JP4442635B2 - Ｐｏｎシステムにおける障害通知方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の加入者接続装置が光伝送回線を共有する受動光網PON(Passive Optical Network)システムに関する。

PONは一般的に1台の局側装置(OLT:Optical Line Terminal)と複数の加入者側装置(ONU:Optical Network Unit)から成り、ONUに接続されたPC(Personal Computer)等の端末からの信号を光信号に変換し、光ファイバを介してOLTに向けて送出する。複数のONUからの光ファイバは光スプリッタにより結合され、光信号はこの光スプリッタにより光学(時分割)多重されてOLTに到達する。

ONUとOLTの間の光ファイバ長は、ITU-T勧告G.984.１の８章および９章に、例えば0〜20km、20km〜40kmないし40km〜60kmの範囲で規定されており、各ONUはOLTから上記範囲内で任意の距離に設置される。従ってOLTと各ONUとの間の光信号の伝送遅延が光ファイバ長に応じて異なり、この伝送遅延を考慮しないと各ONUから出力される光信号同士が光スプリッタでの光学多重時に衝突・干渉する可能性がある。

このため、ITU-T勧告G.984.3の10章に規定されたレンジングという技術を用いて、OLTは各ONUがあたかも等距離、例えば等しく20kmの位置に設置されているかのように各ONUからの出力信号の遅延を調整して、各ONUからの光信号が干渉しないようにしている。

レンジングでは、OLTがONUに対して距離測定用の信号を送信するよう要求する。ONUが距離測定フレームを返すとOLTはその信号を受信し、距離測定用の信号の送信要求から距離測定用の信号受信までの時間、すなわち往復遅延時間を測定して、ONUがOLTからどれだけ離れているかを知る。続いてOLTは全てのONUを等距離に見せるため、各ONUに対して等化遅延量と呼ばれる時間だけ送信を遅延させるように指示を送る。例えば全てのONUが２０ｋｍの往復遅延時間を持つようにするには、“（２０ｋｍの往復遅延時間）−(測定された往復遅延時間)”に等しい等化遅延量をONUに指示する。ONUは、指示された等化遅延量だけ固定的に遅延させてデータを送信する回路を備えており、上記指示により、全てのONUが２０ｋｍの往復遅延時間を持つように上りデータ送信が行われる。

また、１本の光ファイバの通信帯域を、ユーザーからの要求に応じて出来るだけ多くのONUに公平に割り当てるため、OLTが各ONUからの上り方向の伝送路帯域(データ送信位置／時間)を割り当てるDBA(Dynamic BandWidth Allocation)という技術もITU-T勧告G.983.4で規定され、該技術に基づく帯域制御も行われている。

例えば、ITU-T勧告G.984.3の8.2章の規定では、複数のONUからOLTに向けて伝送される信号は上り信号と呼ばれ、プリアンブル、デリミタ、ペイロード信号より構成されており、また同勧告8章の図8-2に示すように、各上り信号の直前には前のバースト信号との衝突防止のためにガードタイムが設定される。一方、同勧告8.1章の規定によれば、該OLTより該複数のONUに向けて送信される信号は下り信号と呼ばれ、フレーム同期パタン、PLOAM領域、US Bandwidth MAP領域、フレームペイロードから構成されている。

OLTは同勧告8.1.3.6章に示すようにUS BandWidth MAPと呼ばれる領域を用いて、各ONUの上り信号送信許可タイミングを指定する。US BandWidth MAP領域は送信許可の開始を指定するStart値と終了を指定するEnd値を備えており、それぞれbyte単位の指定が行われる。この値を、送信を許可するという意味でグラント値とも呼ぶ。そして、End値と次のStart値の差は、上り無信号領域であり、上記ガードタイムに対応する。なお、個々のONUにはT-CONTと呼ばれる複数の帯域割り当て単位が割り付け可能であり、上記上り送信許可タイミングの指定はT-CONT毎に行われる。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．１ ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．２ ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３ ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１

