特許 6024590 光通信システムおよび光通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6024590

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】光通信システムおよび光通信装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/079 20130101AFI20161107BHJP

   H04B 10/272 20130101ALI20161107BHJP

   H04L 12/44 20060101ALI20161107BHJP

【ＦＩ】

   H04B9/00 179

   H04B9/00 272

   H04L12/44 200

   H04L12/44 M

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-102326(P2013-102326)

(22)【出願日】2013年5月14日

(65)【公開番号】特開2014-222849(P2014-222849A)

(43)【公開日】2014年11月27日

【審査請求日】2015年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072718

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 史旺

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(72)【発明者】

【氏名】金杉 高志

【審査官】 後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１９４９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−００４１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２９８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−５２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１１１１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ１０／００−１０／９０

Ｈ０４Ｊ１４／００−１４／０８

Ｈ０４Ｌ １２／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々に電力量計が接続される複数の光通信装置と、前記複数の光通信装置から送信される光信号を時分割多重して上位側の装置に伝送する光通信システムにおいて、
前記光通信装置は、
前記複数の光通信装置で時分割多重された予め決められた送信時刻から予め決められた送信期間の固定の通信帯域で、前記電力量計の設置場所の固有情報や電力量の計測データを含む固定長のデータを第１波長の光信号により、前記上位側の装置に定期的に送信する第１送信部と、
前記第１送信部とは別に、送信データ量を前記上位側の装置に通知して前記上位側の装置から割り当てられる動的な通信帯域により前記上位側の装置にデータを送信する第２送信部と、
前記第１送信部が前記送信時刻以外の時刻に前記第１波長の光信号の送信を開始した場合、前記第１送信部が前記送信期間以外の期間に光信号を送信している場合、の少なくとも一方の送信条件を満たしているか否かを監視して、前記第１送信部が前記送信条件を外れた場合に、前記第１送信部から前記第１波長の光信号を送信しないように制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、前記第１送信部の前記第１波長の光信号を停止した場合に、前記第２送信部により、前記第１送信部が送信する予定の前記電力量計の計測データを前記上位側の装置を介して課金サーバに少なくとも１回送信し、
前記電力量計の計測データは、前記上位側の装置を介して前記電力量計の計測データを収集して使用電力量に応じた課金処理を行う前記課金サーバに送信される
ことを特徴とする光通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の光通信システムにおいて、
前記複数の光通信装置が光信号を送信する時間間隔は、前記制御部が前記送信期間の終了後から継続して送信されている光信号を検出するまでの時間よりも大きく設定される
ことを特徴とする光通信システム。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の光通信システムにおいて、
前記制御部は、接続される端末装置から入力する送信データの長さが予め設定されたデータ長に一致するか否かを判別し、前記送信データが予め設定された前記データ長と異なる場合に、当該送信データを前記第１送信部から送信しないように制御する
ことを特徴とする光通信システム。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の光通信システムにおいて、
前記第１送信部が送信する光信号の有無をモニタするモニタ部を更に設け、
前記制御部は、前記モニタ部が前記第１送信部から送信される光信号の前記送信時刻が予め決められた設定時刻に合致しているか否かの第１条件と、前記モニタ部が前記第１送信部から光信号が送信されている前記送信期間が予め決められた設定期間に合致しているか否かの第２条件と、の少なくとも一方の条件を判別し、少なくとも一方の条件を満たさない場合に、前記第１送信部が送信する光信号を停止する
ことを特徴とする光通信システム。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光通信システムにおいて、
前記第１送信部は、波長が異なる光信号を波長多重した複数の送信チャネルのうち特定の送信チャネルにより、予め設定された時刻から予め決められた期間に定期的に光信号を送信し、
前記制御部は、前記特定の送信チャネルに対して、前記第１送信部が光信号を前記送信条件で送信しているか否かを監視して、前記第１送信部が前記送信条件を外れた場合に、前記第１送信部から前記特定の送信チャネルの光信号を送信しないように制御する
ことを特徴とする光通信システム。

【請求項6】

送信する光信号を他の装置から送信される光信号と時分割多重して上位側の装置に伝送する電力量計が接続された光通信装置において、
複数の前記光通信装置で時分割多重された予め決められた送信時刻から予め決められた送信期間の固定の通信帯域で、前記電力量計の設置場所の固有情報や電力量の計測データを含む固定長のデータを第１波長の光信号により、前記上位側の装置に定期的に送信する第１送信部と、
前記第１送信部とは別に、送信データ量を前記上位側の装置に通知して前記上位側の装置から割り当てられる動的な通信帯域により前記上位側の装置にデータを送信する第２送信部と、
前記第１送信部が前記送信時刻以外の時刻に前記第１波長の光信号の送信を開始した場合、前記第１送信部が前記送信期間以外の期間に光信号を送信している場合、の少なくとも一方の送信条件を満たしているか否かを監視して、前記第１送信部が前記送信条件を外れた場合に、前記第１送信部から前記第１波長の光信号を送信しないように制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、前記第１送信部の前記第１波長の光信号を停止した場合に、前記第２送信部により、前記第１送信部が送信する予定の前記電力量計の計測データを前記上位側の装置を介して課金サーバに少なくとも１回送信し、
前記電力量計の計測データは、前記上位側の装置を介して前記電力量計の計測データを収集して使用電力量に応じた課金処理を行う前記課金サーバに送信される
ことを特徴とする光通信装置。

【請求項7】

請求項６に記載の光通信装置において、
前記第１送信部が光信号を送信する時間間隔は、前記制御部が前記送信期間の終了後から継続して送信されている光信号を検出するまでの時間よりも大きく設定される
ことを特徴とする光通信装置。

