WO2010116410A1 - 光加入者終端装置、ｐｏｎシステムおよび異常検出方法 - Google Patents

光加入者終端装置、ｐｏｎシステムおよび異常検出方法 Download PDF

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WO2010116410A1
WO2010116410A1 PCT/JP2009/001616 JP2009001616W WO2010116410A1 WO 2010116410 A1 WO2010116410 A1 WO 2010116410A1 JP 2009001616 W JP2009001616 W JP 2009001616W WO 2010116410 A1 WO2010116410 A1 WO 2010116410A1
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light emission
optical subscriber
onu
abnormal
forced
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PCT/JP2009/001616
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能勢英樹
弥栄香織
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a PON (Passive Optical Network) that is a medium-shared communication in which a plurality of home-side devices share a medium and transmit data, and in particular, an EPON that transmits data as an Ethernet (registered trademark) frame.
  • the present invention relates to an optical subscriber termination device, a PON system, and an abnormality detection method for detecting a failure of an optical subscriber line termination device in (Ethernet (registered trademark) PON).
  • ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
  • FTTH Fiber To The Home
  • GE Gigabit Ethernet (registered trademark)
  • the conventional PON system is, for example, an ONU that branches an OLT (Optical Line Terminal) mainly installed in a telephone office, a plurality of ONUs mainly installed in each home, and an optical signal transmitted from the OLT. And an optical coupler that converges an optical signal transmitted from the ONU and transmits it to the OLT, and a user terminal connected to each of the ONUs. Then, link-up processing by handshake, distributed bandwidth allocation, and the like are performed between the OLT and the ONU.
  • OLT Optical Line Terminal
  • Patent Document 1 can detect not only a slave station that is always in a light emitting state due to a circuit failure or the like, but also a slave station that is abnormal in the light emission period.
  • Patent Document 2 discloses a circuit for detecting an abnormality in an upstream frame that occurs accidentally.
  • Patent Document 1 it is necessary to newly attach a photodiode to the ONU in order to detect the light emission state. For this reason, there is a problem that it is difficult to apply to an optical subscriber terminal installed in a home where a reduction in price is required.
  • Patent Document 2 the technique described in Patent Document 2 is not applicable when uplink communication becomes impossible due to the continuous light emission state of the ONU. Therefore, there is a problem that it cannot be applied to the abnormality of continuous light emission.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides an optical subscriber terminal device, a PON system, and an abnormality detection method capable of detecting an abnormality of continuous light emission while minimizing an additional circuit for a general-purpose ONU.
  • the purpose is to obtain.
  • the present invention receives a predetermined control signal transmitted by an optical subscriber station at a predetermined cycle, and returns a response signal to the predetermined control signal.
  • An optical subscriber termination device that receives a unicast frame addressed to itself when the optical subscriber terminal device receives the response signal, wherein the optical subscriber terminal device A reception frame detection means for detecting the type and an abnormal light emission detection means for detecting an abnormal light emission state based on a result detected by the reception frame detection means.
  • An optical subscriber terminating device, a PON system, and an abnormality detection method include an abnormal light emission detection unit added to a general-purpose ONU, the abnormal light emission detection unit periodically receives a discovery gate, and the discovery gate When a unicast frame has not been received within a certain period of time after receiving the signal, it is determined that the continuous light emission is abnormal, so continuous light emission abnormality is detected while minimizing additional circuits for general-purpose ONUs. There is an effect that can be done.
  • FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration example of an optical subscriber termination device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the PON system.
  • FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an example of a link-up process and a band distributed allocation process by an ONU handshake.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an operation sequence when the ONU link-up process is performed again.
  • FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an example of a method for controlling the forced light emission stop process.
  • FIG. 6A is a flowchart illustrating an example of identifying an ONU that has fallen into a continuous light emission abnormality state and a communication abnormality cancellation operation.
  • FIG. 6B is a flowchart of an example of identifying an ONU that has fallen into a continuous light emission abnormal state and a communication abnormality canceling operation.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the functional configuration of an optical subscriber termination unit (ONU) according to the present invention.
