JP5031907B2 - 通信システム、加入者収容装置及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム及び通信装置に係り、特に、現用系通信経路と予備系通信経路との切替において発生する通信途絶時間を短縮し、通信システム及び通信装置の可用性を向上するための通信システム及び通信装置に関する。

一般に、ブロ−ドバンド需要の高まりとともに、ユ−ザ向けアクセス回線はＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）などの電話回線をベ−スとする通信技術に代わり、光ファイバを用いた大容量アクセス回線の導入が進んでいる。現在、光アクセス回線には、回線敷設コスト及び保守管理コストの点から、複数の加入者で光ファイバを共有することのできるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光網、パッシブ光ネットワ−ク）システムが多く利用されている。複数のユ−ザと局舎との間に流れるトラフィックを多重して、局舎側で集中的に接続状況及び帯域利用状況を管理できるＰＯＮシステムは、今後の加入者回線サ−ビスにおける主要技術のひとつである。
国際標準化団体の一つであるＩＴＵ−Ｔ （Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）において、Ｇ−ＰＯＮ （Ｇｉｇａｂｉｔ ｃａｐａｂｌｅ ＰＯＮ）システムが規定されている（非特許文献１〜３）。２００６年には多くのベンダがＧ−ＰＯＮ製品の市場への提供を開始し、同時に各国のキャリアはＧ−ＰＯＮ採用による光アクセスサ−ビスを開始している。また、一部のキャリアは別の国際標準化団体であるＩＥＥＥ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｉｎｃ．）で規定されたＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）（非特許文献４）を用いて光アクセスサ−ビスを提供中である。

伝送網においては、既存のＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：同期光伝送網）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ：同期デジタル・ハイアラ−キ）技術やＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ：非同期転送モ−ド）技術に変えて、ＥｔｈｅｒｎｅｔやＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等のパケット通信技術への移行が検討されている。パケット通信網では、ヘッダとペイロ−ドから構成されるパケットフォ−マットを構成し、ヘッダ部に含まれる宛先ＩＤ及び送信元ＩＤ、並びに関連する経路制御情報等に基づいて、パケット毎に中継装置が処理する。このときの通信形態は、既存の同期網やＡＴＭ網のように静的に設定された経路を用いて信号を送受信する方式ではなく、パケット毎に通信経路が異なる通信方式である。経路の一部に着目すると、同じヘッダ情報を持つ一連のパケットが経路を占有することがなく、それぞれ異なるヘッダ情報を持つ複数のパケットが経路上に同時に存在する。
現在、通信網は社会インフラとして不可欠な存在になりつつある。その普及と共に通信サ−ビスの低価格化が求められるようになってきている。この流れにおいて、光アクセス網とパケット通信網を組み合わせる形でインフラを構成する、という考えに至ることは、ほぼ自明と思われる。一方で、インフラを提供するためには高い安定性が求められる。但し安定性を向上するための保守管理機能の開発はコスト拡大の要因となる。
低価格化の実現と高安定性の確保という相反する要求に対応するための一つの方法として、パケット通信における経路を擬似的に保守管理するため、ＥｔｈｅｒｎｅｔにおけるＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＭＰＬＳにおけるＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）を設定して、その接続性を管理する方法が検討されている。パケット通信網上に、擬似的にパスを設定し、そのパスを保守管理するという考え方は、既存網との共存及び既存網からの移行に際して有用な考え方である。その代表例として、イ−サＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ， Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）技術が挙げられる（非特許文献５）。更に、イ−サＯＡＭをベ−スとしたプロテクション切替え技術（非特許文献６）が標準化されている。

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．９８４．１, "Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（Ｇ−ＰＯＮ）: Ｇｅｎｅｒａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ" ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．９８４．２, "Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ （Ｇ−ＰＯＮ）: Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｄｉａ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ (ＰＭＤ) Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ" ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．９８４．３, "Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ （Ｇ−ＰＯＮ）: Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ" ＩＥＥＥ ８０２.３−２００５,"ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｌｏｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ−−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｐａｒｔ ３: Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ (ＣＳＭＡ／ＣＤ) Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ" ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｙ．１７３１， "ＯＡＭ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｂａｓｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ" ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．８０３１／Ｙ．１３４２， "Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ" ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．８０２１， "Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂｌｏｃｋｓ"

パケット通信網は、現段階では、装置同士が自律的に動作することにより網構成を自在に変更することが可能である反面、経路の安定性という点で同期通信網に及ばないとされる。社会インフラとしての通信網には、耐障害性の点で柔軟な対応が必要であるが、一方で通信事業者が保守管理するための経路設定が可能であること、更に障害に至る瞬間までの動作の安定性（継続性）が求められる。これらは、通常、互いに相反する要求と言える。
従来の同期通信網では、経路上を流れる情報は電話音声デ−タとデ−タサイズの小さいＷｅｂデ−タであり、網全体を流れるトラフィックが少なかった。また音声デ−タは短時間（例えば、５０ｍ秒程度）で切替えが完了できれば、ユ−ザが経路障害を認識することが無い。
現在では、音声に変えて映像デ−タの割合が高まり、高画質化の進展と相まって、受信情報の乱れをユ−ザがリアルタイムに認識できる。またＷｅｂ等からダウンロ−ドされるデ−タ量も大きく、回線帯域が広くなったことにより、一部のパケット送信の失敗が送信時間の肥大化として、やはりユ−ザが感覚的に認識できる状況になっている。
パケット通信網において現用系から予備系に通信経路を切替える際、経路状況を確認するための保守管理パケット（ＯＡＭパケット）を解析するためには、一定の時間を必要とする。使用中の経路に通信障害が発生した場合、制御パケット解析と経路切替え処理に要する時間には、一時的に経路が存在しない状況になり、一部のパケットが廃棄される可能性があるという結果となる。

また、ＰＯＮを伝送路に含むアクセス区間冗長化構成においてプロテクション切替えを実施するにあたり、プロテクション区間が比較的長い距離に渡る場合には、パケット伝送網（例えばイ−サネット（登録商標））ＯＡＭの切替メカニズムの特性により、経路状況を確認するために経路上を通過する制御パケット（ＯＡＭパケット）を解析するため一定の時間を必要とする。そのため、一方の経路における通信障害を検知してから経路切替が完了するまでの処理時間が距離に応じて長くなる傾向がある。この切替処理時間内は、プロテクション区間は通信途絶状態になっているため、障害発生時刻から切替完了時刻までに送信されたパケットは当該区間内で廃棄される可能性がある。
このような考察より、パケット通信網における現用系と予備系、及びその逆方向への経路切替え時における経路切替処理の高速化若しくはパケット廃棄の抑止が必要である。
本発明は、以上の点に鑑み、パケット中継網における経路切替時のパケットロスを低減するため、パケット通信網における現用系と予備系の切替時間を高速化することを目的とする。

本発明では、現用系、予備系の少なくとも一方にＰＯＮを使用することにより、ＰＯＮ区間の通信管理方式を活用して、ＰＯＮを含む経路に関して通信異常を迅速に検知する。ＰＯＮ区間の障害検出は、例えば、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）情報に基づいたバ−スト受信タイミングの判定を利用することができる。切替え処理を通常のパケット通信網よりも早いタイミングで開始できるため、障害が発生した経路に送出されるパケット数、即ち経路上で廃棄されるパケット数を低減できる。
ＰＯＮ区間の往復通信時間はＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が管理するレンジング情報から取得することができる。この通信時間を参照し、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）又はプロテクション区間の開始点となるエッジ装置においてユ−ザフレ−ムを受信してから送出するまでのパケット保持（遅延）時間を設定することができる。光アクセス(ＰＯＮ)区間が主要なプロテクション区間となる構成のとき、ＰＯＮ区間のレンジング情報から、冗長システム別に最適な、エッジ装置におけるパケット保持（遅延）時間を設定できる（最低限の保持時間を規定できる）。通常のパケット網では、このような待機時間を設定することが困難である。この保持時間を設定することにより、切替え処理に影響されることなく、ユ−ザに対してパケットを途切れなく転送し続けることが可能となる。

本発明の第１の解決手段によると、
一つ又は複数の第１の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置とを有する第１の受動光網と、
一つ又は複数の第２の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置とを有する第２の受動光網と、
前記第１の受動光網による第１の通信経路及び前記第２の受動光網による第２の通信経路により接続される第１の通信装置と第２の通信装置と、
を備え、
前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、その少なくとも一方の装置において、前記第１又は第２の通信経路のいずれを利用するかを選択する機能を備えることを特徴とする通信システムであって、

前記第１の加入者収容装置は、送信側の前記第１の通信装置より定期的に送出される経路状況監視のための監視フレームの受信間隔を予め設定したＯＡＭ情報を記憶し、
前記第１の受動光網による前記第１の通信経路で前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが通信中に、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置は、前記第１の加入者装置の一つから受信したフレームが前記監視フレームか否かを判定し、監視フレームの場合には、前記ＯＡＭ情報と照合し、正規タイミングで前記監視フレームを受信できているか否かを確認し、
前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先装置である前記第２の通信装置へ転送し、
一方、前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで前記監視フレームを受信したことを確認できなければ、障害を検出した前記第１の加入者装置が構成する経路識別情報を、受信したフレームから抽出し、該経路識別情報と障害を示すフラグとを含む経路切替え申請フレームを生成し、前記第２の通信装置へ転送し、

前記第２の通信装置は、経路識別情報毎に、上り方向と下り方向の通信それぞれに使用する通信経路を示す経路利用情報を記憶した通信状況管理データベースを備え、
前記第２の通信装置は、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置より前記経路切替え申請フレームを受信すると、当該経路に障害が発生しているものと判断し、受信した前記切替え申請フレームより経路識別情報を抽出し、
前記第２の通信装置は、該経路識別情報で特定される障害検出した経路をオフ状態とし、切替え後に使用する経路をオン状態とした経路利用情報を、前記通信状態管理データベースに記録し、
前記第２の通信装置は、前記経路識別情報と前記経路利用情報を含む予備系配信要求フレームを生成し、前記第２の加入者収容装置に送信し、

前記第２の加入者収容装置は、前記第２の通信装置から受信した前記予備系配信要求フレームを、前記第１の通信装置へ転送し、
前記第１の通信装置は、前記予備系配信要求フレームを受信すると、前記第２の通信装置に向かう通信経路を前記第１の受動光網から前記第２の受動光網へ変更する、
ことを特徴とする前記通信システムが提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
一つ又は複数の第１の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置とを有する第１の受動光網と、
一つ又は複数の第２の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置とを有する第２の受動光網と、
前記第１の受動光網による第１の通信経路及び前記第２の受動光網による第２の通信経路により接続される第１の通信装置と第２の通信装置と、
を備え、
前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、その少なくとも一方の装置において、前記第１又は第２の通信経路のいずれを利用するかを選択する機能を備えることを特徴とする通信システムにおける加入者収容装置であって、

前記第１の加入者収容装置は、送信側の前記第１の通信装置より定期的に送出される経路状況監視のための監視フレームの受信間隔を予め設定したＯＡＭ情報を記憶し、
前記第１の受動光網による前記第１の通信経路で前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが通信中に、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置は、前記第１の加入者装置の一つから受信したフレームが前記監視フレームか否かを判定し、監視フレームの場合には、前記ＯＡＭ情報と照合し、正規タイミングで前記監視フレームを受信できているか否かを確認し、
前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先装置である前記第２の通信装置へ転送し、
一方、前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで前記監視フレームを受信したことを確認できなければ、障害を検出した前記第１の加入者装置が構成する経路識別情報を、受信したフレームから抽出し、該経路識別情報と障害を示すフラグとを含む経路切替え申請フレームを生成し、前記第２の通信装置へ転送し、

前記第２の通信装置は、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置より前記経路切替え申請フレームを受信すると、当該経路に障害が発生しているものと判断し、前記第２の通信経路への経路切替え処理を実行すること
を特徴とする加入者収容装置が提供される。

本発明の第３の解決手段によると、
一つ又は複数の第１の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置とを有する第１の受動光網と、
一つ又は複数の第２の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置とを有する第２の受動光網と、
前記第１の受動光網による第１の通信経路及び前記第２の受動光網による第２の通信経路により接続される第１の通信装置と第２の通信装置と、
を備え、
前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、その少なくとも一方の装置において、前記第１又は第２の通信経路のいずれを利用するかを選択する機能を備えることを特徴とする通信システムを用いた通信方法であって、

前記第１の加入者収容装置は、送信側の前記第１の通信装置より定期的に送出される経路状況監視のための監視フレームの受信間隔を予め設定したＯＡＭ情報を記憶し、
前記第１の受動光網による前記第１の通信経路で前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが通信中に、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置は、前記第１の加入者装置の一つから受信したフレームが前記監視フレームか否かを判定し、監視フレームの場合には、前記ＯＡＭ情報と照合し、正規タイミングで前記監視フレームを受信できているか否かを確認し、
前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先装置である前記第２の通信装置へ転送し、
一方、前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで前記監視フレームを受信したことを確認できなければ、障害を検出した前記第１の加入者装置が構成する経路識別情報を、受信したフレームから抽出し、該経路識別情報と障害を示すフラグとを含む経路切替え申請フレームを生成し、前記第２の通信装置へ転送し、

前記第２の通信装置は、経路識別情報毎に、上り方向と下り方向の通信それぞれに使用する通信経路を示す経路利用情報を記憶した通信状況管理データベースを備え、
前記第２の通信装置は、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置より前記経路切替え申請フレームを受信すると、当該経路に障害が発生しているものと判断し、受信した前記切替え申請フレームより経路識別情報を抽出し、
前記第２の通信装置は、該経路識別情報で特定される障害検出した経路をオフ状態とし、切替え後に使用する経路をオン状態とした経路利用情報を、前記通信状態管理データベースに記録し、
前記第２の通信装置は、前記経路識別情報と前記経路利用情報を含む予備系配信要求フレームを生成し、前記第２の加入者収容装置に送信し、

