通信システムにおける局側装置および通信制御方法
【課題】通信状態に応じて局側装置を構成するデバイスや帯域等の資源の柔軟な割当てを可能にする局側装置およびその通信制御方法を提供する。
【解決手段】複数の宅側装置２００が伝送路で接続された局側装置であって、複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイス１０２−１〜１０２−４と、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイス１０１−１〜１０１−４と、複数の物理層デバイスと複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ１０３と、複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するようにスイッチおよび複数のＭＡＣデバイスを制御する制御部１０４と、を有する。
【解決手段】複数の宅側装置２００が伝送路で接続された局側装置であって、複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイス１０２−１〜１０２−４と、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイス１０１−１〜１０１−４と、複数の物理層デバイスと複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ１０３と、複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するようにスイッチおよび複数のＭＡＣデバイスを制御する制御部１０４と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに係り、特に複数の宅側装置を接続した局側装置とその通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光アクセス領域には、１つの局側通信装置（Optical Line Terminal: ＯＬＴ）と複数の宅側通信装置(Optical Network Unit: ＯＮＵ)とを、光ファイバおよび光スプリッタで接続し、複数のＯＮＵで帯域を共有するパッシブ光ネットワーク（Passive Optical Network：ＰＯＮ)が広く用いられている。ＯＬＴからＯＮＵへの下り伝送には通常の光通信で用いられる信号と同様の連続信号が用いられる。一方、各ＯＮＵからＯＬＴへの上り伝送には、複数のＯＮＵからの信号の衝突を避けるため、時分割多重接続(Time Division Multiple Access: ＴＤＭＡ)方式によるバースト信号が用いられる。
【０００３】
ＯＬＴは、帯域制御や送信フレーム生成、受信信号の処理を行うメディアアクセス制御回路（Media Access Control-Large Scale Integrated：ＭＡＣ−ＬＳＩ)と、ＯＮＵとの光信号の送受信を行う光Ｉ／Ｆ(光Ｉ／Ｆ)と、からなり、１つのＭＡＣ−ＬＳＩと１つの光Ｉ／Ｆが高速信号用Ｉ／Ｆで接続され、ＰＯＮ-ＯＬＴとして機能する。また、ＰＯＮにおいてはＯＬＴが管轄するＯＮＵを論理リンクＩＤ（Logical Link ID：ＬＬＩＤ)単位で管理し、上り信号／下り信号の帯域制御を行う。現在、標準化が完了し、次世代のＰＯＮとして開発が進められている１０Ｇ−ＥＰＯＮ(非特許文献１)では、光の分岐損失、伝送損失からロスバジェットが規定され、１台のＯＬＴから光スプリッタにより最大３２分岐、最大伝送距離は２０ｋｍとなっている。
【０００４】
１０Ｇ−ＥＰＯＮにおいては、新規にＯＮＵが接続された際、アクセス制御プロトコルＭＰＣＰ(Multi-Point Control Protocol)に従ってディスカバリ処理がなされる。このプロセスによりＯＬＴは、新規に接続されたＯＮＵに対してＬＬＩＤを付与し、往復時間ＲＴＴ(Round Trip Time)を測定してＯＬＴと時刻同期させる。ＰＯＮには光スプリッタによる時分割多重(ＴＤＭ)が用いられているため、複数のＯＮＵからの上り信号が衝突しないように送信タイミング制御を行う。具体的にはＯＬＴからＧａｔｅメッセージを各ＯＮＵに送信し、各ＯＮＵの上り信号送信タイミングと送信量とを指定する。送信タイミングおよび送信量は各ＯＮＵからの帯域割当要求と、ディスカバリ処理時に測定したＲＴＴを元にＯＬＴのＭＡＣ−ＬＳＩ内で計算される。このようなＯＮＵ制御は動的帯域割当(ＤＢＡ)と呼ばれる。
【０００５】
ところで、近年、温室効果ガス削減や燃料資源節約のためにネットワークの省電力化が求められている。特に、ＰＯＮシステムでは、局舎と加入者宅とを接続するアクセス領域の電力消費が大きいために早急な対策が必要である。省電力化に関しては種々の技術が提案されている。たとえば特許文献１に開示されたシステムでは、加入者側装置を間欠的に送受信動作させることで省電力化を図っている。また、特許文献２に開示された伝送装置の省電力技術では、複数の並列伝送チャネルのうち使用するチャネルの光送信部だけに電源を供給し、他の光送信部の電源をオフにすることで省電力化を図っている。
【０００６】
他方、光ファイバ通信では、障害発生時の通信遮断を回避するために、通常使用する通信装置のほかに予備系の通信装置を設けた冗長システムも提案されている。たとえば特許文献３には、局側装置内に予備系を含む複数の光回線ユニット（ＯＳＵ）を設け、通信の停止を回避する送信制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２３３７６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３６１０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０６６８７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】IEEE802.3av-2009 “Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術によれば、ＯＮＵの消費電力を抑えることでＰＯＮ全体の省電力を図ることはできる。しかしながら、時間帯あるいは地域によっては実際に送受信されるトラフィックがほとんどない場合や接続されているＯＮＵの数が少ない場合がある。このような場合には情報量あるいはユーザあたりのＯＬＴ消費電力が非常に大きくなり非効率的である。言い換えれば、通信状況に応じてＯＬＴの資源を柔軟に変更できないために、十分なＯＬＴ消費電力の削減を達成できない。
【００１０】
特許文献２の省電力技術は、多重部が複数のフレームを１レーンに束ね、多重化されたフレームを送信する光送信部だけに電源を供給するものである。したがって、送信データ量に応じた光送信部の電源効率化を狙うことはできるが通信状況に応じた省電力化を図ることができない。
【００１１】
また、特許文献３に記載の技術によれば、現用ＯＳＵに障害が発生した場合、予備系ＯＳＵに切り替えて通信を復旧させることが可能であるが、複数のＯＳＵを光スイッチにより切り替えているために、同時に複数のＯＳＵに障害が発生した場合に対応できない。
【００１２】
このように、上記特許文献に開示されたような技術を用いた局側装置ＯＬＴでは、通信資源を柔軟に変更できないために、通信状況に応じた省電力化を十分に達成できな上に、種々の障害に柔軟に対応することができない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、通信状態に応じて局側装置を構成するデバイスや帯域等の資源の柔軟な割当てを可能にする局側装置およびその通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による局側装置は、複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明による通信制御方法は、複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通信状態に応じて局側装置を構成するデバイスや帯域等の資源の柔軟な割当てが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の通常運用時の動作を説明するための模式的なブロック図である。
【図３】第１実施形態の省電力時の動作を説明するための模式的なブロック図である。
【図４】第１実施形態による局側装置を用いた通信システムのＯＬＴ再構成(Reconfiguration)による省電力動作への移行を示すシーケンス図である。
【図５】第１実施形態による局側装置を用いた通信システムの省電力動作から通常運用への移行を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第２実施形態による局側装置の動作例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態による局側装置を用いた通信システムの予備系への切替動作を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の第４実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明による局側装置は、複数の物理層デバイスと複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスとの間に集約スイッチを設け、通信状況に応じて集約スイッチを制御することで、１つのＭＡＣデバイスに複数の物理層デバイスを電気的に接続することができ、これにより局側装置の通信状況に応じて局側リソースを効率的に分配し省電力化を図ることができる。
【００１９】
より具体的には、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光インターフェイス(光Ｉ／Ｆ)とＮ個（Ｎは２以上の整数）のＭＡＣデバイス（ＭＡＣ−ＬＳＩ)との間に集約スイッチを設け、電気信号（または論理信号）の段で分岐・集約を行う。宅側装置の稼働数や帯域利用量などの通信状況に応じて集約スイッチを制御することにより、各宅側装置にリソースを効率的に分配することができる。また集約スイッチにより電気信号での分岐、集約を行うことで、光信号の不要な分岐損失をなくしつつＭＡＣ以上の上位ブロックの稼働数を調整でき、省電力化を図ることが可能となる。
【００２０】
以下、１０Ｇ−ＥＰＯＮ標準の光通信システムを一例として、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は１０Ｇ−ＥＰＯＮ標準に限定されるものではなく、他の種類のＰＯＮあるいは通信装置にも適用可能である。また、図および説明の煩雑化を避けるためにＭＡＣデバイスの数Ｎと光Ｉ／Ｆの数ＭとをＭ＝Ｎ＝４として説明するが、この数に限定されるものではない。
【００２１】
１．第１実施形態
１．１）構成
本発明の第１実施形態による局側装置１００は、ＭＡＣデバイス１０１（１０１−１〜１０１−４）と光Ｉ／Ｆ１０２（１０２−１〜１０２−４）とが電気または論理信号の集約スイッチ１０３により任意の組合せで接続可能であり、集約スイッチ１０３はＯＬＴ機能管理ブロック１０４により制御される。
【００２２】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４は、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４をそれぞれ通過するトラフィックの通信状態を監視する通信状態監視ブロック１０５と、ＭＡＣデバイス １０１−１〜１０１−４が管轄する全てのＯＮＵ２００に対して一括してＬＬＩＤ付与または削除を行うＬＬＩＤ管理ブロック１０６と、集約スイッチ１０３の経路を制御する経路制御ブロック１０７と、ＯＬＴ全体を管理する制御部１０８とを有する。
【００２３】
ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４の各々は論理回路で構成され、自身の配下にあるＯＮＵ２００に対して、帯域割り当ての計算、下り信号フレーム生成および上り信号の受信処理を行う。全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は全体管理ブロックからのマスタクロックで動作し互いに同期している。
【００２４】
光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の各々は、レーザ光源および光変調器からなる電気／光（Ｅ／Ｏ：Electrical/Optical）変換部と、光電変換器としてのアバランシェフォトダイオード（ＡＤＰ）からなる光／電気（Ｏ／Ｅ：Optical/Electrical）変換部と、電気信号増幅回路とを有する。Ｅ／Ｏ変換部はＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４の１つから集約スイッチ１０３を通して入力した送信信号を光信号に変換し、光伝送路へ送出する。ここでは、光Ｉ／Ｆから送出された光信号は光分岐部３００により分岐され、複数のＯＮＵ２００へ分配される。Ｏ／Ｅ変換部は、ＯＮＵ２００から光分岐部３００を通して到達した光信号を光電変換し、変換後の電気信号を集約スイッチ１０３を介してＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４のいずれか１つに出力する。
