TWI477094B - 通信系統、通信回線切換方法及主局裝置 - Google Patents

通信系統、通信回線切換方法及主局裝置 Download PDF

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Description

通信系統、通信回線切換方法及主局裝置
本發明係關於一種以冗餘化之通信回線連接的通信系統、使用於該通信系統之主局裝置、以及能夠適用於該通信系統的通信回線切換方法，例如關於由OLT(Optical Line Terminal：局側通信裝置)和複數個ONU(Optical Network Unit：加入者側通信裝置)所構成的PON(Passive Optical Network：被動式光纖網路)系統等。
有一種通信系統，係以複數個通信回線連接主局裝置和從屬局裝置間，且在通常之通信狀態下選擇性地使用任一個通信回線，以形成主局裝置和從屬局裝置之通信路，且在形成通信路之通信回線中有發生障礙的情況時，切換成其他的通信回線。藉由如此地採用通信回線之冗餘構成，能夠提高對通信障礙的堅牢度。在如此的通信系統中，通信裝置以使用中之回線檢測出通信回線之障礙時，會中止發生障礙的通信回線之使用，確立在其他的通信回線之鏈結而再次開始通信(例如，參照專利文獻1)。
以下，在此為了方便說明，茲舉光通信系統尤其是PON系統為例來加以說明。在此等的系統中，作為檢測通信回線之異常的方法，例如有：從連接於OLT之全部的ONU於一定時間信號未到達時，就判斷在現用回線中有發生通信障礙的方法(例如，參照專利文獻2)。在此等的通信系統中，例如藉由以下的(1)至(3)之中的任一個條件而檢測出 通信已中斷。
(1)OLT之光收發器，於X[ms]之期間未接收光信號的情況(X為被預定之常數。例如2[ms])
(2)於Y[ms]之期間未接收與ONU交換的控制信號(MPCP訊框(frame))的情況(Y為被預定之常數。例如50[ms])
(3)ONU對發送許可信號(允許(grant))，連續N次未反應的情況(N為被預定之常數。例如4次)
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2001-119345號公報(第1圖)
(專利文獻2)國際公開WO2008/126162(第1圖)
在PON系統等之通信系統中，有以減低消耗電力為目的而在從屬局裝置中具備省電力模式(mode)之動作功能者。處於省電力模式的ONU，係藉由使用於與OLT之資料(data)通信的發送器及接收器、或僅使發送器停止，而謀求消耗電力之減低。因此，處於省電力模式的ONU，係未對OLT發送信號，又未對來自OLT之控制信號響應。在使上述的通信回線之冗餘構成和省電力模式動作功能並存的情況，將會發生以下的二個課題。
第1、在連接於OLT之全部的ONU暫時處於省電力模式的情況，會有OLT誤認傳輸路徑已發生障礙，而進行通信回線切換的問題。亦即，在使通信回線之冗餘構成和省 電力模式動作功能並存的PON系統中，全部的ONU進入電力節省模式(power save mode)的情況，來自ONU的上傳信號不會來到，使得在OLT接收不到任何的信號。因而，使上述通信回線符合於判斷異常的條件(1)至(3)，且即便傳輸路徑在沒有發生障礙的情況，OLT亦誤認傳輸路徑已發生障礙，而進行通信回線切換。又，在進行通信回線之切換之後，ONU的動作狀態亦因無變化，保持睡眠(sleep)狀態，所以使上述通信回線符合於判斷異常的條件，直至任一個ONU從睡眠狀態復原，而對OLT發送信號為止，反覆切換通信回線。
第2、在僅有1台ONU處於通常狀態，其他的ONU處於省電力模式的事例(case)中，在與處於該通常狀態之ONU連接的支線光纖(fiber)發生障礙時，從OLT來看，會有無法區別是在幹線光纖的障礙或是在支線光纖的障礙之問題。若是幹線光纖之障礙雖應予切換，惟屬於支線光纖之障礙的情況一旦切換，將會對正常的ONU造成暫時的服務(service)中斷。
本發明係為了解決上述問題所開發者，其目的係使例如即便在現用系統幹線通信回線沒有障礙的情況下亦判斷出發生障礙，而切換成預備系統幹線通信回線之誤切換的可能性降低，以進行更為適當的回線運用。
本發明之通信系統，係藉由現用系統通信回線和預備系統通信回線連接主局裝置和複數個從屬局裝置，且選擇 性地使用此等的通信回線以形成主局裝置和複數個從屬局裝置的通信路徑，並且從屬局裝置係在處於省電力模式時預定的停止期間停止對主局裝置之信號的發送，而在處於通常模式時進行對主局裝置之信號的發送者，通信系統係具備：省電力裝置識別手段，係識別處於省電力模式的從屬局裝置；以及回線切換手段，係從複數個從屬局裝置之中，除了藉由省電力裝置識別手段而識別出處於省電力模式之從屬局裝置以外的任一個從屬局裝置均未接收信號的狀態，在延續預定時間之情況下，將形成通信路徑的通信回線從現用系統通信回線切換至預備系統通信回線。
又，本發明之通信回線切換方法，係能夠適用於通信系統者，該通信系統係藉由現用系統通信回線和預備系統通信回線連接主局裝置和複數個從屬局裝置，且選擇性地使用此等的通信回線以形成主局裝置和複數個從屬局裝置的通信路徑，並且從屬局裝置係在處於省電力模式時預定的停止期間停止對主局裝置之信號的發送，而在處於通常模式時進行對主局裝置之信號的發送，通信回線切換方法係具備：省電力裝置識別步驟(step)，係識別處於省電力模式的從屬局裝置；以及回線切換步驟，在主局裝置中，未接收經由現用系統通信回線之信號狀態，在延續預定期間之情況下，根據省電力裝置識別步驟中的識別結果，執行將通信路徑從現用系統通信回線向預備系統通信回線的切換。
又，本發明之主局裝置，係能夠適用於通信系統者， 該通信系統係藉由現用系統通信回線和預備系統通信回線連接主局裝置和複數個從屬局裝置，且選擇性地使用此等的通信回線以形成主局裝置和複數個從屬局裝置的通信路徑，並且從屬局裝置係在處於省電力模式時預定的停止期間停止對主局裝置之信號的發送，而在處於通常模式時進行對主局裝置之信號的發送，主局裝置係具備：省電力裝置識別手段，係識別處於省電力模式的從屬局裝置；以及回線切換手段，係從複數個從屬局裝置之中，除了藉由省電力裝置識別手段而識別出處於省電力模式之從屬局裝置以外的任一個從屬局裝置均未接收信號的狀態，在延續預定時間之情況下，執行將通信路徑從現用系統通信回線向預備系統通信回線的切換。
根據本發明，則能夠使例如即便在現用系統幹線通信回線沒有障礙的情況下亦判斷出發生障礙，而切換成預備系統幹線通信回線之誤切換的可能性降低，且進行更為適當的回線運用。
以下，根據圖式詳細說明本發明的通信系統之實施形態。另外，本發明不應受該實施形態所限定。
實施形態1.