前記第２の加入者収容装置は、前記第２の通信装置から受信した前記予備系配信要求フレームを、前記第１の通信装置へ転送し、
前記第１の通信装置は、前記予備系配信要求フレームを受信すると、前記第２の通信装置に向かう通信経路を前記第１の受動光網から前記第２の受動光網へ変更する、
ことを特徴とする前記通信方法が提供される。

本発明によると、パケット中継網における経路切替時のパケットロスを低減するため、パケット通信網における現用系と予備系の切替時間を短縮し、切替処理中に発生し得るパケットロスを低減することができる。

光アクセス網をプロテクション区間に含んだときの基本的な通信システム構成図を示す。 本実施の形態の通信システムの基本構成図を示す。 プロテクション区間２００１に光アクセス網を含む場合の、経路切替えの処理手順を示すシ−ケンス図である。 障害を検知したＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに対して予備系経路を用いて発信する、予備系配信要求フレ−ムの構成例である。 図３のシ−ケンスにおいてＯＬＴ２１０−ＷからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信する切替え申請フレ−ムの構成例を示す。 図１２に比較しての本実施の形態における効果を説明するタイムチャートである。 局側光信号終端装置（ＯＬＴ）の装置構成図を示す。 ＯＬＴ２１０−ＷのＰＯＮ受信処理部７４１におけるＯＡＭフレ−ム処理時のフロ−チャ−トである。 ＯＬＴ２１０−ＷのＰＯＮ制御部７００の動作を示すフロ−チャ−トである。 ＯＬＴ２１０−Ｗの遅延制御部７０６の動作を示すフロ−チャ−トである。 ＯＬＴ２１０における通信異常検知手段の別の実現方法を示すフローチャートである。 ＯＬＴ２１０に備えるＤＢＡ情報データベース７０２の構成例を示す。 図３の経路切替えシーケンスにおける、切替え申請フレーム１５０１の生成処理の手順を示すフローチャートである。 ＯＡＭ対応ＮＥ２００の構成図を示す。 ＯＡＭ対応ＮＥの入出力処理部におけるフレーム処理を示すフローチャートである。 ＯＡＭ対応ＮＥのＯＡＭ制御部におけるＯＡＭフレーム（障害通知フレームを含む処理）処理を示すフローチャートである。 ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに備えるＣＣＤＢ１２９３の構成例を示す。 図３の基本切替えシーケンスにおける予備系配信要求生成処理Ｓ８０３について、具体的な手順の一例を示すフローチャートである。 ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに保持する経路状態管理テーブルの構成例である。 図４の予備系配信要求フレームを受信したＯＬＴ２１０―Ｐの動作を示すフローチャートである。

１．概説

発明が解決しようとする課題に述べたように、経路切替えの前後で送受信されるデータが失われたり、ユーザが利用するアプリケーションに影響を与えたりしないためには、現用系経路と予備系経路におけるパケット伝送に要する時間差が短いことが望ましい。
そこで、一例として、パケット中継網の一部に光アクセス（ＰＯＮ）装置を用いた冗長化システムを考える。現用系と予備系の両経路について通信所要時間が異なる場合に、ＰＯＮの論理距離調整機能（レンジング機能）を利用し、冗長化したアクセス回線間の通信所要時間が両経路で同一となるよう調整することができる。実際にはパケット通信網では経路が異なれば目的地までに経由する中継ノード数が異なることが通常である。ＰＯＮを導入したアクセス網冗長化を行うことにより、その通信時間の差異を吸収できる。
光アクセス網ＰＯＮとイーサＯＡＭ装置を組み合わせて網を冗長化するためには、複数の構成方法が考えられる。代表的なものは、例えば、ＰＯＮ区間を構成する光ファイバを冗長化して障害に備える方法（非特許文献１に記載済み）、複数のＰＯＮシステムをそれぞれ現用系と予備系に用いる光アクセス網冗長化構成等である。ＰＯＮ区間の通信は、トランクファイバ（ＯＬＴ側に接続される、多重データが通過する光ファイバ）が切断されると、複数の加入者に対して一切の通信が不能となる。そこでキャリアのサービス継続性を確保するには、後者の網冗長化構成がより確実な方法である。
具体的な手段としては、送信側のＯＡＭ対応装置から、通信時間測定フレームを現用系と予備系との両経路に対して同時に送出し、受信側のＯＡＭ対応装置において、両経路から到着した当該フレームの受信時刻を確認して、両経路の時間差を測定する。この時間差をＰＯＮ区間の論理距離調整機能にフィードバックして、現用系と予備系それぞれに含まれるＰＯＮ区間の通信所要時間を決定する。
なお、受信側のＯＡＭ対応装置において、両経路からの当該フレームの受信時刻及びフレーム情報を参照して正常受信か否かを判定し、各経路の通信状態を確認するとともに、各経路の転送性能をリアルタイムにモニタリングしてもよい。
ＰＯＮの通信機能により、経路上の障害検出時間を高速化する処理が容易になる。ＯＬＴにおける帯域制御機能を活用することにより、現用系から予備系への経路切替え、及びその逆の切替え時において、送信側ＯＡＭ対応装置から受信側ＯＡＭ対応装置への経路が失われる期間を短縮し、経路切替え時のユーザへの影響（すなわち通信途絶時間）を低減できる。
片経路にのみＰＯＮを含む場合も、ＰＯＮ区間を含む経路における通信時間が他方よりも短い場合には適用可能である。
本実施の形態では、以下の説明において、一例として、両経路にＰＯＮを含む場合を想定する。

２．基本的なシステム構成

図１は、光アクセス網をプロテクション区間に含んだときの基本的な通信システム構成図を示す。
図１では、現用系経路（Ｗｏｒｋｉｎｇ）と予備系経路（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）の組で構成される２組の通信経路を表現している。Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ａ（１１０−Ａ）とＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ａ（１２０−Ａ）との組は、光アクセス網とパケット通信網（中継網）２０００から構成される通信経路（以降、まとめて「通信経路Ａ」と記載する。）であり、Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ｂ（１１０−Ｂ）とＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ｂ（１２０−Ｂ）から構成される組は、光アクセス網を主要なプロテクション区間とする通信経路（以降、まとめて「通信経路Ｂ」と記載する。）である。
本システムは、通信事業者の加入者収容局に設置される伝送装置１３０−１〜１３０−３（まとめて「ＯＬＴ１３０」と記載する。）、家庭や企業サイトなどユ−ザサイトに設置されるＯＮＵ１４０−１〜１４０−７（まとめて「ＯＮＵ１４０」と記載する。）、これらを含む区間について保守管理を行う装置であるＯＡＭ対応ＮＥ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔ）１５０−１、１６０−１、１６０−２、及びＯＡＭ対応ＮＥに接続されるユ−ザ端末１０１−Ａ〜１０１−Ｃを含む。ＯＡＭ対応ＮＥからユ−ザ端末までの通信経路１８０−Ａ〜１８０−Ｃは、家庭又は企業内ＬＡＮであっても、プロバイダが所有するＷｅｂサ−バへ接続されるネットワ−クでも良い。通信経路１８０−Ａ〜１８０−Ｃの接続形態についても、無線か有線か、またネットワ−ク規模の大小などの違いは、本発明の本質と直接の関係が無いため、個々の網の特徴は問わない。
ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３は、それぞれＰＯＮインタフェ−ス（図示せず）を備えており、それぞれの配下に複数のＯＮＵ１４０を接続できる。ＯＮＵ１４０との接続には、光ファイバを使用する。ＯＬＴ１３１−１の場合には、光ファイバ１７１−１を介してパワ−スプリッタ１７０−１に接続される。パワ−スプリッタ１７０−１には更に複数の光ファイバ１７１−１〜１７１−３が接続されており、それぞれの光ファイバがＯＮＵ１４０−１〜１４０−３に接続される。以下、パワ−スプリッタ１７０−１に対してＯＬＴ１３１−１側の光ファイバ１７１−１を「トランクファイバ（基幹ファイバ）」、ＯＮＵ１４０側の光ファイバ１７１−１〜１７１−３を「支線ファイバ」と称する。同様にして、ＯＬＴ１３１−２にはパワ−スプリッタ１７０−２を介してＯＮＵ１４０−４〜１４０−６が接続され、ＯＬＴ１３１−３にはパワ−スプリッタ１７０−３を介してＯＮＵ１４０−７が接続される様子を示す。個々のＯＬＴ１３１−１〜１３１−３は、配下にあるＯＮＵ１４０−１〜１４０−７が接続された場合に、ＯＮＵ１４０の立ち上げを行い、通信中にはＤＢＡによる上り帯域制御、及びＯＭＣＩ （ＯＮＵ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いたＯＮＵ状態管理を行う。
ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３とＯＮＵ１４０との通信は光信号によって行う。ＯＬＴ１３０からＯＮＵ１４０へ向かう信号（以降、「下り信号」と称する。）は、パワ−スプリッタ１７０−１〜１７０−３により分岐され、ＯＮＵ１４０へ到達する。ＯＮＵ１４０では、自装置宛てフレ−ムであれば受信し、その他は廃棄する。一方、ＯＮＵ１４０からＯＬＴ１３０へ向かう信号（以降、「上り信号」と称する。）は、ＯＬＴ１３０からＯＮＵ１４０へＤＢＡにより与えられる送信指示に従うタイミングで個々のＯＮＵ１４０−１〜１４０−７から送信される。上り信号は、基幹ファイバ１７１−１〜１７１−３上でＯＮＵ１４０からの信号が重ならないように（時分割多重で通信できるように）、ＯＬＴ１３０のＤＢＡ機能によって予めスケジュ−リングされている。
通信経路Ａは、ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１とＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１で挟まれる区間に設定される。ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１は、パケット通信網である中継網２０００のエッジに設置され、ユ−ザ端末１０１−Ｂを収容する装置である。ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１は、中継網２０００の対向エッジに設置される中継機１３２−１、１３２−２と接続されている。中継機１３２−１、１３２−２はＰＯＮ区間とパケット通信網とを接続するインタフェ−スの役割を持つ。ＯＬＴ１３１−１、１３１−２と中継機１３２−１、１３２−２は、多くの場合に単一の筐体、又はボ−ド上に集積されて単一装置の形態で実装される。ここではその実装形態は問わないが、例えば、中継機１３２−１が複数のポ−トを備え、配下に複数のＯＬＴ１３０を接続可能な大容量スイッチの形態も考えられる。
一方のＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１は、ＯＮＵ１４０−１、１４０−４と接続されている。図１ではＯＮＵ１４０−１、１４０−４には基本的なＰＯＮポ−トと電気信号との変換機能を備えることを想定しているが、ＯＬＴ１３０側の中継機１３２−１、１３２−２と同様に、ＯＮＵ１４０−１、１４０−４にパケット通信のためのスイッチ機能を備えることも可能である。

通信経路Ａは、通常時の通信にはＷｏｒｋｉｎｇ−Ａ経路１１０−Ａを使用し、Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ａ（１１０−Ａ）に何らかの障害が発生した場合には、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ａ経路１２０−Ａに切替えて通信を継続する。通信経路Ｂも同様に、通常時の通信にはＷｏｒｋｉｎｇ−Ｂ経路１１０−Ｂを使用し、Ｗｏｒｋｉｎｇ−Ｂ（１１０−Ｂ）に何らかの障害が発生した場合には、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ｂ経路１２０−Ｂに切替えて通信を継続する。
尚、本実施の形態では、１：１プロテクション方式への適用を想定して説明する。但し本実施の形態は１＋１プロテクション方式にも適用できる。
また、通信経路Ａ、Ｂともに片方向プロテクション、双方向プロテクションが可能である。片方向プロテクションは、例えば通信経路Ａの場合、ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１からＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１へ向かう方向とその逆方向で、それぞれ別に経路状態を診断して経路切替を実施する方法である。片方向通信のみに異常が発生した場合、各方向でそれぞれ別経路（例えばＯＡＭ対応ＮＥ１５０−１からＯＡＭ対応ＮＥ１６０−１へ向かう通信はＷｏｒｋｉｎｇ−Ａ（１１０−Ａ）、逆方向通信にはＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ａ（１２０−Ａ））を使用するケ−スも生じ得る。適用する通信形態が片方向か双方向かの違いについても、本発明の本質には関係しない。
更に、図１では、ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３と中継機１３２−１〜１３２−３がそれぞれ装置１３０−１〜１３０−３に統合される様子を例示している。以降の実施の形態においても本構成を想定して説明するが、この局舎側の装置構成は本発明の本質に影響するものではない。例えば、ＯＬＴ１３１−１〜１３１−３が中継機１３２−１〜１３２−３の機能を収容する形態も可能であり、またＯＬＴ１３１−２、１３１−３、中継機１３２−２、１３２−３、ＯＡＭ対応ＮＥ１５０−２が単一の筐体又は通信装置のインタフェ−スボ−ド上に統合される構成も可能である。後者のように統合された構成では、一例として、装置１９０のインタフェ−スボ−ド用スロットにＯＬＴ１３１−２、１３１−３、中継機１３２−２、１３２−３が挿入される形態となる。
なお、装置１９０（点線内）は実装形態不問であり、例えば、ＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥを一つの装置内に収容してもよいし、ＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥを外部装置として接続してもよい。

