JP5204234B2 - Ｐｏｎシステムおよび冗長化方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムおよびＰＯＮシステムにおける冗長化方法に関する。

従来ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc.）８０２．３ａｈ^TM記載のＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標） Passive Optical Network）システムは、１本の光ファイバを受動素子であるスプリッタで分岐し、複数のＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者収容装置）を収容することにより、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）やＦＴＴＢ（Fiber To The Building）を経済的に提供する。

一方、ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、幹線ファイバの障害発生時に、同一スプリッタに収容される全ＯＮＵで通信断が発生する可能性があり、多数のサービス加入者が影響を受けるという問題もある。比較的低サービス料金でパーソナルユースが主のＦＴＴＨではこの問題は許容される可能性がある。しかし、ビジネス向けのサービスであるＦＴＴＢでは、基幹業務に関わるデータが送受されている可能性があり、障害発生時にも通信断とならないことが要求される。そこで、系を冗長化し、障害による通信断発生時には系を切り替えるＰＯＮプロテクションに関する検討が行われている。

Ｂ−ＰＯＮ（Broadband Passive Optical Network）／Ｇ−ＰＯＮ（Gigabit Passive Optical Network）に対するＰＯＮプロテクション方式として、下記非特許文献１では、ＯＬＴ（Optical Line Terminal：局回線終端装置）側のＰＯＮ終端部と幹線ファイバを二重化する方式（Type Ｂ）と、ＰＯＮ区間を完全に冗長化する方式（Type Ｃ）が勧告されている。

この方式のうち、Type Bは、２：Ｎスプリッタを使用することにより光インタフェースを１つとし、２：ＮスプリッタとＯＬＴ間を冗長化しており、ＯＬＴインタフェースの故障，幹線ファイバ切断等の障害に有効である。Type Cは、２つの１：Ｎスプリッタと光インタフェースが２つある冗長化ＯＮＵが必要となるが、ＰＯＮ区間を完全に冗長化しているため、ＯＬＴインタフェースの故障、幹線／支線ファイバ切断，ＯＮＵインタフェース故障等のより多くの種類の障害に有効である。

また、光スイッチを用いて冗長化を行い、現用系および予備系を常時運用とし、障害による切り替え時間を短縮する方法も提案されている（たとえば、下記特許文献１参照）。

特開平９−２８４３２５号公報 ＩＴＵ−Ｔ，"A broadband optical access system with enhanced survivability"，Recommendation G.983.5，２００２

しかしながら、従来のＰＯＮプロテクション方式のうち、上記非特許文献１に記載のＩＴＵ−Ｔ Ｇ９８５．５のType Ｂでは、現用系として使用されるWorking Line（Ｗ側）と、幹線ファイバまたはＷ側ＯＬＴインタフェースが故障状態となった場合に予備系として使用されるProtection Line（Ｐ側）と、の両方の下り回線で同一波長を使用する。したがって、＃０系をWorking Lineとした場合、もう一方の＃１系は待機状態である必要があり、＃１系にはEthernet（登録商標） ＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）等の制御フレームの伝送ができない。このため、障害発生による系の切り替えを行う際、切り替え前に、＃１系が正常動作可能か否かの判断を行うことができず、切替えを実施したにも関わらず、その系が動作せず長時間の通信断が発生する可能性がある、という問題があった。また、Type Bでは支線ファイバおよびＯＮＵ側インタフェース故障時の措置が取られておらず、ビジネス向けの信頼性を確保には不十分であるという問題があった。

一方、上記非特許文献１に記載のＩＴＵ−Ｔ Ｇ９８５．５のType Cでは、ＰＯＮ区間を完全に冗長化する方式が規定されている。しかし、実際の運用では、ＰＯＮ−ＬＴ（＃０系）とＰＯＮ−ＬＴ（＃１系）の２つのインタフェースを持つことによりＰＯＮ終端部が二重化されている二重化対応ＯＮＵと、ＰＯＮ終端部が１つ（ＰＯＮ−ＬＴ（＃０系））であるＯＮＵと、が混在する。このため、二重化対応ＯＮＵを使用するユーザが少ない程、＃１系の光スプリッタの使用率は低くなり、システムを有効活用することができないという問題があった。また、ビジネス向けＯＮＵはパーソナルユース向けＯＮＵに比べ設置回線数が少なく、二重化対応ＯＮＵは、量産効果が期待できないためコストが高くなるという問題があった。

