JPWO2010116410A1 - 光加入者終端装置、ｐｏｎシステムおよび異常検出方法 - Google Patents

Abstract

ＯＬＴが所定の周期で送信するディスカバリゲートを受信し、ディスカバリゲートに対する応答信号を返送し、ＯＬＴが前記応答信号を受信した場合に送信する自装置宛てのユニキャストフレームを受信するＯＮＵ１であって、ＯＬＴから受信した信号がディスカバリゲートであるかユニキャストフレームを検出する受信フレーム検出部４と、受信フレーム検出部４により検出された結果に基づいて、異常発光状態を検出する誤発光検出部５と、を備える。

Description

本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ(Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関し、特に、データをイーサネット（登録商標）フレームのまま伝送を行なうＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標）ＰＯＮ）において光加入者線終端装置の故障を検出する光加入者終端装置、ＰＯＮシステムおよび異常検出方法に関するものである。

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。それに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）やＰＯＮを含むＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などのブロードバンドアクセスも広く普及してきている。取り分けＦＴＴＨでは、ＧＥ（Gigabit Ethernet（登録商標））−ＰＯＮの需要が急激にのびており、今後さらに高速化が進むと予想され１０ＧＥ−ＰＯＮなど高速のＰＯＮの検討が進んでいる。

従来のＰＯＮシステムは、たとえば、主に電話局などに設置されるＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、主に各宅内に設置される複数のＯＮＵと、ＯＬＴから送出される光信号を分岐してＯＮＵに送出し、ＯＮＵから送出される光信号を集束してＯＬＴに送出する光カプラと、ＯＮＵのそれぞれに接続されるユーザ端末と、備える。そして、ＯＬＴとＯＮＵとの間で、ハンドシェイクによるリンクアップ処理や帯域の分散割当などを行う。

このようなＰＯＮシステムにおいて、たとえば、ＯＮＵの回路が故障して、常時発光状態となった場合は、上りのタイミング制御が正常に動作できず全てのＯＮＵが通信不可となりＯＮＵリンク断が発生する。この場合、故障したＯＮＵを特定してＰＯＮシステムから切り離し、上り方向の通信経路を確保し通信を復旧させる必要がある。このような技術として、たとえば、下記特許文献１および特許文献２に開示された技術がある。

下記特許文献１に開示された技術では、回路の故障などにより常時発光状態となった子局だけでなく発光期間に異常のある子局も検出することができる。また、下記特許文献２では、偶発的に発生した上りフレームの異常を検出するための回路が開示されている。

特開２００７−３１８５２４号公報 特開２００７−１５８９４３号公報

しかしながら上記特許文献１に記載の技術では、発光状態検出にはフォトダイオードを新たにＯＮＵに取り付ける必要がある。そのため、低価格化が要求される宅内に設置する光加入者終端装置への適用は難しい、という問題があった。

また、上記特許文献２に記載の技術では、上り通信がＯＮＵの連続発光状態によって通信不可になった場合には適用できない。そのため、連続発光の異常には適用できない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、汎用のＯＮＵに対する追加回路を最小限にしつつ、連続発光の異常を検出することができる光加入者終端装置、ＰＯＮシステムおよび異常検出方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光加入者端局装置が所定の周期で送信する所定の制御信号を受信し、前記所定の制御信号に対する応答信号を返送し、前記光加入者端局装置が前記応答信号を受信した場合に送信する自装置宛てのユニキャストフレームを受信する光加入者終端装置であって、前記光加入者端局装置から受信した信号の種別を検出する受信フレーム検出手段と、前記受信フレーム検出手段により検出された結果に基づいて異常発光状態を検出する異常発光検出手段と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる光加入者終端装置、ＰＯＮシステムおよび異常検出方法は、汎用のＯＮＵに、異常発光検出部を追加し、異常発光検出部が、ディスカバリゲートを定期的に受信し、かつ、ディスカバリゲートを受信してから一定時間内にユニキャストフレームを受け取っていない場合に、連続発光異常状態と判断することようにしたので、汎用のＯＮＵに対する追加回路を最小限にしつつ、連続発光の異常を検出することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる光加入者終端装置の機能構成例を示す図である。 図２は、ＰＯＮシステムの構成例を示す図である。 図３は、ＯＮＵのハンドシェイクによるリンクアップ処理と帯域の分散割り当て処理の一例を示すシーケンス図である。 図４は、再度ＯＮＵリンクアップ処理を実施する場合の動作シーケンス例を示す図である。 図５は、強制発光停止処理の制御方法の一例を示すシーケンス図である。 図６−１は、連続発光異常状態に陥っているＯＮＵの特定と通信異常解除動作の一例を示すフローチャートである。 図６−２は、連続発光異常状態に陥っているＯＮＵの特定と通信異常解除動作の一例を示すフローチャートである。

１，１−１〜１−５ ＯＮＵ
２ 光送受信部
３ 光入力検出部
４ 受信フレーム検出部
５ 誤発光検出部
６ 強制発光停止制御部
７ 強制発光停止部
８ ＬＥＤ制御部
１０ ディスカバリゲート
１１〜１３ ユニキャストフレーム
１４ 光ファイバ
２０ ＯＬＴ
２１ 光カプラ
２２−１〜２２−５ ユーザ端末

以下に、本発明にかかる光加入者終端装置、ＰＯＮシステムおよび異常検出方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明にかかる光加入者終端装置（ＯＮＵ）の機能構成例を示す図である。図１では、本発明にかかる主要構成要素を示している。図１に示したＯＮＵ１は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers） std ８０２．３−２００５または標準化が進められているＩＥＥＥ ８０２．３ａｖで規定されるＯＮＵとしての主要機能を有することを前提とする。