図２に、本実施の形態の通信システムの基本構成図を示す。
これは図１の通信経路Ａを模式的に示した図である。具体例を示すために、ＰＯＮシステムとしてＧ−ＰＯＮ（非特許文献１〜３）を想定する。但しＧＥ−ＰＯＮ（非特許文献４）を採用する場合も同様の機能が必要となるため、本発明の内容には影響しない。
図２では、プロテクション区間２００１の送信側ノ−ドであるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａと受信側ノ−ドであるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに対して、現用系経路（Ｗｏｒｋｉｎｇ）２０１０−Ｗと予備系経路（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）２０１０−Ｐが設定されている様子を示す。図１に示したように、ＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを接続する経路２０３２−Ｗは、直結もしくは複数のパケット中継装置によって構成されることを想定する。同様に経路２０３２−Ｐは、複数のパケット中継装置により構成される。経路２０３２−Ｗと２０３２−Ｐを構成するパケット中継装置の台数は必ずしも同一とはならない。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、ＵＮＩ側インタフェ−ス２６０−Ａ、プロテクションスイッチ制御部２５０−Ａ、現用系経路へのインタフェ−ス２５１−Ｗ、予備系経路へのインタフェ−ス２５１−Ｐを含む。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚの機能ブロック構成は２００−Ａと同等である。
現用系インタフェ−ス２５１−Ｗと２５２−Ｗとを接続する経路２０１０−ＷにＰＯＮ区間２００２−Ｗを導入する。ＰＯＮ２００２−Ｗは、ＯＬＴ２１０−Ｗ、ＯＮＵ２２０−Ｗを光ファイバで接続する。ＯＬＴ２１０−Ｗ側のトランクファイバ２０１１−Ｗと、ＯＮＵ２２０−Ｗ側の複数の支線ファイバ２０２１−Ｗ〜２０２３−Ｗとをパワ−スプリッタ２０３０−Ｗを介して接続する。現用系経路２０１０−ＷにはＰＯＮ区間２００２−Ｗの他、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡとＯＮＵ２２０−Ｗとを接続する回線２０３１−Ｗ、ＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚとを接続する回線２０３２−Ｗとを含む。
ＯＬＴ２１０−Ｗは、ＯＮＵ２２０−Ｗを立ち上げる過程でＯＮＵ２２０−Ｗまでの距離（ＯＮＵ２２０−Ｗの応答遅延時間）を測定する（レンジング処理）。レンジング処理は、ＯＮＵ２２０−ＷからＯＬＴ２１０−Ｗへの上り信号を、時間多重方式によりＯＬＴ側で識別するために必要な処理であって、個々のＯＮＵ２２０−ＷがＯＬＴ２１０−Ｗからの送信指示を受けて応答するまでの待機時刻（以下、応答時間という。）を設定し、ＯＬＴ２１０−Ｗが全ＯＮＵ２２０−Ｗからの上り信号を受信する基準時刻（受信タイミング）を、一つのＰＯＮシステム（一つのＯＬＴが管理するＯＮＵ群）について統一するための準備である。ＯＬＴ２１０−ＷはＯＮＵ２２０−Ｗに対して、この基準時刻からの相対的な時刻を送信開始時刻及び送信終了時刻として通知し、ＯＮＵ２２０−Ｗは当該指示に従うタイミングで上り信号を送出する。そのため個々のＯＮＵ２２０−Ｗが送出する上り信号は、ある時刻に送信開始され、別の時刻に送信停止する、バ−スト信号となる。
ＰＯＮ２００２−Ｗでは、上記の時間多重方式が正常に動作するよう、ＰＯＮ区間の距離情報を含むＯＮＵ保守管理用パラメ−タのメンテナンスを行う。この辺りの動作については勧告（非特許文献３）に規定されているため、ここでは詳細説明を省略する。
予備系経路を構成するＯＬＴ２１０−Ｐ、ＯＮＵ２２０−Ｐ、パワ−スプリッタ３０２０−Ｐ、トランクファイバ２０１１−Ｐ、支線ファイバ２０２１−Ｐ〜２０２３−Ｐ、回線２０３１−Ｐ、通信回線２０３２−Ｐ、についても、現用系経路と同様の機能及び動作となる。
プロテクション区間２００１を利用した場合のＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ、２００−Ｚ間の通信時間は、ＰＯＮ２００２−Ｗで測定された遅延時間に、回線２０３１−Ｗ及び２０３２−Ｗを通過するための通信時間を追加した時間となる。
ＰＯＮ区間を含む経路を冗長経路として活用するには、現用系経路２０１０−Ｗと予備系経路２０１０−Ｐとの通信時間が、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから２００−Ｚに向かう方向について一致することが望ましい。同様に逆向きの通信の際にも、両経路の通信時間が同等であることが望ましい。なお以下の説明では、ＰＯＮ区間２００２−Ｗ及び２００２−Ｐにおいては、ＰＯＮのレンジング機能を用いて、プロテクション区間２００１の現用系経路２０１０−Ｗと予備系経路２０１０−Ｐとで通信時間が同一になるよう調整されているものとする。
図１及び図２で示した現用系経路と予備系経路の切替時間短縮のため、本実施の形態では、現用系経路と予備系経路における通信状態をＰＯＮシステムの管理機能を利用することにより把握し、その結果を利用する。具体的にはＰＯＮ区間２００２において上記ＤＢＡ及びＯＡＭ情報を利用することによりＯＬＴ２１０とＯＮＵ２２０との通信状態を管理し、ＰＯＮ区間の通信状況に異変が観測された場合には直ちにＯＡＭ対応ＮＥ２００―Ａ及び２００−Ｚのいずれか若しくは双方へ通知し、経路切替処理を開始する。
なお、装置１９０−Ａは、実装不問であり、例えば、ＯＮＵとＯＡＭ対応ＮＥを一つの装置内に収容してもよいし、ＯＮＵとＯＡＭ対応ＮＥを外部装置として接続してもよい。また、装置１９０−Ｚは、実装不問であり、例えば、ＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥを一つの装置内に収容してもよいし、ＯＬＴとＯＡＭ対応ＮＥを外部装置として接続してもよい。

３．実施の形態１の動作

本構成の特徴は、プロテクション区間２００１の一部分がＰＯＮ区間で構成されることである。そこで、ＰＯＮの特徴である、ＰＯＮ区間の往復通信時間をＯＬＴが把握していることを利用して通信経路の切替えを行う。
既存のパケット通信網における経路冗長化機能（例えば非特許文献６）においては、通信障害の発生後に観測される、複数のＣＣＭ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｍｅｓｓａｇｅ）フレ−ム３０１−１、３０１−２（及びさらに続いて送信されるＣＣＭフレ−ム）の受信失敗を確認した後、初めて予備系への切替え動作を開始する。これはパケット通信網内でのパケット（フレ−ム）伝送時間が一定ではなく、ある時間幅で変動することを考慮しての処置である。ところが、プロテクション区間２００１がＰＯＮで構成される場合には、ＰＯＮ区間の往復所要通信時間はＯＮＵ立ち上げ時にＯＬＴが設定するＥｑＤ（Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｌａｙ）で決定され、各ＯＮＵからの通信量、通信タイミングについてはＯＬＴからの指示に従うという特徴があるため、これを活用することにより、フレーム受信側において複数のＣＣＭフレ−ム３０１の受信状況を確認する必要なく、一つでもＣＣＭフレ−ム送受信に失敗した場合若しくはそれよりも早い段階で、当該経路に異常が発生していると判断できる。

まず、既存のパケット通信網における経路冗長化機能を用いた場合の切替え手順を考察する。標準化技術は、通信経路を構成する装置のうち受信端にあたる装置においてフレーム受信状況を観測することにより、当該経路の通信状況を確認する。即ち、当該経路の構成には条件を規定せず、送信端から受信端までの現用系通信経路と予備系通信経路が設定されていることのみを前提とした規定である。一例として、本実施の形態で想定するようにＰＯＮ区間を含む構成か否か、という条件を加えた検討は検討されていない。通信経路の具体的な制御方法は標準化の対象外である。
以下、具体的に既存のパケット通信網における、切替え処理の動作を述べる。現用系及び予備系がそれぞれ通常運用状態になった後、プロテクション区間２００１の現用系経路２０１０−Ｗに含まれるＰＯＮ区間２００２において障害が発生した場合に、通信経路をプロテクション経路に切替える。

ここではＰＯＮ区間２００２−Ｗにおいて障害３０００が発生した場合について説明する。障害３０００が発生すると、現用系経路２０１０−Ｗを通過しようとするフレ−ムはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ到達することができない。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａと２００−Ｚを接続する経路上には、経路制御（監視／管理）用フレ−ム（以下、「ＯＡＭフレ−ム」）とユ−ザデ−タフレ−ムが含まれる。ＯＡＭフレ−ムは、経路状況監視のため送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａより定期的に送出される。例えば、後述の図３ではＯＡＭフレ−ム（この例では、ＣＣＭフレーム）が送出周期３００で定期的に送信される様子を示している。ＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレーム）の送出間隔３００には、それぞれ複数のデ−タフレ−ムが送信される可能性がある。ＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレーム）は、受信側ノ−ド（ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ）のＯＡＭ処理部７９１（図８の説明を参照）において、その受信間隔とＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレーム）情報（宛先ＩＤ、送信元ＩＤ、経路ＩＤを含む保守管理情報）の確認が行われ、これらはＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレーム）が通過してきた経路が正常状態にあるか否かを判断するために用いられる。ＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレーム）処理の基本動作は非特許文献５を含む標準化文献に記載されているため、ここでは説明を割愛する。

ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送出されたＣＣＭフレ−ムが経路障害に起因して廃棄されると、対向装置であるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、到着予測時間Ｔ＿ｅｘｐｅｃｔに当該フレ−ムを受信できない。経路障害の発生後に送出されるデ−タフレ−ム、及び次周期に送出されるＣＣＭフレ−ム、さらに続くデ−タフレ−ムも、現用系経路上では廃棄される。

冗長システムにおける基本的な経路切替動作では、ＣＣＭフレ−ムの受信失敗から許容できる時間幅（以下、この幅をＴ＿ｗａｉｔと称する）だけ待機する間に正しいＣＣＭフレ−ムの受信を確認できなければ、経路上に障害があると判断する。Ｔ＿ｗａｉｔはシステム管理者、設計者等により規定される、障害有無の判定時間である。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、プロテクション区間側、すなわちＯＡＭ２００−Ａから受信したパケットを外部に転送する際に、当該パケットについて、その受信及び送出状況を監視しておく。これを実現する方法の一つは、受信したパケット及び外部に送出したパケットを識別するためのＩＤを装置内部で付与、記録しておく。このＩＤを導入することにより、通信経路を予備系に切替えた後もＩＤを比較参照することにより、ユ−ザにとってのデ−タ重複、欠損を低減できる。
待機時間Ｔ＿ｗａｉｔは障害有無を判定するために用いるものであるが、システムによっては極めて短い時間に設定することができる。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにおける受信パケット保持時間（すなわちフレ−ム待機時間）の決定要因には、このＴ＿ｗａｉｔに加えて、上記パケットＩＤ確認時間を含むＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ内でのパケット処理時間、即ちユ−ザ２０１−Ｂへのパケット送出タイミングの設定が含まれる。
通信経過を記録する上記処理に続き、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＺからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに向け、予備系経路を用いて対向ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに対して経路切替え要求（予備系経路でのデータ配信要求）を送出する。このフレ−ムは予備系経路を構成する、現用系と別の装置であるＯＬＴ２１０−Ｐ及びＯＮＵ２２０−Ｐを通過してＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａへ通知される。このときのＰＯＮ区間のパケットフォ−マットは、例えばＧ−ＰＯＮ（非特許文献１〜３）の場合はＧＥＭ (Ｇ−ＰＯＮ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ)フレ−ムを用いることができる。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａでは、予備系配信要求を受信すると、経路切替えを実施する。経路切替え後には、デ−タパケットはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａによって予備系経路へ送信される。

標準規定に従う場合の現用系経路と予備系経路との切替え動作を以下に補足する。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにおける障害可能性の検知、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにおける受信フレームの通信経過記録、一定時間ＣＣＭフレームロスに伴う障害検出時の予備系での配信開始要求通知については上記説明と同等である。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚから上記切替え要求を受信したＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａでは、送信側セレクタ（後述）を予備系を選択するよう切替えた後、インタフェース２６０で受信するフレームでＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ宛てのものは、予備系経路２０１０−Ｐを用いて送信する。結果として、上りＣＣＭフレームは現用系と予備系のそれぞれの経路に対して送信され続けるが、上りデータフレームは予備系経路２０１０−Ｐによって伝送される形になる。
予備系配信要求は、本実施の形態のアクセス網構成においては、ＯＬＴ２１０−Ｐにて中継され、送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに更に転送される。
現用の勧告（非特許文献７）では、複数のＣＣＭフレームのロスを通信障害と判定するため、Ｔ＿ｗａｉｔは、システム管理者によって決定されるＣＣＭフレーム送信間隔を基本として、その整数倍と定められている。複数のＣＣＭフレームの受信失敗をＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが検知しない限り、切替が発生しない。より課題を明確化するためＣＣＭフレーム送信間隔がある程度大きな場合を例にとると、ＣＣＭフレーム送信間隔と同等かそれ以上の密度で伝送されるフレーム、若しくはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから送出されるタイミングが、障害発生時刻と検出時刻の間（第1のＣＣＭフレームの受信ミス検出時点からＴ＿ｗａｉｔ時間経過するまでの期間）に入るデータフレームは、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにて受信できないことになる。
非特許文献５及び非特許文献６の規定によれば、経路の接続性確認に使用するＣＣＭフレ−ムを受信した後、ＣＣＭフレ−ム送信間隔（オペレ−タ設定値）の３.５倍の時間内に次のＣＣＭフレ−ムを受信できなければ、接続性が失われたと判断する。接続性が失われた後、受信側通信装置（本実施の形態ではＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ相当）より、送信側通信装置（ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ相当）へ予備系への切替要求が発行されて、ようやく経路切替が実行される。
従って、実際に経路上に障害が発生して経路切替が必要な場合、障害が発生した時刻からＣＣＭフレ−ム送信周期の３.５周期分の時間が経過した後に、切替要求を発行することになる。即ち、ＣＣＭフレ−ムを送信中に障害が発生したとき、ＣＣＭフレ−ムの一つ前に送信されたＣＣＭフレ−ムから３.５周期後の時刻に障害を検知する。あるいは、ＣＣＭフレ−ムが通過した直後に障害が発生した場合、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが障害を検知するのは、更にＣＣＭフレーム送信周期での一周期後となる。

