WO2014125522A1 - 通信装置およびソフトウェアの更新方法 - Google Patents

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communication device
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Inventor
香織 横浜
隆司 菊澤
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三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0067—Provisions for optical access or distribution networks, e.g. Gigabit Ethernet Passive Optical Network (GE-PON), ATM-based Passive Optical Network (A-PON), PON-Ring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
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    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0079—Operation or maintenance aspects

Definitions

  • the present invention relates to a communication apparatus and a software update method.
  • OLT Optical Line Terminal
  • PON Passive Optical Network
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an uninterrupted version upgrade, that is, a software update, at a low cost in a communication device.
  • a communication device includes a first control unit that controls data communication, and a first control unit that controls the data communication until connected to the first control unit in parallel and switched from the first control unit to switch back. Two control units, and the second control unit performs control so as to continue data communication through the link established by the first control unit immediately before switching.
  • This invention can realize software update without interruption at low cost in a communication device.
  • Configuration diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention Configuration diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • Configuration diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention The block diagram which shows the communication apparatus by Embodiment 2 of this invention
  • the block diagram which shows the communication apparatus by Embodiment 3 of this invention Configuration diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a communication device according to Embodiment 1 of the present invention, and is a configuration diagram showing a configuration example of a PON (Passive Optical Network) system including this communication device.
  • this PON system is an OLT (Optical Line Terminal) 1 which is a station side device, an ONU (Optical Network Unit) 2 which is a subscriber side device, and an optical signal from the OLT 1 is branched and transmitted to the ONU 2.
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONU Optical Network Unit
  • a terminal 3 such as a PC (Personal Computer) or HGW (Home Gate Way) is connected to the ONU 2, and a higher-level network 5 is connected to the network-network interface (NNI) of the OLT 1. Yes.
  • NNI network-network interface
  • N units # 1 to #N are connected to the OLT 1 via the splitter 3 through an optical fiber transmission line.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and is a block diagram showing a detailed configuration example. In each figure, the same numerals indicate the same or corresponding parts.
  • OLT 1 is an NNI between an optical transmitter (Tx) 6 that performs transmission processing in a PON section (between OLT 1 and ONU 2), an optical receiver (Rx) 7 that performs reception processing, and an upper network 5.
  • the optical transmitter 6 and the optical receiver 7 constitute an optical transceiver.
  • the first control unit 9 includes a PON control unit 14 that controls a PON section, a switching control unit 15 that performs switching control between the first control unit 9 and the second control unit 10, and a local timer that serves as a reference time. 16 and a time synchronization unit 17 that synchronizes with the second control unit 10.
  • the PON control unit 14 includes a PON terminator 18 that terminates the PON section, and various functions necessary for providing the service, such as a priority control function, a bandwidth control function, an encryption function, a maintenance function, and a power saving control function. And a non-volatile memory 32.
  • the PON termination unit 18 includes a Discovery processing unit 20 and an MPCP (Multi-Point Control Protocol) processing unit 21.
  • the PON management unit 19 includes a power saving control unit 22, a band control unit 23, an alarm detection unit 25, and the like.
  • the second control unit 10 includes a PON control unit 26 that controls a PON section, a switching control unit 27 that performs switching control between the first control unit 9 and the second control unit 10, and a local timer that serves as a reference time. 28 and a time synchronization unit 29 that synchronizes with the first control unit 9.
  • the PON control unit 26 includes a PON termination unit 30.
  • the PON termination unit 30 has an MPCP processing unit 31.
  • F / W (firmware) version upgrade which is a software update method, is performed by first downloading a new F / W to a nonvolatile memory and reading the new F / W by restarting OLT1.
  • F / W includes all software that needs to be restarted when upgrading. At this time, if the data is not conducted until OLT 1 is restarted and the link with ONU 2 is established again, the service is interrupted. Therefore, it is possible to upgrade F / W version without interruption by doing the following.
  • the first control unit 9 operates during normal times.
  • the PON termination unit 18 performs ONU2 link establishment, processing related to MPCP, and processing for maintaining the link.
  • the discovery processing unit 20 executes a discovery process (specified in IEEE 802.3ah) for detecting the ONU 2 connected to the OLT 1.
  • a Discovery GATE frame is transmitted from OLT1 to ONU2 via Broadcast.
  • the unregistered ONU2 that received the Discovery GATE frame sets the RegisterRegREQUEST frame to OLT1 within the Discovery Window period (within the random time from GrantGStart Time, which is the start time of the transmission permission time zone specified by the Discovery GATE frame).