【請求項8】

請求項６または請求項７に記載の光通信装置において、
前記制御部は、接続される端末装置から入力する送信データの長さが予め設定されたデータ長に一致するか否かを判別し、前記送信データが予め設定された前記データ長と異なる場合に、当該送信データを前記第１送信部から送信しないように制御する
ことを特徴とする光通信装置。

【請求項9】

請求項６または請求項７に記載の光通信装置において、
前記第１送信部が送信する光信号の有無をモニタするモニタ部を更に設け、
前記制御部は、前記モニタ部が前記第１送信部から送信される光信号の前記送信時刻が予め決められた設定時刻に合致しているか否かの第１条件と、前記モニタ部が前記第１送信部から光信号が送信されている前記送信期間が予め決められた設定期間に合致しているか否かの第２条件と、の少なくとも一方の条件を判別し、少なくとも一方の条件を満たさない場合に、前記第１送信部が送信する光信号を停止する
ことを特徴とする光通信装置。

【請求項10】

請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の光通信装置において、
前記第１送信部は、波長が異なる光信号を波長多重した複数の送信チャネルのうち特定の送信チャネルにより、予め設定された時刻から予め決められた期間に定期的に光信号を送信し、
前記制御部は、前記特定の送信チャネルに対して、前記第１送信部が光信号を前記送信条件で送信しているか否かを監視して、前記第１送信部が前記送信条件を外れた場合に、前記第１送信部から前記特定の送信チャネルの光信号を送信しないように制御する
ことを特徴とする光通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光通信システムおよび光通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、光ファイバーを用いたブロードバンドアクセスサービスとして、１本の光ファイバーを複数の加入者で共有するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが広く普及している。ＰＯＮシステムは、局側装置としてＯＬＴ（Optical Line Terminal）が配置され、加入者側装置としてＯＮＵ（Optical Network Unit）が配置される。ＰＯＮシステムは、１台のＯＬＴに複数のＯＮＵが接続されるシステムで、複数のＯＮＵとＯＬＴとの間の通信は、データフレームが衝突しないように時分割方式で行われる。このため、いずれかのＯＮＵが故障などによって光信号を送信する時刻を誤ったり、決められた光信号の送信期間を過ぎても光信号が送信されたままの状態になる場合がある。このような場合、他の正常なＯＮＵから送信される光信号を阻害するので、最悪の場合、ＰＯＮシステム全体の通信が困難な状態に陥ってしまう、という問題が生じる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１１２７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

インターネットアクセスなどのベストエフォート型の通信サービスでは、データが誤ったり一時的に通信が難しい状態になったとしても、ある程度は利用者に許容される。ところが、電力、ガス、水道などの使用量を計測して課金するシステムなどに用いられる通信サービスは、一部のＯＮＵが故障しても他のＯＮＵの通信に影響を与えにくいシステムが求められる。

【0005】

本件開示の光通信システムおよび光通信装置は、複数の光通信装置の光信号を時分割多重して伝送するシステムにおいて、予め決められた時間外に光信号を送信する故障が発生した場合の他の光通信装置の通信への影響を回避する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一つの観点によれば、各々に電力量計が接続される複数の光通信装置と、複数の光通信装置から送信される光信号を時分割多重して上位側の装置に伝送する光通信システムにおいて、光通信装置は、複数の光通信装置で時分割多重された予め決められた送信時刻から予め決められた送信期間の固定の通信帯域で、電力量計の設置場所の固有情報や電力量の計測データを含む固定長のデータを第１波長の光信号により、上位側の装置に定期的に送信する第１送信部と、第１送信部とは別に、送信データ量を上位側の装置に通知して上位側の装置から割り当てられる動的な通信帯域により上位側の装置にデータを送信する第２送信部と、第１送信部が送信時刻以外の時刻に第１波長の光信号の送信を開始した場合、第１送信部が送信期間以外の期間に光信号を送信している場合、の少なくとも一方の送信条件を満たしているか否かを監視して、第１送信部が送信条件を外れた場合に、第１送信部から第１波長の光信号を送信しないように制御する制御部とを有し、制御部は、第１送信部の第１波長の光信号を停止した場合に、第２送信部により、第１送信部が送信する予定の電力量計の計測データを上位側の装置を介して課金サーバに少なくとも１回送信し、電力量計の計測データは、上位側の装置を介して電力量計の計測データを収集して使用電力量に応じた課金処理を行う課金サーバに送信されることを特徴とする。

【0007】

一つの観点によれば、送信する光信号を他の装置から送信される光信号と時分割多重して上位側の装置に伝送する電力量計が接続された光通信装置において、複数の光通信装置で時分割多重された予め決められた送信時刻から予め決められた送信期間の固定の通信帯域で、電力量計の設置場所の固有情報や電力量の計測データを含む固定長のデータを第１波長の光信号により、上位側の装置に定期的に送信する第１送信部と、第１送信部とは別に、送信データ量を上位側の装置に通知して上位側の装置から割り当てられる動的な通信帯域により上位側の装置にデータを送信する第２送信部と、第１送信部が送信時刻以外の時刻に第１波長の光信号の送信を開始した場合、第１送信部が送信期間以外の期間に光信号を送信している場合、の少なくとも一方の送信条件を満たしているか否かを監視して、第１送信部が送信条件を外れた場合に、第１送信部から第１波長の光信号を送信しないように制御する制御部とを有し、制御部は、第１送信部の第１波長の光信号を停止した場合に、第２送信部により、第１送信部が送信する予定の電力量計の計測データを上位側の装置を介して課金サーバに少なくとも１回送信し、電力量計の計測データは、上位側の装置を介して電力量計の計測データを収集して使用電力量に応じた課金処理を行う課金サーバに送信されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本件開示の光通信システムおよび光通信装置は、複数の光通信装置の光信号を時分割多重して伝送するシステムにおいて、予め決められた時間外に光信号を送信する故障が発生した場合の他の光通信装置の通信への影響を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ＰＯＮシステムの一例を示す図である。

