(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送受信する波長、方路、又は波長と方路の組合せの異なる少なくとも２つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、
前記ＯＬＴに光伝送路を介して接続され、前記ＯＬＴとの間で波長分割多重且つ時分割多重、芯線多重且つ時分割多重、又は波長分割多重、芯線多重且つ時分割多重で光信号を送受する複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と、
一の前記ＯＬＴの現時刻を基準とする通知時刻、前記ＯＮＵの上り信号の送信を許可する送信開始時刻、及び上り信号を受信可能な継続時間を含み、一の前記ＯＬＴで受信する上り信号の送信を許可する送信許可を他の前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信する際に、前記ＯＮＵと他の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延と前記ＯＮＵと一の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延との差である伝搬遅延差に応じて前記通知時刻又は前記送信開始時刻を変更し、
前記ＯＮＵに対して、前記ＯＬＴからの前記送信許可を受信したときに前記ＯＮＵの時刻を前記通知時刻に合わせ、前記送信許可に含まれる前記送信開始時刻に他の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させ、且つ前記送信開始時刻から前記伝搬遅延差経過後、前記送信許可に含まれる前記継続時間の間に一の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させる制御部と、
を備える光通信システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間及び前記伝搬遅延差を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とする、
あるいは、前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とし、前記送信開始時刻を一の前記ＯＬＴが設定した時刻から前記伝搬遅延差を減じた時刻とすることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
送受信する波長、方路、又は波長と方路の組合せの異なる少なくとも２つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、
前記ＯＬＴに光伝送路を介して接続され、前記ＯＬＴとの間で波長分割多重且つ時分割多重、芯線多重且つ時分割多重、又は波長分割多重、芯線多重且つ時分割多重で光信号を送受する複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と、
を備える光通信システムの光通信方法であって、
一の前記ＯＬＴの現時刻を基準とする通知時刻、前記ＯＮＵの上り信号の送信を許可する送信開始時刻、及び上り信号を受信可能な継続時間を含み、一の前記ＯＬＴで受信する上り信号の送信を許可する送信許可を他の前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信する際に、前記ＯＮＵと他の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延と前記ＯＮＵと一の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延との差である伝搬遅延差に応じて前記通知時刻又は前記送信開始時刻を変更し、
前記ＯＮＵに対して、前記ＯＬＴからの前記送信許可を受信したときに前記ＯＮＵの時刻を前記通知時刻に合わせ、前記送信許可に含まれる前記送信開始時刻に他の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させ、且つ前記送信開始時刻から前記伝搬遅延差経過後、前記送信許可に含まれる前記継続時間の間に一の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させることを特徴とする光通信方法。
【請求項４】
前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間及び前記伝搬遅延差を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とする、
あるいは、前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とし、前記送信開始時刻を一の前記ＯＬＴが設定した時刻から前記伝搬遅延差を減じた時刻とすることを特徴とする請求項３に記載の光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向ごとに複数の波長又は異なる経路を利用する光通信システム及び光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットやイントラネットの急成長を背景に，大容量通信の需要が高まっており，高速光通信システムの普及が急ピッチで進んでいる中、経済的な高速光アクセスネットワークを実現するためのシステムとして、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。また、ＰＯＮに用いる受動素子（光スプリッタ等）の代わりに、光スイッチを備える光アクセスネットワークも多くの提案がなされている（例えば、非特許文献３を参照。）。
【０００３】
