JP6078163B2 - プロテクション方法及び光通信システム - Google Patents
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Description
本発明は、光通信システムにおけるプロテクション方法及び当該プロテクション方法を実現できる光通信システムに関する。
アクセスサービスの高速化に対するニーズの高まりにより、FTTH(Fiber To The Home)の普及が世界的に進んでいる。FTTHサービスの大部分は、1個の収容局側装置(OSU: Optical Subscriber Unit)が時分割多重(TDM: Time Division Multiplexing)により複数の加入者側装置(ONU: Optical Network Unit)を収容し、経済性に優れたPON(Passive Optical Network)方式により提供されている。TDM−PONの上り方向通信では、OSUにおける動的帯域割当計算に基づいてONU間でシステム帯域を共有しており、図1に示すように各ONU200がOSU51より通知された送信許可時間内のみに間欠的に信号光を送信することにより、信号光同士の衝突を防いでいる。現在の主力システムは伝送速度がギガビット級であるGE−PON(Gigabit Ethernet(登録商標) PON)、G−PON(Gigabit−capable PON)であるが、映像配信サービスの進展に加え、大容量ファイルをアップロード/ダウンロードするアプリケーションの登場などにより、PONシステムの更なる大容量化が求められている。しかしながら、TDM−PONでは、ラインレートの高速化によりシステム帯域を拡張するため、高速化や波長分散の影響により受信特性が大幅に劣化することに加え、バースト送受信器の経済性が課題となるため、10ギガを超える大容量化は難しい。
10ギガ超の大容量化に向けて、波長分割多重(WDM: Wavelength Division Multiplexing)技術の適用が検討されている。図2は、TDM−PONにWDM技術を組み合わせたWDM/TDM−PONの一例である。各々のONU200aは、光ファイバ伝送路を介して波長ルーティング手段152のいずれの端子と接続するかに応じて固定的に下り波長および上り波長を割り当てられ、全ONU間で信号の時間的重なりが、OSUの数まで許される。そのため、OSUの増設により、1波長あたりのラインレートを高速化することなく、システム帯域を拡張できる。
波長ルーティング手段152の端子のうち同一の端子と光ファイバ伝送路を介して接続する各ONUは、同一のOSUと論理的に接続し、上り帯域および下り帯域を共有する。ここで、各ONUとOSUとの論理接続は不変であり、各OSUのトラフィック負荷の状態によらず、異なるOSU間でトラフィック負荷を分散することはできない。
これに対して、非特許文献1では、ONUに搭載する光送信器および光受信器に波長可変機能を備えた波長可変型WDM/TDM−PONが提案されている(図3)。この構成では、ONUにおける送受信波長の切替により論理接続先OSUをONU単位で変更できる。この機能を用いることにより、高負荷状態であるOSUがある時には、低負荷状態であるOSUへトラフィック負荷が分散するようにONU−OSU間の論理接続を変更し、高負荷状態であったOSUの通信品質の劣化を防ぐことができる。また、OSUの高負荷状態が定常的に発生する場合、図2のWDM/TDM−PON構成では一定の通信品質を確保するためにはシステム帯域の増設が必要となるが、図3の波長可変型WDM/TDM−PON構成ではOSU間でトラフィック負荷の分散を図ってシステム全体の帯域を有効に活用することにより一定の通信品質を確保でき、システム帯域の増設のための設備投資を抑えることができる。
波長可変型WDM/TDM−PONでは、上述のように、論理接続先OSUをONU単位で変更できる。このため、波長可変型WDM/TDM−PONは、OSUが故障した際に、故障したOSUと論理接続していたONUが論理接続先OSUを別のOSUに変更することにより通信を再開するプロテクション動作が可能である(図4、非特許文献2)。
S. Kimura, "WDM/TDM−PON technologies for future flexible optical access networks", OECC2010, 6A1−1, 2010
玉置他,"次世代光アクセスネットワークに向けた波長可変型WDM/TDM−PON", 信学技報Vol.112, No.118, pp.39−44, 2012年7月
更科他,"波長掃引方式を用いた波長可変型WDM/TDM−PONにおけるリンクアップ時間の検討", 2013年電子情報通信学会総合大会, B−8−35, 2013
図3の波長可変型WDM/TDM−PON構成は、OSUが故障した時点で、当該OSUと論理接続していたONUの受信波長が故障したOSUの出力光波長に設定されており、各々異なる波長で下り信号光を出力する他のOSUからの下り信号光を受信することができない。そのため、故障したOSUと論理接続していたONUは、OLT(Optical Line Terminal)からの波長切替指示を受信できない。プロテクション動作を実現するためには、この状況下で、故障したOSUと論理接続していたONUが送受信波長を切り替えて論理接続先OSUを変更する必要があるが、非特許文献2には、その実現方法については記載されていない。
一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知したONUは、ONU側でOLTとの接続情報を削除した上でディスカバリ手順を再実行することによりOLTへ再登録されるとする。この場合、故障したOSUと論理接続していたONUは、自らが受信可能である波長で下り信号光を出力するOSUが故障しているため、ディスカバリ手順を再実行することになる。ディスカバリ手順では、未登録ONUの登録処理を開始するために、ONUの受信波長が、未登録ONUに対して登録要求を送信する旨を指示する探索信号の波長と一致していることが要求される。ここで、非特許文献3に記載されているように、未登録ONUが受信波長を下り波長帯域の全範囲に渡って周期的に掃引する波長掃引方式を適用することで、未登録ONUは受信波長を正常動作しているOSUのうちの少なくとも1台が送信する探索信号の波長と一致させることができ、OLTへの登録処理を開始することができる。よって、故障したOSUと論理接続していたONUは波長掃引方式を適用したディスカバリ手順を経て新たなOSUと論理接続するため、プロテクション動作が実現される。
ここで、通信システムの信頼性の観点から、プロテクション動作では、OSU故障が発生してから、故障したOSUと論理接続していたONUが通信を再開するまでに要する時間が短いことが要求される。しかしながら、故障したOSUと論理接続していたONUが波長掃引方式を適用したディスカバリ手順を経て新たなOSUと論理接続する方法の場合、ONUの受信波長が探索信号の波長と一致するまで未登録ONUの登録処理が開始されないため、プロテクション動作が完了するまでに要する時間が長くなるという課題がある。
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、故障したOSUと論理接続していたONUが通信を再開するまでに要する時間が短いプロテクション方法及び光通信システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本願発明は、各ONUに予備OSUを割り当てておき、OSUの故障を検知してもONU及びOLTが保持する接続情報を継続して保持し続けることとした。なお、以下の説明において、OLTを親ノード、ONUを子ノードと記載することがある。
具体的には、本発明に係るプロテクション方法は、複数の終端装置を備える親ノードと複数の子ノードとが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能で、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台とを論理接続する光通信システムのプロテクション方法であって、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とする。
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とする。
