JP5423701B2 - 局側装置、制御方法およびｐｏｎシステムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、局側装置、制御方法およびＰＯＮシステムの制御方法に関する。

各家庭までのネットワークアクセスサービスを光ファイバによって提供するＦＴＴＨ（Fiber To The Home）を実現する形態のひとつにＰＯＮ（Passive Optical Network）がある。ＰＯＮの特長は、宅側装置（ＯＮＵ（Optical Network Unit））と局側装置（ＯＬＴ（Optical Line Terminal））との間を結ぶ光ファイバの一部を共有して通信を行なうことにより、低コストで光アクセスサービスを提供できることである。

ＦＴＴＨを含めたネットワークシステムでは、新たな機能の追加および問題点の改善を行なう機能を求められることが多い。このような機能の実現方法としては、ネットワーク機器内のＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行するソフトウェアプログラム、あるいはネットワーク機器内のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）の設計データをダウンロードする方法がある。なお、この明細書では、「ファームウェア」とは、通信機器（ＯＬＴ，ＯＮＵを問わない）の内部のＣＰＵが実行するプログラムコードおよびＦＰＧＡのコンフィグレーションコードを含むものとする。

たとえば特許文献１（特開２０１０−２５２１７６号公報）は、ＯＬＴが複数のＯＮＵへ、複数のＯＮＵ自身によってダウンロードされるべきデータをブロードキャストするように構成された通信システムを開示する。複数のＯＮＵ自身によってダウンロードされるべきデータは、複数のＯＮＵの各々に実装されたファームウェアを更新するためのファームウェアを含みうる。上記の構成によれば、ＰＯＮに接続された複数のＯＮＵによるダウンロードを短時間で実行することができる。

特開２０１０−２５２１７６号公報

特許文献１（特開２０１０−２５２１７６号公報）は、ＯＮＵのファームウェアを更新する方法を開示するものの、ＯＬＴのファームウェアを更新するための具体的な方法は開示していない。

ＯＬＴのファームウェアを更新する場合、たとえば以下の方法が考えられる。すなわち、外部からＯＬＴに新しいファームウェアが供給され、ＯＬＴは、その内部の不揮発性メモリに、その新しいファームウェアを格納する。ＯＬＴを再起動することによって不揮発性メモリから新しいファームウェアが読み出される。これによりＯＬＴのファームウェアが更新される。

しかしながら、ＯＬＴのファームウェアの更新中の間、ＯＬＴの処理が停止する可能性がある。ＯＬＴの処理が停止した場合には、ＯＮＵおよびその配下の端末による通信が停止することが起こりうる。

近年では、アクセス系ネットワークにおいては、インターネットを経由したデータ通信だけでなく、VoIP（Voice over Internet Protocol）サービスおよび映像データの配信等といった各種の通信も行なわれている。このため通信が停止することによる影響は大きくなりつつある。

したがって、ＯＬＴとＯＮＵとの間のデータ通信を継続しながらＯＬＴのファームウェアを更新することが好ましいと考えられる。１つの解決方法は、ＯＬＴの構成を、データ通信を担う基本通信部と、それ以外の機能を担う上位処理部とに分けて、上位処理部のファームウェアを更新することである。しかしながら、上位処理部は、基本通信部から通知されたイベントによって、通信システムの状態を把握し、必要に応じて、そのイベントに応じた指示を基本通信部に送る。したがって上位処理部のファームウェアの更新のための処理が実行されている間にイベントが発生した場合、上位処理部は当該イベントを検知できない。

このような場合には、上位処理部が管理している（把握している）ネットワークの状態と、基本通信部が管理している（把握している）ネットワークの状態との間に不整合が生じる。さらに、基本通信部は、自身の検知したイベントに対する指示を上位処理部から受けることができなくなる。

本発明の目的は、ＯＬＴの２つの処理部の一方の処理部が一時的に処理を停止した場合にも、その処理部の再起動後に２つの処理部の間で円滑に処理を実行することが可能な技術を提供することである。

本発明のある局面に係る局側装置は、宅側装置とともにネットワークシステムを構成する局側装置であって、階層化された通信プロトコルの上位レイヤを司り、ネットワークシステムの状態を記憶するための第１の記憶部を有し、ネットワークシステムで発生したイベントが通知されることにより、第１の記憶部に記憶されたネットワークシステムの状態を更新する上位レイヤ処理部と、階層化された通信プロトコルの下位レイヤを司り、ネットワークシステムの状態を記憶するための第２の記憶部を有し、イベントの発生を検知して、イベントを上位レイヤ処理部に通知するとともに第２の記憶部に記憶されたネットワークシステムの状態をイベントに基づいて更新する下位レイヤ処理部とを備える。上位レイヤ処理部は一時的に停止しうる一方で、上位レイヤ処理部が一時的に停止した場合であっても、下位レイヤ処理部は、その動作を維持できるように構成される。局側装置は、上位レイヤ処理部の停止期間の間にイベントが発生した場合には、上位レイヤ処理部の停止期間の後に、第１の記憶部に記憶された状態と第２の記憶部に記憶された状態とを整合させる整合部をさらに備える。

上記構成によって、上位レイヤ処理部の停止期間が終了した後に、上位レイヤ処理部が有する第１の記憶部に記憶されたネットワークの状態と、下位レイヤ処理部が有する第２の記憶部に記憶されたネットワークの状態とを一致させることができる。したがって、上位レイヤ処理部と下位レイヤ処理部との間で円滑に処理を実行することができる。たとえば通常の状態と同様に、上位レイヤ処理部は下位レイヤ処理部に対して、下位レイヤ処理部が検知したイベントに対する指示を送ることができる。

好ましくは、整合部は、上位レイヤ処理部が一時的に停止する場合には、上位レイヤ処理部の停止期間の間に発生したイベントを蓄積するための指示を下位レイヤ処理部に送る。整合部は、上位レイヤ処理部の停止期間の後には、蓄積されたイベントを上位レイヤ処理部に通知するための指示を下位レイヤ処理部に送る。

上記構成によって、上位レイヤ処理部の停止期間が終了した後に、上位レイヤ処理部が有する第１の記憶部に記憶されたネットワークの状態と、下位レイヤ処理部が有する第２の記憶部に記憶されたネットワークの状態とを一致させることができる。したがって、上位レイヤ処理部と下位レイヤ処理部との間の管理状態の不整合を未然に防止できる。

好ましくは、整合部は、上位レイヤ処理部が一時的に停止する場合には、イベントの検知を停止するための指示を下位レイヤ処理部に送る。整合部は、上位レイヤ処理部の停止期間の後には、イベントの検知を再開するための指示を下位レイヤ処理部に送る。

上記構成によって、上位レイヤ処理部の停止期間が終了した後に、上位レイヤ処理部が有する第１の記憶部に記憶されたネットワークの状態と、下位レイヤ処理部が有する第２の記憶部に記憶されたネットワークの状態とを一致させることができる。したがって、上位レイヤ処理部と下位レイヤ処理部との間の管理状態の不整合を未然に防止できる。

好ましくは、整合部は、上位レイヤ処理部の停止期間の後に、第２の記憶部に記憶されたネットワークシステムの状態を上位レイヤ処理部に通知するための指示を下位レイヤ処理部に送る。

上記構成によって、上位レイヤ処理部の停止期間が終了した後に、上位レイヤ処理部が有する第１の記憶部に記憶されたネットワークの状態と、下位レイヤ処理部が有する第２の記憶部に記憶されたネットワークの状態とを一致させることができる。上位レイヤ処理部の停止期間中に上位レイヤ処理部が記憶するネットワークの状態と下位レイヤ処理部が管理するネットワークの状態とが互いに異なったとしても、上位レイヤ処理部の停止期間の後に、このような状態の食い違いを解消することができる。

好ましくは、ネットワークシステムは、受動型光ネットワークシステムである。下位レイヤのプロトコルは、ＭＰＣＰまたはＯＡＭである。上位レイヤのプロトコルは、ＭＰＣＰおよびＯＡＭよりも上位レイヤに属するプロトコルである。

上記構成によって、ＯＮＵとＯＬＴとの間の通信が常に維持される必要があるＰＯＮシステムにおいて、上位レイヤ処理部が一時的に停止したとしても、ＯＬＴとＯＮＵとの基本的な通信を維持することができる。

好ましくは、上位レイヤ処理部は、ネットワークシステムに他の宅側装置が追加接続されたというイベントが下位レイヤ処理部から通知された場合に、局側装置と他の宅側装置との間の通信リンクを確立するように下位レイヤ処理部に指示する。

