特開 2024-153264 光通信網システム及び光通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024153264

(43)【公開日】2024-10-29

(54)【発明の名称】光通信網システム及び光通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/27 20130101AFI20241022BHJP

   H04L 12/44 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

H04B10/27

H04L12/44 200

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023067046

(22)【出願日】2023-04-17

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-10-16

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（令和４年度総務省「グリーン社会に資する先端光伝送技術の研究開発 技術課題ＩＩ大容量・高多重光アクセス網伝送技術」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願）

(71)【出願人】

【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】100180275

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 倫太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100161861

【弁理士】

【氏名又は名称】若林 裕介

(72)【発明者】

【氏名】中平 佳裕

【テーマコード（参考）】

5K033

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K033AA05

5K033CB01

5K033DA01

5K033DA03

5K033DA15

5K033DB03

5K033DB16

5K033DB18

5K033DB22

5K033EC01

5K102AA34

5K102AD01

5K102AL08

5K102AM02

5K102AM06

(57)【要約】

【課題】光終端機能間に光波長ＳＷ網が存在する光通信網において、必要な制御情報が光終端機能に転送できるようにする。
【解決手段】本発明は、光通信に係る光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムであって、網制御装置は、光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、光信号が届かない場合、又は、光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能であり、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

網制御装置と、複数の光終端装置とを有し、光通信に係る前記光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムであって、
各々の前記光終端装置は、前記光波長スイッチ網に対して、光ファイバによる直接接続、又は光分岐網経由接続、又は波長合分波器経由接続のいずれかで接続しており、
前記光終端装置は、電源投入時に前記網制御装置に対して自身の存在を通知し、その後、前記網制御装置と論理接続された光終端装置を親局として、論理的な接続関係を構築するための調査信号の授受を行なうものであり、
前記網制御装置は、
直接接続、光分岐網経由接続、及び波長合分波器経由接続のそれぞれの接続形式で前記光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する前記光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、
前記光信号が届かない場合、又は、前記光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、前記光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能な光終端装置であって、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に対して、前記光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させる
ことを特徴とする光通信網システム。

【請求項2】

前記波長スイッチ網と接続している光ファイバの数が、前記未使用光終端装置の数より少ない場合、前記網制御装置は、時分割によって前記未使用光終端装置が接続する光ファイバを変更し、前記光波長スイッチ網と接続している全ての光ファイバで、前記未発見光終端装置の存在を確認させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項3】

前記未使用光終端装置が、複数の波長のそれぞれを用いて前記光信号を送信して、前記未発見光終端装置の有無調査を行ない、前記未発見光終端装置からの前記光信号が存在するとき、前記光信号に含まれる調査信号を用いた調査タイミングと調査時間とが事前設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の光通信網システム。

【請求項4】

光分岐網の加入者側の光終端装置が使用可能な全波長を用いて調査に必要な調査時間を全波長調査時間とすると、前記未使用光終端装置が各光ファイバの各波長で調査を行なう時間を、前記全波長調査時間よりも長くする
ことを特徴とする請求項３に記載の光通信網システム。

【請求項5】

ある第１の未使用光終端装置が、その加入者側インターフェイスによって直接接続される別の第２の未使用光終端装置に対して、又は、前記第１の未使用光終端装置が、その局側インターフェイスによって直接接続される光波長スイッチ網の先の別の第２の未使用光終端装置に対して、又は、前記第１の未使用光終端装置が、前記第２の未使用光終端装置の局側または加入者側インターフェイスからマルチホップした先の別の第３の未使用光終端装置であって、前記網制御装置と論理接続しているものに対して、制御信号を送信して、前記第１の未使用光終端装置の論理接続が実現できるように、
前記網制御装置が、光波長スイッチ網と光終端装置とが接続されたパケットスイッチ装置の転送経路を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項6】

第１の未使用光終端装置が通信する第２の未使用光終端装置が変更される場合、第２の未使用光終端装置が、引き続き、前記網制御装置と通信可能な別の未使用光終端装置と通信が可能なように、前記網制御装置が、全ての光終端装置までのシングルまたはマルチホップでの通信経路を維持できるように光波長スイッチ網と光終端装置とパケットスイッチ装置に指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項7】

前記網制御装置から全ての光終端装置への制御情報の転送経路を同時に維持する事が困難な場合、
前記網制御装置及び前記光終端装置は、次回に接続する時刻と接続先のインターフェイスを決定し、
前記光終端装置は、前記次回の接続する時刻に間に合うように、前記光波長スイッチ網、パケットスイッチ装置、前記光終端装置の設定を変更して、制御情報の通信を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項8】

ある光終端装置が、時分割によって、光波長スイッチ網、パケットスイッチ装置、他の光終端装置による通信経路の確立時間、他の光終端装置が通信経路を維持できなくなる等の影響が最小となるように使用する経路と設備を選択する事を特徴とする請求項７に記載の光通信網システム。

