JP6413484B2 - 局側終端装置、光アクセスネットワーク及び通信方法 - Google Patents

局側終端装置、光アクセスネットワーク及び通信方法 Download PDF

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Description

この発明は、加入者側終端装置の波長可変光送受信器の故障による通信障害を検出し、速やかに通信を復旧することが可能な局側終端装置、光アクセスネットワーク及び通信方法に関する。
近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）と呼ばれるサービスが普及してきている。ＦＴＴＨによるブロードバンドサービスの提供には、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる光アクセスネットワークが多く利用されている。
ＰＯＮは、１つの局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、複数の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を、光スプリッタ（光カプラ）と呼ばれる光受動素子を用いて１本の光ケーブルを分岐させることにより、１対多に接続して構成される。ＰＯＮでは、光ファイバやＯＬＴなどを複数の加入者で共有することにより、経済的にＦＴＴＨサービスを提供することができる。
ＰＯＮには、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０ Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）と呼ばれるものがある（例えば、非特許文献１参照）。この非特許文献１に記載されているＰＯＮでは、ＯＮＵからＯＬＴへ向かう通信（上り通信）には、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術が用いられ、各ＯＮＵからの信号の衝突を回避している。所謂ＴＤＭ−ＰＯＮでは、このＴＤＭＡ技術が用いられる。
さらに、将来の光アクセスネットワークにおける通信需要の増大に応えるため、伝送レートが１０Ｇｂｐｓを超える次世代のＰＯＮとして、複数のＴＤＭ−ＰＯＮをＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術で１つのＰＯＮインフラ上に構築する、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ）に関する研究開発が進展している（例えば、特許文献１参照）。ＴＷＤＭ−ＰＯＮを用いることにより、ＰＯＮインフラにおける伝送容量を増大させることができる。
特許文献１に示されるＴＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＬＴは複数の光送受信器と、ＴＷＤＭ−ＰＯＮを制御する制御装置で構成される。各光送受信器は、複数のＯＮＵと光カプラを介して接続される。
上り通信に関しては、ＯＬＴの各光送受信器の受信波長が重ならないように、ＯＬＴの各光送受信器の受信波長を固定的に割り当てている。そして、ＯＮＵの光送受信器の送信波長を変更することで、ＯＬＴの各光送受信器とＯＮＵの接続を動的に切り替えることができる。ＯＬＴからＯＮＵに向かう通信（下り通信）に関しても、上り通信と同様に、ＯＬＴの各光送受信器の送信波長を固定的に割り当て、ＯＮＵの光送受信器の受信波長を変更することで、ＯＬＴの各光送受信器とＯＮＵの接続を動的に切り替えることができる。このため、ＴＷＤＭ−ＰＯＮには、トラフィック変動に応じた負荷分散、障害時の経路切替による高信頼化、低負荷時に光送受信器やデバイス回路のスリープによる省電力化などの利点がある。
特開２０１１−５５４０７号公報
ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ｓｔｄ ８０２．３ａｖ−２００９
ＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＬＴの各光送受信器とＯＮＵの接続を動的に切り替えるためには、上述したように、ＯＮＵの光送受信器の送受信波長を変更することが必要である。そのため、ＯＮＵの光送受信器には、波長可変送受信器が用いられる。
しかしながら、従来のＴＤＭ−ＰＯＮ等で使用されていた波長固定送受信器と比べ、波長可変送受信器は構成が複雑であり、故障率が高い。ＯＮＵの波長可変送受信器に、例えば特定の波長での送受信に通信障害が発生するという故障が生じることがある。従来は、このような通信障害を検出し、通信を速やかに復旧する手法が提案されていなかった。そのため、ＴＷＤＭ−ＰＯＮでは、信頼性に問題があった。
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵの波長可変送受信器の故障による通信障害を検出することができ、速やかに通信を復旧することができるＯＬＴ、光アクセスネットワーク及び通信方法を提供することにある。