光アクセスネットワークの信頼性を向上するために、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）による冗長構成（例えば、非特許文献１を参照。）や芯線多重による冗長構成（例えば、非特許文献２を参照。）を適用する提案がなされている。ＷＤＭを用いる場合、光源として広帯域光源を用い、信号の合分岐点であるＲＮ（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｎｏｄｅ）でＡＷＧスターのような波長毎に異なる経路を選択する場合が切り替えの高速化の観点で優れている。芯線多重による冗長構成では、非特許文献２に記載されるタイプＡなどのようにＯＮＵの単一の送受信端からの入出力を分岐して冗長化する構成がコスト低減の観点から優れている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「総帯域拡張型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮと動的波長帯域割当の一提案」、吉野學、原一貴、中村浩崇、木村俊二、吉本直人、雲崎清美、２００９年電子情報通信学会総合大会講演論文集  通信（２）、ｐ．４２６、Ｂ−１０−１０７
【非特許文献２】「ＡＴＭ−ＰＯＮのプロテクション方式及び動的帯域割当との連携動作の検討」、吉田俊和、向井宏明、岩崎充佳、浅芝慶弘、一番ケ瀬広、横谷哲也、２００１年５月通信方式研究会電子情報通信学会技術研究報告ｖｏｌ．１０１（５３）：ＣＳ２００１−２１，ｐｐ．２５−３０
【非特許文献３】「光パケットスイッチを適用したアクセスネットワークにおける効率的なディスカバリ方法の提案」、上田裕巳、坪井利憲、河西宏之、２００９年４月通信方式研究会電子情報通信学会技術研究報告Ｖｏｌ．１０９（４）：ＣＳ２００９−１２，ｐｐ．６９−７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＯＮＵが広帯域な光を送信し、ＯＤＮ中の分岐ＷＤＭを使って、冗長化する場合を例にとって課題を説明する。本課題は芯線多重する場合も波長を方路に読み替えれば同様である。非特許文献１のシステムは、図２に示すように、ＯＮＵはいずれかのＯＬＴに信号を送信し、いずれかのＯＬＴからの信号を受信する。ＯＮＵは波長毎に異なるＯＬＴと通信し、同一のＯＬＴと通信するＯＮＵ間でＴＤＭを適用する方式である。図２のシステムは、ＯＮＵ１に波長λ１’、ＯＮＵ２に波長λ２’の下り信号を送信する送信器ＴｘとＯＮＵ１から波長λ１、ＯＮＵ２から波長λ２の上り信号を受信する受信器Ｒｘで構成されるＯＬＴ１、ＯＮＵ１に波長λ２’、ＯＮＵ２に波長λ１’の下り信号を送信する送信器ＴｘとＯＮＵ１から波長λ２、ＯＮＵ２から波長λ１の上り信号を受信する受信器Ｒｘで構成されるＯＬＴ２、及び波長λ１’及びλ２’を受信する受信器Ｒｘ、波長λ１及びλ２を送信する送信器Ｔｘを含むＯＮＵで構成される。ＯＬＴを構成するＴｘとＲｘは一方が故障することがある。一方が故障した場合、帯域の利用効率の観点から、下り又は上り通信の内でＯＬＴ側のＲｘまたはＴｘで破損した方向の通信は壊れていないＯＬＴと全ＯＮＵが通信し、下り又は上り通信の内でいずれかのＯＬＴ側の機器の破損していない方向の通信では両方のＯＬＴが全ＯＮＵを按分して通信することが望ましい。そのため、各ＯＬＴから送信された下り信号（λ１’、λ２’）と、ＯＬＴによって送信許可された各ＯＮＵからの上り信号（λ１、λ２）は、上り／下りで独立して選択し、上り方向と下り方向のそれぞれで通信量を平準化するための最適な組合せとするのが望ましい。
【０００６】
ここで、単一のＯＬＴとＯＮＵ間で送受信を行う場合に適用できる従来の上り信号送信許可方法と、その前段で行なわれるディスカバリ処理について（図２では、例えばＯＬＴ１とＯＮＵ［Ａ、Ｂ，Ｃ］）ＩＥＥＥ８０２．３に示される手法を用いて説明する。
【０００７】
ディスカバリ操作は、ＯＬＴに新たに接続されたＯＮＵのＯＬＴ−ＯＮＵ間の往復時間ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）の測定と未登録のＯＮＵにフレーム取捨選択に必要な識別番号ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）の付与を行う処理である。ＯＬＴは新たにＯＮＵがいつＰＯＮに接続されてもよいように、定期的にＯＮＵに対して、ディスカバリゲートメッセージ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿ＧＡＴＥ  Ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。ディスカバリゲートメッセージは、送信可能な時間を通知するゲートメッセージ（ＧＡＴＥ  Ｍｅｓｓａｇｅ）の一種であり、当該メッセージの送信時刻ｔ１、送信を許可する送信開始時刻ｔ２とディスカバリタイムウインドウ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｔｉｍｅ  Ｗｉｎｄｏｗ）の長さＳが示されている。ディスカバリゲートメッセージを受け取った未登録ＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵは上り時の衝突を避けるためディスカバリゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２にランダム時間ｄ（０≦ｄ≦Ｄ、Ｄ：ランダム時間の最大値）加えた時刻ｔ２＊（＝ｔ２＋ｄ）に、タイムスタンプをｔ２＊としたレジスタリクエストメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ＲＥＱ  Ｍｅｓｓａｇｅ）で応答する。レジスタリクエストメッセージはＯＮＵのＭＡＣアドレスが示されている。ＯＬＴは、受け取ったレジスタリクエストメッセージの到着時刻ｔ３を測定するとともに、タイムスタンプからｔ２＊を取得し、ＯＮＵまでの往復時間Ｔｘ（＝ｔ３−ｔ２＊）を求める。ＯＬＴは、ＬＬＩＤを決定し、そのＬＬＩＤをレジスタメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｍｅｓｓａｇｅ）によりＯＮＵに通知する。
