光伝送システム及び接続切替え方法
【課題】
初期投資負担を軽減し、加入者の収容効率を上げる。
【解決手段】
センター局（１０）には複数のＯＬＴ（Optical Line Terminal）（１２−１〜１２−ｎ）を配備可能である。各ＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）に１以上のＯＮＵ（Optical Network Unit）（６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍ）が接続する。光中継器（３０）は、各ＯＬＴ（１２−１〜１２−ｎ）からの光ファイバ（２０−１〜２０−ｎ）をＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）の指定される１以上に接続するマトリクススイッチ（３８，５２）を具備する。接続切替え計算装置（１６）が、複数のＰＯＮ光伝送路を接続ＯＮＵ数の多い順に、最大収容数の範囲で１つのＯＬＴに接続するように光中継器における光ファイバとＰＯＮ光伝送路との接続を計算する。監視／制御装置（１４）が計算結果に従いスイッチ制御装置（４２）を介してマトリクススイッチ（３８，５２）を制御する。
初期投資負担を軽減し、加入者の収容効率を上げる。
【解決手段】
センター局（１０）には複数のＯＬＴ（Optical Line Terminal）（１２−１〜１２−ｎ）を配備可能である。各ＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）に１以上のＯＮＵ（Optical Network Unit）（６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍ）が接続する。光中継器（３０）は、各ＯＬＴ（１２−１〜１２−ｎ）からの光ファイバ（２０−１〜２０−ｎ）をＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）の指定される１以上に接続するマトリクススイッチ（３８，５２）を具備する。接続切替え計算装置（１６）が、複数のＰＯＮ光伝送路を接続ＯＮＵ数の多い順に、最大収容数の範囲で１つのＯＬＴに接続するように光中継器における光ファイバとＰＯＮ光伝送路との接続を計算する。監視／制御装置（１４）が計算結果に従いスイッチ制御装置（４２）を介してマトリクススイッチ（３８，５２）を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム及び接続切替え方法に関し、より具体的には、光伝送路の一部を複数の加入者側光終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が共用し、局側光終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）が当該複数の加入者側光終端装置を管理する、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムのような光伝送システムに関し、更には、そのような複数の光伝送路を１又は複数の局側光終端装置に選択的に接続する接続切替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＰＯＮシステムにおいて、所定数のＯＮＵが接続する光伝送路を複数用意し、光スイッチにより、各光伝送路を複数のＰＯＮ通信部のうちの所望のものに切替え接続可能にした構成が記載されている。トラヒックを監視した結果に基づき光スイッチを切り替えることで、ＯＮＵの収容の最適化を図り、帯域を有効に活用する。
【０００３】
特許文献２，３には、ＯＮＵにより共用される光ファイバ上に光信号の再生中継装置を配置することで、伝送距離を延伸する技術が記載されている。再生中継装置にＯＮＵ機能を持たせることで、新たな通信回線を用意すること無しに、ＯＬＴ側から再生中継装置を制御可能にしている。
【０００４】
特許文献４には、光バースト信号中継装置において、エラー状態の監視結果をＰＯＮプロトコルに準拠したフレームで送信するための通信制御ＬＳＩを設ける構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６２０１８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９５５０６号公報
【特許文献３】特開２００７−２９５５０７号公報
【特許文献４】特開２００９−０３８５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＯＮシステムは、採用されるプロトコルに従い、１台のＯＬＴに収容可能なＯＮＵ数が限られている。伝送損失及び遅延により、伝送距離も限られる。ＰＯＮ伝送路は、収容されるＯＮＵで共用される光ファイバ（ＯＬＴに接続する光ファイバであり、共用光ファイバと呼ぶ））と、個々のＯＮＵに接続する光ファイバ（分岐光ファイバと呼ぶ）と、共用光ファイバと分岐光ファイバを光学的に接続する光スプリッタとからなる。上り光信号の伝送にＴＤＭＡ方式を採用するＰＯＮシステムでは、上り帯域を確保する関係で、一部の分岐光ファイバを他の分岐光ファイバより著しく長くすることはできない。このような理由により、ＰＯＮシステムでは、ユーザ数とその分布により、センター局には複数のＯＬＴを設置しなければならないことが多い。
【０００７】
当初からある程度以上の加入者（ＯＮＵ）を見込める地域では、予め設置可能な数のＯＬＴをセンター局に用意し、特許文献１に記載の技術を使うことで、個々の加入者（ＯＮＵ）に広い帯域を確保させることが可能になる。
【０００８】
しかし、長期的には加入者の増加が見込めるものの、当初の加入者数が少ない場合又は少ない加入者が広く分散して位置する場合、センター局に多くのＯＬＴを予め設置することは、無駄であり、加入者収容効率が悪い。ＯＬＴ自体の費用のみならず、その管理負担も発生する。
【０００９】
本発明は、加入者の高い収容効率を実現する光伝送システム及び接続切替え方法を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る光伝送システムは、センター局に配備される複数の局側光回線終端装置と、それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置が接続する複数のＰＯＮ光伝送路と、当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路を、当該複数のＰＯＮ光伝送路の指定される１以上に接続可能な光中継器と、当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順に、最大収容数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る光伝送システムにおける接続切替え方法は、センター局に配備される複数の局側光回線終端装置と、それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置が接続する複数のＰＯＮ光伝送路と、当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路を、当該複数のＰＯＮ光伝送路の指定される１以上に接続可能な光中継器とを具備する光伝送システムにおいて、当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順にソートするステップと、ソート後の当該複数のＰＯＮ伝送路を順に、最大収容加入者数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する決定ステップと、当該決定ステップの決定に従い、当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を制御するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、複数のＰＯＮ光伝送路を可能な限り一台のＯＬＴに一括収容するので、加入者収容効率が向上し、ＯＬＴの初期導入コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】接続切替え計算装置の計算フロー例である。
【図３】接続切替え前の説明例である。
【図４】接続切替え後の説明図である。
【図５】接続切替え計算装置の別の計算フロー例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。センター局１０には、複数（本実施例ではｎ台）のＯＬＴ１２（１２−１〜１２−ｎ）を設置可能である。図１には設置可能なｎ台のＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを全て図示してあるが、これは配線を図示するためであり、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは実際には、必要時にセンター局１０に設置される。
【００１６】
各ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは、上流側ポートで上位ネットワークに接続し、下流側ポートで、光ファイバ２０−１，２０−ｎを介して光中継装置３０に接続する。光中継装置３０の詳細な構成は後述する。光中継装置３０は、下流側にｎ個の光接続ポートを具備し、各光接続ポートにＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）が接続する。各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）には、１台のＯＬＴが収容可能な数以下のＯＮＵ６２（６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍ）が接続する。ここでは説明の都合上、各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）にはｍ台のＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍを接続した状態を図示してあるが、一般的に各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）に接続するＯＮＵ数は異なる。各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）は、周知の通り、光中継装置３０に接続する共用光ファイバ６４と、個々のＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍ（但し、ｉ＝１〜ｎ）に接続する分岐光ファイバ６６−１〜６６−ｍと、共用光ファイバ６４と分岐光ファイバ６６−１〜６６−ｍを光学的に接続する光スプリッタ６８とからなる。
【００１７】
センター局１０には、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎの他に、設置されるＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを通過するトラヒックを監視し、光中継装置３０での接続を切り替える監視／制御装置１４を配置する。監視／制御装置１４は、設置されるＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを通過するトラヒックの監視結果から、どのＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに何台のＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍが接続しているかを知ることができ、このようにして得られたＯＮＵ情報を接続切替え計算装置１６に供給する。接続切替え計算装置１６は、監視／制御装置１４からのＯＮＵ情報に従い、どのＰＯＮ光伝送路を、設置されているどのＯＬＴ１２−１〜１２−ｎに収容すべきかを計算し、計算結果を監視／制御装置１４に供給する。監視／制御装置１４は、接続切替え計算装置１６の計算結果に接続切替えを指示する接続切替え制御信号を生成し、何れかのＯＬＴ１２−１〜１２−ｎに供給する。接続切替え制御信号を受けたＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）は、ＰＯＮシステムの下り伝送フレームの所定タイムスロット又は空きタイムスロットに時分割多重で配置して、又は、ＰＯＮシステムのプロトコルに従って、その接続切替え制御信号を光中継装置３０に向け送信する。
【００１８】
光中継装置３０の構成と基本動作を説明する。光ファイバ２０−１〜２０−ｎは、それぞれ波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光カプラ（光合分波器）３２−１〜３２−ｎに接続する。各光カプラ３２−１〜３２−ｎは、対応する光ファイバ２０−１〜２０−ｎからの下り光信号を、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器３４−１〜３４−ｎに供給する。Ｏ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎは入力光信号を電気信号に変換する素子、いわゆる受光素子からなる。下り再生装置３６−１〜３６−ｎは、Ｏ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎの出力電気信号からクロックを再生し、その再生クロックに従いＯ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎの出力電気信号を３Ｒ再生する。３Ｒは、Ｒｅ-ｓｈａｐｉｎｇ、Ｒｅ-ｔｉｍｉｎｇ及びＲｅ-ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇからなる。３Ｒ再生により、波形劣化に基づく伝送距離の制限を緩和でき、伝送距離を延長出来る。下り再生装置３６−１〜３６−ｎの出力信号はｎ×ｎのマトリクススイッチ３８と通信装置４０に供給される。
【００１９】
マトリクススイッチ３８は、スイッチ制御装置４２の制御下で、ｎ入力の何れかをｎ出力の何れかに接続する。マトリクススイッチ３８は、１つの入力ポートが複数の出力ポートに接続できるが、複数の入力ポートが１つの出力ポートに接続することはできない。
【００２０】
マトリクススイッチ３８の各出力は、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４４−１〜４４−ｎに入力する。各電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４４−ｉ（但し、ｉ＝１〜ｎ）は、マトリクススイッチ３８からの電気信号を光信号に変換し、その光信号を波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光カプラ（光合分波器）４６−ｉに供給する。Ｅ／Ｏ変換器４４−１〜４４−ｎはレーザダイオードからなる。光カプラ４６−ｉは、Ｅ／Ｏ変換器４４−ｉからの光信号をＰＯＮ光伝送路６０ｉに供給し、この光信号は、ＰＯＮ光伝送路６０ｉを伝送して、ＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍに入射する。
【００２１】
ＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍは、下り光信号とは異なる波長の上り光信号を出力する。ＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍから出力される上り光信号は、それぞれ、ＰＯＮ光伝送路６０ｉ〜６０ｎを伝送して、光中継装置３０の光カプラ４６−１〜４６−ｎに入射する。各光カプラ４６−１〜４６−ｎは、ＰＯＮ光伝送路６０ｉ〜６０ｎからの上り光信号を光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器４８−１〜４８−ｎに供給する。Ｏ／Ｅ変換器４８−１〜４８−ｎは、Ｏ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎと同様に、入力光信号を電気信号に変換する素子、いわゆる受光素子からなる。上り再生装置５０−１〜５０−ｎは、ＯＬＴ１２−ｉ（例えば、ＯＬＴ−１）のクロックに同期してＯ／Ｅ変換器４８−１〜４８−ｎの出力電気信号を３Ｒ再生する（ＯＬＴ１２−iのクロックに網同期させる）。３Ｒ再生により、上り光伝送に付いても、波形劣化に基づく伝送距離の制限を緩和でき、伝送距離を延長出来る。
【００２２】
上り再生装置５０−１〜５０−ｎの出力信号はｎ×ｎのマトリクススイッチ５２に供給される。マトリクススイッチ５２は、複数の入力ポートが１つの出力ポートに接続できるが、１つの入力ポートが複数の出力ポートに接続することはできない。マトリクススイッチ５２は、マトリクススイッチ３８によるＯＬＴ１２−１〜１２−ｎとＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎとの接続関係と同じ接続関係になるように、スイッチ制御装置４２により制御される。マトリクススイッチ３８，５２による接続切替えの詳細は、後述する。
【００２３】
マトリクススイッチ５２のｎ個の出力信号はそれぞれ、多重装置５４を介して電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器５６−１〜５６−ｎに入射する。多重装置５４は、通信装置４０からのスイッチステータス信号をセンター局１０に返信するために、マトリクススイッチ５２の特定のポートの出力信号（例えば、ＯＬＴ１２−１に向けた上り信号）に多重し、それ以外は、マトリクススイッチ５２の出力信号をそのまま出力する。
【００２４】
各電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器５６−ｉ（但し、ｉ＝１〜ｎ）は、多重装置５４からの電気信号を光信号に変換し、光カプラ３２−ｉに供給する。例えば、Ｅ／Ｏ変換器５６−１は、マトリクススイッチ５２からの電気信号に通信装置４０からのスイッチステータス信号を多重した信号を光信号に変換し、その他のＥ／Ｏ変換器５６−ｉ（但し、ｉ＝２〜ｎ）は、マトリクススイッチ５２の対応するポートの出力電気信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器５６−１〜５６−ｎはレーザダイオードからなる。
