JP6982246B2 - 通信装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システム及び通信方法に関する。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（イーサネット）（登録商標）は、世界的に使用されている有線ネットワークプロトコルであり、多くの標準的なネットワーク機器によって用いられている。その中でも、光伝送技術を適用した、物理層を光インターフェースで規定しているＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）は、専らＰ２Ｐ（ポイント・ツー・ポイント）方式の通信において用いられており、長距離高速通信を可能にするインターフェースとして普及している。

複数のネットワーク機器を収容する、特に長距離伝送を行うアクセスネットワークにおいて、上記Ｐ２Ｐのネットワークトポロジを用いた場合、光ファイバの敷設コスト及び局内装置の占有面積が増加する。そこで、ＰＯＮ（Passive Optical Network）トポロジを用いたＰ２ＭＰ（ポイント・ツー・マルチポイント）方式の通信システムが、ＰＯＮシステムとしてアクセスネットワークに用いられている。ＰＯＮシステムは、光ファイバと光加入者線端局装置（ＯＬＴ；Optical Line Terminal）を、複数の光加入者線終端装置（ＯＮＵ；Optical Network Unit）で共有することにより、光ファイバの敷設コストとＯＬＴの占有面積とを削減することができる、このＰＯＮシステムの構成は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）によって規定されている。

従来のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ／ＯＮＵ間の初期接続のために、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスを実行する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスとは、ＯＬＴがＯＮＵを新たに登録する方法である。この登録に基づいて、ＯＬＴ／ＯＮＵ間の初期接続が実行される（非特許文献１参照）。

図９は、ＯＮＵが新たにＰＯＮシステムに接続する際のネットワーク構成を示す図である。図９に示すように、ＯＬＴは、既に１台以上の接続済みのＯＮＵ（以下「接続済ＯＮＵ」という。）に接続している。１台以上の未接続のＯＮＵ（以下「未接続ＯＮＵ」という。）が、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにより、ＯＬＴとの初期接続を行う。

図１０は、従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスを実行する通信システムの構成を示すブロック図である。また、図１１は、従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスの処理の流れを示すシーケンス図である。また、図１２は、従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスの処理の流れを示すフローチャートである。図１０〜図１２に基づいて、従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスの処理の流れを以下に示す。

Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスは、全接続済ＯＮＵがデータ送信をしていない状態で実行される。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスが開始されると、ＯＬＴのメッセージ処理部は、データ信号送信処理部、データ信号送信部及びデータ信号光送信部を介して、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿Ｇａｔｅ信号を全ＯＮＵに向けて送信する。
未接続ＯＮＵのメッセージ処理部は、データ信号光受信部、データ信号受信部及びデータ信号受信処理部を介して、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿Ｇａｔｅ信号を受信する。

未接続ＯＮＵのメッセージ処理部は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿Ｇａｔｅ信号を受信すると、データ信号送信処理部、データ信号送信部及びデータ信号光送信部を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号をＯＬＴに向けて送信する。この際、未接続ＯＮＵの、光信号制御命令部、光信号出力制御部及び光信号制御部を介して、ＯＬＴに向けて光信号がバースト的に送信される。

ＯＬＴのメッセージ処理部は、データ信号光受信部、データ信号受信部及びデータ信号受信処理部を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を受信する。ＯＬＴのメッセージ処理部は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を受信すると、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿Ｇａｔｅ信号に記載された識別子を認識する。ＯＬＴのメッセージ処理部は、データ信号送信処理部、データ信号送信部及びデータ信号光送信部を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ信号を未接続ＯＮＵに向けて送信する。

未接続ＯＮＵのメッセージ処理部は、データ信号光受信部、データ信号受信部及びデータ信号受信処理部を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ信号を受信する。未接続ＯＮＵのメッセージ処理部は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ信号を受信すると、データ信号送信処理部、データ信号送信部及びデータ信号光送信部を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ＡＣＫ信号をＯＬＴに向けて送信する。

ＯＬＴのメッセージ処理部は、データ信号光受信部、データ信号受信部及びデータ信号受信処理部を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ＡＣＫ信号を受信する。
以上の処理により、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスが完了し、未接続ＯＮＵがＯＬＴに登録され、初期接続が完了する。

"IEEE Standard for Ethernet SECTION FIVE", IEEE Std 802.3TM-2015", IEEE Computer Society, pp.310-343,675-709, 2015年 "IEEE Standard for Ethernet SECTION FOUR", IEEE Std 802.3TM-2015", IEEE Computer Society, pp.321-323, 2015年

ところで、従来技術において、物理層を光インターフェースで規定したＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）は、Ｐ２Ｐ（Point-to-Point）方式の長距離高速通信等に用いられる。アクセスネットワークにＰ２Ｐのネットワークトポロジを用いた場合、光ファイバの敷設コストの増加が懸念される。そのため、ＰＯＮトポロジを用いたＰ２ＭＰ（Point-to-MultiPoint）を行う方式が、ＰＯＮシステムとしてアクセスネットワークに用いられている。

ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ／ＯＮＵ間の初期接続のために、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスが実行される。汎用装置であるイーサネット（登録商標）機器を用いてＰＯＮシステムを実現した場合、特に１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器を用いたＯＮＵは、ＯＬＴから制御される前に光信号を送出する。そのため、自己のＯＮＵが送信する光信号と他のＯＮＵが送信する光信号とが衝突する。これにより、初期接続を行うことができない。また、１０Ｇ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の必須規格であるリンク障害通知機能による制限から、接続済ＯＮＵ全てが光信号を送信していない状態ではＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスを実行することができない。そのため、従来と同様の技術を用いると、初期接続を行うことができないという課題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、複数ネットワーク機器をＰＯＮトポロジで接続した際に、標準的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器のみで初期接続を行うことができる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムにおける前記第１の通信装置であって、イーサネット（登録商標）として通信を実現するイーサネットコントローラと、前記第２の通信装置が前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、前記複数の第２の通信装置からそれぞれ送信された光信号の衝突検知に基づいてリンク障害の発生の有無を検知するリンク障害検知部と、前記リンク障害検知部によって前記リンク障害が発生していないことが検知された場合、前記初期接続の処理を開始させるための通知を示す初期接続開始通知を出力する信号処理部と、を備える通信装置である。

また、本発明の一態様は、第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムにおける前記第２の通信装置であって、イーサネット（登録商標）として通信を実現するイーサネットコントローラと、前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、一定時間、前記第１の通信装置に対する光信号の出力を中止させるための命令を示す第１中止命令を出力する第１中止命令部と、を備える通信装置である。

また、本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記ネットワークに接続した後、前記第１の通信装置から送信される前記初期接続の処理を開始させるための初期接続開始通知を前記一定時間が経過しても受信しなかった場合、前記第１の通信装置へのアイドル信号の送信をさせるための命令を示す第１送信命令を出力する第１送信命令部をさらに備える。

また、本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記第１の通信装置への前記アイドル信号の送信に対して前記第１の通信装置から送信される、リンク障害の発生を示すリンク障害発生通知を受信した場合、前記第１の通信装置への光信号の出力を中止させ、任意の時間が経過した後に、前記アイドル信号を再送させるための再送命令を出力する再送命令部をさらに備える。

また、本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記初期接続の処理を開始させるための初期接続開始通知を受信した後、リンク障害の発生を示すリンク障害発生通知を受信した際に前記ネットワークに接続済みである場合、前記第１の通信装置に対する光信号の出力を中止させるための命令を示す第２中止命令を出力する第２中止命令部をさらに備える。

また、本発明の一態様は、上記の通信装置であって、リンク障害の発生を示すリンク障害発生通知を受信した際に前記ネットワークに接続済みである場合、前記第１の通信装置への前記光信号の出力を中止させ、前記リンク障害発生通知を受信した際に前記ネットワークに接続していない場合、任意の時間が経過した後に、前記初期接続の処理を開始させるための初期接続開始通知に対する前記第１の通信装置への応答を示す初期接続応答を前記第１の通信装置へ送信させるための第２送信命令を出力する第２送信命令部をさらに備える。

また、本発明の一態様は、第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムにおける前記第１の通信装置のコンピュータによる通信方法であって、イーサネット（登録商標）として通信を実現するステップと、前記第２の通信装置が前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、前記複数の第２の通信装置からそれぞれ送信された光信号の衝突検知に基づいてリンク障害の発生の有無を検知するステップと、前記リンク障害が発生していないことが検知された場合、前記初期接続の処理を開始させるための通知を示す初期接続開始通知を出力するステップと、を有する通信方法である。

また、本発明の一態様は、第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムにおける前記第２の通信装置のコンピュータによる通信方法であって、イーサネット（登録商標）として通信を実現するステップと、前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、一定時間、前記第１の通信装置に対する光信号の出力を中止させるための命令を示す中止命令を出力するステップと、を有する通信方法である。

本発明によれば、複数ネットワーク機器をＰＯＮトポロジで接続した際に、標準的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器のみで初期接続を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る通信システム１の機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台目の装置を接続する際のプロセスの流れを示す図である。 本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台目のＯＮＵと２台目以上のＯＮＵとを同時に接続する際のプロセスの流れを示す図である。 本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに１台のＯＮＵを接続する際のプロセスの流れを示す図である。 本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに２台のＯＮＵを接続する際のプロセスの流れを示す図である。 通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおける処理の流れを示すフローチャートである。 通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおける処理の流れを示すフローチャートである。 通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおける処理の流れを示すフローチャートである。 ＯＮＵが新たにＰＯＮシステムに接続する際のネットワーク構成を示す図である。 従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスを実行する通信システムの構成を示すブロック図である。 従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスの処理の流れを示すシーケンス図である。 従来技術におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスの処理の流れを示すフローチャートである。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［通信システムの機能構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システム１の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、通信システム１は、ＯＮＵ１０と、ＯＬＴ２０と、を含んで構成される。通信システム１は、ＯＬＴ２０（第１の通信装置）と複数のＯＮＵ１０（第２の通信装置）とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムである。

