JP6372345B2 - 局側通信装置、受動型光ネットワークシステムおよび再登録処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、局側通信装置、受動型光ネットワークシステムおよび再登録処理方法に関する。

従来、１つの局側装置と、分配器を介してこの局側装置と接続された複数の加入者側装置とによって構成された通信システムが知られている。近年では、このような通信システムとして、たとえば受動型光ネットワーク（以下、ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋとも称する）システム等の、信号媒体として光信号を用いる通信システムが注目されている。

ＰＯＮシステムは光ネットワークの一環をなし、インターネットプロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用することにより、インターネット接続サービス、ＩＰ電話、映像配信サービスなどの各種サービスを提供することができる。

図６を参照して、上記ＰＯＮシステムの概略構成について説明する。

ＰＯＮシステム１０は、キャリアの局舎に設置される局側通信装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１２、加入者宅に設置されるＮ個の加入者終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎ（以下、各々の加入者終端装置を区別しない場合には、単に「ＯＮＵ１４」と称する場合がある）、および１本の光ファイバから光スプリッタ１６を介して複数の光ファイバに分岐された光ファイバ伝送路１８で構成されている。ＯＬＴ１２は、上位ネットワーク２２に接続され、ＯＮＵ１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎの各々は、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポートを介して加入者端末２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎに接続されている。

ＰＯＮ技術の中で、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したものを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−ＰＯＮと称し、Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ技術を使用したものをＧＥ−ＰＯＮと称する。ＧＥ−ＰＯＮは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで標準化されている。また、１０Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ技術を使用したものを１０ＧＥ−ＰＯＮと称する。１０ＧＥ−ＰＯＮは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖで標準化されている。以下では、ＰＯＮシステムの中でも、特にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したＰＯＮ技術に係るシステムを単に「ＰＯＮシステム」と称することとし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したＰＯＮ技術に係る上記仕様を単に「仕様」と称する。

ＰＯＮシステム１０では、ＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間のアクセス制御等のために、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と呼ばれる制御機能を規定している。つまり、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージと呼ばれる制御メッセージを、ＯＬＴとＯＮＵ間で送受信することでＭＰＣＰ制御によるＰｏｉｎｔ ｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ（ポイント・ツー・マルチポイント）通信を実現している（たとえば、特許文献１参照）。

ＭＰＣＰ制御では、論理的なリンクが確立した状態においては、ＯＬＴ１２は各ＯＮＵ１４に対して上りパケットの送信開始時刻等を記載したＧＡＴＥ（ゲート）メッセージを送信し、各ＯＮＵ１４は、ＧＡＴＥメッセージで指定された時刻にＯＬＴ１２へデータパケットおよびＲＥＰＯＲＴ（レポート）メッセージを送信して通常の通信を実行する。

一方、ＰＯＮシステム１０では、未登録のＯＮＵ１４をＯＬＴ１２に登録させるためにディスカバリ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）処理を行うことが規定されている。このディスカバリ処理では、未登録のＯＮＵ１４は、ＯＬＴ１２が一定時間間隔でメッセージとして送信するｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを受信できるまで待機し、ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージの受信後、それに応答してＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージをＯＬＴ１２に送信することにより登録処理が開始される。

ディスカバリ処理においては、ＯＬＴ１２は登録対象のＯＮＵ１４との間のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ：メッセージ往復時間）の測定を行い、また、ＯＵＮ１４はＯＬＴ１２との間の時刻同期を行う。ＲＴＴの測定および時刻同期はその後も定期的に行われ、光ファイバ伝送路の条件の変化などによりずれが生じた場合には、随時補正される。

ＰＯＮシステム１０では、時刻同期状態を維持する方式として、ＧＡＴＥメッセージに埋め込まれたタイムスタンプ（ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）を用いる方式を採用している。すなわち，ＯＬＴ１２が、自局マスタカウンタの現在時刻をタイムスタンプ情報としてＯＮＵ１４に送信し、ＯＮＵ１４は受信したタイムスタンプ値に合わせて自局のマスタカウンタ値を更新する方式である。

何らかの原因によって、ＰＯＮシステム１０の論理リンクが遮断され、特定のＯＮＵ１４の登録が抹消された場合にも、ＯＬＴ１２はＯＮＵ１４にｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを送信し、再登録を試みる処理が実行される。