  • FIG. 1 shows main components according to the present invention.
  • the ONU 1 shown in FIG. 1 is assumed to have a main function as an ONU defined by IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) std 802.3-2005 or IEEE 802.3av which is being standardized. .
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers
  • the ONU 1 of the present embodiment detects a received optical signal by an optical transmission / reception unit 2 that converts an optical signal into an electrical signal, and converts an electrical signal to be transmitted into an optical signal, and the optical transmission / reception unit 2.
  • An optical input detection unit 3 that detects that an optical signal is received based on whether the optical signal is an output that exceeds a predetermined threshold, a reception frame detection unit 4 that detects a reception frame, and the ONU is in an abnormal light emission state
  • An erroneous light emission (abnormal light emission) detection unit 5 for detecting the forced light emission
  • a forced light emission stop control unit 6 for controlling the forced light emission stop process
  • a forced light emission stop unit 7 for executing a forced light emission stop instruction
  • LED control unit 8 is provided.
  • the ONU 1 is connected to the optical fiber 14 and receives a discovery gate (DG) 10 and unicast frames (UC) 11 to 13 through the optical fiber 14.
  • DG discovery gate
  • UC unicast frames
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the PON system according to the present embodiment.
  • the PON system according to the present embodiment is transmitted from the OLT 20 mainly installed in a telephone office, the ONUs 1-1 to 1-5 installed mainly in each home, and the OLT 20.
  • the ONUs 1-1 to 1-5 have the same configuration as the ONU 1 shown in FIG. In the example of FIG. 2, the number of ONUs is five, but the number of ONUs is not limited to this.
  • the OLT 20 is connected to the optical coupler 21 via an optical fiber.
  • Each of the ONUs 1-1 to 1-5 is connected to the optical coupler 21 via an optical fiber.
  • the ONUs 1-1 to 1-5 are connected to the user terminals 22-1 to 22-5 via cables, respectively.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an example of a link-up process (ONU link-up process) by ONU handshake and a distributed bandwidth allocation process in the PON system shown in FIG.
  • the number of ONUs connected to the OLT is 3 (ONU-1 to ONU-3 in FIG. 3), and in the upper part, the ONUs defined by IEEE std 802.3-2005 and IEEE 802.3av are specified.
  • a discovery process for performing link-up processing is shown.
  • a grant and report transfer between the OLT and the ONU for performing bandwidth allocation performed after completion of ONU link up is shown.
  • the OLT 20 broadcasts a discovery gate (DG) to the ONUs 1-1 to 1-3 in order to search for an ONU that has not completed link-up (step S11).
  • DG discovery gate
  • the ONUs 1-1 to 1-3 have not completed link-up.
  • RR register request
  • the OLT 20 When the OLT 20 receives a register request from the ONUs 1-1 to 1-3, the OLT 20 continuously transmits a register (RG) including information necessary for performing ONU link-up processing to the ONU 1-3 (step S13). Thereafter, the OLT 20 transmits a grant (G) for defining the transmission timing of the frame transmitted by the ONU 1-3 (step S14).
  • RG register
  • G grant
  • the ONU 1-3 confirms that the register and grant frames received from the OLT 20 have been received normally, and then sends a register acknowledge (RA) to notify that the register has been received normally at the transmission timing specified by the grant. Is transmitted (step S15). With the above processing, the link-up of the ONU 1-3 is completed.
  • RA register acknowledge
  • steps S16 to S18 and steps S19 to S21 is performed for ONU 1-1 and 1-2 in the same manner as steps S13 to S15 for ONU 1-3, and the link between ONU 1-1 and ONU 1-2 is performed. Up is completed. Since the OLT 20 performs link-up processing independently for each of the ONUs 1-1 to 1-3, the transmission timing specified for each of the ONUs 1-1 to 1-3 depends on the processing status of the OLT 20 It is determined.
  • the OLT 20 starts bandwidth allocation and data transfer according to MPCP (multipoint control protocol) to the ONU for which the ONU link-up has been completed.
