專利名稱：局側設備、控制局側設備的方法、存儲用于該方法的程序的計算機可讀存儲介質的制作方法
技術領域：
本發明涉及表示介質共享通信的PON(無源光網絡)，其中，多個訂戶設備共享用于數據傳輸的介質。具體地，本發明涉及基于在局側上端接的多個光訂戶單元(在下文中， 稱為OSU)的冗余化來實現增強的耐故障功能的局側設備、控制該局側設備的方法以及存 儲用于該方法的程序的計算機可讀存儲介質。
背景技術：
近年來，因特網已經被廣泛地使用，并且用戶能夠訪問所有在全世界操作的站點 上的各種信息，并且能夠獲得這樣的信息。相應地，適用于諸如ADSL(非對稱數字訂戶線 路)和FTTH(光纖到戶)的寬帶訪問的設備的使用也在迅速普及。與此相關的現有技術包括在日本專利公開No. 2007-036926 (專利文獻1)、日本專 利公開No. 2007-067601 (專利文獻2)和“IEEE Std802. 3ah_2004”(非專利文獻1)中公開 的技術。根據在日本專利公開No. 2007-036926中公開的發明，現用光終端單元通過光傳送 路徑與多個用戶光終端設備進行通信。該單元具有管理信息存儲設備，該管理信息存儲設 備用于存儲用于多個用戶光終端設備的管理信息。備用光終端單元具有能夠存儲從現用光 終端單元傳送的管理信息的存儲設備。控制設備控制從現用光終端單元到備用光終端單元 的切換。另外，在日本專利公開No. 2007-067601中公開的發明中，在OLT(光線路終端)的 上游設有具有端口鏡像功能的L3開關，并且在其下游設有2:1光耦合器。在開始切換之 前，將管理信息和設置信息從第一 OLT傳送到第二 0LT。當指示切換的開始的特殊幀從開關 被輸入到第一 OLT和第二 OLT時，第一 OLT停止獲取下游數據，而第二 OLT開始獲取下游數 據。對ONU(光網絡單元)的帶寬分配被臨時中止，指示第二 OLT獲取上游數據，并且然后 恢復對ONU的帶寬分配。當沒有用于第一 OLT的下游數據時，將管理信息從第一 OLT傳送 到第二 0LT。第二 OLT正常操作。此外，“IEEE Std 802. 3ah-2004，，(非專利文獻1)定義了一種用于PON的方案， 艮口，EPON(以太網 Ρ0Ν)，基于該方案，以以太網⑧幀的形式傳送所有的信息，包括通過PON 的用戶信息和用于管理和操作PON的控制信息，用于PON的訪問控制協議(MPCP (多點控制 協議))或OAM(操作、管理和維護)協議。通過在局側設備和訂戶設備之間交換MPCP幀， 執行訂戶設備的加入、離開、上游多址控制等。注意，在也按IEEE802. 3av標準化的10GEP0N(其中通信速率適于IOGbps的ΕΡ0Ν) 中，訪問控制協議是MPCP的前提。此外，日本專利公開No. 2004-201013 (專利文獻3)示出了層2開關(L2SW)，該層 2開關(L2SW)通常用于進一步集成多個PON的上行鏈路。在L2SW中，執行用于每個終端 MAC地址的中繼處理。專利文獻1 日本專利公開No. 2007-036926
專利文獻2 日本專利公開No. 2007-067601專利文獻3 日本專利公開No. 2004-201013非專利文獻1 JEEE Std 802. 3ah_200
發明內容
本發明要解決的問題根據日本專利公開No. 2007-036926 (專利文獻1)和日本專利公開 No. 2007-067601 (專利文獻2)中描述的發明，當切換OSU時，傳送用于OSU的操作所需要的 管理信息。因此，不利地，如果傳送的管理信息本身不正確，則用于切換的時間段變得更長， 并且在切換之后，不能實現正常的操作。另外，即使故障還沒有顯示出來，但是考慮到特性的惡化趨勢、部件壽命等，為預 防目的，可以替換模塊。如果系統具有用于模塊的冗余構造，則能夠最小化用于這樣的維護 工作的系統停機時間。此外，為每個OSU配置CPU，并且不能解決包括CPU的OSU的異常。因此，OSU的異 常的弱點成為問題。此外，在共享管理信息存儲單元以及在不傳送管理信息的情況下進行OSU的切換 的構造中，異常OSU可能破壞其他OSU的管理信息。此外，在通過L2SW執行OSU的上行鏈路的集線的構造中，如果切換0SU，則在切換 之前，與OSU的端口相關聯地存儲屬于OSU的終端MAC地址。因此，下游幀不被傳遞到新的 0SU，直到存儲器過期或由于新的上游幀的到達而再次獲悉為止，并且因此，用于切換的時 間段已經很長了。即使再次強制設置終端MAC地址和OSU端口之間的關系，終端MAC地址 的數目也很大，并且因此，用于切換的時間段仍然長。進行本發明來解決上述問題，并且第一目的是提供能夠快速地實現冗余適應性切 換的局側設備。第二目的是提供能夠實現改進的耐故障性能而不會顯著地降低成本效率的局側 設備。解決問題的手段根據本發明的一個方面，提供了一種容納多個無源光網絡的局側設備。本局側設 備包括多個光訂戶單元，該多個光訂戶單元被分別連接到多個無源光網絡；以及控制單元， 該控制單元用于執行用于登記連接到多個無源光網絡的多個訂戶設備的處理以及用于帶 寬分配的處理。該控制單元通過改變多個無源光網絡和多個光訂戶單元之間的通信路徑來 切換光訂戶單元，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。當控制單元改變多個無源光網絡和多個光訂戶單元之間的通信路徑時，進行光訂 戶單元的切換，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，能夠快速地進行冗余適應性切換。優選地，該局側設備進一步包括集線部，該集線部用于復用來自多個光訂戶單元 的上游幀，并且將復用的上游幀發射到上行鏈路，并且將來自上行鏈路的下游幀分發到每 個光訂戶單元。該控制單元通過改變多個無源光網絡和多個光訂戶單元之間的通信路經， 并且通過改變集線部的設置來切換光訂戶單元，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。
當控制單元改變多個無源光網絡和多個光訂戶單元之間的通信路徑并且改變集 線部的設置時，進行光訂戶單元的切換，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，在其中 中多個光訂戶單元的上行鏈路也進行集線的構造中，能夠快速地進行光訂戶單元的冗余適 應性切換。優選地，該局側設備進一步包括光開關部，該光開關部用于切換在多個光訂戶單 元和多個無源光網絡之間的連接。多個光訂戶單元包括備用光訂戶單元，并且控制單元控 制光開關部來進行切換，使得多個無源光網絡中的至少一個被連接到備用光訂戶單元，同 時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，能夠提高耐故障性能，而不顯著降低成本效率。
