(57)【要約】【課題】上り信号の衝突を回避すること。【解決手段】光通信システムは、第１の通信方式で通信するＯＮＵ２０２、第２の通信方式で通信するＯＮＵ２０３、ＯＬＴ１００、及びＯＮＵ２０２とＯＮＵ２０３と、ＯＬＴ１００との間に存在する中継器３００を含む。ＯＬＴ１００は、中継器３００を介して、ＯＮＵ２０２と、ＯＮＵ２０３とが送信した光信号を受信する光送受信部１２０と、ＯＮＵ２０２が送信した光信号に対して中継器３００が処理を実行する時間と、ＯＮＵ２０３が送信した光信号に対して中継器３００が処理を実行する時間とに基づいて算出されたガードタイムに応じて、ＯＮＵ２０２に光信号を送信させた後、次に、ＯＮＵ２０３に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する制御部１１と、を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の子局装置、第２の子局装置、中継器、及び親局装置を含む光通信システムであって、
前記第１の子局装置は、第１の通信方式で通信し、
前記第２の子局装置は、第２の通信方式で通信し、
前記中継器は、
前記第１の子局装置及び前記第２の子局装置と、前記親局装置との間に存在し、
前記第１の子局装置が送信した光信号を受信した場合、受信した光信号に対して処理を行い、前記第２の子局装置が送信した光信号を受信した場合、受信した光信号に対して処理を行い、
前記親局装置は、前記第１の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第１の中継処理時間と、前記第２の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第２の中継処理時間とに基づいて算出されたガードタイムに応じて、前記第１の子局装置に光信号を送信させた後、次に、前記第２の子局装置に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する、
光通信システム。
【請求項２】
前記親局装置は、前記ガードタイムを用いないで算出した前記第２の子局装置の送信開始時刻よりも、前記ガードタイムに応じて算出した前記第２の子局装置の送信開始時刻を遅らせる、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記ガードタイムは、前記第１の中継処理時間と前記第２の中継処理時間との差よりも大きい値である、
請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記第１の子局装置と同じ通信方式で通信する複数の子局装置である第１の子局装置群と、
前記第２の子局装置と同じ通信方式で通信する複数の子局装置である第２の子局装置群と、
をさらに含み、
前記親局装置は、
前記第１の子局装置群が連続して光信号を送信するように、前記第１の子局装置群に光信号の送信を開始させる時刻である複数の送信開始時刻を算出し、前記第２の子局装置群が連続して光信号を送信するように、前記第２の子局装置群に光信号の送信を開始させる時刻である複数の送信開始時刻を算出し、かつ前記ガードタイムに応じて、前記第１の子局装置群に光信号を送信させた後、前記第２の子局装置群の中で最も早く光信号の送信を開始させる時刻を算出する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記中継器と前記親局装置との間に存在する光カプラと、
前記光カプラを介して、前記親局装置と通信する第３の子局装置と、
をさらに含み、
前記親局装置は、前記ガードタイムに前記第３の子局装置から光信号を受信するために、前記第３の子局装置に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記中継器は、
子局装置の登録を要求する第１の登録要求を受信した場合、前記第１の中継処理時間と前記第２の中継処理時間とを前記第１の登録要求に登録し、
前記第１の中継処理時間と前記第２の中継処理時間とを前記第１の登録要求に登録した情報である第２の登録要求を前記親局装置に送信し、
前記親局装置は、前記第１の中継処理時間と前記第２の中継処理時間とを前記第２の登録要求から抽出する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記第１の通信方式は、第１の通信速度であり、
前記第２の通信方式は、前記第１の通信速度よりも遅い第２の通信速度である、
請求項１から６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記第１の通信方式は、第１の通信速度であり、
前記第２の通信方式は、前記第１の通信速度よりも速い第２の通信速度である、
請求項１から６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項９】
前記第１の通信方式は、第１の変調方式であり、
前記第２の通信方式は、第２の変調方式である、
請求項１から６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１０】
第１の通信方式で通信する第１の子局装置、第２の通信方式で通信する第２の子局装置、親局装置、及び前記第１の子局装置と前記第２の子局装置と、前記親局装置との間で光信号を中継する中継器を含む光通信システムのうちの前記親局装置である光通信装置であって、
前記中継器を介して、前記第１の子局装置と、前記第２の子局装置とが送信した光信号を受信する光送受信部と、
前記第１の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第１の中継処理時間と、前記第２の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第２の中継処理時間とに基づいて算出されたガードタイムに応じて、前記第１の子局装置に光信号を送信させた後、次に、前記第２の子局装置に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する制御部と、
を有する光通信装置。
【請求項１１】
前記第１の中継処理時間と前記第２の中継処理時間とに基づいて、前記ガードタイムを算出するガードタイム算出部をさらに有する、
請求項１０に記載の光通信装置。
【請求項１２】
第１の通信方式で通信する第１の子局装置、第２の通信方式で通信する第２の子局装置、親局装置、及び前記第１の子局装置と前記第２の子局装置と、前記親局装置との間で光信号を中継する中継器を含む光通信システムのうちの前記親局装置である光通信装置が、
前記第１の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第１の中継処理時間と、前記第２の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第２の中継処理時間とに基づいて算出されたガードタイムに応じて、前記第１の子局装置に光信号を送信させた後、次に、前記第２の子局装置に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する、
制御方法。
【請求項１３】
第１の通信方式で通信する第１の子局装置、第２の通信方式で通信する第２の子局装置、親局装置、及び前記第１の子局装置と前記第２の子局装置と、前記親局装置との間で光信号を中継する中継器を含む光通信システムのうちの前記親局装置である光通信装置に、
前記第１の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第１の中継処理時間と、前記第２の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第２の中継処理時間とに基づいて算出されたガードタイムに応じて、前記第１の子局装置に光信号を送信させた後、次に、前記第２の子局装置に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する、
処理を実行させる制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システム、光通信装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムであるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが、知られている。ＰＯＮシステムは、通信事業者局舎に設置される光通信装置（親局装置とも言う）と、加入者側（子局側とも言う）の複数の光通信装置（子局装置とも言う）とを含む。親局装置は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）と言う。子局装置は、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と言う。