  • MPCP multipoint control protocol
  • the OLT 20 calculates a transmission start time of a report transmitted by each ONU, generates a grant including the calculated transmission start time for each ONU, and generates a grant corresponding to each ONU 1-3, 1-2, 1- 1 is sequentially transmitted (step S22).
  • Each of the ONUs 1-1 to 1-3 transmits a report including the requested amount of data transmission to the OLT 20 according to the transmission start time included in the received grant (step S23).
  • the OLT 20 receives the report from the ONUs 1-1 to 1-3, it first calculates the data transmission start time and the transmission permission amount of the ONU 1-3 that is permitted to transmit data, stores it in the grant, and stores it in the grant. (Step S24).
  • the ONU 1-3 When the ONU 1-3 receives the grant transmitted in step S24, the ONU 1-3 generates uplink data (D) based on the transmission permission amount included in the grant, and transmits it to the OLT 20 together with a report storing the next transmission request amount. (Step S25).
  • the OLT 20 receives data from the ONU 1-3, calculates the data transmission start time and transmission permission amount of the ONU 1-2 in parallel with this, stores the calculation result in the grant, and sends it to the ONU 1-2 ( Step S26).
  • the ONU 1-2 receives the grant transmitted in step S26, the ONU 1-2 generates uplink data (D) based on the transmission permission amount included in the grant, and transmits it to the OLT 20 together with a report storing the next transmission request amount. (Step S27).
  • the OLT 20 receives data from the ONU 1-2, calculates the data transmission start time and transmission permission amount of the ONU 1-1 in parallel with this, stores the calculation result in the grant, and sends it to the ONU 1-1 ( Step S28). Then, after sending the grant to the ONU 1-1, the OLT 20 calculates the second transmission start time and the transmission permission amount for the ONU 1-3, stores the calculation result in the grant, and sends it to the ONU 1-3 (step S29). ).
  • the ONU 1-1 When the ONU 1-1 receives the grant transmitted in step S28, the ONU 1-1 generates uplink data (D) based on the transmission permission amount included in the grant, and transmits it to the OLT 20 together with a report storing the next transmission request amount. (Step S30). Further, when the ONU 1-3 receives the grant transmitted in step S29, the ONU 1-3 generates uplink data based on the permitted transmission amount included in the grant and transmits it to the OLT 20 together with a report storing the next requested transmission amount ( Step S31).
  • the OLT 20 sequentially allocates bandwidths to the ONUs 1-1 to 1-3 and receives data from each ONU.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an operation sequence when the ONU link-up process is performed again.
  • the OLT 20 first sends a discovery gate (DG) to the ONUs 1-1 to 1-3 in order to perform ONU link-up processing again. (Step S41).
  • DG discovery gate
  • the ONUs 1-1 to 1-3 When the ONUs 1-1 to 1-3 receive the discovery gate, they send a register request to execute a link-up request, but one or more of the ONUs 1-1 to 1-3 are in an abnormal state and cannot communicate.
  • the OLT 20 cannot receive the register request transmitted from the ONUs 1-1 to 1-3 (step S42). Therefore, the OLT 20 transmits the discovery gate again based on the preset discovery cycle (step S43), but still cannot receive the register request transmitted from the ONUs 1-1 to 1-3 (step S44).
  • the discovery gate will continue to be transmitted at regular intervals.
  • an ONU that has fallen into a continuous light emission state that becomes a failure as soon as possible is identified, and a forced light emission stop process is performed on the ONU. It is important to secure an upstream communication path. Further, it is desirable that each ONU detects that it is in a continuous light emission state and automatically cancels the forced light emission state. Furthermore, since the ONU is generally installed in a subscriber's home or the like, it is desirable to perform the above processing with a minimum number of additional circuits for a general-purpose ONU.
  • the ONU 1 in order to respond to such a request, includes continuous light emission state detection means for detecting whether or not the uplink of its own system is in a continuous light emission state. Further, in the present embodiment, when ONU 1 detects that it is in the continuous light emission state, it specifies whether or not the ONU that is in the continuous light emission state is itself, and itself falls into the continuous light emission state. Is specified, a forced light emission stop process is performed to secure an upstream communication path.
