JP5729318B2 - 宅側装置、通信システム、局側装置および通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、宅側装置、通信システム、局側装置および通信制御方法に関し、特に、省電力機能を有する宅側装置、冗長構成を有する局側装置、これらの宅側装置および局側装置を備えた通信システム、および通信制御方法に関する。

近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｈ（登録商標）−２００４（非特許文献１）には、複数の宅側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が光通信回線を共有して局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）の１つの方式が開示されている。すなわち、ＰＯＮを通過するユーザ情報およびＰＯＮを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット（登録商標）フレームの形式で通信されるＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）と、ＥＰＯＮのアクセス制御プロトコル（ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol））およびＯＡＭ（Operations Administration and Maintenance）プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献１では、ＭＰＣＰメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。

なお、１ギガビット／秒の通信速度を実現するＥＰＯＮであるＧＥ−ＰＯＮの次世代の技術として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ（登録商標）−２００９として標準化が行なわれた１０Ｇ−ＥＰＯＮすなわち通信速度が１０ギガビット／秒相当のＥＰＯＮにおいても、アクセス制御プロトコルはＭＰＣＰが前提となっている。

ところで、一般的にビジネス向けのネットワークサービスでは、高品質サービスを提供するためにシステムの二重化（冗長化）が必須である。また、音声／映像配信サービスでも二重化システムを用いることにより信頼性の高いシステムを提供することができる。二重化システムでは、装置、部品およびネットワークの各々が必要に応じて運用系および待機系を有する冗長構成がとられる。運用しているシステムの一部に障害が発生した場合には、運用系から待機系への冗長切り替えを行なうことにより、障害によるシステム停止時間をできるだけ短くすることが可能となる。

また、障害が顕在化していなくても、特性の劣化傾向および部品の寿命等を勘案して、モジュールを予防的に交換する場合がある。システムがモジュールについて冗長構成を有していれば、このような保守作業によるシステム停止時間をできるだけ短くすることが可能となる。

ＰＯＮシステムにおける局側装置の冗長構成の一例として、たとえば、特開２０１０−２０６６８７号公報（特許文献１）には、以下のような局側装置が開示されている。すなわち、全体制御部が、保守交換指示を受けて切り替え時刻を設定し、この切り替え時刻において全体制御部がＰＯＮ回線制御を停止する。また、局所制御部が、この切り替え時刻においてＰＯＮ回線制御を開始する。そして、全体制御部が保守交換され、保守交換された新たな全体制御部が、局所制御部によるＰＯＮ回線制御が行なわれているとき、局所制御部によるＰＯＮ回線制御の内容を監視する。そして、新たな全体制御部が、切り替え時刻を設定し、この切り替え時刻において、局所制御部がＰＯＮ回線制御を停止し、かつ新たな全体制御部が、局所制御部に代わり、局所制御部によるＰＯＮ回線制御を監視した結果に基づいてＰＯＮ回線制御を開始する。

また、ＰＯＮの省電力化を図るための機能として、ＯＮＵが通信を行なっていない場合に不要となる機能について、当該機能を実行するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）または送受信器等への電力供給を停止するスリープ機能が提案されている。

IEEE Std 802.3ah（登録商標）-2004

特開２０１０−２０６６８７号公報

局側装置が、ＯＮＵと光信号を送受信するための複数のＯＳＵを備えている場合、運用系のＯＳＵから待機系のＯＳＵへの冗長切り替えにおいて、運用系のＯＳＵが保持している各ＯＮＵの各種情報を、待機系のＯＳＵに転送する必要がある。このとき、各ＯＮＵのスリープ動作に関する情報、たとえばスリープ動作中であるか否か、ならびにスリープ期間の開始タイミングおよびスリープ期間の長さ等を待機系のＯＳＵに転送することができれば、待機系のＯＳＵにおいて、スリープ動作中のＯＮＵを把握し、必要に応じてＯＮＵを起床させることが可能である。

しかしながら、１つのＯＳＵは、たとえば最大１２８台のＯＮＵと通信を行なうことが可能であるため、転送すべきデータ量が膨大であり、すべての情報を転送すると切り替え時間が増大し、冗長切り替えによるＰＯＮシステムの通信断時間が長くなってしまう。このため、運用系のＯＳＵからは、最低限の情報を待機系のＯＳＵに転送する構成が好ましく、各ＯＮＵのスリープ動作に関する情報が転送されない場合が考えられる。

局側装置におけるＯＳＵの冗長切り替えが行なわれても、ＯＮＵは、通常、スリープ動作を継続する。そして、切り替え先のＯＳＵが、ＯＮＵのスリープ動作に関する情報を有していない場合には、当該ＯＮＵへ送信すべき下りフレームが発生しても、当該ＯＮＵのスリープ動作を停止させることが困難となり、下りトラフィックの中継不能を招いてしまう。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することが可能な宅側装置、通信システム、局側装置および通信制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる宅側装置は、複数の光回線ユニットを備える局側装置と通信信号を送受信するための宅側装置であって、上記光回線ユニットと通信信号を送信または受信するための通信部と、上記通信部の動作を停止するスリープ動作を行なうためのスリープ制御部と、上記スリープ動作が行なわれている際、上記局側装置における運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知するための切り替え検知部とを備える。

このように、スリープ動作中の宅側装置が光回線ユニットの冗長切り替えを検知する構成により、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれると、宅側装置は、たとえば、自発的に省電力モードから通常モードへ復帰したり、局側装置へ起床通知を送信したりすることができる。これにより、切り替え先の光回線ユニットから宅側装置への通信を早期に開始することができ、下りトラフィックの中継不能の抑制を図ることができる。すなわち、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

好ましくは、上記スリープ制御部は、上記切り替え検知部によって上記事象の発生が検知された場合に、上記スリープ動作を停止する。

このように、宅側装置が、光回線ユニットの冗長切り替えを検知してスリープ動作を停止する構成により、冗長切り替え後、局側装置から宅側装置への通信をスムーズに再開させることができる。また、切り替え先の光回線ユニットがたとえば起床指示を連続送信して宅側装置を起床させる必要がなくなり、光回線ユニットの処理の簡易化および通信回線における帯域の無駄な消費を抑制することができる。

より好ましくは、上記スリープ制御部は、上記切り替え検知部によって上記事象の発生が検知された場合に、さらに、起床通知を上記局側装置へ送信する。

このように、宅側装置が、光回線ユニットの冗長切り替えを検知してスリープ動作を停止し、起床通知を局側装置へ送信する構成により、局側装置が宅側装置の通常動作への復帰を把握できていない期間を短縮させ、早期に把握させることができるため、通信システムにおける各宅側装置の管理を適切に行なうことができる。

好ましくは、上記宅側装置は、時刻情報に従って動作し、さらに、上記局側装置からの上記通信信号に含まれる時刻情報に基づいて上記宅側装置の時刻情報を調整するための時刻調整部を備え、上記切り替え検知部は、上記局側装置からの時刻情報と上記宅側装置の時刻情報との差に基づいて、上記事象の発生を検知する。

このような構成により、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を適切な方法で検知することができる。また、宅側装置がアクティブ期間およびスリープ期間を繰り返す周期的スリープ動作を行なう場合において、スリープ期間において局側装置からの通信信号の受信を停止しても、局側装置から送信される時刻情報をアクティブ期間において受信すれば、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を検知することができる。

好ましくは、上記切り替え検知部は、上記局側装置からの上記通信信号の途絶を、上記事象の発生として検知する。

このような構成により、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を適切な方法で検知することができる。また、切り替え元の光回線ユニットの時刻情報と切り替え先の光回線ユニットの時刻情報との差が小さい場合でも、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を検知することができる。

好ましくは、上記切り替え検知部は、上記局側装置からの上記通信信号の送信元アドレスの変化を、上記事象の発生として検知する。

このような構成により、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を適切な方法で検知することができる。また、宅側装置がアクティブ期間およびスリープ期間を繰り返す周期的スリープ動作を行なう場合において、スリープ期間において局側装置からの通信信号の受信を停止しても、局側装置から送信される時刻情報をアクティブ期間において受信すれば、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を検知することができる。また、切り替え元の光回線ユニットの時刻情報と切り替え先の光回線ユニットの時刻情報との差が小さい場合でも、光回線ユニットの冗長切り替えの発生を検知することができる。

好ましくは、上記宅側装置は、さらに、所定条件を満たすと上記局側装置との通信接続を再確立するための処理を行なうと判断し、上記所定条件を満たしていない場合には上記通信接続を継続すると判断するための判断部を備え、上記判断部は、上記切り替え検知部によって上記事象の発生が検知された場合には、上記所定条件を満たしても、上記通信接続を継続すると判断する。

