JP5089748B2 - 加入者宅側光回線終端装置 - Google Patents

Description

本発明は、加入者宅側光回線終端装置に関するものである。

特許文献１，２には、ＰＯＮシステムにおいて、センタ側光回線終端装置と光カプラの間の光伝送路を二重化し、一方を現用系とし、他方を予備系とするシステムが提案されている。

特開２００７−２３５５０４号公報 特開２００７−３１１９５３号公報

特許文献１，２は、センタ側光回線終端装置と光カプラとの間の光伝送路を二重化する技術である。一方、光カプラと加入者宅側光回線終端装置の間についても二重化することが望まれる場合がある。

ところで、加入者宅側光回線終端装置からセンタ側光回線終端装置への上り方向の光信号は、ＴＤＭＡに基づいて送信される。このため、各加入者宅側光回線終端装置は、自己に割り当てられたタイミングにて光信号を送信する必要がある。しかしながら、光カプラと加入者宅側光回線終端装置の間を二重化した場合、現用系と予備系の光路長が異なる場合があり、その場合には現用系で割り当てられたタイミングで信号を送信すると、他の加入者宅側光回線終端装置からの信号と衝突を生じる場合がある。

そこで、本発明は、信号の衝突を生じることなく、現用系と予備系を切り換えることが可能な加入者宅側光回線終端装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）型光伝送システムに使用される加入者宅側光回線終端装置であって、センタ側光回線終端装置と、光カプラにより分岐された複数系統の光伝送路を介して、他の加入者宅側光回線終端装置とともに接続され、何れかの光伝送路を現用系とし、他の光伝送路を予備系として通信を行う加入者宅側光回線終端装置において、送信信号を光信号に変換して前記現用系の光伝送路に送信する現用系光送信部と、送信信号を光信号に変換して前記予備系の光伝送路に送信する予備系光送信部と、前記現用系における異常の発生を検出する異常検出部と、前記異常検出部によって異常の発生が検出されると、前記センタ側光回線終端装置とのＰＯＮリンクを切断する処理を実行する切断処理部と、前記切断処理部の動作によりＰＯＮリンクが切断されたことを検出する切断検出部と、前記切断検出部によってＰＯＮリンクの切断が検出されると、前記現用系から前記予備系へ切り換える切換部と、を有し、前記切断処理部は、前記異常検出部によって異常の発生が検出されると、前記センタ側に対する送信を禁止するための送信禁止信号を前記現用系光送信部に出力して前記ＰＯＮリンクを切断した後、ＰＯＮリンクダウンを検出するとともに、前記切換部による切り換えが終了した後に、送信許可信号を前記予備系光送信部に出力して前記ＰＯＮリンクを確立する。
このような構成によれば、センタ側と、光カプラにより分岐された複数系統の光伝送路を介して、他の加入者宅側光回線終端装置とともに接続され、何れかの光伝送路を現用系とし、他の光伝送路を予備系として通信を行い、送信禁止信号によってＰＯＮリンクをダウンさせるとともに現用系に光信号を送信することを禁止することで、現用系から予備系への切り換え中に送信信号が出力されることを確実に防止することができる。この結果、光カプラにより分岐された複数系統の光伝送路を介して接続された他の加入者宅側光回線終端装置との間で、信号の衝突を生じることなく、現用系の光伝送路と予備系の光伝送路とを切り換えることが可能になる。

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記異常検出部は、前記現用系の光入力レベルが所定の閾値よりも小さくなった場合に異常として検出することを特徴とする。
このような構成によれば、光伝送路の異常を検出し、現用系から予備系に切り換えることが可能になる。

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記複数系統の光伝送路は、前記センタ側に配置された一のセンタ側光回線終端装置に接続されることを特徴とする。
このような構成によれば、光伝送路に障害が発生した場合であっても、現用系から予備系に切り換えることにより、通信を継続することが可能になる。

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記複数系統の光伝送路は、前記センタ側に配置された複数のセンタ側光回線終端装置にそれぞれ接続されることを特徴とする。
このような構成によれば、センタ側光回線終端装置を多重化することで、通信の信頼性を高めることが可能になる。