ＰＯＮシステム１０においては、ＯＬＴ１２は、ＲＥＰＯＲＴメッセージの受信を一定時間監視し、一定時間経過してもＲＥＰＯＲＴメッセージを受信できない場合に、当該ＯＮＵ１４との間で論理リンク断が発生したことを検出する。また、ＯＮＵ１４は、ＧＡＴＥメッセージの受信を一定時間監視し、一定時間経過してもＧＡＴＥメッセージを受信できない場合に、ＯＬＴ１２との間で論理リンク断が発生したことを検出する。

特許文献１には、光ファイバ伝送路を切り替える際に光信号の瞬断が発生しても、論理リンクＤＯＷＮになることを防止することが可能なＰＯＮシステムが開示されている。

特許文献１に開示されたＰＯＮシステムでは、ＯＬＴがＲＥＰＯＲＴメッセージを受信しなかった場合に瞬断と判定し、通信が回復するまでの時間を測定するタイマを起動する。ＯＬＴは、ＯＮＵに対して継続してＧＡＴＥメッセージを送信しつつ、保護時間の間通信の回復を待ち、保護時間が経過した場合には通信の回復が望めないため、当該ＯＮＵの登録を抹消し、リンク断とする。その後、当該ＯＮＵの再登録を実行するために、上記ディスカバリ処理に移行する。

特開２０１４−０６８１５６号公報

ところで、ＰＯＮシステム１０においては、ＭＰＣＰ制御による通信の論理リンク断は、ＯＮＵ１４自身に起因する要因、たとえばＯＮＵ１４におけるクロック信号に対する瞬時的な擾乱により発生する場合がある。ＯＮＵ１４におけるクロック信号に対する瞬時的な擾乱は、たとえばＯＮＵ１４のクロック信号生成部に雑音が混入したような場合に発生する。この場合、当該ＯＮＵ１４において、ＯＬＴ１２との間の時刻同期に狂いが発生するので、当該ＯＮＵ１４は、「ｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔ」と称される障害情報を生成し、ディスカバリ処理を実行する状態に遷移する。

一方、ＯＬＴ１２は、ＯＮＵ１４がｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔを検出した時点では論理リンク断を検出していないので、論理リンクが接続された状態が継続していると認識し、通常の通信処理、すなわち、ＯＮＵ１４に対するＧＡＴＥメッセージあるいはｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージの送信を継続する。

この状態では、ＯＬＴ１２からのｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを受信した当該ＯＮＵ１４が、ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージに対する応答であるＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージをＯＬＴ１２に向けて送信しても、ＯＬＴ１２は当該ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを廃棄し、ディスカバリ処理を実行する状態に遷移しない。

当該ＯＮＵ１４からのＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信したＯＬＴ１２が、ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージに対する応答であるＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを当該ＯＮＵ１４に向けて送信するのは、ＯＬＴ１２において、ＲＥＰＯＲＴメッセージの監視時間が満了してＭＰＣＰリンク断が検出された後である。

したがって、本事例のように、ＯＮＵ１４自身に起因して障害が発生した場合（ＯＮＵ１４自身は障害発生時点で障害を認識できるのに対し、ＯＬＴ１２は障害発生時点では障害を認識できない場合）には、論理リンクが復旧するまでの時間として、ＯＬＴ１２によりＭＰＣＰリンク断が検出された後のディスカバリ処理の時間に加えて、ＯＬＴ１２によりＭＰＣＰリンク断を検出するまでの時間、すなわちＲＥＰＯＲＴメッセージの監視時間の経過が必要となる。ＲＥＰＯＲＴメッセージの監視時間は、仕様により１秒と規定されているので、ＯＮＵ１４自身に起因して障害が発生した場合には、リンクの復旧（障害の回復）までの時間を１秒以内に短縮することができない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、加入者終端装置に起因してリンク断が発生した場合において、リンク復旧までに要する時間を抑制することができる局側通信装置、受動型光ネットワークシステムおよび再登録処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る局側通信装置は、複数の加入者終端装置と光ファイバ伝送路を介してマルチポイント・コントロール・プロトコルによりポイント・ツー・マルチポイントの通信を行う局側通信装置であって、前記複数の加入者終端装置のいずれかで障害が発生した場合に、前記障害による通信異常が発生したことを検出する前に受信した、前記障害が発生した加入者終端装置から送信された登録要求に応答し、再登録処理を開始する。

