局側装置、その制御方法およびそのコンピュータ・プログラム
【課題】冗長切替えを迅速に行なうことが可能な局側装置を提供すること。
【解決手段】ＯＳＵ１〜Ｎ（１２−１〜１２−Ｎ）は、複数のＰＯＮ回線３−１〜３−Ｎのそれぞれに接続される。制御部１４は、複数のＰＯＮ回線３−１〜３−Ｎに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を行なう。また、制御部１４は、複数のＰＯＮ回線３−１〜３−Ｎと複数のＯＳＵ１〜Ｎ（１２−１〜１２−Ｎ）との間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したままＯＳＵの切替えを行なう。したがって、冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【解決手段】ＯＳＵ１〜Ｎ（１２−１〜１２−Ｎ）は、複数のＰＯＮ回線３−１〜３−Ｎのそれぞれに接続される。制御部１４は、複数のＰＯＮ回線３−１〜３−Ｎに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を行なう。また、制御部１４は、複数のＰＯＮ回線３−１〜３−Ｎと複数のＯＳＵ１〜Ｎ（１２−１〜１２−Ｎ）との間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したままＯＳＵの切替えを行なう。したがって、冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ（Passive Optical Network）に関し、特に、局側において終端する複数の光回線ユニット（以下、ＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）と呼ぶ。）を冗長化することにより耐障害機能を高めた局側装置、その制御方法およびそのコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などのブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。
【０００３】
これに関連する先行技術として、下記の特許文献１、特許文献２および非特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された発明においては、現用光終端ユニットが、複数のユーザ光終端装置と光伝送路を介して通信する。ユニットは、複数のユーザ光終端装置の管理情報を記憶する管理情報記憶装置を具備する。予備光終端ユニットは、現用光終端ユニットから転送される当該管理情報を記憶可能な記憶装置を具備する。制御装置は、当該現用光終端ユニットから当該予備光終端ユニットへの切り替えを制御する。
【０００４】
また、特許文献２に開示された発明においては、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）の上流にポートミラーリング機能を有するＬ３スイッチを配置し、下流に２：１の光カプラを配置する。切替え開始前に管理情報と設定情報とを第１のＯＬＴから第２のＯＬＴに転送する。切替え開始を示す特殊フレームがスイッチから第１および第２のＯＬＴに入力すると、第１のＯＬＴは下りデータの取込みを停止し、第２のＯＬＴは下りデータの取込みを開始する。一時的にＯＮＵ（Optical Network Unit）への帯域割当てを休止し、第２のＯＬＴに上りデータの取込みを指示し、ＯＮＵへの帯域割当てを再開する。第１のＯＬＴの下りデータが無くなると、管理情報を第１のＯＬＴから第２のＯＬＴに転送する。第２のＯＬＴを通常動作で動作させる。
【０００５】
また、非特許文献１には、ＰＯＮの１つの方式であって、ＰＯＮを通過するユーザ情報およびＰＯＮを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット（登録商標）フレームの形式で通信されるＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）と、そのアクセス制御プロトコル（ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol））やＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）プロトコルが規定されている。局側装置と宅側装置との間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、上りアクセス多重制御などが行なわれる。
【０００６】
なお、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖとして標準化が行なわれている１０ＧＥＰＯＮ（通信速度が１０Ｇｂｐｓ相当のＥＰＯＮ）においても、アクセス制御プロトコルはＭＰＣＰが前提となっている。
【０００７】
また、特許文献３には、複数のＰＯＮのアップリンクをさらに集約するために、レイヤー２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）が一般的に用いられることが示されている。Ｌ２ＳＷにおいては、端末ＭＡＣアドレスの単位での中継処理が行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０３６９２６号公報
【特許文献２】特開２００７−０６７６０１号公報
【特許文献３】特開２００４−２０１０１３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｈ（登録商標）−２００４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献１および特許文献２に記載された発明は、ＯＳＵの切り替え時に、ＯＳＵの運用に必要な管理情報を転送するものである。したがって、切替え時間が長くなると共に、転送される管理情報自体が正しくない場合には切替え後に正常に動作しないといった問題点がある。
【００１１】
また、ＯＳＵ毎にＣＰＵが配置されており、ＣＰＵを含めたＯＳＵの異常には対応できない。したがって、ＯＳＵの異常には脆弱であるといった問題点があった。
【００１２】
さらには、管理情報記憶部を共有し、管理情報の転送を行なわずにＯＳＵの切り替えを行なう構成においては、異常なＯＳＵが他のＯＳＵの管理情報を破壊する恐れがあるといった問題点があった。
【００１３】
また、ＯＳＵのアップリンクの集線をＬ２ＳＷで行なう構成においては、ＯＳＵが切り替わっても、そのＯＳＵ配下の端末ＭＡＣアドレスは切替え前のＯＳＵへのポートと関係づけられて記憶されているので、その記憶がエージアウトされるか、新たに上りフレームが到着することによって再学習されるまでは、下りフレームが切替わったＯＳＵに配送されず、結果として切替え時間が長くかかるといった問題があった。端末ＭＡＣアドレスとＯＳＵポートとの関係を強制的に再設定するとしても、端末ＭＡＣアドレスの数は多いので、やはり切替え時間が長くかかるといった問題があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、冗長切替えを迅速に行なうことが可能な局側装置を提供することである。
【００１５】
第２の目的は、経済性を大きく損なうことなく耐障害性能を向上させることが可能な局側装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のある局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置であって、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の光回線ユニットと、複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を行なう制御手段とを含み、制御手段は、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうことを特徴とする。
【００１７】
制御手段が、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうので、冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【００１８】
好ましくは、局側装置はさらに、複数の光回線ユニットからの上りフレームを多重してアップリンクに送信するとともに、アップリンクからの下りフレームを各光回線ユニットに分配する集線手段を含み、制御手段は、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更するとともに、集線手段の設定を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうことを特徴とする。
【００１９】
制御手段が、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更するとともに、集線手段の設定を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうので、複数の光回線ユニットのアップリンクを集線する構成においても、光回線ユニットの冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【００２０】
好ましくは、局側装置はさらに、複数の光回線ユニットと複数の受動的光ネットワークとの接続を切替える光スイッチ手段を含み、複数の光回線ユニットは、予備の光回線ユニットを含み、制御手段は、光スイッチ手段を制御して、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、複数の受動的光ネットワークの少なくとも１つを予備の光回線ユニットに接続されるように切替える。
【００２１】
したがって、経済性を大きく損なうことなく耐障害性能を向上させることが可能となる。
【００２２】
好ましくは、複数の光回線ユニットは、運用系の光回線ユニットと待機系の光回線ユニットとを含み、制御手段は、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、複数の受動的光ネットワークとの通信経路が運用系の光回線ユニットから待機系の光回線ユニットとなるように切替える。
【００２３】
したがって、複数の光回線ユニットに障害が発生した場合でも通信を維持することができるため、耐障害性能をさらに向上させることが可能となる。
【００２４】
好ましくは、局側装置は、運用系の制御手段および待機系の制御手段を含み、運用系の制御手段は、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、運用系の制御手段から待機系の制御手段への切替えを行なう。
【００２５】
したがって、経済性を大きく損なうことなく、制御手段の耐障害性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
好ましくは、局側装置は、運用系の制御手段および待機系の制御手段と、運用系の集線手段および待機系の集線手段とを含み、運用系の制御手段は、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、運用系の制御手段から待機系の制御手段への切替え、または運用系の集線手段から待機系の集線手段への切替えを行なう。
【００２７】
したがって、制御手段の耐障害性能を向上させることに加えて、経済性を大きく損なうことなく、集線手段の耐障害性能を向上させることが可能となる。
【００２８】
本発明の別の局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置の制御方法であって、制御手段が、複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、登録処理および帯域割当処理を行なうための制御メッセージの通信経路を変更するステップとを含む。
【００２９】
本発明のさらに別の局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置を制御する方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータに、複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、登録処理および帯域割当処理を行なうための制御メッセージの通信経路をＯＳＵ変換によって決定するステップと、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、ＯＳＵ変換を変更するステップとを行なわせる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のある局面によれば、制御手段が、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうので、冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】光スイッチ１１ａの構成例を示す図である。
【図３】ＯＳＵの構成例を示すブロック図である。
【図４】集線部１３ａの構成例を示すブロック図である。
【図５】制御部１４の構成例を示すブロック図である。
【図６】制御部１４による初期化処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】制御部１４による割り込み処理ルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すディスカバリ処理（Ｓ２６）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７に示すＲＰタイムアウト処理（Ｓ２７）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図７に示す管理通信マスタ処理（Ｓ２８）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図７に示す管理通信スレーブ処理（Ｓ３１）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１に示す定時確認処理（Ｓ７２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図７に示す制御系切替（入）処理（Ｓ３２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図７に示すメッセージ受信処理（Ｓ２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示すレジスタ要求処理（Ｓ１０３）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１４に示すレジスタ確認処理（Ｓ１０４）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１４に示すデレジスタ処理（Ｓ１０５）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１４に示すレポート受信処理（Ｓ１０６）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１９】ＲＴＴ更新処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２０】図１４に示す帯域割当処理（Ｓ１０７）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図１４に示すＯＡＭメッセージ処理（Ｓ１０８）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２２】図１４に示すＯＳＵ管理メッセージ処理（Ｓ１０９）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図７に示すＯＡＭ処理（Ｓ２４）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２４】図７に示す操作ＩＦ処理（Ｓ２５）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２５】図２４に示すＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２６】図２４に示すＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２７】図２４に示す制御系切替（切）処理（Ｓ２２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２８】本発明の第２の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態における集線部１３ｂの構成例を示すブロック図である。
【図３０】本発明の第３の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態における光スイッチ１１ｂの構成例を示す図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態における局側装置の他の接続例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態の詳細を説明するが、実施の形態に共通の前提として、ＰＯＮはイーサネット（登録商標）ベースのＰＯＮ（ＥＰＯＮ）であり、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで定義されたＭＰＣＰフレームによってＯＮＵの登録、離脱、ＯＮＵへの帯域割当、ＯＮＵからの帯域要求などが行なわれるものとする。
【００３３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置（以下、ＯＬＴとも呼ぶ。）１ａは、Ｎ本のＰＯＮ回線１〜Ｎ（３−１〜３−Ｎ）に接続され、Ｎ本のＰＯＮ回線を終端することができる。ＰＯＮ回線１〜Ｎ（３−１〜３−Ｎ）のそれぞれは、光カプラ４−１〜４−Ｎのそれぞれに接続されており、光カプラを介して複数のＯＮＵ２に接続されている。
【００３４】
局側装置１ａは、光スイッチ１１ａと、Ｎ＋１個の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。この局側装置１ａにおいては、Ｎ個のＯＳＵ１〜Ｎに対して１個の予備ＯＳＵ Ｎ＋１を備えた冗長構成（以下、この冗長構成をＮ：１冗長構成と呼ぶ。）を有している。
【００３５】
光スイッチ１１ａは、制御部１４からの指示に応じて、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）との接続を切替える。
【００３６】
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、アップリンクと呼ぶ。）に送信すると共に、アップリンクから受信した下りフレームを適切なＯＳＵに振り分ける処理を行なう。
【００３７】
図２は、光スイッチ１１ａの構成例を示す図である。この光スイッチ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、このＮ本の光ファイバ３−１〜３−Ｎを、通常系光ファイバと呼ぶ。
【００３８】
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、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が配置されており、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本の光ファイバの光軸は、同一平面上で平行となるように配置される。
