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は、この発明にかかる局側装置の構成を模式的に示すブロック図である。なお、この図１では、局側装置（以下、ＯＬＴという）１０に接続されるＰＯＮシステムの構成についても示されている。まず、ＰＯＮシステムの構成について説明する。ＰＯＮシステムは、上位ネットワーク側にレイヤ２スイッチ（以下、Ｌ２スイッチという）５０を介して接続されるＯＬＴ１０と、家庭や企業などの加入者端末が接続される複数の加入者側装置（以下、ＯＮＵという）２０と、が光ファイバ３０とスプリッタ４０を介して接続された構成を有する。また、ＯＬＴ１０には、オペレータからＯＬＴ１０に対して指示を行うためのＯｐＳ（Operation System）またはＣＬＩ（Command Line Interface）（以下、ＯｐＳ／ＣＬＩ装置という）６０が接続され、ＯＬＴ１０に対する監視や設定を行うことができる。

ＯＬＴ１０は、光ファイバ３０とスプリッタ４０を介して接続されるＯＮＵ２０と上位ネットワーク（Ｌ２スイッチ５０）との間のインタフェースとなる１〜複数のＰＯＮインタフェース盤（以下、ＰＯＮＩ／Ｆ盤という）１１と、ＯＬＴ１０の監視制御管理を行うＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０からの情報に基づいてＯＬＴ１０全体の監視制御を行う監視制御盤１２と、を備える。

１つのＰＯＮＩ／Ｆ盤１１には、１〜複数のＰＯＮインタフェースポート（以下、ＰＯＮポートという）１４と、複数のネットワークインタフェースポート（以下、ＮＮＩポートという。ＮＮＩ：Network Node Interface）１５と、を具備する。また、監視制御盤１２には、ＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０が専用の通信ケーブルやネットワークなどを介して接続される。ここでは、後述するようにＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０によって、ＯＬＴ１０〜ＯＮＵ２０間に設定されるＬＬＩＤごとの帯域制御情報がＯＬＴ１０の各ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１に対して設定される。このＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０によってオペレータから入力された情報は、監視制御盤１２から指示対象のＰＯＮＩ／Ｆ盤１１へＯＬＴ１０内部に設けられる通信バス１３を介して転送される。

図２は、ＰＯＮＩ／Ｆ盤の構成を詳細に示すブロック図である。ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１は、光送受信器１１１と、ＰＯＮ制御部１１２と、ＭＡＣブリッジ部１１３と、フレーム振分部１１４と、ＮＮＩ通信部１１５と、監視制御通信部１１６と、ＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７と、ＮＮＩ側管理テーブル格納部１１８と、を備える。

光送受信器１１１は、ＰＯＮポート１４を収容するものであり、ここでは複数設けられる場合が示されている。ＰＯＮポート１４には、光ファイバ３０とスプリッタ４０を介して複数のＯＮＵ２０が接続される。この光送受信器１１１またはＰＯＮポート１４は、特許請求の範囲におけるＰＯＮ側インタフェース手段に対応する。ＰＯＮ制御部１１２は、各ＰＯＮポート１４のフレーム送受信制御や論理リンク（以下、ＬＬＩＤという）制御を行う。

ＭＡＣブリッジ部１１３は、上りフレーム（ＯＮＵ２０からＯＬＴ１０へ送信されるフレーム）のＭＡＣ学習や、ＭＡＣ学習に基づいた下りフレーム（ＯＬＴ１０からＯＮＵ２０へ送信されるフレーム）の振り分けを行う。

フレーム振分部１１４は、ＰＯＮポート１４からＮＮＩポート１５へ振り分けられるトラヒックの最低保証帯域の総和が各ＮＮＩポート１５で均等になるように、ＭＡＣブリッジ部１１３から渡される上りフレームをＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７に基づいて、複数あるＮＮＩ通信部１１５のうちの１つのＮＮＩ通信部１１５に振り分ける。また、監視制御盤１２からの帯域制御情報が監視制御通信部１１６を介してＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７に格納されると、各ＮＮＩポート１５に振り分けられるＬＬＩＤに割り当てられた最低保証帯域の総和が均等になるように、ＬＬＩＤごとに転送先を設定する。

ＮＮＩ通信部１１５は、ＮＮＩポート１５を収容し、図１のＬ２スイッチ５０との間でフレームの送受信を行う。ここでは、ＮＮＩ通信部１１５（ＮＮＩポート１５）が複数設けられる場合が示されている。このＮＮＩ通信部１１５またはＮＮＩポート１５は、特許請求の範囲におけるネットワーク側インタフェース手段に対応している。監視制御通信部１１６は、監視制御盤１２との通信を行い、監視制御盤１２から送信される情報をＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７に格納する。

ＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７は、ＬＬＩＤごとに、割り当てられた帯域情報と転送先を含むＰＯＮ側管理テーブルを格納する。このＰＯＮ側管理テーブルは、ＰＯＮポート１４からＮＮＩポート１５へ振り分けられるトラヒックの最低保証帯域の総和が、各ＮＮＩポート１５で均等になるように、各ＬＬＩＤからのフレームの転送先が設定されたテーブルである。図３は、ＰＯＮ側管理テーブルの一例を示す図である。この図に示されるように、ＰＯＮ側管理テーブルは、ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１が有するＰＯＮポート１４ごとに、ＬＬＩＤごとの最大帯域、最低保証帯域および転送先を管理している。

ＮＮＩ側管理テーブル格納部１１８は、フレーム振分部１１４によるフレーム振り分けの結果に基づいて、ＮＮＩポート１５ごとの帯域情報であるＮＮＩ側管理テーブルを格納する。図４は、ＮＮＩ側管理テーブルの一例を示す図である。この図に示されるように、ＮＮＩ側管理テーブルは、ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１が有するＮＮＩポート１５ごとに、そのＮＮＩポート１５に振り分けられたＬＬＩＤに設定された最低保証帯域の総和を管理している。

つぎに、このような構成を有するＯＬＴの転送先決定処理について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ＯＬＴ１０〜ＯＮＵ２０間に設定されるＬＬＩＤには、個別の帯域制御情報（最大帯域、最低保証帯域）がオペレータよってＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０を介して設定される（ステップＳ１１）。この設定には、どのＯＬＴ１０のどのＰＯＮＩ／Ｆ盤１１に設定するのかについての情報も含まれている。このＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０で設定された帯域制御情報はＯＬＴ１０の監視制御盤１２へと送られ、監視制御盤１２は設定されたＰＯＮＩ／Ｆ盤１１に帯域制御情報を送信する。ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１の監視制御通信部１１６は、帯域制御情報を受信すると、ＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７内のＰＯＮ側管理テーブルの該当するＬＬＩＤに対して、帯域制御情報に含まれる情報（最大帯域、最低保証帯域）を格納する（ステップＳ１２）。なお、ここでは、図６に示されるように、ＰＯＮ側管理テーブルの転送先ＮＮＩポート１５は未設定であり、図７に示されるように、ＮＮＩ側管理テーブルの最低保証帯域総和は０に初期化されているものとする。図６は、帯域制御情報が格納された直後のＰＯＮ側管理テーブルの一例を示す図であり、図７は、帯域制御情報がＰＯＮ側管理テーブルに格納された直後のＮＮＩ側管理テーブルの一例を示す図である。

その後、フレーム振分部１１４は、すべてのＬＬＩＤから１つのＬＬＩＤを選択し（ステップＳ１３）、このＬＬＩＤの最低保証帯域をＰＯＮ側管理テーブルより読み出す（ステップＳ１４）。ついで、ＮＮＩ側管理テーブルから、最低保証帯域総和が最小のＮＮＩポートを検索し（ステップＳ１５）、検索したＮＮＩポートを、ステップＳ１３で選択したＬＬＩＤの転送先とする（ステップＳ１６）。なお、検索した最低保証帯域総和が最小のＮＮＩポートが複数ある場合には、たとえばＮＮＩポートに付された識別子が最も小さいものから順に選択するなど、所定の基準に基づいて１つのＮＮＩポートが選択される。その後、ＰＯＮ側管理テーブルを更新する（ステップＳ１７）。具体的には、本ＬＬＩＤに対応する転送先に、ステップＳ１６で決定したＮＮＩポートを格納する。

ついで、フレーム振分部１１４は、ＮＮＩ側管理テーブルも更新する（ステップＳ１８）。具体的には、ステップＳ１６で決定したＮＮＩポートについて、ＮＮＩ側管理テーブルに格納されている最低保証帯域総和の値に、ステップＳ１３で選択したＬＬＩＤの最低保証帯域の値を加算したものを、新たな最低保証帯域総和として格納する。その後、すべてのＬＬＩＤについて転送先を決定したかを判定し（ステップＳ１９）、すべてのＬＬＩＤについて転送先を決定していない場合（ステップＳ１９でＮｏの場合）には、ステップＳ１３へと戻り、上述した処理が繰り返し実行される。また、すべてのＬＬＩＤについて転送先を決定した場合（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）には、フレームの振分処理が終了する。