【００２５】
光カプラ３２−ｉ（但し、ｉ＝１〜ｎ）は、Ｅ／Ｏ変換器５６−ｉからの光信号を光ファイバ２０−ｉに供給し、この光信号は、光ファイバ２０−ｉを伝送して、ＯＬＴ１２−ｉに入射する。
【００２６】
各ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは、管理下にあるＯＮＵからの上り信号を上位ネットワークに転送し、通信装置４０からのスイッチステータス信号を監視／制御装置１４に供給する。監視／制御装置１４は、通信装置４０からのスイッチステータス信号により、接続切替え制御信号によるマトリクススイッチ３８，５２の制御結果を確認する。
【００２７】
通信装置４０は、下り再生装置３６−１〜３６−ｎの出力信号から、マトリクススイッチ３８に対する接続切替え制御信号を抽出して、スイッチ制御装置４２に供給する。スイッチ制御装置４２は、通信装置４０からの接続切替え制御信号に従い、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎとＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎとの対応を維持しつつ、マトリクススイッチ３８，５２を切り替える。例えば、ＯＬＴ１２−ｉとＰＯＮ光伝送路６０ｋとを接続すべきときには、マトリクススイッチ３８が、下り再生装置３６−ｉの出力信号をＥ／Ｏ変換器４４−ｋに供給し、マトリクススイッチ５２は、上り再生装置５０−ｋの出力信号を、多重装置５４を介してＥ／Ｏ変換器５６−ｉに接続する出力ポートから出力する。
【００２８】
本実施例では、仮に各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに１台のＯＮＵしか接続していない場合でも、すなわち、ｎ台のＯＮＵを収容する必要がある場合でも、ｎがＰＯＮシステムの収容可能台数以下であれば、１台のＯＬＴをセンター局１０に設置するだけで済む。すなわち、初期に導入するＯＬＴ台数が従来であればｎ台であるところ、本実施例では１台で済むので、初期導入費用を削減出来る。
【００２９】
マトリクススイッチ３８，５２の切替え制御に関する動作を説明する。本実施例では、デフォルトで、ＯＬＴ１２−１が、通信装置４０との間で接続切替え制御信号とステータス信号を送受信するとしている。基準クロックもＯＬＴ１２−１から抽出するものとする。しかし、光ファイバ２０−１で通信障害が生じることがありうる。これに備えて、本実施例では、通信装置４０の通信相手を変更可能とした。例えば、光ファイバ２０−１で通信障害が検出されると、スイッチ制御装置４２は、通信装置４０に別のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−２）を通信相手とするように指示する。通信装置４０は、この指示に従い、通信相手の変更を、多重装置５４を介してＯＬＴ１２−２に通知する。以後、ＯＬＴ１２−２がマトリクススイッチ３８，５２の接続切替え制御信号を光中継装置３０（の通信装置４０）に送信する。更に光ファイバ２０−２でも通信障害が検出されると、ＯＬＴ１２−３を通信相手に変更する。
【００３０】
接続を切り替える際に、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは、収容しているＯＮＵとの間のリンクが断となり、接続切替え後に再度、ＯＮＵを登録し、ＰＯＮ通信確立の処理を実行する必要がある。各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎがどのＯＬＴに接続されても、直ちにＯＮＵの登録処理を行えるようにするには、全ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続するＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ〜６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍを覚えておく必要がある。本実施例では、監視／制御装置１４が、この役割を担う。
【００３１】
監視／制御装置１４は、加入者数（ＯＮＵ数）の増減を検知するか、上位ネットワークから指示されると、新たな加入者数に対応する加入者情報と共に、接続切替えの計算を接続切替え計算装置１６に指示する。接続切替え計算装置１６は、図２に示すフローに従い、マトリクススイッチ３８，５２の新たな接続関係を計算する。
【００３２】
図２は、複数のＯＬＴが配備されている状況で、使用するＯＬＴを最小するように、全ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続するＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍをどのＯＬＴの配下に入れるかを決定する動作フローチャートを示す。接続切替え計算装置１６が、図２に示すフローに従い、各ＯＮＵの接続先となるＯＬＴを決定する。
【００３３】
まず、計算の基礎となるパラメータを決定する（Ｓ１）。加入者（具体的にはＯＮＵ）が接続している光伝送路６０の数を変数ｋとし、１つのＯＬＴに収容可能な最大加入者数をＭとする。
【００３４】
監視／制御装置１４から加入者情報を取得する（Ｓ２）。加入者情報は、各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続しているＯＮＵの台数の情報からなる。加入者数の多い順にＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎを並べる（Ｓ３）。１台のＯＬＴに、より多くのＯＮＵを収容するためである。
【００３５】
利用可能なＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを適当な順番で並べた場合の、最初のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）を接続先ＯＬＴとして指定する（Ｓ４）。
【００３６】
接続先ＯＬＴへの接続を検討する対象となる光伝送路を特定するループ変数ｐに１を代入する（Ｓ５）。変数ｐで特定される光伝送路に接続するＯＮＵを接続先ＯＬＴに接続した場合に、接続先ＯＬＴに接続するＯＮＵ数が上限値Ｍを越えるか否かを調べる（Ｓ６）。最初では、通常、Ｍを越えることは無いが、上限値Ｍを越える場合には（Ｓ６）、接続先ＯＬＴを未検討の次のＯＬＴに変更し（Ｓ７）、新たな接続先ＯＬＴに対して上限値を超えるか否かを調べる（Ｓ６）。
【００３７】
接続先ＯＬＴに接続する余裕がある場合（Ｓ６）、変数ｐで特定される光伝送路に接続するＯＮＵを接続先ＯＬＴに割り当てる（Ｓ８）。すなわち、先に説明したマトリクススイッチ３８，５２の接続切替えにより、接続先ＯＬＴが、変数ｐで特定される光伝送路に接続するＯＮＵを収容することになる。
【００３８】
変数ｐがＰＯＮ光伝送路６０の数ｋ以下の場合（Ｓ９）、変数ｐをインクリメントして（Ｓ１０）、ステップＳ６に戻る。すなわち、未検討の次の光伝送路を検討対象として接続先ＯＬＴへの接続の可否を判断する。
【００３９】
変数ｐがＰＯＮ光伝送路６０の数ｋを越えると（Ｓ９）、全ＰＯＮ光伝送路６０を検討したことになるので、終了する。そして、接続切替え計算装置１６は、このようにして得られた接続割り当て関係を示す計算結果を監視／制御装置１４に送信する（Ｓ１１）。
【００４０】
監視／制御装置１４は、接続切替え計算装置１６からの計算結果を参照し、マトリクススイッチ３８，５２で接続切替えが必要な経路のみの接続切替え制御信号を生成し、指定のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）及び通信装置４０を介してスイッチ制御装置４２に送信する。スイッチ制御装置４２は、この接続切替え制御信号に従いマトリクススイッチ３８，５２の接続を切り替える。切替え結果を示すステータス信号又はマトリクススイッチ３８，５２の接続状態を示すステータス信号が、通信装置４０及び多重装置５４等を介して、監視／制御装置１４に送信される。
【００４１】
図３は、センター局１０に４台のＯＬＴ及び４つの光伝送路を収容可能な場合の、マトリクススイッチ３８，５２の接続例を示す。理解を容易にするために、必須の要素のみを図示してある。ここでは、１台のＯＬＴが６４台のＯＮＵを収容出来るＰＯＮシステムを採用しているとする。
【００４２】
図３に示す例では、ＰＯＮ光伝送路６０１にＯＮＵが３０台接続し、ＰＯＮ光伝送路６０２にＯＮＵが１８台接続し、ＰＯＮ光伝送路６０３にＯＮＵが１２台接続し、ＰＯＮ光伝送路６０４にＯＮＵが４台接続している。この条件下では、１台のＯＬＴが全部のＯＮＵを収容出来るので、マトリクススイッチ３８，５２は太実線で示すように、光ファイバ２０−１に全ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０４を接続する。この状態では、本来、ＯＬＴ１２−２〜１２−４をセンター局１０に設置する必要が無く、予備的に配備されるにすぎない。