【００３９】
可動ミラー２２は、アクチュエータ２１によって駆動され、Ｎ本の光ファイバ３−１〜３−Ｎの光軸と直交する軸上を移動できるようになっている。可動ミラー２２は、通常系光ファイバ間の光軸に対して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ようになっている。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。
【００４０】
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が位置するＰＯＮ回線側の光ファイバに入射されるようになっているので、可動ミラー２２が位置するＰＯＮ回線側の光ファイバと予備系光ファイバとの間で光空間伝送を行なうことができる。
【００４１】
可動ミラー２２は、Ｎ本の通常系光ファイバの光軸との交点位置と、待機位置とのＮ＋１の位置の中からいずれかの位置をとることができる。アクチュエータ２１は、制御部１４からの制御信号に応じて、可動ミラー２２を上記Ｎ＋１の位置の範囲で適切な位置に移動させる。なお、制御部１４からの制御信号によって、ＯＳＵ冗長切替えの有無および切替えるＰＯＮ回線の番号が示され、それに応じてアクチュエータ２１は可動ミラー２２を移動させる。
【００４２】
図３は、ＯＳＵの構成例を示すブロック図である。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。
【００４３】
なお、図３〜図５においては、後述の第３〜第４の実施の形態で説明する二重化を含む形式でＯＳＵ、集線部および制御部の構成が記載されている。図３においては、集線ＩＦ部３１および制御ＩＦ部３２は２重系ではなく、それぞれ１つの集線部１３ａおよび制御部１４に接続される。また、ＰＯＮ送受信部３５は、光スイッチ１１ａに接続される。図４および図５についても同様である。
【００４４】
ＰＯＮ送受信部３５は、光スイッチ１１ａと１本の光ファイバで接続され、この光ファイバ上で双方向通信が行なえるように、特定の波長、たとえば１３１０ｎｍ帯の上り光信号を受信し、電気信号に変換して受信処理部３３に出力すると共に、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帯の下り光信号として多重する。
【００４５】
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共に、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、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。
【００４６】
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制御部３４から受け、グラントされていない受信フレームをフィルタリングするようにしてもよい。また、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。
【００４７】
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に送ると共に、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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に出力すると共に、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。
【００５０】
原則として、ＰＯＮを管理運用する制御プロトコルは制御部１４が終端する。ただし、制御部１４の処理負荷を軽減するために、特定のプロトコルはローカル制御部３６が終端する。本実施の形態においては、ＯＡＭの一種であるＯＮＵに対するループバック試験は、制御部１４からの指示に応じてローカル制御部３６が行なう。すなわち、ローカル制御部３６が、ループバック試験モードの設定、ループバック試験フレームの生成、ループバックによって返ってきたフレームの検査、結果の通知、ループバックモードの解除を行なう。
【００５１】
ＰＯＮ送受信部３５は、送信フレーム数、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、後述のように制御部などを二重系にしたときに、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、受信信号の符号エラー数が多い場合には、他の系に切り替えるなどの制御が行なわれる。
【００５２】
また、ＰＯＮ送受信部３５は、自らの送信光レベルをモニタしており、故障や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、制御ＩＦ部３２を介して制御部１４に警報を通知する。
【００５３】
また、受信処理部３３は、フレーム種別ごとの受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、送信処理部３４は、フレーム種別ごとの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。
【００５４】
図４は、集線部１３ａの構成例を示すブロック図である。この集線部１３ａは、アップリンク送受信部４１と、下り配信部４２と、集線制御部４３と、制御ＩＦ部４４と、ＯＳＵ ＩＦ部１〜Ｎ＋１（４５−１〜４５−Ｎ＋１）と、フィルタ部１〜Ｎ＋１（４６ａ−１〜４６ａ−Ｎ＋１）と、ＦＩＦＯ４７−１〜４７−Ｎ＋１と、セレクタ４８とを含む。
【００５５】
ＯＳＵ ＩＦ部ｉ（ｉ＝１〜Ｎ＋１）は、対応するＯＳＵｉから送られる上りフレームを内部信号形式に変換し、フィルタ部ｉを経由してＦＩＦＯｉに一時的にバッファリングする。
【００５６】
集線制御部４３は、ＦＩＦＯ４７−１〜４７−Ｎ＋１の状態を管理しており、空でないＦＩＦＯを対象にアップリンクへの出力順序を決め、ＦＩＦＯからアップリンク送受信部４１への上りフレームの転送を指示する。このとき、集線制御部４３は、セレクタ４８を制御し、ＦＩＦＯから出力された上りフレームがセレクタ４８を経由してアップリンク送受信部４１に到達するように設定を行なう。
【００５７】
アップリンク送受信部４１は、セレクタ４８から出力される上りフレームをアップリンクに送信すると共に、アップリンクから受信した下りフレームを下り配信部４２に出力する。
【００５８】
下り配信部４２は、アップリンク送受信部４１から受けた下りフレームをコピーし、フィルタ部１〜Ｎ＋１（４６ａ−１〜４６ａ−Ｎ＋１）に出力する。
【００５９】
フィルタ部ｉ（ｉ＝１〜Ｎ＋１）は、下りフレームに格納されたＶＬＡＮ（Virtual LAN）ヘッダ情報を参照して、どのＰＯＮ回線ｉに送信されるべきフレームであるかを判断する。そして、フィルタ部ｉは、送信されるべきでない下りフレームをフィルタリングすると共に、送信されるべき下りフレームに対してヘッダの変換などの必要な処理を行なってＯＳＵ ＩＦ部ｉに出力する。また、フィルタ部ｉは、制御部１４が有する冗長構成に関する情報に基づいて、上りパスおよび下りパスの接続または切断を行なう。
【００６０】
ＯＳＵ Ｎ＋１に対応したフィルタ部Ｎ＋１（４６ａ−Ｎ＋１）は、他のすべてのフィルタ部の設定を保持し、切り替えられた回線に対応した設定を選択して適用するようにしてもよい。ここで、フィルタ部の設定とは、ＶＬＡＮ情報、特殊な予約ＭＡＣアドレスなどの下りフレームをフレーム毎にフィルタリングするために使用される情報や、冗長構成に応じてパス全体での接続／切断を行なうために使用される情報などのことである。
【００６１】
制御ＩＦ部４４は、制御部１４と通信を行ない、集線部１３ａの各部の設定や状態の通知、警報の転送などを行なう。
【００６２】
また、アップリンク送受信部４１は、送信フレーム数、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、制御部１４からの問い合わせに応じてこれらの統計情報を制御ＩＦ部４４を介して制御部１４に出力する。また、アップリンク送受信部４１は、アップリンクにおける対向装置との物理層レベルでのリンク確立／切断を検出すると共に、自らの出力信号をモニタすることによって送信異常を検出する。アップリンク送受信部４１は、アップリンクの切断や送信異常を検出した場合に、対応した警報を制御ＩＦ部４４を介して制御部１４に通知する。
【００６３】
図５は、制御部１４の構成例を示すブロック図である。この制御部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。
【００６４】
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や、ＯＳＵを管理、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によって実現される入力メッセージキュー、出力メッセージキューを介してＣＰＵ５１とインタフェースされる。
【００６５】
ＩＯ制御部５４は、ＣＰＵ５１からのコマンドを受け、集線部１３ａや光スイッチ１１ａの設定、状態管理などを行なうと共に、オペレータに対して局側装置１ａの操作インタフェース（以下、操作ＩＦ）を提供する。また、ＩＯ制御部５４は、操作ＩＦ、集線部１３ａおよび光スイッチ１１ａからの応答や、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。
【００６６】
時計・タイマ５７は、ＰＯＮを管理するための時計や各種タイマを管理しており、ＣＰＵ５１に対して時刻やタイマ終了の割込みを出力する。
【００６７】
ＲＯＭ５２は、制御部１４全体を制御するためのプログラムや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。
【００６８】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２からプログラムを読み込んで実行すると共に、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。
【００６９】
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。
【００７０】
制御部１４における処理は、公知のＯＳＵローカルな制御部における処理と基本的には同様であるが、単一のＣＰＵおよびプログラムですべてのＰＯＮを制御しつつ、迅速なＯＳＵの冗長切替え／切戻しを実施するために、仮想ＯＳＵおよびＯＳＵ変換という概念を導入する。なお、切戻しとは、冗長切替えを行なった後に元に戻すことを指す。
【００７１】
ＣＰＵ５１がプログラムを実行することにより通常インタフェースするＯＳＵは、仮想ＯＳＵである。すなわち、ＯＳＵ変換を行なうことにより仮想ＯＳＵを実ＯＳＵにインタフェースする。たとえば、ＰＯＮ回線ｉの終端をＯＳＵｉからＯＳＵ Ｎ＋１に切替えるときに、ＯＳＵ変換を（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵｉ）から（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵ Ｎ＋１）に変更する。これにより、仮想ＯＳＵｉをＯＳＵの冗長切替え／切戻しの状態にかかわらず、ＰＯＮ回線ｉに対応させることができる。
【００７２】
このようなＯＳＵ変換の実装は、ＣＰＵ５１によるソフトウェア処理でもよいし、ＯＳＵ ＩＦ部５５によるハードウェア処理であってもよい。ただし、ＯＳＵを管理、制御するためのＯＳＵ制御情報に関しては、ＣＰＵ５１がプログラムを実行して、実ＯＳＵを直接指定してメッセージ通信を行なうことも可能である。
【００７３】
図６は、制御部１４による初期化処理の手順を説明するためのフローチャートである。この初期化処理は、局側装置１ａの各部の必要な初期設定を行なうものである。ここで、仮想ＯＳＵごとに、ロジカルリンクテーブルＬＬＴ、最終割当時刻ＴＥが設けられている。ロジカルリンクテーブルＬＬＴの各要素には、ロジカルリンク固有の情報が格納される。具体的には、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔ、レポート情報ＲＰｉｎｆｏ、レポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅ、往復伝播時間ＲＴＴ、ＯＡＭリンク接続性確認フレーム最新受信時刻ＯＡＭｔを含む。
【００７４】
まず、入力メッセージキューＱｉｎおよび出力メッセージキューＱｅｇを空にし、ロジカルリンクテーブルＬＬＴｉｊ（ｉ＝１，２，…，Ｎ：ｊ∈｛ＯＳＵ ｉのＬＬＩＤ｝）をすべてＮＵＬＬにし、最終割当時刻ＴＥｉをすべて現在時刻ｃｔｉｍｅにし、ＯＳＵ変換をＯＳＵｍａｐ（ｉ）＝ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）とする（Ｓ１１）。
【００７５】
次に、他系の制御部と管理通信を行なうことにより（Ｓ１２）、制御部が二重化されているか否か、待機系の制御部であるか否かを判定する（Ｓ１３）。なお、本実施の形態においては制御部が二重化されていないが、第３および第４の実施の形態において説明する制御部の二重化についても一緒に説明するために、図６〜図２７にはそのような手順も含めている。したがって、本実施の形態においては、必ず運用系の処理が行なわれる。
【００７６】
制御部が二重化されており、かつ当該制御部が待機系であれば（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、運用系の制御部の管理情報をコピーし、現在時刻ｃｔｉｍｅを運用系のｃｔｉｍｅとすることにより時計を運用系に合わせる（Ｓ１４）。そして、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ１５）、処理を終了する。
【００７７】
また、制御部が二重化されていないか、制御部が運用系の場合には（Ｓ１３，Ｎｏ）、操作ＩＦを介して構成定義情報を取り込み、光スイッチ１１ａを通常状態に設定する。そして、構成定義情報に含まれる転送規則、たとえばアップリンクを介した上位ネットワークにおけるＶＬＡＮ ＩＤとＰＯＮ回線との対応を示す情報などに基づいて、集線部１３ａ内の各フィルタ部の設定を行なう（Ｓ１６）。
【００７８】
最後に、ディスカバリタイマ（ＴＤ）をセットし、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ１７）、処理を終了する。
【００７９】
図７は、制御部１４による割り込み処理ルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。制御部１４における処理は大部分が不定期に発生する処理であるため割込みを用いることとし、各割込み処理には優先順位を付ける。ステップＳ２３〜Ｓ２８の処理においては、Ｓ２３の処理が最も優先順位が高く、Ｓ２８の処理が最も優先順位が低いものとする。また、ステップＳ３０〜Ｓ３２の処理においては、Ｓ３０の処理が最も優先順位が高く、Ｓ３２の処理が最も優先順位が低いものとする。
【００８０】
まず、割込みが入ったときに、制御部１４が運用系であるか否かが判定される（Ｓ２１）。制御部１４が運用系であれば（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、割込種別によって分岐する（Ｓ２２）。割込種別が、入力メッセージキューにメッセージがあることを示していれば（Ｓ２２，Ｑｉｎ非空）、メッセージ受信処理を行なって（Ｓ２３）、処理を終了する。
【００８１】
割込種別がＯＡＭ処理起動タイマの満了であれば（Ｓ２２，ＴＯＡＭ満了）、ＯＡＭ処理を行なって（Ｓ２４）、処理を終了する。また、割込種別が操作ＩＦからの割込みであれば（Ｓ２２，操作ＩＦ）、操作ＩＦ処理を行なって（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００８２】
割込種別がディスカバリタイマ（ＴＤ）の満了であれば（Ｓ２２，ＴＤ満了）、ディスカバリ処理を行なって（Ｓ２６）、処理を終了する。また、割込種別がタイマＴＬｉｊの満了であれば（Ｓ２２，ＴＬｉｊ満了）、レポートタイムアウト処理を行なって（Ｓ２７）、処理を終了する。また、割込種別が管理通信タイマＴＭＣの満了であれば（Ｓ２２，ＴＭＣ満了）、管理通信マスタ処理を行なって（Ｓ２８）、処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ２１において、制御部１４が待機系であれば（Ｓ２１，Ｎｏ）、割込種別によって分岐する（Ｓ２９）。割込種別が、入力メッセージキューにメッセージがあることを示していれば（Ｓ２９，Ｑｉｎ非空）、メッセージ受信処理を行なって（Ｓ３０）、処理を終了する。
【００８４】
割込種別が管理通信であれば（Ｓ２９，管理通信）、管理通信スレーブ処理を行なって（Ｓ３１）、処理を終了する。また、割込種別が管理通信タイマＴＭＣの満了であれば（Ｓ２９，ＴＭＣ満了）、系切替え処理を行なって（Ｓ３２）、処理を終了する。
【００８５】
図８は、図７に示すディスカバリ処理（Ｓ２６）の詳細を説明するためのフローチャートである。このディスカバリ処理は、契約されているロジカルリンクがすべて登録状態であれば行なわれなくてもよいし、あるＰＯＮに対して契約されているロジカルリンクがすべて登録状態であれば、ステップＳ４１とＳ４２とにおいて、そのＰＯＮ（仮想ＯＳＵ）に対するディスカバリゲートメッセージの送信をスキップしてもよい。
【００８６】
まず、ＯＳＵｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ）に対するディスカバリゲートメッセージを順次構成し、出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、開始時刻はＴＥｋまたは現在時刻の遅い方を基準とする（Ｓ４１）。そして、ディスカバリ期間の終わりを新しいＴＥｋとする（Ｓ４２）。すなわち、ディスカバリウィンドウの配置は、直前のＴＥｋまたは現在時刻の遅い方を基準とし、想定されるＲＴＴの範囲、レジスタ要求の輻輳状態などを勘案して決められる。
【００８７】
最後に、ディスカバリタイマＴＤをセットして（Ｓ４３）、処理を終了する。ディスカバリタイマＴＤにセットされる値は、予め定められた期間であるｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿ｉｎｔｅｒｖａｌである。すなわち、所定周期でＯＳＵに対するディスカバリゲートメッセージが順次発行されることになる。
【００８８】
図９は、図７に示すＲＰタイムアウト処理（Ｓ２７）の詳細を説明するためのフローチャートである。このＲＰタイムアウト処理は、タイマＴＬｉｊの満了によって受信ウィンドウ期間にレポートメッセージを受けなかった場合の処理である。
【００８９】
まず、ＬＬＴｉｊのＬＬｓｔａｔを参照して、当該ロジカルリンクが登録中であるか否かを判定する（Ｓ５１）。当該ロジカルリンクが登録中でなければ（Ｓ５１，Ｎｏ）、現在時刻ｃｔｉｍｅからレポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅを差し引いた値を、ＲＰｌｏｓｓＴに代入する（Ｓ５２）。このＲＰｌｏｓｓＴは、レポート最新受信時刻からの経過時間である。
【００９０】
