JP6032044B2

JP6032044B2 - 局側装置及び光通信システム

Info

Publication number: JP6032044B2
Application number: JP2013026483A
Authority: JP
Inventors: 郁夫斉藤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: JP2014158066A

Description

本発明は、局側装置及び光通信システムに関し、例えば、ＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ：受動光ネットワーク）システムに適用し得るものである。

近年のＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）サービスの利用拡大と共に、光サービスのライフライン化に伴うサービス断時間の短縮のため、ＰＯＮシステムへの高信頼化の要求が高まっている。障害検出等に伴う自動予備切り替えや、保守用途での手動切り替えを行えるＰＯＮプロテクション技術がＩＥＥＥＰ１９０４．１（非特許文献１）にて標準化が行われている。

ＰＯＮプロテクション構成として、トランクプロテクション又はタイプＢプロテクションと呼ばれている図５に示すものがある（非特許文献１、２参照）。このＰＯＮプロテクション構成は、局側装置であるＯＬＴ（ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）１０１の２つの光回線ユニット（ＯＳＵ；ＯｐｔｉｃａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＵｎｉｔ）１０５−ｎ１、１０５−ｎ２（ｎは１〜Ｎ）と、加入者側装置である複数のＯＮＵ（ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）１０２−ｎ１〜１０２−ｎｍ（ｍは１〜Ｍ）を、光伝送媒体（又は光ファイバ；図５ではＰＯＮ回線と表記している）１０４−ｎ１、１０４−ｎ２及び光スプリッタ１０３−ｎという受動素子を介して接続したＰＯＮシステムの冗長化構成である。ＰＯＮプロテクション構成では、光スプリッタ１０３−ｎより上位の光伝送媒体１０４−ｎ１、１０４−ｎ２及びＯＳＵ１０５−ｎ１、１０５−ｎ２が冗長な構成となっている。

なお、図５において、制御部１０７は、ＯＬＴ１０１の全体的な制御を行なう。集線部１０６は、ＯＳＵ１０５（１０５−１１〜１０５−Ｎ２）からの上りフレームを多重して上位ネットワーク側に送信すると共に、上位ネットワーク側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。

また、ＰＯＮプロテクション構成として、従来、図６に示すものも提案されている（非特許文献３、特許文献１参照）。このＰＯＮプロテクション構成は、光スイッチ２０８と呼ばれる能動素子を用い、複数の運用ＯＳＵ（例えば、２０５−１〜２０５−Ｎ）のいずれかを１枚の予備系ＯＳＵ（例えば、２０５−（Ｎ＋１））に切り替え可能なＮ対１のプロテクション構成である。

図５及び図６に示すＰＯＮプロテクション構成のいずれの場合でも、予備系への切り替え時に、音声サービスに影響を与えない５０ｍ秒以下での切り替え時間が要求される。ＯＬＴ１０１、２０１の上位ネットワーク側とのインタフェース（上位インタフェース）が１０Ｇビット／秒の転送能力を持つ場合、ＯＳＵ１０５、２０５からＯＮＵ１０２、２０２への下り方向のフレームをロスすることなく切り替えるためには、切り替え中のデータをＯＳＵ１０５、２０５内部で蓄積する必要があり、最大５００Ｍビット強の一時蓄積バッファが必要となる。

一方、光サービスへの高信頼化の要求とは別に、近年高まる低エネルギー社会への要求を背景に、光アクセス網の消費電力の大部分を占めるＰＯＮシステム及びその加入者側装置であるＯＮＵにて、トラヒック状態に応じて回路動作を休止状態とするパワーセービング技術がＩＥＥＥＰ１９０４．１にて標準化が行われている。

ＯＮＵ内部の上り方向の送信部の一部をパワーセーブ対象とするＴｘモードスリープと、ＯＮＵ内部の上り方向の送信部の一部に加え、下り方向の受信部の一部までパワーセーブ対象とするＴＲｘモードスリープの２種類が検討されている。パワーセーブ中は、スリープサイクルとアウェイクサイクルを周期的に繰り返すことで、消費電力を抑え、かつ、トラヒック入力時に直ぐに通常状態に復元させることが可能である。ＴＲｘモードのスリープサイクル中、ＯＮＵは、下り方向のトラヒックを受け取ることができない。よって、下り方向のフレームロスを回避する目的で、ＯＬＴのＯＳＵ内部で、下り方向のトラヒックを一時蓄積する必要がある。そこで、ＯＮＵ毎に下りバッファを個別に有するＯＬＴが特許文献２で提案されている。