優選地，多個光訂戶單元包括現用光訂戶單元和備用光訂戶單元。控制單元將與 多個無源光網絡的通信路徑從經由現用光訂戶單元的通信路徑切換到經由備用光訂戶單 元的路徑，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，即使當在多個光訂戶單元中出現故障時，也可以保持通信，并且因此，可以 進一步提高耐故障性能。優選地，該局側設備包括現用控制單元和備用控制單元。現用控制單元從現用控 制單元切換到備用控制單元，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，能夠提高控制單元的耐故障性能，而不顯著降低成本效率。優選地，該局側設備包括現用控制單元和備用控制單元以及現用集線部和備用集 線部，并且現用控制單元從現用控制單元切換到備用控制單元，或者從現用集線部切換到 備用集線部，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，除了控制單元的耐故障性能的提高，還能夠提高集線部的耐故障性能，而不 顯著降低成本效率。根據本發明的另一方面，提供了一種控制局側設備的方法，該局側設備容納多個 無源光網絡。本控制方法包括下述步驟順序執行用于登記連接到多個無源光網絡的多個 訂戶設備的處理和用于帶寬分配的處理；以及改變用于執行用于登記和帶寬分配的處理的 控制消息的通信路徑，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。根據本發明的又一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介 質存儲用于使計算機執行控制局側設備的方法的程序，該局側設備容納多個無源光網絡。 該程序使得計算機執行下述步驟順序執行用于登記連接到多個無源光網絡的多個訂戶設 備的處理和用于帶寬分配的處理；通過OSU映射來確定用于執行用于登記和帶寬分配的處 理的控制消息的通信路徑；以及改變OSU映射，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。本發明的效果根據本發明的一個方面，當控制單元改變多個無源光網絡和多個光訂戶單元之間 的通信路徑時，進行光訂戶單元的切換，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。因此，能夠快 速地進行冗余適應性切換。
圖1是示出在本發明的第一實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。圖2是示出光開關的示例性構造的示圖。
圖3是示出OSU的示例性構造的框圖。 圖4是示出集線部的示例性構造的框圖。圖5是示出控制單元的示例性構造的框圖。圖6是用于圖示控制單元進行的初始化處理中的過程的流程圖。圖7是用于圖示控制單元執行的中斷處理例程中的過程的流程圖。圖8是用于圖示圖7中示出的發現處(S26)的細節的流程圖。圖9是用于圖示圖7中示出的RP超時處理(S27)的細節的流程圖。圖10是用于圖示圖7中示出的管理通信主處理(S28)的細節的流程圖。圖11是用于圖示圖7中示出的管理通信從處理(S31)的細節的流程圖。圖12是用于圖示圖11中示出的定時檢查處(S72)的細節的流程圖。圖13是用于圖示圖7中示出的控制系統切換(開啟)處理(S32)的細節的流程 圖。圖14是用于圖示圖7中示出的消息接收處理(S23)的細節的流程圖。圖15是用于圖示圖14中示出的登記請求處(S103)的細節的流程圖。圖16是用于圖示圖14中示出的登記確認處(S104)的細節的流程圖。圖17是用于圖示圖14中示出的撤消登記處理(S105)的細節的流程圖。圖18是用于圖示圖14中示出的報告接收處(S106)的細節的流程圖。圖19是用于圖示RTT更新處理的細節的流程圖。圖20是用于圖示圖14中示出的帶寬分配處理(S107)的細節的流程圖。圖21是用于圖示圖14中示出的OAM消息處理(S108)的細節的流程圖。圖22是用于圖示圖14中示出的OSU管理消息處(S109)的細節的流程圖。圖23是用于圖示圖7中示出的OAM處理(S24)的細節的流程圖。圖24是用于圖示圖7中示出的操作IF處理(S25)的細節的流程圖。圖25是用于圖示圖24中示出的OSU切換處理(S221)的細節的流程圖。圖26是用于圖示圖24中示出的OSU恢復處理(S222)的細節的流程圖。圖27是用于圖示圖24中示出的控制系統切換(關閉)處理(S223)的細節的流 程圖。圖28是示出在本發明的第二實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。圖29是示出在本發明的第二實施例中的集線部的示例性構造的框圖。圖30是示出在本發明的第二實施例中的局側設備的另一示例性構造的框圖。圖31是示出在本發明的第三實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。圖32是示出在本發明的第三實施例中的光開關的示例性構造的示圖。圖33是示出在本發明的第四實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。附圖標記的描述la、lb、Ic 和 Id 局側設備；20NU ；3P0N 線路；4 光耦合器；11a、lib 光開關；120SU ； 13a、13b集線部；14控制單元；21致動器；22可移動反射鏡；23、24準直透鏡；25系統選擇 單元；31集線IF部；32控制IF部；33接收處理單元；34發射處理單元；35P0N發射和接收 單元；36本地控制單元；37、38、47FIF0 ；41上行鏈路發射和接收單元；42下游分配單元；43 集線控制單元；44控制IF部；450SU IF部；46濾波器部；48選擇器；5ICPU ；52R0M ；53RAM ；5410控制單元；550SU IF部；56共享RAM ；以及57時鐘&計時器
具體實施例方式將在下文中描述本發明的實施例的細節，然而，應當理解，作為實施例的共同前 提，PON是基于以太網⑧的PON(EPON)，并且使用基于IEEE802. 3ah定義的MPCP幀來執行 ONU的登記和撤消登記、對ONU的帶寬分配、來自ONU的帶寬請求等。(第一實施例) 圖1是示出本發明的第一實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。該局側設備 (在下文中稱為OLT) Ia被連接到N個PON線路1至N(3_l至3-N)并且能夠端接N個PON 線路。PON線路1至N(3-l至3-N)被分別連接到光耦合器4_1至4-N，并且通過光耦合器 被分別連接到多個ONU 2。局側設備Ia包括光開關11a、N+1個OSU 1至N+1 (12-1至12-N+1)、集線部13a 以及用于局側設備Ia的整體控制的控制單元14。該局側設備Ia具有包括用于N個OSU 1 至N的一個備用OSU N+1的冗余構造(在下文中，該冗余構造將稱為“N: 1冗余構造”)。光開關Ila響應于來自控制單元14的指令來切換N+1個OSU 1至N+1 (12_1至 12-N+1)和N個PON線路1至N(3-l至3-N)之間的連接。集線部13a執行下述處理，該處理復用來自OSU 1至N+1 (12-1至12-N+1)的上游 幀，并且將復用的上游幀發射到上位網絡(uppernetworkM在下文中稱為“上行鏈路”)并 且將從上行鏈路接收到的下游幀分發到適當的0SU。圖2是示出光開關Ila的示例性構造的示圖。在該光開關Ila中，以相對的方式 排列PON側的N個光纖和OSU側的N個光纖。在下文中，將這些N個光纖3-1至3-N稱為 “規則光纖”。在OSU側的光纖的各個端面周圍排列準直透鏡23-1至23_N，并且在PON線路側的 光纖的各個端面周圍排列準直透鏡24-1至24-N，使得在正常狀態下執行相對光纖之間的 光空間傳輸。這些N個光纖的光軸被彼此平行地排列在同一面上。由致動器21驅動可移動反射鏡22，使得它能夠在垂直于N個光纖3_1至3_N的光 軸的軸上移動。可移動反射鏡22相對于規則光纖的光軸，以45°角傾斜，由此在可移動反 射鏡22的移動軸的方向上反射來自PON線路側的光纖的光束。由可移動反射鏡22反射的 光束通過準直透鏡23-N+1入射在備用光纖3-N+1上。另外，來自備用光纖3-N+1的光束由可移動反射鏡22反射，并且入射在可移動反 射鏡22所位于的PON線路側的光纖上。因此，能夠執行在可移動反射鏡22所位于的PON 線路側的光纖和備用光纖之間的光空間傳輸。這里，在移動可移動反射鏡22時，可移動反射鏡22 —旦位于ζ方向上(圖2的板 表面從前到后的方向)，那么然后在X方向上移動可移動反射鏡22等，使得不影響與在相對 光纖對中進行切換無關的光纖對中的光空間傳輸。可移動反射鏡22可以位于Ν+1個位置中的任何一個，包括N個常規光纖的光軸的 交點和備用位置。致動器22響應于來自控制單元14的控制信號，將可移動反射鏡22移動 到上述Ν+1個位置的范圍內的適當位置。來自控制單元14的控制信號指示是否進行OSU 與要切換的多個PON線路的冗余適應性切換，并且響應于此，致動器21移動可移動反射鏡220