ＲＰｌｏｓｓＴが１秒よりも大きければ（Ｓ５３，Ｙｅｓ）、ステップＳ５６に処理が進む。また、ＲＰｌｏｓｓＴが１秒以下であれば（Ｓ５３，Ｎｏ）、再度ロジカルリンクｊからレポートメッセージを受信するために、ＯＳＵｉ，ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成し、出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、レポート強制フラグを立てる。開始時刻はＴＥｉまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレポートフレームだけを送信できる量として、受信ウィンドウを割当てる（Ｓ５４）。
【００９１】
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいＴＥｉとし、これにある程度のぶれ時間を見込んだ時刻にタイマＴＬｉｊをセットして（Ｓ５５）、処理を終了する。
【００９２】
ステップＳ５１において、当該ロジカルリンクが登録中であれば（Ｓ５１，Ｙｅｓ）、後述するデレジスタ処理を行ない（Ｓ５６）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知して（Ｓ５７）、処理を終了する。
【００９３】
図１０は、図７に示す管理通信マスタ処理（Ｓ２８）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、他系（待機系）の制御部に対して現在時刻ｃｔｉｍｅを通知して運用系が正常であることを知らせると共に、待機系の制御部に状態を問い合わせ、二重系の有無、他系（待機系）の正常／異常を記録する（Ｓ６１）。
【００９４】
次に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａに対して運用系の制御部が正常であることを通知すると共に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａの状態を問い合わせ、それを記録する（Ｓ６２）。最後に、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ６３）、処理を終了する。
【００９５】
図１１は、図７に示す管理通信スレーブ処理（Ｓ３１）の詳細を説明するためのフローチャートである。処理が定時確認処理であるか、個別処理であるかが判定される（Ｓ７１）。定時確認処理であれば（Ｓ７１，定時確認）、定時確認処理を行なって（Ｓ７２）、処理を終了する。この定時確認処理は、図１０の管理通信マスタ処理のステップＳ６１に示す待機系の状態問い合わせに対して応えるものである。
【００９６】
また、処理が個別処理であれば（Ｓ７１，個別処理）、個別処理を行なって（Ｓ７３）、処理を終了する。この個別処理は、待機系の状態を運用系と同期させるための管理通信処理と、系切替え指示とがある。これらの処理の詳細は、後述する。
【００９７】
図１２は、図１１に示す定時確認処理（Ｓ７２）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、運用系の制御部から受けた運用系の現在時刻ｃｔｉｍｅを待機系の現在時刻ｃｔｉｍｅにセットすることにより時計を運用系に合わせると共に、運用系の制御部からの問い合わせに応える（Ｓ８１）。
【００９８】
最後に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａに対して待機系の制御部が正常であることを通知すると共に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａの状態を問い合わせ、それを記録して（Ｓ８２）、処理を終了する。
【００９９】
図１３は、図７に示す制御系切替（入）処理（Ｓ３２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【０１００】
制御系切替（入）処理においては、運用系に移行して（Ｓ９５）、ディスカバリタイマ（ＴＤ）をセットし、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ９６）、処理を終了する。
【０１０１】
図１４は、図７に示すメッセージ受信処理（Ｓ２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、入力メッセージキューＱｉｎから先頭メッセージを取り出し（Ｓ１０１）、メッセージ種別によって分岐する（Ｓ１０２）。
【０１０２】
メッセージ種別がレジスタ要求メッセージであれば（Ｓ１０２，レジスタ要求）、レジスタ要求処理を行なって（Ｓ１０３）、ステップＳ１１０に処理が進む。メッセージ種別がレジスタ確認メッセージであれば（Ｓ１０２，レジスタ確認）、レジスタ確認処理を行なって（Ｓ１０４）、ステップＳ１１０に処理が進む。
【０１０３】
メッセージ種別がデレジスタ要求メッセージであれば（Ｓ１０２，デレジスタ要求）、デレジスタ処理を行なって（Ｓ１０５）、ステップＳ１１０に処理が進む。メッセージ種別がレポートメッセージであれば（Ｓ１０２，レポート）、レポート受信処理を行ない（Ｓ１０６）、帯域割当処理を行なって（Ｓ１０７）、ステップＳ１１０に処理が進む。
【０１０４】
メッセージ種別がＯＡＭメッセージであれば（Ｓ１０２，ＯＡＭ）、ＯＡＭメッセージ処理を行なって（Ｓ１０８）、ステップＳ１１０に処理が進む。メッセージ種別がＯＳＵ管理メッセージであれば（Ｓ１０２，ＯＳＵ管理）、ＯＳＵ管理メッセージ処理を行なって（Ｓ１０９）、ステップＳ１１０に処理が進む。
【０１０５】
ステップＳ１１０において、入力メッセージキューＱｉｎが空か否かが判定される。入力メッセージキューが空でなければ（Ｓ１１０，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻って次のメッセージを取り出し、以降の処理を行なう。また、入力メッセージキューＱｉｎが空であれば（Ｓ１１０，Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【０１０６】
図１５は、図１４に示すレジスタ要求処理（Ｓ１０３）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉ、ＭＡＣアドレスｍの宅側装置からのレジスタ要求メッセージを受けると、まず、送信元ＯＮＵが正当か否かが判定される（Ｓ１１１）。
【０１０７】
送信元ＯＮＵが正当なものであれば（Ｓ１１１，Ｙｅｓ）、ＯＳＵｉに対して新しいＬＬＩＤｊを割当てる。そして、ＬＬＴｉｊに対して、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔを登録中に設定し、レポート情報ＲＰｉｎｆｏをＮＵＬＬにし、往復伝播時間ＲＴＴに（Ｔ２−Ｔ１）を設定する（Ｓ１１２）。ここで、Ｔ１は宅側装置がメッセージに記録したタイムスタンプであり、Ｔ２はＯＳＵｉが受信時に追加したタイムスタンプである。
【０１０８】
次に、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１１３）。制御部が待機系であれば（Ｓ１１３，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。
【０１０９】
また、制御部が運用系であれば（Ｓ１１３，Ｙｅｓ）、ＯＳＵｉに対するレジスタメッセージ（ｗ／Ａｃｋ）を構成して、出力メッセージキューＱｅｇに入れる（Ｓ１１４）。
このとき、レジスタメッセージの送信先アドレスＤＡをｍとし、ＬＬＩＤをｊとする。なお、（ｗ／Ａｃｋ）は、Ａｃｋが付加されたレジスタメッセージであることを示す。
【０１１０】
次に、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、開始時刻はＴＥｉまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレジスタ確認フレームだけを送信できる量として受信ウィンドウを割当てる（Ｓ１１５）。
【０１１１】
なお、受信ウィンドウの配置は、精度誤差を考慮すると共に、レーザオン／オフのオーバラップは許容したとしても他のロジカルリンクの受信ウィンドウと重ならないようにするのは勿論であるが、当該ゲートメッセージの予定送信時刻よりも、ＲＴＴおよびＯＮＵ処理時間分だけ先に配置するようにする。
【０１１２】
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいＴＥｉとし、これにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻をタイマＴＬｉｊにセットし（Ｓ１１６）、処理を終了する。
【０１１３】
ステップＳ１１１において、ＯＮＵが正当でなければ（Ｓ１１１，Ｎｏ）、ＯＳＵｉに対するレジスタメッセージ（ｗ／Ｎａｃｋ）を構成して出力メッセージキューに入れる。このとき、レジスタメッセージの送信先アドレスをｍとし（Ｓ１１７）、処理を終了する。
【０１１４】
図１６は、図１４に示すレジスタ確認処理（Ｓ１０４）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊからレジスタ確認メッセージを受信するものとする。まず、後述するＲＴＴ更新処理を行ない、ＲＴＴ更新処理が正常に終了したか否かが判定される（Ｓ１２１）。ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなければ（Ｓ１２１，ＮＧ）、そのまま処理を終了する。
【０１１５】
ＲＴＴ更新処理が正常に終了すれば（Ｓ１２１，ＯＫ）、ＬＬＴｉｊに対して、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔを登録済に設定し、レポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅに現在時刻ｃｔｉｍｅを設定する（Ｓ１２２）。そして、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１２３）。制御部が待機系であれば（Ｓ１２３，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。
【０１１６】
また、制御部が運用系であれば（Ｓ１２３，Ｙｅｓ）、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、レポート強制フラグを立てる。また、開始時刻はＴＥｉまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレジスタ確認フレームだけを送信できる量として受信ウィンドウを割当てる（Ｓ１２４）。
【０１１７】
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいＴＥｉとし、これにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻をタイマＴＬｉｊにセットし（Ｓ１２５）、ＯＡＭ処理起動タイマＴＯＡＭｉｊをセットして（Ｓ１２６）、処理を終了する。
【０１１８】
図１７は、図１４に示すデレジスタ処理（Ｓ１０５）の詳細を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊをデレジスタするものである。まず、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するデレジスタメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる（Ｓ１３１）。そして、ＬＬＴｉｊに対して、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔをＮＵＬＬにしてロジカルリンクｊを解放し（Ｓ１３２）、処理を終了する。
【０１１９】
図１８は、図１４に示すレポート受信処理（Ｓ１０６）の詳細を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊからレポートを受信するものである。まず、ＬＬＴｉｊに対して、レポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅを現在時刻ｃｔｉｍｅにし（Ｓ１４１）、後述するＲＴＴ更新処理を行ない、ＲＴＴ更新処理が正常に終了したか否かが判定される（Ｓ１４２）。
【０１２０】
ＲＴＴ更新処理が正常に終了すれば（Ｓ１４２，ＯＫ）、ＬＬＴｉｊに対して、入力メッセージキューＱｉｎから取り出したレポート情報に含まれるＯＮＵの上りキュー長ｑｕｅｕｅＫ＿ｒｅｐｏｒｔの合計をレポート情報ＲＰｉｎｆｏに代入して（Ｓ１４３）、処理を終了する。
【０１２１】
また、ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなければ（Ｓ１４２，ＮＧ）、そのまま処理を終了する。
【０１２２】
図１９は、ＲＴＴ更新処理の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、ＯＳＵｉが受信時に追加したタイムスタンプＴ２から、宅側装置がメッセージに記録したタイムスタンプＴ１を差し引いた値を新たなＲＴＴ（ｎｅｗＲＴＴ）とする（Ｓ１５１）。そして、ｎｅｗＲＴＴとＲＴＴとの差の絶対値がドリフトの許容値ＤＲＩＦＴｍａｘを超えているか否が判定される（Ｓ１５２）。
【０１２３】
ドリフトの許容値ＤＲＩＦＴｍａｘ以下であれば（Ｓ１５２，Ｎｏ）、ＬＬＴｉｊに対して、ＲＴＴをｎｅｗＲＴＴにし（Ｓ１５３）、ＲＴＴ更新処理が正常に終了したものとして、処理を終了する。また、ドリフトの許容値ＤＲＩＦＴｍａｘを超えていれば（Ｓ１５２，Ｙｅｓ）、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１５４）。
【０１２４】
制御部が運用系であれば（Ｓ１５４，Ｙｅｓ）、図１７に示すデレジスタ処理を行ない（Ｓ１５５）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知し（Ｓ１５６）、ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなかったものとして、処理を終了する。また、制御部が待機系であれば（Ｓ１５４，Ｎｏ）、ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなかったものとして、そのまま処理を終了する。
【０１２５】
なお、ＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）およびＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）が経路を切替えるために必要な遷移期間を参照でき、かつ制御フレームの受信時刻がその遷移期間に該当する場合、Ｓ１５２において、ドリフト許容値を経路切替えにともなうぶれを加味して大きくするか、比較を無視する（Ｓ１５２が常にＮｏ）ようにしてもよい。
【０１２６】
図２０は、図１４に示す帯域割当処理（Ｓ１０７）の詳細を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに帯域を割り当てるものである。まず、ＬＬＴｉｊのレポート情報ＲＰｉｎｆｏ（ＯＮＵの上りキュー長）にレポートフレーム送出に必要な時間ＲＥＰＯＲＴ＿ｌｅｎｇｔｈを加えてＬｅｎとし、レーザオン期間Ｔｏｎに同期期間Ｓｙｎｃを加えてオーバヘッド時間ＯＶＬとする。そして、Ｌｅｎ、ＯＶＬおよびレーザオフ期間Ｔｏｆｆの和と、グラント長の上限値ＧＬｍａｘとの小さい方の値をグラント長ＧＬとする。
【０１２７】
ＯＳＵｉの最終割当時刻ＴＥｉとバーストギャップｂｕｒｓｔ＿ｇａｐとの和をＴＳｉとし、現在時刻ｃｔｉｍｅとＲＴＴと宅側装置の処理時間ｐｒｏｃ＿ｔｉｍｅとの和をＴＳｃとする。そして、ＴＳｉおよびＴＳｃの中で最も遅い時刻をＴＳとする（Ｓ１６２）。
【０１２８】
次に、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、レポート強制フラグを立てる。また、開始時刻はＴＳからＲＴＴを差し引いた値とし、グラント長はＧＬとして受信ウィンドウを割当てる（Ｓ１６３）。
【０１２９】
そして、ＴＳにＧＬを加算した値からＴｏｆｆを差し引いた値を最終割当時刻ＴＥｉとし（Ｓ１６４）、ＴＥｉにある程度ぶれを見込んだ時刻にタイマＴＬｉｊをセットして（Ｓ１６５）、処理を終了する。
【０１３０】
なお、ＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）およびＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）が経路を切替えるために必要な遷移期間を参照できる場合、グラント期間と遷移期間とがオーバラップしないよう、ＴＳを調整するようにしてもよい。
【０１３１】
さらに、帯域割当処理は、同じアップリンクに集線される仮想ＯＳＵを連携させて行なうようにしてもよい。特に、アップリンクの上り帯域割当に基づいて、仮想ＯＳＵが出力する上りフレームが集線部に滞留せずに通過できるように、各ＰＯＮ回線の帯域割当を行なうようにすれば、集線部のＦＩＦＯの量は少なくてもよく、ユーザフレームが局側装置を通過する時間を短縮することができる。
【０１３２】
図２１は、図１４に示すＯＡＭメッセージ処理（Ｓ１０８）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊからＯＡＭメッセージを受信するものとする。まず、ＯＡＭメッセージがＯＡＭリンク接続性確認メッセージの場合は、ＬＬＴｉｊに対して、ＯＡＭｔを現在時刻ｃｔｉｍｅとし（Ｓ１７１）、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１７２）。
【０１３３】
制御部が運用系でなければ（Ｓ１７２，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。また、制御部が運用系であれば（Ｓ１７２，Ｙｅｓ）、ＯＡＭメッセージ内容に従った処理を行なって（Ｓ１７３）、処理を終了する。
【０１３４】
図２２は、図１４に示すＯＳＵ管理メッセージ処理（Ｓ１０９）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉからＯＳＵ管理メッセージを受信するものとする。まず、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ２１１）。制御部が待機系であれば（Ｓ２１１，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。
【０１３５】
制御部が運用系であれば（Ｓ２１１，Ｙｅｓ）、障害通知があったか否かが判定される（Ｓ２１２）。障害通知があれば（Ｓ２１２，Ｙｅｓ）、後述するＯＳＵ切替え処理を行なって（Ｓ２１３）、処理を終了する。また、障害通知がなければ（Ｓ２１２，Ｎｏ）、メッセージ内容に従った処理を行なって（Ｓ２１４）、処理を終了する。
【０１３６】
図２３は、図７に示すＯＡＭ処理（Ｓ２４）の詳細を説明するためのフローチャートである。このＯＡＭ処理は、仮想ＯＳＵ（ｉとする）およびロジカルリンク（ｊとする）ごとに独立して行なわれ、対応するＯＮＵとのＯＡＭ通信によってＯＮＵの設定や状態確認を行なうものである。
【０１３７】
まず、ＬＬＴｉｊのＯＡＭｔがＮＵＬＬであるか否かが判定される（Ｓ１９１）。ＬＬＴｉｊのＯＡＭｔがＮＵＬＬであれば（Ｓ１９１，Ｙｅｓ）、ＯＡＭリンクが初期状態であることを表すので、ＯＡＭループバック試験が実施され（Ｓ１９２）、成功したか否かが判定される（Ｓ１９３）。
【０１３８】
ＯＡＭループバック試験が成功すれば（Ｓ１９３，Ｙｅｓ）、ＰＯＮｉ、ＬＬＩＤｊに対応するＯＮＵを初期設定し（Ｓ１９４）、ＯＳＵｉに対してＬＬＩＤｊのＰＯＮ側とアップリンク側との疎通を許可する（Ｓ１９５）。そして、ＯＡＭ処理起動タイマＴＯＡＭｉｊをセットして（Ｓ１９６）、処理を終了する。
【０１３９】