上記構成によって、ＯＮＵがネットワークシステムに追加接続されたという状態を上位レイヤ処理部が把握できる。さらに、上位レイヤ処理部から下位レイヤ処理部への指示により、ＯＮＵとＯＬＴとの間の通信リンクを確立することができる。

好ましくは、局側装置は、上位ネットワークを経由して受信した多チャネルの映像データを、宅側装置に配信する。上位レイヤ処理部は、多チャネルの映像データの中から１つのチャネルの映像データを選択するためのリクエストを宅側装置から受信して、１つのチャネルの映像データの配信先に宅側装置を含める処理を実行する。

上記構成によって、宅側装置から送られたリクエストに対応したチャネルの映像データを当該宅側装置に配信できる。上位レイヤ処理部が一時的に停止した場合であっても、ユーザからのリクエストに対応してチャネルを切換えることができる。また、その停止期間を短くすることで、ユーザがチャネルを切換えるときのタイムラグを短くすることができる。

好ましくは、停止期間は、上位レイヤ処理部に実装されたファームウェアを新しいファームウェアに更新するための期間を含む。

上記構成によって、ファームウェアの更新のために上位レイヤ処理部が一時的に停止する場合であっても、ＯＬＴとＯＮＵとの間の通信を維持できる。また、上位レイヤ処理部の再起動後に上位レイヤ処理部の管理状態と下位レイヤ処理部の管理状態とを整合させることができる。

本発明の他の局面に係る制御方法は、局側装置においてネットワークシステムを管理する制御方法であって、階層化された通信プロトコルの上位レイヤに関する上位レイヤ処理を実行するステップと、階層化された通信プロトコルの下位レイヤに関する下位レイヤ処理を実行するステップと、ネットワークシステムにおいて発生したイベントを、下位レイヤ処理を実行する処理部から、上位レイヤ処理を実行する処理部へと通知するステップとを備える。上位レイヤ処理が実行できる期間においては、下位レイヤ処理および上位レイヤ処理ならびにイベントの通知が実行される。制御方法は、上位レイヤ処理が実行できない期間においては、下位レイヤ処理を実行しておいて、上位レイヤ処理が実行できる期間の開始後に、当該期間において上位レイヤ処理とイベントの通知とが実行された状態と同じ状態を作るステップをさらに備える。

上記構成によって、上位レイヤの処理が一時的に実行できない場合にも、その上位レイヤの処理が再び実行可能になった後に、上位レイヤの処理を行なう部分が管理するネットワークの状態と、下位レイヤの処理を行なう部分が管理するネットワークの状態とを一致させることができる。

本発明のさらに他の局面に係るＰＯＮシステムの制御方法は、局側装置と、受動的光ネットワークを介して局側装置と接続された複数の宅側装置とによって構成されるＰＯＮシステムの制御方法であって、局側装置から受動的光ネットワークに配信される多チャネルの映像データの中から１つのチャネルの映像データを選択するためのリクエストを、複数の宅側装置のうちの少なくとも１つの宅側装置が局側装置に送信するステップと、局側装置の上位レイヤ処理部が、リクエストを受信するステップと、上位ネットワークから局側装置に送られた多チャンネルの映像データのうちの１つのチャネルの映像データの配信先に、リクエストを送信した宅側装置を含めるステップと、局側装置が、受動的光ネットワークに多チャンネルの映像データを配信するステップと、リクエストを送信した宅側装置が、多チャンネルの映像データの中から、リクエストに対応する１つのチャネルの映像データを選択的に受信するステップと、上位レイヤ処理部がリクエストを受信できない期間にリクエストが発生した場合には、局側装置の下位レイヤ処理部が当該発生したリクエストを受信しておいて、上位レイヤ処理部がリクエストを受信できる期間の開始後に、上位レイヤ処理部が当該発生したリクエストを受信した状態と同じ状態を作るステップとを備える。

上記構成によって、ＯＮＵとＯＬＴとの間の通信が常に維持される必要があるＰＯＮシステムにおいて、上位レイヤ処理部が一時的に停止したとしても、ＯＬＴとＯＮＵとの基本的な通信を維持することができる。さらに上位レイヤ処理部が自身の処理を実行できない間に、チャネルの選択のためのリクエストがＯＮＵから送信された場合であっても、上位レイヤ処理部が自身の処理を実行可能な期間では、上位レイヤ処理部がユーザからのリクエストを受信した状態と同じ状態を得ることができる。これによりユーザ側ではリクエストに応じてチャネルを切換えることができる。

本発明によれば、ＯＬＴの２つの処理部の一方の処理部が一時的に処理を停止した場合にも、その処理部の再起動後に２つの処理部の間で円滑に処理を実行することができる。

本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステム１００の概略構成を示すブロック図である。 図１に示したＯＮＵに接続されるユーザ端末の構成の一例を示した図である。 図１に示したＯＬＴの機能ブロック図である。 図３に示したＯＬＴのハードウェア構成例を模式的に示した図である。 ＯＬＴの通常の状態においてイベントが発生したときのＯＬＴの処理を説明するシーケンス図である。 上位処理部のファームウェアの更新中に起こりうる課題を示したシーケンス図である。 実施の形態１に係るＯＬＴの処理を説明するためのシーケンス図である。 図７に示された整合部の処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態２に係るＯＬＴの処理を説明するためのシーケンス図である。 図９に示された整合部の処理の流れを説明するフローチャートである。 実施の形態３に係るＯＬＴの処理を説明するためのシーケンス図である。 図１１に示された整合部の処理の流れを説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムによる多チャンネル映像配信を模式的に説明するためのシーケンス図である。 ＯＬＴの上位処理部が一時的に処理を停止する場合における多チャンネル映像配信を模式的に説明するためのシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるデータのダウンロードの動作手順を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるブロードキャスト開始前の準備動作の手順を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるＯＬＴがブロードキャストを行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるＯＬＴがダウンロード完了確認を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステム１００の概略構成を示すブロック図である。図１を参照して、ＰＯＮシステム１００は、ＯＬＴ１０１と、ＯＮＵ１０２−１，１０２−２，・・・，１０２−ｎと、ＰＯＮ回線１０４と、スプリッタ１０５とを備える。

ＯＬＴ１０１は、たとえば電話局に設置される。ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎの各々は、たとえばネットワークアクセスサービスの加入者の宅内に設置される。

ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎの各々にはユーザ端末１１１が接続される。各ＯＮＵ１０２に接続されるユーザ端末１１１の数は特に限定されるものではない。たとえば１つのＯＮＵに複数のユーザ端末が接続されていてもよい。また、ユーザ端末１１１の種類も特に限定されるものではない。

ＰＯＮ回線１０４は光ファイバにより構成される。ＯＬＴ１０１から送信された光信号は、ＰＯＮ回線１０４を通り、スプリッタ１０５によってＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎへと分岐される。一方、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎから送信された光信号は、スプリッタ１０５によって集束されるとともにＰＯＮ回線１０４を通ってＯＬＴ１０１に送られる。スプリッタ１０５は、外部からの電源供給を特に必要とすることなく、入力された信号から受動的に信号を分岐または多重する。

ＯＬＴ１０１は、上位ネットワーク１０９を介してデータを受信するとともに、そのデータをＰＯＮ回線１０４に出力する。ＰＯＮの物理的構成によれば、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎのすべてが、ＯＬＴ１０１から送信されたデータを受信可能である。このためＯＬＴ１０１は、送信フレームのプリアンブル部分に、その送信フレームを受信すべきＯＮＵを特定する識別子ＬＬＩＤ（Logical Link ID）を挿入する。各ＯＮＵは、ＯＬＴ１０１から受信したフレームに含まれるＬＬＩＤを、予めＯＬＴ１０１から通知された自己のＬＬＩＤと照合する。フレームに含まれるＬＬＩＤが自己のＬＬＩＤに一致する場合には、ＯＮＵはそのフレームを受信し、そうでない場合には、ＯＮＵは、そのフレームを破棄する。

一方、各ＯＮＵから送信される光信号はスプリッタ１０５において合流する。このため、各ＯＮＵからの信号（上り信号）がスプリッタ１０５で合流した後に衝突しないための制御が必要となる。ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎから送信された制御フレーム（レポート）に基づいて、ＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎ内のバッファに蓄積されているデータの送信開始時刻および送信許可量を演算する。次に、ＯＬＴ１０１は、指示信号を挿入した制御フレーム（グラント）を、ＰＯＮ回線１０４およびスプリッタ１０５を介してＯＮＵ１０２−１〜１０２−ｎに送信する。