針對適用本發明的通信系統，茲舉PON(Passive Optical Network)系統為例加以說明。第1圖係為顯示本發明之實施形態1的PON系統的構成之圖。另外，在圖式 及以下的說明中，對於在通信系統內複數存在之同種的裝置等，係於數字之後附記「-」和數字加以區別(例如，ONU10-1)。又，在圖式及以下的說明中，於統稱該裝置等時、或不加以區別時，如以ONU10之方式使用無「-」之符號來加以說明。
本實施形態之PON系統，係經由冗餘化的光通信回線連接屬於主局裝置的OLT(局側通信裝置，Optical Line Terminal)1和屬於從屬局裝置的ONU(加入者側通信裝置，Optical Network Unit)10，且使複數個ONU共有光通信回線以進行雙向之通信的構成。又，OLT1係連接於上階網路(network)(在第1圖中予以省略)，且在ONU10分別連接有終端裝置。又，對OLT1之ONU10-1至10-3以發送時間帶不重疊的方式進行上傳資料之頻帶分配，且防止ONU10-1至10-3之發送資料的衝突。另外，在此，雖顯示針對在OLT1連接有3個ONU10之構成，惟並無限制連接ONU之數量，且即便在連接有3個以外之ONU的情況當然亦能夠適用本發明。
在第1圖中，OLT1係由使用於通常之通信時的wOLT(Working OLT，現用系統OLT)1-1、和使用於wOLT1-1之故障時的bOLT(Backup OLT，預備系統OLT)1-2所構成，而各OLT係與ONU10進行通信回線之設定，且具備控制與複數個ONU10之通信的功能。ONU10係為藉由來自OLT1之控制而進行與OLT1之信號收發的通信裝置，且具備後述的省電力模式(睡眠模式(sleep mode))之動作功能。
wOLT1-1係具備：PON控制部2-1，係根據PON協定(protocol)實施OLT側之處理；接收緩衝器3，係為用以儲存從ONU10接收上傳資料的緩衝器(buffer)；發送緩衝器4，係為用以儲存向ONU10發送下傳資料的緩衝器；光收發器5-1，係進行將從ONU10接收之光信號轉換成電信號並輸出至PON控制部2-1，且將來自PON控制部2-1之電信號轉換成光信號並發送至ONU10的處理(收發處理)；WDM(Wavelength Division Multiplexing：波長分割多工)耦合器(coupler)(WDM)6，係對上傳資料和下傳資料進行波長多工處理；以及物理層處理部(PHY)7，係實現在與網路之間，NNI(Network Node Interface：網路節點介面)的物理介面(interface)功能。通信回線切換部8，在下傳方向時，係將從上階網路所發送的信號，發送至wOLT1-1或bOLT1-2之任一方，而在上傳方向時，係將從wOLT1-1或bOLT1-2之任一方所發送信號發送至上階網路。另外，亦可設為僅是將從上階網路所發送之信號，發送至wOLT1-1或bOLT1-2之雙方的分歧部。又，光收發器5-1、5-2係具備進行接收處理的光接收器(Rx：Receiver)51、以及進行發送處理的光發送器(Tx：Transmitter)52。另外，使bOLT1-2係與wOLT1-1同樣的構成，且省略說明。
ONU10-1係具備：PON控制部11，係根據PON協定實施ONU側之處理；發送緩衝器(上傳緩衝器)12，係為用以儲存向OLT1之發送資料(上傳資料)的緩衝器；接收緩衝器(下傳緩衝器)13，係為用以儲存來自OLT1之接收資料(下 傳資料)的緩衝器；光收發器14；WDM15，係對上傳資料和下傳資料進行波長多工處理；以及物理層處理部(PHY)16-1、16-2，係分別實現在與終端20-1、20-2之間，UNI(User Network Interface：使用者網路介面)的物理介面功能。光收發器14係具有進行發送處理的光發送器(Tx：Transmitter)141、以及進行接收處理的光接收器(Rx：Receiver)142。PHY16-1係由進行接收處理的接收部(Rx：Receiver)161-1、以及進行發送處理的發送部(Tx：Transmitter)162-1所構成，而PHY16-2係具有進行接收處理的接收部(Rx：Receiver)161-2、以及進行發送處理的發送部(Tx：Transmitter)162-2。
OLT1和ONU10係藉由冗餘化之幹線光通信回線30-1、30-2、光分歧器(splitter)40、以及支線光通信回線31-1至31-3而連接。在此，為了方便說明，將幹線光通信回線30-1，設為在通常通信時作為通信路使用之現用系統的光通信回線(以下，作為現用系統光通信回線30-1)，將另一方的幹線光通信回線30-2作為預備系統的光通信回線(以下，作為預備系統光通信回線30-2)。另外，在第1圖中，雖設有分別逐個設置現用系統光通信回線和預備系統光通信回線的構成，惟並不侷限於此，亦可設置複數個預備系統光通信回線的構成。