具体的には、本発明に係る光通信システムは、
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第1情報保持手段と、
前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第2情報保持手段と、
前記第2情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする。
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第1情報保持手段と、
前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第2情報保持手段と、
前記第2情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明は、故障したOSUと論理接続していたONUが、OSU故障を検知した際に、OLTとの接続情報を削除せず、OLT側では予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障が発生してから短時間で通信を再開できる。従って、本発明は、故障したOSUと論理接続していたONUが通信を再開するまでに要する時間が短いプロテクション方法及び光通信システムを提供することができる。
本発明に係るプロテクション方法は、前記情報保持手順で前記親ノードが保持した前記子ノードの情報を、前記制御フレーム送信手順で前記親ノードから前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする。
本発明に係る光通信システムの前記制御フレーム送信手段は、前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報を前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする。
本発明に係るプロテクション方法は、前記予備指定手順で、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする。
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする。
本発明に係る光通信システムの前記予備指定手段は、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする。
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする。
本発明は、故障したOSUと論理接続していたONUが、OSU故障を検知した時点で下り信号光の受信波長を予備波長に切り替えることができるために、受信波長を下り波長帯域の全域に渡って掃引することなく、予備OSUが送信する制御フレームを受信できる。
なお、ONUが出力する上り光信号の波長の設定については、次の2通りの手法がある。
1つは、前記予備指定手順で、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行う。
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行う。
その光通信システムの前記予備指定手段は、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替える。
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替える。
他は、前記制御フレーム送信手順で通知される前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行う。
その光通信システムの前記子ノードの前記波長可変機能は、前記制御フレーム送信手段が通知する前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替える。
ONUの光受信器の受信波長が固定されている場合、本発明に係るプロテクション方法及び光通信システムは、次のようになる。
本発明に係るプロテクション方法は、前記光通信システムが前記親ノードと前記子ノードとを波長ルーティング手段を介して接続し、前記子ノードが受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手順で、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする。
前記情報保持手順で、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手順で、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする。
本発明に係る光通信システムは、前記親ノードと前記子ノードとを接続する波長ルーティング手段をさらに有し、
前記子ノードは、受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記親ノードは、
前記第1情報保持手段が、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手段が、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする。
前記子ノードは、受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記親ノードは、
前記第1情報保持手段が、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手段が、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする。
さらにONUの光送信器の送信波長も固定されている場合、本発明に係るプロテクション方法及び光通信システムは、次のようになる。
本発明に係るプロテクション方法は、前記子ノードが送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記確認手順で、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする。
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記確認手順で、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする。
本発明に係る光通信システムの前記子ノードは、送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記親ノードは、
前記確認手段が、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする。
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記親ノードは、
前記確認手段が、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする。
本発明は、故障したOSUと論理接続していたONUが通信を再開するまでに要する時間が短いプロテクション方法及び光通信システムを提供することができる。
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
(実施形態1)
本実施形態は、ONUに搭載する光受信器に波長可変機能を備える波長可変型WDM/TDM−PONにおけるプロテクション方法である。本実施形態のプロテクション方法の動作概要は次の通りである。ONUは、自らと論理接続するOSUの故障を検知した際に、ONUごとに予め指定されている予備OSUと論理接続する際の予備波長へ受信波長を切り替える一方、OLTとの接続情報を削除しない。OLTは、OSU故障を検知した際に、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐ。このことにより、本実施形態のプロテクション方法は故障したOSUと論理接続していたONUが短時間で通信を再開する。
