WO2016157238A1 - 局側装置および通信システム - Google Patents

Abstract

　この発明に係る局側装置は、下りフレームを格納する下りバッファ部および光送受信部を備える複数の現用系終端部および予備系終端部と、下りフレームを現用系終端部または予備系終端部のいずれかに振り分ける振分け部と、光ネットワークとの接続先を現用系終端部または予備系終端部のいずれかに切替える光スイッチと、振分け部に対し、下りフレームの送付先を現用系終端部から予備系終端部へ切替え、現用系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、下りバッファ部からの出力および光送受信部の発光の停止を指示し、光送受信部の発光が停止した場合に、光スイッチに対し光ネットワークとの接続先を現用系終端部から予備系終端部への切替えを指示する制御部と、を備えることにより、切替え動作に必要なバッファ量を小さくすることができ、また制御手順を簡略化することができる。

Description

局側装置および通信システム

　本発明は、複数の加入者側装置が光伝送路を介して接続され、冗長化された加入者線終端部を備える局側装置、および、この局側装置を用いた通信システムに関するものであり、例えば、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに関するものである。　　　

　近年、ビジネスユースはもとより、一般ユーザ宅においても高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを適用したＦＴＴＨ（Fiber To The Home）と呼ばれるサービスが普及している。ＦＴＴＨによるブロードバンドサービスの提供には、その経済性からＰＯＮシステムが多く利用されている。

　ＰＯＮシステムは、１つの局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）を、光受動素子である光スプリッタ（光カプラ）を用いて、１本の光ファイバを分岐させることにより、１対多に接続して構成される。ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴや光ファイバなどを複数の加入者で共有することにより、経済的にＦＴＴＨサービスを提供することができる。

　ＰＯＮシステムの標準規格の１つとして、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．３で標準化されたＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）がある。ＥＰＯＮでは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームをそのまま送受信することによりＯＬＴとＯＮＵ間の通信を行っている（たとえば、非特許文献１参照）。また、ＩＥＥＥ８０２．３では、ＧＥ－ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標） PON）、１０Ｇ－ＥＰＯＮ（10 Gigabit Ethernet（登録商標） PON）などが規定されており、それぞれ通信速度が異なる。これらのＰＯＮシステムでは、ユーザ情報やＰＯＮシステムの運用管理するための制御情報を含む、すべての情報がＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの形式で通信されており、アクセス制御プロトコル（MPCP：Multi-Point Control Protocol）やＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）プロトコルが規定されている。ＯＬＴとＯＮＵとの間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、ＯＮＵの登録、離脱、およびアクセス多重制御などが行われる。

　ＰＯＮの通信方式として、ＯＮＵからＯＬＴに向かって送信される上り方向（ＯＮＵからＯＬＴへの方向）通信の光信号と、ＯＬＴからＯＮＵへ向かって送信される下り方向（ＯＬＴからＯＮＵへの方向）通信の光信号とは、異なる波長の光信号を多重化するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）方式によって多重化される。上り方向通信では、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多重接続）を用いており、各ＯＮＵはＯＬＴより通知された送信時間に従って光信号を送信する。すなわち、ＯＬＴは接続されている複数のＯＮＵの上り光信号が互いに重複しない送信時間を各ＯＮＵに対して動的に割当て、割り当てた送信時間を各ＯＮＵに通知している。また、ＯＬＴからＯＮＵに向かって送信される下り光信号はＴＤＭ（Time Division Multiplexing：時間分割多重）が用いられ、光ファイバにより接続された全てのＯＮＵに同じ光信号を送信する。ＯＬＴから光信号を受信したＯＮＵは、その光信号のプリアンブル部に含まれる宛先情報を参照し、自装置宛てではない下り光信号を廃棄する。

　通常、上位ネットワークとＯＬＴ間の通信速度と、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信速度は異なっている。例えば、上位ネットワークとＯＬＴ間の通信速度を４０Ｇｂｐｓ、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信速度が１０Ｇｂｐｓのように、上位ネットワークとＯＬＴ間の通信速度の方が速いことが一般的である。ＯＬＴでは、複数のＯＮＵからデータフレームを上位ネットワークへ多重化して送信し、また、上位ネットワークから送信されたデータフレームをそのあて先に対応する光ネットワークに振分ける機能を有するレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）を備えており、Ｌ２ＳＷに、一時的に蓄積することが可能なバッファメモリを有しており、この通信速度差や一時的生じる輻輳を吸収させている。

　また、ネットワークシステムの可用性を向上させるため、ＰＯＮシステムの通信経路の冗長化が行われている（例えば、特許文献１～３参照）。特にビジネス向けに提供するネットワークシステムでは高い信頼性が求められており、通信経路の冗長化が必須となる。また、ビジネス向け以外であっても音声や映像配信サービスに対して、何らかの障害発生に伴う通信断が生じた場合、加入者側にとっては大きな問題となる。特許文献１～３に記載のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ内に、それぞれ複数のＯＮＵが接続される複数の光ネットワークをＯＬＴで終端する構成となっており、各光ネットワークを終端する光加入者線終端装置（ＯＳＵ, Optical Subscriber Unit）が複数設けられている。特許文献１～３に記載のＰＯＮシステムでは、通常動作中に使用するＯＳＵである複数の現用系ＯＳＵのほかに、障害発生時などに使用する予備系ＯＳＵを備えており、障害発生時に現用系ＯＳＵから予備系ＯＳＵへ、あるいは予備系ＯＳＵから切替え元である現用系ＯＳＵへ、切替えることが可能な冗長構成を有する。各ＯＳＵは、光スイッチを介して光ネットワークに接続されており、光ネットワークを介して複数のＯＮＵへ光信号を送信し、また、複数のＯＮＵからの上り光信号を、光ネットワークおよび光スイッチを介して受信する。

　冗長構成を有するＰＯＮシステムでは、一般的に、通信経路を切り替えるために光スイッチを用いており、光スイッチを切り替えることにより、ＯＮＵに光信号を送信する通信経路を、現用系ＯＳＵを用いる通信経路から、予備系ＯＳＵを用いる通信経路への切替えを行う。光スイッチによって切り替えられた通信経路が安定し、正常に通信が可能となるまでには、切り替え動作の開始から一定の時間が必要となる。上りおよび下り方向の通信を停止させない状態で、光スイッチによる通信経路の切替えを行った場合、光信号の廃棄が生じるため、光スイッチの通信経路切替え遷移期間に、ＯＬＴとＯＮＵの間において、通信の瞬断が生じてしまうという問題がある。したがって、ＯＳＵのファームウェア更新を無瞬断には行えないという課題があった。ここで、瞬断とは、通信における光信号が一瞬途切れる現象であり、ここでは、フレームの廃棄などにより、フレームロスが生じるこというものとする。また、無瞬断とは、瞬断が生じないことを指すものとし、予備系ＯＳＵへの切り替えおよび切り替え元である現用系ＯＳＵへの切り戻しが生じる場合であってもバッファなどに適切に格納されることによりパケットの廃棄が起きないことをさすものとする。