【請求項9】

網制御装置と、複数の光終端装置とを有し、光通信に係る前記光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムの光通信方法であって、
各々の前記光終端装置は、前記光波長スイッチ網に対して、光ファイバによる直接接続、又は光分岐網経由接続、又は波長合分波器経由接続のいずれかで接続しており、
前記光終端装置は、電源投入時に前記網制御装置に対して自身の存在を通知し、その後、前記網制御装置と論理接続された光終端装置を親局として、論理的な接続関係を構築するための調査信号の授受を行なうものであり、
前記網制御装置は、
直接接続、光分岐網経由接続、及び波長合分波器経由接続のそれぞれの接続形式で前記光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する前記光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、
前記光信号が届かない場合、又は、前記光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、前記光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能な光終端装置であって、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に対して、前記光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させる
ことを特徴とする光通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光終端機能を有する光終端装置の間に光波長スイッチ（ＳＷ）網が存在する光通信網において、必要な制御情報が光終端機能に転送される光通信網システム及び光通信方法に適用し得るものである。

【背景技術】

【0002】

本発明に関係する従来技術として、光信号を送受信する複数の光終端機能と、それらが接続される光波長ＳＷ網で構成され、光終端機能はＰｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ接続とＰｏｉｎｔ ｔｏ Ｍｕｌｔｉ－Ｐｏｉｎｔ接続を切替え可能で、かつ、光終端機能は速度と波長を切替可能な通信システムが存在する。

【0003】

非特許文献１には、フレキシブルＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の構成が開示されており、このシステムで高速通信を行なう場合にはＰｔＰで接続し、そうでない場合にはＰｔＭＰで接続すると共に通信速度を変えて省電力化を実現することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２３６４１９号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】鹿嶋正幸，“多様化する未来を見据えた大容量・低消費電力・低コストを実現する光アクセス網伝送技術の開発”，信学技報，ｖｏｌ．１２２，Ｎｏ.１６９，ＰＮ２０２２－１２，ｐｐ．２１－２４，２０２２年８月.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した非特許文献１には、光終端機能が網全体を制御するコントローラに、光終端機能自身の存在を伝えるディスカバリー機能や、その後コントローラが、光終端機能に対して、どの接続型（ＰｔＰ、ＰｔＭＰＴ、ＰｔＭＰＡ）で通信すべきかの指示や、使用する波長、通信速度の指定などを行なう制御信号を交換する手法が示されていない。本発明はその実現手法を提供する。

【0007】

通常のＰＯＮシステムでは、光終端機能としての親局と子局は、必ず光ファイバで接続されている。しかし、親局と子局の間に光波長ＳＷ網が存在する場合、必ずしも子局が接続された光分岐網の光ファイバのどの波長にも親局が接続されていない場合が有り得る。そのような場合にもディスカバリー機能を実現する手法が求められている。

【0008】

また、光終端機能が対向する光終端機能と通信を行いつつ、コントローラと適宜制御信号を交換する必要があるが、そのような制御信号の交換手法をどのようにして実現するかに関して具体的な手法が決まっていないという課題もある。

【0009】

光終端機能としての親局と子局との間に光スイッチが含まれる系でのディスカバリーに関しては、特許文献１に開示される技術があるが、特許文献１の記載技術は、光スイッチがディスカバリー及び通信を行なう親局の冗長度を持たせたり、片系で子局と通信している間に親局に対して設定の変更等の制御を行うものであり、この開示が課題としているように、異なる複数の宛先への接続のための光ＳＷ網ではなく、基本的に接続する親局が決まっており、故障がない限り親局の数が不足する事がない。

【0010】

本発明では、子局が接続する親局は、状況に応じて変化し、親局の数が不足する場合も対応可能で、この点が異なる。

【0011】

そのため、本発明は、光終端機能（光終端装置）間に光波長ＳＷ網が存在する光通信網において、必要な制御情報が光終端機能に転送される光通信網システムを提供する。つまり、親局と子局の間に光波長ＳＷ網が存在する場合、子局が接続された光分岐網の光ファイバのどの波長にも親局が接続されておらずディスカバリーできない可能性があるが、それを防ぐとともに、光終端機能が対向する光終端機能と通信を行いつつ、コントローラとも制御信号を交換する手法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

かかる課題を解決するため、第１の本発明は、網制御装置と、複数の光終端装置とを有し、光通信に係る光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムであって、各々の光終端装置は、光波長スイッチ網に対して、光ファイバによる直接接続、又は光分岐網経由接続、又は波長合分波器経由接続のいずれかで接続しており、光終端装置は、電源投入時に網制御装置に対して自身の存在を通知し、その後、網制御装置と論理接続された光終端装置を親局として、論理的な接続関係を構築するための調査信号の授受を行なうものであり、網制御装置は、直接接続、光分岐網経由接続、及び波長合分波器経由接続のそれぞれの接続形式で光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、光信号が届かない場合、又は、光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能な光終端装置であって、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に対して、光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させることを特徴とする。

【0013】

ここで、網制御装置は、（１）光波長スイッチ網に対して未使用光終端装置から光信号が届かない光ファイバへの経路を設定する動作と、（２）未使用光終端装置に対して未発見動光終端装置の存在を確認させる動作を行う様に指示する。