特開２０１２−１４２６９８特開２０１１−１８２０９８

IＥＥＥＰ１９０４．１ＩＴＵ−ＴＧ９８３．５光井隆、他著、「ＴｙｐｅＢ及びＮ：１ＰＯＮプロテクション方式におけるコスト評価」、２０１２年電子情報通信学会総合大会発表番号Ｂ−８−３１

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。

ＰＯＮプロテクション技術とパワーセービング技術の両方の機能を持つＰＯＮシステムにおいて、特許文献２のように、ＯＮＵ毎に個別に下りバッファを持つＯＬＴのケースでは、ＰＯＮプロテクションの切り替えの際、例えば、複数接続されたＯＮＵのうち、特定のＯＮＵに偏って下りフレームが上位インタフェースから入力された場合に、下りバッファの蓄積可能な容量の上限を越えて、フレームロスが発生する可能性がある。

フレームロスを避けるためには、下りバッファの容量を増大させることも考えられる。しかし、ＰＯＮプロテクションという限られた機会でのみ必要な大きな容量を下りバッファに持たせることは、通常動作に必要な容量から考慮し、無駄が大きいということができる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、下りバッファの容量を格別大きくすることなしに、局側装置における予備系の光回線ユニットへの切り替え時に、下りフレームのロスを低減させる局側装置及び光通信システムを提供することにある。

第１の本発明は、複数の加入者側装置を収容可能な局側装置において、（１）下り方向のフレームをバッファリングする下りバッファを有し、上記下りバッファの全て又は一部が、外部からの制御を受けて、複数の加入者側装置で共用する一括キュー、又は、加入者側装置毎の個別キューとして、選択的に構築可能である複数の光回線ユニットと、（２）複数の上記光回線ユニットの内、ある上記光回線ユニットを、待機中の予備系の光回線ユニットとして立ち上げる場合には、その下りバッファを一括キューとして構築させ、プロテクション切り替え後に、上記下りバッファの蓄積量が減ったことを検出して、上記下りバッファを個別キューに組み替えるキュー構成制御手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明は、複数の加入者側装置と、複数の加入者側装置を収容可能な局側装置とを有する光通信システムにおいて、上記局側装置として、第１の本発明の局側装置を適用したことを特徴とする。

本発明によれば、下りバッファの容量を格別大きくすることなしに、局側装置における予備系の光回線ユニットへの切り替え時に、下りフレームのロスを低減させる局側装置及び光通信システムを実現できる。

実施形態のＯＳＵの詳細構成を示すブロック図である。実施形態のＯＳＵにおける下りバッファの機能的な構成の説明図である。実施形態のＯＬＴにおけるＰＯＮプロテクション動作を示すシーケンス図である。実施形態の予備系ＯＳＵがＰＯＮプロテクションバッファ構成から通常バッファ構成に切り替える際の流れを示すフローチャートである。従来のＰＯＮプロテクション構成（その１）を示すブロック図である。従来のＰＯＮプロテクション構成（その２）を示すブロック図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による局側装置及び光通信システムの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
実施形態の光通信システムであるＰＯＮシステムの全体構成も、上述した図６で表すことができ、実施形態の局側装置であるＯＬＴの概略構成も、上述した図６で表すことができる。なお、加入者側装置であるＯＮＵは、従来のものと同様である。ＯＬＴは、図６に示したように、Ｎ個のＰＯＮシステムのＯＬＴの機能を統括したＯＬＴになっている。

実施形態の光回線ユニットであるＯＳＵ（図６の符号２０５−１〜２０５−（Ｎ＋１）参照）の詳細構成が、従来のものと異なっている。基本的に予備系となるＯＳＵが定まっている場合でも、現用系のＯＳＵと予備系のＯＳＵとは同じ詳細構成を有している。

図１は、実施形態のＯＳＵの詳細構成を示すブロック図である。図１において、実施形態のＯＳＵ３００は、ＰＯＮ送受信部３０１、受信処理部３０２、送信処理部３０３、制御インタフェース部（制御Ｉ／Ｆ部）３０４、ＰＯＮ制御部３０５、上りバッファ３０６、集線インタフェース部３０７及び下りバッファ３０８を有する。