また、ＯＡＭループバック試験が成功しなければ（Ｓ１９３，Ｎｏ）、デレジスタ処理を行なって（Ｓ１９７）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知して（Ｓ１９８）、処理を終了する。
【０１４０】
ステップＳ１９１において、ＬＬＴｉｊのＯＡＭｔがＮＵＬＬでなければ（Ｓ１９１，Ｎｏ）、現在時刻ｃｔｉｍｅからＬＬＴｉｊのＯＡＭｔを差し引いた値が、ＯＡＭｍａｘｉｎｔｅｒｖａｌよりも小さいか否かが判定される（Ｓ１９９）。このＯＡＭｍａｘｉｎｔｅｒｖａｌは予め定められており、この値によってＯＡＭ通信が途絶したか否かを判定する。
【０１４１】
現在時刻ｃｔｉｍｅからＬＬＴｉｊのＯＡＭｔを差し引いた値の方が小さければ（Ｓ１９９，Ｙｅｓ）、ＯＮＵｉに対してＯＡＭリンク接続性確認メッセージを送出し（Ｓ２００）、ＯＡＭ処理起動タイマＴＯＡＭｉｊをセットして（Ｓ２０１）、処理を終了する。
【０１４２】
また、現在時刻ｃｔｉｍｅからＬＬＴｉｊのＯＡＭｔを差し引いた値の方が小さくなければ（Ｓ１９９，Ｎｏ）、デレジスタ処理を行ない（Ｓ２０２）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知して（Ｓ２０３）、処理を終了する。
【０１４３】
図２４は、図７に示す操作ＩＦ処理（Ｓ２５）の詳細を説明するためのフローチャートである。操作ＩＦによる指示がＯＳＵ切替え指示であれば、ＯＳＵ切替え処理を行なって（Ｓ２２１）、処理を終了する。
【０１４４】
操作ＩＦによる指示がＯＳＵ切戻し指示であれば、ＯＳＵ切戻し処理を行って（Ｓ２２２）、処理を終了する。操作ＩＦによる指示が制御系切替え指示であれば、制御系切替え処理を行なって（Ｓ２２３）、処理を終了する。また、操作ＩＦによる指示がその他のものであれば、その指示に従った処理を行なって（Ｓ２２４）、処理を終了する。
【０１４５】
図２５は、図２４に示すＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉを切替えるものとする。まず、ＰＯＮ回線をＯＳＵｉからＯＳＵ Ｎ＋１に切替えるよう光スイッチ１１ａに指示し（Ｓ２３１）、集線部１３ａのフィルタ部Ｎ＋１（４６ａ−Ｎ＋１）の設定をフィルタ部ｉの設定にするよう集線部１３ａに指示する（Ｓ２３２）。
【０１４６】
そして、ＯＳＵ変換の仮想ＯＳＵｉに関する設定をＯＳＵｍａｐ（ｉ）＝Ｎ＋１とし（Ｓ２３３）、待機系の制御部にＯＳＵｉの切替えを通知して（Ｓ２３４）、処理を終了する。
【０１４７】
図２６は、図２４に示すＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉを切戻すものとする。まず、ＰＯＮ回線ｉを元のＯＳＵｉに戻すよう光スイッチ１１ａに指示する（Ｓ２４１）。そして、ＯＳＵ変換の仮想ＯＳＵｉに関する設定をＯＳＵｍａｐ（ｉ）＝ｉとし（Ｓ２４２）、待機系の制御部にＯＳＵｉの切戻しを通知して（Ｓ２４３）、処理を終了する。
【０１４８】
ＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）およびＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）において、経路が切替わる遷移期間をグローバル変数に記録するなどして、帯域割当処理（Ｓ１０７）等、他の処理から参照できるようにしてもよい。
【０１４９】
図２７は、図２４に示す制御系切替（切）処理（Ｓ２２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、他系（待機系）の制御部に系切替え指示を行ない（Ｓ２５１）、待機系に移行する（Ｓ２５２）。そして、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ２５３）、処理を終了する。
【０１５０】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置によれば、制御部１３ａがＯＳＵ１〜ＯＳＵ Ｎ＋１（１２−１〜１２−Ｎ＋１）の制御を一括して行なうようにしたので、局側装置のコストを削減することが可能となった。なお、ＭＰＣＰフレームの送受信タイミングは許容範囲が大きいので、送受信タイミングが多少ぶれても問題とはならない。したがって、ＭＰＣＰフレームの終端を１つの制御部で行なったとしても、特に問題とはならない。
【０１５１】
また、制御部１３ａはＯＮＵの登録状態を維持したまま、通信経路を変更するだけでＯＳＵの冗長切替えを行なうことができるので、冗長切替えが迅速に行なえると共に、ＯＳＵの異常に影響を受けることがなくなった。
【０１５２】
また、Ｎ個のＯＳＵに対して１個の予備ＯＳＵを用意するだけで冗長切替えができるので、経済性を大きく損なうことなく耐障害性能を向上させることが可能となった。
【０１５３】
（第２の実施の形態）
図２８は、本発明の第２の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置１ｂにおいては、ＯＳＵおよびＰＯＮ回線が二重化されており、１つのＯＮＵ２は異なるＰＯＮを介して２つのＯＳＵに接続されている。また、局側装置１ｂは、２Ｎ個のＯＳＵを有し、Ｎ組の二重化されたＰＯＮ回線を終端することができる。なお、二重化されたＯＳＵおよびＰＯＮ回線は、Ａ系とＢ系との２つの系に分けられており、Ａ系のＯＳＵおよびＰＯＮ回線には“Ａ”が付され、Ｂ系のＯＳＵおよびＰＯＮ回線には“Ｂ”が付されるものとする。
【０１５４】
局側装置１ｂは、ＯＳＵ１Ａ〜ＮＡ（１２−１Ａ〜１２−ＮＡ）およびＯＳＵ１Ｂ〜ＮＢ（１２−１Ｂ〜１２−ＮＢ）と、集線部１３ｂと、局側装置１ｂの全体的な制御を行なう制御部１４とを含む。なお、ＯＳＵのそれぞれの構成は、図３に示す第１の実施の形態におけるＯＳＵの構成と同様である。
【０１５５】
図２９は、本発明の第２の実施の形態における集線部１３ｂの構成例を示すブロック図である。図４に示す第１の実施の形態における集線部１３ａと比較して、フィルタ部およびＦＩＦＯの数がＮ個となっており、ＯＳＵ ＩＦ部の数が２Ｎ個となっている点と、フィルタ部１〜Ｎ（４６ｂ−１〜４６ｂ−Ｎ）のそれぞれがＡ系のＯＳＵ ＩＦ部およびＢ系のＯＳＵ ＩＦ部に接続されている点とが異なる。なお、制御部１４が制御ＩＦ部４４を介して制御を行なうことにより、フィルタ部１〜Ｎ（４６ｂ−１〜４６ｂ−Ｎ）がＡ系およびＢ系のいずれのパスを運用系とし、いずれのパスを待機系とするかを決定する。デフォルトではＡ系が運用系となっており、ＯＳＵ変換は（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵｉＡ）となっている。
【０１５６】
フィルタ部１〜Ｎ（４６ｂ−１〜４６ｂ−Ｎ）は、下り方向には運用系のパスを接続し、待機系のパスを切断する。また、上り方向には両系のパスを接続する。以下、この冗長構成を１：１冗長構成と呼ぶ。
【０１５７】
また、下り方向には両系のパスを接続し、上り方向には運用系のパスを接続し、待機系のパスを切断する場合、この冗長構成を１＋１冗長構成と呼ぶ。
【０１５８】
制御部１４は、Ｎ個の仮想ＯＳＵを想定し、ＯＳＵ変換によって仮想ＯＳＵｉと運用系の実ＯＳＵとを対応付ける。すなわち、ＯＳＵｉＡとＯＳＵｉＢとのいずれかをＯＳＵｉに結びつける。制御部１４は、以下の手順によりＯＳＵの冗長切替えを行なう。
【０１５９】
まず、ＯＮＵに系切替えを予告するＯＡＭメッセージを仮想ＯＳＵｉに送る。すなわち、ＰＯＮ回線ｉＡを介して運用中のＯＮＵに同報する。そして、ＩＯ制御部５４を介して、集線部１３ｂのフィルタ部のパス接続／パス切断の設定を、Ａ系を待機系、Ｂ系を運用系とするよう、集線部１３ｂに指示する。
【０１６０】
そして、ＯＳＵ変換の仮想ＯＳＵｉに関する設定を（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵｉＢ）に変更する。そして、再度ＯＮＵに系切替えを通知するＯＡＭメッセージを仮想ＯＳＵｉに送る。すなわち、ＰＯＮ回線ｉＢを介してＯＡＭメッセージを同報する。
【０１６１】
以上の制御部１４の動作は１：１冗長構成に対応するものであるが、１＋１冗長構成に対応するようにすることも可能である。この場合、ＯＳＵ変換を行なわずに、制御部１４は２Ｎ個の実ＯＳＵに直接インタフェースし、各二重化ＯＳＵとはＡ系、Ｂ系別個にロジカルリンクおよびＯＡＭリンクを確立、運用すると共に、ユーザフレームを通信する。
【０１６２】
また、１：１冗長構成と１＋１冗長構成の中間的な構成として、待機系とはロジカルリンクおよびＯＡＭリンクの確立、維持を行なうが、ユーザフレームは通さないようにすることも可能である。この場合、待機系のＰＯＮ回線に対してはＭＰＣＰフレームおよびＯＡＭフレームのみが伝送されることになる。
【０１６３】
この冗長構成と１＋１冗長構成との場合には、確立されているリンク数を比較することにより、運用系を決めるようにしてもよい。
【０１６４】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置１ｂによれば、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、ＰＯＮ回線も冗長化することができるので、耐障害性能をさらに向上させることが可能となった。
【０１６５】
なお、本実施の形態の１：１冗長構成の変形として、図３３に示す構成も可能である。これは、光カプラに２×Ｎタイプのものを用いており、カプラより下流のＰＯＮ回線は単一系、ＯＳＵは二重系を構成する。ＰＯＮ線路コストをあまり増加させることなく、ＯＳＵの耐障害性能のみ向上させることが可能である。
【０１６６】
（第３の実施の形態）
図３０は、本発明の第３の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置１ｃにおいては、第１の実施の形態において説明した局側装置１ａの集線部および制御部を二重化したものである。すなわち、１系の集線部１３ａ−１、２系の集線部１３ａ−２、１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２が含まれる。
【０１６７】
図３１は、本発明の第３の実施の形態における光スイッチ１１ｂの構成例を示す図である。この光スイッチ１１ｂは、図２に示す第１の実施の形態における光スイッチ１１ａと比較して、系選択部２５が追加されている点のみが異なる。この系選択部２５は、１系の制御部１４−１からの制御信号と２系の制御部１４−２からの制御信号とのいずれかを選択するものである。
【０１６８】
系選択部２５は、１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２と継続的に管理通信を行なっており、運用系になっている制御部を自律的に判断し、運用系となっている制御部からの制御信号をアクチュエータ２１に出力する。
【０１６９】
図３に示すＯＳＵ１２の制御ＩＦ部３２は、１系の制御部１４−１と２系の制御部１４−２とのインタフェースを有している。制御ＩＦ部３２は、このインタフェースを介して１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２と継続的に管理通信を行なっており、運用系になっている制御部を自律的に判断する。そして、制御ＩＦ部３２は、運用系の制御部からの信号のみを処理する一方、両方の制御部に同じ信号を出力する。
【０１７０】
同様に、集線ＩＦ部３１は、１系の制御部１４−１と２系の制御部１４−２とのインタフェースを有している。集線部ＩＦ３１は、上りフレームを集線部１３ａ−１および１３ａ−２の両系統に出力し、両系統から送られた下りフレームをＦＩＦＯ２（３８）に出力する。なお、待機系の集線部から下りフレームが送られることはないので、衝突はしない。また、集線部の異常に備えて、待機系からの入力信号を遮断するようにしてもよい。この場合、制御部１４−１または１４−２が、制御ＩＦ部３２を介して系選択を行なう。
【０１７１】
図４に示す集線部１３ａの制御ＩＦ部４４は、１系の制御部１４−１と２系の制御部１４−２とのインタフェースを有している。制御ＩＦ部３２は、このインタフェースを介して１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２と継続的に管理通信を行なっており、運用系になっている制御部を自律的に判断する。そして、制御ＩＦ部４４は、運用系の制御部からの信号のみを処理する一方、両方の制御部に同じ信号を出力する。
【０１７２】
集線部が二重系となっている場合、パスの選択はフィルタ部４６ａでのパス接続／パス切断の設定に反映される。運用系の制御部が、制御ＩＦ部４４を介してこの指示を行なう。たとえば、集線部が１：１冗長化に対応する場合、待機系の集線部については、すべてのフィルタ部の上りパスおよび下りパスをともに切断に設定すればよい。また、１＋１冗長化に対応する場合、待機系の集線部については、すべてのフィルタ部の下りパスを切断に設定すればよい。
【０１７３】
図５に示す制御部１４のＩＯ制御部５４は、他方の制御部のＩＯ制御部とインタフェースできるようになっている。ＣＰＵ５１は、ＩＯ制御部５４を介して他系のＣＰＵと管理通信を行ない、運用系となるか、待機系となるかを自律的に判断している。また、操作ＩＦから明示的に運用系／待機系が指示される場合もある。局側装置の各部からの信号は両系統に入力されるので、待機系であっても局側装置内の状態変化やＰＯＮ回線の状態をトレースすることができる。
【０１７４】
集線部の冗長化によって、１：１冗長化、１＋１冗長化、負荷分散が可能である。ここで、負荷分散とは、ＯＳＵを２つのグループ（ＡグループおよびＢグループ）に分け、通常時は１系の集線部１３ａ−１がグループＡを集線し、２系の制御部１３ａ−２がグループＢを集線する。そして、たとえば１系の集線部１３ａ−１またはアップリンクに障害が発生した場合、２系の集線部１３ａ−２が両グループを集線するように切替えるものである。１：１冗長化または負荷分散を行なう場合、集線部１３ａのアップリンク送受信部４１は、アップリンクを介して管理通信を行ない、アップリンクの状態を監視すると共に、対向装置からの障害通知を受信して、異常があった場合は対応した警報を制御部１４に通知する。
【０１７５】
制御部１４は、運用系の集線部の異常を認識すると、他系の集線部が正常である場合、他系に切替える。この切替えは、冗長構成（１：１、１＋１、負荷分散）に応じて、集線部１３ａのフィルタ部４６ａのパス設定を変更することによって行なわれる。なお、負荷分散の場合には、制御部１４が操作ＩＦを介して外部からの指示を受け、集線部１３ａのフィルタ部４６ａのパス設定を変更することによって、負荷分散状態時に復旧させる。
【０１７６】
制御部１４の切替えを行なう際に、帯域割当の引継ぎが行なわれるが、過去の割当分を含めて厳密に引継ぐ運用と、過去分は引継がずに新規に帯域計算を行なう運用とがある。前者の場合、運用系の制御部は、待機系の制御部に各ＰＯＮ回線に送信した制御メッセージを、どのＯＳＵに対して送信したかを含めて通知するようにする。
【０１７７】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置によれば、第１の実施の形態における局側装置の制御部および集線部を冗長化するようにしたので、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、経済性を大きく損なうことなく、さらに耐障害性能を向上させることが可能となった。
【０１７８】
（第４の実施の形態）
図３２は、本発明の第４の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置１ｄにおいては、第２の実施の形態において説明した局側装置１ｂの集線部および制御部を二重化したものである。すなわち、１系の集線部１３ｂ−１、２系の集線部１３ｂ−２、１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２が含まれる。なお、系選択制御に関しては、第３の実施の形態において説明したものと同様である。したがって、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
【０１７９】
二重化構成の設定に関して、１系の集線部１３ｂ−１のフィルタ部１〜Ｎには、ＯＳＵおよびＰＯＮ回線の二重化構成によって決まるパス接続／パス切断と、集線部の二重化構成によって決まるパス接続／パス切断のＡＮＤ（両方ともパス接続の場合以外はパス切断）を反映すればよい。このことは、２系の集線部１３ｂ−２も同様である。
【０１８０】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置によれば、第２の実施の形態における局側装置の制御部および集線部を冗長化するようにしたので、第２の実施の形態において説明した効果に加えて、経済性を大きく損なうことなく、さらに耐障害性能を向上させることが可能となった。
【０１８１】
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は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。
【符号の説明】
【０１８２】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 局側装置、２ ＯＮＵ、３ ＰＯＮ回線、４ 光カプラ、１１ａ，１１ｂ 光スイッチ、１２ ＯＳＵ、 １３ａ，１３ｂ 集線部、１４ 制御部、２１ アクチュエータ、２２ 可動ミラー、２３，２４ コリメートレンズ、２５ 系選択部、３１ 集線ＩＦ部、３２ 制御ＩＦ部、３３ 受信処理部、３４ 送信処理部、３５ ＰＯＮ送受信部、３６ ローカル制御部、３７，３８，４７ ＦＩＦＯ、４１ アップリンク送受信部、４２ 下り配信部、４３ 集線制御部、４４ 制御ＩＦ部、４５ ＯＳＵ ＩＦ部、４６ フィルタ部、４８ セレクタ、５１ ＣＰＵ、５２ ＲＯＭ、５３ ＲＡＭ、５４ ＩＯ制御部、５５ ＯＳＵ ＩＦ部、５６ 共有ＲＡＭ、５７ 時計・タイマ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ（Passive Optical Network）に関し、特に、局側において終端する複数の光回線ユニット（以下、ＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）と呼ぶ。）を冗長化することにより耐障害機能を高めた局側装置、その制御方法およびそのコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などのブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。
【０００３】
これに関連する先行技術として、下記の特許文献１、特許文献２および非特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された発明においては、現用光終端ユニットが、複数のユーザ光終端装置と光伝送路を介して通信する。ユニットは、複数のユーザ光終端装置の管理情報を記憶する管理情報記憶装置を具備する。予備光終端ユニットは、現用光終端ユニットから転送される当該管理情報を記憶可能な記憶装置を具備する。制御装置は、当該現用光終端ユニットから当該予備光終端ユニットへの切り替えを制御する。
【０００４】
また、特許文献２に開示された発明においては、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）の上流にポートミラーリング機能を有するＬ３スイッチを配置し、下流に２：１の光カプラを配置する。切替え開始前に管理情報と設定情報とを第１のＯＬＴから第２のＯＬＴに転送する。切替え開始を示す特殊フレームがスイッチから第１および第２のＯＬＴに入力すると、第１のＯＬＴは下りデータの取込みを停止し、第２のＯＬＴは下りデータの取込みを開始する。一時的にＯＮＵ（Optical Network Unit）への帯域割当てを休止し、第２のＯＬＴに上りデータの取込みを指示し、ＯＮＵへの帯域割当てを再開する。第１のＯＬＴの下りデータが無くなると、管理情報を第１のＯＬＴから第２のＯＬＴに転送する。第２のＯＬＴを通常動作で動作させる。
