JP2007166496A - 光加入者線端局装置、異常監視装置および光加入者線終端装置の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不定期に発生する異常を含む異常種別を判別することが可能な光加入者線端局装置、異常監視装置および光加入者線終端装置の異常検出方法を提供すること。
【解決手段】通信制御部１２は、光送受信部１５を介してＯＮＵから受信したフレームに基づいて、ビットエラーおよびレポートフレームロスを検出する。エラー監視部１６は、通信制御部１２によって検出されたビットエラーおよびレポートフレームロスの発生回数に基づいて、判別が困難な不定期に発生する異常を含む異常種別を判別する。したがって、異常種別に応じたシステム障害の回復が行なえるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の宅側装置が媒体を共有してデータの伝送を行なう媒体共有型通信であるＰＯＮ（Passive Optical Network）に関し、特に、データをイーサネット（登録商標）フレームのまま伝送を行なうＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）においてＯＮＵ（光加入者線終端装置）の異常を検出するＯＬＴ（光加入者線端局装置）、異常監視装置およびその異常検出方法に関する。

近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。それに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、ＰＯＮを含むＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などのブロードバンドアクセスも広く普及してきている。

図９は、従来のＰＯＮシステムの概略構成を示すブロック図である。このＰＯＮシステムは、主に電話局などに設置されるＯＬＴ１００と、主に各宅内に設置される複数のＯＮＵ１１０−１〜１１０−５と、ＯＬＴ１００から送出される光信号を分岐してＯＮＵ１１０−１〜１１０−５に送出し、ＯＮＵ１１０−１〜１１０−５から送出される光信号を集束してＯＬＴ１００に送出する光カプラ１２３と、ＯＮＵ１１０−１〜１１０−５のそれぞれに接続されるユーザ端末１１５−１〜１１５−５とを含む。なお、ＯＮＵ１１０−１〜１１０−５は、それぞれ同じ構成を有しており、台数はこれに限定されない。

ＯＬＴ１００は、光ファイバ１２１を介して光カプラ１２３に接続される。ＯＮＵ１１０−１〜１１０−５のそれぞれは、光ファイバ１２２−１〜１２２−５を介して光カプラ１２３に接続される。また、ＯＮＵ１１０−１〜１１０−５のそれぞれは、ケーブル１２４−１〜１２４−５を介してユーザ端末１１５−１〜１１５−５に接続される。

図１０は、ＰＯＮシステムにおける帯域の分散割当方式の一例を示す図である。この図は、ＯＮＵ数を３とした場合の帯域割当てと、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のグラントおよびレポートの送受信とを示すシーケンス図である。

まず、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵのレポートの送出開始時刻を算出し、グラント１３１〜１３３に格納してＯＮＵ１１０−３、１１０−２および１１０−１に順次送出する。ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１１０−３、１１０−２および１１０−１からデータの送出要求量を含んだレポート１３４〜１３６を受信すると、最初にデータの送出を許可するＯＮＵ１１０−３のデータの送出開始時刻および送出許可量を算出し、グラント１３７に格納してＯＮＵ１１０−３に送出する。

次に、ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１１０−３から送出されるデータ１３８（１３８Ａ）を受信するとともに、これと並行してＯＮＵ１１０−２のデータの送出開始時刻および送出許可量を算出し、グラント１３９に格納してＯＮＵ１１０−２に送出する。なお、ＯＮＵ１１０−３から送出されるデータ１３８（１３８Ａ）には、次回の送出要求量を格納したレポートも含まれる。

次に、ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１１０−２から送出されるデータ１４０（１４０Ａ）を受信するとともに、これと並行してＯＮＵ１１０−１のデータの送出開始時刻および送出許可量を算出し、グラント１４１に格納してＯＮＵ１１０−１に送出する。なお、ＯＬＴ１００は、グラント１４１をＯＮＵ１１０−１に送出した後に、ＯＮＵ１１０−３に対するグラントを算出して送出する。また、ＯＮＵ１１０−２から送出されるデータ１４０（１４０Ａ）には、次回の送出要求量を格納したレポートも含まれる。

次に、ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ１１０−１から送出されるデータ１４２（１４２Ａ）を受信する。なお、ＯＮＵ１１０−１から送出されるデータ１４２（１４２Ａ）には、次回の送出要求量を格納したレポートも含まれる。以降同様の処理が繰返され、ＯＬＴ１００は順次ＯＮＵ１１０−１〜１１０−３に対して帯域を割当てて、データの受信を繰返す。