【0014】

第２の本発明は、網制御装置と、複数の光終端装置とを有し、光通信に係る光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムの光通信方法であって、各々の光終端装置は、光波長スイッチ網に対して、光ファイバによる直接接続、又は光分岐網経由接続、又は波長合分波器経由接続のいずれかで接続しており、光終端装置は、電源投入時に網制御装置に対して自身の存在を通知し、その後、網制御装置と論理接続された光終端装置を親局として、論理的な接続関係を構築するための調査信号の授受を行なうものであり、網制御装置は、直接接続、光分岐網経由接続、及び波長合分波器経由接続のそれぞれの接続形式で光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、光信号が届かない場合、又は、光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能な光終端装置であって、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に対して、光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、光終端機能間に光波長ＳＷ網が存在する光通信網において、必要な制御情報が光終端機能に転送されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態に係る光通信網システムの全体構成を示す全体構成図である。

【図2】実施形態において、マルチホップでコントローラが光終端機能の制御部と制御情報を交換する方法を説明する説明図である（その１）。

【図3】実施形態において、マルチホップでコントローラが光終端機能の制御部と制御情報を交換する方法を説明する説明図である（その２）。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（Ａ）実施形態
以下では、本発明に係る光通信網システム及び光通信方法の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0018】

（Ａ－１）実施形態の構成
図１は、実施形態に係る光通信網システムの全体構成を示す全体構成図である。

【0019】

図１において、実施形態に係る光通信網システムＮＴは、主として、光信号を送受信する光終端機能を備える複数の光終端装置、光波長ＳＷ（スイッチ）網３０を有する。

【0020】

なお、対向する光終端装置の間に光波長ＳＷ網３０が存在している光通信網であれば、光通信網システムＮＴは、図１に例示する構成に限定されない。光波長ＳＷ網３０は、Ｘ個の波長多重された光信号の入出力方路がある網であり、その方路間で入出力される光波長の経路・方路を変更可能な網を指す。波長多重数＝１、つまり波長多重を行なわずに方路の入替だけを行う場合も含む。

【0021】

図１では、光終端機能を備える光終端装置を「光終端機能」と表記しており、以下でも、例えば光終端機能１などと表記して説明する。

【0022】

光終端機能（光終端装置）の光インターフェイス部には、（ａ）Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ接続するＰｔＰ型、（ｂ）Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｍｕｌｔｉ－Ｐｏｉｎｔ形式で「子局」として接続するＰｔＭＰＴ型、（ｃ）Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｍｕｌｔｉ－Ｐｏｉｎｔ形式で「親局」として接続するＰｔＭＰＡ型、（ｄ）上記（ａ）～（ｃ）のいずれかを選択して動作させる（ＰｔＰ／ＰｔＭＰＴ型、ＰｔＰ／ＰｔＭＰＡ型、ＰｔＰ／ＰｔＭＰＴ／ＰｔＭＰＡ型）があり、かつ、光波長ＳＷ網３０はその接続経路と使用波長の候補が複数存在する。

【0023】

なお、光通信網システムＮＴは、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の全ての光終端機能が必ずしも配置されている必要はない。また、光終端機能は、波長や速度を変更可能である事を想定しているが必須ではない。

【0024】

図１において、幾つかの光終端機能には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ：登録商標）が接続されており、別の幾つかの光終端機能は、ネットワークスイッチ（Ｌ２ＳＷ）やサーバと通信する通信インターフェイスとして動作している。

【0025】

また図１において、何台かのサーバがＬ２ＳＷと接続されている。例えば、サーバ７は高精細映画サービスを行なうサーバであり、サーバ８は、光終端機能や光波長ＳＷ網３０の制御を行なうコントローラ（以下では、「網制御装置」とも呼ぶ。）である。また、サーバ９はＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバである。その他に、図１の光通信網システムＮＴは、ＤＮＳサーバ１１、ゲーム用サーバ１２、サーバ２０、サーバ２２などを有する。

【0026】

さらに、図１において、光波長ＳＷ網３０への光終端機能の接続は、直接光ファイバで接続したり、スプリッタ３１及び３２を経由して接続したり、波長合分波器６０を経由して接続したりする。

【0027】

光終端機能１、２、３は、スプリッタ３１を経由して光波長ＳＷ網３０と接続している。光終端機能４、５は、スプリッタ３２を経由して光波長ＳＷ網３０と接続している。

【0028】

光終端機能１は、ＰｔＰ／ＰｔＭＰＴ型の光インターフェイス部としてＰｔＰ１Ａ及びＰｔＭＰＴ１Ｂと、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）機能を有するＯＮＵ１と、ＩＰアドレスを持ちその終端を行うＩＰ機能を有するＩＰ１と、光終端機能１の各機能を制御する制御部（図１では「制御」と表記する。）を有している。ＯＮＵ機能としてのＯＮＵ１は、ＰｔＭＰＴ型の通信を行なう際には、ＰＯＮのＯＮＵと同様に、通信先のＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部との間で送受信タイミングの調整を行なったり、自分宛のフレームのみを選択受信したり、フレームの組立や分解を行う機能が含まれている。また、ＯＮＵ機能としてのＯＮＵ１は、ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１）が付与されており、ブリッジ（Ｂｒｉｄｇｅ）機能も有する。ブリッジ機能は、光終端機能に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やＬＡＮと光インターフェイス部との間でパケットをレイヤ２転送する。