上記のようなPONシステムは、OLTが各ONUに対してグラントにより上り信号の送信タイミングを指示することで、各ONUからの信号どうしの衝突を防止する。したがって、何らかの障害によりOLTからの下り信号を正しく受信できなくなったONUは、OLTから指示される上り信号の送信タイミングを知ることができなくなる。このため、他のONUの上り信号との衝突を回避するためには、下り信号を受信できなくなったONUの上り信号送信を停止する必要がある。

したがって、例えばLOS(受信信号断)やLOF(受信フレーム同期外れ)等のOLTからのグラントを正しく受信できない程の重度の受信警報を検出すると、ONUは上り信号の送信を停止するように上記ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３に規定されている。この処理は他の正常なONUの伝送品質を保証するためには必要な処理ではあるが、一方で異常が発生したONUの警報発生状況や通信ログ、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．４に規定されるONUの内部情報をOLTに伝える手段がないということを意味する。

PONシステムの管理者はONUが起動停止しているという障害に直面した時に、より詳細な異常原因を探るため、上記のONUの警報発生状況や通信ログ、ONUの内部情報を管理センターから知りたいと考える。しかし、ONUからOLTへの上り信号は送信を停止されてしまうため、この情報を入手するために作業者は障害の生じたONUの設置されているサイトまで赴き情報を収集する必要があり、時間もコストもかかる。

本発明の目的は、ONUの起動完了前でもONU内の情報を遠隔から収集し、障害切りわけを容易にするPONシステムを提供することにある。

上記課題は、障害を検出したONUがOLTに対して緊急通知メッセージを送出し、上記メッセージを受信したOLTは一定時間後に他のONUに対して上り信号の送信を停止させ、その間に障害のあるONUからの情報を受信することにより解決される。

本発明により、ONUの起動完了前でもＯＮＴ内の障害を検知し、障害切りわけを容易にするPONシステムを提供できる。

図１に本発明が適用される光アクセス網の構成例を示す。PON19は光スプリッタ/光カプラ等の光分岐器12、通信事業者等の局舎に設置される局側装置であるOLT1、OLT1と光スプリッタを接続する幹線ファイバ17-1、それぞれの加入者宅内やその近くに設置される加入者側装置である複数のONU10、光分岐器12と複数のONU10をそれぞれ接続する複数の支線ファイバ17-2から構成される。OLT1は、幹線ファイバ17-1と光分岐器12および支線ファイバ17-1を介して、たとえば32台のONU10と接続可能である。また、複数のONU10にはそれぞれ、電話15やパーソナルコンピュータ14等のユーザ端末が接続される。PON19はOLT1を介してPSTN(Public Switched Telephone Networks)やインターネット18に接続されて、これら上位のネットワークとの間でデータを送受信する。ＯＬＴ1およびＯＮＵ10の全体は、監視制御システム1003により管理される。

図1には5台のONU10が図示されており、OLT1からONU10の下り方向に伝送される信号１1にはそれぞれのONU10宛の信号が時分割多重されている。各ONU10は信号11を受信して、自分宛の信号であるか否かを判定し、さらに自分宛の信号であった場合には信号のあて先に基づいて、電話15やパーソナルコンピュータ14に信号を配信する。

一方、ONU10からOLT1の上り方向では、ONU10-1から伝送される信号a、ONU10-2から伝送される信号b、ONU10-3から伝送される信号c、ONU10-4から伝送される信号d．ONU10-nから伝送される信号eは、光分岐器12を通った後に時分割多重されて信号16となりOLT1に到達する。つまりOLT1は、どのタイミングにどのONU10からの信号を受信するかがあらかじめ分かっているため、受信したタイミングに応じて各ONU10からの信号を識別し、処理を行なう。

図2にOLT1から各ONU10へ送信される下りPON信号フレームの例を示す。下りフレームはフレーム同期パタン20、ＰＬＯＡＭ領域21、グラント指示領域22、フレームペイロード23から構成される。フレームペイロード23には、OLT1からONU10へ向かうユーザ信号が格納され、詳細はITU-T勧告G.984.3に記載されている。グラント指示領域22は、ONU10-1を制御するためのT-CONT#1用信号24、ONU10-2を制御するためのT-CONT#2用信号25、ONU10-nを制御するためのT-CONT#n用信号26より構成される。さらにT-CONT#1用信号24は、T-CONT ID領域27、Start値28およびEnd値29より構成される。