図１に示すように、本実施の形態のＯＮＵ１は、受信した光信号を電気信号に変換し、また送信する電気信号を光信号に変換する光送受信部２と、光送受信部２で検出した光信号が所定の閾値以上の出力であるかに基づいて光信号を受信していることを検出する光入力検出部３と、受信フレームを検出する受信フレーム検出部４と、ＯＮＵが異常発光状態であることを検出する誤発光（異常発光）検出部５と、強制発光停止処理を制御する強制発光停止制御部６と、強制発光停止指示を実施する強制発光停止部７と、ＬＥＤを制御するＬＥＤ制御部８、を備える。またＯＮＵ１は、光ファイバ１４に接続され、光ファイバ１４経由でディスカバリゲート（ＤＧ）１０やユニキャストフレーム（ＵＣ）１１〜１３などを受信する。

図２は、本実施の形態のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。図２に示すように、本実施の形態のＰＯＮシステムは、主に電話局などに設置されるＯＬＴ２０と、主に各宅内に設置されるＯＮＵ１−１〜１−５と、ＯＬＴ２０から送出される光信号を分岐してＯＮＵ１−１〜１−５に送出し、また、ＯＮＵ１−１〜１−５から送出される光信号を集束してＯＬＴ２０に送出する光カプラ２１と、ＯＮＵ１−１〜１−５のそれぞれに接続されるユーザ端末２２−１〜２２−５とを含む。なお、ＯＮＵ１−１〜１−５は、それぞれ図１に示したＯＮＵ１と同じ構成である。また、図２の例ではＯＮＵの台数は５台であるが、ＯＮＵの台数はこれに限定されない。

ＯＬＴ２０は、光ファイバを介して光カプラ２１に接続される。ＯＮＵ１−１〜１−５は、それぞれ光ファイバを介して光カプラ２１に接続される。また、ＯＮＵ１−１〜１−５は、それぞれケーブルを介してユーザ端末２２−１〜２２−５に接続される。

図３は、図２で示したＰＯＮシステムにおける、ＯＮＵのハンドシェイクによるリンクアップ処理（ＯＮＵリンクアップ処理）と帯域の分散割り当て処理の一例を示すシーケンス図である。この図では、ＯＬＴと接続されるＯＮＵ数を３としており（図３のＯＮＵ−１〜ＯＮＵ−３）、上段では、ＩＥＥＥ std ８０２．３−２００５およびＩＥＥＥ ８０２．３ａｖで規定された、ＯＮＵがリンクアップ処理を行うディスカバリプロセスを示している。また、図の下段ではＯＮＵリンクアップ完了後に行う帯域割り当てを行うための、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のグラントおよびレポートの受け渡しを示している。

図３に基づいて、ＯＮＵリンクアップ処理と帯域の分散割り当て処理を説明する。まず、ＯＬＴ２０は、リンクアップを完了していないＯＮＵを探すために、ディスカバリゲート（ＤＧ）をＯＮＵ１−１〜１−３に同報にて送信する（ステップＳ１１）。ここでは、ＯＮＵ１−１〜１−３は、リンクアップが完了していないとする。ＯＮＵ１−１〜１−３は、それぞれＯＬＴ２０からディスカバリゲートを受信すると、リンクアップ要求を行うためのレジスタリクエスト（ＲＲ）を送信する（ステップＳ１２）。

ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ１−１〜１−３からレジスタリクエストを受信すると、引き続きＯＮＵリンクアップ処理を行うために必要な情報を含むレジスタ（ＲＧ）をＯＮＵ１−３に送信する（ステップＳ１３）。その後、ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ１−３が送信するフレームの送信タイミングを規定するためのグラント（Ｇ）を送信する（ステップＳ１４）。

ＯＮＵ１−３は、ＯＬＴ２０から受信したレジスタおよびグラントのフレームを正常に受信したことを確認後、そのグラントで指定された送信タイミングで、レジスタを正常に受信したことを通知するためレジスタアクノリッジ（ＲＡ）を送信する（ステップＳ１５）。以上の処理により、ＯＮＵ１−３のリンクアップが完了する。

以降、ＯＮＵ１−１，１−２についても、ＯＮＵ１−３についてのステップＳ１３〜Ｓ１５と同様に、それぞれステップＳ１６〜Ｓ１８，ステップＳ１９〜Ｓ２１の処理を実施し、ＯＮＵ１−１およびＯＮＵ１−２のリンクアップが完了する。なお、ＯＬＴ２０は各ＯＮＵ１−１〜１−３に対して独立にリンクアップ処理を実施するため、各ＯＮＵ１−１〜１−３に対して指定される送信タイミングはＯＬＴ２０の処理状況に依存して決定される。

ＯＬＴ２０は、ＯＮＵリンクアップが完了したＯＮＵに対して、ＭＰＣＰ（マルチポイントコントロールプロトコル）に従い、帯域割り当てとデータ転送を開始する。まず、ＯＬＴ２０は、各ＯＮＵが送信するレポートの送出開始時刻を算出し、算出した送出開始時刻を含むグラントをＯＮＵごとに生成し、そのグラントをそれぞれ対応するＯＮＵ１−３，１−２，１−１に順次送出する（ステップＳ２２）。