光分歧器40係為被動光學元件，其在下傳方向之通信中，係使從OLT1經由現用系統光通信回線光纖30-1或預備系統光通信回線30-2所發送的下傳光信號，對應於連 接的ONU之數量(第1圖中為3個)而分配，且將分配的各光信號輸出至支線光通信回線31。又，在上傳方向之通信中，光分歧器40係將從支線光通信回線31所發送的上傳光信號，輸出至現用系統光通信回線30-1及預備系統光通信回線30-2。
第2圖係顯示針對wOLT1-1之PON控制部2-1的構成之一例，抽出關於後述之切換動作的構成部分。在第2圖中，係在光收發器5-1中內置有計時器(timer)，且來自ONU10之光信號於一定時間未到達時，產生Optical LoS(Loss of Signal：信號漏失)。分歧部21係使從光收發器5-1所發送之電信號分歧。MPCP部22係檢測連接於OLT1之ONU10，且進行收集通信所需之各ONU10之資訊的探索(discovery)處理、及用以分配來自各ONU之通信頻帶的頻帶分配等的處理。又，由從ONU10所發送之信號檢測控制信號(MPCP訊框)，在每一ONU於一定時間未接收MPCP訊框時產生MAC LoS訊息(message)，且發送至警報檢測部23。睡眠控制部24係具備睡眠狀態管理表，且管理各ONU10之動作狀態(通常模式、省電力模式)。切換控制部55-1係接收來自睡眠控制部24之切換觸發(trigger)，並進行將OLT及幹線光通信回線從現用系統向預備系統的切換(保護(protection)切換)動作。另外，bOLT1-2係與wOLT1-1同樣的構成，而各構成要素之圖示及說明則予以省略。
接著，針對本系統之動作加以說明。第3圖係顯示本系統之動作的流程圖(flow chart)。在實施形態1之通信 系統中，首先進行探索處理，且經由光通信回線將連接的ONU之資訊登錄於睡眠狀態管理表等(步驟S11)。當登錄完成時，根據所登錄的資訊進行通信(步驟S12)，且管理移行至省電力模式、或從省電力模式復原至通常模式的ONU之動作狀態(步驟S13)。在有移行至省電力模式的ONU或從省電力模式復原至通常模式的ONU之情況，變更睡眠狀態管理表(步驟S14)。又，參照睡眠狀態管理表，並由與ONU之通信狀態管理通信回線的狀態(步驟S15)，且在檢測出異常時進行從現用系統通信回線向預備系統通信回線之切換(保護切換)(步驟S16)。在進行了切換的情況下，進行RTT(Round Trip Time：封包來回時間)之計測(步驟S17)，且進行設定變更(步驟S18)並再次開始通信。以下針對成為本發明之特徵的動作加以詳細說明。
首先，針對探索處理及通常之通信動作加以說明。在OLT和ONU之通信中，OLT1係藉由進行探索處理而設定邏輯鏈結(link)，且進行藉由設定必要的同步和控制資訊的通信。未連接的ONU10重新連接於支線光通信回線31時、或切斷電源之ONU10的電源投入時，ONU10係未進行供以與OLT1通信的回線設定，且ONU10之資訊因亦未登錄於OLT1故而無法進行通信。將該狀態稱為未登錄(deregistered)狀態。未登錄狀態的ONU10係直至登錄於OLT1為止僅進行接收，且直至從OLT1許可通信為止為待機狀態。
當接收受理從OLT1之新穎登錄的控制訊息(discovery gate)時，ONU10係移行至進行初始設定的狀態(探索狀態)。 在該狀態下，ONU10係將自己的識別資訊、必要時之能力資訊發送至OLT1，且根據此資訊登錄於OLT1作為通信對象。OLT1係在登錄有ONU10之時，將通知登錄的控制訊息發送至通信裝置10。該控制訊息係包含通信鏈結之設定資訊，而接收該控制訊息的通信裝置10係記憶設定資訊，且藉由在自己的裝置進行必要的通信設定而成為能夠通信狀態。移行至登錄狀態的ONU10係使用以後記憶的設定資訊來與OLT1進行資料之收發。
PON控制部2-1係將經由PHY7而從上階網路接收之下傳資料(下傳通信資料)儲存於發送緩衝器4。在從OLT1發送資料時，PON控制部2係讀出儲存於發送緩衝器4內的下傳資料並輸出至光收發器5，光收發器5-1之Tx52將發送資料作為光信號輸出至WDM6，而WDM6對從光收發器5-1輸出的光信號進行波長多工處理，且經由加入者線30-1、30-2作為向ONU10之下傳信號而輸出。又，PON控制部2在對ONU10，發送給予上傳方向之發送許可的發送頻帶分配等之控制訊息時，係將PON控制部2產生的控制訊息輸出至光收發器5-1，以下與下傳資料同樣地發送至ONU10。另外，在第1圖所示的PON系統中，雖然為了進行波長多工而使用WDM6、15，惟以單一波長進行通信時，WDM6、15是不需要的。