上記目的を達成するために、本発明に係る受動型光ネットワークシステムは、上記の局側通信装置と、前記局側通信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加入者終端装置と、を含む。

上記目的を達成するために、本発明に係る再登録処理方法は、局側通信装置と複数の加入者終端装置とが光ファイバ伝送路を介してマルチポイント・コントロール・プロトコルによりポイント・ツー・マルチポイントの通信を行う受動型光ネットワークシステムの再登録処理方法であって、前記複数の加入者終端装置のいずれかの加入者終端装置が、当該加入者終端装置内での障害の発生を契機として再登録処理を実行できる状態に遷移するステップと、前記局側通信装置が送信した、未登録の加入者終端装置に対する登録要求の送信が可能な送信タイミングの通知に応答して、前記障害の発生した加入者終端装置が登録要求を送信するステップと、前記局側通信装置が、前記障害による通信異常を検出する前に受信した前記登録要求に応答し再登録処理を開始するステップと、を含む。

本発明によれば、加入者終端装置に起因してリンク断が発生した場合において、局側通信装置、受動型光ネットワークシステムおよび再登録処理方法におけるリンク復旧までに要する時間を抑制することができる、という効果が得られる。

実施の形態に係るＭＰＣＰリンクＵＰ状態におけるＯＬＴとＯＮＵとの間の処理シーケンスを説明する図である。 実施の形態に係る障害発生時におけるＯＬＴとＯＮＵとの間の処理シーケンスを説明する図である。 従来技術に係るＯＮＵ起因の障害発生時におけるＯＬＴとＯＮＵとの間の処理シーケンスを説明する図である。 実施の形態に係るＯＬＴにおけるディスカバリ処理の状態遷移を示す状態遷移図である。 実施の形態に係るＯＮＵ起因の障害発生時におけるＯＬＴとＯＮＵとの間の処理シーケンスを説明する図である。 実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態に係るＰＯＮシステムの全体の構成は、図６に示す従来技術に係るＰＯＮシステム１０と同様の構成なので、以下、全体構成については図６を参照して説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係るＰＯＮシステム１０で、ＭＰＣＰ通信リンクが確立した状態において実行されるＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間のＭＰＣＰ制御による処理シーケンスについて説明する。なお、以下の説明では、ＯＬＴ１２とＯＮＵ１４とがＭＰＣＰ制御により論理的に接続されている状態を「リンクＵＰ状態」といい、論理的な接続が遮断されている状態を「リンクＤＯＷＮ」状態という場合がある。また、以下においては、複数のＯＮＵ１４の内、ＯＬＴ１２とＭＰＣＰ制御による通信の対象となっているＯＮＵ１４を単にＯＮＵ１４と称して説明する。

図１に示すように、リンクＵＰ状態において、ＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間でデータの通信を行うために、ＯＬＴ１２は、下り制御パケットとしてのＧＡＴＥメッセージを含む下りパケットを各ＯＮＵに送信する。ＧＡＴＥメッセージは、ＭＰＣＰリンクが確立しているＯＮＵ１４ごとのユニキャストメッセージであり、各ＯＮＵ１４を識別するＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を指定してＯＮＵ１４ごとに通信が実行される。なお、ＰＯＮシステムにおいて、「下り」とはＯＬＴからＯＮＵに向かう方向をいう。逆に、ＯＮＵからＯＬＴに向かう方向は「上り」という。

ＧＡＴＥメッセージには、たとえば各ＯＮＵ１４からＯＬＴ１２に送信される上りパケットの送信開始時刻、および各ＯＮＵに割り当てた送信許可帯域に関する情報（送信条件に関する情報）が含まれる。各ＯＮＵ１４は、当該送信開始時刻、送信許可帯域等の情報に基づき、上りデータパケットやレポートパケット等を含む上りパケットを、ＯＬＴ１２に向けて送信する。