ＯＮＵ１−１〜１−３は、それぞれ、受信したグラントに含まれる送出開始時刻に従ってデータの送出要求量を含むレポートをＯＬＴ２０へ送信する（ステップＳ２３）。ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ１−１〜１−３からそのレポートを受信すると、最初にデータの送出を許可するＯＮＵ１−３のデータの送出開始時刻および送出許可量を算出し、グラントに格納してＯＮＵ１−３に送出する（ステップＳ２４）。

ＯＮＵ１−３は、ステップＳ２４で送信されたグラントを受信すると、そのグラントに含まれる送出許可量に基づいて上りデータ（Ｄ）を生成し、次回の送出要求量を格納したレポートとともにＯＬＴ２０に送信する（ステップＳ２５）。

ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ１−３からデータを受信するとともに、これと並行してＯＮＵ１−２のデータの送出開始時刻および送出許可量を算出し、算出結果をグラントに格納してＯＮＵ１−２に送出する（ステップＳ２６）。ＯＮＵ１−２は、ステップＳ２６で送信されたグラントを受信すると、そのグラントに含まれる送出許可量に基づいて上りデータ（Ｄ）を生成し、次回の送出要求量を格納したレポートとともにＯＬＴ２０に送信する（ステップＳ２７）。

ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ１−２からデータを受信するとともに、これと並行してＯＮＵ１−１のデータの送出開始時刻および送出許可量を算出し、算出結果をグラントに格納してＯＮＵ１−１に送出する（ステップＳ２８）。そして、ＯＬＴ２０は、グラントをＯＮＵ１−１に送出した後に、ＯＮＵ１−３に対する２回目の送出開始時刻および送出許可量を算出し、算出結果をグラントに格納してＯＮＵ１−３に送出する（ステップＳ２９）。

ＯＮＵ１−１は、ステップＳ２８で送信されたグラントを受信すると、そのグラントに含まれる送出許可量に基づいて上りデータ（Ｄ）を生成し、次回の送出要求量を格納したレポートとともにＯＬＴ２０に送信する（ステップＳ３０）。また、ＯＮＵ１−３は、ステップＳ２９で送信されたグラントを受信すると、そのグラントに含まれる送出許可量に基づいて上りデータを生成し、次回の送出要求量を格納したレポートとともにＯＬＴ２０に送信する（ステップＳ３１）。

以降、データ量に応じて、グラントの送信とレポート、上りデータの送信が同様に実施される（ステップＳ３２，３３）。このように、ＯＬＴ２０は、順次ＯＮＵ１−１〜１−３に対して帯域を割り当てて、各ＯＮＵからのデータを受信する。

一方、ＯＮＵ１−１〜１−３の１つ以上に異常が生じてそのＯＮＵが連続発光状態におちいった場合、ＯＮＵ１−１〜１−３からＯＬＴ２０方向への通信（上り方向の通信）は光信号の干渉によりいずれも通信ができなくなる。したがって、図３に示したようなハンドシェイクによるＯＮＵリンクアップ処理と、帯域の分散割り当て処理を実施することができなくなる。このように、上り方向の通信が不可となる状態に陥ると、全てのＯＮＵのリンクアップ状態は解除され、ＯＬＴ２０は再度リンクアップ処理を実施する。

図４は、再度ＯＮＵリンクアップ処理を実施する場合の動作シーケンス例を示す図である。上り方向の通信が不可となった場合、図４に示すように、再度ＯＮＵリンクアップ処理を実施するため、まず、ＯＬＴ２０がＯＮＵ１−１〜１−３に対して、ディスカバリゲート（ＤＧ）を送信する（ステップＳ４１）。

ＯＮＵ１−１〜１−３は、ディスカバリゲートを受信するとリンクアップ要求を実施するためレジスタリクエストを送信するが、ＯＮＵ１−１〜１−３のうち一台以上のＯＮＵは異常状態となり、通信不可の連続発光状態に陥ると、ＯＬＴ２０はＯＮＵ１−１〜１−３から送信されるレジスタリクエストを受信できない（ステップＳ４２）。そのため、ＯＬＴ２０はあらかじめ設定されたディスカバリ周期に基づき再びディスカバリゲートを送信する（ステップＳ４３）が、やはり、ＯＮＵ１−１〜１−３から送信されるレジスタリクエストを受信できず（ステップＳ４４）、その後も一定間隔でディスカバリゲートを送信し続けることになる。

図４のように、ディスカバリゲートを送信し続ける状態を避けるためには、なるべく早急に障害となる連続発光状態に陥ったＯＮＵを特定し、そのＯＮＵに対して強制発光停止処理を実施して、上り方向の通信経路を確保することが重要である。また、個々のＯＮＵは自身が連続発光状態に陥っていることを検出し自動的に強制発光状態を解除することが望ましい。さらに、ＯＮＵは、一般に加入者の宅内等に設置されるため、汎用のＯＮＵに対して追加回路を最小限にして、以上の処理を実施することが望ましい。

本実施の形態では、このような要求に対応するため、ＯＮＵ１は、自システムの上り回線が連続発光状態であるか否かを検出するための連続発光状態検出手段を具備する。また、本実施の形態では、ＯＮＵ１が、連続発光状態であると検出した場合に、連続発光状態に陥っているＯＮＵが自身であるか否かを特定し、自身が連続発光状態に陥っていると特定した場合には、強制発光停止処理を実施し上り方向の通信経路を確保する。

図４の説明に戻ると、たとえば、図４の状態となった場合、ＯＮＵ１−１〜１−３が、「ディスカバリゲートゲートを受信しているにもかかわらず、ユニキャストフレームを一定時間受信できない状態」であるか否かを監視することにより、ＯＮＵ１−１〜１−３のいずれかが異常発光状態になっており上り信号の通信を阻害しているか否かを検出することができる。