本実施形態は、ONUに搭載する光受信器に波長可変機能を備える波長可変型WDM/TDM−PONにおけるプロテクション方法である。本実施形態のプロテクション方法の動作概要は次の通りである。ONUは、自らと論理接続するOSUの故障を検知した際に、ONUごとに予め指定されている予備OSUと論理接続する際の予備波長へ受信波長を切り替える一方、OLTとの接続情報を削除しない。OLTは、OSU故障を検知した際に、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐ。このことにより、本実施形態のプロテクション方法は故障したOSUと論理接続していたONUが短時間で通信を再開する。
すなわち、本実施形態のプロテクション方法は、複数の終端装置を備える親ノードと複数の子ノードとが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能で、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台とを論理接続する光通信システムのプロテクション方法であって、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とする。
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とする。
本実施形態のプロテクション方法は、前記予備指定手順で、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする。
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする。
本実施形態のプロテクション方法が適用される光通信システムは、
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第1情報保持手段と、
前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第2情報保持手段と、
前記第2情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする。
複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第1情報保持手段と、
前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第2情報保持手段と、
前記第2情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする。
そして、その光通信システムの前記予備指定手段は、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする。
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする。
具体的には、その光通信システムは図3の波長可変型WDM/TDM―PON構成である。なお、本実施形態におけるプロテクション方法が適用される波長可変型WDM/TDM―PON構成は図3に限らず、例えば、ONUとOLTとの間に、AWGや薄膜フィルタなどの波長ルーティング手段と光ファイバまたはPLCなどにより作成された光カプラなどの光合分波手段とが配置された構成(図5)へ適用することも可能である。OSU側端子#1〜#M(Mは2以上の整数)および光ファイバ伝送路側端子#1〜#N(Nは2以上の整数)を有し、入力光を波長に応じて決定される1個の端子から出力する波長振り分け機能を備えた波長ルーティング手段をONUとOLTとの間に配置した図6のような構成などへの適用も可能である。波長ルーティング手段としては、波長周回性を有し入出力特性が図7および図8で表わされるN×M AWGなどがこれにあたる。
図3の波長可変型WDM/TDM−PON300bは、OSU51#1〜#Mを備え、波長λD_1〜λD_Mである下り信号光を送出し、波長λU_1〜λU_Mである上りバースト信号光が入力されるOLT100aと、λD_1〜λD_M、λU_1〜λU_Mから1つずつの波長をそれぞれ下り波長と上り波長としてOLTから割り当てられる複数のONU200aとが、光ファイバ伝送路を介して接続されている。OLT100a内の各OSU51は、OSUごとに相異なる波長である下り信号光を送出する。各OSU51からの下り信号光は、光合分波手段151により波長多重された後、光ファイバ伝送路へ出力される。光合分波手段151としては、光ファイバまたはPLC(Planar Lightwave Circuit)等により作成された光カプラなどがこれにあたる。
ONU200a内の波長可変光受信器23は、入力される波長多重信号光の中から、OLT100aから割り当てられている下り波長である下り信号光を選択的に受信する。受光器21は、例えば、PIN−PD(Photo−Diode)やAPD(Avalanche Photo−Diode)である。図3のように、ONU200aは、受光器21の前段に波長可変フィルタ22を配置する。ONU200aは、割り当てられた下り波長に応じて波長可変フィルタ22の透過波長を変化させることにより、所望の波長の下り信号光を選択的に波長可変光受信器23で受信することができる。各ONU200aは、LLID(Logical Link ID)等のONU識別子を用いて、受信したフレームが自分宛であるかを判断し、受信フレームの取捨選択を行う。
一方、ONU200aは、上り方向通信用に波長λU_1〜λU_Mの信号光を間欠的に送信可能な波長可変光送信器24を備える。ONU200aは、OLT100aから割り当てられている上り波長で、OLTから通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を送信する。OLTから動的帯域割当情報として通知される送信許可時間は、同じ上り波長を割り当てられている異なるONU200aからのバースト信号光同士が衝突しないように、OLT100aが記憶している各ONU200aとの間でのフレーム往復伝搬時間(RTT: Round Trip Time)を考慮して決定される。波長可変光送信器は、例えば、分布帰還型(DFB: Distributed Feedback)レーザなどの直接変調レーザの出力光波長を温度制御により変化させる構成や、出力光波長が異なる直接変調レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により発光するレーザを切り替える高速波長切替が可能な構成とすることができる。波長可変光送信器は、波長可変光源からの出力光を、半導体や二オブ酸リチウム(LiNbO3)を材料とするマッハツェンダー型変調器、電界吸収型(EA: Electroabsorption)変調器、半導体光増幅器(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)変調器などを用いて外部変調する構成も可能である。波長可変光源は、例えば、出力光波長が異なる連続光(CW: Continuous Wave)レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により出力光波長を切り替える構成とすることができる。また、分布ブラッグ反射型(DBR: Distributed Bragg Reflector)レーザや外部共振器型レーザなどを波長可変光源として用いることも可能である。
光ファイバ伝送路を伝送された上りバースト信号光は、光合分波手段151で分岐された後、各々異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信するOSU51#1〜#Mへ入力される。図3のように、バースト信号対応のPIN―PDやAPDなどの受光器14の前段に透過波長が光受信器ごとに相異なる波長フィルタ13を配置することにより、各OSU51で相異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信することができる。ここで、各ONU51が自分に付与されたLLID等のONU識別子を送信フレーム内に含めた上りバースト信号光を送出することで、OLT100aは受信フレーム内のONU識別子によりフレームの送信元であるONU200aを特定することができる。