また、各ＯＮＵ１４は、それぞれ上り制御パケットとしてのＲＥＰＯＲＴメッセージを、上りパケットとして各々ＯＬＴ１２に送信する。ＲＥＰＯＲＴメッセージは、ＯＬＴ１２に対して、たとえば各ＯＮＵ１４に蓄積されている上りデータの蓄積量を通知するパケットである。ＧＡＴＥメッセージおよびＲＥＰＯＲＴメッセージの送受信による通信は周期的に実行され、その周期は一般的に数ｍｓｅｃ（ｓｅｃｏｎｄ：秒）程度である。

一方、ＯＬＴ１２は、周期的にｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを送信し、未登録のＯＮＵ１４の存在を監視している。ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージは、ブロードキャストＬＬＩＤと呼ばれる特別なＬＬＩＤを付与して実行される同報通信用のメッセージである。ｄｉｓｃｏｖｅｒＧＡＴＥメッセージの送信周期は仕様に規定されていないので、ＰＯＮシステム１０のベンダーごとに独自の周期が設定されるが、ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージの送信周期は、ＧＡＴＥメッセージの送信周期よりも大きい周期とされるのが通常である。

リンクＵＰの状態において、ＯＬＴ１２からｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージが送信されても、ＯＮＵ１４では該ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージは無視（廃棄）される。たとえば、図１の時刻ｔ５においてＯＬＴ１２からｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージが送信されているが、ＯＮＵ１４は何も応答を返信しない。

ＰＯＮシステム１０では、ＭＰＣＰ制御による通信リンクの状態を、ＧＡＴＥメッセージあるいはＲＥＰＯＲＴメッセージの受信間隔について図１に示す監視タイマｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒで監視することにより判断している。

すなわち、ＯＬＴ１２は、ＲＥＰＯＲＴメッセージを受信すると、監視時間が設定されたｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒを起動し、つぎのＲＥＰＯＲＴメッセージを監視時間内に受信すればリンクＵＰ状態と判断し、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒをリセットする。また、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒが監視時間を経過してもＲＥＰＯＲＴメッセージを受信しない場合（ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒタイムアウトの場合）には、リンクＤＯＷＮ状態であると判断する。

たとえば、図１における時刻ｔ４でＯＮＵ１４からのＲＥＰＯＲＴメッセージを受信すると、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒをリセット、起動し、ＯＮＵ１４からのつぎのＲＥＰＯＲＴメッセージを時刻ｔ１０で受信した場合、時間（ｔ１０−ｔ４）が監視時間以内であればリンクＵＰ状態と判断し、時間（ｔ１０−ｔ４）が監視時間よりも大きければリンクＤＯＷＮと判断する。

同様に、ＯＮＵ１４は、ＧＡＴＥメッセージを受信すると、監視時間が設定されたｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒを起動し、つぎのＧＡＴＥメッセージを監視時間内に受信すればリンクＵＰ状態と判断し、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒをリセットする。また、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒが監視時間を経過してもＧＡＴＥメッセージを受信しない場合（ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒタイムアウトの場合）には、リンクＤＯＷＮ状態であると判断する。

たとえば、図１における時刻ｔ２でＯＬＴ１２からのＧＡＴＥメッセージを受信すると、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒをリセット、起動し、ＯＬＴ１２からのつぎのＧＡＴＥメッセージを時刻ｔ８で受信した場合、時間（ｔ８−ｔ２）が監視時間以内であればリンクＵＰ状態と判断し、時間（ｔ８−ｔ２）が監視時間よりも大きければリンクＤＯＷＮと判断する。

ＯＬＴ１２におけるＲＥＰＯＲＴメッセージの監視時間、およびＯＮＵ１４におけるＧＡＴＥメッセージの監視時間（ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒの設定時間）は、仕様により１ｓｅｃとされており、この１ｓｅｃは固定値である。

ここで、リンクＤＯＷＮを検出するトリガとしては、上記のｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒタイムアウトの他に、リンク切断メッセージ（ｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージ）受信と、クロック同期外れ（ｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔ）検出がある。リンク切断メッセージとは、何らかの原因によって、ＯＬＴ１２あるいはＯＮＵ１４がリンクを強制的に切断することを要求するメッセージである。また、クロック同期外れとは、何らかの原因によってＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間の時刻同期に障害が発生した状態をいう。