在ONU10-1中，當從OLT1接收下傳信號時，WDM15即分離下傳信號並輸出至光收發器14，且光收發器14內的Rx142將下傳信號轉換成電信號之下傳資料並輸出至PON 控制部11。PON控制部11係將從光收發器14之Rx142輸出的下傳資料儲存於接收緩衝器13。PON控制部11係讀出儲存於接收緩衝器13的下傳資料並按照該資料的接收目的地而輸出至PHY16-1、16-2之雙方或單方。接收到下傳資料的PHY16-1、16-2係對下傳資料實施預定之處理，並發送至連接於ONU10-1的終端20-1、20-2。
另一方面，在從ONU10-1至10-3發送上傳資料時，PON控制部11係將從終端20-1、20-2經由PHY16-1、16-2而取得的上傳資料儲存於發送緩衝器12。然後，根據從OLT1給予的發送頻帶讀出儲存於發送緩衝器的上傳資料並輸出至光收發器14。光收發器14之Tx141係將上傳資料轉換成光信號(上傳信號)，且經由WDM15、支線光通信回線31而發送至OLT1。
wOLT1-1之PON控制部2-1，係將從ONU10-1至10-3經由WDM6、光收發器5-1之Rx51而接收之上傳資料儲存於接收緩衝器3。又，PON控制部2-1係讀出儲存於接收緩衝器3的上傳資料，並經由PHY7而輸出至網路。
又，ONU10-1至10-3係PON控制部11經由WDM15及光收發器14之Rx142接收從wOLT所發送之控制訊息，且進行根據控制訊息之指示的動作之實施、及對於控制訊息的響應之產生等。
各ONU係具備與通信狀態對應而移行至省電力模式(睡眠模式)的功能。所謂省電力模式，係指在無應上傳或下傳方向之發送的資料之情況等，藉由使發送器及接收器、 或僅使發送器停止而謀求消耗電力之減低的動作狀態。在此，針對從OLT1進行睡眠模式遷移之要求而移行至睡眠模式的情況加以說明。OLT1係判斷於發送緩衝器4中有無下傳資料，判斷無下傳資料時，發送省電力模式移行許可(Sleep Allow)訊息，且通知延續省電力模式的時間。接受省電力模式移行許可的ONU10，係返送響應訊息(Sleep Ack)，且移行至省電力模式。藉此，因使在延續時間中來自ONU10之向OLT1之光信號的發送停止，所以使OLT不接收來自處於省電力模式之ONU的信號。
在此，在夜間等之通信信號的發生較少時，會有暫時性地使連接於OLT之全部的ONU移行至省電力模式之情況。該情況，因在OLT係成為暫時性地不接收來自全部之ONU的信號之狀態，所以在習知之冗餘構成的通信系統中，即便非為傳輸路徑障礙時亦判斷傳輸路徑發生障礙，而發生從現用系統光通信號回線向預備系統通信回線的切換。在本發明中，係在OLT事先管理處於省電力模式之ONU的資訊，且根據該管理資訊，控制從現用系統光通信號回線向預備系統光通信回線的切換，藉此消除此問題。以下針對其具體的切換動作加以說明。
參照第2圖及第5圖針對從現用系統光通信號回線向預備用光通信回線的切換方法加以說明。在此，係顯示針對使用OLT從哪一個ONU均未接收信號的狀態在延續一定時間時所產生之Optical LoS警報而進行切換動作的情況。
wOLT1-1係如上述進行探索處理(P0)，且根據該處理 結果在OLT和ONU間進行雙向通信(P1、P2、P5、P6)。在ONU#2係將省電力狀態移行許可訊息(Sleep Allow)從OLT送至ONU(P3)，ONU#2係返送響應信號(Sleep Ack)(P4)，並移行至省電力模式(P25)。經由光收發器5-1而接收從ONU#2之響應信號的MPCP部22，係將針對保存於睡眠控制部24的睡眠狀態管理表之ONU#2的動作狀態資訊，從「通常」變更至「省電力」(P21)。於第4圖顯示進行變更了睡眠狀態管理表之例。
光收發器5-1係在任意的時序(timing)使內部的計時器啟動，以監視(monitor)從ONU10發送，在wOLT1-1所接收的信號(訊息)。然後，光收發器12係在一定期間(例如，2[2ms])從任一個宅內裝置ONU10亦未接收信號(訊息)而計時器即屆滿時，形成OLT1和ONU10之間的通信路徑之通信回線，亦即判斷在現用系統光通信回線30-1發生障礙。另外，令從該計時器啟動至計時器屆滿的時間稱為障礙檢測時間。
例如，光收發器5-1從ONU10-3接收Report訊息(P6)之後，光收發器5-1使內部的計時器啟動(P22)。然後，在一定期間(障礙檢測時間)從任一個ONU10均未接收信號(訊息)而計時器即屆滿時，即判斷在現用系統通信路，亦即現用系統幹線光纖30-1發生障礙，且產生警報(Optical LoS)，並發送至警報檢測部23。
警報檢測部23係當檢測出警報時，就將該意旨通知睡眠控制部24。在睡眠控制部24中，係參照保存於內部 的睡眠狀態管理表，判斷處於省電力模式之ONU以外的ONU，亦即未接收來自全部處於省電力模式ONU的信號之狀態是否已經過一定期間(障礙檢測時間)。在此，判斷全部的ONU是否處於省電力模式，且即便存在1個處於通常模式之ONU時，亦對切換控制部55-1發送切換觸發。另一方面，在全部的ONU處於睡眠狀態時，並不發送切換觸發。