【０００８】
またＯＬＴは、次の上りタイミングをこのＬＬＩＤで指定したゲートメッセージ（ＧＡＴＥ  Ｍｅｓｓａｇｅ）により当該ＯＮＵに通知する。ゲートメッセージには、当該ゲートメッセージの送信時刻ｔ１と、送信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可の継続時間Ｋが示されている。ゲートメッセージを受け取った当該ＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２から継続時間Ｋが経過するまでの間に、レジスタＡｃｋメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡＣＫ  Ｍｅｓｓａｇｅ）で応答する。以上で、ディスカバリ処理は終了となる。
【０００９】
上り信号許可は、ＯＮＵからのレポートメッセージ（Ｒｅｐｏｒｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ）によりＯＬＴが把握したＯＮＵの上り蓄積データ量に基づいて、ゲートメッセージで当該ＯＮＵに通知する。ゲートメッセージには、当該ゲートメッセージの送信時刻ｔ１と、送信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可の継続時間Ｋが示されている。ゲートメッセージを受け取った当該ＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵは送信開始時刻ｔ２から継続時間Ｋが経過するまでの間に上り信号を送信する。
【００１０】
このようにすることで、各ＯＮＵから送信された上り信号は、ＯＮＵから送信された上り信号同士が時間軸上で衝突することなくＯＬＴで受信される。上記で述べた送信許可通知方法を図２に示されるようなＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式にも適用させるためには、ＯＬＴ同士の時刻が一致している必要がある。しかし、ＩＥＥＥ  ８０２．３に規定されるシステムは、通常、非同期系であり、ＯＬＴ間の時刻が一致していない。
【００１１】
そのため、異なる波長の下り信号を受信するＯＮＵが同一の波長として受信される波長の上り信号を送出する場合、同一の波長として受信される上り信号同士が時間軸上で衝突する恐れがある。例えば、図２の構成において、波長λ１の上り信号に注目すると、ＯＮＵ［Ａ］は、ＯＬＴ１から下り信号λ１’で上り信号λ１の送信許可を受け、ＯＮＵ［Ｄ］、ＯＮＵ［Ｅ］は、送受信器ＯＬＴ２から下り信号λ１’で上り信号λ２の送信許可を受けるので、ＯＬＴ１とＯＬＴ２が非同期の場合、時刻が一致していない恐れがあり、ＯＬＴ１が波長λ１で受信する上り信号と波長λ２として受信する上り信号同士が時間軸長で衝突が生じ、受信できない可能性がある。
【００１２】
更に、上述の手順から明らかであるように、ＯＮＵの認識する送信時刻ｔ１は、ＯＬＴにおける送信時刻ｔ１にＯＬＴ−ＯＮＵの一方向の伝搬遅延時間を加えた時刻である。このため、波長、方路、又はその組合せを上り又は下りの一方のみ切り換えた場合、波長分散、方路長、又はその組合せによる伝搬遅延差により、ＯＬＴからＯＮＵに対して到着する送信許可に記載される同一の値の送信時刻の意味するＯＬＴにおける時刻又はＯＬＴの通知する送信開始時刻の値の意味するＯＬＴにおける時刻が変わり、ＯＬＴの通知した送信許可が正しく伝達されない。このように、下り信号の伝搬時間が変動すると、ＯＮＵの認識する送信時刻ｔ１のＯＬＴにおける時刻が異なる。上り信号の伝搬時間が変動しても同様である。従って、ＯＬＴは、ゲートメッセージの送信許可に示される時刻に上り信号を受信できない場合がある。
【００１３】
ＯＬＴ間を同期系にすることで、上記課題を解決することも可能であるが、同期系にするためには、クロックの精度、時刻の配信の方法、時刻の配信のシステム、マスタースレーブの設定等の様々な変更が必要となり、装置ならびにシステム運用上のコストが増大する恐れがある。
【００１４】
このように、非同期系かつ、送受する波長、方路、又は波長と方路の組合せが任意である場合にＯＮＵに対して、上り信号間の衝突を抑止した送信許可を通知する手段が確立されていない。特に、波長、方路、又はその組合せを上り又は下りの一方のみ切り換えた場合、波長分散、方路長、又はその組合せによる伝搬遅延差により、ＯＬＴからＯＮＵに対して到着する送信許可に記載される同一の値の送信時刻の意味するＯＬＴにおける時刻又はＯＬＴの通知する送信開始時刻の値の意味するＯＬＴにおける時刻が変わり、ＯＬＴの通知した送信許可が正しく伝達されない問題が発生する。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題を解決すべく、非同期系のシステムにおいて、上り／下りの波長、方路または、波長と方路の組合せを自由に変更しながら、上り信号の衝突を回避する光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明に係る光通信システム及び光通信方法は、送信許可で通知し許可を受ける側で同期する時刻の値を、当該送信許可を通知する波長、方路又は波長と方路の組合せを送信する送受信機が送信許可を送信する送信時刻ではなく、送信許可を受けた装置からの信号を受信する一の送受信機の時刻に、送信許可を送信する他の送受信機が一の送受信器から送信許可の送信依頼を受けてから送信許可を通知するまでの時間を加えた時刻とし、更に下り信号の波長、方路、又はその組合せを変更する際、その変更に伴う伝搬遅延増加分をゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とし、あるいは伝搬遅延増加分を送信開始時間ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。
