JP4728697B2 - 光スイッチ装置及びそれを用いた光アクセスネットワーク方法と光アクセスネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、光スイッチ装置及びそれを用いた光アクセスネットワーク方法と光アクセスネットワークシステムに関する。更に詳述すれば、本発明は、光アクセスネットワークの信頼度の向上を図った光スイッチ装置及びそれを用いた光アクセスネットワーク方法と光アクセスネットワークシステムに関するものである。

光アクセスネットワークに関する従来技術の文献として、ＩＥＥＥ（The In-stitute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）の規格であるIEEE 802.3ah (Draft Amendment to Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications, October, 7, 2003)（非特許文献１）と、ＩＴＵ（The International Telecommunication Union）の規格であるITU-T勧告G.983.1 (Broadband optical access sysytems based on Passive Optical Netwoks(PON),Appendix IV(Access netwaok survivability)（非特許文献２）と、同ITU-T勧告G.983.5（A Broadban optical access sysytem with enhanced survivability）（非特許文献３）とを挙げることができる。

非特許文献１で述べられている従来技術では、伝送速度１．２５Ｇｂｉｔｓ／ｓのIEEE803.ahフレームを用いたＰＯＮ（Passive Optical Network）を規定している。この従来技術は、すべて単一系（現用系のみ）であって予備系を有しておらず、現用系が故障になった場合には予備系に切り替わる機能を有しないものである。従って、非特許文献１の光アクセスネットワークは、予備系を有し故障時に現用系から予備系に切り替えることによる信頼度を向上する構成にはなっておらず、その方法が述べられていない。なお、図１１にＯＬＴ（センタ装置）とＯＮＵ（リモート装置）間で通信に使用されるIEEE 802.3ahフレームについて示す。IEEE 802.3ahフレームのLLID (Logical Link Identifier)を調べることによって、このフレームの宛先を判定することができる。

これに対して、非特許文献２には、ＰＯＮのネットワークの信頼度を向上する方法が幾つか述べられており、非特許文献３には非特許文献２のＰＯＮにおけるネットワークの信頼度を向上する方法が具体的に記述されている。非特許文献２及び非特許文献３に述べられている光アクセスネットワーク方法を図１２及び図１３に示す。

図１２は、ＯＬＴとｎ×２光スプリッタの間のフィーダ(Feeder)区間の光ファイバを２重化して信頼度の向上を図ったものである。即ち、Feeder区間に、現用系光ファイバと予備系光ファイバの２本の光ファイバを配した構成になっている。ＯＬＴ内には、２台のネットワークインタフェースが設置され、ｎ×２光スプリッタの２側には最大ｎ台のＯＮＵが光ファイバにより接続されている。各光ファイバの端末にはＯＮＵが接続されている。

また、図１２では、受動素子であるｎ×２光スプリッタを用いていることから、下り信号がｎ×２光スプリッタの出力側（２側のポート）で衝突しないようにする必要がある。ここで、信号の下り方向とは、ＯＬＴからＯＮＵに信号が伝送する方向を意味し、上り方向とは、この逆でＯＮＵからＯＬＴに信号が伝送する方向を意味する。このため、ＯＬＴのネットワークインタフェースは、通常は現用系のみ動作させ、予備系は動作停止（光信号を送信停止）して故障に備え、現用系の故障を検出したときに、その現用系の運転を止め、予備系の運転を開始するように構成されている。この方式は、所謂コールドスタンバイ方式と呼ばれ、現用系と予備系の切り替え時間が長いという欠点がある。

更に、故障の種類によっては正常に切り替えられないという欠点もある。例えば、ＯＬＴの現用系の送信側が故障した場合、この故障を検出できるのはＯＮＵであり、ＯＮＵはこの検出した故障状況をＯＬＴに通知する必要があるが、これがＰＯＮの特性上不可能である。即ち、ＯＬＴの送信部が故障しているので、ＯＬＴはＯＮＵの送信制御ができず、ＯＮＵはもはや送信できないからである。従って、ＯＬＴの送信部が故障した場合には、予備系と現用系とを切り替えることができないという大きな問題点がある。

図１３は、ｎ×１光スプリッタを２台用意し、ＯＬＴとＯＮＵにそれぞれ２台のネットワークインタフェースを設置し、予備系と現用系の２つの系を同時に組み込んで、信頼度を向上する方法について示したものである。即ち、予備系と現用系の２系統が組み込まれているため、必要に応じてＯＬＴとＯＮＵとの間で系を切り替えるというものである。この切り替え方法では、ＯＮＵはネットワークインタフェースを２台装備するものが必要である。従って、従来の単一系のＯＮＵが適用できないという問題点がある。ＯＮＵはＦＴＴＨ(Fiber-To-The-Home)サービスの経済化のために安価にする必要があり、ネットワークインタフェースを２台有する機種をも用意して、機種の数を増やすことはこれに反する。ＯＮＵの種類は１種類にして、大量に生産することが経済化につながるからである。

また、図１２、１３に示したような信頼度を向上する方法は、非特許文献２で規定しているＢ−ＰＯＮ(Broadband Passive Optical Network)に特化しているため、非特許文献１で開示されている光アクセスネットワークには適用することができない。

なお、光アクセスネットワークの信頼度を向上するために、中継或いは幹線の光ファイバを２重にするものとして、特許文献１、特許文献２及び特許文献３を挙げることができる。特許文献１には、１台の親局装置と、複数台の子局装置が光スプリッタによって接続される構成において、光スプリッタと親局装置との間に、２台の光スイッチを挿入し、当該２台の光スイッチを幹線である光ファイバ２本によって接続する構成が開示されている。光スイッチは、外付けの切替指示部によって制御され、２本の光ファイバの切替を行うように構成されている。このような構成により、各子局装置に割り当てられた帯域の割当量とは無関係に、瞬断、特に幹線の切替に伴う瞬断などによって通信が途切れる時間の短縮を図ったものである。しかしながら、外付けの制御部を持つことは装置コストだけでなく施設コストや管理などの面で不利である点は否めない。