【００２５】
集約スイッチ１０３は複数の第１ポートと複数の第２ポートとを有し、複数の第１ポートがＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４にそれぞれ接続され、複数の第２ポートが光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４にそれぞれ接続されている。集約スイッチ１０３は、各第１ポートが１つあるいは複数の第２ポートに接続し、各第２ポートが１つあるいは複数の第１ポートに接続することができるマトリクススイッチの構成を有する。また、全ての入力ポートから全ての出力ポートまでの信号伝播遅延が等しくなるように構成されている。
【００２６】
通信状態監視ブロック１０５は、稼動中のＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４からＬＬＩＤ別にトラフィック量の情報を取得し、ＬＬＩＤ管理ブロック１０６を参照して光Ｉ／Ｆごとに総トラフィック量を集計し、各光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４を通過するトラフィックを監視する。
【００２７】
ＬＬＩＤ管理ブロック１０６はＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４の間で共通に使用するＬＬＩＤを管理しており、ＯＮＵ２００からのＬＬＩＤ付与要求または削除要求をＭＡＣデバイスを介して受けることにより各ＯＮＵ２００へのＬＬＩＤの付与または削除を行う。
【００２８】
経路制御ブロック１０７は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から入力した稼動ＯＮＵ数あるいは帯域利用量、またはその両方の情報に基づいて、制御部１０８が判断した経路設定に従い集約スイッチ１０３を制御する。
【００２９】
一般的なＯＬＴでは、各ＭＡＣデバイスにＬＬＩＤ管理ブロックが備えられており、複数のＭＡＣデバイスがそれぞれに独立してＬＬＩＤの管理を行い、登録したＯＮＵのＯＮＵ-ｔｙｐｅ、レンジングの結果得られたＲＴＴ、ＱｏＳ-ｒａｎｋ等をＬＬＩＤに関連付けて記憶する。
【００３０】
これに対して、本実施形態による局側装置１００ではＬＬＩＤ管理ブロック１０６を複数のＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４で共有し、ＬＬＩＤ管理ブロック１０６はＬＬＩＤ、ＯＮＵ-type、ＲＴＴ、担当する光Ｉ／Ｆ、ＱｏＳ-ｒａｎｋ等を管理する。
【００３１】
本実施形態によれば、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の集約を効率的に行うために、ＬＬＩＤを付与されたＯＮＵ２００が複数の光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４のうちのいずれに接続されているかを特定する必要がある。そのため、新たなＯＮＵ２００が追加されるたびに、少なくとも一度以上、図１に付した同じ番号(＃Ｎ：Ｎは番号)のＭＡＣデバイスと光Ｉ／Ｆとを接続し、追加されたＯＮＵ２００が接続されている光Ｉ／Ｆを特定し、ＬＬＩＤと接続光Ｉ／Ｆ番号とを関連付けて、ＬＬＩＤ管理ブロック１０６へ通知する。ＬＬＩＤ管理ブロック１０６は通知された情報を元に、ＬＬＩＤ管理テーブルに当該ＬＬＩＤを持つＯＮＵ２００が接続されている光Ｉ／Ｆ番号を追加する。
【００３２】
なお、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の機能は、図示しないメモリに格納されたプログラムをプログラム制御プロセッサ上で実行することにより実現することもできる。以下、本実施形態の動作を詳細に説明する。
【００３３】
１．２）切替動作１（省電力モードへの移行）
図２〜図４を参照しながら、通常運用モードから省電力モードへの移行について説明する。通常運用時には、図２に示すように、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４が１対１で接続される。この状態から帯域要求量あるいは接続ＯＮＵ数の変動により、制御部１０８が１つのＭＡＣデバイスだけで複数の光Ｉ／Ｆを収容できると判断したとする。この場合、制御部１０８は、経路制御ブロック１０７を制御して、例えば図３に示すように光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３を１つのＭＡＣデバイス１０１−１に集約し、残りのＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３の電源をＯＦＦすることで機能を停止させる。これにより局側装置１００全体の消費電力を低減させることができる。
【００３４】
以下、本発明によるＯＬＴ再構成(Reconfiguration)の動作を図４を参照しながら具体的に説明する。ここでは、通常運用状態で帯域要求または稼動ＯＮＵ数が少なくなり、図２に示す接続状態から図３に示す省電力接続状態へ移行する動作を説明する。
【００３５】
ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は、ＬＬＩＤに関連付けられたトラフィック量または稼動ＯＮＵ数、通信障害アラーム等の通信状態の情報をＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ通知し、通信状態監視ブロック１０５がＬＬＩＤごとのトラフィック量を集計し各光Ｉ／Ｆのトラフィック量を監視する（ステップＳ１）。
【００３６】
制御部１０８は、通信状態監視ブロック１０５からの監視情報に基づいて、たとえばトラフィック量合計が通信システムの容量よりも十分少ない場合とか稼動ＯＮＵ数が所定数より少ない場合にＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４との接続状態をより効率的に変更できるか否かを判定する。ここでは、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３を通過するトラフィック量合計が１つのＭＡＣデバイス１０１−１で対応できると判断したとする（ステップＳ２）。この場合、制御部１０８は全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４に、その時点以降の帯域割当をしないように指示を出す（ステップＳ３）。その際に、必要に応じて、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４がＯＮＵ２００に対し局側装置１００が再構成（Reconfiguration）を行うことを示すＯＬＴ_Reconfig通知を送信してもよい（ステップＳ４）。
【００３７】
ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は、それぞれのＯＮＵ２００から割り当て済みの上り信号を受信し全ての終端処理が終了すると（ステップＳ５）、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ再構成スタイバイ(Reconfig_SBY)信号を返す（ステップＳ６）。
【００３８】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の制御部１０８は、全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４からReconfig_SBY信号を受けると、経路制御ブロック１０７を制御して集約スイッチ１０３に経路切替指示を出す（ステップＳ７）。集約スイッチ１０３は、経路切替指示を受けて、ＭＡＣデバイス１０１−１と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３、ＭＡＣデバイス１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−４をそれぞれ接続させるように接続状態を変更する。
【００３９】
同時に、制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１に対して、再構成前にＭＡＣデバイス１０２−２および１０２−３が管轄していたＯＮＵのＬＬＩＤ情報と、ＰＯＮ運用に必要な情報（例えばＯＮＵ-type, ＲＴＴ, QoS-rankなど）とを通知すると共に、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４に対してＰＯＮ運用再開指示を送信する（ステップＳ８）。さらに制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０２−２および１０２−３の電源供給をシャットダウンし（ステップＳ９）、ＬＬＩＤ管理テーブルの接続光Ｉ／Ｆ情報を更新する。
【００４０】
ＭＡＣデバイス１０１−１は、通知されたＬＬＩＤ情報を元に、通常のＭＰＣＰプロトコルおよびＤＢＡアルゴリズムに従い最大９６分岐のＰＯＮ運用を行う。なお、複数の光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４を介したＰＯＮにおいて、全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から全ての光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４ までの信号伝播遅延を等しく設計することで、経路を切り替えた後も、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４が行う通常のＤＢＡアルゴリズムによってＯＮＵの上り信号送信タイミング制御が可能である。
【００４１】
１．３）切替動作２（省電力モードからの復帰）
図２および図５を参照しながら、省電力モードから通常運用モードへの復帰について説明する。図３に示す省電力モードでは、上述したようにＭＡＣデバイス１０１−１が光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３と接続され、ＭＡＣデバイス１０１−４が光Ｉ／Ｆ１０２−４と接続されている。
【００４２】
この省電力状態で、図５に示すように、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４は、ＬＬＩＤ単位で通信状態をＯＬＴ機能管理ブロック１０４に通知しており（ステップＳ１）、通信状態監視ブロック１０５は各光Ｉ／Ｆ１０１−１および１０１−４ごとのトラフィック量を集計している。
【００４３】
ここで、制御部１０８がＭＡＣデバイス１０１−１だけでは光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３に接続されているＯＮＵへの帯域割当ができないと判断すると、ＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３に対して再起動指示を出力する（ステップＳ１０）。これに対して、ＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３は再起動の初期設定が終了すると、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へReconfig_SBY信号を返す（ステップＳ１１）。
【００４４】
制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３からReconfig_SBY信号を受信すると、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４に対して、それ以降の帯域割当を停止する指示を出す（ステップＳ１２）。その際、必要に応じて、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４が配下のＯＮＵ２００に対し局側装置１００が再構成（Reconfiguration）を行うことを示すＯＬＴ_Reconfig通知を送信してもよい（ステップＳ４）。
【００４５】
ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４は、それぞれのＯＮＵ２００から割り当て済みの上り信号を受信し全ての終端処理が終了すると（ステップＳ５）、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ再構成スタイバイ(Reconfig_SBY)信号を返す（ステップＳ１３）。
【００４６】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４からReconfig_SBY信号を受けると、経路制御ブロック１０７を制御して集約スイッチ１０３に経路切替指示を出す（ステップＳ１４）。集約スイッチ１０３は、経路切替指示を受けて、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４とを１対１で接続させるように接続状態を変更する。
【００４７】