  • ONU2 sets the sending time in the Time Stamp area when sending Register REQUEST, and OLT1 that received Register Request received Discovery GATE sending time, the sending time embedded in Register REQUEST, and OLT1 received Register REQUEST RTT (Round Trip Time) is calculated based on the time.
  • the OLT 1 that has received the Register REQUEST frame transmits a Register frame as a response, and notifies the unregistered ONU 2 of the LLID (Logical Link Identifier).
  • the ONU 2 can grasp which ONU 2 the frame is based on LLID, and discards the frame that does not correspond.
  • OLT1 transmits a normal GATE frame for notifying ONU2 of the transmission permission time zone to ONU2.
  • ONU2 transmits a Register ACK frame within the transmission permission time period notified by the GATE frame, and completes the discovery process.
  • the MPCP processing unit 21 performs uplink signal control by MPCP after registration.
  • ONU2 embeds the amount of data stored in the buffer in the REPORT frame and transmits it to OLT1.
  • OLT 1 calculates the bandwidth (transmission start time and amount of transmission data) allocated to each ONU 2 based on the received REPORT frame information from each ONU 2 and embeds this in the GATE frame and transmits it to each ONU 2.
  • ONU2 transmits uplink data based on the information included in the received GATE frame. Downlinks are broadcast.
  • the PON management unit 19 transfers data based on the priority, bandwidth, etc. set by each communication carrier providing the service.
  • the PON management unit 19 includes a power saving control unit 22 that performs power saving control defined in ITU-T G.987.3 and IEEE P1904.1, a DBA (Dynamic Bandwidth) function that calculates a priority control allocation bandwidth for each ONU 2.
  • a bandwidth control unit 23 having an (Allocation) function, an alarm detection unit 25 for detecting an alarm such as a line abnormality or erroneous light emission, and the like.
  • the first control unit 9 operates so as to provide the same service as before.
  • the switching control unit 15 of the first control unit 9 sends a switching signal to the switching control unit 27 of the second control unit 10.
  • the local timer 16 of the first control unit 9 and the local timer 28 of the second control unit 10 are synchronized.
  • the local timer 16 may always be synchronized, or may be synchronized with a switching signal. .
  • the PON control unit 14 of the first control unit 9 notifies the PON control unit 26 of the second control unit 10 of setting information including the RTT of each logical link.
  • the selector units 11 and 12 are not switched at the same time, but the selector unit 11 can receive the uplink, and the selector unit 12 allows the data to flow upward. If it is configured to block so that the PON control unit 26 of the second control unit 10 can receive an upstream signal even during normal operation (when the first control unit 9 is operating), Information may be managed in real time by monitoring. Similarly, in the downstream, the selector unit 11 may prevent data from flowing downward, and data may flow to both the first control unit 9 and the second control unit 10.
  • the first control unit 9 does not need to notify the second control unit 10 of the RTT. Further, the RTT notified from the first control unit 9 is continuously used by the second control unit 10. When the delay amount is different between the first control unit 9 and the second control unit 10, a delay correction may be added according to the larger delay time.
  • the selector units 11 and 12 are selected by the CPU 13, and switching from the first control unit 9 to the second control unit 10 is performed. After switching the link to the second control unit 10, the first control unit 9 restarts.
  • the PON control unit 26 of the second control unit 10 includes only the MPCP processing unit 31 and does not include the discovery processing unit.
  • the link and bandwidth are continuously secured for the logical link established before switching by the first control unit 9, but no new link is established. Also, processing that does not directly affect data transfer, such as alarm detection and power saving control, is not performed.
  • the second control unit 10 does not perform DBA, but controls the bandwidth as follows. That is, a fixed bandwidth is allocated to each user in order to transfer high priority data with low delay. All bandwidths may be allocated equally to each user, or a bandwidth that should be secured at a minimum, for example, a high priority such as a telephone, may be allocated to each user, and the allocation rate of the remaining bandwidth may be changed depending on the user's service content . When there are a plurality of logical links, the bandwidth allocation method may be determined for each logical link.
  • the switching control unit 27 of the second control unit 10 transmits a switching signal to the switching control unit 25 of the first control unit 9.
  • the PON control unit 26 of the second control unit 10 notifies the PON control unit 14 of the first control unit 9 of the setting information including the RTT of each logical link. Switch. At this time, it is possible to continue communication by omitting the discovery process.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and is a block diagram showing another configuration example.
  • symbol shows the same or an equivalent part.
  • the PON interface is composed of an optical transmitter (Tx) 6a and an optical receiver (Rx) 7a
  • the PON interface is composed of an optical transmitter (Tx) 6b and an optical receiver (Rx) 7b. It is said.