ここでT-CONT(Trail CONTainer)とはDBAにおける帯域の割当単位であり、例えばONU10が複数の送信バッファを有する場合にはそれぞれのバッファにT-CONTの識別情報であるT-CONT IDを付与して、OLT1からバッファ毎に制御することも可能である。以下の実施例では、1つのONUが1つのT-CONT（バッファ）を有する場合、つまりONU-IDとT-CONT IDが一対一に対応する場合について説明するが、1つのONUに複数のT-CONTがある場合でも本発明を同様に適用することができる。この場合、ONUを識別する情報であるONU−IDとT-CONT IDの関係については、例えば各ONU−IDに対しどのT-CONT IDが含まれるのかを示すテーブルを作成することで対応関係を管理することができる。

Start値28は各ONUに光信号の送信の開始を許可するタイミングを指示している。また、End値29は送信許可の終了タイミングを指示している。Start値28およびEnd値29はbyte単位で指定される。OLT1は各ONU10に対し、周期的にグラント指示22を含む、上りデータの送信を許可するメッセージを送信し、各ONU10にどれだけの上り通信帯域を使用すれば良いかを指示する。このStart値28やEnd値29は、OLT1がグラント指示を送信する各周期の中で、どのタイミングでデータの送信を開始・終了すれば良いかを示す情報である。なお、End値の代わりに送信すべきデータのデータ長(length)を指定し、Start値のタイミングからlength示されるデータ長だけデータを送信するようOLTからONUに指示しても良い。

図3にONU10からOLT1へ送信される上りPON信号フレームの一例を示す。この上りPON信号は、プリアンブル領域30、デリミタ領域31、PLOAM領域32、キュー長領域33、フレームペイロード34より構成される。上記Start値28は、PLOAM領域32の開始位置、すなわちバーストデータ37の開始位置を指示しており、End値29はフレームペイロード34の終了位置を示している。ＩＴＵ−Ｔ勧告G.984.3のガードタイム35は上り信号のフレームペイロード34の終了位置（End値）から次の上り信号のプリアンブル領域30の開始位置までを指す。このように、Start値とEnd値が指し示すデータ位置の間には、ガードタイム35やプリアンブル領域30、デリミタ領域31が介在するため、前のEnd値と次のStart値の間には数byteの間隔が生じる。

図４に本発明の一実施例である光アクセス網におけるOLT1とONU10間の通信の概要を示す。OLT1は、グラント周期ごとに各ONUに対して図2に示したグラント指示22を含むグラント信号400を送信する。各ONU10は、このメッセージ対する返信402において、グラント信号400で指定されたStart値、End値のタイミングに従い、自身の送信キューに蓄積されたデータを順次送信し、さらに送信キューに残っているデータ量も同時に報告する。

本実施例では、ONU10-2に障害が発生した場合について説明する。本実施例のONU10-2は、何かしらの障害が発生してOLT1からの下り信号を正常に受信できないことを検知すると、OLT1に障害が発生したことを通知するための緊急通知信号403を生成し、OLT1への上り信号404としてこの信号を送信する。

図5に、緊急通知信号403の一例を示す。緊急通知信号403は、図2で使用されるデリミタ31とは異なるパタンで構成される緊急用デリミタ500が所定時間繰り返された信号である。本信号は、障害を検出したONU10-2がOLT1対して既定の時間、他のONUに対するグラントを一定時間後に停止させることをOLTに要求する用途で使用される。例えば緊急用デリミタ500の長さを2byteとし、緊急フレーム継続時間を400byteとすると、200回の緊急用デリミタ送信を繰り返すことになる。これは、他のONUが送信するデータとの衝突の可能性を小さくするために、個々の上り緊急通知信号の幅を極力短くし、また緊急通知信号全体の幅も小さくすることが要求されるからである。