このように決定されたＰＯＮ側管理テーブル中の各ＬＬＩＤに対して決定された転送先ＮＮＩポートに基づいて、フレーム振分部１１４では、１つのＬＬＩＤからの受信上りフレームを、複数のＮＮＩポートのうちのいずれか１つに転送する。

この実施の形態１によれば、フレーム振分部１１４では、従来のフレームの各種フィールドに代えて、ＬＬＩＤの最低保証帯域を用いて、転送先ＮＮＩポートにおける最低保証帯域の総和が均等になるように転送先ＮＮＩポートを決定するようにしたので、帯域保証を必要とするサービスを各ＬＬＩＤに対して公平に提供することができるという効果を有する。また、ＮＮＩポートの伝送帯域から最低保証帯域総和を除いた余剰帯域を使って通信を行うベストエフォート型のサービスについても、各ＮＮＩポート１５間での余剰帯域が均等化されるので、各ＬＬＩＤに対してベストエフォート型のサービスを公平に提供することができるという効果も有する。さらに、従来のように集線型／非集線型送受信手段や多重制御盤を必要とせず、各ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１の複数のＮＮＩポート１５とフレーム振分部１１４は、安価な回路で実現可能であるので、装置の製造コストの増加を抑制することができるという効果も有する。

実施の形態２．
実施の形態１では、ＬＬＩＤの最低保証帯域を用いて、ＬＬＩＤごとに転送先ＮＮＩポートを決定したが、この実施の形態２では、ＯＮＵごとに転送先ＮＮＩポートを決定する場合について説明する。

なお、この実施の形態２のＯＬＴ１０のＰＯＮＩ／Ｆ盤１１の構成は実施の形態１の図２と同一である。ただし、この実施の形態２において、ＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７で管理するＰＯＮ側管理テーブルがＯＮＵ２０単位で構成される点と、フレーム振分部１１４はＯＮＵ２０単位でＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７のＰＯＮ側管理テーブル中の転送先を決定する点が実施の形態１と異なる。その他の構成は、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

図８は、ＰＯＮ側管理テーブルの実施の形態２の一例を示す図である。この図に示されるように、ＰＯＮ側管理テーブルは、ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１が有するＰＯＮポート１４ごとに、そのＰＯＮポート１４に接続されるＯＮＵ２０ごとの最大帯域、最低保証帯域および転送先の情報を管理する。なお、最大帯域および最低保証帯域については、実際には当該ＯＮＵ２０に設定される１〜複数のＬＬＩＤの当該情報の総和となっている。つまり、ＯＮＵ２０に接地される１〜複数のＬＬＩＤの最低保証帯域の和を用いて転送先が管理される。

つぎに、このような構成を有するＯＬＴの転送先決定処理について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。まず、各ＯＮＵ２０について設定した帯域制御情報（最大帯域、最低保証帯域）がオペレータよってＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０を介して設定される（ステップＳ３１）。この帯域制御情報（最大帯域、最低保証帯域）は、ＯＮＵ２０に設定される１〜複数のＬＬＩＤの最大帯域と最低保証帯域の総和である。また、この設定には、どのＯＬＴ１０のどのＰＯＮＩ／Ｆ盤１１に設定するのかについての情報も含まれている。このＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０で設定された帯域制御情報はＯＬＴ１０の監視制御盤１２を介して、ＰＯＮＩ／Ｆ盤１１の監視制御通信部１１６で受信される。その後、監視制御通信部１１６は、ＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７内のＰＯＮ側管理テーブルの該当するＯＮＵ２０に対して、帯域制御情報に含まれる情報（最大帯域、最低保証帯域）を格納する（ステップＳ３２）。なお、ここでは、ＰＯＮ側管理テーブルの転送先ＮＮＩポートは未設定であり、ＮＮＩ側管理テーブルの最低保証帯域総和は０に初期化されているものとする。

その後、フレーム振分部１１４は、すべてのＯＮＵ２０から１つのＯＮＵ２０を選択し（ステップＳ３３）、このＯＮＵ２０の最低保証帯域をＰＯＮ側管理テーブルより読み出す（ステップＳ３４）。ついで、ＮＮＩ側管理テーブルから、最低保証帯域総和が最小のＮＮＩポートを検索し（ステップＳ３５）、検索したＮＮＩポートを、ステップＳ３３で選択したＯＮＵ２０の転送先とする（ステップＳ３６）。なお、検索した最低保証帯域総和が最小のＮＮＩポートが複数ある場合には、所定の基準に基づいて１つのＮＮＩポートが選択される。