　冗長構成を有するＰＯＮでは、冗長切替え制御により、光スイッチ、およびＬ２ＳＷにおいて、現用系ＯＳＵを用いる通信経路から、予備系ＯＳＵを用いる通信経路へ切替えが行われる。特許文献１～３には、冗長切替えを実施する際、通信の瞬断を防ぐための通信制御方法、保守管理方法が示されている。特許文献２および３では、Ｌ２ＳＷ内に各ＯＳＵに対応するバッファを複数個備えた構成が示されており、切り替えおよび切り戻しを行う場合には、切り替え先または切り戻し先のＯＳＵに対応するバッファに下り信号を格納することにより、瞬断を防ぐ冗長化構成を実現している（個別バッファ方式）。また、特許文献１には、Ｌ２ＳＷ内に１つのバッファを切り替え時にこのバッファに一時的に下りフレームを格納することにより、瞬断を防ぐ冗長化構成が示されている（共用バッファ方式）。

国際公開第２０１３／０５８１７９号 特開２０１０－１４７８０１号公報 特開２０１４－２０９７７３号公報

ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ ８０２．３－２０１２

　しかし、特許文献１に示された共用バッファ方式では、一般的なＯＬＴの構成として、Ｌ２ＳＷなどが、上位ネットワークからの下り信号の宛先をＯＳＵ単位、あるいはＯＮＵ単位で識別し、振分けを行っている。冗長構成を有するＰＯＮシステムでは、光スイッチの通信経路切替え遷移期間中、切り替え元ＯＳＵに収容されるＯＮＵ宛の下り信号を一時的に蓄積するバッファを備えており、収容されるＯＮＵの数に応じて、必要となるバッファの容量が増大するという問題がある。

　　また、特許文献２および３に開示されている個別バッファ方式を適用する場合、ＯＬＴに収容されるＯＳＵの数だけバッファを搭載する必要がある。また、各個別バッファにおいて、通信経路切替えに要する時間、下り信号を一時的に蓄積することが可能なバッファ容量が必要となる。回路規模や一時的に蓄積可能な下り信号の増大は、装置実装の面で課題となる。

　さらには、切替え元ＯＳＵに収容されるＯＮＵ宛て下り信号の瞬断を防ぐために、Ｌ2ＳＷなどに備えるバッファに対して、切替え元ＯＳＵに対する個別バッファの出力状態を監視し、一時的に蓄積された下り信号の送信完了を確認する制御手順を要する。また、切替え元ＯＳＵに備えられたバッファに対しても出力状態を監視し、一時的に蓄積された下り信号の送信完了を確認することで、下り信号の瞬断を防ぐ。制御手順の複雑化に伴い、切替えに要する処理時間が増大するという課題がある。

　一方、Ｌ２ＳＷなどに備えるバッファに対して、共用バッファ方式を適用すると、OSUの数、あるいは収容されているONUの数、または光スイッチの通信経路切替え遷移期間に応じて回路規模が増大する。通信経路切替えに要する時間が長い場合において、共用バッファの回路規模を超過する下り信号を受信した場合、バッファ容量の枯渇により、冗長切替えの対象となるOSU、あるいはONU以外を宛先とする光信号の廃棄が生じ、通信断の影響はより大きなものとなる。回路規模や一時的に蓄積可能な下り信号の増大は、装置実装の面で課題となる。

　本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、冗長切替えを行う際の瞬断を回避し、かつ制御手順を削減することで、無瞬断での切替え時間を縮小することが可能な局側装置および通信システムを提供することを目的とする。

　本発明にかかる局側装置は、上位ネットワークから受信した下りフレームを複数の光ネットワークを介して複数の加入者側装置に送信する局側装置であって、下りフレームを一時的に格納する下りバッファ部および下りフレームを加入者側装置に送信する光送受信部を備える複数の現用系終端部および予備系終端部と、上位ネットワークより受信した下りフレームを現用系終端部または予備系終端部のいずれかに振り分ける振分け部と、光ネットワークとの接続先を現用系終端部または予備系終端部のいずれかに切替える光スイッチと、切替え動作を開始すると判断した場合、振分け部に対し、下りフレームの送付先を現用系終端部から予備系終端部へ切替え、予備系終端部の下りバッファ部に下りフレームを格納するよう指示し、現用系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、下りバッファ部からの出力および光送受信部の発光の停止を指示し、光送受信部の発光が停止した場合に、光スイッチに対し光ネットワークとの接続先を現用系終端部から予備系終端部への切替えを指示する制御部と、を備えることを特徴とする局側装置。

　また、本発明にかかる通信システムは、局側装置と複数の加入者側装置が光ネットワークを介して接続された通信システムであって、局側装置は、下りフレームを一時的に格納する下りバッファ部および下りフレームを加入者側装置に送信する光送受信部を備える複数の現用系終端部および予備系終端部と、上位ネットワークより受信した下りフレームを現用系終端部または予備系終端部のいずれかに振り分ける振分け部と、光ネットワークとの接続先を現用系終端部または予備系終端部のいずれかに切替える光スイッチと、切替え動作を開始すると判断した場合、振分け部に対し、下りフレームの送付先を現用系終端部から予備系終端部へ切替え、予備系終端部の下りバッファ部に下りフレームを格納するよう指示し、現用系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、下りバッファ部からの出力および光送受信部の発光の停止を指示し、光送受信部の発光が停止した場合に、光スイッチに対し光ネットワークとの接続先を現用系終端部から予備系終端部への切替えを指示する制御部と、を備えること、を特徴とする通信システム。

　この発明によれば、冗長構成を有する通信システムにおいて、ファームウェア等の更新を目的とした冗長切替えを実施する際に、必要となるバッファの容量を減らすことができ、また、制御手順の削減が可能となるため無瞬断での切替え時間を縮小することができる。

この発明の実施の形態１に係る通信システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るＯＳＵの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るＬ２ＳＷの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る通信システムの冗長切替え動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る通信システムの切戻し動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る局側装置のハードウェア構成にかかるブロック図である。