同時に、制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４各々に対して、管轄すべきＬＬＩＤ情報と、ＰＯＮ運用に必要な情報（例えばＯＮＵ-type, ＲＴＴ, QoS-rankなど）とを通知すると共に、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４に対してＰＯＮ運用再開指示を送信する（ステップＳ１５）。ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は通知されたＬＬＩＤ情報を元に通常のＭＰＣＰプロトコルおよびＤＢＡアルゴリズムに従い、最大３２分岐のＰＯＮ運用を行う。
【００４８】
上記のような省電力動作への移行および省電力動作からの復帰の条件は、本発明を利用する通信オペレータがサービス形態に応じて設定することができる。
【００４９】
また、ＯＮＵ２００は、局側装置１００からＯＬＴ_Reconfigの信号を受け取った際に、局側装置１００からの下り信号の瞬断によるアラームを切るよう設定しても良い。
【００５０】
本実施形態では最大集約可能数(ＭＡＣデバイスと光Ｉ／Ｆの数)を４として説明したが、最大集約可能数は装置の規模や求められる性能、あるいはService Level Agreement（ＳＬＡ）により自由に設計できるものである。
【００５１】
また、本実施形態では帯域要求の量あるいは接続ＯＮＵ数で経路切り替えの判断を行う例で説明したが、例えば複数のＭＡＣデバイスのいずれかで障害やソフト／ハードウェア更新の必要性が発生したことを検知して、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４にアラームを送出したことをトリガとして経路切り替えの判定をしても良い。あるいは、帯域要求の量、接続ＯＮＵ数および上記障害や更新のうち任意の組合せにより経路切替判断を行うこともできる。
【００５２】
１．４）効果
本実施形態によれば、実効的なＯＮＵ稼動数または帯域利用量に応じてＭＡＣデバイスの稼動数を制御することができるので、無駄な電力消費を抑え局側装置の省電力を図ることができる。また、電気信号領域での集約・分岐を行うことにより、光信号の分岐損失を増大させることなく集約数を増加させることが可能である。
【００５３】
２．第２実施形態
上述した第１実施形態では、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から上位のブロックの省電力動作について説明したが、より大きな省電力効果をもたらすためには光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の省電力動作も必要である。
【００５４】
そこで、本発明の第２実施形態による局側装置は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４に光Ｉ／Ｆ電源制御機能を設け、また集約スイッチ１０３にＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４へそれぞれ制御信号線を設ける。光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４は、次に述べるように、各光Ｉ／Ｆを管轄するＭＡＣデバイスで行うＤＢＡ情報によって省電力動作を行う。
【００５５】
図６に示すように、ＰＯＮの上り信号はバースト信号であり、帯域利用量やＤＢＡアルゴリズムによってはＯＮＵ２００からの上り信号が入力されない無信号区間が存在する。そこで、この無信号区間で、図６に示すように光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の受信ブロックを省電力動作させる。これにより通常のＰＯＮの動作を妨げることなく光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の消費電力を抑制することができる。
【００５６】
３．第３実施形態
本発明は、局側装置の省電力だけでなく、ＯＬＴの冗長構成による信頼性向上にも寄与しうる。劣化した装置を新しいものに交換したりＭＡＣデバイスに含まれるハードウェアやソフトウェアを更新したりするためには、一部のＭＡＣデバイスの機能を一時的に停止させる必要がある。その際に、修理・更新等の作業の間のＯＮＵ２００との通信を確保するために、一時停止させるＭＡＣデバイスの機能を他のＭＡＣデバイスに移行させる必要があるが、このような場合にも本発明は有効である。
【００５７】
３．１）構成
図７に示すように、本発明の第３実施形態による局側装置１００は、図１に示す第１実施形態の構成に加え、１つ以上の予備系ＭＡＣデバイス（ここでは１個の予備系ＭＡＣデバイス１０１−５）を備える。この予備系ＭＡＣデバイスを設けることで、現用系のＭＡＣデバイスに障害による修理や更新の必要性が生じた場合、サービスレベルを低下させることなく通信を維持することができる。すなわち、ＯＬＴ機能制御ブロック１０４の制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４のいずれかから障害通知信号を受けると、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５を起動し、障害通知のあったＭＡＣデバイスの機能を停止させて経路の切り替えを行う。
【００５８】
以下、通常運用状態でＭＡＣデバイス１０１−１に修理あるいは更新の必要性が発生した場合の動作について具体的に説明する。
【００５９】
３．２）動作
図８において、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は、ＬＬＩＤに関連付けられたトラフィック量または稼動ＯＮＵ数、通信障害アラーム等の通信状態の情報をＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ通知し、通信状態監視ブロック１０５がＬＬＩＤごとのトラフィック量や障害発生の有無を監視している（ステップＳ１）。
【００６０】
制御部１０８は、通信状態監視ブロック１０５からの監視情報に基づいて、たとえばＭＡＣデバイス１０１−１の障害アラームが発生し、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５へ切り替える判断をしたものとする（ステップＳ２）。この場合、制御部１０８は、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５に対して起動指示を出力する（ステップＳ２０）。これに対して、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５は起動の初期設定が終了すると、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へReconfig_SBY信号を返す（ステップＳ２１）。
【００６１】
続いて、制御部１０８は、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５からReconfig_SBY信号を受信すると、ＭＡＣデバイス１０１−１に対して、それ以降の帯域割当を停止する指示を出す（ステップＳ２２）。その際、必要に応じて、ＭＡＣデバイス１０１−１が配下のＯＮＵ２００に対し局側装置１００が再構成（Reconfiguration）を行うことを示すＯＬＴ_Reconfig通知を送信してもよい（ステップＳ２３）。ＭＡＣデバイス１０１−１が、それぞれのＯＮＵ２００から割り当て済みの上り信号を受信し全ての終端処理が終了すると（ステップＳ２４）、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ再構成スタイバイ(Reconfig_SBY)信号を返す（ステップＳ２５）。
【００６２】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１からReconfig_SBY信号を受けると、経路制御ブロック１０７を制御して集約スイッチ１０３に経路切替指示を出す（ステップＳ２６）。集約スイッチ１０３は、経路切替指示を受けて、ＭＡＣデバイス１０１−２〜１０１−４を光Ｉ／Ｆ１０２−２〜１０２−４に１対１接続させたまま、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５を光Ｉ／Ｆ１０２−１に接続させるように接続状態を変更する。
【００６３】
同時に、制御部１０８は、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５に対して、ＭＡＣデバイス１０１−１が再構成前に管轄していたＬＬＩＤ情報と、ＰＯＮ運用に必要な情報（例えばＯＮＵ-type, ＲＴＴ, QoS-rankなど）とを通知すると共にＰＯＮ運用再開指示を送信する（ステップＳ２７）。予備系ＭＡＣデバイス１０１−５は通知されたＬＬＩＤ情報を元に通常のＭＰＣＰプロトコルおよびＤＢＡアルゴリズムに従い、最大３２分岐のＰＯＮ運用を行う。さらに制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０２−１の電源供給をシャットダウンし（ステップＳ２８）、ＬＬＩＤ管理テーブルの接続光Ｉ／Ｆ情報を更新する。
【００６４】
３．３）効果
上述したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４のいずれかに障害が発生しても、または更新の必要が生じた場合でも、サービスレベルを低下させることなく復旧が可能となる。
【００６５】
４．第４実施形態
ＰＯＮでは、伝送路障害や光デバイスの劣化によるサービス断を防ぐため、ＯＬＴ-ＯＮＵ間の装置や伝送路を２重化する方式が検討されている。本発明の第４実施形態による局側装置１００は、図９に示すように、図１に示す第１実施形態の構成に加え、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４と同等の機能をもつ１個以上の予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５を備え、複数の光Ｉ／Ｆの一部もしくは全部を２重化して集約スイッチに接続する。ここでは、２重化した光Ｉ／Ｆ１０２−４および予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５に２×３２スプリッタ３０１を接続し、２×３２スプリッタ３０１にＯＮＵ２０１を接続することで伝送路を２重化している。
【００６６】
本実施形態の場合、ＯＬＴ機能制御ブロック１０４は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４からの障害通知信号を受け、経路切り替えの判定を行う。再構成時の動作は、第１実施形態に示した手順に従い集約スイッチ１０３を制御することで光Ｉ／Ｆ１０２−４と予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５を切り替える。本実施形態により、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４に障害が発生した場合または更新の必要が生じた場合にもサービスレベルを低下させることなく復旧が可能となる。
【００６７】
５．他の実施形態
上述した第３実施形態と第４実施形態を組み合わせてＭＡＣデバイスと光Ｉ／Ｆの両方の冗長化を行うこともできる。
【００６８】
図１０に示すように、本発明の第５実施形態による局側装置１００は、図１に示す第１実施形態の構成に加え、１つ以上の予備系ＭＡＣデバイス（ここでは１個の予備系ＭＡＣデバイス１０１−５）と、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４と同等の機能をもつ１個以上の予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５とを備える。本実施形態の構成および動作は第３実施形態と第４実施形態との組合せであるから、説明は省略する。
【００６９】
以上、上記第１〜第５実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【００７０】
６．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
（付記１）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【００７２】
（付記２）
前記制御手段は、前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御し、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更することを特徴とする付記１に記載の局側装置。
【００７３】
（付記３）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理する識別番号管理手段を有し、前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視することを特徴とする付記２に記載の局側装置。
【００７４】