また、上記特許文献１に記載の技術では、光スイッチを用いて冗長化を行い、現用系および予備系を常時運用としている。このため、ユーザ側の装置を冗長化に対応する装置とする必要があり、既存の設備を使用することができず、コストが高くなる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストを抑え、かつ、高信頼度を実現するＰＯＮシステムおよび冗長化方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の系統から第ｎ（２以上の自然数）の系統までのｎ系統の終端処理部を備える局回線終端装置と、複数の加入者収容装置と、前記局回線終端装置の系統ごとの回線を前記加入者収容装置に接続する回線に分岐する光スプリッタと、を備えるＰＯＮシステムであって、前記局回線終端装置は、系統ごとに異なる波長の光信号を用いて前記加入者収容装置への送信を行うこととし、また、前記加入者収容装置から送信されるデータに対して系統ごとに時分割で通信時間を割り当て、また、前記加入者収容装置ごとにデータ送信を行う系統を選択し、選択した系統に対応する波長の光信号を用いてデータを送信し、前記加入者収容装置は、前記光スプリッタにより分岐された回線から受信した光信号からｉ（１からｎまでの自然数）番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの信号とする第ｉのブロッキングフィルタと、前記第ｉの信号に終端処理を行い、また、前記局回線終端装置の割り当て結果に基づいてｉ番目の系統に割り当てられた通信時間帯にデータを送信する第ｉのＰＯＮ処理手段と、を備え、前記複数の加入者収容装置として、ｉ＝１からｉ＝ｎまでに対応するｎ個の前記加入者収容装置を備えることを特徴とする。

本発明にかかるＰＯＮシステムおよび冗長化方法は、加入者宅内装置が２系統以上のＯＮＵを備え、上り通信では、全系統に同一の波長を割り当てＴＤＭＡ方式によりＡ系とＢ系を多重化し、下り通信では、系統ごとに異なる波長で通信を行うようにしたので、コストを抑え、かつ、高信頼度を実現することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、二重化を実施する加入者と実施しない加入者が混在する場合のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。 図３は、Ａ系からＢ系への切り替えシーケンスの一例を示す図である。 図４は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態２の構成例を示す図である。 図５は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態３の構成例を示す図である。 図６は、Ａ系とＢ系で異なる波長を用いる場合のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。

符号の説明

１，７ ＯＬＴ
２ ＯＤＮ
３ スプリッタ
４ 光ファイバ
５−１〜５−Ｎ，６−１〜６−Ｎ 加入者宅内装置
８，９−１〜９−Ｎ Ｌ２ＳＷ
１１ａ，７１ａ Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ
１１ｂ，７１ｂ Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ
５１ａ Ａ系ＯＮＵ
５１ｂ Ｂ系ＯＮＵ
５２ａ，５２ｂ ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部
５３ａ，５３ｂ，７２ａ，７２ｂ ブロッキングフィルタ
７３ａ，７３ｂ ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部
１０１ 上り通信
１０２ Ａ系下り通信
１０３ Ｂ系下り通信
１０４ Ａ系上り通信
１０５ Ｂ系上り通信

以下に、本発明にかかるＰＯＮシステムおよび冗長化方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のＰＯＮシステムは、ＯＬＴ１と、ＯＤＮ（Optical Distribution Network）２と、ＯＤＮ２内に存在する２：Ｍのオプティカルスプリッタであるスプリッタ３と、同一加入者宅に設置される装置群である加入者宅内装置５−１〜５−Ｎ（Ｎは加入者の数）と、ＯＬＴとＯＤＮ間を接続し、また、加入者宅内装置５−１〜５−ＮとＯＤＮ間を接続する光ファイバ４と、で構成される。

本実施の形態では、二重化を実施する加入者の宅内には、それぞれ同様の機能を有する装置群が設置されることとし、加入者宅内装置５−２〜５−Ｎは、加入者宅内装置５−１と同様の構成とする。加入者宅内装置５−１は、Ａ系ＯＮＵ５１ａとＢ系ＯＮＵ５１ｂの２系統のＯＮＵを備えることとする。Ａ系ＯＮＵ５１ａは、ユーザデータの終端処理を行うＯＮＵ側ＰＯＮ処理部５２ａと、特定波長（Ａ系に対応する波長）以外のユーザデータを遮断するブロッキングフィルタ５３ａと、で構成される。Ｂ系ＯＮＵ５１ｂは、ユーザデータの終端処理を行うＯＮＵ側ＰＯＮ処理部５２ｂと、特定波長（Ｂ系に対応する波長）以外のユーザデータを遮断するブロッキングフィルタ５３ｂと、で構成される。