実施の形態１．
　本発明の実施の形態１に係る通信システムについて、ＰＯＮシステムを例にとり、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。図および以下の説明において、同一の数字が付された装置は同一または同種の装置を表し、また、通信システム内において複数存在する同種の装置等には、数字の後に「－」と数字を付して区別している（例えば、現用系ＯＳＵ１１－１）。当該装置等を総称する場合、または、区別しない場合には、「－」およびその後に付す数字のない符号を用いて説明することとする（例えば、光スプリッタ３）。

　また、実施の形態１に示すＰＯＮシステムでは、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームをそのまま送受信するものとし、本実施の形態で説明しない制御動作等についてはＰＯＮシステムの代表的な規格の１つであるＩＥＥＥ ８０２．３－２０１２で標準化されたＥＰＯＮの動作に従うものとする。すなわち、ＰＯＮシステムで使用されるユーザ情報やＰＯＮシステムの運用管理するための制御情報等は、ＥＰＯＮのアクセス制御プロトコル、および、ＯＡＭプロトコルを用いるとともに、ＯＳＵとＯＮＵとの間でＭＰＣＰフレームをやりとりするものとする。なお、本発明はＩＥＥＥ ８０２．３－２０１２において規定されるＰＯＮシステムに限定されるものではなく、ＩＴＵ－Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) 規格であるＧ－ＰＯＮやＸＧ－ＰＯＮなどの他のＰＯＮシステムにも適用できる。

　図１において、実施の形態１に係る通信システムは、１つのＯＬＴ（親局装置、Optical Line Terminal）１に複数の光ネットワーク（ＯＤＮ,Optical. Distribution Network）２－１～Ｎ（Ｎは２以上の整数）が接続されている。各光ネットワーク２は光スプリッタ３－１～Ｎにより複数に分岐されており、それぞれ複数のＯＮＵ（子局装置、Optical Network Unit）４－１～Ｎが接続されている。また、ＯＬＴ１は、ＳＮＩ（Service Node Interface）を介して、図１では図示しない上位ネットワークと接続されており、ＯＮＵ４は、ＵＮＩ（User-Network Interface）を介して、図１では図示しない端末等と接続されている。光ネットワーク２は、光ファイバなどの光伝送路や光スプリッタなどの受動素子から構成されるが、光アンプなどの能動素子を含む場合でも本発明を適用することができる。

　ＯＬＴ１は、局側に設置される光回線の終端装置であり、光スイッチ１０と、複数の現用系終端部（以下、現用系ＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）とする）１１－１～Ｎと、１つの予備系終端部（以下、予備系ＯＳＵとする）１２、制御部１３と、レイヤ２スイッチ（以下、Ｌ２ＳＷ（Layer 2 Switch）とする）１４とを備えている。

　光スイッチ１０は、複数の光ネットワーク２に接続されており、制御部１３からの制御指示に従い、光ネットワーク２との接続先を現用系ＯＳＵ１１または予備系ＯＳＵ１２に切り替えるスイッチである。すなわち、ＯＬＴ内の通信経路を切替えるものであり、通常動作中には、各光ネットワーク２に対応する現用系ＯＳＵ１１（例えば、光ネットワーク２－１と現用系ＯＳＵ１１－１）とを接続させており、障害発生時やＯＳＵのファームウェアの更新を実施するなどでＯＳＵが一時的に使用できなくなる場合（以下、障害等発生時とする）には、対象となる光ネットワーク２と予備系ＯＳＵ１２を接続するように切替える。なお、光スイッチ１０は、機械式光スイッチ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）光スイッチなどどのような種類の光スイッチを用いてもよい。

　現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２は、光ネットワーク２を終端する光加入者線終端装置であり、上り方向通信においては、光スイッチ１０から出力された光信号の上りフレームを終端し、電気信号に変換して受信処理を行った後、Ｌ２ＳＷ１４に出力する。また、下り方向通信においては、Ｌ２ＳＷ１４から出力された下りフレームに対して、送信処理を行い、電気信号であるデータ信号を光信号に変換して、光スイッチ１０および光ネットワーク２を介してＯＮＵ４に送信する。現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２の詳細な構成については後述する。なお、以下の説明では、現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２をまとめて、単にＯＳＵと称する場合がある。

　制御部１３は、ＯＬＴ１内の各構成要素の制御を行う制御部であり、冗長切替制御部１３１を備えている。冗長切替制御部１３１は、障害等発生時や、冗長切替えを実施後、障害の復旧やファームウェアの更新が完了した場合に切戻しを行う場合に、光スイッチ１０およびＬ２ＳＷ１４に対して、接続先の切替えの指示を行う。制御部１３は、ＰＯＮシステムにおける時刻管理を実現するために、各ＯＳＵに対して基準クロックを与え、管理通信により、定期的な時刻通知と併せて、各ＯＳＵと同期がとられている。制御部１３の各種制御、あるいはフレーム処理において、迅速な冗長切替え、及び切戻しを実施するために、優先的に処理をしてもよい。

　Ｌ２ＳＷ１４は、現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２からの上り信号を集線多重化し、上位ネットワーク（以下、アップリンクとも表現する）に送信するとともに、上位ネットワークから受信した下り信号に含まれる下りフレームから、そのフレームのあて先を読み出し、読み出した宛先に従って、その宛先であるＯＮＵ４に対応するＯＳＵ２に振分ける処理を行う。

　次に、現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２の詳細な構成について説明する。本実施の形態では、現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２は同じ構成とし、予備系ＯＳＵ１２については説明を省略する。図２に、本発明の実施の形態に係る現用系ＯＳＵ１１のブロック図を示す。図２において、現用系ＯＳＵ１１は、集線ＩＦ部１１１、光送受信部１１２、下りバッファ部１１３、上りバッファ部１１４、送信処理部１１５、受信処理部１１６、出力制御部１１７、制御ＩＦ部１１８を備えている。

　集線ＩＦ部１１１は、Ｌ２ＳＷ１４との接続インタフェースであり、Ｌ２ＳＷ１４から出力される下り信号を受信し、下りバッファ部１１３に出力する。また、上りバッファ部１１４から出力される上り信号を受信し、Ｌ２ＳＷ１４に出力する。なお、集線ＩＦ部１１１は、Ｌ２ＳＷ１４にて扱う信号処理形式と、現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２で扱う信号処理形式の変換をおこなってもよい。