【００１７】
具体的には、本発明に係る光通信システムは、送受信する波長、方路、又は波長と方路の組合せの異なる少なくとも２つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、
前記ＯＬＴに光伝送路を介して接続され、前記ＯＬＴとの間で波長分割多重且つ時分割多重、芯線多重且つ時分割多重、又は波長分割多重、芯線多重且つ時分割多重で光信号を送受する複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と、
一の前記ＯＬＴの現時刻を基準とする通知時刻、前記ＯＮＵの上り信号の送信を許可する送信開始時刻、及び上り信号を受信可能な継続時間を含み、一の前記ＯＬＴで受信する上り信号の送信を許可する送信許可を他の前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信する際に、前記ＯＮＵと他の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延と前記ＯＮＵと一の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延との差である伝搬遅延差に応じて前記通知時刻又は前記送信開始時刻を変更し、
前記ＯＮＵに対して、前記ＯＬＴからの前記送信許可を受信したときに前記ＯＮＵの時刻を前記通知時刻に合わせ、前記送信許可に含まれる前記送信開始時刻に他の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させ、且つ前記送信開始時刻から前記伝搬遅延差経過後、前記送信許可に含まれる前記継続時間の間に一の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させる制御部と、
を備える。
【００１８】
本発明に係る光通信システムの光通信方法は、送受信する波長、方路、又は波長と方路の組合せの異なる少なくとも２つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、前記ＯＬＴに光伝送路を介して接続され、前記ＯＬＴとの間で波長分割多重且つ時分割多重、芯線多重且つ時分割多重、又は波長分割多重、芯線多重且つ時分割多重で光信号を送受する複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と、を備える光通信システムの光通信方法であって、
一の前記ＯＬＴの現時刻を基準とする通知時刻、前記ＯＮＵの上り信号の送信を許可する送信開始時刻、及び上り信号を受信可能な継続時間を含み、一の前記ＯＬＴで受信する上り信号の送信を許可する送信許可を他の前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信する際に、前記ＯＮＵと他の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延と前記ＯＮＵと一の前記ＯＬＴとの間の上り信号又は下り信号の伝搬遅延との差である伝搬遅延差に応じて前記通知時刻又は前記送信開始時刻を変更し、
前記ＯＮＵに対して、前記ＯＬＴからの前記送信許可を受信したときに前記ＯＮＵの時刻を前記通知時刻に合わせ、前記送信許可に含まれる前記送信開始時刻に他の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させ、且つ前記送信開始時刻から前記伝搬遅延差経過後、前記送信許可に含まれる前記継続時間の間に一の前記ＯＬＴへ上り信号を送信させることを特徴とする。
【００１９】
このようにゲートメッセージに記載するタイムスタンプを変更することで、ＯＮＵは他のＯＬＴからゲートメッセージを受け取っても一のＯＬＴの時刻を知ることができる。更に、波長、方路、又はその組合せの切り換えに伴う上り信号又は下り信号の伝搬遅延差の増減に応じてゲートメッセージで伝える時刻を増減することでＯＬＴ側に着信する時刻を一定にすることができる。
【００２０】
従って、本発明は、非同期系のシステムにおいて、上り／下りの波長、または、方路の組合せを自由に変更しながら、上り信号の衝突を回避する光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【００２１】
本発明は、通知時刻並びに送信開始時刻を次のように設定する。
【００２２】
本発明に係る光通信システムの前記制御部は、
前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間及び前記伝搬遅延差を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とする、
あるいは、前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とし、前記送信開始時刻を一の前記ＯＬＴが設定した時刻から前記伝搬遅延差を減じた時刻とすることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る光通信方法は、前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間及び前記伝搬遅延差を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とする、