このようなＰＯＮシステムにおいて、たとえば、ＯＮＵ１１０−１の回路が故障して、上りのタイミング制御がうまくいかなくなった場合、他のＯＮＵからの上りフレームと衝突することが起こり得る。この場合、故障したＯＮＵを特定してＰＯＮシステムから切り離し、システム全体を安定動作させる必要がある。このような技術に関連する発明として、以下に示す特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１に開示されたＰＯＮシステムにおいては、親局が、複数の子局を１つずつ指定して、子局の発光をオフするコマンドを含めた信号を順次下り送信し、各子局はそのコマンドに基づいて自局の発光を次々とオフする。親局は、消光不良の子局がコマンドに基づいて自局を消光させると、今まで継続して受信されていた光信号が消滅することで、当該子局の故障であることを判別することができる。
特開２００４−１１２７４６号公報

特許文献１に開示された発明は、回路の故障などによって常時発光状態となった子局を特定することは可能である。しかしながら、子局の異常状態は消光できなくなる場合だけでなく、たとえば、子局の回路の故障などによって発光開始タイミングがずれてしまい、帯域が割当てられていない期間に子局が発光するといった不定期的に発生する障害もある。特許文献１においては、このような異常を判別して異常な子局を特定することができないといった問題点があった。

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、第１の目的は、不定期に発生する異常を含む異常種別を判別することが可能な光加入者線端局装置、異常監視装置および光加入者線終端装置の異常検出方法を提供することである。

第２の目的は、不定期に発生する障害の原因となる光加入者線端局装置を特定することが可能な光加入者線端局装置、異常監視装置および光加入者線終端装置の異常検出方法を提供することである。

本発明のある局面に従えば、光加入者線端局装置は、光加入者線終端装置との間でフレームを送受信する送受信手段と、送受信手段によって受信されたフレームに基づいて異常を検出する異常検出手段と、異常検出手段によって検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定する異常判定手段とを含む。

好ましくは、異常判定手段は、異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および光加入者線終端装置からの制御フレームロスの発生回数に基づいて、異常種別を判定する。

さらに好ましくは、異常種別は、光加入者線終端装置が非割当グラント期間に発光する不定期に発生する異常を含む。

さらに好ましくは、光加入者線端局装置はさらに、異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および制御フレームロスの発生回数を光加入者線終端装置毎に格納するテーブルを含み、異常判定手段は、テーブルを参照して、制御フレームロスの発生回数が第１のしきい値以上の光加入者線終端装置を異常対象の光加入者線終端装置とし、異常対象の光加入者線終端装置のビットエラーの発生回数が第２のしきい値以下であり、かつ第２のしきい値以上のビットエラーの発生回数となる異常対象以外の光加入者線終端装置がある場合に、当該異常を不定期に発生する異常と判定する。

さらに好ましくは、異常判定手段は、異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および光加入者線終端装置からの制御フレームロスの発生回数に基づいて、異常となった光加入者線終端装置を特定する。

さらに好ましくは、異常検出手段は、送受信手段を介して送信したグラントフレームに対応するレポートフレームを受信しない場合に、光加入者線終端装置からの制御フレームロスと判定する。

本発明の別の局面に従えば、異常監視装置は、光加入者線終端装置からのフレームを受信する受信手段と、受信手段によって受信されたフレームに基づいて異常を検出する異常検出手段と、異常検出手段によって検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定する異常判定手段と、異常判定手段によって判定された異常種別を光加入者線端局装置に送信する送信手段とを含む。

本発明のさらに別の局面に従えば、光加入者線終端装置の異常種別を判定する異常検出方法であって、光加入者線終端装置から受信したフレームに基づいて２つ以上の異常を検出するステップと、検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定するステップとを含む。

本発明のある局面によれば、異常判定手段が、異常検出手段によって検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定するので、異常種別に応じたシステム障害の回復が行なえるようになる。

また、異常判定手段が、異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および光加入者線終端装置からの制御フレームロスの発生回数に基づいて、異常種別を判定するので、異常種別の判定をより正確に行なうことが可能となる。

また、異常種別は、光加入者線終端装置が非割当グラント期間に発光する不定期に発生する異常を含むので、判別が困難な異常であっても容易に判別することが可能となる。

また、異常判定手段は、テーブルを参照して、制御フレームロスの発生回数が第１のしきい値以上の光加入者線終端装置を異常対象の光加入者線終端装置とし、異常対象の光加入者線終端装置のビットエラーの発生回数が第２のしきい値以下であり、かつ第２のしきい値以上のビットエラーの発生回数となる異常対象以外の光加入者線終端装置がある場合に、当該異常を不定期に発生する異常と判定するので、不定期に発生する異常を容易に判定することが可能となる。