汎用のＯＮＵは、ディスカバリプロセス処理を実施するためディスカバリゲートを受信したかを検出する回路は実装されている。また、ユニキャストフレームを一定時間受信していないか否かは、通常の受信処理を実施する手段によって判断することできる。たとえば、ユニキャストフレームを一定時間受信しなかった場合に「ユニキャストフレーム未受信」と判定するとし、ＯＮＵは、以下の式（１）に示す上り通信異常検出条件を満たすか否かにより、上り通信に異常が生じているか否かを判断することができる。
上り通信異常検出条件 ＝
一定周期でディスカバリゲートを受信 AND ユニキャストフレーム未受信 …（１）

上記（１）では、一定周期でディスカバリゲートを受信していることを確認することにより、下り通信が正常であることを確認し、ユニキャストフレーム未受信であることにより、上り通信が正常でないことを確認することに相当する。

さらに回路構成を簡略化するには下記の式（２）に示す通信異常検出条件を用いて上り通信に異常が生じているか否かを判断することもできる。
上り通信異常検出条件 ＝
下り信号光入力正常 AND ユニキャストフレーム未受信 …（２）
下り信号光入力が正常であるか否かは、通常のＯＮＵの受信機能で判断できる。ただし、上記式（２）の場合、下り信号光入力が正常であることにより下り通信が正常であると判断することに相当する。ただし、上記式（２）の場合、ＯＬＴ２０の故障によりディスカバリゲートを正常に送信していないケースと判別できないため、ＯＮＵの回路規模の制約の範囲内であれば式（１）の条件を用いることが望ましい。

以上により、上り通信に異常が生じていることは判断できるが、これだけではどのＯＮＵが異常な状態となっているかを特定できない。本実施の形態では、つぎの段階として、連続発光異常状態に陥っているＯＮＵを特定してそのＯＮＵの強制発光停止処理を実現するために、個々のＯＮＵが強制発光停止制御を実施し、その制御によって上り通信異常状態が解除されるかを各ＯＮＵがモニタする。この場合、個々のＯＮＵが同じタイミングで強制発光停止を実施すると、どのＯＮＵの強制発光停止により上り通信が回復したかが不明となるため、同じタイミングで強制発光停止を実施しないようにする必要がある。

各ＯＮＵが同時に強制発光停止を実施しないようにするには、たとえば、ＯＮＵを識別子等ＯＮＵごとのユニークな番号を用いて発光停止開始時刻を求めるようにし、発光停止開始時刻がＯＮＵ間で重複しないようにすればよい。具体的な実施例として、オートディスカバリプロセスを用いてＯＬＴよりＯＮＵに付与されるＬＬＩＤ（ロジカルリンクアイデンティフィケーション）を用いる方法がある。

ロジカルリンクアイデンティフィケーションは、ＯＮＵリンクアップ実施時にＯＬＴからＯＮＵに割り当てられるＯＮＵに固有の番号である。各ＯＮＵは、あらかじめ設定した強制発光停止時間を、自身に割り当てられたＬＬＩＤに基づいて求めた所定の値を乗算し、乗算時間とする。そして、各ＯＮＵは、上記の式（１）または式（２）に基づいて上り通信の異常を検出した時間（連続発光異常状態検出時間）を起点とし、その起点から乗算時間経過した時刻を強制発光開始時刻として設定すれば、各ＯＮＵは重複することなく強制発光停止処理を実施することができる。

図５は、本実施の形態の強制発光停止処理の制御方法の一例を示すシーケンス図である。ここでも、図３，４と同様にＯＮＵが３台（ＯＮＵ１−１〜１−３）接続されているケースを想定する。また、ＯＮＵ１−１にはＬＬＩＤとしてＬＬＩＤ＃０（ＬＬＩＤ番号の値が“０”）が、ＯＮＵ１−２にはＬＬＩＤ＃２（ＬＬＩＤ番号の値が“２”）が、ＯＮＵ１−３にはＬＬＩＤ＃３（ＬＬＩＤ番号の値が“３”）がそれぞれ割り当てられているとする。またＯＬＴ２０が送信するディスカバリゲートの送信周期を１秒とし、各ＯＮＵの強制発光停止時間は５秒とする。ディスカバリゲートの送信周期，強制発光停止時間は一例であり、これに限らず、何秒間に設定してもよい。

まず、ＯＮＵ１−１〜１−３は、それぞれが、上記式（１）または上記式（２）に基づく上り通信異常検出条件に基づいて、上り通信の異常すなわち連続発光異常状態に陥っていることを検出（ＤＥＴ）する（ステップＳ５１，５２，５３）。このとき、ＯＮＵ１−１〜１−３の連続発光異常状態の検出タイミングの誤差（異常発生から検出までの時間）は、それぞれ接続される光ファイバの長さおよび各ＯＮＵの動作クロック偏差に依存するが、一般に１msec以下の誤差に収まる。したがって、ここでは、この誤差は強制発光停止処理の制御の上では無視できる大きさと考え、ＯＮＵ１−１〜１−３は、いずれも時刻Ｔ１で連続発光異常状態を検出したとする。

ＯＮＵ１−１〜１−３は、連続発光異常状態を検出すると、強制発光停止処理を開始する時刻であるＯＮＵ強制発光停止開始時刻Ｔ２を下記式（３）に従って算出する。
ＯＮＵ強制発光停止開始時刻Ｔ２
＝Ｔ１＋（ＬＬＩＤ番号＋１）＊強制発光停止時間 …（３）