ＯＮＵ１０は、演算処理部１１と、イーサネットコントローラ１３と、光信号送受信器１５と、を含んで構成される。

演算処理部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）等のプロセッサを含んで構成される。図１に示すように、演算処理部１１は、メッセージ処理部１１１と、データ信号送信処理部１１２と、光信号制御命令部１１３と、データ信号受信処理部１１４と、初期接続開始待ち命令部１１５と、初期接続開始処理部１１６と、アイドル信号再送命令部１１７と、初期接続応答待ち処理追加部１１８と、リンク障害処理部１１９と、初期接続応答待ち処理部１２０と、を含んで構成される。

なお、メッセージ処理部１１１、データ信号送信処理部１１２、光信号制御命令部１１３、データ信号受信処理部１１４、初期接続開始待ち命令部１１５、初期接続開始処理部１１６、アイドル信号再送命令部１１７、初期接続応答待ち処理追加部１１８、リンク障害処理部１１９及び初期接続応答待ち処理部１２０は、ＣＰＵ等のプロセッサによって実行されるソフトウェアプログラムである。

メッセージ処理部１１１は、データ信号送信処理部１１２及び光信号制御命令部１１３に対して、それぞれ制御開始命令及び制御終了命令を出力する。
データ信号送信処理部１１２は、制御開始命令が入力されると、要求元から送信されて送信待ちとなっているデータ（以下「送信待ちデータ」という。）に対する送信処理を開始する。なお、送信待ちデータは、演算処理部１１あるいはＯＮＵ１０の他の機能ブロックが備える一時記憶媒体（図示せず）に記憶されているものとする。データ信号送信処理部１１２は、データ信号の送信を実行させるためのデータ信号送信命令及び送信処理されたデータを、イーサネットコントローラ１３のデータ信号送信部１３１を介して、光信号送受信器１５のデータ信号光送信部１５１へ向けて出力する。

光信号制御命令部１１３は、制御開始命令が入力されると、光信号の出力の制御を実行させるための光信号制御命令を、イーサネットコントローラ１３の光信号出力制御部１３２へ出力する。
データ信号受信処理部１１４は、データ信号光受信部１５３が受信した光信号に基づくデータ信号を、リンク障害検知部１３４を介してデータ信号受信部１３３から取得する。
初期接続開始待ち命令部１１５は、ネットワーク接続時に、一定時間、光信号の出力をしないよう光信号制御命令部１１３に対して命令を出力する。

初期接続開始処理部１１６は、ネットワーク接続後、一定時間が経過しても初期接続開始通知メッセージを受信しなかった場合、光信号制御命令部１１３に対して、アイドル信号を出力させるための命令を出力する。
アイドル信号再送命令部１１７は、アイドル信号の送信に対してリンク障害通知を受信した際に、光信号の出力を中止する。そして、アイドル信号再送命令部１１７は、ランダムな（任意の）時間が経過した後、光信号制御命令部１１３に対して、アイドル信号を再出力させるための命令を出力する。

初期接続応答待ち処理追加部１１８は、上記アイドル信号の再出力よりも前に初期接続開始通知メッセージを受信した場合、再度、ランダムな（任意の）時間が経過した後、データ信号送信処理部１１２に対して、初期接続応答メッセージを送信させるための命令を出力する。

リンク障害処理部１１９は、初期接続開始通知メッセージを受信した後にリンク障害通知を受信した場合、ネットワークに接続済みの場合には、光信号制御命令部１１３に対して、光信号の出力を中止させるための命令を出力する。
初期接続応答待ち処理部１２０は、アイドル信号の送信に対してリンク障害通知を受信した場合、光信号の出力を中止する。そして、初期接続応答待ち処理部１２０は、ランダムな（任意の）時間が経過した後、データ信号送信処理部１１２に対して、初期接続応答メッセージを送信させるための命令を出力する。

イーサネットコントローラ１３は、例えばネットワークインターフェース及びネットワーク機器に実装されている、ＭＡＣ（Media Access Control）層及びＰＨＹ層（物理層）のプロトコルでデータの通信を可能にする回路のうち、特にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）として通信を実現する回路である。図１に示すように、イーサネットコントローラ１３は、データ信号送信部１３１と、光信号出力制御部１３２と、データ信号受信部１３３と、リンク障害検知部１３４と、を含んで構成される。