（付記４）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記２または３に記載の局側装置。
【００７５】
（付記５）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載の局側装置。
【００７６】
（付記６）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記１−５のいずれか１項に記載の局側装置。
【００７７】
（付記７）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【００７８】
（付記８）
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御することで、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更する、
ことを特徴とする付記７に記載の通信制御方法。
【００７９】
（付記９）
識別番号管理手段が前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理し、
監視手段が前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視する、
ことを特徴とする付記８に記載の通信制御方法。
【００８０】
（付記１０）
前記監視手段が、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記８または９に記載の通信制御方法。
【００８１】
（付記１１）
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記７−１０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【００８２】
（付記１２）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記７−１１のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【００８３】
（付記１３）
局側装置と複数の宅側装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記局側装置が、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【００８４】
（付記１４）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記伝送路が光伝送路であり、前記局側装置と前記複数の宅側装置とは前記光伝送路と光スプリッタとを通して接続されていることを特徴とする付記１３に記載の通信システム。
【００８５】
（付記１５）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置におけるプログラム制御プロセッサを機能させるプログラムであって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、
ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
【００８６】
（付記１６）
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御することで、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更する、
ことを特徴とする付記１５に記載のプログラム。
【００８７】
（付記１７）
識別番号管理手段が前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理し、
監視手段が前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視する、
ことを特徴とする付記１６に記載のプログラム。
【００８８】
（付記１８）
前記監視手段が、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記１６または１７に記載のプログラム。
【００８９】
（付記１９）
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記１５−１８のいずれか１項に記載のプログラム。
【００９０】
（付記２０）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記１５−１９のいずれか１項に記載のプログラム。
【００９１】
（付記２１）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々は、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知する状態検知手段と、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【００９２】
（付記２２）
前記制御手段は、前記複数のＭＡＣデバイスの各々からの前記通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御し、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更することを特徴とする付記２１に記載の局側装置。
【００９３】
（付記２３）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理する識別番号管理手段を有し、前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視することを特徴とする付記２２に記載の局側装置。
【００９４】
（付記２４）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記２２または２３に記載の局側装置。
【００９５】
（付記２５）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記２１−２４のいずれか１項に記載の局側装置。
【００９６】
（付記２６）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記２１−２５のいずれか１項に記載の局側装置。
【００９７】
（付記２７）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知し、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【００９８】
（付記２８）
前記複数のＭＡＣデバイスの各々からの前記通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御することで、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更する、
ことを特徴とする付記２７に記載の通信制御方法。
【００９９】
（付記２９）
識別番号管理手段が前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理し、
監視手段が前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視する、
ことを特徴とする付記２８に記載の通信制御方法。
【０１００】
（付記３０）
前記監視手段が、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記２８または２９に記載の通信制御方法。
【０１０１】
（付記３１）
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記２７−３０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【０１０２】
（付記３２）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記２７−３１のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【０１０３】
（付記３３）
局側装置と複数の宅側装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記局側装置が、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々は、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知する状態検知手段と、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【０１０４】
（付記３４）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記伝送路が光伝送路であり、前記局側装置と前記複数の宅側装置とは前記光伝送路と光スプリッタとを通して接続されていることを特徴とする付記３３に記載の通信システム。
【０１０５】
（付記３５）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置におけるプログラム制御プロセッサを機能させるプログラムであって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知し、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する、
ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、ＰＯＮのような光通信システムにおける局側装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
100 ＯＬＴ
101-1 ＭＡＣデバイス#1
101-2 ＭＡＣデバイス#2
101-3 ＭＡＣデバイス#3
101-4 ＭＡＣデバイス#4
101-5 予備系ＭＡＣデバイス$5
102-1 光Ｉ／Ｆ#1
102-2 光Ｉ／Ｆ#2
102-3 光Ｉ／Ｆ#3
102-4 光Ｉ／Ｆ#4
102-5 予備系光Ｉ／Ｆ#5
103 集約スイッチ
104 ＯＬＴ機能管理ブロック
105 通信状態監視ブロック
106 ＬＬＩＤ管理ブロック
107 経路制御ブロック
108 制御部
200 ＯＮＵ
201 ＯＮＵ
300 1:32光スプリッタ
301 2:32光スプリッタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに係り、特に複数の宅側装置を接続した局側装置とその通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光アクセス領域には、１つの局側通信装置（Optical Line Terminal: ＯＬＴ）と複数の宅側通信装置(Optical Network Unit: ＯＮＵ)とを、光ファイバおよび光スプリッタで接続し、複数のＯＮＵで帯域を共有するパッシブ光ネットワーク（Passive Optical Network：ＰＯＮ)が広く用いられている。ＯＬＴからＯＮＵへの下り伝送には通常の光通信で用いられる信号と同様の連続信号が用いられる。一方、各ＯＮＵからＯＬＴへの上り伝送には、複数のＯＮＵからの信号の衝突を避けるため、時分割多重接続(Time Division Multiple Access: ＴＤＭＡ)方式によるバースト信号が用いられる。
【０００３】
ＯＬＴは、帯域制御や送信フレーム生成、受信信号の処理を行うメディアアクセス制御回路（Media Access Control-Large Scale Integrated：ＭＡＣ−ＬＳＩ)と、ＯＮＵとの光信号の送受信を行う光Ｉ／Ｆ(光Ｉ／Ｆ)と、からなり、１つのＭＡＣ−ＬＳＩと１つの光Ｉ／Ｆが高速信号用Ｉ／Ｆで接続され、ＰＯＮ-ＯＬＴとして機能する。また、ＰＯＮにおいてはＯＬＴが管轄するＯＮＵを論理リンクＩＤ（Logical Link ID：ＬＬＩＤ)単位で管理し、上り信号／下り信号の帯域制御を行う。現在、標準化が完了し、次世代のＰＯＮとして開発が進められている１０Ｇ−ＥＰＯＮ(非特許文献１)では、光の分岐損失、伝送損失からロスバジェットが規定され、１台のＯＬＴから光スプリッタにより最大３２分岐、最大伝送距離は２０ｋｍとなっている。
【０００４】
１０Ｇ−ＥＰＯＮにおいては、新規にＯＮＵが接続された際、アクセス制御プロトコルＭＰＣＰ(Multi-Point Control Protocol)に従ってディスカバリ処理がなされる。このプロセスによりＯＬＴは、新規に接続されたＯＮＵに対してＬＬＩＤを付与し、往復時間ＲＴＴ(Round Trip Time)を測定してＯＬＴと時刻同期させる。ＰＯＮには光スプリッタによる時分割多重(ＴＤＭ)が用いられているため、複数のＯＮＵからの上り信号が衝突しないように送信タイミング制御を行う。具体的にはＯＬＴからＧａｔｅメッセージを各ＯＮＵに送信し、各ＯＮＵの上り信号送信タイミングと送信量とを指定する。送信タイミングおよび送信量は各ＯＮＵからの帯域割当要求と、ディスカバリ処理時に測定したＲＴＴを元にＯＬＴのＭＡＣ−ＬＳＩ内で計算される。このようなＯＮＵ制御は動的帯域割当(ＤＢＡ)と呼ばれる。
【０００５】