  • the OLT 1 that is the communication device according to the first embodiment of the present invention is connected to the first control unit 9 in parallel, and is communicated with the ONU 2 until switched from the first control unit 9 and switched back.
  • the second control unit 10 performs control so that data communication through the link established by the first control unit 9 is continued as it is immediately before switching, and the second control unit 10 It is configured so that F / W version upgrade and restart of one control unit 9 can be performed. This simplifies the configuration of the second control unit 10 so that processing that does not directly affect data transfer is not performed, thereby reducing costs and enabling continuous F / W version upgrades at low cost. There is an effect that it can be realized.
  • the OLT 1 includes the first control unit 9 and the second control unit 10.
  • the first control unit 9 and the second control unit 10 may be provided in the ONU 2. good.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same numerals indicate the same or corresponding parts.
  • the part related to DBA is unnecessary, and the communication apparatus according to Embodiment 1 shown in FIG. Since it is the same structure, description is abbreviate
  • the switching control unit 15 sends a switching signal to the switching control unit 27 after the F / W download to the nonvolatile memory 32 is completed as in the OLT 1.
  • the ONU2 local timers 16 and 28 are also synchronized by the first control unit 9 and the second control unit 10, but the ONU2 local timers 16 and 28 are corrected based on the time notified by the GATE frame from the OLT1. To do.
  • the first control unit 9 is switched to the second control unit 10 and the second control unit 10 is operating, power saving and alarm detection are not performed, and only data conduction is performed. After the restart of the first control unit 9 is completed, the second control unit 10 switches to the first control unit 9 again.
  • the ONU 2 that is the communication device according to the second embodiment of the present invention is configured to include the first control unit 9 and the second control unit 10 in the same manner as the OLT 1 that is the communication device according to the first embodiment. is doing.
  • the OLT 1 that is the communication device according to the first embodiment. is doing.
  • Embodiment 3 FIG.
  • the selector units 11 and 12 block the data of the first control unit 9 or the second control unit 10, but the port blockage of the first control unit 9 or the second control unit 10 is blocked.
  • the data may be blocked by performing.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the same numerals indicate the same or corresponding parts.
  • the configuration is the same as that of the communication device according to the first embodiment shown in FIG. 2 except that the selector units 11 and 12 are deleted, and the description including the operation is omitted.
  • the communication device according to the second embodiment shown in FIG. 4 can be configured and operated so as to omit the selector units 11 and 12 in the same manner.
  • the selectors 11 and 12 are omitted, and the data is blocked by closing the port of the first control unit 9 or the second control unit 10.
  • the selectors 11 and 12 may not be deleted, and the port blockage and the selector may be combined.
  • the selector units 11 and 12 are configured to be deleted. As a result, there is an effect that the F / W version upgrade without interruption can be realized at a lower cost.
  • Embodiment 4 FIG. As another embodiment, a partial reconfiguration function of an FPGA (Field Programmable Gate Array) may be used for F / W version upgrade.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • FIG. 6 is a block diagram showing a communication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the same numerals indicate the same or corresponding parts.
  • the first control unit 9 and the second control unit 10 are composed of a single FPGA, and the local timer 16 includes a PON control unit 14 of the first control unit 9 and a PON control unit 26 of the second control unit 10.
  • the configuration is the same as that of the communication device according to the third embodiment shown in FIG. 5 except that it is configured to be used in common, and the description including the operation is omitted.
  • the selector units 11 and 12 are omitted, and the first control unit 9 and the second control unit 10 are configured by a single FPGA, and the switching control unit 15 and the local timer 16 can be configured and operated so as to be used in common by the PON control unit 14 of the first control unit 9 and the PON control unit 26 of the second control unit 10.
  • the basic operation is the same as in the first embodiment, but the switching control unit 15 and the local timer 16 are shared by the PON control unit 14 of the first control unit 9 and the PON control unit 26 of the second control unit 10.
  • the PON control unit 14 of the first control unit 9 is used, and at the time of version upgrade, the FPGA is used to configure all or part of the first control unit 9 using the partial reconfiguration function.
  • the configuration of the first control unit 9 is performed while switching to the PON control unit 26 of the second control unit 10 so that link down does not occur due to the configuration.
  • the OLT 1 or ONU 2 that is a communication device according to the fourth embodiment of the present invention is configured to use the partial reconfiguration function of the FPGA. As a result, there is an effect that the F / W version upgrade without interruption can be realized at a lower cost.