  • the ONUs 1-1 to 1-3 “cannot receive a unicast frame for a certain period of time despite receiving the discovery gate gate. By monitoring whether or not it is in a “status”, it is possible to detect whether any of the ONUs 1-1 to 1-3 is in an abnormal light emission state and hinders upstream signal communication.
  • a general-purpose ONU has a circuit for detecting whether a discovery gate has been received in order to perform the discovery process. Whether or not a unicast frame has been received for a certain period of time can be determined by means for performing a normal reception process. For example, when a unicast frame is not received for a certain period of time, it is determined that “unicast frame has not been received”, and the ONU determines whether or not the uplink communication abnormality detection condition shown in the following equation (1) is satisfied. It can be determined whether or not an abnormality has occurred in communication.
  • Uplink communication error detection condition Receive discovery gate at regular intervals AND No unicast frame received (1)
  • Uplink communication error detection condition Downstream signal light input normal AND Unicast frame not received (2) Whether the downstream signal light input is normal or not can be determined by a normal ONU reception function. However, in the case of the above formula (2), it corresponds to determining that the downlink communication is normal when the downlink signal light input is normal. However, in the case of the above formula (2), it cannot be determined that the discovery gate is not normally transmitted due to a failure of the OLT 20, and therefore the condition of the formula (1) is used if it is within the limits of the ONU circuit scale. Is desirable.
  • each ONU performs a forced light emission stop control, Each ONU monitors whether the uplink communication abnormal state is canceled by the control. In this case, if each ONU performs the forced light emission stop at the same timing, it becomes unclear which ONU has recovered the upstream communication by the forced light emission stop, so it is necessary not to perform the forced light emission stop at the same timing. is there.
  • the ONU is obtained by using a unique number for each ONU such as an identifier so that the light emission stop start time does not overlap between the ONUs. What should I do? As a specific example, there is a method of using an LLID (logical link identification) assigned to an ONU from an OLT using an auto discovery process.
  • LLID logical link identification
  • the logical link identification is a number unique to the ONU assigned from the OLT to the ONU when the ONU link up is performed.
  • Each ONU multiplies a preset forced light emission stop time by a predetermined value obtained based on the LLID assigned to itself to obtain a multiplication time. Then, each ONU starts from the time when the abnormality of upstream communication is detected based on the above formula (1) or formula (2) (continuous light emission abnormal state detection time), and forces the time when the multiplication time has elapsed from the start point. If set as the light emission start time, each ONU can perform the forced light emission stop process without duplication.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an example of a control method for forced light emission stop processing according to the present embodiment.
  • ONU 1-1 to 1-3 three ONUs (ONU 1-1 to 1-3) are connected as in FIGS.
  • LLID # 0 (LLID number value is “0”) as the LLID for ONU1-1
  • LLID # 2 (LLID number value is “2”) for ONU1-2
  • LLID for ONU1-3 Assume that # 3 (the value of the LLID number is “3”) is assigned.
  • the transmission cycle of the discovery gate transmitted by the OLT 20 is 1 second
  • the forced light emission stop time of each ONU is 5 seconds.
  • the transmission cycle of the discovery gate and the forced light emission stop time are examples, and are not limited to this, and may be set to any number of seconds.
  • each of the ONUs 1-1 to 1-3 is in an upstream communication abnormality, that is, a continuous light emission abnormality state based on the upstream communication abnormality detection condition based on the above formula (1) or the above formula (2).
  • Is detected (DET) steps S51, 52, 53.
  • the detection timing error time from occurrence of abnormality to detection
  • the continuous light emission abnormal state of the ONUs 1-1 to 1-3 depends on the length of the optical fiber to be connected and the operation clock deviation of each ONU. However, it generally falls within an error of 1 msec or less. Accordingly, here, it is assumed that this error is negligible in the control of the forced light emission stop process, and it is assumed that each of the ONUs 1-1 to 1-3 detects the continuous light emission abnormal state at time T1.