また、ＯＬＴ１は、Ａ系のＰＯＮ−ＬＴであるＡ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａと、Ｂ系のＰＯＮ−ＬＴであるＢ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂと、を備える。本実施の形態のＰＯＮシステムでは、加入者宅内装置５−１〜５−ＮからＯＬＴ１への伝送の方法を上り方向、ＯＬＴ１から加入者宅内装置５−１〜５−Ｎへの伝送の方向を下り方向と定義する。図１の上り通信１０１は、波長λupを用いて行われる上り通信を示し、Ａ系下り通信１０２は、波長λ１を用いて行われる下り通信を示し、Ｂ系下り通信１０３は、波長λ２を用いて行われる下り通信を示す。

本実施の形態では、Ａ系ＯＮＵ５１ａとＢ系ＯＮＵ５１ｂは、二重化を実施する同一加入者宅に設置される。したがって、図１に示すように１つのスプリッタ３をＡ系とＢ系の２系統で共有する構成となる。

二重化を実施しない加入者の宅内には、Ａ系ＯＮＵ５１ａとＢ系ＯＮＵ５１ｂのどちらかが１台が設置されていることとする。図２は、二重化を実施する加入者と実施しない加入者が混在する場合のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。図２の加入者宅内装置６−１〜６−Ｎのうち、６−１および６−Ｎは、二重化を実施する宅内装置であり、図１の加入者宅内装置５−１と同様の構成である。加入者宅内装置６−２および加入者宅内装置６−３は、二重化を実施しない宅内装置であり、加入者宅内装置６−２はＡ系ＯＮＵ５１ａを備え、加入者宅内装置６−３はＢ系ＯＮＵ５１ｂを備えている。

つづいて、本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態では、上り方向の通信には、全てのＯＮＵに対して同一波長λupを割り当て、Ａ系、Ｂ系のどちらであるかに関わらず全ＯＮＵがこの同一波長λupを用いて通信を行う。たとえば、１０Ｇ−ＥＰＯＮ用の波長である1470ｎｍや、ＧＥ−ＰＯＮ用の波長である1310ｎｍをλupとして割り当てる。そして、Ａ系とＢ系の上り方向の多重化方式としては、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を用いることとし、ＯＬＴ１がＴＤＭＡ方式による割り当てを行い、Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａとＢ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂが行う帯域割当とＴＤＭＡ方式によるＡ系、Ｂ系の時間の割当てとを連携することによってＡ系とＢ系のそれぞれの回線を確保する。また、実際のデータ通信に用いられている（選択されている）ＯＮＵの系ごとの数（ＯＮＵの系選択状況）を反映して、Ａ系に割り当てる帯域（割り当て時間）とＢ系に割り当てる帯域（割り当て時間）の帯域割当比を変化させる。そして、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部５２ａおよびＯＮＵ側ＰＯＮ処理部５２ｂは、それぞれ対応する系に割り当てられた通信時間にデータを送信する。

下り方向の通信では、異なる二つの波長λ１，λ２をそれぞれＡ系、Ｂ系に割り当てる。たとえば、Ａ系に１０Ｇ−ＥＰＯＮ用の波長1577ｎｍを割り当て、Ｂ系にＧＥ−ＰＯＮ用の波長である1490ｎｍを割り当てる。そして、Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａとＢ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂは、それぞれ対応する系に割り当てられた波長の光信号を用いてデータを送信する。また、加入者側に配置される加入者宅内装置５−１〜５−Ｎ（または６−１〜６−Ｎ）には、Ａ系とＢ系の両波長を用いたデータが転送されてくるため、特定波長以外を遮断するブロッキングフィルタ５３ａ，５３ｂを備えることとする。さらに、予備系ＯＮＵ（ここでは、Ｂ系を予備系とする）はユーザフレームがネットワークをループすることを回避するため、ユーザフレームを遮断する機能を備えることとする。

なお、ここでは、二重化対応の加入者宅内装置の場合には、２つの系を現用系と予備系とし、現用系と予備系のいずれも正常である場合には現用系をデータの送受信に使用することとし、現用系に障害のあるときにのみ予備系を用いることとする。現用系と予備系のいずれも正常である場合には予備系をデータの送受信に使用するようにしてもよいが、この場合には、現用系ＯＮＵもユーザフレームがネットワークをループすることを回避するため、ユーザフレームを遮断する機能を備えることとする。