このような構成により、宅側装置が光回線ユニットの冗長切り替えによって通信接続断を検出し、通信接続を再確立するための処理を行なうことを防ぐことができるため、通信システムにおける通信不能時間の増大を防ぐことができる。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、複数の宅側装置と、各上記宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置とを備える通信システムであって、上記局側装置は、複数の光回線ユニットを含み、上記複数の光回線ユニットの各々は、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、上記クロックのタイミングに従って上記各宅側装置と通信信号を送受信し、上記宅側装置は、上記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行ない、上記スリープ動作を行なっている際、上記局側装置における運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知する。

このように、スリープ動作中の宅側装置が光回線ユニットの冗長切り替えを検知する構成により、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれると、宅側装置は、たとえば、自発的に省電力モードから通常モードへ復帰したり、局側装置へ起床通知を送信したりすることができる。これにより、切り替え先の光回線ユニットから宅側装置への通信を早期に開始することができ、下りトラフィックの中継不能の抑制を図ることができる。すなわち、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、各光回線ユニットの生成するクロックの相違から、冗長切り替えの前後で宅側装置が受け取る時刻情報の値が異なることにより、宅側装置において局側装置との通信接続断が検出されてしまうような通信システムにおいて、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる局側装置は、複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置であって、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、上記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、上記時刻情報に従って上記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットと、上記宅側装置と通信信号を送受信すべき上記光回線ユニットを、運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへ切り替える切り替え制御を行なうための切り替え部とを備え、上記光回線ユニットは、上記時刻情報を上記通信信号に含めて上記宅側装置へ送信し、上記待機系の光回線ユニットは、上記切り替え部による上記切り替え制御が行なわれると、上記運用系の光回線ユニットの生成する上記時刻情報の値との差が所定値以上の時刻情報を生成して上記宅側装置へ送信する。

このような構成により、切り替え元の光回線ユニットの時刻情報と切り替え先の光回線ユニットの時刻情報とが精度よく一致している場合でも、宅側装置において時刻情報のずれを検出し、光回線ユニットの冗長切り替えを確実に検知することが可能となる。すなわち、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

またこの発明の別の局面に係わる局側装置は、複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置であって、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、上記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、上記時刻情報に従って上記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットと、上記宅側装置と通信信号を送受信すべき上記光回線ユニットを、運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへ切り替える切り替え制御を行なうための切り替え部とを備え、上記光回線ユニットは、上記時刻情報を上記通信信号に含めて上記宅側装置へ送信し、上記局側装置は、さらに、上記切り替え部による上記切り替え制御が行なわれると、各上記宅側装置へ起床指示を送信することにより、上記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なっている上記宅側装置の上記スリープ動作を停止させるための起床制御部を備える。

このように、局側装置が、光回線ユニットの冗長切り替えの対処を主体的に行なう構成により、宅側装置において光回線ユニットの冗長切り替えを検知するための構成が不要となり、宅側装置の構成および処理の簡易化を図ることができる。また、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の光回線ユニットを備える局側装置と通信信号を送受信するための宅側装置における通信制御方法であって、上記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なうステップと、上記スリープ動作を行なっている際、上記局側装置における運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知するステップとを含む。

このように、スリープ動作中の宅側装置が光回線ユニットの冗長切り替えを検知する構成により、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれると、宅側装置は、たとえば、自発的に省電力モードから通常モードへ復帰したり、局側装置へ起床通知を送信したりすることができる。これにより、切り替え先の光回線ユニットから宅側装置への通信を早期に開始することができ、下りトラフィックの中継不能の抑制を図ることができる。すなわち、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

またこの発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の宅側装置と、各上記宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記局側装置は、複数の光回線ユニットを含み、上記複数の光回線ユニットの各々は、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、上記クロックのタイミングに従って上記各宅側装置と通信信号を送受信し、上記宅側装置が、上記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なうステップと、上記スリープ動作が行なわれている際、上記局側装置における運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知するステップとを含む。

このように、スリープ動作中の宅側装置が光回線ユニットの冗長切り替えを検知する構成により、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれると、宅側装置は、たとえば、自発的に省電力モードから通常モードへ復帰したり、局側装置へ起床通知を送信したりすることができる。これにより、切り替え先の光回線ユニットから宅側装置への通信を早期に開始することができ、下りトラフィックの中継不能の抑制を図ることができる。すなわち、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、各光回線ユニットの生成するクロックの相違から、冗長切り替えの前後で宅側装置が受け取る時刻情報の値が異なることにより、宅側装置において局側装置との通信接続断が検出されてしまうような通信システムにおいて、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

またこの発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置における通信制御方法であって、上記局側装置は、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、上記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、上記時刻情報に従って上記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットを備え、上記宅側装置と通信信号を送受信すべき上記光回線ユニットを、運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへ切り替える切り替え制御を行なうステップと、上記切り替え制御が行なわれると、上記待機系の光回線ユニットが、上記運用系の光回線ユニットの生成する上記時刻情報の値との差が所定値以上の時刻情報を生成して上記宅側装置へ送信するステップとを含む。

このような構成により、切り替え元の光回線ユニットの時刻情報と切り替え先の光回線ユニットの時刻情報とが精度よく一致している場合でも、宅側装置において時刻情報のずれを検出し、光回線ユニットの冗長切り替えを確実に検知することが可能となる。すなわち、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

またこの発明のある局面に係わる通信制御方法は、複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置における通信制御方法であって、上記局側装置は、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、上記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、上記時刻情報に従って上記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットを備え、上記宅側装置と通信信号を送受信すべき上記光回線ユニットを、運用系の上記光回線ユニットから待機系の上記光回線ユニットへ切り替える制御を行なうステップと、上記切り替え制御が行なわれると、各上記宅側装置へ起床指示を送信することにより、上記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なっている上記宅側装置の上記スリープ動作を停止させるステップとを含む。

このように、局側装置が、光回線ユニットの冗長切り替えの対処を主体的に行なう構成により、宅側装置において光回線ユニットの冗長切り替えを検知するための構成が不要となり、宅側装置の構成および処理の簡易化を図ることができる。また、光回線ユニットの冗長切り替えが行なわれた場合に、通信システムにおける通信を早期に再開させることができるため、通信システムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。したがって、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

本発明によれば、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る局側装置におけるＯＳＵの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る宅側装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＲＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵがＬｏＳを検出した際の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＲＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵがタイムスタンプドリフトを検出した際の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるＭＰＣＰフレームの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＲＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵが送信元アドレスの変化を検出した際の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る局側装置における、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムによる効果を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示すブロック図である。

図１を参照して、ＰＯＮシステム３０１は、局側装置１０１と、光ファイバであるＮ本のＰＯＮ回線１〜Ｎ（２０３−１〜２０３−Ｎ）と、Ｎ個の光カプラ２０４−１〜２０４−Ｎと、複数の宅側装置（ＯＮＵ）２０２とを備える。局側装置１０１は、光回線ユニット（以下、ＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）とも称する）１〜Ｎ＋１（１２−１〜１２−Ｎ＋１）と、集線部１３と、光スイッチ１４と、局側装置１０１の全体的な制御を行なう全体制御部（切り替え部）１１とを含む。ここで、Ｎは１以上の整数である。また、宅側装置から上位ネットワーク（以下「アップリンク」とも称する。）への方向を上り方向と称し、アップリンクから宅側装置への方向を下り方向と称する。

ＰＯＮシステム３０１では、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作を行なうことが可能である。この周期的スリープ動作において、ＯＮＵ２０２は、局側装置１０１からの下りフレームの受信動作および局側装置１０１への上りフレームの送信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、スリープ状態を継続するスリープ期間の満了後にスリープ状態から復帰して上記受信動作および送信動作を行ない、上記受信動作および送信動作を行なう起床期間の満了後に再びスリープ状態へ遷移する。また、ＯＮＵ２０２は、起床期間において局側装置から起床指示を受けると、スリープ状態へ遷移せず、周期的スリープ動作を停止する。より詳細には、ＯＮ２０２は、起床指示を受けると、起床応答を局側装置１０１へ送信し、上記受信動作および送信動作を継続する。

ここでは、ＰＯＮシステム３０１において、各ＰＯＮ回線は１０ギガビット／秒の通信速度を実現するＥＰＯＮである１０Ｇ−ＥＰＯＮに対応しており、アップリンクは１０ギガビット／秒の通信速度を実現するイーサネット（登録商標）に対応すると仮定して説明する。また、ＭＰＣＰフレームによってＯＮＵの登録、離脱、ＯＮＵへの帯域割り当て、ＯＮＵからの帯域要求が行なわれ、拡張ＭＡＣフレームによってＯＮＵへのスリープ指示などが行なわれると仮定して説明する。

局側装置１０１は、１０Ｇ−ＥＰＯＮに対応するＰＯＮ回線を複数回線収容する。１本のＰＯＮ回線には１または複数のＯＮＵが接続される。局側装置１０１は、これらのＰＯＮ回線からのデータを１または複数の通信回線を有するアップリンクに多重する。また、局側装置１０１は、アップリンクからのデータを振り分けて各ＰＯＮ回線における各宅側装置へ送信する。また、局側装置１０１は、ＰＯＮ回線の上り帯域および下り帯域を各宅側装置に割り当てる。たとえば、各宅側装置から局側装置１０１への上り光信号はバースト信号であり、局側装置１０１から各宅側装置への下り光信号は連続的な信号である。ＰＯＮシステム３０１では、各ＯＮＵ２０２から局側装置１０１への光信号が時分割多重される。