たとえば、ＯＮＵ１−１の場合は、上記（３）に基づいてＴ２を算出すると、Ｔ２＝Ｔ１＋１＊５となり、ＯＮＵ１−１は、Ｔ１から５秒経過した時点Ｔ２から５秒間強制的に発光を停止する（ステップＳ５４）。同様に、ＯＮＵ１−２は、Ｔ１から１５秒後の時点Ｔ３で強制発光停止を５秒間実施し（ステップＳ５５）、ＯＮＵ１−３は、Ｔ１から２０秒後の時点Ｔ４で強制発光停止を５秒間実施する（ステップＳ５６）。したがって、ＯＮＵ１−１〜１−３がそれぞれ強制発光停止を実施する時刻は重複しない。

なお、本実施の形態では、各ＯＮＵが重複なく強制発光停止を実施するために、ＬＬＩＤを用いて強制発光停止開始時間を決定するようにしたが、これ以外にも、ＯＮＵの他の固有情報に基づいて強制発光停止開始時間を決定してもよい。たとえば、各ＯＮＵのＭＡＣアドレスを用いて算出する方法などがある。

つぎに、上記の処理により強制発光停止処理を実施した場合に、その処理結果に基づいて連続発光異常状態に陥っているＯＮＵを特定し、上り方向の通信異常状態を解除する動作について説明する。図６−１，６−２は、連続発光異常状態に陥っているＯＮＵの特定と通信異常解除動作の一例を示すフローチャートである。

ここでは、図３，４，５を同様に、ＯＮＵが３台（ＯＮＵ１−１〜１−３）の場合を例に説明する。また、ＯＮＵ１−１〜１−３の強制発光停止実施順序は、図５の例で説明したように各ＯＮＵに対応するユニークな値に基づいて決定されることとする。図６−１，６−２では、図５の例と同様に、連続異常状態検出後、ＯＮＵ１−１が最初に強制発光停止を実施し、その後、ＯＮＵ１−２，ＯＮＵ１−３の順に強制発光停止処理を実施するとする。

まず、ＯＮＵ１−１〜１−３は、それぞれ連続発光異常状態を検出する（ステップＳ６１）。連続発光異常状態の検出後、各ＯＮＵは、上述のようにそれぞれ強制発光停止の開始時間を求め、まず、ＯＮＵ１−１が強制発光停止を実行する（ステップＳ６２）。ＯＮＵ１−１が強制発光停止後に、ＯＮＵ１−１〜１−３は、連続発光異常状態が解除されたか否かを判断する（ステップＳ６３）。具体的には、たとえば、ディスカバリゲートを受信してから一定時間内にユニキャストフレームを受信できるようになった場合に連続発光異常状態が解除されたと判断する。

ＯＮＵ１−１〜１−３は、連続発光異常状態が解除されたと判断した場合（ステップＳ６３ Ｙｅｓ）は、ＯＮＵ１−１が連続発光異常状態の原因のＯＮＵであると判断し、上り通信経路を確保するため引き続きＯＮＵ１−１の強制発光状態を継続する（ステップＳ６４）。具体的には、ＯＮＵ１−１は、連続発光異常状態が解除されたと判断した場合は、自身の強制発光状態を継続し、また、ＯＮＵ１−２，１−３は、自身の求めた自身の強制発光停止開始時間になっても強制発光停止を実施しない。そして、ＯＮＵ１−１は、異常ＯＮＵが自身（ＯＮＵ１−１）であることを通知するため自身のＬＥＤの点灯を実施し（ステップＳ６５）、異常発光状態ＯＮＵを特定して切り離しが完了したと判断して処理を終了する（ステップＳ６６）。

なお、ＬＥＤの点灯は、各ＯＮＵがＬＥＤ点灯の機能を備えている場合に実施するが、この機能を備えていない場合には実施しなくてもよい。また、ＬＥＤの点灯方法は、どのような方法でもよいが、異常を識別するための点灯方法をあらかじめ定めておき、その点灯方法で実施する。

一方、ステップＳ６３で、ＯＮＵ１−１〜１−３が、連続発光異常状態が解除されていないと判断した場合（ステップＳ６３ Ｎｏ）は、ＯＮＵ１−１は強制発光停止時間が満了したかを確認する（ステップＳ６７）。ＯＮＵ１−１は、強制発光停止時間が満了したと判断した場合（ステップＳ６７ Ｙｅｓ）には、強制発光停止処理を解除する（ステップＳ６８）。強制発光停止時間が満了していないと判断した場合（ステップＳ６７ Ｎｏ）は、ＯＮＵ１−１は、ステップＳ６３に戻る。なお、ステップＳ６７では、ＯＮＵ１−２，１−３は処理を実施しないが、ステップＳ６７が実施される間待機し、ＯＮＵ１−１がステップＳ６３を実施するのと同等のタイミングでＯＮＵ１−２，１−３もステップＳ６３の処理を実施する。

ステップＳ６８でＯＮＵ１−１の強制発光停止処理の解除後、次の強制発光停止処理としてＯＮＵ１−２が、自身の強制発光停止開始時間に基づいて強制発光停止処理を実施する（ステップＳ６９）。そして、ステップＳ６３と同様に、ＯＮＵ１−１〜１−３は、連続発光異常状態が解除されたか否かを判断し（ステップＳ７０）、解除されたと判断した場合（ステップＳ７０ Ｙｅｓ）には、ＯＮＵ１−２が連続発光異常状態の原因のＯＮＵであると判断し、上り通信経路を確保するため引き続きＯＮＵ１−２の強制発光状態を継続する（ステップＳ７１）。そして、ＯＮＵ１−２は、異常ＯＮＵが自身（ＯＮＵ１−２）であることを通知するためＬＥＤの点灯を実施し（ステップＳ７２）、異常発光状態ＯＮＵを特定して切り離しが完了したと判断して処理を終了する（ステップＳ６６）。

