特許 6582731 局側終端装置、加入者側終端装置、光通信システム、経路切替方法、経路切替プログラム、及び波長切替方法

(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】6582731

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】局側終端装置、加入者側終端装置、光通信システム、経路切替方法、経路切替プログラム、及び波長切替方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/44 20060101AFI20190919BHJP

   H04J 3/00 20060101ALI20190919BHJP

   H04B 10/67 20130101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/44 200

   H04J3/00 H

   H04B10/67

【請求項の数】11

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-164152(P2015-164152)

(22)【出願日】2015年8月21日

(65)【公開番号】特開2017-41856(P2017-41856A)

(43)【公開日】2017年2月23日

【審査請求日】2018年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古沢 聡

(72)【発明者】

【氏名】向島 俊明

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 祥也

【審査官】 森田 充功

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０５０６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２１７７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 古沢 聡 他，波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける映像信号混在時の無瞬断波長切替動作検証，電子情報通信学会２０１５年総合大会講演論文集 通信２，日本，一般社団法人電子情報通信学会，２０１５年 ２月２４日，p.306

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／４４

Ｈ０４Ｂ １０／６７

Ｈ０４Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の加入者側終端装置のいずれかと経路切替が可能に接続されると共に接続された前記加入者側終端装置との間でパケットを送受信して通信経路を構成し、かつ上位通信網と接続される局側終端装置であって、
パケットを一時的に蓄積させるスルーキューと１以上の切替キューとを含むバッファ部と、前記通信経路において経路切替が発生した場合に、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び切替対象の全加入者側終端装置宛パケットを前記切替キューに蓄積させ、非切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び非切替対象の全加入者側終端装置宛パケットを前記スルーキューに蓄積させる加入者側終端装置振分部と、前記バッファ部に蓄積されたパケットを読み出すと共に接続された前記加入者側終端装置に向けて出力するスケジューラ部と、を各々備える複数の終端装置、及び、
前記上位通信網から受け取ったユニキャストパケットを当該ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送り、前記上位通信網から受け取った全加入者側終端装置宛パケットを当該パケットで指定された１以上の前記終端装置に複製して送る終端装置振分部を含み、
前記全加入者側終端装置宛パケットは、全加入者側終端装置宛パケットのそれぞれを識別する識別子を有し、
前記終端装置振分部は、前記上位通信網から受け取った全加入者側終端装置宛パケットを、前記識別子により指定された１以上の前記終端装置に複製して送り、
前記局側終端装置は、全加入者側終端装置宛パケットが有する前記識別子と、前記識別子が指定する送り先の終端装置とを対応付けたテーブルを有する
局側終端装置。

【請求項2】

前記終端装置振分部は、前記経路切替により切替対象の加入者側終端装置が登録される終端装置が切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更されるに際し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を前記切替元の終端装置から前記切替先の終端装置に変更すると共に、全加入者側終端装置宛パケットのうち前記切替元の終端装置と前記切替先の終端装置の両方に送られるパケットを前記切替対象の全加入者側終端装置宛パケットとしてマーキングする
請求項１に記載の局側終端装置。

【請求項3】

前記加入者側終端装置振分部は、切替対象の加入者側終端装置と切替キューとを対応付け、かつ切替対象の全加入者側終端装置宛パケットと切替キューとを対応付ける学習テーブルを参照して蓄積先のキューを決定し、
ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が非切替対象の加入者側終端装置である場合は、当該パケットを前記スルーキューに蓄積させ、
ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、当該ユニキャストパケットを蓄積させるための切替キューが学習テーブルに登録されている場合は、当該ユニキャストパケットを登録されている前記切替キューに蓄積させ、
ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が切替対象の加入者側終端装置であり、かつ、当該ユニキャストパケットを蓄積させるための切替キューが学習テーブルに登録されていない場合は、当該ユニキャストパケットを未使用の前記切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録し、
パケットが全加入者側終端装置宛パケットであり、切替対象の加入者側終端装置の切替元の終端装置、及び、切替対象の加入者側終端装置の切替先の終端装置のいずれかが、当該パケットの宛先に指定された１以上の前記終端装置に含まれていない場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを非切替対象とすると共に前記スルーキューに蓄積させ、
パケットが全加入者側終端装置宛パケットであり、切替対象の加入者側終端装置の切替元の終端装置、及び、切替対象の加入者側終端装置の切替先の終端装置のいずれもが、当該パケットの宛先に指定された１以上の前記終端装置に含まれ、かつ、当該パケットを蓄積させるための切替キューが学習テーブルに登録されている場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを切替対象とすると共に登録されている前記切替キューに蓄積させ、
パケットが全加入者側終端装置宛パケットであり、切替対象の加入者側終端装置の切替元の終端装置、及び、切替対象の加入者側終端装置の切替先の終端装置のいずれもが、当該パケットの宛先に指定された１以上の前記終端装置に含まれ、かつ、当該パケットを蓄積させるための切替キューが学習テーブルに登録されていない場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを切替対象とすると共に未使用の前記切替キューに蓄積させ、かつ当該切替キューを学習テーブルに登録する
請求項１又は請求項２に記載の局側終端装置。

【請求項4】

前記切替キューの数が、終端装置に登録可能な加入者側終端装置の台数より少ない
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の局側終端装置。

【請求項5】

同時に前記経路切替が実行される加入者側終端装置の台数が、前記複数の切替キューの数以下である
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の局側終端装置。

【請求項6】

前記終端装置振分部は、加入者側終端装置と当該加入者側終端装置が登録されている終端装置とを対応付ける第１のテーブルを参照して受け取ったユニキャストパケットの送り先の終端装置を決定し、かつ全加入者側終端装置宛パケットの送り先を指定した第２のテーブルを参照して受け取った全加入者側終端装置宛パケットの１以上の送り先の終端装置を決定し、
切替対象の加入者側終端装置を切替元の終端装置から登録解除する指示、及び、切替対象の加入者側終端装置を切替先の終端装置へ登録する指示を前記終端装置の各々に行うと共に前記第１のテーブルの書替を行う局側終端装置制御部をさらに備える
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の局側終端装置。

【請求項7】

請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の局側終端装置において、切替対象の加入者側終端装置の登録先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する経路切替方法であって、
前記終端装置振分部が、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更するステップと、
前記切替先の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの切替キューが学習済みである場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに蓄積させ、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの切替キューが未学習である場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録し、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが学習済みである場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを学習済みの切替キューに蓄積させ、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが未学習である場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを未使用の切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録するステップと、
前記切替元の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が学習テーブルを参照し、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが学習済みである場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを学習済みの切替キューに蓄積させ、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが未学習である場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを未使用の切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録するステップと、
前記切替元の終端装置に蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの量が０になった後、切替先の終端装置が切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの送信、及び切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの送信を開始すると共に、切替元の終端装置が切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの送信を開始するステップと、
前記切替先の終端装置の前記切替キューに蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの量が０になった後、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの切替キューを学習テーブルから解放し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを前記スルーキューを介して送信するステップと、
前記切替先の終端装置の前記切替キューに蓄積されている切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの量が０になった後、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューを学習テーブルから解放し、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットを、前記スルーキューを経て送信するステップと、
を含む経路切替方法。

【請求項8】

コンピュータに、請求項７に記載の経路切替方法の各ステップを実行させるための経路切替プログラム。

【請求項9】

光ファイバ伝送路を介した前記通信経路を構成するための波長が各々割り当てられると共に当該割り当てられた波長により所定のサービスを提供する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の局側終端装置の複数の終端装置のいずれかに接続され、前記通信経路を介して受信したパケットにより接続された終端装置の波長に応じたサービスをユーザ端末に中継する加入者側終端装置であって、
前記ユーザ端末からの前記サービスの要求を受け付けると共に受け付けた前記サービスに割り当てられた波長を特定する特定部と、
前記特定部により特定された波長が波長の変更を要する場合には、波長の切替を要求する波長切替要求メッセージを前記接続された終端装置に送信する送信部と、
前記通信経路を介して受信する波長を切替可能に構成された受信部と、
を含む加入者側終端装置。

【請求項10】

請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の局側終端装置と、
前記局側終端装置と光ファイバ伝送路で接続された光スプリッタと、
前記光スプリッタに接続された複数の光ファイバ伝送路に各々接続された複数の請求項９に記載の加入者側終端装置と、を含む
光通信システム。