いずれにしても、通常、リンクＤＯＷＮの検出処理は、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒを用いてＯＬＴ１２および各ＯＮＵ１４の双方で実行される。ＯＬＴ１２およびＯＮＵ１４の双方においてリンクＤＯＷＮが検出されると、ＯＬＴ１２およびＯＮＵ１４はディスカバリ処理を実行する状態に遷移し、ＯＬＴ１２およびＯＮＵ１４双方でディスカバリ処理が実行される。

図２を参照して、通信リンクに障害が発生した場合の通常のディスカバリ処理について説明する。図２では、時刻ｔ４とｔ５との間で障害が発生したものとし、障害の内容は、たとえば、上記のリンク切断メッセージの受信である。また、発生した障害は、時刻ｔ９とｔ１０との間に回復したものとする。

障害が発生しても、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒによるタイムアウトが発生しない限りＯＬＴ１２は障害を認識できないので、ＧＡＴＥメッセージあるいはｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージをＯＮＵ１４に向けて送信し続ける。図２に示すように、時刻ｔ５においてＯＬＴ１２から送信されたＧＡＴＥメッセージ、あるいは、時刻ｔ７においてＯＬＴ１２から送信されたｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージは、障害発生のためにＯＮＵ１４に到達しない。この場合、ＯＮＵ１４側においては、時刻ｔ２においてＧＡＴＥメッセージを受信した時点から継続してＧＡＴＥメッセージを受信しない期間が継続し、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒがタイムアウトして、時刻ｔ６でリンクＤＯＷＮを検出する。そのため、ＯＮＵ１４はディスカバリ処理を実行する状態に遷移する。

一方、ＯＬＴ１２は、時刻ｔ４においてＯＮＵ１４から送信されたＲＥＰＯＲＴメッセージを受信した時刻から継続してＲＥＰＯＲＴメッセージを受信しない期間が継続し、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒがタイムアウトして時刻ｔ８でリンクＤＯＷＮを検出する。その後、ＯＬＴ１２はディスカバリ処理を実行する状態に遷移する。以下でディスカバリ処理をより具体的に説明する。当該ディスカバリ処理では、まず、ＯＬＴ１２から各ＯＮＵ１４に向け、ブロードキャストメッセージであるｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージが送信される。そして、該ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージに応答してＯＮＵ１４から送信されたＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信したＯＬＴ１２が、登録許可するＯＮＵ１４に対しＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを返信した後は、当該登録許可するＯＮＵ１４のＬＬＩＤを指定して実行されるユニキャストメッセージとなる。

リンクＤＯＷＮを検出した状態にあるＯＮＵ１４は、障害が回復した後に、時刻ｔ１０においてＯＬＴ１２から送信されたｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージに応答して、時刻ｔ１２においてＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信する。ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージは、未登録のＯＮＵ１４に対し送信タイミングを通知するメッセージであり、ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージは、未登録のＯＮＵ１４からの登録を要求するメッセージである。

時刻ｔ１３においてＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信したＯＬＴ１２は、時刻ｔ１４においてＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを、時刻ｔ１６においてＧＡＴＥメッセージを、各々ＯＮＵ１４に向けて送信する。ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージはＯＮＵ１４に対するＬＬＩＤの通知である。ＧＡＴＥメッセージは、ＯＮＵ１４に対する、ＲＥＧＳＴＥＲ ＡＣＫ用の送信帯域および送信タイミングの通知である。

時刻ｔ１５においてＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを受信したＯＮＵ１４は、その後時刻ｔ１７にＧＡＴＥメッセージを受信するので、時刻ｔ１８にＲＥＧＩＳＴＥＲ ＡＣＫメッセージをＯＬＴ１２に向けて送信する。ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＡＣＫメッセージは、ＲＥＧＳＴＥＲメッセージに対する受信応答である。以上のディスカバリ処理により、ＭＰＣＰリンクが確立し、リンクＵＰ状態に移行する。

つぎに、図３を参照して、従来技術に係るＰＯＮシステム１０において、ＯＮＵ１４起因の障害が発生した場合の、ＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間の処理シーケンスについて説明する。図３に示す例では、時刻ｔ４とｔ６との間において、ＯＮＵ１４起因の障害、たとえば、特定のＯＮＵにおけるクロック信号の瞬時的な擾乱によるｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔが発生し、時刻ｔ６とｔ７との間で当該障害が回復している。