たとえば、ＯＮＵ１０２−１は、宅側ネットワーク１１０を介してユーザ端末１１１から上り情報フレームを受信する。ＯＮＵ１０２−１は、上り情報フレームをバッファに一旦蓄積する。ＯＮＵ１０２−１は、グラントによって指定された時刻に、自己のバッファ内のデータの長さをレポートでＯＬＴ１０１に通知する。ＯＮＵ１０２−１は、指示信号が挿入されたグラントをＯＬＴ１０１から受信するとともに、その指示信号に基づいて、自己のバッファ内のデータをレポートとともにＯＬＴ１０１に送信する。

図２は、図１に示したＯＮＵに接続されるユーザ端末の構成の一例を示した図である。図２を参照して、ＯＮＵ１０２−１に接続されたユーザ端末１１１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１１ａと、セットトップボックス（ＳＴＢ）１１１ｂと、テレビジョン受像機（ＴＶ）１１１ｃと、電話機１１１ｄと、接続機器１１１ｅとを含む。

図２に示した構成例では、パーソナルコンピュータ１１１ａ、セットトップボックス１１１ｂおよび接続機器１１１ｅ（たとえばアダプタ、ルータ等と呼ばれる）がＯＮＵ１０２−１に接続される。テレビジョン受像機（ＴＶ）１１１ｃはセットトップボックス１１１ｂを介してＯＮＵ１０２−１に接続される。

一方、映像配信サーバ１１２が上位ネットワーク１０９（たとえばインターネット）に接続される。映像配信サーバ１１２は、ＰＯＮシステム１００を経由して、テレビジョン受像機１１１ｃのユーザに多チャネル配信サービスを提供する。

セットトップボックス１１１ｂは、多チャンネルの中からユーザの好みのチャネルを選択するためのチューナとして機能する。ユーザは、図示しないリモコン等によってセットトップボックス１１１ｂを操作することにより、多チャネルの中から自己の所望する番組に対応するチャネルを選択する。この場合、セットトップボックス１１１ｂからＯＮＵ１０２−１に、チャンネル選択リクエストが送られる。ＯＮＵ１０２−１は、このチャンネル選択リクエストをＰＯＮ回線１０４を経由してＯＬＴ１０１に送信する。

ＯＬＴ１０１は、ＯＮＵ１０２−１からのチャンネル選択リクエストを受付ける。ＯＬＴ１０１は、映像配信サーバ１１２から上位ネットワーク１０９を経由して送られてきた多チャネルの映像データのうち、チャンネル選択リクエストに対応するチャネルの映像データに対して、ＯＮＵ１０２−１を特定する識別子ＬＬＩＤを付与する。ＯＬＴ１０１が、多チャネルの映像データをＰＯＮ回線１０４に送出すると、ＯＮＵ１０２−１は、自己に対応する識別子ＬＬＩＤが付与された映像データのみを取得する。これによりユーザは、所望の番組を視聴することができる。

電話機１１１ｄは、接続機器１１１ｅを介してＯＮＵ１０２−１に接続される。これにより、ユーザは、たとえばＶｏＩＰサービスといった通話サービスを利用することができる。

ユーザ端末１１１の構成は図２に示したように限定されるものではなく、ユーザが所望するサービスに応じて、図２に示した構成から変形可能である。たとえば、ＯＮＵに接続される機器は、任意に選択可能である。別の例では、宅側ネットワーク１１０を構築するために、他のネットワーク機器（たとえばハブ（ＨＵＢ）、ルータ等）が用いられてもよい。さらに別の例では、テレビジョン受像機１１１ｃがセットトップボックス１１１ｂの機能を有していてもよい。

図３は、図１に示したＯＬＴの機能ブロック図である。図３を参照して、ＯＬＴ１０１は、上位処理部１１と、基本通信部１２と、光インターフェイス（ＩＦ）部１５と、通信処理部１６と、上位インターフェイス（ＩＦ）部１８とを含む。

上位処理部１１は、階層化された通信プロトコルの上位レイヤを司る上位レイヤ処理部である。基本通信部１２は、階層化された通信プロトコルの下位レイヤを司る下位処理部１３と、整合部１４とを含む。

本発明の実施の形態では、階層化された通信プロトコルは、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルに従う通信プロトコルであり、「上位レイヤ」とは、第３層（ネットワーク層）およびそれより上の階層である。一方、「下位レイヤ」とは、ＯＳＩ参照モデルの第１層（物理層）および第２層（データリンク層）である。「下位レイヤ」（特にデータリンク層）のプロトコルは、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）およびＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）プロトコルを含む。

上位処理部１１と基本通信部１２とは互いに通信を行なう。上位処理部１１および基本通信部１２の間の通信に用いられるプロトコルは、たとえばＴＣＰ／ＩＰである。

上位処理部１１は、ＰＯＮシステムの状態に関する情報を保持する記憶部２１を有する。上位処理部１１は、下位処理部１３からイベントが通知されることにより、記憶部２１に記憶された状態を更新する。

基本通信部１２は、ＰＯＮシステムの状態に関する情報を保持する記憶部２２を有する。この記憶部２２は、下位処理部１３の一部として構成される。ただし、下位処理部１３とは別に記憶部２２が設けられてもよい。下位処理部１３はイベントを検知するとともに、当該イベントを上位処理部１１に通知する。さらに下位処理部１３は検知されたイベントに従って状態を更新する。

下位処理部１３は、自身が上位処理部１１に通知したイベントに対する指示を上位処理部１１から受けた場合には、その指示に従って処理を実行する。

上記の処理の一例として、ＰＯＮシステム１００にＯＮＵが追加接続された場合を説明する。下位処理部１３は、ＭＰＣＰに従い、ＯＮＵが追加接続されたことを検出する。すなわち下位処理部１３は、ＯＮＵが追加接続されたというイベントを検出する。この場合、下位処理部１３は、新規のＯＮＵが接続されたという情報を記憶部２２に格納するとともに、そのイベントを上位処理部１１に通知する。

上位処理部１１は、下位処理部１３からイベントが通知されることにより、新規のＯＮＵが接続されたという情報を記憶部２１に格納する。次に上位処理部１１は、そのＯＮＵに対するＬＬＩＤを割り当てて、そのＬＬＩＤを、新規のＯＮＵに通知するための指示を下位処理部１３に送る。これにより、下位処理部１３はＬＬＩＤを、新規のＯＮＵに通知する。

さらに、上位処理部１１は、新規のＯＮＵからＯＬＴへと送信される上り信号の送信帯域および送信タイミングを決定して、その送信帯域および送信タイミングを新規のＯＮＵに通知するよう指示する。下位処理部１３は上位処理部１１からの指示に従って、送信帯域および送信タイミングを新規のＯＮＵに通知する。

さらに、下位処理部１３はＯＡＭプロトコルに従い、ＯＮＵおよびＰＯＮ回線を監視する。たとえば下位処理部１３は、ＰＯＮ回線の異常をイベントとして検知すると、上位処理部１１にそのイベントを通知する。この場合、たとえば、上位処理部１１は、上位ネットワーク１０９を通じてＰＯＮシステムを保守運用するオペレータの端末機器へ、そのイベント（ＰＯＮ回線の異常）を通知する。

上記のように、上位処理部１１および下位処理部１３の各々は、ネットワークの状態を保持するための記憶部を有する。この記憶部（記憶部２１，２２）は、たとえばデータベースの形式で管理状態を保持する。これにより、上位処理部１１および下位処理部１３の各々は、ネットワークの状態を管理できる。上位処理部１１および下位処理部１３の各々が記憶部を有することによってモジュールごとに処理を独立させることができるので、通信制御のための処理を上位レイヤと下位レイヤとに階層化できる。

光インターフェイス部１５は、ＰＯＮ回線１０４（光ファイバ）と接続される。光インターフェイス部１５は、ＰＯＮ回線１０４から受信した光信号（上り信号）を電気信号に変換する一方、入力される電気信号（下り信号）を光信号に変換してＰＯＮ回線１０４にその光信号を送出する。

通信処理部１６は、ＯＮＵからＯＬＴ１０１に送られた上り信号がデータ信号であると判別すると、当該データ信号をＯＬＴ１０１から上位ネットワーク１０９へと送信するための各種の処理を実行する。また、通信処理部１６は、上位ネットワーク１０９からＯＬＴ１０１に送られた下り信号（データ信号）を、ＰＯＮ回線１０４を通じてＯＮＵに送信するための各種の処理を実行する。