圖3是示出OSU的示例性構造的框圖。OSU 12包括集線IF(接口)部31、控制IF 部32、接收處理單元33、發射處理單元34、PON發射和接收單元35、本地控制單元36、存儲 上游幀的FIFO 1(37)和存儲下游幀的FIFO 2(38)。在圖3至圖5中，以包括稍后將在第三和第四實施例中描述的雙重的形式來描述 0SU、集線部和控制單元的構造。在圖3中，集線IF部31和控制IF部32不適用于雙重系 統，但它們被分別連接到單個集線部13a和單個控制單元14。另外，PON發射和接收單元35 被連接到光開關11a。這也適用于圖4和圖5。PON發射和接收單元35通過單個光纖被連接到光開關11a。PON發射和接收單元 35接收具有例如在1310nm頻帶中的特定波長的上游光信號，使得能夠在該光纖上建立雙 向通信，將該光信號轉換成電信號，并且將該信號輸出到接收處理單元33，同時將從發射處 理單元34輸出的電信號復用為具有例如在1490nm頻帶中的不同波長的下游光信號。接收處理單元33根據從PON傳輸和接收單元35接收到的電信號來再構建幀，并 且根據該幀的類型來將該幀分發到控制IF部32、本地控制單元36或FIFO 1(37)。具體 地，接收處理單元33將用戶幀輸出到FIFO 1 (37)，將諸如回送檢查的特殊控制幀輸出到本 地控制單元36，并且將其他一般控制幀輸出到控制IF部32。另外，接收處理單元33可以從發射處理單元34接收準許信息，該準許信息指示將 在何時從哪個邏輯鏈路接收幀，并且可以濾除未準許的接收幀。此外，接收處理單元33可 以在接收時用時間戳覆寫MPCP幀，并且然后輸出該幀。集線IF部31將存儲在FIFO 1(37)中的上游幀發送到集線部13a，并且使FIFO 2(38)存儲從集線部13a接收到的下游幀。這里，集線IF部31執行在集線部13a的信號格 式和內部信號格式之間的轉換。當FIFO 2 (38)、控制IF部32或本地控制單元36具有要發射的幀/消息時，發射 處理單元34根據優先極來接收該幀/消息、組成幀并且將該幀輸出到PON發射和接收單元 35。這里，發射處理單元34可以在發射時用時間戳覆寫MPCP幀，并且然后輸出該幀。另外， 發射處理單元34將在來自控制IF部32的選通消息中描述的準許信息輸出到接收處理單
兀33ο控制IF部32將從接收處理單元33接收到的控制消息輸出到控制單元14，并且將 從控制單元14接收到的控制消息輸出到發射處理單元34。這里，控制IF部32執行在控制 單元14的信號格式和內部信號格式之間的轉換。原則上，由控制單元14終止用于管理和操作PON的控制協議。然而，應當注意，由 本地控制單元36終止特定協議，以便于減輕施加在控制單元14上的處理負載。在本實施例 中，本地控制單元36響應來自控制單元14的指令來執行表示一種OAM的ONU的回送檢查。 艮口，本地控制單元36設置回送檢查模式，生成回送檢查幀，查看作為回送結果返回的幀、給 出結果的通知并且復位回送模式。PON發射和接收單元35收集統計信息，諸如傳輸幀的數目、接收幀的數目或接收 信號中的誤碼的數目，并且通過控制IF部32來向控制單元14通知該信息。當控制單元等 適用于雙重系統時，在確定系統之間的切換時使該統計信息，如稍后所述。例如，當接收信 號中的誤碼的數目更大時，執行用于切換到另一系統等的控制。
另外，PON發射和接收單元35監視其自己的發射光度級。如果由于發光設備的故 障或老化惡化而導致發射光度級在限定范圍之外，PON發射和接收單元35通過控制IF部 32來向控制單元14發出警報。接收處理單元33收集諸如每個幀類型的接收幀的數目之類的統計信息，并且通 過控制IF部32來向控制單元14通知該信息。類似地，發射處理單元34收集諸如每個幀 類型的發射幀的數目之類的統計信息，并且通過控制IF部32向控制單元14通知該信息。圖4是示出集線部13a的示例性構造的框圖。該集線部13a包括上行鏈路發射和 接收單元41、下游分發單元42、集線控制單元43、控制IF部44、0SU IF部1至N+1 (45-1至 45-N+1)、濾波器部 1 至 N+1 (46a-l 至 46a_N+l)、FIFO 47-1 至 47-N+1 以及選擇器 48。
OSU IF部i(i = 1至N+1)將從相應的OSU i發送的上游幀轉換成內部信號格式， 并且臨時使FIFO i緩沖通過濾波器部i的幀。集線控制部43管理FIFO 47_1至47-N+1的狀態，確定從非空FIFO輸出到上行鏈 路的順序，并且指示上游幀從非空FIFO到上行鏈路發射和接收單元41的傳送。這里，集線 控制單元43控制選擇器48來進行設置使得從FIFO輸出的上游幀通過選擇器48到達上行 鏈路發射和接收單元41。上行鏈路發射和接收單元41將從選擇器48輸出的上游幀發射到上行鏈路，并且 將從上行鏈路接收到的下游幀輸出到下游分發單元42。下游分發單元42復制從上行鏈路發射和接收單元41接收到的下游幀，并且將該 幀輸出到各個濾波器部1至N+1 (46a-l至46a_N+l)。濾波器部i (i = 1至N+1)參考存儲在下游幀中的VLAN(虛擬LAN)報頭信息，并 且確定該幀應當被發射到哪個PON線路i。然后，濾波器部i濾除不應當被發射的下游幀， 執行必要的處理，諸如用于要發射的下游幀的報頭的轉換等，并且將該幀輸出到OSU IF部 i。另外，濾波器部i基于關于控制單元14所擁有的冗余構造的信息來連接或斷開上游路 徑和下游路徑。與OSU N+1相對應的濾波器部N+1 (46a_N+l)可以保持所有其他濾波器部的設置、 選擇與切換的線路相對應的設置并且應用該設置。這里，濾波器部的設置參考諸如VLAN信 息的用于濾除下游幀的信息、用于每個幀的特殊預留MAC地址、用于根據冗余構造連接/斷 開所有路徑的信息等。控制IF部44與控制單元14進行通信，并且給出集線部13a中的每個部分/單元 的設置或狀態的通知、傳送警報等。另外，上行鏈路發射和接收單元41收集統計信息，諸如發射幀的數目、接收幀的 數目、接收信號中的誤碼的數目等，并且響應于來自控制單元14的查詢來通過控制IF部44 將這樣的統計信息輸出到控制單元14。此外，上行鏈路發射和接收單元41檢測與上行鏈路 的相對設備的物理層級的鏈路建立/從上行鏈路的相對設備的物理層級的鏈路斷開，并且 通過監視其自己的輸出信號來檢測故障發射。上行鏈路發射和接收單元41在檢測到上行 鏈路的斷開或故障發射時，通過控制IF部44向控制單元14通知相應的警報。圖5是示出控制單元14的示例性構造的框圖。控制單元14包括CPU(中央處理單 元)51、ROM (只讀存儲器)52、RAM(隨機存取存儲器)53、10 (輸入輸出)控制單元54、OSU IF部55、共享RAM 56以及時鐘&計時器57。即，控制單元14通常由計算機來實現。
OSU IF部55被連接到OSU 1至N+1 (12_1至12-N+1)，并且通過使用消息通信來 發射和接收向/從ONU發射和接收的控制幀，用于控制用于管理和控制OSU的PON或OSU 信息。這些消息通過由共享RAM56實現的進入消息隊列和外出消息隊列來與CPU 51對接。IO控制單元54從CPU 51接收命令、進行集線部13a和光開關Ila的設置、管理狀 態并且為操作員提供局側設備Ia的操作界面(在下文中稱為操作IF)。此外，接收來自操 作IF、集線部13a和光開關Ila接收響應或諸如警報的事件，IO控制單元54對CPU 51給 出作為中斷的通知。時鐘&計時器57管理時鐘或各種計時器來管理Ρ0Ν，并且向CPU51輸出時間或中 斷，諸如計時器的結束。ROM 52存儲用于控制整個控制單元14的程序、固定數據等。RAM53被用作用于臨 時存儲數據的工作區等。