あるいは、前記通知時刻を、一の前記ＯＬＴが他の前記ＯＬＴに前記送信許可の送信依頼を行い、他の前記ＯＬＴが一の前記ＯＬＴの送信依頼時刻に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間を一の前記ＯＬＴの現時刻に加算した時刻とし、前記送信開始時刻を一の前記ＯＬＴが設定した時刻から前記伝搬遅延差を減じた時刻とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上り／下りの波長、または、方路の組合せを自由に変更しながら、上り信号の衝突を回避する光通信システム及び光通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【図２】本発明の課題を説明する図である。
【図３】ディスカバリ処理を説明する図である。
【図４】本発明に係る光通信システムの動作を説明する図である。
【図５】本発明に係る光通信システムの動作を説明する図である。
【図６】本発明に係る光通信システムの動作を説明する図である。
【図７】本発明に係る光通信システムの動作を説明する図である。
【図８】下り遅延が増加する場合を説明する図である。
【図９】下り遅延が減少する場合を説明する図である。
【図１０】上り遅延が増加する場合を説明する図である。
【図１１】上り遅延が減少する場合を説明する図である。
【図１２】本発明に係る光通信システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の光通信システム３０１を説明する概念図である。光通信システム３０１は、異なる波長をそれぞれ送受信するＯＬＴ２１、２２と、ＯＬＴ２１、２２に光伝送路である光分配網（ＯＤＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ＯＤＮ５０を介して接続され、ＯＬＴ２１、２２との間で複数の波長（例えば、ＯＬＴからＯＮＵへの下り方向がλ１、λ２、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向がλ１’、λ２’）を用いて波長分割多重且つ時分割多重で光信号を送受する光送受信器を有する複数のＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）と、を備える。光通信システム３０１は、例えば、ＰＯＮであり、波長分割多重且つ時分割多重で光信号を伝達する。
【００２８】
ＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）は各加入者宅に設置されており、送信する上り信号で使用するために各ＯＮＵの光送受信器はＯＬＴ２１、２２に到達する波長の信号光を出力する。
【００２９】
ＯＤＮ５０は、各ＯＮＵの光送受信器からの上り信号光を合流して光合分波器２５を介してＯＬＴ２１、２２へ結合し、光合分波器２５を介して、ＯＬＴ２１、２２からの信号光を分岐して各ＯＮＵの光送受信器へ結合する。ここで、各ＯＮＵの光送受信器から出力された上り信号光が同一波長として受信される波長が同時にＯＬＴ２１、２２に到着すると受信できなくなるため、ＯＬＴ２１、２２は、各ＯＮＵの光送受信器の当該波長における伝搬時間の差を考慮して同一波長として受信される信号光同士がＯＬＴ２１、２２で重ならないように送信許可する。送信許可は、各ＯＮＵ側の光送受信器で受信中の波長にてＯＬＴ２００から通知される。受信中の波長は、各ＯＬＴ２１、２２からＯＮＵに到達しうる波長のうちの１波長である。光合分波器２５は、ＯＮＵからの光を波長ごとに分波し、ＯＬＴに受け渡し、ＯＬＴ２１、２２からの光を合波してＯＮＵに受け渡す。光合分波器２５は、例えば、ＡＷＧ等の周回性波長フィルタ等を適用することができる。
【００３０】
ここで、話を簡略化するために適用する波長を上り下りそれぞれ２波長とすれば、光合分波器２５は、ＯＮＵからの上り信号光を波長λ１’と波長λ２’に分波し、ＯＮＵと波長の組合せに応じた光をそれぞれＯＬＴ２１、２２に結合する。ＯＬＴ２１、２２は、受信した信号光のいずれかの波長を選択して、受光し、その信号光を電気信号として出力する。このため、ＯＬＴ２１、２２は、ＯＮＵ毎に定められた波長（λ１’、λ２’）で信号光を受信することができる。ＯＬＴ２１、２２は、それぞれ行き先のＯＮＵに応じた波長λ１と波長λ２の下り信号光を出力し、光合分波器２５で合波しＯＤＮ５０を介してＯＮＵに結合する。
【００３１】
次に光通信システム３０１の行う上り送信許可の例を示す。まず初めに切替によって伝搬遅延が変化しない例を示し、その後切替によって伝搬遅延が変化する例について示す。
【００３２】
本実施例では、例えば、ＯＮＵがＯＬＴ２２からの下り信号を受信し、ＯＬＴ２１へ上り信号を送信する場合を考える。ＯＮＵへＯＬＴ２２の下り信号でＯＬＴ２１に対する送信許可をＯＬＴ２２が通知する際に、まず、ＯＬＴ２１がＯＬＴ２２に送信許可の送信依頼を行う。そして、送信許可に記載する時刻は、ＯＬＴ２２がＯＬＴ２１の送信依頼時刻ｔ１に送信依頼を受信してから送信許可を送出するまでの時間を加算した時刻としている。
【００３３】
ＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）は、ＯＬＴからの送信許可を受信したときに自装置の時刻を送信許可に記載の時刻に合わせる。
【００３４】
次に、光通信システム３０１の行う上り送信許可とその前段のディスカバリ操作の例を
示す。ここで、ＯＬＴ２２の下り信号を受信しかつＯＬＴ２１に上り信号を送信するＯＮＵに着目する。ディスカバリ操作は、ＯＤＮ５０に新たに接続されたＯＮＵのＯＬＴ−ＯＮＵ間の往復時間ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）の測定と未登録のＯＮＵにフレーム取捨選択に必要な識別番号ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  ＩＤ）の付与を行う処理である。以下、ディスカバリ処理を図３の時間ダイヤグラムに従って説明する。