  • the processing unit 10 of the communication device corresponds to the power saving control unit 22, the band control unit 23, the alarm detection unit 25, and the discovery processing unit 20 of the first control unit 9.
  • the processing unit is not limited to this, although it is suitable for cost reduction.
  • a part of or all of a bandwidth control unit that performs DBA on all ONUs 2, an alarm detection unit that detects an alarm, and a discovery processing unit that performs establishment of a new link or discovery processing is used as the second control unit 10 It may be configured to be added to, and the same effect is obtained.
  • the first control unit 9 is upgraded to F / W version, and after the second control unit 10 switches back to the first control unit 9, the first control unit 9
  • the same F / W version upgrade as the first control unit 9 may be performed, for example, the F / W version upgrade is repeatedly performed. Even in this case, there is an effect that the control can be performed so that the data communication of the first control unit 9 is always continued.
  • the method corresponding to the operation of the communication device according to the first to fourth embodiments described above may be realized by software processing using a communication program executed by a microcomputer or the like arranged in the communication device.
  • the communication device and the software update method according to the present invention are useful in a communication system in which a station-side device and a subscriber-side device are connected. Suitable for the system.
  • 1 OLT Optical Line inal Terminal
  • 2 ONU Optical ⁇ Network Unit
  • 6 Optical receiver 7
  • Optical transmitter 9
  • First control unit 10
  • Second control unit 11, 12 Selector unit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

　通信装置において、低コストに無瞬断のソフトウェアの更新を実現することを目的とする。加入者側装置との間のデータ通信の制御を行う第一制御部を備えた局側装置としての通信装置であって、前記第一制御部に並列に接続され前記第一制御部から切替えられて切り戻されるまで前記加入者側装置との間のデータ通信の制御を行う第二制御部を備え、前記第二制御部は、切替えられる直前に前記第一制御部で確立されているリンクによるデータ通信をそのまま継続するように制御を行う。

Description

通信装置およびソフトウェアの更新方法
　この発明は、通信装置およびソフトウェアの更新方法に関するものである。
　従来、PON(Passive Optical Network)システムの局側装置であるOLT(Optical Line Terminal)において、PONインタフェースを冗長化することによって、無瞬断のバージョンアップを行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、加入者側装置であるONU(Optical Network Unit)のキューを監視し、再起動するタイミングを調整することによって、サービスへの影響を抑制する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平２００５－３２８２９４号公報 特開平２００９－１１１８５２号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されている従来の通信装置においては、PONインタフェースを冗長化し、無瞬断切替えを行うことで、無瞬断のバージョンアップを実現しているので、冗長化構成が必要となるため高コストになるという問題点があった。一方、データ導通に関係する緊急度の高い機能追加や不具合改修では、早急なバージョンアップを必要とし、特許文献２に開示されているように再起動するタイミングを遅らせることが困難な場合があるという問題点もあった。