ONU内およびOLT内の光受信器として、図9のように、コヒーレント受信器(16、27)を用いることも可能である。この場合、ONU200b内の局発光源28の出力光波長は、割り当てられている下り信号光の波長近傍に設定される。一方、OLT100b内の局発光源17の出力光波長は、OSU51ごとに相異なるように、λU_1〜λU_Mのいずれか1つの波長の近傍に設定される。高受信感度を特徴とするコヒーレント受信を適用することで、光ファイバ伝送路中での許容損失や各OSUと接続する光合分波手段151における許容損失を増大できる。光ファイバ伝送路中で許容される伝送損失や分岐損失の増大により、伝送距離の長延化や収容するONU数の拡大を図れる。また、各OSUと接続する光合分波手段151において許容される分岐損失の増大によりOSU数を拡大できるため、システム総帯域を拡張できる。更には、コヒーレント受信の適用により波長フィルタが不要となるため、波長フィルタの特性に制限されずに隣接波長間隔を狭窄化することも可能である。
続いて、本実施形態におけるプロテクション動作を説明する。図10、11は、故障したOSU#1と論理接続していたONU#n−1が、論理接続先OSUを、予備OSUとして指定されていたOSU#2に変更する場合である。
[予備指定手順、予備指定手段]
本実施形態を適用する波長可変型WDM/TDM−PON構成では、ONUごとに、論理接続しているOSUとは別に1台の予備OSUが指定される。ONUごとに指定する予備OSUは、1台以上のONUが論理接続しているOSUでも、ONUが1台も論理接続していないOSUでもよい。この時、予備OSUと論理接続する際の下り波長が予備波長として各ONUへ通知されている。同時に、予備OSUと論理接続する際の上り波長も予備波長として各ONUへ通知されていてもよい(図11)。また、ONUが下り受信波長を切り替えた後、予備OSUから当該上り波長をONUへ通知してもよい(図10)。なお、図3、5、6、9において、OLTが予備指定手段を有している。
本実施形態を適用する波長可変型WDM/TDM−PON構成では、ONUごとに、論理接続しているOSUとは別に1台の予備OSUが指定される。ONUごとに指定する予備OSUは、1台以上のONUが論理接続しているOSUでも、ONUが1台も論理接続していないOSUでもよい。この時、予備OSUと論理接続する際の下り波長が予備波長として各ONUへ通知されている。同時に、予備OSUと論理接続する際の上り波長も予備波長として各ONUへ通知されていてもよい(図11)。また、ONUが下り受信波長を切り替えた後、予備OSUから当該上り波長をONUへ通知してもよい(図10)。なお、図3、5、6、9において、OLTが予備指定手段を有している。
[受信波長切替手順、送信波長切替手順、波長可変機能]
ONUは、一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知した場合、OSUの故障と判断し、自律的に受信波長または送受信波長を通知された予備波長に切り替える。予備波長として下り波長のみが通知されている場合には、ONUは図10に示すように受信波長のみを切り替える。予備波長として上り下り波長が通知されている場合には、ONUは図11に示すように受信波長及び送信波長を切り替える。
ONUは、一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知した場合、OSUの故障と判断し、自律的に受信波長または送受信波長を通知された予備波長に切り替える。予備波長として下り波長のみが通知されている場合には、ONUは図10に示すように受信波長のみを切り替える。予備波長として上り下り波長が通知されている場合には、ONUは図11に示すように受信波長及び送信波長を切り替える。
なお、予備波長として下り波長のみが各ONUへ通知されている場合には、図10に示すように、予備OSUと論理接続する際の上り波長へ送信波長を切り替える旨の波長切替指示が後述する制御フレームに含まれる。そして、ONUは当該制御フレームを受信した後に、予備OSUへの送信波長に切り替える。上述のように、本実施形態での波長可変機能は、ONUが有する。
[情報保持手順、第1情報保持手段、第2情報保持手段]
この時、ONUは、OLTとの接続情報を削除せずに、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子を継続して記憶する。すなわち、図3、5、6、9のONUは、第2情報保持手段を有する。
OLTは、例えば、一定時間以上に渡る上りバースト信号光の未受信によりOSUの故障を検知することができる。OLTは、OSU故障を検知した場合、故障したOSUと論理接続していたONUの情報を保持し続けている。すなわち、図3、5、6、9のOLTは、第1情報保持手段を有する。そして、OLTは、保持している前記ONU情報を予備OSUへ引き渡す。つまり、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUは、当該ONUの情報を引き継ぐことになる。ONU情報としては、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子や、OLTとの間でのフレーム往復伝搬時間などがこれにあたる。
この時、ONUは、OLTとの接続情報を削除せずに、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子を継続して記憶する。すなわち、図3、5、6、9のONUは、第2情報保持手段を有する。
OLTは、例えば、一定時間以上に渡る上りバースト信号光の未受信によりOSUの故障を検知することができる。OLTは、OSU故障を検知した場合、故障したOSUと論理接続していたONUの情報を保持し続けている。すなわち、図3、5、6、9のOLTは、第1情報保持手段を有する。そして、OLTは、保持している前記ONU情報を予備OSUへ引き渡す。つまり、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUは、当該ONUの情報を引き継ぐことになる。ONU情報としては、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子や、OLTとの間でのフレーム往復伝搬時間などがこれにあたる。
[制御フレーム送信手順、制御フレーム送信手段]
OLTでは、OSU故障を検知した場合、故障したOSUと論理接続していたONU宛に、ONUごとに指定されている予備OSUから、返信を指示する制御フレームを送信する。すなわち、図3、5、6、9のOLTは、制御フレーム送信手段を有する。予備OSUは、引き継いだONU情報を参照することにより、故障したOSUと論理接続していたONU宛の制御フレーム内に、フレームの宛先であるONUへ既に割り当てられているLLID等のONU識別子を含める。また、制御フレームに対してONUが返信する上りバースト信号光の送信許可時間も含められる。送信許可時間は、各ONUが返信する上りバースト信号光同士が衝突することを回避するよう、OLTとONUとの間でのフレーム往復伝搬時間を考慮して決定される。
OLTでは、OSU故障を検知した場合、故障したOSUと論理接続していたONU宛に、ONUごとに指定されている予備OSUから、返信を指示する制御フレームを送信する。すなわち、図3、5、6、9のOLTは、制御フレーム送信手段を有する。予備OSUは、引き継いだONU情報を参照することにより、故障したOSUと論理接続していたONU宛の制御フレーム内に、フレームの宛先であるONUへ既に割り当てられているLLID等のONU識別子を含める。また、制御フレームに対してONUが返信する上りバースト信号光の送信許可時間も含められる。送信許可時間は、各ONUが返信する上りバースト信号光同士が衝突することを回避するよう、OLTとONUとの間でのフレーム往復伝搬時間を考慮して決定される。
OSU故障を検知した時点で、故障したOSUと論理接続していたONUに予め設定されていた予備OSUに元々1台以上のONUが論理接続している場合を考える。予備OSUは、故障したOSUと論理接続していたONU宛の制御フレームを、自らと元々論理接続しているONUへ上り送信許可時間を通知する制御フレームと同じ帯域割当周期内に送信してもよいし、故障したOSUと論理接続していたONU宛の制御フレームのみを送信する時間領域内に送信してもよい。
図10、11に示すように、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUが当該ONU宛の制御フレームを送信する時点で、ONUは受信波長を通知された予備波長に切り替えている。よって、ONUの受信波長は、予備OSUが送信する制御フレームの波長と一致しており、ONUは、受信波長を下り波長帯域の全範囲に渡って掃引することなく、制御フレームを受信可能である。