　光送受信部１１２は、光スイッチ１０より受信した光信号を電気信号に変換し、受信処理部１１６に出力するとともに、送信処理部１１５より受信した電気信号を光信号に変換し、光スイッチ１０および光ネットワーク２を介して各ＯＮＵに光信号を送信する光送受信器である。また、光送受信部１１２は、自装置の光出力レベルを測定しており、故障、あるいは発光素子の経年劣化により、光出力レベルが、あらかじめ定められた規定範囲外となった場合に、障害は発生したと判断し、出力制御部１１７、及び制御ＩＦ部１１８を介して、制御部１３に通知する。

　下りバッファ部１１３は、集線ＩＦ部１１１より出力される下りフレームを一時的に格納するメモリである。また、上りバッファ部１１４は、受信処理部１１６より出力される上りフレームを一時的に格納するメモリである。いずれのバッファ部も出力制御部１１７からの指示により、フレームの出力または出力の停止を行うことができる。従来のＰＯＮシステムにおいても、ＯＳＵに入力される電気信号または光信号と、ＯＳＵから出力される電気信号または光信号とで通信速度が異なる場合あり、この通信速度差を吸収するためにバッファが設けられることはあったが、本実施の形態に示すＰＯＮシステムでは、速度差を吸収するためのバッファ機能に加え、切り替えまたは切り戻し動作を行う際に、切り替え元や切り戻し元のＯＳＵへの下りフレームを一時格納しておくバッファ機能を備えている。また、上述した先行技術文献では、切り替えおよび切り戻し動作の際の瞬断を防ぐためにＬ２ＳＷにバッファを設けていたが、本実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、このバッファ機能を現用系ＯＳＵ１１（切り戻し時）および予備系ＯＳＵ（切り替え時）において備えることに特徴がある。なお、詳細な動作については後述する。　

　送信処理部１１５は、下りバッファ部１１３、または、出力制御部１１７から受信した下りフレームに対してオーバーヘッド部の付加や誤り訂正符号化などの送信処理を行って、光送受信部１１２に出力する。また、送信処理部１１５は、送信したフレームの数などの統計情報を測定することが可能であり、出力制御部１１７および制御ＩＦ部１１８を介して、制御部１３にこの統計情報を通知する。この統計情報は、制御部１３において管理され、故障などの障害検出に使用してもよい。例えば、受信した信号の符号エラー数が多い場合には、後述する通信経路の切替えなどの制御が行われる。

　受信処理部１１６は、光送受信部１１２から受信した上りフレームを読み取り、その種別に応じて出力制御部１１７または上りバッファ部１１３に振分ける。具体的には、ＯＮＵ４から送信されるデータフレームは上りバッファ部１１４に、ループバック試験などの制御動作に用いられる制御フレームは出力制御部１１７に出力する。また、受信処理部１１６は、何れかのＯＮＵ、フレームを受信する時刻を示すグラント情報を、上りアクセス多重制御を行う出力制御部１１７から受信し、グラント情報に含まれないフレームを受信しないように識別する。なお、識別により、グラント情報に含まれないフレームは廃棄してもよい。

　出力制御部１１７は、ＯＳＵの光スイッチ１０やＬ２ＳＷ１４への出力を制御する制御する制御装置であり、具体的には、ＰＯＮシステムの制御に関する制御フレームの生成、下りバッファ部１１３および上りバッファ部１１４の出力制御などを行う。なお、本実施の形態においては、ＰＯＮシステムに関わる制御プロトコルであるＭＰＣＰや、保守運用機能であるＯＡＭ（Operation Administration and Management）は、制御部１３で終端することとするが、制御部１３の処理負荷を軽減する目的で、特定のプロトコルを出力制御部１１７で終端するようにしてもよい。

　制御ＩＦ部１１８は、受信処理部１１６が受信し、出力制御部１１７に出力した制御フレームを、制御部１３に出力するとともに、制御部１３から受信した制御フレームを、送信処理部１１５に出力する。なお、制御ＩＦ部１１８は、制御部１３とＯＳＵ１１において扱う信号処理形式が異なる場合、制御部１３にて扱う信号処理形式と、ＯＳＵ１１で扱う信号処理形式の変換をおこなってもよい。

　次に、Ｌ２ＳＷ１４の詳細な構造について説明する。図３に、本発明の実施の形態に係るＬ２ＳＷの構成を表すブロック図を示す。図３において、Ｌ２ＳＷ１４は、アップリンク送受信部２１、集線部２２、振分け部２３、ＯＳＵ　ＩＦ部２４－１～Ｎ＋１、フィルタ部２５－１～Ｎ、Ｌ２ＳＷ制御部２６、制御ＩＦ２７を備えている。

　アップリンク送受信部２１は、上位ネットワークと接続されており、集線部２２より出力される上りフレームを上位ネットワークに送信し、上位ネットワークより受信した下りフレームを振分け部２３に出力する。また、送信したフレームの数、受信したフレームの数、あるいは受信フレームの符号エラー数等の統計情報を測定することが可能であり、制御部１３からの要求に基づき、これらの統計情報をＬ２ＳＷ制御部２６、及び制御ＩＦ部２７を介して、制御部１３へと通知する。また、アップリンク送受信部２１は、アップリンクにおける対向装置との接続を、物理層レベルのリンク確立、及び切断を検出するとともに、自らの出力信号を測定することにより、送信異常を検出する。アップリンク送受信部２１は、アップリンクのリンク切断、あるいは送信異常を検出した場合に、対応する警報をＬ２ＳＷ制御部２６、及び制御ＩＦ部２７を介して、制御部１３へと通知する。

　集線部２２は、フィルタ部２５およびアップリンク送受信部２１に接続されており、また、上りフレームを一時的に格納する上りバッファ２２１およびＬ２ＳＷ制御部２６からの制御指示に基づいて出力制御を行う集線制御部２２２を備えている。集線部２２は、集線制御部２２２の出力制御に基づき、上りフレームを一時的に上りバッファ部２２１に蓄積する。集線制御部２２２は、上りバッファ部２２１の状態を管理しており、上りバッファ部２２１に蓄積された上りフレームを対象に、上りフレームに付与された優先制御情報に基づき、アップリンク送受信部２１への出力順序を決め、上りバッファ部２２１からアップリンク送受信部２１への上りフレームの送信制御を行う。

　振分け部２３は、アップリンク送受信部２１から出力される下りフレームを、その宛先に応じて各ＯＳＵ１１に振り分ける振分け部２３であり、下りバッファ部２３１および振分制御部２３２を備えている。振分制御部２３２は、下りフレームに格納されたフレーム識別子、例えば、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）などのヘッダ情報を参照して、出力先となるＯＳＵ２を判別するとともに、下りフレームに付与された優先制御情報に基づき、出力先となるＯＳＵ２への出力順序を決定する。また、下りバッファ部２３１から出力先となるＯＳＵ２への下りフレームの送信制御を行う。また、振分け部２３は、制御部１３が有する冗長切替えに関する情報に基づき、制御ＩＦ部２７、及び、Ｌ２ＳＷ制御部２６を介して、上り方向の通信経路、及び下り方向の通信経路を切替え接続、あるいは切替え切断を行う。