そして、現用系として、たとえば、Ａ系を設定しておき、通常はデータの送信はＡ系のＯＮＵを用いて行う（Ａ系を選択する）こととし、Ａ系に障害が発生した場合などには、Ｂ系に切り替える（Ｂ系を選択する）こととする。また、二重化未対応の加入者の宅内では、Ａ系かＢ系のいずれか片方のみに対応しているＯＮＵが一台を設置されているため、障害発生等による切替えは実施しない。

このように上り回線を時分割多重し、下り回線にＡ系とＢ系で異なる波長を割り当てることによって、Ａ系とＢ系が常時運用状態であるホットスタンバイ方式を取ることが可能となり、ＰＯＮの信頼性を向上させることができるとともに、エクストラトラヒックの収容が可能となる。また、このようなホットスタンバイ方式とすることにより、切り替え時間の短縮が可能となるとともに、Ａ系とＢ系の両方の常時監視が可能となり、障害が発生し、Ａ系からＢ系に切替えた場合にＢ系が動作しない、といった事態を回避することができる。また、本実施の形態で説明した構成とすることで、系の切替え最小単位は論理チャネル毎に設定することができる。

なお、Ａ系とＢ系の伝送速度は、同一であってもよく（たとえば、Ａ系、Ｂ系ともに１０Ｇｂｐｓ）、異なっていてもよい（たとえば、Ａ系：１０Ｇｂｐｓ、Ｂ系：１Ｇｂｐｓ）。たとえば、Ａ系とＢ系の伝送速度が異なり、Ａ系を１０Ｇｂｐｓ伝送、Ｂ系を１Ｇｂｐｓ伝送とした場合、Ｂ系に既存設備であるＧＥ−ＰＯＮを用いることができ、低コストで信頼性を高めることが可能となる。具体的には、たとえば、既にＧＥ−ＰＯＮに加入している加入者が、新規に１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに加入する場合、新規にファイバを敷設する１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムをＡ系として使用し、既存のＧＥ−ＰＯＮをバックアップ回線として残すことによって、既存システムを有効活用することができる。

また、１０Ｇ０−ＥＰＯＮ，ＧＥ−ＰＯＮ等に本発明を適用する場合、系の状態を監視する管理方法として、両系が常時通信可能状態であること、また、ＰＯＮ区間ではEthernet（登録商標）フレームを透過転送することから、切替えプロトコルとして、ＩＴＵ―Ｔ Recommendation Ｇ．８０３１に記載のEthernet（登録商標）のリニアプロテクションであるEthernet（登録商標） ＰＳ（Protection Switching）などを適用することができる。したがって、この機能を用いて論理チャネル単位で柔軟に冗長系を構成することが可能となる。

このとき、各ＯＮＵは、制御フレームが系をループしないようにフレームの終端となる機能（たとえば、Ethernet（登録商標） ＯＡＭのＣＣ（Continuity Check）等）も備えているものとする。図３は、Ａ系からＢ系への切り替えシーケンスの一例を示す図である。図３では系の正常性を確認する制御フレームとしてＣＣを用い、障害発生をＲＤＩ（Remote Defect Indication）によって通知する例を示している。

ここでは、二重化に対応している加入者の場合について説明することとし、加入者宅内装置５−１を用いる例について説明する。加入者宅内装置５−１ではＡ系が選択され、ＯＬＴ１のＡ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａからユーザデータを受信していることとする（ステップＳ１１）。Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａは、ＣＣを送信し、Ａ系ＯＮＵ５１ａがこれを受信する（ステップＳ１２）。そして、Ａ系ＯＮＵ５１ａは、Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａにＣＣを返送する（ステップＳ１３）。また、Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂは、ＣＣを送信し、Ｂ系ＯＮＵ５１ｂがこれを受信する（ステップＳ１４）。そして、Ｂ系ＯＮＵ５１ｂは、Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂにＣＣを返送する（ステップＳ１５）。

Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａは、ＣＣを送信し（ステップＳ１６）、障害が発生する（ステップＳ１７）と、Ａ系ＯＮＵ５１ａはＲＤＩを返送する（ステップＳ１８）。Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａは、Ａ系ＯＮＵ５１ａからＲＤＩを受信すると、ＡＰＳ（Automatic Protection Switching）をＢ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂに送信する（ステップＳ１９）。そして、Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂは、系の切り替え実施が可能である場合（たとえば、ステップＳ１４でＣＣを受信することにより、Ｂ系が正常であることを確認している場合）、ＡＰＳを返送する（ステップＳ２０）。