ところで、近年、温室効果ガス削減や燃料資源節約のためにネットワークの省電力化が求められている。特に、ＰＯＮシステムでは、局舎と加入者宅とを接続するアクセス領域の電力消費が大きいために早急な対策が必要である。省電力化に関しては種々の技術が提案されている。たとえば特許文献１に開示されたシステムでは、加入者側装置を間欠的に送受信動作させることで省電力化を図っている。また、特許文献２に開示された伝送装置の省電力技術では、複数の並列伝送チャネルのうち使用するチャネルの光送信部だけに電源を供給し、他の光送信部の電源をオフにすることで省電力化を図っている。
【０００６】
他方、光ファイバ通信では、障害発生時の通信遮断を回避するために、通常使用する通信装置のほかに予備系の通信装置を設けた冗長システムも提案されている。たとえば特許文献３には、局側装置内に予備系を含む複数の光回線ユニット（ＯＳＵ）を設け、通信の停止を回避する送信制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２３３７６１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３６１０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０６６８７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】IEEE802.3av-2009 “Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術によれば、ＯＮＵの消費電力を抑えることでＰＯＮ全体の省電力を図ることはできる。しかしながら、時間帯あるいは地域によっては実際に送受信されるトラフィックがほとんどない場合や接続されているＯＮＵの数が少ない場合がある。このような場合には情報量あるいはユーザあたりのＯＬＴ消費電力が非常に大きくなり非効率的である。言い換えれば、通信状況に応じてＯＬＴの資源を柔軟に変更できないために、十分なＯＬＴ消費電力の削減を達成できない。
【００１０】
特許文献２の省電力技術は、多重部が複数のフレームを１レーンに束ね、多重化されたフレームを送信する光送信部だけに電源を供給するものである。したがって、送信データ量に応じた光送信部の電源効率化を狙うことはできるが通信状況に応じた省電力化を図ることができない。
【００１１】
また、特許文献３に記載の技術によれば、現用ＯＳＵに障害が発生した場合、予備系ＯＳＵに切り替えて通信を復旧させることが可能であるが、複数のＯＳＵを光スイッチにより切り替えているために、同時に複数のＯＳＵに障害が発生した場合に対応できない。
【００１２】
このように、上記特許文献に開示されたような技術を用いた局側装置ＯＬＴでは、通信資源を柔軟に変更できないために、通信状況に応じた省電力化を十分に達成できな上に、種々の障害に柔軟に対応することができない。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、通信状態に応じて局側装置を構成するデバイスや帯域等の資源の柔軟な割当てを可能にする局側装置およびその通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による局側装置は、複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明による通信制御方法は、複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通信状態に応じて局側装置を構成するデバイスや帯域等の資源の柔軟な割当てが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の通常運用時の動作を説明するための模式的なブロック図である。
【図３】第１実施形態の省電力時の動作を説明するための模式的なブロック図である。
【図４】第１実施形態による局側装置を用いた通信システムのＯＬＴ再構成(Reconfiguration)による省電力動作への移行を示すシーケンス図である。
【図５】第１実施形態による局側装置を用いた通信システムの省電力動作から通常運用への移行を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第２実施形態による局側装置の動作例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態による局側装置を用いた通信システムの予備系への切替動作を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の第４実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５実施形態による局側装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明による局側装置は、複数の物理層デバイスと複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスとの間に集約スイッチを設け、通信状況に応じて集約スイッチを制御することで、１つのＭＡＣデバイスに複数の物理層デバイスを電気的に接続することができ、これにより局側装置の通信状況に応じて局側リソースを効率的に分配し省電力化を図ることができる。
【００１９】
より具体的には、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の光インターフェイス(光Ｉ／Ｆ)とＮ個（Ｎは２以上の整数）のＭＡＣデバイス（ＭＡＣ−ＬＳＩ)との間に集約スイッチを設け、電気信号（または論理信号）の段で分岐・集約を行う。宅側装置の稼働数や帯域利用量などの通信状況に応じて集約スイッチを制御することにより、各宅側装置にリソースを効率的に分配することができる。また集約スイッチにより電気信号での分岐、集約を行うことで、光信号の不要な分岐損失をなくしつつＭＡＣ以上の上位ブロックの稼働数を調整でき、省電力化を図ることが可能となる。
【００２０】
以下、１０Ｇ−ＥＰＯＮ標準の光通信システムを一例として、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は１０Ｇ−ＥＰＯＮ標準に限定されるものではなく、他の種類のＰＯＮあるいは通信装置にも適用可能である。また、図および説明の煩雑化を避けるためにＭＡＣデバイスの数Ｎと光Ｉ／Ｆの数ＭとをＭ＝Ｎ＝４として説明するが、この数に限定されるものではない。
【００２１】
１．第１実施形態
１．１）構成
本発明の第１実施形態による局側装置１００は、ＭＡＣデバイス１０１（１０１−１〜１０１−４）と光Ｉ／Ｆ１０２（１０２−１〜１０２−４）とが電気または論理信号の集約スイッチ１０３により任意の組合せで接続可能であり、集約スイッチ１０３はＯＬＴ機能管理ブロック１０４により制御される。
【００２２】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４は、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４をそれぞれ通過するトラフィックの通信状態を監視する通信状態監視ブロック１０５と、ＭＡＣデバイス １０１−１〜１０１−４が管轄する全てのＯＮＵ２００に対して一括してＬＬＩＤ付与または削除を行うＬＬＩＤ管理ブロック１０６と、集約スイッチ１０３の経路を制御する経路制御ブロック１０７と、ＯＬＴ全体を管理する制御部１０８とを有する。
【００２３】
ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４の各々は論理回路で構成され、自身の配下にあるＯＮＵ２００に対して、帯域割り当ての計算、下り信号フレーム生成および上り信号の受信処理を行う。全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は全体管理ブロックからのマスタクロックで動作し互いに同期している。
【００２４】
光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の各々は、レーザ光源および光変調器からなる電気／光（Ｅ／Ｏ：Electrical/Optical）変換部と、光電変換器としてのアバランシェフォトダイオード（ＡＤＰ）からなる光／電気（Ｏ／Ｅ：Optical/Electrical）変換部と、電気信号増幅回路とを有する。Ｅ／Ｏ変換部はＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４の１つから集約スイッチ１０３を通して入力した送信信号を光信号に変換し、光伝送路へ送出する。ここでは、光Ｉ／Ｆから送出された光信号は光分岐部３００により分岐され、複数のＯＮＵ２００へ分配される。Ｏ／Ｅ変換部は、ＯＮＵ２００から光分岐部３００を通して到達した光信号を光電変換し、変換後の電気信号を集約スイッチ１０３を介してＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４のいずれか１つに出力する。
【００２５】
集約スイッチ１０３は複数の第１ポートと複数の第２ポートとを有し、複数の第１ポートがＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４にそれぞれ接続され、複数の第２ポートが光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４にそれぞれ接続されている。集約スイッチ１０３は、各第１ポートが１つあるいは複数の第２ポートに接続し、各第２ポートが１つあるいは複数の第１ポートに接続することができるマトリクススイッチの構成を有する。また、全ての入力ポートから全ての出力ポートまでの信号伝播遅延が等しくなるように構成されている。
【００２６】
通信状態監視ブロック１０５は、稼動中のＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４からＬＬＩＤ別にトラフィック量の情報を取得し、ＬＬＩＤ管理ブロック１０６を参照して光Ｉ／Ｆごとに総トラフィック量を集計し、各光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４を通過するトラフィックを監視する。
【００２７】
ＬＬＩＤ管理ブロック１０６はＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４の間で共通に使用するＬＬＩＤを管理しており、ＯＮＵ２００からのＬＬＩＤ付与要求または削除要求をＭＡＣデバイスを介して受けることにより各ＯＮＵ２００へのＬＬＩＤの付与または削除を行う。
【００２８】
経路制御ブロック１０７は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から入力した稼動ＯＮＵ数あるいは帯域利用量、またはその両方の情報に基づいて、制御部１０８が判断した経路設定に従い集約スイッチ１０３を制御する。
【００２９】
一般的なＯＬＴでは、各ＭＡＣデバイスにＬＬＩＤ管理ブロックが備えられており、複数のＭＡＣデバイスがそれぞれに独立してＬＬＩＤの管理を行い、登録したＯＮＵのＯＮＵ-ｔｙｐｅ、レンジングの結果得られたＲＴＴ、ＱｏＳ-ｒａｎｋ等をＬＬＩＤに関連付けて記憶する。
【００３０】
これに対して、本実施形態による局側装置１００ではＬＬＩＤ管理ブロック１０６を複数のＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４で共有し、ＬＬＩＤ管理ブロック１０６はＬＬＩＤ、ＯＮＵ-type、ＲＴＴ、担当する光Ｉ／Ｆ、ＱｏＳ-ｒａｎｋ等を管理する。
【００３１】
本実施形態によれば、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の集約を効率的に行うために、ＬＬＩＤを付与されたＯＮＵ２００が複数の光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４のうちのいずれに接続されているかを特定する必要がある。そのため、新たなＯＮＵ２００が追加されるたびに、少なくとも一度以上、図１に付した同じ番号(＃Ｎ：Ｎは番号)のＭＡＣデバイスと光Ｉ／Ｆとを接続し、追加されたＯＮＵ２００が接続されている光Ｉ／Ｆを特定し、ＬＬＩＤと接続光Ｉ／Ｆ番号とを関連付けて、ＬＬＩＤ管理ブロック１０６へ通知する。ＬＬＩＤ管理ブロック１０６は通知された情報を元に、ＬＬＩＤ管理テーブルに当該ＬＬＩＤを持つＯＮＵ２００が接続されている光Ｉ／Ｆ番号を追加する。
【００３２】
なお、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の機能は、図示しないメモリに格納されたプログラムをプログラム制御プロセッサ上で実行することにより実現することもできる。以下、本実施形態の動作を詳細に説明する。
【００３３】
１．２）切替動作１（省電力モードへの移行）
