以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下の実施の形態で示されるPONはイーサネット(登録商標)ベースのPON(EPON)であることを前提とする。
[実施の形態1]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る局側装置の概略構成を示すブロック図である。図1を参照して、PONシステム301は、局側装置(OLT)1aと、光ファイバであるN本のPON回線1〜N(3−1〜3−N)と、N個の光カプラ4−1〜4−Nと、複数の宅側装置(ONU)2と、ネットワーク管理システム(NMS)5とを備える。
局側装置1aは、光スイッチ11aと、OSU1〜N+1(12−1〜12−N+1)と、集線部13aと、局側装置1aの全体的な制御を行なう制御部14とを含む。この実施の形態では、Nは2以上の整数である。「制御部14」は本発明に係る局側装置に含まれる「局制御部」を実現する。
局側装置1aは、N本のPON回線1〜Nに接続され、このN本のPON回線を収容する。PON回線1〜Nは、光カプラ4−1〜4−Nにそれぞれ接続されており、これらの光カプラを介して複数のONU2に接続されている。
局側装置1aは、冗長構成を有している。すなわち、N+1個のOSU12のうち、OSU1〜Nが運用系(現用)OSUであり、OSU N+1が待機系(予備)OSUである。なお、局側装置1aは、2個以上の待機系OSUを含む構成であってもよい。待機系OSUは、いずれかの運用系OSUに異常が発生した場合に、その運用系OSUと対応付けられたPON回線を終端する。
光スイッチ11aは、制御部14からの指示に従い、N+1個のOSU1〜N+1(12−1〜12−N+1)と、N本のPON回線1〜N(3−1〜3−N)との間の通信経路を切り替える。
集線部13aは、OSU1〜N+1(12−1〜12−N+1)からの上りフレームを多重して上位ネットワーク(以下、アップリンクとも呼ぶ。)に送信する。さらに集線部13aは、アップリンクから受信した下りフレームを、適切なOSUに振り分ける。
NMS5は、ハードウェア、ソフトウェア、あるいはそれらの組み合わせによって実現される。ネットワーク管理システム5には、PON回線およびそのPON回線に接続されたONU2が登録される。ONUの登録とは、たとえば、個々のONUを認識するための識別情報(たとえばシリアル番号)、サービス品質、ネットワークパラメータなどの設定を含む。NMS5は、各ONU2を管理して各ONU2に各種のサービスを提供する。たとえばNMS5は、局側装置1aを通じて各ONU2に各種の設定を行なう。あるいはNMS5は、局側装置1aを通じて各ONU2の状態に関する情報を取得する。
ネットワーク管理者が加入者宅に設置されるONUをNMS5に登録する際に、そのONUは、PON回線と紐付けて登録される。さらにNMS5において、PON回線1〜Nの各々は運用系OSUと1〜Nと1:1の関係で紐付けられて登録されている。したがって、NMS5は、運用系OSUとPON回線との組み合わせによりPON回線1〜Nの各々を識別する。運用系OSUとPON回線との間の本来的な組み合わせにより論理的に識別される通信経路を、本明細書では「論理回線」と定義する。すなわちNMS5は論理回線の情報を保持している。
一方、局側装置1aの内部ではOSUとPON回線との組み合わせが変化しうる。すなわち、1つのPON回線に光接続可能なOSUが複数ある(運用系OSUと待機系OSU)。OSUとPON回線との実際の組み合わせ(すなわち現時点での組み合わせ)によって決定される通信経路を、本明細書では「実回線」と定義する。この実施の形態では、論理回線と実回線とが一致する場合、論理回線と実回線とが異なる場合の両方があり得る。
図1に示された構成では、1つのOSUに接続されるPON回線の数は1つである。しかし、1つのOSUに複数のPON回線が接続されていてもよい。以下においては、1つのOSUに1つのPON回線が接続された構成に基づいて第1の実施の形態を説明する。
図2は、光スイッチ11aの構成例を示す図である。図2を参照して、光スイッチ11aにおいては、PON側のN本の光ファイバと、OSU側のN本の光ファイバとが対向して配置されている。以下、これらのN組の光ファイバを、運用系光ファイバとも呼ぶ。
OSU側の各光ファイバの端面近くにコリメートレンズ23−1〜23−Nが配置される。PON回線側の各光ファイバの端面近くにコリメートレンズ24−1〜24−Nが配置される。通常状態では対向している光ファイバ間で光空間伝送が行なわれるようになっている。このN組の運用系光ファイバによるN本の光軸は、同一平面上で平行となるように配置される。
可動ミラー22は、アクチュエータ21によって駆動され、N本のPON回線(光ファイバ)3−1〜3−Nの光軸と直交する軸上を移動する。可動ミラー22は、運用系光ファイバによるN本の光軸と可動ミラー22の移動軸との各交点、および待機系光ファイバの端面付近のうちのいずれかに位置する。アクチュエータ21は、制御部14からの制御信号に従い、可動ミラー22を上記(N+1)個の位置のいずれかに移動させる。制御部14からの制御信号は、OSU冗長切り替えの有無および待機系OSUと接続するPON回線の番号を示す。アクチュエータ21はこの制御信号に基づいて可動ミラー22を移動させる。