[応答手順、応答手段]
ONUは、継続して記憶するOLTから割り当てられているLLID等のONU識別子に基づいて制御フレームが自分宛であると認識し、制御フレームにて通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を返信する。すなわち、図3、5、6、9のONUは、応答手段を有する。
ONUは、継続して記憶するOLTから割り当てられているLLID等のONU識別子に基づいて制御フレームが自分宛であると認識し、制御フレームにて通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を返信する。すなわち、図3、5、6、9のONUは、応答手段を有する。
[確認手順、確認手段]
OLTは、返信された上りバースト信号光の受信をもって、当該ONUの論理接続先OSUが変更されプロテクション動作が完了したことを確認する。すなわち、図3、5、6、9のONUは、確認手段を有する。
OLTは、返信された上りバースト信号光の受信をもって、当該ONUの論理接続先OSUが変更されプロテクション動作が完了したことを確認する。すなわち、図3、5、6、9のONUは、確認手段を有する。
(実施形態1の効果)
本実施形態におけるプロテクション方法では、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障を検知した時点で受信波長を予備波長に切り替える。このため、当該ONUは、受信波長を下り波長帯域の全域に渡って掃引することなく、予備OSUが送信する制御フレームを受信できる。また、ONUは受信波長を予備波長に切り替えた後もOLTとの接続情報を削除せず、OLT側では予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障が発生してから短時間で通信を再開できる。
本実施形態におけるプロテクション方法では、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障を検知した時点で受信波長を予備波長に切り替える。このため、当該ONUは、受信波長を下り波長帯域の全域に渡って掃引することなく、予備OSUが送信する制御フレームを受信できる。また、ONUは受信波長を予備波長に切り替えた後もOLTとの接続情報を削除せず、OLT側では予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障が発生してから短時間で通信を再開できる。
(実施形態2)
本実施形態は、ONUに搭載する光受信器に波長可変機能を備えない波長可変型WDM/TDM−PONにおけるプロテクション方法である。本実施形態のプロテクション方法の動作概要は次の通りである。ONUは、自らと論理接続するOSUの故障を検知した際に、OLTとの接続情報を削除しない。OLTは、OSU故障を検知した際に、故障したOSUと論理接続していたONUごとに指定されている予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐ。このことにより、本実施形態のプロテクション方法は、故障したOSUと論理接続していたONUが短時間で通信を再開する。
本実施形態は、ONUに搭載する光受信器に波長可変機能を備えない波長可変型WDM/TDM−PONにおけるプロテクション方法である。本実施形態のプロテクション方法の動作概要は次の通りである。ONUは、自らと論理接続するOSUの故障を検知した際に、OLTとの接続情報を削除しない。OLTは、OSU故障を検知した際に、故障したOSUと論理接続していたONUごとに指定されている予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐ。このことにより、本実施形態のプロテクション方法は、故障したOSUと論理接続していたONUが短時間で通信を再開する。
すなわち、本実施形態のプロテクション方法は、実施形態1で説明した予備指定手順と、情報保持手順と、制御フレーム送信手順と、応答手順と、確認手順を行う。また、本実施形態のプロテクション方法が適用される光通信システムは、親ノード(OLT)が、予備指定手段と、第1情報保持手段と、制御フレーム送信手段と、確認手段と、を備え、子ノード(ONU)が、第2情報保持手段と、応答手段と、を備える。
具体的には、その光通信システムは図12の波長可変型WDM/TDM―PON構成である。この構成では、ONU200bとOLT100bとの間には、AWGまたは薄膜フィルタなどの波長ルーティング手段153と光ファイバまたはPLCなどにより作成された光カプラなどの光合分波手段151とが配置されている。なお、本実施形態におけるプロテクション方法を適用する波長可変型WDM/TDM―PON構成は図12に限らない。本実施形態におけるプロテクション方法は、図13のような構成への適用も可能である。図13は、光送受信器側端子#1〜#M(Mは2以上の整数)および光ファイバ伝送路側端子#1〜#N(Nは2以上の整数)を有し、入力光を波長に応じて決定される1個の端子から出力する波長振り分け機能を備えた波長ルーティング手段をONUとOLTとの間に配置した構成である。
図12の波長可変型WDM/TDM−PON300dは、下り方向通信用に、各OSU51は、波長λD_1〜λD_Nを出力可能な波長可変光送信器18を備える。波長可変光送信器18は、入力される下りフレームの宛先であるONUが光ファイバ伝送路を介して波長ルーティング手段153のいずれの光ファイバ伝送路側端子と接続するかに応じてフレーム単位で出力光波長を変化させる。各々の波長可変光送信器18からの下り信号光は、光合分波手段151により多重された後、波長ルーティング手段153へ入力される。波長ルーティング手段153は、入力される下り信号光を波長に応じて異なる光ファイバ伝送路側端子から光ファイバ伝送路へ出力する。
ONU200bは、波長ルーティング手段153の光ファイバ伝送路側端子のうちの1つと光ファイバ伝送路を介して接続し、接続する端子から出力される下り信号光を光受信器29を用いて受信する。光受信器29としては、PIN−PDやAPDなどがこれにあたる。各ONU200bは、LLID等のONU識別子を用いて、受信したフレームが自分宛であるかを判断し、受信フレームの取捨選択を行う。
一方、上り方向通信用に、ONU200bは、波長λU_1〜λU_Nのうちの少なくとも1波長を出力可能な光送信器30を備える。ONU200bは、OLT100bから割り当てられている上り波長で、OLTから通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を送信する。OLTから動的帯域割当情報として通知される送信許可時間は、同一のOSUを宛先とする上りバースト信号光同士が衝突しないように、OLTと各ONU間でのフレーム往復伝搬時間を考慮して決定される。図12の構成においてOLTから割り当てられる上り波長は、当該ONUが光ファイバ伝送路を介して、波長ルーティング手段153の光ファイバ伝送路側端子のうちのいずれの端子に接続するかで決定する。しかし、光送信器30に波長可変機能を持たせることにより、異なる光ファイバ伝送路側端子と接続するONUの品種を単一化し、経済性・保守運用性の向上を図ることができる。波長可変機能を有する光送信器30としては、図3の波長可変型WDM/TDM−PONにおいてONU内に搭載する波長可変光送信器24を用いることができる。
光ファイバ伝送路を伝送された上り信号光は、波長ルーティング手段153を通じて波長多重された後、光合分波手段151で分岐され、OSU51#1〜#Mへ入力される。各OSU内の波長可変光受信器19は、次のようにして入力される波長多重信号光の中から所望の上り波長である上りバースト信号光を選択的に受信する。まず、波長可変光受信器19は、各ONUへ通知された動的帯域割当情報を参照することで、入力される上りバースト信号光の送信元であるONUを認識する。そして、波長可変光受信器19は、当該ONUが波長ルーティング手段153の光ファイバ伝送路側端子のうちのいずれの端子と光ファイバ伝送路を介して接続するかに応じて受信波長を設定する。波長可変光受信器19は、PIN―PDやAPDなどの受光器の前段に透過波長を変更できる波長可変フィルタを配置した構成とすることができる。ここで、各ONU200bが自分に付与されたLLID等のONU識別子を送信フレーム内に含めた上りバースト信号光を送出することで、OLT100bは受信フレーム内のONU識別子によりフレームの送信元であるONUを特定することができる。
