JP5066968B2 - 局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、これら装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、例えばＰＯＮ（Passive Optical Network）等のシステムで、局側終端装置に加入者側終端装置が接続され、その局側終端装置が加入者側終端装置の接続管理を行うようにして用いられる局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、これら装置の制御方法、およびプログラムに関する。

従来より、ＯＬＴ（Optical Line Termination；局側光網終端装置）と、ＯＮＵ（Optical Network Unit）またはＯＮＴ（Optical Network Termination）と呼ばれる加入者側光網終端装置（以降、ＯＮＵとして呼ぶ）とが接続されて構成される通信システムがある。

こうした従来の通信システムによる処理について、図５、図７を参照して説明する。
この図５、図７に示すように、従来のＯＬＴは、ＯＮＵ（ｂ）からＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージ（電源異常メッセージ）を受信した後、定期的（予め定められた時間毎）にＯＮＵ（ｂ）の検出および再起動処理を実行する際に、ＯＮＵ（ａ）への帯域割り当て（サービス）を停止して確認を行う。
この処理は、ＯＬＴがＯＮＵ（ｂ）を検出して再起動が完了するまでの間、定期的に繰り返される。図５の例では３回繰り返しとして例示している。

また、本出願人により先に出願されている距離測定方法では、距離測定処理を開始する前に、ＯＮＵ電源ＯＮからの初期接続動作による起動であるか、運用状態にあったＯＮＵが異常状態に外れてからの再起動であるかを判断し、再起動であると判断したときに、前回の運用状態での遅延測定値を遅延参照値として設定するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３５９６２９号公報

しかしながら、上述した従来のＯＮＵ検出では、次のような課題がある。
第１の課題は、Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを受信後はＯＬＴとＯＮＵ共にそれまでに使用していた通信を行うために必要な接続情報を廃棄してしまうため、再起動処理のための確認時にそのＯＮＵが回復したかどうかの確認だけを行うといったことができないということである。

第２の課題は、上記第１の課題により、ＯＮＵが回復したかどうかの確認だけをすることが出来ないため、検出を兼ねた再起動処理を初期の段階から実行しなければならず、他のＯＮＵへのサービスに影響を与えないように考慮することができない、つまり再起動に該当するＯＮＵが検出されるまでの間は、定期的に他のＯＮＵのサービスを圧迫し続けるということである。

また、上述した特許文献１のものは、距離測定ウインドウによる帯域の占有を減らそうとするものであり、通信継続不能となったＯＮＵが回復したかどうかの確認だけをＯＬＴが行うことで他のＯＮＵへのサービスに影響を与えないようにすることについてまで考慮されたものではなかった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、通信継続不能となった装置が回復したかどうかの確認だけを行うことで通信システムとしてのサービス停止時間を短く抑え、通信におけるより高いパフォーマンスを発揮することができる局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、これら装置の制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明に係る局側終端装置は、接続されている加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合にも該加入者側終端装置への帯域割り当てを停止させずに維持する接続管理手段と、該加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した後に当該加入者側終端装置からの信号有無を検出する信号有無検出手段と、を備えたことを特徴とする。

上記接続管理手段は、上記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを該通信継続不能メッセージ受信前よりも狭くして維持することが好ましい。

上記接続管理手段は、上記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを、上記信号有無検出手段による検出が可能な最小程度まで狭くして維持することが好ましい。

上記通信継続不能メッセージは、上記加入者側終端装置による電源異常メッセージであることが好ましい。

また、本発明に係る局側終端装置の制御方法は、接続されている加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合、該加入者側終端装置への帯域割り当てを停止させずに維持する接続管理工程と、上記接続管理工程と同時に該加入者側終端装置からの信号有無を定期的に検出する信号有無検出工程と、を備えることを特徴とする。

上記接続管理工程では、上記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを該通信継続不能メッセージ受信前よりも狭くして維持することが好ましい。

上記接続管理工程では、上記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを、上記信号有無検出工程での検出が可能な最小程度まで狭くして維持することが好ましい。

上記通信継続不能メッセージは、上記加入者側終端装置による電源異常メッセージであることが好ましい。

また、本発明に係る局側終端装置の制御プログラムは、接続されている加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合、該加入者側終端装置への帯域割り当てを停止させずに維持する接続管理処理と、上記接続管理処理と同時に該加入者側終端装置からの信号有無を定期的に検出する信号有無検出処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