特許文献２、３は、複数のＯＮＵが接続された下位ノードとＯＬＴを搭載した上位ノードとの間の中継ファイバを予備系と現用系との２重にし、予備系と現用系との切替を下位ノード内の第２の現用予備切替回路内の光スイッチにより行う構成である。即ち、Feeder部を２重化し、切り替えそのものに光スイッチを使用する構成になっている。

特開２００２−１９８９０４号公報 特開２００２−３６８６５６号公報 特開２００３−５１７６５号公報 IEEE 802.3ah (Draft Amendment to Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications, October, 7, 2003) ITU-T勧告G.983.1 (Broadband optical access sysytems based on Passive Optical Netwoks(PON),Appendix IV(Access netwaok survivability) ITU-T勧告G.983.5（A Broadban optical access sysytem with enhanced survivability）

本発明の目的は、従来技術の光アクセスネットワークの問題点、即ち、(1)コールドスタンバイ方式であるため切り替え時間が長いこと、（２）ＯＬＴの送信側が故障した場合に予備系と現用系との切り替えが不可能であること、（３）予備系と現用系とを完全に２重にすると従来の単一系のＯＮＵが適用できずＯＮＵの種類を新たに増さねばならない、という問題点を全て解決する光スイッチ装置及びそれを用いた光アクセスネットワーク方法と光アクセスネットワークシステムを提供することを目的とする。

なお、上記の特許文献１〜３に開示されている光アクセスネットワーク方法は、それぞれの固有の特徴を有するものの、本発明とは構成が明らかに異なるものである。詳細は発明を実施するための最良の形態で明らかにしているが、具体的に、例えば外付けの光スイッチ切替制御部は有していないこと、Feeder部を２重化した場合に切り替えそのものに光スイッチは使用していないことを挙げることができる。然も、特許文献１〜３に開示されている構成では上記の３つの問題点を同時に解決することは不可能である。

本発明の光スイッチ装置は、センタ装置からリモート装置側の下り方向に送信するパケット信号に当該パケット信号を受信するリモート装置の宛先が記入してあり、前記リモート装置が送信するパケット信号の送信指示を前記センタ装置からの制御メッセージで行う光アクセスネットワーク装置において、前記センタ装置と接続された２本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号をそれぞれ分波・合成する２台の上り側合分波器と、前記上り側合分波器で分波した２つの下り光信号をそれぞれ分岐する２台の２×１光スプリッタと、前記２台の２×１光スプリッタで分岐された一方の下り光信号２つをそれぞれ電気信号に変換する２台の光電気信号変換部と、前記２台の２×１光スプリッタで分岐された他方の下り光信号２つにそれぞれ遅延を与える２台の遅延回路部と、前記２台の光電気信号変換部により変換された下り電気信号を調べ、前記下り電気信号の状態及び前記センタ装置からの切り替え制御情報により切り替え指示を出す選択制御部と、前記選択制御部からの指示を受けて前記２台の光電気信号変換部により電気に変換された下り電気信号のうち一つの下り電気信号を選択する選択部と、前記選択部により選択された一つの下り電気信号の内容を解析する受信フレーム解析部と、前記受信フレーム解析部により解析された結果の指示を受けてｎ×１上り光スイッチ素子部及びｎ×２下り光スイッチ素子部を制御する上り光スイッチ素子制御部及び下り光スイッチ素子制御部と、前記ｎ×１上り光スイッチ素子部の１側の１個のポートに接続され、且つ前記２台の上り側合分波器に接続される２×１光スプリッタと、最大ｎ個の前記リモート装置に接続された最大ｎ本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号を分波・合成するｎ台の下り側合分波器と、を具備し、前記ｎ×１上り光スイッチ素子部は、前記上り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、上り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×１の上り光スイッチ素子部のｎ側のｎ個のポートは前記ｎ台の下り側合分波器に接続され、前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部は、前記下り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、下り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部の２側の２つのポートは前記２台の遅延回路部に接続され、前記ｎ×２下り光スイッチ素子部のｎ側のｎ個のポートは前記ｎ台の下り側合分波器に接続されて成ることを特徴とする。

本発明の光スイッチ装置は、センタ装置からリモート装置側の下り方向に送信するパケット信号に当該パケット信号を受信するリモート装置の宛先が記入してあり、前記リモート装置が送信するパケット信号の送信指示を前記センタ装置からの制御メッセージで行う光アクセスネットワークにおいて、前記センタ装置と接続された２本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号をそれぞれ分波・合成する２台の上り側合分波器と、前記上り側合分波器で分波した２つの下り光信号をそれぞれ分岐する２台の２×１光スプリッタと、前記２台の２×１光スプリッタで分岐された一方の下り光信号２つをそれぞれ電気信号に変換する２台の光電気信号変換部と、前記２台の２×１光スプリッタで分岐された他方の下り光信号２つにそれぞれ遅延を与える２台の遅延回路部と、前記２台の光電気信号変換部により変換された下り電気信号を調べ、前記下り電気信号の状態及び前記センタ装置からの切り替え制御情報により切り替え指示を出す選択制御部と、前記選択制御部からの指示を受けて前記２台の光電気信号変換部により電気に変換された下り電気信号のうち一つの下り電気信号を選択する選択部と前記選択部により選択された一つの下り電気信号の内容を解析する受信フレーム解析部と、前記受信フレーム解析部により解析された結果の指示を受けてｎ×２上り光スイッチ素子部及びｎ×２下り光スイッチ素子部を制御する上り光スイッチ素子制御部及び下り光スイッチ素子制御部と、最大ｎ個の前記リモート装置に接続された最大ｎ本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号を分波・合成するｎ台の下り側合分波器と、を具備し、前記ｎ×２上り光スイッチ素子部は、前記上り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、上り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×２の上り光スイッチ素子部の２側の２つのポートは前記２台の上り側合分波器に接続され、前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部は、前記下り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、下り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部の２側の２つのポートは前記２台の遅延回路部に接続され、前記ｎ×２下り光スイッチ素子部のｎ側のｎ個のポートは前記ｎ台の下り側合分波器に接続されて成ることを特徴とする。

前記パケット信号は、IEEE 802.3ahで定義されるフレームを用いて構成され、前記下り光スイッチ素子部では前記フレームに定義されたLLIDと前記フレーム長に基づいてスイッチングを行い、前記上り光スイッチ素子部では前記センタ装置からの制御メッセージに基づきスイッチングを行うことができる。