さらに通信処理部１６は、ＯＮＵからＯＬＴ１０１に制御フレームが伝送された場合には、当該制御フレームを基本通信部１２（下位処理部１３）に送信する。また、ＯＬＴ１０１からＯＮＵに制御フレームを伝送すべき場合、通信処理部１６は、ＯＮＵと送出されるべき制御フレームを基本通信部１２（下位処理部１３）から受信して、当該制御フレームをＰＯＮ回線１０４へと送出するための処理を実行する。この「制御フレーム」は、ＭＰＣＰフレーム、ＯＡＭフレームを含む。

上位処理部１１にはファームウェアが実装される。新たな機能の追加および問題点の改修などの理由により、上位処理部１１のファームウェアが新しいファームウェアに更新されることがある。上位処理部１１のファームウェアの更新期間中は上位処理部１１の処理が停止される。一方、上位処理部１１がその処理を一時的に停止している間であっても下位処理部１３は動作を継続する。これによって、ＯＬＴとＯＮＵとの間のデータ通信が停止することを防ぐことができる。

しかしながら、上位処理部１１が停止している間にイベントが発生した場合、下位処理部１３は記憶部２２に記憶された状態を更新することができる一方で、上位処理部１１は記憶部２１に保持された管理状態を更新することができない。このため、上位処理部１１が再起動されたときには、上位処理部１１が管理する状態（すなわち記憶部２１に記憶された情報）と下位処理部１３が管理する状態（すなわち記憶部２２に記憶された情報）とが一致していないことが起こりうる。

整合部１４は、上位処理部１１が一時的に停止している間にイベントが発生した場合には、上位処理部１１の停止期間の後に、上位処理部１１の記憶部２１に記憶された管理状態と下位処理部１３の記憶部２２に記憶された管理状態とを整合させる。整合部１４の具体的処理については、後に詳細に説明される。

図４は、図３に示したＯＬＴのハードウェア構成例を模式的に示した図である。図４を参照して、ＯＬＴ１０１は、ＣＰＵ３１と、制御ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）３２と、光送受信回路３３と、不揮発性メモリ３４と、ＲＡＭ３５と、不揮発性メモリ３６と、ＲＡＭ３７と、送受信回路３８とを備える。

ＣＰＵ３１にはファームウェアが実装されている。ファームウェアに従う処理をＣＰＵが実行することにより、ＣＰＵ３１は、図３に示した上位処理部１１を実現する。

ＣＰＵ３１のファームウェアを更新することで、ＯＬＴ１０１の高機能化、ＯＬＴ１０１の機能の拡張等に柔軟に対応することができる。新しいファームウェアは、たとえばＦＴＰ等のプロトコルによって、ネットワーク１１５を通じて管理用インターフェイス３９に送られる。ＣＰＵ１０１は、管理用インターフェイス３９を介して新しいファームウェアを受信すると、そのファームウェアを不揮発性メモリ３４に格納する。

ＣＰＵ１０１に実装されたファームウェアを新しいファームウェアに更新するため、ＣＰＵ１０１が再起動される。たとえばネットワーク１１５に接続されたコンピュータから送られたコマンドをＣＰＵ１０１が受信すると、ＣＰＵ１０１は再起動を行なうとともに不揮発性メモリ３４に格納されたファームウェアを読み出す。これによってファームウェアが更新される。

ＲＡＭ３５は、ＣＰＵ３１の処理の際にデータを一時的に格納する。たとえば記憶部２１をＲＡＭ３５によって実現できる。記憶部２１に記憶された情報が失われないように、ＣＰＵ３１は、適切なタイミングで、記憶部２１に記憶された情報を不揮発性メモリ３４あるいは他の不揮発性メモリに格納してもよい。

制御ＬＳＩ３２は、たとえば基本通信部１２および通信処理部１６を実現する。ＲＡＭ３７は、制御ＬＳＩ３２の処理の際にデータを一時的に格納する。たとえば記憶部２２をＲＡＭ３７によって実現できる。また、記憶部２２に記憶された情報が不揮発性メモリ３６に格納されてもよい。

光送受信回路３３は、光インターフェイス部１５を実現する。同じく送受信回路３８は、上位インターフェイス部１８を実現する。

図５は、ＯＬＴの通常の状態においてイベントが発生したときのＯＬＴの処理を説明するシーケンス図である。ここで、「通常の状態」とは、上位処理部１１が一時的にその動作を停止していない場合（具体的な例では、ファームウェアの更新がない場合）に対応する。図５を参照して、イベントが発生した場合、基本通信部１２は、そのイベントを検知する。基本通信部１２は、そのイベントを上位処理部１１に通知するとともに、基本通信部１２で管理すべきＰＯＮシステム１００の状態に関する情報を記憶部２２に格納する。これにより記憶部２２によって構成されたデータベースが更新され、その結果、基本通信部１２が管理する状態（ＰＯＮシステム１００の状態）が変更される。

一方、上位処理部１１は、基本通信部１２からイベントが通知されると、記憶部２１によって構成されたデータベースに、その通知内容を反映させる。これによって上位処理部１１のデータベースが更新され、その結果、上位処理部１１が管理する状態（ＰＯＮシステム１００の状態）が更新される。さらに、上位処理部１１は、必要に応じて、上位処理部１１に通知されたイベントに対応する処理を基本通信部１２に指示する。

上記のように、通常の状態では、基本通信部１２がイベントを検知した場合に、基本通信部１２が有するデータベースと上位処理部１１が有するデータベースとがほぼ同期して更新される。したがって通常の状態では、基本通信部１２が管理する状態と上位処理部１１が管理する状態とは一致する。

図６は、上位処理部のファームウェアの更新中に起こりうる課題を示したシーケンス図である。基本通信部１２が整合部１４の機能を有していない場合に、以下に説明する課題が生じ得る。

図６を参照して、基本通信部１２がイベントを検知する。基本通信部１２はそのイベントを上位処理部１１に通知する。しかしファームウェアの更新のため、上位処理部１１の処理は停止している。このため基本通信部１２からの通知がロスする。その結果、記憶部２１に保持された情報は更新されない。したがって、上位処理部１１が再起動した後において、基本通信部１２が管理する状態と上位処理部１１が管理する状態との間に不一致が生じる。さらに、イベントに対応する処理の指示が基本通信部１２に送られない。

これに対して、本発明の実施の形態によれば、整合部１４は、上位処理部１１が一時的に停止している間にイベントが発生した場合には、上位処理部１１の停止期間の後に、上位処理部１１の記憶部２１に記憶された管理状態と、下位処理部１３の記憶部２２に記憶された管理状態とを整合させる。これにより、上位処理部１１の再起動後には、上位レイヤの処理とイベントの通知とが実行された状態と同じ状態が作り出されるため、上位処理部１１と基本通信部１２との間で円滑に処理を実行することができる。たとえば通常の状態と同様に、上位処理部１１は基本通信部１２に対して、基本通信部１２が検知したイベントに対する指示を送ることができる。以下、整合部１４による処理を、実施の形態ごとに詳細に説明する。

［実施の形態１］
図７は、実施の形態１に係るＯＬＴの処理を説明するためのシーケンス図である。図３および図７を参照して、処理を停止するに先立ち、上位処理部１１は整合部１４に対して上位処理部１１の停止を通知する。整合部１４は、上位処理部１１からの通知により、上位処理部１１が停止することを検知する。これにより整合部１４は、下位処理部１３に対して、上位処理部１１に通知すべきイベントを蓄積するよう指示する。下位処理部１３は、イベントの検知によって、基本通信部１２側のデータベース（記憶部２２により構成されたデータベース）を更新するとともに上位処理部１１に通知すべきイベントを蓄積する。

上位処理部１１のファームウェアが更新され、上位処理部１１が再起動される。上位処理部１１は、整合部１４に対して、上位処理部１１が再起動したことを通知する。整合部１４は、上位処理部１１からの通知により、上位処理部１１が再起動したことを検知する。これにより整合部１４は、下位処理部１３に対して、イベントの蓄積を解除するよう指示するとともに、蓄積されたイベントを上位処理部１１に通知するよう指示する。

下位処理部１３は、上位処理部１１の停止期間（すなわちファームウェアの更新期間）に蓄積されたイベントを上位処理部１１に通知する。以後、図５に示された処理と同様に、上位処理部１１は、下位処理部１３から通知されたイベントにより、上位処理部１１側のデータベース（記憶部２１により構成されるデータベース）を更新する。さらに上位処理部１１は、必要に応じて、下位処理部１３から通知されたイベントに対応する処理を下位処理部１３に指示する。