【図2】ＰＯＮシステムの応用例を示す図である。

【図3】ＯＮＵが故障した場合の動作例を示す図である。

【図4】電力量計が故障した場合の動作例を示す図である。

【図5】波長λ３の回線を流れる光信号の一例を示す図である。

【図6】波長λ３の回線を流れる光信号のその他の例を示す図である。

【図7】ＯＮＵの一例を示す図である。

【図8】ＯＮＵの送信処理の一例を示す図である。

【図9】ＯＮＵのその他の例を示す図である。

【図10】ＯＮＵの送信処理のその他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を用いて実施形態を説明する。

【0011】

図１は、ＰＯＮシステム１００の一例を示す。図１において、ＰＯＮシステム１００は、ＯＮＵ１０１（ａ）、１０１（ｂ）、１０１（ｃ）および１０１（ｄ）と、ＯＬＴ１０２と、光カプラ１０３とを有する。ここで、複数のＯＮＵ１０１のうち特定のＯＮＵ１０１を指す場合は、符号に（アルファベット）を付加して、例えばＯＮＵ１０１（ａ）のように表記する。また、ＯＮＵ１０１（ａ）からＯＮＵ１０１（ｄ）までの４台の装置に共通する内容を説明する場合は、（アルファベット）を省略してＯＮＵ１０１と表記する。尚、同じ機能を有する複数の装置がある場合についても上記のＯＮＵ１０１の表記と同様に記載する。

【0012】

ＯＬＴ１０２は、局側装置として下位側に接続される複数の加入者側装置（ＯＮＵ１０１）と通信を行うと共に、ＯＮＵ１０１の動作を制御する。図１の例では、１台のＯＬＴ１０２が４台のＯＮＵ１０１（ＯＮＵ１０１（ａ）からＯＮＵ１０１（ｄ））に光カプラ１０３を介して接続される。尚、図１のＰＯＮシステム１００は、４台のＯＮＵ１０１を有するが、複数台のＯＮＵ１０１であれば本実施形態と同様の効果が得られる。

【0013】

図１において、ＯＬＴ１０２は、複数のＯＮＵ１０１が送信する上り回線のデータを上位側のネットワーク１０４に転送し、ネットワーク１０４側から受信する下り回線のデータをＯＮＵ１０１に転送する。ここで、ＰＯＮシステム１００は、上り回線として波長λ１と波長λ３との２つの回線を有し、下り回線として波長λ２の１つの回線を有する。

【0014】

各ＯＮＵ１０１は、インターネット端末としてパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと称す）１５１と、計測端末として電力量計１５２とに接続されている。パソコン１５１は、ネットワーク１０４を介して上位側のＷｅｂサーバ１５３などに接続され、電子メールやインターネットアクセスを行うベストエフォート型の回線（波長λ１の回線）を用いる。ベストエフォート型の回線は、回線の状態に応じて遅延や通信エラーなどを許容する回線である。これに対して、電力量計１５２は、ＯＮＵ１０１が設置されている家庭の電力使用量を定期的に計測し、ネットワーク１０４を介して上位側の課金サーバ１５４に電力使用量などを送信する。このため、電力量計１５２のデータを伝送する回線（波長λ３の回線）は、確実に通信することが求められる重要な回線である。尚、ＯＬＴ１０２からＯＮＵ１０１への下り回線（波長λ２の回線）は、４台のＯＮＵ１０１へのデータフレームが時分割多重して送信され、波長λ１の上り回線と対になるベストエフォート型の回線である。

【0015】

ここで、ＯＮＵ１０１からＯＬＴ１０２への波長λ１の上り回線において、ＯＬＴ１０２は、複数のＯＮＵ１０１から送信されるデータフレームが衝突しないように各ＯＮＵ１０１の通信帯域を制御する。通信帯域の制御は、ＤＢＡ（Dynamic Bandwidth Allocation）方式によって行われる。ＤＢＡ方式は、複数のＯＮＵ１０１から要求されるデータ量に応じて、上り回線の全通信帯域を動的に割り当てる技術である。例えば、各ＯＮＵ１０１は、ユーザ端末が送信しようとするデータ量をＯＬＴ１０２に通知してデータを送信するための通信帯域を要求する。ＯＬＴ１０２は、他のＯＮＵ１０１が送信するデータ量を考慮して、新たに通信帯域の要求を受けたＯＮＵ１０１がデータを送信するための通信帯域を通知する。ここで、通信帯域は、例えば送信データにより変調された光信号の送信を開始する時刻（送信時刻）と、光信号を送信している期間（送信期間）とで決められる。尚、複数のＯＮＵ１０１に割り当てる通信帯域の合計は、上り方向の全通信帯域以内に設定される。また、波長λ１の上り回線は、ベストエフォート型の回線であり、送信データの長さや他のＯＮＵ１０１に応じて光信号の送信時刻や送信期間が変化する。このため、他のＯＮＵ１０１の送信データ量が多い場合は、十分な通信帯域が得られず、データの送信に時間が掛かったり、通信プロトコルによってはタイムアウトでデータが破棄され、再送信や通信エラーになることもある。波長λ２の下り回線についても、同様に、データ量に応じてデータの長さが変化し、遅延やデータロスなどが生じることもある。