本発明の光アクセスネットワーク方法は、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワーク方法において、前記光スイッチ装置は本発明の光スイッチ装置であり、ｎ×２（ｎは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｎ×２光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートに最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置は、現用系ネットワークインタフェースと予備系ネットワークインタフェースの２台のネットワークインタフェースを備え、前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記現用系ネットワークインタフェースと前記予備系ネットワークインタフェースとをそれぞれ現用系光ファイバと予備系光ファイバとで接続し、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ネットワークインタフェースが故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに自動的に切り替わること、又は、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに切り替わることを特徴とする。

本発明の光アクセスネットワーク方法は、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークにおいて、前記光スイッチ装置は、ｍ×１（ｍは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｍ×１光スイッチ装置と、ｎ×２（ｎは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｎ×２光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に前記ｍ×１光スイッチ装置を２台、前記ｎ×２光スイッチ装置をｍ台設置し、前記２台のｍ×１光スイッチ装置は、一方は現用系ｍ×１光スイッチ装置とし、他方は予備系ｍ×１光スイッチ装置とし、前記ｍ台のｎ×２光スイッチ装置のｎ側の合計ｍ・ｎ個のポートに最大ｍ・ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置は、現用系ネットワークインタフェースと予備系ネットワークインタフェースの２台のネットワークインタフェースを備え、前記現用系のｍ×１光スイッチ装置及び前記予備系のｍ×１光スイッチ装置の１側の１個のポートと前記センタ装置内の前記現用系ネットワークインタフェースと前記予備系ネットワークインタフェースとをそれぞれ現用系光ファイバと予備系光ファイバとで接続し、前記現用系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートとをｋ番目の前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートにそれぞれ前記光ファイバで接続し、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ｍ×１光スイッチ装置又は前記現用系ネットワークインタフェースが故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置と前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置と前記予備系ネットワークインタフェースに自動的に切り替わること、又は、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置と前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置と前記予備系ネットワークインタフェースに切り替わることを特徴とする。ここで、前記ｎ×２光スイッチ装置のｎを１としても良い。また、前記１×２光スイッチ装置を前記リモート装置内或いは当該リモート装置の近傍に設置しても良い。

本発明の光アクセスネットワーク方法は、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワーク方法において、前記光スイッチ装置は本発明の光スイッチ装置であり、ｎ×２（ｎは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｎ×２光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートには最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置は、１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置とを備え、当該１×２光スイッチ装置の１側の１個のポートを前記ネットワークインタフェースに接続し、前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置の２側の２個のポートを現用系光ファイバと予備系光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバが故障したときに、前記現用系光ファイバが予備系光ファイバに自動的に切り替わること、又は、前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバが前記予備系光ファイバに切り替わることを特徴とする。

本発明の光アクセスネットワーク方法は、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークにおいて、前記光スイッチ装置は、ｍ×１（ｍは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｍ×１光スイッチ装置と、ｎ×２（ｎは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｎ×２光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に前記ｍ×１光スイッチ装置を２台、前記ｎ×２光スイッチ装置をｍ台設置し、前記２台のｍ×１光スイッチ装置は、一方は現用系ｍ×１光スイッチ装置とし、他方は予備系ｍ×１光スイッチ装置とし、前記ｍ台のｎ×２光スイッチ装置のｎ側の合計ｍ・ｎ個のポートには最大ｍ・ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置には１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置とを備え、当該１×２光スイッチ装置の１側の１個のポートを前記ネットワークインタフェースに接続し、前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置の２側の２個のポートを現用系光ファイバと予備系光ファイバで接続し、前記現用系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートとをｋ番目の前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートにそれぞれ前記光ファイバで接続し、前記センタ装置内の１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ｍ×１光スイッチ装置が故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置がそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置に自動的に切り替わること、又は、前記センタ装置内の１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置がそれぞれ前記予備系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置に切り替わることを特徴とする。ここで、前記ｎ×２光スイッチ装置のｎを１としても良い。また、前記１×２光スイッチ装置を前記リモート装置内或いは当該リモート装置の近傍に設置しても良い。
また本発明の光アクセスネットワークシステムは、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークシステムにおいて、前記光スイッチ装置は、請求項１または２に記載のｎ×２の光信号をスイッチングする手段を備える光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートに最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置は、現用系ネットワークインタフェースと予備系ネットワークインタフェースの２台のネットワークインタフェースを備え、前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記現用系ネットワークインタフェースと前記予備系ネットワークインタフェースとをそれぞれ現用系光ファイバと予備系光ファイバとで接続し、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ネットワークインタフェースが故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに自動的に切り替わること、又は、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに切り替わることを特徴とする。
さらに本発明の光アクセスネットワークシステムは、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークシステムにおいて、前記光スイッチ装置は、請求項１または２に記載のｎ×２の光信号をスイッチングする手段を備える光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートには最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置は、１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置とを備え、当該１×２光スイッチ装置の１側の１個のポートを前記ネットワークインタフェースに接続し、前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置の２側の２個のポートを現用系光ファイバと予備系光ファイバでそれぞれ接続し、前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバが故障したときに、前記現用系光ファイバが予備系光ファイバに自動的に切り替わること、又は、前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバが前記予備系光ファイバに切り替わることを特徴とする。

本発明の光スイッチ装置及びそれを用いた光アクセスネットワーク方法と光アクセスネットワークシステムによれば、従来技術の光アクセスネットワークの問題点、即ち、(1)コールドスタンバイ方式であるため切り替え時間が長いこと、（２）ＯＬＴの送信側が故障した場合に予備系と現用系との切り替えが不可能であること、（３）予備系と現用系とを完全に２重にすると従来の単一系のＯＮＵが適用できずＯＮＵの種類を新たに増さねばならない、という問題点を全て解決することが可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳述する。
（実施例１）
図１は、本発明の光スイッチ装置の第１の実施例を示す概略構成図であり、請求項１に対応するものである。この光スイッチ装置は、後述する図３〜図１０の光アクセスネットワーク方法に適用し得るものである。当該光アクセスネットワークでは、ＯＬＴ（センタ装置）からＯＮＵ（リモート装置）方向を下り方向と定義する。下り方向には波長１．５μｍ帯の光が用いられる。一方、ＯＮＵからＯＬＴ方向は上り方向と定義し、波長１．３μ帯の光が用いられる。これらの光信号は波長多重化されて光ファイバにより伝送される。