　ＯＳＵ ＩＦ部２４は、対応する現用系ＯＳＵ１１および予備系ＯＳＵ１２から受信した上りフレームを、フィルタ部２５に出力するとともに、フィルタ部２５から受信した下りフレームを、対応する現用系ＯＳＵ１１または予備系ＯＳＵ１２へ出力する。なお、ＯＳＵ ＩＦ部２４は、フィルタ部２５にて扱う信号処理形式と、ＯＳＵで扱う信号処理形式の変換を行ってもよい。

　フィルタ部２５－１～Ｎ＋１は、下りフレームに格納されたフレーム識別子、例えば、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）などの、ヘッダ情報を参照して、出力先となるＯＳＵを判別し、送信すべきでないと判別された下りフレームについては、廃棄処理を行うとともに、送信すべきと判断した下りフレームについては、必要な処理を行う。例えば、ＶＬＡＮなどのヘッダ情報の変換処理を行い、適切なＯＳＵへ送信する。また、フィルタ部２５は、上りフレームに格納されたフレーム識別子、例として、ＶＬＡＮなどの、ヘッダ情報を参照して、出力先となるアップリンク送受信部２１を判別する。上りフレームにフレーム識別子が格納されていない場合、ヘッダ情報を追加してもよい。例えば、ＶＬＡＮなどのヘッダ情報のうち、初期設定値などを追加してもよい。

　Ｌ２ＳＷ制御部２６は、制御ＩＦ部２７を介して、制御部１３と通信を行い、集線部２２、振分け部２３、及びフィルタ部２５に対する各種設定、状態通知、ならびに警報通知などを行う。

　次に、動作について説明する。ここでは、通常動作時と障害等発生時に切替え・切戻し動作とに分けて説明する。なお、切戻しとは、冗長切替えを行った後に、冗長切替え前の状態に戻すことを意味する。

　まず、通常時の動作について説明する。通常動作時の下り方向通信では、上位ネットワークからＳＮＩを介して下りフレームを受信したＯＬＴ１が、光ネットワーク２を介してＯＮＵ４に送信する。ＯＬＴ１において、Ｌ２ＳＷ１４は、アップリンク送受信部２１を介して下りフレームを振分け部２３１によって、下りフレームに含まれる宛先を読み取り、その宛先に対応したフィルタ部２４およびＯＳＵ　ＩＦ部２４を介して、現用系ＯＳＵ１１に出力する。

　Ｌ２ＳＷ１４から下りフレームを受信した現用系ＯＳＵ１１は、集線ＩＦ部１１１を介して下りバッファ部１１３に一時的に格納し、出力制御部１１７からの制御信号に基づいて、送信処理部１１５に出力する。これにより、Ｌ２ＳＷ１４およびＯＳＵ間の通信速度とＯＳＵおよびＯＮＵ間との通信速度差が異なる場合に、その通信速度差によるフレームロスを防ぐことができる。現用系ＯＳＵ１１の送信処理部１１５は、送信処理を行った後、光送受信部１１２に出力する。光送受信部１１２では、その内部の光送信部において、送信処理部１１５から受信した電気信号である下りフレームを光信号に変換し、光スイッチ１０を介して、光ネットワーク２に送信する。通常時には、光ネットワーク２は、それぞれ現用系ＯＳＵ１１に接続するように設定されているため、光送受信部１１２において光信号に変換された下りフレームをそのまま光ネットワーク２に送信することができる。

　光ネットワーク２では、ＯＬＴ１から送信された光信号を光スプリッタ３で、分岐させ光ネットワーク２に接続されたＯＮＵ４に送信される。光信号に含まれる下りを受信したＯＮＵ４では、光信号に含まれる下りフレームを読み取り、その宛先が自装置宛である場合には、その下りフレームを配下の端末等に送信し、自装置宛でない場合にはその下りフレームを廃棄する。

　また、通常動作時の上り方向通信では、端末等から送信された上りフレームをＯＮＵ４が受信し、図１では図示しない、自装置に備えられたバッファ等に一時的に格納しておく。ＯＮＵ４では、ＯＬＴ１から割り当てられた送信時間に、バッファ等に格納された上りフレームを光信号に変換してＯＬＴ１に送信する。割り当て方法については、上述したＩＥＥＥ　Ｓｔｄ ８０２．３－２０１２に規定された方法を用いるものとするが、他の方法を用いてもよい。ＯＮＵ４から送信された光信号に変換された上りフレームは、光ネットワーク２を介して、ＯＬＴ１で受信される。ここで、光ネットワーク２内の光スプリッタ３において合波されることとなるが、ＯＬＴ１では、各光ネットワーク２に接続されたＯＮＵ４からの光信号が衝突しないように各ＯＮＵ４の送信時間の割り当てを行うため、各ＯＮＵ４がその割り当てられた送信時間に光信号を送信することにより、各ＯＮＵ４からの光信号の衝突を防ぐことができる。

　ＯＮＵ４より光信号を受信したＯＬＴ１では、受信した光信号が光スイッチ１０を介して現用系ＯＳＵ１１に入力される。ここで、通常時には、光ネットワーク２は、それぞれ現用系ＯＳＵ１１に接続するように設定されているため、ＯＮＵ４より受信した光信号をそのまま現用系ＯＳＵ１１に送信することができる。光信号を受信した現用系ＯＳＵ１１では、光送受信部１１２内の光受信部において電気信号に変換され、受信処理部１１６に出力される。受信処理部１１６では、電気信号に変換された上りフレームの種別を読み取り、制御フレームである場合には、出力制御部１１７に出力し、データフレームである場合には、上りバッファ部１１４に出力する。上りバッファ部１１４では、一時的に上りフレームを格納し、出力制御部１１７からの指示に従って集線ＩＦ部１１１を介してＬ２ＳＷ１４に上りフレームを出力する。

　現用系ＯＳＵ１１から上りフレームを受信したＬ２ＳＷでは、ＯＳＵ　ＩＦ部２４およびフィルタ部２５を介して、集線部２２に入力され、内部の上りバッファ部２２１に一時的に格納される。上りバッファ部２２１に一時的に格納された上りフレームは、集線制御部２２２からの指示に従って、アップリンク送受信部２１を介して、上位ネットワークに送信される。