例えば緊急用デリミタには３ビットのビット誤りが存在しても検出可能な２byteの長さを設定すると、非同期の緊急用デリミタを確実に受信できる窓幅は４byte以上であることが必要である。４byteの窓幅を周期的に空け、かつ上り伝送容量の減少を１％程度に抑えるために上り信号の有信号区間を３９６byte、緊急通知信号の受信窓を４byteに設定する。この時、緊急通知信号として２byteの緊急用デリミタを繰り返して４００byte幅で送信するように設定すれば、最小の長さでかつ非同期で４００byte周期に４byte幅で開かれる緊急通知信号の受信窓で２byteの緊急用デリミタを確実に受信できる。

一方、OLT1は、障害を生じてOLTと同期が取れなくなったONUからいつ送信されるか分からない緊急通信信号404を、他のONUからの上り信号と衝突させずに受信するため、あらかじめ定めた周期ごとに、どのONUにも送信許可を与えない周期窓401を生成する。これは後述するように、各ONUに上りデータの送信タイミングを指示するときに、周期的にいずれのONUにも送信を許可しないタイミングを生成することで実現できる。この実施例では、緊急通知信号の長さと同じ400byte周期で周期窓を生成する。こうすれば、ONUが生成する400byteの長さの緊急通知信号と、OLT1が生成する周期窓に重なり合う部分が生じ、OLT1は緊急通知信号の少なくとも一部を受信することができる。このように、周期窓401を作成する周期を緊急通知信号403の長さと同じかそれよりも短くすれば、OLT1が確実に緊急通知信号403を受信することができる。

しかし、周期窓401を作成する周期をあまり短くするとONU10の上りデータの伝送効率が低下するため、緊急通知信号より長い周期で周期窓401を作成するようにしても良い。この場合、ONU10は緊急通知信号404を送信する処理を、あらかじめ定められた周期で繰り返し行なうなどして、緊急通知信号404が受信される確率を高めればよい。

ONU10-2は緊急通知信号を送信してから一定時間が経過した後で、どのような障害が発生したかをOLT1に知らせるための情報405を作成し、これを情報通知信号406としてOLT1へ送信する。この実施例では、ONU10-2は緊急通知信号404の送信後、325マイクロ秒経過後に情報通知信号406を送信するようにしている。この325マイクロ秒の時間は、グラント400の発行周期として規格で定められている125マイクロ秒に、最大20ｋｍ長の光ファイバでの往復遅延時間200マイクロ秒を加えた値としている。その他、ONU内でグラントを受信してから信号送信を開始できる最短遅延時間を加えて、より大きい値に設定しても良いが、本実施例ではこのONU内での最短遅延時間は１マイクロ秒以下の小さい値と想定して、計算から除外している。

図6に情報通知信号406の一実施例を示す。本信号は、プリアンブル領域600、デリミタ領域601、PLOAM領域602、OMCI領域603より構成される。ITU-T勧告G.984.3に準じて本信号を構成すると、一例としてプリアンブル領域600を6byte、デリミタ領域601を2byte、PLOAM領域602を12byte、OMCI領域603を48byteの合計68byteで構成することができる。PLOAM領域602およびOMCI領域603を用いることで、ITU-T勧告G.984.3やG.983.2に既定されるような種々のONU10-2の内部情報をOLT1に通知することができる。このOMCI(ONT Management and Control Interface)はITU-T勧告G.984.4に規定されており、このOMCIを利用すればONUの内部情報をOLTに通知することができる。

OLT1は、ONU10-2から緊急通知信号404を受信してから一定時間が経過した後で、ONU10-2から送信される情報通知信号406を受信するため、他のONU10にデータの送信を許可しない時間帯である信号受信窓407を設ける。この信号受信窓407も、OLT1が各ONU10に上りデータの送信を許可するタイミングを指示するときに、その時間帯だけはどのONU10にもデータの送信許可を与えないことで生成することができる。この実施例でOLT1は、緊急通知信号404を受信してから、325マイクロ秒後に信号受信窓407を生成する。この時間間隔は、ONU10-2が緊急通知信号404を送信してから情報通知信号406を送信するまでの間隔と同じとしている。また、受信窓の幅は、情報通知信号406の大きさである68byteよりも大きい100byteとしている。信号受信窓407を生成するまでの時間間隔や、窓の幅は適宜変更することで、情報通知信号405をOLT1が正しく受信できる確率を高めることができる。例えば信号受信窓407の幅をより大きくすれば、信号受信窓407を生成するまでの時間間隔は短くすることができる。