具体的には、局側装置１０１は、Ｎ本のＰＯＮ回線１〜Ｎに接続され、このＮ本のＰＯＮ回線を終端する。各ＯＳＵは、ＰＯＮ回線に対応して設けられ、対応のＰＯＮ回線に接続された１または複数のＯＮＵとフレームを送受信する。ＰＯＮ回線１〜Ｎは、光カプラ２０４−１〜２０４−Ｎにそれぞれ接続されており、これらの光カプラを介して各ＯＮＵ２０２に接続されている。

局側装置１０１は、たとえば、Ｎ：１の冗長構成を有している。すなわち、Ｎ＋１個のＯＳＵのうち、ＯＳＵ１〜Ｎが運用系（現用）ＯＳＵであり、ＯＳＵ Ｎ＋１が待機系（予備）ＯＳＵである。なお、局側装置１ａは、２個以上の待機系ＯＳＵを含む構成であってもよい。

全体制御部１１は、ＯＮＵ２０２とフレームを送受信すべきＯＳＵ１２を、運用系のＯＳＵ１２から待機系のＯＳＵ１２へ切り替える切り替え制御を行なう。

光スイッチ１４は、全体制御部１１からの指示に従い、Ｎ＋１個のＯＳＵ１〜Ｎ＋１（１２−１〜１２−Ｎ＋１）と、Ｎ本のＰＯＮ回線１〜Ｎ（３−１〜３−Ｎ）との間の通信経路を切り替える。

集線部１３は、複数のＯＳＵ経由で各ＯＮＵから受信した上りフレームをアップリンクへ送信する。具体的には、集線部１３は、ＯＳＵ１〜Ｎ（１２−１〜１２−Ｎ＋１）からの上りフレームを多重してアップリンクに送信するとともに、アップリンクから受信した下りフレームを適切なＯＳＵに振り分ける処理を行なう。

図２は、本発明の実施の形態に係る局側装置におけるＯＳＵの構成を示す図である。

図２を参照して、ＯＳＵ１２は、集線ＩＦ（Interface）部３１と、制御ＩＦ部３２と、受信処理部３３と、送信処理部３４と、ＰＯＮ送受信部３５と、ＰＯＮ制御部（起床制御部）３６と、上りフレームを蓄積するＦＩＦＯ３７と、下りフレームを蓄積するＦＩＦＯ３８と、クロック生成部３９とを含む。

クロック生成部３９は、たとえばＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を含み、ＯＳＵ１２における各部が動作するためのクロックを生成する。

すなわち、局側装置１０１では、複数のＯＳＵ１２の各々は、クロックを生成するための別個のクロック生成部３９を有する。ＯＳＵ１２は、このクロックのタイミングに従って時刻情報すなわちタイムスタンプを生成し、タイムスタンプに従ってフレームを送受信する。また、ＯＳＵ１２は、時刻情報をフレームに含めて配下の各ＯＮＵ２０２へ送信する。

ＰＯＮ送受信部３５は、ＰＯＮ線路の親局側起点として、ＰＯＮ回線である１本の光ファイバと光スイッチ１４を介して接続される。ＰＯＮ送受信部３５は、この光ファイバを介して各ＯＮＵと双方向通信が行なえるように、特定の波長、たとえば１３１０ｎｍ帯の上り光信号を受信し、電気信号に変換して受信処理部３３に出力するとともに、送信処理部３４から受けた電気信号を別波長の下り光信号に変換して送信する。たとえば、ＰＯＮ送受信部３５は、送信処理部３４から受けた１０Ｇｂｐｓの電気信号を１５７０ｎｍ帯の下り光信号に変換して送信する。

受信処理部３３は、ＰＯＮ送受信部３５から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じてＰＯＮ制御部３６またはＦＩＦＯ３７にフレームを振り分ける。具体的には、データフレームをＦＩＦＯ３７に出力し、制御フレームをＰＯＮ制御部３６に出力する。

また、受信処理部３３は、どのロジカルリンクからフレームをいつ受信するかを示すグラント情報を送信処理部３４から受けて、バースト受信を支援するための制御信号をＰＯＮ送受信部３５へ出力してもよい。また、受信処理部３３は、このグラント情報を受けて、当該グラント情報に示されていない受信フレームをフィルタリングする、すなわち廃棄するようにしてもよい。

集線ＩＦ部３１は、ＦＩＦＯ３７に蓄積された上りフレームを集線部１３へ出力する。また、集線ＩＦ部３１は、集線部１３からフレームを受けると、当該フレームが通常のデータフレームである場合にはＦＩＦＯ３８に出力し、当該フレームが制御フレームである場合にはＰＯＮ制御部３６へ出力する。

集線ＩＦ部３１は、ＰＯＮ制御部３６から制御フレームを受けた場合には、ＦＩＦＯ３７からのフレーム列の合間において、当該制御フレームをＦＩＦＯ３７からのフレームよりも優先して集線部１３へ出力する。

送信処理部３４は、ＦＩＦＯ３８またはＰＯＮ制御部３６が送信すべきフレームを有する場合、優先順位に従ってそのフレームを受け取り、ＰＯＮ送受信部３５に出力する。

ＰＯＮ制御部３６は、ＭＰＣＰおよびＯＡＭなど、ＰＯＮ回線の制御および管理に関する局側処理を行なう。すなわち、ＰＯＮ回線に接続されている各ＯＮＵとＭＰＣＰメッセージおよびＯＡＭメッセージをやりとりすることによって、ＯＮＵの登録、離脱および帯域割り当てを含めた上りアクセス制御、下りアクセス制御、ならびにＯＮＵへのスリープ指示を含めたＯＮＵの運用管理などを行なう。

たとえば、ＰＯＮ制御部３６は、各ＯＮＵ２０２から受けたＰＯＮ回線における上り帯域の割り当て要求に基づいて、ＰＯＮ回線における上り帯域を各ＯＮＵ２０２に割り当てる。具体的には、ＰＯＮ制御部３６は、ＯＮＵ２０２から受けたＰＯＮ回線における帯域の割り当て要求を示すレポートフレームに基づいて、ＰＯＮ回線における帯域をＯＮＵ２０２に割り当てる、すなわちグラントを記したゲートフレームをＯＮＵ２０２へ送信する。ＰＯＮ制御部３６は、ゲートフレームを用いて、ＯＮＵ２０２に対して、上りフレームの送信開始タイミングおよび送信可能データ長を通知する。

また、ＰＯＮ制御部３６は、スリープ期間の開始タイミングおよびその長さ、ならびに起床期間の開始タイミングおよびその長さ等をパラメータとするスリープ指示を示す制御フレームをＯＮＵ２０２へ送信する。

制御ＩＦ部３２は、全体制御部１１からの指示に基づいて、集線ＩＦ部３１、受信処理部３３、送信処理部３４、およびＰＯＮ制御部３６への設定を行ない、これら各ユニットの状態を全体制御部１１に通知する。また、これら各ユニットに異常が発生した場合は、全体制御部１１からの指示に依らず、異常が発生したユニットの状態を全体制御部１１に通知する。全体制御部１１は、たとえばこれらの情報に基づいて、ＯＳＵ１２の冗長切り替えを行なう。ＰＯＮ送受信部３５への設定および状態通知は、受信処理部３３を経由して行なわれる。

図３は、本発明の実施の形態に係る宅側装置の構成を示す図である。

図３を参照して、宅側装置２０２は、ＰＯＮポート２１と、光受信処理部（通信部）２２と、バッファメモリ２３と、送信処理部２４と、ＵＮＩ（User Network Interface）ポート２５と、受信処理部２６と、バッファメモリ２７と、光送信処理部（通信部）２８と、制御部（スリープ制御部、切り替え検知部および時刻調整部）２９とを備える。

光受信処理部２２は、局側装置１０１から送信される下り光信号をＰＯＮポート２１経由で受信して電気信号に変換し、当該電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じてバッファメモリ２３経由で制御部２９または送信処理部２４にフレームを振り分ける。具体的には、光受信処理部２２は、データフレームを送信処理部２４に出力し、制御フレームを制御部２９に出力する。

送信処理部２４は、光受信処理部２２から受けたデータフレームをＵＮＩポート２５経由で図示しないパーソナルコンピュータ等のユーザ端末へ送信する。

受信処理部２６は、ＵＮＩポート２５経由でユーザ端末から受信したデータフレームをバッファメモリ２７経由で光送信処理部２８へ出力する。

制御部２９は、ＭＰＣＰおよびＯＡＭ等、ＰＯＮ回線の制御および管理に関する宅側処理を行なう。すなわち、ＰＯＮ回線に接続されている局側装置１０１とＭＰＣＰメッセージおよびＯＡＭメッセージをやりとりすることによって、アクセス制御等の各種制御を行なう。制御部２９は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、バッファメモリ２７経由で光送信処理部２８へ出力する。