可動ミラー22は、運用系光ファイバの光軸に対して45°だけ傾いており、PON回線側の光ファイバからの光線を、可動ミラー22の移動軸方向に反射する。可動ミラー22で反射された光線は、コリメートレンズ23−N+1を介して予備系光ファイバ3−N+1に入射される。
また、予備系光ファイバ3−N+1からの光線は可動ミラー22で反射され、可動ミラー22の位置に対応するPON回線側の光ファイバに入射される。したがって可動ミラー22の位置に対応するPON回線側の光ファイバと予備系光ファイバ3−N+1との間で光空間伝送を行なうことができる。
可動ミラー22を移動させる際、可動ミラー22を一旦z方向(図2において紙面の表から裏への方向)にずらしてからx方向に移動させる。このような方法により、可動ミラー22の移動が、対向している光ファイバ対の中で切り替えに無関係な光ファイバ対間の光空間伝送に影響を与えないようにすることができる。
図3は、OSUの構成例を示すブロック図である。図3を参照して、OSU12は、集線IF(Interface)部31と、制御IF部32と、受信処理部33と、送信処理部34
と、PON送受信部35と、ローカル制御部36と、上りフレームを蓄積するFIFO1(37)と、下りフレームを蓄積するFIFO2(38)とを含む。
PON送受信部35は、光スイッチ11aと光ファイバにより接続される。PON送受信部35は、特定の波長、たとえば1310nm帯の上り光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換して受信処理部33に出力する。一方、PON送受信部35は、送信処理部34から出力される電気信号を別波長、たとえば1490nm帯の下り光信号に変換して、その光信号を送信する。これにより1本の光ファイバにおいて双方向の通信を行なうことができる。
受信処理部33は、PON送受信部35から受けた電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じて制御IF部32、ローカル制御部36またはFIFO1(37)にフレームを振り分ける。具体的には、受信処理部33は、ユーザフレームをFIFO1(37)に出力し、ループバック試験などの特殊な制御フレームをローカル制御部36に出力し、その他一般の制御フレームを制御IF部32に出力する。
また、受信処理部33は、どのロジカルリンクからフレームをいつ受信するかを示すグラント情報を送信処理部34から受けて、グラント情報に示されていない受信フレームをフィルタリングする、すなわち廃棄するようにしてもよい。また、受信処理部33は、MPCPフレームに対して、受信時のタイムスタンプを上書きして出力するようにしてもよい。
集線IF部31は、FIFO1(37)に蓄積された上りフレームを集線部13aに送るとともに、集線部13aから受けた下りフレームをFIFO2(38)に蓄積する。このとき、集線IF部31は、集線部13aの信号形式と内部信号形式との変換を行なう。
送信処理部34は、FIFO2(38)、制御IF部32またはローカル制御部36が送信すべきフレーム/メッセージを有する場合、優先順位に従ってそのフレーム/メッセージを受け取り、フレームを組み立ててPON送受信部35に出力する。このとき、MPCPフレームに対して、送信時のタイムスタンプを上書きして出力するようにしてもよい。また、送信処理部34は、制御IF部32からのゲートメッセージに記されているグラント情報を受信処理部33に出力する。
制御IF部32は、受信処理部33から受けた制御メッセージを制御部14に出力するとともに、制御部14から受けた制御メッセージを送信処理部34に出力する。このとき、制御IF部32は、制御部14の信号形式と内部信号形式との変換を行なう。
基本的には、制御部14がPONを管理運用する制御プロトコルを終端する。ただし、制御部14の処理負荷を軽減するために、特定のプロトコルをローカル制御部36が終端してもよい。
送信処理部34は、送信フレーム数などの統計情報を収集し、制御IF部32を介して制御部14に通知する。
同様に、受信処理部33は、受信フレーム数、受信信号の符号エラー数などの統計情報を収集し、制御IF部32を介して制御部14に通知する。この統計情報は、OSUが冗長化された構成において、系の切り替え判断などを行なう際に使用される。たとえば、ある運用系OSUにおいて受信信号の符号エラー数が多い場合には、そのOSUから待機系OSUに切り替えるなどの制御が行なわれる。
また、PON送受信部35は、自らの送信光レベルをモニタしている。故障および発光素子の経年劣化によって送信光レベルが規定範囲外となった場合に、PON送受信部35は、制御IF部32を介して制御部14に警報を通知する。
図4は、制御部14の構成例を示すブロック図である。図4を参照して、制御部14は、CPU(Central Processing Unit)51と、ROM(Read Only Memory)52と、RAM(Random Access Memory)53と、IO(Input Output)制御部54と、OSU IF部55と、共有RAM56と、時計・タイマ57とを含む。
OSU IF部55は、OSU1〜N+1(12−1〜12−N+1)と接続され、ONUとの間で送受信される、PONを制御するための制御フレーム、ならびにOSUを管理および制御するためのOSU情報をメッセージ通信により送受信する。これらのメッセージは、共有RAM56に含まれる入力メッセージキューおよび出力メッセージキューを介してCPU51との間で送受信される。