ＯＮＵ１４は、時刻ｔ５においてｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔが発生したことに起因するリンクＤＯＷＮを検出すると、ディスカバリ処理を実行する状態に遷移する。ＯＮＵ１４で障害が発生しているため、時刻ｔ６においてＯＬＴ１２が送信したＧＡＴＥメッセージは、ＯＮＵ１４で受信されない。障害回復後、送信周期が到来して、ＯＬＴ１２が時刻ｔ７においてｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを送信すると、時刻ｔ８において該ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを受信したＯＮＵ１４は、自身がリンクＤＯＷＮ状態にあるので時刻ｔ９においてＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信する。

ところが、時刻ｔ１０において該ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信しても、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒ未了のため、この時点でリンクＤＯＷＮを検出していない（リンクＵＰ状態のままである）ＯＬＴ１２は、受信したＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを廃棄してしまう。したがって、ディスカバリ処理を実行する状態に遷移しない。その後、時刻ｔ１２において、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒが満了（タイムアウト）することによって、ＯＬＴ１２はリンクＤＯＷＮを検出する。

時刻ｔ１２においてＯＬＴ１２がリンクＤＯＷＮを検出した後、時刻ｔ１３においてＯＬＴ１２がＯＮＵ１４に向けて送信したｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージに対して、ＯＮＵ１４が時刻ｔ１５に送信したＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージによって、ＯＬＴ１２は、ディスカバリ処理に移行すべく、時刻ｔ１７にＯＮＵ１４に対しＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信する。以上の処理シーケンスを経て、ＯＬＴ１２およびＯＮＵ１４の双方がディスカバリ処理に移行することができる。

したがって、仕様に基づく従来技術に係るＯＬＴ１２（ＰＯＮシステム１０）では、ＯＮＵ１４起因の障害が発生した場合、リンク復旧までの時間として、ＭＰＣＰリンクＤＯＷＮ検出後のディスカバリ処理に要する時間に加えて、ＯＬＴ１２がリンクＤＯＷＮを検出するまでのｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒによる監視時間（１秒）の経過が必要となる。ゆえに、仕様に準拠する場合には、リンク復旧までの時間を１秒以内に短縮することができない。

そこで、本実施の形態では、リンク復旧時間をより短縮化するために、仕様で規定されたディスカバリ処理を実行する状態への遷移条件に加え、ＯＬＴ１２がＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信した場合も、ディスカバリ処理を実行する状態への遷移条件とした。

図４に示す状態遷移図を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理についてより詳細に説明する。図４において実線で示された状態遷移が、従来技術に係るＯＬＴ１２におけるディスカバリ処理の状態遷移であり、破線で示された状態遷移が、本実施の形態に係るＯＬＴ１２で追加されたディスカバリ処理の状態遷移である。また、図４において、状態「ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ」はリンクＵＰ状態を示し、状態「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ」および「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ＿２」はリンクＤＯＷＮ状態を示している。

先述したように、従来技術に係るＯＬＴ１２の状態遷移では、仕様に従い、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒのタイムアウト（図４では、「ＭＰＣＰタイムアウト」と表記）、クロック同期外れ（図４では、「ｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔ」と表記）、およびリンク切断メッセージの受信（図４では、「ｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒ受信」と表記）を遷移トリガとして状態「ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ」から状態「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ」に遷移する。すると、ＯＬＴ１２はディスカバリ処理に移行するが、この場合のディスカバリ処理は、図４に示すように、「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウインドウオープンを伴うＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセス」である。

「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウインドウオープンを伴うＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセス」とは、図２あるいは図３に示す、仕様で規定された通常のディスカバリ処理である。ＯＬＴ１２は、ＯＮＵ１４からのＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージ（登録要求パケット）の受信が予想される時間帯に、ユーザデータを割当てないようにしている。この時間帯を、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウィンドウと呼ぶ。すなわち、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウィンドウとは、距離が不明なため、受信タイミングが不明となっている新規のＯＮＵ１４を受け入れるために、ＯＬＴ１２によって設定される時間帯である。ＯＬＴ１２は、このＤｉｓｃｏｖｅｒｙウィンドウとして設定された時間内において、既にリンクが確立している全ＯＮＵ１４が、上り方向のパケットを送信しないように制御する。また、先述したように、ＯＬＴ１２は定期的にＤｉｓｃｏｖｅｒｙウィンドウを設定し、随時新規のＯＮＵ１４を探索できるように構成されている。