連続発光異常状態が解除されていないと判断した場合（ステップＳ７０ Ｎｏ）は、ＯＮＵ１−２は強制発光停止時間が満了したかを確認する（ステップＳ７３）。ＯＮＵ１−２は、強制発光停止時間が満了したと判断した場合（ステップＳ７３ Ｙｅｓ）には、強制発光停止処理を解除する（ステップＳ７４）。強制発光停止時間が満了していないと判断した場合（ステップＳ７３ Ｎｏ）、ＯＮＵ１−２はステップＳ７０に戻る。なお、ステップＳ７３では、ＯＮＵ１−１，１−３は処理を実施しないが、ステップＳ７３が実施される間待機し、ＯＮＵ１−２がステップＳ７０を実施するのと同等のタイミングでＯＮＵ１−１，１−３もステップＳ７３の処理を実施する。

ステップＳ７４でＯＮＵ１−２の強制発光停止処理の解除後、次の強制発光停止処理としてＯＮＵ１−３が、自身の強制発光停止開始時間に基づいて強制発光停止処理を実施する（ステップＳ７５）。そして、ステップＳ６３と同様に、ＯＮＵ１−１〜１−３は、連続発光異常状態が解除されたか否かを判断し（ステップＳ７６）、解除されたと判断した場合（ステップＳ７６ Ｙｅｓ）には、ＯＮＵ１−３が連続発光異常状態の原因のＯＮＵであると判断し、上り通信経路を確保するため引き続きＯＮＵ１−３の強制発光状態を継続する（ステップＳ７７）。そして、ＯＮＵ１−３は、異常ＯＮＵが自身（ＯＮＵ１−３）であることを通知するためＬＥＤの点灯を実施し（ステップＳ７８）、異常発光状態ＯＮＵを特定して切り離しが完了したと判断して処理を終了する（ステップＳ６６）。

連続発光異常状態が解除されていないと判断した場合（ステップＳ７６ Ｎｏ）は、ＯＮＵ１−３は強制発光停止時間が満了したかを確認する（ステップＳ７９）。ＯＮＵ１−３は、強制発光停止時間が満了したと判断した場合（ステップＳ７９ Ｙｅｓ）には、強制発光停止処理を解除し（ステップＳ８０）、異常発光状態の要因がＯＮＵでない可能性があるため、異常の要因のＯＮＵを特定せずに処理を終了する（ステップＳ８１）。なお、この際、異常の要因のＯＮＵが特定されなかったことをユーザに通知するため、ＬＥＤの点灯や他の手段による通知を実施してもよい。

また、ステップＳ７９で強制発光停止時間が満了していないと判断した場合（ステップＳ７９ Ｎｏ）、ステップＳ７６に戻る。なお、ステップＳ７９では、ＯＮＵ１−１，１−２は処理を実施しないが、ステップＳ７９が実施される間待機し、ＯＮＵ１−３がステップＳ７６を実施するのと同等のタイミングでＯＮＵ１−１，１−２もステップＳ７６の処理を実施する。

以上の処理により、連続発光異常状態のＯＮＵを特定し、特定したＯＮＵの強制発光停止処理を行うことにより上り通信を回復することができる。なお、図３，４，５，６−１，６−２では、ＯＮＵが３台の場合を例に動作を説明したが、ＯＮＵの台数に制約はなくＯＮＵの台数分同様の動作を実施すればよい。

つぎに、図１に戻り、本実施の形態のＯＮＵ１の強制発光停止に関する動作手順を説明する。なお、図１では、強制発光停止処理に関する構成要素とその処理に関する接続関係のみを示しており、通常通信を行うための構成要素等は図示していない。まず、光送受信部２は、光ファイバ１４経由でＯＬＴ２０から送信されるディスカバリゲート１０やＯＬＴ２０が各ＯＮＵ宛てに送信するユニキャストフレーム１１〜１３を光信号として受信し、受信した光信号を電気信号に変換して受信フレーム検出部４に送出する。また、光送受信部２は、データの送信時には、電気信号である送信データを光信号に変換し光ファイバ１４に出力する。

光入力検出部３は、ＯＬＴ２０から送信される光信号が所定の信号レベル（光送受信部２で正しく電気信号に再生できる光入力レベル）以上で受信されているか否か、すなわち、正常な光入力レベルで受信しているか否かを判断し、判断結果を誤発光検出部５に通知する。

受信フレーム検出部４は、光送受信部２から出力される電気信号に基づいて、その信号がＯＬＴ２０から送信されたディスカバリゲート１０であるか、または、ＯＬＴ２０から各ＯＮＵ宛てに送信されるユニキャストフレーム１１〜１３であるか、を判定し、判定結果を誤発光検出部５に通知する。