本発明によれば、光カプラにより分岐された複数系統の光伝送路を介して接続された他の加入者宅側光回線終端装置との間で、信号の衝突を生じることなく、現用系の光伝送路と予備系の光伝送路とを切り換えることが可能な加入者宅側光回線終端装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る加入者宅側光回線終端装置を含むＰＯＮ型光伝送システムの構成例を示す図である。 第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の各部の信号波形を示す図である。 第２実施形態に係る加入者宅側光回線終端装置の構成例を示す図である。 第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態の各部の信号波形を示す図である。 第３実施形態に係る加入者宅側光回線終端装置の構成例を示す図である。 第３実施形態の各部の信号波形を示す図である。 第４実施形態に係るＰＯＮ型光伝送システムの構成例を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）第１実施形態の構成の説明
図１は本発明の第１実施形態に係る冗長化加入者宅側光回線終端装置１０を含むＰＯＮ（Passive Optical Network）型光伝送システムの構成例を示す図である。この図に示すように、ＰＯＮ型光伝送システムは、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０（請求項中の「加入者宅側光回線終端装置」に対応）、センタ側光回線終端装置としてのＯＬＴ（Optical Line Terminal）２０、加入者宅側光回線終端装置としてのＯＮＵ３０，４０、光ファイバ２１，５０−１，５０−２，５１−１〜５１−３（請求項中の「光伝送路」に対応）、および、光カプラ５０，５１（請求項中の「光伝送路」に対応）を主要な構成要素としている。なお、以下では、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０およびＯＮＵ３０，４０については、適宜、「加入者宅側光回線終端装置」と称する。

ここで、ＯＬＴ２０は、各加入者宅側光回線終端装置に対して送信しようとする情報を、例えば、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）によって多重化して送信する。また、ＯＬＴ２０は、各加入者宅側光回線終端装置との間で情報交換を行い、各加入者宅側光回線終端装置が所定の条件を満たしている場合には、ＰＯＮリンクを確立する。なお、ＯＬＴ２０および各加入者宅側光回線終端装置がＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet(登録商標)-PON）に準拠している場合には、このＰＯＮリンクの確立は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈの規格の手順に準ずることになる。

光カプラ５０は、光ファイバ２１から入射された光を２つに分波し、光ファイバ５０−１，５０−２に出射するとともに、光ファイバ５０−１，５０−２から入射された光を合波して光ファイバ２１に出射する。光カプラ５１は、光ファイバ５０−２から入射された光を３つに分波し、光ファイバ５１−１〜５１−３に出射するとともに、光ファイバ５１−１〜５１−３から入射された光を合波して光ファイバ５０−２に出射する。

第１実施形態に係る冗長化加入者宅側光回線終端装置１０は、光スイッチ１１（請求項中の「切換部」に対応）、監視制御部１２（請求項中の「異常検出部、切断処理部、切断検出部」に対応）、および、ＯＮＵ１３を主要な構成要素としており、サービス加入者の宅内または構内に設置され、図示しない家庭内のネットワーク（以下、「家庭内ネットワーク」と称する）に接続される。冗長化加入者宅側光回線終端装置１０は、ＯＬＴ２０から送信された光信号を電気信号に変換して家庭内ネットワークに供給するとともに、家庭内ネットワークから供給された電気信号を光信号に変換してＯＬＴ２０に送信する。冗長化加入者宅側光回線終端装置１０と光カプラ５０，５１の間の光伝送路は二重化されており、一方が現用系とされ、他方が予備系とされ、必要に応じてこれらが切り換えられて使用される。

ここで、光スイッチ１１は、監視制御部１２からの切換信号に応じて、光ファイバ５０−１（Ａ系）および光ファイバ５１−１（Ｂ系）のいずれか一方を選択し、ＯＮＵ１３に接続する。また、光スイッチ１１は、光ファイバ５０−１から入力される光信号の強度を検出して光入力Ａモニタ信号として監視制御部１２に供給するとともに、光ファイバ５１−１から入力される光信号の強度を同様に検出して光入力Ｂモニタ信号として監視制御部１２に供給する。

監視制御部１２は、光スイッチ１１から供給される光入力Ａモニタ信号および光入力Ｂモニタ信号のうち、現用系のモニタ信号を参照して異常を検出するとともに、異常が検出された場合には切換信号を光スイッチ１１に出力して接続を切り換える。また、監視制御部１２は、異常を検出した場合には、シャットダウン信号をＯＮＵ１３に出力してＯＮＵ１３をシャットダウンし、ＰＯＮリンクを切断する。また、このとき、ＰＯＮリンク状態を監視し、ＰＯＮリンクが切断されたことを確認する。

ＯＮＵ１３は、ＯＬＴ２０から受信した時分割多重化された光信号から自己宛のパケットを取得し、家庭内ネットワークに送出する。また、ＯＮＵ１３は、家庭内ネットワークから受信した電気信号を光信号に変換し、ＯＬＴ２０から割り当てられたタイミングでＯＬＴ２０に送信する。