另外，在此，雖顯示針對使用OLT從哪一個ONU均未接收信號的時間在延續一定時間時所產生之Optical LoS警報的切換觸發的發送動作，惟並不侷限於此，例如在使用每個ONU在一定期間未接收MPCP訊框時所產生之MAC LoS警報的情況，係參照睡眠狀態管理表，並使在檢測出針對處於通常模式之全部的ONU的MAC LoS警報時發送切換觸發。再者，使用對各ONU發送許可(容許)，而在一定次數連續無反應時所產生之LOSi或LoBi警報的情況亦為同樣。
接收切換觸發的切換控制部55-1即執行保護切換。亦即，使處於待機狀態的bOLT1-2啟動，且使用bOLT1-2及預備系統光通信回線30-1形成OLT1和ONU10之通信路徑。藉此，在上階網路係經由bOLT1-2和預備系統光通信回線30-2與光分歧器40連接。
形成OLT1和ONU10之通信路徑的幹線光通信回線30當從現用系統光通信回線30-1切換至預備系統光通信回線30-2時，bOLT10-2內之PON控制部2-2，係參照藉由上述之探索處理所取得的ONU10之登錄資訊，而開始通信。 又，PON控制部2-2係與任一個ONU10進行信號之交換，且計測現用系統光通信回線30-1和預備系統光通信回線30-2之RTT差分。使用所計測的RTT差分，藉此可省略從現用系統光通信回線30-1切換至預備系統光通信回線30-2時的探索處理。
如上述，在本實施形態之通信系統中，屬於主局裝置的OLT1係管理ONU10之動作狀態，且以從處於省電力模式的ONU以外之全部的ONU於一定期間未接收訊息作為條件判斷在現用系統通信路徑(通路(pass))，亦即現用系統光通信回線30-1發生障礙，而進行保護切換。因此，能夠在現用系統幹線通信回線無障礙時，使即便連接於OLT之全部的ONU暫時性地進入省電力模式的情況，亦判斷發生障礙而切換成預備系統幹線通信回線之誤切換的可能性降低，以進行更為適當的回線運用。
另外，在上述的實施形態中雖茲舉PON系統為例說明本發明，惟在不脫離本發明之技術範圍能夠施予各種的變更或修正，此為本發明所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見，如此的變更或修正亦涵蓋於本發明之技術範圍內。
實施形態2.
在實施形態1中，雖針對管理屬於從屬局裝置之ONU的動作狀態，並根據該管理結果檢測通信回線之障礙的構成，惟在實施形態2之通信系統中，係進而顯示針對處於省電力模式的ONU定期性地啟動並發送屬於控制信號之Report訊息，且管理在屬於主局裝置之OLT中該信號的接 收狀態(持續作用(keep alive)狀態)，並根據此等的管理結果檢測通信回線之障礙的構成。
實施形態2的通信系統之構成，係為與在實施形態1中顯示的第1圖及第2圖同樣，且省略說明。另外，在保存於睡眠控制部24之睡眠狀態管理表，係如第6圖所示除了動作狀態，亦針對是否接收Report訊息的接收狀態(Report接收狀態)加以管理。
接著，針對本系統之動作加以說明。
第7圖係顯示本系統之動作的流程圖。在第7圖中以與第3圖相同之符號所示的步驟，係顯示相同或相當的動作。在實施形態2所示之通信系統中，不僅管理ONU之動作狀態(省電力模式或通常模式)，且管理是否從處於省電力模式之ONU10接收Report訊息的Report接收狀態(步驟S20)。又，在檢測出警報時係參照睡眠狀態管理表之動作狀態及Report接收狀態，判斷是否發生通信異常(步驟S21)。以下，針對在各步驟中之動作加以說明。
針對初始設定(探索處理)，係為與實施形態1同樣，根據收集的ONU10之資訊進行通信回線之設定及資料之收發。又，即使在實施形態2之通信系統中，亦與實施形態1所示的情況同樣地各ONU10係雖具備省電力模式動作功能，惟在實施形態2之通信系統中，係為處於省電力模式之ONU定期性地啟動，且對OLT1發送控制信號(Report訊息)之構成。在該暫時性的啟動狀態中，於發送緩衝器12無上傳資料，且從OLT1亦無啟動指示(Sleep Allow (Wakeup))的情況時，對OLT1發送控制信號後，再次移行至省電力模式。
另外，在此，係將在省電力模式中使發送器等停止並未發送信號的狀態稱為發送器等停止狀態，而將使發送器等停止狀態經過一定時間之後暫時性地啟動發送器等，發送信號至OLT1的狀態稱為暫時性啟動狀態。又，將1次之發送器等停止狀態延續的時間(從發送器等停止狀態之開始起移行至一次性啟動狀態為止的時間)稱為睡眠時間(T_SLEEP)。