ＯＬＴとの間の波長多重された２系統の光信号は、上り側合分波器において下り光信号と上り光信号に分離される。この分離された２系列の下り光信号は、それぞれ２×１光スプリッタで２つの下り光信号に分岐される。分岐された２系列の下り光信号の一方は、それぞれ遅延回路部に入力されて遅延時間を与えられた後に、ｎ×２下り光スイッチ素子部の２側に接続される。分岐された２系列の下り光信号のもう一方は、それぞれ光電気信号変換部（Ｏ／Ｅ）に入力される。上述の光信号に与えた遅延時間は、電気で行う以下に述べる機能を実現するのに必要な時間を補償するためのものである。

光電気信号変換部（Ｏ／Ｅ）に入力された２系列の下り光信号は、光電気信号変換部（Ｏ／Ｅ）により電気信号に変換され、２系列の下り電気信号となる。この２系列の下り電気信号は、選択制御部と選択部に入力される。選択制御部は、２系列の電気信号が正常か異常かを判定し、２系列の電気信号とも異常判定でない場合に限り、常に正常判定の電気信号を選択するように、選択部に指示する。また、選択制御部は、ＯＬＴからの切り替え制御情報を受けて、その内容に応じて２系列の下り電気信号を選択するように選択部に指示する。即ち、選択制御部は、上述の故障による切り替えの他、ＯＬＴからの制御情報による切り替えも行うように構成されている。

更に、選択制御部は下り光スイッチ素子制御部に対して、ｎ×２下り光スイッチ素子の２側（入力側）に対して、正常判定の電気信号に対応する光信号を選択するように指示する。

選択制御部は、２系列の電気信号とも異常判定であれば、どちらか一方の系列を定め、その定めた系列を選択するように選択部に指示すると共に、下り光スイッチ素子制御部には、ｎ×２下り光スイッチ素子の２側に対して、定めた系列の電気信号に対応する光信号の系列を選択するように指示する。これにより、選択部は、２系列の内で常に正常な下り電気信号を受信フレーム解析部に入力する。同様にｎ×２下り光スイッチ素子の２側（入力側）は、下り光スイッチ素子制御部の指示により、正常な電気信号に対応する光信号の系列を選択する。

受信フレーム解析部では、受信パケット（フレーム）に記載されているＯＮＵの宛先を調べると共に、パケット（フレーム）の長さを計測する。これらの情報を基にして、下り光スイッチ素子制御部は、下り光スイッチ素子の接続先と接続時刻、接続時間を定め、下り光スイッチ素子の接続制御をパケット（フレーム）単位で行う。また、受信パケット（フレーム）解析部では、受信パケット（フレーム）の内で、制御メッセージの内容を解析し、上り光スイッチ制御を行う。制御メッセージの内容を解析し、受信したＯＮＵの宛先、ＯＮＵのパケット（フレーム）の送信時刻、ＯＮＵのパケット（フレーム）の送信時間を定める。この情報を基にして、上り光スイッチ素子制御部は、上り光スイッチ素子の接続先と接続時刻、接続時間を定め、上り光スイッチ素子の接続制御をパケット（フレーム）単位で行う。

ｎ×２下り光スイッチ素子のｎ側（出力側）は、上記のように下り光スイッチ素子制御部の指示の通りに、宛先のＯＮＵに対応しているポートにパケット単位に接続される。上り光スイッチ素子のｎ側（入力側）は、上記のように上り光スイッチ素子制御部の指示の通りに、送信元のＯＮＵに対応しているポートにパケット単位に接続される。

ｎ×２下り光スイッチ素子のｎ側（出力側）の下り信号は、上り光信号と下り側合分波器により分波・合波され、該当するＯＮＵに波長多重方式で、光ファイバを介して送信される。

ＯＮＵとの間の波長多重された２系統の光信号は、下り側合分波器において下り光信号と上り光信号とに分離される。上り信号は、ｎ×１上り光スイッチ素子部に入力される。ｎ×１上り光スイッチ素子部に入力された上り信号は、上り光スイッチ素子制御部の指示に基づき、ｎ×１上り光スイッチ素子部によってスイッチングされる。ｎ×１上り光スイッチ制御部は、上述のように受信フレーム解析部におけるＯＬＴからの制御パケットの解析結果に基づき、ｎ×１上り光スイッチ素子部のスイッチング制御を行う。ｎ×１上り光スイッチ素子部の出力側（１側のポート）の後には、２×１光スプリッタが接続され、ｎ×１上り光スイッチ素子の出力信号は２系列に分岐される。この２系列の上り信号は、下り信号とそれぞれ上り側合分波器によって分波・合波され、ＯＬＴに送信される。この上り光信号は、光スプリッタで分岐されているので、フィーダ(Feeder)区間で故障がない限り、２系列とも同じ内容の信号がＯＬＴに届くことになる。

（実施例２）
図２は、本発明の光スイッチ装置の第２の実施例を示す概略構成図であり、請求項２に対応するものである。この光スイッチ装置は、後述する図３〜図１０の光アクセスネットワーク方法に適用し得るものである。図１では、上り側はｎ×１上り光スイッチ素子部と２×１光スプリッタを接続して、２系列の上り信号を実現していたのに対して、図２では、上り側もｎ×２光スイッチ素子部を用いる構成になっている。

下り側のｎ×２下り光スイッチ素子部の切り替え制御は、図１の場合と同じである。上り側のｎ×２上り光スイッチ素子部の入力側の切り替え制御も、図１の場合と同じであ。ｎ×２上り光スイッチ素子の出力側の切り替えは、ＯＬＴ側から送られる受信パケットの切り替え制御情報の内容によるか、又はｎ×２下り光スイッチ素子部の入力側のポートと合わせるように制御を行う。ＯＬＴ側から送られる受信パケットの切り替え制御情報の内容は、選択制御部の解析結果に基づいて行われる。また、ｎ×２下り光スイッチ素子部の入力側のポートと合わせる場合は、選択制御部の指示による。