ＯＮＵ３０およびＯＮＵ４０は二重化されていない通常の加入者宅側光回線終端装置を示している。ＯＮＵ３０は、光ファイバ５１−２によって光カプラ５１に接続され、ＯＮＵ４０は、光ファイバ５１−３によって光カプラ５１に接続されている。

（Ｂ）第１実施形態の動作の説明
つぎに、第１実施形態の動作について説明する。図２は第１実施形態において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。また、図３は図１に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０の各部の信号波形を示す図である。なお、以下では、光ファイバ５０−１が現用系であり、光ファイバ５１−１が予備系である場合に、何らかの異常が発生して、光ファイバ５０−１を介して伝送される光信号のレベルが低下し、現用系を予備系に切り換えるときの動作を例に挙げて説明する。

図２に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１：監視制御部１２は、光スイッチ１１から現用系の光入力モニタ値Ｍを検出する。いまの例では、光ファイバ５０−１が現用系として選択されているので、監視制御部１２は、光ファイバ５０−１を介して入力される光入力Ａモニタ値Ｍを検出する。

ステップＳ２：監視制御部１２は、ステップＳ１で検出した光入力モニタ値Ｍと所定の閾値Ｔｈを比較し、Ｍ＜Ｔｈが成立する場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）にはステップＳ３に進み、それ以外の場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）にはステップＳ１に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。例えば、図３（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において光入力Ａモニタ値が減少し始め、時刻ｔ２において閾値Ｔｈを下回った場合にはＹｅｓと判定されてステップＳ３に進む。

ステップＳ３：監視制御部１２は、ＯＮＵ１３に対してＯＮＵシャットダウン信号を出力する。ここで、ＯＮＵシャットダウン信号とは、ＯＮＵ１３をリセットするための信号であり、この信号の入力を受けるとＯＮＵ１３は、初期状態に戻り、ＯＬＴ２０との間のＰＯＮリンクを切断する。図３（Ｂ）は、シャットダウン信号の一例を示している。この例では、シャットダウン信号は時刻ｔ３において“Ｈ”となり、時刻ｔ４において“Ｌ”となっている。このようなシャットダウン信号の入力を受けると、ＯＮＵ１３はシャットダウンを実行する。

ステップＳ４：監視制御部１２は、ＯＮＵ１３のリンク状態を検出する。具体的には、監視制御部１２は、ＰＯＮリンクが維持されているか、あるいは、ダウンしているかをＯＮＵ１３から供給されるＰＯＮリンク状態信号を参照して検出する。

ステップＳ５：監視制御部１２は、ステップＳ４において検出したリンク状態を参照し、ＰＯＮリンクがダウン（切断）している場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）にはステップＳ６に進み、それ以外の場合（ステップＳ５：Ｎｏ）にはステップＳ４に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。図３（Ｃ）の例では、時刻ｔ５においてＰＯＮリンクダウンが検出されるので、この結果、Ｙｅｓと判定されてステップＳ６に進む。

ステップＳ６：監視制御部１２は、光スイッチ１１を現用系から予備系に切り換える。いまの例では、光ファイバ５０−１が現用系で、光ファイバ５１−１が予備系であるので、光ファイバ５１−１から光ファイバ５０−１に光スイッチ１１の選択が変更される。図３（Ｄ）の例では、時刻ｔ６において、切換信号が“Ｌ”から“Ｈ”に変更され、現用系から予備系であるＢ系への切り換えがなされている。

ステップＳ７：ＯＬＴ２０は、Ｐ２ＭＰ（Point to Multipoint）ディスカバリを実行し、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０とＯＬＴ２０との間で予備系である光ファイバ５１−１を介してＰＯＮリンクを再度確立する。具体的には、ＰＯＮリンクがダウン後、ＯＬＴ２０は、予備系である光ファイバ５１−１を介して冗長化加入者宅側光回線終端装置１０を検出し、これにＬＬＩＤ（Logical Link ID）を付与し、ＰＯＮリンクを確立する。これにより、図３（Ｃ）の時刻ｔ７に示すように、ＰＯＮリンクがダウン状態から確立状態に変化する。このとき、ＯＬＴ２０は、ＯＬＴ２０から光ファイバ２１、光カプラ５０、光ファイバ５０−２、光カプラ５１、および、光ファイバ５１−１を経由して冗長化加入者宅側光回線終端装置１０までのＲＴＴ（Round Trip Time：フレーム往復時間）を測定するとともに、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０はＯＬＴ２０との時刻同期を行う。冗長化加入者宅側光回線終端装置１０が上り信号を送信する際には、予備系のＲＴＴに基づいて設定されたタイミングでパケットが送信されるので、他のＯＮＵからの上り信号と衝突することを回避することができる。なお、図３（Ｄ）に示すように、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間は、ＯＮＵ再登録期間と称される。