【0029】

光終端機能２と光終端機能４は、光終端機能１と同じものである。

【0030】

光終端機能３も、基本的には光終端機能１とほぼ同様に機能を有するが、ＩＰ機能としてのＩＰ３が、ＩＰ Ｇａｔｅｗａｙ機能を有しており、一旦ＩＰ終端されてレイヤ３転送する。

【0031】

光終端機能５は、ＩＰレイヤの機能がない場合の構成であり、制御部は、レイヤ２接続による通信を行なう。

【0032】

光終端機能６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄは、波長合分波器６０を経由して光波長ＳＷ網３０と接続している。

【0033】

光終端機能６Ａ、６Ｂはそれぞれ、ＰｔＰ型の光インターフェイス部であるＰｔＰ６Ａ、ＰｔＰ６Ｂと、ＭＡＣ終端機能としてのＭＡＣ６Ａ、ＭＡＣ６Ｂとを有している。光終端機能６Ａ、６Ｂはそれぞれ、レイヤ２スイッチであるＬ２ＳＷ６にプラグイン接続している。光終端機能６Ａ、６Ｂの制御部は、光終端機能１～５と同様、その内部に配備しても良いし、図１に例示すように、レイヤ２スイッチであるＬ２ＳＷ６内に配備された制御部（制御系）に、これらの制御を行わせても良い。

【0034】

光終端機能６Ｃ、６Ｄはそれぞれ、ＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部であるＰｔＭＰＡ６Ｃ、ＰｔＭＰＡ６Ｄと、ＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）機能としてのＯＳＵ６Ｃ、ＯＳＵ６Ｄとを有している。ＯＳＵ６Ｃ及びＯＳＵ６Ｄはそれぞれ、ＰＯＮのＯＳＵ機能と同様に、複数のＯＮＵ機能を収容して時分割で通信する機能と共に、ＭＡＣ終端機能を有しており、Ｌ２ＳＷ６にプラグイン接続されている。

【0035】

光終端機能６Ｃ、６Ｄの制御機能は、光終端機能１～５と同様、その内部に配備しても良いし、図１の様にＬ２ＳＷ６内に配備された制御部（制御系）に、これらの制御を行わせても良い。

【0036】

Ｌ２ＳＷ６には、上記光終端機能以外に通常のインターフェイス部であるＭＡＣ６Ｅ、ＭＡＣ６Ｆ、ＭＡＣ６Ｇを有しており、ＭＡＣ６Ｅ、ＭＡＣ６Ｆ、ＭＡＣ６Ｇを介して、サーバ７、８、９と接続されている。サーバ７は、高精細動画配信サーバであり、サーバ８はコントローラであり、サーバ９はＤＮＳサーバである。

【0037】

光終端機能１０Ａは、ＰｔＰ１０Ａと、ＭＡＣ１０Ａと、ＩＰ１０Ａと、制御部１０Ａとを有し、光終端機能１０Ｂは、ＰｔＰ１０Ｂと、ＭＡＣ１０Ｂと、ＩＰ１０Ｂと、制御部１０Ｂとを有し、光終端機能１０Ａ、１０Ｂはそれぞれ、レイヤ２スイッチであるＬ２ＳＷ１０にプラグイン接続している。光終端機能１０Ｃは、ＰｔＭＰＡ１０Ｃと、ＯＳＵ１０Ｃと、ＭＡＣ１０Ｃと、ＩＰ１０Ｃと、制御部１０Ｃとを有し、Ｌ２ＳＷ１０にプラグイン接続している。

【0038】

Ｌ２ＳＷ１０は、ＭＡＣ１０Ｄ、ＭＡＣ１０Ｅを介して、ＤＮＳサーバ１１、ゲーム用サーバ１２と接続している。

【0039】

光終端機能２０は、光終端機能６Ａと同じものであり、ＰｔＰ２０とＭＡＣ２０とを有しており、サーバ２０に直接プラグイン接続しており、サーバ２０内のＩＰ機能であるＩＰ２０によってレイヤ３終端されている。

【0040】

光終端機能２２は、光終端機能６Ｃと同じものであり、ＰｔＰＭＰＡ２２と、ＯＳＵ２２と、ＭＡＣ２２とを有しており、サーバ２２に直接プラグイン接続しており、サーバ２２内のＩＰ機能であるＩＰ２２によってレイヤ３終端されている。

【0041】

（Ａ－２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る光通信網システムＮＴにおける光通信方法の動作を、図１を参照しながら説明する。

【0042】

（Ａ－２－１）ディスカバリー動作
まず、図１を用いてディスカバリー動作を説明する。

【0043】

図１において、例えば、光終端機能１がスプリッタ３１からの光ファイバに接続している。光終端機能１の電源がＯＮになると、制御部は、光終端機能１自身が起動したことを、ネットワーク上のコントローラ（網制御装置）のサーバ８に通知しようとする。

【0044】

しかしながら、電源が入った直後は、光終端機能１が、ＰｔＰ型、ＰｔＭＰＴ型のいずれのモードで動作するか、更に使用する波長について設定されておらず、ＩＰアドレスも付与されていない状態である。