ＰＯＮ送受信部３０１は、光スイッチ（図６参照）と接続され、主に、ＰＯＮ区間における光信号から電気信号への変換を行うものである。ＰＯＮ送受信部３０１は、図示は省略するが、光トランシーバと、バースト受信対応のクロックとデータとを再生する再生回路とを具備し、上述した機能を実現する。また、ＰＯＮ送受信部３０１では、送信処理部３０３から転送されたＰＯＮ区間の電気信号を光信号へ変換して光スイッチに送出する。

受信処理部３０２は、当該ＯＳＵ３００の配下のＯＮＵからの光信号が変換された連続した電気信号に対し、シリアル・パラレル変換、誤り訂正、符号変換、ＰＯＮヘッダ終端、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）フレーム終端等の受信信号処理を行う。受信処理部３０２が抽出した正常なＭＰＣＰ（ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）フレームやＯＡＭ（ＯｐｅｒａｔｉｏｎＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームは、ＰＯＮ制御部３０５に転送される。

ＰＯＮ制御部３０５は、受信処理部３０２から与えられたＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレームの情報に基づいて、ＰＯＮのリンクを確立、維持するための制御を行う。

上りバッファ３０６は、優先度が異なる複数のキューを備え、受信処理部３０２からの上り方向ユーザフレームを優先度別にバッファリングすると共に、高優先のフレームを優先的に出力するＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）制御を行い、集線インタフェース部３０７に転送する。

集線インタフェース部３０７は、上り方向ユーザフレームに対し、集線部（図６の符号２０６参照）へ転送するための符号フォーマット変換等を行った後、集線部へ転送する。また、集線インタフェース部３０７は、集線部から転送された下り方向のユーザフレームを受け取り、正常なフレームを下りバッファ３０８に転送する。

下りバッファ３０８は、下り方向ユーザフレームを優先度別にバッファリングし、高優先のフレームを優先的に出力するＱｏＳ制御を行い、送信処理部３０３に転送する。

この実施形態の場合、物理的に一つの下りバッファ３０８がその機能的な構成を切り替えることができることを一つの特徴としている。図２は、下りバッファ３０８の機能的な構成の説明図である。下りバッファ３０８は、通常バッファ構成（以下、符号で区別する場合には「３０８ａ」を用いる）と、ＰＯＮプロテクションバッファ構成（以下、符号で区別する場合には「３０８ｂ」を用いる）との２つのバッファ構成を取り得、制御部インタフェース部３０４を介した制御部（図６の符号２０７参照）からの制御を受けて、通常バッファ構成３０８ａ又はＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂを択一的にとる。なお、下りバッファ３０８は、通常バッファ構成３０８ａ又はＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂに加え、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａへの切り替え時に機能する一時バッファを有する。

図２（Ａ）は、下りバッファ３０８の通常バッファ構成３０８ａを示している。通常バッファ構成３０８ａは、当該ＯＳＵ３００が運用中の現用系ＯＳＵとして立上げられたときに初期化されるバッファ構成であり、通常動作時及びＰＯＮパワーセービング動作時に利用されるバッファ構成である。通常バッファ構成３０８ａは、当該ＯＳＵ３００が収容し得る最大数（図６の例であれば「ｍ」）に応じた各ＯＮＵ用の優先度別のキューと、ブロードキャスト用の優先度別のキューとを備えている。

図２（Ｂ）は、下りバッファ３０８のＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂを示している。待機中の予備系ＯＳＵ又は待機中の現用系ＯＳＵ（対向するＯＮＵ群が実装されていない現用系ＯＳＵ）として立上げられたときに初期化されるバッファ構成であり、ＰＯＮプロテクション動作時に利用されるバッファ構成である。ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂは、全てのＯＮＵに対する下り方向ユーザフレームを一括してバッファリングする優先度別の一括キューからなる。

