光通信系统、站侧装置、用户装置以及光通信方法与流程

本发明涉及光通信系统、站侧装置、用户装置以及光通信方法。

本申请基于在2014年7月24日向日本申请的特愿2014-150477号要求优先权，并将其内容引用于此。

背景技术：

伴随着近年来的急速的因特网的普及，在谋求访问服务系统的大容量化、高度化、经济化中，作为实现其的手段，发展PON（Passive Optical Network，无源光网络）的研究。PON是指通过使用利用光无源元件的光合波分波器在多个用户装置中共有1个站侧装置和传输路径的一部分来谋求经济化的光通信系统。

现在，在日本主要导入以最大32用户通过时分复用（TDM：Time Division Multiplexing）共有1Gbps的线路容量的经济的光用户系统、GE-PON（Gigabit Ethernet（注册商标） Passive Optical Network，千兆以太网无源光网络）。由此，使用实惠的费用提供FTTH（Fiber To The Home，光纤到户）服务。

此外，为了应付更大容量的需求，作为下一代光用户系统，发展总带宽（bandwidth）为10Gbps级的10G-EPON（Ethernet（注册商标） Passive Optical Network，以太网无源光网络）的研究，在2009年完成了国际标准化。这是为通过增大收发器的比特率而一边关于光纤等传输路径部分而利用与GE-PON相同的传输路径一边实现大容量化的光用户系统。

在进一步的将来，考虑寻求超高精细视频服务或泛在服务（ubiquitous service）等超过10G级的大容量，但是，存在仅通过单纯地使收发器的比特率从10G级增大到40/100G级而由于系统升级所涉及的成本的增大而难以实用化这样的课题。

作为解决其的手段，报告了以能够根据带宽请求量阶段性地增设站侧装置内的收发器的方式对收发器附加波长可变性并且有效地组合了时分复用（TDM）和波分复用（WDM：Wavelength Division Multiplexing）的波长可变型WDM/TDM-PON（例如，参照非专利文献1）。

波长可变型WDM/TDM-PON如在非专利文献2那样近年来注目为能够配合用户的需要进行阶段性的总带宽的增设或灵活的负载均衡（load balancing）的系统，在该阶段性的总带宽的增设时，通过ONU（Optical Network Unit，光网络单元）的波长切换来实现利用负载均衡的所属OSU（Optical Subscriber Unit，光用户单元）的变更。在图1中示出与本发明相关联的波长可变型WDM/TDM-PON系统。与本发明相关联的波长可变型WDM/TDM-PON系统具备站侧用户收容装置（Optical Line Terminal（光线路终端），OLT）10和用户装置（ONU）20。OLT10具备动态波长带宽分配电路101、复用分离部106、以及OSU107。OLT10与ONU20之间通过使用了光合波分波器11和光合波分波器12以及光纤13、14、15和16、的点对多点结构的PON拓扑结构连接。光合波分波器11和光合波分波器12例如为功率分配器或波长路由器。OLT10的复用分离部106连接于中继网络40。

OLT10由收发下行波长λ_1d~λ_md和上行波长λ_1u~λ_mu的组λ_{1d, u}~λ_{md, u}的线卡OSU#1~OSU#m、以及动态波长带宽分配电路101构成。OSU#1~OSU#m收发从ONU20发送的波长的组λ_{1d, u}~λ_{md, u}的每一个的波长信号。ONU#1~ONU#h这h个ONU20连接于OLT10，各个ONU20使用下行和上行的波长的组λ_{1d, u}~λ_{md, u}的任一个来进行收发。ONU20能够按照来自OLT10的指示使用波长的组λ_{1d, u}~λ_{md, u}的任一个来进行收发。

向各ONU20输入来自所设置的用户住所的通信装置的上行信号，并通过ONU20内部的光收发器发送为上行光信号。上行信号从ONU20侧的功率分配器或波长路由器朝向OLT10在1个光纤13中复用。因此，OLT10计算、控制各ONU20发送的上行信号的发送时刻和发送持续时间以使上行信号不重叠。通过OSU#1~OSU#m接收的上行信号1~m被OLT10内的复用分离部106汇集，复用为一个上行信号而向中继网络40侧发送。另一方面，从中继网络40侧向各ONU20的下行信号通过复用分离部106基于记在下行信号中的ONU20的地址信息和该ONU20所属的OSU107的信息而被分离为向OSU#1~OSU#m的下行信号1~m。所分离的下行信号1~m以在OSU#1~OSU#m中分别设定的下行波长λ_1d~λ_md向各ONU20送出。以各OSU107的波长广播（broadcast）下行信号，但是，ONU20的收发波长被设定为所属的各OSU107的收发波长，因此，ONU20根据所接收的波长的信号来选择本地址的信息，并从ONU20向用户住所的通信装置输出。

动态波长带宽分配电路101具备：DWBA（Dynamic Wavelength and Bandwidth Assignment，动态波长带宽分配）计算部103、切换指示信号生成部102、控制信号发送部104、请求信号接收部105。动态波长带宽分配电路101通过各OSU107在请求信号接收部105中接收从各ONU20发送的包含带宽请求的信号，基于该请求在DWBA计算部103中计算分配给各ONU20的上行数据信号以及请求信号的发送时刻和发送持续时间。接着，动态波长带宽分配电路101在切换指示信号生成部102中生成包含所计算的发送时刻和发送持续时间的指示信号，从控制信号发送部104通过各OSU107向各ONU20发送。此外，DWBA计算部103对PON区间的ONU20与OSU107的连接信息进行管理。在切换波长时，关于变更了波长的ONU20对复用分离部进行指示，以使复用分离部106对地址为该ONU20的下行信号的转送目的地OSU107进行改变。