【0045】

そこで、光終端機能１では、制御部が、まず光インターフェイス部１ＡをＰｔＭＰＴ型に設定し、波長λ１から順番に、光信号が来ていないかを調査する。

【0046】

ＰｔＭＰＴ向けの信号が来ていれば、そこにはディスカバリー用の信号が含まれており、これによってディスカバリーを実施することができる。このディスカバリー動作は既存のＰＯＮで公知の技術であるが、以下の点が異なる。

【0047】

既存のＰＯＮにおいては、故障がなければ、ＯＮＵに対して基本的にＯＬＴからのディスカバリー信号が来ており通信できる。

【0048】

しかし、この実施形態の光通信網システムＮＴでは、光波長スイッチ網３０の接続次第で、通信出来ない可能性がある。それは、（１）光信号が来ていない場合、（２）光信号が来ていても、他の光終端機能とＰｔＰモードで接続しており、ＰｔＭＰのディスカバリー信号が含まれない場合である。

【0049】

そこで、この実施形態では、以下の方法によって、それを回避する。

【0050】

まず、前提条件として、コントローラ（網制御装置）のサーバ８は、ＰｔＭＰＡ型で動作可能な光終端機能の制御部に対して、通常の通信を行うだけでなく、全ての起動中のＰｔＭＰＡ型光インターフェイス部に対して、周期的にディスカバリー信号を送信する設定で動作させる。

【0051】

次に、コントローラ（網制御装置）のサーバ８は、各スプリッタ経由、又は直接光波長ＳＷ網３０に接続されている光終端機能向けの光ファイバに対して、最低限、どれか１つのＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部からの光信号が届く状態になっているかを確認する。

【0052】

光信号が届く状態であれば、ＰｔＭＰＴ型を含む光終端機能は、その信号を用いてディスカバリーされる。

【0053】

もし１つもＰｔＭＰＡ型の光終端機能からの光信号が届く状態になっていない光ファイバがあった場合、コントローラはどこかの使用していないＰｔＭＰＡ型の光終端機能の制御部に対して、光インターフェイス部を起動するよう指示を出すと共に、光波長ＳＷ網３０に対して、その信号が当該スプリッタ網に流れるように設定する。

【0054】

もし、当該スプリッタ網又は光ファイバの要素（Ｆｔ）の集合の数（ＮＦｔ）が、未使用のＰｔＭＰＡ型光インターフェイス部の要素（Ｆａ）の集合の数（ＮＦａ）より少ない場合、コントローラは、光波長スイッチ網の設定を「ある一定周期時間で切り替えて全てのＦｔに対してＦａのどれかでディスカバリー」が行われるようにする。

【0055】

ここで、「ある一定周期時間で切り替えて全てのＦｔに対してＦａのどれかでディスカバリー」に関して、各Ｆｔに対してＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部が行うディスカバリー動作は、特定波長で行うだけでなく、複数波長又は全波長で行うと、特定波長で故障が生じた際もディスカバリーが可能になるので好適である。

【0056】

ＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部は、可変波長ではなく特定波長専用に作られている場合もあるので、「ある一定周期時間で切り替えて全てのＦｔに対してＦａのどれかでディスカバリー」に関して、全てのＦｔに対して、Ｆａのどれかで、全波長でディスカバリーが行われるように光波長スイッチ網の切り替えが行われるようにしたり、複数波長が使えるＰｔＭＰＡの波長を切替えたりしてディスカバリーすると好適である。

【0057】

その際に、ＰｔＭＰＴが調査している波長と、ＰｔＭＰＡ側が調査している波長とが時間差でずれると見逃しが生じるため、それが起こらない様に互いに重なる時間が生じる様に、双方が調査するタイミングあるいは調査時間の長さを事前に設定すると好適である。

【0058】

具体的には、ＰｔＭＰＴ型の光インターフェイス部が、各波長毎に、ＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部からのディスカバリー信号が来ていないかの調査を順次行った際に、全波長の調査に必要な時間をＴｄｆｔｗとしたとき、ＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部が１波長の調査を行う時間をＴｄｆｔｗより長いと見逃しが生じないため好適である。

【0059】

同様に、ＰｔＰ型の光インターフェイス部を有する光終端機能のディスカバリーを行う為に、コントローラは、Ｆｔに対して、ディスカバリーを行う。ＰｔＭＰＴ型を探す場合と異なる点として、ＰｔＭＰＡ型の光インターフェイス部は、同時に複数のＰｔＭＰＴと通信可能で、かつ、通常の通信を行いながらディスカバリーを行う事が可能であるが、ＰｔＰ型の光インターフェイス部はそれが出来ない点である。

【0060】

そこで、ディスカバリーは、未使用のＰｔＰ型の光インターフェイス部のみを使用するが、それ以外はＰｔＭＰ型の場合と同じなので、上記の発明を用いる事ができる。

【0061】

具体的には、コントローラは未使用のＰｔＰ型の光インターフェイス部を有する光終端機能に対して、ディスカバリーを行う様に指示を出し、その光インターフェイス部の信号が当該スプリッタ及び光ファイバに接続されるように光波長スイッチ網の設定を切替える様に指示を出す。