図２〜図４を参照しながら、通常運用モードから省電力モードへの移行について説明する。通常運用時には、図２に示すように、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４が１対１で接続される。この状態から帯域要求量あるいは接続ＯＮＵ数の変動により、制御部１０８が１つのＭＡＣデバイスだけで複数の光Ｉ／Ｆを収容できると判断したとする。この場合、制御部１０８は、経路制御ブロック１０７を制御して、例えば図３に示すように光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３を１つのＭＡＣデバイス１０１−１に集約し、残りのＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３の電源をＯＦＦすることで機能を停止させる。これにより局側装置１００全体の消費電力を低減させることができる。
【００３４】
以下、本発明によるＯＬＴ再構成(Reconfiguration)の動作を図４を参照しながら具体的に説明する。ここでは、通常運用状態で帯域要求または稼動ＯＮＵ数が少なくなり、図２に示す接続状態から図３に示す省電力接続状態へ移行する動作を説明する。
【００３５】
ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は、ＬＬＩＤに関連付けられたトラフィック量または稼動ＯＮＵ数、通信障害アラーム等の通信状態の情報をＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ通知し、通信状態監視ブロック１０５がＬＬＩＤごとのトラフィック量を集計し各光Ｉ／Ｆのトラフィック量を監視する（ステップＳ１）。
【００３６】
制御部１０８は、通信状態監視ブロック１０５からの監視情報に基づいて、たとえばトラフィック量合計が通信システムの容量よりも十分少ない場合とか稼動ＯＮＵ数が所定数より少ない場合にＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４との接続状態をより効率的に変更できるか否かを判定する。ここでは、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３を通過するトラフィック量合計が１つのＭＡＣデバイス１０１−１で対応できると判断したとする（ステップＳ２）。この場合、制御部１０８は全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４に、その時点以降の帯域割当をしないように指示を出す（ステップＳ３）。その際に、必要に応じて、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４がＯＮＵ２００に対し局側装置１００が再構成（Reconfiguration）を行うことを示すＯＬＴ_Reconfig通知を送信してもよい（ステップＳ４）。
【００３７】
ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は、それぞれのＯＮＵ２００から割り当て済みの上り信号を受信し全ての終端処理が終了すると（ステップＳ５）、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ再構成スタイバイ(Reconfig_SBY)信号を返す（ステップＳ６）。
【００３８】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の制御部１０８は、全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４からReconfig_SBY信号を受けると、経路制御ブロック１０７を制御して集約スイッチ１０３に経路切替指示を出す（ステップＳ７）。集約スイッチ１０３は、経路切替指示を受けて、ＭＡＣデバイス１０１−１と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３、ＭＡＣデバイス１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−４をそれぞれ接続させるように接続状態を変更する。
【００３９】
同時に、制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１に対して、再構成前にＭＡＣデバイス１０２−２および１０２−３が管轄していたＯＮＵのＬＬＩＤ情報と、ＰＯＮ運用に必要な情報（例えばＯＮＵ-type, ＲＴＴ, QoS-rankなど）とを通知すると共に、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４に対してＰＯＮ運用再開指示を送信する（ステップＳ８）。さらに制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０２−２および１０２−３の電源供給をシャットダウンし（ステップＳ９）、ＬＬＩＤ管理テーブルの接続光Ｉ／Ｆ情報を更新する。
【００４０】
ＭＡＣデバイス１０１−１は、通知されたＬＬＩＤ情報を元に、通常のＭＰＣＰプロトコルおよびＤＢＡアルゴリズムに従い最大９６分岐のＰＯＮ運用を行う。なお、複数の光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４を介したＰＯＮにおいて、全てのＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から全ての光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４ までの信号伝播遅延を等しく設計することで、経路を切り替えた後も、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４が行う通常のＤＢＡアルゴリズムによってＯＮＵの上り信号送信タイミング制御が可能である。
【００４１】
１．３）切替動作２（省電力モードからの復帰）
図２および図５を参照しながら、省電力モードから通常運用モードへの復帰について説明する。図３に示す省電力モードでは、上述したようにＭＡＣデバイス１０１−１が光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３と接続され、ＭＡＣデバイス１０１−４が光Ｉ／Ｆ１０２−４と接続されている。
【００４２】
この省電力状態で、図５に示すように、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４は、ＬＬＩＤ単位で通信状態をＯＬＴ機能管理ブロック１０４に通知しており（ステップＳ１）、通信状態監視ブロック１０５は各光Ｉ／Ｆ１０１−１および１０１−４ごとのトラフィック量を集計している。
【００４３】
ここで、制御部１０８がＭＡＣデバイス１０１−１だけでは光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−３に接続されているＯＮＵへの帯域割当ができないと判断すると、ＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３に対して再起動指示を出力する（ステップＳ１０）。これに対して、ＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３は再起動の初期設定が終了すると、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へReconfig_SBY信号を返す（ステップＳ１１）。
【００４４】
制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−２および１０１−３からReconfig_SBY信号を受信すると、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４に対して、それ以降の帯域割当を停止する指示を出す（ステップＳ１２）。その際、必要に応じて、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４が配下のＯＮＵ２００に対し局側装置１００が再構成（Reconfiguration）を行うことを示すＯＬＴ_Reconfig通知を送信してもよい（ステップＳ４）。
【００４５】
ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４は、それぞれのＯＮＵ２００から割り当て済みの上り信号を受信し全ての終端処理が終了すると（ステップＳ５）、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ再構成スタイバイ(Reconfig_SBY)信号を返す（ステップＳ１３）。
【００４６】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１および１０１−４からReconfig_SBY信号を受けると、経路制御ブロック１０７を制御して集約スイッチ１０３に経路切替指示を出す（ステップＳ１４）。集約スイッチ１０３は、経路切替指示を受けて、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４と光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４とを１対１で接続させるように接続状態を変更する。
【００４７】
同時に、制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４各々に対して、管轄すべきＬＬＩＤ情報と、ＰＯＮ運用に必要な情報（例えばＯＮＵ-type, ＲＴＴ, QoS-rankなど）とを通知すると共に、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４に対してＰＯＮ運用再開指示を送信する（ステップＳ１５）。ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は通知されたＬＬＩＤ情報を元に通常のＭＰＣＰプロトコルおよびＤＢＡアルゴリズムに従い、最大３２分岐のＰＯＮ運用を行う。
【００４８】
上記のような省電力動作への移行および省電力動作からの復帰の条件は、本発明を利用する通信オペレータがサービス形態に応じて設定することができる。
【００４９】
また、ＯＮＵ２００は、局側装置１００からＯＬＴ_Reconfigの信号を受け取った際に、局側装置１００からの下り信号の瞬断によるアラームを切るよう設定しても良い。
【００５０】
本実施形態では最大集約可能数(ＭＡＣデバイスと光Ｉ／Ｆの数)を４として説明したが、最大集約可能数は装置の規模や求められる性能、あるいはService Level Agreement（ＳＬＡ）により自由に設計できるものである。
【００５１】
また、本実施形態では帯域要求の量あるいは接続ＯＮＵ数で経路切り替えの判断を行う例で説明したが、例えば複数のＭＡＣデバイスのいずれかで障害やソフト／ハードウェア更新の必要性が発生したことを検知して、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４にアラームを送出したことをトリガとして経路切り替えの判定をしても良い。あるいは、帯域要求の量、接続ＯＮＵ数および上記障害や更新のうち任意の組合せにより経路切替判断を行うこともできる。
【００５２】
１．４）効果
本実施形態によれば、実効的なＯＮＵ稼動数または帯域利用量に応じてＭＡＣデバイスの稼動数を制御することができるので、無駄な電力消費を抑え局側装置の省電力を図ることができる。また、電気信号領域での集約・分岐を行うことにより、光信号の分岐損失を増大させることなく集約数を増加させることが可能である。
【００５３】
２．第２実施形態
上述した第１実施形態では、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から上位のブロックの省電力動作について説明したが、より大きな省電力効果をもたらすためには光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の省電力動作も必要である。
【００５４】
そこで、本発明の第２実施形態による局側装置は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４に光Ｉ／Ｆ電源制御機能を設け、また集約スイッチ１０３にＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４から光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４へそれぞれ制御信号線を設ける。光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４は、次に述べるように、各光Ｉ／Ｆを管轄するＭＡＣデバイスで行うＤＢＡ情報によって省電力動作を行う。
【００５５】
図６に示すように、ＰＯＮの上り信号はバースト信号であり、帯域利用量やＤＢＡアルゴリズムによってはＯＮＵ２００からの上り信号が入力されない無信号区間が存在する。そこで、この無信号区間で、図６に示すように光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の受信ブロックを省電力動作させる。これにより通常のＰＯＮの動作を妨げることなく光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４の消費電力を抑制することができる。
【００５６】
３．第３実施形態