より具体的には、ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージには、該ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージに対する応答が許可されるディスカバリ処理期間の開始時刻と処理期間の長さの情報が含まれている。このディスカバリ処理期間が、Ｄｉｃｏｖｅｒｙウィンドウである。

たとえば、図２を例にとると、時刻ｔ１０においてＯＬＴ１２からＯＮＵ１４に向けて送信されたｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージには、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウィンドウに関する情報が含まれている。当該ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージを受信したＯＮＵ１４は、ディスカバリ処理期間の開始時刻からランダム待ち時間（ランダムに期間が設定された待ち時間）だけ待ち、時刻ｔ１２において、ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージをＯＬＴ１２に向けて送信する。このランダム待ち時間は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージがＤｉｓｃｏｖｅｒｙウィンドウに収まる範囲内でランダムな値とされる。

従来技術に係るＯＬＴ１２におけるディスカバリ処理では、状態「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ」に遷移した後、上述の「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウインドウオープンを伴うＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセス」を経て、状態「ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ」に遷移する。

これに対し、本実施の形態に係るＯＬＴ１２におけるディスカバリ処理では、状態「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ＿２」遷移後の状態遷移処理（つぎの状態に遷移するための処理）として、上記「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙウインドウオープンを伴うＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセス」に加えて、「ＲＥＧＩＳＴＥＲ送信からのＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセス」という状態遷移処理を加えている。

図４に示すように、状態「ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ」にあったＯＬＴ１２は、ＯＮＵ１４からのＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴを受信（図４では、「ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ受信」と表記）すると、状態「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ＿２」に遷移する。先述したように、状態「ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲ＿２」は、リンクＤＯＷＮ状態を意味する。ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴの受信を契機（トリガ）として、ＯＬＴ１２はディスカバリ処理を実行する状態に遷移し、ディスカバリ処理完了後、状態「ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ」に遷移する。ディスカバリ処理自体は、図２あるいは図３に示すディスカバリ処理と同様であるので、説明を省略する。

つぎに、図５を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理における、ＯＬＴ１２とＯＮＵ１４との間の処理シーケンスについて説明する。図５に示す処理シーケンスは、図３に示す処理シーケンスと同様、ＯＮＵ１４がＯＮＵ１４起因のｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔを検出して、まずＯＮＵ１４がディスカバリ処理を実行する状態に遷移する場合の処理シーケンスである。図５に示す例では、時刻ｔ４と時刻ｔ６の間でＯＮＵ１４起因の障害ｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔが発生し、時刻ｔ６とｔ７の間で当該障害が回復している。

図５に示すように、ＯＮＵ１４は、時刻ｔ５においてｔｉｍｅｓｔａｍｐＤｒｉｆｔが発生したことに起因するリンクＤＯＷＮを検出すると、ディスカバリ処理を実行する状態に遷移する。時刻ｔ７において、ＯＬＴ１２は、周期的に送信しているｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージをＯＮＵ１４に向けて送信する。リンクＤＯＷＮ状態にあるＯＮＵ１４は、当該ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージに応答して、時刻ｔ９にＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信し、登録要求する。

図４に示す状態遷移に従い、時刻ｔ１０でＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信したＯＬＴ１２は、図３に示す処理シーケンスのように当該ＲＥＧＩＳＴＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを廃棄しない。そして、ＯＮＵ１４の状態をディスカバリ処理状態と認識し、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒを停止して、時刻ｔ１１でＯＮＵ１４に向けＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信する。ＯＬＴ１２は、引き続き時刻ｔ１３においてＧＡＴＥメッセージを送信する。時刻ｔ１４において当該ＧＡＴＥメッセージを受信したＯＮＵ１４は、時刻ｔ１５においてＲＥＧＩＳＴＥＲ ＡＣＫメッセージをＯＬＴ１２に向け送信する。以上のようにして、ディスカバリ処理が進行してＭＰＣＰリンクが復旧し、リンクＵＰ状態となる。