図８は、図７に示された整合部の処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば一定の周期で実行される。図８を参照して、ステップＳ１において、整合部１４は、上位処理部１１から停止通知を受信したかどうかを判断する。整合部１４が上位処理部１１から停止通知を受信していない場合（ステップＳ１においてＮＯ）、以後に説明する処理はスキップされる。整合部１４が上位処理部１１から停止通知を受信した場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、整合部１４は、イベントの蓄積を下位処理部１３に指示する。整合部１４からの指示に応答して、下位処理部１３は、上位処理部１１に通知すべきイベントを蓄積する。なお、下位処理部１３は、イベントが発生するごとに自身のデータベースを更新する。

ステップＳ３において、整合部１４は、上位処理部１１から再起動通知を受信したかどうかを判断する。整合部１４が上位処理部１１から停止通知を受信していない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ３の処理が繰返される。整合部１４が上位処理部１１から再起動通知を受信した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、整合部１４は、イベントの蓄積の解除および蓄積されたイベントの通知を下位処理部１３に指示する。整合部１４からの指示に応答して、基本通信部１２は、イベントの蓄積を解除するとともに、蓄積されたイベントを上位処理部１１へと通知する。上位処理部１１は、通知されたイベントにより、自身のデータベースを更新する。

以上のように、実施の形態１によれば、整合部１４は、上位処理部１１の停止期間（ファームウェアの更新期間）の間に発生したイベントを下位処理部１３に蓄積させる。整合部１４は、上位処理部１１の停止期間が経過した後に、下位処理部１３から上位処理部１１に蓄積されたイベントを通知させる。したがって、上位処理部１１の再起動後に上位処理部１１が管理する状態（記憶部２１に記憶された情報）と下位処理部１３が管理する状態（記憶部２２に記憶された情報）とを整合させることができる。これにより上位処理部１１と下位処理部１３との間の管理状態の不整合を未然に防止できる。

［実施の形態２］
図９は、実施の形態２に係るＯＬＴの処理を説明するためのシーケンス図である。図３および図９を参照して、処理を停止するに先立ち、上位処理部１１は整合部１４に上位処理部１１の停止を通知する。整合部１４は、上位処理部１１からの通知により、上位処理部１１が停止することを検知する。これにより、整合部１４は、下位処理部１３に対して、イベントの検知を停止するよう指示する。下位処理部１３は、整合部１４からの指示により、イベントの検知を停止する。

上位処理部１１のファームウェアが更新され、上位処理部１１が再起動される。上位処理部１１は、整合部１４に対して、上位処理部１１が再起動したことを通知する。整合部１４は、上位処理部１１からの通知により、上位処理部１１が再起動したことを検知する。これにより整合部１４は、下位処理部１３に対して、イベントの検知を再開するよう指示する。下位処理部１３は、整合部１４からの指示により、イベントの検知を再開する。

図１０は、図９に示された整合部の処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば一定の周期で実行される。図８および図１０を参照して、実施の形態２では、ステップＳ２，Ｓ４の処理に代えてステップＳ２Ａ，Ｓ４Ａの処理がそれぞれ実行される。整合部１４が上位処理部１１から停止通知を受信した場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２Ａに進む。

ステップＳ２Ａにおいて、整合部１４は、イベントの検知の停止を下位処理部１３に指示する。整合部１４からの指示に応答して、下位処理部１３は、イベントの検知を停止する。

ステップＳ３において、整合部１４は、上位処理部１１から再起動通知を受信したかどうかを判断する。整合部１４が上位処理部１１から停止通知を受信した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ４Ａに進む。

ステップＳ４Ａにおいて、整合部１４は、イベントの検知の再開を下位処理部１３に指示する。整合部１４からの指示に応答して、下位処理部１３は、イベントの検知を再開する。

実施の形態２によれば、上位処理部１１のファームウェアが更新される間、下位処理部１３によるイベントの検知も停止される。この期間にイベントが発生した場合には、当該イベントは、上位処理部１１の再起動後に下位処理部１３によって検知される。このとき、下位処理部１３は、検知されたイベントを上位処理部１１へと通知するとともに、自身のデータベースを更新する。上位処理部１１は、下位処理部１３からの通知により、自身のデータベースを更新する。さらに上位処理部１１は、必要に応じて、下位処理部１３から通知されたイベントに対応する処理の指示を下位処理部１３に送る。

したがって実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、上位処理部１１が一時的に停止しても、その再起動後に上位処理部１１が管理する状態と下位処理部１３が管理する状態とを整合させることができる。すなわち実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、上位処理部１１と下位処理部１３との間の管理状態の不整合を未然に防止できる。

（イベントの検知の停止の具体例）
下位処理部１３によって検知されるイベントの第１の例は、ＭＰＣＰリンクダウンイベントである。下位処理部１３は、ＭＰＣＰタイムアウト監視を停止することによって、ＭＰＣＰリンクダウンイベントの検知を停止する。

ＭＰＣＰタイムアウト監視は、以下の方式で行なわれる。ＯＬＴ１０１はＯＮＵ１０２へＭＰＣＰゲートフレームを周期的に送信する。下位処理部１３は、そのゲートフレームへの応答となるＭＰＣＰフレーム（レポート）が所定期間内にＯＮＵ１０２から届くかどうかを監視する。所定期間内にＯＮＵ１０２からＯＬＴ１０１にレポートが送られなかった場合には、下位処理部１３はＭＰＣＰリンクダウンイベントを検知する。ＭＰＣＰの場合、この所定期間は１秒と定義される。

下位処理部１３によって検知されるイベントの第２の例は、ＯＡＭリンクダウンイベントである。下位処理部１３は、ＯＡＭタイムアウト監視を停止することによって、ＯＡＭリンクダウンイベントの検知を停止する。

ＯＡＭタイムアウト監視は、ＭＰＣＰタイムアウト監視と同様の方式で行なわれる。ＯＡＭの場合、タイムアウト期間は５秒と定義される。

下位処理部１３によって検知されるイベントの第３の例は、ＭＰＣＰリンクアップイベントである。下位処理部１３は、ディスカバリフレームの送信を停止することにより、ＭＰＣＰリンクアップイベントの検知を停止する。

ＯＬＴ１０１は、新規にＰＯＮ回線１０４に接続されたＯＮＵを検出するために、Discoveryフレームを全ＯＮＵ宛に定期的にブロードキャストする。新規にＰＯＮ回線１０４に接続されたＯＮＵは、ＯＬＴ１０１に未登録である。このため、当該ＯＮＵからＯＬＴ１０１に、自己を登録することを要求するRegister Requestフレームが送られる。ＯＬＴ１０１は、このＯＮＵに対してＬＬＩＤを付与して、当該ＯＮＵとの通信リンクを確立する。新規登録されたＯＮＵの情報は、上位処理部１１側のデータベース、および下位処理部１３側のデータベースの両方に登録される。

［実施の形態３］
図１１は、実施の形態３に係るＯＬＴの処理を説明するためのシーケンス図である。図３および図１１を参照して、上位処理部１１は、ファームウェアの更新のために処理を停止する。上位処理部１１のファームウェアの更新中にイベントが発生した場合、下位処理部１３は、自身のデータベースに記憶された管理状態を変更するとともに、上位処理部１１にイベントを通知する。ただし、上位処理部１１は、その処理を停止しているために下位処理部１３からの通知を受付けない。

ファームウェアの更新が終了すると、上位処理部１１は再起動される。次に上位処理部１１は、管理状態の取得要求を基本通信部１２に送信する。整合部１４が上位処理部１１から管理状態の取得要求を受信すると、整合部１４は、下位処理部１３に対して、管理状態を通知するよう指示する。下位処理部１３は、整合部１４からの指示に応じて、自身のデータベースに記憶された管理状態（記憶部２２に記憶された情報）を上位処理部１１に通知する。

上位処理部１１は、自身のデータベースに記憶された管理状態（記憶部２２に記憶された情報）を、下位処理部１３から通知された管理状態と照合する。両者の管理状態に差分がある場合、上位処理部１１は、自身のデータベースにその差分を反映させる。これにより、上位処理部１１が管理する状態は、下位処理部１３が管理する状態と整合する。

さらに上位処理部１１は、必要に応じて、イベントに対応する処理を下位処理部１３へと指示する。

図１２は、図１１に示された整合部の処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば一定の周期で実行される。図１２を参照して、ステップＳ１１において、整合部１４が管理状態の取得要求を上位処理部１１から受信したかどうかが判断される。整合部１４が管理状態の取得要求を上位処理部１１から受信していない場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、ステップＳ１２の処理はスキップされる。

整合部１４が管理状態の取得要求を上位処理部１１から受信した場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１２の処理が実行される。ステップＳ１２において、整合部１４は、下位処理部１３に、その管理状態を上位処理部１１に通知するよう指示する。下位処理部１３は、整合部１４からの指示に応答して、記憶部２２に記憶された管理状態を上位処理部１１に通知する。