IO制御部54は、CPU51からのコマンドを受けて、集線部13aおよび光スイッチ11aの設定および状態管理などを行なう。さらに、IO制御部54は、NMS5との間で、PON回線およびONUの保守あるいは管理に関する情報(以下、「管理情報」とも呼ぶ)の伝達を行なう。上記のとおり、NMS5には、論理回線に関する情報が登録されている。したがって、IO制御部54は、この論理回線の情報を用いて、NMS5との間でONUの管理情報を伝達する。
さらにIO制御部54は、オペレータに対して局側装置1aの操作インターフェイス(以下、操作IFとも呼ぶ。)を提供する。また、IO制御部54は、NMS5、操作IF、集線部13aおよび光スイッチ11aからの応答および警報などのイベントを受けると、CPU51に割込みとして通知する。
時計・タイマ57は、PONを管理するための時計および各種タイマを管理しており、CPU51に対して時刻およびタイマ終了の割込みを出力する。
ROM52は、制御部14全体を制御するためのプログラムおよび固定データなどを格納している。RAM53は、データを一時的に記憶するワークエリアなどとして使用される。
CPU51は、ROM52からプログラムを読み込んで実行するとともに、ROM52に記憶される固定データ読み込んだり、RAM53に対するデータの読み出し/書き込みを行なったりすることにより、後述する処理を実行する。
なお、PON時計を駆動するための基準クロックは各OSUにも与えられており、管理通信による定期的な時刻通知と併せて、各OSUのPON時計は同期がとられている。
図5は、NMSの内部に記憶されているONUの識別情報の例を説明するための図である。図5を参照して、OSU番号、PON回線番号、ONUのシリアル番号、およびSLA(Service Level Agreement)がONUの識別情報として記憶される。
OSU番号は、運用系OSU1〜N(OSU12−1〜12−N)を特定するための番号である。各OSU番号には、PON回線番号が紐付けられている。この実施の形態では、1つの運用系OSUに1つのPON回線が光接続される。したがって、1つのOSU番号に対して1つのPON回線番号が対応付けられている。1つの運用系OSUに対して複数のPON回線が光接続される構成では、1つのOSU番号に対して複数のPON回線番号が関連付けられる。OSU番号とPON回線番号との組み合わせによって定義される通信経路が「論理回線」に相当する。
ONUのシリアル番号は、1つのPON回線に接続されたONUを識別するための番号である。SLAは、サービスの提供者とサービスの利用者との間で取り決められたサービスの内容あるいは品質を示す。図5に示されるように、契約されたサービスの内容あるいは品質等に応じて、「Normal」あるいは「Premium」等のレベルが設定される。
図6は、通常運用時にNMSから問い合わせがあった場合の局側装置の応答を説明するためのシーケンス図である。図6を参照して、通常運用時には、光スイッチ11aによって、OSU1〜Nは、PON回線1〜Nにそれぞれ光学的に接続(以下「光接続」という)される。以下に説明する(1)〜(4)のステップにより、局側装置1aはNMSからの問い合わせに応答する。図6において「(1)」〜「(4)」との符号を付した破線の矢印は、下記のステップ(1)〜(4)のステップに対応した情報の流れを示す。
NMS5は、制御部14に対して、OSU1−PON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態を示す管理情報の取得を要求する(ステップ(1))。制御部14は、OSU1(OSU12−1)に対してPON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報の取得を要求する(ステップ(2))。OSU1(OUS12−1)は、PON回線1(PON回線3−1)に接続されている複数のONU2のうち、シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報を生成し、その情報を制御部14に送信する(ステップ(3))。制御部14は、OSU1から取得した情報をNMS5に送信する(ステップ(4))。
図7は、通常運用時にNMSに通知すべき情報が発生した場合の局側装置の処理を説明するためのシーケンス図である。図7を参照して、OSU1のPON回線1に接続されたONU2(シリアル番号AAA)から当該ONUの状態を示す管理情報が発せられる。この管理情報は、たとえばONUの異常を示すアラームである(ステップ(1))。そのアラームがOSU1に送られる(ステップ(2))。OSU1は、PON回線1に接続されたONU2(シリアル番号AAA)からアラームが発せられたことを制御部14へ通知する(ステップ(3))。制御部14は、OSU1−PON回線1−ONU(シリアル番号AAA)のアラームをNMS5に通知する(ステップ(4))。図6,図7に示されるように、制御部14は、OSU1とNMS5との間で、OSU1に光接続されているPON回線1の管理に関する管理情報、すなわち、PON回線1に接続されたONU2の管理情報を中継して伝達する。また、その管理情報は、実回線に紐付けられている。
通常運用時においては、実回線は、NMSで管理されている論理回線に一致している。したがって、管理情報が実回線に紐付けられていても、局側装置1aとNMS5との間で、その管理情報を伝送できる。しかしながら、この実施の形態では局側装置が冗長機能を有する。あるPON回線を終端する運用系OSUに異常が生じた場合、当該PON回線を終端するOSUが、待機系のOSUへと変更される。この場合、論理回線と一致しない実回線が生じる。したがって次のような問題が発生しうる。