図５に示す本実施の形態に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理によれば、図３に示す従来技術に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理と比較し、ＯＬＴ１２におけるリンクＤＯＷＮ検出において、ｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒのタイムアウトまでの時間を待つ必要がないため、ＭＰＣＰリンクの復旧時間が短縮される。

より具体的には、本実施の形態に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理におけるリンク復旧時間は、ｄｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥメッセージ送信周期と、ＧＡＴＥメッセージ送信周期、およびＯＬＴ１２内部の処理時間で決まるが、従来技術に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理におけるリンク復旧時間は、上記に加えてｍｐｃｐ＿ｔｉｍｅｒのタイムアウトまでの時間である１ｓｅｃが余計に必要となる。すなわち、図３に示す、従来技術に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理におけるリンク復旧時間は、原理的に１ｓｅｃ以上かかるのに対し、図５に示す本実施の形態に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理におけるリンク復旧時間は、数１０ｍｓｅｃですむ。

以上詳述したように、図５に示す本実施の形態に係るＯＬＴ１２のディスカバリ処理によれば、ＯＮＵ１４起因の瞬時的要因によるＭＰＣＰリンクＤＯＷＮ発生時において、ＯＬＴ１２におけるリンクＤＯＷＮの検出時間を短縮し、リンク復旧までの時間を短縮することができる。

なお、上記実施の形態では、ＯＮＵに起因する障害として、クロック信号に対する瞬時的な擾乱による障害を例示して説明したが、これに限られず、ＯＮＵが自身の障害検出を契機としてディスカバリ処理を実行する状態に遷移する障害であれば、いずれの障害であってもよい。

１０ ＰＯＮシステム
１２ ＯＬＴ（局側通信装置）
１４ ＯＮＵ（加入者終端装置）
１６ 光スプリッタ
１８ 光ファイバ伝送路
２０ 加入者端末
２２ 上位ネットワーク

Claims (8)

1. 複数の加入者終端装置と光ファイバ伝送路を介してマルチポイント・コントロール・プロトコルによりポイント・ツー・マルチポイントの通信を行う局側通信装置であって、
   前記複数の加入者終端装置のいずれかで障害が発生した場合に、前記障害による通信異常が発生したことを検出する前に受信した、前記障害が発生した加入者終端装置から送信された登録要求に応答し、再登録処理を開始する
   局側通信装置。
2. 自身が前記加入者終端装置へ送信した、送信条件を含むメッセージに対する前記加入者終端装置からの応答を所定の期間受信しない場合に、当該加入者終端装置との間に通信異常が発生したことを検出する
   請求項１に記載の局側通信装置。
3. 未登録の加入者終端装置に対し、前記登録要求の送信が可能なタイミングである送信タイミングを定期的に通知する
   請求項１または請求項２に記載の局側通信装置。
4. 前記加入者終端装置は、前記障害の発生を契機として再登録処理を実行できる状態に遷移する
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の局側通信装置。
5. 前記障害が、前記加入者終端装置内で発生したクロック信号に対する瞬時的な擾乱による時刻同期異常である
   請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の局側通信装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の局側通信装置と、
   前記局側通信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加入者終端装置と、を含む
   受動型光ネットワークシステム。
7. 前記ポイント・ツー・マルチポイントの通信がイーサネット（登録商標）規格によって行われる
   請求項６に記載の受動型光ネットワークシステム。
8. 局側通信装置と複数の加入者終端装置とが光ファイバ伝送路を介してマルチポイント・コントロール・プロトコルによりポイント・ツー・マルチポイントの通信を行う受動型光ネットワークシステムの再登録処理方法であって、
   前記複数の加入者終端装置のいずれかの加入者終端装置が、当該加入者終端装置内での障害の発生を契機として再登録処理を実行できる状態に遷移するステップと、
   前記局側通信装置が送信した、未登録の加入者終端装置に対する登録要求の送信が可能な送信タイミングの通知に応答して、前記障害の発生した加入者終端装置が登録要求を送信するステップと、
   前記局側通信装置が、前記障害による通信異常を検出する前に受信した前記登録要求に応答し再登録処理を開始するステップと、
   を含む再登録処理方法。