【０００３】
ＰＯＮシステムには、上り信号の時分割多重に基づく制御が行われる。なお、上り信号とは、ＯＮＵがＯＬＴに送信する光信号である。当該制御は、ＩＥＥＥ８０２．３で標準化されている（非特許文献１を参照）。
【０００４】
ＰＯＮシステムでは、伝送距離を伸ばすために、中継器が含まれる。ここで、中継器を含む通信システムが提案されている（特許文献１，２を参照）。中継器は、中継処理を行う。例えば、中継処理とは、誤り訂正処理又は波形歪みを補償する等化処理である。例えば、中継器は、等化処理として、適応等化アルゴリズムを用いて、偏波モード分散（ＰＭＤ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）及び波長分散（ＣＤ：Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）等の影響による波形歪みを補償する。また、例えば、適応等化アルゴリズムは、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）で変調された位相変調信号をデジタルコヒーレント受信するときに用いられるＣＭＡ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｍｏｄｕｌｕｓ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）である。
【０００５】
ここで、等化処理を行うＯＬＴが提案されている（特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１６１１２０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０３４４９８号
【特許文献３】特開２０１７−１５２７７３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３−２０１２」  ｃｌａｕｓｅ６４及びｃｌａｕｓｅ７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、複数の通信方式で通信が行われるＰＯＮシステムがある。例えば、複数の通信方式とは、複数の通信速度又は複数の変調方式である。当該ＰＯＮシステムには、ＯＬＴと複数のＯＮＵとの間に中継器が配置される。複数の通信方式で通信されるため、中継器は、通信方式毎に中継処理を行う。中継処理の実行時間は、通信方式毎に異なる。当該ＰＯＮシステムでは、時分割多重に基づいて上り信号が制御される。例えば、当該ＰＯＮシステムに含まれるＯＬＴは、ある上り信号の受信タイミングで当該上り信号と他の上り信号とが衝突しないように、上り信号の送信開始時刻を複数のＯＮＵに設定する。しかし、ＯＬＴは、複数のＯＮＵと中継器との間で上り信号が衝突しないように送信開始時刻を算出していない場合がある。そのため、複数のＯＮＵと中継器との間で上り信号の衝突が発生する可能性がある。すなわち、通信方式毎に中継処理の実行時間が異なることをＯＬＴが考慮しないで送信開始時刻を算出するため、ＯＮＵと中継器との間で上り信号の衝突が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、上り信号の衝突を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る光通信システムが提供される。光通信システムは、第１の子局装置、第２の子局装置、中継器、及び親局装置を含む。前記第１の子局装置は、第１の通信方式で通信する。前記第２の子局装置は、第２の通信方式で通信する。前記中継器は、前記第１の子局装置及び前記第２の子局装置と、前記親局装置との間に存在し、前記第１の子局装置が送信した光信号を受信した場合、受信した光信号に対して処理を行い、処理を終了した後の光信号を前記親局装置に送信し、前記第２の子局装置が送信した光信号を受信した場合、受信した光信号に対して処理を行い、処理を終了した後の光信号を前記親局装置に送信する。前記親局装置は、前記第１の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第１の中継処理時間と、前記第２の子局装置が送信した光信号に対して前記中継器が処理を実行する時間である第２の中継処理時間とに基づいて算出されたガードタイムに応じて、前記第１の子局装置に光信号を送信させた後、次に、前記第２の子局装置に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上り信号の衝突を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１の光通信システムを示す図である。
【図２】実施の形態１のＯＬＴが有する主なハードウェア構成を示す図である。
【図３】実施の形態１のＭＰＣＰプロセスを説明するための図である。
【図４】実施の形態１の中継器の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】実施の形態１のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。
【図６】実施の形態１の中継処理テーブルを示す図である。
【図７】実施の形態１のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅシーケンスを示す図である。
【図８】実施の形態１のＮｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅシーケンスの比較例を示す図である。
【図９】実施の形態１の上り信号の送信処理の具体例を示す図である。
【図１０】実施の形態２の上り信号の送信処理の具体例を示す図である。
【図１１】実施の形態２のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態２のＯＬＴが実行する処理を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態３の光通信システムを示す図である。
【図１４】実施の形態３の上り信号の送信処理の具体例を示す図である。
【図１５】実施の形態３のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】実施の形態３のＯＬＴが実行する処理を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態４の光通信システムを示す図である。
【図１８】実施の形態４の中継器の構成を示す機能ブロック図である。
【図１９】実施の形態４のＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームのフォーマットを示す図である。
【図２０】実施の形態４の中継器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図２１】実施の形態４のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。
【図２２】実施の形態４のＯＬＴが実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら実施の形態を説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の光通信システムを示す図である。光通信システムは、ＯＬＴ１００、ＯＮＵ２０１〜２０４、及び中継器３００を含む。図１は、ＯＮＵの数が４つの場合を例示している。しかし、ＯＮＵの数は、４つに限らない。
ＯＬＴ１００と中継器３００との間は、光ファイバで接続されている。ＯＮＵ２０１〜２０４と中継器３００は、光カプラ４００を介して接続する。中継器３００と光カプラ４００との間は、光ファイバで接続されている。ＯＮＵ２０１〜２０４と光カプラ４００との間は、光ファイバで接続されている。
【００１５】
ＯＬＴ１００は、制御方法を実行する装置である。ＯＬＴ１００は、端末装置５００と接続する。ＯＬＴ１００は、上位ネットワーク（図示を省略）に接続する。ＯＬＴ１００は、上位ネットワークから取得した情報（電気信号）を光信号に変換して、当該光信号をＯＮＵに送信することができる。ＯＬＴ１００がＯＮＵに送信する光信号を下り信号と表現する。また、ＯＮＵが送信する光信号を上り信号と表現する。ＯＬＴ１００は、上り信号（すなわち、光信号）を電気信号に変換し、当該電気信号を上位ネットワークに送信することができる。
【００１６】
ＯＮＵ２０１，２０２は、第１の通信方式で通信する光通信装置である。詳細には、ＯＮＵ２０１，２０２は、１０Ｇｂｐｓの通信速度で通信する光通信装置である。１０Ｇｂｐｓの通信速度は、第１の通信速度とも言う。