その後、ＰＯＮ側管理テーブルを更新する（ステップＳ３７）。具体的には、当該ＯＮＵ２０に対応する転送先に、ステップＳ３６で決定したＮＮＩポートを格納する。ついで、フレーム振分部１１４は、ＮＮＩ側管理テーブルも更新する（ステップＳ３８）。具体的には、ステップＳ３６で決定したＮＮＩポートについて、ＮＮＩ側管理テーブルに格納されている最低保証帯域総和の値に、当該ＯＮＵ２０の最低保証帯域の値を加算したものを、新たな最低保証帯域総和として格納する。

その後、すべてのＯＮＵ２０について転送先を決定したかを判定し（ステップＳ３９）、すべてのＯＮＵ２０について転送先を決定していない場合（ステップＳ３９でＮｏの場合）には、ステップＳ３３へと戻り、上述した処理が繰り返し実行される。また、すべてのＯＮＵ２０について転送先を決定した場合（ステップＳ３９でＹｅｓの場合）には、フレームの振分処理が終了する。

このように決定されたＰＯＮ側管理テーブル中の各ＯＮＵ２０に対して決定された転送先ＮＮＩポートに基づいて、フレーム振分部１１４では、１つのＯＮＵ２０からの受信上りフレームを、複数のＮＮＩポートのうちのいずれか１つに転送する。

この実施の形態２によれば、フレーム振分部１１４では、ＯＮＵ２０の最低保証帯域を用いて、転送先ＮＮＩポートにおける最低保証帯域の総和が均等になるように転送先ＮＮＩポートを決定するようにしたので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、フレーム振分部１１４による制御対象をＬＬＩＤ単位ではなくＯＮＵ２０単位としたので、制御対象数を減らすことができ、フレーム振分部１１４による転送先ＮＮＩポートの決定処理の簡略化を図ることができるという効果も有する。

実施の形態３．
図１０は、ＰＯＮＩ／Ｆ盤の構成を詳細に示すブロック図である。このＰＯＮＩ／Ｆ盤１１は、実施の形態１の図２の構成において、ＮＮＩポート１５（ＮＮＩ通信部１１５）の障害状態を検知する障害検知部１１９をさらに備える構成となっている。この障害検知部１１９は、ＮＮＩポート１５のリンク断やリンク回復状態などのＮＮＩポート障害状態変化を検知すると、フレーム振分部１１４に対して状態が変化したＮＮＩポートとその変化内容を含むＮＮＩポート障害状態変化情報を通知する。なお、この障害検知部１１９は、特許請求の範囲における障害検知手段に対応しており、また、このＮＮＩポート障害状態変化情報は、特許請求の範囲における障害状態変化情報に対応している。

また、フレーム振分部１１４は、ＮＮＩポート障害状態変化情報を受けると、変化内容に応じてＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７中のＰＯＮ側管理テーブルの転送先を再決定する処理を行う。なお、その他の構成要素は実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。

つぎに、このような構成を有するＯＬＴの転送先再決定処理について、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。まず、障害検知部１１９によって、ＮＮＩ通信部１１５に障害が発生し、ＮＮＩポート障害状態の変化が検知されると、その障害が発生したＮＮＩ通信部１１５とその変化の内容を含むＮＮＩポート障害状態変化情報がフレーム振分部１１４に入力される（ステップＳ５１）。フレーム振分部１１４は、ＮＮＩポート障害状態変化情報に含まれる障害発生ポートであるＮＮＩポートを転送先とするすべてのＬＬＩＤをＰＯＮ側管理テーブルから検索し（ステップＳ５２）、検索したすべてのＬＬＩＤの最低保証帯域の総和Ａを算出する（ステップＳ５３）。なお、ここでは、ＰＯＮ側管理テーブルを用いているが、ＮＮＩ側管理テーブル中の障害発生ポートに対応するすべてのＮＮＩポートの最低保証帯域総和を用いて総和Ａを算出してもよい。

ついで、障害発生ポートを除くＮＮＩポート数ＮとステップＳ５３で算出した最低保証帯域総和Ａを用いて、残存ＮＮＩポート１つ当りの最低保証帯域総和Ｂ＝Ａ／Ｎを算出する（ステップＳ５４）。その後、転送先が障害発生ポートであるＬＬＩＤの１つをＰＯＮ側管理テーブルから選択し、その最低保証帯域Ｃを取得する（ステップＳ５５）。また、残存ＮＮＩポートから１つのＮＮＩポートを選択し、ＮＮＩ側管理テーブルからその最低保証帯域総和Ｄを取得する（ステップＳ５６）。そして、当該ＬＬＩＤの最低保証帯域Ｃと当該ＮＮＩポートの最低保証帯域総和Ｄとの和Ｃ＋Ｄを算出する（ステップＳ５７）。