【００３５】
（１）ＯＬＴ２１からＯＬＴ２２へのディスカバリゲートメッセージ送信依頼
所定時にＯＬＴ２１はＯＬＴ２１に送信するＯＮＵに対するディスカバリのための送信許可であるディスカバリゲートメッセージ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ＿ＧＡＴＥ  Ｍｅｓｓａｇｅ）の送出を当該ＯＮＵに送信するＯＬＴ２２に依頼する。ここで、所定時とは、未登録のＯＮＵが接続したことを周期的に観測するための定期的な周期の時刻であってもよいし、加入者側装置ＯＮＵ登録等のイベントが生起した時刻であってもよいし、ＯＮＵ側又はＯＬＴ側又はその両方のバッファ内の未送信データが所定の量以上又は以下となった等のデータ量や割当帯域やＯＮＵ間の割当帯域比が所定の範囲になった時刻でもよい。
【００３６】
ＯＬＴ２１は、ＯＬＴ２２に、現在の自分の時刻ｔ１と送信を許可する送信開始時刻ｔ２とディスカバリタイムウインドウ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｔｉｍｅ  Ｗｉｎｄｏｗ）の長さＳを伝え、ディスカバリゲートメッセージの送信依頼をする。ここで、ｔ１に対するｔ２の時刻差が一定であったり、Ｓの値が一定値であったりして、他の値から確定できる値はＯＬＴ２２への受け渡しを省略しても良い。
【００３７】
（２）ＯＬＴ２２からＯＬＴ２１に送信するＯＮＵへのディスカバリゲートメッセージ
送信依頼を受けたＯＬＴ２２は、依頼を受けてからディスカバリゲートメッセージを送信するまでの時間Ｉ１を時刻ｔ１に加算して、現在の時刻ｔ１をｔ１＋Ｉ１とする。ＯＬＴ２２は時刻ｔ１、送信を許可する送信開始時刻ｔ２とディスカバリタイムウインドウの長さＳが示されているディスカバリゲートメッセージを送信する。ここで、Ｉ１の値は、ＯＬＴ２２における他の下り情報伝送と衝突しないようなＯＬＴ２２において当該ディスカバリゲートメッセージを送信可能な時間とし、伝搬遅延やランダム時間を考慮し、ＯＮＵにおいてｔ１＜ｔ２となる範囲にある。この範囲で送信できない場合は、ＯＬＴ２１に送信不能と通知することが望ましい。送信不能通知に応じてＯＬＴ２１は（１）に戻るか終了する。
【００３８】
（３）ＯＮＵからのレジスタリクエストメッセージ
ディスカバリゲートメッセージを受け取った未登録ＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵは上り時の衝突を避けるためディスカバリゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２にランダム時間ｄ（０≦ｄ≦Ｄ、Ｄ：ランダム時間の最大値）加えた時刻ｔ２＊（＝ｔ２＋ｄ）に、タイムスタンプをｔ２＊としたレジスタリクエストメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ＲＥＱ  Ｍｅｓｓａｇｅ）で応答する。レジスタリクエストメッセージはＯＮＵのＭＡＣアドレスが示されている。
【００３９】
ＯＬＴ２１は、受け取ったレジスタリクエストメッセージの到着時刻ｔ３を測定するとともに、タイムスタンプからｔ２＊を取得し、ＯＮＵまでの往復時間Ｔｘ（＝ｔ３−ｔ２＊）を求める。
【００４０】
（４）ＯＬＴ２１からＯＬＴ２２へのレジスタメッセージ依頼
ＯＬＴ２１は、レジスタリクエストメッセージ受け取った未登録ＯＮＵのＬＬＩＤを決定し、そのＬＬＩＤを通知するレジスタメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｍｅｓｓａｇｅ）の送信をＯＬＴ２２に依頼する。
【００４１】
（５）ＯＬＴ２２からＯＮＵへのレジスタメッセージ
ＯＬＴ２２は、レジスタメッセージによりＯＮＵのＬＬＩＤを通知する。本通知は下の（７）の到着以前であり、ＯＮＵが当該ＬＬＩＤに応じた動作を準備する時間以前に実施される。
【００４２】
（６）ＯＬＴ２１からＯＬＴ２２へのゲートメッセージ送信依頼
ＯＬＴ２１は、次の上りタイミングを、当該ＯＮＵに通知するためにＬＬＩＤで指定したゲートメッセージの送信をＯＬＴ２２に依頼する。依頼に際して、現在の自分の時刻ｔ１と送信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可を継続する時間Ｋを伝える。なお、依頼する時刻ｔ１、時刻ｔ２は（１）と値が異なる。
【００４３】
（７）ＯＬＴ２２からＯＮＵへのゲートメッセージ
送信依頼を受けたＯＬＴ２２は、依頼を受けてからゲートメッセージを送信するまでの時間Ｉ１を時刻ｔ１に加算して、現在の時刻ｔ１をｔ１＋Ｉ１とする。ＯＬＴ２２は時刻ｔ１、送信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可を継続する時間Ｋが示されているゲートメッセージを送信する。ここで、Ｉ１の値は、ＯＬＴ２２において当該ゲートメッセージを送信可能な時間によって異なり、（２）と値は必ずしも一致しない。Ｉ１の値は、ＯＬＴ２２における他の下り情報伝送と衝突しないようなＯＬＴ２２において当該ディスカバリゲートメッセージを送信可能な時間とし、伝搬遅延やランダム時間を考慮し、ＯＮＵにおいてｔ１＜ｔ２となる範囲にある。この範囲では送信できない場合又は（５）のレジスタメッセージがＯＮＵに到着してＬＬＩＤに応じた動作を準備する時間以前にｔ２となる場合は、ＯＬＴ２１に送信不能と通知する。送信不能通知に応じてＯＬＴ２１は（６）に戻る。（６）に戻るのは、例えばゲートメッセージの未着によりレジスタによる登録が解除される時間までが望ましい。
【００４４】
（８）ＯＮＵからのレジスタＡＣＫメッセージ