光送信処理部２８は、受信処理部２６から受けたデータフレームおよび制御部２９から受けた制御フレームを光信号に変換し、ＰＯＮポート２１経由で局側装置１０１へ送信する。

また、制御部２９は、局側装置１０１からスリープ指示を示す制御フレームを受信して、周期的スリープ動作を開始する。制御部２９は、スリープ状態において、たとえば光受信処理部２２および光送信処理部２８の動作を停止することにより、下りフレームの受信動作および上りフレームの送信動作を停止する（以下、ＴＲＸパワーダウンとも称する。）周期的スリープ動作を行なう。あるいは、制御部２９は、スリープ状態において、たとえば光送信処理部２８の動作を停止することにより、下りフレームの受信動作を継続し、上りフレームの送信動作を停止する（以下、ＴＸパワーダウンとも称する。）周期的スリープ動作を行なう。また、制御部２９は、スリープ指示に対するスリープ応答を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。

また、制御部２９は、局側装置１０１からスリープ指示を示す制御フレームを受信して、スリープ状態へ遷移できないと判断した場合には、周期的スリープ動作を行なわず、スリープ拒否を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。

また、制御部２９は、周期的スリープ動作において、スリープ状態から復帰した後、スリープ状態を継続可能であるか否かを判断し、継続可能であると判断した場合には、所定の起床期間が終了すると再びスリープ状態へ遷移する。一方、制御部２９は、スリープ状態から復帰した後、スリープ状態を継続不可であると判断した場合には、たとえば起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常動作を行なう。

このようなＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作中に局側装置１０１におけるＯＳＵ１２の冗長切り替え（以下、ＯＳＵ冗長切り替えとも称する。）が発生しても、周期的スリープ動作を継続する。局側装置１０１は、ＯＮＵ２０２が周期的スリープ動作を行なっている状態において、ＯＳＵ冗長切り替えを行なった後、当該ＯＮＵ２０２へ送信すべき下りフレームが発生しても、当該ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を停止させることは困難であり、下りトラフィックの中継不能を招いてしまう。

これは、ＯＮＵ２０２が、周期的スリープ動作において、局側装置１０１からの起床指示を受けるために間欠的に起動、すなわちスリープ状態から復帰しても、切り替え先のＯＳＵ１２は、ＯＮＵ２０２の当該復帰タイミングを把握しておらず、起床指示をＯＮＵ２０２の起床期間において当該ＯＮＵ２０２に到着させることが困難だからである。

そこで、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、以下のような動作により、上記問題点を解決する。

［動作］
ＯＮＵ２０２において、制御部２９は、周期的スリープ動作が行なわれている際、局側装置１０１における運用系のＯＳＵ１２から待機系のＯＳＵ１２への切り替えを示す切り替え事象の発生を検知する。

たとえば、制御部２９は、切り替え事象の発生を検知した場合に、周期的スリープ動作を停止する。また、制御部２９は、切り替え事象の発生を検知した場合に、さらに、起床通知を局側装置１０１へ送信する。

また、たとえば、制御部２９は、所定条件を満たすと局側装置１０１との通信接続すなわちリンクを再確立するための処理を行なうと判断し、所定条件を満たしていない場合には通信接続を継続すると判断する。そして、制御部２９は、周期的スリープ動作が行なわれている際、切り替え事象の発生を検知した場合には、上記所定条件を満たしても、通信接続を継続すると判断する。

より詳細には、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作中に、ＯＳＵ冗長切り替えを推測させる所定のイベントを検出すると、たとえば自発的に周期的スリープ動作を停止し、起床通知を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。この所定のイベントは、たとえば、ＬｏＳ（Loss of Signal）、すなわちＯＮＵ２０２が局側装置１０１から送信される下り光信号を所定時間以上検出できない事象である。すなわち、制御部２９は、局側装置１０１からの下り光信号の途絶を、切り替え事象の発生として検知する。制御部２９は、周期的スリープ動作中にＬｏＳを検出すると、ＯＳＵ冗長切り替えが発生したと判断し、たとえば自発的に周期的スリープ動作を停止し、起床通知を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。

具体的には、光受信処理部２２は、周期的スリープ動作中もＬｏＳ検出を行なう。光受信処理部２２は、周期的スリープ動作中にＬｏＳを検出すると、ＬｏＳ検出を制御部２９に通知する。

制御部２９は、光受信処理部２２からのＬｏＳ検出通知を受けて、周期的スリープ動作の停止、および切り替え先のＯＳＵ１２への起床通知の送信、の実行判断を行なう。

以下、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおける、ＯＳＵ冗長切り替えに対する省電力動作について図面を用いて説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＲＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。

図４を参照して、ＯＮＵ２０２は、通常モード、および省電力モードの２つの動作モードを有する。省電力モードでは、周期的スリープ動作が行なわれ、スリープ状態となるスリープ期間と、起床期間、すなわち省電力動作が停止されるアクティブ期間とが交互に繰り返される。

まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵへ送信する。

次に、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵでは、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、タイミングｔ１において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。これにより、タイミングｔ１からタイミングｔ２まで、局側装置１０１から当該ＯＮＵへの下り光信号の送信が停止される。

次に、アクティブ期間中のタイミングｔ３において、ＯＮＵは、ＬｏＳを検出し、タイミングｔ４において起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵから起床通知を受けて、当該ＯＮＵが周期的スリープ動作を停止した、すなわち省電力モードから通常モードへ遷移したことを認識する（タイミングｔ５）。

ＯＮＵ２０２がＴＲＸパワーダウンを行なう場合には、光受信処理部２２のうち、下り光信号を検知する部分の動作はスリープ状態においても停止しない等の特別な構成としない限り、スリープ期間においてＬｏＳを検出することはできず、図４に示すような動作となる。

一方、ＯＮＵ２０２がＴＸパワーダウンを行なう場合には、スリープ状態において光受信処理部２２の動作を継続することから、スリープ期間でもＬｏＳを検出することができる。このため、以下の図５に示すような動作が可能となる。

図５は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。

図５を参照して、まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵへ送信する。

次に、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵでは、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、タイミングｔ１１において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。これにより、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２まで、局側装置１０１から当該ＯＮＵへの下り光信号の送信が停止される。

次に、スリープ期間中のタイミングｔ１３において、ＯＮＵは、ＬｏＳを検出し、タイミングｔ１４において起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵから起床通知を受けて、当該ＯＮＵが周期的スリープ動作を停止した、すなわち省電力モードから通常モードへ遷移したことを認識する（タイミングｔ１５）。

図６は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵがＬｏＳを検出した際の動作手順を示すフローチャートである。

たとえば、ＯＮＵ２０２は、通常モードにおいて、Ｌｏｓを検出した場合、または局側装置１０１からのゲートフレームを所定時間以上受信できない場合、リンク断を検出することなく、プロテクション処理を開始する。このプロテクション処理では、ＯＮＵ２０２は、一定期間、タイムスタンプドリフトを検出しない。

図６を参照して、ＯＮＵ２０２は、ＬｏＳを検出した場合において（ステップＳ１１でＹＥＳ）、通常モードで動作しているときには（ステップＳ１２でＹＥＳ）、上記のようにプロテクション処理を開始する（ステップＳ１３）。

一方、ＯＮＵ２０２は、ＬｏＳを検出した場合において（ステップＳ１１でＹＥＳ）、省電力モードで動作しているときには（ステップＳ１２でＮＯ）、通常モードに遷移し、省電力動作を停止する（ステップＳ１４）。

次に、ＯＮＵ２０２は、プロテクション処理を開始し（ステップＳ１５）、そして、起床通知を局側装置１０１へ送信する（ステップＳ１６）。

図４〜図６に示すようなＬｏＳをＯＳＵ冗長切り替えのイベントとして検出する構成では、ＯＮＵ２０２がＴＲＸパワーダウンを行なう場合、ＬｏＳを検出できない可能性がある。すなわち、ＴＸパワーダウンを行なうか、あるいは、光受信処理部２２の動作を停止する場合でも、下り光信号を検知する部分の動作は停止させないようにする必要がある。

また、冗長切り替えの際に切り替え元のＯＳＵ１２および切り替え先のＯＳＵ１２から下り光信号が連続的に送信されると、ＬｏＳを検出できない可能性がある。

そこで、ＯＮＵ２０２における制御部２９は、局側装置１０１からの時刻情報とＯＮＵ２０２の時刻情報との差に基づいて、切り替え事象の発生を検知する。

より詳細には、ＯＮＵ２０２は、たとえば、周期的スリープ動作中に、タイムスタンプドリフトを検出すると、自発的に周期的スリープ動作を停止し、起床通知を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。ここで、タイムスタンプドリフトとは、局側装置１０１から送信されるＭＰＣＰフレームのタイムスタンプ値とＯＮＵ２０２のタイムスタンプ値との差が所定の閾値を超える事象である。