上記の問題は、障害３０００が発生してからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにて検出されるまでのタイムラグが大きいことに起因する。そこで、これを解決するための手段として、以下に本発明の実施の形態を説明する。
本発明の特徴は、ＰＯＮの特性を活用し、プロテクション切替え時の障害に対する反応時間を低減することにある。

図３は、プロテクション区間２００１に光アクセス網を含む場合の、現用から予備への経路切替えの処理手順を示すシ−ケンス図である。
現用系経路２０１０−Ｗにおいて障害３０００が発生すると、現用系経路を通過しようとしたフレ−ムは廃棄される。経路上を流れるフレ−ムには、ＣＣＭフレ−ム３０１−１、３０１−２とユ−ザデ−タフレ−ム３１１−１、３１１−２が含まれる。ＣＣＭフレ−ム３０１−１、３０１−２は、経路状況監視のため送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａより定期的に送出される。図３では、ＯＡＭフレ−ムが送出周期３００で定期的に送信される様子を示している。ＣＣＭフレ−ム３０１−１、３０１−２の処理については、標準に従う処理のため、ここでは説明を割愛する。

本構成の特徴は、プロテクション区間２００１の一部分がＰＯＮ区間で構成されることである。通信経路の切替え判断を早めるため、ＰＯＮ区間の管理装置であるＯＬＴ２１０−Ｗにて障害検出及び切替指示を行う。
本図の中では、障害３０００発生後、一つ目のＣＣＭフレ−ム３０１−１の受信に失敗したことを契機に、予備系への切替え指示を行う点に特徴がある。
具体的には、ＯＬＴ２１０−Ｗは、ＰＯＮ区間のＯＡＭ情報又はＤＢＡ情報を参照し、ＣＣＭフレ−ムを受信すべきタイミングで当該フレ−ムを受信できなければ、経路上に障害が発生していると判断する（Ｓ８０１）。
この処理を導入することにより、既存システムよりも更に迅速に経路障害に対応できる。Ｇ−ＰＯＮ（非特許文献１〜３）を例とすると、ＯＬＴ２２０−Ｗが受信する上りフレ−ムのフレ−ム同期制度は８ビット以内である。フレ−ム処理の遅延は存在するものの、数百ｐ秒〜数ｎ秒の精度で受信し、そのフレ−ム処理（受信フレ−ム解析及びＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへの通知）を行う時間、すなわち数１０マイクロ秒程度での異常検知が可能となる。イ−サＯＡＭでのＣＣＭフレ−ム送出間隔は、最速の設定で３.３３ｍ秒とされている。前述のように非特許文献５によれば、その３.５倍の時間に渡り受信状況を観測した後、経路状態の良否を判定する。これにより既存システムに比べても十分高速な判定が可能である。以上説明したように、この例では、図３で示す障害３０００の発生時刻から切替申請通知１５０１の発信までにかかる時間は数１０マイクロ秒である。また、その検出時間のゆらぎは、数百ｐ秒〜数ｎ秒である。ＰＯＮを含むパケットトランスポート網を冗長構成とする際に、障害検知時間の短縮効果は明白である。
更に効果を具体的に考察するためＧ−ＰＯＮの規定を参照すると、受信ＤＢＡ周期は１２５マイクロ秒以上（実際は数ｍ秒で運用されているケ−スが多い）である。ＤＢＡ周期毎に、配下のＯＮＵ２２０−Ｗからの上りフレ−ムの受信状況を参照し帯域割り付けを決定しているため、ＯＬＴ２１０−ＷではＤＢＡ周期毎に少なくとも一度、全経路（フロ−）について通信状況を監視できると考えて良い。例えばＣＣＭフレ−ムが、各経路（現用系経路２０１０−Ｗ及び予備系経路２０１０−Ｐ）につきＤＢＡ周期毎にそれぞれ一フレ−ムのみ送信される場合に最も障害検出が遅くなると考えられるが、この場合には、数１０マイクロ秒の処理時間はほぼ無視できるため、本発明を適用することにより数ｍ秒程度で障害検出が可能と考えて良い。
ＤＢＡ情報及びＯＡＭ情報を利用することによって、更に別の効果が期待できる。それは、ＣＣＭフレ−ムに限らず、通常のデ−タフレ−ムに関しても、その受信時刻（タイミング）を管理できる点である。すなわち、ＣＣＭフレ−ム以外のフレ−ムについても、ＯＡＭ情報により定まる又はＤＢＡで指示したタイミングで受信できない場合には、直ちに通信異常をＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ通知できる。これにより、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、ＣＣＭフレームの送信間隔によらず、ＰＯＮ区間における障害発生をほぼリアルタイムにモニタリングし、切替処理を開始できる（Ｓ８０２）。

ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにおける処理、すなわちプロテクション区間から外部に伝送するパケットについての送出状況の管理については（Ｓ８０２、Ｓ３０２）、標準的な方法を利用できる。また通信経過記録Ｓ３０２に続く処理についても（Ｓ８０３、Ｓ３０３）、標準技術を利用可能であるため、これらについての詳細は後述する。

図４は、障害を検知したＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが送信側ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに対して予備系経路を用いて発信する、予備系配信要求フレ−ムの構成例である。本構成例では、イ−サＯＡＭ勧告（非特許文献５）で定義されるＶＳＭ (Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭ Ｍｅｓｓａｇｅ) フレ−ムフォ−マットをベ−スとした構成を示す。
ＯＡＭ情報は、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２（Ｌａｙｅｒ２、以下Ｌ２と称する）（ここではイーサネットを想定して説明する）フレームのペイロード部分に格納して送信される。以降の説明では、ＯＡＭ情報を含むＬ２フレームを「ＯＡＭフレーム」と称する。ＯＡＭフレームには、宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス(ＤＡ; Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ)、送信元ＭＡＣアドレス(ＳＡ; Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ)、フレ−ムタイプ(Ｅｔｈｅｒ Ｔｙｐｅ)、ペイロ−ド即ちＯＡＭ情報格納領域を含む。本フレ−ムを受信した装置は、ＯＡＭフレ−ムを表す所定のＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅフィ−ルド値を参照して、フレ−ム種別を判断する。
ＯＡＭ情報を格納するペイロ−ド部分は、非特許文献５に詳細に規定されているため、ここでは個別のＯＡＭ情報に関する説明を割愛し、本実施の形態に関連するフィールドのみ説明する。ＯＡＭフレーム４０００のペイロード部分には、ＶＳＭフレ−ムであることを示すコ−ド番号ＯｐＣｏｄｅ４１００、及びその他制御フィ−ルド４２００を含む。
本実施の形態で使用する予備系配信要求には、制御フィ−ルド４２００の一部を使用する。ここに経路ＩＤ（並存する他の経路と当該経路を識別するためのＩＤ）４２１０、本フレ−ムでの指示内容、すなわち、現用系に転送していたフレ−ムを予備系へ転送開始すること等の使用する通信経路を指示するための切替Ｆｌａｇ４２２０を含む。切替Ｆｌａｇ４２２０は、上り方向と下り方向の通信のそれぞれにおいて、現用系経路と予備系経路のいずれの経路を使用しているかを表す。切替Ｆｌａｇ４２２０は、予備系での配信開始及び停止、現用系の配信開始及び停止をそれぞれ経路毎、通信方向毎に指示できるように実装することが望ましい。この場合、例えば４ビットを用意しておき、一方向毎に２ビット（現用系指示用及び予備系指示用）を割当てる方法が考えられる(図中の４２２１〜４２２４)。勿論、実装によっては切替Ｆｌａｇｓ４２２０フィ−ルドに３ビットを利用して０〜７までの数値に指示の組合せを割当てても良いし、さらに多くのビットを用いて拡張性を確保することも可能である。

図５は、図３のシ−ケンスにおいてＯＬＴ２１０−ＷからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信する切替え申請フレ−ム１５０１の構成例を示す。本構成例では、図４と同様にイ−サＯＡＭ勧告（非特許文献５）で定義されるＶＳＭ (Ｖｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭ Ｍｅｓｓａｇｅ)フレ−ムフォ−マットをベ−スとした構成を示す。
切替え申請フレ−ム１５０１は、Ｌ２（ここではイーサネットを想定して説明する）フレームのペイロード部分に格納して送信される。ＯＡＭフレームには、宛先ＭＡＣアドレス(ＤＡ; Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ)、送信元ＭＡＣアドレス(ＳＡ; Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ)、フレ−ムタイプ(Ｅｔｈｅｒ Ｔｙｐｅ)、ペイロ−ド即ちＯＡＭ情報格納領域から構成される。本フレ−ムを受信した装置は、ＯＡＭフレ−ムを表す所定のＥｔｈｅｒ Ｔｙｐｅフィ−ルド値を参照して、フレ−ム種別を判断する。ＯＡＭフレーム４０００のペイロード部分にはＶＳＭフレ−ムであることを示すコ−ド番号ＯｐＣｏｄｅ４１００、及びその他制御フィ−ルド５２００が含まれる。
本実施の形態で使用するＰＯＮ区間の障害通知には、制御フィ−ルド５２００の一部を使用する。ここに経路ＩＤ（並存する他の経路と当該経路を識別するためのIＤ）５２１０、本フレ−ムでの指示内容、すなわち、現用系で受信すべきフレ−ムを受信できないことによる、現用系の障害判定を通知するための障害Ｆｌａｇ５２２０を含む。
障害Ｆｌａｇ５２２０を用いて障害状況の通知と、緊急性の通知ができると、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでの障害対応において有用な情報となる。そこで、本実施の形態に於いて、当該フィ−ルドには障害レベル５２２１、緊急レベル５２２２を含む。障害レベルとは、ＯＬＴ２１０−Ｗが検出した障害内容を示すフィ−ルドである。障害内容には、ＬＯＳ (Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｓｉｇｎａｌ)、ＬＯＦ (Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｆｒａｍｅ)などビット同期、フレ−ム同期の成否に関わる情報、ＯＮＵ２２０−Ｗの送信パワ−変動、ＯＬＴ側受信器(ＰＤまたはＡＰＤ)故障による信号検出エラ−（本エラ−は、ＬＯＳに加えて装置警報が発行されることから判定できる）、フレ−ム内ビットエラ−、フレ−ム受信タイミング歪みに関わる情報が含まれる。
例えばＬＯＦ、フレ−ム内ビットエラ−、受信タイミング歪みに関しては、短期に回復の可能性があるため、緊急レベルは低いと考えられる。一方、ＬＯＳ、受信器故障、ＯＮＵ２２０−Ｗのパワ−変動は装置故障に関わる可能性があるため、比較的緊急度が高いと考えることが出来る。この緊急度設定に関しては、デバイス性能や実装方式によって異なるため、イ−サＯＡＭの異常通知、ＰＯＮ区間の通信警報、及びＰＯＮ装置警報と緊急度との対応付け（テ−ブル構成。図示せず）を変更可能な実装としておくのが望ましい。

図６は、本実施の形態の効果を示すためのタイムチャ−トである。本図では、標準的な通信障害検知及び経路切替え方法と比較した際の、本実施の形態における効果を示すタイムチャートである。
図３では詳細に示していないが、実際にはＯＬＴ２１０−Ｗが上りフレ−ムを受信し、フレ−ムヘッダ処理などを行った上でＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ当該フレ−ムを転送するには、例えば、数１０マイクロ秒の時間Ｔ＿ｆｏｒｗａｒｄは必要となる。そのためＴ＿ｅｘｐｅｃｔは、ＯＬＴ２１０−Ｗが障害を検知した時点から数１０マイクロ秒後に、予定したＣＣＭフレ−ムが到着しないことを検知する。
本実施の形態において、障害検出はＯＬＴ２１０−Ｗで実施する。そのため、その検出時間は上記の説明の通り極めて短くできる。従って、ＯＬＴ２１０−Ｗが障害を検出してからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに障害を通知するまでの時間は、この例では、事実上、フレ−ム転送処理に必要な時間である数１０マイクロ秒程度で実現可能である。図６で言えば、Ｔ＿ｆｏｒｗａｒｄ分が、ほぼ障害検出及び通知フレ−ム転送時間に相当する。これにより標準的な経路切替え手段と比較すると、ほぼＴ＿ｗａｉｔの相当する検出時間を短縮できる。すなわち、図３に示した障害検出時間Ｔ＿ｗａｉｔ２は、事実上、Ｔ＿ｆｏｒｗａｒｄと同等の時間となる。
これによって、通信障害のユ−ザデ−タへの影響を更に低減することが期待できる。ＰＯＮ区間のフレ−ム送受信タイミングのズレは、ＤＢＡの仕組みから最大でも周期フレ−ム分１２５マイクロ秒以内には収まる。通常のル−タやスイッチによる転送時間と同等の時間での障害検出により、フレ−ム単位での送受確認が可能となる。

４．ＯＬＴの装置構成

図７は、局側光信号終端装置（ＯＬＴ）の装置構成図を示す。
図７は現用系ＯＬＴ２１０−Ｗの基本機能ブロックを示している。予備系ＯＬＴ２１０−Ｐも、機能ブロックの構成は同様である。

ＯＬＴ２１０−Ｗは、その上位網側インタフェース（ＳＮＩ；Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に、一つ若しくは複数のパケット網インタフェース７１０−１〜７１０−ｎを備える。パケット伝送プロトコルとして、１０／１００Ｍｂｐｓ若しくは１ＧｂｐｓのＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースが利用されることが多い。
通常、ＯＬＴ２１０−ＷはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）に実装され、局側に設置される筐体には複数のＯＬＴ２１０−Ｗチップを実装可能である。このような構成の場合には、ＯＬＴチップ２１０−Ｗを搭載した複数のインタフェースボードの後段に、Ｌ２スイッチ（図示せず）を備え、スイッチ後にＳＮＩ側に設置されたＬ２インタフェースボードを介して上位装置へ転送する形態が考えられる。このとき、ＯＬＴ２１０−Ｗが備えるインタフェース７１０−１〜７１０−ｎは、Ｌ２スイッチに接続される。そのスイッチ及びＬ２インタフェースを介して、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ接続される。あるいは簡単な構成をとる場合は、ＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを直接接続することも可能である。