データ信号送信部１３１は、データ信号送信処理部１１２から入力されたデータ信号に基づく電気信号を、データ信号光送信部１５１へ出力する。ここで、光信号出力制御部１３２は、データ信号送信部１３１からデータ信号光送信部１５１へ出力される電気信号に基づいて光信号制御部１５２を制御することにより、データ信号光送信部１５１から送信される光信号の出力制御を行う。
データ信号受信部１３３は、データ信号光受信部１５３が受信した光信号に基づく電気信号をリンク障害検知部１３４から取得し、取得した電気信号に基づくデータ信号をデータ信号受信処理部１１４へ出力する。
リンク障害検知部１３４は、データ信号光受信部１５３が受信した光信号に基づく電気信号を取得し、リンク障害通知の有無を検知する。リンク障害検知部１３４は、取得したリンク障害通知をリンク障害処理部１１９へ出力する。
また、リンク障害検知部１３４は、取得した電気信号に基づくデータ信号をデータ信号受信部１３３へ出力する。

光信号送受信器１５は、電気信号を光信号として出力可能な物理媒体依存部機能を有した機器である。具体的には、光信号送受信器１５は、例えば、ＳＦＰ（Small Form-factor Pluggable/Mini-GBIC）／ＳＦＰ＋等の光モジュール、あるいは、プリント基板上に実装された光モジュールである。図１に示すように、光信号送受信器１５は、データ信号光送信部１５１と、光信号制御部１５２と、データ信号光受信部１５３と、を含んで構成される。

データ信号光送信部１５１は、光信号制御部１５２による制御のもと、データ信号送信部１３１から入力された電気信号に基づく光信号を、ネットワークを介してＯＬＴ２０へ送信する。
光信号制御部１５２は、光信号出力制御部１３２による制御のもと、データ信号光送信部１５１へ入力された電気信号の０及び１の値を踏まえて、光パルスのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを実行する。これにより、ＯＬＴ２０へ向けて光信号が送信される。上記の構成により、ＯＮＵ１０は、光回線終端装置を用いずに、データ信号を光バースト信号としてＯＬＴ２０へ送信することができる。
データ信号光受信部１５３は、ＯＬＴ２０から送信された光信号を受信する。データ信号光受信部１５３は、受信した光信号に基づく電気信号をリンク障害検知部１３４へ出力する。

ＯＬＴ２０は、演算処理部２１と、イーサネットコントローラ２３と、光信号送受信器２５と、を含んで構成される。

演算処理部２１は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサを含んで構成される。図１に示すように、演算処理部２１は、メッセージ処理部２１１と、データ信号送信処理部２１２と、データ信号受信処理部２１３と、アイドル信号処理部２１４と、を含んで構成される。

メッセージ処理部２１１は、データ信号送信処理部２１２及びデータ信号受信処理部２１３に対して、制御開始命令及び制御終了命令を出力する。
データ信号送信処理部２１２は、制御開始命令が入力されると、送信待ちデータに対する送信処理を開始する。なお、送信待ちデータは、演算処理部２１あるいはＯＬＴ２０の他の機能ブロックが備える一時記憶媒体（図示せず）に記憶されているものとする。データ信号送信処理部２１２は、データ信号の送信を実行させるためのデータ信号送信命令及び送信処理されたデータを、イーサネットコントローラ２３のデータ信号送信部２３１を介して、光信号送受信器２５のデータ信号光送信部２５１へ向けて出力する。

データ信号受信処理部２１３は、データ信号光受信部２５２が受信した光信号に基づくデータ信号を、リンク障害検知部２３３を介してデータ信号受信部２３２から取得する。
アイドル信号処理部２１４は、初期接続に関して、アイドル信号を受信し、リンク障害が発生していない状態において、初期接続開始通知メッセージの送信命令をデータ信号送信処理部２１２に出力する。

イーサネットコントローラ２３は、例えばネットワークインターフェース及びネットワーク機器に実装されている、ＭＡＣ層及びＰＨＹ層（物理層）のプロトコルでデータの通信を可能にする回路のうち、特にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）として通信を実現する回路である。図１に示すように、イーサネットコントローラ２３は、データ信号送信部２３１と、データ信号受信部２３２と、リンク障害検知部２３３と、を含んで構成される。

データ信号送信部２３１は、データ信号送信処理部２１２から入力されたデータ信号に基づく電気信号を、データ信号光送信部２５１へ出力する。
データ信号受信部２３２は、データ信号光受信部２５２が受信した光信号に基づく電気信号をリンク障害検知部２３３から取得し、受信した電気信号に基づくデータ信号をデータ信号受信処理部２１３へ出力する。
リンク障害検知部２３３は、データ信号光受信部２５２が受信した光信号に基づく電気信号を取得し、リンク障害の有無を検知する。また、リンク障害検知部２３３は、取得した電気信号をデータ信号受信部２３２へ出力する。