ＯＮＵ２０２は、スリープ状態において光受信処理部２２のすべての動作を停止しても、局側装置１０１からのＭＰＣＰフレームをアクティブ期間において受信すれば、タイムスタンプドリフトを検出可能である。

ここで、タイムスタンプは、たとえば以下のように用いられる。すなわち、ＯＮＵ２０２において、制御部２９は、局側装置１０１からのフレームに含まれる時刻情報に基づいてＯＮＵ２０２の時刻情報を調整する。具体的には、ＯＮＵ２０２は、局側装置１０１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、局側装置１０１と同期をとる。

ＰＯＮクロックは、ＰＯＮ通信に用いるクロックであり、ＰＯＮシステム３０１において、局側装置１０１、およびその配下の全ＯＮＵ２０２で共通に使用される単位の時計、たとえば１６ｎｓ周期のクロックである。また、タイムスタンプは、たとえば自己のＰＯＮクロックで動作するカウンタのカウント値である。

たとえば、ＯＮＵ２０２は、タイムスタンプドリフトを検出すると、局側装置１０１とのリンク断を検出し、局側装置１０１とのリンクを再確立するための処理を実行する。具体的には、ＯＮＵ２０２は、前回調整した自己のＰＯＮクロックによるタイムスタンプと、今回受信したＭＰＣＰゲートフレームのタイムスタンプとの差が所定の閾値、たとえば８ＴＱ＝９６ｎｓよりも大きい場合、タイムスタンプドリフトが生じたと判断して、リンク断を検出し、ＭＰＣＰリンク断処理を行なう。ここで、ＭＰＣＰリンク断処理が行なわれると、最初からリンクアップシーケンスが実行されることから、このシーケンス分、局側装置１０１およびＯＮＵ２０２間で通信不能期間が発生してしまう。

これに対して、ＰＯＮシステム３０１では、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作中にタイムスタンプドリフトを検出した場合には、リンク断を検出することなく、たとえば自発的に周期的スリープ動作を停止し、起床通知を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。

具体的には、制御部２９は、周期的スリープ動作中に局側装置１０１から受信したＭＰＣＰゲートフレームのタイムスタンプと、自己のＯＮＵ２０２のタイムスタンプとの差からタイムスタンプドリフトを検出する。

制御部２９は、周期的スリープ動作中においてタイムスタンプドリフトを検出した場合には、リンク断を検出せず、周期的スリープ動作の停止、および切り替え先のＯＳＵ１２への起床通知の送信、の実行判断を行なう。

図７は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＲＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。

図７を参照して、まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵへ送信する。

次に、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵでは、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、ＯＳＵ１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ２１）。

次に、１回目のアクティブ期間におけるタイミングｔ２２において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、ＯＳＵ１と同期をとる。

次に、ＯＳＵ１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ２３）。

次に、２回目のアクティブ期間におけるタイミングｔ２４において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、ＯＳＵ１と同期をとる。

次に、タイミングｔ２５において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ２６）。

次に、２回目のアクティブ期間におけるタイミングｔ２７において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、タイムスタンプドリフトを検出する。

次に、ＯＮＵは、タイムスタンプドリフトを検出すると、起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する（タイミングｔ２８）。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵから起床通知を受けて、当該ＯＮＵが周期的スリープ動作を停止した、すなわち省電力モードから通常モードへ遷移したことを認識する（タイミングｔ２９）。

ＯＮＵ２０２がＴＲＸパワーダウンを行なう場合には、スリープ状態において下りフレームを受信しないことから、スリープ期間においてタイムスタンプドリフトを検出することはできず、図７に示すような動作となる。

一方、ＯＮＵ２０２がＴＸパワーダウンを行なう場合には、スリープ状態において下りフレームを受信することから、スリープ期間でもタイムスタンプドリフトを検出することができる。このため、以下の図８に示すような動作が可能となる。

図８は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。

図８を参照して、まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵへ送信する。

次に、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵでは、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、ＯＳＵ１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ３１）。

次に、１回目のスリープ期間におけるタイミングｔ３２において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、ＯＳＵ１と同期をとる。

次に、タイミングｔ３３において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ３４）。

次に、１回目のスリープ期間におけるタイミングｔ３５において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、タイムスタンプドリフトを検出する。

次に、タイミングｔ３６において、ＯＮＵは、起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵから起床通知を受けて、当該ＯＮＵが周期的スリープ動作を停止した、すなわち省電力モードから通常モードへ遷移したことを認識する（タイミングｔ３７）。

図９は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵがタイムスタンプドリフトを検出した際の動作手順を示すフローチャートである。

図９を参照して、ＯＮＵ２０２は、タイムスタンプドリフトを検出した場合において（ステップＳ１でＹＥＳ）、通常モードで動作しているときには（ステップＳ２でＹＥＳ）、ＭＰＣＰリンク断処理、すなわち局側装置１０１とのリンクを再確立するための処理を開始する（ステップＳ３）。

一方、ＯＮＵ２０２は、タイムスタンプドリフトを検出した場合において（ステップＳ１でＹＥＳ）、省電力モードで動作しているときには（ステップＳ２でＮＯ）、通常モードに遷移し、省電力動作を停止する（ステップＳ４）。

次に、ＯＮＵ２０２は、起床通知を局側装置１０１へ送信する（ステップＳ５）。

図７〜図９に示すようなタイムスタンプドリフトを検出する構成では、切り替え元のＯＳＵのタイムスタンプと切り替え先のＯＳＵのタイムスタンプとが精度よく一致している場合、ＯＮＵ２０２は、タイムスタンプドリフトを検出しないことから、ＯＳＵ冗長切り替えを検知できない。

そこで、ＰＯＮシステム３０１では、切り替え先のＯＳＵ１２は、冗長切り替えの際、自己のタイムスタンプをずらす。すなわち、待機系のＯＳＵ１２におけるＰＯＮ制御部３６は、全体制御部１１による切り替え制御が行なわれると、運用系のＯＳＵ１２の生成する時刻情報の値との差が所定値以上の時刻情報を生成してＯＮＵ２０２へ送信する。

より詳細には、切り替え先のＯＳＵ１２は、ＯＮＵ２０２においてタイムスタンプドリフトが検出できるように、自己のタイムスタンプを、切り替え元のＯＳＵ１２のタイムスタンプと所定の閾値以上離れた値に設定する。ＯＳＵ１２は、たとえば、ＯＮＵ２０２においてタイムスタンプドリフトが検出される基準となる閾値を、ユーザ等から予め設定されることにより取得可能である。

これにより、ＯＳＵ２０２においてタイムスタンプドリフトを確実に検出することが可能となる。

また、ＯＳＵ冗長切り替えが行なわれると、ＯＮＵ２０２がＯＳＵ１２から受信するＰＯＮ制御フレーム、たとえば、ゲートフレーム等のＭＰＣＰフレーム、ＯＡＭフレームおよび拡張ＭＡＣフレームの送信元アドレスが変わる。

図１０は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるＭＰＣＰフレームの構成の一例を示す図である。図１０は、ＩＥＥＥ８０２．３−２００８に従う内容である。

図１０を参照して、ＭＰＣＰフレームは、送信先アドレスが挿入される６オクテットのフィールドと、送信元アドレスが挿入される６オクテットのフィールドと、データ長およびタイプが挿入される２オクテットのフィールドと、オペレーションコードが挿入される２オクテットのフィールドと、タイムスタンプが挿入される４オクテットのフィールドと、データもしくはパディングが挿入されるか、または予備として用いられる４０オクテットのフィールドと、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）が挿入される４オクテットのフィールドとを含む。

ＭＰＣＰフレームの送信元アドレスフィールドには、送信するＭＡＣ装置すなわちＯＳＵ１２のＭＡＣアドレスが格納される。異なるＭＡＣ装置が同一のＭＡＣアドレスを使用することはできないため、送信元アドレスフィールドの値は、冗長切り替えの前後で変わる。

そこで、ＯＮＵ２０２における制御部２９は、局側装置１０１からのフレームの送信元アドレスの変化を、切り替え事象の発生として検知する。

より詳細には、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作中にＰＯＮ制御フレームの送信元アドレスの変化を検出した場合には、ＯＳＵ冗長切り替えが発生したと判断し、リンク断を検出することなく、自発的に周期的スリープ動作を停止し、起床通知を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。

これにより、ＬｏＳを検出できない場合でも、また、冗長切り替えの前後でＭＰＣＰゲートフレームのタイムスタンプのずれが小さい場合でも、ＯＮＵ２０２は、ＯＳＵ冗長切り替えの発生を検知することができる。また、切り替え先のＯＳＵ１２においてタイムスタンプをずらす必要がなくなる。

図１１は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＲＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。

図１１を参照して、まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵへ送信する。

次に、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵでは、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、ＯＳＵ１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ５１）。