  • the ONU forced light emission stop start time T2 T1 + (LLID number + 1) * Forced light emission stop time (3)
  • the forced light emission stop start time is determined using the LLID so that each ONU performs the forced light emission stop without duplication.
  • the forced light emission stop start time may be determined based on the above. For example, there is a method of calculating using the MAC address of each ONU.
  • FIGS. 6A and 6B are flowcharts illustrating an example of identifying an ONU that has fallen into a continuous light emission abnormality state and a communication abnormality canceling operation.
  • the forced light emission stop execution order of the ONUs 1-1 to 1-3 is determined based on the unique value corresponding to each ONU as described in the example of FIG.
  • the ONU 1-1 after detecting the continuous abnormal state, the ONU 1-1 first performs the forced light emission stop, and then the forced light emission in the order of ONU 1-2 and ONU 1-3. Assume that stop processing is performed.
  • each of the ONUs 1-1 to 1-3 detects a continuous light emission abnormal state (step S61). After detecting the abnormal continuous light emission state, each ONU obtains the start time of forced light emission stop as described above, and first, the ONU 1-1 executes the forced light emission stop (step S62). After the ONU 1-1 stops forced light emission, the ONUs 1-1 to 1-3 determine whether or not the continuous light emission abnormal state has been canceled (step S63). Specifically, for example, when the unicast frame can be received within a certain time after receiving the discovery gate, it is determined that the continuous light emission abnormal state has been canceled.
  • the ONU 1-1 to 1-3 determines that the ONU 1-1 is the ONU causing the continuous light emission abnormal state, and secures an upstream communication path. Therefore, the forced light emission state of the ONU 1-1 is continued (step S64). Specifically, when the ONU 1-1 determines that the continuous light emission abnormal state has been canceled, the ONU 1-1 continues its own forced light emission state, and the ONUs 1-2 and 1-3 determine their own forced emission state. The forced flash stop is not performed even when the flash stop start time is reached. Then, the ONU 1-1 turns on its own LED to notify that the abnormal ONU is itself (ONU1-1) (step S65), and determines that the abnormal light emission state ONU is identified and the disconnection is completed. Then, the process ends (step S66).
  • the LED lighting method may be any method, but a lighting method for identifying an abnormality is determined in advance, and the lighting method is used.
  • step S63 determines in step S63 that the continuous light emission abnormal state has not been released (No in step S63)
  • the ONU 1-1 checks whether the forced light emission stop time has expired. (Step S67). If the ONU 1-1 determines that the forced light emission stop time has expired (step S67, Yes), the ONU 1-1 cancels the forced light emission stop process (step S68). If it is determined that the forced light emission stop time has not expired (No in step S67), the ONU 1-1 returns to step S63.
  • step S67 the ONUs 1-2 and 1-3 do not perform processing, but wait while the step S67 is performed, and the ONUs 1-2 and 1 are performed at the same timing as the ONU 1-1 performs step S63. -3 also executes the process of step S63.
  • the ONU 1-2 After releasing the forced light emission stop process of the ONU 1-1 at step S68, the ONU 1-2 performs the forced light emission stop process as the next forced light emission stop process based on its own forced light emission stop start time (step S69). Then, as in step S63, the ONUs 1-1 to 1-3 determine whether or not the continuous light emission abnormality state has been canceled (step S70). If it is determined that the ONU1 to 1-3 have been canceled (step S70 Yes), the ONU1 -2 is determined to be the ONU causing the abnormal continuous light emission state, and the forced light emission state of the ONU 1-2 is continued to secure the upstream communication path (step S71). Then, the ONU 1-2 turns on the LED to notify that the abnormal ONU is itself (ONU1-2) (step S72), determines that the abnormal light-emitting state ONU has been identified and the disconnection is completed. The process ends (step S66).
  • step S73 the ONU 1-2 confirms whether the forced light emission stop time has expired.
  • step S73: Yes the ONU 1-2 cancels the forced light emission stop process (step S74). If it is determined that the forced light emission stop time has not expired (No at Step S73), the ONU 1-2 returns to Step S70.