在图2中示出ONU20的结构。ONU20具备：数据接收部201、数据发送部208、上行缓冲存储器202、下行缓冲存储器209、地址解析选择接收部210、帧送出控制部203、帧装配发送部204、波长可变光收发器205、请求带宽计算部206、请求信号生成部207、指示信号接收部211、波长切换控制部212。

来自用户的上行信号被数据接收部201接收，暂时被蓄积在上行缓冲存储器202内。帧送出控制部203按照由指示信号指定的上行信号的发送时刻和发送持续时间将上行信号向帧装配发送部204送出。帧装配发送部204构成为了在PON结构中向OLT10发送信号而需要的帧形式，并向波长可变光收发器205送出。

波长可变光收发器205以由波长切换控制部212指定的波长λ_{1d, u}~λ_{md, u}的任一个对光信号进行变换并将其向OLT10发送。关于来自OSU107的下行信号，在波长可变光收发器205中选择所指定的波长来接收，在地址解析选择接收部210中解析下行信号的地址来仅选择本地址的信息，并将其储存在下行缓冲存储器209中。数据发送部208将蓄积在下行缓冲存储器209中的信息向用户发送来作为下行信号。

波长可变光收发器205接收来自OLT10的指示信号并将其变换为电信号，并向指示信号接收部211送出。指示信号接收部211解析指示信号的指示内容，只要在指示信号中包含波长切换指示、切换后的波长、切换开始时刻，则在所指示的时刻将切换目的地波长和切换执行指示向波长切换控制部212送出。波长切换控制部212按照前述波长切换控制来切换波长可变光收发器205的波长。

此外，OLT10从ONU20接收ONU20所请求的带宽的信息并在带宽的分配中进行利用。其方法各种各样，但是，例如，存在如下情况：使用指示信号进行指示，以使将该请求带宽的信息向OLT10发送，ONU20按照该指示在请求信号中记载向OLT10请求带宽的信息。在该情况下，指示信号接收部211当接收请求请求信号送出的指示信号时，向请求信号送出部207指示请求信号的生成。请求信号送出部207对请求带宽计算部206进行指示以使计算所请求的带宽。请求带宽计算部206对蓄积在上行缓冲存储器202中的上行信号的数据量进行测量，基于该数据量来决定请求带宽量，向请求信号送出部207送出请求带宽量。请求信号送出部207生成记载有请求量的请求信号并向帧送出控制部203送出。

OLT10以发送请求带宽的方式对ONU20指示的指示信号有时包含请求信号的送出开始时刻和发送持续时间的信息。在该情况下，指示信号接收部211向帧送出控制部203送出在指示信号中包含的请求信号的送出开始时刻和发送持续时间的信息，帧送出控制部203在所指示的时刻将请求信号向帧装配发送部204送出，经由波长可变光收发器205向OLT10发送请求信号。此外，在从OLT10发送的指示信号中包含将ONU20从用户侧接收的上行信号向OLT10发送的发送开始时刻和发送持续时间。请求信号接收部211向帧送出控制部203送出在指示信号中包含的上行信号的发送开始时间和发送持续时间的信息，帧送出控制部203在所指示的时刻将上行信号从缓冲存储器取出帧，并在发送持续时间的期间将其向帧装配发送部204送出，经由波长可变光收发器205向OLT10发送。

此外，在专利文献1中，记载有作为用于提高OLT10的可靠性、可用性的功能而具备在OSU107故障的情况下选择ONU20新所属的OSU107来再次连接的功能的光通信系统和光通信异常复原方法。在专利文献1中，有效地利用作为波长可变型WDM/TDM-PON的特征的波长切换，在现所属的现用OSU107故障而下行信号中断（interruption）等在接收信号中发生异常的情况下，将新再次连接的OSU107进行收发的波长在ONU20中保持为切换信息的表，ONU20在检测出异常时进行波长切换和连接工作，由此，能够提前使通信复原。此外，使该切换目的地预备通信波长保持为按照每个ONU20而不同的OSU107进行收发的波长，由此，在某个OSU107故障的情况下，使向预备OSU107再次连接的ONU20分散，能够进行利用使OSU107的再次连接处理分散的再次连接处理高速化或能够使再次连接后的业务量向各OSU107分散。

可是，存在如下情况：在通过交换等使发生了异常的OSU107恢复之后，通过进行向作为当初现用的OSU107再次连接由于异常发生而再次连接的ONU20的所谓的切回作业来进行现状复原。在专利文献1中记载有能够使预备OSU107分散的方式，但是，在使现状复原的情况下，需要追溯并追踪哪个ONU20向哪个OSU107移动的履历并且按照该ONU20的每1个进行向恢复后的OSU107的波长切换指示。这是，连接于当初故障的OSU107的ONU20越多，越多地花费切回作业所需要的时间或工作，成为通信网运用的负担。因此，为了减轻该运用负担，需要具有简单地进行将分散地再次连接的ONU20向恢复后的OSU107切回的作业的手段。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开号码WO2015/060277号公报；

非专利文献

非专利文献1：Kazutaka Hara et al,“Flexible load balancing technique using dynamic wavelength bandwidth allocation（DWBA）toward 100Gbit/s-class-WDM/TDM-PON”, Tu. 3. B. 2, ECOC2010, 2010；

非专利文献2：S. Kimura,“WDM/TDM-PON Technologies for Future Flexible Optical Access Networks”, 6A1-1, OECC2010, 2010；

非专利文献3：玉置他,“次世代光アクセスネットワークに向けた波長可変型{WDM/TDM-PON}, 電子情報通信学会技術研究報告”, vol. 112, no. 118, pp 39-44, 2012年7月。