以上のように実施の形態３によれば、上位処理部１１は、再起動後に、管理状態の取得要求を基本通信部１２に送信する。整合部１４は、上位処理部１１からの管理状態の取得要求に応じて、下位処理部１３に、その管理状態を上位処理部１１に通知させる。したがって実施の形態３によれば、実施の形態１，２と同じく、上位処理部１１の再起動後に、上位処理部１１が管理する状態（記憶部２１に記憶された情報）と基本通信部１２が管理する状態（記憶部２２に記憶された情報）とを整合させることができる。

基本通信部１２は、イベントが発生するたびに、その管理状態を変更している。このため、上位処理部１１のファームウェアの更新中に上位処理部１１の管理状態と基本通信部１２の管理状態とが互いに異なりうる。実施の形態３によれば、このような管理状態の食い違いを解消することができる。

上記のように、本発明の局側装置は、ＰＯＮシステムのように、ＯＮＵとＯＬＴとの間の通信が常に維持される必要がある通信ネットワークに好適に適用される。以下、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの利用例について２つの例を示す。

［ＰＯＮシステムの利用例］
（第１の例）
第１の例は、多チャンネル映像データの配信である。図１３は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムによる多チャンネル映像配信の処理を模式的に説明するためのシーケンス図である。図１３を参照して、ユーザがユーザ端末（たとえば図２に示すＳＴＢ１１１ｂ）の視聴チャネルを切換えた場合、ユーザ端末からチャネル切換リクエストが送信される。このチャネル切換リクエストは、当該ユーザのＯＮＵ（ＯＮＵ−Ａとする）によって光信号に変換されて、ＯＬＴ１０１に送信される。

ＯＬＴ１０１は、チャネル切換リクエストを受信する。この場合、チャネル切換リクエストは、上位処理部１１によって処理される。具体的には、上位処理部１１は、チャネル切換リクエストに応じて、ＯＮＵと視聴チャネルとを対応付けたチャネルリストを変更する。

一方、映像サーバからは多チャンネル映像のデータが配信される。ＯＬＴ１０１は、上記のチャネルリストに従い、ＯＮＵ−Ａからのリクエストに対応するチャネルの映像データに、ＯＮＵ−ＡのＬＬＩＤを付与する。そして、ＯＬＴ１０１は多チャンネル映像を配信する。ＯＬＴ１０１からの映像データの配信形式は、ユニキャストでもよく、マルチキャストでもよい。

ＯＮＵ−Ａは、ＯＬＴ１０１から送られた多チャンネル映像の中から、自己のＬＬＩＤと一致するＬＬＩＤが付与された映像（データ）を受信する。ＯＮＵ−Ａは、その受信した映像をユーザ端末に送信する。これによりユーザ端末は、チャネル切換リクエストに対応した映像を受信できる。

もし、ユーザ端末がユーザのリクエストに対応するチャネルの映像データを選択する場合、図１３において破線の矢印に示されるように、映像サーバから送られた多チャンネル映像データが、ＯＮＵから宅側ネットワークを通じてユーザ端末に送られる。しかし多くの場合、ＰＯＮ回線の伝送容量（たとえば１０Ｇｂｐｓ）に対して、宅側ネットワークの伝送容量は小さい（たとえば１００Ｍｂｐｓ）。したがって、宅側ネットワークに大容量のデータが伝送された場合には、宅側ネットワークへの影響（たとえばデータ伝送の遅延など）が生じ得る。ＯＬＴ１０１（具体的には上位処理部）がＯＮＵとチャネルとを関連付けて管理することによって、宅側ネットワークにはユーザの希望するチャネルの映像データのみ配信されるので、上記の問題を防止できる。

ここで、ファームウェアの更新などの理由によってＯＬＴとＯＮＵとの間のデータ通信が途絶えた場合、ユーザがテレビで見ていた映像が途切れるといった不具合が生じる。しかし、本発明の実施の形態によれば、上位処理部１１が一時的に停止する場合であっても、基本通信部１２は動作を継続している。これにより上位ＩＦ部、通信処理部１６および光ＩＦ部１５の動作も継続される。このためユーザによる映像の視聴への影響を小さくできる。

さらに、ユーザがチャネルを切換える操作を行なった場合に、ユーザ端末に表示される映像も、ユーザにとって適切な時間内に新しいチャネルの映像に切換る必要がある。ユーザがチャネルを切換える操作を行なったときに、ファームウェアの更新によって上位処理部１１が停止している可能性が考えられる。図１４に示されるように、基本通信部１２は、上位処理部１１が一時的に停止している場合には、ＯＮＵから送信されたリクエストを受信する。そして、上位処理部１１が再起動すると、基本通信部１２は、上位処理部１１にそのリクエストを通知する。これによって、上位処理部１１が自身の処理を実行できる期間において、上位処理部１１がリクエストを受信した状態と同じ状態を作ることができる。

以後、上位処理部１１は図１３に示された処理と同様の処理を実行する。したがって、チャネル切換リクエストを送信したＯＮＵは、新しいチャネルの映像データを受信できる。さらに、上位処理部１１の停止時間（ファームウェア更新時間）を短くすることによって、ユーザがチャネル切換の操作を行なってから、端末（ＴＶ）で実際にチャネルが切り替わるまでのタイムラグを短くすることも可能である。

（第２の例）
第２の例は、ＯＬＴが複数のＯＮＵのファームウェアを一斉に更新する例である。一般のアクセス網であれば、複数のＯＮＵに個別にデータを送信する必要がある。これに対して、ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴが１つのデータをＰＯＮ回線に送出すれば、すべてのＯＮＵがそのデータを受信できる。この機能はＯＬＴの上位処理部によって実現される。

図１５は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるデータのダウンロードの動作手順を示すシーケンス図である。ここでは、共通管理データがＮ個のブロックに分割される場合について説明する。

図１５を参照して、まず、ＯＬＴは、「ダウンロード開始」を通知するための制御フレームを各ＯＮＵへ送信する（ＳＱ１）。

次に、各ＯＮＵは、ＯＬＴから「ダウンロード開始」を示す制御フレームを受信して、ダウンロード状態へ遷移する。そして、各ＯＮＵは、ダウンロード状態へ遷移したこと示す制御フレームをＯＬＴへ送信する（ＳＱ２）。

次に、ＯＬＴは、各ＯＮＵからダウンロード状態へ遷移したことを示す制御フレームを受信して、Ｎ個のブロックのうちのブロック１を制御フレームに入れ、かつブロードキャストＬＬＩＤを制御フレームに入れて各ＯＮＵへブロードキャストする（ＳＱ３）。

次に、各ＯＮＵは、ＯＬＴからブロック１を含む制御フレームを受信して、ブロック１を保存し、ブロック１を正常に受信したことを示すＡｃｋ（Acknowledge）１を制御フレームに入れてＯＬＴへ送信する（ＳＱ４）。

次に、ＯＬＴは、各ＯＮＵからＡｃｋ１を含む制御フレームを受信して、Ｎ個のブロックのうちのブロック２を制御フレームに入れ、かつブロードキャストＬＬＩＤを制御フレームに入れて各ＯＮＵへブロードキャストする（ＳＱ５）。

次に、各ＯＮＵは、ＯＬＴからブロック２を含む制御フレームを受信して、ブロック２を保存し、ブロック２を正常に受信したことを示すＡｃｋ２を制御フレームに入れてＯＬＴへ送信する（ＳＱ６）。

以降、ＯＬＴおよび各ＯＮＵは、ブロック３〜ブロックＮ−１の送信および受信を繰り返す。そして、ＯＬＴがブロックＮのブロードキャストを行ない（ＳＱ７）、これに対して各ＯＮＵがＡｃｋＮを制御フレームに入れてＯＬＴへ送信する（ＳＱ８）。ここで、各ＯＮＵは、ブロック１〜ブロックＮをすべて正常に受信できた場合、管理データの更新を行なう。

次に、ＯＬＴは、各ＯＮＵからＡｃｋＮを含む制御フレームを受信して、ブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了したか否かの問い合わせを示す制御フレームを各ＯＮＵへ送信する（ＳＱ９）。

次に、各ＯＮＵは、ＯＬＴから問い合わせを示す制御フレームを受信して、ブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了したか否かの状態を示す制御フレームをＯＬＴへ送信する（ＳＱ１０）。

次に、ＯＬＴは、各ＯＮＵからブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了した状態を示す制御フレームを受信した場合には、ダウンロード処理を終了する。一方、ＯＬＴは、ブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了しなかった状態を示す制御フレームを少なくとも１つのＯＮＵ（以下、未完了ＯＮＵと称する。）から受信した場合には、未完了ＯＮＵが正常に受信できなかったブロックｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を未完了ＯＮＵへ再送信する（ＳＱ１１）。