ＯＮＵ２０３，２０４は、第２の通信方式で通信する光通信装置である。詳細には、ＯＮＵ２０３，２０４は、１Ｇｂｐｓの通信速度で通信する光通信装置である。例えば、１Ｇｂｐｓの通信速度は、第２の通信速度とも言う。また、１０Ｇｂｐｓの通信速度が第２の通信速度と考えた場合、１Ｇｂｐｓの通信速度は、第１の通信速度と考えてもよい。
【００１７】
このように、光通信システムは、複数の異なる通信速度で通信するシステムである。そのため、例えば、光通信システムは、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムと考えてもよい。
【００１８】
ＯＮＵ２０１〜２０４のそれぞれは、各ユーザネットワーク（図示を省略）に接続する。例えば、ＯＮＵ２０１は、下り信号（すなわち、光信号）を電気信号に変換し、当該電気信号をユーザネットワークに送信することができる。また、ＯＮＵ２０１は、ユーザネットワークから取得した電気信号を光信号に変換し、当該光信号（すなわち、上り信号）をＯＬＴ１００に送信することができる。
中継器３００は、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１〜２０４との間の伝送距離を長くするために、介在している。すなわち、中継器３００は、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１〜２０４との間に存在する。中継器３００は、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１〜２０４との間で光信号を中継する。
【００１９】
中継器３００は、上り信号（すなわち、光信号）を電気信号に変換する。中継器３００は、電気信号に対して中継処理を実行する。例えば、中継処理は、誤り訂正処理である。中継器３００は、中継処理が終わった後の電気信号を光信号に変換する。中継器３００は、当該光信号をＯＬＴ１００に送信する。また、中継器３００は、中継処理で波形歪みを補償する等化処理を実行してもよい。
【００２０】
光カプラ４００は、下り信号をＯＮＵ２０１〜２０４に分配することができる。また、光カプラ４００は、複数の上り信号を集約することができる。
端末装置５００は、管理者が使用する装置である。端末装置５００は、管理者の操作により、ＯＬＴ１００に様々な設定を行う。
【００２１】
ここで、ＯＮＵ２０１又はＯＮＵ２０２は、第１の子局装置とも言う。ＯＮＵ２０１又はＯＮＵ２０２が第１の子局装置の場合、ＯＮＵ２０１及びＯＮＵ２０２は、第１の子局装置群とも言う。また、ＯＮＵ２０１又はＯＮＵ２０２は、第２の子局装置と考えてもよい。ＯＮＵ２０１又はＯＮＵ２０２が第２の子局装置の場合、ＯＮＵ２０１及びＯＮＵ２０２は、第２の子局装置群とも言う。
【００２２】
また、ＯＮＵ２０３又はＯＮＵ２０４は、第２の子局装置とも言う。ＯＮＵ２０３又はＯＮＵ２０４が第２の子局装置の場合、ＯＮＵ２０３及びＯＮＵ２０４は、第２の子局装置群とも言う。また、ＯＮＵ２０３又はＯＮＵ２０４は、第１の子局装置と考えてもよい。ＯＮＵ２０３又はＯＮＵ２０４が第１の子局装置の場合、ＯＮＵ２０３及びＯＮＵ２０４は、第１の子局装置群とも言う。
なお、子局装置群に含まれている複数のＯＮＵは、同じ通信方式で通信すると言える。
【００２３】
次に、ＯＬＴ１００の主なハードウェア構成について説明する。
図２は、実施の形態１のＯＬＴが有する主なハードウェア構成を示す図である。ＯＬＴ１００は、プロセッサ１０１、揮発性記憶装置１０２、及び不揮発性記憶装置１０３を有する。
【００２４】
プロセッサ１０１は、ＯＬＴ１００全体を制御する。例えば、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などである。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサでもよい。ＯＬＴ１００は、処理回路によって実現されてもよく、又は、ソフトウェア、ファームウェア若しくはそれらの組み合わせによって実現されてもよい。なお、処理回路は、単一回路又は複合回路でもよい。
【００２５】
揮発性記憶装置１０２は、ＯＬＴ１００の主記憶装置である。例えば、揮発性記憶装置１０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。不揮発性記憶装置１０３は、ＯＬＴ１００の補助記憶装置である。例えば、不揮発性記憶装置１０３は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）である。
ＯＮＵ２０１〜２０４と中継器３００は、ＯＬＴ１００と同様に、プロセッサ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置を有する。
【００２６】
次に、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロセスについて説明する。
図３は、実施の形態１のＭＰＣＰプロセスを説明するための図である。図３は、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１とを用いて説明する。また、図３は、中継器３００を省略している。
【００２７】
（ステップＳ１０１）ＯＬＴ１００は、論理的な接続関係を確立するために、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを送信する。
（ステップＳ１０２）ＯＬＴ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを送信する。
このように、ＯＬＴ１００は、定期的にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを送信する。
【００２８】
（ステップＳ１０３）ＯＮＵ２０１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレームを受信した場合、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔフレームをＯＬＴ１００に送信する。
（ステップＳ１０４）ＯＬＴ１００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信する。ＯＬＴ１００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信することで、ＯＮＵ２０１の存在を検出する。また、ＯＬＴ１００は、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１との間のフレーム往復時間を把握する。フレーム往復時間は、ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）とも言う。
【００２９】
ＯＬＴ１００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームを送信する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒフレームは、ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をＯＮＵ２０１に割当てるためのフレームである。ＯＮＵ２０１にＬＬＩＤを割当てることで、ＯＮＵ２０１は、割当てられたＬＬＩＤを含むフレームを受信した場合、自分宛に送信された情報であることを検出できる。
【００３０】
（ステップＳ１０５）ＯＬＴ１００は、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームを送信する。Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームは、上り信号の送信開始時刻を含む。送信開始時刻は、ＯＮＵに上り信号の送信を開始させる時刻である。また、送信開始時刻は、上り信号の送信の開始を許可する時刻と表現してもよい。
（ステップＳ１０６）ＯＮＵ２０１は、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームに含まれている送信開始時刻に、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡＣＫフレームを送信する。
【００３１】
（ステップＳ１０７）ＯＬＴ１００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡＣＫフレームを受信する。ＯＬＴ１００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡＣＫフレームを受信することで、ＬＬＩＤの登録を完了する。これにより、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１との間で論理的な接続関係が確立する。ここで、論理的な接続関係をＰＯＮリンクとも言う。