上記接続管理処理では、上記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを該通信継続不能メッセージ受信前よりも狭くして維持することが好ましい。

上記接続管理処理では、上記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを、上記信号有無検出処理での検出が可能な最小程度まで狭くして維持することが好ましい。

上記通信継続不能メッセージは、上記加入者側終端装置による電源異常メッセージであることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、通信継続不能となった装置が回復したかどうかの確認だけを行うことで通信システムとしてのサービス停止時間を短く抑え、通信におけるより高いパフォーマンスを発揮することができる。

次に、本発明に係る局側終端装置、加入者側終端装置、通信システム、これら装置の制御方法、およびプログラムを、Ｇ−ＰＯＮ（ＩＴＵ−Ｔ ９８４シリーズ規格に準拠するＰＯＮ方式による）システムに適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
まず、本実施形態の概略について説明する。

本実施形態は、Ｇ−ＰＯＮシステムの運用において、ユーザ宅（サービス利用者）側に設置されるＯＮＵが電源断となった場合の再起動処理時に、他のＯＮＵのサービスの停止時間を低減することを特徴としている。

図１に示すように、本実施形態に係るＧ−ＰＯＮシステムは、サービス提供者が運用するＯＬＴ（局側終端装置）１と、ユーザ（サービス利用者）が使用するＯＮＵ（加入者側終端装置）４とが、光ケーブル（伝送路）２およびスプリッタ（接続分岐手段）３を介して接続されて構成され、おおよそ特定の位置（略固定的な場所）に設置される。すなわち、ＯＮＵ４は、仮にユーザによって移動されることがあったとしても、ＯＬＴ１との接続距離や接続環境が変化することのないような環境に設置されるものとする。

図２に示すように、ＯＬＴ１内のＯＮＵ接続管理部（接続管理手段）１３は、ＰＬＯＡＭ（Physical Layer-Operations, Administration and Management）メッセージ処理部１２から、ＯＮＵ４が電源異常を検出したことを示すＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージの受信通知信号を通知された場合、帯域割当制御部１４に対して帯域割り当て変更要求信号を通知する。この場合、該当するＯＮＵ４への帯域割り当てを停止するのではなく、ＯＮＵ４からの信号が受信可能な必要最小限（最小程度）の帯域の割り当てになるよう、帯域割り当てを狭く変更することが特徴である。

また、図２に示すように、通信制御部１１の光検出部１１１は、ＯＮＵ４からの信号を受けた場合、ＯＮＵ接続管理部１３に対して光検知信号を通知する。この信号はＯＮＵ４の存在を確認する目的で用いる。
ＯＮＵ接続管理部１３は、Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージの受信後、この光検出部１１１からの光検知信号の確認のみを行う（信号有無検出手段）。

図３に示すように、ＯＮＵ４内の通信制御部（通信制御手段およびメッセージ送信手段）４１は、電源監視部（通信継続不能検知手段）４２により電源状態を監視させながらＯＬＴ１との通信を行い、そのＯＬＴ１との通信接続を行うための通信データ（例えばＥｑＤ値、ＯＮＵ−ＩＤ、Ａｌｌｏｃ−ＩＤなど）を、不揮発性メモリ（接続情報保持手段）４３に接続情報として記憶させる。

通信制御部４１は、電源監視部４２から電源回復通知信号を受信した場合、不揮発性メモリ４３からＯＬＴ１との通信を再開するために必要なデータ（前回の接続に使用していた接続情報）を取り出し、通信を再開するための初期データとして使用する。この場合、前回ＯＬＴ１との通信において使用していた接続情報を廃棄することなく、通信再開用のデータとして用いることが特徴である。

このようにして、本実施形態では、ＯＬＴ１側で、Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを受信後、そのメッセージを発信したＯＮＵ４が実際には通信不可となった後も接続を切ることなく帯域割り当てを維持し、ＯＮＵ４側が通信可能状態に回復した時に、保持していた前回の値を通信再開用に使用するようにしている。
このため、ＯＬＴ１からの通信接続要求に対して、上記のＯＮＵ４は即座に応答が可能となる。