【0062】

当該スプリッタ網数＋光ファイバ数の合計（Ｎｆｔ）が、未使用のＰｔＰ型を含む光インターフェイス部、即ちＰｔＰ／ＰｔＭＰＡ型とＰｔＰ／ＰｔＭＰＴ型の光インターフェイス部の要素の集合（Ｆｐ）の数（Ｎｆｐ）よりも多い場合、Ｆｐに対して、ＰｔＰモードでディスカバリーを行わせる。Ｎｆｔ＞Ｎｆｐ、つまり、Ｆｐが不足する場合は、ＰｔＭＰＴ型光インターフェイス部のディスカバリー時と同様に、一定時間間隔で接続先のＦｔを切替える事で対応する。

【0063】

（Ａ－２－２）コントローラと光終端機能の制御部との制御情報の通信方法
次に、コントローラが、空き光インターフェイス部を有する光終端機能の制御部と通信する方法について説明する。以下に、３種類の通信方法を例示する。

【0064】

［第１の方法］
第１の方法は、図１に示されていない上記光波長スイッチ網とは別のネットワーク（例えば、ＬＡＮ／ＷＡＮ）で接続されている場合である。このような場合、既存技術を適用することができる。

【0065】

［第２の方法］
第２の方法は、コントローラが接続されているＬ２ＳＷ６と接続されている別の光インターフェイス部経由で通信する方法である。

【0066】

図２は、実施形態において、マルチホップでコントローラが光終端機能の制御部と制御情報を交換する方法を説明する説明図である（その１）。

【0067】

例えば、図２において、ＰＣ２は、ＯＮＵ２ＭＡＣ２、ＰｔＭＰＴ２Ｂ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ６Ａ、ＭＡＣ６Ａ、ＭＡＣ６Ｅ、ＭＡＣ７、ＩＰ７経由で、サーバ７と接続しており、ユーザは高精細映画サービスを視聴しているものとする。

【0068】

このとき、サーバ７は、ＩＰ７、ＭＡＣ７、ＭＡＣ６Ｅ、ＭＡＣ６Ｂ、ＰｔＰ６Ｂ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ１０Ａ、ＭＡＣ１０Ａ、ＭＡＣ１０Ｄ、ＭＡＣ１１、ＩＰ１１経由で、課金管理サーバ１１と通信している。

【0069】

上述の場合に、コントローラが、光終端機能１０Ｃの制御部と通信する方法を説明する。

【0070】

図２において、コントローラは、光終端機能１０Ｃの制御部と通信する回線を有していないが、高精細映画サービスを提供しているサーバ７と課金管理サーバ１１が通信している経路の内、ＭＡＣ６ＢからＭＡＣ１０Ａまでの経路を共用させてもらうと共に、Ｌ２ＳＷ６とＬ２ＳＷ１０のパケットスイッチングとパケットの時間多重の機能を用いて、コントローラのサーバ８のＩＰ８、ＭＡＣ８、ＭＡＣ６Ｆ、ＭＡＣ６Ｂ、ＰｔＰ６Ｂ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ１０Ａ、ＭＡＣ１０Ａ、ＭＡＣ１０Ｃ、ＩＰ１０Ｃという経路で、光終端機能１０Ｃの制御部１０Ｃと通信する事ができる。

【0071】

ここで、コントローラから光終端機能の制御部に至るまで、Ｌ２ＳＷ６とＬ２ＳＷ１０で２回のレイヤ２転送が、光波長ＳＷ網３０を１回通過する光伝送が行われているが、更に光パス区間やＬ２ＳＷの転送回数を増やして接続したり、レイヤ３での転送を含んだりしても構わない。その例を図３を用いて説明する。図３は、実施形態において、マルチホップでコントローラが光終端機能の制御部と制御情報を交換する方法を説明する説明図である。

【0072】

図３において、ＰＣ２は、ＯＮＵ２ＭＡＣ２、ＰｔＰＭＰＴ２Ｂ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ１０Ａ、ＭＡＣ１０Ａ、ＭＡＣ１０Ｆ、ＭＡＣ１２、ＩＰ１２経由で、ゲーム用サーバ１２と接続され、ユーザはゲームサービスを享受している。

【0073】

このとき、ゲーム用サーバ１２は、ＩＰ１２、ＭＡＣ１２、ＭＡＣ１０Ｆ、ＭＡＣ１０Ｂ、ＰｔＰ１０Ｂ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ２０Ａ、ＭＡＣ２０Ａ、ＭＡＣ２０Ｄ、ＭＡＣ２２、ＩＰ２２経由で計算用サーバ２２と通信してゲーム内での物体の物理計算をさせている。

【0074】

また、高精細映画サービス用のサーバ７は、ＩＰ７、ＭＡＣ７、ＭＡＣ６Ｅ、ＭＡＣ６Ａ、ＰｔＰ６Ａ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ２０Ｂ、ＭＡＣ２０Ｂ、ＭＡＣ２０Ｃ、ＭＡＣ２１、ＩＰ２１の経路でコンテンツ提供サーバ２１と接続して、新作映画の動画データをダウンロードしている。