通常バッファ構成３０８ａとＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂとは、物理的には有限の同じバッファ（下りバッファ３０８）であり、物理的なバッファに対し、各キューとして機能する部分の割り当て方法が異なるだけである。例えば、物理的バッファとして、総容量がα＋βのものを適用する。容量β分だけ一時キューとして適用される。通常バッファ構成３０８ａでは、残った容量αを、各ＯＮＵ用の優先度別のキューと、ブロードキャスト用の優先度別のキューとに振り分ける。ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂでは、容量αを、優先度別の一括キューに振り分ける。図示しない制御部が、ブロードキャスト用の優先度別のキューと優先度別の一括キューとに同じ識別情報を用いる場合であれば、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂの場合には、各ＯＮＵ用の優先度別キューのサイズを０にし、ブロードキャスト用の優先度別キュー（言い換えると、優先度別の一括キュー）に容量αを集中的に割り当てることで、通常バッファ構成３０８ａからＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂへ下りバッファ３０８の構成を容易に変更することができる。

一時キューは、バッファ構成の組み替え中に、入力される下り方向ユーザフレームを蓄積する機能を担っており、容量βは、バッファ構成の組み替え中に、入力される下り方向ユーザフレームの最大量を考慮して定められている。

図１に戻り、送信処理部３０３は、収容しているＯＮＵからのＲＥＰＯＲＴフレームにて収集したＯＮＵの上りバッファの蓄積容量情報から演算した各ＯＮＵへの帯域割り当て情報を含んだＧＡＴＥフレームと、ＭＰＣＰフレームやＯＡＭフレーム等の制御フレームと、下り方向ユーザフレームとを多重し、ＭＡＣフレーム生成、ＰＯＮヘッダ生成、符号変換、誤り訂正用パリティ付与、パラレル・シリアル変換等の送信処理を行い、ＰＯＮ送受信部３０１へ転送する。

制御インタフェース部３０４は、当該ＯＳＵ３００が搭載されているＯＬＴ内の制御部（図６の符号２０７参照）からの制御監視信号の終端・生成を行い、当該ＯＳＵ３００内の各ブロックを制御監視するものである。

この実施形態の場合、当該ＯＳＵ３００が搭載されているＯＬＴ内の制御部は、上述したように、下りバッファ３０８の構成の切替えや、それに応じた集線部の下り方向ユーザフレームの振分けの変更を制御するものである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態の局側装置であるＯＬＴの動作、特に、ＯＳＵの切り替えを伴うＰＯＮプロテクション動作を、図面を参照しながら説明する。図３は、実施形態のＯＬＴにおけるＰＯＮプロテクション動作を示すシーケンス図である。

図３では、ＯＳＵ以外の構成要素について、上述した図６におけると同一若しくは対応する符号を付して表している。すなわち、制御部２０７は図６に示すようにＯＬＴ内の制御部であり、集線部２０６は図６に示すようにＯＬＴ内の集線部である。また、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴは、図６の例で言えば、Ｎ個ある現用系ＯＳＵ２０５−１〜２０５−Ｎのうち、運用状態にある任意の１個のＯＳＵを表しており、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、図６の例で言えば、図３のシーケンスの開始前において待機中の予備系ＯＳＵ２０５−（Ｎ＋１）を表している。図３におけるＯＮＵ２０２は、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴに収容されている複数のＯＮＵのうちの１台を代表して示している。そのため、各ＯＮＵを対象とした処理は、図３とは異なり、それぞれのＯＮＵとの間で実行される。すなわち、図３は、ＰＯＮプロテクション動作のうち、ＯＳＵの下りバッファ３０８の切り替えが理解し易いように切り替えに重みをおいて示しており、ＰＯＮプロテクション動作そのものを正確に表現しているとは言い切れないものである。

以下では、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴ及び予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹにおける下りバッファ（３０８）の構成の切り替えを中心に説明する。なお、図３の当初状態においては、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴの下りバッファ３０８は、通常バッファ構成３０８ａを採用しており、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹの下りバッファ３０８は、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂを採用している。

制御部２０７は、上位装置やその時点で接続されている保守端末などから、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴに代えて予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹを運用状態にする切り替え指令が与えられると、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴに対して、内部で適用している運用情報を読み出して予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹに転送することを指示し（Ｓ４００）、これに応じて、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴは、運用情報を読み出して予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹに転送し（Ｓ４０１）、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、受信した運用情報を所定箇所に書き込む（Ｓ４０２）。

例えば、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴを保守しようとする場合に、保守員が上位装置や保守端末に対して手動によって切り替えを起動し、これに応じて、上位装置や保守端末が制御部２０７に切り替え指令を送出する。また例えば、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴ及び予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹ間の切り替えが適切になされるかを定期的に監視するような場合であれば、上位装置が予め定められている時刻に、制御部２０７に切り替え指令を送出するようにしても良い。