上述した目的を達成するために、この発明の光アクセスネットワークが備えるＯＬＴは、以下の特徴を備える。
光アクセスネットワークは、ＯＬＴと、ＯＬＴと光伝送路を介して接続された、複数のＯＮＵとを含んで構成される。ＯＬＴは、互いに異なる波長が割り当てられた複数の終端装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）と通信障害検出部とを備えている。
各ＯＳＵは、入力される上り信号に基づいて、登録されたＯＮＵ毎に上り通信の状態を監視する上り通信状態監視部と、登録されたＯＮＵから送られる、下り通信の状態の情報を抽出する下り通信障害情報抽出部とを備える。通信障害検出部は、上り通信の状態及び下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出する。
ＯＳＵは、通信障害検出部が上り通信の障害を検出すると、上り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、第１の指示信号を送る。また、ＯＳＵは、通信障害検出部が下り通信の障害を検出すると、下り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、第２の指示信号を送る。
この発明の他の要旨によれば、光アクセスネットワークが備えるＯＬＴは、以下の特徴を備える。光アクセスネットワークは、ＯＬＴと、ＯＬＴと光伝送路を介して接続された、複数のＯＮＵとを含んで構成される。ＯＬＴは、互いに異なる波長が割り当てられた複数のＯＳＵと通信障害検出部とを備えている。各ＯＳＵは、入力される上り信号に基づいて、登録されたＯＮＵ毎に上り通信の状態を監視する上り通信状態監視部と、登録されたＯＮＵから送られる、下り通信の状態の情報を抽出する下り通信障害情報抽出部とを備える。通信障害検出部は、上り通信の状態及び下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出する。
通信障害検出部が、上り通信の障害が発生したと判断した場合には、上り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、このＯＮＵの登録先のＯＳＵが、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送る。また、通信障害検出部が、下り通信の障害が発生したと判断した場合には、下り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、このＯＮＵの登録先のＯＳＵが、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送る。
また、この発明の光アクセスネットワークは、以下の特徴を備える。光アクセスネットワークは、上述したＯＬＴとＯＮＵとを備えて構成される。各ＯＮＵは、入力される下り信号に基づいて、下り通信の状態を監視する下り通信状態監視部を備える。
通信障害検出部が、上り通信の障害が発生したと判断した場合には、上り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、このＯＮＵの登録先のＯＳＵは、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、この信号を受け取ったＯＮＵは、送信波長又は送受信波長を切り替える。また、通信障害検出部が、下り通信の障害が発生したと判断した場合には、下り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、このＯＮＵの登録先のＯＳＵは、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、この信号を受け取ったＯＮＵは、受信波長又は送受信波長を切り替える。
また、この発明の通信方法は、上述した光アクセスネットワークで実行される、以下の過程を含む。
各ＯＳＵは、入力される上り信号に基づいて、登録されたＯＮＵ毎に、上り通信の状態を監視する。各ＯＮＵは、入力される下り信号に基づいて、下り通信の状態を監視する。そして、各ＯＮＵは、この下り通信の状態を登録先のＯＳＵに送信する。ＯＬＴは、上り通信の状態及び下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出する。
ＯＬＴが、上り通信の障害が発生したと判断した場合には、上り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、このＯＮＵの登録先のＯＳＵは、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、この信号を受け取ったＯＮＵは、送信波長又は送受信波長を切り替える。また、ＯＬＴが、下り通信の障害が発生したと判断した場合には、下り通信の障害が発生したＯＮＵに対して、このＯＮＵの登録先のＯＳＵは、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、この信号を受け取ったＯＮＵは、受信波長又は送受信波長を切り替える。