接著，參照第8圖、第9圖之順序圖針對切換動作加以說明。在第8圖、第9圖中，針對附記同一符號的動作，係表示相同或相當的動作。在此，wOLT1-1係如上述進行探索處理(P0)，且根據該處理結果在OLT和ONU間進行雙向通信。在ONU#2及ONU#3中省電力模式移行許可訊息(Sleep Allow)係從OLT1送至ONU10(P31、P33)，且ONU#2及ONU#3係返送響應信號(Sleep Ack)(P32、P34)，並移行至省電力模式(P61、P62)。經由光收發器5-1而接收從ONU#2及ONU#3之響應信號的MPCP部22，係將針對保存於睡眠控制部24的睡眠狀態管理表之ONU#2及ONU#3的動作狀態資訊，從「通常」變更至「省電力」。
又，處於省電力模式的ONU#2及ONU#3係對定期性地啟動之OLT1發送控制信號(Report訊息)(P34、P36、P41、P42)。另外，在第8圖、第9圖及以下的說明中，為了方便說明，僅針對ONU#3之暫時性啟動及控制信號之發送加 以說明，而針對ONU#2之暫時性啟動及對於OLT1的控制信號之發送則予以省略。藉由處於省電力模式的ONU#3接收Report訊息之wOLT1-1(P36)，係在保存於睡眠控制部24的睡眠狀態管理表之關於ONU#2處，登錄已接收Report(在第7圖之表中將Report接收狀態之欄位登錄「OK」)。
在此，假定在連接於OLT1的ONU10，在唯一與處於通常模式之ONU#1連接的支線光通信回線31-1發生障礙(P65)。在該情況，在習知的通信系統中，並不清楚是在支線光通信回線發生障礙、或是在幹線光通信回線發生障礙。因此，即便在支線光通信回線發生障礙的情況，亦進行幹線光通信回線30之切換，而發生暫時性的通信中斷等之問題。在實施形態2之通信系統中，係以針對從處於省電力模式之ONU以外的ONU之警報檢測、且從處於省電力模式之ONU未接收Report訊息的狀態延續一定期間作為條件而進行保護切換，藉此來解決此問題。
在此，係顯示針對障礙檢測時間比睡眠時間長的情況。在該情況，在警報發生時，睡眠控制部24係參照保存於內部的睡眠狀態管理表，在從處於省電力狀態之ONU正常地接收Report訊息(Report接收狀態之欄位登錄「OK」)時不進行保護切換，而從處於省電力模式之ONU未正常地接收Report訊息(Report接收狀態之欄位登錄「NG」)時進行保護切換。又，在此，雖顯示針對使用每個ONU在一定期間未接收MPCP訊框時所產生之MAC LoS警報而進行切換動作的情況，惟使用Optical LoS警報或LOSi或LoBi警 報時亦可獲得同樣的效果。
參照第8圖所示之順序圖針對在支線光通信回線31-1發生障礙的情況加以說明。在支線光通信回線31-1發生障礙時(P65)，在OLT1並未接收來自處於通常模式之ONU#1的信號(P39、P40)，且經過一定時間後，在wOLT1-1內之MPCP部22係產生針對ONU#1之MAC LoS警報(P54)。另一方面，由於連接於ONU#3的支線光通信回線31-3及現用系統光通信回線30-1為正常，所以處於省電力模式的ONU#3係暫時性地啟動並發送控制信號(Report訊息)至OLT，且在wOLT1-1中接收該信號(P41、P42)。接收Report訊息的MPCP部22，係將針對保存於睡眠控制部24的睡眠狀態管理表之ONU#3的Report接收狀態設為「OK」。
經由警報檢測部23，而從MPCP部22接收MAC LoS警報的睡眠控制部24，係參照睡眠狀態管理表，判斷從處於省電力模式之ONU以外之全部的ONU(在此為ONU#1)產生MAC LoS警報。另一方面，由於存在睡眠狀態管理表之Report接收狀態成為「OK」的ONU(在此為ONU#3)，所以該情況並未進行保護切換。因此，能夠防止即便在幹線光通信回線並未發生障礙的情況下亦進行保護切換的誤切換。
另一方面，參照第9圖針對在屬於幹線光通信回線之現用系統光通信回線30-1發生障礙的情況加以說明。如第9圖所示在屬於幹線光通信回線之現用系統光通信回線30-1發生障礙的情況(P66)，與在支線光通信回線31-1發 生障礙的情況同樣地在OLT1並未接收來自處於通常模式的ONU#1之信號(P39、P40)，且經過一定時間後，在wOLT1-1內之MPCP部22產生針對ONU#1之MAC LoS警報(P54)。又，由於亦未接收來自ONU#3之Report訊息(P42)，所以將關於睡眠狀態管理表之ONU#3的欄位變更為「NG」。接收針對ONU#1之MAC LoS警報的睡眠控制部24係參照睡眠狀態管理表，由於存在Report接收狀態為「NG」的ONU(在此為ONU#3)，所以實施保護切換，且將OLT及幹線光通信回線從現用系統切換至預備系統。因此，在必須進行保護切換之幹線光通信回線的障礙時，即能夠正常地進行保護切換。
由於實施形態2之通信系統係構成如上，所以與實施形態1同樣，即便在並存通信回線之冗餘構成和省電力模式動作功能的情況，亦可使誤切換之可能性降低。又，例如即便在僅有1個ONU處於通常模式之情況等之在習知的通信系統中並無法判斷支線通信回線中的障礙或幹線通信回線中的障礙的情況，亦能夠判斷是哪個通信回線中的障礙，而能夠進行更為適當的回線運用。
實施形態3.