CPU 51通過從ROM 52讀取程序并且執行該程序、讀取存儲在ROM 52中的固定數 據并且從RAM 53讀取數據/寫入RAM 53數據來執行稍后將描述的處理。盡管圖5將ROM 52示作計算機可讀存儲介質的典型示例，但是程序(包括指令代碼、設置數據等)可以以其 它方式被存儲在磁存儲介質中，諸如CD-ROM或FD (軟盤)中或者半導體存儲介質中，諸如 閃速存儲器中。在該情況下，應當提供連接到CPU 51的設備，用于從這些存儲介質中讀取 存儲的程序。應當注意，還在每個OSU中提供用于驅動PON時鐘的參考時鐘，并且通過管理通信 來定期通知時間，使OSU的PON時鐘彼此同步。盡管控制單元14進行的處理基本上類似于公知OSU本地控制單元進行的處理，但 是為了通過單個CPU和程序來控制所有PON并且為了實現OSU的快速冗余適應性切換/恢 復，引入虛擬OSU和OSU映射的概念。應當注意，恢復是指在冗余適應性切換之后切換回原 始狀態。通常由于CPU 51執行程序而對接的OSU是虛擬0SU。S卩，虛擬OSU通過執行OSU 映射來與實際OSU對接。例如，在將PON線i的終端從OSU i切換到OSU N+1中，將OSU映 射從(虛擬OSU i 實際OSU i)改變為(虛擬OSU i O實際OSU N+1)。因此，不論OSU 的冗余適應性切換/恢復的狀態如何，虛擬OSU i都可以與PON線路i相對應。通過由CPU 51進行的軟件處理或者通過由OSU IF部55進行的硬件處理，可以實 現這樣的OSU映射的安裝。然而，應當注意，可以通過使CPU 51執行程序并且直接指定實 際的OSU來執行用于管理和控制OSU的OSU控制信息的消息通信。圖6是用于圖示由控制單元14進行的初始化處理中的過程的流程圖。執行該初 始化處理來進行局側設備Ia中的每個部分/單元的必要初始設置。這里，對每個虛擬OSU 提供邏輯鏈路表LLT和最后的分配時間TE。在邏輯鏈路表LLT中的每個元素中存儲特定于 邏輯鏈路的信息。具體地，包括邏輯鏈路狀態LLstat、報告信息RPinfo、最近報告接收時間 RPtime、往返行程傳播時間RTT和最近的OAM鏈接連接檢查幀接收時間OAMt。初始地，CPU 51清空進入消息隊列Qin和外出消息隊列Qeg，將任何邏輯鏈接表 LLTij (i = 1,2, ... , N:j e {0SU i的LLID})設置為空，將任何最后的分配時間TEi設置 為當前時間ctime，并且將OSU映射定義為OSUmap (i) = i (i = 1,2,... ,N) (Sll)0然后，CPU 51通過建立與另一系統中的控制單元的管理通信(S12)來確定控制單元是否是雙重的以及該控制單元是否是備用控制單元(S13)。盡管在本實施例中該控制單 元不是雙重的，但圖6至圖27包括了這樣的過程，以便于還描述將在第三和第四實施例中 描述的雙重控制單元。因此，在本實施例中，無例外地執行現用系統處理。當控制單元是雙重的并且控制單元是備用控制單元(S13，是)時，CPU 51復制現 用控制單元的管理信息，并且通過將當前時間ctime設置成現用系統中的ctime的值來將 時鐘設置成現用系統的時鐘(S14)。然后，CPU 51設置管理通信計時器(TMC) (S15)，并且 該過程結束。當控制單元不是雙重的或者當控制單元是現用控制單元(S13，否)時，CPU 51通 過操作IF來獲取構造定義信息，并且將光開關Ila設置成常規狀態。然后，CPU 51基于 包括在構造定義信息中的傳送規則，諸如指示在通過上行鏈路的上位網絡中的VLAN ID與 PON線路之間的對應關系的信息，設置集線部13a內的每個濾波器部(S16)。最后，CPU 51設置發現計時器(TD)并且設 置管理通信計時器(TMC) (S17)，并且該 過程結束。圖7是用于圖示由控制單元14執行的中斷處理例程中的過程的流程圖。由于控制 單元14進行的大部分處理是不規律發生的處理，所以采用中斷并且優先化每個中斷處理。 在步驟S23至S28的處理中，S23中的處理具有最高的優先級，而S28中的處理具有最低的 優先級。另外，在步驟S30至S32的處理中，S30中的處理具有最高的優先級，而S32中的 處理具有最低的優先級。初始地，當中斷發生時，確定控制單元14是否是現用控制單元(S21)。當控制單元 14是現用控制單元時(S21，是)，該過程根據中斷的類型來進行分支(S22)。當中斷的類型 指示消息存在于進入消息隊列中(S22，Qin非空)時，執行消息接收處理(S23)，并且該過
程結束。當中斷的類型指示OAM處理啟動計時器TOAMij期滿(S22，T0AMij期滿)時，執行 OAM處理(S24)，并且該過程結束。另一方面，當中斷的類型是來自操作IF的中斷(S22，操 作IF)時，執行操作IF處理(S25)，并且該過程結束。當中斷的類型指示發現計時器(TD)期滿(S22，TD期滿)時，執行發現處理(S26)， 并且該過程結束。另一方面，當中斷的類型指示計時器TLij期滿(S22，TLij期滿)時，執 行報告(RP)超時處理(S27)，并且該過程結束。另一方面，當中斷的類型指示管理通信計時 器TMC期滿(S22，TMC期滿)時，執行管理通信主處理(S28)，并且該過程結束。當在步驟S21中，控制單元14是備用控制單元(S21，否)時，該過程根據中斷的類 型來進行分支(S29)。當中斷的類型指示消息存在于進入消息隊列中(S29，Qin非空)時， 執行消息接收處理(S30)，并且該過程結束。當中斷的類型指示管理通信(S29，管理通信)時，執行管理通信從處理(S31)，并 且該過程結束。另一方面，當中斷的類型指示管理通信計時器TMC期滿(S29，TMC期滿)時， 執行控制系統切換(開啟)處理，并且該過程結束。圖8是用于圖示圖7中示出的發現處理(S26)的細節的流程圖。如果所有約定的 邏輯鏈路都處于登記狀態，則可以不執行發現處理。另外，當與特定PON約定的所有邏輯鏈 路都處于登記狀態時，在步驟S41和S42中，可以跳過向該PON(虛擬0SU)發射發現選通消
肩、ο
初始地，CPU 51順序構造用于OSU k(k = 1,2,...，N)的發現選通消息，并且將結 果置于外出消息隊列Qeg中。這里，TEk和當前時間的任何稍后的一個被用作用于開始時間 的參考(S41)。然后，CPU 51將發現時段的結束設置為新的TEk(S42)。即，考慮到RTT的 可考慮的范圍、登記請求的擁塞狀態等，通過緊接在TEk之前和用作參考的當前時間的稍 后一個來確定發現窗口的配置。最后，CPU 51設置發現計時器TD (S43)，并且該過程結束。為發現計時器TD設置 的值是預定時段的discoveryjnterval。即，在預定周期中，順序發出用于OSU的發現選通消息。圖9是用于圖示圖7中示出的RP超時處理(S27)的細節的流程圖。該RP超時處 理是當計時器TLij已經期滿時的處理，因為在接收窗口時段期間沒有接收到報告消息。初始地，CPU 51通過參考LLTij的LLstat來確定邏輯鏈路是否正在被登記 (S51)。當邏輯鏈路沒有正在被登記(S51，否)時，CPU 51將通過從當前時間ctime減去最 近報告接收時間RPtime獲得的值代入RPlossT(S52)。該RPlossT表示從最近報告接收時 間開始度過的時間。當RPlossT大于1秒(S53，是)時，該過程前進到步驟S56。另一方面，當RPlossT 不大于1秒(S53，否)時，CPU 51構造用于OSU i、LLID j的選通消息，以便于再次接收來 自邏輯鏈路j的報告消息，并且將結果置于外出消息隊列Qeg中。這里，設置強制報告標志。 CPU 51通過用作用于開始時間的參考的TEi或當前時間并且通過設置成足以發射僅報告 幀的量的準許長度來分配接收窗口(S54)。然后，CPU 51將準許的激光關閉的開始設置為新的TEi，并且將計時器TLij設置 成允許用于TEi的一些余量的時間(S55)，并且該過程結束。當在步驟S51中正在登記邏輯鏈路(S51，是)時，CPU 51執行稍后將描述的撤銷 登記處理，并且向備用控制單元通知LLID ij的撤銷登記(S57)，并且該過程結束。