本発明は、局側装置の省電力だけでなく、ＯＬＴの冗長構成による信頼性向上にも寄与しうる。劣化した装置を新しいものに交換したりＭＡＣデバイスに含まれるハードウェアやソフトウェアを更新したりするためには、一部のＭＡＣデバイスの機能を一時的に停止させる必要がある。その際に、修理・更新等の作業の間のＯＮＵ２００との通信を確保するために、一時停止させるＭＡＣデバイスの機能を他のＭＡＣデバイスに移行させる必要があるが、このような場合にも本発明は有効である。
【００５７】
３．１）構成
図７に示すように、本発明の第３実施形態による局側装置１００は、図１に示す第１実施形態の構成に加え、１つ以上の予備系ＭＡＣデバイス（ここでは１個の予備系ＭＡＣデバイス１０１−５）を備える。この予備系ＭＡＣデバイスを設けることで、現用系のＭＡＣデバイスに障害による修理や更新の必要性が生じた場合、サービスレベルを低下させることなく通信を維持することができる。すなわち、ＯＬＴ機能制御ブロック１０４の制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４のいずれかから障害通知信号を受けると、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５を起動し、障害通知のあったＭＡＣデバイスの機能を停止させて経路の切り替えを行う。
【００５８】
以下、通常運用状態でＭＡＣデバイス１０１−１に修理あるいは更新の必要性が発生した場合の動作について具体的に説明する。
【００５９】
３．２）動作
図８において、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４は、ＬＬＩＤに関連付けられたトラフィック量または稼動ＯＮＵ数、通信障害アラーム等の通信状態の情報をＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ通知し、通信状態監視ブロック１０５がＬＬＩＤごとのトラフィック量や障害発生の有無を監視している（ステップＳ１）。
【００６０】
制御部１０８は、通信状態監視ブロック１０５からの監視情報に基づいて、たとえばＭＡＣデバイス１０１−１の障害アラームが発生し、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５へ切り替える判断をしたものとする（ステップＳ２）。この場合、制御部１０８は、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５に対して起動指示を出力する（ステップＳ２０）。これに対して、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５は起動の初期設定が終了すると、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へReconfig_SBY信号を返す（ステップＳ２１）。
【００６１】
続いて、制御部１０８は、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５からReconfig_SBY信号を受信すると、ＭＡＣデバイス１０１−１に対して、それ以降の帯域割当を停止する指示を出す（ステップＳ２２）。その際、必要に応じて、ＭＡＣデバイス１０１−１が配下のＯＮＵ２００に対し局側装置１００が再構成（Reconfiguration）を行うことを示すＯＬＴ_Reconfig通知を送信してもよい（ステップＳ２３）。ＭＡＣデバイス１０１−１が、それぞれのＯＮＵ２００から割り当て済みの上り信号を受信し全ての終端処理が終了すると（ステップＳ２４）、ＯＬＴ機能管理ブロック１０４へ再構成スタイバイ(Reconfig_SBY)信号を返す（ステップＳ２５）。
【００６２】
ＯＬＴ機能管理ブロック１０４の制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０１−１からReconfig_SBY信号を受けると、経路制御ブロック１０７を制御して集約スイッチ１０３に経路切替指示を出す（ステップＳ２６）。集約スイッチ１０３は、経路切替指示を受けて、ＭＡＣデバイス１０１−２〜１０１−４を光Ｉ／Ｆ１０２−２〜１０２−４に１対１接続させたまま、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５を光Ｉ／Ｆ１０２−１に接続させるように接続状態を変更する。
【００６３】
同時に、制御部１０８は、予備系ＭＡＣデバイス１０１−５に対して、ＭＡＣデバイス１０１−１が再構成前に管轄していたＬＬＩＤ情報と、ＰＯＮ運用に必要な情報（例えばＯＮＵ-type, ＲＴＴ, QoS-rankなど）とを通知すると共にＰＯＮ運用再開指示を送信する（ステップＳ２７）。予備系ＭＡＣデバイス１０１−５は通知されたＬＬＩＤ情報を元に通常のＭＰＣＰプロトコルおよびＤＢＡアルゴリズムに従い、最大３２分岐のＰＯＮ運用を行う。さらに制御部１０８は、ＭＡＣデバイス１０２−１の電源供給をシャットダウンし（ステップＳ２８）、ＬＬＩＤ管理テーブルの接続光Ｉ／Ｆ情報を更新する。
【００６４】
３．３）効果
上述したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４のいずれかに障害が発生しても、または更新の必要が生じた場合でも、サービスレベルを低下させることなく復旧が可能となる。
【００６５】
４．第４実施形態
ＰＯＮでは、伝送路障害や光デバイスの劣化によるサービス断を防ぐため、ＯＬＴ-ＯＮＵ間の装置や伝送路を２重化する方式が検討されている。本発明の第４実施形態による局側装置１００は、図９に示すように、図１に示す第１実施形態の構成に加え、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４と同等の機能をもつ１個以上の予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５を備え、複数の光Ｉ／Ｆの一部もしくは全部を２重化して集約スイッチに接続する。ここでは、２重化した光Ｉ／Ｆ１０２−４および予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５に２×３２スプリッタ３０１を接続し、２×３２スプリッタ３０１にＯＮＵ２０１を接続することで伝送路を２重化している。
【００６６】
本実施形態の場合、ＯＬＴ機能制御ブロック１０４は、ＭＡＣデバイス１０１−１〜１０１−４からの障害通知信号を受け、経路切り替えの判定を行う。再構成時の動作は、第１実施形態に示した手順に従い集約スイッチ１０３を制御することで光Ｉ／Ｆ１０２−４と予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５を切り替える。本実施形態により、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４に障害が発生した場合または更新の必要が生じた場合にもサービスレベルを低下させることなく復旧が可能となる。
【００６７】
５．他の実施形態
上述した第３実施形態と第４実施形態を組み合わせてＭＡＣデバイスと光Ｉ／Ｆの両方の冗長化を行うこともできる。
【００６８】
図１０に示すように、本発明の第５実施形態による局側装置１００は、図１に示す第１実施形態の構成に加え、１つ以上の予備系ＭＡＣデバイス（ここでは１個の予備系ＭＡＣデバイス１０１−５）と、光Ｉ／Ｆ１０２−１〜１０２−４と同等の機能をもつ１個以上の予備系光Ｉ／Ｆ１０２−５とを備える。本実施形態の構成および動作は第３実施形態と第４実施形態との組合せであるから、説明は省略する。
【００６９】
以上、上記第１〜第５実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。
【００７０】
６．付記
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
（付記１）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【００７２】
（付記２）
前記制御手段は、前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御し、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更することを特徴とする付記１に記載の局側装置。
【００７３】
（付記３）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理する識別番号管理手段を有し、前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視することを特徴とする付記２に記載の局側装置。
【００７４】
（付記４）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記２または３に記載の局側装置。
【００７５】
（付記５）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記１−４のいずれか１項に記載の局側装置。
【００７６】
（付記６）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記１−５のいずれか１項に記載の局側装置。
【００７７】
（付記７）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【００７８】
（付記８）
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御することで、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更する、
ことを特徴とする付記７に記載の通信制御方法。
【００７９】
（付記９）
識別番号管理手段が前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理し、
監視手段が前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視する、
ことを特徴とする付記８に記載の通信制御方法。
【００８０】
（付記１０）
前記監視手段が、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記８または９に記載の通信制御方法。
【００８１】
（付記１１）
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記７−１０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【００８２】
（付記１２）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記７−１１のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【００８３】
（付記１３）
局側装置と複数の宅側装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記局側装置が、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【００８４】
（付記１４）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記伝送路が光伝送路であり、前記局側装置と前記複数の宅側装置とは前記光伝送路と光スプリッタとを通して接続されていることを特徴とする付記１３に記載の通信システム。
【００８５】
（付記１５）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置におけるプログラム制御プロセッサを機能させるプログラムであって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、
ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
【００８６】
（付記１６）
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御することで、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更する、
ことを特徴とする付記１５に記載のプログラム。
【００８７】
（付記１７）
識別番号管理手段が前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理し、
監視手段が前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視する、
ことを特徴とする付記１６に記載のプログラム。
【００８８】
（付記１８）
前記監視手段が、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記１６または１７に記載のプログラム。
【００８９】
（付記１９）
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記１５−１８のいずれか１項に記載のプログラム。
【００９０】
（付記２０）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記１５−１９のいずれか１項に記載のプログラム。