在實施形態2中，雖顯示針對在處於省電力模式之ONU週期性地啟動且發送控制信號至OLT的通信系統中，設定障礙檢測時間比睡眠時間長之情況的通信回線切換方法，惟在實施形態3中，係顯示針對在同樣的系統中將障礙檢測時間設定得比睡眠時間短之情況的通信回線切換方法。實施形態3之通信系統的構成，係與在實施形態2中顯示 的情況同樣，且如第1圖及第2圖所示。
接著，針對本系統之動作加以說明。除了實施形態之通信系統的切換動作以外的動作，其餘與實施形態2所示的情況同樣，且省略說明。以下，針對實施形態3之通信系統的切換動作加以說明。
在實施形態2中，雖顯示針對障礙檢測時間比睡眠時間長之情況，惟會有如實施形態3所示障礙檢測時間設定得比睡眠時間短之情況。在該情況下，會有從在通信回線發生障礙，直至wOLT1-1內之計時器屆滿且產生警報以前，控制信號並未從處於省電力模式之ONU送達之情況。亦即，會有即便在幹線光通信回線發生障礙且產生警報時，亦存在有睡眠狀態管理表之Report接收狀態為「OK」的ONU之情況。在該情況下，藉由將各ONU10之睡眠時間，設為切換控制部55-1及55-2進行切換動作所需的時間(切換時間)以下，即可解決此問題。參照第10圖針對其細節加以說明。
參照第10圖之順序圖，針對切換動作加以說明。在現用系統光通信回線30-1發生障礙時(P66)，障礙檢測時間相對於各OUN之睡眠時間十分短時，會有處於省電力模式之ONU#3進入下一個暫時啟動狀態(P67)之前計時器屆滿且產生警報的情況(P54)。在此情況下，針對睡眠狀態管理表之ONU#3的Report接收狀態，係藉由障礙發生(P66)前所接收的Report訊息(P36)，而保持「OK」狀態。因此，雖在幹線光通信回線發生障礙，原本必須進行切換至預備 系統的動作，惟在實施形態2所示的構成中並未進行保護切換。
因此，假設將各ONU10之睡眠時間設為切換時間(OLT1之切換動作所需的時間)以下，且在發生障礙時開始切換動作。藉由如此的構成，雖在計時器屆滿且發生障礙時，開始切換動作(P54)，惟由於各ONU10之睡眠時間比切換時間短，所以切換動作中至少1次睡眠中的ONU#3會發送Report訊息。在切換動作中接收Report訊息的wOLT1-1係中止切換動作，且將OLT及幹線光通信回線以保持現用系統的狀態再次開始通信。另一方面，在現用系統光通信回線30-1發生障礙時，由於在切換時間中並未接收Report信號，所以會直接延續切換動作，且在從現用系統切換至預備系統後，再次開始通信(P43、P44)。
由於實施形態3之通信系統，係成為如上的構成，所以與實施形態1之情況同樣，可使發生誤切換的可能性減低。進而，例如即便在僅有1個ONU處於通常模式的情況等之在習知的通信系統中並無法判斷支線通信回線中的障礙或幹線通信回線中的障礙的情況，亦能夠判斷是哪個通信回線中的障礙，而能夠進行更為適當的回線運用。
1‧‧‧OLT
1-1‧‧‧wOLT(現用系統)
1-2‧‧‧bOLT(預備系統)
2-1‧‧‧PON控制部(現用系統)
2-2‧‧‧PON控制部(預備系統)
3、13‧‧‧接收緩衝器
4、12‧‧‧發送緩衝器
5-1‧‧‧光收發器(現用系統)
5-2‧‧‧光收發器(預備系統)
6、15‧‧‧WDM
7、16-1、16-2‧‧‧PHY(物理層處理部)
8‧‧‧通信回線切換
10、10-1至10-3‧‧‧ONU
11‧‧‧PON控制部
14‧‧‧光收發器
20-1、20-2‧‧‧終端
21‧‧‧分歧部
22‧‧‧MPCP部
23‧‧‧警報檢測部
24‧‧‧睡眠控制部
25-1、25-2、55-1、55-2‧‧‧切換控制部
30-1‧‧‧幹線光通信回線(現用系統光通信回線)
30-2‧‧‧幹線光通信回線(預備系統光通信回線)
31、31-1至31-3‧‧‧支線光通信回線
40‧‧‧光分歧器
51、142‧‧‧Rx(光接收器)
52、141‧‧‧Tx(光發送器)
161-1、161-2‧‧‧Rx(接收部)
162-1、162-2‧‧‧Tx(發送部)
第1圖係為本發明之實施形態1所示的通信系統之構成圖。
第2圖係為本發明之實施形態1所示的PON控制部之構成圖。
第3圖係為顯示本發明之實施形態1所示的通信系統之動作的流程圖(flow chart)。
第4圖係為顯示本發明之實施形態1所示的睡眠狀態管理表(table)的內容之表。
第5圖係為顯示本發明之實施形態1所示的通信系統之動作的順序(sequence)圖。
第6圖係為顯示為本發明之實施形態2所示的睡眠狀態管理表的內容之表。
第7圖係為顯示本發明之實施形態2所示的通信系統之動作的流程圖。
第8圖係為顯示本發明之實施形態2所示的通信系統之動作的順序圖。
第9圖係為顯示本發明之實施形態2所示的通信系統之動作的順序圖。
第10圖係為顯示本發明之實施形態3所示的通信系統之動作的順序圖。
1‧‧‧OLT
1-1‧‧‧wOLT(現用系統)
1-2‧‧‧bOLT(預備系統)
2-1‧‧‧PON控制部(現用系統)
2-2‧‧‧PON控制部(預備系統)
3、13‧‧‧接收緩衝器
4、12‧‧‧發送緩衝器
5-1‧‧‧光收發器(現用系統)
5-2‧‧‧光收發器(預備系統)