ついで、当該ＬＬＩＤの最低保証帯域Ｃと当該ＮＮＩポートの最低保証帯域総和Ｄとの和が、ステップＳ５４で算出した残存ＮＮＩポート１つ当りの最低保証帯域総和Ｂを超えないかを判定する（ステップＳ５８）。ＬＬＩＤの最低保証帯域ＣとＮＮＩポートの最低保証帯域総和Ｄとの和が残存ＮＮＩポート１つ当りの最低保証帯域総和Ｂを超えない場合（ステップＳ５８でＹｅｓの場合）には、当該ＮＮＩポートを、当該ＬＬＩＤの新しい転送先に決定する（ステップＳ５９）。

一方、ＬＬＩＤの最低保証帯域ＣとＮＮＩポートの最低保証帯域総和Ｄとの和が残存ＮＮＩポート１つ当りの最低保証帯域総和Ｂを超える場合（ステップＳ５８でＮｏの場合）には、当該ＮＮＩポートを当該ＬＬＩＤの新しい転送先とせずに、すべての残存ＮＮＩポートを選択したかを判定する（ステップＳ６０）。すべての残存ＮＮＩポートを選択していない場合（ステップＳ６０でＮｏの場合）には、ステップＳ５６へと戻る。また、すべての残存ＮＮＩポートを選択した場合（ステップＳ６０でＹｅｓの場合）には、選択したＮＮＩポートのうち最低保証帯域総和が最小のＮＮＩポートを当該ＬＬＩＤの新転送先に決定する（ステップＳ６１）。

その後またはステップＳ５９の後に、ＰＯＮ側管理テーブルを更新する（ステップＳ６２）。具体的には、ＰＯＮ側管理テーブルの当該ＬＬＩＤの転送先に、ステップＳ５９で決定したＮＮＩポートを格納する。また、ＮＮＩ側管理テーブルを更新する（ステップＳ６３）。具体的には、ＮＮＩ側管理テーブルのステップＳ５９で決定したＮＮＩポートの最低保証帯域総和の値に、当該ＬＬＩＤの最低保証帯域の値を加算したものを、新たな最低保証帯域総和として格納する。その後、転送先が障害発生ポートであるすべてのＬＬＩＤについて転送先を決定したかを判定し（ステップＳ６４）、転送先が障害発生ポートであるすべてのＬＬＩＤについて転送先を決定していない場合（ステップＳ６４でＮｏの場合）には、ステップＳ５５へと戻り、上述した処理が繰り返し実行される。また、転送先が障害発生ポートであるすべてのＬＬＩＤについて転送先を決定した場合（ステップＳ６４でＹｅｓの場合）には、ＮＮＩ側管理テーブルのすべての障害発生ポートについて最低保証帯域総和の値を０に初期化する（ステップＳ６５）。以上によって、転送先再決定処理が終了する。

このように決定されたＰＯＮ側管理テーブル中の各ＬＬＩＤに対して決定された転送先ＮＮＩポートに基づいて、フレーム振分部１１４では、ＮＮＩポート障害発生後も、１つのＬＬＩＤからの受信上りフレームを、複数のＮＮＩポートのうちのいずれか１つに転送する。

なお、上述した説明は、制御対象をＬＬＩＤとした場合であるが、制御対象をＯＮＵ２０とした場合も同様の処理で転送先ＮＮＩポートを再決定することができる。

この実施の形態３によれば、ＮＮＩポート障害発生時に、障害が発生したＮＮＩポートを転送先とするすべてのＬＬＩＤまたはＯＮＵ２０について、転送先を再決定するようにしたので、実施の形態１の効果に加えて、障害発生時に迅速にフレーム振り分けを行うことができるとともに、信頼性を向上させることもできるという効果を有する。

実施の形態４．
実施の形態３では、ＮＮＩポート障害発生時に転送先ＮＮＩポートを再決定する場合を示したが、この実施の形態４では、ＮＮＩポートの障害が回復したときに転送先ＮＮＩポートを再決定する場合について説明する。なお、ＯＬＴ１０のＰＯＮＩ／Ｆ盤１１の構成は、実施の形態３の図１０と同一であるので、その説明を省略し、実施の形態３と異なる転送先ＮＮＩポートの再決定処理について説明する。