光信号送受信器２５は、電気信号を光信号として出力可能な物理媒体依存部機能を有した機器である。具体的には、光信号送受信器２５は、例えば、ＳＦＰ／ＳＦＰ＋等の光モジュール、あるいは、プリント基板上に実装された光モジュールである。図１に示すように、光信号送受信器２５は、データ信号光送信部２５１と、データ信号光受信部２５２と、を含んで構成される。

データ信号光送信部２５１は、データ信号送信部２３１から入力された電気信号に基づく光信号を、ネットワークを介してＯＮＵ１０へ送信する。
データ信号光受信部２５２は、ＯＬＴ１０から送信された光信号を受信する。データ信号光受信部２５２は、受信した光信号に基づく電気信号をリンク障害検知部２３３へ出力する。
以上の構成により、初期接続が実現される。

以下、図２〜８を参照しながら、通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台目のＯＮＵを接続する際のプロセス、１台目のＯＮＵと２台目以上のＯＮＵとを同時に接続する際のプロセス、１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに１台のＯＮＵを接続する際のプロセス、及び、１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに２台のＯＮＵを接続する際のプロセスについて説明する。

［１台目のＯＮＵを接続する際のプロセス］
図２は、本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台目の装置を接続する際のプロセスの流れを示す図である。

１台目のＯＮＵとしてネットワークに接続する未接続ＯＮＵ１０は、ネットワークに接続した後（ステップＳ１０）、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、光信号を出力せずに初期接続の開始を待つ（ステップＳ１１）。
未接続ＯＮＵ１０は、一定時間、初期接続開始通知メッセージを受信しなかった後、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、アイドル信号を送信する（ステップＳ１２）。
アイドル信号を受信したＯＬＴ２０は、アイドル信号処理部２１４の命令により、初期接続開始通知メッセージを送信する（ステップＳ１３）。

初期接続開始通知メッセージを受信した未接続ＯＮＵ１０は、メッセージ処理部１１１の命令により、初期接続応答メッセージを送信する（ステップＳ１４）。
初期接続応答メッセージを受信したＯＬＴ２０は、メッセージ処理部２１１の命令により、初期接続完了通知メッセージを送信する（ステップＳ１５）。
初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０が受信することにより、初期接続が完了する。

［１台目のＯＮＵと２台目以上のＯＮＵとを同時に接続する際のプロセス］
図３は、本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台目のＯＮＵと２台目以上のＯＮＵとを同時に接続する際のプロセスの流れを示す図である。

１台目のＯＮＵ及び２台目以上のＯＮＵとしてネットワークに同時に初期接続する未接続ＯＮＵ１０は、ネットワークに接続した後（ステップＳ２０）、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、光信号を出力せずに初期接続の開始を待つ（ステップＳ２１）。
未接続ＯＮＵ１０は、一定時間、初期接続開始通知メッセージを受信しなかった後、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、アイドル信号をＯＬＴ２０へ送信する（ステップＳ２２）。
２台の未接続ＯＮＵ１０から送信されたアイドル信号はＯＬＴ１０において衝突して受信される。そのため、ＯＬＴ２０は、リンク障害検知部２３３によりリンク障害を検知する（ステップＳ２３）。

そして、ＯＬＴ２０は、データ信号光送信部２５１を介して、リンク障害通知を未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ２４）。
リンク障害通知を受信した未接続ＯＮＵ１０は、アイドル信号の送信によりリンク障害が発生したと認識して、光信号の出力を中止する（ステップＳ２５）。
未接続ＯＮＵ１０は、装置固有の値に対してランダムな（任意の）時間が経過した後（ステップＳ２６）、アイドル信号再送命令部１１７の命令により、ＯＬＴ２０へアイドル信号を再送する（ステップＳ２７）。

１台の未接続ＯＮＵ１０からアイドル信号を受信したＯＬＴ２０は、アイドル信号処理部２１４の命令により、初期接続開始通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ２８）。
初期接続開始通知メッセージを受信した未接続ＯＮＵ１０は、メッセージ処理部１１１の命令により、初期接続応答メッセージをＯＬＴ２０へ送信する（ステップＳ２９）。
初期接続応答メッセージを受信したＯＬＴ２０は、メッセージ処理部２１１の命令により、初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ３０）。
初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０が受信することにより、初期接続が完了する。

一方，上記アイドル信号を送信する前に初期接続開始通知メッセージを受信した未接続ＯＮＵ１０は、再度、装置固有の値に対してランダムな（任意の）時間が経過した後（ステップＳ３１）、初期接続応答待ち処理追加部１１８の命令により、初期接続応答メッセージをＯＬＴ２０へ送信する（ステップＳ３２）。
初期接続応答メッセージを受信したＯＬＴ２０は、メッセージ処理部２１１の命令により、初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ３３）。
初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０が受信することにより、初期接続が完了する。