次に、未完了ＯＮＵは、ＯＬＴからブロックｉを含む制御フレームを受信して、ブロックｉを保存し、ブロックｉを正常に受信したことを示すＡｃｋｉを制御フレームに入れてＯＬＴへ送信する（ＳＱ１２）。そして、未完了ＯＮＵは、管理データの更新を行なう。

次に、ＯＬＴは、未完了ＯＮＵからＡｃｋｉを含む制御フレームを受信して、ブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了したか否かの問い合わせを示す制御フレームを未完了ＯＮＵへ送信する（ＳＱ１３）。

次に、未完了ＯＮＵを含む各ＯＮＵは、ＯＬＴから問い合わせを示す制御フレームを受信して、ブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了した状態を示す制御フレームをＯＬＴへ送信する（ＳＱ１４）。

そして、ＯＬＴは、各ＯＮＵからブロック１〜ブロックＮのダウンロードが正常に完了した状態を示す制御フレームを受信した場合には、ダウンロード処理を終了する。

図１６は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるブロードキャスト開始前の準備動作の手順を示すシーケンス図である。図１６は、図１５に示すシーケンスＳＱ１およびＳＱ２の動作に対応している。ここでは、ＯＬＴと２つのＯＮＵ（ＯＮＵ−ＡおよびＯＮＵ−Ｂとする）とが通信を行なっている場合について説明する。

１つのＯＬＴと通信している、すなわち１つのＯＬＴに接続されている各ＯＮＵにおいて、製造メーカ、ソフトウェアバージョンおよびハードウェアバージョンが混在していることがあり、同じ管理データについて必ずしもすべてのＯＮＵがダウンロード対象になるとは限らない。

そこで、ＯＬＴは、共通管理データを各ＯＮＵへブロードキャストする前に、その共通管理データをダウンロードすべきＯＮＵ、すなわちダウンロード対象のＯＮＵを把握する。まず、ＯＬＴは、「ダウンロード開始」を通知する制御メッセージを生成し、制御フレームに入れ、かつブロードキャストＬＬＩＤを制御フレームに入れてＯＮＵ−ＡおよびＯＮＵ−Ｂへブロードキャストする（ＳＱ２１ＡおよびＳＱ２１Ｂ）。

この制御メッセージには、「ダウンロード開始」通知に加えて、共通管理データの種類が含まれる。共通管理データの種類としては、たとえば、ダウンロード対象となるＯＮＵの製造メーカ名、ソフトウェアバージョンおよびハードウェアバージョンがある。また、共通管理データの種類としては、ダウンロード対象デバイスの種類、すなわち共通管理データがＣＰＵ等のソフトウェアプログラムであるかＦＰＧＡのデータであるかまたは動作指示情報であるか等の情報がある。また、共通管理データの種類としては、共通管理データ自体のバージョン、共通管理データのサイズ、共通管理データの分割ブロックのサイズおよび共通管理データの日付がある。

次に、ＯＮＵ−ＡおよびＯＮＵ−Ｂは、ＯＬＴから受信した制御フレームに含まれる制御メッセージと、自己の設定およびバージョン等とを確認する。すなわち、ＯＮＵは、制御メッセージが示す共通管理データの種類と自己の設定およびバージョン等とを比較して、当該共通管理データのダウンロード条件を自己が満たしているか否かを判断する（ＳＱ２２およびＳＱ２４）。

ＯＮＵ−Ａは、ダウンロード条件を自己が満たしている、すなわちこの共通管理データをダウンロードすべきであると判断すると（ＳＱ２３）、ダウンロード状態へ遷移して、ダウンロード状態へ遷移したこと示す制御フレームをＯＬＴへ送信する（ＳＱ２６）。

ＯＮＵ−Ｂは、ダウンロード条件を自己が満たしていないと判断すると（ＳＱ２５）、ダウンロード状態へ遷移せず、ダウンロード状態へ遷移しなかったこと示す制御フレームをＯＬＴへ送信する（ＳＱ２７）。

次に、ＯＬＴは、ＯＮＵ−Ａからダウンロード状態へ遷移したこと示す制御フレームおよびＯＮＵ−Ｂからダウンロード状態へ遷移しなかったこと示す制御フレームを受信して、ダウンロード状態となったＯＮＵ−Ａの識別番号たとえばユニキャストＬＬＩＤを記憶する、すなわちダウンロード対象にＯＮＵ−Ａを追加する。この記憶内容は、後述するダウンロード完了確認処理において用いられる（ＳＱ２８）。

図１７は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるＯＬＴがブロードキャストを行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図１７は、図１５に示すシーケンスＳＱ３，ＳＱ５，ＳＱ７の動作に対応している。このフローチャートは、共通管理データのブロックの送信に対するＯＮＵからの応答を契機にＯＬＴが次のブロックを送信する方式を示している。

図１７を参照して、まず、ＯＬＴは、変数ｉ＝１に設定する（Ｓ２１）。
次に、ＯＬＴは、トータル送信ブロック数を算出する、すなわち共通管理データの分割ブロック数を算出する（Ｓ２２）。

次に、ＯＬＴは、ｉ番目のブロックを各ＯＮＵへブロードキャストする（Ｓ２３）。
次に、ＯＬＴは、ブロックをブロードキャストした時から所定時間内に各ＯＮＵからの応答（Ａｃｋ）を受信した場合には（Ｓ２４でＹＥＳ）、変数ｉ＝ｉ＋１に設定する（Ｓ２５）。

次に、ＯＬＴは、変数ｉがトータル送信ブロック数に達していない場合には（Ｓ６でＮＯ）、ｉ番目のブロックを各ＯＮＵへブロードキャストする、すなわち次のブロックをブロードキャストする（Ｓ２３）。

また、ＯＬＴは、ブロックをブロードキャストした時から所定時間内に各ＯＮＵからの応答を受信しなかった場合には（Ｓ２４でＮＯ）、同じブロックを再送信する（Ｓ２３）。

そして、ＯＬＴは、変数ｉがトータル送信ブロック数に達した場合には（Ｓ２６でＹＥＳ）、ブロードキャスト処理を終了する。

図１８は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムにおけるＯＬＴがダウンロード完了確認を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図１８は、図１５に示すシーケンスＳＱ９〜ＳＱ１４の動作に対応している。

図１８を参照して、ＯＬＴは、図１６に示す動作によって認識したダウンロード対象の各ＯＮＵのうち、いずれかのＯＮＵを選択し、選択したＯＮＵの識別番号たとえばユニキャストＬＬＩＤを変数ｏｎｕに代入する（Ｓ３１）。

次に、ＯＬＴは、選択したＯＮＵに対してダウンロードの完了を問い合わせる。すなわち、ＯＬＴは、共通管理データのダウンロードが正常に完了したか否かの問い合わせを示す制御フレームに、変数ｏｎｕのＬＬＩＤを入れてＰＯＮ回線へ送信する（Ｓ３２）。

次に、ＯＬＴは、選択したＯＮＵからダウンロードが完了した旨を示す応答を受けた場合であって（Ｓ３３でＹＥＳ）、ダウンロード対象の各ＯＮＵのダウンロード完了をすべて確認したときには（Ｓ３６でＹＥＳ）、ダウンロード完了確認処理を終了する。

一方、ＯＬＴは、選択したＯＮＵからダウンロードが完了した旨を示す応答を受けた場合であって（Ｓ３３でＹＥＳ）、ダウンロード対象の各ＯＮＵの中でダウンロード完了を確認していないＯＮＵが存在する場合には（Ｓ３６でＮＯ）、未確認のＯＮＵを選択し、選択したＯＮＵの識別番号たとえばユニキャストＬＬＩＤを変数ｏｎｕに代入する（Ｓ３１）。

また、ＯＬＴは、選択したＯＮＵからダウンロードが未完了である旨を示す応答を受けた場合には（Ｓ３３でＮＯ）、当該ＯＮＵから取得した「受信チェックリスト」に基づいて、各ブロックのうちのどのブロックが正常受信されていないかを確認し、未正常受信のブロックを当該ＯＬＴへ送信する。すなわち、ＯＬＴは、未正常受信のブロックを制御フレームに入れ、当該ＯＮＵのユニキャストＬＬＩＤを制御フレームに入れてＰＯＮ回線へ送信し（Ｓ３５）、ステップＳ３６の処理を行なう。

このように、ＯＬＴは、一旦すべてのブロックを送信すると、各ＯＮＵがダウンロードを完了したか否かを確認し、完了していない場合には、正常受信されなかったブロックだけをＯＮＵへ個別に再送信する。