【0016】

図１の例では、ＯＮＵ１０１（ａ）は、パソコン１５１（ａ）から入力するデータＡを波長λ１の光信号に変調して光カプラ１０３を介してＯＬＴ１０２に送信する。この時、ＯＮＵ１０１は、ＯＬＴ１０２からＤＢＡにより割り当てられた送信時刻および送信期間でデータＡをＯＬＴ１０２に送信する。また、ＯＮＵ１０１（ｂ）は、ＯＬＴ１０２からＤＢＡにより割り当てられた送信時刻および送信期間でデータＢをＯＬＴ１０２に送信する。同様に、ＯＮＵ１０１（ｃ）はパソコン１５１（ｃ）のデータＣを、ＯＮＵ１０１（ｄ）はパソコン１５１（ｄ）のデータＤを、それぞれＤＢＡにより割り当てられた送信時刻および送信期間で各データが重複しないようにＯＬＴ１０２に送信する。

【0017】

波長λ２の下り回線では、各ＯＮＵ１０１宛てのデータが時分割で多重されてＯＬＴ１０２から送信される。図１の例では、ＯＬＴ１０２は、ＯＮＵ１０１（ａ）宛てのデータＷ、ＯＮＵ１０１（ｂ）宛てのデータＸ、ＯＮＵ１０１（ｃ）宛てのデータＹ、ＯＮＵ１０１（ｄ）宛てのデータＺ、を波長λ２の光信号に変調して光カプラ１０３経由で各ＯＮＵ１０１に送信する。そして、各ＯＮＵ１０１は、自装置宛のデータを取り出して他のデータを破棄する。図１の例では、ＯＮＵ１０１（ａ）は、パソコン１５１（ａ）宛てのデータＷを取り出して、パソコン１５１（ａ）に出力し、その他のデータＸ，Ｙ，Ｚを破棄する。同様に、ＯＮＵ１０１（ｂ）はデータＸを、ＯＮＵ１０１（ｃ）はデータＹを、ＯＮＵ１０１（ｄ）はデータＺを、それぞれ取り出して、パソコン１５１（ｂ）、パソコン１５１（ｃ）およびパソコン１５１（ｄ）にそれぞれ出力する。ここで、波長λ２の下り回線では、ＯＬＴ１０２は、各ＯＮＵ１０１へのデータを一括して送信するので、送信時刻や送信期間は任意に調整できる。

【0018】

一方、波長λ３の上り回線では、各ＯＮＵ１０１は、予め決められた送信時刻から予め決められた送信期間だけ、固定長のデータ（設置場所の固有情報や電力量の計測データなど）を定期的に送信する。

【0019】

図１の例では、ＯＮＵ１０１（ａ）は、電力量計１５２（ａ）から入力するデータａを波長λ３の光信号に変調して光カプラ１０３を介してＯＬＴ１０２に予め決められた送信時刻から予め決められた送信期間だけ送信する。また、ＯＮＵ１０１（ｂ）は、電力量計１５２（ｂ）から入力するデータｂを波長λ３の光信号に変調してＯＬＴ１０２に送信する。同様に、ＯＮＵ１０１（ｃ）は電力量計１５２（ｃ）から入力するデータｃを、ＯＮＵ１０１（ｄ）は電力量計１５２（ｄ）から入力するデータｄを、それぞれ波長λ３の光信号に変調してＯＬＴ１０２に送信する。ここで、各ＯＮＵ１０１が波長λ３の上り回線にデータを送信する送信時刻は異なり、それぞれの送信期間が重複しないように予め設定されている。尚、送信時刻および送信期間の設定は、ＯＮＵ１０１の設置時や保守時に行ってもよいし、ＰＯＮシステム１００を管理する監視装置１５５からネットワーク１０４を介して遠隔操作で各ＯＮＵ１０１に設定するようにしてもよい。

【0020】

このようにして、ＰＯＮシステム１００は、ＯＮＵ１０１からＯＬＴ１０２への上り回線として、波長λ１のベストエフォート型の回線と、波長λ３の重要回線とを有し、各ＯＮＵ１０１から出力される送信データは衝突することなく、ＯＬＴ１０２に送信される。

【0021】

ここで、図１の例において、２つの上り回線および下り回線は、互いに波長が異なるようにしたが、ベストエフォート型の通信を行う波長λ１の上り回線と波長λ２の下り回線とを同じ波長で時分割多重するようにしてもよい。

【0022】

図２は、ＰＯＮシステム１００の応用例を示す。図２に示したＰＯＮシステム１００ａは、ベストエフォート型の上り回線と下り回線とを同じ波長λ１で時分割多重している。尚、波長λ３の重要回線は、図１に示したＰＯＮシステム１００と同じである。ＰＯＮシステム１００ａにおいて、ＯＬＴ１０２ａは、波長λ１の下り回線のデータを送信する期間を除いて各ＯＮＵ１０１ａに通信帯域の割り当てを行うことにより、上り回線の通信期間と下り回線の通信期間とを時分割で多重する。さらに、ＯＬＴ１０２ａは、上り回線の通信期間内を各ＯＮＵ１０１ａからのデータ（データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を時分割多重して各ＯＮＵ１０１ａに通信帯域を割り当てる。同様に、ＯＬＴ１０２ａは、下り回線の通信期間内に各ＯＮＵ１０１ａへのデータ（データＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）を時分割多重して送信する。