図１２は、ＮＮＩポートの障害回復時における転送先ＮＮＩポートの再決定処理の手順の一例を示すフローチャートである。まず、障害検知部１１９によって、障害が発生したＮＮＩ通信部１１５の障害が回復して、ＮＮＩポート障害状態の変化が検知されると、その障害が回復したＮＮＩ通信部１１５とその変化の内容を含むＮＮＩポート障害状態変化情報がフレーム振分部１１４に入力される（ステップＳ８１）。なお、このＮＮＩポート障害状態変化情報は、特許請求の範囲における障害状態変化情報に対応している。フレーム振分部１１４は、ＰＯＮ側管理テーブルを用いて、すべてのＬＬＩＤの最低保証帯域の総和Ｅを算出する（ステップＳ８２）。その後、障害回復ポートを含む障害が発生していないＮＮＩポート数Ｎと、ステップＳ８２で算出した最低保証帯域総和Ｅとを用いて、ＮＮＩポート１つ当りの最低保証帯域総和Ｆ＝Ｅ／Ｎを算出する（ステップＳ８３）。

ついで、障害回復ポート以外のＮＮＩポートの１つを選択し、そのＮＮＩポートの最低保証帯域総和Ｇを取得する（ステップＳ８４）。その後、ステップＳ８３で算出したＮＮＩポート１つ当りの最低保証帯域総和Ｆを用いて、障害回復ポートへ振り分ける最低保証帯域総和Ｈ＝Ｇ−Ｆを算出する（ステップＳ８５）。

ついで、本ＮＮＩポートを転送先ＮＮＩポートとするＬＬＩＤの中から、１つまたは複数のＬＬＩＤを選択する（ステップＳ８６）。ここで、選択する１つまたは複数のＬＬＩＤに関して、選択したＬＬＩＤの最低保証帯域の総和が、ステップＳ８５で算出した障害回復ポートへ振り分ける最低保証帯域総和Ｈを超えない範囲で、できるだけ近い値となるようにする。

その後、ＰＯＮ側管理テーブルを更新する（ステップＳ８７）。具体的には、ＰＯＮ側管理テーブルの選択したＬＬＩＤの転送先として障害回復ポートを格納する。ついで、ＮＮＩ側管理テーブルを更新する（ステップＳ８８）。具体的には、ＮＮＩ側管理テーブルの障害回復ポートの最低保証帯域総和の値に、選択したＬＬＩＤの最低保証帯域の値を加算し格納する。

その後、障害回復ポート以外のすべてのＮＮＩポートについて振分処理を行ったかを判定し（ステップＳ８９）、すべてのＮＮＩポートについて振分処理を行っていない場合（ステップＳ８９でＮｏの場合）には、ステップＳ８４へと戻り、振分処理を行っていないＮＮＩポートについて上述した処理が繰り返し実行される。また、すべてのＮＮＩポートについて振分処理を行った場合（ステップＳ８９でＹｅｓの場合）には、ＮＮＩポートの障害回復時における転送先ＮＮＩポートの再決定処理が終了する。

このように決定されたＰＯＮ側管理テーブル中の各ＬＬＩＤに対して決定された転送先ＮＮＩポートに基づいて、フレーム振分部１１４では、ＮＮＩポート障害回復後も、１つのＬＬＩＤからの受信上りフレームを、複数のＮＮＩポートのうちのいずれか１つに転送する。

この実施の形態４によれば、ＮＮＩポート障害回復時に、稼働可能な各ＮＮＩポートで最低保証帯域の総和が均等になるように、その回復したＮＮＩポートにＬＬＩＤまたはＯＮＵ２０について振り分けるように転送先を再決定するようにしたので、実施の形態１の効果に加えて、障害回復時に迅速にフレーム振り分けを行うことができるとともに、信頼性を向上させることもできるという効果を有する。

実施の形態５．
実施の形態３，４では、ＮＮＩポートの障害発生時または障害回復時に転送先ＮＮＩポートを再決定するようにしたが、この実施の形態５では、ＮＮＩポートの１つを、通常はフレーム送受信に使用しないスタンバイポートとして用いる場合の障害発生時および障害回復時の転送先ＮＮＩポートを再決定する場合について説明する。