現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴから予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹへ転送される運用情報は、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹが動作を継続するのに必要な情報である。例えば、運用情報としては、ＬＬＩＤと呼ばれるロジカルリンクＩＤと、このロジカルリンクＩＤを割り当てられたＯＮＵのＭＡＣアドレスの一覧と、ロジカルリンクＩＤに対応付けられた往復伝播遅延測定値（ＲＴＴ；ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ）と、ロジカルリンクＩＤに対応付けられたリンクアップ状態などを挙げることができる。

上記では、図３のシーケンスの開始前（当初状態）に、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹの下りバッファ３０８が、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂを採用していると説明したが、運用情報の書き込み動作とほぼ同時に、下りバッファ３０８を、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂに設定するようにしても良い。

予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、受信した運用情報の書き込みを終了すると、下りバッファ３０８を、下り方向ユーザフレームが蓄積し得る状態にする（Ｓ４０３）。下りバッファ３０８は、実際上、メモリ群で構成されているが、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂで機能するメモリエリアの書き込みイネーブルを有意（ＯＮ）にすると共に、読み出しイネーブルを非有意（ＯＦＦ）とすることで、下り方向ユーザフレームを蓄積し得る状態となる。

制御部２０７は、例えば、運用情報の転送を指示してから所定時間経過すると、若しくは、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹから、下りバッファ３０８を下り方向ユーザフレームが蓄積し得る状態にした通知があると、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴに接続されていた光スイッチ２０８を予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹに接続させ（Ｓ４０４）、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴ宛の下り方向ユーザフレームが、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹ宛に送信されるように集線部２０６における下りトラヒックの振分けを変更させる（Ｓ４０５）。これにより、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴ宛の下り方向ユーザフレームが、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹ宛に送信されるように設定変更され、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹの下りバッファ３０８に下り方向ユーザフレームが蓄積される。なお、この蓄積は、優先度別の一括キューに対してなされる。

その後、制御部２０７は、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴに対して、リンク断を検出することを抑制する設定を行うことを求めるリンク断検出抑制設定のメッセージをブロードキャストにて配下の全ＯＮＵ（当然にＯＮＵ２０２も含まれる）に送信することを指示し、これに応じて、現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴはリンク断検出抑制設定のメッセージをブロードキャストする（Ｓ４０６）。各ＯＮＵは、リンク断検出抑制設定メッセージの受信により、リンク断を検出することを抑制する設定になり（Ｓ４０７）、また、内部の上りバッファに上り方向ユーザフレームを蓄積させる（Ｓ４０８）。

現用系ＯＳＵ３００−ＡＣＴは、リンク断検出抑制設定メッセージをブロードキャストした後、自ＯＳＵ３００−ＡＣＴからの発光（光信号の送信）を停止し（Ｓ４０９）、これに応じて、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹが発光を開始する（Ｓ４１０）。そして、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、自己のローカルタイムと呼ばれる時刻情報と各ＯＮＵのローカルタイムを同期させるために、ＯＮＵ毎に同期用ＧＡＴＥフレームを送信し（Ｓ４１１）、同期用ＧＡＴＥフレームを受信した各ＯＮＵは、ローカルタイムの同期動作を行う（Ｓ４１２）。また、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、リンク断検出抑制解除メッセージをブロードキャストにて全ＯＮＵに送信し（Ｓ４１３）、各ＯＮＵは、リンク断検出抑制設定メッセージの受信により、リンク断を検出する設定になる（Ｓ４１４）。

その後、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、各ＯＮＵにそれぞれ、ＲＥＰＯＲＴ収集のためのＧＡＴＥフレームＧＡＴＥ−１を送信した後に（Ｓ４１５）、下りバッファ３０８（３０８ｂ）を蓄積状態から出力状態に切り替えて出力を開始する（Ｓ４１６）。

予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、各ＯＮＵからのＲＥＰＯＲＴフレームＲＥＰＯＲＴ−１の受信により（Ｓ４１７）、各ＯＮＵへの帯域割当を行って、ＧＡＴＥフレームＧＡＴＥ−２によって通知し（Ｓ４１８）、これにより、各ＯＮＵは上りバッファの出力を再開する（Ｓ４１９）。

これ以降、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂの下りバッファ３０８（一括キュー）を利用しながら、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、各ＯＮＵと通信を行う。