圖10是用于圖示圖7中示出的管理通信主處理(S28)的細節的流程圖。初始地， CPU 51向另一系統(備用系統)中的控制單元通知當前時間以通知該現用系統是正常的， 并且向該備用控制單元狀態查詢其狀態，并且記錄是否存在雙重系統，以及另一系統(備 用系統)是正常/異常(S61)。然后，CPU 51向光開關Ila和集線部13a通知現用控制單元是正常的，做出關于 光開關Ila和集線部13a的狀態的查詢，并且記錄該結果(S62)。最后，CPU 51設置管理通 信計時器(TMC) (S63)，并且該過程結束。圖11是用于圖示圖7中示出的管理通信從處理(S31)的細節的流程圖。確定處 理是定期檢查處理還是個別處理(S71)。當處理是定期檢查處理(S71，定期檢查)時，執行 定期檢查處理(S72)，并且該過程結束。該定期檢查處理響應于有關圖10中的管理通信主 處理中的步驟S61中示出的備用系統的狀態的查詢。另一方面，當處理是個別處理(S71，個別處理)時，執行個別處理(S73)，并且該過 程結束。個別處理包括用于使備用系統的狀態與現用系統的狀態同步的管理通信處理以及 系統切換指令。稍后將描述這樣的處理的細節。圖12是用于圖示圖11中示出的定期檢查處理(S72)的細節的流程圖。初始地， CPU 51將從現用控制單元接收到的現用系統的當前時間Ctime設置為備用系統的當前時間ctime，以便于將該時鐘設置成現用系統的時鐘，并且對來自現用控制單元的查詢做出響 應(S81)。最后，CPU 51向光開關Ila和集線部13a通知該備用控制單元是正常的，做出關 于光開關Ila和集線部13a的狀態的查詢，記錄該結果(S82)，并且設置管理通信計時器 (TMC) (S83)，并且該過程結束。圖13是用于圖示圖7中示出的控制系統切換(開啟)處理(S32)的細節的流程 圖。在控制系統切換(開啟)處理中，CPU 51轉換到現用系統中的處理(S95)，設置發 現計時器(TD)，并且設置管理通信計時器(TMC) (S96)。然后，CPU51 順序檢查 LLTij (i = 1，2，· · ·，N: j e {OSU i 的 LLID})，并且如果 已經登記了 LLstat，則設置計時器TLij。另外，如果OAMt不為空，則設置OAM處理啟動計 時器TOAMij (S97)，并且該過 程結束。這里，計時器TLij中設置的值是通過將帶寬分配周期的上限值與當前時 間c t ime相加獲得的值，并且在OAM處理啟動計時器TOAMi j中設置的值是通過將 OAMmaxinterval (下文所述)與當前時間ctime相加獲得的值。圖14是用于圖示圖7中示出的消息接收處理(S23)的細節的流程圖。初始地， 從進入消息隊列Qin中取出開頭的消息(SlOl)，并且該處理根據消息的類型來進行分支 (S102)。當消息的類型是登記請求消息(S102，登記請求)時，執行登記請求處(S103)，并 且該過程前進到步驟S110。當消息的類型是登記確認消息(S102，登記確認)時，執行登記 確認處理(S104)，并且該過程前進到步驟Sl 10。當消息的類型是撤消登記請求消息(S102，撤消登記請求)時，執行撤消登記處理 (S105)，并且該過程前進到步驟S110。當消息的類型是報告消息(S102，報告)時，執行報 告接收處(S106)，執行帶寬分配處(S107)，并且該過程前進到步驟S110。當消息的類型是OAM消息(S102，0ΑΜ)時，執行OAM消息處理(S108)，并且該過程 前進到步驟S110。當消息的類型是OSU管理消息(S102，0SU管理)時，執行OSU管理消息 處理(S109)，并且該過程前進到步驟Sl 10。在步驟S110，確定進入消息隊列Qin是否為空。當進入消息隊列不為空(S110， 否)時，該過程返回到步驟S101，取出下一個消息，并且執行后續處理。另一方面，當進入消 息隊列Qin為空(S110，是)時，該過程結束。圖15是用于圖示圖14中示出的登記請求處理(S103)的細節的流程圖。初始地， 當接收來自OSU i和具有MAC地址m的訂戶設備的登記請求消息時，確定發送方ONU是否 被授權(Slll)。當發送方ONU被授權(S111，是)時，CPU 51將新的LLIDj分配給OSU i。然后， CPU 51設置要進行登記的LLTij的邏輯鏈接狀態LLstat，將報告信息RPinfo設置為空，并 且將(T2-T1)設置為往返行程傳播時間時段RTT(S112)。這里，Tl表示由訂戶設備記錄在 消息中的時間戳，并且T2表示在接收時由OSU i添加的時間戳。然后，確定控制單元是否是現用控制單元(S113)。當控制單元是備用控制單元 (S113，否)時，該過程結束，而不執行進一步處理。
另一方面，當控制單元是現用控制單元(S113，是)時，CPU 51構建用于OSU i的 登記消息(w/Ack)，并且將結果置于外出消息隊列Qeg中(S114)。這里，將登記消息的目的 地地址DA設置為m，并且將LLID設置為j。應當注意，(w/Ack)指示已經對其添加了 Ack的
登記消息。
然后，CPU 51構建用于OSU i的LLID j的選通消息，并且將結果置于外出消息隊 列Qeg中。這里，CPU 51通過用作開始時間的參考的TEi或當前時間，并且通過設置為足 以發射僅登記確認幀的量的準許長度來分配接收窗口(Si 15)。應當在考慮到精度誤差的情況下來配置接收窗口，使得即使準許激光開啟/關閉 的重疊，也不與另一邏輯鏈路的接收窗口重疊。另外，晚于選通消息的規定發射時間RTT和 ONU處理時間段來配置接收窗口。然后，CPU 51將準許的激光關閉的開始設置為新的TEi，并且將計時器TLij設置 成允許用于TEi的一些余量的時間(S116)，并且該過程結束。當在步驟Slll中ONU沒有被授權(S111，否)時并且當控制單元是現用控制單元 (S117，是)時，CPU 51構建用于OSU i的登記消息(w/Nack)，并且將結果置于外出消息隊 列Qeg中。這里，將登記消息的目的地地址設置成m(S118)，并且該過程結束。另一方面，當 控制單元是備用控制單元(S117，否)時，該過程結束，而不執行進一步的處理。圖16是用于圖示圖14中示出的登記確認處理(S104)的細節的流程圖。假定從 OSU i、LLIDj接收登記確認消息。初始地，執行稍后描述的RTT更新處理，并且確定RTT更 新處理是否已經正常結束(S121)。當RTT更新處理沒有正常結束(S121，NG)時，該過程結 束，而不執行進一步處理。當RTT更新處理已經正常結束(S121，完成)時，CPU 51將LLTi j的邏輯鏈路 狀態LLstat設置成已經被登記，并且將最近的報告接收時間RPtime設置成當前時間 ctime (S122)。然后，確定控制單元是否是現用控制單元(S123)。當控制單元是備用控制單 元(S123，否)時，該過程結束，而不執行進一步處理。另一方面，當控制單元是現用控制單元(S123，是)時，CPU 51構建用于OSU i、 LLID j的選通消息，并且將結果置于外出消息隊列Qeg中。這里，設置強制報告標志。另 夕卜，CPU 51通過用作用于開始時間的參考的TEi或當前時間并且通過設置成足以發射僅報 告幀的量的準許長度來分配接收窗口(S124)。然后，CPU 51將準許的激光關閉的開始設置為新的TEi，并且將計時器TLij設置 成允許用于TEi的一些余量的時間(S125)，設置OAM處理啟動計時器T0AMij(S126)，并且 該過程結束。圖17是用于圖示圖14中的示出的撤消登記處(S105)的細節的流程圖。為了撤 消登記OSU i的LLIDj來執行該處理。初始地，CPTOl將LLTij的邏輯鏈路狀態LLstat設 置為空，并且釋放邏輯鏈路j(S131)。然后，當控制單元是現用控制單元(S132，是)時，構 建用于OSU i的LLID j的撤消登記消息，將結果置于外出消息隊列Qeg中，并且該過程結 束(S133)。另一方面，當控制單元是備用控制單元(S132，否)時，該過程結束，而不執行進 一步處理。圖18是用于圖示圖14中示出的報告接收處理(S106)的細節的流程圖。該處理 是來自OSU i、LLIDj的報告的接收。初始地，CPU 51將最近報告接收時間RPtime設置成當前時間ctime(S141)，執行稍后描述的RTT更新處理，并且確定RTT更新處理是否已經正 常結束(S142)。當RTT更新處理已經正常結束(S142，完成)時，CPU 51將包括在從進入消息隊列 Qin中取出的報告信息中的ONU的總上游隊列長度quenuK_i^port代入有關LLTij的報告 消息RPinfo (S143)，并且該過程結束。另一方面，當RTT更新處理還沒有正常結束時(S142，NG)，該過程結束，而不執行