次に、１回目のアクティブ期間におけるタイミングｔ５２において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、ＯＳＵ１と同期をとる。

次に、ＯＳＵ１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ５３）。

次に、２回目のアクティブ期間におけるタイミングｔ５４において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、ＯＳＵ１と同期をとる。

次に、タイミングｔ５５において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ５６）。

次に、２回目のアクティブ期間におけるタイミングｔ５７において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームの送信元アドレスと、前回受信したＭＰＣＰゲートフレームの送信元アドレスとが異なることを検出する。

次に、ＯＮＵは、送信元アドレスの変化を検出すると、起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する（タイミングｔ５８）。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵから起床通知を受けて、当該ＯＮＵが周期的スリープ動作を停止した、すなわち省電力モードから通常モードへ遷移したことを認識する（タイミングｔ５９）。

ＯＮＵ２０２がＴＲＸパワーダウンを行なう場合には、スリープ状態において下りフレームを受信しないことから、スリープ期間において送信元アドレスの変化を検出することはできず、図１１に示すような動作となる。

一方、ＯＮＵ２０２がＴＸパワーダウンを行なう場合には、スリープ状態において下りフレームを受信することから、スリープ期間でも送信元アドレスの変化を検出することができる。このため、以下の図１２に示すような動作が可能となる。

図１２は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＴＸパワーダウンを行なうＯＮＵにおける、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。

図１２を参照して、まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵへ送信する。

次に、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵでは、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、ＯＳＵ１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ６１）。

次に、１回目のスリープ期間におけるタイミングｔ６２において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームが示すタイムスタンプに基づいて自己のＰＯＮクロックを調整し、ＯＳＵ１と同期をとる。

次に、タイミングｔ６３において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＭＰＣＰゲートフレームをＯＮＵへ送信する（タイミングｔ６４）。

次に、１回目のスリープ期間におけるタイミングｔ６５において、ＯＮＵは、ＯＳＵ１からのＭＰＣＰゲートフレームを受信し、当該ＭＰＣＰゲートフレームの送信元アドレスと、前回受信したＭＰＣＰゲートフレームの送信元アドレスとが異なることを検出する。

次に、タイミングｔ６６において、ＯＮＵは、起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵから起床通知を受けて、当該ＯＮＵが周期的スリープ動作を停止した、すなわち省電力モードから通常モードへ遷移したことを認識する（タイミングｔ６７）。

図１３は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵが送信元アドレスの変化を検出した際の動作手順を示すフローチャートである。

図１３を参照して、ＯＮＵ２０２は、ＰＯＮ制御フレームの送信元アドレスの変化を検出した場合において（ステップＳ２１でＹＥＳ）、通常モードで動作しているときには（ステップＳ２２でＹＥＳ）、特段の処理を行なわず、待機する。

一方、ＯＮＵ２０２は、ＰＯＮ制御フレームの送信元アドレスの変化を検出した場合において（ステップＳ２１でＹＥＳ）、省電力モードで動作しているときには（ステップＳ２２でＮＯ）、通常モードに遷移し、省電力動作を停止する（ステップＳ２３）。

次に、ＯＮＵ２０２は、起床通知を局側装置へ送信する（ステップＳ２４）。

なお、ＯＮＵ２０２は、以上のような各判断基準の一部を用いてＯＳＵ冗長切り替えの発生を判断してもよいし、全部を用いてＯＳＵ冗長切り替えの発生を判断してもよい。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、上記のように、省電力モードで動作中のＯＮＵ２０２がＯＳＵ冗長切り替えを検知し、その対処を当該ＯＮＵ２０２が主体的に行なう構成に限らず、局側装置１０１が、ＯＳＵ冗長切り替えの対処を主体的に行なう構成であってもよい。

すなわち、切り替え先のＯＳＵ１２におけるＰＯＮ制御部３６は、全体制御部１１による切り替え制御が行なわれると、配下の各ＯＮＵ２０２へ起床指示を送信することにより、周期的スリープ動作を行なっているＯＮＵ２０２の当該周期的スリープ動作を停止させる。

具体的には、冗長切り替えによって新しくＰＯＮ回線を引き継いだＯＳＵ１２は、冗長切り替え後すぐに、起床指示を配下の各ＯＮＵ２０２へ送信し、各ＯＮＵ２０２を通常モードで動作させる。

ここで、起床指示の送信対象となるＯＮＵ２０２は、配下の全ＯＮＵとしてもよいし、省電力モードで動作中と推察されるＯＮＵ２０２だけを送信対象としてもよい。たとえば、切り替え先のＯＳＵ１２が、切り替え元のＯＳＵ１２から、省電力モードで動作中のＯＮＵ２０２のリストを引き継いだ場合には、当該リストに記されているＯＮＵ２０２だけを送信対象にすることが可能である。

また、たとえば、ＯＳＵ１２は、起床指示に対する応答である起床通知を返さないＯＮＵ２０２は、ＴＲＸパワーダウンの省電力モードで動作していると判断し、当該ＯＮＵ２０２が起床指示を示す制御フレームをアクティブ期間において受信できるように、起床指示を何度も再送信する。

図１４は、本発明の実施の形態に係る局側装置における、ＯＳＵ冗長切り替えの際の動作の一例を示す図である。図１４は、ＯＳＵの配下に２つのＯＮＵ１，２が存在する場合を示している。

図１４を参照して、まず、ＯＳＵ１は、スリープ指示を示す制御フレームを、通常モードで動作中のＯＮＵ１へ送信する。

次に、ＯＮＵ１は、ＯＳＵ１からのスリープ指示を受けて、スリープ通知を示す制御フレームをＯＳＵ１へ送信し、省電力モードへ遷移する。ＯＮＵ１では、省電力モードへ遷移すると、たとえば、まずアクティブ期間となった後、スリープ期間となり、再びアクティブ期間となる。

次に、タイミングｔ４１において、ＯＳＵ１からＯＳＵ Ｎ＋１への冗長切り替えが発生する。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、起床指示を示す制御フレームをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信する（タイミングｔ４２およびｔ４３）。

次に、ＯＮＵ１は、アクティブ期間において、ＯＳＵ Ｎ＋１からの起床指示を受けて、起床通知を局側装置１０１へ送信し、通常モードへ遷移する（タイミングｔ４４）。

また、ＯＮＵ２は、ＯＳＵ Ｎ＋１からの起床指示を受けて、起床通知を局側装置１０１へ送信する（タイミングｔ４５）。

次に、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵ１から起床通知を受けて、当該ＯＮＵが通常モードで動作中であることを認識する（タイミングｔ４６）。

また、ＯＳＵ Ｎ＋１は、ＯＮＵ２から起床通知を受けて、当該ＯＮＵが通常モードで動作中であることを認識する（タイミングｔ４７）。

図１５は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムによる効果を説明するための図である。

図１５を参照して、ＯＳＵ１２が故障したときの、ＰＯＮ回線の通信不能期間を最小限に抑えるためには、ＯＳＵ間でのデータベースの移管を速やかに行なわなければならない。

一般に、ＯＳＵ１２の管理している管理データは、配下の全ＯＮＵ２０２の状態等を含んでおり、データ量が非常に多い。このため、管理データをすべて切り替え先のＯＳＵ１２に高速で転送するためには、ＯＳＵ１２において高速なインタフェースを用意しておかなければならず、コストが高くなってしまう。

本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＳＵ間で転送する情報を最低限に抑える、具体的には、各ＯＮＵ２０２の省電力動作の有無、および間欠起床のタイミング等を不要にすることができるため、高速通信用のインタフェースが不要になり、コスト面で有利である。

また、切り替え先および切り替え元のＯＳＵのＰＯＮクロックが８単位すなわち８ＴＱ以上離れている場合には、通常、省電力モードで動作しているＯＮＵ２０２は、リンク断を検出してしまう。その一方で、別個のＰＯＮクロックの生成部を有する２つのＯＳＵを、９６ｎｓ以内の誤差で同期させることは困難である。

本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２は、タイムスタンプドリフトが発生しても、リンク断を検出せずに、局側装置１０１との通信を継続して行なうことができる。このため、ＯＳＵ間の精確なクロック同期を実現するための構成が不要となり、機器構成を簡素化することができ、コスト面で有利である。

ところで、各ＯＮＵのスリープ動作に関する情報、たとえば周期的スリープ動作中であるか否か、ならびにスリープ期間の開始タイミングおよびスリープ期間の長さ等を待機系のＯＳＵに転送することができれば、待機系のＯＳＵにおいて、周期的スリープ動作中のＯＮＵの起床タイミングを把握し、必要に応じてＯＮＵを起床させることが可能である。

しかしながら、１つのＯＳＵは、たとえば最大１２８台のＯＮＵと通信を行なうことが可能であるため、転送すべきデータ量が膨大であり、すべての情報を転送すると切り替え時間が増大し、冗長切り替えによるＰＯＮシステムの通信断時間が長くなってしまう。このため、運用系のＯＳＵからは、最低限の情報を待機系のＯＳＵに転送する構成が好ましく、各ＯＮＵのスリープ動作に関する情報が転送されない場合が考えられる。