この発明のＯＬＴ、光アクセスネットワーク及び通信方法では、ＯＬＴが、上り通信の状態及び下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出することができる。そして、ＯＬＴが、通信障害が発生したと判断した場合には、例えば、ＯＮＵを登録するＯＳＵを切り替えることによって、通信障害が発生しない波長で通信を行うことができる。従って、ＯＮＵの光送受信器に故障が生じ、特定の波長に通信障害が発生した場合であっても、速やかに通信を復旧させることができる。
ＴＷＤＭ−ＰＯＮ及びＯＬＴを説明するための模式図である。 ＯＮＵを説明するための模式図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、通信方法を説明するための模式図である。
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
図１を参照して、この実施の形態によるＴＷＤＭ−ＰＯＮ、及びＴＷＤＭ−ＰＯＮが備えるＯＬＴの構成例について説明する。図１は、ＴＷＤＭ―ＰＯＮ及びＯＬＴを説明するための模式図である。
（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ）
ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０は、ＰＯＮシステムを用いた光アクセスネットワークである。ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０は、１つのＯＬＴ１００と、複数のＯＮＵ３００−１〜ｍ（ｍは２以上の整数）と、光受動素子である光スプリッタ４００とを備えている。ＯＬＴ１００と光スプリッタ４００の間、及び、ＯＮＵ３００−１〜ｍと光スプリッタ４００の間は、それぞれ光ファイバで接続される。
ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、ＯＬＴ１００からＯＮＵ３００−１〜ｍに向かう下り信号と、ＯＮＵ３００−１〜ｍからＯＬＴ１００に向かう上り信号が送受信される。また、上り信号と下り信号には、ＯＬＴ１００に接続されている上位ネットワーク（図示を省略する）と、ＯＮＵ３００−１〜ｍに接続されているユーザ端末等（図示を省略する）の間で送受信されるデータ信号と、ＰＯＮリンクを確立させるため等に用いられる制御信号がある。
（ＯＬＴ）
ＯＬＴ１００は、ＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）終端部１５０、ＬＬＩＤ識別部１１０、ＯＳＵ振分部１２０、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎ（ｎは２以上の整数）、複数の光送受信器１３０−１〜ｎ、ＯＬＴ制御部１４０、及び上り多重部１６０を備えて構成される。
ＳＮＩ終端部１５０は、ＬＬＩＤ識別部１１０及び上り多重部１６０と接続されている。ＳＮＩ終端部１５０は、上位ネットワークからの下りデータ信号を終端し、ＬＬＩＤ識別部１１０へ送る。また、上り多重部１６０から送られる上りデータ信号を上位ネットワークへ送る。
ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＯＳＵ振分部１２０と接続されている。ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＳＮＩ終端部１５０から受け取った下りデータ信号の識別情報に基づいて、宛先のＯＮＵを識別する。下りデータ信号の識別情報として、例えば、イーサネット（登録商標）のパケット（フレーム）に含まれるＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＩＤ）を用いることができる。ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＶＩＤと論理リンク識別子（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）を対応付けるＬＬＩＤ識別テーブル１１２を有している。基本的に、ＬＬＩＤは、接続されたＯＮＵに１対１に割り付けられる。このため、ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２を用いて、下りデータ信号のＶＩＤから宛先のＯＮＵ３００を識別できる。ＬＬＩＤ識別部１１０は、宛先のＯＮＵ３００に割り当てられたＬＬＩＤを下りデータ信号に付加して、ＯＳＵ振分部１２０に送る。
ＯＳＵ振分部１２０は、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎと接続されている。ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、各ＯＮＵ３００−１〜ｍは、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎのいずれかに登録される。ＯＳＵ振分部１２０は、ＬＬＩＤとＯＳＵを対応付けるＬＬＩＤ割当テーブル１２２を有している。ＯＳＵ振分部１２０は、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を用いて、受け取った下りデータ信号のＬＬＩＤから、宛先のＯＮＵ３００が登録されているＯＳＵ２００を識別する。ＯＳＵ振分部１２０は、識別したＯＳＵ２００に下りデータ信号を送る。