　この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、通信装置において、低コストに無瞬断のバージョンアップ、すなわちソフトウェアの更新を実現することを目的とする。
　この発明に係る通信装置は、データ通信の制御を行う第一制御部と、前記第一制御部に並列に接続され前記第一制御部から切替えられて切り戻されるまでデータ通信の制御を行う第二制御部とを備え、前記第二制御部は、切替えられる直前に前記第一制御部で確立されているリンクによるデータ通信をそのまま継続するように制御を行うものである。
　この発明は、通信装置において、低コストに無瞬断のソフトウェアの更新を実現できる。
この発明の実施の形態１による通信装置を示す構成図 この発明の実施の形態１による通信装置を示す構成図 この発明の実施の形態１による通信装置を示す構成図 この発明の実施の形態２による通信装置を示す構成図 この発明の実施の形態３による通信装置を示す構成図 この発明の実施の形態４による通信装置を示す構成図
実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１による通信装置を示す構成図であり、この通信装置を含むPON(Passive Optical Network)システムの構成例を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図１において、このPONシステムは、局側装置であるOLT(Optical Line Terminal)1と、加入者側装置であるONU(Optical Network Unit)2と、OLT1からの光信号を分岐してONU2に送信するスプリッタ3とを備え、ONU2配下にPC(Personal Computer)やHGW(Home Gate Way)などの端末(Terminal)4が接続され、OLT1のNNI(Network-Network Interface)に上位ネットワーク5が接続されている。なお、ONU2は、#1～#NのN台がスプリッタ3を介して光ファイバ伝送路でOLT1に接続されている。
　図２は、この発明の実施の形態１による通信装置を示す構成図であり、詳細な構成例を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図２において、OLT1は、PON区間（OLT1-ONU2間）における送信処理を行う光送信器(Tx)6と、受信処理を行う光受信器(Rx)7と、上位ネットワーク5との間でNNIの物理インタフェース機能を実現するPHY8と、通常時に動作する第一制御部9と、第一制御部9が再起動などで通信不可である場合に動作する第二制御部10と、第一制御部9と第二制御部10のいずれかの経路を選択するセレクタ部11、12と、CPU(Central Processing Unit)13とを備える。なお、光送信器6と光受信器7とで光送受信器を構成する。
　図２において、第一制御部9は、PON区間を制御するPON制御部14と、第一制御部9と第二制御部10の切替え制御を行う切替制御部15と、基準時間となるローカルタイマ16と、第二制御部10と同期を取る時刻同期部17とを備える。PON制御部14は、PON区間を終端するPON終端部18と、サービスを提供する上で必要な各種機能、例えば、優先制御機能、帯域制御機能、暗号化機能、保守機能、省電力制御機能などを有するPON管理部19と、不揮発性メモリ32とを備える。PON終端部18は、Discovery処理部20、MPCP(Multi-Point Control Protocol)処理部21を有する。PON管理部19は、省電力制御部22、帯域制御部23、警報検出部25などを有する。
　図２において、第二制御部10は、PON区間を制御するPON制御部26と、第一制御部9と第二制御部10の切替え制御を行う切替制御部27と、基準時間となるローカルタイマ28と、第一制御部9と同期を取る時刻同期部29とを備える。PON制御部26は、PON終端部30を備える。PON終端部30は、MPCP処理部31を有する。
　次に動作について説明する。ソフトウェアの更新方法であるF/W(firmware)バージョンアップは、まず不揮発性メモリに新しいF/Wをダウンロードし、OLT1を再起動することにより新しいF/Wを読み出すことによって行われる。F/Wとしては、バージョンアップの際に再起動を必要とするソフトウェア全てを含む。このとき、OLT1が再起動し、再度ONU2とのリンクが確立するまでデータが導通しないと、サービスが中断される。そこで、以下のようにすることにより無瞬断でF/Wバージョンアップを行うことを可能とする。
　まず、通常時の動作について説明する。図２において、通常時は第一制御部9が動作する。PON終端部18は、ONU2のリンク確立、MPCPに関する処理、リンクを維持するための処理を行う。新規のONU2が接続された場合には、Discovery処理部20は、OLT1に接続されたONU2を検出するディスカバリ処理（IEEE802.3ahで規定）を実行する。