【００４３】
ここで、ＰＯＮ光伝送路６０４に１０台のＯＮＵが追加されるとする。すると、１台のＯＬＴ１２−１で対応出来ないのは明らかであるので、ＯＬＴ１２−２をセンター局に配備する。配備済みであれば、電源を投入すればよい。
【００４４】
ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵ数がＰＯＮ光伝送路６０３に接続するＯＮＵ数を越えている。従って、図２に示すフローに従う計算によると、ＰＯＮ光伝送路６０１，６０２に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に割り当てた後で、ステップＳ６において、ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に収容可能かどうかを判断することになる。ＯＬＴ１２−１に収容済みのＯＮＵ数が４８（＝３０＋１８）であるのに対し、ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵ数が１４であるので、合計は６４を越えない６２となり、ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に収容できる。
【００４５】
次に、ＰＯＮ光伝送路６０３に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に収容できるかどうかを判定するが、合計が６４を越える７４となるので、別のＯＬＴ１２−２に、ＰＯＮ光伝送路６０３に接続するＯＮＵを収容することになる。
【００４６】
すなわち、図４に示すように、ＰＯＮ光伝送路６０３を光ファイバ２０−２に接続するように、マトリクススイッチ３８，５２の接続を切り替える。
【実施例２】
【００４７】
マトリクススイッチ３８，５２の切替えは、ＯＮＵをＯＬＴに登録する作業の仕切り直しを伴い、既存のＯＮＵにネットワーク接続の一時的な断をもたらす。図５は、マトリクススイッチ３８，５２の切替え頻度を低減する、接続切替え計算装置１６の動作フローチャートを示す。
【００４８】
まず、計算の基礎となるパラメータを決定する（Ｓ２１）。加入者（具体的にはＯＮＵ）が接続している光伝送路６０の数を変数ｋとし、１つのＯＬＴに収容可能な最大加入者数をＭとし、収容対象となる全ＯＮＵ数をＴとする。
【００４９】
監視／制御装置１４から加入者情報を取得する（Ｓ２２）。加入者情報は、各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続しているＯＮＵの台数の情報からなる。
【００５０】
接続切替えを実行する必要があるかどうかを調べる（Ｓ２３）。例えば、加入者数が増加したとして、何れのＯＬＴにおいても最大収容加入者Ｍを越えることが無ければ、マトリクススイッチ３８，５２における接続を切り替える必要が無い。換言すると、加入者の増加により上限値Ｍを越えるＯＬＴがあるかどうかを調べる。そのようなＯＬＴが存在しない場合（Ｓ２３）、接続切替え計算装置１６は、切替え不要を監視／制御装置１４に送信する（Ｓ２４）。
【００５１】
接続切替えを実行する必要がある場合（Ｓ２３）、［Ｔ／Ｍ］を計算し、必要になるＯＬＴ数Ｎ（Ｔ）を計算する（Ｓ２５）。Ｎ（Ｔ）＝［Ｔ／Ｍ］である。［］は天井関数を示し、与えられた値より大きい整数か等しい整数のうち、最も小さい整数を出力する関数である。
【００５２】
ＯＮＵが接続しているＰＯＮ光伝送路６０を加入者数（ＯＮＵ数）の降順でソートする（Ｓ２６）。これは、後述するように、加入者数の多い光伝送路から順に収容加入者の少ないＯＬＴに割り当てるためである。考慮対象の光伝送路を示す変数ｐに１を代入する（Ｓ２７）。このとき、ｐは、最も加入者数の多いＰＯＮ光伝送路６０を示す。加入者数が同数の光伝送路がある場合には、それらを適当な基準で並べれば良い。
【００５３】
Ｎ（Ｔ）のＯＬＴ１２−１〜１２−ｎのうち、収容加入者数の最も少ないＯＬＴを選択し、そのＯＬＴに、変数ｐが示す光伝送路のＯＮＵを割り当てる（Ｓ２８）。この割り当て（Ｓ２８）を、収容する必要のあるＯＮＵを有する光伝送路について、順次、繰り返す（Ｓ２９，Ｓ３０）。すなわち、ｐがｋを越えない限り（Ｓ２９）、ｐをインクリメントし（Ｓ３０）、ステップＳ２８を実行する。
【００５４】
最初にステップＳ２８を実行する段階で、収容加入者数の最も少ないＯＬＴは、ステップＳ２８を実行した後では、最も収容加入者数の多いＯＬＴになっているので、２回目にステップＳ２８を実行する段階では、選択されない。
【００５５】
ｋがＮ（Ｔ）より大きい場合、複数回、ステップＳ２８の対象となるＯＬＴが存在する。そのＯＬＴには、ＯＮＵ数が多い方の光伝送と、ＯＮＵ数が少ない方の光伝送路が割り当てられることになり、その結果として、平均的なＯＮＵ数のＯＮＵを収容することになる。これは、次回の接続切替えの際に、接続切替えを実行しなければいけない確率を低減させる。
【００５６】
ｋ個のＰＯＮ光伝送路６０を検討し終えたら（Ｓ２９）、接続切替え計算装置１６は、このようにして得られた接続割り当て関係を示す計算結果を監視／制御装置１４に送信する（Ｓ３１）。
【００５７】
監視／制御装置１４は、接続切替え計算装置１６からの計算結果を参照し、マトリクススイッチ３８，５２で接続切替えが必要な経路のみの接続切替え制御信号を生成し、指定のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）及び通信装置４０を介してスイッチ制御装置４２に送信する。スイッチ制御装置４２は、この接続切替え制御信号に従いマトリクススイッチ３８，５２の接続を切り替える。切替え結果を示すステータス信号又はマトリクススイッチ３８，５２の接続状態を示すステータス信号が、通信装置４０及び多重装置５４等を介して、監視／制御装置１４に送信される。
【００５８】
なお、ステップＳ２８で何れかのＯＬＴで収容可能ＯＮＵ数Ｍを越える場合、Ｎをインクリメントして、ステップＳ２７以降を繰り返せば良い。
【００５９】
上記実施例では、マトリクススイッチ３８，５２に対する接続切替え制御信号をＰＯＮシステムの下り光信号に多重し、マトリクススイッチ３８，５２のステータス信号をＰＯＮシステムの上り光信号に多重したが、監視／制御装置１４と通信装置４０を専用の通信線、例えば光ファイバで接続しても良いことは勿論である。このケースでは、専用通信線を敷設するコストが増加するものの、光中継装置３０において、接続切替え制御信号の分離機構と、ステータス信号の多重機能が不要になる。
【００６０】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：センター局
１２−１〜１２−ｎ：ＯＬＴ
１４：監視／制御装置
１６：接続切替え計算装置
２０−１，２０−ｎ：光ファイバ
３０：光中継装置
３２−１〜３２−ｎ：波長分割多重光カプラ
３４−１〜３４−ｎ：光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器
３６−１〜３６−ｎ：下り再生装置
３８：マトリクススイッチ
４０：通信装置
４２：スイッチ制御装置
４４−１〜４４−ｎ：電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器
４６−１〜４６−ｎ：波長分割多重光カプラ
４８−１〜４８−ｎ：光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器
５０−１〜５０−ｎ：上り再生装置
５２：マトリクススイッチ
５４：多重装置
５６−１〜５６−ｎ：電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器
６０（６０１〜６０ｎ）：ＰＯＮ光伝送路
６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍ：ＯＮＵ
６４：共用光ファイバ
６６−１〜６６−ｍ：分岐光ファイバ
６８：光スプリッタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送システム及び接続切替え方法に関し、より具体的には、光伝送路の一部を複数の加入者側光終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が共用し、局側光終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）が当該複数の加入者側光終端装置を管理する、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムのような光伝送システムに関し、更には、そのような複数の光伝送路を１又は複数の局側光終端装置に選択的に接続する接続切替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＰＯＮシステムにおいて、所定数のＯＮＵが接続する光伝送路を複数用意し、光スイッチにより、各光伝送路を複数のＰＯＮ通信部のうちの所望のものに切替え接続可能にした構成が記載されている。トラヒックを監視した結果に基づき光スイッチを切り替えることで、ＯＮＵの収容の最適化を図り、帯域を有効に活用する。
【０００３】