ＯＳＵ２００−１〜ｎは、光送受信器１３０−１〜ｎと１対１に接続されている。また、光送受信器１３０−１〜ｎにはそれぞれ異なる送信波長（λｄ１〜λｄｎ）及び受信波長（λｕ１〜λｕｎ）が固定的に割り当てられている。光送受信器１３０−１〜ｎは、光スプリッタ４００を経てＯＮＵ３００−１〜ｍと接続されている。
ＯＳＵ２００に入力された下りデータ信号は、当該ＯＳＵ２００において下り制御信号と多重される。下りデータ信号及び下り制御信号の多重信号（以下、下り多重信号とも称する）は、光送受信器１３０に送られる。
光送受信器１３０は、電気信号である下り多重信号を、光信号である下り光信号に変換する。下り光信号は、光送受信器１３０に割り当てられた送信波長で、宛先のＯＮＵ３００−１〜ｍに送られる。
また、光送受信器１３０は、ＯＮＵ３００−１〜ｍから送られる上り光信号を受け取る。光信号である上り光信号は、光送受信器１３０において電気信号である上り多重信号に変換されて、ＯＳＵ２００に送られる。上り多重信号には、上りデータ信号及び上り制御信号が含まれている。ＯＳＵ２００に入力された上り多重信号は、当該ＯＳＵ２００において上りデータ信号と上り制御信号とに分けられる。上りデータ信号は、上り多重部１６０に送られる。上り多重部１６０は、各ＯＳＵ２００−１〜ｎから受け取った上りデータ信号を多重して、ＳＮＩ終端部１５０に送る。
ここで、ＯＳＵ２００−１〜ｎは、光送受信器１３０−１〜ｎと１対１に接続されている。従って、下り光信号の送信波長及び上り光信号の受信波長は、宛先のＯＮＵが登録されたＯＳＵで定まる。そこで、以下の説明では、あるＯＳＵ２００−１〜ｎに接続されている光送受信器１３０−１〜ｎに割り当てられた送信波長を、ＯＳＵ２００−１〜ｎに割り当てられた送信波長と表現することもある。また、あるＯＳＵ２００−１〜ｎに接続されている光送受信器１３０−１〜ｎに割り当てられた受信波長を、ＯＳＵ２００−１〜ｎに割り当てられた受信波長と表現することもある。
ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＬＴ全体と、ＯＬＴに搭載されるＯＳＵを制御する。例えば、ＯＬＴ制御部１４０は、各ＯＳＵから通知される上り制御信号に基づき、ＰＯＮリンク確立のためのディスカバリプロセス、ＯＮＵに対する送信タイミングや容量、及びＯＮＵの登録先切替等を制御する。また、ＯＬＴを通過するトラフィックの監視を行う。また、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２及びＬＬＩＤ割当テーブル１２２の書換を行う。
また、ＯＬＴ制御部１４０は、通信障害検出部１４１を有している。通信障害検出部１４１は、各ＯＳＵから通知される上り通信障害情報及び下り通信障害情報に基づき、上り通信に発生する障害（上り通信障害）及び下り通信に発生する障害（下り通信障害）を検出する。通信障害検出部１４１は、上り通信障害情報に含まれる上りエラー比が予め設定された閾値を超過したＯＮＵ３００に対して、上り通信障害が発生したと判断する。また、通信障害検出部１４１は、下り通信障害情報に含まれる下りエラー比が予め設定された閾値を超過したＯＮＵ３００に対して、下り通信障害が発生したと判断する。上りエラー比及び下りエラー比の詳細については後述する。
なお、ここでは、ＯＬＴ制御部１４０が通信障害検出部１４１を備える構成を説明したが、各ＯＳＵ２００がそれぞれ通信障害検出部１４１を備える構成とすることもできる。その場合には、各ＯＳＵ２００の通信障害検出部１４１が上り通信障害及び下り通信障害の発生の有無を判断し、その結果をＯＬＴ制御部１４０に通知する。
また、ＯＬＴ制御部１４０は、切替対象のＯＮＵの登録先を変更するに当たり、切替元のＯＳＵからの解除、切替先のＯＳＵへの登録、切替先のＯＳＵに対して切替対象のＯＮＵの通知を行う。
各ＯＳＵ２００−１〜ｎは、それぞれ、フレームバッファ部２１０、制御信号生成部２２０、下り多重部２３０、上り通信状態監視部２４０、制御信号抽出部２５０、及び下り通信障害情報抽出部２６０を備えて構成される。
フレームバッファ部２１０は、ＯＳＵ振分部１２０から受け取った下りデータ信号を蓄積し、下り多重部２３０へ送る。
制御信号生成部２２０は、下り制御信号を生成し、下り多重部２３０に送る。下り制御信号は、ＰＯＮリンクを確立するのに用いられるディスカバリプロセス用の信号、ＯＮＵに対する送信制御用の信号、ＯＮＵに送受信波長の切替を指示する信号等である。下り制御信号に含まれる情報は、ＯＬＴ制御部１４０の指示に基づいてその内容が決定される。
下り多重部２３０は、フレームバッファ部２１０から送られる下りデータ信号と、制御信号生成部２２０から送られる下り制御信号を多重して下り多重信号を生成する。下り多重信号は、光送受信器１３０に送られる。