技术实现要素：

发明要解决的课题

为了解决前述课题，本申请发明的目的在于提供在OLT10与ONU20之间的通信中发生异常之后在OLT10与ONU20的通信的异常恢复时能够简单地切回为在异常发生前使用的通信波长的光通信系统。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，本申请发明的光通信系统具备多个用户装置和单一的站侧装置，站侧装置具备共同监视控制部。共同监视控制部当在站侧装置与多个用户装置的任一个之间的通信中发生异常时，将在发生了异常的站侧装置与用户装置之间的通信中使用的通信波长从现用通信波长向预备通信波长切换。此外，共同监视控制部当现用通信波长中的异常恢复时，将在使用恢复后的现用通信波长来进行通信的站侧装置与用户装置之间的通信中使用的通信波长从预备通信波长向现用通信波长切回。

具体地，本申请发明的光通信系统是，一种光通信系统，在其中，多个用户装置和单一的站侧装置通过光线路连接，其中，所述站侧装置具备共同监视控制部，所述共同监视控制部当检测出在使用了分配给所述多个用户装置的任一个的现用通信波长的通信中发生异常的情况时，将分配给使用发生了异常的所述现用通信波长来进行通信的所述用户装置的通信波长从所述现用通信波长向预先确定的预备通信波长变更，当发生了异常的所述现用通信波长的通信恢复时，将分配给使用所述预备通信波长来进行通信的所述用户装置的通信波长从所述预备通信波长向所述现用通信波长变更。

本申请发明的光通信系统具备共同监视控制部，因此，能够检测出在站侧装置与多个用户装置的任一个之间产生的使用现用通信波长的通信的异常，将通信波长从现用通信波长向预备通信波长变更。此外，当通信从异常恢复时，共同监视控制部能够将通信波长从预备通信波长向现用通信波长变更。因此，本申请发明的光通信系统在通信的异常恢复时能够简单地切回为在异常发生前使用的通信波长。

在本申请发明的光通信系统中，所述站侧装置还具备站侧管理表，所述站侧管理表用于按照每个所述用户装置预先确定所述现用通信波长和所述预备通信波长、并且对表示分配给所述用户装置的通信波长为所述现用通信波长和所述预备通信波长的哪一个的运用状态进行管理，所述共同监视控制部当检测出在使用了分配给所述多个用户装置的任一个的现用通信波长的通信中发生异常的情况时，将所述站侧管理表中的所述运用状态从所述现用通信波长向所述预备通信波长变更，并且，将分配给该用户装置的通信波长向在所述站侧管理表中确定的所述预备通信波长变更，当关于使用了分配给所述多个用户装置的任一个的所述预备通信波长的通信而发生了异常的所述现用通信波长的通信恢复时，将所述站侧管理表中的所述运用状态从所述预备通信波长向所述现用通信波长变更，并且，将分配给该用户装置的通信波长向在所述站侧管理表中确定的所述现用通信波长变更也可。

在本申请发明的光通信系统中，所述站侧装置还具备站侧定时器，所述站侧定时器从检测出在使用了所述现用通信波长的通信中发生异常的情况的时间点起测定预先确定的固定时间，

所述共同监视控制部当关于使用了分配给所述多个用户装置的任一个的所述预备通信波长的通信而检测出所述站侧定时器经过了所述固定时间的情况时，将所述站侧管理表中的所述预备通信波长设定为新的现用通信波长也可。

本申请发明的站侧装置是多个用户装置和单一的站侧装置通过光线路连接的光通信系统所具备的所述站侧装置，其中，所述站侧装置具备共同监视控制部，所述共同监视控制部当检测出在使用了分配给所述多个用户装置的任一个的现用通信波长的通信中发生异常的情况时，将分配给使用发生了异常的所述现用通信波长来进行通信的所述用户装置的通信波长从所述现用通信波长向预先确定的预备通信波长变更，当发生了异常的所述现用通信波长的通信恢复时，将分配给使用所述预备通信波长来进行通信的所述用户装置的通信波长从所述预备通信波长向通信恢复后的所述现用通信波长变更。

本申请发明的用户装置是多个用户装置和单一的站侧装置通过光线路连接的光通信系统所具备的所述用户装置，其中，所述用户装置具备：用户管理表，用于预先确定用于与所述站侧装置的通信的现用通信波长和预备通信波长、并且对表示从所述站侧装置站侧装置分配的波长为所述现用通信波长和所述预备通信波长的哪一个的运用状态进行管理；以及个别监视控制部，当检测出在使用了与所述站侧装置之间的所述现用通信波长的通信中发生异常的情况时，将所述用户管理表中的所述运用状态从所述现用通信波长向所述预备通信波长变更，并且，将与所述站侧装置之间的通信波长向在所述用户管理表中确定的所述预备通信波长变更，当从所述站侧装置接收到切回指示时，将所述用户管理表中的所述运用状态从所述预备通信波长向所述现用通信波长变更，并且，将与所述站侧装置之间的通信波长向在所述用户管理表中确定的所述现用通信波长变更。

本申请发明的用户装置还具备用户定时器，所述用户定时器从检测出在使用了所述现用通信波长的通信中发生异常的情况的时间点起测定预先确定的固定时间，所述个别监视控制部当关于使用了分配给所述多个用户装置的任一个的所述预备通信波长的通信而检测出所述用户定时器经过了所述固定时间的情况时，将所述用户管理表中的所述预备通信波长设定为新的所述现用通信波长也可。

本申请发明的光通信方法是多个用户装置和一个站侧装置通过光线路连接的光通信系统中的所述站侧装置和所述用户装置的光通信方法，其中，所述方法依次具有：异常检测过程，对在使用了分配给所述多个用户装置的任一个的现用通信波长的所述站侧装置与所述用户装置的通信中发生异常的情况进行检测；预备波长切换过程，当在所述异常检测过程中检测出异常时，将分配给使用发生了异常的所述现用通信波长来进行通信的所述用户装置的通信波长从所述现用通信波长向预先确定的预备通信波长变更；以及波长切回过程，当在所述异常检测过程中检测出的异常恢复时，将分配给使用所述预备通信波长来进行通信的所述用户装置的通信波长从所述预备通信波长向所述现用通信波长变更。