以下、下り通信と上り通信に分けて動作を説明する。
まず、下り信号の処理については、ユーザデータは、中継網２０００（図１参照。）、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを介してＯＬＴ２１０−ＷのＳＮＩ側インタフェース７１０−１〜７１０−ｎに入力される。受信したデータは、下りフレーム処理部７２１に転送され、ここでパケットヘッダ情報が解析される。下りフレームは、そのパケットヘッダに含まれる宛先情報、送信元情報、経路情報を含むフロー識別情報に基づいて、当該受信パケットを転送すべき宛先ＯＮＵ２２０−Ｗが決定される。この宛先情報の決定と供に、必要に応じて当該受信フレームのヘッダ情報の変換、付与が行われる。宛先決定、ヘッダ情報の変換及び付与を含む処理を決定するために、下りフレーム処理部７２１に備える下り経路情報データベース（ＤＢ）７２１１を参照する。下り経路情報ＤＢ７２１１は、受信フレームのヘッダ情報ＶＬＡＮ ＩＤやＭＡＣアドレスを含む一つもしくは複数のパラメータをトリガとしてフレーム処理を決定するためのデータベースである。
下りフレーム処理部７２１では、下り経路情報ＤＢ７２１１を参照することにより決定されたヘッダ処理内容に従い、当該受信フレームをＰＯＮ区間伝送用のフレームフォーマットに変更する。Ｇ−ＰＯＮ（非特許文献１〜３）及びＥｔｈｅｒｎｅｔを利用する場合の具体的な処理は、経路情報ＤＢ７２１１に記載される内容により異なる。一例として、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに対するＶＬＡＮタグ処理（変換、削除、透過、付与）、その転送先ＯＮＵに設定されているＰｏｒｔ−ＩＤを含むＧＥＭヘッダ生成、当該受信ＥｈｔｅｒｎｅｔフレームのＧＥＭフレームへのカプセリングなどが含まれる。
更に下りフレーム処理部７２１では、ここで生成したＧＥＭフレームを送出するための処理を行う。この処理には、フレーム処理優先度を考慮したキューイング及び読み出し処理、ＰＯＮ区間用の下りフレーム合成と送出が含まれる。Ｇ−ＰＯＮの場合は、１２５マイクロ秒毎の下りフレーム送信周期があり、周期（下りフレーム）の始まり部分には、ＯＮＵ側で下りフレームを同期し取り込むための固定パターンを含む下りフレーム共通ヘッダが必要である。この共通ヘッダに続き、複数のＧＥＭフレームを挿入することによって下りフレームが形成される（非特許文献３）。
最後に、送信処理部７２３で読み出された下りフレームはＥ／Ｏ処理部７３１で光信号に変換され、ＷＤＭ７５０と光ファイバ１７１−１を介して、ＯＮＵ２２０−Ｗへ送出される。

上り信号の処理は、下り信号の処理を逆順に行う形になる。上り信号はＯＬＴ２１０−Ｗが指定したタイミングに従ってＯＮＵ２２０−Ｗより送信され、光信号が集中する光ファイバ１７１−１上では時間分割方式で多重される。そのため個々のＯＮＵ２２０から発信される光信号は、間歇的に送信されるバースト形態となる。
光ファイバ１７１−１、ＷＤＭフィルタ７５０を介して受信した光信号は、Ｏ／Ｅ部７３２にて受信したバースト信号の先頭に付与されるプリアンブル及びデリミタと呼ばれる固定パターンに基づきクロック同期及びフレーム同期（ＰＯＮ区間のフレーム終端）される。ここで抽出したクロックは、当該ＰＯＮシステムの動作確認に用いられる。すなわち、ここで得られるフレーム先頭位置（受信タイミング）は、ＯＬＴ２１０−ＷのＰＯＮ制御部７００にあるＤＢＡ情報ＤＢ７０２に保持される、当該ＯＮＵ２２０への送信指示と一致していなければならない。確認の結果、ＯＬＴ２１０が指示した通信時刻との差異が観測されれば、ＰＯＮ制御部７００の距離測定部７０１は、検出された変動値分を修正し、運用継続の可否を判断する。つまり、所定の閾値以上の変動が観測された場合、続く下りフレームで当該ＯＮＵ２２０に対してＥｑＤ情報７０１１の設定を修正し、当該ＯＮＵに対してもＥｑＤ設定値を修正するよう通知する。ＯＬＴ２１０−Ｗの配下にある各ＯＮＵ２２０のＥｑＤ情報は、ＰＯＮ制御部７００内のＥｑＤ情報７０１１として保持される。設定値の修正で対応できない場合には、再度距離測定部７０１の指示により当該ＯＮＵ２２０に対してレンジング処理を行い、ＥｑＤ情報７０１１を更新する。
尚、上記のフレーム終端及びそれに伴うデータ受信に必要なＥｑＤ設定は、図１で述べたレンジング処理の結果得られるパラメータである。レンジング処理は、距離測定部７０１にて実施する。
Ｏ／Ｅ部７３２で受信された上りフレームは、上りフレーム処理部７４１に転送される。ここでは当該上りフレームのヘッダ情報を解析し、ヘッダ情報処理の内容と該フレームの転送先を決定する。この時の転送先決定は、上り経路情報ＤＢ７４１１を参照することにより可能となる。ヘッダ処理内容とフレーム転送先の決定において、フレームのＬ２ヘッダ情報を参照して決めることもできるが、特にＰＯＮ区間伝送用のカプセルヘッダ情報がここでの重要パラメータとなる。Ｇ−ＰＯＮの場合を例とすると、ＯＮＵ毎に一つまたは複数割当てられているＰｏｒｔ−ＩＤ情報を、ヘッダ処理内容とフレーム転送先の決定トリガとして用いることが一般的である。勿論、ＧＥＭヘッダ情報とＬ２情報とを合せて経路情報ＤＢ７４１１を検索するためのトリガとすることもできる。下りデータ処理の場合と同様に、上り経路情報ＤＢ７４１１には、Ｌ２ヘッダ情報の処理内容も含むことができる。ＧＥＭフレームのパケットフォーマットは、上りフレーム処理部７４１でＧＥＭフレームを終端した後は不要となる。ＧＥＭフレームで搬送したペイロード情報については、上りフレーム処理部７４１の内部で、転送情報をＳＮＩ側インタフェース７１０より送出するために再構築する際に用いる。
また、上りフレーム処理部７４１では、ＧＥＭフレームフォーマットで受信した情報をパケット転送プロトコルに従うフォーマット（本実施の形態ではＥｔｈｅｒｎｅｔ）に変換して、ＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インタフェース７１０へ転送する。またＰＯＮ制御部７００からフレーム送出通知がある場合など、ＯＬＴ２１０内部でフレームを生成するときには、上りフレーム処理部７４１にて新たにフレームを構成し、生成したフレームをＳＮＩインタフェース７１０へ転送する。

以下、フレーム転送時の動作の具体例を述べる。上りフレーム処理部７４１にてＧＥＭフレームのヘッダ情報に基づいてＬ２ヘッダ情報を処理（ＶＬＡＮ情報の操作など）する。また装置内部でユーザ（ＯＮＵ２２０）を識別するなど内部処理のためのヘッダ（内部ヘッダ）を挿入し、さらに必要な情報の追加及び変更を行った後、フレームを送出する。フレームを送出する際には、装置内部での処理に用いた内部ヘッダを削除し、伝送エラーなどでフレーム情報にエラーが発見された場合は修正するなど必要な処理を施すことにより、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを整形する。以上の過程を経て、上りフレームはＳＮＩ側インタフェース７１０−１〜７１０−ｎを介して送出される。その後、ＯＬＴ２１０−Ｗの外部にあるＬ２スイッチ（図示せず）などの中継装置を介して、あるいは直接に、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信される。

次に、ＯＬＴ２１０−ＷにおけるＯＡＭ情報（ＯＡＭフレーム）処理を説明する。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚとの接続には、ＳＮＩ側インタフェ−ス７１０−１〜７１０−ｎを介してＥｔｈｅｒｎｅｔなどの汎用プロトコルを用いても、装置内バスで接続されるようなＯＬＴ２１０−ＷとＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚが一体となった装置構成をとることもできる。ここでは、一例として、実施の形態１の構成に従い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔで接続される構成を想定し説明する。
また、実施の形態１ではＯＬＴ２１０からＯＮＵ２２０への障害状態通知に、図６で示すようにイーサＯＡＭのＶＳＭフレームを使用するものとする。
ＰＯＮ区間の接続状態監視にはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ、２００−Ｚ間の監視手法と同様にイーサＯＡＭのＣＣＭフレームを参照しても良く、またＰＯＮ区間を転送される全フレームを監視することでも実現できる。どちらを用いても、ＰＯＮ区間の通信状況監視手段として、ＰＯＮの特有機能であるＤＢＡ機能を利用した通信異常検出を行う。そこで、まずは前者の場合を例として説明し、その後、後者を例として実施の形態を説明する。

まず上り方向のＯＡＭフレ−ム処理について説明する。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡからＯＡＭフレ−ムを受信すると、受信処理部７２１では、当該フレ−ムのＬ２ヘッダ情報から受信フレ−ムがＯＡＭフレ−ムであることを認識する。ＯＡＭフレ−ムはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａより、各システムに設定される固有の送信間隔及び送信タイミングで送信される。

現用経路２０１０−Ｗに何らかの障害が発生して上り通信が出来なくなった場合、以下の動作を行う。
ＯＬＴ２１０−Ｗでは、ＯＡＭ情報７０３に従うタイミングで上り信号を受信しない場合に、ＰＯＮシステムの規定に従えばＬＯＳ警報を発する。またＬＯＳ警報が発生しない場合においても、ＣＣＭフレ−ムを正しく取り込めないケースが発生し得る。例えば、予測した時間に到着が確認できない場合などであるが、こうしたケースでは、経路上の上り方向通信機能に何らかの異常が発生していると考えられる。
図７のＯＬＴ構成では、ＣＣＭフレ−ムの受信間隔はＯＡＭ情報ＤＢ７０３に設定されており、また上り方向のフレ−ム送信タイミングはＰＯＮ区間においてはＯＬＴ２１０−Ｗ、正しくはＰＯＮ制御部７００が指示している。そのため、温度変動等による光ファイバの伸縮が要因となって観測される、光レベルの信号到着タイミングの変化以外には、通常運用においてＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレ−ム）の受信タイミングが異常となることは考えにくい。従って、ＯＬＴ２１０−Ｗでは、ＰＯＮ制御部４００において、各ＯＮＵ２２０−Ｗからの上りフレ−ムの到着タイミングに加え、ＯＡＭフレ−ムの到着タイミングを観測することにより、経路上の異常を検知することができる。尚、ここでＯＬＴ２１０に対するＣＣＭ送受信タイミングの設定は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ又は２００−Ｚから通知する方法と、管理者によりＯＬＴ２１０へ直接設定する方法とが可能である。本実施の形態に於いて、これらの手段は発明の本質と関係しないため、その説明は省略する。
本機能（ＯＡＭフレームを利用する経路監視機能）は、ＯＬＴ２１０における上りフレームの受信制御部７４１においてＯＡＭフレ−ムか否かを判定し、その到着タイミングをＰＯＮ制御部７００へ通知し、更にＯＡＭタイミング制御部７０６にてＯＡＭ情報７０３を参照してそのタイミングの成否を確認することで実現できる。これにより、既存の標準化勧告（非特許文献６）にあるように、複数のＯＡＭフレ−ム(ＣＣＭフレ−ム)の到着状況を確認するまでもなく、最初の（個々の）ＯＡＭフレ−ム（ＣＣＭフレ−ム）の到着状況から、経路上に生じた異常状態を検知できる。
経路異常を検知したＯＬＴ２１０−Ｗは、異常を通知するフレ−ム（切替え申請フレーム）１５０１をＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信する。このときＯＬＴ２１０内部では、遅延制御部７０６からの指示に従い、上りフレ−ム処理部７４１でＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ向けの障害通知のための切替え申請フレ−ム１５０１を生成する。ここで生成された切替え申請フレ−ムはインタフェ−ス７１０−１〜７１０−ｎのうち適当なインタフェ−スを介してＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ通知される。

ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、上記切替え申請フレーム１５０１を受信することによって経路障害を検知すると、予備系を構成するＰＯＮ区間（ＯＬＴ２１０−Ｐ及びＯＮＵ２２０−Ｐ）を介して、対向するＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに対して経路切替え要求（予備系配信要求）３２１を送信する。

図８は、ＯＬＴ２１０−Ｗの上りフレ−ム処理部７４１におけるＯＡＭフレ−ム処理時のフロ−チャ−トである。
ＯＬＴ２１０の上りフレ−ム処理部７４１では、上りフレ−ムを受信した際(Ｓ２０１)に、ＯＡＭフレ−ムであるか通常のデ−タフレ−ムであるかを判定する(Ｓ２０２)。このとき、ＯＡＭフレ−ムであれば、当該ＯＡＭフレ−ムの種別及び受信タイミングを記録し、それらをＰＯＮ制御部７００へ通知する(Ｓ２０３)。ＯＡＭフレ−ム転送状況をＰＯＮ制御部７００へ通知するとともに、フレ−ムそのものをＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに転送するため、送信処理部４２３へ送る。このとき、ＯＡＭフレ−ムを識別するための識別子を内部ヘッダに付与しておくと、フレーム送信時の処理において当該ＯＡＭフレ−ムを他のフレ−ムと識別する上で便利である。
受信フレ−ム判定Ｓ２０２において、デ−タフレ−ムであると判定された場合には、通常の転送処理を行う。
なお、上りフレ−ム処理部７４１で受信するフレ−ムは、ＯＡＭフレ−ムとデ−タフレ−ムのみでなく、ＰＯＮ区間の制御フレ−ム（例えばＧ−ＰＯＮの場合を想定すると、ＰＬＯＡＭ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ＯＡＭ）メッセ−ジや各種ＯＮＵ制御のためのリクエスト、更にはＯＭＣＩ （ＯＮＵ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）なども含まれる。ＰＯＮ区間で終端すべきフレ−ムを受信した場合、上りフレ−ム処理部７４１からＰＯＮ制御部７００へ通知する。