また、異常判定手段が、異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および光加入者線終端装置からの制御フレームロスの発生回数に基づいて、異常となった光加入者線終端装置を特定するので、早期にシステム障害の回復が行なえるようになる。

また、異常検出手段は、送受信手段を介して送信したグラントフレームに対応するレポートフレームを受信しない場合に、光加入者線終端装置からの制御フレームロスと判定するので、異常種別および異常となった光加入者線終端装置の特定がさらに容易に行なえるようになる。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。このＯＬＴ１は、インターネットなどの上位ネットワークに接続される送受信部１１と、ＭＡＣ（Media Access Control）層のプロトコル制御などを行なう通信制御部１２と、コマンド部１３と、シリアライザ・デシリアライザ（ＳＥＲＤＥＳ）１４と、ＯＮＵとの間でフレームの送受信を行なう光送受信部１５と、ＰＯＮにおける障害の有無を監視するエラー監視部１６とを含む。

送受信部１１は、通信制御部１２に接続され、通信制御部１２から受けたデータを上位ネットワークに送信し、上位ネットワークから受信したデータを通信制御部１２に出力する。

光送受信部１５は、光ファイバを介してＯＮＵと接続され、受光したレーザ光を電気信号に変換して出力する受光部と、ＳＥＲＤＥＳ１４から受けた電気信号に従ってレーザを発光する発光部とを含む。

ＳＥＲＤＥＳ１４は、光送受信部１５に接続され、光送受信部１５から入力されるシリアルの電気信号を１０ビットのパラレル信号に変換してコマンド部１３に出力し、コマンド部１３から受けた１０ビットのパラレル信号をシリアルの電気信号に変換して光送受信部１５に出力する。また、ＳＥＲＤＥＳ１４は、グラント期間における同期期間に光送受信部１５から入力されるシリアルの電気信号と同期を取る。この際、同期期間後のデータ転送期間前に同期が取れなかった場合には、同期が取れないことを示す同期エラー信号をエラー監視部１６に出力する。この同期エラー信号は、ＰＯＮに障害が発生したことを示す信号である。

コマンド部１３は、通信制御部１２およびＳＥＲＤＥＳ１４に接続され、通常は通信制御部１２から受けた１０ビットのパラレル信号をそのままＳＥＲＤＥＳ１４に転送し、ＳＥＲＤＥＳ１４から受けた１０ビットのパラレル信号をそのまま通信制御部１２に転送する。コマンド部１３は、エラー監視部１６とさらに接続されている。コマンド部１３は、エラー監視部１６からの指示に応じて、通信制御部１２から受けた１０ビットのパラレル信号に消光コマンドを埋め込んでＳＥＲＤＥＳ１４に出力する。

通信制御部１２は、通信プロトコルを決定する機能を有し、コマンド部１３から転送された１０ビットのパラレルデータを８ビットのパラレルデータに変換し、決定されたプロトコルに応じた変換を行なって送受信部１１に出力する。また、通信制御部１２は、送受信部１１から受けたデータに、決定されたプロトコルに応じた変換を行なって８ビットのパラレルデータを生成し、そのデータを１０ビットのパラレルデータに変換してコマンド部１３に出力する。

通信制御部１２は、ＯＮＵからレポートフレームを受信すると、各ＯＮＵの上りフレームの送信タイミングが重ならないように帯域割当てを行ない、その情報を格納したグラントフレームを各ＯＮＵに送信する。通信制御部１２は、ＯＮＵからレポートフレーム（制御フレーム）を受信するタイミングで、そのレポートフレームを受信しない場合には、レポートフレームのロスとしてエラー監視部１６に通知する。

また、通信制御部１２は、受信したフレームの受信エラーを検出する。フレームの受信エラーは、フレーム受信時にビットエラーが発生することにより検出される。通信制御部１２は、受信エラーが検出された場合には、受信エラー信号をエラー監視部１６に出力する。この受信エラー信号は、ＰＯＮに障害が発生したことを示す信号である。

また、通信制御部１２は、フレームの受信状態を監視する。フレームの受信状態には、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）の変動を含む。通信制御部１２は、フレームのＲＴＴの変動が所定のしきい値を超えた場合に、フレームを異常と判定し、しきい値を超えない場合に正常と判定する。通信制御部１２は、フレームの受信状態をエラー監視部１６に出力する。

なお、以下の説明においては、ビットエラーには、物理レイヤコーディングのラインコードエラー、ＭＡＣフレームのＦＣＳ（Flame Check Sequence）エラーなどを含むものとする。