図7にＯＬＴ1の一実施例を示す。網IF部700は、インターネット等の上位網18との間で信号の送受信を行うためのインタフェースである。下りデータバッファ701は、上位網18から受信したデータを一時的に蓄えておくための記憶手段である。下り信号処理部702は、上位網18から受信したデータをPON19に送出するために必要な処理を施す。E/O変換部703は電気信号を光信号に変換する。光信号IF部704はONU10との間で光信号を送受信するためのインタフェースである。O/E変換部は、PON19から受信した光信号を電気信号に変換する。上り信号処理部707は、PON19から受信した信号をインターネット等の上位網18に送信するための処理を施す。上りデータバッファ708は、上位網18へ送信するデータを一時的に蓄える記憶手段である。

制御部705は、各ONU10に定期的に通信帯域の動的な割当て処理を行なうDBA処理部709と、各ONUとの間の距離を測定してデータの送信遅延時間を決定し、各々のONUに通知するレンジング処理部711と、DBA処理部709が決定した通信帯域に基づいて、図2に示すStart値28やEnd値29により各ONU10の上りデータの送信タイミングを指示するデータ送信許可部710を有する。例えばDBA処理部709は上り信号に含まれる各ONU10のキュー長の報告を受けて定期的にDBA処理を行ない、データ送信許可部710はその処理結果に基づいてStart値28やEnd値29を決定し、これら値を含む下り信号を生成して各ONUにデータの送信タイミングを指示する。

図８はOLTの制御部705の一実施例を詳細に説明する図である。DBA処理部709は、例えば上り信号処理部707から、各ONUが送信したキュー長の報告を受け、各ONUに通信帯域を割り当てる。そしてDBAが各ONUにどれだけの通信帯域を割り当てたかという情報は、データ送信許可部710に入力される。また、下り信号を受信するに際し何らかの障害が発生したONUから緊急通知信号404を受信した場合、上り信号処理部707の障害信号検出部800が図5に示すような緊急デリミタ500からなる緊急通知信号を検出して、データ送信許可部710に通知する。

データ送信許可部710は送信タイミング決定部801と送信タイミングテーブル804を含む。送信タイミング決定部は、DBA処理部から通信帯域を入力され、この通信帯域に基づいてグラント周期ごとに、各ONUのStart値28とEnd値29を決定する。さらに送信タイミング決定部801は、周期窓生成部803と信号受信窓生成部802を含む。周期窓生成部803はONUからの緊急通知信号404を受信するために、例えば400byteに4byteの割合で、いずれのONUにも送信を許可しない時間帯（窓）を周期的に生成する。また、信号受信窓生成部802はONUからの情報通知信号406を受信するために、緊急通知信号404を受信してから一定時間後、例えば325マイクロ秒後に、いずれのONUにも上りデータの送信を許可しない時間帯（窓）を生成する。

送信タイミング決定部801は、各ONU毎にStart値とEND値を決定すると、この情報を送信タイミングテーブル804に格納する。データ送信許可部710は、この送信タイミングテーブル804に格納された情報に基づいて、図2に示すような信号を生成し、下り信号処理部702を介して各ONUにデータを送信するタイミングを指示する。

レンジング処理部711は、各ONUとの距離を測定し、各々の距離に見合った送信遅延時間を算出して、各ONUに指示を行なう。

図9は、制御部705の処理フローチャートの一例である。まず、DBAを行なう周期毎にDBA処理部709が各ONUへ割り当てる通信帯域を決定する(901)。次に、送信タイミング決定部801は、グラント周期毎に各ONUのStart値28とEnd値29を決定するに際し、割り当てられた通信帯域のバイト長が400byteを越えているかどうか判断する(902)。送信を許可するひとかたまりのデータ長が400byteを越えていない場合は、End値からStart値を引いた値がそのデータ長となるように、Start値とEnd値を設定する904。つまりそのデータ長の分だけ連続してグラントを与えるようにする。