図8は、運用系OSUから待機系OSUへの切り替えによって生じうる課題を説明するための第1の図である。図8を参照して、OSU1に故障が生じたとする。この場合、光スイッチ11aは、PON回線1と光接続されるOSUをOSU1からOSUN+1へと切り替える。
図6の例と同様に、NMS5は、制御部14に対して、OSU1−PON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態を示す管理情報の取得を要求する(ステップ(1))。制御部14は、OSU1(OSU12−1)に対してPON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態を示す管理情報の取得を要求する(ステップ(2))。しかし、OSU1にPON回線1が光接続されていない。このため、OSU1は、シリアル番号AAAによって識別されるONU2の管理情報を制御部14に送信することができない。したがって、図6に示されたステップ(3)およびステップ(4)の処理を制御部14が実行することができない。
図9は、運用系OSUから待機系OSUへの切り替えによって生じうる課題を説明するための第2の図である。図9を参照して、OSUN+1のPON回線1に接続されたONU2(シリアル番号AAA)がアラームを発生する(ステップ(1))。OSU1に故障が生じているため、PON回線1はOSUN+1に光接続されている。したがってアラームはOSUN+1に送られる(ステップ(2))。
制御部14はOSUN+1からアラームを受ける。しかしながら、OSUN+1とPON回線1との組み合わせは、論理回線として登録されていない。したがって、論理回線と紐づいていない管理情報を制御部14はNMS5に送ることができない。
図8および図9に示された問題を解決するため、制御部14は、論理回線と実回線とをマッピングするためのマッピング情報を記憶する。この実施の形態では、マッピング情報は、テーブルの形式で、たとえば制御部14のRAM53に記憶される。OSUとPON回線との間の通信経路を変更する場合、制御部14は光スイッチ11aを制御するとともに、このテーブルを更新する。テーブルの更新により、論理回線と実回線とのマッピングの情報が更新される。
図10は、通常運用時のテーブルの内容を説明するための図である。図11は冗長運用時のテーブルの内容を説明するための図である。図10および図11を参照して、通常運用時には、論理回線と実回線とが一致している。一方、冗長運転時において、たとえば運用系OSU1に接続されていたPON回線が待機系ONUN+1に接続されるように切り替えられる。この場合には、テーブルが更新されて、実回線(OSU1−PON回線1〜M)が論理回線(OSU1−PON回線1〜M)に対応付けられる。
図12は、局側装置の制御部によるマッピングテーブルの更新処理を示したフローチャートである。図12に示された処理は、たとえば一定の周期で実行される。図12を参照して、ステップS1において、制御部14は、OSUとPON回線との間の光接続に変更があったかどうかを判定する。「光接続の変更」とは、運用系OSUから待機系OSUへとPON回線の光接続を切り替えることを含むがこれに限定されない。待機系OSUから運用系OSUへとPON回線の光接続を切り替える場合も「光接続の変更」に含みうる。
PON回線とOSUとの間の光接続に変更があった場合(ステップS1においてYES)、ステップS2において、制御部14は、テーブルを更新する。PON回線とOSUとの間の光接続に変更がない場合(ステップS1においてNO)、ステップS2の処理はスキップされる。したがってテーブルは更新されない。
図13は、第1の実施の形態に係る局側装置の制御部がNMSの問い合わせに応答する処理を示したフローチャートである。図13を参照して、ステップS11において、制御部14はNMSからの要求を受信する。ステップS12において、制御部14は、テーブルを参照する。ステップS13において、制御部14は、テーブルに基づいて、NMSにより指定された論理回線に対応する実回線を決定し、その実回線に対応するOSUを決定する。
ステップS14において、制御部14は、対応するOSUに対して、PON回線およびONUを指定し、そのONUの管理情報の取得を要求する。ステップS15において、制御部14は、そのOSUを通じて、ONUの状態に関する情報(すなわち管理情報)を取得する。ステップS16において、制御部14は、管理情報に紐付けられた実回線を論理回線へと変換(マッピング)する。制御部14は、この処理をテーブルを参照して実行してもよい。あるいは、制御部14は、ステップS12において参照したテーブルの情報に基づいて、ステップS16の処理を実行してもよい。ステップS17において、制御部14は論理回線と紐付けられたONUの管理情報をNMS5に送信する。
図14は、第1の実施の形態に係る局側装置の制御部がNMSにONUの状態を通知するための処理を示したフローチャートである。図14を参照して、ステップS21において、制御部14は、OSUからの通知を受信する。OSUは、当該OSUに接続されたPON回線を通じてONUからの情報を受信する。この情報がOSUからの通知として制御部14に送信される。OSUからの通知は、ONUから発せられたアラームを含むがこれに限定されるものではない。