そして、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、下りバッファ３０８（の一括キュー）からの出力開始後、一定の条件を満たすようになると、下りバッファ３０８の構成をＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａに変更する（Ｓ４２０）。

以下、下りバッファ３０８（の一括キュー）からの出力開始後に、ユーザフレームをロスことなく、下りバッファ３０８の構成をＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａに変更する処理を、図４のフローチャートを参照しながら説明する。図４は、ある優先度について切り替える場合の流れを示している。図４に示すように、優先度毎に、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａに変更するようにしても良い。また、図４におけるステップＳ５００、Ｓ５０２、Ｓ５０５の判別を、全ての優先度について成立するかの判別に置き換えることにより、全ての優先度に関し、同時に、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａに変更するようにしても良い。ある優先度Ｐの一括キューの容量（蓄積可能な最大量）α_Ｐは同一優先度の一時キューの容量β_Ｐより多くなっている。

予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、ステップＳ４１６による下りバッファ３０８のＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂにおける一括キューからのユーザフレームの出力を開始すると、図４に示す処理を開始する。この開始時点では、一時キューは、ユーザフレームの書き込みも読み出しも禁止されている状態になっており、一括キューは、ユーザフレームの書き込みも読み出しも可能な状態になっている。

予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、周期的に、若しくは、一括キューからユーザフレームを読み出した直後に、一括キューにキューイングされている蓄積量が、一時キューの容量未満になっているか否かを判断する（Ｓ５００）。

一括キューにキューイングされている蓄積量が一時キューの容量以上であると、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、ユーザフレームの書き込みも読み出しも可能な一括キューの状態を継続させ、次のステップＳ５００の判断タイミングを待ち受ける。

これに対して、一括キューにキューイングされている蓄積量が、一時キューの容量未満になると、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、一括キューを、ユーザフレームの読み出しは可能で、書き込みを禁止した状態に切り替えると共に、一時キューを、ユーザフレームの書き込みは可能で、読み出しを禁止した状態に切り替える（Ｓ５０１）。この切り替えにより、一括キューの蓄積量が徐々に減少し、一時キューの蓄積量が徐々に大きくなるように変化する。

上述したステップＳ５０１の切り替え後、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、周期的に、若しくは、一括キューからユーザフレームを読み出した直後に、一括キューにキューイングされている蓄積量が０（空）になったか否かを判断する（Ｓ５０２）。一括キューが空でないと、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、読み出しが可能で書き込みを禁止した一括キューの状態、及び、書き込みが可能で読み出しを禁止した一時キューの状態を継続させ、次のステップＳ５０２の判断タイミングを待ち受ける。

一括キューが空になると、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、一括キューの構成を、ＯＮＵ単位の個別キューの構成（ＰＯＮプロテクションバッファ構成における所定の優先度の構成部分）へ変更する。まず、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、一時キューを、ユーザフレームの読み出しは可能で、書き込みを禁止した状態に切り替えると共に、ＯＮＵ単位の個別キューを、ユーザフレームの書き込みは可能で、読み出しを禁止した状態に切り替える（Ｓ５０３）。この切り替えにより、一時キューの蓄積量が徐々に減少し、ＯＮＵ単位の個別キューの蓄積量が徐々に大きくなるように変化する。

ここで、一括キューが空になることは、一括キューから一時キューへの切り替えが終了したことを意味し、この終了をトリガとして、一時キューからＯＮＵ単位の個別キューへの切り替えを起動する。

上述したステップＳ５０３の切り替え後、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、周期的に、若しくは、一時キューからユーザフレームを読み出した直後に、一時キューにキューイングされている蓄積量が０（空）になったか否かを判断する（Ｓ５０４）。一時キューが空でないと、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、読み出しが可能で書き込みを禁止した一時キューの状態、及び、書き込みが可能で読み出しを禁止したＯＮＵ単位の個別キューの状態を継続させ、次のステップＳ５０４の判断タイミングを待ち受ける。

一時キューが空になると、予備系ＯＳＵ３００−ＳＢＹは、一時キューを、ユーザフレームの読み出しも書き込みも禁止した状態に切り替えると共に、ＯＮＵ単位の個別キューを、ユーザフレームの書き込みも読み出しも可能な状態に切り替える（Ｓ５０５）。