一方、これから送信許可を与えようとするひとかたまりのデータの大きさが400byteを越えている場合には、周期窓生成部803が、End値からStart値を差し引いた値が396byteとなるようにStart値とEnd値を設定して、そのEnd値の後ろに4byteの空き領域を設け、残りのデータについても同様にグラントの長さが400byteを越えないように分割する(903)。

図17は、図9のフローチャートを実行した場合に作成される送信タイミングテーブル804の一例である。図17の送信タイミングテーブル1701は、ONUを識別する情報であるONU-ID1702と、送信タイミング決定部801がそのONUに割り当てたStart値1703、End値1704を記憶している。図17の例ではDBA処理部709が、ONU-IDが1のONU#1に対して48byte長の通信帯域を割り当てている。この場合、送信タイミング決定部801は、ONU#1に対して、Start値を12byte、End値を60byteと決定している。

次にDBA処理部709は、ONU-IDが3のONU#3に対して596byte長の通信帯域を割り当てている場合、400byteを越えているので、周期窓生成部803が596byte長のデータを396byteと200byteのデータに分割し、その間に4byteの窓を生成する。図17のテーブルでは、ONU#3に対してStart値に80byte、End値に476byteを割り当て、ここで送信許可を一旦切断し、4byte後の480byteをONU#3の次の送信許可のStart値、残りのデータをすべて送信できる680byteをEnd値としている。

なお、この実施例でOLT1は周期窓を生成し続けているが、例えばOLT1が各ONUからの上りデータの受信状況を監視しており、任意のONUからの上りデータが受信できなくなった場合にOLT1側でいずれかのONUに障害が発生したと判断し、周期窓生成部803を起動して周期窓401を生成するようにしても良い。このようにすれば、ONUに障害が発生していない場合は周期窓401が生成されないため、上りデータ信号の通信帯域をより有効に利用することができる。

図10は、緊急通知信号404を受信した場合の制御部705の処理フローチャートの一例である。障害信号検出部800から緊急通知信号404を受信した旨の通知を受けると、送信タイミング決定部801に含まれる信号受信窓生成部802は、その時点から例えば325マイクロ秒の時間後に、強制的に100byte長の窓を送信タイミングテーブル804に作成する。例えば上り信号の速度をおよそ1.24Gbit/sとすると、325マイクロ秒は50544byte長となる。従って信号受信窓生成部802は、送信タイミングテーブル804上で、緊急通知信号404を受信した時点から50544byte後に、いずれのONU10にも上りデータの送信を許可しない100byte長の窓を作成すれば良い。なお、前述のとおりグラント周期は125マイクロ秒に規定されているため、325マイクロ秒を計数する場合は複数のグラント周期にまたがって送信タイミングテーブル804のStart値とStop値を修正する必要がある。

図18は、図10のフローチャートを実行した場合に作成される送信タイミングテーブル804の一例である。図18の例では、信号受信窓生成部802が、緊急通知信号の検出から325マイクロ秒、例えば上り信号の速度が約1.24Gbit/sの場合は50544byte長が、図18の送信タイミングテーブル1801上の9020byteめで経過したとする。信号受信窓生成部802は、この9020byteを、その時点でデータ送信を許可していたONU#3のEnd値1805とし、このEnd値1805と次のStart値1806の間隔を100byteとすることで、信号受信窓を生成している。

図11はONU10の一実施例である。光信号IF部1100はOLT1との間で光信号を送受信するためのインタフェースである。O/E変換部1101は光信号を電気信号に変換する。下り信号処理部1102は、PON19から受信したデータをPC14やTel15等の加入者網に送出するために必要な処理を施す。下りデータバッファ1103は、加入者網へ送信するデータを一時的に蓄えておくための記憶手段である。加入者網IF部は、PC14やTel15等の加入者が有するデバイスとの間で信号を送受信するためのインタフェースである。上りデータバッファ1106は、加入者網から受信したデータを一時的に蓄えておくための記憶手段である。上り信号処理部1107は、加入者網から受信したデータをPON19へ送出するために必要な処理を施す。E/O変換部1109は電気信号を光信号に変換する。