【請求項11】

前記局側終端装置が局側終端装置制御部をさらに含み、前記加入者側終端装置にユーザ端末が接続され、前記加入者側終端装置から前記終端装置へ波長切替要求メッセージが送信される請求項１０に記載の光通信システムにおいて、前記波長切替要求メッセージを送信した切替対象の加入者側終端装置の波長を波長切替元の終端装置に割り当てられた波長から波長切替先の終端装置に割り当てられた波長に変更する波長切替方法であって、
前記波長切替元の終端装置が前記波長切替要求メッセージを受信した場合に、前記局側終端装置制御部が、波長切替元の終端装置と波長切替先の終端装置とに波長切替指示メッセージを送信するステップと、
前記局側終端装置制御部から前記波長切替指示メッセージを受信した切替元の終端装置が、切替対象の加入者側終端装置に波長切替制御メッセージを送信するステップと、
前記波長切替制御メッセージを受信した切替対象の加入者側終端装置が、前記受信部の波長を切り替えた後、第１の波長切替完了メッセージを前記波長切替先の終端装置に送信するステップと、
前記波長切替先の終端装置が前記第１の波長切替完了メッセージを受信した場合に、前記局側終端装置制御部が、前記波長切替元の終端装置及び波長切替先の終端装置に第１の切替完了メッセージを送信するステップと、
前記第１の切替完了メッセージを受信した波長切替先の終端装置が、切替対象の加入者側終端装置に第２の波長切替完了メッセージを送信するステップと、
前記第２の波長切替完了メッセージを受信した切替対象の加入者側終端装置が、前記ユーザ端末に第２の切替完了メッセージを送信するステップと、
を含む波長切替方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、局側終端装置、加入者側終端装置、光通信システム、経路切替方法、経路切替プログラム、及び波長切替方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）と呼ばれるサービスが普及してきている。ＦＴＴＨによるブロードバンドサービスの提供には、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる光アクセスネットワークが多く利用されている。

【0003】

ＰＯＮは、１つの局側終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、複数の加入者側終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）とを、光スプリッタ（光カプラ）と呼ばれる光受動素子を用いて１本の光ケーブルを分岐させることにより、１対多に接続して構成される。ＰＯＮでは、光ファイバやＯＬＴなどを複数の加入者で共有することにより、経済的にＦＴＴＨサービスを提供することができる。

【0004】

ＰＯＮには、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０ Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）と呼ばれるものがある（例えば、非特許文献１参照）。この非特許文献１に記載されているＰＯＮでは、ＯＮＵからＯＬＴへ向かう通信（上り通信）には、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術が用いられ、各ＯＮＵからの信号の衝突を回避している。このＴＤＭＡ技術を用いるＰＯＮは、ＴＤＭ−ＰＯＮとも呼ばれる。

【0005】

さらに、将来の光アクセスネットワークにおける通信需要の増大に応えるため、伝送レートが１０Ｇｂｐｓを超える次世代のＰＯＮとして、複数のＴＤＭ−ＰＯＮをＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術で１つのＰＯＮインフラストラクチャー（ＰＯＮインフラ）上に構築する、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（ＴＷＤＭ−ＰＯＮ）に関する研究開発が進展している（例えば、特許文献１参照）。ＴＷＤＭ−ＰＯＮを用いることにより、ＰＯＮインフラにおける伝送容量を増大させることができる。

【0006】

図６に、特許文献１に開示されたＴＷＤＭ−ＰＯＮの概要を示す。図６に示すように、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１は、ＯＬＴ２及び複数のＯＮＵ６−１ないしＯＮＵ６−ｍ（ｍは２以上の整数）を含んで構成されている。ＯＬＴ２は、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１を制御する制御装置３と、複数のＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）４（４−１〜４−ｎ：ｎは２以上の整数）と、ＯＳＵ４の各々と接続された複数の光送受信器５（５−１〜５−ｎ）と、を含んで構成されている。各光送受信器５は、複数のＯＮＵ６と光スプリッタ７を介して接続されている。

【0007】

上り通信に関しては、ＯＬＴ２の各光送受信器５の受信波長が重ならないように、ＯＬＴ２の各光送受信器５の受信波長を固定的に割り付けている。この場合、ＯＮＵ６の光送受信器（図示省略）の送信波長を変更することで、ＯＬＴ２の各光送受信器５とＯＮＵ６との接続を動的に切り替えることができる。ＯＬＴ２からＯＮＵ６に向かう通信（下り通信）に関しても、上り通信と同様に、ＯＬＴ２の各光送受信器５の送信波長を固定的に割り付け、ＯＮＵ６の光送受信器の受信波長を変更することで、ＯＬＴ２の各光送受信器５とＯＮＵ６との接続を動的に切り替えることができる。このため、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１には、広帯域化だけでなく、トラフィック変動に応じた負荷分散、障害時の経路切替による高信頼化、低負荷時における光送受信器やデバイス回路のスリープによる省電力化などの利点がある。

【0008】

ここで、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１において、例えば下り通信に関するＯＬＴ２とＯＮＵ６との接続を動的に切り替える際には、ＯＬＴ２の光送受信器５の切替と、ＯＮＵ６の受信波長の切替が行われる。ＯＮＵ６の受信波長が切替前波長から切替後波長に切り替わるまでの切替時間中は、ＯＮＵ６では下り通信のパケット（以下、単に「下りパケット」とも称する）を受信できない。しかし、マルチメディアアプリケーションなどでは、サービス品質上、切替時間中にパケットロスが発生しないことが望ましく、無瞬断での切替処理が要求される。

【0009】

このため、切替時間中における下り通信のパケットロスを回避するために、切替時間中は、ＯＬＴ２で切替対象のＯＮＵ６宛のパケットをバッファリングする必要がある。入力されたパケットをバッファリングしつつ、通信経路を切り替える手段として、経路を切り替えるスイッチの前段にバッファをもち、入力されたパケットの宛先に応じてスイッチで経路を切り替える技術が、提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【0010】

一方、非特許文献２には、上記のようなＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ６の送受信波長を動的に変更するための手順である波長切替シーケンスが規定されている。

【0011】

具体的には以下のような手順により実行される。すなわち、図６において、ＯＳＵ４−１に接続された光送受信器５−１の波長をλ１、ＯＳＵ４−２に接続された光送受信器５−２の波長をλ２とする。また、ＯＮＵ６−１の光送受信器の波長がλ１に指定されており、ＯＮＵ６−１がＯＳＵ４−１に接続されている状態からＯＳＵ４−２に接続を変更する場合を考える。

【0012】

このとき、ＯＬＴ２は、ＯＳＵ４−１を介しＯＮＵ６−１に対して、波長をλ２に切り替える指示を収容した波長切替制御メッセージを送信する。波長切替制御メッセージを受信したＯＮＵ６−１は，波長切替応答メッセージをＯＳＵ４−１へ返信すると共に、自身の光送受信器の波長をλ２に変更する。波長変更完了後，ＯＮＵ６−１は波長切替完了メッセージをＯＳＵ４−２へ送信し、波長切替完了メッセージを受信したＯＬＴ２は，ＯＮＵ６−１の波長切替が完了したことを認識する。その後、ＯＬＴ２は制御装置３におけるＯＮＵ６−１宛の下りトラフィックの出力方路をＯＳＵ４−１からＯＳＵ４−２へ切り替え、ＯＮＵ６−１の信号導通を再開させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２０１１−０５５４０７号公報

【特許文献2】特開平１０−２２９４０４号公報

【非特許文献】

【0014】

【非特許文献1】ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ｓｔｄ ８０２．３ａｖ−２００９

【非特許文献2】Ｄｒａｆｔ ｎｅｗ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｇ．９８９．３（ｆｏｒ Ｃｏｎｓｅｔ，４ Ａｐｒｉｌ ２０１４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

ここで、ＴＷＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＬＴが、下りパケットをＯＮＵ単位で識別し、その時点でのＯＮＵの受信波長に該当する送信波長が割り当てられている光送受信器にパケットを振り分けている。

【0016】

ＴＷＤＭ−ＰＯＮにおいて無瞬断での経路切替を行うために、上述の特許文献２に開示されている構成を適用する場合、スイッチ前段のバッファを、ＴＷＤＭ−ＰＯＮに収容されるＯＮＵの台数分搭載する必要がある。このため、収容されるＯＮＵの台数が多い場合、回路規模が増大する。また、各バッファにおいて、切替時間分のパケットを保持できる容量が必要なので、切替に要する時間が長い場合は、大きなバッファ量が必要になる。回路規模やバッファ量の増大は、装置実現性の面で課題となる。

【0017】

また、バッファを共有する共有バッファ方式を適用すると、収容されるＯＮＵの台数の増加に伴い、アドレス管理情報が増大する。このため、収容されるＯＮＵの台数が多い場合は、アドレス管理用に、大きなメモリが必要となり、装置実現性の面で課題となる。

【0018】

一方、一般個人宅へ提供されるブロードバンドサービスには放送型のブロードキャストサービスも含まれ、ブロードキャストサービスの提供中において、パケットロスなどのサービス品質の劣化を発生させずに波長切替動作を実施できることが必要となる。

【0019】

そのようなブロードキャストサービスの一例として、近年、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）による超高精細４ｋ映像配信サービスが開始されており、今後は，ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムの広帯域性を利用した４ｋ映像ブロードキャスト配信サービスなどの提供も想定されている。例えば、多チャンネルの４ｋ映像を配信する際、波長λ１で１ｃｈ〜１００ｃｈ、波長λ２で１０１ｃｈ〜２００ｃｈを配信し、ＯＮＵ側で受信したい波長及びチャンネルを選択して映像を受信するといった映像配信サービスも考えられる。

【0020】

しかしながら、このような４ｋ映像配信サービスを提供するＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、例えば、波長λ１のＯＮＵ配下の加入者から１０１ｃｈの視聴要求が発生した場合，非特許文献２に記載される波長切替シーケンスでは、ＯＬＴの裁量の下、ＯＬＴからの制御による波長切替制御であるため、ＯＮＵの波長切替を実施できず、希望のチャンネルが視聴できない。また、ＯＮＵが勝手に波長切替を実施すると、映像配信サービス以外の、それまで受けられていたインターネットデータ通信などのサービスが切断してしまうという課題がある。