エラー監視部１６は、通信制御部１２およびＳＥＲＤＥＳ１４に接続される。エラー監視部１６は、通信制御部１２から受けたレポートフレームのロスおよびビットエラーの発生回数に基づいて異常種別を判定し、異常ＯＮＵを特定する。また、エラー監視部１６は、ＳＥＲＤＥＳ１４からの同期エラー信号も参照してＯＮＵ側のネットワークに障害が生じたものと判定するようにしてもよい。エラー監視部１６は、異常と判定したＯＮＵに対して発光を禁止する消光コマンドを送信するために、次に送信するグラントフレームを送信するタイミングで、コマンド部１３に消光コマンドを送信する指示を出力する。

また、エラー監視部１６は、通信制御部１２から受けたレポートフレームのロスおよびビットエラーの回数をカウントし、異常監視テーブルに格納する。この異常監視テーブルは、エラー監視部１６のＲＡＭ（Random Access Memory）１７内に設けられる。この異常監視テーブルの内容は、後述するように異常種別の判定および異常ＯＮＵの特定の際に参照される。

上述のように、ＰＯＮの上り通信は１対多通信であり、時分割による通信制御が行なわれている。異常ＯＮＵは、自身に与えられていないグラント期間に発光を行なうものであり、この異常発光によって、正しくグラントが与えられた正常なＯＮＵの通信を妨害する。

図２は、異常ＯＮＵの種別を示す図である。また、図３は、異常ＯＮＵの発光状態を説明するための図である。図２に示す異常１は、発光開始時間が正常であるが、発光期間が異常であり、その異常期間が一定時間以上継続する場合である。図３（ａ）に示すように、異常１においては、たとえばＯＮＵ２の発光状態が一定時間以上継続することにより、ＯＮＵ３以降の通信を妨害するものである。

図２に示す異常２は、発光開始時間が正常であるが、発光期間が異常であり、その異常期間が一定時間以下の場合である。図３（ｂ）に示すように、異常２においては、たとえばＯＮＵ２の発光状態が一定時間続き、その後消光状態となることにより、ＯＮＵ３の通信のみを妨害するものである。

図２に示す異常３は、発光開始時間が異常であるが、発光期間が正常の場合である。図３（ｃ）に示すように、異常３においては、たとえばＯＮＵ４の発光開始時間がＯＮＵ１の発光期間内となり、ＯＮＵ１とＯＮＵ２との通信を妨害するものである。

図２に示す異常４は、発光開始時間が異常であり、かつ発光期間も異常であり、その異常期間が一定時間以上継続する場合である。図３（ｄ）に示すように、異常４においては、たとえばＯＮＵ４の発光開始時間がＯＮＵ１の発光期間内となり、ＯＮＵ４の発光状態が一定時間以上継続することにより、ＯＮＵ１、ＯＮＵ２、ＯＮＵ３およびそれ以降の通信を妨害するものである。

図２に示す異常５は、発光開始時間が異常であり、かつ発光期間も異常であり、その異常期間が一定時間以下である場合である。図３（ｅ）に示すように、異常５においては、たとえばＯＮＵ４の発光開始時間がＯＮＵ１の発光期間内となり、ＯＮＵ４の発光状態が一定時間続き、その後消光状態となることにより、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２の通信のみを妨害するものである。

従来技術において説明した特許文献１は、図３に示す異常１および異常４の解決を図るものであり、異常２、異常３および異常５を解決することはできなかった。本実施の形態においては、異常１および異常４を含む、異常２、異常３および異常５の解決を図るものである。

また、異常２および異常５をさらに細かく分類すると、特定のＯＮＵにおいて異常が毎回発生するケースと、不定期に発生するケースとに分類することができる。特定ＯＮＵの異常が毎回発生する場合には、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．３ａｈ標準で規定されている、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）レイヤでリンクが切れるため、そのような障害を検出することは容易に行なえる。したがって、主に異常２、異常３および異常５であって、異常が不定期に発生する場合について以下に説明する。

なお、ＯＮＵが不定期に非割当グラント期間に発光する原因として、ＯＮＵがＯＬＴからの時間情報を誤って解釈する場合や、時間同期がずれる場合などが挙げられる。

本実施の形態において、ＯＬＴは、ＰＯＮ上り受信のビットエラーレートと、ＯＮＵからＯＬＴに送信されるレポートフレームのロスとを監視し、これらの情報から異常種別を判別し、異常ＯＮＵを特定する。

図４は、異常ＯＮＵが不定期に未割当期間に発光する場合のレポートフレームのロスおよびビットエラーの発生状況を説明するための図である。図４においては、５台のＯＮＵ１〜５がＯＬＴに接続されており、ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４が正常ＯＮＵであり、ＯＮＵ５が不定期に未割当期間に発光する異常ＯＮＵである場合を示している。