進一步處理。圖19是用于圖示RTT更新處理的細節的流程圖。初始地，CPU 51將通過從在接 收時由OSU i添加的時間戳T2減去由訂戶設備記錄在消息中的時間戳Tl獲得的值設置為 新的RTTOiewRTT) (S151)。然 后，確定newRTT和RTT之間的差的絕對值是否超過容限漂移 {t DRIFTmax(S152)。當該絕對值不大于容限漂移值DRIFTmax (S152，否)時，CPU 51將LLTij的RTT設 置成newRTT(S153)，并且該過程結束，假定RTT更新處理已經正常結束。另一方面，當絕對 值超過容限偏移值DRIFTmax (S152，是)時，確定控制單元是否是現用控制單元(S154)。當控制單元是現用控制單元(S154，是)時，CPU 51執行圖17中示出的撤消登記 處理(S155)，并且向備用控制單元通知LLID ij的撤消登記(S156)，并且該過程結束，假定 RTT更新過程已經正常結束。另一方面，當控制單元是備用控制單元(S154，否)時，CPU 51 結束該過程，而不執行進一步處理，假定RTT更新過程還未正常結束。如果能夠參考使OSU切換處理(S221)和OSU恢復處理(S222)切換路徑所需要的 轉換時段，并且如果控制幀的接收時間在轉換時段內，則可以通過添加涉及路徑切換的余 量來在S152中增加容限漂移值，或者可以使該比較無效(在S152中總是做出確定為否)。圖20是用于圖示圖14中示出的帶寬分配處理(S107)的細節的流程圖。該處理 是對OSU i、LLID j的帶寬的分配。初始地，CPU 51添加用于將報告幀發送到LLT ij的報 告信息RPinfo所需要的時間段REP0RT_length (0NU的上行隊列長度)，以由此獲得Len，并 且將同步時段Sync添加到激光開啟時段Ton，以由此獲得開銷時間0VL。然后，將LeruOVL 和激光關閉時段Toff的和以及準許長度上限值GLmax的任一較小值設置為準許長度GL。CPU 51將OSU i的最后分配時間TEi與突發間隙burst_gap的和設置為TSi，并且 將當前時間ctime、RTT和訂戶設備的處理時間pr0C_time的和設置為TSc。然后，CPU 51 將TSi和TSc中的最后的時間設置為TS(S162)。此后，CPU 51構建用于OSU i、LLID j的選通消息，并且將該消息置于外出消息隊 列Qeg中。這里，設置強制報告標志。另外，CPU 51向接收窗口分配被設置成通過從TS減 去RTT獲得的值的開始時間和被設置為GL的準許長度(S163)。然后，CPU 51將通過從將GL與TS相加獲得的值減去TofT獲得的值設置為最后的 分配時間TEi (S164)，并且將計時器TLij設置成允許用于TEi的一些余量的時間(S165)， 并且該過程結束。如果能夠參考用于使OSU切換處理(S221)和OSU恢復處理(S222)切換路徑所需 要的轉換時段，則可以調整TS，使得準許時段和轉換時段不彼此重疊。另外，可以結合集線到同一上行鏈路的虛擬OSU來執行帶寬分配處理。特定地，優 選地分配用于每個PON線路的帶寬，使得基于對于上行鏈路的上游帶寬分配，從虛擬OSU輸出的上游幀能夠通過，而不停留在集線部。因此，集線部中的FIFO的長度/容量可以很小， 并且可以縮短使用戶幀通過局側設備的時間段。在上述計算Len的過程中，可以添加用于誤差校正的奇偶數據。圖21是用于圖示圖14中所示的OAM消息處理(S108)的細節的流程圖。假定從 OSU i、LLID j接收到OAM消息。初始地，當OAM消息是OAM鏈路連接檢查消息時，C PU 51 將LLTij的OAMt設置成當前時間ctime (S171)，并且確定控制單元是否是現用控制單元 (S172)。當控制單元不是現用控制單元(S172，否)時，該過程結束而不執行進一步的處 理。另一方面，當控制單元是現用控制單元(S172，是)時，CPU 51根據OAM消息中的內容 來執行處理(S173)，并且該過程結束。圖22是用于圖示圖14中示出的OSU管理消息處理(S109)的細節的流程圖。假 定從OSU i接收到OSU管理消息。初始地，確定控制單元是否是現用控制單元(S211)。當 控制單元是備用控制單元(S211，否)時，該過程結束，而不執行進一步處理。當控制單元是現用控制單元(S211，是)時，確定是否已經發出故障通知(S212)。 當已經發出故障通知(S212，是)時，CPU 51執行稍后將描述的OSU切換處理(S213)，并且 該過程結束。另一方面，當還沒有發出故障通知(S212，否)時，CPU 51根據消息中的內容 來執行處(S214)，并且該過程結束。圖23是用于圖示圖7中示出的OAM處理(S24)的細節的流程圖。獨立于每個虛 擬OSU (假定為i)和每個邏輯鏈路(假定為j)地執行該OAM處理，并且通過與相應的ONU 的OAM通信來執行設置ONU或檢查其狀態。初始地，確定LLTij的OAMt是否為空(S191)。當LLTij的OAMt為空(S191，是) 時，指示OAM鏈路處于初始狀態。因此，執行OAM回送檢查(S192)，并且確定檢查是否成功 (S193)。當OAM回送檢查成功(S193，是)時，CPU 51進行與PON i、LLIDj相對應的ONU的 初始設置(S194)，并且允許OSU i與PON側和LLID j的上行鏈路側的通信(S195)。然后， 發送OAM鏈路連接檢查消息，并且設置LLID ij. OAMt = ctime (S204)。然后，CPU 51設置 OAM處理啟動計時器TOAMij (S196)，并且該過程結束。另一方面，當OAM回送檢查不成功(S193，否)時，CPU 51執行撤消登記處(S197)， 并且向備用控制單元通知LLID ij的撤消登記(S198)，并且該過程結束。當在步驟S191中，LLTij的OAMt不為空(S191，否)時，確定通過從當前時 間ctime減去LLTij的OAMt獲得的值是否小于OAMmaxinterval (S199)。預先確定該 OAMmaxinterval，并且基于該值來確定OAM通信是否已經被中斷。當通過從當前時間ctime減去LLTij的OAMt獲得的值更小(S199，是)時， CPU 51將OAM鏈路連接檢查消息發送到ONU i (S200)，并且設置OAM處理啟動計時器 TOAMij (S201)，并且該過程結束。另一方面，當通過從當前時間ctime減去LLTij的OAMt獲得的值沒有更小時 (S199，否)，CPU 51執行撤消登記處理(S202)，并且向備用控制單元通知LLID ij的撤消 登記(S203)，并且該過程結束。圖24是用于圖示圖7中示出的操作IF處理(S25)的細節的流程圖。當來自操作IF的指令是OSU切換指令時，CPU 51執行OSU切換處理(S221)，并且該過程結束。當來自操作IF的指令是OSU恢復指令時，CPU 51執行OSU恢復處理(S222)，并且 該過程結束。當來自操作IF的指令是控制系統切換指令時，CPU 51執行控制系統切換處 理(S223)，并且該過程結束。另一方面，當來自操作IF的指令是其他指令時，CPU 51根據 該指令執行處理(S224)，并且該過程結束。 