IEEE 802.3ahフレームを実施例１（図１）及び実施例２（図２）に適用した場合について述べる。実施例１の図１において、図１１に示したIEEE 802.3ahフレームを用いた場合、図１における下り光スイッチ素子部の制御に必要なＯＮＵの宛先は、図１１のLLID(Logical Link Identifier)を参照することによって知ることができる。また、図１における上り光スイッチ素子制御に必要な情報はIEEE 802.3ahに規定されているGATEメッセージの内容を解析し、受信したLLID、 Timestamp、Grant Start、Grant Lengthを基にして、上り光スイッチ素子の接続先ポートと接続開始時刻、接続時間を定め、上り光スイッチ素子制御を行う。以上の説明は図２にも当て嵌まる。

（実施例３）
図３は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第１及び第２の実施例を示す概略構成図であり、請求項４に対応するものである。図３に示すネットワーク構成において、ｎ×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例３は図１に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。

図３では、ＯＬＴとＯＮＵとｎ×２光スイッチ装置によって全体が構成され、ＯＬＴとｎ×２光スイッチ装置との間が、所謂１対１構成となっている。ＯＬＴには２台のネットワークインタフェースが設置され、当該２台のネットワークインタフェースはｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートとそれぞれ接続している。ＯＬＴからは、ｎ×２光スイッチ装置に対して、２系列の光ファイバに同一光信号が送信される。図１で説明したように、現用系の下り信号が故障した場合、ｎ×２光スイッチ装置は、それを検出し予備系に切り替える。また、ｎ×２光スイッチ装置からＯＬＴへの２系列の上り信号は故障でない限り同一であるから、光ファイバには同一光信号が流れる。現用系の上り信号が故障した場合、ＯＬＴは、それを検出し予備系に切り替える。即ち、ＯＬＴからｎ×２光スイッチ装置の区間で上り、下りにおいて２つの系が正常であれば、それぞれ同一の信号が流れ、基本的に受信側において現用系の故障を検出した場合、予備系に切り替える。両系とも正常な場合には、同一の信号が流れており、現在選択されている現用系が故障した場合、もう片方の予備系が正常であれば、予備系に切り替えるので、現用系の故障検出時間のみの時間で切り替えることが可能となる。

従って、予備系が常に運転中のホットスタンバイの切り替えであり、ＰＯＮの従来技術のように、故障を検出したのちに、片方の運転を立ち上げて、初期化運転を行った上で切り替えるコールドスタンバイ方式に比べ、切り替え時間が短縮できる。また、従来技術では、前述の通りＯＬＴの送信部の故障では切り替え不可能であるが本発明の構成においては、ＯＬＴの送信側の故障はｎ×２光スイッチ装置の受信側で検出することが可能であり、同時に現用系と予備系とを切り替えることができる。

なお、図１に示す光アクセスネットワーク方法では、上り信号と下り信号の伝送される系が独立で異なる場合がある。運用上で不都合が生じる場合には、ＯＮＵと光スイッチ装置の間でどちらの系を使っているかを示す切り替え制御情報をお互いに通信することにより、上り信号と下り信号で使用する系を合わせることができる。更に、ＯＬＴからの切り替え制御情報により、ｎ×２光スイッチ装置内で系を切り替えることも可能である。

（実施例４）
実施例４は、図３に示すネットワーク構成において、ｎ×２光スイッチ装置として、図２に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。この場合も、ＯＬＴとｎ×２光スイッチ装置との間が、所謂１対１構成となっている。ＯＬＴとｎ×２光スイッチ装置間においては、上り方向、下り方向の両系に同一の光信号を流さずに、現用系のみに情報のある光信号を流し、予備系には情報のない光信号を流す方式である。即ち、予備系に光信号は流れているものの、情報が入っていない方式であり、ＯＬＴ及びｎ×２光スイッチ装置の２側のポートにおいて送信側の切り替えを行う方式である。

ＯＬＴの受信側において、現用系で故障を検出した場合、ＯＬＴのネットワークインタフェースの切り替えを行い、ｎ×２光スイッチ装置に対して送信側の切り替えを指示する。ｎ×２光スイッチ装置は、ＯＬＴからの切り替え指示により、ｎ×２上り光スイッチ素子部の出力選択を行い、光ファイバの切り替えを行う。ｎ×２光スイッチ装置の受信側において、現用系で故障を検出した場合、ｎ×２光スイッチ装置の選択制御部に基づき選択部で切り替えを行い、ＯＬＴに対して送信側の切り替えを指示する。ＯＬＴはｎ×２光スイッチ装置からの指示により、ｎ×２上り光スイッチ素子部の出力選択を行い、光ファイバの切り替えが行われる。この場合も、ＯＬＴからの切り替え制御情報の解析に要する時間と故障検出時間のみの時間で切り替えること、所謂ホットスタンバイの切り替えができ、従来技術に示すコールドスタンバイ方式に比べ、切り替え時間の短縮が図れる。

（実施例５）
図４は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第３及び第４の実施例を示す概略構成図であり、請求項５に対応するものである。図４に示すネットワーク構成において、ｎ×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例５は、図１に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。

ＯＬＴとＯＮＵとの間にｎ×２光スイッチ装置とｍ×１光スイッチ装置が接続されている。ＯＬＴには２台のネットワークインタフェースが設置され、当該ネットワークインタフェースとｎ×２光スイッチ装置の区間で、現用系と予備系の２系統を有し、信頼度の向上を図っている。この場合、光ファイバの他ｍ×１光スイッチ装置も現用系と予備系の２台が用意され、前記現用系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートとがｋ番目の前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートにそれぞれ光ファイバで接続されている。

現用系と予備系との切り替えは、ＯＬＴのネットワークインタフェースとｎ×２光スイッチ装置間で行われる。なお、この切り替えは、図３のネットワーク構成に図１のｎ×２光スイッチ装置を適用した場合のＯＬＴのネットワークインタフェースとｎ×２光スイッチ装置間で行われるものと同じである。