  • step S73 ONUs 1-1 and 1-3 do not perform processing, but wait while step S73 is performed, and ONUs 1-1 and 1 are performed at the same timing as ONU 1-2 performs step S70. -3 also executes the process of step S73.
  • the ONU 1-3 After releasing the forced light emission stop process of the ONU 1-2 in step S74, the ONU 1-3 performs the forced light emission stop process as the next forced light emission stop process based on its own forced light emission stop start time (step S75). Then, as in step S63, the ONUs 1-1 to 1-3 determine whether or not the continuous light emission abnormal state has been canceled (step S76). If it is determined that it has been canceled (step S76, Yes), the ONU 1 -3 is determined to be the ONU causing the continuous light emission abnormal state, and the forced light emission state of the ONU 1-3 is continued to secure the upstream communication path (step S77). Then, the ONU 1-3 turns on the LED to notify that the abnormal ONU is itself (ONU 1-3) (step S78), determines that the abnormal light-emitting state ONU has been identified and the disconnection has been completed. The process ends (step S66).
  • the ONU 1-3 checks whether the forced light emission stop time has expired (step S79). When the ONU 1-3 determines that the forced light emission stop time has expired (step S79, Yes), the forced light emission stop process is canceled (step S80), and the cause of the abnormal light emission state may not be the ONU. The process ends without specifying the ONU that is the cause of the abnormality (step S81). At this time, in order to notify the user that the ONU of the cause of the abnormality has not been specified, LED lighting or notification by other means may be performed.
  • step S79 If it is determined in step S79 that the forced light emission stop time has not expired (step S79: No), the process returns to step S76.
  • step S79 ONUs 1-1 and 1-2 do not perform processing, but wait while step S79 is performed, and ONUs 1-1 and 1 are performed at the same timing as ONU 1-3 performs step S76. -2 also performs the process of step S76.
  • the operation has been described as an example when there are three ONUs.
  • the number of ONUs is not limited, and the same operation can be performed for the number of ONUs. That's fine.
  • FIG. 1 shows only the components related to the forced light emission stop processing and the connection relationship related to the processing, and does not show the components for performing normal communication.
  • the optical transmission / reception unit 2 receives the unicast frames 11 to 13 transmitted from the OLT 20 via the optical fiber 14 and transmitted from the OLT 20 to each ONU as an optical signal, and the received optical signal is an electrical signal. And is sent to the received frame detector 4.
  • the optical transmission / reception unit 2 converts transmission data, which is an electrical signal, into an optical signal and outputs it to the optical fiber 14 during data transmission.
  • the optical input detection unit 3 determines whether or not the optical signal transmitted from the OLT 20 is received at a predetermined signal level (optical input level that can be correctly reproduced as an electrical signal by the optical transmission / reception unit 2), that is, normal optical input. It is determined whether or not it is received at the level, and the determination result is notified to the erroneous light emission detection unit 5.
  • a predetermined signal level optical input level that can be correctly reproduced as an electrical signal by the optical transmission / reception unit 2
  • the received frame detector 4 is a discovery gate 10 from which the signal is transmitted from the OLT 20, or a unicast frame transmitted from the OLT 20 to each ONU. 11 to 13 and notifies the erroneous light emission detection unit 5 of the determination result.
  • the erroneous light emission detection unit 5 When the erroneous light emission detection unit 5 is notified from the optical input detection unit 3 that a normal optical input level has been received, the erroneous light emission detection unit 5 is determined based on a notification indicating that the discovery gate 10 has been received from the reception frame detection unit 4. It is determined whether the discovery gate 10 is received in the period of. Then, the erroneous light emission detection unit 5 determines that the discovery gate 10 has been received at a predetermined period, and the unit from the received frame detection unit 4 within a predetermined time after receiving the discovery gate 10.