　次にディスカバリ処理の詳細について示す。OLT1からDiscovery GATEフレームがBroadcastでONU2に対して送信される。Discovery GATEフレームを受信した未登録のONU2は、Discovery Window期間内（Discovery GATEフレームにより指定された送信許可時間帯の開始時間であるGrant Start Timeからそれぞれランダムな時間内）にRegister REQUESTフレームをOLT1に送信する。ONU2は、Register REQUEST送信時に送信時刻をTime Stamp領域に設定しており、Register Requestを受信したOLT1は、Discovery GATE送信時刻と、Register REQUESTに埋め込まれている送信時刻とOLT1がRegister REQUESTを受信した時刻に基づきRTT(Round Trip Time)を算出する。Register REQUESTフレームを受信したOLT1は、その応答としてRegisterフレームを送信し、未登録のONU2にLLID(Logical Link Identifier)を通知する。ONU2は、LLIDによってどのONU2に対するフレームであるかを把握することができ、該当しないフレームは廃棄する。次に、OLT1は、ONU2に送信許可時間帯を通知するための通常のGATEフレームをONU2に送信する。ONU2は、GATEフレームにより通知された送信許可時間帯内でRegister ACKフレームを送信し、ディスカバリ処理を完了する。
　上りは時分割多重であるため、登録後はMPCP処理部21により、MPCPによる上りの信号制御を行う。ONU2は、バッファに蓄積しているデータ量をREPORTフレームに埋め込み、OLT1に送信する。次にMPCPの処理を示す。OLT1は、受信した各ONU2からのREPORTフレームの情報により、各ONU2に割り当てる帯域（送信開始時刻と送信データ量）を算出し、これをGATEフレームに埋め込み各ONU2に送信する。ONU2は、受信したGATEフレームに含まれる情報に基づき上り方向のデータを送信する。下りは同報する。
　ディスカバリ処理後、PON管理部19は、サービスを提供する各通信キャリアが設定する優先度、帯域などに基づいてデータの転送を行う。PON管理部19は、ITU-T G.987.3、IEEE P1904.1で規定されている省電力制御を行う省電力制御部22、各ONU2に対する優先制御割り当て帯域を計算する機能であるDBA(Dynamic Bandwidth Allocation)機能を有する帯域制御部23、回線異常や誤発光などのアラームを検出する警報検出部25などを備える。
　以上のように、第一制御部9は、従来と同じサービスを提供できるように動作する。
　次にF/Wバージョンアップ時の動作について説明する。通常、F/Wバージョンアップ時には、まず不揮発性メモリ32にデータを格納し、再起動時に不揮発性メモリ32から格納されたデータが読み出され、バージョンアップは完了する。ここでは、第一制御部9の再起動が完了するまで、第二制御部10によって通信を維持することで、無瞬断F/Wバージョンアップを実現する。
　図２において、F/Wバージョンアップの場合には、まず不揮発性メモリ32にF/Wのダウンロードを行う。ダウンロードが完了したら以下のようにして第二制御部10に切り替える。
　第一制御部9の切替制御部15は、第二制御部10の切替制御部27に切替信号を送る。このとき、第一制御部9のローカルタイマ16と第二制御部10のローカルタイマ28は同期しているが、常時同期していても良いし、切替信号を契機に同期を開始しても良い。
　次に、第一制御部9のPON制御部14は、第二制御部10のPON制御部26に、各論理リンクのRTTを含む設定情報を通知する。ここで、第一制御部9と第二制御部10の切替え時にセレクタ部11、12を両方同時に切り分けるのではなく、セレクタ部11によって上りが受信できるようにし、セレクタ部12で上位にデータが流れないようにブロックする構成とすると、通常動作時（第一制御部9動作時）においても、第二制御部10のPON制御部26は上りの信号を受信することが可能となるため、これを監視することにより情報をリアルタイムで管理しても良い。下りも同様に、セレクタ部11で下位にデータが流れないようにし、第一制御部9と第二制御部10の両方にデータが流れるようにしても良い。
　このとき、RTTも通知することにより、ディスカバリ処理を省略し、第一制御部9から第二制御部10に切り替えることが可能となる。但し、上り信号を監視し、第二制御部10にてRTTを把握している場合には、第一制御部9から第二制御部10にRTTを通知する必要はない。また、第一制御部9より通知されたRTTを第二制御部10で継続して使用する。第一制御部9と第二制御部10で遅延量が異なる場合、遅延時間が大きい方に合わせ遅延補正を入れておいても良い。
　なお、第一制御部9から第二制御部10に切り替えるときには、例えば、CPU13によりセレクタ部11、12を選択し、第一制御部9から第二制御部10への切替えを実施する。第二制御部10へのリンクの切替えを実施後、第一制御部9は再起動を実施する。
　図２において、第二制御部10のPON制御部26は、MPCP処理部31のみを備え、Discovery処理部は具備しない。第二制御部10での動作中は、第一制御部9で切替え前に確立していた論理リンクに対しては継続してリンクと帯域を確保するが、新規のリンクの確立は行わない。また、警報検出や省電力制御など、データ転送に直接影響しない処理も行わない。
　機能簡略化のため第二制御部10ではDBAは行わず、帯域に関して次のように制御する。すなわち、高優先のデータを低遅延で転送するため各ユーザに固定帯域を割り当てる。全帯域を均等に各ユーザに割り当てても良いし、最低限確保するべき帯域、例えば電話など優先度の高いものを各ユーザに割り当て、残り帯域の割り当て率をユーザのサービス内容よって変えても良い。複数の論理リンクを持つ場合は、論理リンク毎に帯域の割り当て方を決めても良い。
　第一制御部9の再起動が完了したら第二制御部10から切り戻す。第一制御部9からの切替え時と同様に、第二制御部10の切替制御部27は、第一制御部9の切替制御部25に切替信号を送信する。次に、第二制御部10のPON制御部26は、第一制御部9のPON制御部14に、各論理リンクのRTTを含む設定情報を通知した後、例えばCPU13によりセレクタ部11、12を切り替える。このとき、ディスカバリ処理を省略することにより、継続して通信することが可能となる。