この場合、冗長切り替えが行なわれると、切り替え先のＯＳＵにおいてＯＮＵの起床期間のタイミングを把握することができず、ＯＮＵを起床させることができなくなってしまう。

すなわち、局側装置におけるＯＳＵの冗長切り替えが行なわれても、ＯＮＵは、通常、周期的スリープ動作を継続する。そして、切り替え先のＯＳＵが、ＯＮＵの周期的スリープ動作に関する情報を有していない場合には、当該ＯＮＵへ送信すべき下りフレームが発生しても、当該ＯＮＵのスリープ動作を停止させることが困難となり、下りトラフィックの中継不能を招いてしまう。

これに対して、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、周期的スリープ動作が行なわれている際、局側装置１０１における運用系のＯＳＵ１２から待機系のＯＳＵ１２への切り替えを示す切り替え事象の発生を検知する。

このように、スリープ動作中のＯＮＵ２０２がＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知する構成により、ＯＳＵ１２の冗長切り替えが行なわれると、ＯＮＵ２０２は、たとえば、自発的に省電力モードから通常モードへ復帰したり、局側装置１０１へ起床通知を送信したりすることができる。これにより、切り替え先のＯＳＵ１２からＯＮＵ２０２への通信を早期に開始することができ、下りトラフィックの中継不能の抑制を図ることができる。すなわち、ＯＳＵ１２の冗長切り替えが行なわれた場合に、ＰＯＮシステムにおける通信を早期に再開させることができるため、ＰＯＮシステムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。

したがって、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

また、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、切り替え事象の発生を検知した場合に、周期的スリープ動作を停止する。

このように、ＯＮＵ２０２が、ＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知してスリープ動作を停止する構成により、冗長切り替え後、局側装置１０１からＯＮＵ２０２への通信をスムーズに再開させることができる。また、切り替え先のＯＳＵ１２がたとえば起床指示を連続送信してＯＮＵ２０２を起床させる必要がなくなり、ＯＳＵ１２の処理の簡易化およびＰＯＮ回線における帯域の無駄な消費を抑制することができる。

また、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、切り替え事象の発生を検知した場合に、さらに、起床通知を局側装置１０１へ送信する。

このように、ＯＮＵ２０２が、ＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知してスリープ動作を停止し、起床通知を局側装置１０１へ送信する構成により、局側装置１０１がＯＮＵ２０２の通常動作への復帰を把握できていない期間を短縮させ、早期に把握させることができるため、ＰＯＮシステムにおける各ＯＮＵ２０２の管理を適切に行なうことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、局側装置１０１からの時刻情報すなわちタイムスタンプとＯＮＵ２０２の時刻情報との差に基づいて、切り替え事象の発生を検知する。

このような構成により、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を適切な方法で検知することができる。また、ＯＮＵ２０２がアクティブ期間およびスリープ期間を繰り返す周期的スリープ動作を行なう場合において、スリープ期間において下り光信号の受信を停止しても、局側装置１０１から送信されるタイムスタンプをアクティブ期間において受信すれば、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知することができる。

また、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、局側装置１０１からの下り光信号の途絶を、切り替え事象の発生として検知する。

このような構成により、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を適切な方法で検知することができる。また、切り替え元のＯＳＵ１２のタイムスタンプと切り替え先のＯＳＵ１２のタイムスタンプとの差が小さい場合でも、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知することができる。

また、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、局側装置１０１からのフレームの送信元アドレスの変化を、切り替え事象の発生として検知する。

このような構成により、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を適切な方法で検知することができる。また、ＯＮＵ２０２がアクティブ期間およびスリープ期間を繰り返す周期的スリープ動作を行なう場合において、スリープ期間において下り光信号の受信を停止しても、局側装置１０１から送信されるタイムスタンプをアクティブ期間において受信すれば、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知することができる。また、切り替え元のＯＳＵ１２のタイムスタンプと切り替え先のＯＳＵ１２のタイムスタンプとの差が小さい場合でも、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知することができる。

また、局側装置が、ＯＮＵと光信号を送受信するための複数のＯＳＵを備えている場合、たとえば、各ＯＳＵには別個のクロック生成部が設けられ、ＯＳＵは、独自のＰＯＮクロックのタイミングに基づいて時刻情報すなわちタイムスタンプを生成する。そして、ＯＳＵは、当該時刻情報に従って動作し、また、当該時刻情報をＯＮＵに定期的に通知する。ＯＮＵは、ＯＳＵから通知された時刻情報に基づいて自己の時刻情報を調整し、当該時刻情報に従って動作する。

そして、局側装置が運用系のＯＳＵから待機系のＯＳＵへの冗長切り替えを行なうと、各ＯＳＵのＰＯＮクロックの相違から、冗長切り替えの前後でＯＮＵが受け取る時刻情報の値が異なることにより、ＯＮＵにおいて局側装置とのリンク断が検出されてしまう場合がある。

また、局側装置におけるＯＳＵの冗長切り替えにより、局側装置からＯＮＵへの下り光信号が途絶えた場合でも、ＯＮＵにおいて局側装置とのリンク断が検出されてしまう可能性がある。

ＯＮＵは、局側装置とのリンク断を検出すると、局側装置とのリンクすなわち通信接続を再確立するための処理を実行することになる。ここで、局側装置と通信するＯＮＵは、一般に数十台以上存在することから、リンク断を検出した各ＯＮＵのすべてが局側装置とのリンクを再確立するまでに長時間を要してしまう。

また、局側装置は、ＯＮＵがリンク断を検出すると、当該ＯＮＵへ送信する予定であった蓄積データをクリアする場合もあり、データの再送処理による遅延も生じてしまう。

これに対して、本発明の実施の形態に係るＯＮＵでは、制御部２９は、所定条件を満たすと局側装置１０１との通信接続を再確立するための処理を行なうと判断し、所定条件を満たしていない場合には通信接続を継続すると判断する。そして、制御部２９は、周期的スリープ動作が行なわれている際、切り替え事象の発生を検知した場合には、上記所定条件を満たしても、通信接続を継続すると判断する。

このような構成により、ＯＮＵ２０２がＯＳＵ１２の冗長切り替えによってリンク断を検出し、リンクを再確立するための処理を行なうことを防ぐことができるため、ＰＯＮシステムにおける通信不能時間の増大を防ぐことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０１は、複数のＯＳＵ１２を含む。複数のＯＳＵ１２の各々は、クロックを生成するための別個のクロック生成部３９を有し、このクロックのタイミングに従って各ＯＮＵ２０２とフレームを送受信する。そして、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作を行なっている際、局側装置１０１における運用系のＯＳＵ１２から待機系のＯＳＵ１２への切り替えを示す切り替え事象の発生を検知する。

このように、スリープ動作中のＯＮＵ２０２がＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知する構成により、ＯＳＵ１２の冗長切り替えが行なわれると、ＯＮＵ２０２は、たとえば、自発的に省電力モードから通常モードへ復帰したり、局側装置１０１へ起床通知を送信したりすることができる。これにより、切り替え先のＯＳＵ１２からＯＮＵ２０２への通信を早期に開始することができ、下りトラフィックの中継不能の抑制を図ることができる。すなわち、ＯＳＵの冗長切り替えが行なわれた場合に、ＰＯＮシステムにおける通信を早期に再開させることができるため、ＰＯＮシステムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。

したがって、各ＯＳＵの生成するクロックの相違から、冗長切り替えの前後でＯＮＵが受け取る時刻情報の値が異なることにより、ＯＮＵにおいて局側装置とのリンク断が検出されてしまうようなＰＯＮシステムにおいて、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、複数のＯＳＵ１２は、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部３９を有し、上記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、時刻情報に従ってフレームを送受信する。待機系のＯＳＵ１２は、全体制御部１１による切り替え制御が行なわれると、運用系のＯＳＵ１２の生成する時刻情報の値との差が所定値以上の時刻情報を生成してＯＮＵ２０２へ送信する。

このような構成により、切り替え元のＯＳＵ１２のタイムスタンプと切り替え先のＯＳＵ１２のタイムスタンプとが精度よく一致している場合でも、ＯＮＵ２０２においてタイムスタンプドリフトを検出し、ＯＳＵ１２の冗長切り替えを確実に検知することが可能となる。すなわち、ＯＳＵ１２の冗長切り替えが行なわれた場合に、ＰＯＮシステムにおける通信を早期に再開させることができるため、ＰＯＮシステムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。

したがって、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０１におけるＯＳＵ１２のＰＯＮ制御部３６は、全体制御部１１による切り替え制御が行なわれると、各ＯＮＵ２０２へ起床指示を送信することにより、周期的スリープ動作を行なっているＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を停止させる。