【0021】

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。この発明の目的は、収容されるＯＮＵの台数が多い場合であっても、パケットロスを発生させることなくＯＮＵとの接続を動的に変更可能なＯＬＴと、ＯＮＵとＯＬＴとの接続を変更する経路切替方法とを、回路規模を増大させることなく提供することにある。また、この発明の目的は、ブロードキャストサービスの提供中においても、パケットロスを発生させることなくＯＮＵとの接続を動的に変更可能なＯＬＴと、ＯＮＵとＯＬＴとの接続を変更する経路切替方法とを提供することにある。さらに、本発明の目的は、従来のＯＬＴの裁量の下、ＯＬＴからの制御による波長切替に加え、ＯＮＵの裁量の下、ＯＮＵからの要求により波長切替を実施可能なＯＮＵ、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステム、及び波長切替方法を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0022】

上述した目的を達成するために、本発明に係る局側終端装置は、複数の加入者側終端装置のいずれかと経路切替が可能に接続されると共に接続された前記加入者側終端装置との間でパケットを送受信して通信経路を構成し、かつ上位通信網と接続される局側終端装置であって、パケットを一時的に蓄積させるスルーキューと１以上の切替キューとを含むバッファ部と、前記通信経路において経路切替が発生した場合に、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び切替対象の全加入者側終端装置宛パケットを前記切替キューに蓄積させ、非切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケット、及び非切替対象の全加入者側終端装置宛パケットを前記スルーキューに蓄積させる加入者側終端装置振分部と、前記バッファ部に蓄積されたパケットを読み出すと共に接続された前記加入者側終端装置に向けて出力するスケジューラ部と、を各々備える複数の終端装置、及び、前記上位通信網から受け取ったユニキャストパケットを当該ユニキャストパケットの宛先の加入者側終端装置が登録されている前記終端装置に送り、前記上位通信網から受け取った全加入者側終端装置宛パケットを当該パケットで指定された１以上の前記終端装置に複製して送る終端装置振分部を含み、前記全加入者側終端装置宛パケットは、全加入者側終端装置宛パケットのそれぞれを識別する識別子を有し、前記終端装置振分部は、前記上位通信網から受け取った全加入者側終端装置宛パケットを、前記識別子により指定された１以上の前記終端装置に複製して送り、前記局側終端装置は、全加入者側終端装置宛パケットが有する前記識別子と、前記識別子が指定する送り先の終端装置とを対応付けたテーブルを有するものである。

【0023】

上述した目的を達成するために、本発明に係る経路切替方法は、上記の局側終端装置において、切替対象の加入者側終端装置の登録先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更する経路切替方法であって、前記終端装置振分部が、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの送り先を切替元の終端装置から切替先の終端装置に変更するステップと、前記切替先の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が学習テーブルを参照し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの切替キューが学習済みである場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを学習済みの切替キューに蓄積させ、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの切替キューが未学習である場合は、当該加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを未使用の切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録し、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが学習済みである場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを学習済みの切替キューに蓄積させ、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが未学習である場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを未使用の切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録するステップと、前記切替元の終端装置が備える加入者側終端装置振分部が学習テーブルを参照し、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが学習済みである場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを学習済みの切替キューに蓄積させ、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューが未学習である場合は、当該全加入者側終端装置宛パケットを未使用の切替キューに蓄積させると共に当該切替キューを学習テーブルに登録するステップと、前記切替元の終端装置に蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの量が０になった後、切替先の終端装置が切替対象の加入者側終端装置宛のパケットの送信、及び切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの送信を開始すると共に、切替元の終端装置が切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの送信を開始するステップと、前記切替先の終端装置の前記切替キューに蓄積されている切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの量が０になった後、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットの切替キューを学習テーブルから解放し、切替対象の加入者側終端装置宛のユニキャストパケットを前記スルーキューを介して送信するステップと、前記切替先の終端装置の前記切替キューに蓄積されている切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの量が０になった後、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットの切替キューを学習テーブルから解放し、切替対象の全加入者側終端装置宛パケットを、前記スルーキューを経て送信するステップと、を含むものである。

【0024】

上述した目的を達成するために、本発明に係る経路切替プログラムは、コンピュータに、上記の経路切替方法の各ステップを実行させるためのものである。

【0025】

上述した目的を達成するために、本発明に係る加入者側終端装置は、光ファイバ伝送路を介した前記通信経路を構成するための波長が各々割り当てられると共に当該割り当てられた波長により所定のサービスを提供する上記の局側終端装置の複数の終端装置のいずれかに接続され、前記通信経路を介して受信したパケットにより接続された終端装置の波長に応じたサービスをユーザ端末に中継する加入者側終端装置であって、前記ユーザ端末からの前記サービスの要求を受け付けると共に受け付けた前記サービスに割り当てられた波長を特定する特定部と、前記特定部により特定された波長が波長の変更を要する場合には、波長の切替を要求する波長切替要求メッセージを前記接続された終端装置に送信する送信部と、前記通信経路を介して受信する波長を切替可能に構成された受信部と、を含むものである。

【0026】

上述した目的を達成するために、本発明に係る光通信システムは、上記の局側終端装置と、前記局側終端装置と光ファイバ伝送路で接続された光スプリッタと、前記光スプリッタに接続された複数の光ファイバ伝送路に各々接続された複数の上記加入者側終端装置と、を含むものである。

【0027】

上述した目的を達成するために、本発明に係る波長切替方法は、前記局側終端装置が局側終端装置制御部をさらに含み、前記加入者側終端装置にユーザ端末が接続され、前記加入者側終端装置から前記終端装置へ波長切替要求メッセージが送信される上記の光通信システムにおいて、前記波長切替要求メッセージを送信した切替対象の加入者側終端装置の波長を波長切替元の終端装置に割り当てられた波長から波長切替先の終端装置に割り当てられた波長に変更する波長切替方法であって、前記波長切替元の終端装置が前記波長切替要求メッセージを受信した場合に、前記局側終端装置制御部が、波長切替元の終端装置と波長切替先の終端装置とに波長切替指示メッセージを送信するステップと、前記局側終端装置制御部から前記波長切替指示メッセージを受信した切替元の終端装置が、切替対象の加入者側終端装置に波長切替制御メッセージを送信するステップと、前記波長切替制御メッセージを受信した切替対象の加入者側終端装置が、前記受信部の波長を切り替えた後、第１の波長切替完了メッセージを前記波長切替先の終端装置に送信するステップと、前記波長切替先の終端装置が前記第１の波長切替完了メッセージを受信した場合に、前記局側終端装置制御部が、前記波長切替元の終端装置及び波長切替先の終端装置に第１の切替完了メッセージを送信するステップと、前記第１の切替完了メッセージを受信した波長切替先の終端装置が、切替対象の加入者側終端装置に第２の波長切替完了メッセージを送信するステップと、前記第２の波長切替完了メッセージを受信した切替対象の加入者側終端装置が、前記ユーザ端末に第２の切替完了メッセージを送信するステップと、を含むものである。

【発明の効果】

【0028】

本発明に係るＯＬＴ及び経路切替方法によれば、同時に切替処理を行うＯＮＵの台数を制限し、切替処理中のパケットを保持する切替キューの数を収容されるＯＮＵの台数より少なくすることができる。その結果キュー数が削減されるため、バッファのアドレス管理に必要なメモリ量も削減できる。これにより、収容されるＯＮＵの台数が多い場合であっても、パケットロスを発生させることなくＯＮＵとの接続を動的に変更可能な、すなわち無瞬断切替可能なＯＬＴと、ＯＮＵとＯＬＴとの接続を動的に変更する経路切替方法を経済的に提供することが可能となる。

【0029】

また、本発明に係るＯＬＴ及び経路切替方法によれば、ブロードキャストサービスの提供中においても、パケットロスを発生させることなくＯＮＵとの接続を動的に変更可能なＯＬＴと、ＯＮＵとＯＬＴとの接続を変更する経路切替方法とを提供することが可能となる。

【0030】

すなわち、本発明に係るＯＬＴ及び経路切替方法によれば、ＯＮＵの経路切替を行っている間、切替元のＯＳＵ及び切替先のＯＳＵの両方に送られるブロードキャストパケットを切替キューに蓄積し、切替完了後、蓄積されたパケットの送信を開始するため、例えば、切替元のＯＳＵ及び切替先ＯＳＵに配信されている映像チャンネルの提供を瞬断無く継続しつつ、切替先ＯＳＵで配信される新規の映像チャンネルを新たに提供することが可能になる。また、このとき、切替元のＯＳＵ及び切替先のＯＳＵの両方に送られるブロードキャストパケット以外は切替キューに蓄積しないため、バッファを有効に利用することができる。

【0031】

さらに、この発明のＯＮＵ、光通信システム、及び波長切替方法によれば、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵの裁量の下、ＯＮＵからの要求により波長切替を実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのＴＷＤＭ−ＰＯＮの要部構成図である。