以上に説明したように、本発明の第１実施形態によれば、現用系に異常が発生した場合には、シャットダウン信号を出力してＯＮＵ１３をシャットダウンし、ＰＯＮリンクダウンが検出された後に、現用系から予備系に切り換えるようにした。このように、ＰＯＮリンクダウンが検出された後に現用系から予備系に切り換えることで、現用系に割り当てられたタイミング（現用系のＲＴＴに基づくタイミング）で予備系がパケットを送信し、パケットが衝突することを回避することができる。また、ＰＯＮリンクをダウンさせることで、予備系に対するＰ２ＭＰディスカバリを迅速に実行させ、ＰＯＮリンクを確立することができる。

（Ｃ）第２実施形態の構成の説明
つぎに、第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態に係る冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａの構成例を示すブロック図である。図４に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａは、図１に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０に代えて、ＰＯＮ型光伝送システムに接続される。

図４に示すように、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａは、ＴＲｘＡ７０、ＴＲｘＢ７１、スイッチ７２，７３（請求項中の「切換部」に対応）、ＡＮＤ素子７４，７５、監視制御部７６（請求項中の「異常検出部、切断処理部、切断検出部」に対応）、および、ＭＡＣ（Media Access Control）部７７を主要な構成要素としている。

ここで、ＴＲｘＡ７０は、光ファイバ５０−１から受信した光信号を電気信号に変換し、Ｒｘ（受信）信号としてスイッチ７３に供給するとともに、スイッチ７２から供給された送信（Ｔｘ）信号を光信号に変換し、光ファイバ５０−１に送信する。また、ＴＲｘＡ７０は、光ファイバ５０−１から入力した光信号の強度を検出し、光入力Ａモニタ信号として監視制御部７６に出力する。なお、ＴＲｘＡ７０からの送信については、ＡＮＤ素子７４から供給されるＴｘＥＮ（Ｔｘ Ｅｎａｂｌｅ：送信許可）信号によって制御され、ＴｘＥＮ信号が“Ｈ”（Ｈｉｇｈ）の場合には送信が許可され、“Ｌ”（Ｌｏｗ）の場合には送信が禁止される。

ＴＲｘＢ７１は、光ファイバ５１−１から受信した光信号を電気信号に変換し、Ｒｘ信号としてスイッチ７３に供給するとともに、スイッチ７２から供給された送信信号を光信号に変換し、光ファイバ５１−１に送信する。また、ＴＲｘＢ７１は、光ファイバ５１−１から入力した光信号の強度を検出し、光入力Ｂモニタ信号として監視制御部７６に出力する。なお、ＴＲｘＢ７１からの送信については、ＡＮＤ素子７５から供給されるＴｘＥＮ信号によって制御され、ＴｘＥＮ信号が“Ｈ”の場合には送信が許可され、“Ｌ”の場合には送信が禁止される。

スイッチ７２は、監視制御部７６から供給される制御信号１によって制御され、制御信号１が“Ｌ”の場合には、ＭＡＣ部７７からのＴｘ信号をＴＲｘＡ７０に供給し、制御信号１が“Ｈ”の場合には、同Ｔｘ信号をＴＲｘＢ７１に供給する。スイッチ７３は、監視制御部７６から供給される制御信号１によって制御され、制御信号１が“Ｌ”の場合には、ＴＲｘＡ７０からのＲｘ信号をＭＡＣ部７７に供給し、制御信号１が“Ｈ”の場合には、ＴＲｘＢ７１からのＲｘ信号をＭＡＣ部７７に供給する。

ＡＮＤ素子７４は、ＭＡＣ部７７から供給されるＥＮ（Enable：許可）信号と監視制御部７６から供給される制御信号２との論理積を演算し、演算結果をＴｘＥＮ信号としてＴＲｘＡ７０に出力する。ＡＮＤ素子７５は、ＭＡＣ部７７から供給されるＥＮ信号と監視制御部７６から供給される制御信号３との論理積を演算し、演算結果をＴｘＥＮ信号としてＴＲｘＢ７１に出力する。

監視制御部７６は、光入力Ａモニタ信号および光入力Ｂモニタ信号のうちの現用系のモニタ信号を監視し、光入力レベルが所定の閾値よりも小さくなった場合には、異常が発生したとして、制御信号２および制御信号３のうち現用系の制御信号を“Ｌ”の状態にすることでＴｘＥＮ信号を“Ｌ”にし、上り方向の信号の送信を禁止する。この結果、ＰＯＮリンクがダウンするので、ＭＡＣ部７７からのＰＯＮリンク状態信号を参照し、ＰＯＮリンクがダウンした場合には、制御信号１を反転させることで、現用系と予備系の切り換えを行う。