【0075】

上述のような場合に、コントローラが光終端機能１０Ｃの制御部と通信する方法を説明する。

【0076】

図３において、コントローラは、光終端機能１０Ｃの制御部と通信する回線を有していないが、高精細映画サービスを提供しているサーバ７とコンテンツ提供サーバ２１の経路の内、ＭＡＣ６ＢからＩＰ２０Ｂへの経路と、ゲーム用サーバ１２と計算用サーバ２１が通信している経路の内、ＭＡＣ１０ＤからＭＡＣ２０Ａの経路を共用させてもらうと共に、Ｌ２ＳＷ６とＬ２ＳＷ２０とＬ２ＳＷ１０のパケットスイッチングとパケットの時間多重の機能を用いて、コントローラのサーバ８のＩＰ８、ＭＡＣ８、ＭＡＣ６Ｆ、ＭＡＣ６Ｂ、ＰｔＰ６Ｂ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ２０Ｂ、ＭＡＣ２０Ｂ、ＭＡＣ２０Ａ、ＰｔＰ２０Ａ、光波長ＳＷ網３０、ＰｔＰ１０Ｂ、ＭＡＣ１０Ｂ、ＭＡＣ１０Ｃ、ＩＰ１０Ｃという経路で光終端機能１０Ｃの制御部１０Ｃと通信する事ができる。

【0077】

なお、例えば図２の例で、光終端機能６Ｂ→光波長ＳＷ網３０→光終端機能１０Ａで接続されている光信号のコネクションの片方または両方が、何かの理由で別の光終端機能と接続する場合、コントローラは代替経路を用意し、その為の光信号のコネクションの接続を維持する。その経路はシングルホップでもマルチホップでも構わない。

【0078】

なお、ネットワークがＬ２接続されていて、ＳＴＰ等のプロトコルが使われている場合、自動的にＬ２スイッチの転送経路表が更新されることが期待できるが、それが再構成されるまでに時間がかかることと、その様にして構築された経路表では遅延や帯域でサービスの品質が保てなくなる可能性があるため、コントローラが適切な経路を算出して設定する方法を取る事が好適である。

【0079】

［第３の方法］
第３の方法は、空き光終端機能が、定期的にコントローラと通信する方法である。この場合、未使用の光終端機能を仮にＴ１（以下、Ｔ２～Ｔ４も同様）とすると、Ｔ１は、まず、前述のディスカバリー動作と同様の動作を行う事で、既にコントローラとの接続ができている光終端機能Ｔ２と接続し、Ｔ２を経由してコントローラと通信を実現する。

【0080】

その後も定期的にその経路を用いてコントローラと通信し、どこか別の光終端機能Ｔ３と通信するように指示を受けた場合、現在の接続相手Ｔ２と切断し、指示された光終端機能Ｔ３と通信を行う。

【0081】

その後、当該接続相手Ｔ３との通信が終われば、先ほど接続したコントローラとの通信が可能な光終端機能Ｔ２との通信を回復する。

【0082】

あるいは、ディスカバリー動作と同様の動作で、コントローラとの通信が可能な別の光終端機能Ｔ２Ｎを探してコントローラとの通信を行う。

【0083】

あるいは、Ｔ１はコントローラから別の光終端機能Ｔ３と通信する際に、ある一定時後にこれを解除してＴ２又はＴ２Ｎ経由でコントローラと接続し直し、新たな指示がないかを確認し、しかる後、別の光終端機能Ｔ４と通信するか、元通りＴ３と通信するかの指示を受けて後者の場合はＴ３との通信を再開することができる。

【0084】

この様な制御を行う場合、ある光終端機能が時分割によって、光ＳＷやパケットスイッチ、他の光終端機能による通信経路を確立している時間、他の光終端機能が通信経路を維持できなくなる等の影響が生じる可能性がある。その様な場合、例えば、通信ができない時間情報をバッファに貯めておいて通信経路が再度利用可能な状態に遷移したのちに、送信するような設定とし、遅延が生じても支障がないサービスを使用中の光終端機能を選択する等して悪影響を最小となるように使用する経路と装置の選択と設定を行うことが好適である。

【0085】

（Ａ－３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、光終端機能間で1対1通信と1対多の接続を行う網において、接続された光終端機能を網制御機能が自動的に発見(ディスカバリー)する機能を実現できる。また、光終端機能の制御部が網制御機能と制御信号を交換する手法を提供できる。

【符号の説明】

【0086】

ＮＴ：光通信網システム、３０：光波長スイッチ（ＳＷ）サーバ、３１及び３２：スプリッタ、６０：波長合分波器、６：Ｌ２ＳＷ、
１：光終端機能、２：光終端機能、３：光終端機能、４：光終端機能、５：光終端機能、６Ａ：光終端機能、６Ｂ：光終端機能、６Ｃ：光終端機能、６Ｄ：光終端機能、１０Ａ：光終端機能、１０Ｂ：光終端機能、１０Ｃ：光終端機能、２０：光終端機能、２２：光終端機能、２３：光終端機能、
７：サーバ（高精細映画サービス用）、８：サーバ（コントローラ）、９：ＤＨＣＰサーバ、１１：ＤＮＳサーバ、１２：ゲーム用サーバ、２０：サーバ、２１：コンテンツ提供サーバ、２２：サーバ（計算用サーバ）、２３：サーバ。