なお、ＯＬＴは、ＯＮＵ１からＯＮＵ５に対して順にグラントを与えるものとし、レポートフレームは各グラントの末尾で送信されるものとする。

図４（ａ）は、期間Ｔ１における各ＯＮＵの発光状態を示しており、ＯＮＵ５がＯＮＵ１とＯＮＵ２とのグラント期間にまたがって誤発光した場合を示している。この場合、ＯＮＵ１のグラントの後半部分がＯＮＵ５の誤発光によって干渉されるため、ＯＬＴはＯＮＵ１からのレポートフレームをロスする。また、ＯＮＵ１のビットエラーが発生する。さらに、ＯＮＵ２において、ＯＬＴは同期が取れないためパケットを正常に受信できず、その結果ビットエラーが発生すると共に、ＯＮＵ２からのレポートフレームをロスする。

また、ＯＮＵ５は本来発光すべきグラント期間において発光しないため、ＯＬＴはＯＮＵ５からのレポートフレームをロスするが、ＯＮＵ５のビットエラーは発生しない。

その結果、ＯＬＴ内の異常監視テーブルの内容が、図４（ｄ）に示すように、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２のレポートロスがそれぞれ“１”、ビットエラーがそれぞれ“１”となる。また、ＯＮＵ５のレポートロスが“１”となる。

図４（ｂ）は、期間Ｔ２における各ＯＮＵの発光状態を示しており、ＯＮＵ５がＯＮＵ３とＯＮＵ４とのグラント期間にまたがって誤発光した場合を示している。この場合、ＯＮＵ３のグラントの後半部分がＯＮＵ５の誤発光によって干渉されるため、ＯＬＴはＯＮＵ３からのレポートフレームをロスする。また、ＯＮＵ３のビットエラーが発生する。さらに、ＯＮＵ４において、ＯＬＴは同期が取れないためパケットを正常に受信できず、その結果ビットエラーが発生すると共に、ＯＮＵ４からのレポートフレームをロスする。

また、ＯＮＵ５は本来発光すべきグラント期間において発光しないため、ＯＬＴはＯＮＵ５からのレポートフレームをロスするが、ＯＮＵ５のビットエラーは発生しない。

その結果、ＯＬＴ内の異常監視テーブルの内容が、図４（ｅ）に示すように、ＯＮＵ１〜ＯＮＵ４のレポートロスがそれぞれ“１”、ビットエラーがそれぞれ“１”となる。また、ＯＮＵ５のレポートロスが“２”となる。

図４（ｃ）は、期間Ｔ３における各ＯＮＵの発光状態を示しており、ＯＮＵ５がＯＮＵ２とＯＮＵ３とのグラント期間にまたがって誤発光した場合を示している。この場合、ＯＮＵ２のグラントの後半部分がＯＮＵ５の誤発光によって干渉されるため、ＯＬＴはＯＮＵ２からのレポートフレームをロスする。また、ＯＮＵ２のビットエラーが発生する。さらに、ＯＮＵ３において、ＯＬＴは同期が取れないためパケットを正常に受信できず、その結果ビットエラーが発生すると共に、ＯＮＵ３からのレポートフレームをロスする。

また、ＯＮＵ５は本来発光すべきグラント期間において発光しないため、ＯＬＴはＯＮＵ５からのレポートフレームをロスするが、ＯＮＵ５のビットエラーは発生しない。

その結果、ＯＬＴ内の異常監視テーブルの内容が、図４（ｆ）に示すように、ＯＮＵ１およびＯＮＵ４のレポートロスがそれぞれ“１”、ビットエラーがそれぞれ“１”となる。また、ＯＮＵ２およびＯＮＵ３のレポートロスがそれぞれ“２”、ビットエラーがそれぞれ“２”となる。さらに、ＯＮＵ５のレポートロスが“３”となる。

なお、ＯＮＵ５の異常は不定期に発生することを前提としており、期間Ｔ１、Ｔ２およびＴ３以外の期間では、ＯＮＵ５は自グラント内で正常に発光しているものとする。

図５は、判別する異常種別を説明するための図である。ケース１は、異常ＯＮＵが不定期に未割当グラント期間に発光する場合であり、長時間にわたって発光状態が続かないので異常ＯＮＵの特定が非常に困難である。図３に示す異常２、異常３および異常５が不定期に発生する場合がこれに相当する。

ケース１においては、たとえば誤発光の頻度が１日に１０回程度発生するような場合において、異常ＯＮＵのレポートロスが多く発生し、たとえば１日に１０回程度発生するが、ビットエラーは発生しない。また、正常ＯＮＵのレポートロスの発生回数は異常ＯＮＵと比較して少なく、ビットエラーがある程度、たとえば１日に１００回程度発生する。