【0023】

次に、ＯＮＵ１０１が故障した場合の動作について説明する。

【0024】

図３は、ＯＮＵ１０１が故障した場合の動作例を示す。図３において、ＯＮＵ１０１（ａ）は、光信号の出力をオンオフする制御回路やレーザーダイオードなどの故障により、常に光信号が出力されたままの状態になっている。このため、ＯＮＵ１０１（ａ）が出力する波長λ３の光信号は、予め設定された送信期間を過ぎてもオフにならず、光カプラ１０３で他のＯＮＵ１０１が出力する光信号と重複して合流することになる。これにより、ＯＮＵ１０１（ｂ）、ＯＮＵ１０１（ｃ）およびＯＮＵ１０１（ｄ）が出力するデータｂ、データｃおよびデータｄに誤りが生じたり、最悪の場合は通信が困難な状態になる。特に、波長λ３の回線は、電力量計１５２から使用電力量の情報を定期的に収集して課金サーバ１５４で課金処理を行っているので、通信が困難な状態に陥った場合、システム利用者に多大な損害を与えることになる。図３は、４世帯から電力量の計測データを収集する例を示してあるが、実際には数百世帯や数千世帯の電力使用量のデータが１つのＯＬＴ１０２を介して課金サーバ１５４に収集されることもある。このような場合は、１台のＯＮＵ１０１の故障によって他の多くの装置に影響を与えるため、故障発生時の影響を最小限に抑えることが望まれている。

【0025】

尚、電力量計１５２が計測した電力使用量のデータを課金サーバ１５４に送信する方法として、次の２つの方法が考えられる。
（１）ＯＮＵ１０１が主体となって、ＯＮＵ１０１が電力量計１５２から予め決められた日時に定期的に電力使用量のデータを読み出して予め設定された送信時刻および送信期間でＯＬＴ１０２に送信する方法。
（２）電力量計１５２が主体となって、電力量計１５２が予め決められた日時に定期的に電力使用量のデータをＯＮＵ１０１に出力して、ＯＮＵ１０１は、電力量計１５２から入力するデータをそのままＯＬＴ１０２に送信する方法。この場合、電力量計１５２がデータの送信時刻や送信期間を制御する。

【0026】

図４は、電力量計１５２（ａ）が故障した場合の動作例を示す。図４において、電力量計１５２（ａ）は、上記の（２）の方法に対応し、故障により、ＯＮＵ１０１へのデータが常に出力されたままの状態になっている。このため、ＯＮＵ１０１（ａ）は、電力量計１５２（ａ）から入力するデータをそのまま光信号に変調してＯＬＴ１０２に送信し続けるので、図３の場合と同様に、他のＯＮＵ１０１から送信される光信号に影響を与えることになる。

【0027】

本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、図３や図４で説明したような故障が発生した場合に、故障していないＯＮＵ１０１の通信に与える影響を低減することができる。

【0028】

図５は、波長λ３の回線を流れる光信号の一例を示す。図５（ａ）は、障害が発生していない正常時の光信号の様子を示している。ＯＮＵ１０１（ａ）は、時刻ｔ１１にデータａの送信を開始し、送信期間Ｔ１後の時刻ｔ１２までデータａの送信を行う。また、ＯＮＵ１０１（ｂ）は、時刻ｔ１３にデータｂの送信を開始し、送信期間Ｔ１後の時刻ｔ１４までデータｂの送信を行う。同様に、ＯＮＵ１０１（ｃ）は時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの送信期間Ｔ１でデータｃを、ＯＮＵ１０１（ｄ）は時刻ｔ１７から時刻ｔ１８までの送信期間Ｔ１でデータｄを、それぞれ送信する。

【0029】

このようにして、データａからデータｄの４つのデータは、互いに重複することなく、時分割多重してＯＮＵ１０１からＯＬＴ１０２に送信される。尚、各データの送信を開始する送信時刻および送信期間は、先に述べた２つの方法に応じて、ＯＮＵ１０１または電力量計１５２に予め設定されている。

【0030】

一方、図５（ｂ）は、図３または図４で説明したような障害が発生した時の光信号の様子を示している。この場合、ＯＮＵ１０１（ａ）は、送信期間Ｔ１が終了する時刻ｔ１２を過ぎても光信号が出力されたままになっているので、データｂ、データｃおよびデータｄと重複してデータ誤りや通信が困難な状態に陥ってしまう。

【0031】

そこで、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、故障によって光信号が出力されたままの状態に陥らないようにすることができる。図５（ｃ）は、故障によって光信号が出力されたままの状態に陥った場合に、光信号を停止する様子を示している。図５（ｃ）は図５（ｂ）に対応する図で、ＯＮＵ１０１（ａ）は光信号が出力されたままの状態になる。しかし、図５（ｃ）の場合、ＯＮＵ１０１（ａ）は、送信期間Ｔ１が終了する時刻ｔ１２を経過後から、ＯＮＵ１０１（ｂ）がデータｂの送信を開始する時刻ｔ１３より前のガードバンド期間Ｔｇ内の時刻ｔ１２ａに光信号の出力を停止する。ここで、ガードバンド期間Ｔｇは、いずれのＯＮＵ１０１もＯＬＴ１０２に光信号を送信していない期間である。これにより、ＯＮＵ１０１（ａ）は、ＯＮＵ１０１（ｂ）が送信するデータｂに与える影響を回避することができる。尚、時刻ｔ１２から時刻ｔ１２ａまでの期間は、送信終了時刻からＯＮＵ１０１（ａ）が光信号の予期しない送信を検出して光信号を停止するまでの処理を行う時間である。ここで、各ＯＮＵ１０１間のガードバンド期間をＴｇ、送信終了時刻から各ＯＮＵ１０１が光信号の予期しない送信を検出して光信号を停止するまでの処理時間をＴｐ、とする。この場合、各ＯＮＵ１０１が電力量などのデータを課金サーバ１５４に送信する送信時刻と送信期間は、（式１）の条件を満たすように設定するのが好ましい。
Ｔｐ ＜ Ｔｇ ・・・（式１）
（式１）の条件を満たすことにより、ＯＮＵ１０１のいずれかが故障して光信号が出力されたままの状態に陥った場合でも、他のＯＮＵ１０１が光信号の送信を開始するまでに故障したＯＮＵ１０１の光信号は停止する。この結果、他のＯＮＵ１０１は、正常に使用電力量などの重要なデータを課金サーバ１５４に送信することができる。