また、該当ＯＮＵ４との通信を再開するまでの不特定時間には、始めにＯＮＵ４が正常に起動し通信可能な状態に復帰したかの確認が必要となるが、ＯＮＵ４の存在を確認するために該当ＯＮＵからの光検知機能を使用することにより、他のＯＮＵに対するサービスに殆ど影響を及ぼすことなく以降の回復を実行することができる。

このように、本実施形態のＧ−ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ１とＯＮＵ４共に設置場所が殆ど変わることがないためにデータの伝播時間を調整するパラメータ（ＥｑＤ値）が殆ど変わることがないという利点を活かし、ＯＮＵ４を検出するためにサービスを停止する代わりに、ＯＮＵ４からＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを受信した以降も定期的に必要最小限の帯域割り当てを行うようにしている。
ＯＮＵ４は、電源回復時に、例えばＥｑＤ値など前回の接続に使用していた通信用データを接続情報としてそのまま用いて、ＯＬＴ１からの帯域割り当てに対して応答する。

ＯＮＵ４を元の状態に復帰させるための初期段階としてＯＬＴ１のＯＮＵ接続管理部１３が待機している状態では、ＯＮＵ４が復帰したか否かを検出することが目的となるため、帯域割り当てに対してＯＮＵ４からの信号を検知するだけでよく、検知後は、そのＯＮＵ４に対して規格に準じた再起動処理を実行する。
ＯＮＵ４が復帰するまでの時間が不特定であったとしても、このような形態でＯＮＵ４の検知と再起動処理を分離、実現することにより、ＯＬＴ１は他のＯＮＵ４に対するサービスに影響を殆ど与えることなく、該当ＯＮＵ４の復旧処理を行うことが可能となる。

次に、図４を参照すると、本実施形態としてのＧ−ＰＯＮシステムでの、ＯＮＵ４停止から再起動までの処理フローが示されている。
この図４に示すように、ＯＬＴ１は、接続しているＯＮＵ４全て（図４中では、ＯＮＵ４（ａ）およびＯＮＵ４（ｂ））に対して、妥当な帯域割り当てを演算して行い、ＯＮＵの上りデータの流量を制御する。

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４（ｂ）からＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージ受信後、ＯＮＵ４（ｂ）はこれ以降サービス停止状態となるが、定期的に、Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージ受信前よりも狭くした必要最低限の帯域割り当てを継続する。ＯＮＵ４（ｂ）は、電源等の問題点が回復して起動完了となった場合、前回（Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージ発信前）使用していた値を用いてＯＬＴ１から割り当てられた帯域に従い、応答する。

ＯＬＴ１のＯＮＵ接続管理部１３は、ＯＮＵ４（ｂ）からの信号を受信した場合、ＯＮＵ４（ｂ）が元の状態に回復可能であると判断して、次にＯＮＵ４（ｂ）の再起動処理を実行する。

次に、従来のシステムの動作を図５に示し、図４に示す本実施形態の処理フローとの相違点について説明する。

図５に示すように、ＯＬＴ（ａ）は、ＯＮＵ（ｂ）からＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージ受信後は、ＯＮＵ（ｂ）の再起動処理を実行する前のＯＮＵ検出の段階より定期的にＯＮＵ（ａ）のサービスを停止して確認を行う。

ＯＮＵ（ｂ）がサービス停止の状態へと移行してから再度起動完了となるまでにどれくらいの時間を要すかは不明なため、ＯＬＴ（ａ）はこの間、ＯＮＵ（ａ）へのサービスを停止し続けることになる。

こうした図５に示す従来のシステムの動作に対し、図４に示す本実施形態の動作では、ＯＬＴ１がＯＮＵ４（ｂ）からＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを受信後、ＯＮＵ４（ｂ）が起動完了となったことを確認する目的で光信号受信の有無を確認可能な必要最低限の帯域割り当てだけをＯＬＴ１が継続するため、ＯＮＵ４（ａ）に対するサービスに影響を殆ど与えることなく、ＯＮＵ４（ｂ）の復旧処理を行うことが可能となる。

以上詳細に本実施形態について述べたが、規格に準じたＯＮＵの再起動処理は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。

次に、図４を用いて上述した本実施形態に係る帯域割り当ての処理の動作について、図６に示すタイムチャートを使用し、従来の動作を示す図７のタイムチャートと比較して説明する。