再有，上述各发明能够尽可能地组合。

发明效果

根据本发明，能够提供在OLT10与ONU20之间的通信中发生异常之后在OLT10与ONU20的通信的异常恢复时能够简单地切回在异常发生前使用的通信波长的光通信系统。

附图说明

图1是示出与本发明相关联的光通信系统的一个例子的框图。

图2是示出与本发明相关联的光通信系统中的ONU的一个例子的框图。

图3是示出实施方式1和实施方式2的光通信系统的一个例子的框图。

图4示出实施方式1的OLT所保持的站侧（station-side）管理表之中的在OSU中发生异常之前的一个例子。

图5示出实施方式1的ONU所保持的用户管理表之中的在OSU中发生异常之前的一个例子。

图6示出实施方式1的OLT所保持的站侧管理表之中的在OSU中发生异常之后的一个例子。

图7示出实施方式1的OLT所保持的站侧管理表之中的切回保护时间经过后的站侧管理表的一个例子。

图8示出实施方式1的ONU所保持的用户管理表之中的切回保护时间经过后的用户管理表的一个例子。

图9示出实施方式2的ONU的一个例子的示意图。

图10示出实施方式2的ONU所保持的用户管理表之中的在OSU中发生异常之前的一个例子。

图11示出实施方式2的ONU所保持的用户管理表之中的切回保护时间经过后的用户管理表的一个例子。

图12示出实施方式3的OLT所保持的站侧管理表之中的在OSU中发生异常之后的一个例子。

图13示出实施方式3的OLT所保持的站侧管理表之中的在OLT的OSU中发生异常之后ONU切换进行通信的OSU的情况下的一个例子。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式详细地进行说明。再有，本发明并不被以下所示的实施方式限定。这些实施的例子只不过是例示，本发明能够以基于本领域技术人员的知识施行各种变更、改良后的方式进行实施。再有，在本说明书和附图中，附图标记相同的结构要素示出彼此相同的要素。

（实施方式1）

在图3中示出本实施方式的光通信系统的一个例子。本实施方式的光通信系统具备多个ONU20和单一的OLT10。ONU20作为用户装置发挥作用。OLT10作为站侧装置发挥作用。

在本实施方式的光通信系统中，多个ONU20和单一的OLT10使用光纤13、光纤14、光纤15、光纤16、光合波分波器（optical multiplexer/demultiplexer）11和光合波分波器12连接。光纤13、光纤14、光纤15、光纤16、光合波分波器11和光合波分波器12作为光线路发挥作用。例如，OLT10与ONU20间的光线路通过使用了光合波分波器11和光合波分波器12的点对多点结构的PON拓扑结构连接。

OLT10具备动态波长带宽（bandwidth）分配电路101、复用分离部106、OSU107、以及共同监视控制部108。动态波长带宽分配电路101、复用分离部106和OSU107的结构和工作与图1所示的OLT10的它们相同，因此，省略在此的说明。

如图2所示，ONU20具备：数据接收部201、和数据发送部208、上行缓冲存储器202、下行缓冲存储器209、地址解析选择接收部210、帧送出控制部203、帧装配发送部204、波长可变光收发器205、请求带宽计算部206、请求信号生成部207、指示信号接收部211、以及波长切换控制部212。这些结构要素的工作如已经说明那样。

OLT10通过使计算机作为动态波长带宽分配电路101、复用分离部106、OSU107、以及共同监视控制部108发挥作用来实现也可。在该情况下，OLT10所具备的CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）执行在存储部（未图示）中存储的计算机程序，由此，实现各结构。在此，实现OLT10时的计算机还具备由计算机控制的任意的设备也可。此外，也能够将实现OLT10时的程序记录在记录介质中，也能够通过网络来提供实现OLT10时的程序。

OLT10具备站侧管理表（有时称为波长切换目的地表）110。在图4中示出站侧管理表（波长切换目的地表）110的一个例子。站侧管理表（波长切换目的地表）按照每个ONU20预先确定现用通信波长和预备通信波长，对表示分配给ONU20的通信波长为现用通信波长和预备通信波长的哪一个的运用状态进行管理。

各ONU20将上行下行的波长从现用通信波长切换为预备通信波长，由此，变更所连接的OSU107。OLT10总是把握哪个ONU20与哪个OSU107连接。因此，关于图4所示的OLT10的站侧管理表（波长切换目的地表）110，时常从OLT10使用的OSU107-ONU20对应关系的管理信息提取来制作也可。

此外，ONU20也同样地将本ONU20中的现用通信波长的组和预备通信波长的组保持为用户管理表也可。在图5中示出本实施方式的用户管理表的一个例子。用户管理表对ONU20的每一个的现用通信波长和预测通信波长进行管理。在图5中未示出，但是，用户管理表与图4所示的站侧管理表同样地对表示从OLT10分配的通信波长为现用通信波长和预备通信波长的哪一个的运用状态进行管理也可。

对本实施方式的光通信方法进行说明。本实施方式的光通信方法依次具有异常检测过程、预备波长切换过程、以及波长切回过程。

ONU20使用作为分配给ONU20的每一个的通信波长的现用通信波长进行与OSU107的通信。此时，OLT10执行异常检测过程。在异常检测过程中，共同监视控制部108对用于与ONU20的通信的各OSU107的异常发生有无进行监视，由此，对在ONU20与OSU107之间的使用了现用通信波长的通信中发生异常的情况进行检测。