図９は、ＯＬＴ２１０−ＷのＰＯＮ制御部７００における制御信号の流れを示すフロ−チャ−トである。
上りフレ−ム処理部７４１から制御フレ−ム情報を取得すると(Ｓ３０１)、当該フレ−ムがＯＡＭフレ−ムか否かを判断する(Ｓ３０２)。ＯＡＭフレ−ムである場合には、ＰＯＮ制御部７００に備えた経路冗長システム遅延制御部７０６へ、当該情報の一部もしくは全部を通知する(Ｓ３０３)。ＯＡＭフレ−ムでない場合、受信処理部７１１からのフレ−ム情報としては、ＯＮＵ２２０−Ｗからの帯域要求であったり、ＯＮＵ制御のためのＯＭＣＩ情報であったり、またＯＮＵのＴＣレイヤと光レイヤの保守管理を行うＰＬＯＡＭメッセ−ジを含む。これらの情報はＰＯＮ制御部７００において帯域(ＤＢＡ)制御情報として用いられたり、ＯＮＵ状態管理のために用いられたりするものであって、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ向けに何らかの処理が必要となることは無い。そのため、これらの情報に関してはステップＳ３０２の後、処理を終了する。

図１０は、ＯＬＴ２１０−Ｗの遅延制御部７０６の動作を示すフロ−チャ−トである。本図は、図３のシーケンス図における処理Ｓ８０１及び切替え申請１５０１の送出に関わる。
図９の処理によって上りフレ−ム処理部７４１からＯＡＭフレ−ム情報を取得すると(Ｓ６０１)、ＯＡＭフレ−ム種別及び当該フレ−ムの受信タイミングを抽出する(Ｓ６０２)。
更に、取得したＯＡＭフレームがＣＣＭフレ−ムか否かを判定し(Ｓ６０３)、ＣＣＭフレ−ムの場合には、フレーム到着時刻を装置内に備えたＯＡＭ情報ＤＢ７０３と照合し(Ｓ６０６)、ネットワ−ク設定に従う正規のタイミングでＣＣＭフレ−ムを受信できているか否かを確認する(Ｓ６０７)。この確認処理は、ＯＬＴ２１０に備えるＯＡＭ情報データベース７０３の設定情報と当該ＣＣＭフレームの受信時刻及び経路情報とを比較することにより実現できる。
ステップＳ６０７にて正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先終端装置であるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ転送する（Ｓ６０９）。その後、当該ＯＡＭによって得られるシステム稼動状況、即ち監視対象経路における通信状況に関連するパラメータをＯＡＭ情報データベース７０３へ記録する（Ｓ６１０）。具体的なパラメータとしては、例えば、対象経路識別子、受信を確認したＯＡＭフレームの種別、ＯＡＭフレームの受信を確認した時刻などが挙げられる。
一方、ステップＳ６０７にて正規タイミングで受信したことが確認できなければ、切替え申請フレームを生成する（Ｓ６０８）。切替え申請フレームは、上りフレーム処理部７４１を介してＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ通知される。
ステップＳ６０３で、取得したＯＡＭフレームがＣＣＭフレ−ム以外のＯＡＭフレ−ムであった場合、基本的な処理の流れは非特許文献５のＯＡＭ処理規定に従う処理を実施する。具体的には、ＯＬＴ２１０内の、ＯＡＭ種別毎に設定されたＯＡＭ情報デ−タベ−ス７０３を参照し、受信したＯＡＭフレ−ムが正しい経路を通過しているか、正しい情報を含んでいるかを確認し、更に必要なアクションを行う(Ｓ６０５)。

図１１は、ＯＬＴ２１０における切替え申請送出のための（通信異常検知）遅延制御部７０６の動作を示す別の実現方法を示すフローチャートである。本図は、図１０と同じく、図３のシーケンス図における処理Ｓ８０１及び切替え申請１５０１の送出に関わる。
本図で示す処理手順は、図８〜図１０で説明したようにＯＡＭフレームを使用しての通信異常検知ではなく、全ての上りフレームを対象としてＰＯＮ区間の通信異常を検知するための手順である。
遅延処理部７０６は、上りフレーム処理部７４１にて受信した上り受信フレームに関する情報を取得する（Ｓ７０１）。ここで言うフレームに関する情報とは、フレームの種別（内容）そのものを表す直接的な情報に加え、フレーム受信時刻などのシステム稼動状態を示す間接的な情報も含むことができる。
次に、取得した情報のうちフレーム受信時刻をＤＢＡ情報データベース７０２と比較する。ＤＢＡ情報データベース７０２には、ＯＬＴ２１０からＯＮＵ２２０に通知した上りフレーム送信タイムスロット情報が格納されている(図１２参照)。従って、ＤＢＡ情報データベース７０２を用いることで、当該フレームを正規のタイミングで受信しているか否かを確認できる（Ｓ７０３）。正規のタイミングか否かの判定には、例えばＤＢＡ情報データベース７０２に記載されるパラメータとの整合性がある閾値の範囲内で確認できれば、正規タイミングと判定することができる。
ステップＳ７０３で正規のタイミングに比較して、予め定められた閾値を超える相当の食い違いが観測された場合には、遅延処理部７０６は、切替え申請フレーム１５０１を生成し（Ｓ７０７）、上りフレーム処理部７４１を介してＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ通知する。
正規のタイミングで受信したフレームに対しては、該フレームに相応の処理を行えば良い。ステップＳ７０４以降ではその処理手順の一例を示している。受信フレームがＯＬＴ２１０に何らかの対応を要求する場合、即ちＯＮＵ制御情報やＯＮＵからの帯域要求情報に関しては、ＰＯＮ制御部７００内にて対応処置を行う。また、ＯＡＭフレームを受信した場合には、当該ＯＡＭフレームにより要求される処理を実施（Ｓ７０５）した後、その受信時刻やＯＡＭフレーム種別等の情報を、図１０の場合と同じくＯＡＭ情報データベース７０３に状況確認のため記録する（Ｓ７０６）。ここでＯＡＭ関連処理としては、ＬＢ（Ｌｏｏｐ Ｂａｃｋ）処理、ＬＴ（Ｌｉｎｋ Ｔｒａｃｅ）処理等、非特許文献５に記載されるＯＡＭ処理を含むことができる。
上記の処理を実施した後、遅延処理部７０６は、ステップＳ７０８にて、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ，２００−Ｚ，又はＯＮＵ２２０へ転送が必要なフレームを送出する。つまり、ここで考えられるフレームには、切替え申請フレーム１５０１送出、上り或いは下りＯＡＭフレーム送出、ユーザデータフレームの転送が挙げられる。
本方式により、ＰＯＮ区間の通信状態を常時監視することとなり、ＰＯＮの通信障害に対して迅速に対応可能となる。

図１２は、ＯＬＴ２１０に備えるＤＢＡ情報データベース７０２の構成例を示す。
本データベースの基本的な構成には、帯域制御単位を示すための帯域制御識別子１６１０、帯域制御識別子１６１０毎に（ＰＯＮ制御部で）算出・決定された上りフレーム送信開始時刻１６２０、送信開始から送信終了までの通信継続時間を示す通信時間１６３０、及びその他フラグ情報１６４０を含む。
送信タイミング制御ＩＤは、Ｇ−ＰＯＮではＡｌｌｏｃ−ＩＤ（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＤ）と呼ばれる。このパラメータはＯＮＵ毎に一つ又は複数設定可能である。ＯＮＵ２２０から送信される上りフレーム帯域要求は、Ａｌｌｏｃ−ＩＤ単位で処理される。従って、複数のＡｌｌｏｃ−ＩＤを割当てられたＯＮＵ２２０は、ＯＬＴ２１０に対してＤＢＡ周期毎に複数回の帯域要求を送信することができる。
本テーブルを用いたＡｌｌｏｃ−ＩＤ毎の帯域指定方法には、大きく分けて二通りの方法がある。本図ではその方法を示している。一つ目は通信開始時刻１６２０とその後の通信継続時間１６３０をＯＮＵ２２０に通知する方法であり、もう一つの方法は、通信開始時刻１６２０と通信終了時刻１６３１を指定する方法である。いずれの方法を用いてもＯＮＵ２２０に対する、Ａｌｌｏｃ−ＩＤ毎の上り送信帯域制御が実現可能である。
ＯＬＴ２１０では、上りフレーム制御部７４１で受信されるフレームについて、そのフレーム受信タイミングと、本図のＤＢＡ情報データベース７０２を比較してＯＮＵ２２０が正確に動作しているか否かを確認する。その結果に基づき、通信異常の有無を判定する。

図１３は、図３の経路切替えシーケンスにおける、切替え申請フレーム１５０１の生成処理の手順を示すフローチャートである。
切替え申請フレームを生成するには、経路ＩＤ５２１０及び切替ｆｌａｇ５２２０を決定する必要がある。
図１及び図２で示した現用系経路１１０−Ａ（２０１０−Ｗ）及び予備系経路１２０−Ａ（２０１０−Ｐ）の識別子は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ及び２００−Ｚの間で用いる通信プロトコルによって、複数の識別子を選択可能である。本実施の形態では、一例として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔを用いた網構成を想定しているため、例えば最も一般的にはＶＬＡＮ ＩＤを経路ＩＤとして用いればよい。場合によっては、複数のＶＬＡＮ ＩＤの組合せや、ＶＬＡＮ ＩＤとＭＰＬＳラベルとの組合せも適用可能である。ここではＶＬＡＮ ＩＤを監視経路の識別子として用いる場合を例に簡単に説明する。
図３のシーケンス図の経路障害検出Ｓ８０１により、現用系経路を構成するＯＬＴ２１０では、受信フレームから、障害を検出したＯＮＵ（実際にはＡｌｌｏｃ−ＩＤだが、ＯＮＵ−ＩＤとＡｌｌｏｃ−ＩＤはＯＬＴ２１０側で対応付けられているので、ＯＮＵの特定が可能である）が構成する経路ＩＤ（ここではＶＬＡＮ ＩＤ）を抽出する（Ｓ９０１）。これを図５の切替え申請フレームに経路ＩＤとして挿入する。
更に、切替え動作の説明で述べたように、ＯＬＴ２１０は、必要な場合には障害レベル及び対応要求の重要度を示す緊急レベルを決定する。これらのレベル決定には、経路ＩＤと対応付けられる顧客との契約内容や、経路障害状況を考慮する。例えば、重要顧客を収容する経路ＩＤである場合や、複数のＯＮＵ２２０からの通信異常が検出され、現用系経路の基幹部分に障害があることが想定される場合などは、緊急レベルが高く設定される。
最後に、上記パラメータを挿入した切替え申請フレームを生成し、上りフレーム処理部７４１を介してＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ該フレームを送出し、一連の処理を終了する。

５．ＯＡＭ対応ＮＥの装置構成

図１４は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００の構成図を示す。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００は、プロテクション区間の両端に設置され保護区間を定義し、また当該区間を通過するパケットに関して、ヘッダ情報を参照し利用経路を決定する。
例えば、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、光アクセスシステム側のインタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘ、入出力処理部１２３０、スイッチ部１２５０、中継網２０００側のインタフェース１２２０−１〜１２２０−ｙ、入出力処理部１２４０、ＣＰＵ１２８０、メモリ１２９０を備える。また、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、インタフェースの接続先を光アクセス側と中継網側を入れ替えれば良い。いずれも機能構成が同じであることから、ここでは、一例としてＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚを想定して説明する。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、ＰＯＮ区間の上りフレームを利用して、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＡからのＣＣＭフレームを定期的に受信する。現用系経路２０１０−Ｗにおいて、ＰＯＮ区間を通過したフレームはＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚのインタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘのいずれかで受信される。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、このＯＡＭフレームに含まれる情報を参照して経路状態を把握する。

上り方向（図２の左から右へ向かう方向）の通信を例にとって説明する。インタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘで受信されたパケットは、入出力処理部１２３０に転送される。入出力処理部１２３０では、ヘッダ処理、優先度付けなどのパケット送信制御のため、一時的にフレームバッファ１２３２に格納される。この待ち時間を利用して、フレーム解析・生成部１２３１にて、ヘッダ情報の確認、ヘッダに含まれるパラメータをトリガとしたヘッダ情報の処理（変換、透過、付与、削除等）を行う。ここでヘッダ解析・生成のためには、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに設定されている経路情報ＤＢ１２９４を参照する。入出力処理部１２３０は、経路情報ＤＢ１２９４参照のためには、メモリ１２９０にアクセスすることになるが、実装の都合によっては経路情報の一部を入出力制御部１２３０に保持しておくこともできる。いずれにしても動作の流れは変わらない。なお、本実施の形態では装置内の信号のやり取りにはバス１２７０を利用する例を示している。
フレーム解析・生成部１２３１によって転送先に対して適切なヘッダ情報となるよう処理されたフレームは、宛先経路へ向けた転送のため、スイッチ部１２５０に送られる。
スイッチ部１２５０では、各フレームは、それぞれの宛先に対応する方路へ転送される。各方路に転送された後、フレームはその優先度や各方路の経路情報に従い、キューイングや、必要ならヘッダ情報の確認、変更を行う。これらの処理を行う機能が、送出側に設置されたフレーム解析・生成部１２４１及びフレームバッファ１２４２である。入出力処理部１２４０で読み出されたフレームは、インタフェース１２２０−１〜１２２０−ｙを介して外部へ送出される。

ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚにおける、上り方向通信時の経路管理方法を説明する。入出力処理部１２３０は、受信フレーム解析・生成部１２３１において、インタフェース１２１０−１〜１２１０−ｘで受信したフレームがＯＡＭフレーム（例えばＣＣＭフレーム３０１−１）か否かを判定する。該ＯＡＭ対応ＮＥの管理対象経路に対応するＯＡＭフレームであった場合には、当該フレームに含まれる冗長系の経路ＩＤと、送出タイミングＩＤとを抽出し、それらの情報をメモリ１２９０内のＯＡＭ制御部１２９１へ通知する。両経路からのＣＣＭフレームについて到着感覚を確認し、各経路における通信状況を確認するための一連の処理は、ＯＡＭ制御部１２９１にて行う。
ＯＡＭ制御部７９１は入出力処理部１２３０からＯＡＭフレ−ムを受信すると、そのＯＡＭ種別を確認し、各ＯＡＭ機能に関して、当該システムに設定されているパラメ−タを参照し、ＯＡＭ状態管理データベース（ＤＢ）１２９２を検索する。照合の結果、経路上に何らかの異常が発見された場合には、標準化勧告（非特許文献５）に従い、警報を発出する。

ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａと２００−Ｚを接続する経路上を監視するために用いられるＯＡＭフレームは、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚで終端されるため、受信したフレームがＯＡＭフレームであった場合には、当該フレームはメモリ１２９０に転送し、メモリ１２９０にてＯＡＭフレームの解析を行う。このとき、スイッチ部１２５０へ転送されることは無い。ＯＬＴ２１０から送信される切替え申請フレームを、イーサＯＡＭのＶＳＭフレームのフォーマットで実施する場合も、該フレームはこの範疇に入るため、その処理は同様である。
例えば、切替え申請フレームとして、ＶＳＭフレームをベースとしたフレーム構成（図５参照。）を想定すると、個々のＶＳＭフレームの通過経路に関する設定、すなわち該フレームのヘッダ情報と、それに対するヘッダ処理及び送信方路の対応付けに関する情報とが、経路情報ＤＢ１２９４に保持される。経路情報ＤＢ１２９４を設定した後、それを反映してＯＡＭ状態管理ＤＢ１２９３が構成される。

ＯＡＭ対応ＮＥ２００は、送出する経路及び各ＯＡＭフレームを受けた処理内容が決定し次第、該処理を実行する。すなわち切替え申請フレームを受信した場合は、直ちに自装置側の冗長系経路の利用状況を変更し、且つ対向するＯＡＭ対応ＮＥに対して経路切替を通知する。この通知フレームは、メモリ１２９０で生成された後、入出力処理部１２４０に転送されて、送出インタフェース１２２０、送信回線１２６１を介して送出される。なお、送信インタフェース１２２０と送信回線１２６１は、物理的な回線としては入力インタフェース１２１０と入力回線１２６０と同一の媒体を利用するケースも有り得る。

標準化規定（非特許文献５）に従う通信装置において、ＣＣＭフレ−ムの受信間隔の異常を検知するために参照するのは、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ及び２００−ＺのＯＡＭ状態管理ＤＢ１２９２に保持されるＯＡＭ情報である。ＯＡＭ情報は、ＯＡＭフレ−ムの受信に伴って一定の間隔で更新され、ＯＡＭ状態管理ＤＢを参照することで、系の最新状況を参照できる。一方、ＯＡＭ設定情報は通常、オペレ−タより設定される動作規定であって、動的に変化することは少ない。例えばＣＣＭフレ−ムの照合に使用する保守管理区間の登録は、ＣＣデータベース（ＣＣＤＢ）１２９３に設定されており、設定に従う正しいＣＣＭフレ−ムか否かは、受信処理部１２４１で受信した後、ＯＡＭ制御部１２９１で当該フレ−ムに含まれる各種の保守管理用パラメ−タを抽出し、ＣＣＤＢ１２９３と照合することによって確認される。正しいフレ−ムの場合、各パラメ−タはＣＣＤＢに格納される。ＯＡＭ状態管理ＤＢ１２９２はＣＣＤＢ１２９３と近い意味を持つが、ＣＣＭ以外のＯＡＭ情報を管理するデ−タベ−スをＯＡＭ状態管理ＤＢ１２９２と考えれば良い。
本実施の形態においては、ＣＣＭフレームの送信間隔をベースとする待ち時間をとることなく、ＯＬＴ２１０から送信される切替え申請フレームの受信をもって障害切替のトリガとする。この方式を用いることにより、通常、複数のＣＣＭフレ−ムの状態を確認するために必要な待ち時間が不要となり、本実施の形態を適用した光アクセスのプロテクション切替えにおいては、経路障害に対してはるかに迅速な対応が可能となる。

図１５は、ＯＡＭ対応ＮＥの入出力処理部におけるフレーム処理を示すフローチャートである。
入出力処理部１２３０又は１２４０は、フレームを受信した際（Ｓ４０１）に、ＯＡＭフレームであるか通常のデータフレームであるかを判定する（Ｓ４０２）。このとき、ＯＡＭフレームであれば、入出力処理部１２３０又は１２４０は、当該ＯＡＭフレームの種別及び受信タイミングを記録し、それらをＯＡＭ制御部１２９１へ通知する（Ｓ４０３）。
入出力処理部１２３０又は１２４０は、受信フレーム判定Ｓ４０２において、データフレームであると判定された場合には、当該フレームのヘッダ処理及びスイッチ１２５０への転送を行い、通常の転送処理を行う（Ｓ４０４）。

図１６は、ＯＡＭ対応ＮＥのＯＡＭ制御部におけるＯＡＭフレーム（障害通知フレームを含む処理）処理を示すフローチャートである。
本フローチャートでは、一定の周期もしくは管理者等から入力されるトリガ、若しくはＯＡＭフレーム受信により発動されるトリガに従い、ＯＡＭ制御部１２９１は、処理を開始する。ＯＡＭ制御部１２９１は、入出力処理部１２３０からの受信フレーム情報受信状況を監視しておき（Ｓ５０１）、ＯＡＭ測定フレームの受信があるか否かを確認する。受信があった場合、ＯＡＭ制御部１２９１は、ＯＡＭフレーム種別及び受信タイミングを抽出し（Ｓ５０３）、当該フレームがＣＣＭフレームか、その他ＯＡＭフレームかを確認する（Ｓ５０４）。障害通知フレームは、その他ＯＡＭフレームに含まれる。
ＯＡＭ制御部１２９１は、受信フレームがＣＣＭフレームであった場合、フレーム情報を取得した後、それが冗長系システムの設定に従う正規フレームか否かを確認する（Ｓ５０６）。例えばＣＣＭフレームの場合、ＣＣＤＢ１２９３に記載されるパラメータから、該フレームを受信する予測時間から所定の時間が経過しているか否かを確認し（Ｓ５０５）、有効なタイミングでの受信であれば、当該フレームに含まれる情報を抽出（取得）、確認する（Ｓ５０６）。ステップＳ５０６で、ＯＡＭ制御部１２９１は、経路設定状況と異なるＣＣＭフレームを受信した場合は、その旨を示すエラーを発行し（Ｓ５１１）、処理を終了する。一方、正規のＣＣＭフレームの場合は、ＯＡＭ制御部１２９１は、当該フレームに含まれる経路ＩＤ及び、当該フレームの受信時刻等の受信した情報をＣＣＤＢ１２９３に格納する（Ｓ５０７）。
ステップＳ５０４において、ＯＡＭ制御部１２９１は、受信フレームが、その他ＯＡＭフレームであった場合についても、データベースとの照合（Ｓ５０８）、正規フレームか否かの確認（Ｓ５０９）、及びＯＡＭ ＤＢへの登録（Ｓ５１０）に関しては同様の処理を行う。障害通知フレームを受信した場合は、ＣＣＭ以外のＯＡＭフレームを受信した場合の処理に従う。

図１７は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに備えるＣＣＤＢ１２９３の構成例を示す。
ＣＣＤＢ１２９３は、ＣＣＭフレ−ム送信周期設定から算出されるＣＣＭフレ−ム到着予想時刻１４０１、実際にＣＣＭフレ−ムを受信した時刻１４０２、当該ＣＣＭフレ−ム到着時刻の予測時刻からのズレの大きさ１４０３、及びその他ＣＣＭフレ−ム情報１４０４を含む。その他ＣＣＭフレ−ム情報１４０４には、例えば、ＶＬＡＮタグ情報、非特許文献５に規定されるＭＥＧ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｅｎｔｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ）レベル、ＭＥＧ ＩＤ、ＭＥＰ（ＭＥＧ Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ） IＤといった経路監視のための情報を含むことができる。
本テ−ブル１２９３は、実装上はエントリ数の上限が決まっており、あるエントリ数で、情報を順次書き換えていく。情報を書き換えるトリガとしては、二通りの方法が可能である。一つは、新規ＣＣＭフレ−ムを受信すると、特定のエントリから順次上書きしていく方法である。また別の方法は、エントリ毎の管理用タイマを設けておき、タイマが所定のカウントに達した時点で当該エントリを削除することにより、新規フレ−ム受信時には空きエントリに情報を書込む、という方法である。本実施の形態ではこのエントリ管理については言及しない。基本的にエントリ管理はＥｔｈｅｒｎｅｔ網で汎用的に使用されているＭＡＣアドレス学習処理と同様にエージング処理等を用いて管理されるものと考えて良い。本実施の形態に於いてはテーブル操作の詳細な方式の差異は、本質的なポイントではないため、説明を割愛する。ここではＣＣＭフレ−ムの識別、及びそれに伴うＣＣＭフレ−ム情報の管理が可能であれば良い。
ＣＣＭフレームを予定通り正常に受信できない場合や、ＣＣＭフレ−ムに格納される経路情報等から何らかの異常が発見された場合には、Ｆｌａｇｓ１４０５に記録しておき、その旨をＯＡＭ制御部１２９１に通知する。

図１８は、図３の基本切替えシーケンスにおける予備系配信要求生成処理Ｓ８０３について、具体的な手順の一例を示すフローチャートである。
本図では、現用系経路の上り信号において、通信障害が検出された場合を例にとって、経路ＩＤ及び切替えフラグの定め方等について説明する。
現用系経路を構成するＯＬＴ２１０より経路の切替え申請１５０１を受信すると（Ｓ１００１）、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、当該経路に通信障害が発生しているものと判断する。ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、受信した切替え申請フレームより経路ＩＤを抽出し、障害経路の論理ＩＤを特定する（Ｓ１００２）。このＩＤには、図１３で述べたように、例えばＶＬＡＮ ＩＤを使用できる。尚、単独の経路における論理異常（設定ミス、及び経路優先度等による輻輳）ではなく、当該ＯＬＴ２１０が収容する全てのＶＬＡＮ ＩＤで同様の障害が発生した場合には、ＰＯＮ区間を含む全区間のどこかで物理回線レベルでの障害が発生していると考えられる。
つぎに、上述のように経路ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ）を参照して経路を特定すると、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、該経路における通信状況を確認する（Ｓ１００３）。ここで通信状況とは、経路ＩＤ毎に、上り通信及び下り通信のそれぞれにおいて、現用系経路を使用しているか、予備系経路を使用しているか、という経路利用情報である。即ち、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、図４に示した切替Ｆｌａｇｓ４２２０に対応する経路識別子を持ち、更に、各経路における通信が正常か異常かを示すフラグを含むテーブル（通信状態管理ＤＢ１２９５）（図１９を参照）を備えている。図１９では、現用系と予備系の双方が正常に動作しており、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚで初めて現用系障害を検出した状態からの処理の手順を示している。ステップＳ１００１〜Ｓ１００３までの一連の処理が、図３で説明したＳ８０２の処理に相当する。
ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは、障害を検出した後、直ちに上記の通信状況を示すテーブル（通信状態管理ＤＢ１２９５）を更新し、経路切替え処理を開始する（Ｓ３０２）。
この経路切替え処理では、当該経路ＩＤの通信を継続するため、その使用経路を示す経路利用情報１９２０を指定する。その方法は、本図に示す通りである。簡単に説明すると、障害検出した経路（通信方向を含む）のフラグを“ＯＦＦ”とし、切替え後に使用する経路のフラグを“ＯＮ”とする。例えば本図の場合、正常状態では“１１００”であったフラグを、“０１１０”と変更することにより、上り通信には予備系を、下り通信には現用系を使用するよう指定することができる。必ずしも上りと下りの双方向通信において同一経路を使用する必要は無い。管理上、一方向で異常が検出された場合に双方向とも利用経路を切替える場合には、本図の場合は経路利用情報１９２０を“００１１”と設定することで実現できる。
つぎに、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚは、通信状態管理ＤＢ１２９５の更新した経路利用情報と同様に図４の切替えＦｌａｇｓ１９２０を決定し（Ｓ１００５）、経路ＩＤと切替Ｆｌａｇｓ４２２０を設定した予備系配信要求フレーム３２１を生成し、それを送出する（Ｓ１００６）。ステップＳ１００５〜Ｓ１００６までの処理が、図３で説明したＳ８０３の処理に対応する。

図１９は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに保持する通信状況管理データベース１２９５の構成例である。
本テーブルは、経路ＩＤ１９１０、経路利用情報１９２０、通信状態フラグ１９３０、その他経路情報１９４０を含む。
経路ＩＤ１９１０は、ユーザのフローを管理するための識別子である。この経路ＩＤはその意味ではユーザＩＤそのものを示すため、契約などによって優先度や契約帯域幅が異なる。従って、本図では例としてその他経路情報パラメータ１９５０として、優先度を含む構成とした。
また、経路利用情報１９２０には、対応する経路ＩＤ１９１０にて上り方向と下り方向の通信にそれぞれ使用する経路の組合せを示すための通信状況についての情報である。ここではＲｏｕｔｅ＿１では上りと下り双方に現用系を用いており、Ｒｏｕｔｅ＿２は上り通信に予備系、下り通信に現用系を使用するケースを示している。