【図2】本実施の形態に係る経路切替方法を説明するための模式図である。

【図3】本実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのタイミングチャートである。

【図4】本実施の形態に係る波長切替方法を説明するためのＴＷＤＭ−ＰＯＮの要部構成図である。

【図5】本実施の形態に係る波長切替方法を説明するためのシーケンス図である。

【図6】従来技術に係るＴＷＤＭ−ＰＯＮを説明するための構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

【0034】

図１を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴ及びＯＮＵを備えるＴＷＤＭ−ＰＯＮの構成例について説明する。図１は、後述する本実施の形態に係る経路切替方法を説明するためのＴＷＤＭ−ＰＯＮの要部構成図である。

【0035】

ＴＷＤＭ−ＰＯＮは、ＰＯＮシステムを用いた光アクセスネットワークである。ＴＷＤＭ−ＰＯＮ（光通信システム）では、ＯＬＴ（局側終端装置）からＯＮＵ（加入者側終端装置）に向かう下り信号と、ＯＮＵからＯＬＴに向かう上り信号が送受信される。また、上り信号と下り信号には、ＯＬＴに接続されている上位ネットワーク（図示を省略する）とＯＮＵに接続されているユーザ端末等（図４参照）のと間で送受信されるデータ信号、及びＰＯＮリンクを確立させるために用いられる制御信号がある。ここでは、下り信号に含まれるデータ信号（下りパケット）に関して説明し、上り信号及び下り信号に含まれる制御信号に関する説明を省略することもある。

【0036】

ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０は、１つのＯＬＴ１００と、複数のＯＮＵ３００−１〜ｍ（ｍは２以上の整数）と、光受動素子である光スプリッタ４００とを備えている。ＯＬＴ１００と光スプリッタ４００との間、及び、ＯＮＵ３００−１〜ｍと光スプリッタ４００の間は、それぞれ光ファイバで接続される。

【0037】

ＯＬＴ１００は、ＬＬＩＤ識別部１１０、ＯＳＵ振分部（終端装置振分部）１２０、複数のＯＳＵ（終端装置）２００−１〜ｎ（ｎは２以上の整数）、複数の光送信器１３０−１〜ｎ、及びＯＬＴ制御部（局側終端装置制御部）１４０を備えて構成される。

【0038】

ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＯＳＵ振分部１２０と接続されている。ＬＬＩＤ識別部１１０は、上位ネットワークから入力された下りパケットの識別情報に基づいて、宛先のＯＮＵを識別する。下りパケットの識別情報として、例えば、イーサネット（登録商標）のパケット（フレーム）に含まれるＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＩＤ）を用いることができる。ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＶＩＤと論理リンク識別子（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）を対応付けるＬＬＩＤ識別テーブル１１２を有している。下りパケットが、特定のＯＮＵ宛のユニキャストパケットである場合には、基本的に、ＬＬＩＤは、接続されたＯＮＵに１対１に割り付けられる。このため、ＬＬＩＤ識別部１１０は、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２を用いて、ユニキャストパケットのＶＩＤから宛先のＯＮＵ３００を識別できる。ＬＬＩＤ識別部１１０は、宛先のＯＮＵ３００に割り付けられたＬＬＩＤをユニキャストパケットに付加して、ＯＳＵ振分部１２０に送る。

【0039】

一方、下りパケットが、全ＯＮＵ宛のブロードキャストパケット（全加入者側終端装置宛パケット）である場合には、例えば、下りパケットはブロードキャストサービスに対応付けられた特定のＶＩＤを有している。ＬＬＩＤ識別部１１０は、そのＶＩＤを有する下りパケットを、ブロードキャストパケットと識別できる。ＬＬＩＤ識別テーブル１１２は、ブロードキャストサービスに対応付けられた特定のＶＩＤに対して、当該ブロードキャストパケットを送るべき１以上のＯＳＵを識別する情報を具備する。ＬＬＩＤ識別部１１０は、ブロードキャストＬＬＩＤ（ＢＣ−ＬＬＩＤ）をブロードキャストパケットに付加して、ＯＳＵ振分部１２０に送る。

【0040】

ＯＳＵ振分部１２０は、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎと接続されている。ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０では、各ＯＮＵ３００−１〜ｍは、複数のＯＳＵ２００−１〜ｎのいずれかに登録される。ＯＳＵ振分部１２０は、ＬＬＩＤとＯＳＵを対応付けるＬＬＩＤ割当テーブル１２２を有している。ＯＳＵ振分部１２０は、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を用いて、受け取った下りパケットのＬＬＩＤから、宛先のＯＮＵ３００が登録されているＯＳＵ２００を識別する。ＯＳＵ振分部１２０は、識別したＯＳＵ２００にユニキャストパケットを送る。また、ＯＳＵ振分部１２０は、受け取ったパケットにＢＣ−ＬＬＩＤが付加されている場合には、そのパケットがブロードキャストパケットであることを認識する。そして、受け取ったブロードキャストパケットのＶＩＤでＬＬＩＤ識別テーブル１１２を参照し、受け取ったブロードキャストパケットを指定された１以上のＯＳＵ２００−１〜ｎにコピーしてそれぞれ送る。

【0041】

ＯＳＵ２００−１〜ｎは、光送信器１３０−１〜ｎと１対１に接続されている。また、光送信器１３０−１〜ｎにはそれぞれ異なる波長（λ１〜λｎ）が固定的に割り当てられている。光送信器１３０−１〜ｎは、光スプリッタ４００を経てＯＮＵ３００−１〜ｍと接続されている。

【0042】

ＯＳＵ２００に入力された下りパケットは、接続されている光送信器１３０を経て、当該光送信器１３０に割り当てられた波長で、宛先のＯＮＵ３００に送られる。ここで、ＯＳＵ２００−１〜ｎは、光送信器１３０−１〜ｎと１対１に接続されているので、下りパケットの送信波長は、宛先のＯＮＵが登録されたＯＳＵで定まる。従って、以下の説明では、あるＯＳＵ２００−１〜ｎに接続されている光送信器１３０−１〜ｎに割り当てられた波長を、ＯＳＵ２００−１〜ｎに割り当てられた波長と表現することもある。

【0043】

各ＯＳＵ２００−１〜ｎは、それぞれ、ＯＮＵ振分部（加入者側終端装置振分部）２１０、バッファ部２２０、スケジューラ部２５０及び制御信号生成部２６０を備えて構成される。バッファ部２２０は、１つのスルーキュー２２２、１以上の切替キュー２２４−１〜ｋ（ｋは１以上の整数）を並列に備えている。なお、切替キュー２２４の数ｋは、同時に行える経路切替数に対応する。従って、切替キュー２２４は、複数設けられるのが良い。一方、切替キュー２２４の数ｋが多くなると、回路規模の増大につながる。そこで、切替キュー２２４の数ｋを、各ＯＳＵ２００に登録可能なＯＮＵ３００の台数よりも少なくし、回路規模の増大を抑えるのが良い。

【0044】

ＯＮＵ振分部２１０は、特定のＯＮＵ宛のユニキャストパケットをスルーキュー２２２又は切替キュー２２４−１〜ｋに送る。パケットの宛先のＯＮＵが非切替対象であるときは、当該パケットを、スルーキュー２２２に送る。また、ＯＮＵ振分部２１０は、パケットの宛先のＯＮＵが切替対象であるときは、当該パケットを、切替キュー２２４−１〜ｋのいずれかに送る。ＯＮＵ振分部２１０が、切替対象のＯＮＵ宛のパケットを、複数の切替キューのいずれに送るかは、学習テーブル２１２を参照して決定される。

【0045】

ＯＮＵ振分部２１０は、切替対象のＯＮＵが未学習である場合、すなわち、切替対象のＯＮＵ宛のユニキャストパケットの識別子（ＬＬＩＤ）が学習テーブルに登録されていない場合、未使用の切替キュー２２４のいずれかに送る。このとき、ＯＮＵ振分部２１０は、パケットを送った先の切替キュー２２４、及び当該パケットの識別子を学習テーブル２１２に登録し、学習済みとする。ＯＮＵ振分部２１０は、切替対象のＯＮＵ宛のユニキャストパケットの識別子（ＬＬＩＤ）が学習済みである場合、学習テーブル２１２に登録された切替キュー２２４にパケットを送る。

【0046】

一方、ＯＮＵ振分部２１０は、全ＯＮＵ宛のブロードキャストパケットをスルーキュー２２２又は切替キュー２２４−１〜ｋに送る。ブロードキャストパケットが非切替対象であるときは、当該パケットを、スルーキュー２２２に送る。また、ＯＮＵ振分部２１０は、ブロードキャストパケットが切替対象であるときは、当該パケットを、切替キュー２２４−１〜ｋのいずれかに送る。ＯＮＵ振分部２１０が、切替対象のブロードキャストパケットを、複数の切替キューのいずれに送るかは、学習テーブル２１２を参照して決定される。なお、ＯＮＵ振分部２１０に係る処理の説明において「切替対象のブロードキャストパケット」と言う場合、これは、少なくとも切替対象のＯＮＵが収容される切替元のＯＳＵ及び切替先のＯＳＵの両方に送られるブロードキャストパケットのことを指す。