なお、３台目以降に接続する未接続ＯＮＵ１０は、上記プロセスを繰り返すことで、初期接続を実行し続ける。
全未接続ＯＮＵ１０が初期接続を完了すると、プロセスが終了する。

［１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに１台のＯＮＵを接続する際のプロセス］
図４は、本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに１台のＯＮＵを接続する際のプロセスの流れを示す図である。

新たにネットワークに接続する未接続ＯＮＵ１０は、ネットワークに接続した後（ステップＳ４０）、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、光信号を出力せずに初期接続の開始を待つ（ステップＳ４１）。
一定時間の間に、ＯＬＴ２０のメッセージ処理部２１１の命令によって送信される初期接続開始通知メッセージ（ステップＳ４２）を受信した未接続ＯＮＵ１０は、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、ＯＬＴ２０へのアイドル信号の送信を開始する（ステップＳ４３）。
アイドル信号を受信したＯＬＴ２０は、リンク障害検知部２３３によりリンク障害を検知する（ステップＳ４４）。

そして、ＯＬＴ２０は、データ信号光送信部２５１を介して、リンク障害通知を接続済ＯＮＵ１０及び未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ４５）。
リンク障害通知を受信した接続済ＯＮＵ１０は、リンク障害処理部１１９の命令により、光信号の出力を中止する（ステップＳ４６）。
上記光信号の出力の中止により、未接続ＯＮＵ１０は、メッセージ処理部１１１の命令により、上記初期接続開始メッセージに対する初期接続応答メッセージをＯＬＴ２０へ送信する（ステップＳ４７）。

初期接続応答メッセージを受信したＯＬＴ２０は、メッセージ処理部２１１の命令により、初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ４８）。
初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０が受信することにより、初期接続が完了する。

[１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに２台のＯＮＵを接続する際のプロセス]
図５は、本発明の一実施形態に係る通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおいて、１台以上のＯＮＵが接続されている状態で新たに２台のＯＮＵを接続する際のプロセスの流れを示す図である。

新たにネットワークに接続する１台目のＯＮＵ及び２台目以上のＯＮＵとして、ネットワークに同時に初期接続する未接続ＯＮＵ１０は、ネットワークに接続した後（ステップＳ５０）、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、光信号を出力せずに初期接続の開始を待つ（ステップＳ５１）。
一定時間の間に、ＯＬＴ２０のメッセージ処理部２１１の命令によって送信される初期接続開始通知メッセージ（ステップＳ５２）を受信した未接続ＯＮＵ１０は、初期接続開始待ち命令部１１５の命令により、ＯＬＴ２０へのアイドル信号の送信を開始する（ステップＳ５３）。

アイドル信号を受信したＯＬＴ２０は、リンク障害検知部２３３でリンク障害を検知する（ステップＳ５４）。
そして、ＯＬＴ２０は、データ信号光送信部２５１を介して、リンク障害通知を接続済ＯＮＵ１０及び未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ５５）。
リンク障害通知を受信した接続済ＯＮＵ１０は、リンク障害処理部１１９の命令により、光信号の出力を中止する（ステップＳ５６）。

しかしながら、２台以上の未接続ＯＮＵ１０がアイドル信号を送信し続けるため、リンク障害は継続して発生し続ける。一定時間、リンク障害が発生し続けると、未接続ＯＮＵ１０は、初期接続応答待ち処理追加部１１８の命令により、ＯＬＴ２０への光信号の送信を中止する（ステップＳ５７）。
ランダムな（任意の）時間が経過した後（ステップＳ５８）、未接続ＯＮＵ１０は、アイドル信号の送信を行い、その後、メッセージ処理部１１１の命令により、初期接続応答メッセージをＯＬＴ２０へ送信する（ステップＳ５９）。

初期接続応答メッセージを受信したＯＬＴ２０は、メッセージ処理部２１１の命令により、初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ステップＳ６０）。
初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０が受信することにより、初期接続が完了する。
上記のフローは、全未接続ＯＮＵ２０の初期接続が完了するまで繰り返される。

図６は、通信システム１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスにおける処理の流れを示すフローチャートである。

接続済ＯＮＵ１０の数が１つ以上ある場合（ＡＣＴ００１・Ｙｅｓ）、接続済ＯＮＵ１０は、アイドル信号をＯＬＴ２０へ送信する（ＡＣＴ００２）。
次に、図７に示す初期接続処理Ａが行われる（ＡＣＴ００３）。

ＯＬＴ２０は、初期接続開始通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ＡＣＴ１０１）。
未接続ＯＮＵ１０は、ＯＬＴ２０から送信された初期接続開始通知メッセージを受信する（ＡＣＴ１０２）。