【００９１】
（付記２１）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々は、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知する状態検知手段と、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【００９２】
（付記２２）
前記制御手段は、前記複数のＭＡＣデバイスの各々からの前記通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御し、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更することを特徴とする付記２１に記載の局側装置。
【００９３】
（付記２３）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理する識別番号管理手段を有し、前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視することを特徴とする付記２２に記載の局側装置。
【００９４】
（付記２４）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記２２または２３に記載の局側装置。
【００９５】
（付記２５）
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記２１−２４のいずれか１項に記載の局側装置。
【００９６】
（付記２６）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記２１−２５のいずれか１項に記載の局側装置。
【００９７】
（付記２７）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知し、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【００９８】
（付記２８）
前記複数のＭＡＣデバイスの各々からの前記通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御することで、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更する、
ことを特徴とする付記２７に記載の通信制御方法。
【００９９】
（付記２９）
識別番号管理手段が前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理し、
監視手段が前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視する、
ことを特徴とする付記２８に記載の通信制御方法。
【０１００】
（付記３０）
前記監視手段が、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする付記２８または２９に記載の通信制御方法。
【０１０１】
（付記３１）
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする付記２７−３０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【０１０２】
（付記３２）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする付記２７−３１のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【０１０３】
（付記３３）
局側装置と複数の宅側装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記局側装置が、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々は、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知する状態検知手段と、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【０１０４】
（付記３４）
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記伝送路が光伝送路であり、前記局側装置と前記複数の宅側装置とは前記光伝送路と光スプリッタとを通して接続されていることを特徴とする付記３３に記載の通信システム。
【０１０５】
（付記３５）
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置におけるプログラム制御プロセッサを機能させるプログラムであって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々が、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知し、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する、
ように前記プログラム制御プロセッサを機能させることを特徴とするプログラム。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、ＰＯＮのような光通信システムにおける局側装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
100 ＯＬＴ
101-1 ＭＡＣデバイス#1
101-2 ＭＡＣデバイス#2
101-3 ＭＡＣデバイス#3
101-4 ＭＡＣデバイス#4
101-5 予備系ＭＡＣデバイス$5
102-1 光Ｉ／Ｆ#1
102-2 光Ｉ／Ｆ#2
102-3 光Ｉ／Ｆ#3
102-4 光Ｉ／Ｆ#4
102-5 予備系光Ｉ／Ｆ#5
103 集約スイッチ
104 ＯＬＴ機能管理ブロック
105 通信状態監視ブロック
106 ＬＬＩＤ管理ブロック
107 経路制御ブロック
108 制御部
200 ＯＮＵ
201 ＯＮＵ
300 1:32光スプリッタ
301 2:32光スプリッタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御し、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更することを特徴とする請求項１に記載の局側装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理する識別番号管理手段を有し、前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視することを特徴とする請求項２に記載の局側装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする請求項２または３に記載の局側装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の局側装置。
【請求項６】
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の局側装置。
【請求項７】
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項８】
局側装置と複数の宅側装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記局側装置が、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項９】
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記伝送路が光伝送路であり、前記局側装置と前記複数の宅側装置とは前記光伝送路と光スプリッタとを通して接続されていることを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々は、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知する状態検知手段と、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【請求項１】
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数のＭＡＣデバイスの各々が管轄する宅側装置との通信状態に基づいて前記スイッチ手段を制御し、前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部が前記１つのＭＡＣデバイスに集約された接続状態に変更することを特徴とする請求項１に記載の局側装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスに接続される全ての宅側装置に対して前記複数のＭＡＣデバイスの間で共通に用いる識別番号を割り当てて管理する識別番号管理手段を有し、前記識別番号を用いて各ＭＡＣデバイスが管轄する宅側装置との通信状態を監視することを特徴とする請求項２に記載の局側装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの各々を通過するトラフィック量、各物理層デバイスに接続されている宅側装置の個数、あるいはＭＡＣデバイスからの通信障害通知の有無のうち少なくとも１つを前記通信状態として監視することを特徴とする請求項２または３に記載の局側装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記１つのＭＡＣデバイスに集約した場合、信号の送受信をしていない他のＭＡＣデバイスの機能の一部あるいは全部を停止することを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の局側装置。
【請求項６】
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記ＭＡＣデバイスおよび前記スイッチ手段は電気信号を扱うことを特徴とする請求項１−５のいずれか１項に記載の局側装置。
【請求項７】
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置における通信制御方法であって、
前記局側装置が、前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、を備え、
スイッチ手段が前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定し、
前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御することで、前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項８】
局側装置と複数の宅側装置とが伝送路で接続された通信システムであって、
前記局側装置が、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項９】
前記物理層デバイスが、伝送路から入力した光信号を電気信号に変換し、送信すべき電気信号を光信号に変換する光インターフェイスであり、前記伝送路が光伝送路であり、前記局側装置と前記複数の宅側装置とは前記光伝送路と光スプリッタとを通して接続されていることを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
複数の宅側装置が伝送路で接続された局側装置であって、
前記複数の宅側装置との間で伝送路を通した信号の送受信を行う複数の物理層デバイスと、
それぞれ管轄する宅側装置に対する信号の送受信制御および帯域割当てを少なくとも行う複数のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）デバイスと、
前記複数の物理層デバイスと前記複数のＭＡＣデバイスとの間の接続状態を変更可能に設定するスイッチ手段と、
前記複数の物理層デバイスの一部あるいは全部を前記複数のＭＡＣデバイスの１つに接続するように前記スイッチ手段および前記複数のＭＡＣデバイスを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のＭＡＣデバイスの各々は、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を検知する状態検知手段と、
自身が管轄する宅側装置との通信状態を前記制御手段へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする局側装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１３１２１（Ｐ２０１２−２１３１２１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８７１２（Ｐ２０１１−７８７１２）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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