（実施例６）
実施例６は、図４に示すネットワーク構成に、図２に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。ＯＬＴのネットワークインタフェースとｎ×２光スイッチ装置の区間で、現用系と予備系の２系統を有し、信頼度の向上を図っている。この場合、光ファイバの他ｍ×１光スイッチ装置も現用系と予備系の２台が用意され、前記現用系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートとがｋ番目の前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートにそれぞれ前記光ファイバで接続されている。現用系と予備系との切り替えは、ＯＬＴのネットワークインタフェースとｎ×２光スイッチ装置間で行われる。なお、この切り替えは、図３のネットワーク構成に図２のｎ×２光スイッチ装置を適用した場合のＯＬＴのネットワークインタフェースとｎ×２光スイッチ装置間で行われるものと同じである。

（実施例７、８）
図５は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第５及び第６の実施例を示す概略構成図であり、請求項６に対応するものである。図５のネットワーク構成は、図４におけるｎ×２光スイッチ装置において、ｎ＝１とした場合である。図５に示すネットワーク構成において、１×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例７は、図１に示す１×２光スイッチ装置を適用した場合である。実施例８は、図２に示す１×２光スイッチ装置を適用した場合である。切り替えの動作は基本的に図４の場合と同様である。

(実施例９、１０)
図６は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第７及び第８の実施例を示す概略構成図であり、請求項７に対応するものである。図６に示すネットワーク構成において、１×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例９は、図１に示す１×２光スイッチ装置を適用した場合である。実施例１０は、図２に示す１×２光スイッチ装置を適用した場合である。

図６のネットワーク構成は、図５の１×２光スイッチ装置をＯＮＵ内或いはその近傍に設置し、フィーダ(Feeder)区間のみならず、ドロップ(Drop)区間の信頼度の向上を図ったものである。ＯＮＵの前段に１×２光スイッチ装置を置く構成であり、従来のようなネットワークインタフェースが単一系のＯＮＵが適用できる。即ち、信頼度の向上を図る上で新たなＯＮＵの開発が不要であり、ＯＮＵは１種類で良い。

(実施例１１、１２)
図７は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第９及び第１０の実施例を示す概略構成図であり、請求項８に対応するものである。図７に示すネットワーク構成において、１×２光スイッチ装置とｎ×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例１１は、図１に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。実施例１２は、図２に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。

図７において、ＯＬＴには１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置が設置され、当該１×２光スイッチ装置とｎ×２光スイッチ装置との間の光ファイバで構成される区間（Feeder区間）に現用系の光ファイバと予備系の光ファイバが設置されている。現用系の光ファイバで故障が発生した場合、自動的に予備系の光ファイバに切り替わる構成である。また、ＯＬＴの制御によっても現用系の光ファイバから予備系の光ファイバに切り替わる構成になっている。この場合、１×２光スイッチ装置とｎ×２光スイッチ装置は、受信側の故障検出を行うことができるので、より確実な切り替えが可能となる。

(実施例１３、１４)
図８は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第１１及び第１２の実施例を示す概略構成図であり、請求項９に対応するものである。図８に示すネットワーク構成において、１×２光スイッチ装置とｎ×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例１３は、図１に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。実施例１４は、図２に示すｎ×２光スイッチ装置を適用した場合である。

図８において、ＯＬＴには１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置が設置されている。ＯＬＴに備える１×２光スイッチ装置とｎ×２光スイッチ装置との間、即ちｍ×1光スイッチ装置と光ファイバとで構成される区間は、現用系と予備系の２系統が準備され、現用系で故障が発生した場合に、自動的に予備系に切り替わる構成になっている。また、ＯＬＴの制御により現用系から予備系に切り替わる構成でもある。この場合、１×２光スイッチ装置とｎ×２光スイッチ装置は、受信側の故障検出を行うことができるので、より確実な切り替えが可能となる。

(実施例１５、１６)
図９は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第１３及び第１４の実施例を示す概略構成図であり、請求項１０に対応するものである。図９に示すネットワーク構成において、１×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例１４は、図１に示す１×２光スイッチ装置を適用した場合である。実施例１５は、図２に示す１×２光スイッチ装置を適用した場合である。図９は、図８においてｎを１とした場合に相当し、ｍ×１光スイッチ装置を２台用いて、フィーダ(Feeder)区間の信頼度の向上を図ったものである。

(実施例１７、１８)
図１０は、本発明の光アクセスネットワーク方法の第１５及び第１６の実施例を示す概略構成図であり、請求項１１に対応するものである。図１０に示すネットワーク構成において、１×２光スイッチ装置として、図１に示す光スイッチ装置と図２に示す光スイッチ装置を適用する２つの場合が考えられ、実施例１７は、図１に示すｎ×２光スイッチ装置でｎ＝１とした１×２光スイッチ装置を適用した場合である。実施例１８は、図２に示すｎ×２光スイッチ装置でｎ＝１とした１×２光スイッチ装置を適用した場合である。図１０は、図９のｍ×１光スイッチ装置後段の１×２光スイッチ装置を、ＯＮＵ内或いはその近傍に設置し、フィーダ(Feeder)区間のみならずドロップ(Drop)区間の信頼度の向上を図ったものである。ＯＮＵの前段に１×２光スイッチ装置を置くものであり、従来のようなネットワークインタフェースが単一系のＯＮＵが適用できる。即ち、信頼度の向上を図る上で新たなＯＮＵの開発が不要であり、ＯＮＵは１種類で良い。

本発明の光スイッチ装置及びそれを用いた光アクセスネットワークは、センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークにおいて、従来技術の問題点、即ち(1)コールドスタンバイ方式で切り替え時間が長いこと、（２）ＯＬＴの送信側が故障した場合に予備系と現用系との切り替えが不可能であること、（３）予備系と現用系とを完全に２重にすると従来の単一系のＯＮＵが適用できずＯＮＵの種類を新たに増さねばならない、という問題点をすべて解決するものであるから、広く光アクセスネットワークに適用することが可能である。