全ての優先度について、上述したステップＳ５０５の処理が終了することにより、下りバッファ３０８の構成は、通常バッファ構成３０８ａになる。

以上では、運用中の現用系ＯＳＵから待機中の予備系ＯＳＵへの切り替えを説明したが、運用中の予備系ＯＳＵから待機中への現用系ＯＳＵへの切り戻しにも、同様な動作が実行される。

（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、ＯＳＵの下りバッファにおける通常時の、ＯＮＵ単位の小容量の個別キューのバッファ構成を、ＰＯＮプロテクション時の場合に限り、大容量の一括キューのバッファ構成に組み替えるようにしたので、追加の大容量バッファなどの余計な部品コストを追加することなく、有限のバッファ容量を効率的に使用し、パワーセービングにもプロテクションにも最適な下りバッファを構成することができる。

その結果、上記実施形態によれば、ＯＳＵの切り替え時に、下りフレームのロスを低減することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、フレームの優先度が高低２段階で優先度別のキュー（個別キュー、一括キュー、一時キュー）が２個であるのものを示したが、優先度が存在しない光通信システムや、優先度が３段階以上の光通信システムにも本発明を適用することができる。すなわち、個別キュー、一括キュー及び一時キューが１個であっても良く、個別キュー、一括キュー及び一時キューが３個以上であっても良い。

上記実施形態では、一時キューを利用して、下りバッファを、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａへ切り替えるものを示したが、一時キューを用いることなく、ＰＯＮプロテクションバッファ構成３０８ｂから通常バッファ構成３０８ａへ切り替えるようにしても良い。例えば、一括キューに蓄積されている量が所定量（０であっても良い）以下になったときに、一括キューからＯＮＵ毎の個別キューに切り替えるようにしても良い。この際、上位装置側に、下り方向への送信を待機してもらうことにより、一括キューに蓄積されている量が所定量以下になることを早めるようにしても良い。

上記実施形態では、図６に示すようなＮ個のＯＳＵに１個の予備系ＯＳＵを備えるＯＬＴを示したが、図５に示すような１個のＯＳＵに１個の予備系ＯＳＵを備えるＯＬＴに対して、本発明の技術思想を適用することができる。

２０２…ＯＮＵ、２０６…集線部、２０７…制御部、２０８…光スイッチ、３００…ＯＳＵ、３００−ＡＣＴ…現用系ＯＳＵ、３００−ＳＢＹ…予備系ＯＳＵ、３０１…ＰＯＮ送受信部、３０２…受信処理部、３０３…送信処理部、３０４…制御インタフェース部（制御Ｉ／Ｆ部）、３０５…ＰＯＮ制御部、３０６…上りバッファ、３０７…集線インタフェース部、３０８…下りバッファ、３０８ａ…通常バッファ構成、３０８ｂ…ＰＯＮプロテクションバッファ構成。

Claims

複数の加入者側装置を収容可能な局側装置において、
下り方向のフレームをバッファリングする下りバッファを有し、上記下りバッファの全て又は一部が、外部からの制御を受けて、複数の加入者側装置で共用する一括キュー、又は、加入者側装置毎の個別キューとして、選択的に構築可能である複数の光回線ユニットと、
複数の上記光回線ユニットの内、ある上記光回線ユニットを、待機中の予備系の光回線ユニットとして立ち上げる場合には、その下りバッファを一括キューとして構築させ、プロテクション切り替え後に、上記下りバッファの蓄積量が減ったことを検出して、上記下りバッファを個別キューに組み替えるキュー構成制御手段と
を備えることを特徴とする局側装置。
上記下りバッファが一時キューを有し、
上記キュー構成制御手段は、プロテクション切り替え後に、一括キューから個別キューに組み替える際に、一括キューから一時キューへの切り替え、一時キューから個別キューへの切り替えの２段階の制御により、下り方向フレーム疎通を阻害することなく、一括キューから個別キューに組み替えることを特徴とする請求項１に記載の局側装置。
上記キュー構成制御手段は、他の上記光回線ユニットを、現用系の光回線ユニットとして立ち上げる場合には、その下りバッファを個別キューとして構築させることを特徴とする請求項１又は２に記載の局側装置。
複数の加入者側装置と、複数の加入者側装置を収容可能な局側装置とを有する光通信システムにおいて、
上記局側装置として、請求項１〜３のいずれかに記載の局側装置を適用したことを特徴とする光通信システム。