ONU内およびOSU内の光受信器として、コヒーレント受信器を用いることも可能である。この場合、ONU内の局発光源の出力光波長は、当該ONUが波長ルーティング手段の光ファイバ伝送路側端子のうちのいずれの端子と光ファイバ伝送路を介して接続するかに応じて、所定の下り波長の近傍に設定される。一方、OSU内の局発光源の出力光波長は、光受信器に入力される上りバースト信号光がいずれのONUから送信されてくるかに応じて変更される。高受信感度を特徴とするコヒーレント受信を適用することで、光ファイバ伝送路中での許容損失や各OSUと接続する光合分波手段における許容損失を増大できる。光ファイバ伝送路中で許容される伝送損失や分岐損失の増大により、伝送距離の長延化や収容するONU数の拡大を図れる。また、各OSUと接続する光合分波手段で許容される分岐損失の増大によりOSU数を拡大できるため、システム総帯域を拡張できる。
続いて、本実施形態におけるプロテクション動作を説明する。図14は、故障したOSU#1と論理接続していたONU#n−1が、論理接続先OSUを、予備OSUとして指定されていたOSU#2に変更する場合である。
[予備指定手順、予備指定手段]
本実施形態を適用する波長可変型WDM/TDM−PON構成では、ONUごとに、論理接続しているOSUとは別に1台の予備OSUが指定されている。ONUごとに指定する予備OSUは、1台以上のONUが論理接続しているOSUでも、ONUが1台も論理接続していないOSUでもよい。なお、図12、13において、OLTが予備指定手段を有している。
本実施形態を適用する波長可変型WDM/TDM−PON構成では、ONUごとに、論理接続しているOSUとは別に1台の予備OSUが指定されている。ONUごとに指定する予備OSUは、1台以上のONUが論理接続しているOSUでも、ONUが1台も論理接続していないOSUでもよい。なお、図12、13において、OLTが予備指定手段を有している。
[情報保持手順、第1情報保持手段、第2情報保持手段]
ONUは、一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知した場合、すなわちOSU故障を検知した場合、OLTとの接続情報を削除せずに、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子を継続して記憶する。すなわち、図12、13において、ONUは、第2情報保持手段を有する。
OLTは、例えば、一定時間以上に渡る上りバースト信号光の未受信によりOSUの故障を検知することができる。OLTは、OSU故障を検知した場合、故障したOSUと論理接続していたONUの情報を保持し続けている。すなわち、図12、13のOLTは、第1情報保持手段を有する。そして、OLTは、保持している前記ONU情報を予備OSUへ引き渡す。つまり、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUは、当該ONUの情報を引き継ぐことになる。ONU情報としては、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子や、OLTとの間でのフレーム往復伝搬時間などがこれにあたる。
ONUは、一定時間以上に渡る下り信号光の未受信を検知した場合、すなわちOSU故障を検知した場合、OLTとの接続情報を削除せずに、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子を継続して記憶する。すなわち、図12、13において、ONUは、第2情報保持手段を有する。
OLTは、例えば、一定時間以上に渡る上りバースト信号光の未受信によりOSUの故障を検知することができる。OLTは、OSU故障を検知した場合、故障したOSUと論理接続していたONUの情報を保持し続けている。すなわち、図12、13のOLTは、第1情報保持手段を有する。そして、OLTは、保持している前記ONU情報を予備OSUへ引き渡す。つまり、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUは、当該ONUの情報を引き継ぐことになる。ONU情報としては、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子や、OLTとの間でのフレーム往復伝搬時間などがこれにあたる。
[制御フレーム送信手順、制御フレーム送信手段]
OLTは、OSU故障を検知した場合、実施形態1におけるプロテクション動作と同様に、故障したOSUと論理接続していたONU宛に、ONUごとに指定されている予備OSUから、返信を指示する制御フレームを送信する。すなわち、図12、13のOLTは、制御フレーム送信手段を有する。図12のOLTが制御フレーム内に含める情報は、実施形態1の図11と同様である。図13のOLTが制御フレーム内に含める情報は、実施形態1の図10または図11と同様である。
OLTは、OSU故障を検知した場合、実施形態1におけるプロテクション動作と同様に、故障したOSUと論理接続していたONU宛に、ONUごとに指定されている予備OSUから、返信を指示する制御フレームを送信する。すなわち、図12、13のOLTは、制御フレーム送信手段を有する。図12のOLTが制御フレーム内に含める情報は、実施形態1の図11と同様である。図13のOLTが制御フレーム内に含める情報は、実施形態1の図10または図11と同様である。
[応答手順、応答手段]
ONUは、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUが当該ONU宛の制御フレームを送信する時点で、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子を継続して記憶している。このために、図14のように、ONUは、制御フレームを自分宛であると認識し、制御フレームにて通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を返信する。すなわち、図12、13のONUは応答手段を有する。
ONUは、故障したOSUと論理接続していたONUの予備OSUが当該ONU宛の制御フレームを送信する時点で、OLTから割り当てられているLLID等のONU識別子を継続して記憶している。このために、図14のように、ONUは、制御フレームを自分宛であると認識し、制御フレームにて通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を返信する。すなわち、図12、13のONUは応答手段を有する。
[確認手順、確認手段]
OLTは、返信された上りバースト信号光の受信をもって、当該ONUの論理接続先OSUが変更されプロテクション動作が完了したことを確認する。すなわち、図12、13のOLTは確認手段を有する。
OLTは、返信された上りバースト信号光の受信をもって、当該ONUの論理接続先OSUが変更されプロテクション動作が完了したことを確認する。すなわち、図12、13のOLTは確認手段を有する。
(実施形態2の効果)
本実施形態におけるプロテクション方法では、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障を検知した際に、OLTとの接続情報を削除せず、OLT側では予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障が発生してから短時間で通信を再開できる。
本実施形態におけるプロテクション方法では、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障を検知した際に、OLTとの接続情報を削除せず、OLT側では予備OSUが当該ONUの情報を引き継ぐために、ディスカバリ動作が不要である。よって、故障したOSUと論理接続していたONUは、OSU故障が発生してから短時間で通信を再開できる。
[付記]
以下は、本実施形態のプロテクション方法を説明したものである。
従来の波長掃引方式を適用したプロテクション技術では、ONUの受信波長が探索信号の波長と一致するまで未登録ONUの登録処理が開始されないため、プロテクション動作が完了するまでに要する時間が長くなるという課題があった。