本発明の光スイッチ装置の第１の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光スイッチ装置の第２の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第１及び第２の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第３及び第４の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第５及び第６の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第７及び第８の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第９及び第１０の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第１１及び第１２の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第１３及び第１４の実施例を示す概略構成図である。 本発明の光アクセスネットワーク方法の第１５及び第１６の実施例を示す概略構成図である。 光アクセスネットワークで使用するIEEE 802.3ahフレーム構成を示した説明図である。 従来の光アクセスネットワーク方法の概略構成図である。 従来の光アクセスネットワーク方法を示すその他の概略構成図である。

符号の説明

ＯＬＴ センタ装置
ＯＮＵ リモート装置
Ｏ／Ｅ 光電気信号変換部

Claims (13)

1. センタ装置からリモート装置側の下り方向に送信するパケット信号に当該パケット信号を受信するリモート装置の宛先が記入してあり、前記リモート装置が送信するパケット信号の送信指示を前記センタ装置からの制御メッセージで行う光アクセスネットワーク装置において、
   前記センタ装置と接続された２本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号をそれぞれ分波・合成する２台の上り側合分波器と、
   前記上り側合分波器で分波した２つの下り光信号をそれぞれ分岐する２台の２×１光スプリッタと、
   前記２台の２×１光スプリッタで分岐された一方の下り光信号２つをそれぞれ電気信号に変換する２台の光電気信号変換部と、
   前記２台の２×１光スプリッタで分岐された他方の下り光信号２つにそれぞれ遅延を与える２台の遅延回路部と、
   前記２台の光電気信号変換部により変換された下り電気信号を調べ、前記下り電気信号の状態及び前記センタ装置からの切り替え制御情報により切り替え指示を出す選択制御部と、
   前記選択制御部からの指示を受けて前記２台の光電気信号変換部により電気に変換された下り電気信号のうち一つの下り電気信号を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された一つの下り電気信号の内容を解析する受信フレーム解析部と、
   前記受信フレーム解析部により解析された結果の指示を受けてｎ×１上り光スイッチ素子部及びｎ×２下り光スイッチ素子部を制御する上り光スイッチ素子制御部及び下り光スイッチ素子制御部と、
   前記ｎ×１上り光スイッチ素子部の１側の１個のポートに接続され、且つ前記２台の上り側合分波器に接続される２×１光スプリッタと、
   最大ｎ個の前記リモート装置に接続された最大ｎ本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号を分波・合成するｎ台の下り側合分波器と、を具備し、
   前記ｎ×１上り光スイッチ素子部は、前記上り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、上り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×１の上り光スイッチ素子部のｎ側のｎ個のポートは前記ｎ台の下り側合分波器に接続され、
   前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部は、前記下り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、下り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部の２側の２つのポートは前記２台の遅延回路部に接続され、前記ｎ×２下り光スイッチ素子部のｎ側のｎ個のポートは前記ｎ台の下り側合分波器に接続されて成ることを特徴とする光スイッチ装置。
2. センタ装置からリモート装置側の下り方向に送信するパケット信号に当該パケット信号を受信するリモート装置の宛先が記入してあり、前記リモート装置が送信するパケット信号の送信指示を前記センタ装置からの制御メッセージで行う光アクセスネットワーク装置において、
   前記センタ装置と接続された２本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号をそれぞれ分波・合成する２台の上り側合分波器と、
   前記上り側合分波器で分波した２つの下り光信号をそれぞれ分岐する２台の２×１光スプリッタと、
   前記２台の２×１光スプリッタで分岐された一方の下り光信号２つをそれぞれ電気信号に変換する２台の光電気信号変換部と、
   前記２台の２×１光スプリッタで分岐された他方の下り光信号２つにそれぞれ遅延を与える２台の遅延回路部と、
   前記２台の光電気信号変換部により変換された下り電気信号を調べ、前記下り電気信号の状態及び前記センタ装置からの切り替え制御情報により切り替え指示を出す選択制御部と、
   前記選択制御部からの指示を受けて前記２台の光電気信号変換部により電気に変換された下り電気信号のうち一つの下り電気信号を選択する選択部と、
   前記選択部により選択された一つの下り電気信号の内容を解析する受信フレーム解析部と、
   前記受信フレーム解析部により解析された結果の指示を受けてｎ×２上り光スイッチ素子部及びｎ×２下り光スイッチ素子部を制御する上り光スイッチ素子制御部及び下り光スイッチ素子制御部と、
   最大ｎ個の前記リモート装置に接続された最大ｎ本の光ファイバで伝送される特定波長の上り光信号及び下り光信号を分波・合成するｎ台の下り側合分波器と、を具備し、
   前記ｎ×２上り光スイッチ素子部は、前記上り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、上り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×２の上り光スイッチ素子部の２側の２つのポートは前記２台の上り側合分波器に接続され、
   前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部は、前記下り光スイッチ素子制御部の制御信号に応じて、下り光信号のパケットをパケット単位にスイッチングするように構成され、前記ｎ×２の下り光スイッチ素子部の２側の２つのポートは前記２台の遅延回路部に接続され、前記ｎ×２下り光スイッチ素子部のｎ側のｎ個のポートは前記ｎ台の下り側合分波器に接続されて成ることを特徴とする光スイッチ装置。
3. 前記パケット信号は、IEEE 802.3ahで定義されるフレームを用いて構成され、前記下り光スイッチ素子部では前記フレームに定義されたLLIDと前記フレーム長に基づいてスイッチングを行い、前記上り光スイッチ素子部では前記センタ装置からの制御メッセージに基づきスイッチングを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光スイッチ装置。
4. センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワーク方法において、
   前記光スイッチ装置は、請求項１または２に記載のｎ×２の光信号をスイッチングする手段を備える光スイッチ装置であって、
   前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、
   前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートに最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、
   前記センタ装置は、現用系ネットワークインタフェースと予備系ネットワークインタフェースの２台のネットワークインタフェースを備え、
   前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記現用系ネットワークインタフェースと前記予備系ネットワークインタフェースとをそれぞれ現用系光ファイバと予備系光ファイバとで接続し、
   前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ネットワークインタフェースが故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに自動的に切り替わること、
   又は、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに切り替わることを特徴とする光アクセスネットワーク方法。
5. センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワーク方法において、
   前記光スイッチ装置は、ｍ×１（ｍは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｍ×１光スイッチ装置と、ｎ×２（ｎは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｎ×２光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に前記ｍ×１光スイッチ装置を２台、前記ｎ×２光スイッチ装置をｍ台設置し、前記２台のｍ×１光スイッチ装置は、一方は現用系ｍ×１光スイッチ装置とし、他方は予備系ｍ×１光スイッチ装置とし、