ゲートメッセージを受け取った当該ＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２から継続時間が経過するまでの間に、レジスタＡｃｋメッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡＣＫ  Ｍｅｓｓａｇｅ）で応答する。
【００４５】
以上で、ディスカバリ処理は終了となる。
【００４６】
その後の上り信号許可の通知は、ＯＮＵからのレポートメッセージ（Ｒｅｐｏｒｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ）によりＯＬＴ側が把握したＯＮＵの上り蓄積データ量や使用帯域等に基づいて、上記の（６）〜（７）と同様にゲートメッセージで当該ＯＮＵに通知する。ゲートメッセージには、当該ＯＮＵに割り当てる上り波長を受信する送受信機における当該ゲートメッセージの送信時刻ｔ１と、送信を許可する送信開始時刻ｔ２と継続時間Ｋが示されている。ゲートメッセージを受け取った当該ＯＮＵは上記の（８）と同様に、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵは送信開始時刻ｔ２から継続時間が経過するまでの間に上り信号を送信する。
【００４７】
次に切り替えに伴い、伝搬遅延が変化する例について示す。図４は、光通信システム３０１の行う上り送信許可の例である。下り信号の波長を変更する際、その変更に伴う伝搬遅延増加分Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とし、あるいは伝搬遅延増加分を送信開始時間ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。また、上り信号の波長を変更する際、その変更に伴う伝搬遅延増加分をゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とし、あるいは送信を許可する送信開始時刻ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。即ち、上り信号の伝搬遅延増加分と下り信号の伝搬遅延増加分は同様の処理を行う。
【００４８】
以下、２波長の場合で示すので上り信号あるいは下り信号の一方の伝搬遅延が変更する例で示すが、上り信号と下り信号の両方が変更した場合はその組合せとすればよい。
【００４９】
まず、下り遅延増加の例を図８に示す。図の横矢印はＯＮＵでの時刻であり、ｔ１＝０，ｔ２＝１００，伝搬遅延増加分Δ＝１０とする。図中の“Ｋ”は送信可能継続時間である。従来例では、伝搬遅延増加により、切替前と比べて伝搬遅延増加Δだけ遅い時刻を切替前のｔ１，ｔ２と誤認する。このため、ＯＬＴの想定する本来の送信開始時刻ｔ２（＝１００）よりも伝搬遅延増加分Δだけ遅い時刻１１０を１００として扱う。このため送信開始時刻が１０だけ遅くなる。
【００５０】
一方、光通信システム３０１は、方法１として伝搬遅延増加分Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とする。即ちｔ１＋Δ＝０＋１０＝１０をｔ１として送信する。伝搬遅延増加に伴うゲートメッセージの遅延分だけ送信時刻ｔ１の時刻を遅延させることで、切替前と同様の送信開始となる。
【００５１】
光通信システム３０１は、方法２として伝搬遅延増加分Δを送信開始時刻ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。即ちｔ２−Δ＝１００−１０＝９０をｔ２として送信する。伝搬遅延増加に伴うゲートメッセージの遅延分だけ送信開始時刻ｔ２を早めることで、切替前と同様の送信開始となる。
【００５２】
次に、下り遅延減少の例を図９に示す。減少であるので増加分を負の値とすれば増加の例と同様である。伝搬遅延増加分Δ＝−１０とする。それ以外は遅延増加の例と同様である。従来例では、伝搬遅延減少により、切替前と比べて伝搬遅延増加分Δだけ遅い時刻（伝搬遅延減少分−Δだけ早い時刻）を切替前のｔ１，ｔ２と誤認する。このため、ＯＬＴの想定する本来の送信開始時刻ｔ２よりも伝搬遅延増加分Δだけ遅い時刻９０を１００（伝搬遅延減少分−Δだけ早い時刻９０を１００）として扱う。このため送信開始時刻が−１０だけ遅く（１０だけ早く）なる。
【００５３】
一方、光通信システム３０１は、方法１として伝搬遅延増加分Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とする。即ちｔ１＋Δ＝０＋（−１０）＝−１０をｔ１として送信する（伝搬遅延減少分−Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１から減じた時刻をｔ１とする。即ちｔ１−（−Δ）＝０−（１０）＝−１０をｔ１として送信する）。伝搬遅延増加に伴うゲートメッセージの遅延分だけ送信時刻ｔ１の時刻を遅延させる（伝搬遅延減少に伴うゲートメッセージの早まり分だけ送信時刻ｔ１の時刻を早める）ことで、切替前と同様の送信開始となる。
【００５４】
光通信システム３０１は、方法２として伝搬遅延増加分Δを送信開始時刻ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。即ちｔ２−Δ＝１００−（−１０）＝１１０をｔ２として送信する（伝搬遅延減少分−Δを送信開始時刻ｔ２に加えた時刻をｔ２とする。即ちｔ２＋（−Δ）＝１００＋（１０）＝１１０をｔ２として送信する）。伝搬遅延増加に伴うゲートメッセージの遅延分だけ送信開始時刻ｔ２の時刻を早める（伝搬遅延減少に伴うゲートメッセージの早まり分だけ送信開始時刻ｔ２の時刻を遅延させる）ことで、切替前と同様の送信開始となる。
【００５５】