【０００５】
また、非特許文献１には、ＰＯＮの１つの方式であって、ＰＯＮを通過するユーザ情報およびＰＯＮを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット（登録商標）フレームの形式で通信されるＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）と、そのアクセス制御プロトコル（ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol））やＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）プロトコルが規定されている。局側装置と宅側装置との間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、上りアクセス多重制御などが行なわれる。
【０００６】
なお、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖとして標準化が行なわれている１０ＧＥＰＯＮ（通信速度が１０Ｇｂｐｓ相当のＥＰＯＮ）においても、アクセス制御プロトコルはＭＰＣＰが前提となっている。
【０００７】
また、特許文献３には、複数のＰＯＮのアップリンクをさらに集約するために、レイヤー２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）が一般的に用いられることが示されている。Ｌ２ＳＷにおいては、端末ＭＡＣアドレスの単位での中継処理が行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０３６９２６号公報
【特許文献２】特開２００７−０６７６０１号公報
【特許文献３】特開２００４−２０１０１３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｈ（登録商標）−２００４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献１および特許文献２に記載された発明は、ＯＳＵの切り替え時に、ＯＳＵの運用に必要な管理情報を転送するものである。したがって、切替え時間が長くなると共に、転送される管理情報自体が正しくない場合には切替え後に正常に動作しないといった問題点がある。
【００１１】
また、ＯＳＵ毎にＣＰＵが配置されており、ＣＰＵを含めたＯＳＵの異常には対応できない。したがって、ＯＳＵの異常には脆弱であるといった問題点があった。
【００１２】
さらには、管理情報記憶部を共有し、管理情報の転送を行なわずにＯＳＵの切り替えを行なう構成においては、異常なＯＳＵが他のＯＳＵの管理情報を破壊する恐れがあるといった問題点があった。
【００１３】
また、ＯＳＵのアップリンクの集線をＬ２ＳＷで行なう構成においては、ＯＳＵが切り替わっても、そのＯＳＵ配下の端末ＭＡＣアドレスは切替え前のＯＳＵへのポートと関係づけられて記憶されているので、その記憶がエージアウトされるか、新たに上りフレームが到着することによって再学習されるまでは、下りフレームが切替わったＯＳＵに配送されず、結果として切替え時間が長くかかるといった問題があった。端末ＭＡＣアドレスとＯＳＵポートとの関係を強制的に再設定するとしても、端末ＭＡＣアドレスの数は多いので、やはり切替え時間が長くかかるといった問題があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、冗長切替えを迅速に行なうことが可能な局側装置を提供することである。
【００１５】
第２の目的は、経済性を大きく損なうことなく耐障害性能を向上させることが可能な局側装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のある局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置であって、複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の光回線ユニットと、複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を行なう制御手段とを含み、制御手段は、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうことを特徴とする。
【００１７】
制御手段が、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうので、冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【００１８】
好ましくは、局側装置はさらに、複数の光回線ユニットからの上りフレームを多重してアップリンクに送信するとともに、アップリンクからの下りフレームを各光回線ユニットに分配する集線手段を含み、制御手段は、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更するとともに、集線手段の設定を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうことを特徴とする。
【００１９】
制御手段が、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更するとともに、集線手段の設定を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうので、複数の光回線ユニットのアップリンクを集線する構成においても、光回線ユニットの冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【００２０】
好ましくは、局側装置はさらに、複数の光回線ユニットと複数の受動的光ネットワークとの接続を切替える光スイッチ手段を含み、複数の光回線ユニットは、予備の光回線ユニットを含み、制御手段は、光スイッチ手段を制御して、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、複数の受動的光ネットワークの少なくとも１つを予備の光回線ユニットに接続されるように切替える。
【００２１】
したがって、経済性を大きく損なうことなく耐障害性能を向上させることが可能となる。
【００２２】
好ましくは、複数の光回線ユニットは、運用系の光回線ユニットと待機系の光回線ユニットとを含み、制御手段は、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、複数の受動的光ネットワークとの通信経路が運用系の光回線ユニットから待機系の光回線ユニットとなるように切替える。
【００２３】
したがって、複数の光回線ユニットに障害が発生した場合でも通信を維持することができるため、耐障害性能をさらに向上させることが可能となる。
【００２４】
好ましくは、局側装置は、運用系の制御手段および待機系の制御手段を含み、運用系の制御手段は、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、運用系の制御手段から待機系の制御手段への切替えを行なう。
【００２５】
したがって、経済性を大きく損なうことなく、制御手段の耐障害性能を向上させることが可能となる。
【００２６】
好ましくは、局側装置は、運用系の制御手段および待機系の制御手段と、運用系の集線手段および待機系の集線手段とを含み、運用系の制御手段は、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、運用系の制御手段から待機系の制御手段への切替え、または運用系の集線手段から待機系の集線手段への切替えを行なう。
【００２７】
したがって、制御手段の耐障害性能を向上させることに加えて、経済性を大きく損なうことなく、集線手段の耐障害性能を向上させることが可能となる。
【００２８】
本発明の別の局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置の制御方法であって、制御手段が、複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、登録処理および帯域割当処理を行なうための制御メッセージの通信経路を変更するステップとを含む。
【００２９】
本発明のさらに別の局面に従えば、複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置を制御する方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータに、複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、登録処理および帯域割当処理を行なうための制御メッセージの通信経路をＯＳＵ変換によって決定するステップと、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、ＯＳＵ変換を変更するステップとを行なわせる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のある局面によれば、制御手段が、複数の受動的光ネットワークと複数の光回線ユニットとの間の通信経路を変更することによって、複数の宅側装置の登録状態を維持したまま光回線ユニットの切替えを行なうので、冗長切替えを迅速に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】光スイッチ１１ａの構成例を示す図である。
【図３】ＯＳＵの構成例を示すブロック図である。
【図４】集線部１３ａの構成例を示すブロック図である。
【図５】制御部１４の構成例を示すブロック図である。
【図６】制御部１４による初期化処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】制御部１４による割り込み処理ルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すディスカバリ処理（Ｓ２６）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７に示すＲＰタイムアウト処理（Ｓ２７）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図７に示す管理通信マスタ処理（Ｓ２８）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図７に示す管理通信スレーブ処理（Ｓ３１）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１に示す定時確認処理（Ｓ７２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図７に示す制御系切替（入）処理（Ｓ３２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図７に示すメッセージ受信処理（Ｓ２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１４に示すレジスタ要求処理（Ｓ１０３）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１４に示すレジスタ確認処理（Ｓ１０４）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１４に示すデレジスタ処理（Ｓ１０５）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１４に示すレポート受信処理（Ｓ１０６）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１９】ＲＴＴ更新処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２０】図１４に示す帯域割当処理（Ｓ１０７）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図１４に示すＯＡＭメッセージ処理（Ｓ１０８）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２２】図１４に示すＯＳＵ管理メッセージ処理（Ｓ１０９）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２３】図７に示すＯＡＭ処理（Ｓ２４）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２４】図７に示す操作ＩＦ処理（Ｓ２５）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２５】図２４に示すＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２６】図２４に示すＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２７】図２４に示す制御系切替（切）処理（Ｓ２２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図２８】本発明の第２の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態における集線部１３ｂの構成例を示すブロック図である。
【図３０】本発明の第３の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態における光スイッチ１１ｂの構成例を示す図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３３】本発明の第２の実施の形態における局側装置の他の接続例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態の詳細を説明するが、実施の形態に共通の前提として、ＰＯＮはイーサネット（登録商標）ベースのＰＯＮ（ＥＰＯＮ）であり、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで定義されたＭＰＣＰフレームによってＯＮＵの登録、離脱、ＯＮＵへの帯域割当、ＯＮＵからの帯域要求などが行なわれるものとする。
【００３３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置（以下、ＯＬＴとも呼ぶ。）１ａは、Ｎ本のＰＯＮ回線１〜Ｎ（３−１〜３−Ｎ）に接続され、Ｎ本のＰＯＮ回線を終端することができる。ＰＯＮ回線１〜Ｎ（３−１〜３−Ｎ）のそれぞれは、光カプラ４−１〜４−Ｎのそれぞれに接続されており、光カプラを介して複数のＯＮＵ２に接続されている。
【００３４】
局側装置１ａは、光スイッチ１１ａと、Ｎ＋１個の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。この局側装置１ａにおいては、Ｎ個のＯＳＵ１〜Ｎに対して１個の予備ＯＳＵ Ｎ＋１を備えた冗長構成（以下、この冗長構成をＮ：１冗長構成と呼ぶ。）を有している。
【００３５】
光スイッチ１１ａは、制御部１４からの指示に応じて、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）との接続を切替える。
【００３６】
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、アップリンクと呼ぶ。）に送信すると共に、アップリンクから受信した下りフレームを適切なＯＳＵに振り分ける処理を行なう。
【００３７】
図２は、光スイッチ１１ａの構成例を示す図である。この光スイッチ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、このＮ本の光ファイバ３−１〜３−Ｎを、通常系光ファイバと呼ぶ。
【００３８】
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、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が配置されており、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本の光ファイバの光軸は、同一平面上で平行となるように配置される。
【００３９】
可動ミラー２２は、アクチュエータ２１によって駆動され、Ｎ本の光ファイバ３−１〜３−Ｎの光軸と直交する軸上を移動できるようになっている。可動ミラー２２は、通常系光ファイバ間の光軸に対して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ようになっている。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。
【００４０】
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が位置するＰＯＮ回線側の光ファイバに入射されるようになっているので、可動ミラー２２が位置するＰＯＮ回線側の光ファイバと予備系光ファイバとの間で光空間伝送を行なうことができる。
【００４１】
可動ミラー２２は、Ｎ本の通常系光ファイバの光軸との交点位置と、待機位置とのＮ＋１の位置の中からいずれかの位置をとることができる。アクチュエータ２１は、制御部１４からの制御信号に応じて、可動ミラー２２を上記Ｎ＋１の位置の範囲で適切な位置に移動させる。なお、制御部１４からの制御信号によって、ＯＳＵ冗長切替えの有無および切替えるＰＯＮ回線の番号が示され、それに応じてアクチュエータ２１は可動ミラー２２を移動させる。
【００４２】
図３は、ＯＳＵの構成例を示すブロック図である。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。
【００４３】
なお、図３〜図５においては、後述の第３〜第４の実施の形態で説明する二重化を含む形式でＯＳＵ、集線部および制御部の構成が記載されている。図３においては、集線ＩＦ部３１および制御ＩＦ部３２は２重系ではなく、それぞれ１つの集線部１３ａおよび制御部１４に接続される。また、ＰＯＮ送受信部３５は、光スイッチ１１ａに接続される。図４および図５についても同様である。
【００４４】
ＰＯＮ送受信部３５は、光スイッチ１１ａと１本の光ファイバで接続され、この光ファイバ上で双方向通信が行なえるように、特定の波長、たとえば１３１０ｎｍ帯の上り光信号を受信し、電気信号に変換して受信処理部３３に出力すると共に、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帯の下り光信号として多重する。
【００４５】
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共に、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、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。
【００４６】
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制御部３４から受け、グラントされていない受信フレームをフィルタリングするようにしてもよい。また、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。
【００４７】