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-06

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

網制御装置と、複数の光終端装置とを有し、光通信に係る前記光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムであって、
各々の前記光終端装置は、前記光波長スイッチ網に対して、光ファイバによる直接接続、又は光分岐網経由接続、又は波長合分波器経由接続のいずれかで接続しており、
前記光終端装置は、電源投入時に前記網制御装置に対して自身の存在を通知し、その後、前記網制御装置と論理接続された光終端装置を親局として、論理的な接続関係を構築するための調査信号の授受を行なうものであり、
前記網制御装置は、
直接接続、光分岐網経由接続、及び波長合分波器経由接続のそれぞれの接続形式で前記光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する前記光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、
前記光信号が届かない場合、又は、前記光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、前記光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能な光終端装置であって、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に対して、前記光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させる
ことを特徴とする光通信網システム。

【請求項2】

前記光波長スイッチ網と接続している光ファイバの数が、前記未使用光終端装置の数より少ない場合、前記網制御装置は、時分割によって前記未使用光終端装置が接続する光ファイバを変更し、前記光波長スイッチ網と接続している全ての光ファイバで、前記未発見光終端装置の存在を確認させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項3】

前記未使用光終端装置が、複数の波長のそれぞれを用いて前記光信号を送信して、前記未発見光終端装置の有無調査を行ない、前記未発見光終端装置からの前記光信号が存在するとき、前記光信号に含まれる調査信号を用いた調査タイミングと調査時間とが事前設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の光通信網システム。

【請求項4】

光分岐網の加入者側の光終端装置が使用可能な全波長を用いて調査に必要な調査時間を全波長調査時間とすると、前記未使用光終端装置が各光ファイバの各波長で調査を行なう時間を、前記全波長調査時間よりも長くする
ことを特徴とする請求項３に記載の光通信網システム。

【請求項5】

ある第１の未使用光終端装置が、その加入者側インターフェイスによって直接接続される別の第２の未使用光終端装置に対して、又は、前記第１の未使用光終端装置が、その局側インターフェイスによって直接接続される光波長スイッチ網の先の別の第２の未使用光終端装置に対して、又は、前記第１の未使用光終端装置が、前記第２の未使用光終端装置の局側または加入者側インターフェイスからマルチホップした先の別の第３の未使用光終端装置であって、前記網制御装置と論理接続しているものに対して、制御信号を送信して、前記第１の未使用光終端装置の論理接続が実現できるように、
前記網制御装置が、光波長スイッチ網と光終端装置とが接続されたパケットスイッチ装置の転送経路を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項6】

第１の未使用光終端装置が通信する第２の未使用光終端装置が変更される場合、第２の未使用光終端装置が、引き続き、前記網制御装置と通信可能な別の未使用光終端装置と通信が可能なように、前記網制御装置が、全ての光終端装置までのシングルまたはマルチホップでの通信経路を維持できるように光波長スイッチ網と光終端装置とパケットスイッチ装置に指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項7】

前記網制御装置から全ての光終端装置への制御情報の転送経路を同時に維持する事が困難な場合、
前記網制御装置及び前記光終端装置は、次回に接続する時刻と接続先のインターフェイスを決定し、
前記光終端装置は、前記次回の接続する時刻に間に合うように、前記光波長スイッチ網、パケットスイッチ装置、前記光終端装置の設定を変更して、制御情報の通信を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信網システム。

【請求項8】

ある光終端装置が、時分割によって、光波長スイッチ網、パケットスイッチ装置、他の光終端装置による通信経路の確立時間、他の光終端装置が通信経路を維持できなくなる等の影響が最小となるように使用する経路と設備を選択する事を特徴とする請求項７に記載の光通信網システム。

【請求項9】

網制御装置と、複数の光終端装置とを有し、光通信に係る前記光終端装置の間に光波長スイッチ網が存在する光通信網システムの光通信方法であって、
各々の前記光終端装置は、前記光波長スイッチ網に対して、光ファイバによる直接接続、又は光分岐網経由接続、又は波長合分波器経由接続のいずれかで接続しており、
前記光終端装置は、電源投入時に前記網制御装置に対して自身の存在を通知し、その後、前記網制御装置と論理接続された光終端装置を親局として、論理的な接続関係を構築するための調査信号の授受を行なうものであり、
前記網制御装置は、
直接接続、光分岐網経由接続、及び波長合分波器経由接続のそれぞれの接続形式で前記光波長スイッチ網と接続している光ファイバに対して、いずれかの光ファイバで、子局として動作する前記光終端装置に、調査信号を含む光信号が届くか否かを確認し、
前記光信号が届かない場合、又は、前記光信号が届く状態であるが、特定の通信方式で通信ができない場合、前記光波長スイッチ網に接続して、親局として動作可能な光終端装置であって、他の光終端装置を子局として通信していない未使用光終端装置に対して、前記光信号の送信指示をして、子局として動作する未発見光終端装置の存在を確認させる
ことを特徴とする光通信方法。