　次に、障害等発生時の冗長切替えおよび切戻し動作について説明する。図５に、冗長切替えに関するフローチャートを示す。図５を用いて、切替え動作について説明する。なお、以下の説明では、通常動作時には現用系ＯＳＵ１１－１を用いる通信経路を予備系ＯＳＵ１２に切替え、切替え完了後、現用系ＯＳＵ１１－１に切戻す場合を例に説明する。
　制御部１３が、冗長切替え指示を受領した場合、また、障害を検出した場合に冗長切替動作を行うと判断する。（ステップＳ１０１）。ここで、冗長切替え指示は、ユーザがファームウェアの更新などの際に、一時的に使用するＯＳＵを現用系ＯＳＵ１１から予備系ＯＳＵ１２に切り替える指示を入力するものである。なお、ファームウェアの更新作業が発生した場合、自動的に冗長切替え指示が発生するようにしてもよい。また、障害の発生の検知は、どのような方法を用いてもよいが、ここでは、上述したように、光送受信部１１２や送信処理部１１５における障害検出を用いるものとする。

　制御部１３は、冗長切替えを行うと判断した場合、切替え元となる現用系ＯＳＵ１１－１の出力制御部１１７に対して、切替え指示を行う。切替え指示を受けた出力制御部１１７は、上りアクセス多重制御に関わるグラントフレームの送信停止通知を行う。送信停止通知を受領した出力制御部１１７は、新たなＯＮＵ４への送信許可の通知を停止し、これにより現用系ＯＳＵ１１－１へのＯＮＵ４からの光信号の送信が停止されることとなる。また、制御部１３は、切替え先である予備系ＯＳＵ１２の下りバッファ部１１３の出力が停止していること、および、光送受信部１１２の光送信部の発光が停止していることを確認する（ステップＳ１０２）。出力停止および発光停止を確信した場合、制御部１３は、Ｌ２ＳＷ１４に対して、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームの送付先の現用系ＯＳＵ１１－１から予備系ＯＳＵ１２に変更するよう指示する。指示を受けたＬ２ＳＷ１４内のＬ２ＳＷ制御部２６は、振分け部２３２に対して、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームの宛先をフィルタ部２５－１からフィルタ部２５－Ｎ＋１に変更するよう通知する。通知を受けた振分け部２３２は、それ以後のＯＮＵ４－１宛の下りフレームをフィルタ部２５－１ではなく、フィルタ部２５－Ｎ＋１に出力する（ステップＳ１０３）。また、Ｌ２ＳＷ制御部２６内の識別制御部２６２は、フィルタ部２５－Ｎ＋１に対して、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームを通過させるよう指示する。これらの処理により、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームのＬ２ＳＷ１４からの出力先が、現用系ＯＳＵ１１－１から予備系ＯＳＵ１２に変更となる。

　切替え指示を受けた切替え元となる現用系ＯＳＵ１１－１の出力制御部１１７は、下りバッファ部１１３に蓄積された下りフレーム、および、上りバッファ部１１４に蓄積された下りフレームの状況を監視し、下りバッファ部１１３および上りバッファ部１１４に蓄積されたフレームが空になったと判断した場合には、下りバッファ部１１３および上りバッファ部１１４の出力を停止させ（ステップＳ１０４）、あわせて光送受信部１１２の光送信部の発光を停止させる（ステップＳ１０５）。下りバッファ部１１３の出力停止および光送受信部１１２の光送信部の発光停止が完了した場合、制御ＩＦ部１１８を介して、その旨を制御部１３に通知する。

　下りバッファ部１１３の出力停止および光送受信部１１２の光送信部の発光停止が完了の通知を受けた制御部１３は、光スイッチ１０に対して、経路切り替えの指示を行う。指示を受けた光スイッチ１０内の経路切り替え制御部１０１は、通信経路の切替を実施し、光ネットワーク２－１との接続先を通常動作時の現用系ＯＳＵ１１－１から、予備系ＯＳＵ１２に切替えを行う（ステップＳ１０５）。経路切り替え制御部１０１は、通信経路の切替え状況を監視し、切り替えが完了した場合には、制御部１３にその旨を通知する。この時、切替え元である現用系ＯＳＵ１１－１の物理的な接続情報および登録情報などについて予備系ＯＳＵ１２に通知してもよい。さらには、切替え元である現用系ＯＳＵ１１－１に収容されているＯＮＵ４に関する情報も通知してもよい。

　切替え完了の通知を受領し、切替え元である現用系ＯＳＵ４－１に収容される複数のＯＮＵ４－１は、切替え先となる予備系ＯＳＵ１２と接続確認がなされた後、通信を再開する。すなわち、制御部１３は、予備系ＯＳＵ１２を用いた通信経路での通信を再開するよう予備系ＯＳＵ１２の下りバッファ部１１３、上りバッファ部１１４、送信処理部１１５、受信処理部１１６に対して動作の開始を指示する（ステップＳ１０６）。具体的には、予備系ＯＳＵ１２に対して、通信の再開を通知し、通知を受けた予備系ＯＳＵ１２の出力制御部１１７は、それまで出力を停止させていた下りバッファ部１１３に対して、出力を開始させる。また、制御部１３に備えられた、冗長切替え制御部１３１は、切替え元現用系ＯＳＵ１１－１に備えられた出力制御部１１７から、送信完了の通知を受信したのを契機に、切替え先である予備系ＯＳＵ１２に対して、上りアクセス多重制御に関わるグラントフレームの送信許可通知、および予備系ＯＳＵ１２の光送受信部１１２の発光の許可通知を行う。ここで、Ｌ２ＳＷ１４の振分先変更（ステップＳ１０３）から、通信の再開（ステップＳ１０７）までの間、予備系ＯＳＵ１２の下りバッファ部１１７に下りフレームが格納されることとなるが、従来技術と比較して、上位ネットワークの通信速度より通信速度の遅い、Ｌ２ＳＷ１４における振分け後の領域において下りフレームをバッファメモリに格納させるため、切り替え時間が同等の場合、バッファリングさせる必要のある下りフレームの量を小さくすることができ、バッファの容量を小さくすることが可能となる。したがって、安価なバッファメモリを使用することができ、経済性にすぐれ、かつ、無瞬断で切り替えが可能な冗長構成をもつＯＬＴを実現することができる。