ステップS22において、制御部14は、テーブルを参照して、実回線を論理回線へと変換する。ステップS23において、制御部14は、論理回線と紐付けられたONUの情報をNMS5に送信する。
図15は、運用系OSUから待機系OSUへの切り替え後にNMSから問い合わせがあった場合における、第1の実施の形態に係る局側装置の応答を説明するためのシーケンス図である。図15を参照して、符号「S11」〜「S17」は、図13に示された対応するステップの処理を示している。
NMS5は、制御部14に対して、OSU1−PON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報の取得を要求する(ステップS11)。次に、制御部14は、テーブルを参照して、論理回線中のOSU1と実回線中のOSUN+1とが対応していることを確認する(ステップS12,S13)。制御部14は、OSUN+1に対してPON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報の取得を要求する(ステップS14)。
OSUN+1は、PON回線1(PON回線3−1)に接続されている複数のONU2のうち、シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報を制御部14に返す。これにより制御部14は指定されたONU2の管理情報を取得する(ステップS15)。
制御部14が取得した管理情報は、実回線(OSUN+1−PON回線1)に紐付けられている。したがって制御部14は、実回線中のOSUN+1を対応する論理回線のOSU(すなわちOSU1)へと変換する(ステップS16)。制御部14は、論理回線(OSU1−PON回線1)に紐付けられたONU2の管理情報をNMS5へと送信する(ステップS17)。
図16は、運用系OSUから待機系OSUへの切り替え後にNMSに通知すべき情報が発生した場合における、第1の実施の形態に係る局側装置の処理を説明するためのシーケンス図である。図16を参照して、符号「S21」〜「S23」は、図14に示された対応するステップの処理を示している。
まず、OSUN+1にはPON回線1が光接続されている。PON回線1に接続されたONU(シリアル番号AAA)がアラームを発生する。そのアラームがPON回線1を通してOSUN+1に送られる。制御部14はOSUN+1からアラームを受ける(ステップS21)。このアラームは、実回線(OSUN+1−PON回線1)に紐付けられている。制御部14は、テーブルを参照して、実回線中のOSUN+1を対応する論理回線のOSU(すなわちOSU1)へと変換する(ステップS22)。制御部14は、論理回線(OSU1−PON回線1)に紐付けられたONU2のアラームをNMS5へと送信する(ステップS23)。
以上のように第1の実施の形態によれば、冗長機能を有する局側装置において、ONUの管理情報に紐付けられた回線を、論理回線と実回線との間で相互に変換(マッピング)する。これにより局側装置と、局側装置の外部との間のインターフェイスを整合させることができる。
NMSは、局側装置の内部構成に依存せずに、論理回線を用いてONUを特定し、そのONUを管理することができる。上記のように、NMSは、そのONUに対して各種の設定を行なったり、そのONUからの通知を受信したりすることができる。これにより、NMSは局側装置を介してONUに各種のサービスを提供することができる。
[実施の形態2]
第1の実施の形態に係る局側装置は冗長機能を有する。第2の実施の形態に係る局側装置は縮退機能を有する。
図17は、本発明の第2の実施の形態に係る局側装置の概略構成を示すブロック図である。図1および図17を参照して、PONシステム302は、局側装置1aに代えて局側装置1bを備える。局側装置1bは、光スイッチ11aが省略される点およびOSU12−1〜12−N+1に代えてOSU12a−1〜12−Nを備える点において局側装置1aと異なる。
OSU12a−1は、M本(M;2以上の整数)のPON回線に接続される。すなわちOSU12a−1は、縮退系ユニットである。なお、OSU12a−1〜12−Nのすべてが縮退系ユニットであるように限定される必要はない。たとえばOSU12a−1〜12−Nの少なくとも1つが縮退系ユニットであり、残りのOSUには1本のPON回線が光接続されていてもよい。図17に示された構成では、OSUNに接続されるPON回線の本数は1である。このような構成も、この実施の形態に含まれる。
図18は、図17に示されたOSU12aの構成を示すブロック図である。図18を参照して、説明を単純化するために、OSU12aには2つのPON回線のみが光接続されるものとする。OSU12aは、上位スイッチ61と、アクセス制御部62A,62Bと、管理部63と、下位スイッチ64と、光送受信制御部65と、光送受信部66A,66Bとを備えている。以下において、PON回線3−1、アクセス制御部62Aおよび光送受信部66Aからなる系統と、PON回線3−2、アクセス制御部62Bおよび光送受信部66Bからなる系統を互いに区別する表現として、「系統A」及び「系統B」を用いることがある。