誤発光検出部５は、光入力検出部３から正常な光入力レベルを受信していると通知された場合、受信フレーム検出部４からディスカバリゲート１０を受信したことを示す通知に基づいて、所定の周期でディスカバリゲート１０を受信しているかを判断する。そして、誤発光検出部５は、所定の周期でディスカバリゲート１０を受信していると判断し、かつ、ディスカバリゲート１０を受信してからあらかじめ設定された一定時間内に受信フレーム検出部４からユニキャストフレーム１１〜１３を受信したことを示す通知がない場合には、自ＯＮＵも含め同一ＯＬＴ２０に接続しているいずれかのＯＮＵが、連続発光状態となる異常により上り方向の通信ができない状態（連続発光異常状態）に陥っている可能性があることを検出する。そして、誤発光検出部５は、連続発光異常状態が検出した場合、その旨をＬＥＤ制御部８および強制発光停止制御部６に通知する。

また、誤発光検出部５は、ディスカバリゲート１０を受信してからあらかじめ設定された一定時間内に受信フレーム検出部４からユニキャストフレーム１１〜１３を受信したことを示す通知があった場合、連続発光異常状態は解除されたと判断し、その旨をＬＥＤ制御部８および強制発光停止制御部６に通知する。

なお、ここでは、光入力検出部３から正常な光入力レベルを受信していると通知された場合、受信フレーム検出部４からディスカバリゲート１０を受信したことを示す通知に基づいて、所定の周期でディスカバリゲート１０を受信しているかを判断することにより下り通信の正常性を判断するようにした。すなわち、前述の式（１）および式（２）の両方の条件に基づいて下り通信の正常性を判断するようにしたが、これに限らず、前述の式（１）のように下り通信の正常性を所定の周期でディスカバリゲート１０を受信しているかにより判断してもよい。また、前述の式（２）のように、所定の周期でディスカバリゲート１０を受信しているかを判断する替わりに、光入力検出部３からの通知に基づいて下り通信の正常性を判断してもよい。

強制発光停止制御部６は、各ＯＮＵの強制発光停止処理時間が重複しないように、自身のＬＬＩＤなどの固有ＩＤに基づいてたとえば上記式（３）で示した式などに従って強制発光停止開始時刻を求める。そして、求めた強制発光停止開始時刻になると強制発光停止部７に所定の強制発光停止時間の間発光を停止する強制発光停止処理を実施するように通知する。また、強制発光停止制御部６は、強制発光停止部７が強制発光停止処理を実施している間に誤発光検出部５より連続発光異常状態が解除された通知を受けた場合、自ＯＮＵが連続発光異常状態となっているＯＮＵと判断する。そして、強制発光停止制御部６は、強制発光停止部７に引き続き強制発光停止時間を満了しても引き続き強制発光停止指示を継続するとともに、自ＯＮＵが連続発光異常状態となっているＯＮＵと判断した旨をＬＥＤ制御部８に通知する。

ＬＥＤ制御部８は、強制発光停止制御部６から自ＯＮＵが連続発光異常状態となっているＯＮＵと判断した通知を受け取った場合には、自身が異常ＯＮＵであることを表示するためＬＥＤを点灯する。

なお、強制発光停止制御部６は、一旦自ＯＮＵが連続発光異常状態となっているＯＮＵと判断した場合には、ＯＮＵの電源供給を停止し再度電源を投入した場合にも継続して強制発光停止状態を継続し、またＬＥＤの点灯を継続する機能を有することが望ましいが、ここの機能は本発明の必須の機能ではない。

なお、本実施の形態では、ＩＥＥＥ ｓｔｄ ８０２．３−２００５またはＩＥＥＥ ８０２．３ａｖで規定される通信方法を採用する場合を例に説明したが、これに限らず、同様にＯＬＴ２０から所定の信号を各ＯＮＵに所定の周期で送信し、各ＯＮＵがその信号に応答するような通信方法であれば、本実施の形態の動作を適用することができる。この場合、ディスカバリゲート１０を定期的に受信しているか、の判断の替わりに、定期的に送信する所定の信号を定期的に受信しているか、の判断を行えばよい。

以上のように、本実施の形態では、ＩＥＥＥ ｓｔｄ ８０２．３−２００５またはＩＥＥＥ ８０２．３ａｖで規定される汎用のＯＮＵに、誤発光検出部５，強制発光停止制御部６，強制発光停止部７を追加し、誤発光検出部５が、ディスカバリゲート１０を定期的に受信し、かつ、ディスカバリゲート１０を受信してから一定時間内にユニキャストフレームを受け取っていない場合に、連続発光異常状態と判断することとした。そのため、汎用のＯＮＵに対する追加回路を最小限にしつつ、連続発光の異常を検出することができる。

さらに、強制発光停止制御部６は、各ＯＮＵの強制発光停止処理時間が重複しないように、強制発光停止処理の開始を指示し、強制発光停止部７が指示に基づいて強制的に発光を停止するようにした。また、強制発光停止制御部６は、強制発光停止処理中に、誤発光検出部５から連続発光異常状態の解除を通知された場合は、自身が連続発光異常状態の原因であると判断し、強制発光停止状態を継続するようにした。そのため、連続発光異常の原因となるＯＮＵを特定して、特定したＯＮＵを強制的に発光停止するようにしたので、速やかに異常状態から回復することができる。

以上のように、本発明にかかる光加入者終端装置、異常検出方法は、ＰＯＮシステムに有用であり、特に、ＯＬＴとＯＮＵの間でハンドシェイクによる処理を行うＰＯＮシステムに適している。

Claims (13)