この実施の形態５のＯＬＴのＰＯＮＩ／Ｆ盤１１の構成は実施の形態３の図１０の構成と同じであるので、その図示を省略する。ただし、複数設けられるＮＮＩ通信部１１５のうちの１つはスタンバイポートとして、通常ではフレームの送受信に使用されないように設定されている。また、障害検知部１１９において、このスタンバイポートの情報を保持しておくものとする。どのＮＮＩポート（ＮＮＩ通信部１１５）をスタンバイポートとするかは、オペレータがＯｐＳ／ＣＬＩ装置６０から指示することができる。なお、このスタンバイポートは、特許請求の範囲における予備のネットワーク側インタフェース手段に対応する。

つぎに、このような構成を有するＯＬＴにおける障害発生時の転送先ＮＮＩポートの再決定処理の手順の一例について説明する。スタンバイポート以外のＮＮＩポートで障害が発生した場合、障害検知部１１９は、その障害を検知し、その障害が発生したＮＮＩ通信部１１５とその変化の内容を含むＮＮＩポート障害状態変化情報がフレーム振分部１１４に通知される。これによって、フレーム振分部１１４は、障害が検知された当該ＮＮＩポートを転送先ＮＮＩポートとしている全ＬＬＩＤ（またはＯＮＵ２０）について、新しい転送先ＮＮＩポートとしてスタンバイポートを選択する。つまり、フレーム振分部１１４は、ＰＯＮ側管理テーブル格納部１１７のＰＯＮ側管理テーブルにおいて、障害発生ポートを転送先としていた全ＬＬＩＤ（またはＯＮＵ２０）について、転送先をスタンバイポートに更新する。また、ＮＮＩ側管理テーブルにおいて、障害発生ポートの最低保証帯域総和を、スタンバイポートの最低保証帯域総和として格納し、障害発生ポートの最低保証帯域総和を０に初期化する。以上のようにして、ＮＮＩポートに障害が発生した場合の転送先ＮＮＩポートの再決定処理が終了する。

なお、以上では、障害発生時について説明したが、障害回復時にも同様にして、スタンバイポートから障害回復ポートへの転送先の再決定処理を行うことができる。また、上述した説明では、スタンバイポートは１つのみの場合を示したが、複数のスタンバイポートを用意してもよい。

この実施の形態５によれば、通常時に使用されないスタンバイポートを設けるように構成したので、障害発生時に、実施の形態３，４で示した転送先ＮＮＩポートの再決定処理に比べて迅速にフレーム振り分けを行うことができるという効果を有する。

以上のように、この発明にかかるＰＯＮシステム局側装置は、複数の加入者側装置と局側装置とが１対多接続されるＰＯＮシステムに有用である。

この発明にかかる局側装置の構成を模式的に示すブロック図である。ＰＯＮＩ／Ｆ盤の構成を詳細に示すブロック図である。ＰＯＮ側管理テーブルの一例を示す図である。ＮＮＩ側管理テーブルの一例を示す図である。ＯＬＴの転送先決定処理の実施の形態１の手順の一例を示すフローチャートである。帯域制御情報が格納された直後のＰＯＮ側管理テーブルの一例を示す図である。帯域制御情報がＰＯＮ側管理テーブルに格納された直後のＮＮＩ側管理テーブルの一例を示す図である。ＰＯＮ側管理テーブルの実施の形態２の一例を示す図である。ＯＬＴの転送先決定処理の実施の形態２の手順の一例を示すフローチャートである。ＰＯＮＩ／Ｆ盤の構成を詳細に示すブロック図である。ＯＬＴの転送先再決定処理の実施の形態３の手順の一例を示すフローチャートである。ＯＬＴの転送先再決定処理の実施の形態４の手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０局側装置（ＯＬＴ）
１１ＰＯＮＩ／Ｆ盤（ＰＯＮインタフェース盤）
１２監視制御盤
１３通信バス
１４ＰＯＮポート
１５ＮＮＩポート
２０加入者側装置（ＯＮＵ）
３０光ファイバ
４０スプリッタ
５０スイッチ
６０ＯｐＳ／ＣＬＩ装置
１１１光送受信器
１１２制御部
１１３ブリッジ部
１１４フレーム振分部
１１５ＮＮＩ通信部
１１６監視制御通信部
１１７ＰＯＮ側管理テーブル格納部
１１８ＮＮＩ側管理テーブル格納部
１１９障害検知部