なお、図５においては、“多”、“中”、“小”および“なし”は、各ケースの中での比較を示しており、別のケースとの比較を示すものではない。

ケース２は、異常ＯＮＵの発光不良の場合であり、ＯＮＵは自グラント期間中に発光しているが、光リンクの異常等によってＯＬＴが異常ＯＮＵからのパケットをうまく受信できない場合である。ケース２においては、異常ＯＮＵが自グラント期間中に発光を行なうため、異常ＯＮＵのレポートロスおよびビットエラーがある程度発生するが、正常ＯＮＵのレポートロスおよびビットエラーは発生しない。

ケース３は、ＰＯＮ全体のメディア異常または異常ＯＮＵが発光を継続して行なっている場合である。図３に示す異常１および異常４がこれに相当する。ケース３においては、ＯＮＵ全般にレポートロスおよびビットエラーが多発する。

ケース４は、異常ＯＮＵにおいてレポート生成ロジック異常が発生している場合である。この場合、異常ＯＮＵのレポートロスのみが多発し、ビットエラーは発生しない。また、正常ＯＮＵにおいてレポートロスおよびビットエラーは発生しない。

図６は、本発明の第１の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、エラー監視部１６は、異常監視テーブルを参照して、たとえば１日のレポートフレームロスの発生回数がしきい値１以上のＯＮＵがあるか否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、しきい値１は、図５のケース１〜４に示す異常ＯＮＵのレポートロスの発生回数の最も低い値よりも小さい値とし、この値は実験によって求められる。たとえば、ケース１のレポートロスの発生回数が最も低く、１日に１０回程度発生する場合には、しきい値１をそれよりも小さい値とする。

レポートフレームロスの発生回数がしきい値１以上のＯＮＵがなければ（Ｓ１１，Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理を繰返す。また、レポートフレームロスの発生回数がしきい値１以上のＯＮＵがあれば（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、エラー監視部１６は、異常監視テーブルを参照して、レポートフレームロスが検出されたＯＮＵ（レポートフレームロスがしきい値１以上のＯＮＵ）において、たとえば１日のビットエラーの発生回数がしきい値２以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、しきい値２は、図５のケース２およびケース３に示す異常ＯＮＵのビットエラーのうち、発生回数が低い方の値よりも小さい値とし、この値は実験によって求められる。たとえば、ケース２のビットエラーの発生回数の方が低く、１日に１００回程度発生する場合には、しきい値１をそれよりも小さい値とする。

レポートフレームロスが検出されたＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２未満であれば（Ｓ１２，Ｎｏ）、レポートフレームロスが検出されていないＯＮＵ（レポートフレームロスがしきい値１未満のＯＮＵ）においてビットエラーの発生回数がしきい値２以上であるか否かを判定する（Ｓ１３）。

レポートフレームロスが検出されていないＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２未満であれば（Ｓ１３，Ｎｏ）、異常種別がケース４であると判別し、レポートフレームロスが検出されたＯＮＵを異常ＯＮＵと特定する（Ｓ１４）。ケース４は異常ＯＮＵにおけるレポート生成ロジックの異常であるため、図示しない管理装置に対してＯＮＵ情報および不具合情報を通知する。

また、レポートフレームロスが検出されていないＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２以上であれば（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、異常種別がケース１であると判別し、レポートフレームロスが検出されたＯＮＵを異常ＯＮＵと特定する（Ｓ１５）。ケース１は異常ＯＮＵが不定期に非割当グラント期間に発光する異常であるため、コマンド部１３が当該異常ＯＮＵに対して電源断または発光停止を指示するコマンドを発行する。

レポートフレームロスが検出されたＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２以上であれば（Ｓ１２，Ｙｅｓ）、レポートフレームロスが検出されていないＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２以上であるか否かを判定する（Ｓ１６）。

レポートフレームロスが検出されていないＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２以上であれば（Ｓ１６，Ｙｅｓ）、異常種別がケース３であると判別する（Ｓ１７）。ケース３はＰＯＮ全体のメディア異常または異常ＯＮＵが発光を継続して行なっている異常であるので、管理装置に対して不具合情報を通知する。なお、このケースでは、従来技術を用いて異常ＯＮＵを特定することが可能である。

また、レポートフレームロスが検出されていないＯＮＵにおいてビットエラーの発生回数がしきい値２未満であれば（Ｓ１６，Ｎｏ）、異常種別がケース２であると判別し、レポートフレームロスが検出されたＯＮＵを異常ＯＮＵと特定する（Ｓ１５）。ケース２は異常ＯＮＵにおける発光異常であるため、管理装置に対してＯＮＵ情報および不具合情報を通知する。