圖25是用于圖示圖24中示出的OSU切換處理(S221)的細節的流程圖。這里， 假定切換OSU i。初始地，CPU 51指示光開關Ila將PON線路的連接從OSU i切換到OSU N+1(S231)，并且指示集線部13a將集線部13a中的濾波器部N+1 (46a_N+l)的設置改變成 濾波器部i的設置(S232)。然后，CPU 51進行關于OSU中的虛擬OSU i映射成OSUmap (i) = N+1的設置 (S233)，并且向備用控制單元通知OSU i的切換(S234)，并且該過程結束。圖26是用于圖示圖24中示出的OSU恢復處理(S222)的細節的流程圖。這里，假定 恢復OSU i。初始地，CPU 51指示光開關Ila將PON線路i的連接切換回原始OSU i (S241)。 然后，CPU 51進行關于OSU中的虛擬OSU i映射成OSUmap (i) = i的設置(S242)，并且向 備用控制單元通知OSU i的恢復(S243)，并且該過程結束。通過將其中在OSU切換處理(S221)和OSU恢復處理(S222)中切換路徑的轉換時 段記錄在全局變量等中，可以從諸如帶寬分配處理(S107)的其他處理中做出參考。圖27是用于圖示圖24中示出的控制系統切換(關閉)處理(S223)的細節的流 程圖。初始地，CPU 51向另一系統(備用系統)中的控制單元發出系統切換指令(S251)， 并進行到備用系統的轉換(S252)。然后，CPU 51設置管理通信計時器(TMC) (S253)，并且 該過程結束。如上所述，根據本實施例中的局側設備，由于控制單元13a全面控制OSU 1至OSU N+1 (12-1至12-N+1)，所以能夠降低局側設備的成本。當MPCP幀的發射和接收定時的容限 范圍很大時，發射和接收定時的輕微偏差不會產生問題。因此，即使當單個控制單元終止 MPCP幀時，也不會具體地產生問題。另外，由于控制單元13a能夠簡單通過改變通信路徑來進行OSU的冗余適應性切 換，同時維持ONU的登記狀態，所以能夠快速地進行冗余適應性切換，并且不會受OSU的異
常的影響。此外，由于能夠簡單地通過準備用于N個OSU的單個備用OSU來進行冗余適應性 切換，因此能夠提高耐故障性能，而不會顯著地降低成本效率。(第二實施例)圖28是示出在本發明的第二實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。在該局 側設備Ib中，OSU和PON線路是雙重的，并且通過不同的PON將一個ONU 2連接到兩個0SU。 另外，局側設備Ib具有2N個0SU，并且能夠終止N組雙重PON線路。注意，將雙重OSU和 PON線路劃分成兩個系統，A系統和B系統，其中A系統中的OSU和PON線路用“A”標記，而 B系統中的OSU和PON線路用“B”標記。局側設備Ib 包括 OSU IA 至 NA (12-1A 至 12-NA)以及 OSU IB 至 NB (12-1B 至 12-NB)、集線部13b和用于全面控制局側設備Ib的控制單元14。應當注意，與圖3中示出 的第一實施例中的OSU類似地構造每個0SU。
圖29是示出本發明的第二實施例中的集線部13b的示例構造的框圖。集線部13b 與圖4中所示的第一實施例中的集線部13a的不同之處在于濾波器部和FIFO的數目被設 置為N，OSU IF部的數目被設置為2N，并且濾波器部1至N(46b-1至46b_N)的每一個被連 接到A系統中的OSU IF部和B系統中的OSU IF部。通過控制IF部44，基于控制單元14進 行的控制來確定A系統和B系統的哪一路徑要被用作用于濾波器部1至N(46b-1至46b-N) 的現用系統，以及哪一路徑要被用作備用系統。在默認設置中，A系統是現用的，并且OSU映 射被設置成(虛擬OSU 實際OSU iA)。濾波器部1至N(46b_l至46b_N)使得在下游方向上現用路徑被連接并且備用路 徑被斷開。另外，它們使得兩個系統的路徑在上游方向上被連接。該冗余構造在下文中稱 為“1:1冗余構造”。另外，關于在下游方向上連接兩個系 統的路徑和在上游方向上連接現用路徑和斷 開備用路徑的示例，將該冗余構造稱為“1+1冗余構造”。控制單元14假定N個虛擬0SU，并且通過OSU映射，將虛擬OSU i與現用系統中的 實際OSU相關聯。S卩，將OSU iA和OSU iB的任何一個與OSU i相關聯。控制單元14根據 下面的過程來進行OSU的冗余適應性切換。初始地，將產生系統切換的ONU預通知的OAM消息發送到虛擬OSU i。S卩，通過PON 線路iA進行對操作ONU的廣播。然后，通過IO控制單元54指示集線部13b來進行集線部 13b中的濾波器部的路徑連接/路徑斷開的設置，使得A系統被設置為備用系統，而B系統 被設置成現用系統。然后，將在OSU映射中與虛擬OSU i有關的設置改變成(虛擬OSU i 實際OSU iB)。然后，將通知系統切換的ONU的OAM消息再次發送到虛擬OSU i。S卩，通過PON線路 iB來廣播OAM消息。上述控制單元14的操作適用于1 1冗余構造，然而，也可以適用于1+1冗余構造。 在該情況下，控制單元14直接與2N個實際OSU對接，而不執行OSU映射，為A系統和B系 統分別建立和操作與每組雙重OSU的邏輯鏈接和OAM鏈接，并且傳送用戶幀。另外，作為在1:1冗余構造和1+1冗余構造之間的構造，構造也可以是與備用系統 建立邏輯鏈接和OAM鏈接，并且保持但不允許通過用戶幀。在該情況下，僅將MPCP幀和OAM 幀發射到備用PON線。在該冗余構造和1+1冗余構造的情況下，可以基于建立的鏈接的數目的比較來確 定現用系統。如上所述，根據本實施例中的局側設備lb，除第一實施例中所述的效果外，也能實 現PON線路的冗余并且進一步提高耐故障性能。應當注意，圖30中示出的結構也可能作為本實施例中的1:1冗余構造的變體。該 構造采用2 X N類型的光耦合器，耦合器的PON線路下側構造單一系統，但OSU構造雙重系 統。在沒有更多增加PON線路的成本的情況下，僅能提高OSU的耐故障性能。(第三實施例)圖31是示出本發明的第三實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。在該局側 設備Ic中，在第一實施例中所述的局側設備Ia的集線部和控制單元是雙重的。即，包括系 統1中的集線部13a_l和系統2中的集線部13a-2以及系統1中的控制單元14_1和系統2中的控制單元14-2。 圖32是示出本發明的第三實施例中的光開關lib的示例性構造的示圖。該光開 關lib與圖2中所示的第一實施例中的光開關Ila的不同之處僅在于添加了系統選擇單元 25。該系統選擇單元25選擇來自系統1中的控制單元14-1的控制信號和來自系統2中的 控制單元14-2的控制信號中的任何一個。系統選擇單元持續與系統1中的控制單元14-1和系統2中的控制單元14-2建立 管理通信，自主地確定現用控制單元，并且將控制信號從現用控制單元輸出到致動器21。圖3中所示的OSU 12中的控制IF部32具有與系統1中的控制單元14_1和系統 2中的控制單元14-2的接口。控制IF部32通過該接口，持續與系統1中的控制單元14_1 和系統2中的控制單元14-2建立管理通信，并且自主地確定現用控制單元。然后，控制IF 部32僅處理來自現用控制單元的信號，同時將同一信號輸出到兩個控制單元。類似地，集線IF部31具有與系統1中的控制單元14-1和系統2中的控制單元 14-2的接口。集線部IF 31將上游幀輸出到兩個系統中的集線部13a-l和13a-2，并且將 從兩個系統發送的下游幀輸出到FIF02 (38)。由于從不從備用集線部發送下游幀，因此沒有 沖突。另外，作為集線部的異常的預防，可以切斷來自備用系統的進入信號。在該情況下， 可以通過控制IF部32，由控制單元14-1或14-2選擇系統。圖4中示出的集線部13a中的控制IF部44具有與系統1中的控制單元14_1和 系統2中的控制單元14-2的接口。