【0047】

ＯＮＵ振分部２１０は、切替対象のブロードキャストパケットが未学習である場合、すなわち、切替対象のブロードキャストパケットの識別子が学習テーブルに登録されていない場合、未使用の切替キュー２２４のいずれかに送る。このとき、ＯＮＵ振分部２１０は、パケットを送った先の切替キュー２２４、及び当該パケットの識別子を学習テーブル２１２に登録し、学習済みとする。ＯＮＵ振分部２１０は、切替対象のブロードキャストパケットの識別子が学習済みである場合、学習テーブル２１２に登録された切替キュー２２４にパケットを送る。

【0048】

制御信号生成部２６０は、ＰＯＮリンクを確立するのに用いられる、ゲートパケットなどの制御信号を生成する。ＯＮＵにおける受信波長の切替指示は、この制御信号を用いて行うことができる。

【0049】

スルーキュー２２２及び複数の切替キュー２２４−１〜ｋは、パケットが入力されると、スケジューラ部２５０に対して送信要求を出す。スケジューラ部２５０は、各キュー２２２、２２４−１〜ｋからの下りパケットの送信要求や、制御信号生成部２６０からの制御信号の送信要求に応じて出力を調整し、光送信器１３０−１〜ｎを経て各ＯＮＵ３００に下り信号を送る。

【0050】

ＯＬＴ制御部１４０は、ＯＬＴ１００全体と、ＯＬＴ１００に搭載されるＯＳＵ２００を制御する。例えば、ＯＬＴ制御部１４０は、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２及びＬＬＩＤ割当テーブル１２２の書替を行う。また、ＯＬＴ１００を通過するトラフィックの監視を行い、経路切替の時期及び内容を決定する。また、各ＯＳＵ２００のスケジューラ部２５０からの読出しについても監視する。

【0051】

また、ＯＬＴ制御部１４０は、切替対象のＯＮＵの登録先のＯＳＵを変更するに当たり、切替元のＯＳＵからの解除、切替先のＯＳＵへの登録、切替先のＯＳＵに対しての切替対象のＯＮＵの通知を行う。なお、この通知については、ＯＬＴ制御部１４０が直接ＯＳＵに指示しても良いし、各ＯＳＵに送られるパケットにその旨付加して送っても良い。

【0052】

ＯＮＵ３００は、下りパケットを受信する光受信器３３０を備えている。光受信器の受信波長は可変であり、登録されたＯＳＵに割り当てられた波長の下りパケットを受信できるように設定される。

【0053】

上述した以外の構成については、公知のＴＷＤＭ−ＰＯＮと同様に構成することができる。

【0054】

次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係る経路切替方法について説明する。
図２は、本実施の形態に係る経路切替方法を説明するための模式図であり、経路切替に伴う各テーブル及び各キューの内容の変遷を示している。ここでは、第１のＯＮＵ（ＯＮＵ３００−１）のＬＬＩＤを１０、第２のＯＮＵ（ＯＮＵ３００−２）のＬＬＩＤを２０、第３のＯＮＵ（ＯＮＵ３００−３）のＬＬＩＤを３０とし、ＬＬＩＤ識別テーブル１１２には、ＶＩＤ＝１０がＬＬＩＤ＝１０、ＶＩＤ＝２０がＬＬＩＤ＝２０、ＶＩＤ＝３０がＬＬＩＤ＝３０に割り付けられている。また、ＶＩＤ＝１００、１０１、及び１０２をブロードキャストサービスに対応付けられた特定ＶＩＤとし、ＶＩＤ＝１００のブロードキャストパケットは第１のＯＳＵ（ＯＳＵ２００−１）に、ＶＩＤ＝１０１のブロードキャストパケットは第２のＯＳＵ（ＯＳＵ２００−２）に、ＶＩＤ＝１０２のブロードキャストパケットは第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵに、それぞれ送信される割り付けがされている。

【0055】

図３は、上位ネットワークからＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して送られる下りパケットが第１のＯＮＵに受信されるまでの流れを示すタイミングチャートである。ここでは、第１のＯＮＵ宛てのユニキャストパケットをＵで、ＶＩＤ＝１００のブロードキャストパケットをＡで、ＶＩＤ＝１０１のブロードキャストパケットをＢで、ＶＩＤ＝１０２のブロードキャストパケットをＣで、それぞれ示す。なお、図３において、「ＰＯＮ出力」とは、光送信器１３０における光出力を意味しており、「ＰＯＮ受信」とは、光受信器３３０における光受信を意味している。

【0056】

時刻Ｉでは、第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵは、第１のＯＳＵに登録されている。また、第３のＯＮＵは、第２のＯＳＵに登録されている。すなわち、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２では、ＬＬＩＤ＝１０及びＬＬＩＤ＝２０に、ＯＳＵ＝１が割り付けられている。また、ＬＬＩＤ＝３０に、ＯＳＵ＝２が割り付けられている。従って、ＯＳＵ振分部１２０は、第１のＯＮＵ宛のパケットＵを第１のＯＳＵに送る。これらのパケットは、第１のＯＳＵのスルーキュー、スケジューラ部、光送信器１３０−１を経て、波長λ１の下り信号として第１のＯＮＵに送られる。

【0057】

一方、ＯＳＵ振分部１２０は、ブロードキャストパケットＡを第１のＯＳＵに、ブロードキャストパケットＢを第２のＯＳＵに、それぞれ送る。また、ＯＳＵ振分部１２０は、ブロードキャストパケットＣをコピーし、第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵにそれぞれ送る。ブロードキャストパケットは、各第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵのスルーキュー、スケジューラ部、光送信器１３０−１及び１３０−２を経て、各第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵに割り当てられた波長で送信される。ここでは、第１のＯＳＵが、ブロードキャストパケットＡ及びＣを、波長λ１の下り信号として第１のＯＮＵ及び第２のＯＮＵに送る。また、第２のＯＳＵが、ブロードキャストパケットＢ及びＣを、波長λ２の下り信号として第３のＯＮＵに送る。第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵから送信されるブロードキャストパケットは、光スプリッタ４００で分岐されることによってコピーされ、全ＯＮＵに送られる。光スプリッタ４００におけるパケットのコピーは、例えばＳＣＢ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｏｐｙ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）として、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（非特許文献１参照）で定義されている。第１のＯＮＵ、第２のＯＮＵ、及び第３のＯＮＵは、各々登録されたＯＳＵに割り当てられた波長のブロードキャストパケットを受信する。

【0058】

第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵから送信されるパケットには、ＬＬＩＤ識別子が付与される。各ＯＮＵ３００（第１のＯＮＵ、第２のＯＮＵ、第３のＯＮＵ）は、受信したパケットのＬＬＩＤ識別子によって、そのパケットが自分宛であるか否かを判断する。図３の例では、各ＯＮＵ３００に割り付けられたＬＬＩＤに対応して、第１のＯＮＵ宛のパケットＵにＬＬＩＤ識別子＝１０が付与される。また、ブロードキャストパケットＡ、Ｂ、及びＣには、全ＯＮＵ３００宛であることを示すＬＬＩＤ識別子＝Ｂが付与される。パケットへのＬＬＩＤ識別子の付与は、例えば図示しないＬＬＩＤ識別子付与部で行われる。図３に示す例では、ＬＬＩＤ識別子は、バッファ部２２０とスケジューラ部２５０との間においてパケットに付与される。バッファ部２２０の後段でＬＬＩＤ識別子をパケットに付与する場合には、ＬＬＩＤ識別子の容量によって各キューの空容量が消費されるのを防止できる。

【0059】

なお、本実施の形態では、非切替対象のＯＮＵ宛のユニキャストパケットは、全てスルーキュー２２２から出力される。従って、バッファ部２２０の後段でＬＬＩＤ識別子を付与する場合には、スルーキュー２２２から出力されるパケットのＶＩＤをＬＬＩＤ識別子付与部が読み取り、そのＶＩＤに対応するＬＬＩＤ識別子をパケットに付与する必要がある。

【0060】

それに対し、ＯＮＵ振分部２１０とバッファ部２２０との間で、ＬＬＩＤ識別子をパケットに付与することもできる。その場合には、ＬＬＩＤ識別子付与部をＯＮＵ振分部２１０の後段に設ける。そして、ＯＮＵ振分部２１０が各キューへパケットを振り分ける際に参照したＬＬＩＤに基づいて、ＬＬＩＤ識別子付与部がＬＬＩＤ識別子を各パケットに付与する。その結果、バッファ部２２０の後段で再度ＬＬＩＤを読み取る必要がないため、通信のスループットの観点で有利である。

【0061】

ここで、本実施の形態に係る経路切替の一例として、第１のＯＮＵの登録先を、第１のＯＳＵから第２のＯＳＵに切り替える場合を考える。この切替は、例えば、通信負荷の分散などの目的により行われる。図３に示す例では、時刻Ｉから時刻ＩＩまではＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０において通常の通信が行われており、時刻ＩＩにおいて切替が発生している。