このような構成により、ＯＬＴからＯＮＵへの伝送経路の途中でブロックが喪失した場合であっても、ＯＮＵのダウンロードを完了させることができる。

たとえば、上記の処理の途中において、上位処理部がその処理を一時的に停止する可能性がある。第２の例においても、上位処理部がその処理を実行できない期間に、上位処理部が受信すべきメッセージを基本通信部が代わりに受信する。そして、上位処理部の再起動後に、基本通信部は、そのメッセージを上位処理部に送信する。

なお、上記の各実施の形態では、上位処理部１１は、処理を停止する際、および再起動時に、基本通信部１２に対して通知を行なう。これにより基本通信部１２（整合部１４）は、上位処理部１１が停止および再起動したことを検知できる。ただし、基本通信部１２は、上位処理部１１との通信が途絶える（例えばＴＣＰ／ＩＰにより通信している場合はセッションが閉じる）ことによって、上位処理部１１のファームウェアの更新が開始されたことを検知してもよい。したがってこの場合、基本通信部１２は、上位処理部１１との通信が再開することによって、上位処理部１１の再起動を検知してもよい。

また、図３の構成によれば、整合部１４は、整合部１４は基本通信部１２の一部として構成されている。ただし整合部１４は、基本通信部１２とは別個に設けられていてもよい。

また、上記の各実施の形態では、局側装置が一時的に処理を停止する場合の一例として、ファームウェアの更新およびＯＬＴの再起動を例示した。しかしながら、本発明は、ファームウェアの更新の場合に限定されず、処理を一時的に停止する可能性を有する上位処理部を備えたＯＬＴ、およびそのＯＬＴを含むＰＯＮシステムに適用できる。

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。

１１ 上位処理部、１２ 基本通信部、１３ 下位処理部、１４ 整合部、１５ 光インターフェイス部、１６ 通信処理部、１８ 上位インターフェイス部、２１，２２ 記憶部、３１ ＣＰＵ、３２ 制御ＬＳＩ、３３ 光送受信回路、３４，３６ 不揮発性メモリ、３５，３７ ＲＡＭ、３８ 送受信回路、３９ 管理用インターフェイス、１００ ＰＯＮシステム、１０１ ＯＬＴ、１０２−１〜１０２−２ ＯＮＵ、１０４ ＰＯＮ回線、１０５ スプリッタ、１０９ 上位ネットワーク、１１０ 宅側ネットワーク、１１１ ユーザ端末、１１１ａ パーソナルコンピュータ、１１１ｂ セットトップボックス、１１１ｃ テレビジョン受像機、１１１ｄ 電話機、１１１ｅ 接続機器、１１２ 映像配信サーバ、１１５ ネットワーク。

Claims (10)

1. 宅側装置とともにネットワークシステムを構成する局側装置であって、
   階層化された通信プロトコルの上位レイヤを司り、前記ネットワークシステムの状態を記憶するための第１の記憶部を有し、前記ネットワークシステムで発生したイベントが通知されることにより、前記第１の記憶部に記憶された前記ネットワークシステムの状態を更新する上位レイヤ処理部と、
   前記階層化された通信プロトコルの下位レイヤを司り、前記ネットワークシステムの状態を記憶するための第２の記憶部を有し、イベントの発生を検知して、前記イベントを前記上位レイヤ処理部に通知するとともに前記第２の記憶部に記憶された前記ネットワークシステムの状態を前記イベントに基づいて更新する下位レイヤ処理部とを備え、
   前記上位レイヤ処理部は一時的に停止しうる一方で、前記上位レイヤ処理部が一時的に停止した場合であっても、前記下位レイヤ処理部は、その動作を維持できるように構成され、
   前記局側装置は、
   前記上位レイヤ処理部の停止期間の間にイベントが発生した場合には、前記上位レイヤ処理部の前記停止期間の後に、前記第１の記憶部に記憶された状態と前記第２の記憶部に記憶された状態とを整合させる整合部をさらに備える、局側装置。
2. 前記整合部は、前記上位レイヤ処理部が一時的に停止する場合には、前記上位レイヤ処理部の前記停止期間の間に発生したイベントを蓄積するための指示を前記下位レイヤ処理部に送り、前記上位レイヤ処理部の前記停止期間の後には、前記蓄積されたイベントを前記上位レイヤ処理部に通知するための指示を前記下位レイヤ処理部に送る、請求項１に記載の局側装置。
3. 前記整合部は、前記上位レイヤ処理部が一時的に停止する場合には、前記イベントの検知を停止するための指示を前記下位レイヤ処理部に送り、前記上位レイヤ処理部の前記停止期間の後には、前記イベントの検知を再開するための指示を前記下位レイヤ処理部に送る、請求項１に記載の局側装置。
4. 前記整合部は、前記上位レイヤ処理部の前記停止期間の後に、前記第２の記憶部に記憶された前記ネットワークシステムの状態を前記上位レイヤ処理部に通知するための指示を前記下位レイヤ処理部に送る、請求項１に記載の局側装置。
5. 前記ネットワークシステムは、受動型光ネットワークシステムであり、
   前記下位レイヤのプロトコルは、ＭＰＣＰまたはＯＡＭであり、
   前記上位レイヤのプロトコルは、前記ＭＰＣＰおよび前記ＯＡＭよりも上位レイヤに属するプロトコルである、請求項１から４のいずれか１項に記載の局側装置。
6. 前記上位レイヤ処理部は、前記ネットワークシステムに他の宅側装置が追加接続されたというイベントが前記下位レイヤ処理部から通知された場合に、前記局側装置と前記他の宅側装置との間の通信リンクを確立するように前記下位レイヤ処理部に指示する、請求項５に記載の局側装置。
7. 前記局側装置は、上位ネットワークを経由して受信した多チャネルの映像データを、宅側装置に配信し、
   前記上位レイヤ処理部は、前記多チャネルの映像データの中から１つのチャネルの映像データを選択するためのリクエストを前記宅側装置から受信して、前記１つのチャネルの映像データの配信先に前記宅側装置を含める処理を実行する、請求項１から６のいずれか１項に記載の局側装置。
8. 前記停止期間は、前記上位レイヤ処理部に実装されたファームウェアを新しいファームウェアに更新するための期間を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の局側装置。
9. 局側装置においてネットワークシステムを管理する制御方法であって、
   階層化された通信プロトコルの上位レイヤに関する上位レイヤ処理を実行するステップと、
   前記階層化された通信プロトコルの下位レイヤに関する下位レイヤ処理を実行するステップと、
   前記ネットワークシステムにおいて発生したイベントを、前記下位レイヤ処理を実行する処理部から、前記上位レイヤ処理を実行する処理部へと通知するステップとを備え、
   前記上位レイヤ処理が実行できる期間においては、前記下位レイヤ処理および前記上位レイヤ処理ならびに前記イベントの通知が実行され、
   前記上位レイヤ処理が実行できない期間においては、前記下位レイヤ処理を実行しておいて、前記上位レイヤ処理が実行できる期間の開始後に、当該期間において前記上位レイヤ処理と前記イベントの通知とが実行された状態と同じ状態を作るステップをさらに備える、制御方法。
10. 局側装置と、受動的光ネットワークを介して前記局側装置と接続された複数の宅側装置とによって構成されるＰＯＮシステムの制御方法であって、
    前記局側装置から前記受動的光ネットワークに配信される多チャネルの映像データの中から１つのチャネルの映像データを選択するためのリクエストを、前記複数の宅側装置のうちの少なくとも１つの宅側装置が前記局側装置に送信するステップと、
    前記局側装置の上位レイヤ処理部が、前記リクエストを受信するステップと、
    上位ネットワークから前記局側装置に送られた多チャンネルの映像データのうちの前記１つのチャネルの映像データの配信先に、前記リクエストを送信した宅側装置を含めるステップと、
    前記局側装置が、前記受動的光ネットワークに前記多チャンネルの映像データを配信するステップと、
    前記リクエストを送信した宅側装置が、前記多チャンネルの映像データの中から、前記リクエストに対応する前記１つのチャネルの映像データを選択的に受信するステップと、
    前記上位レイヤ処理部が前記リクエストを受信できない期間にリクエストが発生した場合には、前記局側装置の下位レイヤ処理部が当該発生したリクエストを受信しておいて、前記上位レイヤ処理部が前記リクエストを受信できる期間の開始後に、前記上位レイヤ処理部が当該発生したリクエストを受信した状態と同じ状態を作るステップとを備える、ＰＯＮシステムの制御方法。

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