　切替え処理が完了し、予備系ＯＳＵ１２を用いた通信経路で通信を行っている間に、障害の復旧を実施し、または、現用系ＯＳＵ１１のファームウェアの更新を実施する。この障害の復旧やファームウェアの更新が完了した場合、切替え元である現用系ＯＳＵ１１－１への切戻し、すなわち、通信経路を予備系ＯＳＵ１２を使用する通信経路から、現用系ＯＳＵ１１を使用する通信経路へと変更する。なお、必ずしも元の現用系ＯＳＵ１１－１への切戻しを実施する必要はなく、例えば、予備系ＯＳＵ１２を現用系として動作させ、切替え元である現用系ＯＳＵ１１－１を予備系として使用するようにすることもできる。

　図５に、切戻し動作に関するフローチャートを示す。制御部１３は、障害の復旧またはファームウェアの更新が完了したことを検出した場合、切戻し動作を開始させる（ステップＳ２０１）。制御部１３は、切戻し動作を開始すると判断した場合、冗長切替動作と同様に、切替え元ＯＳＵの下りバッファ部の出力停止および光送受信部の発光停止の確認（ステップＳ２０２）、Ｌ２ＳＷの振分け先の変更（ステップＳ２０３）、予備系ＯＳＵ１１の下りバッファ部１１３の出力を停止（ステップＳ２０４）、予備系ＯＳＵの光送受信部１１２の発光停止（ステップＳ２０５）、光スイッチの経路切り替えを実施（ステップＳ２０６）、切替え元である現用系ＯＳＵ１１－１を用いた通信経路で通信を再開（ステップＳ２０７）を行う。

　制御部１３は、切戻しを行うと判断した場合、予備系ＯＳＵ１２の出力制御部１１７に対して、切戻し指示を行う。切戻し指示を受けた出力制御部１１７は、上りアクセス多重制御に関わるグラントフレームの送信停止通知を行う。送信停止通知を受領した出力制御部１１７は、新たなＯＮＵ４への送信許可の通知を停止し、これにより予備系ＯＳＵ１２に対するＯＮＵ４からの光信号の送信が停止されることとなる。また、制御部１３は、制御部１３は、切戻し先である切替え元の現用系ＯＳＵ１１－１の下りバッファ部１１３の出力が停止していること、および、光送受信部１１２の光送信部の発光が停止していることを確認する（ステップＳ２０２）。出力停止および発光停止を確信した場合、制御部１３は、Ｌ２ＳＷ１４に対して、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームの送付先の予備系ＯＳＵ１２から現用系ＯＳＵ１１－１に変更するよう通知する。通知を受けたＬ２ＳＷ１４内のＬ２ＳＷ制御部２６は、振分け部２３２に対して、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームの宛先をフィルタ部２５－Ｎ＋１からフィルタ部２５－１に変更するよう通知する。通知を受けた振分け部２３２は、それ以後のＯＮＵ４－１宛の下りフレームをフィルタ部２５－Ｎ＋１ではなく、フィルタ部２５－１に出力する（ステップＳ２０３）。また、Ｌ２ＳＷ制御部２６内の識別制御部２６２は、フィルタ部２５－１に対して、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームを通過させるよう指示する。これらの処理により、ＯＮＵ４－１宛の下りフレームのＬ２ＳＷ１４からの出力先が、予備系ＯＳＵ１２から現用系ＯＳＵ１１－１に変更となる。

　切戻し指示を受けた予備系ＯＳＵ１２の出力制御部１１７は、下りバッファ部１１３に蓄積された下りフレームの状況を監視し、下りバッファ部１１３に蓄積された下りフレームが空になったと判断した場合には、下りバッファ部１１３の出力を停止させ（ステップＳ２０４）、あわせて光送受信部１１２の光送信部の発光を停止させる（ステップＳ２０５）。下りバッファ部１１３の出力停止および光送受信部１１２の光送信部の発光停止が完了した場合、制御ＩＦ部１１８を介して、その旨を制御部１３に通知する。

　下りバッファ部１１３の出力停止および光送受信部１１２の光送信部の発光停止が完了の通知を受けた制御部１３は、光スイッチ１０に対して、経路切り替えの指示を行う。指示を受けた光スイッチ１０内の経路切替え制御部１０１は、通信経路の切替えを実施し、光ネットワーク２－１との接続先を通常動作時の予備系ＯＳＵ１２現から、用系ＯＳＵ１１－１に切替えを行う（ステップＳ２０６）。経路切り替え制御部１０１は、通信経路の切戻し状況を監視し、切戻しが完了した場合には、制御部１３にその旨を通知する。

　切戻し完了の通知を受領した制御部１３は、予備系ＯＳＵ１２を用いた通信経路での通信を再開させる（ステップＳ２０７）。具体的には、予備系ＯＳＵ１２に対して、通信の再開を通知し、通知を受けた現用系ＯＳＵ１１－１の出力制御部１１７は、それまで出力を停止させていた下りバッファ部１１３に対して、出力を開始をさせる。ここで、Ｌ２ＳＷ１４の振分先変更（ステップＳ２０３）から、通信の再開（ステップＳ２０７）までの間、現用系ＯＳＵ１１－１の下りバッファ部１１７に下りフレームが格納されることとなるが、従来技術と比較して、Ｌ２ＳＷ１４における振分け後の上位ネットワークの通信速度より、通信速度の遅い領域において下りフレームを格納させるため、切替え時間が同等の場合、バッファリングさせる必要の下りフレームの量を小さくすることができ、バッファの容量を小さくすることが可能となる。したがって、安価なバッファメモリを使用することができ、経済性にすぐれ、かつ、無瞬断で切戻しが可能な冗長構成をもつＯＬＴを実現することができる。

　本実施の形態に示す局側装置を実現するハードウェアの例について説明する。局側装置１を構成する光送受信部は、通信モジュールを備え、必要に応じてメモリやプロセッサ等が設けられた送受信器である。また、下りバッファ部１１３、上りバッファ部１１４、上りバッファ部２２１、下りバッファ部２３１は、フレームを一時的に格納するメモリである。また、現用系ＯＳＵ１１、予備系ＯＳＵ１２、制御部は、汎用ＩＣであるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、特定用途向けＩＣであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のロジックＩＣを用いて実現することができる。また、上述のようにロジックＩＣを用いてハードウェア的に実行する場合以外にも、ソフトウェア的に実現してもよく、たとえば、図６に示すようにプロセッサ、メモリ、入出力インタフェース回路から構成されて、入出力インタフェース回路より入力された信号を、メモリに保存されたプログラムにプロセッサが実行することにより処理され、入出力インタフェース回路より出力されるような構成としてもよい。