ＭＡＣ部７７は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈに準拠した媒体アクセス制御を行う機能を有し、図示しない家庭内ネットワークから供給される信号を受信してＴｘ信号としてスイッチ７２に供給するとともに、スイッチ７３から供給されるＲｘ信号を家庭内ネットワークに供給する。また、ＯＬＴ２０との間でＰＯＮリンクを確立する処理を実行し、ＰＯＮリンクが確立された場合にはＰＯＮリンク状態信号を“Ｈ”の状態とする。さらに、ＯＬＴ２０との間のＰＯＮリンクがダウンした場合にはＰＯＮリンク状態信号を“Ｌ”の状態とする。

（Ｄ）第２実施形態の動作の説明
つぎに、第２実施形態の動作について説明する。図５は第２実施形態において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。また、図６は図４に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａの各部の信号波形を示す図である。なお、以下では、ＴＲｘＡ７０および光ファイバ５０−１が現用系であり、ＴＲｘＢ７１および光ファイバ５１−１が予備系である場合に、何らかの異常が発生して、ＴＲｘＡ７０によって受信される光信号のレベルが低下し、現用系を予備系に切り換えるときの動作を例に挙げて説明する。

図５に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０：監視制御部７６は、現用系の光入力モニタ値Ｍを検出する。いまの例では、ＴＲｘＡ７０が現用系であるので、監視制御部７６は、ＴＲｘＡ７０から出力される光入力Ａモニタ信号の信号値Ｍを検出する。

ステップＳ１１：監視制御部７６は、ステップＳ１０で検出した現用系の光入力モニタ値Ｍと所定の閾値Ｔｈを比較し、Ｍ＜Ｔｈが成立する場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）にはステップＳ１０に戻って同様の処理を繰り返す。例えば、ＴＲｘＡ７０が現用系の場合に、図６（Ａ）に示すように、光入力Ａモニタ信号が時刻ｔ１から減少し始め、時刻ｔ２において、閾値Ｔｈを下回った場合には、ステップＳ１１でＹｅｓと判定されてステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２：監視制御部７６は、現用系のＴｘＥＮ信号を“Ｌ”にするために、制御信号２および制御信号３のうちの現用系の制御信号を“Ｌ”の状態にする。例えば、ＴＲｘＡ７０が現用系の場合、図６（Ｂ）に示すように、監視制御部７６は、時刻ｔ３において制御信号２を“Ｌ”の状態にする。この結果、ＡＮＤ素子７４から出力されるＴｘＥＮ信号が“Ｌ”の状態になるので、ＴＲｘＡ７０の送信が禁止される。なお、ＴＲｘＢ７１が現用系の場合、制御信号３が“Ｌ”の状態にされ、その結果、ＡＮＤ素子７５から出力されるＴｘＥＮ信号が“Ｌ”の状態になるので、ＴＲｘＢ７１の送信が禁止される。

ステップＳ１３：監視制御部７６は、ＭＡＣ部７７から出力されるＰＯＮリンク状態信号を参照し、ＰＯＮリンクの状態を検出する。

ステップＳ１４：監視制御部７６は、ＭＡＣ部７７から出力されるＰＯＮリンク状態信号が“Ｌ”の状態になった場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）には、ＰＯＮリンクがダウンしたと判定してステップＳ１５に進み、それ以外の場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）にはステップＳ１３に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。いまの例では、ステップＳ１２において、ＴＲｘＡ７０の送信が禁止されるので、ＰＯＮリンクを維持するためのＯＬＴ２０からの定期的な問い合わせに対してＭＡＣ部７７が応答できなくなるため、図３（Ｃ）に示すように、時刻ｔ４においてＰＯＮリンク状態信号が“Ｈ”から“Ｌ”に変化し、ＰＯＮリンクダウンが検出される。なお、ＰＯＮリンクがダウンすると、ＭＡＣ部７７からのＴｘ信号が出力されなくなるため、送信信号が衝突することが回避される。

ステップＳ１５：監視制御部７６は、スイッチ７２，７３を制御し、現用系から予備系に切り換える。いまの例では、制御信号１が“Ｌ”の状態とされてＴＲｘＡ７０が現用系として選択されているので、図６（Ｄ）に示すように、時刻ｔ５において制御信号１が“Ｌ”から“Ｈ”に反転される。この結果、スイッチ７２，７３は、ともにＴＲｘＢ７１を選択する。