当共同监视控制部108检测出异常时，共同监视控制部108执行预备波长切换过程。在预备波长切换过程中，共同监视控制部108将分配给使用发生了异常的现用通信波长来进行通信的ONU20的通信波长从现用通信波长向预先确定的预备通信波长变更。例如，共同监视控制部108对所属于发生了异常的OSU107的ONU20以使向将预备通信波长用作通信波长的预备OSU107所属的方式进行变更。在ONU20的向OSU107的所属变更时，共同监视控制部108与动态带宽分配电路101和复用分离部106协作来进行变更的控制，以使在复用分离部106中的该ONU20的信号分配（distribution）中，来自该ONU20的信号通过预备OSU107。

当发生了异常的现用通信波长之中的任一个的通信恢复时，共同监视控制部108执行波长切回过程。在波长切回过程中，将OLT10的站侧管理表（波长切换目的地表）110的运用状态为预备通信波长的ONU20的运用状态向现用通信波长变更，将分配给使用预备通信波长来进行通信的ONU20的通信波长从预备通信波长向通信恢复后的现用通信波长变更。

共同监视控制部108按照每个OSU107具有作为站侧定时器发挥作用的切回保护定时器109。切回保护定时器109从检测出在使用了现用通信波长的通信中发生异常的情况的时间点起测定预先确定的固定时间。在该情况下，共同监视控制部108根据切回保护定时器109的定时器到时（经过了切回保护时间）的情况，放弃异常发生后的现用波长的恢复的待机，将预备通信波长处理为现用通信波长也可。此时，共同监视控制部108将OLT10的站侧管理表（波长切换目的地表）110的运用状态为预备通信波长的ONU20中的预备通信波长设定为新的现用通信波长，将针对这些ONU20的OLT10的站侧管理表（波长切换目的地表）的运用状态向现用通信波长变更。在图7中，示出在经过切回保护定时器109的切回保护时间之后将OLT10的波长切换目的地表的设定从预备通信波长向现用通信波长变更的情况下的站侧管理表的一个例子。

共同监视控制部108根据被提供来自外部的契机的情况，对发生了异常的现用通信波长的通信恢复的情况进行检测也可。在此，来自外部的契机是指例如OLT10被运用者以任意的契机通知现用波长的异常恢复而能够进行向现用波长的切回的情况。

对本实施方式的应用例进行说明。在此，如图3那样，作为初始状态，假设ONU#1连接于使用λ_{1u, d}的OSU#1，ONU#2和ONU#h连接于使用λmu, d的OSU#m。在本实施方式中，假设将OSU#1的上行波长λ_1u和下行波长λ_1d的组记载为λ_{1u, d}，以组来管理上行波长和下行波长。此外，OLT10保持现用通信波长的组和预备通信波长的组。在本实施方式中，未必需要以组来管理上行下行的波长，即使上行、下行分别地进行管理也能够同样地实现。在本实施方式的应用例中，说明OLT10保持图4的站侧管理表（波长切换目的地表）的情况。

首先，对OSU107的异常发生时的各ONU20分散地再次连接的预备波长切换过程中的工作进行说明。假设，在异常检测过程的执行中，检测出OSU#m中的异常发生。在该情况下，ONU#2向使用λ_{3u, d}的OSU#3发生波长切换而ONU#h向使用λ_{1u, d}的OSU#1发生波长切换来再次连接，恢复通信。在本实施方式中，ONU20波长切换为预备通信波长，再次连接于预备OSU107。该波长切换手段为与本发明相关联的技术的范围，不论其具体的方法、过程。另一方面，当再次连接完成时，OLT10在图4所示的OLT10的站侧管理表（波长切换目的地表）中将ONU#2和ONU#h的运用状态变更为预备通信波长。在图6中示出变更后的切换目的地表。

接着，对OSU107的异常恢复后的切回工作进行说明。假设通过OSU#m的修理或交换等来使OSU#m恢复，将ONU#2和ONU#h切回为OSU#m。首先，在与本发明相关联的技术中，OLT10不具有图4所示的站侧管理表（波长切换目的地表），因此，运用者使用另外的手段找出在异常发生稍前连接于OSU#m的ONU#2、ONU#h，对OLT10的切换指示信号生成部102进行指示，实施利用将连接于OSU#3的ONU#2向OSU#m波长切换的连接目的地变更。接着，实施利用将连接于OSU#1的ONU#h向OSU#m波长切换的连接目的地变更。像这样，在与本发明相关联的技术中，需要一个一个地指定以预备通信波长再次连接的ONU20和所分散的预备OSU107而向作为原本的OSU107的OSU#m逐一切回这样的作业。

可是，在本实施方式的波长切回过程中，已知：图6的站侧管理表（波长切换目的地表）所示的运用状态之中为预备通信波长并且现用通信波长为OSU#m使用的λ_{mu, d}的ONU20为ONU#2和ONU#h。因此，在OSU#m的异常恢复之后，参照波长切换目的地表，由此，能够容易地提取出为所属于从异常恢复的OSU#m的、再次连接于OSU#3的ONU#2和再次连接于OSU#1的ONU#h。共同监视控制部108对切换指示信号生成部102指示对于这些提取出的OSU107和ONU20的组依次切回的工作，由此，能够自动地或在从运用者提供向OLT10的切回指示的定时将全部ONU20切回。在最后，使ONU#2和ONU#h的运用状态回到现用通信波长。

此外，也考虑由于对于OSU#m的异常恢复需要相当的时间等理由而产生将切换为预备通信波长而再次连接的OSU107变更为现用OSU107的必要性。在该情况下，首先，对图3所示的OLT10的共同监视控制部108所具有的每个OSU107的切回保护定时器109在OSU107的异常发生的时间点或向预备通信波长的切换发生的时间点以在该OSU107用的切回保护定时器109中设定预先确定的固定时间即切回保护时间的方式进行启动。