【0032】

図５の例は、送信期間が終了後も光信号を送信し続ける故障について説明したが、ＯＮＵ１０１や電力量計１５２の時計機能が故障して、予め設定された送信時刻や送信期間以外の時刻に光信号を送信する場合について説明する。

【0033】

図６は、波長λ３の回線を流れる光信号のその他の例を示す。図６（ａ）は、図５（ａ）と同じ図で、障害が発生していない正常時の光信号の様子を示している。

【0034】

一方、図６（ｂ）は、予め設定された送信時刻や送信期間以外の時刻に光信号を送信する障害が発生した時の光信号の様子を示している。この場合、ＯＮＵ１０１（ａ）は、予め設定された送信時刻ｔ１１から送信終了時刻ｔ１２までの送信期間Ｔ１に光信号を出力せず、時刻ｔ２３に光信号の送信を開始し、送信期間Ｔ１が終了する時刻ｔ３４まで光信号を出力している。このため、時刻ｔ１３に光信号の送信を開始するＯＮＵ１０１（ｂ）のデータｂと重複して、ＯＮＵ１０１（ｂ）は、データ誤りや通信が困難な状態に陥ってしまう。

【0035】

そこで、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、予め設定された送信時刻や送信期間以外の時刻に光信号を送信する障害が発生した場合でも、他のＯＮＵ１０１の通信に与える影響を軽減することができる。図６（ｃ）は、故障によって設定外の時刻に光信号の送信が行われた場合に、光信号の出力を停止する様子を示している。図６（ｃ）は図６（ｂ）に対応する図であり、ＯＮＵ１０１（ａ）は、時刻ｔ２３に光信号の送信を開始している。しかし、図６（ｃ）の場合、ＯＮＵ１０１（ａ）は、ＯＮＵ１０１（ｂ）が光信号の送信を開始する時刻ｔ１３までの時刻ｔ２３ａに光信号の出力を停止する。尚、時刻ｔ２３から時刻ｔ２３ａまでの期間Ｔｑは、ＯＮＵ１０１（ａ）が異常発光を検出して光信号を停止するまでの処理を行う時間である。ここで、図６（ｃ）の場合、ＯＮＵ１０１（ａ）は、ガードバンド期間Ｔｇ内に異常送信の開始と検出と光信号の停止とを行っているので、ＯＮＵ１０１（ｂ）が送信するデータｂと重複する部分はない。これに対して、図６（ｄ）に示すように、データｂの送信中にＯＮＵ１０１（ａ）が異常発光する場合もある。このような場合でも、ＯＮＵ１０１（ａ）は、光信号の予期しない送信を検出してから時間Ｔｑで光信号を停止するので、図６（ｂ）と比較して重複時間が短くなり、データｂに与える影響を低減できる。
［ＯＮＵ１０１の一例］
次に、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００におけるＯＮＵ１０１の一例について説明する。

【0036】

図７は、ＯＮＵ１０１の一例を示す。図７において、ＯＮＵ１０１は、ＬＡＮＩＦ（Local Area Network InterFace）２０１と、ＯＮＵ制御部２０２と、λ１送信部２０３と、光カプラ２０４とを有する。さらに、ＯＮＵ１０１は、λ２受信部２０５と、計測ＩＦ（InterFace）２０６と、監視制御部２０７と、テーブル２０８と、λ３送信部２０９と、モニタ部２１０と、を有する。

【0037】

ＬＡＮＩＦ２０１は、ＬＡＮのインターフェース回路を有し、パソコン１５１などのベストエフォート型の通信を行うインターネット端末などが接続される。

【0038】

ＯＮＵ制御部２０２は、ＯＬＴ１０２との間でＰＯＮ規格に従って通信制御を行う。例えば、ＯＮＵ制御部２０２は、パソコン１５１から送信されるデータ量に応じてＯＬＴ１０２に通信帯域を要求し、ＯＬＴ１０２から割り当てられた通信帯域でデータを送信する処理を行う。

【0039】

λ１送信部２０３は、ＯＮＵ制御部２０２から出力されるパソコン１５１の送信データを波長λ２の光信号に変換して光カプラ２０４を介してＯＬＴ１０２に送信する。

【0040】

光カプラ２０４は、パソコン１５１がインターネットなどにアクセスする際に、λ１送信部２０３が送信する波長λ１の光信号をＯＬＴ１０２側に出力し、ＯＬＴ１０２から受信する波長λ２の光信号をλ２受信部２０５に出力する。また、光カプラ２０４は、電力量計１５２の計測データなどをＯＬＴ１０２に送信する際にλ３送信部２０９が送信する波長λ３の光信号をＯＬＴ１０２側に出力する。尚、光カプラ２０４とＯＬＴ１０２との間は、１本の光ファイバーで接続され、波長λ１、λ２およびλ３の光信号は、波長多重されている。

【0041】

λ２受信部２０５は、ＯＬＴ１０２から受信する光信号を受信データに変換し、ＯＮＵ制御部２０２を介してパソコン１５１に出力する。

【0042】

計測ＩＦ２０６は、電力量計１５２を接続するためのインターフェース回路である。尚、計測ＩＦ２０６と電力量計１５２の間の接続は、専用線でもよいし、ＬＡＮでもよい。また、計測ＩＦ２０６と電力量計１５２の接続方法は、有線でもよいし、無線でもよい。