図６に示すように、本実施形態のＯＬＴ１は、ＯＮＵ４（ａ）とＯＮＵ４（ｂ）への帯域割り当てを随時行い、ぞれぞれのＯＮＵからの上りデータの流量を制御する。図６に示すように、ＯＬＴ１がＯＮＵ４（ｂ）からＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを受信した場合、以降はＯＮＵ４（ｂ）へのサービスは停止となるため、この場合は基本的にＯＮＵ４（ａ）への帯域割り当てを継続する。また、ＯＮＵ４（ｂ）の再検出を行うために、定期的にＯＮＵ４（ｂ）への必要最低限の帯域割り当てを実行する。

このため、図７に示す従来のシステムの動作では、例えばＯＬＴとＯＮＵ間の接続距離が２０ｋｍまでと仮定した場合、定期的におよそ２５０マイクロ秒がサービス停止時間となるのに対し、本実施形態では、図６のタイムチャートに示すように、数マイクロ〜数１０マイクロ秒程度のサービス停止時間で同等の処理を実現することができる。

このように、図７に示す従来の処理においては、同環境下で比較した場合では、ＯＬＴはＯＮＵの検出を兼ねる再起動処理を始めから実行するために、２５０マイクロ秒程度のサービス停止時間を必要とする。ここで、ＯＮＵがいつ通信可能な状態へと復帰するかという時間が不明であるため、ＯＬＴはこの再起動処理を定期的に実行する必要があり、このため他のＯＮＵに対して必要以上にサービス停止が発生し、無駄な時間を消費続ける恐れがあった。

これに対し、本実施形態によれば、通信継続不能となったＯＮＵが回復したかどうかの確認だけをＯＬＴが行うことで、他のＯＮＵへのサービスに影響を与えないようにすることができる。
このため、ＯＬＴの１つのインタフェースで複数のＯＮＵとの接続を管理するに当たり、相互干渉を極力低減した機能を実現し、付加価値、より高いパフォーマンスを提供することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージ発生および受信後においてもそれまでの接続情報および接続状態を維持しているので、ＯＮＵ再起動完了後においても疎通確認ができることである。

第２の効果は、ＯＬＴ１に光検出部１１１を具備しているので、ＯＮＵの存在確認を目的とする場合には非常に短時間で実行できることである。

第３の効果は、第１および第２の効果により、他のＯＮＵに対して殆ど影響を与えることなく、Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを発信したＯＮＵ４の復旧処理を行うことができることである。

なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
例えば、上述した実施形態で説明した各処理部は、ハードウェアで実現されてもソフトウェアで実現されてもどちらであってもよい。

また、上述した実施形態としてのＧ−ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵ再検出方式は、時分割多重方式を用いた通信システム全般に対して適用することができる。

また、上述した各実施形態としてのＧ−ＰＯＮシステムを実現するための処理手順をプログラムとして記録媒体に記録することにより、本発明の各実施形態による上述した各機能を、その記録媒体から供給されるプログラムによって、システムを構成するコンピュータのＣＰＵに処理を行わせて実現させることができる。
この場合、上記の記録媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記録媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発明は適用されるものである。
すなわち、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体および該記録媒体から読み出された信号は本発明を構成することになる。
この記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリーカード、ＲＯＭ等を用いてよい。

この本発明に係るプログラムによれば、当該プログラムによって制御されるコンピュータに、上述した本発明に係る実施形態としてのＧ−ＰＯＮシステムにおける各機能を実現させることができる。

本発明の実施形態としてのＧ−ＰＯＮシステムの構成例を示すブロック図である。 該システムにおけるＯＬＴ１の要部構成概略を示すブロック図である。 該システムにおけるＯＮＵ４の要部構成概略を示すブロック図である。 該システムによるＯＮＵ再起動処理を示すシーケンス図である。 従来の通信システムによるＯＮＵ再起動処理を示すシーケンス図である。 本実施形態によるＯＬＴ１での帯域割り当て動作例を示すタイミング図である。 従来のＯＬＴでの帯域割り当て動作例を示すタイミング図である。