ステップＳ１６：監視制御部７６は、予備系のＴｘＥＮ信号を“Ｈ”にするために、制御信号３および制御信号２のうち予備系に対応する制御信号を“Ｈ”の状態にする。例えば、ＴＲｘＢ７１が予備系の場合、図６（Ｅ）に示すように、時刻ｔ６において制御信号３が“Ｈ”の状態にされる。この結果、ＡＮＤ素子７５から出力されるＴｘＥＮ信号が“Ｈ”の状態になるので、ＴＲｘＢ７１の送信が許可される。なお、ＴＲｘＡ７０が現用系の場合、制御信号２が“Ｈ”の状態にされ、その結果、ＡＮＤ素子７４から出力されるＴｘＥＮ信号はＥＮ信号と等しくなるので、ＴＲｘＡ７０の送信はＥＮ信号にて制御される。

ステップＳ１７：ＯＬＴ２０は、Ｐ２ＭＰディスカバリを実行し、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０ＡとＯＬＴ２０との間で予備系を介してＰＯＮリンクを再確立する。具体的には、ＰＯＮリンクがダウン後、ＯＬＴ２０は、予備系である光ファイバ５１−１を介して冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａを検出し、ＬＬＩＤを付与し、ＰＯＮリンクを確立する。これにより、図６（Ｅ）の時刻ｔ７に示すように、ＰＯＮリンクがダウン状態から確立状態に変化する。このとき、ＯＬＴ２０は、ＯＬＴ２０から光ファイバ２１、光カプラ５０、光ファイバ５０−２、光カプラ５１、および、光ファイバ５１−１を経由して冗長化加入者宅側光回線終端装置１０ＡまでのＲＴＴを測定する。また、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０ＡはＯＬＴ２０との時刻同期を行う。冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａが上り信号を送信する際には、予備系のＲＴＴに基づいて設定されたタイミングでパケットを送信するので、他の加入者宅側光回線終端装置からの上り信号と衝突することを回避することができる。

以上に説明したように、本発明の第２実施形態によれば、現用系に異常が発生した場合には、送信許可信号であるＴｘＥＮ信号を“Ｌ”（Disable）状態にして送信を禁止し、ＰＯＮリンクダウンが検出された後に、現用系から予備系に切り換えるようにした。このように、ＰＯＮリンクダウンが検出された後に現用系から予備系に切り換えることで、現用系に割り当てられたタイミングでパケットが予備系に対して送信され、パケットが衝突することを回避できる。また、ＰＯＮリンクをダウンさせることで、予備系に対するＰ２ＭＰディスカバリを迅速に実行させ、ＰＯＮリンクを確立することができる。さらに、現用系のＴｘＥＮ信号を“Ｌ”にしてＰＯＮリンクをダウンさせ、現用系と予備系の切り換えが完了した後に、予備系のＴｘＥＮ信号を“Ｈ”にしてＰＯＮリンクを再確立するようにしたので、切り換えに際して送信を禁止することで、現用系および予備系の双方から誤って送信信号が出力され、上り信号が衝突することを確実に回避できる。

（Ｅ）第３実施形態の構成の説明
図７は、本発明の第３実施形態に係る冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ｂの構成例を説明するためのブロック図である。なお、この図７において、図４と対応する部分には同一の符号を付してあるのでその説明は省略する。図７に示す第３実施形態では、図４の場合と比較して、ＴＲｘＡ７０およびＴＲｘＢ７１と監視制御部７６との間に光出力レベルモニタ信号線が新たに追加されている。それ以外は、図４の場合と同様である。光出力レベルモニタ信号線は、ＴＲｘＡ７０およびＴＲｘＢ７１のうち、その時点において使用されている系（運用系）から送信される光信号のレベルを検出し、監視制御部７６に通知する。なお、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ｂは、図１に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０に代えて、ＰＯＮ型光伝送システムに接続される。

（Ｆ）第３実施形態の動作の説明
第３実施形態の動作は、第２実施形態の場合と比較すると、図５のステップＳ１０において、運用系の光出力レベルモニタ値Ｍｏが検出され、ステップＳ１１において、光出力レベルモニタ値Ｍｏと、閾値Ｔｈｏとが比較され、Ｍｏ＜Ｔｈｏの場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）にはステップＳ１０に戻って前述の場合と同様の処理が繰り返される。なお、それ以外の処理は、第２実施形態の場合と同様である。