ＡＰＳが返送されると、ＯＬＴ１は、系の切り替えを実施し、Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂは、ＣＣを送信し、Ｂ系ＯＮＵ５１ｂがこれを受信する（ステップＳ２１）。そして、Ｂ系ＯＮＵ５１ｂは、Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂにＣＣを返送する（ステップＳ２２）。ＣＣの返送後、ユーザデータがＢ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂからＢ系ＯＮＵ５１ｂに送信されるようになる（ステップＳ２３，２４）。以上、下り通信の場合について説明したが、上り通信の場合には、たとえば、この逆方向の動作を行うようにすればよい。

このように、本実施の形態では、二重化に対応する加入者宅内装置がＡ系ＯＮＵ５１ａとＢ系ＯＮＵ５１ｂの２系統のＯＮＵを備え、それぞれを２：Ｍのスプリッタ３に光ファイバ４で接続するようにし、上り通信では、Ａ系とＢ系で同一の波長を割り当てＴＤＭＡ方式によりＡ系とＢ系を多重化し、下り通信では、Ａ系とＢ系で異なる波長で通信を行うようにした。このため、Ａ系とＢ系を常時運用状態とすることができ、データ送信に使用している系と予備系の両系についてEthernet（登録商標） ＯＡＭ等の制御フレームによる監視を常時行うことができ、系の切替え実施後に予備系が動作しないといった事態を防ぐことができる。したがって、１台の光スプリッタを最大限に活用し、低コストで高信頼性を実現することができる。また、本形態ではエクストラトラヒックの収容が可能であり、障害が発生していない定常時には使用可能帯域幅の拡大を図ることができる。

なお、本実施の形態では、二重化対応の加入者宅内装置では、ユーザフレームが系をループしないよう予備系側のユーザフレームを遮断するようにしたが、予備系のＯＮＵ（上記の例の場合はＯＮＵ５１ｂ）についてなんらかの手段により強制的に通信を遮断する（強制リンクダウン）ことによって、ループを回避するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、系を２系統としているが、これに限らず、３系統以上としてもよい。この場合、下り通信について系ごとに異なる波長を割り当てて通信を行い、上り通信については、それぞれの系のデータをＴＤＭＡ方式により多重化するようにすればよい。

実施の形態２．
図４は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態２の構成例を示す図である。本実施の形態のＰＯＮシステムの構成は、ＯＬＴ１をＯＬＴ７に替える以外は、実施の形態１のＰＯＮシステムと同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。

ＯＬＴ７は、Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ７１ａとＢ系ＰＯＮ−ＬＴ７１ｂで構成される。また、Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ７１ａは、特定波長（Ａ系に対応する波長）以外のユーザデータを遮断するブロッキングフィルタ７２ａと、ユーザデータの終端処理を行うＯＬＴ側ＰＯＮ処理部７３ａと、で構成される。Ｂ系ＰＯＮ−ＬＴ７１ｂは、特定波長（Ｂ系に対応する波長）以外のユーザデータを遮断するブロッキングフィルタ７２ｂと、ユーザデータの終端処理を行うＯＬＴ側ＰＯＮ処理部７３ｂと、で構成される。

図４のＡ系上り通信１０４は、波長λup１を用いて行われるＡ系の上り通信を示し、上り通信１０５は、波長λup２を用いて行われるＢ系の上り通信を示す。実施の形態１では、上り方向ではＡ系とＢ系の両系で同一波長を使用しているが、本実施の形態では、Ａ系とＢ系で異なる波長を使用する。たとえば、Ａ系に１０Ｇ−ＥＰＯＮ用の1270ｎｍ、Ｂ系にＧＥ−ＰＯＮ用の1310nmを使用する。そして、それぞれの波長を用いて実施の形態１の下り通信と同様にデータを送信する。実施の形態１と同様に、冗長系のＰＯＮ−ＬＴでは、ユーザフレームが系をループしないよう予備系側のユーザフレームを遮断する。本実施の形態では、Ａ系とＢ系のデータを時分割の多重化を行う必要がないため、上り回線でも使用帯域を増やすことができる。

このように、本実施の形態では、実施の形態１と同様の構成で、下り通信だけでなく、上り通信についても、Ａ系とＢ系で異なる波長を割り当てるようにした。このため、実施の形態１の効果を実現するとともに、さらに、上り回線でも使用帯域を増やすことが可能となる。

なお、本実施の形態では、系を２系統としているが、これに限らず、３系統以上としてもよい。この場合、下り通信について系ごとに異なる波長を割り当てて通信を行い、上り通信にも、それぞれの系ごとに異なる波長を割り当てるようにすればよい。