　また、図３に示すように、PONインタフェースを２つもつ構成とし、上記の制御を行うようにしても良い。なお、図３は、この発明の実施の形態１による通信装置を示す構成図であり、他の構成例を示す構成図である。各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図３において、光送信器(Tx)6aと光受信器(Rx)7aとからなるPONインタフェース、光送信器(Tx)6bと光受信器(Rx)7bとからなるPONインタフェースの２つもつ構成としている。
　以上のように、この発明の実施の形態１による通信装置であるOLT1は、第一制御部9に並列に接続され第一制御部9から切替えられて切り戻されるまでONU2との間のデータ通信の制御を行う第二制御部10を備え、第二制御部10は、切替えられる直前に第一制御部9で確立されているリンクによるデータ通信をそのまま継続するように制御を行い、その間に第一制御部9のF/Wバージョンアップと再起動が行えるように構成している。これにより、データ転送に直接影響しない処理を行わないように第二制御部10の構成を簡略化することで、コストを削減することができ、低コストに無瞬断のF/Wバージョンアップを実現できるという作用効果を奏する。
実施の形態２．
　上述の実施の形態１では、OLT1に第一制御部9と第二制御部10を備えたものであるが、ONU2に適用し第一制御部9と第二制御部10を設けるようにしても良い。
　図４は、この発明の実施の形態２による通信装置を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図４において、ONU側はDBAを考慮する必要がないため、DBAに関する部分は不要となり、帯域制御部23を省略するように構成した以外は、図２に示した実施の形態１による通信装置と同様の構成であり、動作も含めて説明を省略する。
　次に動作について説明する。図４において、OLT1と同様に、不揮発性メモリ32へのF/Wダウンロード完了後、切替制御部15は、切替制御部27に切替信号を送る。ONU2のローカルタイマ16、28も第一制御部9と第二制御部10で同期を取るが、ONU2のローカルタイマ16、28は、OLT1からGATEフレームによって通知された時刻をもとに補正を実施する。第一制御部9から第二制御部10に切替えられ、第二制御部10で動作している場合には、省電力、警報検出も行わず、データ導通のみを行う。第一制御部9の再起動完了後、第二制御部10から第一制御部9に再度切り替える。
　以上のように、この発明の実施の形態２による通信装置であるONU2は、実施の形態１による通信装置であるOLT1と同様に、第一制御部9と第二制御部10を備えるように構成している。これにより、OLT1と同様に、低コストに無瞬断のF/Wバージョンアップを実現できるという作用効果を奏する。
実施の形態３．
　上述の実施の形態１、２では、セレクタ部11、12によって第一制御部9または第二制御部10のデータをブロックしているが、第一制御部9または第二制御部10のポート閉塞を行うことによりデータをブロックするようにしても良い。
　図５は、この発明の実施の形態３による通信装置を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図５において、セレクタ部11、12を削除するように構成した以外は、図２に示した実施の形態１による通信装置と同様の構成であり、動作も含めて説明を省略する。なお、図４に示した実施の形態２による通信装置においても同様にセレクタ部11、12を省略するように構成し動作することが可能である。
　次に動作について説明する。図５において、セレクタ部11、12を省略し、第一制御部9または第二制御部10のポート閉塞を行うことによりデータをブロックしている。なお、セレクタ部11、12を削除せず、ポート閉塞とセレクタを組み合わるようにしても良い。
　以上のように、この発明の実施の形態３による通信装置であるOLT1またはONU2においては、セレクタ部11、12を削除するように構成している。これにより、より低コストに無瞬断のF/Wバージョンアップを実現できるという作用効果を奏する。
実施の形態４．
　他の実施の形態として、F/WバージョンアップにFPGA(Field Programmable Gate Array)のパーシャルリコンフィギュレーション機能を利用するようにしても良い。
　図６は、この発明の実施の形態４による通信装置を示す構成図である。なお、各図において、同一符号は同一または相当部分を示す。図６において、第一制御部9および第二制御部10を１石のFPGAから構成し、ローカルタイマ16は第一制御部9のPON制御部14と第二制御部10のPON制御部26で共通に使用するように構成した以外は、図５に示した実施の形態３による通信装置と同様の構成であり、動作も含めて説明を省略する。なお、図４に示した実施の形態２による通信装置においても同様にセレクタ部11、12を省略し、第一制御部9および第二制御部10を１石のFPGAから構成し、切替制御部15とローカルタイマ16を、第一制御部9のPON制御部14と第二制御部10のPON制御部26で共通に使用するように構成し動作することが可能である。
　次に動作について説明する。図６において、基本動作は実施の形態1と同じであるが、切替制御部15とローカルタイマ16を、第一制御部9のPON制御部14と第二制御部10のPON制御部26で共用し、通常時は第一制御部9のPON制御部14を使用し、バージョンアップ時はFPGAのパーシャルリコンフィギュレーション機能を使用し第一制御部9の全部または一部をコンフィギュレーションする。コンフィギュレーションによりリンクダウンが発生しないように、第二制御部10のPON制御部26に切り替えている間に、第一制御部9のコンフィギュレーションを実施する。