控制IF部32通過該接口持續與系統1中的控制單元 14-1和系統2中的控制單元14-2建立管理通信，并且自主地確定現用控制單元。然后，控 制IF部44僅處理來自現用控制單元的信號，同時將同一信號發送到兩個控制單元。當集線部是雙重時，在濾波器部46a的路徑連接/路徑斷開的設置上反映路徑的 選擇。現用控制單元通過控制IF部44發出該指令。例如，當集線部適用于1:1冗余時，在 備用集線部中，應當將所有濾波器部的上游路徑和下游路徑二者僅設置成斷開連接。替代 地，在適用于1+1冗余的情況下，在備用集線部中，應當僅將所有濾波器部的下游路徑設置 成斷開連接。圖5中示出的控制單元14中的IO控制單元54能夠與其他控制單元中的IO控制 單元對接。CPU 51通過IO控制單元54來與另一系統中的CPU建立管理通信，并且自主地 確定用作現用還是備用。替代地，操作IF可以明示地表示現用/備用。由于將來自局側設 備中的每個部/單元的信號被輸入到兩個系統，甚至備用系統能夠跟蹤局側設備內的狀態 或PON線路的狀態的改變。集線部的冗余能夠支持1:1冗余、1+1冗余或負載共享。這里，對負載共享，將OSU 分成兩組(A組和B組)，并且在常規操作期間，系統1中的集線部13a-l集中組A中的線 路，而系統2中的控制單元13a-2集中組B中的線路。然后，例如，如果在系統1中的集線 部13a-l或上行鏈路中出現故障，那么進行切換使得系統2中的集線部13a-2集中兩組中 的線路。在1:1冗余或負載共享的情況下，集線部13a中的上行鏈路發射和接收單元41通 過上行鏈路來建立管理通信，監視上行鏈路的狀態，接收來自相對設備的故障通知，并且當 異常出現時，向控制單元14通知相應的警報。當控制單元14識別現用集線部的異常時，如果另一系統中的集線部正常操作，則 控制單元14切換到另一系統。根據冗余構造(1:1、1+1、負載共享)，通過改變集線部13a中的濾波器部46a的路徑設置來進行該切換。在負載共享的情況下，控制單元14通過操作 IF接收外部指令，并且改變集線部13a中的濾波器部46a的路徑設置，以便于恢復負載共享 的狀態。在切換控制單元14時，盡管接管帶寬分配，但嚴格地接管包括過去分配的帶寬分 配的操作和新計算帶寬而不接管過去分配的操作是可用的。在前一情況下，現用控制單元 向備用控制單元通知傳送到每個PON線路的控制消息，包括指示消息傳送到哪個OSU的內
容。 如上所述，根據本實施例中的局側設備，實現了第一實施例中的局側設備中的控 制單元和集線部的冗余。因此，除了在第一實施例中描述的效果外，能夠進一步提高耐故障 性能，而不顯著地降低成本效率。(第四實施例)圖33是示出本發明的第四實施例中的局側設備的示意性構造的框圖。在該局側 設備Id中，在第二實施例中描述的局側設備Ib的集線部和控制單元是雙重的。即，包括系 統1中的集線部13b-l、系統2中的集線部13b-2、系統1中的控制單元14-1以及系統2中 的控制單元14-2。應當注意，系統選擇控制與在第三實施例中描述的相同。因此，在此不重 復詳細描述。關于雙重構造的設置，通過OSU和PON線路的雙重構造確定的路徑連接/路徑斷 開以及通過集線部的雙重構造確定的路徑連接/路徑斷開的“與”應當僅在系統1中的集 線部13b-l中的濾波器部1至N上反映(除兩種情況下的通道連接外，都斷開路徑)。這也 適用于系統2中的集線部13b-2。如上所述，根據本實施例中的局側設備，實現第二實施例中的局側設備中的控制 單元和集線部的冗余。因此，除了在第二實施例中描述的效果外，能夠進一步提高耐故障性 能，而不顯著地降低成本效率。應當理解，在此公開的實施例在每個方面是示例性的而非限制性的。根據權利要 求書而非上述描述來限定本發明的范圍，并且意在包括范圍內的任何改進和等效于權利要 求的術語的含義。
權利要求
一種容納多個無源光網絡(3 1至3 N；3 1A至3 NA，3 1B至3 NB)的局側設備(1a；1b；1c；1d)，包括多個光訂戶單元(12 1至12 N；12 1A至12 NA，12 1B至12 NB)，所述多個光訂戶單元被分別連接到所述多個無源光網絡；以及控制單元(14；14 1，14 2)，所述控制單元用于執行用于登記連接到所述多個無源光網絡的多個訂戶設備的處理以及用于帶寬分配的處理，所述控制單元被配置成，通過改變所述多個無源光網絡和所述多個光訂戶單元之間的通信路徑，來切換所述光訂戶單元，同時保持所述多個訂戶設備的登記狀態。
2.如權利要求1所述的局側設備，進一步包括集線部(13a，13b)，所述集線部用于復用 來自所述多個光訂戶單元的上游幀，并且將復用的上游幀發射到上行鏈路，并且將來自所 述上行鏈路的下游幀分發到每個光訂戶單元，其中，所述控制單元被配置成，通過改變所述多個無源光網絡和所述多個光訂戶單元之間的 通信路徑并且通過改變所述集線部的設置，來切換所述光訂戶單元，同時保持所述多個訂 戶設備的登記狀態。
3.如權利要求1所述的局側設備，進一步包括光開關部(11a，11b)，所述光開關部用于 切換在所述多個光訂戶單元和所述多個無源光網絡之間的連接，其中，所述多個光訂戶單元包括備用光訂戶單元(12-N+1)，并且所述控制單元被配置成，控制所述光開關部來進行切換，使得所述多個無源光網絡中 的至少一個被連接到所述備用光訂戶單元，同時保持所述多個訂戶設備的登記狀態。
4.如權利要求1所述的局側設備，其中，所述多個光訂戶單元包括現用光訂戶單元(12-1至12-N)和備用光訂戶單元 (12-N+1)，并且所述控制單元被配置成，將與所述多個無源光網絡的通信路徑從經所述現用光訂戶單 元的通信路徑切換到經所述備用光訂戶單元的通信路徑，同時保持所述多個訂戶設備的登 記狀態。
5.如權利要求1所述的局側設備，包括現用控制單元和備用控制單元，其中，所述現用控制單元被配置成，從所述現用控制單元切換到所述備用控制單元，同時保 持所述多個訂戶設備的登記狀態。
6.如權利要求1所述的局側設備，包括現用控制單元和備用控制單元以及現用集線部 和備用集線部，其中，所述現用控制單元被配置成，從所述現用控制單元切換到所述備用控制單元，或者從 所述現用集線部切換到所述備用集線部，同時保持所述多個訂戶設備的登記狀態。
7.一種控制容納多個無源光網絡(3-1至3-N ；3-1A至3_NA，3_1B至3-NB)的局側設 備(la ；Ib ；Ic ； Id)的方法，包括下述步驟順序執行用于登記連接到所述多個無源光網絡的多個訂戶設備的處理以及用于帶寬 分配的處理(Sll)以及改變用于執行用于登記的處理和用于帶寬分配的處理的控制消息的通信路徑(S32)， 同時保持所述多個訂戶設備的登記狀態。
8.一種存儲用于使計算機執行控制局側設備(la;lb;lc;ld)的方法的程序的計算機可讀存儲介質，所述局側設備容納多個無源光網絡(3-1至3-N ；3-1A至3-ΝΑ，3-1Β至 3-NB)，所述程序使計算機執行下述步驟順序執行用于登記連接到所述多個無源光網絡的多個訂戶設備的處理和用于帶寬分 配的處理(Sll)； 通過OSU映射來確定用于執行所述用于登記的處理和所述用于帶寬分配的處理的控 制消息的通信路徑(S232)以及改變OSU映射(S234)，同時保持所述多個訂戶設備的登記狀態。
全文摘要
OSU 1至N(12-1至12-N)被分別連接到多個PON線路(3-1至3-N)。控制單元(14)執行用于登記被分別連接到多個PON線路(3-1至3-N)的多個訂戶設備的處理和用于分配帶寬的處理。另外，控制單元(14)通過改變多個PON線路(3-1至3-N)和多個OSU 1至N(12-1至12-N)之間的通信路徑來切換OSU，同時保持多個訂戶設備的登記狀態。
文檔編號H04L12/44GK101981873SQ200980111370
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月23日 優先權日2008年3月28日
發明者山下和壽 申請人:住友電氣工業株式會社