ＯＬＴ１００は、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームを送信する。
【００３２】
（ステップＳ１０８）ＯＮＵ２０１は、自装置内に蓄積しているデータのデータ量をＲｅｐｏｒｔフレームに登録する。ここで、当該データ量は、送信要求データ量とも言う。ＯＮＵ２０１は、Ｒｅｐｏｒｔフレームを送信する。
（ステップＳ１０９）ＯＬＴ１００は、上り信号の送信開始時刻と帯域とをＮｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームに登録する。ＯＬＴ１００は、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームを送信する。
（ステップＳ１１０）ＯＮＵ２０１は、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームに含まれている送信開始時刻に、データを含む上り信号を送信する。
【００３３】
次に、中継器とＯＬＴが有する機能について説明する。
図４は、実施の形態１の中継器の構成を示す機能ブロック図である。また、図４では、上り信号に対する中継器３００の処理を説明する。
中継器３００は、光／電気変換部３１０、中継処理部３２０、中継処理部３３０、及び電気／光変換部３４０を有する。
【００３４】
光／電気変換部３１０、中継処理部３２０、中継処理部３３０、及び電気／光変換部３４０の一部又は全部は、中継器３００が有するプロセッサによって実現してもよい。光／電気変換部３１０、中継処理部３２０、中継処理部３３０、及び電気／光変換部３４０の一部又は全部は、中継器３００が有するプロセッサが実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。
【００３５】
光／電気変換部３１０は、上り信号（すなわち、光信号）を電気信号に変換する。詳細に説明する。光／電気変換部３１０は、１０Ｇｂｐｓで通信するＯＮＵ２０１，２０２が送信した上り信号を電気信号に変換する。光／電気変換部３１０は、変換した電気信号を中継処理部３２０に送信する。また、光／電気変換部３１０は、１Ｇｂｐｓで通信するＯＮＵ２０３，２０４が送信した上り信号を電気信号に変換する。光／電気変換部３１０は、変換した電気信号を中継処理部３３０に送信する。
【００３６】
光／電気変換部３１０は、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）フィルタを用いて、ＯＮＵ２０１，２０２が送信した上り信号とＯＮＵ２０３，２０４が送信した上り信号と分岐してもよい。また、上り信号を分岐する方法は、これ以外の方法でもよい。
【００３７】
中継処理部３２０は、光／電気変換部３１０から受信した電気信号に対して中継処理を実行する。例えば、中継処理部３２０は、光／電気変換部３１０から受信した電気信号に対して誤り訂正処理を実行する。詳細には、中継処理部３２０は、電気信号（すなわち、データ）に誤りがあるか否かを判定する。中継処理部３２０は、電気信号（すなわち、データ）に誤りがある場合、誤りを訂正する。
また、中継処理部３２０は、波形歪みを補償する等化処理を実行してもよい。
【００３８】
中継処理部３３０は、光／電気変換部３１０から受信した電気信号に対して中継処理を実行する。例えば、中継処理部３３０は、光／電気変換部３１０から受信した電気信号に対して誤り訂正処理を実行する。詳細には、中継処理部３３０は、電気信号（すなわち、データ）に誤りがあるか否かを判定する。中継処理部３３０は、電気信号（すなわち、データ）に誤りがある場合、誤りを訂正する。
また、中継処理部３３０は、波形歪みを補償する等化処理を実行してもよい。
【００３９】
電気／光変換部３４０は、中継処理部３２０から電気信号を受信する。電気／光変換部３４０は、電気信号を光信号（すなわち、上り信号）に変換する。電気／光変換部３４０は、上り信号をＯＬＴ１００に送信する。また、電気／光変換部３４０は、中継処理部３３０から電気信号を受信する。電気／光変換部３４０は、電気信号を光信号（すなわち、上り信号）に変換する。電気／光変換部３４０は、上り信号をＯＬＴ１００に送信する。
【００４０】
図５は、実施の形態１のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。ＯＬＴ１００は、記憶部１１０、光送受信部１２０、信号処理部１３０、ガードタイム算出部１４０、及び制御部１１を有する。制御部１１は、ＰＯＮ制御部１５０を含む。また、制御部１１の機能は、ＰＯＮ制御部１５０の機能と同じである。そのため、制御部１１の機能については、ＰＯＮ制御部１５０を用いて説明する。
【００４１】
記憶部１１０は、揮発性記憶装置１０２及び不揮発性記憶装置１０３に確保した記憶領域として実現できる。
光送受信部１２０、信号処理部１３０、ガードタイム算出部１４０、及びＰＯＮ制御部１５０の一部又は全部は、プロセッサ１０１によって実現してもよい。光送受信部１２０、信号処理部１３０、ガードタイム算出部１４０、及びＰＯＮ制御部１５０の一部又は全部は、プロセッサ１０１が実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。当該プログラムは、制御プログラムとも言う。
【００４２】
記憶部１１０は、中継処理テーブルを記憶する。中継処理テーブルは、端末装置５００がＯＬＴ１００に登録した情報に基づいて作成されたテーブルである。中継処理テーブルについては、後述する。
光送受信部１２０は、中継器３００を介して、ＯＮＵ２０１〜２０４が送信した上り信号を受信する。光送受信部１２０は、上り信号を電気信号に変換する。光送受信部１２０は、変換した電気信号を信号処理部１３０に送信する。また、光送受信部１２０は、信号処理部１３０から受信した電気信号を下り信号に変換する。光送受信部１２０は、下り信号を送信する。
【００４３】
信号処理部１３０は、電気信号をＰＯＮ制御部１５０に送信するための前処理を行う。例えば、信号処理部１３０は、誤り訂正処理を行う。また、信号処理部１３０は、上位ネットワーク１０を介してデータを受信する。
ガードタイム算出部１４０は、中継処理テーブルに登録されている情報を用いてガードタイムを算出する。ガードタイムの算出については、後述する。
【００４４】
ＰＯＮ制御部１５０は、ＩＥＥＥ８０２．３に規定されているＭＰＣＰ機能に関する制御を行う。具体的には、ＰＯＮ制御部１５０は、ＰＯＮリンクの確立、ＲＴＴの算出、及びＮｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームの生成を行う。
【００４５】
次に、中継処理テーブルについて説明する。
図６は、実施の形態１の中継処理テーブルを示す図である。中継処理テーブル１１１は、記憶部１１０に格納されている。中継処理テーブル１１１は、ＯＮＵ  ＩＤ、中継処理種別、及び中継処理時間の項目を有する。
【００４６】
ＯＮＵ  ＩＤの項目は、ＯＮＵのＩＤを示す。例えば、ＯＮＵ  ＩＤの項目には、ＯＮＵ１、ＯＮＵ２、ＯＮＵ３、及びＯＮＵ４が登録される。ＯＮＵ１は、ＯＮＵ２０１のＩＤである。ＯＮＵ２は、ＯＮＵ２０２のＩＤである。ＯＮＵ３は、ＯＮＵ２０３のＩＤである。ＯＮＵ４は、ＯＮＵ２０４のＩＤである。
【００４７】
中継処理種別の項目は、処理種別を示す。例えば、中継処理種別の項目には、Ａ１が登録される。Ａ１は、中継処理部３２０が誤り訂正処理を実行することを示す。また、例えば、中継処理種別の項目には、Ｂ１が登録される。Ｂ１は、中継処理部３３０が誤り訂正処理を実行することを示す。
【００４８】
中継処理時間の項目は、ＯＮＵが送信した光信号に対して中継器３００が処理を実行する時間を示す。例えば、中継処理時間の項目には、ＳＰＡが登録される。ＳＰＡは、中継処理部３２０が実行する誤り訂正処理の実行時間である。また、例えば、中継処理時間の項目には、ＳＰＢが登録される。ＳＰＢは、中継処理部３３０が実行する誤り訂正処理の実行時間である。
【００４９】
ここで、ＳＰＡは、第１の中継処理時間とも言う。ＳＰＢは、第２の中継処理時間とも言う。また、ＳＰＡが第２の中継処理時間と考えた場合、ＳＰＢは、第１の中継処理時間と考えてもよい。
中継処理テーブル１１１は、ＯＮＵ  ＩＤ、中継処理種別、及び中継処理時間の項目を有する。しかし、中継処理テーブル１１１は、中継処理種別の項目を有していなくてもよい。
【００５０】