共同监视控制部108当检测出切回保护定时器109到时（经过了切回保护时间）时，调换OLT10的波长切换目的地表的预备通信波长和现用通信波长。例如，在本实施方式中，在与图6的OLT10的波长切换目的地表中的现用通信波长为λ_{mu, d}的ONU#2、ONU#h有关的记载中，调换现用通信波长和预备通信波长，将运用状态变更为现用通信波长。通过该变更，图6的OLT10的波长切换目的地表如图7那样变更。此外，OLT10的共同监视控制部对ONU#2和ONU#h进行指示，调换各个ONU20所保持的波长切换目的地表的现用通信波长和预备通信波长的注册也可。在本实施方式的情况下，ONU#2的现用OSU107被变更为使用λ_{3u, d}的OSU#3，预备OSU107被变更为OSU#m，ONU#h的现用OSU107被变更为使用λ_{1u, d}的OSU#1，预备OSU107被变更为OSU#m。

根据本实施方式，能够期待以下的效果。在本实施方式中，在通过波长切换将ONU20再次连接于不同的OSU107那样的、分散保护中，也能够容易地特别指定所分散的ONU20和当初连接的OSU107。因此，在使发生了异常的OSU107恢复时，能够进行原状复原地连接当初连接的ONU20的工作。此外，在本实施方式中，按照每个OSU107具有切回保护定时器109，在切回保护定时器109到时的时间点或来自运用者的指定时在OLT10的波长切换目的地表中将预备通信波长变更为现用通信波长，由此，能够确定切回工作或作为切回目的地的现用通信波长为有效的期限。例如，在遍及长期间而现用OSU107未恢复的情况下，使预备OSU107现用化，将预备通信波长再次向另外的OSU107再次设定，由此，再次构筑冗余化（redundancy），能够在之后的异常的OSU107的恢复时不需要原状复原用的切回。即，能够划分为优先利用异常恢复的原状复原的期间（切回保护定时器有效的时间）和在不切回的情况下优先原封不动的运用状态的期间（切回保护定时器完成以后的时间）。

（实施方式2）

在本实施方式的光通信系统中，ONU20检测出异常来切换通信波长。在图9中示出本实施方式的ONU20的一个例子。本实施方式的ONU20具备：数据接收部201、数据发送部208、上行缓冲存储器202、下行缓冲存储器209、地址解析选择接收部210、帧送出控制部203、帧装配发送部204、波长可变光收发器205、请求带宽计算部206、请求信号生成部207、指示信号接收部211、波长切换控制部212、监视控制部214、以及接收异常检测部213。

ONU20通过使计算机作为数据接收部201、数据发送部208、上行缓冲存储器202、下行缓冲存储器209、地址解析选择接收部210、帧送出控制部203、帧装配发送部204、波长可变光收发器205、请求带宽计算部206、请求信号生成部207、指示信号接收部211、波长切换控制部212、监视控制部214、以及接收异常检测部213发挥作用来实现也可。在该情况下，ONU20所具备的CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）执行在存储部（未图示）中存储的计算机程序，由此，实现各结构。在此，实现ONU20时的计算机还具备由计算机控制的任意的设备也可。此外，也能够将实现ONU20时的程序记录在记录介质中，也能够通过网络来提供实现ONU20时的程序。

OLT10与ONU20间通过使用了光合波分波器11和光合波分波器12的点对多点结构的PON拓扑结构连接。此外，OLT10与中继网络40连接。ONU20保持用户管理表（有时称为波长切换目的地表）220。在图10中示出本实施方式中的各ONU20所管理的用户管理表220。在图10中未示出，但是，用户管理表与图4所示的站侧管理表同样地对表示从OLT10分配的通信波长为现用通信波长和预备通信波长的哪一个的运用状态进行管理也可。

对本实施方式的光通信方法进行说明。本实施方式的光通信方法依次具有异常检测过程、预备波长切换过程、以及波长切回过程。

ONU20使用作为分配给ONU20的每一个的通信波长的现用通信波长进行与OSU107的通信。此时，接收异常检测部213执行异常检测过程。在异常检测过程中，接收异常检测部213对来自地址解析选择接收部210的接收信号进行监视来对ONU20的接收信号的异常进行检测。在此，接收异常检测部213也可以对来自波长可变光收发器205的接收信号进行监视来对ONU20的接收信号的异常进行检测。

监视控制部214作为个别监视控制部发挥作用，从接收异常检测部213接受接收信号异常的通知。监视控制部214具备切回保护定时器215。切回保护定时器215作为用户定时器发挥作用。切回保护定时器215从检测出在使用了现用通信波长的通信中发生异常的情况的时间点起测定预先确定的固定时间。

当监视控制部214检测出异常时，监视控制部214执行预备波长切换过程。在预备波长切换过程中，监视控制部214将用户管理表220中的运用状态从现用通信波长向预备通信波长变更。此外，监视控制部214将与OLT10之间的通信波长从现用通信波长向用户管理表220中的预备通信波长变更。

监视控制部214从OLT10接收切回信号，在切回信号所包含的现用通信波长与用户管理表220的现用通信波长一致的情况下，执行波长切回过程。在波长切回过程中，监视控制部214当从OLT10接收到切回指示时，将用户管理表220中的运用状态从预备通信波长向现用通信波长变更。此外，监视控制部214将与站侧装置之间的通信波长从预备通信波长向用户管理表220中的现用通信波长变更。监视控制部214根据被提供来自外部的契机的情况，对发生了异常的现用通信波长的通信恢复的情况进行检测，执行波长切回过程也可。在此，来自外部的契机是指例如OLT10被运用者以任意的契机通知现用波长的异常恢复而能够进行向现用波长的切回的情况。