図２０は、図４の予備系配信要求フレームを受信した予備系ＯＬＴ２１０―Ｐの動作を示すフローチャートである。
予備系ＯＬＴ２１０−Ｐは、予備系配信要求（即ち配信経路切替え通知）を受信すると（Ｓ２００１）、当該経路ＩＤの通信を継続するために必要な、予備系経路における通信帯域増加量を確認する（Ｓ２００２）。このための帯域量は、予備系配信要求フレーム３２１を用いて通知できる。例えば、図４の構成例において、Ｏｔｈｅｒｓフィールドの一部を、帯域要求量を通知するために使用することで容易に実現可能である。プロテクション区間の受信端であるＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚでは当該経路ＩＤに対応する通信帯域を、通信状況管理データベース１２９５にて把握しているため、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−ＺからＯＬＴ２１０−Ｐに対し、予備系配信要求時に必要帯域も同時に通知することが効率的である。
ＯＬＴ２１０−Ｐは、帯域量を確認した後、ＯＮＵ２２０−Ｐに対して当該帯域を割り付ける（Ｓ２００３）。ＰＯＮにおいて上り帯域は常にＯＬＴ２１０からの通信許可に従って送信されるため、本図ではＯＮＵ２２０―Ｐからの帯域要求を待つことなく、予備系配信要求と同時に帯域割付を実施することとした。なお、ＯＮＵ−２２０Ｐからの帯域要求を待ってから帯域割付を実施する構成としてもよい。また、帯域割付とほぼ同時に、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚから受信した予備系配信要求フレーム３２１を、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａへ通知するため、下り通信フレームを用いて転送する（Ｓ２００４）。尚、ステップＳ２００４とＳ２００３はほぼ同時に進行するため、ＯＬＴ２１０−Ｐ内部のフレーム処理状況によってはステップＳ２００３が先に実施される手順としても構わない。
予備系配信要求フレーム３２１を受信したＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａは、予備系配信要求フレーム３２１で指定された経路ＩＤに対して、スイッチ２５０−Ａにおいて、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚに向かう信号発信インタフェースをインタフェース２５１−Ｗからインタフェース２５１−Ｐへ変更する。

予備系配信要求フレーム３２１及び３２２にて、切替えが必要な経路ＩＤを指定しているため、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａでは、本フレームを受信すると最早現用系経路２０１０−Ｗに対して該経路ＩＤのデータを送出することはない。また、当該経路ＩＤによって識別される現用系経路での通信には障害が発生しており、現用系経路ＯＬＴ２１０−Ｐ、ＯＮＵ２２０−Ｐを介してＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａに切替えを指示しても、正常に信号が伝わるか否かは不明である。従って、基本的には予備系配信要求フレーム３２１は予備系だけに送出すれば良い。原理上は、ＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａと２００−Ｚの間で通信状況が良好であることが確認されている経路を用いて通知すれば良い。勿論、両経路に送出しても特に動作上の問題は生じない。

尚、ここまでの説明で分かるように、図４で説明した予備系配信要求フレームによって上り方向の通信経路を指定するためには、上り通信用の現用系経路ＯＮ／ＯＦＦ４２２１、及び予備系経路ＯＮ／ＯＦＦ４２２３のみを示せば十分である。逆に下り方向の通信に関して、その利用経路をＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａから２００−Ｚに指示するには、下り通信に関する情報４２２２、４２２４を含む上りフレームをＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送信すればよい。図４で上り方向及び下り方向で利用する経路の組合せを全て示しているのは、図１９との対応付け及び説明の簡易化のためである。

６．機能追加

以上の説明において、パケット網の管理区間両端に設置されたＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ａ及び２００−Ｚにおいて冗長構成された経路管理を行う方法を説明した。
上記では、冗長経路の一部を光アクセスシステム（ＰＯＮ）で構成する場合に、ＰＯＮ区間で障害が発生した時に現用系経路２０１０−Ｗから予備系経路２０１０−Ｐへの切替を高速化する方法を述べた。
経路切替えのトリガとしてＯＬＴ２１０−ＷからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ送られる切替え申請フレームを用いるために、上記の説明ではＰＯＮ区間におけるＣＣＭフレームの送受信間隔（タイミング）を参照してＯＬＴ２１０のＯＡＭ制御部で障害判定を行った。
このＯＬＴ２１０−Ｗにおける障害判定のトリガとして、ＤＢＡ機能のみを利用する方法も可能である。ＤＢＡではＯＬＴ２１０−Ｗの配下に存在するＯＮＵ２２０からのデータ送信タイミングのみを確認している。従って、ＰＯＮ区間の上りデータフレームの内容がＯＡＭフレームであれユーザデータフレームであれ、受信タイミングがＤＢＡ制御に従っているか否かを判定することによって、ＰＯＮ区間の通信が正常か否かを判定できる。
そこで、第２の実施の形態として、ＯＬＴ２１０−Ｗにおいて上りフレーム受信タイミングの異常を検出した場合に、直ちにＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚ宛てに切替え申請フレームを送出することが考えられる。現在の勧告では、例えばＰＯＮ区間の通信異常を補正する方法として、ＥｑＤ設定の調整あるいは再レンジングを行う方法が挙げられている。
この考え方を用いた実施の形態として、例えば、一定値（ビット数又は時間）を越えて受信タイミングがずれた場合に切替え申請フレーム送信トリガを発動する方法、また一定の頻度より多くのＥｑＤ再調整プロセスが発生した場合に切替え申請フレーム送信トリガを発動する方法、再レンジングに至る場合を契機として切替え申請フレーム送信トリガを発動する方法、更には一定以上の頻度で再レンジングが発生する場合に切替え申請フレーム送信トリガを発動する方法などが可能である。
上記の設定については、ネットワーク運用者の要求条件による実装差異が大きいと考えら得る。基本的な動作は、図３に従う。本実施の形態の本質的な部分は、ＯＬＴ２１０−Ｗにおいて切替え申請フレーム送出トリガ要否を判定する際に、受信データタイミングの確認（すなわちＤＢＡ動作状況）のみに基づいて、直接経路の異常を検出する点にある。
第1の実施の形態を適用する場合は、ＯＡＭフレームを選択的に抽出することにより、確実に動作が異常と確認された後にＯＬＴ２１０−ＷからＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへの切替え申請フレーム送出を行うことになる。そのため、標準化されたフレームフォーマットを用いながら検出の高速化が可能であり、且つ両装置間に無駄な（間違った）切替え申請フレームが流れることを防ぐ効果がある。一方、第２の実施の形態によれば、ＯＬＴ２１０−ＷにはイーサＯＡＭを処理するための機能追加が不要であり、且つＰＯＮ区間における通信異常が検出された際に、最速のタイミングでＯＡＭ対応ＮＥ２００−Ｚへ切替え要求を通知できる。

Claims (5)

1. 一つ又は複数の第１の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置とを有する第１の受動光網と、
   一つ又は複数の第２の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置とを有する第２の受動光網と、
   前記第１の受動光網による第１の通信経路及び前記第２の受動光網による第２の通信経路により接続される第１の通信装置と第２の通信装置と、
   を備え、
   前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、その少なくとも一方の装置において、前記第１又は第２の通信経路のいずれを利用するかを選択する機能を備えることを特徴とする通信システムであって、
   
   前記第１の加入者収容装置は、送信側の前記第１の通信装置より定期的に送出される経路状況監視のための監視フレームの受信間隔を予め設定したＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ， Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）情報を記憶し、
   前記第１の受動光網による前記第１の通信経路で前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが通信中に、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置は、前記第１の加入者装置の一つから受信したフレームが前記監視フレームか否かを判定し、監視フレームの場合には、前記ＯＡＭ情報と照合し、正規タイミングで前記監視フレームを受信できているか否かを確認し、
   前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先装置である前記第２の通信装置へ転送し、
   一方、前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで前記監視フレームを受信したことを確認できなければ、障害を検出した前記第１の加入者装置が構成する経路識別情報を、受信したフレームから抽出し、該経路識別情報と障害を示すフラグとを含む経路切替え申請フレームを生成し、前記第２の通信装置へ転送し、
   
   前記第２の通信装置は、経路識別情報毎に、上り方向と下り方向の通信それぞれに使用する通信経路を示す経路利用情報を記憶した通信状況管理データベースを備え、
   前記第２の通信装置は、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置より前記経路切替え申請フレームを受信すると、当該経路に障害が発生しているものと判断し、受信した前記切替え申請フレームより経路識別情報を抽出し、
   前記第２の通信装置は、該経路識別情報で特定される障害検出した経路をオフ状態とし、切替え後に使用する経路をオン状態とした経路利用情報を、前記通信状態管理データベースに記録し、
   前記第２の通信装置は、前記経路識別情報と前記経路利用情報を含む予備系配信要求フレームを生成し、前記第２の加入者収容装置に送信し、
   
   前記第２の加入者収容装置は、前記第２の通信装置から受信した前記予備系配信要求フレームを、前記第１の通信装置へ転送し、
   前記第１の通信装置は、前記予備系配信要求フレームを受信すると、前記第２の通信装置に向かう通信経路を前記第１の受動光網から前記第２の受動光網へ変更する、
   ことを特徴とする前記通信システム。
2. 予備系経路を構成する前記第２の加入者収容装置は、前記予備系配信要求フレームを受信すると、当該経路識別情報の通信を継続するために必要な、予備系経路における通信帯域量又は通信帯域増加量を確認し、
   通信帯域量又は通信増加量を確認した後、前記第１の通信装置に接続された前記第２の加入者装置に対して当該帯域を割り付ける
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記切替え申請フレームは、経路識別情報と経路毎の障害レベル及び／又は緊急レベルを含む障害状況を示す識別子を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 一つ又は複数の第１の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置とを有する第１の受動光網と、
   一つ又は複数の第２の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置とを有する第２の受動光網と、
   前記第１の受動光網による第１の通信経路及び前記第２の受動光網による第２の通信経路により接続される第１の通信装置と第２の通信装置と、
   を備え、
   前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、その少なくとも一方の装置において、前記第１又は第２の通信経路のいずれを利用するかを選択する機能を備えることを特徴とする通信システムにおける加入者収容装置であって、
   
   前記第１の加入者収容装置は、送信側の前記第１の通信装置より定期的に送出される経路状況監視のための監視フレームの受信間隔を予め設定したＯＡＭ情報を記憶し、
   前記第１の受動光網による前記第１の通信経路で前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが通信中に、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置は、前記第１の加入者装置の一つから受信したフレームが前記監視フレームか否かを判定し、監視フレームの場合には、前記ＯＡＭ情報と照合し、正規タイミングで前記監視フレームを受信できているか否かを確認し、
   前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先装置である前記第２の通信装置へ転送し、
   一方、前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで前記監視フレームを受信したことを確認できなければ、障害を検出した前記第１の加入者装置が構成する経路識別情報を、受信したフレームから抽出し、該経路識別情報と障害を示すフラグとを含む経路切替え申請フレームを生成し、前記第２の通信装置へ転送し、
   
   前記第２の通信装置は、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置より前記経路切替え申請フレームを受信すると、当該経路に障害が発生しているものと判断し、前記第２の通信経路への経路切替え処理を実行すること
   を特徴とする加入者収容装置。
5. 一つ又は複数の第１の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第１の加入者収容装置とを有する第１の受動光網と、
   一つ又は複数の第２の加入者装置と、一つ又は複数の前記加入者装置を時分割多重方式で接続可能な第２の加入者収容装置とを有する第２の受動光網と、
   前記第１の受動光網による第１の通信経路及び前記第２の受動光網による第２の通信経路により接続される第１の通信装置と第２の通信装置と、
   を備え、
   前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置は、その少なくとも一方の装置において、前記第１又は第２の通信経路のいずれを利用するかを選択する機能を備えることを特徴とする通信システムを用いた通信方法であって、
   
   前記第１の加入者収容装置は、送信側の前記第１の通信装置より定期的に送出される経路状況監視のための監視フレームの受信間隔を予め設定したＯＡＭ情報を記憶し、
   前記第１の受動光網による前記第１の通信経路で前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが通信中に、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置は、前記第１の加入者装置の一つから受信したフレームが前記監視フレームか否かを判定し、監視フレームの場合には、前記ＯＡＭ情報と照合し、正規タイミングで前記監視フレームを受信できているか否かを確認し、
   前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで受信したことを確認できれば、当該フレームを宛先装置である前記第２の通信装置へ転送し、
   一方、前記第１の加入者収容装置は、正規タイミングで前記監視フレームを受信したことを確認できなければ、障害を検出した前記第１の加入者装置が構成する経路識別情報を、受信したフレームから抽出し、該経路識別情報と障害を示すフラグとを含む経路切替え申請フレームを生成し、前記第２の通信装置へ転送し、
   
   前記第２の通信装置は、経路識別情報毎に、上り方向と下り方向の通信それぞれに使用する通信経路を示す経路利用情報を記憶した通信状況管理データベースを備え、
   前記第２の通信装置は、現用系経路を構成する前記第１の加入者収容装置より前記経路切替え申請フレームを受信すると、当該経路に障害が発生しているものと判断し、受信した前記切替え申請フレームより経路識別情報を抽出し、
   前記第２の通信装置は、該経路識別情報で特定される障害検出した経路をオフ状態とし、切替え後に使用する経路をオン状態とした経路利用情報を、前記通信状態管理データベースに記録し、
   前記第２の通信装置は、前記経路識別情報と前記経路利用情報を含む予備系配信要求フレームを生成し、前記第２の加入者収容装置に送信し、
   
   前記第２の加入者収容装置は、前記第２の通信装置から受信した前記予備系配信要求フレームを、前記第１の通信装置へ転送し、
   前記第１の通信装置は、前記予備系配信要求フレームを受信すると、前記第２の通信装置に向かう通信経路を前記第１の受動光網から前記第２の受動光網へ変更する、
   ことを特徴とする前記通信方法。

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