特許文献２，３には、ＯＮＵにより共用される光ファイバ上に光信号の再生中継装置を配置することで、伝送距離を延伸する技術が記載されている。再生中継装置にＯＮＵ機能を持たせることで、新たな通信回線を用意すること無しに、ＯＬＴ側から再生中継装置を制御可能にしている。
【０００４】
特許文献４には、光バースト信号中継装置において、エラー状態の監視結果をＰＯＮプロトコルに準拠したフレームで送信するための通信制御ＬＳＩを設ける構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６２０１８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９５５０６号公報
【特許文献３】特開２００７−２９５５０７号公報
【特許文献４】特開２００９−０３８５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＯＮシステムは、採用されるプロトコルに従い、１台のＯＬＴに収容可能なＯＮＵ数が限られている。伝送損失及び遅延により、伝送距離も限られる。ＰＯＮ伝送路は、収容されるＯＮＵで共用される光ファイバ（ＯＬＴに接続する光ファイバであり、共用光ファイバと呼ぶ））と、個々のＯＮＵに接続する光ファイバ（分岐光ファイバと呼ぶ）と、共用光ファイバと分岐光ファイバを光学的に接続する光スプリッタとからなる。上り光信号の伝送にＴＤＭＡ方式を採用するＰＯＮシステムでは、上り帯域を確保する関係で、一部の分岐光ファイバを他の分岐光ファイバより著しく長くすることはできない。このような理由により、ＰＯＮシステムでは、ユーザ数とその分布により、センター局には複数のＯＬＴを設置しなければならないことが多い。
【０００７】
当初からある程度以上の加入者（ＯＮＵ）を見込める地域では、予め設置可能な数のＯＬＴをセンター局に用意し、特許文献１に記載の技術を使うことで、個々の加入者（ＯＮＵ）に広い帯域を確保させることが可能になる。
【０００８】
しかし、長期的には加入者の増加が見込めるものの、当初の加入者数が少ない場合又は少ない加入者が広く分散して位置する場合、センター局に多くのＯＬＴを予め設置することは、無駄であり、加入者収容効率が悪い。ＯＬＴ自体の費用のみならず、その管理負担も発生する。
【０００９】
本発明は、加入者の高い収容効率を実現する光伝送システム及び接続切替え方法を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る光伝送システムは、センター局に配備される複数の局側光回線終端装置と、それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置が接続する複数のＰＯＮ光伝送路と、当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路を、当該複数のＰＯＮ光伝送路の指定される１以上に接続可能な光中継器と、当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順に、最大収容数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る光伝送システムにおける接続切替え方法は、センター局に配備される複数の局側光回線終端装置と、それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置が接続する複数のＰＯＮ光伝送路と、当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路を、当該複数のＰＯＮ光伝送路の指定される１以上に接続可能な光中継器とを具備する光伝送システムにおいて、当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順にソートするステップと、ソート後の当該複数のＰＯＮ伝送路を順に、最大収容加入者数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する決定ステップと、当該決定ステップの決定に従い、当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を制御するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、複数のＰＯＮ光伝送路を可能な限り一台のＯＬＴに一括収容するので、加入者収容効率が向上し、ＯＬＴの初期導入コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。
【図２】接続切替え計算装置の計算フロー例である。
【図３】接続切替え前の説明例である。
【図４】接続切替え後の説明図である。
【図５】接続切替え計算装置の別の計算フロー例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。センター局１０には、複数（本実施例ではｎ台）のＯＬＴ１２（１２−１〜１２−ｎ）を設置可能である。図１には設置可能なｎ台のＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを全て図示してあるが、これは配線を図示するためであり、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは実際には、必要時にセンター局１０に設置される。
【００１６】
各ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは、上流側ポートで上位ネットワークに接続し、下流側ポートで、光ファイバ２０−１，２０−ｎを介して光中継装置３０に接続する。光中継装置３０の詳細な構成は後述する。光中継装置３０は、下流側にｎ個の光接続ポートを具備し、各光接続ポートにＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）が接続する。各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）には、１台のＯＬＴが収容可能な数以下のＯＮＵ６２（６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍ）が接続する。ここでは説明の都合上、各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）にはｍ台のＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍを接続した状態を図示してあるが、一般的に各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）に接続するＯＮＵ数は異なる。各ＰＯＮ光伝送路６０（６０１〜６０ｎ）は、周知の通り、光中継装置３０に接続する共用光ファイバ６４と、個々のＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍ（但し、ｉ＝１〜ｎ）に接続する分岐光ファイバ６６−１〜６６−ｍと、共用光ファイバ６４と分岐光ファイバ６６−１〜６６−ｍを光学的に接続する光スプリッタ６８とからなる。
【００１７】
センター局１０には、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎの他に、設置されるＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを通過するトラヒックを監視し、光中継装置３０での接続を切り替える監視／制御装置１４を配置する。監視／制御装置１４は、設置されるＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを通過するトラヒックの監視結果から、どのＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに何台のＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍが接続しているかを知ることができ、このようにして得られたＯＮＵ情報を接続切替え計算装置１６に供給する。接続切替え計算装置１６は、監視／制御装置１４からのＯＮＵ情報に従い、どのＰＯＮ光伝送路を、設置されているどのＯＬＴ１２−１〜１２−ｎに収容すべきかを計算し、計算結果を監視／制御装置１４に供給する。監視／制御装置１４は、接続切替え計算装置１６の計算結果に接続切替えを指示する接続切替え制御信号を生成し、何れかのＯＬＴ１２−１〜１２−ｎに供給する。接続切替え制御信号を受けたＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）は、ＰＯＮシステムの下り伝送フレームの所定タイムスロット又は空きタイムスロットに時分割多重で配置して、又は、ＰＯＮシステムのプロトコルに従って、その接続切替え制御信号を光中継装置３０に向け送信する。
【００１８】