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に送ると共に、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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に出力すると共に、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。
【００５０】
原則として、ＰＯＮを管理運用する制御プロトコルは制御部１４が終端する。ただし、制御部１４の処理負荷を軽減するために、特定のプロトコルはローカル制御部３６が終端する。本実施の形態においては、ＯＡＭの一種であるＯＮＵに対するループバック試験は、制御部１４からの指示に応じてローカル制御部３６が行なう。すなわち、ローカル制御部３６が、ループバック試験モードの設定、ループバック試験フレームの生成、ループバックによって返ってきたフレームの検査、結果の通知、ループバックモードの解除を行なう。
【００５１】
ＰＯＮ送受信部３５は、送信フレーム数、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、後述のように制御部などを二重系にしたときに、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、受信信号の符号エラー数が多い場合には、他の系に切り替えるなどの制御が行なわれる。
【００５２】
また、ＰＯＮ送受信部３５は、自らの送信光レベルをモニタしており、故障や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、制御ＩＦ部３２を介して制御部１４に警報を通知する。
【００５３】
また、受信処理部３３は、フレーム種別ごとの受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、送信処理部３４は、フレーム種別ごとの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。
【００５４】
図４は、集線部１３ａの構成例を示すブロック図である。この集線部１３ａは、アップリンク送受信部４１と、下り配信部４２と、集線制御部４３と、制御ＩＦ部４４と、ＯＳＵ ＩＦ部１〜Ｎ＋１（４５−１〜４５−Ｎ＋１）と、フィルタ部１〜Ｎ＋１（４６ａ−１〜４６ａ−Ｎ＋１）と、ＦＩＦＯ４７−１〜４７−Ｎ＋１と、セレクタ４８とを含む。
【００５５】
ＯＳＵ ＩＦ部ｉ（ｉ＝１〜Ｎ＋１）は、対応するＯＳＵｉから送られる上りフレームを内部信号形式に変換し、フィルタ部ｉを経由してＦＩＦＯｉに一時的にバッファリングする。
【００５６】
集線制御部４３は、ＦＩＦＯ４７−１〜４７−Ｎ＋１の状態を管理しており、空でないＦＩＦＯを対象にアップリンクへの出力順序を決め、ＦＩＦＯからアップリンク送受信部４１への上りフレームの転送を指示する。このとき、集線制御部４３は、セレクタ４８を制御し、ＦＩＦＯから出力された上りフレームがセレクタ４８を経由してアップリンク送受信部４１に到達するように設定を行なう。
【００５７】
アップリンク送受信部４１は、セレクタ４８から出力される上りフレームをアップリンクに送信すると共に、アップリンクから受信した下りフレームを下り配信部４２に出力する。
【００５８】
下り配信部４２は、アップリンク送受信部４１から受けた下りフレームをコピーし、フィルタ部１〜Ｎ＋１（４６ａ−１〜４６ａ−Ｎ＋１）に出力する。
【００５９】
フィルタ部ｉ（ｉ＝１〜Ｎ＋１）は、下りフレームに格納されたＶＬＡＮ（Virtual LAN）ヘッダ情報を参照して、どのＰＯＮ回線ｉに送信されるべきフレームであるかを判断する。そして、フィルタ部ｉは、送信されるべきでない下りフレームをフィルタリングすると共に、送信されるべき下りフレームに対してヘッダの変換などの必要な処理を行なってＯＳＵ ＩＦ部ｉに出力する。また、フィルタ部ｉは、制御部１４が有する冗長構成に関する情報に基づいて、上りパスおよび下りパスの接続または切断を行なう。
【００６０】
ＯＳＵ Ｎ＋１に対応したフィルタ部Ｎ＋１（４６ａ−Ｎ＋１）は、他のすべてのフィルタ部の設定を保持し、切り替えられた回線に対応した設定を選択して適用するようにしてもよい。ここで、フィルタ部の設定とは、ＶＬＡＮ情報、特殊な予約ＭＡＣアドレスなどの下りフレームをフレーム毎にフィルタリングするために使用される情報や、冗長構成に応じてパス全体での接続／切断を行なうために使用される情報などのことである。
【００６１】
制御ＩＦ部４４は、制御部１４と通信を行ない、集線部１３ａの各部の設定や状態の通知、警報の転送などを行なう。
【００６２】
また、アップリンク送受信部４１は、送信フレーム数、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、制御部１４からの問い合わせに応じてこれらの統計情報を制御ＩＦ部４４を介して制御部１４に出力する。また、アップリンク送受信部４１は、アップリンクにおける対向装置との物理層レベルでのリンク確立／切断を検出すると共に、自らの出力信号をモニタすることによって送信異常を検出する。アップリンク送受信部４１は、アップリンクの切断や送信異常を検出した場合に、対応した警報を制御ＩＦ部４４を介して制御部１４に通知する。
【００６３】
図５は、制御部１４の構成例を示すブロック図である。この制御部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。
【００６４】
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や、ＯＳＵを管理、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によって実現される入力メッセージキュー、出力メッセージキューを介してＣＰＵ５１とインタフェースされる。
【００６５】
ＩＯ制御部５４は、ＣＰＵ５１からのコマンドを受け、集線部１３ａや光スイッチ１１ａの設定、状態管理などを行なうと共に、オペレータに対して局側装置１ａの操作インタフェース（以下、操作ＩＦ）を提供する。また、ＩＯ制御部５４は、操作ＩＦ、集線部１３ａおよび光スイッチ１１ａからの応答や、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。
【００６６】
時計・タイマ５７は、ＰＯＮを管理するための時計や各種タイマを管理しており、ＣＰＵ５１に対して時刻やタイマ終了の割込みを出力する。
【００６７】
ＲＯＭ５２は、制御部１４全体を制御するためのプログラムや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。
【００６８】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２からプログラムを読み込んで実行すると共に、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。
【００６９】
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。
【００７０】
制御部１４における処理は、公知のＯＳＵローカルな制御部における処理と基本的には同様であるが、単一のＣＰＵおよびプログラムですべてのＰＯＮを制御しつつ、迅速なＯＳＵの冗長切替え／切戻しを実施するために、仮想ＯＳＵおよびＯＳＵ変換という概念を導入する。なお、切戻しとは、冗長切替えを行なった後に元に戻すことを指す。
【００７１】
ＣＰＵ５１がプログラムを実行することにより通常インタフェースするＯＳＵは、仮想ＯＳＵである。すなわち、ＯＳＵ変換を行なうことにより仮想ＯＳＵを実ＯＳＵにインタフェースする。たとえば、ＰＯＮ回線ｉの終端をＯＳＵｉからＯＳＵ Ｎ＋１に切替えるときに、ＯＳＵ変換を（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵｉ）から（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵ Ｎ＋１）に変更する。これにより、仮想ＯＳＵｉをＯＳＵの冗長切替え／切戻しの状態にかかわらず、ＰＯＮ回線ｉに対応させることができる。
【００７２】
このようなＯＳＵ変換の実装は、ＣＰＵ５１によるソフトウェア処理でもよいし、ＯＳＵ ＩＦ部５５によるハードウェア処理であってもよい。ただし、ＯＳＵを管理、制御するためのＯＳＵ制御情報に関しては、ＣＰＵ５１がプログラムを実行して、実ＯＳＵを直接指定してメッセージ通信を行なうことも可能である。
【００７３】
図６は、制御部１４による初期化処理の手順を説明するためのフローチャートである。この初期化処理は、局側装置１ａの各部の必要な初期設定を行なうものである。ここで、仮想ＯＳＵごとに、ロジカルリンクテーブルＬＬＴ、最終割当時刻ＴＥが設けられている。ロジカルリンクテーブルＬＬＴの各要素には、ロジカルリンク固有の情報が格納される。具体的には、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔ、レポート情報ＲＰｉｎｆｏ、レポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅ、往復伝播時間ＲＴＴ、ＯＡＭリンク接続性確認フレーム最新受信時刻ＯＡＭｔを含む。
【００７４】
まず、入力メッセージキューＱｉｎおよび出力メッセージキューＱｅｇを空にし、ロジカルリンクテーブルＬＬＴｉｊ（ｉ＝１，２，…，Ｎ：ｊ∈｛ＯＳＵ ｉのＬＬＩＤ｝）をすべてＮＵＬＬにし、最終割当時刻ＴＥｉをすべて現在時刻ｃｔｉｍｅにし、ＯＳＵ変換をＯＳＵｍａｐ（ｉ）＝ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）とする（Ｓ１１）。
【００７５】
次に、他系の制御部と管理通信を行なうことにより（Ｓ１２）、制御部が二重化されているか否か、待機系の制御部であるか否かを判定する（Ｓ１３）。なお、本実施の形態においては制御部が二重化されていないが、第３および第４の実施の形態において説明する制御部の二重化についても一緒に説明するために、図６〜図２７にはそのような手順も含めている。したがって、本実施の形態においては、必ず運用系の処理が行なわれる。
【００７６】
制御部が二重化されており、かつ当該制御部が待機系であれば（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、運用系の制御部の管理情報をコピーし、現在時刻ｃｔｉｍｅを運用系のｃｔｉｍｅとすることにより時計を運用系に合わせる（Ｓ１４）。そして、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ１５）、処理を終了する。
【００７７】
また、制御部が二重化されていないか、制御部が運用系の場合には（Ｓ１３，Ｎｏ）、操作ＩＦを介して構成定義情報を取り込み、光スイッチ１１ａを通常状態に設定する。そして、構成定義情報に含まれる転送規則、たとえばアップリンクを介した上位ネットワークにおけるＶＬＡＮ ＩＤとＰＯＮ回線との対応を示す情報などに基づいて、集線部１３ａ内の各フィルタ部の設定を行なう（Ｓ１６）。
【００７８】
最後に、ディスカバリタイマ（ＴＤ）をセットし、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ１７）、処理を終了する。
【００７９】
図７は、制御部１４による割り込み処理ルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。制御部１４における処理は大部分が不定期に発生する処理であるため割込みを用いることとし、各割込み処理には優先順位を付ける。ステップＳ２３〜Ｓ２８の処理においては、Ｓ２３の処理が最も優先順位が高く、Ｓ２８の処理が最も優先順位が低いものとする。また、ステップＳ３０〜Ｓ３２の処理においては、Ｓ３０の処理が最も優先順位が高く、Ｓ３２の処理が最も優先順位が低いものとする。
【００８０】
まず、割込みが入ったときに、制御部１４が運用系であるか否かが判定される（Ｓ２１）。制御部１４が運用系であれば（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、割込種別によって分岐する（Ｓ２２）。割込種別が、入力メッセージキューにメッセージがあることを示していれば（Ｓ２２，Ｑｉｎ非空）、メッセージ受信処理を行なって（Ｓ２３）、処理を終了する。
【００８１】
割込種別がＯＡＭ処理起動タイマの満了であれば（Ｓ２２，ＴＯＡＭ満了）、ＯＡＭ処理を行なって（Ｓ２４）、処理を終了する。また、割込種別が操作ＩＦからの割込みであれば（Ｓ２２，操作ＩＦ）、操作ＩＦ処理を行なって（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００８２】
割込種別がディスカバリタイマ（ＴＤ）の満了であれば（Ｓ２２，ＴＤ満了）、ディスカバリ処理を行なって（Ｓ２６）、処理を終了する。また、割込種別がタイマＴＬｉｊの満了であれば（Ｓ２２，ＴＬｉｊ満了）、レポートタイムアウト処理を行なって（Ｓ２７）、処理を終了する。また、割込種別が管理通信タイマＴＭＣの満了であれば（Ｓ２２，ＴＭＣ満了）、管理通信マスタ処理を行なって（Ｓ２８）、処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ２１において、制御部１４が待機系であれば（Ｓ２１，Ｎｏ）、割込種別によって分岐する（Ｓ２９）。割込種別が、入力メッセージキューにメッセージがあることを示していれば（Ｓ２９，Ｑｉｎ非空）、メッセージ受信処理を行なって（Ｓ３０）、処理を終了する。
【００８４】
割込種別が管理通信であれば（Ｓ２９，管理通信）、管理通信スレーブ処理を行なって（Ｓ３１）、処理を終了する。また、割込種別が管理通信タイマＴＭＣの満了であれば（Ｓ２９，ＴＭＣ満了）、系切替え処理を行なって（Ｓ３２）、処理を終了する。
【００８５】
図８は、図７に示すディスカバリ処理（Ｓ２６）の詳細を説明するためのフローチャートである。このディスカバリ処理は、契約されているロジカルリンクがすべて登録状態であれば行なわれなくてもよいし、あるＰＯＮに対して契約されているロジカルリンクがすべて登録状態であれば、ステップＳ４１とＳ４２とにおいて、そのＰＯＮ（仮想ＯＳＵ）に対するディスカバリゲートメッセージの送信をスキップしてもよい。
【００８６】
まず、ＯＳＵｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ）に対するディスカバリゲートメッセージを順次構成し、出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、開始時刻はＴＥｋまたは現在時刻の遅い方を基準とする（Ｓ４１）。そして、ディスカバリ期間の終わりを新しいＴＥｋとする（Ｓ４２）。すなわち、ディスカバリウィンドウの配置は、直前のＴＥｋまたは現在時刻の遅い方を基準とし、想定されるＲＴＴの範囲、レジスタ要求の輻輳状態などを勘案して決められる。
【００８７】
最後に、ディスカバリタイマＴＤをセットして（Ｓ４３）、処理を終了する。ディスカバリタイマＴＤにセットされる値は、予め定められた期間であるｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿ｉｎｔｅｒｖａｌである。すなわち、所定周期でＯＳＵに対するディスカバリゲートメッセージが順次発行されることになる。
【００８８】
図９は、図７に示すＲＰタイムアウト処理（Ｓ２７）の詳細を説明するためのフローチャートである。このＲＰタイムアウト処理は、タイマＴＬｉｊの満了によって受信ウィンドウ期間にレポートメッセージを受けなかった場合の処理である。
【００８９】
まず、ＬＬＴｉｊのＬＬｓｔａｔを参照して、当該ロジカルリンクが登録中であるか否かを判定する（Ｓ５１）。当該ロジカルリンクが登録中でなければ（Ｓ５１，Ｎｏ）、現在時刻ｃｔｉｍｅからレポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅを差し引いた値を、ＲＰｌｏｓｓＴに代入する（Ｓ５２）。このＲＰｌｏｓｓＴは、レポート最新受信時刻からの経過時間である。
【００９０】
ＲＰｌｏｓｓＴが１秒よりも大きければ（Ｓ５３，Ｙｅｓ）、ステップＳ５６に処理が進む。また、ＲＰｌｏｓｓＴが１秒以下であれば（Ｓ５３，Ｎｏ）、再度ロジカルリンクｊからレポートメッセージを受信するために、ＯＳＵｉ，ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成し、出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、レポート強制フラグを立てる。開始時刻はＴＥｉまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレポートフレームだけを送信できる量として、受信ウィンドウを割当てる（Ｓ５４）。
【００９１】
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいＴＥｉとし、これにある程度のぶれ時間を見込んだ時刻にタイマＴＬｉｊをセットして（Ｓ５５）、処理を終了する。
【００９２】
ステップＳ５１において、当該ロジカルリンクが登録中であれば（Ｓ５１，Ｙｅｓ）、後述するデレジスタ処理を行ない（Ｓ５６）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知して（Ｓ５７）、処理を終了する。
【００９３】
図１０は、図７に示す管理通信マスタ処理（Ｓ２８）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、他系（待機系）の制御部に対して現在時刻ｃｔｉｍｅを通知して運用系が正常であることを知らせると共に、待機系の制御部に状態を問い合わせ、二重系の有無、他系（待機系）の正常／異常を記録する（Ｓ６１）。
【００９４】
次に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａに対して運用系の制御部が正常であることを通知すると共に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａの状態を問い合わせ、それを記録する（Ｓ６２）。最後に、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ６３）、処理を終了する。
【００９５】
図１１は、図７に示す管理通信スレーブ処理（Ｓ３１）の詳細を説明するためのフローチャートである。処理が定時確認処理であるか、個別処理であるかが判定される（Ｓ７１）。定時確認処理であれば（Ｓ７１，定時確認）、定時確認処理を行なって（Ｓ７２）、処理を終了する。この定時確認処理は、図１０の管理通信マスタ処理のステップＳ６１に示す待機系の状態問い合わせに対して応えるものである。
【００９６】
また、処理が個別処理であれば（Ｓ７１，個別処理）、個別処理を行なって（Ｓ７３）、処理を終了する。この個別処理は、待機系の状態を運用系と同期させるための管理通信処理と、系切替え指示とがある。これらの処理の詳細は、後述する。
【００９７】
図１２は、図１１に示す定時確認処理（Ｓ７２）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、運用系の制御部から受けた運用系の現在時刻ｃｔｉｍｅを待機系の現在時刻ｃｔｉｍｅにセットすることにより時計を運用系に合わせると共に、運用系の制御部からの問い合わせに応える（Ｓ８１）。
【００９８】
最後に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａに対して待機系の制御部が正常であることを通知すると共に、光スイッチ１１ａおよび集線部１３ａの状態を問い合わせ、それを記録して（Ｓ８２）、処理を終了する。