以上説明したように、本実施の形態におけるＯＬＴによれば、レポートフレームロスおよびビットエラーの発生回数に応じて異常種別を判別するようにしたので、異常種別に応じたシステム障害の回復を行なえるようになった。

また、ＯＮＵが不定期に非割当グラント期間中に発光するような異常種別の場合には、異常ＯＮＵを容易に特定することができ、早期にシステム障害の回復が行なえるようになった。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態においては、第１の実施の形態において説明した異常種別を判別する機能および異常ＯＮＵを特定する機能を、ＯＬＴとは別の異常監視装置（異常監視モジュール）に持たせたものである。

図７は、本発明の第２の実施の形態における異常監視装置の実装方法を説明するための図である。図７（ａ）は、ＰＯＮ Ｉ／Ｆモジュール１−１および１−２以外に、ＯＬＴ内に異常監視モジュール２−１および２−２を実装した場合である。異常監視モジュール２−１および２−２は、ＰＯＮ Ｉ／Ｆモジュール１−１および１−２に接続されるＰＯＮのそれぞれを監視する。なお、ＰＯＮ Ｉ／Ｆモジュールのそれぞれが、第１の実施の形態において説明したＯＬＴに相当する。

図７（ｂ）は、ＰＯＮ Ｉ／Ｆモジュール１−１〜１−３以外に、ＯＬＴ内に異常監視モジュール２を実装した場合である。異常監視モジュール２は、光スイッチ３１によって接続されるＰＯＮを適宜切替えて、それぞれのＰＯＮを監視する。

図７（ｃ）は、異常監視装置２−１〜２−４がＯＬＴ外に設けられる場合である。異常監視装置２−１〜２−４は、ＰＯＮ Ｉ／Ｆモジュール１−１〜１−４に接続されるＰＯＮのそれぞれを監視する。

図７（ｄ）は、異常監視装置２がＯＬＴ外に設けられる場合である。異常監視装置２は、光スイッチ３１によって接続されるＰＯＮを適宜切替えて、それぞれのＰＯＮを監視する。

図８は、本発明の第２の実施の形態における異常監視装置の概略構成を示すブロック図である。この異常監視装置は、ＰＯＮ Ｉ／Ｆモジュールに接続される送受信部２１と、ＭＡＣ（Media Access Control）層のプロトコル制御などを行なう通信制御部２２と、デシリアライザ（ＤＥＳ）２３と、ＰＯＮに接続される光受信部２４と、ＰＯＮにおける障害の有無を監視するエラー監視部２５とを含む。

送受信部２１は、ＯＬＴからグラント情報を受け取り、その情報をエラー監視部２５に送信する。また、送受信部２１は、異常監視部２５からの異常種別、異常ＯＮＵに関する情報をＯＬＴに対して送信する。

光受信部２４は、光ファイバを介してＰＯＮと接続され、受光したレーザ光を電気信号に変換して出力する。

ＤＥＳ２３は、光受信部２４に接続され、光受信部２４から入力されるシリアルの電気信号を１０ビットのパラレル信号に変換して通信制御部２２に出力する。また、ＤＥＳ１４は、グラント期間における同期期間に光受信部２４から入力されるシリアルの電気信号と同期を取る。この際、同期期間後のデータ転送期間前に同期が取れなかった場合には、同期が取れないことを示す同期エラー信号をエラー監視部２５に出力する。この同期エラー信号は、ＰＯＮに障害が発生したことを示す信号である。

通信制御部２２は、ＯＮＵからレポートフレーム（制御フレーム）を受信するタイミングで、そのレポートフレームを受信しない場合には、レポートフレームのロスとしてエラー監視部２５に通知する。

また、通信制御部２２は、受信したフレームの受信エラーを検出する。フレームの受信エラーは、フレームのビットエラーレートが所定のしきい値を超えたことにより検出される。通信制御部２２は、受信エラーが検出された場合には、受信エラー信号をエラー監視部２５に出力する。この受信エラー信号は、ＰＯＮに障害が発生したことを示す信号である。

また、通信制御部２２は、フレームの受信状態を監視する。フレームの受信状態には、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）の変動を含む。通信制御部２２は、フレームのＲＴＴの変動が所定のしきい値を超えた場合に、フレームを異常と判定し、しきい値を超えない場合に正常と判定する。通信制御部２２は、フレームの受信状態をエラー監視部２５に出力する。