図７は、実施の形態１のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅシーケンスを示す図である。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅシーケンスは、図３のステップＳ１０２，１０３に対応する。また、図７では、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２０１と中継器３００とを用いて説明する。図７の横軸は、時間である。
【００５１】
図７は、ＯＬＴ１００が時刻Ｔ１にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレーム２１を送信したことを示している。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレーム２１は、時刻Ｔ１の情報を含む。ＯＮＵ２０１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレーム２１を受信する。ＯＮＵ２０１は、ＯＮＵ２０１が管理している時間の時刻Ｔ２を時刻Ｔ１に設定する。これにより、時刻Ｔ２と時刻Ｔ１が同じになる。
【００５２】
また、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレーム２１には、ＯＮＵ２０１にＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信させる時刻Ｔ４が含まれている。時刻Ｔ４は、ＯＬＴ１００が管理している時間の時刻である。そして、時刻Ｔ４は、ＯＮＵ２０１が管理している時間の時刻Ｔ３に対応する。すなわち、時刻Ｔ３と時刻Ｔ４は、同じ時刻である。
ＯＮＵ２０１は、時刻Ｔ３にＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２を送信する。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２には、ＯＮＵ２０１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２を送信した時刻Ｔ３（すなわち、時刻Ｔ４）が含まれている。
【００５３】
中継器３００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２を受信する。なお、図１の時刻Ｔ５は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２の受信開始時刻である。図１の時刻Ｔ６は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２の受信終了時刻である。中継器３００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２に対して中継処理を実行する。中継器３００は、中継処理を実行終了後、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２をＯＬＴ１００に送信する。
【００５４】
ＯＬＴ１００は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム２２を時刻Ｔ７に受信する。ＯＬＴ１００は、式（１）を用いて、中継処理時間を含んだＲＴＴを算出できる。
【００５５】
ＲＴＴ＝（Ｔ７−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＝（Ｔ７−Ｔ１）−（Ｔ４−Ｔ１）＝Ｔ７−Ｔ４・・・（１）
【００５６】
このように、ＯＬＴ１００は、中継処理時間を含んだＲＴＴを算出できる。
【００５７】
図８は、実施の形態１のＮｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅシーケンスの比較例を示す図である。例えば、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅシーケンスは、図３のステップＳ１０９，１１０に対応する。
図８の光通信システムは、ＯＬＴ９００、ＯＮＵ９０１，９０２、及び中継器９０３を含む。ＯＮＵ９０１は、１０Ｇｂｐｓの通信速度で通信する光通信装置である。ＯＮＵ９０２は、１Ｇｂｐｓの通信速度で通信する光通信装置である。
【００５８】
中継器９０３は、ＯＮＵ９０１が送信した上り信号に対して中継処理を実行する。中継処理時間は、ＳＰＡである。ＳＰＡは、ＯＮＵ２０１，２０２が送信した上り信号に対して中継器３００が実行する中継処理の実行時間と同じである。また、中継器９０３は、ＯＮＵ９０２が送信した上り信号に対して中継処理を実行する。中継処理時間は、ＳＰＢである。ＳＰＢは、ＯＮＵ２０３，２０４が送信した上り信号に対して中継器３００が実行する中継処理の実行時間と同じである。
【００５９】
ＯＬＴ９００は、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームを送信する。Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームは、ＯＮＵ９０１に上り信号の送信を許可する送信開始時刻Ｔ１１とＯＮＵ９０２に上り信号の送信を許可する送信開始時刻Ｔ１２を含む。
ＯＮＵ９０１は、送信開始時刻Ｔ１１に上り信号を送信する。ＯＮＵ９０２は、送信開始時刻Ｔ１２に上り信号を送信する。
【００６０】
ここで、ＯＬＴ９００は、ＯＮＵ９０１が送信した上り信号の受信タイミングで、ＯＮＵ９０１が送信した上り信号とＯＮＵ９０２が送信した上り信号とが衝突しないように、送信開始時刻Ｔ１１，Ｔ１２をＯＮＵ９０１，９０２に設定する。しかし、ＯＬＴ９００は、ＯＮＵ９０１，９０２と中継器９０３との間で上り信号が衝突しないように送信開始時刻を算出していない場合がある。図８は、ＯＮＵ９０１が送信した上り信号を中継器９０３が受信しているときにＯＮＵ９０２が送信した上り信号が中継器９０３に到達していることを示している。すなわち、図８は、ＯＮＵ９０１が送信した上り信号とＯＮＵ９０２が送信した上り信号とが衝突していることを示している。
【００６１】
そこで、ＯＬＴ１００は、ＯＮＵと中継器との間で上り信号が衝突しないようにする。詳細に説明する。ＯＬＴ１００は、上り信号の衝突が発生しないように、通信方式が変わる度にガードタイムを一定値以上空ける。次に、ガードタイムの算出方法について、図８を用いて説明する。なお、図８のガードタイムは、Ｔｌｏｎｇである。
【００６２】
ＯＮＵ９０１が送信した上り信号を中継器９０３が受信を開始する開始時刻は、時刻Ｔａである。ＯＮＵ９０２が送信した上り信号を中継器９０３が受信を開始する開始時刻は、時刻Ｔｂである。ＯＮＵ９０１が送信した上り信号を中継器９０３が受信を終了する終了時刻は、時刻Ｔｃである。ここで、図８のＧＬは、ＯＮＵ９０１，９０２それぞれに割当てた帯域を示している。また、帯域ＧＬは、時間換算される。
時刻Ｔｃは、式（２）を用いて、算出される。
【００６３】
Ｔｃ＝Ｔａ＋ＧＬ・・・（２）
【００６４】
ＯＮＵ９０１が送信した上り信号を中継器９０３が送信を開始する開始時刻は、時刻Ｔｄである。時刻Ｔｄは、式（３）を用いて、算出される。
【００６５】
Ｔｄ＝Ｔａ＋ＳＰＡ・・・（３）
【００６６】
ＯＮＵ９０１が送信した上り信号を中継器９０３が送信を終了する終了時刻は、時刻Ｔｅである。時刻Ｔｅは、式（４）を用いて、算出される。
【００６７】
Ｔｅ＝Ｔａ＋ＳＰＡ＋ＧＬ・・・（４）
【００６８】
ＯＮＵ９０２が送信した上り信号を中継器９０３が送信を開始する開始時刻は、時刻Ｔｆである。時刻Ｔｆは、式（５）を用いて、算出される。
【００６９】
Ｔｆ＝Ｔａ＋ＳＰＡ＋ＧＬ＋Ｔｌｏｎｇ・・・（５）
【００７０】
時刻Ｔｂは、式（６）を用いて、算出される。
【００７１】
Ｔｂ＝Ｔａ＋ＳＰＡ＋ＧＬ＋Ｔｌｏｎｇ−ＳＰＢ・・・（６）
【００７２】
時刻Ｔｂと時刻Ｔｃとが一致する場合、ガードタイムＴｌｏｎｇは、式（２）と式（６）に基づいて、式（７）のようになる。
【００７３】
Ｔｌｏｎｇ＝ＳＰＢ−ＳＰＡ・・・（７）
【００７４】
また、Ｔｌｏｎｇの値がマイナスになる場合、“ＳＰＢ−ＳＰＡ”の値は、絶対値と考えてもよい。
ガードタイム算出部１４０は、時刻Ｔｂと時刻Ｔｃとが一致する場合は上り信号の衝突が発生してしまうため、式（７）のＴｌｏｎｇよりも大きい値をガードタイムΔＴｌｏｎｇとする。
【００７５】
上述したように、ガードタイム算出部１４０は、中継処理時間（すなわち、ＳＰＡとＳＰＢ）に基づいて、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを算出する。詳細には、ガードタイム算出部１４０は、中継処理テーブル１１１から中継処理種別毎の中継処理時間（すなわち、ＳＰＡとＳＰＢ）を取得する。ガードタイム算出部１４０は、取得した中継処理時間と式（７）に基づいて、Ｔｌｏｎｇを算出する。ガードタイム算出部１４０は、Ｔｌｏｎｇよりも大きい値であるガードタイムΔＴｌｏｎｇを算出する。そして、ガードタイム算出部１４０は、ガードタイムΔＴｌｏｎｇをＰＯＮ制御部１５０に送信する。また、ガードタイム算出部１４０は、ＯＬＴ１００に接続可能な装置（図示を省略）からガードタイムΔＴｌｏｎｇを取得してもよい。