【0062】

この場合、図２に示すように、時刻ＩＩにおいて、ＯＬＴ制御部１４０が、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替えて、ＬＬＩＤ＝１０に、ＯＳＵ＝２を割り付ける。このＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替えた後に上位ネットワークからＯＬＴ１００に送られた第１のＯＮＵ宛のパケットは、第２のＯＳＵに送られる。

【0063】

この時点では、第１のＯＮＵは受信波長がλ１であるため、第２のＯＳＵからの波長λ２の下り信号を受信できない。そこで、第１のＯＳＵは、第１のＯＮＵに対して、受信波長をλ２に切り替える旨指示する必要がある。しかしながら、第１のＯＳＵに第１のＯＮＵ宛のパケットが未送信の状態で蓄積されている可能性がある。また、第１のＯＮＵでの受信波長の切替に時間がかかる場合もある。

【0064】

そこで、第１のＯＮＵの波長切替に必要な時間と、第１のＯＳＵに蓄積されている第１のＯＮＵ宛のパケットがなくなるまでの時間を考慮して、第１のＯＮＵに対し、波長切替とそのタイミングを併せて指示するのがよい。この指示は、第１のＯＮＵに制御パケットＸＳを送ることによって行われる（図３参照）。制御パケットＸＳには、波長切替の通知、切替後の波長及び切替のタイミングの情報が含まれる。制御パケットＸＳは、ＯＬＴ制御部１４０の指示に基づいて、制御信号生成部２６０（図１参照）で生成される。

【0065】

時刻ＩＩ以降、第２のＯＳＵは、第１のＯＮＵ宛のパケットを受け取ると、第１のＯＮＵが切替対象のＯＮＵであるか否かを判定する。時刻ＩＩにおいて、ＬＬＩＤ割当テーブル１２２を書き替える際に、第１のＯＮＵが切替対象のＯＮＵである旨、ＯＬＴ制御部１４０から第２のＯＳＵに通知される。ＯＮＵ振分部２１０は、この通知により、第１のＯＮＵが切替対象のＯＮＵであることを認識する。

【0066】

つづいて、時刻ＩＩＩにおいて、第２のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２に第１のＯＮＵが学習済みであるか未学習であるかを判定する。ここでは、第１のＯＮＵが登録されていないので、第１のＯＮＵが未学習であると判定される。ＯＮＵ振分部２１０は、未学習のＯＮＵ宛のパケットを、未使用の切替キューの１つに送り、その切替キューを学習テーブルに学習させる。ここでは、未使用の切替キューとして、第１の切替キューを選択する。この切替キューの選択は、未使用の切替キューを選択すればよく、番号の小さい順に選択するなどしても良いし、無作為に選択するなどしても良い。

【0067】

第１の切替キューが選択された後、第１のＯＮＵ宛のパケットは、第１の切替キューに送られ、学習テーブル２１２のＬＬＩＤ欄に第１のＯＮＵのＬＬＩＤ識別子１０、キュー欄に１が登録される。この結果、第１のＯＮＵが学習済みとなる（図２参照）。第１のＯＮＵが学習済みとなった後は、第２のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２を参照することにより、第１のＯＮＵ宛のパケットを第１の切替キューに送る。

【0068】

一方、時刻ＩＩ以降、ＯＳＵ振分部１２０は、切替元のＯＳＵ及び切替先のＯＳＵの両方に送られるブロードキャストパケットを切替対象のブロードキャストパケットとして認識しマーキングする。図３の例では、ブロードキャストパケットＣが切替対象であり、Ｃ２以降のパケットがマーキングされる。

【0069】

つづいて、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣ２を受信する時刻Ｖにおいて、切替元である第１のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２にブロードキャストパケットの識別子が学習済みであるか未学習であるかを判定する。ここでは、ブロードキャストパケットの識別子が登録されていないので、ブロードキャストパケットの識別子が未学習であると判定される。

【0070】

第１のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣ２を、未使用の切替キューの１つに送り、その切替キューを学習テーブルに学習させる。ここでは、未使用の切替キューとして、第１の切替キューを選択する。第１の切替キューが選択された後、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣ２は、第１の切替キューに送られ、学習テーブル２１２のＬＬＩＤ欄にＢＣ、キュー欄に１が登録される（図２参照）。この結果、ブロードキャストパケットの識別子が学習済みとなる。ブロードキャストパケットの識別子が学習済みとなった後は、第１のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２を参照することにより、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣを第１の切替キューに送る。ブロードキャストパケットＡは非切替対象のためスルーキューへ送られる。

【0071】

また、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣ２を受信する時刻Ｖにおいて、切替先である第２のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２にブロードキャストパケットの識別子が学習済みであるか未学習であるかを判定する。ここでは、ブロードキャストパケットの識別子が登録されていないので、ブロードキャストパケットの識別子が未学習であると判定される。ＯＮＵ振分部２１０は、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣ２を、未使用の切替キューの１つに送り、その切替キューを学習テーブルに学習させる。ここでは、未使用の切替キューとして、第２の切替キューを選択する。第２の切替キューが選択された後、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣ２は、第２の切替キューに送られ、学習テーブル２１２のＬＬＩＤ欄にＢＣ、キュー欄に２が登録される（図２参照）。この結果、ブロードキャストパケットの識別子が学習済みとなる。

【0072】

ブロードキャストパケットの識別子が学習済みとなった後は、第２のＯＳＵのＯＮＵ振分部２１０は、学習テーブル２１２を参照することにより、マーキングされた切替対象のブロードキャストパケットＣを第２の切替キューに送る。ブロードキャストパケットＢは非切替対象のためスルーキューへ送られる。

【0073】

次に、時刻ＩＶにおいて、第１のＯＮＵの受信波長の切替が開始される。第１のＯＳＵに蓄積されている第１のＯＮＵ宛のパケットが、この時刻ＩＶまでに無くなるように、波長切替のタイミングが調整される。時刻ＶＩにおいて第１のＯＮＵで受信波長の切替が完了した後、第２のＯＳＵから第１のＯＮＵに向けて、ゲート信号などの制御信号が送られ、第１のＯＮＵから応答を受信する。これにより、第２のＯＳＵと第１のＯＮＵのリンクが確立する。

【0074】

その後、第１のＯＳＵのスケジューラ部２５０は、第１の切替キューに蓄積されているブロードキャストパケットを第２のＯＮＵに送信する。一方、第２のＯＳＵのスケジューラ部２５０は、第１の切替キューに蓄積されている第１のＯＮＵ宛のユニキャストパケットを第１のＯＮＵに、また、第２の切替キューに蓄積されているブロードキャストパケットを第１のＯＮＵ及び第３のＯＮＵに送信する。

【0075】

時刻ＶＩＩにおいて、第１のＯＳＵの第１の切替キューに蓄積されているブロードキャストパケットが無くなり（送信が完了し）、学習エントリーが解放される。学習エントリーの開放は、学習テーブルから識別子ＢＣと第１の切替キューを削除することで行われる（図２参照）。

【0076】

つづいて、時刻ＶＩＩＩにおいて、第２のＯＳＵの第２の切替キューに蓄積されているブロードキャストパケットが無くなり（送信が完了し）、学習エントリーが解放される。
学習エントリーの開放は、学習テーブルから識別子ＢＣと第２の切替キューを削除することで行われる。

【0077】

つづいて、時刻ＩＸにおいて、第２のＯＳＵの第１の切替キューに蓄積されているパケットが無くなり（送信が完了し）、学習エントリーが解放される。学習エントリーの開放は、学習テーブルから第１のＯＮＵ宛てのパケットの識別子１０と第１の切替キューを削除することで行われる（図２参照）。また、第１のＯＮＵを非切替対象とする。

【0078】

時刻Ｖにおいて、すでに第１のＯＮＵで受信波長の切替が完了し、第２のＯＳＵと第１のＯＮＵのリンクが確立している場合には、第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵにおける切替対象のブロードキャストパケットに対する切替キューの選択・学習処理及び切替キューへの蓄積処理は行わず、切替対象のブロードキャストパケットをスルーキューに送る。切替対象のブロードキャストパケットへのマーキング処理は、時刻ＶＩＩＩ以降停止してもよいし、次の切替発生まで継続してもよい。

【0079】

ここで、図３では、時刻ＶI以降、第２のＯＳＵのスケジューラ部２５０が、第１の切替キュー、第２の切替キュー、及びスルーキューから、パケットを順次に読み出す例を示している。しかし、例えば、スケジューラ部２５０が第１及び第２の切替キューから優先的に読み出しを行うこともできる。その場合には、第１の切替キューに蓄積されているパケットが速やかに無くなるため、学習エントリーを早期に解放することができる。さらに、スケジューラ部２５０が、第１の切替キューのみならず、スルーキューからも優先的に読み出しを行うこともできる。その場合には、学習エントリーを早期に解放し、かつスルーキューのパケットの遅延を解消することができる。

【0080】

第２のＯＳＵにおいて学習エントリーが解放され、第１のＯＮＵが非切替対象となった後は、第１のＯＮＵ宛のパケットは、第２のＯＳＵのスルーキュー、スケジューラ部２５０を経て光送信器１３０−２に送られる。

【0081】

なお、本実施の形態においては、第１のＯＮＵの経路切替を行う際に、同時に第２のＯＮＵの登録先を、第１のＯＳＵから第２のＯＳＵに変更する場合も、上述のステップにより経路切替を行うことができる。