実施の形態３．
図５は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態３の構成例を示す図である。本実施の形態のＰＯＮシステムは、実施の形態１の図２で説明したＰＯＮシステムに、ＯＬＴ１に接続するＬ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）８と、加入者宅内装置６−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に接続するＬ２ＳＷ９−ｉを追加する以外は、実施の形態１のＰＯＮシステムと同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。

実施の形態１および実施の形態２では、ＯＬＴ１とＯＮＵ５−１〜５−Ｎ（またはＯＮＵ６−１〜６−Ｎ）との間でEthernet（登録商標） ＯＡＭ等の制御フレームを送受信したが、本実施の形態では、上位側のＬ２ＳＷ２を制御フレームの終端とする。本実施の形態のＬ２ＳＷ７は、Ａ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ａとＢ系ＰＯＮ−ＬＴ１１ｂとにそれぞれ接続し、Ｌ２ＳＷ９−ｉは、加入者宅内装置６−ｉが二重化対応の場合にはＡ系およびＢ系とにそれぞれ接続し、二重化対応していない場合には、加入者宅内装置６−ｉ内のＯＮＵ５１ａまたはＯＮＵ５１ｂのいずれかに接続する。そして、ＯＬＴ１とＯＮＵ５−１〜５−Ｎ（またはＯＮＵ６−１〜６−Ｎ）との間で行っていた監視および障害検出を、Ｌ２ＳＷ２とＬ２ＳＷ９−ｉとの間で行うようにする。本実施の形態のこれ以外の動作は、実施の形態１と同様である。

また、図５の例では、上り通信をＡ系とＢ系とで同一波長を用いる場合を示したが、実施の形態２と同様に、上り通信をＡ系とＢ系で異なる波長（λup１，λup２）を用いるようにしてもよい。図６は、Ａ系とＢ系で異なる波長を用いる場合のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。図６の例のＰＯＮシステムの構成は、Ｌ２ＳＷ８と、Ｌ２ＳＷ９−ｉを追加する以外は、実施の形態２と同様である。また、動作については、Ａ系とＢ系で異なる波長を用いる以外は、図５の例と同様である。

このように、本実施の形態では、Ａ系およびＢ系の監視等を行うための制御フレームをＬ２ＳＷ８とＬ２ＳＷ９−ｉとの間で行うようにした。このため、実施の形態１または実施の形態２と同様の処理をＯＬＴ１の負荷を増加させることなく行うことができる。

また、さらに、Ａ系およびＢ系の監視等を行うための制御フレームの送受信だけでなく、Ａ系およびＢ系の選択もＬ２ＳＷ８またはＬ２ＳＷ９−ｉが行うようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかるＰＯＮシステムおよび冗長化方法は、冗長化を実施するＰＯＮシステムに有用であり、特に、コストを抑えて高信頼性を実現するＰＯＮシステムに適している。

Claims (18)