上り通信状態監視部２４０は、光送受信器１３０から送られる上り多重信号に基づいて、上り通信の状態を監視する。例えば、登録されたＯＮＵ３００毎に上り多重信号の数と、その中に含まれるエラー信号の数を、上り通信状態監視部２４０は計測する。そして、上り多重信号に対するエラー信号の比率（上りエラー比）を定期的に算出する。そして、登録されたＯＮＵ３００毎の上りエラー比を情報として含む上り通信障害情報を、ＯＬＴ制御部１４０に通知する。また、上り通信状態監視部２４０は、上り多重信号を制御信号抽出部２５０に送る。
正常な上り多重信号とエラー信号との判別には、例えばＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｎｃｅ）を用いることができる。ＦＣＳは、例えばイーサネット（登録商標）のパケットの末尾に付加されるチェックサム符号である。ＦＣＳには、送信側（ここではＯＮＵ）が上り多重信号の内容に基づいて一定の手順で演算を行って算出したＦＣＳ値が含まれている。受信した上り通信状態監視部２４０は、受信した上り多重信号に対して同様の演算を行い、算出した値がＦＣＳ値に一致するかどうかを確認する。そして、上り通信状態監視部２４０が算出した値とＦＣＳ値とが一致しない場合に、その上り多重信号をエラー信号と判断する。
制御信号抽出部２５０は、上り多重信号から上り制御信号を分離して抽出し、ＯＬＴ制御部１４０に送る。上り多重信号から上り制御信号が分離された残りの信号には、上りデータ信号が含まれる。また、残りの信号には、定期的にＯＮＵ３００から送信される下り通信障害情報が含まれる。上りデータ信号及び下り通信障害情報は、下り通信障害情報抽出部２６０に送られる。
下り通信障害情報抽出部２６０は、制御信号抽出部２５０から受け取った信号に、下り通信障害情報が含まれる場合に、この下り通信障害情報を分離して抽出する。下り通信障害情報は、ＯＬＴ制御部１４０に送られる。また、下り通信障害情報が分離された残りの信号、すなわち上りデータ信号は、上り多重部１６０に送られる。
上述した以外の構成については、公知のＯＬＴと同様に構成することができる。
（ＯＮＵ）
図２を参照して、この実施の形態によるＴＷＤＭ−ＰＯＮが備えるＯＮＵの構成例について説明する。図２は、ＯＮＵを説明するための模式図である。
ＯＮＵ３００は、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）終端部３１０、フレームバッファ部３２０、制御信号生成部３３０、下り通信障害情報生成部３４０、多重部３５０、光送受信器３６０、波長切替制御部３６５、下り通信状態監視部３７０、制御信号抽出部３８０、及びＯＮＵ制御部３９０を備えて構成される。
ＵＮＩ終端部３１０は、ユーザ端末等の下位装置からの上りデータ信号を終端し、フレームバッファ部３２０へ送る。また、制御信号抽出部３８０から送られる下りデータ信号を、インタフェース変換して下位装置へ送る。
フレームバッファ部３２０は、ＵＮＩ終端部３１０から受け取った上りデータ信号を蓄積し、多重部３５０へ送る。
制御信号生成部３３０は、上り制御信号を生成し、多重部３５０に送る。上り制御信号は、ＰＯＮリンクを確立するのに用いられるディスカバリプロセス用の信号、送信予定の上りデータ信号の容量をＯＬＴに通知する信号等である。上り制御信号に含まれる情報は、ＯＮＵ制御部３９０の指示に基づいてその内容が決定される。
下り通信障害情報生成部３４０は、ＯＮＵ制御部３９０の指示に基づいて定期的に下り通信障害情報を生成し、多重部３５０に送る。下り通信障害情報には、後述する下りエラー比が含まれる。
多重部３５０は、フレームバッファ部３２０から送られる上りデータ信号、制御信号生成部３３０から送られる上り制御信号、及び下り通信障害情報生成部３４０から送られる下り通信障害情報を多重して上り多重信号を生成する。フレームバッファ部３２０、制御信号生成部３３０及び下り通信障害情報生成部３４０から多重部３５０への各信号の送信のタイミングや容量は、ＯＮＵ制御部３９０の指示に基づいて多重部３５０が制御する。上り多重信号は、ＯＮＵ制御部３９０が指示するタイミングで光送受信器３６０に送られる。
光送受信器３６０は、電気信号である上り多重信号を、光信号である上り光信号に変換する。上り光信号は、光送受信器３６０に割り当てられた送信波長で、宛先のＯＳＵ２００−１〜ｎに送られる。
また、光送受信器３６０は、ＯＳＵ２００−１〜ｎから送られる下り光信号を受け取る。光信号である下り光信号は、光送受信器３６０において電気信号である下り多重信号に変換されて、下り通信状態監視部３７０に送られる。下り多重信号には、下りデータ信号及び下り制御信号が含まれている。
なお、光送受信器３６０は、送信波長及び受信波長を変更可能な波長可変光送受信器である。そして、登録先のＯＳＵ２００の送信波長及び受信波長に対応して、光送受信器３６０の送信波長及び受信波長が設定される。従って、登録先のＯＳＵ２００が切り替わる場合には、切替後のＯＳＵ２００の送信波長及び受信波長に対応して、光送受信器３６０の送信波長及び受信波長が変更される。光送受信器３６０の送信波長及び受信波長の切替は、波長切替制御部３６５の指示に基づいて行われる。