以下は、本実施形態のプロテクション方法を説明したものである。
従来の波長掃引方式を適用したプロテクション技術では、ONUの受信波長が探索信号の波長と一致するまで未登録ONUの登録処理が開始されないため、プロテクション動作が完了するまでに要する時間が長くなるという課題があった。
そこで、本発明は、
(1):
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記複数の終端装置のうちの任意の1台と論理接続することが可能であり、前記子ノードは論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を予備終端装置として指定されている光通信システムにおけるプロテクション方法であって、
前記子ノードは、論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持し、
前記親ノードは、前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持し、
前記予備終端装置が、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち、自らを予備終端装置とする前記子ノード宛に制御フレームを送信し、
前記子ノードが前記制御フレームに対して返信する上り信号光の受信により、前記親ノードが前記子ノードの論理接続先の終端装置が変更されたことを確認することを特徴とするプロテクション方法である。
(1):
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記複数の終端装置のうちの任意の1台と論理接続することが可能であり、前記子ノードは論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を予備終端装置として指定されている光通信システムにおけるプロテクション方法であって、
前記子ノードは、論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持し、
前記親ノードは、前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持し、
前記予備終端装置が、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち、自らを予備終端装置とする前記子ノード宛に制御フレームを送信し、
前記子ノードが前記制御フレームに対して返信する上り信号光の受信により、前記親ノードが前記子ノードの論理接続先の終端装置が変更されたことを確認することを特徴とするプロテクション方法である。
(2):
前記親ノードが前記終端装置の故障を検知した際に、前記予備終端装置が、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち、自らを予備終端装置とする前記子ノードの情報を引き継ぐことを特徴とする上記(1)に記載のプロテクション方法である。
前記親ノードが前記終端装置の故障を検知した際に、前記予備終端装置が、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち、自らを予備終端装置とする前記子ノードの情報を引き継ぐことを特徴とする上記(1)に記載のプロテクション方法である。
(3):
前記子ノードは、選択的に受信する波長を切替可能であり、
前記予備終端装置と論理接続する際に前記予備終端装置が前記子ノード宛に送信する下り信号光の波長を通知されており、
論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、選択的に受信する波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のプロテクション方法である。
前記子ノードは、選択的に受信する波長を切替可能であり、
前記予備終端装置と論理接続する際に前記予備終端装置が前記子ノード宛に送信する下り信号光の波長を通知されており、
論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、選択的に受信する波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のプロテクション方法である。
(4):
前記子ノードは、上り信号光の送信波長を切替可能であり、
前記予備終端装置と論理接続する際に前記子ノードが前記予備終端装置宛に送信する上り信号光の波長を通知されており、
論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、上り信号光の送信波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記(1)から(3)のいずれかに記載のプロテクション方法である。
前記子ノードは、上り信号光の送信波長を切替可能であり、
前記予備終端装置と論理接続する際に前記子ノードが前記予備終端装置宛に送信する上り信号光の波長を通知されており、
論理接続していた前記終端装置の故障を検知した際に、上り信号光の送信波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記(1)から(3)のいずれかに記載のプロテクション方法である。
(5):
前記子ノードは、上り信号光の送信波長を切替可能であり、
前記予備終端装置からの制御フレームにて通知される波長切替指示に従って、上り信号光の送信波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記子ノードが前記予備終端装置宛に送信する上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記(1)から(3)のいずれかに記載のプロテクション方法である。
前記子ノードは、上り信号光の送信波長を切替可能であり、
前記予備終端装置からの制御フレームにて通知される波長切替指示に従って、上り信号光の送信波長を、前記予備終端装置と論理接続する際の前記子ノードが前記予備終端装置宛に送信する上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする上記(1)から(3)のいずれかに記載のプロテクション方法である。
本発明は、故障したOSUと論理接続していたONUが、OSU故障を検知した時点で受信波長を予備波長に切り替えることにより予備OSUが送信する制御フレームを受信可能とし、OLT側では予備OSUが、故障したOSUと論理接続していたONUの情報を引き継ぐことにより、短時間で通信を再開できる点に特徴がある。
11:光送信器
12:波長合分波手段
13:波長フィルタ
14:受光器
15:光受信器
16:コヒーレント受信器
17:局発光源
18:波長可変光送信器
19:波長可変光受信器
21:受光器
22:波長可変フィルタ
23:波長可変光受信器
24:波長可変光送信器
26:波長合分波手段
27:コヒーレント受信器
28:局発光源
29:光受信器
30:光送信器
51:OSU
100、100a、100b、100c:OLT
151:光合分波手段
152:波長ルーティング手段
153:波長ルーティング手段
200、200a、200b:ONU
250:光ファイバ伝送路
300:TDM−PON
300a:WDM/TDM−PON
300b、301b、302b:波長可変型WDM/TDM−PON
300c:波長可変型WDM/TDM−PON
300d:波長可変型WDM/TDM−PON
300e:波長可変型WDM/TDM−PON
12:波長合分波手段
13:波長フィルタ
14:受光器
15:光受信器
16:コヒーレント受信器
17:局発光源
18:波長可変光送信器
19:波長可変光受信器
21:受光器
22:波長可変フィルタ
23:波長可変光受信器
24:波長可変光送信器
26:波長合分波手段
27:コヒーレント受信器
28:局発光源
29:光受信器
30:光送信器
51:OSU
100、100a、100b、100c:OLT
151:光合分波手段
152:波長ルーティング手段
153:波長ルーティング手段
200、200a、200b:ONU
250:光ファイバ伝送路
300:TDM−PON
300a:WDM/TDM−PON
300b、301b、302b:波長可変型WDM/TDM−PON
300c:波長可変型WDM/TDM−PON