【0082】

また、本実施の形態に係るＯＬＴ制御部１４０は、未使用の切替キュー数を鑑みて、同時に波長切替を行うＯＮＵの数を、未使用の切替キュー数以下に制限する。

【0083】

以上詳述したように、本実施の形態に係るＯＬＴ及び経路切替方法によれば、同時に切替処理を行うＯＮＵの台数を制限し、切替処理中のパケットを保持する切替キューを、収容されるＯＮＵの台数分より少なくすることができる。また、キュー数が削減されるため、バッファのアドレス管理に必要なメモリ量が削減できる。これにより、無瞬断切替可能なＯＬＴを経済的に提供することができる。

【0084】

また、本実施の形態に係るＯＬＴ及び経路切替方法によれば、ＯＮＵの経路切替を行っている間に、ブロードキャストパケットを切替キューに蓄積することができる。そのため、ブロードキャストサービスの提供中においても、ブロードキャストパケットを廃棄することなくＯＮＵの経路切替を行うことができる。

【0085】

より詳細には、ＯＮＵの経路切替を行っている間に、切替元のＯＳＵ及び切替先のＯＳＵの両方に送られるブロードキャストパケットを切替キューに蓄積し、それ以外のブロードキャストパケットはスルーキューに送ることができる。そのため、例えば、上位ネットワークに存在する映像配信サーバＸから提供される１〜５０チャンネルの映像は第１のＯＳＵから波長λ１で各ＯＮＵに配信され、映像配信サーバＹから提供される１０１〜１５０チャンネルの映像は第２のＯＳＵから波長λ２で各ＯＮＵに配信され、映像配信サーバＺから提供される２０１〜２５０チャンネルの映像は第１のＯＳＵ及び第２のＯＳＵから各々波長λ１及びλ２で各ＯＮＵに配信され、第１のＯＮＵ配下の加入者が１チャンネルと２０１チャンネルを同時視聴しているときに１チャンネルから１０１チャンネルへの視聴変更要求が発生した場合、本実施の形態に係る経路切替方法に従って第１のＯＮＵの接続先を第１のＯＳＵから第２のＯＳＵに切り替えることで、それまで視聴していた２０１チャンネルの視聴を瞬断すること無く、１チャンネルから１０１チャンネルへ視聴を切り替えることができる。このとき、映像配信サービス以外のインターネットデータ通信なども切断なくサービス提供を継続することができる。また、切替元のＯＳＵ及び切替先のＯＳＵの両方に送られるブロードキャストパケット以外は切替キューに蓄積しないため、バッファを有効に利用することができる。

【0086】

なお、上記実施の形態では、１つの切替対象のＯＮＵについて１つの切替キューを使用する例を説明したが、これに限定されない。例えば、波長切替時間が等しい複数のＯＮＵの経路切替を、１つの切替キューを用いて行うことも可能である。

【0087】

また、上記実施の形態では、本発明に係るＯＬＴ及び経路切替方法をＴＷＤＭ−ＰＯＮに適用した形態を例示して説明したが、これに限られず、本発明に係るＯＬＴ及び経路切替方法は、一般的なネットワークにおいて、負荷分散のための経路切替や、障害発生時の冗長経路への無瞬断切替にも適用することができる。

【0088】

次に、図４及び図５を参照して、本実施の形態に係る波長切替方法について説明する。
以下で説明する波長切替方法は、ＯＮＵの裁量の下、ＯＮＵからの要求により波長切替を実行する形態である。

【0089】

上述した経路切替方法は、切替要求の要因、あるいは切替要求の要求元等は特に限定されず、トラフィック変動に応じた負荷分散目的、あるいは、障害時の経路切替目的等、汎用的に適用される経路切替、及び該経路切替に伴う波長切替方法である。本実施の形態は、そのようなさまざまな経路切替のひとつとして、ＯＮＵからの要求により経路切替を実行する形態を例示したものである。以下では、主として本実施の形態に係る波長切替方法について説明するが、各キューを使用した無瞬断経路切替の具体的手順は上記と同様なので、説明を省略する。

【0090】

図４は、本実施の形態に係る波長切替方法を説明するための、ＴＷＤＭ−ＰＯＮ１０の要部構成図である。なお，一般にＰＯＮシステムでは，ＯＬＴとＯＮＵ間の通信路を確立するための制御情報や、通信路確立後の上りデータ送信制御用情報を、ＯＬＴとＯＮＵ間で送受信する機能が必要であるが、ここでは波長切替制御に必要となる機能についてのみ説明する。

【0091】

ＯＬＴ１００は、ＯＳＵ振分多重部１２４、複数の光送受信器１３２（１３２−１〜１３２−ｎ）、複数のＯＳＵ２００（２００−１〜２００−ｎ）、及びＯＬＴ制御部１４０を含んで構成されている。各光送受信器１３２と各ＯＳＵ２００とは１対１に接続され、ＯＳＵ２００−１から出力された信号は、光送受信器１３２−１に入力され，光送受信器１３２−１に割り付けられた送信波長で出力される。また光送受信器１３２−１に入力された光信号は、光送受信器１３２−１に割り付けられた受信波長のみが受信され、電気信号に変換された後，ＯＳＵ２００−１へ出力される。

【0092】

ＯＳＵ振分多重部１２４は、ＳＮＩから入力されるデータの宛先がどのＯＮＵ宛か、また、そのＯＮＵがどのＯＳＵに接続されているかを識別し、該当するＯＳＵへ振り分けて出力する。すなわち、ＯＳＵ振分多重部１２４は、図２におけるＬＬＩＤ識別部１１０の機能とＯＳＵ振分部１２０の機能とを併せもっている。例えば、入力データが映像配信データの場合は、そのデータをどのＯＳＵへ配信するかを識別し、該当するＯＳＵへ振り分けて出力する。また各ＯＳＵから出力される上りデータを多重してＳＮＩへ出力する。

【0093】

ＯＳＵ２００は，下り制御信号送信部２０２、上り制御信号受信部２０４を含んで構成されている。

【0094】

下り制御信号送信部２０２は、ＯＬＴ制御部１４０からの切替指示通知により、波長切替制御メッセージを生成し、ＯＳＵ振分多重部１２４から出力されるデータと多重して光送受信器１３２へ出力する。上り制御信号受信部２０４は、光送受信器１３２から出力される信号を受信し、その受信データから、波長切替要求メッセージを抽出して、ＯＬＴ制御部１４０へ切替要求を通知する。また、その受信データから、波長切替応答メッセージを抽出して、ＯＬＴ制御部１４０へ切替完了を通知する。それ以外のデータはＯＳＵ振分多重部１２４へ出力する。

【0095】

ＯＬＴ制御部１４０は、各ＯＮＵ３００の波長割当を管理し、下り制御信号送信部２０２及び上り制御信号受信部２０４を介して、波長切替制御メッセージ、波長切替応答メッセージ、波長切替要求メッセージをＯＮＵ３００と送受信することで、波長切替制御を実行する。

【0096】

ＯＮＵ３００は、上り制御信号受信部３０４、上り制御信号送信部３０６、下り制御信号受信部３０８、下り制御信号送信部３１０、ＯＮＵ制御部３０２、波長切替制御部３１２、及び波長可変光送受信器３１４を含んで構成されている。

【0097】

上り制御信号受信部３０４は、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）から入力されるＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）５００からのチャンネル切替要求メッセージを抽出し、ＯＮＵ制御部３０２へ通知する。それ以外のデータは上り制御信号送信部３０６へ出力する。

【0098】

上り制御信号送信部３０６は、ＯＮＵ制御部３０２の指示により、波長切替応答メッセージおよび波長切替要求メッセージを生成し、上り制御信号受信部３０４から出力されるデータと多重して波長可変光送受信器３１４へ出力する。

【0099】

下り制御信号受信部３０８は、波長可変光送受信器３１４から出力される信号を受信し、その受信データから、波長切替制御メッセージを抽出して、ＯＮＵ制御部３０２へ通知する。それ以外のデータは下り制御信号送信部３１０へ出力する。

【0100】

下り制御信号送信部３１０は、ＯＮＵ制御部３０２の指示により、チャンネル切替完了メッセージを生成し、下り制御信号受信部３０８から出力されるデータと多重して、ＵＮＩから出力する。

【0101】

ＯＮＵ制御部３０２は、ＯＬＴ１００から切替要求を示す波長切替制御メッセージを受信した場合、指定される波長を波長切替制御部３１２へ通知する。また、波長切替制御部３１２での波長切替完了後、波長切替応答メッセージを、上り制御信号送信部３０６を介してＯＬＴ１００に通知する。一方、ＳＴＢ５００からチャンネル切替要求メッセージを受信した場合は、要求チャンネル番号から切替するべき波長を解析し、切替要求する波長情報を含んだ波長切替要求メッセージを、上り制御信号送信部３０６を介してＯＬＴ１００に通知する。また、ＯＬＴ１００から切替完了を示す波長切替制御メッセージを受信した場合は、チャンネル切替完了メッセージを、下り制御信号送信部３１０を介してＳＴＢ５００に通知する。