上位スイッチ61は、アクセス制御部62A,62Bの上位側に接続されたL2スイッチよりなる。上位スイッチ61は、アクセス制御部62A,62Bが送出する上りフレームを多重してアップリンク(上位ネットワーク)に中継する。さらに上位スイッチ61は、アップリンクからPON回線3−1,3−2への下りフレームをアクセス制御部62A,62Bの各々に中継する。下りフレームがユニキャストフレームの場合、上位スイッチ61は、下りフレームを分離する。下りフレームがユニキャストフレームでない場合は、上位スイッチ61は、必要に応じて下りフレームをコピーする。なお、上位スイッチ61は、アップリンクからの下りフレームをアップリンクに折り返したり、アクセス制御部62A,62Bからの上りフレームをアクセス制御部62A,62Bに折り返したりすることも可能である。
管理部63は、OSU12aの管理と、アクセス制御部62A,62Bを介してのONU2の管理とを行なう。管理部63は、管理インターフェイス69と縮退制御部70とを有する。管理インターフェイス69は制御部14に接続される。管理インターフェイス69は制御部14を介して、NMS5からの指令を受けることができる。
縮退制御部70は、管理インターフェイス69からの入力信号に基づいて、上位スイッチ61の切り替えと、光送受信制御部65を介した下位スイッチ64の切り替えとを行なう。下位スイッチ64は、L1スイッチよりなる。下位スイッチ64は、アクセス制御部62A,62Bと光送受信部66A,66Bとの間に接続される。下位スイッチ64は、アクセス制御部62A,62Bと光送受信部66A,66Bとの間の電気信号の経路を物理層レベルで切り替える機能を有する。
アクセス制御部62Aは、上位側送信部72と、上位側受信部73と、中継処理部74と、LLID(Logical Link ID)管理テーブル75と、PON制御部76と、PON側受信部77と、PON側送信部78とを備える。上位スイッチ61から入力された下りフレームは、上位側受信部73により受信されて中継処理部74に送られる。中継処理部74は、その下りフレームをPON側送信部78に送出する。PON側送信部78は、その下りフレームを下位スイッチ64に入力する。
下位スイッチ64から入力された上りフレームは、PON側受信部77により受信されて、中継処理部74またはPON制御部76に送られる。PON側受信部77は、上りフレームがデータフレームである場合は、それを中継処理部74に渡す。PON側受信部77は、上りフレームがMPCPフレームやOAMフレームなどの制御フレームである場合は、それをPON制御部76に渡す。中継処理部74は、そのデータフレームを上位側送信部72に送出する。上位PON制御部76は、PON側受信部77から受けた制御フレームの性質に応じた所定の処理を行なう。
光送受信部66Aは、周知の光トランシーバにより構成される。光送受信部66Aは、光受信部80と、光送信部81と、合分波部82とを備える。PON回線3−1からの上り光信号は、合分波部82を通じて光受信部80により受信される。光受信部80は、受信した上り光信号を電気信号に変換して下位スイッチ64に入力する。下位スイッチ64からの下り電気信号は、光送信部81によって光信号に変換される。下りの光信号は、合分波部82を通じてPON回線3−1に送出される。
アクセス制御部62Bの構成は、アクセス制御部62Aの構成と同じである。光送受信部66Bの構成は、光送受信部66Aの構成と同じである。したがってアクセス制御部62Bおよび光送受信部66Bの構成については以後の説明を繰り返さない。
縮退制御部70は、制御部14からの指令に基づき、上位スイッチ61を切り替えるための制御信号を上位スイッチ61に出力するとともに、下位スイッチ64を切り替えるための制御信号を光送受信制御部65に出力する。
図19は、第2の実施の形態に係る局側装置の通常動作における通信フレームの流れを示す図である。また、図20は、第2の実施の形態に係る局側装置の縮退動作において、系統A側にアクセス制御を集中させる場合の通常フレームの流れを示す図である。以下、図19,図20を参照して、縮退制御部70が行なうスイッチ制御の内容について説明する。
縮退制御部70は、管理インターフェイス69から受信する指令が「通常動作」を示す場合は、上位スイッチ61に入力されたPON回線3−1,3−2への下りフレームの出力先を、アクセス制御部62A,62Bに分散させる。さらに、縮退制御部70は、アクセス制御部62A,62Bから下位スイッチ64に入力される下りフレームの出力先を、光送受信部66A,66Bにそれぞれ設定する。さらに縮退制御部70は、光送受信部66A,66Bから下位スイッチ64に入力される上りフレームの出力先を、アクセス制御部62A,62Bにそれぞれ設定する。
次に、管理インターフェイス69から受信する指令が、系統A側にアクセスを集中させる縮退制御を示す場合について説明する。上位スイッチ61に入力されるPON回線3−1,3−2への下りフレームの出力先を、アクセス制御部62Aに集中させる。さらに縮退制御部70は、アクセス制御部62Aから下位スイッチ64に入力される下りフレームの出力先を、光送受信部66A,66Bに分散させる。さらに縮退制御部70は、下位スイッチ64に対して時分割の多重制御を行ない、光送受信部66A,66Bから下位スイッチ64に入力される上りフレームの出力先をアクセス制御部62Aに集中させる。下位スイッチ64は、光送受信部66A,66Bの光受信部80からの上りフレームを、アクセス制御部62AのPON側受信部77に対して時分割多重して入力する。
なお、管理インターフェイス69から受信する指令が、系統B側にアクセスを集中させる縮退制御を示す場合、縮退制御部70は、アクセス制御部62Aに対する上述の制御と同様の制御を、アクセス制御部62Bに対して実行する。したがって、この場合の制御については詳細な説明を繰り返さない。