对本实施方式的应用例进行说明。在此，如图3那样，作为初始状态，假设ONU#1连接于使用λ_{1u, d}的OSU#1，ONU#2和ONU#h连接于使用λ_{mu, d}的OSU#m。在本实施方式中，假设将例如OSU#1的上行波长λ_1u和下行波长λ_1d的组记载为λ_{1u, d}，以组来管理上行波长和下行波长。在本实施方式中，未必需要以组来管理上行下行的波长，即使上行、下行分别地进行管理也能够同样地实现。

首先，对OSU107的异常发生时的各ONU20分散地再次连接的预备波长切换过程中的工作进行说明。假设，在异常检测过程的执行中，检测出在OSU#m中发生异常。在该情况下，与OSU#m连接的ONU#2、ONU#h的接收异常检测部213感测出接收信号的异常并向监视控制部214传达。ONU#2的监视控制部215对波长切换控制部212进行指示以使将通信波长从用户管理表220的现用通信波长切换为在用户管理表220中注册为预备通信波长的λ_{3u, d}，之后，向OSU#3再次连接来使通信恢复。ONU#h的监视控制部215对波长切换控制部212进行指示以使将通信波长从用户管理表220的现用通信波长切换为在用户管理表220中注册为预备通信波长的λ_{1u, d}，之后，向OSU#1再次连接来使通信恢复。此时，将用户管理表220中的运用状态从现用通信波长向预备通信波长变更，并且，将与OLT10之间的通信波长从现用通信波长向用户管理表220中的预备通信波长变更。ONU20波长切换为预备通信波长而再次连接于预备OSU107的手段为与本发明相关联的技术的范围，在本实施方式中，不论其具体的方法、过程。

接着，对本发明的实施方式2中的OSU107的异常恢复后的切回工作进行说明。假设通过OSU#m的修理或交换等来使OSU#m恢复，将ONU#2和ONU#h切回为OSU#m。在与本发明相关联的技术中，ONU20不具有图8所示的用户管理表，因此，运用者使用另外的手段找出在异常发生稍前ONU#2、ONU#h连接于OSU#m的情况，对OLT10的切换指示信号生成部102进行指示来实施利用将连接于OSU#3的ONU#2向OSU#m的通信波长的切换的连接目的地变更。接着，实施利用将连接于OSU#1的ONU#h向OSU#m的通信波长的切换的连接目的地变更。像这样，需要一个一个地指定以预备通信波长再次连接的ONU20和分散地再次连接的预备OSU107而向作为原本的OSU107的OSU#m逐一切回这样的作业。

可是，在本实施方式的波长切回过程中，首先，OLT10的共同监视控制部108从全部OSU107对全部ONU20向各ONU20通知将作为切回OSU107的OSU#m所使用的现用通信波长包含为切回目的地的切回信号。接着，各ONU20在从OLT10接收的切回信号所包含的切回目的地的通信波长为自身保持的用户管理表220所记载的现用通信波长并且收发切回信号的波长与用户管理表220所记载的预备通信波长相等的情况下，将用户管理表220中的运用状态从预备通信波长向现用通信波长变更，开始通信波长的从从预备通信波长向现用通信波长的切回工作。

收发切回信号的波长是否为预备通信波长能够通过将监视控制部214根据波长切换控制部212或波长可变光收发器205使用的现通信波长的信息与ONU20所保持的用户管理表（波长切换目的地表）220比较来确认。在图10的用户管理表中，ONU#2和ONU#h以现用通信波长进行通信的OSU107为OSU#m，因此，ONU#2和ONU#h执行向OSU#m的切回工作。因此，在OSU#m的异常恢复之后，向全部ONU20通知上述的切回信号，由此，所属于从异常恢复的OSU#m的、再次连接于OSU#3的ONU#2和再次连接于OSU#1的ONU#h自动地向OSU#m切回。关于ONU20的切回工作，例如在从ONU#2和ONU#h响应于切回信号之后从OSU#3和OSU#1开始波长切换控制也可，在ONU#2、ONU#h自主地初始化之后将OSU#m作为连接目的地来进行初始连接工作也可。

此外，也考虑由于对于OSU#m的异常恢复需要相当的时间等理由而产生将切换为预备通信波长而再次连接的OSU107变更为现用OSU107的必要性。在该情况下，首先，对图9所示的ONU20的监视控制部214所具有的切回保护定时器215在ONU20与OSU107之间的通信中发生异常的时间点或向ONU20的预备通信波长的切换发生的时间点以设定该定时器的切回保护时间的方式进行启动。接着，通过定时器到时（经过了切回保护时间）或者通过ONU20接收从运用者向OLT10指示而OLT10进行定时器完成处理的信号，从而调换使用预备通信波长来进行通信的ONU20的用户管理表（波长切换目的地表）220的预备通信波长和现用通信波长，并且，将用户管理表（波长切换目的地表）的运用状态从预备通信波长向现用通信波长变更。例如，在本实施方式中，如图11所示，在ONU20的波长切换目的地表中，现用通信波长为λ_{mu, d}的ONU#2将现用通信波长λ_{mu, d}和预备通信波长λ_{3u, d}调换，ONU#h将现用通信波长λ_{mu, d}和预备通信波长λ_{1u, d}调换。在此，ONU#2、ONU#h向OLT10的共同监视控制部108通过为送出控制用信号的专用波长的控制用信道通知ONU20的波长切换目的地表中的现用通信波长和预备通信波长调换也可。

根据本实施方式，能够期待以下的效果。在本实施方式中，在通过波长切换将ONU20再次连接于不同的OSU107那样的、分散保护中，OLT10不需要管理所分散的ONU20和当初连接的OSU107。进而，在使发生了异常的OSU107恢复时，能够进行原状复原地连接当初连接的ONU20的工作。因此，能够将分别分散而再次连接于预备通信波长的ONU20一齐自动地向当初连接的OSU107切回。