　以上のように、この発明の実施の形態４による通信装置であるOLT1またはONU2においては、FPGAのパーシャルリコンフィギュレーション機能を利用するように構成している。これにより、より低コストに無瞬断のF/Wバージョンアップを実現できるという作用効果を奏する。
　なお、上述の実施の形態１～４による通信装置の第二制御部10において、第一制御部9の省電力制御部22、帯域制御部23、警報検出部25、およびDiscovery処理部20に対応する処理部を省略しており、低コスト化に好適であるものの、これに限られるものではない。例えば、全ONU2に対してDBAを実施する帯域制御部、警報を検出する警報検出部、および、新規のリンクの確立やディスカバリ処理を実行するDiscovery処理部の一部または全部を第二制御部10に追加するように構成しても良く、同様の作用効果を奏する。
　また、上述の実施の形態１～４による通信装置において、第一制御部9のF/Wバージョンアップを行い、第二制御部10から第一制御部9に切り戻した後で、第一制御部9と機能が共通する第二制御部10の処理部について、第一制御部9と同様のF/Wバージョンアップを行うようにしても良く、例えばF/Wバージョンアップを繰り返して行うような場合でも、常に第一制御部9のデータ通信をそのまま継続するように制御を行うことができるという作用効果を奏する。
　また、上述の実施の形態１～４による通信装置の動作に対応する方法は、この通信装置に配置したマイクロコンピュータ等に実行させる通信プログラムを用いてソフトウエア処理により実現するようにしても良い。
　また、上述の実施の形態１～４では、PONシステムに適用する場合を示したが、適用システムがこれに限られるものでないことは言うまでもなく、要するに無瞬断のソフトウェアの更新が望まれるものであれば、光や電気の有線通信や無線通信等、どのような通信システムにも適用可能である。
　以上のように、本発明にかかる通信装置およびソフトウェアの更新方法は、局側装置と加入者側装置が接続された通信システムにおいて有用であり、特に、無瞬断のソフトウェアの更新が望まれる通信システムに適している。
1　OLT(Optical Line Terminal)、2　ONU(Optical Network Unit)、6　光受信器、7　光送信器、9　第一制御部、10　第二制御部、11、12　セレクタ部。

Claims (13)

  1. 　データ通信の制御を行う第一制御部と、前記第一制御部に並列に接続され前記第一制御部から切替えられて切り戻されるまでデータ通信の制御を行う第二制御部とを備え、前記第二制御部は、切替えられる直前に前記第一制御部で確立されているリンクによるデータ通信をそのまま継続するように制御を行うことを特徴とする通信装置。
  2. 　前記通信装置は、局側装置であり、
    　前記第一制御部および前記第二制御部は、加入者側装置との間のデータ通信の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記通信装置は、加入者側装置であり、
    　前記第一制御部および前記第二制御部は、局側装置との間のデータ通信の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  4. 　前記第二制御部は、前記第一制御部より通知されたRTT(Round Trip Time)、または、このRTTを補正したRTTを用いて前記加入者側装置との間のデータ通信の制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
  5. 　前記第二制御部は、高優先のデータを低遅延で転送するための固定帯域、または、この固定帯域を含む動的帯域を前記加入者側装置に割り当てる制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
  6. 　前記第一制御部および前記第二制御部は、切替信号を用いて、時刻の同期を行うとともに、セレクタの選択またはポートの閉塞による切替えの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  7. 　前記第一制御部および前記第二制御部は、光送受信器を共用することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  8. 　前記第二制御部は、警報を検出しないことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  9. 　前記第二制御部は、警報を検出することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  10. 　前記第二制御部は、ディスカバリ処理を行わず新規のリンクの確立を行わないことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  11. 　前記第二制御部は、ディスカバリ処理を行い新規のリンクの確立を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  12. 　請求項１に記載の通信装置におけるソフトウェアの更新方法であって、前記第一制御部から前記第二制御部に切り替えられて前記第二制御部がデータ通信の制御を行っている間に前記第一制御部のソフトウェアの更新を行うことを特徴とするソフトウェアの更新方法。
  13. 　前記第一制御部のソフトウェアの更新を行った後に、前記第二制御部から前記第一制御部に切り戻されて前記第一制御部がデータ通信の制御を行っている間に前記第二制御部のソフトウェアの更新を行うことを特徴とする請求項１２に記載のソフトウェアの更新方法。
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