1. 第１の系統から第ｎ（ｎは２以上の自然数）の系統までのｎ系統の終端処理部を備える局回線終端装置と、ｍ（ｍは自然数）台の加入者宅内装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、
   前記局回線終端装置の系統ごとの回線を前記加入者宅内装置に接続する回線に分岐するｎ：Ｍ（Ｍはｍより大きい自然数）の光スプリッタ、を備え、
   前記局回線終端装置は、
   系統ごとに異なる波長の光信号を用いて前記加入者宅内装置への送信を行うこととし、
   前記加入者宅内装置から送信されるデータに対して系統ごとに時分割で通信時間を割り当て、また、前記加入者宅内装置内の加入者収容装置ごとにデータ送信を行う系統を選択し、選択した系統に対応する波長の光信号を用いてデータを送信し、
   前記ｍ台の加入者宅内装置のうち少なくとも一部の加入者宅内装置は、
   ｉ＝１からｉ＝ｎまでに対応するｎ個の前記加入者収容装置、を備え、
   ｉ番目の前記加入者収容装置は、
   前記光スプリッタにより分岐された回線から受信した光信号からｉ（ｉは１からｎまでの自然数）番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの信号とする第ｉのブロッキングフィルタと、
   前記第ｉの信号に終端処理を行い、また、前記局回線終端装置の割り当て結果に基づいてｉ番目の系統に割り当てられた通信時間帯にデータを送信する第ｉのＰＯＮ処理手段と、
   を備え、
   前記ｎ系統のうち、既存設備を用いる系統をバックアップ回線として残し、この既存設備よりも伝送速度が高速な新規設備を用いる系統を前記選択した系統として使用することを特徴とするＰＯＮシステム。
2. 前記局回線終端装置と前記加入者宅内装置との間に論理チャネルを設定し、
   前記論理チャネルごとに系統を選択することを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
3. 前記局回線終端装置は、系統ごとに割り当てる通信時間の比率を、データを送信する系統としてその系統が選択されている加入者宅内装置の数に基づいて決定することを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
4. 前記局回線終端装置と前記加入者宅内装置との間に論理チャネルを設定し、
   前記論理チャネルごとに系統を選択することを特徴とする請求項３に記載のＰＯＮシステム。
5. 前記選択した系統以外の系統に対応する加入者収容装置は、ユーザフレームを遮断することを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
6. 前記選択した系統以外の系統に対応する加入者収容装置に接続する回線を遮断することを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
7. ｎを２とし、前記既存設備の伝送速度を１Ｇｂｐｓとし、前記新規設備の伝送速度を１０Ｇｂｐｓとすることを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
8. 第１の系統から第ｎ（ｎは２以上の自然数）の系統までのｎ系統の終端処理部を備える局回線終端装置と、ｍ（ｍは自然数）台の加入者宅内装置と、を備えるＰＯＮシステムであって、
   前記局回線終端装置の系統ごとの回線を前記加入者宅内装置に接続する回線に分岐するｎ：Ｍ（Ｍはｍより大きい自然数）の光スプリッタ、を備え、
   前記局回線終端装置のｉ（ｉは１からｎまでの自然数）番目の終端処理部は、
   前記光スプリッタ経由で前記加入者宅内装置から受信した光信号からｉ番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの局回線終端装置信号とする第ｉの局回線終端装置用ブロッキングフィルタと、
   前記第ｉの局回線終端装置信号に終端処理を行う第ｉの局回線終端装置用ＰＯＮ処理手段と、
   を備え、
   系統ごとに異なる波長の光信号を用いて前記加入者宅内装置への送信を行うこととし、
   前記加入者宅内装置内の加入者収容装置ごとにデータ送信を行う系統を選択し、選択した系統に対応する波長の光信号を用いてデータを送信し、
   前記ｍ台の加入者宅内装置のうち少なくとも一部の加入者宅内装置は、
   ｉ＝１からｉ＝ｎまでに対応するｎ個の前記加入者収容装置、を備え、
   ｉ番目の前記加入者収容装置は、
   前記光スプリッタにより分岐された回線から受信した光信号からｉ番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの信号とする第ｉのブロッキングフィルタと、
   前記第ｉの信号に終端処理を行い、また、前記局回線終端装置の終端処理部のｉ番目の系統に割り当てられた波長の光信号を用いてデータを送信する第ｉのＰＯＮ処理手段と、
   を備え、
   前記ｎ系統のうち、既存設備を用いる系統をバックアップ回線として残し、この既存設備よりも伝送速度が高速な新規設備を用いる系統を前記選択した系統として使用することを特徴とするＰＯＮシステム。
9. 前記局回線終端装置と前記加入者宅内装置との間に論理チャネルを設定し、
   前記論理チャネルごとに系統を選択することを特徴とする請求項８に記載のＰＯＮシステム。
10. 前記選択した系統以外の系統に対応する加入者収容装置は、ユーザフレームを遮断することを特徴とする請求項８に記載のＰＯＮシステム。