300d:波長可変型WDM/TDM−PON
300e:波長可変型WDM/TDM−PON
Claims (14)
- 複数の終端装置を備える親ノードと複数の子ノードとが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能で、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台とを論理接続する光通信システムのプロテクション方法であって、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手順と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記親ノードとの接続情報を継続して保持させるとともに前記親ノードに故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持させる情報保持手順と、
前記情報保持手順で前記親ノードに保持させた前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手順と、
前記情報保持手順で前記子ノードに保持させた前記親ノードとの接続情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに前記制御フレーム送信手順で送信された前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信させる応答手順と、
前記応答手順で前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手順と、
を行うことを特徴とするプロテクション方法。 - 前記情報保持手順で前記親ノードが保持した前記子ノードの情報を、前記制御フレーム送信手順で前記親ノードから前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする請求項1に記載のプロテクション方法。
- 前記予備指定手順で、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えさせる受信波長切替手順を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のプロテクション方法。 - 前記予備指定手順で、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知しておき、
論理接続していた前記終端装置の故障を前記子ノードが検知した際に、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のプロテクション方法。 - 前記制御フレーム送信手順で通知される前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードに送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替えさせる送信波長切替手順を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のプロテクション方法。
- 前記光通信システムが前記親ノードと前記子ノードとを波長ルーティング手段を介して接続し、前記子ノードが受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手順で、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする請求項1又は2に記載のプロテクション方法。 - 前記子ノードが送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記情報保持手順で、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記確認手順で、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする請求項6に記載のプロテクション方法。 - 複数の終端装置を備える親ノードと、
前記親ノードと光ファイバ伝送路を介して接続される複数の子ノードと、
前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備え、前記子ノードと複数の前記終端装置のうちの任意の1台との論理接続を可能とする波長可変機能と、
を有する光通信システムであって、
前記親ノードは、
前記子ノードが論理接続している前記終端装置とは別の前記終端装置を前記子ノードの予備終端装置として指定しておく予備指定手段と、
前記終端装置の故障を検知した際に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードの情報を継続して保持する第1情報保持手段と、
前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報に基づいて、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに指定されている前記予備終端装置に下り信号光である制御フレームを前記子ノードへ送信させる制御フレーム送信手段と、
前記制御フレームに応答して前記子ノードから送信された上り信号光を前記予備終端装置が受信することで、前記子ノードの論理接続先が前記終端装置から前記予備終端装置へ変更されたことを確認する確認手段と、
を備え、
前記子ノードは、
前記終端装置の故障を検知した際に、前記親ノードとの接続情報を継続して保持する第2情報保持手段と、
前記第2情報保持手段が保持する前記親ノードとの接続情報に基づいて、前記親ノードの前記制御フレーム送信手段が送信した前記制御フレームに応答する上り信号光を前記親ノードへ送信する応答手段と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 前記制御フレーム送信手段は、前記第1情報保持手段が保持する前記子ノードの情報を前記予備終端装置へ引き渡すことを特徴とする請求項8に記載の光通信システム。
- 前記予備指定手段は、前記予備終端装置から前記子ノードへ送信する下り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの受信波長を前記予備終端装置と論理接続する下り信号光の波長に切り替えることを特徴とする請求項8又は9に記載の光通信システム。 - 前記予備指定手段は、前記子ノードから前記予備終端装置へ送信する上り信号光の波長を前記子ノードに通知し、
前記子ノードの前記波長可変機能は、論理接続していた前記終端装置の故障の際に、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する前記上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の光通信システム。 - 前記子ノードの前記波長可変機能は、前記制御フレーム送信手段が通知する前記制御フレームに含まれる波長切替指示に従って、前記子ノードの送信波長を前記予備終端装置と論理接続する上り信号光の波長に切り替えることを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の光通信システム。
- 前記親ノードと前記子ノードとを接続する波長ルーティング手段をさらに有し、
前記子ノードは、受信する下り信号光の受信波長が予め定まっており、
前記親ノードは、
前記第1情報保持手段が、前記受信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記制御フレーム送信手段が、前記予備終端装置に、故障した前記終端装置と論理接続していた前記子ノードに設定されている前記受信波長で前記制御フレームを送信させることを特徴とする請求項8又は9に記載の光通信システム。 - 前記子ノードは、送信する上り信号光の送信波長が予め定まっており、
前記第2情報保持手段が、前記送信波長を前記子ノードの情報に保持し、
前記親ノードは、
前記確認手段が、前記予備終端装置の光受信器が受信する波長を、前記子ノードから送信される上り信号光の前記送信波長に設定することを特徴とする請求項13に記載の光通信システム。
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