制御部1105には、障害をOLT1へ通知するための一連の処理を実行する障害通知処理部1109と、OLT1との間でレンジングの処理を行なうレンジング処理部1110と、OLT1から指示されるStart値に対し、OLT1から指示された送信遅延時間を足したタイミングで上りデータの送信を行なうために、送信遅延時間を設定する等価遅延処理部1111を有する。

図12はONU10の障害通知処理部1110を詳細に説明するための一実施例を示す図である。OLT1から受信する下り信号に何らかの障害がある場合、下り信号処理部1107等を介して障害検知部1200にその異常が伝わる。障害検知部は下り信号に異常を検知すると、周期タイマ1201を起動して、緊急通知信号を送信する周期を計測する。また、障害検知部1200は、緊急通知信号生成部1202に対し、緊急通知信号をOLT1へ送信するよう指示し、さらに情報通知信号生成部に、あらかじめ定められた時間が経過した後に情報通知信号をOLT1へ送信するよう指示する。

緊急通知信号生成部1202は障害検知部1200からの通知を受けて、例えば図5に示すような緊急通知信号を一定期間送信し続ける。緊急通知信号生成部が備える緊急通知タイマは、この緊急通知信号をどれだけの期間、送信し続けるかを管理するのに用いられる。また情報通知信号生成部1203は、障害検知部1200からの通知を受けて、情報通知タイマ1203で測定されるあらかじめ定められた時間、例えば325マイクロ秒が経過した後、図5に例示されるような情報通知信号をOLT1へ向けて送信する。

図13は、障害通知処理部1110の処理フローチャートの一例である。障害通知処理部1110はOLT1からの下り信号に何らかの異常や障害を検知すると(1300)、緊急通知信号生成部1202が緊急通知信号を送信する(1301)。この場合、実施例としては例えば2byte長の緊急デリミタを200回連続して送信する。この後、情報通知タイマ1205により例えば325マイクロ秒のあらかじめ定められた時間待機し(1302)、情報通知信号生成部1203が情報通知信号を生成し送信する(1303)。

障害通知処理部1110は、緊急通知信号および情報通知信号を送信する一連の処理をあらかじめ定められた回数実行したかを確認する(1304)。この処理は、OLT1が生成する周期窓401の長さが十分でなく、1度送信した緊急通知信号が必ず受信されるとは限らないような場合に、一連の処理を繰り返し実行するためのカウンタを確認するものである。周期窓401が十分に短い周期で生成され、OLT1が1度送信された緊急通知信号を確実に受信処理できるのであれば、ステップ1301〜1303を複数回繰り返す処理は必要無い。ここで、設定された回数だけステップ1301〜1303を繰り返していれば障害を通知する一連の処理は終了する。まだ設定された回数の処理を実行していない場合には、周期タイマ1201でカウントされる時間、例えば１秒や１０秒だけ待機した後(1305)、ステップ1301〜1303を実行する。1秒や10秒の周期であれば、他の上りトラヒックに影響を与えない頻度で一連の通知信号を送信できる。

図14は、本実施例のOLT1およびONU10により、周期窓と緊急通知信号が生成される様子の一例を説明する図である。図示するように、OLT1側では、400byte周期で4byte長の周期窓1400、1402、1404を生成する。この周期窓の間ではONUに対し信号の送信を許可しており、例えば周期窓1400と1402との間の期間1401では、OLT1はONU#1からのデータ1406を受信する。

ここで、ONU#2に障害が発生した場合、ONU#2は小さな信号、例えば2byte長の緊急デリミタを複数連ねてなる緊急通知信号1409を一定期間、例えば400byte長の間OLT1に向けて送信する。緊急通知信号1409の大部分はONU#1の信号と衝突するが、周期窓1402と重なって送信された緊急通知信号についてはOLT1により正常に受信される。このようにして、OLT1はいずれかのONU10に障害が発生したことを検知することができる。

図15は、本実施例のONU#2が、緊急通知信号を送信してから一定時間後に、情報通知信号を送信する様子の一例を示す図である。ONU#2は400byte長の緊急通知信号1503を送信すると、一定の時間、例えば325マイクロ秒後に情報通知信号1504を送信する。OLT1側では、ONU#2から緊急通知信号1500を受信した後、一定時間、例えば325マイクロ秒後に情報通知信号を受信するための信号受信窓1502を用意しておく。OLT1はこの信号受信窓1502内で情報通知信号1504を受信し、ONU#2でどのような障害が発生したのかを知ることができる。