図８は、図７に示す第３実施形態の各部の波形を示す図である。例えば、ＴＲｘＡ７０が現用系で、ＴＲｘＢ７１が予備系である場合において、図８（Ａ）に示すように、ＴＲｘＡ７０から出力される上りの光信号のレベルが時刻ｔ１において減少し始め、時刻ｔ２において、閾値Ｔｈｏよりも小さくなったとする。すると、図８（Ｂ）に示すように、時刻ｔ３において、制御信号２が“Ｌ”の状態にされる。この結果、ＡＮＤ素子７４から出力されるＴｘＥＮ信号が“Ｌ”の状態になるので、ＴＲｘＡ７０の送信が禁止され、ＰＯＮリンクがダウンする。ＰＯＮリンクがダウンすると、図８（Ｃ）に示すように、時刻ｔ４においてＰＯＮリンク状態信号が“Ｌ”の状態になるので、図８（Ｄ）に示すように、時刻ｔ５において、制御信号１が“Ｈ”の状態にされ、現用系から予備系への切り換えがなされる。そして、図８（Ｅ）に示すように、時刻ｔ６において、制御信号３が“Ｈ”の状態にされ、ＡＮＤ素子７５の出力がＥＮ信号となるので、予備系であるＴＲｘＢ７１の送信が許可される。その結果、Ｐ２ＭＰディスカバリが実行され、予備系との間でＰＯＮリンクが確立され、図８（Ｃ）に示すように、時刻ｔ７において、ＰＯＮリンク状態信号が“Ｈ”の状態になる。

以上に説明したように、第３実施形態によれば、出力光レベルが減少したことを検出し、これに基づいて現用系と予備系を切り換えるようしたので、例えば、ＴＲｘＡ７０に内蔵されている図示しないレーザダイオードが故障した場合に、これを迅速に検出することともに、送信信号の衝突を生じることなく、現用系から予備系に切り換えることが可能になる。

（Ｇ）第４実施形態の構成の説明
図９は、本発明の第４実施形態の構成例を示す図である。この図９に示すように、第４実施形態では、センタ側も二重化されている。すなわち、図４では、センタ側に２台のＯＬＴ２０Ａ，２０Ｂが配置されており、各家庭には冗長化加入者宅側光回線終端装置１０がそれぞれ配置されている。また、センタ側と各冗長化加入者宅側光回線終端装置１０とは光ファイバ２１Ａ，２１Ｂ、光カプラ５０Ａ，５０Ｂ、および、光ファイバ５０Ａ−１〜５０Ａ−３，５０Ｂ−１〜５０Ｂ−３（請求項中の「光伝送路」に対応）によって接続されている。なお、各冗長化加入者宅側光回線終端装置１０は、図４に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａまたは図７に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ｂであってもよい。

ここで、ＯＬＴ２０Ａは光ファイバ２１Ａを介して光カプラ５０Ａに接続されている。ＯＬＴ２０Ａから送信された下り方向の光信号は光カプラ５０Ａによって３つに分波され、光ファイバ５０Ａ−１〜５０Ａ−３を介して各冗長化加入者宅側光回線終端装置１０にそれぞれ入射される。また、各冗長化加入者宅側光回線終端装置１０から送信された光信号は、光カプラ５０Ａによって合波され、光ファイバ２１Ａを介してＯＬＴ２０Ａに入射される。一方、ＯＬＴ２０Ｂは光ファイバ２１Ｂを介して光カプラ５０Ｂに接続されている。ＯＬＴ２０Ｂから送信された下り方向の光信号は光カプラ５０Ｂによって３つに分波され、光ファイバ５０Ｂ−１〜５０Ｂ−３を介して各冗長化加入者宅側光回線終端装置１０にそれぞれ入射される。また、各冗長化加入者宅側光回線終端装置１０から送信された光信号は、光カプラ５０Ｂによって合波され、光ファイバ２１Ｂを介してＯＬＴ２０Ｂに入射される。

（Ｇ）第４実施形態の動作の説明
つぎに、第４実施形態の動作について説明する。以下では、図９の最上部に表示されている冗長化加入者宅側光回線終端装置１０を例に挙げて説明する。例えば、最上部に表示されている冗長化加入者宅側光回線終端装置１０に接続されている光ファイバ５０Ａ−１が現用系であり、光ファイバ５０Ｂ−１が予備系である場合に、ＯＬＴ２０Ａもしくは光ファイバ５０Ａ−１において障害が発生して入力光のレベルが閾値よりも小さくなった場合には、図２に示す処理において、ステップＳ３でＯＮＵシャットダウン信号が出力され、ＯＬＴ２０ＡとのＰＯＮリンクが切断される。そして、ＰＯＮリンク状態信号により、ＰＯＮリンクダウンが検出されると、光スイッチ１１が切り換えられ、ＯＮＵ１３とＯＬＴ２０Ｂとが光スイッチ１１により接続される。その結果、ＯＬＴ２０ＢによってＰ２ＭＰディスカバリが実行され、ＯＮＵ１３とＯＬＴ２０Ｂとの間にＰＯＮリンクが確立されて通信が可能になる。