このように、局側装置１０１が、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの対処を主体的に行なう構成により、ＯＮＵ２０２においてＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知するための構成が不要となり、ＯＮＵ２０２の構成および処理の簡易化を図ることができる。

また、ＯＳＵ１２の冗長切り替えが行なわれた場合に、ＰＯＮシステムにおける通信を早期に再開させることができるため、ＰＯＮシステムにおける通信不能時間を短縮することができ、サービス品質を向上させることができる。

したがって、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することができる。

なお、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。周期的スリープ動作に限らず、ＯＮＵ２０２は、たとえば、局側装置１０１のスリープ指示によって一定期間だけ省電力動作を行なうようなスリープ動作を行なう構成であってもよい。

すなわち、ＯＮＵ２０２において、制御部２９は、光送信処理部２８または光受信処理部２２の動作を停止するスリープ動作を行なう。そして、制御部２９は、このスリープ動作が行なわれている際、局側装置１０１における運用系のＯＳＵ１２から待機系のＯＳＵ１２への切り替えを示す切り替え事象の発生を検知する。

このような構成でも、スリープ動作中にＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知することにより、宅側装置のスリープ動作中における局側装置の冗長切り替えに対して、局側装置および宅側装置間の通信停止時間の増大を抑制し、信頼性の高い通信システムを提供することが可能である。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２は、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知した後、周期的スリープ動作を停止する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＯＮＵ２０２は、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知しても、周期的スリープ動作を継続する構成であってもよい。この場合、たとえば、前述のように、切り替え先のＯＳＵ１２は、ＯＮＵ２０２からの応答が無いこと等を検知して、ＯＮＵ２０２に対して連続的に起床指示を送信し、ＯＮＵ２０２を起床させる構成が考えられる。また、前述のように、切り替え先のＯＳＵ１２が、切り替え直後に配下の各ＯＮＵ２０２に対して起床指示を送信する構成も考えられる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２は、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知した後、起床通知を局側装置１０１へ送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＯＮＵ２０２は、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知しても、起床通知を局側装置１０１へ送信しない構成であってもよい。この場合も、上記のように連続的に起床通知を送信する構成、または配下の各ＯＮＵ２０２へ起床通知を送信する構成が考えられる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２における制御部２９が、周期的スリープ動作の制御を行ない、また、ＯＳＵ１２の冗長切り替えの発生を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。すなわち、ＯＮＵ２０２の代わりに、ＰＯＮシステム３０１における局側装置１０１およびＯＮＵ２０２以外の他の装置が、ＯＮＵ２０２にスリープ動作をさせる制御、およびＯＳＵ１２の冗長切り替えを検知する動作等を行なう構成であってもよい。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ 全体制御部
１２，１２−１〜１２−Ｎ＋１ 光回線ユニット（ＯＳＵ）
１３ 集線部
２１ ＰＯＮポート
２２ 光受信処理部（通信部）
２３ バッファメモリ
２４ 送信処理部
２５ ＵＮＩポート
２６ 受信処理部
２７ バッファメモリ
２８ 光送信処理部（通信部）
２９ 制御部（スリープ制御部、切り替え検知部および時刻調整部）
３１ 集線ＩＦ部
３２ 制御ＩＦ部
３３ 受信処理部
３４ 送信処理部
３５ ＰＯＮ送受信部
３６ ＰＯＮ制御部（起床制御部）
３７，３８ ＦＩＦＯ
３９ クロック生成部
１０１ 局側装置（ＯＬＴ）
２０２ 宅側装置（ＯＮＵ）
２０３−１〜２０３−Ｎ ＰＯＮ回線
２０４−１〜２０４−Ｎ 光カプラ
３０１ ＰＯＮシステム

Claims (14)

1. 複数の光回線ユニットを備える局側装置と通信信号を送受信するための宅側装置であって、
   前記光回線ユニットと通信信号を送信または受信するための通信部と、
   前記通信部の動作を停止するスリープ動作を行なうためのスリープ制御部と、
   前記スリープ動作が行なわれている際、前記局側装置における運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知するための切り替え検知部とを備える、宅側装置。
2. 前記スリープ制御部は、前記切り替え検知部によって前記事象の発生が検知された場合に、前記スリープ動作を停止する、請求項１に記載の宅側装置。
3. 前記スリープ制御部は、前記切り替え検知部によって前記事象の発生が検知された場合に、さらに、起床通知を前記局側装置へ送信する、請求項２に記載の宅側装置。
4. 前記宅側装置は、時刻情報に従って動作し、さらに、
   前記局側装置からの前記通信信号に含まれる時刻情報に基づいて前記宅側装置の時刻情報を調整するための時刻調整部を備え、
   前記切り替え検知部は、前記局側装置からの時刻情報と前記宅側装置の時刻情報との差に基づいて、前記事象の発生を検知する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の宅側装置。
5. 前記切り替え検知部は、前記局側装置からの前記通信信号の途絶を、前記事象の発生として検知する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の宅側装置。
6. 前記切り替え検知部は、前記局側装置からの前記通信信号の送信元アドレスの変化を、前記事象の発生として検知する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の宅側装置。
7. 前記宅側装置は、さらに、
   所定条件を満たすと前記局側装置との通信接続を再確立するための処理を行なうと判断し、前記所定条件を満たしていない場合には前記通信接続を継続すると判断するための判断部を備え、
   前記判断部は、前記切り替え検知部によって前記事象の発生が検知された場合には、前記所定条件を満たしても、前記通信接続を継続すると判断する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の宅側装置。
8. 複数の宅側装置と、各前記宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置とを備える通信システムであって、
   前記局側装置は、複数の光回線ユニットを含み、前記複数の光回線ユニットの各々は、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、前記クロックのタイミングに従って前記各宅側装置と通信信号を送受信し、
   前記宅側装置は、前記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行ない、前記スリープ動作を行なっている際、前記局側装置における運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知する、通信システム。
9. 複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置であって、
   各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、前記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、前記時刻情報に従って前記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットと、
   前記宅側装置と通信信号を送受信すべき前記光回線ユニットを、運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへ切り替える切り替え制御を行なうための切り替え部とを備え、
   前記光回線ユニットは、前記時刻情報を前記通信信号に含めて前記宅側装置へ送信し、
   前記待機系の光回線ユニットは、前記切り替え部による前記切り替え制御が行なわれると、前記運用系の光回線ユニットの生成する前記時刻情報の値との差が所定値以上の時刻情報を生成して前記宅側装置へ送信する、局側装置。
10. 複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置であって、
    各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、前記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、前記時刻情報に従って前記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットと、
    前記宅側装置と通信信号を送受信すべき前記光回線ユニットを、運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへ切り替える切り替え制御を行なうための切り替え部とを備え、
    前記光回線ユニットは、前記時刻情報を前記通信信号に含めて前記宅側装置へ送信し、
    前記局側装置は、さらに、
    前記切り替え部による前記切り替え制御が行なわれると、各前記宅側装置へ起床指示を送信することにより、前記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なっている前記宅側装置の前記スリープ動作を停止させるための起床制御部を備える、局側装置。
11. 複数の光回線ユニットを備える局側装置と通信信号を送受信するための宅側装置における通信制御方法であって、
    前記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なうステップと、
    前記スリープ動作を行なっている際、前記局側装置における運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知するステップとを含む、通信制御方法。
12. 複数の宅側装置と、各前記宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記局側装置は、複数の光回線ユニットを含み、前記複数の光回線ユニットの各々は、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、前記クロックのタイミングに従って前記各宅側装置と通信信号を送受信し、
    前記宅側装置が、前記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なうステップと、
    前記スリープ動作が行なわれている際、前記局側装置における運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへの切り替えを示す事象の発生を検知するステップとを含む、通信制御方法。
13. 複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置における通信制御方法であって、
    前記局側装置は、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、前記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、前記時刻情報に従って前記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットを備え、
    前記宅側装置と通信信号を送受信すべき前記光回線ユニットを、運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへ切り替える切り替え制御を行なうステップと、
    前記切り替え制御が行なわれると、前記待機系の光回線ユニットが、前記運用系の光回線ユニットの生成する前記時刻情報の値との差が所定値以上の時刻情報を生成して前記宅側装置へ送信するステップとを含む、通信制御方法。
14. 複数の宅側装置と通信信号を送受信するための局側装置における通信制御方法であって、
    前記局側装置は、各々が、クロックを生成するための別個のクロック生成部を有し、前記クロックのタイミングに従って時刻情報を生成し、前記時刻情報に従って前記通信信号を送受信するための複数の光回線ユニットを備え、
    前記宅側装置と通信信号を送受信すべき前記光回線ユニットを、運用系の前記光回線ユニットから待機系の前記光回線ユニットへ切り替える制御を行なうステップと、
    前記切り替え制御が行なわれると、各前記宅側装置へ起床指示を送信することにより、前記局側装置との通信信号の送信動作または受信動作を停止するスリープ動作を行なっている前記宅側装置の前記スリープ動作を停止させるステップとを含む、通信制御方法。

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