　実施の形態１に係る通信装置は、以上のような構成をしているため、上位ネットワークとＬ２ＳＷとの間の通信速度よりも遅い通信速度で動作するＬ２ＳＷとＯＮＵとの間でバッファを設けることにより、必要となるバッファ量を削減させることができ、安価なバッファを使用することができるため、経済的にすぐれた局側装置を実現することができる。また、切替えおよび切戻し動作を実施する場合に下りフレームを一時的に格納するバッファをＯＳＵ内に設けることにより、バッファの蓄積状況の確認、バッファからの出力停止、および、光送受信部の発光停止をＯＳＵ内の処理のみで実施することができるため、制御手順の削減を行うことができ、無瞬断での切替え時間を縮小することができる。

　なお、本発明の実施の形態に係る通信システムに関する局側装置では、ＯＳＵのみを冗長化した構成とし、Ｌ２ＳＷ１４および制御部１３は１つずつ備える構成となっているが、Ｌ２ＳＷ１４および制御部１３を複数個備え、障害等発生時に切替える構成としてもよい。これにより、ＯＳＵ以外の構成要素について障害等が発生した場合においても、冗長切替を行うことができ、信頼性のさらに向上させることができる。

　１　局側装置（ＯＬＴ）、２　光ネットワーク、３　光スプリッタ、４　加入者側装置（ＯＮＵ）、１０　光スイッチ、１１　現用系終端装置（現用系ＯＳＵ）、１２　予備系終端装置（予備系ＯＳＵ）、１３　制御部、１４　Ｌ２ＳＷ、１０１　経路切替え制御部、１１１　集線ＩＦ部、１１２　光送受信部、１１３　下りバッファ部、１１４　上りバッファ部、１１５　送信処理部、１１６　受信処理部、１１７　出力制御部、１１８　制御ＩＦ部、１３１　冗長切替え制御部、２１　アップリンク送受信部、２２　集線部、２３　振分け部、２４　ＯＳＵ　ＩＦ部、２５　フィルタ部、２６　Ｌ２ＳＷ制御部、２７　制御ＩＦ部、２２１　上りバッファ部、２２２　集線制御部、２３１　下りバッファ部、２３２　振分け制御部、２６１　経路切替え制御部、２６２　識別制御部

Claims (6)

1. 　上位ネットワークから受信した下りフレームを複数の光ネットワークを介して複数の加入者側装置に送信する局側装置であって、
   　前記下りフレームを一時的に格納する下りバッファ部および前記下りフレームを前記加入者側装置に送信する光送受信部を備える複数の現用系終端部および予備系終端部と、
   　前記上位ネットワークより受信した下りフレームを前記現用系終端部または前記予備系終端部のいずれかに振り分ける振分け部と、　
   　前記光ネットワークとの接続先を現用系終端部または予備系終端部のいずれかに切替える光スイッチと、
   　切替え動作を開始すると判断した場合、前記振分け部に対し、前記下りフレームの送付先を現用系終端部から予備系終端部へ切替え、前記予備系終端部の下りバッファ部に前記下りフレームを格納するよう指示し、前記現用系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、前記下りバッファ部からの出力および前記光送受信部の発光の停止を指示し、前記前記光送受信部の発光が停止した場合に、前記光スイッチに対し前記光ネットワークとの接続先を前記現用系終端部から前記予備系終端部への切替えを指示する制御部と、
   　を備えることを特徴とする局側装置。
2. 　前記制御部は、
   　切戻し動作を行うと判断した場合、前記振分部に対し、前記下りフレームの送付先を予備系終端部から現用系終端部へ切替え、前記現用系終端部の下りバッファ部に前記下りフレームを格納するよう指示し、前記予備系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、前記下りバッファ部からの出力および前記光送受信部の発光の停止を指示し、前記予備系終端部の前記光送受信部の発光が停止した場合に、前記光スイッチに対し前記光ネットワークとの接続先を前記予備系終端部から前記現用系終端部への切替えを指示する制御部と、
   　を備えることを特徴とする請求項１記載の局側装置。
3. 　前記制御部は、
   　前記光スイッチが前記光ネットワークとの接続先を前記現用系終端部から前記予備系終端部への切替えを指示され、その切替えが完了するまでの繊維期間中、前記下りバッファ部からの出力および前記光送受信部の発光の停止させるよう指示すること、
   　を備えることを特徴とする請求項１または２記載の局側装置。
4. 　前記光スイッチは、光ネットワークとの接続先を現用系終端部から予備系終端部への切替えが完了した場合、切替え完了通知を前記制御部に送付し、
   　前記制御部は、前記切替え完了通知の受信した場合、前記切替え先の光回線ユニットの前記光送信部、及び前記下りバッファ部の出力を許可すること、
   　を特徴とする請求項１または２に記載の局側装置。
5. 　局側装置と複数の加入者側装置が光ネットワークを介して接続された通信システムであって、
   　前記局側装置は、
   　前記下りフレームを一時的に格納する下りバッファ部および前記下りフレームを前記加入者側装置に送信する光送受信部を備える複数の現用系終端部および予備系終端部と、
   　前記上位ネットワークより受信した下りフレームを前記現用系終端部または前記予備系終端部のいずれかに振り分ける振分け部と、　
   　前記光ネットワークとの接続先を現用系終端部または予備系終端部のいずれかに切替える光スイッチと、
   　切替え動作を開始すると判断した場合、前記振分け部に対し、前記下りフレームの送付先を現用系終端部から予備系終端部へ切替え、前記予備系終端部の下りバッファ部に前記下りフレームを格納するよう指示し、前記現用系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、前記下りバッファ部からの出力および前記光送受信部の発光の停止を指示し、前記光送受信部の発光が停止した場合に、前記光スイッチに対し前記光ネットワークとの接続先を前記現用系終端部から前記予備系終端部への切替えを指示する制御部と、を備えること、
   　を特徴とする通信システム。
6. 　前記制御部は、
   　切戻し動作を行うと判断した場合、前記振分部に対し、前記下りフレームの送付先を予備系終端部から現用系終端部へ切替え、前記現用系終端部の下りバッファ部に前記下りフレームを格納するよう指示し、前記予備系終端部の下りバッファ部に蓄積された下りフレームがなくなった場合、前記下りバッファ部からの出力および前記光送受信部の発光の停止を指示し、前記予備系終端部の前記光送受信部の発光が停止した場合に、前記光スイッチに対し前記光ネットワークとの接続先を前記予備系終端部から前記現用系終端部への切替えを指示する制御部と、
   　を備えることを特徴とする請求項５記載の通信システム。

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