【００７６】
ＰＯＮ制御部１５０は、送信開始時刻を含むＮｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームを生成する。また、ＰＯＮ制御部１５０は、各ＯＮＵに設定する送信開始時刻を算出する際、ＯＮＵ間で異なる通信方式になる場合、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを用いて送信開始時刻を算出する。例えば、ＰＯＮ制御部１５０は、ＳＰＡとＳＰＢとに基づいて算出されたガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて、ＯＮＵ２０２に光信号を送信させた後、次に、ＯＮＵ２０３に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する。また、例えば、ＰＯＮ制御部１５０は、ＳＰＡとＳＰＢとに基づいて算出されたガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて、ＯＮＵ２０３に光信号を送信させた後、次に、ＯＮＵ２０１に光信号の送信を開始させる時刻である送信開始時刻を算出する。
【００７７】
また、ガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて、算出された送信開始時刻は、次のように表現してもよい。例えば、ＯＮＵ２０３の送信開始時刻は、ＰＯＮ制御部１５０がガードタイムΔＴｌｏｎｇを用いないで算出した送信開始時刻よりも、遅い時刻である。すなわち、ＰＯＮ制御部１５０は、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを用いないで算出したＯＮＵ２０３の送信開始時刻よりも、ガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて算出したＯＮＵ２０３の送信開始時刻を遅らせる。また、例えば、ＯＮＵ２０１の送信開始時刻は、ＰＯＮ制御部１５０がガードタイムΔＴｌｏｎｇを用いないで算出した送信開始時刻よりも、遅い時刻である。すなわち、ＰＯＮ制御部１５０は、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを用いないで算出したＯＮＵ２０１の送信開始時刻よりも、ガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて算出したＯＮＵ２０１の送信開始時刻を遅らせる。
【００７８】
図９は、実施の形態１の上り信号の送信処理の具体例を示す図である。ＯＮＵ２０１〜２０４は、ＯＮＵ２０１〜２０４のそれぞれに設定される送信開始時刻を含むＮｏｒｍａｌ  ＧａｔｅフレームをＯＬＴ１００から受信する。詳細には、Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレームは、ＯＮＵ２０２に設定する送信開始時刻Ｔ２１、ＯＮＵ２０３に設定する送信開始時刻Ｔ２２、ＯＮＵ２０１に設定する送信開始時刻Ｔ２３、及びＯＮＵ２０４に設定する送信開始時刻Ｔ２４を含む。また、送信開始時刻Ｔ２１〜Ｔ２４は、ガードタイムΔＴｌｏｎｇに基づいて算出された時刻である。例えば、送信開始時刻Ｔ２２は、送信開始時刻Ｔ２１とＯＮＵ２０２に割当てる帯域とガードタイムΔＴｌｏｎｇとに基づいて算出される。また、送信開始時刻Ｔ２２は、これら以外の情報に基づいて算出されてもよい。
【００７９】
ＯＮＵ２０１〜２０４は、送信開始時刻に上り信号を送信する。
図９は、ＯＮＵ２０２が送信した上り信号とＯＮＵ２０３が送信した上り信号とが衝突していないことを示している。図９は、ＯＮＵ２０３が送信した上り信号とＯＮＵ２０１が送信した上り信号とが衝突していないことを示している。図９は、ＯＮＵ２０１が送信した上り信号とＯＮＵ２０４が送信した上り信号とが衝突していないことを示している。
【００８０】
このように、ＯＬＴ１００は、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを用いて送信開始時刻を算出することで、ＯＮＵ２０１〜２０４と中継器３００との間で上り信号の衝突を回避できる。
【００８１】
実施の形態１の光通信システムは、複数の変調方式が混在したＰＯＮシステムにも適用できる。例えば、ＯＮＵ２０１，２０２は、強度変調方式を用いて通信する。ＯＮＵ２０３，２０４は、ＱＰＳＫ変調方式を用いて通信する。そして、中継器３００の中継処理部３２０は、誤り訂正処理を実行する。中継器３００の中継処理部３３０は、等化処理を実行する。ここで、強度変調方式は、第１の変調方式とも言う。ＱＰＳＫ変調方式は、第２の変調方式とも言う。また、第１の変調方式がＱＰＳＫ変調方式と考えた場合、ＱＰＳＫ変調方式は、第１の変調方式と考えてもよい。
【００８２】
また、複数の変調方式を混在したＰＯＮシステムに含まれる中継器３００は、ＯＮＵ２０１，２０２が送信した上り信号を電気信号に変換せず、光信号のまま通過させてもよい。なお、複数の変調方式を混在したＰＯＮシステムに含まれる中継器３００は、ＯＮＵ２０３，２０４が送信した上り信号に対して、等化処理を実行する。
【００８３】
中継器３００は、上り信号（すなわち、光信号）をＯＬＴ１００に送信している。しかし、中継器３００は、ＯＮＵから受信した上り信号を電気信号に変換し、電気信号に対して中継処理を実行した後、電気信号を光信号に変換せずに、電気信号をＯＬＴ１００に送信してもよい。
【００８４】
実施の形態１では、中継器３００が中継処理部を２つ有する場合を例示した。実施の形態１は、中継器３００が中継処理部を３つ以上有する場合にも適用できる。
【００８５】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を説明する。実施の形態１と相違する事項を主に説明し、実施の形態１と共通する事項の説明を省略する。実施の形態２は、図１〜７を参照する。
実施の形態１では、ＯＬＴにガードタイムΔＴｌｏｎｇが設けられる。ＯＬＴは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇの間、上り信号を受信しない。上り信号を受信しない時間があるということは、帯域利用効率が低い。そこで、実施の形態２では、帯域利用効率を向上させる光通信システムを説明する。
【００８６】
図１０は、実施の形態２の上り信号の送信処理の具体例を示す図である。後述するＯＬＴ１００ａは、同じ通信速度で通信するＯＮＵが連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を設定する。例えば、ＯＬＴ１００ａは、ＯＮＵ２０２に、送信開始時刻Ｔ３１に上り信号を送信させる。ＯＬＴ１００ａは、ＯＮＵ２０１に、送信開始時刻Ｔ３２に上り信号を送信させる。このように、ＯＬＴ１００ａは、同じ通信速度で通信するＯＮＵ２０１，２０２に、連続して上り信号を送信させる。また、ＯＬＴ１００ａは、ＯＮＵ２０４に、送信開始時刻Ｔ３３に上り信号を送信させる。ＯＬＴ１００ａは、ＯＮＵ２０３に、送信開始時刻Ｔ３４に上り信号を送信させる。このように、ＯＬＴ１００ａは、同じ通信速度で通信するＯＮＵ２０３，２０４に、連続して上り信号を送信させる。
【００８７】
このように、ＯＬＴ１００ａは、同じ通信速度で通信するＯＮＵが連続して上り信号を送信できるようにすることで、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを設ける回数を減らすことができる。そのため、ＯＬＴ１００ａは、帯域利用効率を向上できる。
【００８８】
次に、ＯＬＴ１００ａについて詳細に説明する。
図１１は、実施の形態２のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。ＯＬＴ１００ａは、制御部１１ａを有する。制御部１１ａは、ＰＯＮ制御部１５０ａを含む。また、制御部１１ａの機能は、ＰＯＮ制御部１５０ａの機能と同じである。そのため、制御部１１ａの機能については、ＰＯＮ制御部１５０ａを用いて説明する。
【００８９】
ＰＯＮ制御部１５０ａは、同じ通信速度で通信するＯＮＵが連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を算出する。例えば、ＰＯＮ制御部１５０ａは、ＯＮＵ２０１とＯＮＵ２０２とが連続して上り信号を送信するように、ＯＮＵ２０１とＯＮＵ２０２に設定する複数の送信開始時刻を算出する。また、例えば、ＰＯＮ制御部１５０ａは、ＯＮＵ２０３とＯＮＵ２０４とが連続して上り信号を送信するように、ＯＮＵ２０３とＯＮＵ２０４に設定する複数の送信開始時刻を算出する。