【００９９】
図１３は、図７に示す制御系切替（入）処理（Ｓ３２）の詳細を説明するためのフローチャートである。
【０１００】
制御系切替（入）処理においては、運用系に移行して（Ｓ９５）、ディスカバリタイマ（ＴＤ）をセットし、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ９６）、処理を終了する。
【０１０１】
図１４は、図７に示すメッセージ受信処理（Ｓ２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、入力メッセージキューＱｉｎから先頭メッセージを取り出し（Ｓ１０１）、メッセージ種別によって分岐する（Ｓ１０２）。
【０１０２】
メッセージ種別がレジスタ要求メッセージであれば（Ｓ１０２，レジスタ要求）、レジスタ要求処理を行なって（Ｓ１０３）、ステップＳ１１０に処理が進む。メッセージ種別がレジスタ確認メッセージであれば（Ｓ１０２，レジスタ確認）、レジスタ確認処理を行なって（Ｓ１０４）、ステップＳ１１０に処理が進む。
【０１０３】
メッセージ種別がデレジスタ要求メッセージであれば（Ｓ１０２，デレジスタ要求）、デレジスタ処理を行なって（Ｓ１０５）、ステップＳ１１０に処理が進む。メッセージ種別がレポートメッセージであれば（Ｓ１０２，レポート）、レポート受信処理を行ない（Ｓ１０６）、帯域割当処理を行なって（Ｓ１０７）、ステップＳ１１０に処理が進む。
【０１０４】
メッセージ種別がＯＡＭメッセージであれば（Ｓ１０２，ＯＡＭ）、ＯＡＭメッセージ処理を行なって（Ｓ１０８）、ステップＳ１１０に処理が進む。メッセージ種別がＯＳＵ管理メッセージであれば（Ｓ１０２，ＯＳＵ管理）、ＯＳＵ管理メッセージ処理を行なって（Ｓ１０９）、ステップＳ１１０に処理が進む。
【０１０５】
ステップＳ１１０において、入力メッセージキューＱｉｎが空か否かが判定される。入力メッセージキューが空でなければ（Ｓ１１０，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻って次のメッセージを取り出し、以降の処理を行なう。また、入力メッセージキューＱｉｎが空であれば（Ｓ１１０，Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【０１０６】
図１５は、図１４に示すレジスタ要求処理（Ｓ１０３）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉ、ＭＡＣアドレスｍの宅側装置からのレジスタ要求メッセージを受けると、まず、送信元ＯＮＵが正当か否かが判定される（Ｓ１１１）。
【０１０７】
送信元ＯＮＵが正当なものであれば（Ｓ１１１，Ｙｅｓ）、ＯＳＵｉに対して新しいＬＬＩＤｊを割当てる。そして、ＬＬＴｉｊに対して、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔを登録中に設定し、レポート情報ＲＰｉｎｆｏをＮＵＬＬにし、往復伝播時間ＲＴＴに（Ｔ２−Ｔ１）を設定する（Ｓ１１２）。ここで、Ｔ１は宅側装置がメッセージに記録したタイムスタンプであり、Ｔ２はＯＳＵｉが受信時に追加したタイムスタンプである。
【０１０８】
次に、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１１３）。制御部が待機系であれば（Ｓ１１３，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。
【０１０９】
また、制御部が運用系であれば（Ｓ１１３，Ｙｅｓ）、ＯＳＵｉに対するレジスタメッセージ（ｗ／Ａｃｋ）を構成して、出力メッセージキューＱｅｇに入れる（Ｓ１１４）。
このとき、レジスタメッセージの送信先アドレスＤＡをｍとし、ＬＬＩＤをｊとする。なお、（ｗ／Ａｃｋ）は、Ａｃｋが付加されたレジスタメッセージであることを示す。
【０１１０】
次に、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、開始時刻はＴＥｉまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレジスタ確認フレームだけを送信できる量として受信ウィンドウを割当てる（Ｓ１１５）。
【０１１１】
なお、受信ウィンドウの配置は、精度誤差を考慮すると共に、レーザオン／オフのオーバラップは許容したとしても他のロジカルリンクの受信ウィンドウと重ならないようにするのは勿論であるが、当該ゲートメッセージの予定送信時刻よりも、ＲＴＴおよびＯＮＵ処理時間分だけ先に配置するようにする。
【０１１２】
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいＴＥｉとし、これにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻をタイマＴＬｉｊにセットし（Ｓ１１６）、処理を終了する。
【０１１３】
ステップＳ１１１において、ＯＮＵが正当でなければ（Ｓ１１１，Ｎｏ）、ＯＳＵｉに対するレジスタメッセージ（ｗ／Ｎａｃｋ）を構成して出力メッセージキューに入れる。このとき、レジスタメッセージの送信先アドレスをｍとし（Ｓ１１７）、処理を終了する。
【０１１４】
図１６は、図１４に示すレジスタ確認処理（Ｓ１０４）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊからレジスタ確認メッセージを受信するものとする。まず、後述するＲＴＴ更新処理を行ない、ＲＴＴ更新処理が正常に終了したか否かが判定される（Ｓ１２１）。ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなければ（Ｓ１２１，ＮＧ）、そのまま処理を終了する。
【０１１５】
ＲＴＴ更新処理が正常に終了すれば（Ｓ１２１，ＯＫ）、ＬＬＴｉｊに対して、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔを登録済に設定し、レポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅに現在時刻ｃｔｉｍｅを設定する（Ｓ１２２）。そして、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１２３）。制御部が待機系であれば（Ｓ１２３，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。
【０１１６】
また、制御部が運用系であれば（Ｓ１２３，Ｙｅｓ）、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、レポート強制フラグを立てる。また、開始時刻はＴＥｉまたは現在時刻を基準とし、グラント長はレジスタ確認フレームだけを送信できる量として受信ウィンドウを割当てる（Ｓ１２４）。
【０１１７】
そして、当該グラントのレーザオフの始まりを新しいＴＥｉとし、これにある程度ぶれ時間を見込んだ時刻をタイマＴＬｉｊにセットし（Ｓ１２５）、ＯＡＭ処理起動タイマＴＯＡＭｉｊをセットして（Ｓ１２６）、処理を終了する。
【０１１８】
図１７は、図１４に示すデレジスタ処理（Ｓ１０５）の詳細を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊをデレジスタするものである。まず、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するデレジスタメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる（Ｓ１３１）。そして、ＬＬＴｉｊに対して、ロジカルリンク状態ＬＬｓｔａｔをＮＵＬＬにしてロジカルリンクｊを解放し（Ｓ１３２）、処理を終了する。
【０１１９】
図１８は、図１４に示すレポート受信処理（Ｓ１０６）の詳細を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊからレポートを受信するものである。まず、ＬＬＴｉｊに対して、レポート最新受信時刻ＲＰｔｉｍｅを現在時刻ｃｔｉｍｅにし（Ｓ１４１）、後述するＲＴＴ更新処理を行ない、ＲＴＴ更新処理が正常に終了したか否かが判定される（Ｓ１４２）。
【０１２０】
ＲＴＴ更新処理が正常に終了すれば（Ｓ１４２，ＯＫ）、ＬＬＴｉｊに対して、入力メッセージキューＱｉｎから取り出したレポート情報に含まれるＯＮＵの上りキュー長ｑｕｅｕｅＫ＿ｒｅｐｏｒｔの合計をレポート情報ＲＰｉｎｆｏに代入して（Ｓ１４３）、処理を終了する。
【０１２１】
また、ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなければ（Ｓ１４２，ＮＧ）、そのまま処理を終了する。
【０１２２】
図１９は、ＲＴＴ更新処理の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、ＯＳＵｉが受信時に追加したタイムスタンプＴ２から、宅側装置がメッセージに記録したタイムスタンプＴ１を差し引いた値を新たなＲＴＴ（ｎｅｗＲＴＴ）とする（Ｓ１５１）。そして、ｎｅｗＲＴＴとＲＴＴとの差の絶対値がドリフトの許容値ＤＲＩＦＴｍａｘを超えているか否が判定される（Ｓ１５２）。
【０１２３】
ドリフトの許容値ＤＲＩＦＴｍａｘ以下であれば（Ｓ１５２，Ｎｏ）、ＬＬＴｉｊに対して、ＲＴＴをｎｅｗＲＴＴにし（Ｓ１５３）、ＲＴＴ更新処理が正常に終了したものとして、処理を終了する。また、ドリフトの許容値ＤＲＩＦＴｍａｘを超えていれば（Ｓ１５２，Ｙｅｓ）、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１５４）。
【０１２４】
制御部が運用系であれば（Ｓ１５４，Ｙｅｓ）、図１７に示すデレジスタ処理を行ない（Ｓ１５５）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知し（Ｓ１５６）、ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなかったものとして、処理を終了する。また、制御部が待機系であれば（Ｓ１５４，Ｎｏ）、ＲＴＴ更新処理が正常に終了しなかったものとして、そのまま処理を終了する。
【０１２５】
なお、ＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）およびＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）が経路を切替えるために必要な遷移期間を参照でき、かつ制御フレームの受信時刻がその遷移期間に該当する場合、Ｓ１５２において、ドリフト許容値を経路切替えにともなうぶれを加味して大きくするか、比較を無視する（Ｓ１５２が常にＮｏ）ようにしてもよい。
【０１２６】
図２０は、図１４に示す帯域割当処理（Ｓ１０７）の詳細を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに帯域を割り当てるものである。まず、ＬＬＴｉｊのレポート情報ＲＰｉｎｆｏ（ＯＮＵの上りキュー長）にレポートフレーム送出に必要な時間ＲＥＰＯＲＴ＿ｌｅｎｇｔｈを加えてＬｅｎとし、レーザオン期間Ｔｏｎに同期期間Ｓｙｎｃを加えてオーバヘッド時間ＯＶＬとする。そして、Ｌｅｎ、ＯＶＬおよびレーザオフ期間Ｔｏｆｆの和と、グラント長の上限値ＧＬｍａｘとの小さい方の値をグラント長ＧＬとする。
【０１２７】
ＯＳＵｉの最終割当時刻ＴＥｉとバーストギャップｂｕｒｓｔ＿ｇａｐとの和をＴＳｉとし、現在時刻ｃｔｉｍｅとＲＴＴと宅側装置の処理時間ｐｒｏｃ＿ｔｉｍｅとの和をＴＳｃとする。そして、ＴＳｉおよびＴＳｃの中で最も遅い時刻をＴＳとする（Ｓ１６２）。
【０１２８】
次に、ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊに対するゲートメッセージを構成して出力メッセージキューＱｅｇに入れる。このとき、レポート強制フラグを立てる。また、開始時刻はＴＳからＲＴＴを差し引いた値とし、グラント長はＧＬとして受信ウィンドウを割当てる（Ｓ１６３）。
【０１２９】
そして、ＴＳにＧＬを加算した値からＴｏｆｆを差し引いた値を最終割当時刻ＴＥｉとし（Ｓ１６４）、ＴＥｉにある程度ぶれを見込んだ時刻にタイマＴＬｉｊをセットして（Ｓ１６５）、処理を終了する。
【０１３０】
なお、ＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）およびＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）が経路を切替えるために必要な遷移期間を参照できる場合、グラント期間と遷移期間とがオーバラップしないよう、ＴＳを調整するようにしてもよい。
【０１３１】
さらに、帯域割当処理は、同じアップリンクに集線される仮想ＯＳＵを連携させて行なうようにしてもよい。特に、アップリンクの上り帯域割当に基づいて、仮想ＯＳＵが出力する上りフレームが集線部に滞留せずに通過できるように、各ＰＯＮ回線の帯域割当を行なうようにすれば、集線部のＦＩＦＯの量は少なくてもよく、ユーザフレームが局側装置を通過する時間を短縮することができる。
【０１３２】
図２１は、図１４に示すＯＡＭメッセージ処理（Ｓ１０８）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉ、ＬＬＩＤｊからＯＡＭメッセージを受信するものとする。まず、ＯＡＭメッセージがＯＡＭリンク接続性確認メッセージの場合は、ＬＬＴｉｊに対して、ＯＡＭｔを現在時刻ｃｔｉｍｅとし（Ｓ１７１）、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ１７２）。
【０１３３】
制御部が運用系でなければ（Ｓ１７２，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。また、制御部が運用系であれば（Ｓ１７２，Ｙｅｓ）、ＯＡＭメッセージ内容に従った処理を行なって（Ｓ１７３）、処理を終了する。
【０１３４】
図２２は、図１４に示すＯＳＵ管理メッセージ処理（Ｓ１０９）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉからＯＳＵ管理メッセージを受信するものとする。まず、制御部が運用系であるか否かが判定される（Ｓ２１１）。制御部が待機系であれば（Ｓ２１１，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。
【０１３５】
制御部が運用系であれば（Ｓ２１１，Ｙｅｓ）、障害通知があったか否かが判定される（Ｓ２１２）。障害通知があれば（Ｓ２１２，Ｙｅｓ）、後述するＯＳＵ切替え処理を行なって（Ｓ２１３）、処理を終了する。また、障害通知がなければ（Ｓ２１２，Ｎｏ）、メッセージ内容に従った処理を行なって（Ｓ２１４）、処理を終了する。
【０１３６】
図２３は、図７に示すＯＡＭ処理（Ｓ２４）の詳細を説明するためのフローチャートである。このＯＡＭ処理は、仮想ＯＳＵ（ｉとする）およびロジカルリンク（ｊとする）ごとに独立して行なわれ、対応するＯＮＵとのＯＡＭ通信によってＯＮＵの設定や状態確認を行なうものである。
【０１３７】
まず、ＬＬＴｉｊのＯＡＭｔがＮＵＬＬであるか否かが判定される（Ｓ１９１）。ＬＬＴｉｊのＯＡＭｔがＮＵＬＬであれば（Ｓ１９１，Ｙｅｓ）、ＯＡＭリンクが初期状態であることを表すので、ＯＡＭループバック試験が実施され（Ｓ１９２）、成功したか否かが判定される（Ｓ１９３）。
【０１３８】
ＯＡＭループバック試験が成功すれば（Ｓ１９３，Ｙｅｓ）、ＰＯＮｉ、ＬＬＩＤｊに対応するＯＮＵを初期設定し（Ｓ１９４）、ＯＳＵｉに対してＬＬＩＤｊのＰＯＮ側とアップリンク側との疎通を許可する（Ｓ１９５）。そして、ＯＡＭ処理起動タイマＴＯＡＭｉｊをセットして（Ｓ１９６）、処理を終了する。
【０１３９】
また、ＯＡＭループバック試験が成功しなければ（Ｓ１９３，Ｎｏ）、デレジスタ処理を行なって（Ｓ１９７）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知して（Ｓ１９８）、処理を終了する。
【０１４０】
ステップＳ１９１において、ＬＬＴｉｊのＯＡＭｔがＮＵＬＬでなければ（Ｓ１９１，Ｎｏ）、現在時刻ｃｔｉｍｅからＬＬＴｉｊのＯＡＭｔを差し引いた値が、ＯＡＭｍａｘｉｎｔｅｒｖａｌよりも小さいか否かが判定される（Ｓ１９９）。このＯＡＭｍａｘｉｎｔｅｒｖａｌは予め定められており、この値によってＯＡＭ通信が途絶したか否かを判定する。
【０１４１】
現在時刻ｃｔｉｍｅからＬＬＴｉｊのＯＡＭｔを差し引いた値の方が小さければ（Ｓ１９９，Ｙｅｓ）、ＯＮＵｉに対してＯＡＭリンク接続性確認メッセージを送出し（Ｓ２００）、ＯＡＭ処理起動タイマＴＯＡＭｉｊをセットして（Ｓ２０１）、処理を終了する。
【０１４２】
また、現在時刻ｃｔｉｍｅからＬＬＴｉｊのＯＡＭｔを差し引いた値の方が小さくなければ（Ｓ１９９，Ｎｏ）、デレジスタ処理を行ない（Ｓ２０２）、待機系の制御部にＬＬＩＤｉｊのデレジスタを通知して（Ｓ２０３）、処理を終了する。
【０１４３】
図２４は、図７に示す操作ＩＦ処理（Ｓ２５）の詳細を説明するためのフローチャートである。操作ＩＦによる指示がＯＳＵ切替え指示であれば、ＯＳＵ切替え処理を行なって（Ｓ２２１）、処理を終了する。
【０１４４】
操作ＩＦによる指示がＯＳＵ切戻し指示であれば、ＯＳＵ切戻し処理を行って（Ｓ２２２）、処理を終了する。操作ＩＦによる指示が制御系切替え指示であれば、制御系切替え処理を行なって（Ｓ２２３）、処理を終了する。また、操作ＩＦによる指示がその他のものであれば、その指示に従った処理を行なって（Ｓ２２４）、処理を終了する。
【０１４５】
図２５は、図２４に示すＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉを切替えるものとする。まず、ＰＯＮ回線をＯＳＵｉからＯＳＵ Ｎ＋１に切替えるよう光スイッチ１１ａに指示し（Ｓ２３１）、集線部１３ａのフィルタ部Ｎ＋１（４６ａ−Ｎ＋１）の設定をフィルタ部ｉの設定にするよう集線部１３ａに指示する（Ｓ２３２）。
【０１４６】
そして、ＯＳＵ変換の仮想ＯＳＵｉに関する設定をＯＳＵｍａｐ（ｉ）＝Ｎ＋１とし（Ｓ２３３）、待機系の制御部にＯＳＵｉの切替えを通知して（Ｓ２３４）、処理を終了する。
【０１４７】
図２６は、図２４に示すＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）の詳細を説明するためのフローチャートである。ＯＳＵｉを切戻すものとする。まず、ＰＯＮ回線ｉを元のＯＳＵｉに戻すよう光スイッチ１１ａに指示する（Ｓ２４１）。そして、ＯＳＵ変換の仮想ＯＳＵｉに関する設定をＯＳＵｍａｐ（ｉ）＝ｉとし（Ｓ２４２）、待機系の制御部にＯＳＵｉの切戻しを通知して（Ｓ２４３）、処理を終了する。
【０１４８】
ＯＳＵ切替え処理（Ｓ２２１）およびＯＳＵ切戻し処理（Ｓ２２２）において、経路が切替わる遷移期間をグローバル変数に記録するなどして、帯域割当処理（Ｓ１０７）等、他の処理から参照できるようにしてもよい。
【０１４９】
図２７は、図２４に示す制御系切替（切）処理（Ｓ２２３）の詳細を説明するためのフローチャートである。まず、他系（待機系）の制御部に系切替え指示を行ない（Ｓ２５１）、待機系に移行する（Ｓ２５２）。そして、管理通信タイマ（ＴＭＣ）をセットして（Ｓ２５３）、処理を終了する。
【０１５０】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置によれば、制御部１３ａがＯＳＵ１〜ＯＳＵ Ｎ＋１（１２−１〜１２−Ｎ＋１）の制御を一括して行なうようにしたので、局側装置のコストを削減することが可能となった。なお、ＭＰＣＰフレームの送受信タイミングは許容範囲が大きいので、送受信タイミングが多少ぶれても問題とはならない。したがって、ＭＰＣＰフレームの終端を１つの制御部で行なったとしても、特に問題とはならない。