11. 前記選択した系統以外の系統に対応する加入者収容装置に接続する回線を遮断することを特徴とする請求項８に記載のＰＯＮシステム。
12. ｎを２とし、前記既存設備の伝送速度を１Ｇｂｐｓとし、前記新規設備の伝送速度を１０Ｇｂｐｓとすることを特徴とする請求項８に記載のＰＯＮシステム。
13. 前記局回線終端装置と前記加入者収容装置との間で、前記系統ごとに、伝送路の正常性を確認するための制御フレームを送受信することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のＰＯＮシステム。
14. 前記正常性の確認結果に基づいて前記選択した系統の伝送路が正常でないと判断した場合には、前記選択した系統以外の系統にデータを送信する系統を切り替えることを特徴とする請求項１３に記載のＰＯＮシステム。
15. 前記局回線終端装置に接続された第１のレイヤ２スイッチと、
    前記加入者収容装置に接続された第２のレイヤ２スイッチと、
    をさらに備え、
    前記第１のレイヤ２スイッチと前記第２のレイヤ２スイッチとの間で、前記系統ごとに、伝送路の正常性を確認するための制御フレームを送受信することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のＰＯＮシステム。
16. 前記正常性の確認結果に基づいて前記選択した系統の伝送路が正常でないと判断した場合には、前記選択した系統以外の系統にデータを送信する系統を切り替えることを特徴とする請求項１５に記載のＰＯＮシステム。
17. 第１の系統から第ｎ（ｎは２以上の自然数）の系統までのｎ系統の終端処理部を備える局回線終端装置と、ｍ（ｍは自然数）台の加入者宅内装置と、前記局回線終端装置の系統ごとの回線を前記加入者宅内装置に接続する回線に分岐するｎ：Ｍ（Ｍはｍより大きい自然数）の光スプリッタと、を備え、前記局回線終端装置が、系統ごとに異なる波長の光信号を用いて前記加入者宅内装置への送信を行うＰＯＮシステム、における冗長化方法であって、
    前記局回線終端装置が、前記加入者宅内装置から送信されるデータに対して系統ごとに時分割で通信時間を割り当て、また、前記加入者宅内装置内の加入者収容装置ごとにデータ送信を行う系統を選択し、選択した系統に対応する波長の光信号を用いてデータを送信するデータ送信ステップと、
    前記加入者宅内装置内の加入者収容装置が、前記光スプリッタにより分岐された回線から受信した光信号からｉ（ｉは１からｎまでの自然数）番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの信号とするフィルタリングステップと、
    前記加入者宅内装置内の加入者収容装置が、前記第ｉの信号に終端処理を行い、また、前記局回線終端装置の割り当て結果に基づいてｉ番目の系統に割り当てられた通信時間帯にデータを送信するＰＯＮ処理ステップと、
    を含み、
    前記加入者宅内装置内の加入者収容装置が、ｉ＝１からｉ＝ｎまでに対応する前記フィルタリングステップおよび前記ＰＯＮ処理ステップを実行し、
    前記ｎ系統のうち、既存設備を用いる系統をバックアップ回線として残し、この既存設備よりも伝送速度が高速な新規設備を用いる系統を前記選択した系統として使用することを特徴とする冗長化方法。
18. 第１の系統から第ｎ（ｎは２以上の自然数）の系統までのｎ系統の終端処理部を備える局回線終端装置と、ｍ（ｍは自然数）台の加入者宅内装置と、前記局回線終端装置の系統ごとの回線を前記加入者宅内装置に接続する回線に分岐するｎ：Ｍ（Ｍはｍより大きい自然数）の光スプリッタと、を備え、前記局回線終端装置が、系統ごとに異なる波長の光信号を用いて前記加入者宅内装置への送信を行い、また、前記加入者宅内装置が系統ごとに異なる波長の光信号を用いて前記局回線終端装置への送信を行うＰＯＮシステム、における冗長化方法であって、
    前記局回線終端装置が、前記光スプリッタ経由で前記加入者宅内装置から受信した光信号からｉ（ｉは１からｎまでの自然数）番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの局回線終端装置信号とする局側フィルタリングステップと、
    前記局回線終端装置が、前記第ｉの局回線終端装置信号に終端処理を行う局側ＰＯＮ処理ステップと、
    前記局回線終端装置が、前記加入者宅内装置内の加入者収容装置ごとにデータ送信を行う系統を選択し、選択した系統に対応する波長の光信号を用いてデータを送信する局側データ送信ステップと、
    前記加入者宅内装置内の加入者収容装置が、前記光スプリッタにより分岐された回線から受信した光信号からｉ番目の系統に対応して定められた所定の波長帯以外の成分を除去し、その結果を第ｉの加入者収容装置信号とする加入者側フィルタリングステップと、
    前記加入者宅内装置内の加入者収容装置が、前記第ｉの加入者収容装置信号に終端処理を行い、また、前記局回線終端装置のｉ番目の系統に対応する波長の光信号を用いてデータを送信する加入者側ＰＯＮ処理ステップと、
    を含み、
    ｉ＝１からｉ＝ｎまでに対応する前記局側フィルタリングステップ、前記局側ＰＯＮ処理ステップ、前記加入者側フィルタリングステップおよび前記加入者側ＰＯＮ処理ステップを実行し、
    前記ｎ系統のうち、既存設備を用いる系統をバックアップ回線として残し、この既存設備よりも伝送速度が高速な新規設備を用いる系統を前記選択した系統として使用することを特徴とする冗長化方法。

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