ここで、光送受信器３６０に割り当てられる上り光信号の送信波長及び下り光信号の受信波長は、登録先のＯＳＵで定まる。そこで、以下の説明では、あるＯＮＵ３００が有する光送受信器３６０に割り当てられた送信波長を、ＯＮＵ３００に割り当てられた送信波長と表現することもある。
下り通信状態監視部３７０は、光送受信器３６０から送られる下り多重信号に基づいて、下り通信の状態を監視する。例えば、下り多重信号の数と、その中に含まれるエラー信号の数を、下り通信状態監視部３７０は計測する。そして、下り多重信号に対するエラー信号の比率（下りエラー比）を定期的に算出する。そして、下りエラー比をＯＮＵ制御部３９０に通知する。正常な下り多重信号とエラー信号との判別には、例えば上述したＦＣＳを用いることができる。また、下り通信状態監視部３７０は、下り多重信号を制御信号抽出部３８０に送る。
制御信号抽出部３８０は、下り多重信号から下り制御信号を分離して抽出し、ＯＮＵ制御部３９０に送る。下り多重信号から下り制御信号が分離された残りの信号には、下りデータ信号が含まれる。下りデータ信号は、ＵＮＩ終端部３１０に送られる。
ＯＮＵ制御部３９０は、ＯＮＵ全体を制御する。例えば、ＯＮＵ制御部３９０は、下り制御信号に基づき、ＰＯＮリンク確立のためのディスカバリプロセス、多重部３５０における送信のタイミングや容量、及び波長切替制御部３６５による光送受信器３６０の送受信波長切替等を制御する。
また、ＯＮＵ制御部３９０は、下り通信状態監視部３７０から通知される下りエラー比に基づいて、定期的に下り通信障害情報生成部３４０に下り通信障害情報を生成させる。
上述した以外の構成については、公知のＯＮＵと同様に構成することができる。
（通信方法）
図３を参照して、この実施の形態のＴＷＤＭ−ＰＯＮにおける通信方法について説明する。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、通信方法を説明するための模式図である。この通信方法は、各ＯＳＵから通知される上り通信障害情報又は下り通信障害情報に基づいて、ＯＬＴ１００のＯＬＴ制御部１４０が実質的に行う。
図３（Ａ）及び（Ｂ）では、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０が５つのＯＮＵ３００−１〜５を備える構成例を示してある。また、ＯＬＴ１００が備える構成要素のうち、ＯＬＴ制御部１４０、ＯＳＵ２００及び光送受信器１３０のみを示している。また、ＯＬＴ１００が３つのＯＳＵ２００−１〜３及び光送受信器１３０−１〜３を備える構成例を示してある。そして、ＯＳＵ２００−１に送信波長λｄ１及び受信波長λｕ１が割り当てられている。また、ＯＳＵ２００−２に送信波長λｄ２及び受信波長λｕ２が割り当てられている。また、ＯＳＵ２００−３に送信波長λｄ３及び受信波長λｕ３が割り当てられている。
まず、図３（Ａ）では、ＯＮＵ３００−１及びＯＮＵ３００−２はＯＳＵ２００−１に登録されている。従って、ＯＮＵ３００−１及びＯＮＵ３００−２に、送信波長λｕ１及び受信波長λｄ１が割り当てられている。また、ＯＮＵ３００−３及びＯＮＵ３００−４はＯＳＵ２００−２に登録されている。従って、ＯＮＵ３００−３及びＯＮＵ３００−４に、送信波長λｕ２及び受信波長λｄ２が割り当てられている。また、ＯＮＵ３００−５はＯＳＵ２００−３に登録されている。従って、ＯＮＵ３００−５に、送信波長λｕ３及び受信波長λｄ３が割り当てられている。
ここでは、このような登録関係のＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０において、ＯＮＵ３００−２の波長可変光送受信器に故障が生じ、送信波長λｕ１の上り通信に障害が発生した場合について説明する。
この場合には、まず、ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＳＵ−１から通知される上り通信障害情報に基づいて、ＯＮＵ３００−２に上り通信障害が発生したことを検出する。
次に、ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＮＵ３００−２の新たな登録先のＯＳＵ（切替先のＯＳＵ）を決定する。切替先のＯＳＵは、例えばトラフィック負荷分散のために、トラフィックの少ないＯＳＵ２００が選択される。ここでは、ＯＳＵ２００−３が切替先のＯＳＵとして決定されるものとする。
次に、ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＮＵ３００−２に対して送受信波長切替を指示する制御信号を、ＯＳＵ２００−１の制御信号生成部に生成させる。その後、ＯＳＵ２００−１は、送受信波長切替を指示する下り制御信号をＯＮＵ３００−２に送信する。下り制御信号を受け取ったＯＮＵ３００−２は、光送受信器の送信波長を通信障害が発生しないλｕ３に、及び受信波長をλｄ３に変更する。その結果、図３（Ｂ）に示す送受信波長の関係で、ＯＳＵ２００−３とＯＮＵ３００−２とが通信を行うことが可能となる。その結果、ＯＮＵ３００−２の登録先がＯＳＵ２００−３に切り替えられ、通信障害が発生しない波長で通信を行うことができる。
ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＮＵ３００−２の送信波長λｕ１に上り通信障害が発生したことを任意の記憶手段（図示を省略する）に記憶する。そして、以後の、例えばトラフィック負荷分散等を目的とした、ＯＮＵの登録先切替を行う際において、ＯＳＵ２００−１がＯＮＵ３００−２の登録先となることを防ぐ。
なお、ここでは、上り通信障害が発生した場合について説明した。しかし、下り通信障害が発生した場合においても、ＯＬＴ制御部１４０が下り通信障害情報を受け取ることによって、下り通信障害が発生したことを検出できる。そして、上り通信障害が発生した場合と同様に、ＯＮＵを登録するＯＳＵを切り替えることで、通信障害が発生しない波長で通信を行うことができる。
また、ここでは、通信障害が発生した場合に、ＯＮＵの送信波長及び受信波長の双方を変更する例を説明した。しかし、上り通信障害が発生した場合に、上り通信障害が発生したＯＮＵの光送受信器の受信波長を変更せずに、送信波長のみを変更することもできる。また、下り通信障害が発生した場合に、下り通信障害が発生したＯＮＵの光送受信器の送信波長を変更せずに、受信波長のみを変更することもできる。これらの場合には、送信波長又は受信波長を変更したＯＮＵは、新たな登録先のＯＳＵとして、下り通信を行うＯＳＵ及び上り通信を行うＯＳＵの２つのＯＳＵに登録される。
このように、この実施の形態によるＴＷＤＭ−ＰＯＮ及び通信方法では、ＯＬＴ制御部１４０が、上り通信障害情報及び下り通信障害情報に基づき、上り通信障害及び下り通信障害を検出することができる。そして、ＯＮＵを登録するＯＳＵを切り替えることによって、通信障害が発生しない波長で通信を行うことができる。従って、ＯＮＵの光送受信器に故障が生じ、特定の波長に通信障害が発生した場合であっても、速やかに通信を復旧させることができる。そのため、信頼性の高いＴＷＤＭ−ＰＯＮを提供することができる。
１０：ＴＷＤＭ−ＰＯＮ
１００：ＯＬＴ
１１０：ＬＬＩＤ識別部
１２０：ＯＳＵ振分部
１３０：光送受信器
１４０：ＯＬＴ制御部
１４１：通信障害検出部
１５０：ＳＮＩ終端部
１６０：上り多重部
２００：ＯＳＵ
２１０：フレームバッファ部
２２０：制御信号生成部
２３０：下り多重部
２４０：上り通信状態監視部
２５０：制御信号抽出部
２６０：下り通信障害情報抽出部
３００：ＯＮＵ
３１０：ＵＮＩ終端部
３２０：フレームバッファ部
３３０：制御信号生成部
３４０：下り通信障害情報生成部
３５０：多重部
３６０：光送受信器
３６５：波長切替制御部
３７０：下り通信状態監視部
３８０：制御信号抽出部
３９０：ＯＮＵ制御部
４００：光スプリッタ

Claims (6)

  1. 局側終端装置と、該局側終端装置と光伝送路を介して接続された、複数の加入者側終端装置とを含んで構成される光アクセスネットワークが備える前記局側終端装置であって、
    互いに異なる波長が割り当てられた複数の終端装置と通信障害検出部とを備え、
    各前記終端装置は、
    入力される上り信号に基づいて、登録された前記加入者側終端装置毎に上り通信の状態を監視する上り通信状態監視部と、
    登録された前記加入者側終端装置から送られる、下り通信の状態の情報を抽出する下り通信障害情報抽出部と
    を備え、
    前記通信障害検出部は、前記上り通信の状態及び前記下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出し、
    前記終端装置は、前記通信障害検出部が上り通信の障害を検出すると、上り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、第１の指示信号を送り、
    前記終端装置は、前記通信障害検出部が下り通信の障害を検出すると、下り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、第２の指示信号を送る
    ことを特徴とする局側終端装置。
  2. 前記上り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置が、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する前記第１の指示信号を送り、
    前記下り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置が、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する前記第２の指示信号を送る
    ことを特徴とする請求項１に記載の局側終端装置。
  3. 前記上り通信の障害が発生した加入者側終端装置、及び前記下り通信の障害が発生した加入者側終端装置を記憶する記憶部を備える
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の局側終端装置。