光中継装置３０の構成と基本動作を説明する。光ファイバ２０−１〜２０−ｎは、それぞれ波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光カプラ（光合分波器）３２−１〜３２−ｎに接続する。各光カプラ３２−１〜３２−ｎは、対応する光ファイバ２０−１〜２０−ｎからの下り光信号を、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器３４−１〜３４−ｎに供給する。Ｏ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎは入力光信号を電気信号に変換する素子、いわゆる受光素子からなる。下り再生装置３６−１〜３６−ｎは、Ｏ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎの出力電気信号からクロックを再生し、その再生クロックに従いＯ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎの出力電気信号を３Ｒ再生する。３Ｒは、Ｒｅ-ｓｈａｐｉｎｇ、Ｒｅ-ｔｉｍｉｎｇ及びＲｅ-ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇからなる。３Ｒ再生により、波形劣化に基づく伝送距離の制限を緩和でき、伝送距離を延長出来る。下り再生装置３６−１〜３６−ｎの出力信号はｎ×ｎのマトリクススイッチ３８と通信装置４０に供給される。
【００１９】
マトリクススイッチ３８は、スイッチ制御装置４２の制御下で、ｎ入力の何れかをｎ出力の何れかに接続する。マトリクススイッチ３８は、１つの入力ポートが複数の出力ポートに接続できるが、複数の入力ポートが１つの出力ポートに接続することはできない。
【００２０】
マトリクススイッチ３８の各出力は、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４４−１〜４４−ｎに入力する。各電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４４−ｉ（但し、ｉ＝１〜ｎ）は、マトリクススイッチ３８からの電気信号を光信号に変換し、その光信号を波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）光カプラ（光合分波器）４６−ｉに供給する。Ｅ／Ｏ変換器４４−１〜４４−ｎはレーザダイオードからなる。光カプラ４６−ｉは、Ｅ／Ｏ変換器４４−ｉからの光信号をＰＯＮ光伝送路６０ｉに供給し、この光信号は、ＰＯＮ光伝送路６０ｉを伝送して、ＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍに入射する。
【００２１】
ＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍは、下り光信号とは異なる波長の上り光信号を出力する。ＯＮＵ６２ｉ−１〜６２ｉ−ｍから出力される上り光信号は、それぞれ、ＰＯＮ光伝送路６０ｉ〜６０ｎを伝送して、光中継装置３０の光カプラ４６−１〜４６−ｎに入射する。各光カプラ４６−１〜４６−ｎは、ＰＯＮ光伝送路６０ｉ〜６０ｎからの上り光信号を光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器４８−１〜４８−ｎに供給する。Ｏ／Ｅ変換器４８−１〜４８−ｎは、Ｏ／Ｅ変換器３４−１〜３４−ｎと同様に、入力光信号を電気信号に変換する素子、いわゆる受光素子からなる。上り再生装置５０−１〜５０−ｎは、ＯＬＴ１２−ｉ（例えば、ＯＬＴ−１）のクロックに同期してＯ／Ｅ変換器４８−１〜４８−ｎの出力電気信号を３Ｒ再生する（ＯＬＴ１２−iのクロックに網同期させる）。３Ｒ再生により、上り光伝送に付いても、波形劣化に基づく伝送距離の制限を緩和でき、伝送距離を延長出来る。
【００２２】
上り再生装置５０−１〜５０−ｎの出力信号はｎ×ｎのマトリクススイッチ５２に供給される。マトリクススイッチ５２は、複数の入力ポートが１つの出力ポートに接続できるが、１つの入力ポートが複数の出力ポートに接続することはできない。マトリクススイッチ５２は、マトリクススイッチ３８によるＯＬＴ１２−１〜１２−ｎとＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎとの接続関係と同じ接続関係になるように、スイッチ制御装置４２により制御される。マトリクススイッチ３８，５２による接続切替えの詳細は、後述する。
【００２３】
マトリクススイッチ５２のｎ個の出力信号はそれぞれ、多重装置５４を介して電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器５６−１〜５６−ｎに入射する。多重装置５４は、通信装置４０からのスイッチステータス信号をセンター局１０に返信するために、マトリクススイッチ５２の特定のポートの出力信号（例えば、ＯＬＴ１２−１に向けた上り信号）に多重し、それ以外は、マトリクススイッチ５２の出力信号をそのまま出力する。
【００２４】
各電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器５６−ｉ（但し、ｉ＝１〜ｎ）は、多重装置５４からの電気信号を光信号に変換し、光カプラ３２−ｉに供給する。例えば、Ｅ／Ｏ変換器５６−１は、マトリクススイッチ５２からの電気信号に通信装置４０からのスイッチステータス信号を多重した信号を光信号に変換し、その他のＥ／Ｏ変換器５６−ｉ（但し、ｉ＝２〜ｎ）は、マトリクススイッチ５２の対応するポートの出力電気信号を光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換器５６−１〜５６−ｎはレーザダイオードからなる。
【００２５】
光カプラ３２−ｉ（但し、ｉ＝１〜ｎ）は、Ｅ／Ｏ変換器５６−ｉからの光信号を光ファイバ２０−ｉに供給し、この光信号は、光ファイバ２０−ｉを伝送して、ＯＬＴ１２−ｉに入射する。
【００２６】
各ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは、管理下にあるＯＮＵからの上り信号を上位ネットワークに転送し、通信装置４０からのスイッチステータス信号を監視／制御装置１４に供給する。監視／制御装置１４は、通信装置４０からのスイッチステータス信号により、接続切替え制御信号によるマトリクススイッチ３８，５２の制御結果を確認する。
【００２７】
通信装置４０は、下り再生装置３６−１〜３６−ｎの出力信号から、マトリクススイッチ３８に対する接続切替え制御信号を抽出して、スイッチ制御装置４２に供給する。スイッチ制御装置４２は、通信装置４０からの接続切替え制御信号に従い、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎとＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎとの対応を維持しつつ、マトリクススイッチ３８，５２を切り替える。例えば、ＯＬＴ１２−ｉとＰＯＮ光伝送路６０ｋとを接続すべきときには、マトリクススイッチ３８が、下り再生装置３６−ｉの出力信号をＥ／Ｏ変換器４４−ｋに供給し、マトリクススイッチ５２は、上り再生装置５０−ｋの出力信号を、多重装置５４を介してＥ／Ｏ変換器５６−ｉに接続する出力ポートから出力する。
【００２８】
本実施例では、仮に各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに１台のＯＮＵしか接続していない場合でも、すなわち、ｎ台のＯＮＵを収容する必要がある場合でも、ｎがＰＯＮシステムの収容可能台数以下であれば、１台のＯＬＴをセンター局１０に設置するだけで済む。すなわち、初期に導入するＯＬＴ台数が従来であればｎ台であるところ、本実施例では１台で済むので、初期導入費用を削減出来る。
【００２９】
マトリクススイッチ３８，５２の切替え制御に関する動作を説明する。本実施例では、デフォルトで、ＯＬＴ１２−１が、通信装置４０との間で接続切替え制御信号とステータス信号を送受信するとしている。基準クロックもＯＬＴ１２−１から抽出するものとする。しかし、光ファイバ２０−１で通信障害が生じることがありうる。これに備えて、本実施例では、通信装置４０の通信相手を変更可能とした。例えば、光ファイバ２０−１で通信障害が検出されると、スイッチ制御装置４２は、通信装置４０に別のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−２）を通信相手とするように指示する。通信装置４０は、この指示に従い、通信相手の変更を、多重装置５４を介してＯＬＴ１２−２に通知する。以後、ＯＬＴ１２−２がマトリクススイッチ３８，５２の接続切替え制御信号を光中継装置３０（の通信装置４０）に送信する。更に光ファイバ２０−２でも通信障害が検出されると、ＯＬＴ１２−３を通信相手に変更する。
【００３０】
接続を切り替える際に、ＯＬＴ１２−１〜１２−ｎは、収容しているＯＮＵとの間のリンクが断となり、接続切替え後に再度、ＯＮＵを登録し、ＰＯＮ通信確立の処理を実行する必要がある。各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎがどのＯＬＴに接続されても、直ちにＯＮＵの登録処理を行えるようにするには、全ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続するＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ〜６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍを覚えておく必要がある。本実施例では、監視／制御装置１４が、この役割を担う。