Claims

ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムで１〜複数の加入者側装置と接続され、上位ネットワークと前記加入者側装置との間の通信を行うＰＯＮシステム局側装置において、
前記加入者側装置との間でフレームを送受信する複数のＰＯＮ側インタフェース手段と、
前記上位ネットワークとの間でフレームを送受信する複数のネットワーク側インタフェース手段と、
前記ＰＯＮ側インタフェース手段からのフレームを前記複数のネットワーク側インタフェース手段に振り分けるフレーム振分手段と、
前記ＰＯＮ側インタフェース手段の所定の振り分け単位ごとに、割り当てられた最低保証帯域と転送先とを含むＰＯＮ側管理情報を格納するＰＯＮ側管理情報格納手段と、
前記ネットワーク側インタフェース手段ごとの最低保証帯域総和を含むネットワーク側管理情報を格納するネットワーク側管理情報格納手段と、
を備え、
前記フレーム振分手段は、前記ＰＯＮ側インタフェース手段から受信した前記フレームの転送先が設定されていない場合に、前記ネットワーク側管理情報格納手段から前記最低保証帯域の総和が最小となる前記ネットワーク側インタフェース手段を検索し、前記検索した前記ネットワーク側インタフェース手段を前記ＰＯＮ側管理情報格納手段の前記転送先が設定されていないフレームが属する前記振り分け単位に対応する転送先に格納して、前記各ネットワーク側インタフェース手段に振り分けられるトラヒックの最低保証帯域の総和が均等になるように前記フレームの振り分けを行なうことを特徴とするＰＯＮシステム局側装置。
前記ネットワーク側インタフェース手段の障害発生を検知する障害検知手段をさらに備え、
前記フレーム振分手段は、前記障害検知手段から障害が発生したネットワーク側インタフェース手段を含む障害状態変化情報を受け取ると、障害が発生していない１つの残存ネットワーク側インタフェース手段を選択し、この最低保証帯域総和に、前記転送先が前記障害発生ネットワーク側インタフェース手段である１つの制御振り分け単位の最低保証帯域を付加した値が、前記障害発生ネットワーク側インタフェース手段の最低保証帯域総和の総和を前記残存ネットワーク側インタフェース手段の数で割った値を超えない場合に、前記振り分け単位の新たな転送先に前記選択した残存ネットワーク側インタフェース手段を振り分けるように前記フレームの振り分けを行い、前記ＰＯＮ側管理情報と前記ネットワーク側管理情報の更新を行う機能をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム局側装置。
前記障害検知手段は、前記ネットワーク側インタフェース手段の障害からの回復を検知する機能をさらに備え、
前記フレーム振分手段は、前記障害検知手段より障害から回復したネットワーク側インタフェース手段を含む障害状態変化情報を受け取ると、前記障害回復ネットワーク側インタフェース手段以外の１つの前記残存ネットワーク側インタフェース手段を選択し、この最低保証帯域が、すべての前記振り分け単位の前記最低保証帯域の総和から前記障害回復ネットワーク側インタフェース手段を含む前記残存ネットワーク側インタフェース手段１つあたりの最低保証帯域を超える場合に、超えた範囲内の最低保証帯域を有する１つ以上の振り分け単位を、前記選択された残存ネットワーク側インタフェース手段から前記障害回復ネットワーク側インタフェース手段に振り分ける処理を、前記障害回復ネットワーク側インタフェース手段以外のすべての前記残存ネットワーク側インタフェース手段について行ない、前記ＰＯＮ側管理情報と前記ネットワーク側管理情報の更新を行なう機能をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のＰＯＮシステム局側装置。
前記ネットワーク側インタフェース手段のうち所定の数のネットワーク側インタフェース手段は、通常の通信時にはフレームの送受信に使用しない予備のネットワーク側インタフェース手段として設定され、
前記ネットワーク側インタフェース手段の障害発生を検知する障害検知手段をさらに備え、
前記フレーム振分手段は、前記障害検知手段から障害が発生したネットワーク側インタフェース手段を含む障害状態変化情報を受け取ると、前記障害が発生したネットワーク側インタフェース手段に振り分けていたトラヒックを、前記予備のネットワーク側インタフェース手段に振り分ける機能をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム局側装置。
前記障害検知手段は、前記ネットワーク側インタフェース手段の障害からの回復を検知する機能をさらに備え、
前記フレーム振分手段は、前記障害検知手段より障害から回復したネットワーク側インタフェース手段を含む障害状態変化情報を受け取ると、前記予備のネットワーク側インタフェース手段に振り分けていたトラヒックを、前記障害から回復したネットワーク側インタフェース手段に振り分ける機能をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のＰＯＮシステム局側装置。
前記振り分け単位は、論理リンクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＰＯＮシステム局側装置。
前記振り分け単位は、前記加入者側装置に設置される１〜複数の論理リンクごとに設定された最低保証帯域の和であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＰＯＮシステム局側装置。