  4. 複数の終端装置と通信障害検出部とを有する局側終端装置と、該局側終端装置と光伝送路を介して接続された、複数の加入者側終端装置とを含んで構成され、前記複数の終端装置に、互いに異なる波長が割り当てられる光アクセスネットワークであって、
    各前記終端装置は、
    入力される上り信号に基づいて、登録された前記加入者側終端装置毎に上り通信の状態を監視する上り通信状態監視部と、
    登録された前記加入者側終端装置から送られる、下り通信の状態の情報を抽出する下り通信障害情報抽出部と
    を備え、
    各前記加入者側終端装置は、入力される下り信号に基づいて、前記下り通信の状態を監視する下り通信状態監視部を備え、前記下り通信の状態の情報を登録先の前記終端装置に送信し、
    前記通信障害検出部は、前記上り通信の状態及び前記下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出し、
    前記通信障害検出部が、上り通信の障害が発生したと判断した場合には、
    上り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置は、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、
    該信号を受け取った加入者側終端装置は、送信波長又は送受信波長を切り替え、
    前記通信障害検出部が、下り通信の障害が発生したと判断した場合には、
    下り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置は、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、
    該信号を受け取った加入者側終端装置は、受信波長又は送受信波長を切り替える
    ことを特徴とする光アクセスネットワーク。
  5. 複数の終端装置を有する局側終端装置と、該局側終端装置と光伝送路を介して接続された、複数の加入者側終端装置とを含んで構成され、前記複数の終端装置に、互いに異なる波長が割り当てられる光アクセスネットワークにおいて、前記局側終端装置が行う通信方法であって、
    各前記終端装置は、入力される上り信号に基づいて、登録された前記加入者側終端装置毎に上り通信の状態を監視し、
    各前記加入者側終端装置は、入力される下り信号に基づいて、下り通信の状態を監視し、及び前記下り通信の状態の情報を登録先の前記終端装置に送信し、
    前記局側終端装置は、前記上り通信の状態及び前記下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出し、
    前記局側終端装置が、上り通信の障害が発生したと判断した場合には、
    上り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置は、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、
    前記信号を受け取った加入者側終端装置は、送信波長又は送受信波長を切り替え、
    前記局側終端装置が、下り通信の障害が発生したと判断した場合には、
    下り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置は、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、
    前記信号を受け取った加入者側終端装置は、受信波長又は送受信波長を切り替える
    ことを特徴とする通信方法。
  6. 局側終端装置と、該局側終端装置と光伝送路を介して接続された、複数の加入者側終端装置とを含んで構成される光アクセスネットワークが備える前記局側終端装置であって、
    互いに異なる波長が割り当てられた複数の終端装置と通信障害検出部とを備え、
    各前記終端装置は、
    入力される上り信号に基づいて、登録された前記加入者側終端装置毎に上り通信の状態を監視する上り通信状態監視部と、
    登録された前記加入者側終端装置から送られる、下り通信の状態の情報を抽出する下り通信障害情報抽出部と
    を備え、
    前記通信障害検出部は、前記上り通信の状態及び前記下り通信の状態に基づいて、上り通信の障害及び下り通信の障害を検出し、
    前記通信障害検出部が、上り通信の障害が発生したと判断した場合には、
    上り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置が、送信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送り、
    前記通信障害検出部が、下り通信の障害が発生したと判断した場合には、
    下り通信の障害が発生した加入者側終端装置に対して、該加入者側終端装置の登録先の終端装置が、受信波長の切替又は送受信波長の切替を指示する信号を送る
    ことを特徴とする局側終端装置。
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