1. 光加入者端局装置が所定の周期で送信する所定の制御信号を受信し、前記所定の制御信号に対する応答信号を返送し、前記光加入者端局装置が前記応答信号を受信した場合に送信する自装置宛てのユニキャストフレームを受信する光加入者終端装置であって、
   前記光加入者端局装置から受信した信号の種別を検出する受信フレーム検出手段と、
   前記受信フレーム検出手段により検出された結果に基づいて異常発光状態を検出する異常発光検出手段と、
   を備えることを特徴とする光加入者終端装置。
2. 前記受信フレーム検出手段が検出する種別として、前記ユニキャストフレームを含めることとし、
   前記異常発光検出手段は、所定の基準時間から所定のしきい値が経過してもユニキャストフレームを受信しない場合を異常発光状態として検出することを特徴とする請求項１に記載の光加入者終端装置。
3. 前記受信フレーム検出手段が検出する種別として、さらに前記所定の制御信号を含めることとし、
   前記異常発光検出手段は、前記所定の制御信号を前記所定の周期で受信していると判断した場合、かつ、前記制御信号を受信してから所定の時間が経過しても前記ユニキャストフレームを受信していないと判断した場合、を異常発光状態として検出することを特徴とする請求項２に記載の光加入者終端装置。
4. 前記光加入者端局装置から受信した信号の信号レベルが所定のレベルしきい値以上であるか否かに基づいて入力レベルが正常であるか否かを判断する光入力検出手段、
   をさらに備え、
   前記異常発光検出手段は、前記所定の制御信号を前記所定の周期で受信していると判断した場合、かつ、前記入力レベルが正常である場合、を異常発光状態として検出することを特徴とする請求項２に記載の光加入者終端装置。
5. 前記光加入者端局装置から受信した信号の信号レベルが所定のレベルしきい値以上であるか否かに基づいて入力レベルが正常であるか否かを判断する光入力検出手段、
   をさらに備え、
   前記異常発光検出手段は、前記所定の制御信号を前記所定の周期で受信していると判断した場合、かつ、前記入力レベルが正常である場合、を異常発光状態として検出することを特徴とする請求項３に記載の光加入者終端装置。
6. 所定の停止時間の間、強制的に自装置の発光を停止する強制発光停止処理を実施する強制発光停止手段と、
   前記異常発光状態を検出した場合に、自身が接続する光加入者端局装置と接続する他の光加入者終端装置と重ならないように強制的に発光を停止する強制発光停止時間を決定し、決定した時間に前記強制発光停止処理を実施するよう前記強制発光停止手段を制御する強制発光制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の光加入者終端装置。
7. 前記強制発光停止時間を自身に割り当てられたＬＬＩＤに基づいて決定することを特徴とする請求項６に記載の光加入者終端装置。
8. 前記異常発光検出手段は、強制発光停止処理の実施中に、異常発光状態を検出したか否かを判断し、異常発光状態を検出していない場合には、異常発光状態が解除されたことを前記強制発光制御手段に通知し、
   前記強制発光制御手段は、強制発光停止処理の実施中に、異常発光状態が解除された旨の通知を受信した場合には、自装置が異常発光状態の原因装置であると特定し、前記強制発光停止手段に対して強制発光停止処理を継続するよう制御することを特徴とする請求項６に記載の光加入者終端装置。
9. 自装置が異常であることを表示するためのＬＥＤを点灯させるＬＥＤ制御手段、
   をさらに備え、
   前記強制発光制御手段は、前記異常発光状態が解除された旨の通知を受信した場合に、前記ＬＥＤ制御手段に自装置が異常であることを表示するためのＬＥＤの点灯を指示することを特徴とする請求項８に記載の光加入者終端装置。
10. 前記異常発光検出手段は、強制発光停止処理の実施中に、異常発光状態を検出したか否かを判断し、異常発光状態を検出していない場合には、異常発光状態が解除されたことを前記強制発光制御手段に通知し、
    前記強制発光制御手段は、強制発光停止処理の実施中に、異常発光状態が解除された旨の通知を受信した場合には、自装置が異常発光状態の原因装置であると特定し、前記強制発光停止手段に対して強制発光停止処理を継続するよう制御することを特徴とする請求項７に記載の光加入者終端装置。
11. 自装置が異常であることを表示するためのＬＥＤを点灯させるＬＥＤ制御手段、
    をさらに備え、
    前記強制発光制御手段は、前記異常発光状態が解除された旨の通知を受信した場合に、前記ＬＥＤ制御手段に自装置が異常であることを表示するためのＬＥＤの点灯を指示することを特徴とする請求項１０に記載の光加入者終端装置。
12. 前記光加入者端局装置と、複数の光加入者終端装置と、で構成され、前記光加入者端局装置が前記光加入者終端装置に所定の周期で所定の制御信号を送信し、前記光加入者終端装置が前記所定の制御信号に対する応答信号を返送し、前記光加入者端局装置が前記応答信号を受信した場合に前記光加入者終端装置宛てのユニキャストフレームを送信するＰＯＮシステムであって、
    前記光加入者終端装置は、
    前記光加入者端局装置から受信した信号の種別を検出する受信フレーム検出手段と、
    前記受信フレーム検出手段により検出された結果に基づいて異常発光状態を検出する異常発光検出手段と、
    を備えることを特徴とするＰＯＮシステム。
13. 光加入者端局装置が所定の周期で送信する所定の制御信号を受信し、前記所定の制御信号に対する応答信号を返送し、前記光加入者端局装置が前記応答信号を受信した場合に送信する自装置宛てのユニキャストフレームを受信する光加入者終端装置における異常検出方法であって、
    前記光加入者端局装置から受信した信号の種別を検出する受信フレーム検出ステップと、
    前記受信フレーム検出ステップにて検出された結果に基づいて異常発光状態を検出する異常発光検出ステップと、
    を含むことを特徴とする異常検出方法。

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