符号の説明

１ ＯＬＴ（局側終端装置の一例）
１１ 通信制御部
１１１ 光検出部
１２ ＰＬＯＡＭメッセージ処理部
１３ ＯＮＵ接続管理部（接続管理手段の一例）
１４ 帯域割当制御部
２ 光ケーブル（伝送路の一例）
３ スプリッタ（接続分岐手段の一例）
４ ＯＮＵ（加入者側終端装置の一例）
４１ 通信制御部（通信制御手段の一例、およびメッセージ送信手段の一例）
４２ 電源監視部（通信継続不能検知手段の一例）
４３ 不揮発性メモリ（接続情報保持手段の一例）

Claims (16)

1. 接続されている加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合にも該加入者側終端装置への帯域割り当てを停止させずに維持する接続管理手段と、
   該加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した後に当該加入者側終端装置からの信号有無を検出する信号有無検出手段と、を備えたことを特徴とする局側終端装置。
2. 前記接続管理手段は、前記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを該通信継続不能メッセージ受信前よりも狭くして維持することを特徴とする請求項１記載の局側終端装置。
3. 前記接続管理手段は、前記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを、前記信号有無検出手段による検出が可能な最小程度まで狭くして維持することを特徴とする請求項１または２記載の局側終端装置。
4. 前記通信継続不能メッセージは、前記加入者側終端装置による電源異常メッセージであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の局側終端装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の局側終端装置と、
   通信の継続が不能となる直前に該不能となることを検知する通信継続不能検知手段、及び、前記通信継続不能検知手段により通信継続不能が検知された後も前記局側終端装置との通信に用いていた接続情報を保持する接続情報保持手段、を備えた複数の加入者側終端装置とが、
   接続分岐手段を介して接続されて構成されたことを特徴とする通信システム。
6. 前記加入者側終端装置は、前記通信継続不能検知手段により通信継続不能直前であることが検知されて通信継続不能となった後、再度通信可能状態になると、前記接続情報保持手段に保持された接続情報を初期データとして用いて通信を再開する通信制御手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の通信システム。
7. 前記加入者側終端装置は、前記通信継続不能検知手段により通信継続不能直前であることが検知されると、前記局側終端装置に通信継続不能メッセージを送信するメッセージ送信手段を備えたことを特徴とする請求項５または６記載の通信システム。
8. 前記通信継続不能検知手段は、電源異常により通信継続不能となることを当該継続不能となる直前に検知するよう構成され、
   前記メッセージ送信手段により送信される通信継続不能メッセージは、電源異常メッセージであることを特徴とする請求項７記載の通信システム。
9. 接続されている加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合、該加入者側終端装置への帯域割り当てを停止させずに維持する接続管理工程と、
   前記接続管理工程と同時に該加入者側終端装置からの信号有無を定期的に検出する信号有無検出工程と、を備えることを特徴とする局側終端装置の制御方法。
10. 前記接続管理工程では、前記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを該通信継続不能メッセージ受信前よりも狭くして維持することを特徴とする請求項９記載の局側終端装置の制御方法。
11. 前記接続管理工程では、前記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを、前記信号有無検出工程での検出が可能な最小程度まで狭くして維持することを特徴とする請求項９または１０記載の局側終端装置の制御方法。
12. 前記通信継続不能メッセージは、前記加入者側終端装置による電源異常メッセージであることを特徴とする請求項９から１１の何れか１項に記載の局側終端装置の制御方法。
13. 接続されている加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合、該加入者側終端装置への帯域割り当てを停止させずに維持する接続管理処理と、
    前記接続管理処理と同時に該加入者側終端装置からの信号有無を定期的に検出する信号有無検出処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする局側終端装置の制御プログラム。
14. 前記接続管理処理では、前記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを該通信継続不能メッセージ受信前よりも狭くして維持することを特徴とする請求項１３記載の局側終端装置の制御プログラム。
15. 前記接続管理処理では、前記加入者側終端装置から通信継続不能メッセージを受信した場合に、該加入者側終端装置への帯域割り当てを、前記信号有無検出処理での検出が可能な最小程度まで狭くして維持することを特徴とする請求項１３または１４記載の局側終端装置の制御プログラム。
16. 前記通信継続不能メッセージは、前記加入者側終端装置による電源異常メッセージであることを特徴とする請求項１３から１５の何れか１項に記載の局側終端装置の制御プログラム。

Images