【0043】

監視制御部２０７は、時計機能を有し、計測ＩＦ２０６を介して入力する電力量などの計測データを予め設定された送信時刻から予め設定された送信期間でＯＬＴ１０２に送信する処理を行う。また、監視制御部２０７は、モニタ部２１０が出力する波長λ３の光信号の有無の検出結果に応じて、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止する処理を行う。例えば、テーブル２０８に予め設定された送信時刻から予め設定された送信期間以外の時間に光信号を出力している場合、監視制御部２０７は、λ３送信部２０９のレーザーダイオードの電源を強制的にオフするなどの制御を行い、光信号の出力を停止する。

【0044】

テーブル２０８は、例えば、メモリやハードディスクなどの記憶媒体に１つのファイルとして記憶される。そして、テーブル２０８には、ＯＮＵ１０１毎に予め決められた送信時刻および送信時間が書き込まれている。尚、テーブル２０８に記憶された波長λ３の回線の送信時刻および送信時間は、固定されており、波長λ１のベストエフォート型の回線のように、送信毎に異なる送信時刻や送信時間がＯＬＴ１０２から割り当てられることはない。但し、電力量計１５２が新たに設置された場合など、ＰＯＮシステム１００が変更された場合は、テーブル２０８に記憶された波長λ３の回線の送信時刻および送信時間は、変更される。

【0045】

λ３送信部２０９は、監視制御部２０７から出力される電力量計１５２の計測データを波長λ３の光信号に変換してモニタ部２１０および光カプラ２０４を介してＯＬＴ１０２に送信する。

【0046】

モニタ部２１０は、λ３送信部２０９が出力する波長λ３の光信号の有無を検出し、検出結果を監視制御部２０７に出力する。

【0047】

以上、説明したように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、ベストエフォート型の通信を行うインターネット端末が送受信するデータを波長λ１および波長λ２の光信号に変調してＯＮＵ１０１とＯＬＴ１０２との間で送受信することができる。さらに、ＯＮＵ１０１は、予め設定された送信条件（送信時刻および送信期間）に従って、電力量計１５２などの重要な計測データを波長λ３の光信号でＯＬＴ１０２に送信することができる。

【0048】

そして、ＯＮＵ１０１は、予め決められた送信条件を外れて計測データの送信が行われている場合、λ３送信部２０９からの光信号の送信を強制的に停止することができる。これにより、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、図５および図６で説明したような他のＯＮＵ１０１の通信に及ぼす影響を回避または低減することができる。

【0049】

図８は、ＯＮＵ１０１の送信処理の一例を示す。尚、図８は、図７に示したＯＮＵ１０１の監視制御部２０７により実行される処理である。

【0050】

ステップＳ１０１において、監視制御部２０７は、内部の時計機能により、テーブル２０８に予め設定された送信時刻になったか否かを判別する。そして、監視制御部２０７は、送信時刻になるまで待機し、送信時刻になった場合はステップＳ１０２の処理に進む。

【0051】

ステップＳ１０２において、監視制御部２０７は、電力量計１５２から使用電力量などの計測データを読み取る。この時、監視制御部２０７は、電力量計１５２の識別情報（製造番号、契約者番号など）を併せて読み取るようにしてもよいし、識別情報を監視制御部２０７の内部のメモリやテーブル２０８に、予め登録しておいてもよい。

【0052】

ステップＳ１０３において、監視制御部２０７は、電力量計１５２から読み取った計測データや識別情報を課金サーバ１５４に送信する。尚、データの送信は、電力量計１５２からデータを読み出しながら行ってもよいし、電力量計１５２から全てのデータを読み出した後で一括して行ってもよい。

【0053】

ステップＳ１０４において、監視制御部２０７は、内部の時計機能により、テーブル２０８に予め設定された送信期間が経過したか否かを判別する。そして、監視制御部２０７は、送信期間が経過した場合はステップＳ１０５の処理に進み、送信期間が経過していない場合はステップＳ１０２の処理に戻って残りのデータを送信する。尚、図８において、監視制御部２０７は、電力量計１５２から全てのデータを一括して読み出した後で送信する場合、ステップＳ１０２ではなく、ステップＳ１０３の処理に戻って残りのデータを送信する。

【0054】

ステップＳ１０５において、監視制御部２０７は、モニタ部２１０の検出結果により光信号の有無を判別する。そして、監視制御部２０７は、モニタ部２１０の検出結果が光信号「有り」の場合はステップＳ１０６の処理に進み、検出結果が光信号「無し」の場合はステップＳ１０１の処理に戻って次の送信時刻まで待機する。

【0055】

ステップＳ１０６において、監視制御部２０７は、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止する。そして、監視制御部２０７は、ステップＳ１０１の処理に戻って次の送信時刻まで待機する。尚、監視制御部２０７は、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止したことをＯＮＵ制御部２０２およびλ１送信部２０３を介して監視装置１５５に通知するようにしてもよい。

【0056】

このように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、予め決められた送信条件を外れて計測データの送信が行われている場合、ＯＮＵ１０１のλ３送信部２０９からの光信号の送信を強制的に停止することができる。

【0057】

次に、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００におけるＯＮＵ１０１のその他の例について説明する。

【0058】

図９は、ＯＮＵ１０１のその他の例を示す。尚、図９において、図７と同符号のブロックは、同一または同様の機能を有するブロックである。図９において、図７と動作が少し異なるブロックは、電力量計１５２ａおよび監視制御部２０７ａである。電力量計１５２ａは、内部に時計機能を有し、予め設定された時刻に計測データを出力する。そして、監視制御部２０７ａは、電力量計１５２ａから計測データを入力する度にリアルタイムでλ３送信部２０９に出力し、λ３送信部２０９は、計測データを光信号に変換してＯＬＴ１０２側に送信する。ここで、監視制御部２０７ａは、テーブル２０８に予め設定された送信時刻および送信期間の条件に合致するか否かを判別する。例えば、監視制御部２０７ａは、電力量計１５２ａから計測データを入力した時刻および計測データを入力している期間がテーブル２０８に設定された条件に合致しているか否かを判別する。そして、判別結果が偽の場合、監視制御部２０７ａは、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止する。