【００３１】
監視／制御装置１４は、加入者数（ＯＮＵ数）の増減を検知するか、上位ネットワークから指示されると、新たな加入者数に対応する加入者情報と共に、接続切替えの計算を接続切替え計算装置１６に指示する。接続切替え計算装置１６は、図２に示すフローに従い、マトリクススイッチ３８，５２の新たな接続関係を計算する。
【００３２】
図２は、複数のＯＬＴが配備されている状況で、使用するＯＬＴを最小するように、全ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続するＯＮＵ６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍをどのＯＬＴの配下に入れるかを決定する動作フローチャートを示す。接続切替え計算装置１６が、図２に示すフローに従い、各ＯＮＵの接続先となるＯＬＴを決定する。
【００３３】
まず、計算の基礎となるパラメータを決定する（Ｓ１）。加入者（具体的にはＯＮＵ）が接続している光伝送路６０の数を変数ｋとし、１つのＯＬＴに収容可能な最大加入者数をＭとする。
【００３４】
監視／制御装置１４から加入者情報を取得する（Ｓ２）。加入者情報は、各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続しているＯＮＵの台数の情報からなる。加入者数の多い順にＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎを並べる（Ｓ３）。１台のＯＬＴに、より多くのＯＮＵを収容するためである。
【００３５】
利用可能なＯＬＴ１２−１〜１２−ｎを適当な順番で並べた場合の、最初のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）を接続先ＯＬＴとして指定する（Ｓ４）。
【００３６】
接続先ＯＬＴへの接続を検討する対象となる光伝送路を特定するループ変数ｐに１を代入する（Ｓ５）。変数ｐで特定される光伝送路に接続するＯＮＵを接続先ＯＬＴに接続した場合に、接続先ＯＬＴに接続するＯＮＵ数が上限値Ｍを越えるか否かを調べる（Ｓ６）。最初では、通常、Ｍを越えることは無いが、上限値Ｍを越える場合には（Ｓ６）、接続先ＯＬＴを未検討の次のＯＬＴに変更し（Ｓ７）、新たな接続先ＯＬＴに対して上限値を超えるか否かを調べる（Ｓ６）。
【００３７】
接続先ＯＬＴに接続する余裕がある場合（Ｓ６）、変数ｐで特定される光伝送路に接続するＯＮＵを接続先ＯＬＴに割り当てる（Ｓ８）。すなわち、先に説明したマトリクススイッチ３８，５２の接続切替えにより、接続先ＯＬＴが、変数ｐで特定される光伝送路に接続するＯＮＵを収容することになる。
【００３８】
変数ｐがＰＯＮ光伝送路６０の数ｋ以下の場合（Ｓ９）、変数ｐをインクリメントして（Ｓ１０）、ステップＳ６に戻る。すなわち、未検討の次の光伝送路を検討対象として接続先ＯＬＴへの接続の可否を判断する。
【００３９】
変数ｐがＰＯＮ光伝送路６０の数ｋを越えると（Ｓ９）、全ＰＯＮ光伝送路６０を検討したことになるので、終了する。そして、接続切替え計算装置１６は、このようにして得られた接続割り当て関係を示す計算結果を監視／制御装置１４に送信する（Ｓ１１）。
【００４０】
監視／制御装置１４は、接続切替え計算装置１６からの計算結果を参照し、マトリクススイッチ３８，５２で接続切替えが必要な経路のみの接続切替え制御信号を生成し、指定のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）及び通信装置４０を介してスイッチ制御装置４２に送信する。スイッチ制御装置４２は、この接続切替え制御信号に従いマトリクススイッチ３８，５２の接続を切り替える。切替え結果を示すステータス信号又はマトリクススイッチ３８，５２の接続状態を示すステータス信号が、通信装置４０及び多重装置５４等を介して、監視／制御装置１４に送信される。
【００４１】
図３は、センター局１０に４台のＯＬＴ及び４つの光伝送路を収容可能な場合の、マトリクススイッチ３８，５２の接続例を示す。理解を容易にするために、必須の要素のみを図示してある。ここでは、１台のＯＬＴが６４台のＯＮＵを収容出来るＰＯＮシステムを採用しているとする。
【００４２】
図３に示す例では、ＰＯＮ光伝送路６０１にＯＮＵが３０台接続し、ＰＯＮ光伝送路６０２にＯＮＵが１８台接続し、ＰＯＮ光伝送路６０３にＯＮＵが１２台接続し、ＰＯＮ光伝送路６０４にＯＮＵが４台接続している。この条件下では、１台のＯＬＴが全部のＯＮＵを収容出来るので、マトリクススイッチ３８，５２は太実線で示すように、光ファイバ２０−１に全ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０４を接続する。この状態では、本来、ＯＬＴ１２−２〜１２−４をセンター局１０に設置する必要が無く、予備的に配備されるにすぎない。
【００４３】
ここで、ＰＯＮ光伝送路６０４に１０台のＯＮＵが追加されるとする。すると、１台のＯＬＴ１２−１で対応出来ないのは明らかであるので、ＯＬＴ１２−２をセンター局に配備する。配備済みであれば、電源を投入すればよい。
【００４４】
ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵ数がＰＯＮ光伝送路６０３に接続するＯＮＵ数を越えている。従って、図２に示すフローに従う計算によると、ＰＯＮ光伝送路６０１，６０２に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に割り当てた後で、ステップＳ６において、ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に収容可能かどうかを判断することになる。ＯＬＴ１２−１に収容済みのＯＮＵ数が４８（＝３０＋１８）であるのに対し、ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵ数が１４であるので、合計は６４を越えない６２となり、ＰＯＮ光伝送路６０４に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に収容できる。
【００４５】
次に、ＰＯＮ光伝送路６０３に接続するＯＮＵをＯＬＴ１２−１に収容できるかどうかを判定するが、合計が６４を越える７４となるので、別のＯＬＴ１２−２に、ＰＯＮ光伝送路６０３に接続するＯＮＵを収容することになる。
【００４６】
すなわち、図４に示すように、ＰＯＮ光伝送路６０３を光ファイバ２０−２に接続するように、マトリクススイッチ３８，５２の接続を切り替える。
【実施例２】
【００４７】
マトリクススイッチ３８，５２の切替えは、ＯＮＵをＯＬＴに登録する作業の仕切り直しを伴い、既存のＯＮＵにネットワーク接続の一時的な断をもたらす。図５は、マトリクススイッチ３８，５２の切替え頻度を低減する、接続切替え計算装置１６の動作フローチャートを示す。
【００４８】
まず、計算の基礎となるパラメータを決定する（Ｓ２１）。加入者（具体的にはＯＮＵ）が接続している光伝送路６０の数を変数ｋとし、１つのＯＬＴに収容可能な最大加入者数をＭとし、収容対象となる全ＯＮＵ数をＴとする。
【００４９】
監視／制御装置１４から加入者情報を取得する（Ｓ２２）。加入者情報は、各ＰＯＮ光伝送路６０１〜６０ｎに接続しているＯＮＵの台数の情報からなる。
【００５０】
接続切替えを実行する必要があるかどうかを調べる（Ｓ２３）。例えば、加入者数が増加したとして、何れのＯＬＴにおいても最大収容加入者Ｍを越えることが無ければ、マトリクススイッチ３８，５２における接続を切り替える必要が無い。換言すると、加入者の増加により上限値Ｍを越えるＯＬＴがあるかどうかを調べる。そのようなＯＬＴが存在しない場合（Ｓ２３）、接続切替え計算装置１６は、切替え不要を監視／制御装置１４に送信する（Ｓ２４）。
【００５１】
接続切替えを実行する必要がある場合（Ｓ２３）、［Ｔ／Ｍ］を計算し、必要になるＯＬＴ数Ｎ（Ｔ）を計算する（Ｓ２５）。Ｎ（Ｔ）＝［Ｔ／Ｍ］である。［］は天井関数を示し、与えられた値より大きい整数か等しい整数のうち、最も小さい整数を出力する関数である。
【００５２】
ＯＮＵが接続しているＰＯＮ光伝送路６０を加入者数（ＯＮＵ数）の降順でソートする（Ｓ２６）。これは、後述するように、加入者数の多い光伝送路から順に収容加入者の少ないＯＬＴに割り当てるためである。考慮対象の光伝送路を示す変数ｐに１を代入する（Ｓ２７）。このとき、ｐは、最も加入者数の多いＰＯＮ光伝送路６０を示す。加入者数が同数の光伝送路がある場合には、それらを適当な基準で並べれば良い。
【００５３】
Ｎ（Ｔ）のＯＬＴ１２−１〜１２−ｎのうち、収容加入者数の最も少ないＯＬＴを選択し、そのＯＬＴに、変数ｐが示す光伝送路のＯＮＵを割り当てる（Ｓ２８）。この割り当て（Ｓ２８）を、収容する必要のあるＯＮＵを有する光伝送路について、順次、繰り返す（Ｓ２９，Ｓ３０）。すなわち、ｐがｋを越えない限り（Ｓ２９）、ｐをインクリメントし（Ｓ３０）、ステップＳ２８を実行する。