此外，在本实施方式中，按照每个ONU20具有切回保护定时器215，在切回保护定时器215到时的时间点或来自运用者的指定的时间点将ONU20的波长切换目的地表中的预备通信波长变更为现用通信波长，由此，能够确定切回工作或作为切回目的地的现用通信波长为有效的期限。例如，在遍及长期间而现用OSU107未恢复的情况下，使预备OSU107现用化，将预备通信波长再次向另外的OSU107再次设定，由此，再次构筑冗余化，能够在之后的异常的OSU107的恢复时不需要原状复原用的切回。即，能够划分为优先利用异常恢复的原状复原的期间（切回保护定时器有效的时间）和在不切回的情况下优先原封不动的运用状态的期间（切回保护定时器完成以后的时间）。

因此，关于本实施方式的切回方法，能够提供在波长可变型WDM/TDM-PON中工作的OSU107异常或进行OSU107的预防保全措置之后简易且自动地进行通信服务的原状复原的方法。

（实施方式3）

在本实施方式中，在光通信系统中发生现用通信波长中的异常时，共同监视控制部108将通信波长从现用通信波长向预备通信波长切换，之后，将预备通信波长向与其他的OSU107对应的预备通信波长变更。

对本实施方式的光通信方法进行说明。本实施方式的光通信方法依次具有异常检测过程、预备波长切换过程、波长切回过程。共同监视控制部108执行异常检测过程，对OLT10与ONU20之间的使用了现用通信波长的通信中的异常发生进行检测。

当在异常检测过程中检测出异常时，共同监视控制部108执行预备波长切换过程。在预备波长切换过程中，共同监视控制部108将分配给使用发生了异常的现用通信波长来进行通信的ONU20的通信波长从现用通信波长向预先确定的预备通信波长变更。在图12中示出在本实施方式的光通信系统中在使用了现用通信波长的通信中发生异常时、将通信波长从现用通信波长向预备通信波长变更的情况下的站侧管理表的一个例子。本实施方式的站侧管理表具有预备通信波长1和预备通信波长2这2个种类的预备通信波长，当在异常检测过程中检测出异常时，将通信波长从现用通信波长向预备通信波长1变更。图12所示的预备通信波长为预备通信波长1和预备通信波长2这2个种类，但是，本实施方式的光通信系统所具有的预备通信波长的种类的数目是任意的。

在图12的站侧管理表中，在ONU#2和ONU#h进行通信的OSU#m中发生异常，将ONU#2和ONU#h所使用的通信波长从现用通信波长向预备通信波长1变更。在将ONU#2和ONU#h的通信波长向预备通信波长1变更之后，ONU#1与OSU#1通信，ONU#2与OSU#3通信，ONU#h与OSU#1通信。

在预备波长切换过程中如图12那样变更通信波长之后，在ONU#2进行通信的OSU#3中发生异常的情况下或当来自外部的契机被提供时，切换ONU#2进行通信的OSU107。来自外部的契机是指例如向OLT10的、OLT10与ONU20之间的通信波长的变更指示。在图13中示出在预备波长切换过程中如图12那样切换通信波长之后进而将ONU#2进行通信的OSU107从OSU#3切换为OSU#1的情况下的站侧管理表的一个例子。在本实施方式中，当切换ONU20进行通信的OSU107时，将通信波长从预备通信波长之中的预备通信波长1向预备通信波长2变更。在图13中，ONU#2进行通信的OSU107从OSU#3切换为OSU#1，但是，只要存在另外与OSU#3进行通信的ONU20，则通信目的地OSU107与ONU#2的通信目的地OSU107的切换同时地切换为OSU#1。

当发生了异常的现用通信波长之中的任一个的通信恢复时，共同监视控制部108执行波长切回过程。在波长切回过程中，将站侧管理表中的运用状态从预备通信波长1或预备通信波长2向现用通信波长变更，将OLT10与ONU20之间的通信波长从预备通信波长1或预备通信波长2向现用通信波长变更。在图13中，当OSU#m的异常恢复而能够进行OSU#m与ONU20之间的通信时，将ONU#2和ONU#3的运用状态从预备通信波长1或预备通信波长2变更为现用通信波长。

在本实施例中示出了共同监视控制部108将通信波长从预备通信波长1向预备通信波长2变更的例子，但是，接收异常检测部213将通信波长从预备通信波长1向预备通信波长2变更也可。

通过使用本实施方式的光通信系统，从而即使在以预备通信波长的运用中由于另外主要原因的波长切换发生的情况下，也能够继续把握现用通信波长。因此，在现用通信波长的异常恢复之后，能够进行实施方式1和2所示的向现用通信波长切回的工作。

产业上的可利用性

本发明的光通信系统、站侧装置、用户装置和光通信方法能够应用于通信产业。

附图标记的说明

10：站侧装置（OLT）

11：光合波分波器

12：光合波分波器

13、14、15、16：光纤

101：动态波长带宽分配电路

102：切换指示信号生成部

103：DWBA计算部

104：控制信号发送部

105：请求信号接收部

106：复用分离部

107：OSU

108：共同监视控制部

109：切回保护定时器

20：用户装置（ONU）

201：数据接收部

202：上行缓冲存储器

203：帧送出控制部

204：帧装配发送部

205：波长可变光收发机

206：请求带宽计算部

207：请求信号送出部

208：数据发送部

209：下行缓冲存储器

210：地址解析选择接收部

211：指示信号接收部

212：波长切换控制部

213：状态异常检测部

214：监视控制部

215：切回保护定时器

40：中继网络。