また、1つのOSUに接続可能なPON回線の数が3以上の場合、OSUは、PON回線と同数の光送受信部およびアクセス制御部を有すればよい。この場合の縮退制御時の動作も図20によって示された動作と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
図21は、縮退動作においてNMSから問い合わせがあった場合における、第2の実施の形態に係る局側装置の応答を説明するためのシーケンス図である。図21を参照して、OSU1において、PON回線1をPON回線Mへと縮退させる。すなわち、OSU1の内部ではPON回線Mに対応するアクセス制御部にアクセスが集中している。
NMS5は、制御部14に対して、OSU1−PON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報の取得を要求する(ステップ(1))。制御部14は、OSU1(OSU12−1)に対して、PON回線1−シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報の取得を要求する(ステップ(2))。
OSU1の内部において、縮退制御部70は、PON回線1(PON回線3−1)に接続されている複数のONU2のうち、シリアル番号AAAによって識別されるONU2の状態に関する情報を制御部14に返す(ステップ(3))。
制御部14は、OSU1から取得した情報をNMS5に送信する(ステップ(4))。
図22は、縮退動作においてNMSに通知すべき情報が発生した場合における、第2の実施の形態に係る局側装置の処理を説明するためのシーケンス図である。図22を参照して、OSU1において、PON回線1をPON回線Mへと縮退させる。この場合も、OSU1の内部では、PON回線Mに対応するアクセス制御部にアクセスを集中させる。
OSU1のPON回線1に接続されたONU(シリアル番号AAA)がアラームを発生する(ステップ(1))。そのアラームがPON回線1を通してOSU1に送られる(ステップ(2))。OSU1の内部において、縮退制御部70は、PON回線1に接続されたシリアル番号AAAのONU2からアラームが発せられたことを制御部14へ通知する(ステップ(3))。制御部14は、そのアラームをOSU1−PON回線1−シリアル番号AAAのONUのアラームとしてNMS5に通知する(ステップ(4))。
OSU1において、PON回線1がPON回線Mへと縮退しているため、NMSにより指定された論理回線と、実回線とに違いが生じる。したがって、第1の実施の形態と同じく、第2の実施の形態でも、論理回線と実回線とをマッピングするためのテーブルが用いられる。
図23は、通常動作時のテーブルの内容を説明するための図である。図24は縮退動作時のテーブルの内容を説明するための図である。図23および図24を参照して、通常動作時には、論理回線と実回線とが一致している。縮退動作時において、たとえばOSU1の内部では、PON回線Mに対応するアクセス制御部に複数のPON回線についてのアクセス制御を集中させる。図24に示されたPON回線「1M」は、縮退動作時において、PON回線1とPON回線Mのアクセス制御部とが組み合わされていることを示している。同じくPON回線「MM」は、縮退動作時において、PON回線MとPON回線Mのアクセス制御部とが組み合わされていることを示している。このように、この実施の形態では、縮退動作時の実回線を、PON回線およびアクセス制御を集中させているアクセス制御部によって定義することができる。
この実施の形態に係る1つの構成によれば、制御部14がテーブルを保持する。他の構成によれば、OSU1〜Nの各々がテーブルを保持する。後者の場合には、各OSUは、自身に対応する論理回線と実回線とのマッピングを示すテーブルのみを保持すればよい。たとえばOSU1は、図23に示したテーブルのうち、OSU1に紐付けられたマッピングを保持すればよい。この場合、OSU1の縮退制御部70がテーブルを保持する。以下、各構成によって実行される処理を説明する。
(制御部14がテーブルを保持する構成)
図25は、第2の実施の形態に係る局側装置の制御部がNMSの問い合わせに応答する処理を示したフローチャートである。図25を参照して、ステップS31において、制御部14はNMSからの要求を受信する。ステップS32において、制御部14は、テーブルを参照する。ステップS33において、制御部14は、テーブルに基づいて、NMSにより指定された論理回線に対応する実回線を決定し、その実回線に対応するOSUおよびPON回線を決定する。たとえば縮退動作中において、論理回線として「OSU1−PON回線1」が指定された場合、制御部14は、テーブルを参照して、対応の実回線(たとえば「OSU1−PON回線1M」)を決定する。
ステップS34において、制御部14は、対応するOSUに対して、ONU2の情報の取得を要求する、ステップS35において、制御部14は、そのOSUを通じて、ONU2に関する管理情報を取得する。この管理情報は、実回線に紐付けられている。ステップS36において、制御部14は、管理情報に紐付けられた実回線(OSU1−PON回線1M)を論理回線(OSU1−PON回線1)へと変換(マッピング)する。ステップS37において、制御部14は論理回線と紐付けられたONU2の情報をNMS5に送信する。