   前記ｍ台のｎ×２光スイッチ装置のｎ側の合計ｍ・ｎ個のポートに最大ｍ・ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、
   前記センタ装置は、現用系ネットワークインタフェースと予備系ネットワークインタフェースの２台のネットワークインタフェースを備え、
   前記現用系のｍ×１光スイッチ装置及び前記予備系のｍ×１光スイッチ装置の１側の１個のポートと前記センタ装置内の前記現用系ネットワークインタフェースと前記予備系ネットワークインタフェースとをそれぞれ現用系光ファイバと予備系光ファイバとで接続し、
   前記現用系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートとをｋ番目の前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートにそれぞれ前記光ファイバで接続し、
   前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ｍ×１光スイッチ装置又は前記現用系ネットワークインタフェースが故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置と前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置と前記予備系ネットワークインタフェースに自動的に切り替わること、
   又は、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置と前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置と前記予備系ネットワークインタフェースに切り替わることを特徴とする光アクセスネットワーク方法。
6. 前記ｎ×２光スイッチ装置のｎを１としたことを特徴とする請求項５に記載の光アクセスネットワーク方法。
7. 前記１×２光スイッチ装置を前記リモート装置内或いは当該リモート装置の近傍に設置したこと特徴とする請求項６に記載の光アクセスネットワーク方法。
8. センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワーク方法において、
   前記光スイッチ装置は、請求項１または２に記載のｎ×２の光信号をスイッチングする手段を備える光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、
   前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートには最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、
   前記センタ装置は、１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置とを備え、当該１×２光スイッチ装置の１側の１個のポートを前記ネットワークインタフェースに接続し、
   前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置の２側の２個のポートを現用系光ファイバと予備系光ファイバでそれぞれ接続し、
   前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバが故障したときに、前記現用系光ファイバが予備系光ファイバに自動的に切り替わること、
   又は、前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバが前記予備系光ファイバに切り替わることを特徴とする光アクセスネットワーク方法。
9. センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワーク方法において、
   前記光スイッチ装置は、ｍ×１（ｍは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｍ×１光スイッチ装置と、ｎ×２（ｎは整数）の光信号をスイッチングする手段を備えるｎ×２光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に前記ｍ×１光スイッチ装置を２台、前記ｎ×２光スイッチ装置をｍ台設置し、前記２台のｍ×１光スイッチ装置は、一方は現用系ｍ×１光スイッチ装置とし、他方は予備系ｍ×１光スイッチ装置とし、
   前記ｍ台のｎ×２光スイッチ装置のｎ側の合計ｍ・ｎ個のポートには最大ｍ・ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、
   前記センタ装置には１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置とを備え、当該１×２光スイッチ装置の１側の１個のポートを前記ネットワークインタフェースに接続し、
   前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置の２側の２個のポートを現用系光ファイバと予備系光ファイバで接続し、
   前記現用系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置のｍ側のｍ個のポートの内のｋ番目（ｋ＝１、２、３・・・ｍ）のポートとをｋ番目の前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートにそれぞれ前記光ファイバで接続し、
   前記センタ装置内の１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ｍ×１光スイッチ装置が故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置がそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ｍ×１光スイッチ装置に自動的に切り替わること、
   又は、前記センタ装置内の１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置がそれぞれ前記予備系光ファイバと前記現用系ｍ×１光スイッチ装置に切り替わることを特徴とする光アクセスネットワーク方法。
10. 前記ｎ×２光スイッチ装置のｎを１としたことを特徴とする請求項９に記載の光アクセスネットワーク方法。
11. 前記１×２光スイッチ装置を前記リモート装置内或いは当該リモート装置の近傍に設置したこと特徴とする請求項１０に記載の光アクセスネットワーク方法。
12. センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークシステムにおいて、
    前記光スイッチ装置は、請求項１または２に記載のｎ×２の光信号をスイッチングする手段を備える光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、
    前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートに最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、
    前記センタ装置は、現用系ネットワークインタフェースと予備系ネットワークインタフェースの２台のネットワークインタフェースを備え、
    前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記現用系ネットワークインタフェースと前記予備系ネットワークインタフェースとをそれぞれ現用系光ファイバと予備系光ファイバとで接続し、
    前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバ又は前記現用系ネットワークインタフェースが故障したときに、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに自動的に切り替わること、
    又は、前記センタ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバと前記現用系ネットワークインタフェースがそれぞれ前記予備系光ファイバと前記予備系ネットワークインタフェースに切り替わることを特徴とする光アクセスネットワークシステム。
13. センタ装置とリモート装置と光スイッチ装置と光ファイバとにより構成される光アクセスネットワークシステムにおいて、
    前記光スイッチ装置は、請求項１または２に記載のｎ×２の光信号をスイッチングする手段を備える光スイッチ装置であって、前記光アクセスネットワーク内に１台設置し、
    前記ｎ×２光スイッチ装置のｎ側のｎ個のポートには最大ｎ個の前記リモート装置を前記光ファイバでそれぞれ接続し、
    前記センタ装置は、１台のネットワークインタフェースと１台の１×２光スイッチ装置とを備え、当該１×２光スイッチ装置の１側の１個のポートを前記ネットワークインタフェースに接続し、
    前記ｎ×２光スイッチ装置の２側の２個のポートと前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置の２側の２個のポートを現用系光ファイバと予備系光ファイバでそれぞれ接続し、
    前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記現用系光ファイバが故障したときに、前記現用系光ファイバが予備系光ファイバに自動的に切り替わること、
    又は、前記センタ装置内の前記１×２光スイッチ装置と前記ｎ×２光スイッチ装置との間で、前記センタ装置の指示により、前記現用系光ファイバが前記予備系光ファイバに切り替わることを特徴とする光アクセスネットワークシステム。

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