ＰＯＮ制御部１５０ａは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて、ＯＮＵ２０１，２０２に光信号を送信させた後、ＯＮＵ２０３，２０４の中で最も早く光信号の送信を開始させる時刻を算出する。また、ＰＯＮ制御部１５０ａは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇに応じて、ＯＮＵ２０３，２０４に光信号を送信させた後、ＯＮＵ２０１，２０２の中で最も早く光信号の送信を開始させる時刻を算出することもできる。
図５に示される構成と同じ又は対応する図１１の構成は、図５に示される符号と同じ符号を付している。
【００９０】
図１２は、実施の形態２のＯＬＴが実行する処理を示すフローチャートである。図１２の処理は、図１１を参照する。
（ステップＳ１１）光送受信部１２０は、ＯＮＵ２０１〜２０４のそれぞれからＲｅｐｏｒｔフレームを受信する。ＰＯＮ制御部１５０ａは、各Ｒｅｐｏｒｔフレームから送信要求データ量を抽出する。
【００９１】
（ステップＳ１２）ＰＯＮ制御部１５０ａは、送信要求データ量に基づいて、通信速度が１０ＧｂｐｓのＯＮＵ２０１，２０２に割当てる帯域を算出する。
（ステップＳ１３）ＰＯＮ制御部１５０ａは、送信要求データ量に基づいて、通信速度が１ＧｂｐｓのＯＮＵ２０３，２０４に割当てる帯域を算出する。
【００９２】
（ステップＳ１４）ＰＯＮ制御部１５０ａは、ＯＮＵ２０１，２０２が連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を算出する。なお、ＯＮＵ２０１とＯＮＵ２０２に設定される送信開始時刻は、どちらが先でもよい。ここで、ＯＮＵ２０２に設定される送信開始時刻の方がＯＮＵ２０１に設定される送信開始時刻よりも先だとする。
【００９３】
ＰＯＮ制御部１５０ａは、ＯＮＵ２０３，２０４が連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を算出する。なお、ＯＮＵ２０３とＯＮＵ２０４に設定される送信開始時刻は、どちらが先でもよい。ここで、ＯＮＵ２０４に設定される送信開始時刻の方がＯＮＵ２０３に設定される送信開始時刻よりも先だとする。
【００９４】
ここで、ＰＯＮ制御部１５０ａは、ＯＮＵ２０１に設定する送信開始時刻とＯＮＵ２０１に割当てる帯域とガードタイムΔＴｌｏｎｇとに基づいて、ＯＮＵ２０４に設定する送信開始時刻を算出する。
【００９５】
（ステップＳ１５）ＰＯＮ制御部１５０ａは、光送受信部１２０と信号処理部１３０を介して、ＯＮＵ２０１〜２０４に割当てる帯域とＯＮＵ２０１〜２０４に設定する送信開始時刻とを含むＮｏｒｍａｌ  ＧａｔｅフレームをＯＮＵ２０１〜２０４に送信する。
これにより、ＯＮＵ２０１〜２０４は、図１０で示したように上り信号を送信する。
【００９６】
実施の形態２によれば、ＯＬＴ１００ａは、同じ通信速度で通信するＯＮＵが連続して上り信号を送信できるようにすることで、ガードタイムΔＴｌｏｎｇを設ける回数を減らすことができる。そのため、ＯＬＴ１００ａは、帯域利用効率を向上できる。また、ＯＬＴ１００ａは、帯域利用効率が向上することで、レイテンシの悪化を防ぐことができる。
【００９７】
実施の形態３．
次に、実施の形態３を説明する。実施の形態１，２と相違する事項を主に説明し、実施の形態１，２と共通する事項の説明を省略する。
図１３は、実施の形態３の光通信システムを示す図である。光通信システムは、ＯＬＴ１００ｂ、光カプラ４０１、及びＯＮＵ６００を含む。光カプラ４０１は、ＯＬＴ１００ｂと中継器３００との間に存在する。ＯＮＵ６００は、光カプラ４０１を介して、ＯＬＴ１００ｂと通信する。なお、ＯＮＵ６００の通信速度は、任意である。また、ＯＮＵ６００は、第３の子局装置とも言う。
【００９８】
図１３では、光カプラ４０１を介して１つのＯＮＵ（すなわち、ＯＮＵ６００）がＯＬＴ１００ｂと接続する場合を示している。しかし、光カプラ４０１を介して複数のＯＮＵがＯＬＴ１００ｂと接続してもよい。
【００９９】
図１４は、実施の形態３の上り信号の送信処理の具体例を示す図である。ＯＬＴ１００ｂは、実施の形態２のように、同じ通信速度で通信するＯＮＵが連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を設定する。
ＯＬＴ１００ｂは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇにＯＮＵ６００が送信する上り信号を受信できるように送信開始時刻を算出する。図１４は、ＯＮＵ６００が送信開始時刻Ｔ３５に上り信号の送信を開始したことを示している。
【０１００】
このように、ＯＬＴ１００ｂは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇにＯＮＵ６００が送信する上り信号を受信することで、帯域利用効率を向上できる。
【０１０１】
次に、ＯＬＴ１００ｂについて詳細に説明する。
図１５は、実施の形態３のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。ＯＬＴ１００ｂは、制御部１１ｂを有する。制御部１１ｂは、ＰＯＮ制御部１５０ｂを含む。また、制御部１１ｂの機能は、ＰＯＮ制御部１５０ｂの機能と同じである。そのため、制御部１１ｂの機能については、ＰＯＮ制御部１５０ｂを用いて説明する。
【０１０２】
ＰＯＮ制御部１５０ｂは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇにＯＮＵ６００から上り信号を受信するために、ＯＮＵ６００に設定する送信開始時刻を算出する。
図５に示される構成と同じ又は対応する図１５の構成は、図５に示される符号と同じ符号を付している。
【０１０３】
図１６は、実施の形態３のＯＬＴが実行する処理を示すフローチャートである。図１６の処理は、図１５を参照する。
（ステップＳ２１）光送受信部１２０は、ＯＮＵ２０１〜２０４及びＯＮＵ６００のそれぞれからＲｅｐｏｒｔフレームを受信する。ＰＯＮ制御部１５０ｂは、各Ｒｅｐｏｒｔフレームから送信要求データ量を抽出する。
【０１０４】
（ステップＳ２２）ＰＯＮ制御部１５０ｂは、送信要求データ量に基づいて、通信速度が１０ＧｂｐｓのＯＮＵ２０１，２０２に割当てる帯域を算出する。
（ステップＳ２３）ＰＯＮ制御部１５０ｂは、送信要求データ量に基づいて、通信速度が１ＧｂｐｓのＯＮＵ２０３，２０４に割当てる帯域を算出する。
【０１０５】
（ステップＳ２４）ＰＯＮ制御部１５０ｂは、ＯＮＵ２０１，２０２が連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を算出する。なお、ＯＮＵ２０１とＯＮＵ２０２に設定される送信開始時刻は、どちらが先でもよい。ここで、ＯＮＵ２０２に設定される送信開始時刻の方がＯＮＵ２０１に設定される送信開始時刻よりも先だとする。
【０１０６】
ＰＯＮ制御部１５０ｂは、ＯＮＵ２０３，２０４が連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を算出する。なお、ＯＮＵ２０３とＯＮＵ２０４に設定される送信開始時刻は、どちらが先でもよい。ここで、ＯＮＵ２０４に設定される送信開始時刻の方がＯＮＵ２０３に設定される送信開始時刻よりも先だとする。
【０１０７】
ここで、ＰＯＮ制御部１５０ｂは、ＯＮＵ２０１に設定する送信開始時刻とＯＮＵ２０１に割当てる帯域とガードタイムΔＴｌｏｎｇとに基づいて、ＯＮＵ２０４に設定する送信開始時刻を算出する。
【０１０８】
（ステップＳ２５）ＰＯＮ制御部１５０ｂは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇ内で、ＯＮＵ６００が送信する上り信号を受信するための送信開始時刻を算出する。また、ＰＯＮ制御部１５０ｂは、ＯＮＵ６００に割当てる帯域を算出する。
【０１０９】
（ステップＳ２６）ＰＯＮ制御部１５０ｂは、光送受信部１２０と信号処理部１３０を介して、ＯＮＵ２０１〜２０４及びＯＮＵ６００に割当てる帯域と、ＯＮＵ２０１〜２０４及びＯＮＵ６００に設定する送信開始時刻とを含むＮｏｒｍａｌ  ＧａｔｅフレームをＯＮＵ２０１〜２０４及びＯＮＵ６００に送信する。
これにより、ＯＮＵ２０１〜２０４及びＯＮＵ６００は、図１４で示したように上り信号を送信する。
【０１１０】
実施の形態３によれば、ＯＬＴ１００ｂは、ガードタイムΔＴｌｏｎｇにＯＮＵ６００が送信する上り信号を受信することで、帯域利用効率を向上できる。
なお、ＯＬＴ１００ｂは、ＯＮＵ６００に対する帯域の割当てを毎回行わなくてもよい。すなわち、ＯＬＴ１００ｂは、ＯＮＵ６００に対する帯域の割当てを任意のタイミングで行ってもよい。
【０１１１】