図26は、第2の実施の形態に係る局側装置の制御部がNMSにONUの情報を通知するための処理を示したフローチャートである。図26を参照して、ステップS41において、制御部14は、OSUからの通知を受信する。なお、この通知は、ONU2から発せられたアラームを含むがこれに限定されるものではない。
ステップS42において、制御部14は、テーブルを参照して、アラームに紐付けられた実回線(OSU1−PON回線1M)を論理回線(OSU1−PON回線1)へと変換する。ステップS43において、制御部14は、論理回線と紐付けられたアラーム(すなわちONU2の情報)をNMS5に送信する。
(各OSUがテーブルを保持する構成)
図27は、第2の実施の形態に係る局側装置の制御部がNMSの問い合わせに応答する別の処理を示したフローチャートである。図27を参照して、ステップS51において、制御部14はNMSからの要求を受信する。ステップS52において、制御部14は、NMSにより指定された論理回線に対応するOSUに対してONU2の情報の取得を要求する。たとえば論理回線として「OSU1−PON回線1」が指定された場合、制御部14は、OSU1に対してPON回線1に接続されたONU2の情報を取得するように指示する。
ステップS53において、対応のOSU(上記の例ではOSU1)は、テーブルを参照する。ステップS54において、そのOSUはテーブルに基づき、NMS5によって指定された論理回線に対応するPON回線(たとえばPON回線1)を決定する。ステップS55において、OSU(縮退制御部70)は、そのPON回線に対応するアクセス制御部(たとえばPON回線Mのアクセス制御部)を通じて、ONU2に関する情報を取得する。
ステップS56において、OSUは、実回線(OSU1−PON回線1M)を論理回線(OSU1−PON回線1)へと変換して、ONU2の情報を論理回線と紐付けて制御部14に送信する。ステップS57において、制御部14はNMS5にONU2の情報を送信する。したがって制御部14とNMS5との間では、論理回線を用いてONU2の情報が伝送される。
図28は、第2の実施の形態に係る局側装置の制御部がNMSにONUの情報を通知するための別の処理を示したフローチャートである。図28を参照して、ステップS61において、OSU(たとえばOSU1)は、ONU2からの通知を受信する。なお、この通知は、ONU2から発せられたアラームを含むがこれに限定されるものではない。
ステップS62において、OSUは、テーブルを参照して、アラームの情報に論理回線(OSU1−PON回線1)を紐付ける。ステップS63において、OSUは論理回線と紐付けられたONU2の情報を制御部14に送信する。ステップS64において、制御部14はNMS5にONU2の情報を送信する。したがって制御部14とNMS5との間では、論理回線を用いてONU2の情報が伝送される。
以上のように第2の実施の形態によれば、縮退機能を有する局側装置において、論理回線と実回線とを相互に変換(マッピング)する。このマッピングは、制御部14(局制御部)および、OSUの縮退制御部のいずれでも実行可能である。これにより局側装置と、局側装置の外部との間のインターフェイスを整合させることができる。実施の形態1と同様にNMSは、局側装置の内部構成に依存せずに、論理回線を用いて対象のONUを特定し、そのONUを管理することができる。したがってNMSは、局側装置を介してONUに各種のサービスを提供することができる。
なお、実施の形態1においても、OSUにおいて管理情報に論理回線を紐付けてもよい。たとえば、制御部14(局制御部)がNMS5からの要求を受けた場合、制御部14は、この要求を、論理回線に対応するOSUへと送信する。論理回線と実回線とが一致する場合、要求を受けたOSUは、管理情報を取得して、マッピング情報に基づいて、その管理情報に論理回線を紐付ける。論理回線と実回線とが異なる場合(すなわち、あるPON回線に光接続されているOSUが運用系OSUから待機系OSUへと切り替えられた場合)、次のようにして、待機系OSUは、管理情報に論理回線を紐付けることができる。まず、論理回線に対応するOSU(運用系OSU)は、制御部14を介してNMS5からの要求を受ける。次に、その運用系OSUは、実回線に対応するOSU(待機系OSU)に、制御部14からの要求を転送する。待機系OSUは、PON回線から管理情報を取得し、マッピング情報に基づいて、その管理情報に論理回線を紐付ける。待機系OSUは制御部14に管理情報を送信する。
同じように、NMSに通知すべき情報が発生した場合にも、その情報を受信したOSU(運用系OSUあるいは待機系OSU)が、マッピング情報に基づいて、その管理情報に論理回線を紐付ける。そのOSUは、論理回線に紐付けられた管理情報を制御部14に送信する。
このような構成では、たとえば運用系OSUが図10に示されるようなテーブルを保持することができる。あるPON回線に光接続されているOSUが運用系OSUから待機系OSUへと切り替えられた場合、その運用系OSUは、そのテーブルを更新して、自身に対応する実回線の情報を、新しい(切替後の)実回線の情報へと変更する。テーブルの更新は、制御部14が行なってもよく、運用系OSUが行なってもよい。更新後のテーブルは図11に示されたテーブルと同様である。その運用系OSUは、更新後のテーブルを待機系OSUへと転送すればよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。