図１６に本発明での監視制御システム1003に表示されるONU障害の監視画面の実施例を示す。上り警報1601に加えて、本実施例の方法を用いて下り警報1602を通知することができるので、ONU10の障害の実態をより正確に監視制御システム1003から把握することができる。この画面には新しい警報ＬＵＰ（Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｕｐ Ｌｉｎｋ）が表示されている。本実施例の方法を用いても上り情報がOLT1にて受信できないということは、ONU10の送信回路部分かあるいはOLT1内のONU個別の受信回路部分に障害が発生している可能性が高い。本発明ではこのように従来は既定されていない警報を新たな情報として提供することができる。

以上のように、本実施例によれば、OLT1からの下り信号を受信できなくなったONUは、OLT1に対して自装置の状態を報告することが可能となる。特にONU内で下り信号が途絶えることによりLOS(Loss Of Signal)のような通信警報が生じるような場合、ONU10のクロックはOLT1との同期を断たれた非同期状態となる。このような非同期状態で上りに送信する緊急通知信号は、他のONUとの同期関係も断たれており、これら上り信号が衝突する可能性がある。このような場合でも本実施例のようにOLT側で周期窓401や信号受信窓407を設けることで、ONUから送信される障害に関する情報を、他のONUからの上りデータとの衝突を回避させて受信することができる。

光アクセス網の一構成例。 OLTからONUへの下り信号の一例。 ONUからOLTへの上り信号の一例。 ONUとOLTの間の通信シーケンスの一例。 緊急通信信号の一例。 情報通信信号の一例。 OLTの機能ブロック図の一例。 OLTの制御部の機能ブロック図の一例。 OLTの制御部が周期窓を生成する処理フローの一例。 OLTの制御部が信号受信窓を生成する処理フローの一例。 ONUの機能ブロック図の一例。 ONUの障害通知処理部の機能ブロック図の一例。 ONUの障害通知処理部が実行する処理フローの一例。 緊急通知信号が送受信される様子の一例。 情報通知信号が送受信される様子の一例。 制御監視システムの画面表示例。

符号の説明

１ ＯＬＴ
１０ ＯＮＵ
１９ ＰＯＮ
５００ 緊急デリミタ
６０３ ＯＭＣＩ領域
８０２ 信号受信窓生成部
８０３ 周期窓生成部
１１０９ 障害通知処理部
１２０２ 緊急通知信号生成部
１２０３ 情報通知信号生成部

Claims (2)

1. 複数の加入者側装置と光分岐器を介して接続され、各々の加入者側装置に周期的に上り信号の送信タイミングを指示する局側装置において、
   いずれの加入者側装置にも上りデータの送信を許可しない第１の窓を周期的に生成する周期窓生成部と、
   前記周期窓生成部が生成した第１の窓内で、任意のONUから障害が生じたことを知らせる信号を受信した場合に、当該信号の受信後あらかじめ定められた時間が経過した後で、いずれの加入者側装置にも上り信号の送信を許可しない第２の窓を生成する信号受信窓生部とを有し、
   前記障害が生じたことを知らせる信号は、デリミタ信号とは異なるパタンで生成された緊急用デリミタ信号であることを特徴とする局側装置。
2. 光分岐器を介して局側装置と接続され、前記局側装置から上り信号の送信タイミングを指示される加入者側装置であって、
   前記局側装置からの下り信号を正常に受信できなくなった場合に、前記局側装置に異常が生じたことを通知するための、複数の信号を連ねてなる緊急通知信号を生成する緊急通知信号生成部と、
   前記緊急通知信号を生成し送信してからあらかじめ定められた時間が経過した後で、前記異常の内容を前記局側装置に報告するための情報通知信号を生成する情報通知信号生成部とを有し、
   前記緊急通知信号と前記あらかじめ定められた時間経過後の前記情報通知信号の送信とを、複数回繰り返すことを特徴とする加入者側装置。

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