【０１５１】
また、制御部１３ａはＯＮＵの登録状態を維持したまま、通信経路を変更するだけでＯＳＵの冗長切替えを行なうことができるので、冗長切替えが迅速に行なえると共に、ＯＳＵの異常に影響を受けることがなくなった。
【０１５２】
また、Ｎ個のＯＳＵに対して１個の予備ＯＳＵを用意するだけで冗長切替えができるので、経済性を大きく損なうことなく耐障害性能を向上させることが可能となった。
【０１５３】
（第２の実施の形態）
図２８は、本発明の第２の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置１ｂにおいては、ＯＳＵおよびＰＯＮ回線が二重化されており、１つのＯＮＵ２は異なるＰＯＮを介して２つのＯＳＵに接続されている。また、局側装置１ｂは、２Ｎ個のＯＳＵを有し、Ｎ組の二重化されたＰＯＮ回線を終端することができる。なお、二重化されたＯＳＵおよびＰＯＮ回線は、Ａ系とＢ系との２つの系に分けられており、Ａ系のＯＳＵおよびＰＯＮ回線には“Ａ”が付され、Ｂ系のＯＳＵおよびＰＯＮ回線には“Ｂ”が付されるものとする。
【０１５４】
局側装置１ｂは、ＯＳＵ１Ａ〜ＮＡ（１２−１Ａ〜１２−ＮＡ）およびＯＳＵ１Ｂ〜ＮＢ（１２−１Ｂ〜１２−ＮＢ）と、集線部１３ｂと、局側装置１ｂの全体的な制御を行なう制御部１４とを含む。なお、ＯＳＵのそれぞれの構成は、図３に示す第１の実施の形態におけるＯＳＵの構成と同様である。
【０１５５】
図２９は、本発明の第２の実施の形態における集線部１３ｂの構成例を示すブロック図である。図４に示す第１の実施の形態における集線部１３ａと比較して、フィルタ部およびＦＩＦＯの数がＮ個となっており、ＯＳＵ ＩＦ部の数が２Ｎ個となっている点と、フィルタ部１〜Ｎ（４６ｂ−１〜４６ｂ−Ｎ）のそれぞれがＡ系のＯＳＵ ＩＦ部およびＢ系のＯＳＵ ＩＦ部に接続されている点とが異なる。なお、制御部１４が制御ＩＦ部４４を介して制御を行なうことにより、フィルタ部１〜Ｎ（４６ｂ−１〜４６ｂ−Ｎ）がＡ系およびＢ系のいずれのパスを運用系とし、いずれのパスを待機系とするかを決定する。デフォルトではＡ系が運用系となっており、ＯＳＵ変換は（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵｉＡ）となっている。
【０１５６】
フィルタ部１〜Ｎ（４６ｂ−１〜４６ｂ−Ｎ）は、下り方向には運用系のパスを接続し、待機系のパスを切断する。また、上り方向には両系のパスを接続する。以下、この冗長構成を１：１冗長構成と呼ぶ。
【０１５７】
また、下り方向には両系のパスを接続し、上り方向には運用系のパスを接続し、待機系のパスを切断する場合、この冗長構成を１＋１冗長構成と呼ぶ。
【０１５８】
制御部１４は、Ｎ個の仮想ＯＳＵを想定し、ＯＳＵ変換によって仮想ＯＳＵｉと運用系の実ＯＳＵとを対応付ける。すなわち、ＯＳＵｉＡとＯＳＵｉＢとのいずれかをＯＳＵｉに結びつける。制御部１４は、以下の手順によりＯＳＵの冗長切替えを行なう。
【０１５９】
まず、ＯＮＵに系切替えを予告するＯＡＭメッセージを仮想ＯＳＵｉに送る。すなわち、ＰＯＮ回線ｉＡを介して運用中のＯＮＵに同報する。そして、ＩＯ制御部５４を介して、集線部１３ｂのフィルタ部のパス接続／パス切断の設定を、Ａ系を待機系、Ｂ系を運用系とするよう、集線部１３ｂに指示する。
【０１６０】
そして、ＯＳＵ変換の仮想ＯＳＵｉに関する設定を（仮想ＯＳＵｉ⇔実ＯＳＵｉＢ）に変更する。そして、再度ＯＮＵに系切替えを通知するＯＡＭメッセージを仮想ＯＳＵｉに送る。すなわち、ＰＯＮ回線ｉＢを介してＯＡＭメッセージを同報する。
【０１６１】
以上の制御部１４の動作は１：１冗長構成に対応するものであるが、１＋１冗長構成に対応するようにすることも可能である。この場合、ＯＳＵ変換を行なわずに、制御部１４は２Ｎ個の実ＯＳＵに直接インタフェースし、各二重化ＯＳＵとはＡ系、Ｂ系別個にロジカルリンクおよびＯＡＭリンクを確立、運用すると共に、ユーザフレームを通信する。
【０１６２】
また、１：１冗長構成と１＋１冗長構成の中間的な構成として、待機系とはロジカルリンクおよびＯＡＭリンクの確立、維持を行なうが、ユーザフレームは通さないようにすることも可能である。この場合、待機系のＰＯＮ回線に対してはＭＰＣＰフレームおよびＯＡＭフレームのみが伝送されることになる。
【０１６３】
この冗長構成と１＋１冗長構成との場合には、確立されているリンク数を比較することにより、運用系を決めるようにしてもよい。
【０１６４】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置１ｂによれば、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、ＰＯＮ回線も冗長化することができるので、耐障害性能をさらに向上させることが可能となった。
【０１６５】
なお、本実施の形態の１：１冗長構成の変形として、図３３に示す構成も可能である。これは、光カプラに２×Ｎタイプのものを用いており、カプラより下流のＰＯＮ回線は単一系、ＯＳＵは二重系を構成する。ＰＯＮ線路コストをあまり増加させることなく、ＯＳＵの耐障害性能のみ向上させることが可能である。
【０１６６】
（第３の実施の形態）
図３０は、本発明の第３の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置１ｃにおいては、第１の実施の形態において説明した局側装置１ａの集線部および制御部を二重化したものである。すなわち、１系の集線部１３ａ−１、２系の集線部１３ａ−２、１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２が含まれる。
【０１６７】
図３１は、本発明の第３の実施の形態における光スイッチ１１ｂの構成例を示す図である。この光スイッチ１１ｂは、図２に示す第１の実施の形態における光スイッチ１１ａと比較して、系選択部２５が追加されている点のみが異なる。この系選択部２５は、１系の制御部１４−１からの制御信号と２系の制御部１４−２からの制御信号とのいずれかを選択するものである。
【０１６８】
系選択部２５は、１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２と継続的に管理通信を行なっており、運用系になっている制御部を自律的に判断し、運用系となっている制御部からの制御信号をアクチュエータ２１に出力する。
【０１６９】
図３に示すＯＳＵ１２の制御ＩＦ部３２は、１系の制御部１４−１と２系の制御部１４−２とのインタフェースを有している。制御ＩＦ部３２は、このインタフェースを介して１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２と継続的に管理通信を行なっており、運用系になっている制御部を自律的に判断する。そして、制御ＩＦ部３２は、運用系の制御部からの信号のみを処理する一方、両方の制御部に同じ信号を出力する。
【０１７０】
同様に、集線ＩＦ部３１は、１系の制御部１４−１と２系の制御部１４−２とのインタフェースを有している。集線部ＩＦ３１は、上りフレームを集線部１３ａ−１および１３ａ−２の両系統に出力し、両系統から送られた下りフレームをＦＩＦＯ２（３８）に出力する。なお、待機系の集線部から下りフレームが送られることはないので、衝突はしない。また、集線部の異常に備えて、待機系からの入力信号を遮断するようにしてもよい。この場合、制御部１４−１または１４−２が、制御ＩＦ部３２を介して系選択を行なう。
【０１７１】
図４に示す集線部１３ａの制御ＩＦ部４４は、１系の制御部１４−１と２系の制御部１４−２とのインタフェースを有している。制御ＩＦ部３２は、このインタフェースを介して１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２と継続的に管理通信を行なっており、運用系になっている制御部を自律的に判断する。そして、制御ＩＦ部４４は、運用系の制御部からの信号のみを処理する一方、両方の制御部に同じ信号を出力する。
【０１７２】
集線部が二重系となっている場合、パスの選択はフィルタ部４６ａでのパス接続／パス切断の設定に反映される。運用系の制御部が、制御ＩＦ部４４を介してこの指示を行なう。たとえば、集線部が１：１冗長化に対応する場合、待機系の集線部については、すべてのフィルタ部の上りパスおよび下りパスをともに切断に設定すればよい。また、１＋１冗長化に対応する場合、待機系の集線部については、すべてのフィルタ部の下りパスを切断に設定すればよい。
【０１７３】
図５に示す制御部１４のＩＯ制御部５４は、他方の制御部のＩＯ制御部とインタフェースできるようになっている。ＣＰＵ５１は、ＩＯ制御部５４を介して他系のＣＰＵと管理通信を行ない、運用系となるか、待機系となるかを自律的に判断している。また、操作ＩＦから明示的に運用系／待機系が指示される場合もある。局側装置の各部からの信号は両系統に入力されるので、待機系であっても局側装置内の状態変化やＰＯＮ回線の状態をトレースすることができる。
【０１７４】
集線部の冗長化によって、１：１冗長化、１＋１冗長化、負荷分散が可能である。ここで、負荷分散とは、ＯＳＵを２つのグループ（ＡグループおよびＢグループ）に分け、通常時は１系の集線部１３ａ−１がグループＡを集線し、２系の制御部１３ａ−２がグループＢを集線する。そして、たとえば１系の集線部１３ａ−１またはアップリンクに障害が発生した場合、２系の集線部１３ａ−２が両グループを集線するように切替えるものである。１：１冗長化または負荷分散を行なう場合、集線部１３ａのアップリンク送受信部４１は、アップリンクを介して管理通信を行ない、アップリンクの状態を監視すると共に、対向装置からの障害通知を受信して、異常があった場合は対応した警報を制御部１４に通知する。
【０１７５】
制御部１４は、運用系の集線部の異常を認識すると、他系の集線部が正常である場合、他系に切替える。この切替えは、冗長構成（１：１、１＋１、負荷分散）に応じて、集線部１３ａのフィルタ部４６ａのパス設定を変更することによって行なわれる。なお、負荷分散の場合には、制御部１４が操作ＩＦを介して外部からの指示を受け、集線部１３ａのフィルタ部４６ａのパス設定を変更することによって、負荷分散状態時に復旧させる。
【０１７６】
制御部１４の切替えを行なう際に、帯域割当の引継ぎが行なわれるが、過去の割当分を含めて厳密に引継ぐ運用と、過去分は引継がずに新規に帯域計算を行なう運用とがある。前者の場合、運用系の制御部は、待機系の制御部に各ＰＯＮ回線に送信した制御メッセージを、どのＯＳＵに対して送信したかを含めて通知するようにする。
【０１７７】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置によれば、第１の実施の形態における局側装置の制御部および集線部を冗長化するようにしたので、第１の実施の形態において説明した効果に加えて、経済性を大きく損なうことなく、さらに耐障害性能を向上させることが可能となった。
【０１７８】
（第４の実施の形態）
図３２は、本発明の第４の実施の形態における局側装置の概略構成を示すブロック図である。この局側装置１ｄにおいては、第２の実施の形態において説明した局側装置１ｂの集線部および制御部を二重化したものである。すなわち、１系の集線部１３ｂ−１、２系の集線部１３ｂ−２、１系の制御部１４−１および２系の制御部１４−２が含まれる。なお、系選択制御に関しては、第３の実施の形態において説明したものと同様である。したがって、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
【０１７９】
二重化構成の設定に関して、１系の集線部１３ｂ−１のフィルタ部１〜Ｎには、ＯＳＵおよびＰＯＮ回線の二重化構成によって決まるパス接続／パス切断と、集線部の二重化構成によって決まるパス接続／パス切断のＡＮＤ（両方ともパス接続の場合以外はパス切断）を反映すればよい。このことは、２系の集線部１３ｂ−２も同様である。
【０１８０】
以上説明したように、本実施の形態における局側装置によれば、第２の実施の形態における局側装置の制御部および集線部を冗長化するようにしたので、第２の実施の形態において説明した効果に加えて、経済性を大きく損なうことなく、さらに耐障害性能を向上させることが可能となった。
【０１８１】
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は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。
【符号の説明】
【０１８２】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 局側装置、２ ＯＮＵ、３ ＰＯＮ回線、４ 光カプラ、１１ａ，１１ｂ 光スイッチ、１２ ＯＳＵ、 １３ａ，１３ｂ 集線部、１４ 制御部、２１ アクチュエータ、２２ 可動ミラー、２３，２４ コリメートレンズ、２５ 系選択部、３１ 集線ＩＦ部、３２ 制御ＩＦ部、３３ 受信処理部、３４ 送信処理部、３５ ＰＯＮ送受信部、３６ ローカル制御部、３７，３８，４７ ＦＩＦＯ、４１ アップリンク送受信部、４２ 下り配信部、４３ 集線制御部、４４ 制御ＩＦ部、４５ ＯＳＵ ＩＦ部、４６ フィルタ部、４８ セレクタ、５１ ＣＰＵ、５２ ＲＯＭ、５３ ＲＡＭ、５４ ＩＯ制御部、５５ ＯＳＵ ＩＦ部、５６ 共有ＲＡＭ、５７ 時計・タイマ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置であって、
前記複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の光回線ユニットと、
前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を行なう第一の制御手段および第二の制御手段を含み、
前記第一の制御手段および第二の制御手段は、前記登録処理を行なうための制御メッセージおよび前記帯域割当処理を行なうための制御メッセージを生成し、
一方の制御手段から、前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、他方の制御手段への切替えを行なう、局側装置。
【請求項２】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置の制御方法であって、
第一の制御手段および第二の制御手段が、制御メッセージを順次生成することで、前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、
前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、制御手段の切替えを行なうステップとを含む、制御方法。
【請求項３】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置を制御する方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータに、
制御メッセージを順次生成することで、前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、
前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、登録処理を行なうための制御メッセージおよび前記帯域割当処理を行なうための制御メッセージの通信経路を変更するステップとを実行させる、コンピュータ・プログラム。
【請求項４】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置を制御する方法を第一の制御手段および第二の制御手段に実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、第一の制御手段および第二の制御手段に、
制御メッセージを順次生成することで、前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、
前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、制御手段の切替えを行なうステップとを実行させる、コンピュータ・プログラム。
【請求項１】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置であって、
前記複数の受動的光ネットワークのそれぞれに接続される複数の光回線ユニットと、
前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を行なう第一の制御手段および第二の制御手段を含み、
前記第一の制御手段および第二の制御手段は、前記登録処理を行なうための制御メッセージおよび前記帯域割当処理を行なうための制御メッセージを生成し、
一方の制御手段から、前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、他方の制御手段への切替えを行なう、局側装置。
【請求項２】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置の制御方法であって、
第一の制御手段および第二の制御手段が、制御メッセージを順次生成することで、前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、
前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、制御手段の切替えを行なうステップとを含む、制御方法。
【請求項３】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置を制御する方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータに、
制御メッセージを順次生成することで、前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、
前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、登録処理を行なうための制御メッセージおよび前記帯域割当処理を行なうための制御メッセージの通信経路を変更するステップとを実行させる、コンピュータ・プログラム。
【請求項４】
複数の受動的光ネットワークを収容する局側装置を制御する方法を第一の制御手段および第二の制御手段に実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、第一の制御手段および第二の制御手段に、
制御メッセージを順次生成することで、前記複数の受動的光ネットワークに接続される複数の宅側装置の登録処理および帯域割当処理を順次行なうステップと、
前記複数の宅側装置の登録状態を維持したまま、制御手段の切替えを行なうステップとを実行させる、コンピュータ・プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１２−１０５３６３（Ｐ２０１２−１０５３６３Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３１６８２（Ｐ２０１２−３１６８２）
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【分割の表示】特願２００８−８７５１８（Ｐ２００８−８７５１８）の分割
【原出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【分割の表示】特願２００８−８７５１８（Ｐ２００８−８７５１８）の分割
【原出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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