【0059】

このように、ＯＮＵ１０１は、予め決められた送信条件を外れて計測データの送信が行われている場合、λ３送信部２０９からの光信号の送信を強制的に停止することができる。これにより、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、図５および図６で説明したように、いずれかのＯＮＵ１０１が故障して予定外の時刻に光信号を出力した場合に、他のＯＮＵ１０１の通信に及ぼす影響を回避または低減することができる。

【0060】

図１０は、ＯＮＵ１０１の送信処理のその他の例を示す。尚、図１０は、図９に示したＯＮＵ１０１の監視制御部２０７ａにより実行される処理である。

【0061】

ステップＳ２０１において、監視制御部２０７ａは、電力量計１５２ａから使用電力量などの計測データが入力されたか否かを判別する。尚、電力量計１５２ａは、時計機能を有し、予め設定された送信時刻に計測データを自動的に出力する機能を有する。また、図８で説明したように、電力量計１５２ａは、識別情報（製造番号、契約者番号など）を併せて出力するようにしてもよいし、これらの識別情報を監視制御部２０７ａの内部のメモリやテーブル２０８に予め登録しておいてもよい。

【0062】

ステップＳ２０２において、監視制御部２０７ａは、内部の時計機能により、テーブル２０８に予め設定された送信時刻および送信期間とで設定された送信可能な期間であるか否かを判別する。そして、監視制御部２０７ａは、送信可能な期間である場合はステップＳ２０３の処理に進み、送信可能な期間ではない場合はステップＳ２０４の処理に進む。

【0063】

ステップＳ２０３において、監視制御部２０７ａは、電力量計１５２ａから入力した計測データや識別情報を課金サーバ１５４に送信する。尚、データの送信は、電力量計１５２からデータを入力しながら行うので、ステップＳ２０１に戻って次のデータを入力する処理を行う。

【0064】

ステップＳ２０４において、監視制御部２０７ａは、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止する。そして、監視制御部２０７ａは、ステップＳ２０１の処理に戻って次のデータを入力するまで待機するが、送信可能期間外の場合は、ステップＳ２０３の処理を行わないので、λ３送信部２０９の光信号の送信は停止された状態になる。尚、監視制御部２０７ａは、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止したことをＯＮＵ制御部２０２およびλ１送信部２０３を介して監視装置１５５に通知するようにしてもよい。

【0065】

このように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、予め決められた送信条件を外れて計測データの送信が行われている場合、或いは、送信を行おうとしている場合、ＯＮＵ１０１のλ３送信部２０９からの光信号の送信を強制的に停止することができる。

【0066】

尚、図７または図９は、ＯＮＵ制御部２０２と監視制御部２０７または監視制御部２０７ａとが独立して動作するものとして説明した。しかしながら、図７および図９において、ＯＮＵ制御部２０２と監視制御部２０７または監視制御部２０７ａとが、各図の点線矢印で示したように、連携して動作するようにしてもよい。例えば、図７において、監視制御部２０７は、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止した場合、ＯＮＵ制御部２０２により、λ１送信部２０３から電力量計１５２の計測データを課金サーバ１５４に送信するようにしてもよい。これにより、ＯＮＵ１０１は、λ３送信部２０９から電力量計１５２の計測データを課金サーバ１５４に送信できなくなっても、λ１送信部２０３によって課金サーバ１５４に計測データを送信することができる。同様に、図９の場合においても、監視制御部２０７ａは、λ３送信部２０９の光信号の送信を強制的に停止した場合、ＯＮＵ制御部２０２により、λ１送信部２０３から電力量計１５２ａの計測データを課金サーバ１５４に送信するようにしてもよい。これにより、電力量計１５２ａの計測データが課金サーバ１５４に送信されない問題を回避できる。尚、波長λ１の回線は、ベストエフォート型の回線なので、ＯＮＵ１０１は、複数回、同じ計測データを送信するようにしてもよい。これにより、計測データが何らかの原因で破棄された場合でも、課金サーバ１５４に計測データを届けることができる。

【0067】

以上説明したように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、複数のＯＮＵ１０１の光信号を時分割多重して伝送する通信システムで、いずれかのＯＮＵ１０１が光信号を出力したままの状態に陥った場合に有効である。本実施形態に係るＰＯＮシステム１００では、各ＯＮＵ１０１から光信号を送信する条件（送信時刻および送信期間）を予め決めておき、条件を外れた光信号の送信を停止することで、時分割多重している他のＯＮＵ１０１の通信への影響を回避することができる。また、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、電力量計１５２や電力量計１５２ａなどの計測データを送信するための重要回線において、より効果的である。

【0068】

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

【符号の説明】

【0069】

１００・・・ＰＯＮシステム；１０１・・・ＯＮＵ；１０２・・・ＯＬＴ；１０３・・・光カプラ；１０４・・・ネットワーク；１５１・・・パソコン；１５２・・・電力量計；１５３・・・Ｗｅｂサーバ；１５４・・・課金サーバ；１５５・・・監視装置；２０１・・・ＬＡＮＩＦ；２０２・・・ＯＮＵ制御部；２０３・・・λ１送信部；２０４・・・光カプラ；２０５・・・λ２受信部；２０６・・・計測ＩＦ；２０７・・・監視制御部；２０８・・・テーブル；２０９・・・λ３送信部；２１０・・・モニタ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】