図６に戻って説明する。
未接続ＯＮＵ１０は、アイドル信号をＯＬＴ２０へ送信する（ＡＣＴ００４）。
ＯＬＴ２０は、リンク障害を検知し、リンク障害通知を全接続済ＯＮＵ１０へ送信する（ＡＣＴ００５）。
全接続済ＯＮＵ１０は、光信号の出力を中止する（ＡＣＴ００６）。
未接続ＯＮＵ１０の数が２つ以上ある場合（ＡＣＴ００７・Ｙｅｓ）、ＯＮＵ１０は、ランダムな（任意の）時間の経過を待つ（ＡＣＴ００８）。未接続ＯＮＵ１０の数が２つ未満である（すなわち、未接続ＯＮＵ１０の数が１つである）場合（ＡＣＴ００７・Ｎｏ）、ＯＮＵ１０は、上記のランダムな（任意の）時間の経過を待つことは行わない。
次に、未接続ＯＮＵ１０の数だけ、図８に示す初期接続処理Ｂが繰り返される（ＡＣＴ０１７）。

未接続ＯＮＵ１０は、初期接続応答メッセージをＯＬＴ２０へ送信する（ＡＣＴ２０１）。
ＯＬＴ２０は、未接続ＯＮＵ１０から送信された初期接続応答メッセージを受信する（ＡＣＴ２０２）。
ＯＬＴ２０は、初期接続完了通知メッセージを未接続ＯＮＵ１０へ送信する（ＡＣＴ２０３）。
未接続ＯＮＵ１０は、ＯＬＴ２０から送信された初期接続完了通知メッセージを受信する（ＡＣＴ２０４）。

図６に戻って説明する。
接続済ＯＮＵ１０の数が１つ未満である（すなわち、接続済ＯＮＵ１０が存在しない）場合（ＡＣＴ００１・Ｙｅｓ）、未接続ＯＮＵ１０は、光信号を出力せずに初期接続の開始を待つ（ＡＣＴ００９）。
未接続ＯＮＵ１０は、アイドル信号をＯＬＴ２０へ送信する（ＡＣＴ０１０）。
未接続ＯＮＵ１０の数が２つ未満である（すなわち、未接続ＯＮＵ１０の数が１つである）場合（ＡＣＴ０１１・Ｎｏ）、以下に説明するＡＣＴ０１６の処理へ進む。未接続ＯＮＵ１０の数が２つ以上ある場合（ＡＣＴ０１１・Ｙｅｓ）、ＯＬＴ２０は、リンク障害を検知し、リンク障害通知を全接続済ＯＮＵ１０へ送信する（ＡＣＴ０１２）。

全未接続ＯＮＵ１０は、光信号の出力を中止する（ＡＣＴ０１３）。
ＯＮＵ１０は、ランダムな（任意の）時間の経過を待つ（ＡＣＴ０１４）。
未接続ＯＮＵ１０の１つは、アイドル信号をＯＬＴ２０へ送信する（ＡＣＹ０１５）。
次に、図７を参照しながら説明した、上記の初期接続処理Ａが行われる（ＡＣＴ０１６）。
次に、未接続ＯＮＵ１０の数だけ、図８を参照しながら説明した、上記の初期接続処理Ｂが繰り返される（ＡＣＴ０１７）。
以上で、図６〜８に示したフローチャートの処理が終了する。

以上説明したように、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器（ＯＮＵ）が新たにＰＯＮシステムに接続した場合、他のＯＮＵが送信する光信号と自己のＯＮＵが送信する光信号とを衝突させないために、ネットワーク接続後に、初期接続が開始するまで光信号を送信させないための制御が必要となる。また、リンク障害通知機能が動作しても初期接続が実行できる手段が必要となる。

本発明では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器から構成されるＯＮＵ１０が、ＯＬＴ２０に接続した際に光信号を送信しないように制御を行い、またリンク障害通知を受けた接続済ＯＮＵ１０が光信号の出力を中止する制御を行う。これにより、本発明によれば、複数ネットワーク機器をＰＯＮトポロジで接続した際に、標準的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）機器のみで初期接続が可能となる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

なお、上述した実施形態におけるＯＮＵ１０及びＯＬＴ２０の一部または全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＮＵ１０及びＯＬＴ２０に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

また、上述した実施形態におけるＯＮＵ１０及びＯＬＴ２０の一部または全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。ＯＮＵ１０及びＯＬＴ２０の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

１…通信システム、１０…ＯＮＵ（光加入者線終端装置）、１１…演算処理部、１３…イーサネットコントローラ、１５…光信号送受信器、２０…ＯＬＴ（光加入者線端局装置）、２１…演算処理部、２３…イーサネットコントローラ、２５…光信号送受信器、１１１…メッセージ処理部、１１２…データ信号送信処理部、１１３…光信号制御命令部、１１４…データ信号受信処理部、１１５…初期接続開始待ち命令部、１１６…初期接続開始処理部、１１７…アイドル信号再送命令部、１１８…初期接続応答待ち処理追加部、１１９…リンク障害処理部、１２０…初期接続応答待ち処理部、１３１…データ信号送信部、１３２…光信号出力制御部、１３３…データ信号受信部、１３４…リンク障害検知部、１５１…データ信号光送信部、１５２…光信号制御部、１５３…データ信号光受信部、２１１…メッセージ処理部、２１２…データ信号送信処理部、２１３…データ信号受信処理部、２１４…アイドル信号処理部、２３１…データ信号送信部、２３２…データ信号受信部、２３３…リンク障害検知部、２５１…データ信号光送信部、２５２…データ信号光受信部