  • any ONU connected to the same OLT 20 including its own ONU cannot communicate in the upstream direction due to an abnormality that causes a continuous light emission state ( It is detected that there is a possibility of falling into a continuous light emission abnormal state. And the erroneous light emission detection part 5 notifies that to the LED control part 8 and the forced light emission stop control part 6, when a continuous light emission abnormal state is detected.
  • the erroneous light emission detection unit 5 continuously It is determined that the abnormal light emission state has been released, and the fact is notified to the LED control unit 8 and the forced light emission stop control unit 6.
  • the normality of the downlink communication is determined by determining whether the discovery gate 10 is received. That is, the normality of the downlink communication is determined based on the conditions of both the above-described formulas (1) and (2). The normality may be determined based on whether the discovery gate 10 is received at a predetermined cycle. Further, instead of determining whether the discovery gate 10 is received at a predetermined cycle as in the above-described equation (2), the normality of the downlink communication is determined based on the notification from the optical input detection unit 3 Also good.
  • the forced light emission stop control unit 6 sets the forced light emission stop start time according to, for example, the equation shown in the above equation (3) based on the unique ID such as the LLID so that the forced light emission stop processing time of each ONU does not overlap. Ask. Then, when the determined forced light emission stop start time is reached, the forced light emission stop unit 7 is notified to perform a forced light emission stop process for stopping light emission for a predetermined forced light emission stop time. Further, when the forced light emission stop control unit 6 receives a notification from the erroneous light emission detection unit 5 that the continuous light emission abnormal state has been canceled while the forced light emission stop unit 7 is performing the forced light emission stop process, It is determined that the ONU is in a continuous light emission abnormal state. Then, the forced light emission stop control unit 6 continues the forced light emission stop instruction even after the forced light emission stop unit 7 has expired, and determines that the ONU is in the continuous light emission abnormal state. This is notified to the LED control unit 8.
  • the LED control unit 8 When the LED control unit 8 receives a notification from the forced light emission stop control unit 6 that the self ONU is determined to be an ONU in which the continuous light emission is abnormal, the LED control unit 8 turns on the LED to display that it is an abnormal ONU. To do.
  • the forced light emission stop control unit 6 determines that the ONU has been in a continuous light emission abnormal state once, the forced light emission continues even when the ONU power supply is stopped and the power is turned on again. Although it is desirable to have a function of continuing the stop state and continuing lighting of the LED, this function is not an essential function of the present invention.
  • the present invention is not limited to this, and a predetermined signal is similarly sent from the OLT 20.
  • the operation of the present embodiment can be applied as long as it is a communication method in which each ONU is transmitted at a predetermined cycle and each ONU responds to the signal.
  • it instead of determining whether the discovery gate 10 is periodically received, it may be determined whether a predetermined signal to be periodically transmitted is periodically received.
  • a general-purpose ONU defined by IEEE std 802.3-2005 or IEEE 802.3av includes an erroneous light emission detection unit 5, a forced light emission stop control unit 6, and a forced light emission stop unit 7
  • the false light emission detection unit 5 periodically receives the discovery gate 10 and does not receive a unicast frame within a certain time after receiving the discovery gate 10, I decided to judge. Therefore, it is possible to detect an abnormality in continuous light emission while minimizing an additional circuit for a general-purpose ONU.
  • the forced light emission stop control unit 6 instructs the start of the forced light emission stop process so that the forced light emission stop processing times of the respective ONUs do not overlap, and the forced light emission stop unit 7 forcibly stops the light emission based on the instruction. I tried to do it. Further, the forced light emission stop control unit 6 determines that it is the cause of the continuous light emission abnormal state when it is notified of the cancellation of the continuous light emission abnormal state from the erroneous light emission detection unit 5 during the forced light emission stop process. The forced flash stop state was continued. Therefore, since the ONU that causes the continuous light emission abnormality is identified and the identified ONU is forcibly stopped, the abnormal state can be quickly recovered.
  • the optical subscriber terminal device and the abnormality detection method according to the present invention are useful for a PON system, and are particularly suitable for a PON system that performs processing by handshake between an OLT and an ONU.

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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

光加入者終端装置、ＰＯＮシステムおよび異常検出方法
　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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