【0102】

波長切替制御部３１２は、波長可変光送受信器３１４の動作波長が、ＯＮＵ制御部３０２より通知された波長になるよう、波長可変光送受信器３１４の波長設定制御を行う。波長可変光送受信器３１４は、上り制御信号送信部３０６から出力された信号を、波長切替制御部３１２により制御された上り波長にて出力する。また、波長可変光送受信器３１４に入力された光信号から、波長切替制御部３１２において制御された下り波長のみを受信し、電気信号に変換した後、下り制御信号受信部３０８へ出力する。

【0103】

ＯＬＴ１００の各光送受信器１３２は、光スプリッタ４００を介して、各ＯＮＵ３００の波長可変光送受信器３１４に接続されている。

【0104】

次に図５を参照して、本実施の形態に係る波長切替方法の波長切替シーケンスについて説明する。ここでは、ＯＳＵ２００−１が波長λ１、ＯＳＵ２００−２が波長λ２に設定されており、波長λ１で１ｃｈ〜１００ｃｈ、波長λ２で１０１ｃｈ〜２００ｃｈの映像が配信されているものとする。また、以下では、ＯＮＵ３００−１がＯＳＵ２００−１に接続されている状態において、ＯＮＵ３００−１配下の加入者がＳＴＢ５００に対して１０１ｃｈの視聴リクエストをした場合の動作例を説明する。なお、以下の説明において、［１］等の記載は、図５中に示された符号［１］等に対応している。また、以下の説明では、ＯＮＵ３００−１をＯＮＵ１と、ＯＳＵ２００−１をＯＳＵ１と、ＯＳＵ−２をＯＳＵ２と、各々表記する。

【0105】

ＯＮＵ１配下の加入者が、ＳＴＢ５００に対して１０１ｃｈの視聴リクエストを行うと、ＳＴＢ５００はＯＮＵ１に対して、［１］チャンネル切替要求メッセージ（１０１ｃｈ）を送信する。

【0106】

上り制御信号受信部３０４を介して、［１］チャンネル切替要求メッセージ（１０１ｃｈ）を受信したＯＮＵ１のＯＮＵ制御部３０２は、切替要求されたチャンネルがどの波長に属しているかを解析する。この場合、結果はλ２でありＯＮＵ１の現在の波長λ１と一致しないため、上り制御信号送信部３０６を介して、［２］波長切替要求メッセージ（λ２）をＯＳＵ１に送信する。なお、解析結果がＯＮＵ１の現在の波長と一致する場合は、波長切替要求メッセージは送信せず、チャンネル切替完了メッセージ（１０１ｃｈ）をＳＴＢ５００に通知する。

【0107】

［２］波長切替要求メッセージ（λ２）を受信したＯＳＵ１の上り制御信号受信部２０４は、ＯＬＴ制御部１４０に［３］切替要求（ＯＮＵ１，λ２）を通知する。

【0108】

［３］切替要求（ＯＮＵ１，λ２）を受信したＯＬＴ制御部１４０は，ＯＳＵ１およびＯＳＵ２に対して、［４］切替指示（ＯＮＵ１，λ２）を通知する。

【0109】

［４］切替指示（ＯＮＵ１，λ２）を受信したＯＳＵ１は、下り制御信号送信部２０２からＯＮＵ１宛に、［５］波長切替制御メッセージ（要求，λ２）を送信すると共に、図２には示していないが、波長切替応答メッセージ用グラントを周期的にＯＮＵ１に送信する。なお、「グラント」とは、送信許可を示す信号である。

【0110】

［４］切替指示（ＯＮＵ１，λ２）を受信したＯＳＵ２は、図２には示していないが、波長切替応答メッセージ用グラントをＯＮＵ１に周期的に送信する。

【0111】

［５］波長切替制御メッセージ（要求，λ２）を受信したＯＮＵ１のＯＮＵ制御部３０２は、上り制御信号送信部３０６を介して、ＯＳＵ１に、［６］波長切替応答メッセージ（応答）を送信すると共に、波長切替制御メッセージ（要求，λ２）の指示に従い、波長切替制御部３１２に対して、波長λ２への波長切替を指示する。波長切替制御部３１２は、波長可変光送受信器３１４の波長をλ２に変更する。

【0112】

波長可変光送受信器３１４の波長切替が完了し、波長がλ２に変更されたＯＮＵ１は、ＯＳＵ２からの波長切替応答メッセージ用グラントを受信すると、上り制御信号送信部３０６を介して、［７］波長切替応答メッセージ（完了）をＯＳＵ２へ送信する。

【0113】

［７］波長切替応答メッセージ（完了）を受信したＯＳＵ２は、ＯＬＴ制御部１４０に、［８］切替完了（ＯＮＵ１）を通知する。

【0114】

［８］切替完了（ＯＮＵ１）を受信したＯＬＴ制御部１４０は、ＯＳＵ１及びＯＳＵ２に対して、［９］切替完了（ＯＮＵ１）を通知する。

【0115】

［９］切替完了（ＯＮＵ１）を受信したＯＳＵ２は、下り制御信号送信部２０２から［１０］波長切替制御メッセージ（完了）をＯＮＵ１へ送信し、ＯＮＵ１への波長切替応答メッセージ用グラントの送信を停止する。同様に、［９］切替完了（ＯＮＵ１）を受信したＯＳＵ１は、ＯＮＵ１への波長切替応答メッセージ用グラントの送信を停止する。

【0116】

［１０］波長切替制御メッセージ（完了）を受信したＯＮＵ１は、［１１］チャンネル切替完了（１０１ｃｈ）をＳＴＢ５００に通知する。

【0117】

［１１］チャンネル切替完了（１０１ｃｈ）を受信したＳＴＢ５００は、チャンネルを１０１に変更し映像を受信する。

【0118】

以上に示す波長切替手順を実行することにより、波長ごとに多チャンネルの４ｋ映像配信サービスを提供するＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ配下の加入者からの視聴リクエストをトリガ（契機）として、それまで受けていたデータ通信等のサービスを中断することなく、異なる波長で配信される映像チャンネルを受信することが可能となる。

【0119】

ここで、図５に示す波長切替シーケンスと、図３に示す経路切替のタイミングチャートとの関係は、以下のようになっている。すなわち、図３における制御パケットＸＳの送信が図５における［５］波長切替制御メッセージ（要求，λ２）に相当し、図３における時刻ＶＩにおいて波長切替が完了した時点が、図５における［９］切替完了（ＯＮＵ１）の送信時点に相当する。従って、図５における［１］チャンネル切替要求メッセージ（１０１ｃｈ）から［４］切替指示（ＯＮＵ１，λ２）までは、図３に示す時刻Ｉから時刻ＩＩの間に送信されている。

【0120】

以上詳述したように、本実施の形態に係る波長切替方法によれば、ＯＮＵの波長切替制御を、ＯＬＴの裁量の下、ＯＬＴからの制御により波長切替制御を実施できるだけでなく、ＯＮＵの裁量の下、ＯＮＵからの要求により波長切替制御を開始できる。そのため、例えば、波長毎に異なるチャンネル群を配信するような映像配信サービスを提供するＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ配下の加入者が、そのときのＯＮＵの波長とは別の波長で提供されるチャンネルを受信したい場合においても、ＯＮＵから波長切替要求を通知することで、それまで受けていた他のデータ通信等のサービスを中断することなく、希望する映像チャンネルを受信することが可能となる。

【0121】

なお、上記実施の形態では、加入者からの視聴リクエストをトリガとして波長切替要求メッセージを送信しているが、ＯＮＵからの波長切替要求メッセージ送信要因はこれに限られない。また、ＯＳＵ１とＯＳＵ２での波長切替を例示して説明したが、切替の組み合わせはこれに限られない。さらに、ＯＮＵ１のみの波長切替動作を示したが、同時に複数のＯＮＵの波長切替が実施されてもよい。

【符号の説明】

【0122】

１ ＴＷＤＭ−ＰＯＮ
２ ＯＬＴ
３ 制御装置
４ ＯＳＵ
５ 光送受信器
６ ＯＮＵ
７ 光スプリッタ
１０ ＴＷＤＭ−ＰＯＮ
１００ ＯＬＴ
１１０ ＬＬＩＤ識別部
１１２ ＬＬＩＤ識別テーブル
１２０ ＯＳＵ振分部
１２２ ＬＬＩＤ割当テーブル
１２４ ＯＳＵ振分多重部
１３０ 光送信器
１３２ 光送受信器
１４０ ＯＬＴ制御部
２００ ＯＳＵ
２０２ 下り制御信号送信部
２０４ 上り制御信号受信部
２１０ ＯＮＵ振分部
２１２ 学習テーブル
２２０ バッファ部
２２２ スルーキュー
２２４ 切替キュー
２５０ スケジューラ部
２６０ 制御信号生成部
３００ ＯＮＵ
３０２ ＯＮＵ制御部
３０４ 上り制御信号受信部
３０６ 上り制御信号送信部
３０８ 下り制御信号受信部
３１０ 下り制御信号送信部
３１２ 波長切替制御部
３１４ 波長可変光送受信器
３３０ 光受信器
４００ 光スプリッタ
５００ ＳＴＢ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】