エラー監視部２５は、通信制御部２２およびＤＥＳ２３に接続される。エラー監視部２５は、通信制御部２２から受けたレポートフレームのロスおよびビットエラーの発生回数に基づいて異常種別を判定し、異常ＯＮＵを特定する。また、エラー監視部２５は、ＤＥＳ２３からの同期エラー信号も参照してＰＯＮに障害が生じたものと判定するようにしてもよい。

また、エラー監視部２５は、通信制御部２２から受けたレポートフレームのロスおよびビットエラーの回数をカウントし、異常監視テーブルに格納する。この異常監視テーブルは、エラー監視部２５のＲＡＭ２６内に設けられる。

本発明の第２の実施の形態における異常監視装置の処理手順は、図６に示す第１の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順と同様である。ただし、異常ＯＮＵに対して消光コマンドを発行することはなく、異常種別および異常ＯＮＵに関する情報を送受信部２１を介してＯＬＴに通知する。ＯＬＴがこれらの情報を受信すると、システム障害の回復のための処理を行なう。

以上説明したように、本実施の形態における異常監視装置によれば、レポートフレームロスおよびビットエラーの発生回数に応じて異常種別を判別し、異常ＯＮＵを特定するようにしたので、実施の形態１において説明した効果と同様の効果を奏することが可能となった。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態におけるＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。 異常ＯＮＵの種別を示す図である。 異常ＯＮＵの発光状態を説明するための図である。 異常ＯＮＵが不定期に未割当期間に発光する場合のレポートフレームのロスおよびビットエラーの発生状況を説明するための図である。 判別する異常種別を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態におけるＯＬＴの処理手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における異常監視装置の実装方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態における異常監視装置の概略構成を示すブロック図である。 従来のＰＯＮシステムの概略構成を示すブロック図である。 ＰＯＮシステムにおける帯域の分散割当方式の一例を示す図である。

符号の説明

１，１００ ＯＬＴ、２ 異常監視装置、１１ 送受信部、１２，２２ 通信制御部、１３ コマンド部、１４ ＳＥＲＤＥＳ、１５ 光送受信部、１６，２５ エラー監視部、１７，２６ ＲＡＭ、２１ 送信部、２３ ＤＥＳ、２４ 光受信部、１１０−１〜１１０−５ ＯＮＵ、１１５−１〜１１５−５ ユーザ端末、１２１，１２２−１〜１２２−５ 光ファイバ、１２３ 光カプラ、１２４−１〜１２４−５ ケーブル。

Claims (8)

1. 光加入者線終端装置との間でフレームを送受信する送受信手段と、
   前記送受信手段によって受信されたフレームに基づいて異常を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段によって検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定する異常判定手段とを含む光加入者線端局装置。
2. 前記異常判定手段は、前記異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および前記光加入者線終端装置からの制御フレームロスの発生回数に基づいて、前記異常種別を判定する、請求項１記載の光加入者線端局装置。
3. 前記異常種別は、前記光加入者線終端装置が非割当グラント期間に発光する不定期に発生する異常を含む、請求項２記載の光加入者線端局装置。
4. 前記光加入者線端局装置はさらに、前記異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および制御フレームロスの発生回数を光加入者線終端装置毎に格納するテーブルを含み、
   前記異常判定手段は、前記テーブルを参照して、制御フレームロスの発生回数が第１のしきい値以上の光加入者線終端装置を異常対象の光加入者線終端装置とし、該異常対象の光加入者線終端装置のビットエラーの発生回数が第２のしきい値以下であり、かつ前記第２のしきい値以上のビットエラーの発生回数となる異常対象以外の光加入者線終端装置がある場合に、当該異常を前記不定期に発生する異常と判定する、請求項３記載の光加入者線端局装置。
5. 前記異常判定手段は、前記異常検出手段によって検出されたビットエラーの発生回数および前記光加入者線終端装置からの制御フレームロスの発生回数に基づいて、異常となった光加入者線終端装置を特定する、請求項２〜４のいずれかに記載の光加入者線端局装置。
6. 前記異常検出手段は、前記送受信手段を介して送信したグラントフレームに対応するレポートフレームを受信しない場合に、前記光加入者線終端装置からの制御フレームロスと判定する、請求項２〜５のいずれかに記載の光加入者線端局装置。
7. 光加入者線終端装置からのフレームを受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信されたフレームに基づいて異常を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段によって検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段によって判定された異常種別を光加入者線端局装置に送信する送信手段とを含む異常監視装置。
8. 光加入者線終端装置の異常種別を判定する異常検出方法であって、
   前記光加入者線終端装置から受信したフレームに基づいて２つ以上の異常を検出するステップと、
   前記検出された２つ以上の異常に基づいて、異常種別を判定するステップとを含む、異常検出方法。

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