Claims (8)

1. 第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムにおける前記第１の通信装置であって、
   イーサネット（登録商標）として通信を実現するイーサネットコントローラと、
   前記第２の通信装置が前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、前記複数の第２の通信装置からそれぞれ送信された光信号の衝突検知に基づいてリンク障害の発生の有無を検知するリンク障害検知部と、
   前記リンク障害検知部によって前記リンク障害が発生していないことが検知された場合、前記初期接続の処理を開始させるための通知を示す初期接続開始通知を出力する信号処理部と、
   を備える通信装置。
2. 第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムであって、
   前記第１の通信装置は、
   前記第２の通信装置が前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、前記複数の第２の通信装置からそれぞれ送信された光信号の衝突検知に基づいてリンク障害の発生の有無を検知するリンク障害検知部と、
   前記リンク障害検知部によって前記リンク障害が発生していないことが検知された場合、前記初期接続の処理を開始させるための通知を示す初期接続開始通知を出力する信号処理部と、
   を備え、
   前記第２の通信装置は、
   イーサネット（登録商標）として通信を実現するイーサネットコントローラと、
   前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、一定時間、前記第１の通信装置に対する光信号の出力を中止させるための命令を示す第１中止命令を出力する第１中止命令部と、
   を備える通信システム。
3. 前記ネットワークに接続した後、前記第１の通信装置から送信される前記初期接続の処理を開始させるための初期接続開始通知を前記一定時間が経過しても受信しなかった場合、前記第１の通信装置へのアイドル信号の送信をさせるための命令を示す第１送信命令を出力する第１送信命令部
   をさらに備える請求項２に記載の通信システム。
4. 前記第１の通信装置への前記アイドル信号の送信に対して前記第１の通信装置から送信される、リンク障害の発生を示すリンク障害発生通知を受信した場合、前記第１の通信装置への光信号の出力を中止させ、任意の時間が経過した後に、前記アイドル信号を再送させるための再送命令を出力する再送命令部
   をさらに備える請求項３に記載の通信システム。
5. 前記初期接続の処理を開始させるための初期接続開始通知を受信した後、リンク障害の発生を示すリンク障害発生通知を受信した際に前記ネットワークに接続済みである場合、前記第１の通信装置に対する光信号の出力を中止させるための命令を示す第２中止命令を出力する第２中止命令部
   をさらに備える請求項２に記載の通信システム。
6. リンク障害の発生を示すリンク障害発生通知を受信した際に前記ネットワークに接続済みである場合、前記第１の通信装置への前記光信号の出力を中止させ、前記リンク障害発生通知を受信した際に前記ネットワークに接続していない場合、任意の時間が経過した後に、前記初期接続の処理を開始させるための初期接続開始通知に対する前記第１の通信装置への応答を示す初期接続応答を前記第１の通信装置へ送信させるための第２送信命令を出力する第２送信命令部
   をさらに備える請求項２又は請求項５に記載の通信システム。
7. 第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムにおける前記第１の通信装置のコンピュータによる通信方法であって、
   イーサネット（登録商標）として通信を実現するステップと、
   前記第２の通信装置が前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、前記複数の第２の通信装置からそれぞれ送信された光信号の衝突検知に基づいてリンク障害の発生の有無を検知するステップと、
   前記リンク障害が発生していないことが検知された場合、前記初期接続の処理を開始させるための通知を示す初期接続開始通知を出力するステップと、
   を有する通信方法。
8. 第１の通信装置と複数の第２の通信装置とが時分割多元接続方式により通信を行う光アクセスシステムによる通信方法であって、
   前記第１の通信装置が、前記第２の通信装置が前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、前記複数の第２の通信装置からそれぞれ送信された光信号の衝突検知に基づいてリンク障害の発生の有無を検知するステップと、
   前記第１の通信装置が、前記リンク障害が発生していないことが検知された場合、前記初期接続の処理を開始させるための通知を示す初期接続開始通知を出力するステップと、
   前記第２の通信装置が、イーサネット（登録商標）として通信を実現するステップと、
   前記第２の通信装置が、前記光アクセスシステムのネットワークに初期接続を行う場合において、一定時間、前記第１の通信装置に対する光信号の出力を中止させるための命令を示す中止命令を出力するステップと、
   を有する通信方法。

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