実施の形態３では、ＯＬＴ１００ｂが同じ通信速度で通信するＯＮＵが連続して上り信号を送信できるように送信開始時刻を算出した後、ガードタイムΔＴｌｏｎｇにＯＮＵ６００が送信する上り信号をＯＬＴ１００ｂが受信できるようにする場合を説明した。しかし、実施の形態３は、実施の形態１にも適用できる。例えば、図９は、ガードタイムΔＴｌｏｎｇが３つの場合を示している。ＯＬＴ１００ｂは、いずれかのガードタイムΔＴｌｏｎｇにＯＮＵ６００が送信する上り信号を受信できるように送信開始時刻を算出する。
【０１１２】
また、実施の形態３の光通信システムでは、光カプラ４０１とＯＮＵ６００との間に他の中継器が存在してもよい。
【０１１３】
実施の形態４．
次に、実施の形態４を説明する。実施の形態１と相違する事項を主に説明し、実施の形態１と共通する事項の説明を省略する。
実施の形態１〜３では、管理者が中継処理テーブル１１１に登録される情報を端末装置５００に入力し、当該情報に基づいて中継処理テーブル１１１が作成される。実施の形態４では、当該情報を含むフレームをＯＬＴが受信する場合を説明する。
【０１１４】
図１７は、実施の形態４の光通信システムを示す図である。光通信システムは、ＯＬＴ１００ｃ及び中継器３００ｃを含む。実施の形態４の光通信システムは、端末装置５００を含まない点が実施の形態１〜３の光通信システムと異なる。
【０１１５】
図１８は、実施の形態４の中継器の構成を示す機能ブロック図である。中継器３００ｃは、中継処理情報登録部３５０を有する。
中継処理情報登録部３５０の一部又は全部は、中継器３００ｃが有するプロセッサによって実現してもよい。中継処理情報登録部３５０の一部又は全部は、中継器３００ｃが有するプロセッサが実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。
【０１１６】
図４に示される構成と同じ又は対応する図１８の構成は、図４に示される符号と同じ符号を付している。
中継処理情報登録部３５０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームの余剰ビットに、中継処理種別及び中継処理時間を登録する。ここで、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームについて説明する。
【０１１７】
図１９は、実施の形態４のＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームのフォーマットを示す図である。Ｒａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄは、余剰ビットである。そのため、中継処理情報登録部３５０は、Ｒａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄに中継処理種別及び中継処理時間を登録する。
【０１１８】
図２０は、実施の形態４の中継器が実行する処理を示すフローチャートである。図２０の処理は、図１８，１９を参照する。
（ステップＳ３１）光／電気変換部３１０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信する。ここで、当該Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは、第１の登録要求とも言う。第１の登録要求は、ＯＮＵの登録を要求するフレームである。
【０１１９】
（ステップＳ３２）中継処理情報登録部３５０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに中継処理種別及び中継処理時間を登録する。詳細には、中継処理情報登録部３５０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔフレームのＲａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄに中継処理種別及び中継処理時間を登録する。
ここで、中継処理種別及び中継処理時間を登録したＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは、第２の登録要求とも言う。
【０１２０】
（ステップＳ３３）電気／光変換部３４０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔフレームをＯＬＴ１００ｃに送信する。
【０１２１】
図２１は、実施の形態４のＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。ＯＬＴ１００ｃは、中継処理情報抽出部１６０を有する。
中継処理情報抽出部１６０の一部又は全部は、プロセッサ１０１によって実現してもよい。中継処理情報抽出部１６０の一部又は全部は、プロセッサ１０１が実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。
【０１２２】
図５に示される構成と同じ又は対応する図２１の構成は、図５に示される符号と同じ符号を付している。
中継処理情報抽出部１６０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームから中継処理種別及び中継処理時間を抽出する。中継処理情報抽出部１６０は、中継処理種別及び中継処理時間に基づいて中継処理テーブル１１１を作成する。
【０１２３】
図２２は、実施の形態４のＯＬＴが実行する処理を示すフローチャートである。図２２の処理は、図２１を参照する。
（ステップＳ４１）光送受信部１２０は、中継器３００ｃが送信したＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信する。
【０１２４】
（ステップＳ４２）中継処理情報抽出部１６０は、信号処理部１３０を介して、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信する。中継処理情報抽出部１６０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームから中継処理種別及び中継処理時間（例えば、ＳＰＡ及びＳＰＢ）を抽出する。
【０１２５】
（ステップＳ４３）中継処理情報抽出部１６０は、中継処理種別及び中継処理時間に基づいて中継処理テーブル１１１を作成する。中継処理情報抽出部１６０は、中継処理テーブル１１１を記憶部１１０に格納する。
【０１２６】
実施の形態４によれば、ＯＬＴ１００ｃは、中継処理種別及び中継処理時間を中継器３００ｃから受信する。そのため、ＯＬＴ１００ｃは、中継処理種別及び中継処理時間に基づいて中継処理テーブル１１１を作成できる。そのため、管理者は、中継処理テーブル１１１に登録される情報を端末装置５００に入力する作業を行わなくて済む。よって、光通信システムは、管理者の作業負担を軽減できる。
【０１２７】
以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。また、実施の形態１〜４は、１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに中継器が含まれる場合を例示した。しかし、実施の形態１〜４は、１０Ｇ−ＥＰＯＮシステム以外の光通信システムにも適用できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  上位ネットワーク、  １１，１１ａ，１１ｂ  制御部、  ２１  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレーム、  ２２  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム、  １００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  ＯＬＴ、  １０１  プロセッサ、  １０２  揮発性記憶装置、  １０３  不揮発性記憶装置、  １１０  記憶部、  １１１  中継処理テーブル、  １２０  光送受信部、  １３０  信号処理部、  １４０  ガードタイム算出部、  １５０，１５０ａ，１５０ｂ  ＰＯＮ制御部、  １６０  中継処理情報抽出部、  ２０１，２０２，２０３，２０４  ＯＮＵ、  ３００，３００ｃ  中継器、  ３１０  光／電気変換部、  ３２０，３３０  中継処理部、  ３４０  電気／光変換部、  ３５０  中継処理情報登録部、  ４００，４０１  光カプラ、  ５００  端末装置、  ６００  ＯＮＵ、  ９００  ＯＬＴ、  ９０１，９０２  ＯＮＵ、  ９０３  中継器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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