なお、以上は、図１に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０を用いた場合の例であるが、図４に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａまたは図７に示す冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ｂを用いることも可能である。その場合には、図５に示す処理により、現用系から予備系に切り換えることができる。

以上に説明したように、本発明の第４実施形態によれば、センタ側についても二重化することができるので、通信の信頼性をさらに高めることが可能になる。

（Ｇ）変形実施形態
なお、上記の各実施形態は、一例であって、これ以外にも各種の変形実施態様が存在する。例えば、図１に示す光伝送経路の二重化は一例であって、これ以外の方法で二重化することも可能である。詳細には、冗長化加入者宅側光回線終端装置１０（冗長化加入者宅側光回線終端装置１０Ａ，１０Ｂ）に接続される光ファイバが異なる経路でＯＬＴ２０に接続されていれば、図１に示す接続方法には限らない。また、以上の各実施形態では、二重化する場合を例に挙げて説明したが、三重化以上にしてもよい。その場合、現用系が１つと、予備系が複数となるので、現用系に異常が発生した場合には、複数の予備系の中からいずれか１つを選択して接続を切り換えるようにすればよい。図９に示す第４実施形態の場合も同様に、センタ側を三重化以上の構成とすることも可能である。

また、図１に示す第１実施形態では、シャットダウン信号によってＰＯＮリンクをダウンさせるようにしたが、第２および第３実施形態と同様に、ＯＮＵ１３に内蔵されている図示しない送信許可信号（ＴｘＥＮ）信号を“Ｌ”（Disable）にすることでＰＯＮリンクをダウンさせるようにしてもよい。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 冗長化加入者宅側光回線終端装置（加入者宅側光回線終端装置）
１１ 光スイッチ（切換部）
１２ 監視制御部（異常検出部、切断処理部、切断検出部）
１３ ＯＮＵ
２０，２０Ａ，２０Ｂ ＯＬＴ
３０，４０ ＯＮＵ
２１，２１Ａ，２１Ｂ，５０−１，５０−２，５１−１〜５１−３，５０Ａ−１〜５０Ａ−３，５０Ｂ−１〜５０Ｂ−３ 光ファイバ（光伝送路）
５０，５１ 光カプラ（光伝送路）
７０ ＴＲｘＡ
７１ ＴＲｘＢ
７２，７３ スイッチ（切換部）
７４，７５ ＡＮＤ素子
７６ 監視制御部（異常検出部、切断処理部、切断検出部）
７７ ＭＡＣ部

Claims (4)

1. ＰＯＮ（Passive Optical Network）型光伝送システムに使用される加入者宅側光回線終端装置であって、センタ側と、光カプラにより分岐された複数系統の光伝送路を介して、他の加入者宅側光回線終端装置とともに接続され、何れかの光伝送路を現用系とし、他の光伝送路を予備系として通信を行う加入者宅側光回線終端装置において、
   送信信号を光信号に変換して前記現用系の光伝送路に送信する現用系光送信部と、
   送信信号を光信号に変換して前記予備系の光伝送路に送信する予備系光送信部と、
   前記現用系における異常の発生を検出する異常検出部と、
   前記異常検出部によって異常の発生が検出されると、前記センタ側とのＰＯＮリンクを切断する処理を実行する切断処理部と、
   前記切断処理部の動作によりＰＯＮリンクが切断されたことを検出する切断検出部と、
   前記切断検出部によってＰＯＮリンクの切断が検出されると、前記現用系から前記予備系へ切り換える切換部と、
   を有し、
   前記切断処理部は、前記異常検出部によって異常の発生が検出されると、前記センタ側に対する送信を禁止するための送信禁止信号を前記現用系光送信部に出力して前記ＰＯＮリンクを切断した後、ＰＯＮリンクダウンを検出するとともに、前記切換部による切り換えが終了した後に、送信許可信号を前記予備系光送信部に出力して前記ＰＯＮリンクを確立することを特徴とする加入者宅側光回線終端装置。
2. 前記異常検出部は、前記現用系の光入力レベルが所定の閾値よりも小さくなった場合に異常として検出することを特徴とする請求項１記載の加入者宅側光回線終端装置。
3. 前記複数系統の光伝送路は、前記センタ側に配置された一のセンタ側光回線終端装置に接続されることを特徴とする請求項１又は２記載の加入者宅側光回線終端装置。
4. 前記複数系統の光伝送路は、前記センタ側に配置された複数のセンタ側光回線終端装置にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の加入者宅側光回線終端装置。

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