【００５４】
最初にステップＳ２８を実行する段階で、収容加入者数の最も少ないＯＬＴは、ステップＳ２８を実行した後では、最も収容加入者数の多いＯＬＴになっているので、２回目にステップＳ２８を実行する段階では、選択されない。
【００５５】
ｋがＮ（Ｔ）より大きい場合、複数回、ステップＳ２８の対象となるＯＬＴが存在する。そのＯＬＴには、ＯＮＵ数が多い方の光伝送と、ＯＮＵ数が少ない方の光伝送路が割り当てられることになり、その結果として、平均的なＯＮＵ数のＯＮＵを収容することになる。これは、次回の接続切替えの際に、接続切替えを実行しなければいけない確率を低減させる。
【００５６】
ｋ個のＰＯＮ光伝送路６０を検討し終えたら（Ｓ２９）、接続切替え計算装置１６は、このようにして得られた接続割り当て関係を示す計算結果を監視／制御装置１４に送信する（Ｓ３１）。
【００５７】
監視／制御装置１４は、接続切替え計算装置１６からの計算結果を参照し、マトリクススイッチ３８，５２で接続切替えが必要な経路のみの接続切替え制御信号を生成し、指定のＯＬＴ（例えば、ＯＬＴ１２−１）及び通信装置４０を介してスイッチ制御装置４２に送信する。スイッチ制御装置４２は、この接続切替え制御信号に従いマトリクススイッチ３８，５２の接続を切り替える。切替え結果を示すステータス信号又はマトリクススイッチ３８，５２の接続状態を示すステータス信号が、通信装置４０及び多重装置５４等を介して、監視／制御装置１４に送信される。
【００５８】
なお、ステップＳ２８で何れかのＯＬＴで収容可能ＯＮＵ数Ｍを越える場合、Ｎをインクリメントして、ステップＳ２７以降を繰り返せば良い。
【００５９】
上記実施例では、マトリクススイッチ３８，５２に対する接続切替え制御信号をＰＯＮシステムの下り光信号に多重し、マトリクススイッチ３８，５２のステータス信号をＰＯＮシステムの上り光信号に多重したが、監視／制御装置１４と通信装置４０を専用の通信線、例えば光ファイバで接続しても良いことは勿論である。このケースでは、専用通信線を敷設するコストが増加するものの、光中継装置３０において、接続切替え制御信号の分離機構と、ステータス信号の多重機能が不要になる。
【００６０】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：センター局
１２−１〜１２−ｎ：ＯＬＴ
１４：監視／制御装置
１６：接続切替え計算装置
２０−１，２０−ｎ：光ファイバ
３０：光中継装置
３２−１〜３２−ｎ：波長分割多重光カプラ
３４−１〜３４−ｎ：光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器
３６−１〜３６−ｎ：下り再生装置
３８：マトリクススイッチ
４０：通信装置
４２：スイッチ制御装置
４４−１〜４４−ｎ：電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器
４６−１〜４６−ｎ：波長分割多重光カプラ
４８−１〜４８−ｎ：光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器
５０−１〜５０−ｎ：上り再生装置
５２：マトリクススイッチ
５４：多重装置
５６−１〜５６−ｎ：電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器
６０（６０１〜６０ｎ）：ＰＯＮ光伝送路
６２１−１〜６２１−ｍ，・・・，６２ｎ−１〜６２ｎ−ｍ：ＯＮＵ
６４：共用光ファイバ
６６−１〜６６−ｍ：分岐光ファイバ
６８：光スプリッタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センター局（１０）に配備される複数の局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、
それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が接続する複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）と、
当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路（２０−１〜２０−ｎ）を、当該複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）の指定される１以上に接続可能な光中継器（３０）と、
当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順に、最大収容数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する手段（１４，１６）
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
センター局（１０）に配備される複数の局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、
それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が接続する複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）と、
当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路（２０−１〜２０−ｎ）を、当該複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）の指定される１以上に接続可能な光中継器（３０）
とを具備する光伝送システムにおいて、
当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順にソートするステップと、
ソート後の当該複数のＰＯＮ伝送路を順に、最大収容加入者数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する決定ステップと、
当該決定ステップの決定に従い、当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を制御するステップ
とを具備することを特徴とする光伝送システムの接続切替え方法。
【請求項１】
センター局（１０）に配備される複数の局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、
それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が接続する複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）と、
当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路（２０−１〜２０−ｎ）を、当該複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）の指定される１以上に接続可能な光中継器（３０）と、
当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順に、最大収容数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する手段（１４，１６）
とを具備することを特徴とする光伝送システム。
【請求項２】
センター局（１０）に配備される複数の局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と、
それぞれ１又は複数の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が接続する複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）と、
当該複数の局側光回線終端装置のそれぞれからの光伝送路（２０−１〜２０−ｎ）を、当該複数のＰＯＮ光伝送路（６０１〜６０ｎ）の指定される１以上に接続可能な光中継器（３０）
とを具備する光伝送システムにおいて、
当該複数のＰＯＮ光伝送路を、接続する加入者側光回線終端装置数の多い順にソートするステップと、
ソート後の当該複数のＰＯＮ伝送路を順に、最大収容加入者数の範囲で１つの当該ＯＬＴに接続するように当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を決定する決定ステップと、
当該決定ステップの決定に従い、当該光中継器における当該光伝送路と当該ＰＯＮ光伝送路との接続を制御するステップ
とを具備することを特徴とする光伝送システムの接続切替え方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２３８４４（Ｐ２０１１−２３８４４Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６５２０４（Ｐ２００９−１６５２０４）
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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