6、15‧‧‧WDM
7、16-1、16-2‧‧‧PHY(物理層處理部)
8‧‧‧通信回線切換部
10-1至10-3‧‧‧ONU
11‧‧‧PON控制部
14‧‧‧光收發器
20-1、20-2‧‧‧終端
30-1‧‧‧幹線光通信回線(現用系統光通信回線)
30-2‧‧‧幹線光通信回線(預備系統光通信回線)
31-1至31-3‧‧‧支線光通信回線
40‧‧‧光分歧器
51‧‧‧Rx(光接收器)
52‧‧‧Tx(光發送器)
161-1、161-2‧‧‧Rx(接收部)
161-1、161-2‧‧‧Tx(發送部)

Claims (6)

  1. 一種通信系統，係藉由現用系統通信回線和預備系統通信回線連接主局裝置和複數個從屬局裝置，且選擇性地使用此等的通信回線以形成前述主局裝置和前述複數個從屬局裝置的通信路徑，並且前述從屬局裝置係處於省電力模式時預定停止期間停止向前述主局裝置之信號的發送，而在處於通常模式時進行對前述主局裝置之信號的發送，該通信系統係具備：省電力裝置識別手段，係識別處於前述省電力模式的前述從屬局裝置；回線切換手段，係從前述複數個從屬局裝置之中，除了藉由前述省電力裝置識別手段而識別出處於前述省電力模式之從屬局裝置以外的任一個從屬局裝置均未接收信號的狀態在延續預定時間之情況下，將形成前述通信路徑的通信回線從前述現用系統通信回線切換至前述預備系統通信回線；以及接收狀態管理手段，係處於前述省電力模式的從屬局裝置於每與前述停止期間賦予關聯而決定之時間，對前述主局裝置發送控制信號時，管理在前述主局裝置中之前述控制信號的接收狀態，前述回線切換手段，係根據前述接收狀態管理手段之管理結果，將形成前述通信路徑的通信回線從前述現用系統通信回線切換至前述預備系統通信回線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，處於前 述省電力模式的從屬局裝置，係於每將前述通信路徑從現用系統通信回線切換至前述預備系統通信回線所需的時間以下之時間，對前述主局裝置發送控制信號。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之通信系統，其中，前述預備系統通信回線係由複數個通信回線所構成，前述回線切換手段，係從前述複數個通信回線中選擇用於與前述複數個從屬局裝置之通信的前述通信路徑以從現用系統通信回線執行切換。
  4. 一種通信回線切換方法，係能夠適用於通信系統者，該通信系統係藉由現用系統通信回線和預備系統通信回線連接主局裝置和複數個從屬局裝置，且選擇性地使用此等的通信回線以形成前述主局裝置和前述複數個從屬局裝置的通信路徑，並且前述從屬局裝置係在處於省電力模式時預定的停止期間停止向前述主局裝置之信號的發送，而在處於通常模式時進行對前述主局裝置之信號的發送，該通信回線切換方法係具備：省電力裝置識別步驟，係識別處於前述省電力模式的前述從屬局裝置；回線切換步驟，在前述主局裝置中，未接收經由前述現用系統通信回線之信號狀態，在延續預定期間之情況下，根據前述省電力裝置識別步驟中的識別結果，執行將前述通信路徑從前述現用系統通信回線向前述預 備系統通信回線的切換；控制信號發送步驟，處於前述省電力模式的從屬局裝置於每預定之時間，對前述主局裝置發送控制信號；以及接收狀態管理步驟，前述主局裝置管理在前述控制信號發送步驟中所發送來的控制信號的接收狀態，前述回線切換步驟，係根據前述接收狀態管理步驟之管理結果，執行將前述通信路徑從現用系統通信回線切換至前述預備系統通信回線。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之通信回線切換方法，其中，在前述控制信號發送步驟中，處於前述省電力模式的從屬局裝置，係於每將前述通信路徑從現用系統通信回線切換至前述預備系統通信回線所需的時間以下之時間，對前述主局裝置發送控制信號。
  6. 一種主局裝置，係能夠適用於通信系統者，該通信系統係藉由現用系統通信回線和預備系統通信回線連接主局裝置和複數個從屬局裝置，且選擇性地使用此等的通信回線以形成前述主局裝置和前述複數個從屬局裝置的通信路徑，並且前述從屬局裝置係在處於省電力模式時預定的停止期間停止向前述主局裝置之信號的發送，而在處於通常模式時進行對前述主局裝置之信號的發送，主局裝置係具備：省電力裝置識別手段，係識別處於前述省電力模式 的前述從屬局裝置；回線切換手段，係從前述複數個從屬局裝置之中，除了藉由前述省電力裝置識別手段而識別出處於前述省電力模式之從屬局裝置以外的任一個從屬局裝置均未接收信號的狀態延續預定時間之情況下，執行將前述通信路徑從前述現用系統通信回線向前述預備系統通信回線的切換；以及接收狀態管理手段，係處於前述省電力模式的從屬局裝置於每與前述停止期間賦予關聯而決定之時間，對自己裝置發送控制信號時，管理前述控制信號的接收狀態，前述回線切換手段，係根據前述接收狀態管理手段之管理結果，將形成前述通信路徑的通信回線從前述現用系統通信回線切換至前述預備系統通信回線。
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