次に、上り遅延増加の例を図１０に示す。図の横矢印はＯＬＴでの時刻であることが異なり、それ以外は下りの例と同様である。ｔ１＝０，ｔ２＝１００，伝搬遅延増加分Δ＝１０とする。従来例では、伝搬遅延増加により、切替前と比べて伝搬遅延増加Δだけ到着が遅くなる。このため、ＯＬＴの想定する本来の到着時刻ｔ２（＝１００）よりも伝搬遅延増加分Δだけ遅い時刻１１０に到着する。
【００５６】
以上説明したように、光通信システム３０１は、非同期システムのままで、任意の下り波長を受信するＯＮＵに対して、任意の上り波長で送信する送信許可を通知することが可能であるので、波長間における上下の組合せを自由に変更しながら、同一の波長として受信する波長の上り信号間での衝突を回避する１対Ｎの光アクセスシステムを提供することができる。
【００５７】
一方、光通信システム３０１は、方法１として伝搬遅延増加分Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とする。即ちｔ１＋Δ＝０＋１０＝１０をｔ１として送信する。伝搬遅延増加に伴う上り信号の遅延分だけ送信時刻ｔ１の時刻を遅延させ、送信時刻ｔ１から送信開始時刻ｔ２までの時間を短くして送信開始時刻を伝搬遅延増加分だけ早めることで、切替前と同様の到着時刻となる。
【００５８】
光通信システム３０１は、方法２として伝搬遅延増加分Δを送信開始時刻ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。即ちｔ２−Δ＝１００−１０＝９０をｔ２として送信する。伝搬遅延増加に伴う上り信号の遅延分だけ送信開始時刻ｔ２を早め、送信時刻ｔ１から送信開始時刻ｔ２までの時間を短くして送信開始時刻を伝搬遅延増加分だけ早めることで、切替前と同様の到着時刻となる。
【００５９】
次に、上り遅延減少の例を図１１に示す。減少であるので増加分を負の値とすれば増加の例と同様である。伝搬遅延増加分Δ＝−１０とする。それ以外は遅延増加の例と同様である。従来例では、伝搬遅延減少により、切替前と比べて伝搬遅延増加分Δだけ到着が遅くなる（伝搬遅延減少分−Δだけ到着が早くなる）。このため、ＯＬＴの想定する本来の到着時刻ｔ２（＝１００）よりも伝搬遅延増加分Δだけ遅い時刻９０に到着する（伝搬遅延減少分−Δだけ早い時刻９０に到着する）。このため到着時刻が−１０だけ遅く（１０だけ早く）なる。
【００６０】
一方、光通信システム３０１は、方法１として伝搬遅延増加分Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１に加えた時刻をｔ１とする。即ちｔ１＋Δ＝０＋（−１０）＝−１０をｔ１として送信する（伝搬遅延減少分−Δをゲートメッセージの送信時刻ｔ１から減じた時刻をｔ１とする。即ちｔ１−（−Δ）＝０−（１０）＝−１０をｔ１として送信する）。伝搬遅延増加に伴う上り信号の遅延分だけ送信時刻ｔ１の時刻を遅延させ（伝搬遅延減少に伴う上り信号の早まり分だけ送信時刻ｔ１の時刻を早め）、送信時刻ｔ１から送信開始時刻ｔ２までの時間を短くして送信開始時刻を伝搬遅延増加分だけ早める（送信時刻ｔ１から送信開始時刻ｔ２までの時間を長くして送信開始時刻を伝搬遅延減少分だけ遅延する）ことで、切替前と同様の到着時刻となる。
【００６１】
光通信システム３０１は、方法２として伝搬遅延増加分Δを送信開始時刻ｔ２から減じた時刻をｔ２とする。即ちｔ２−Δ＝１００−（−１０）＝１１０をｔ２として送信する（伝搬遅延減少分−Δを送信開始時刻ｔ２に加えた時刻をｔ２とする。即ちｔ２＋（−Δ）＝１００＋（１０）＝１１０をｔ２として送信する。）。
【００６２】
伝搬遅延増加に伴う上り信号の遅延分だけ送信開始時刻ｔ２の時刻を早め（伝搬遅延減少に伴う上り信号の早まり分だけ送信開始時刻ｔ２の時刻を遅延させ）、送信時刻ｔ１から送信開始時刻ｔ２までの時間を短くして送信開始時刻を伝搬遅延増加分だけ早める（送信時刻ｔ１から送信開始時刻ｔ２までの時間を長くして送信開始時刻を伝搬遅延減少分だけ遅延する）ことで、切替前と同様の到着時刻となる。
【００６３】
ＯＬＴ２１、２２とＯＮＵ１００Ａとが通信している場合を考える。ＯＬＴ２１，２２は、あるＯＮＵと通信する上り信号又は下り信号の波長を切り替えるとき、ＯＬＴ２１、２２が、自装置の時刻に、ＯＮＵ１００ＡとそれぞれのＯＬＴ２１、２２との間で生ずる伝搬遅延差Δを加算した送信時刻のタイムスタンプｔ１、ＯＮＵ１００Ａの上り信号を許可する送信開始時刻ｔ２、及びＯＮＵ１００Ａの上り信号の送信可能継続時間Ｋを含むゲートメッセージＧＭを送信する。この場合、ＯＮＵ１００Ａは、ＯＬＴ２１、２２からのゲートメッセージＧＭを受信したときに自装置の時刻をゲートメッセージＧＭのタイムスタンプに合わせ、ゲートメッセージＧＭに含まれる送信開始時刻ｔ２からゲートメッセージＧＭに含まれる送信可能継続時間Ｋまでの間に上り信号を送信する。
【００６４】
また、ＯＬＴ２１、２２は、上り信号又は下り信号の波長を切り替えるとき、ＯＬＴ２１、２２が、自装置の時刻ｔ１のタイムスタンプ、ＯＮＵ１００Ａの上り信号を許可する送信開始時刻ｔ２から、ＯＮＵ１００ＡとそれぞれのＯＬＴ２１、２２との間で生ずる伝搬遅延差Δを減じた送信開始時刻ｔ２’、及びＯＮＵ１００Ａの上り信号の送信可能継続時間Ｋを含むゲートメッセージＧＭを送信してもよい。この場合、ＯＮＵ１００Ａは、ＯＬＴ２１、２２からのゲートメッセージＧＭを受信したときに自装置の時刻をゲートメッセージＧＭに含まれるタイムスタンプｔ１に合わせ、ゲートメッセージＧＭに含まれる送信開始時刻ｔ２’からゲートメッセージＧＭに含まれる送信可能継続時間Ｋまでの間に上り信号を送信する。
【００６５】
図４〜７の時間ダイヤグラムに従って説明する。図４と図５は、ＯＬＴ２１からのゲートメッセージによるＯＬＴ２１及び２２に対する送信許可を通知する例である。図６と図７は、ＯＬＴ２１に対する送信許可をＯＬＴ２１及び２２からのゲートメッセージで通知する例である。ここで、上り下りともにＯＬＴ２１で送受する伝搬遅延時間はＯＬＴ２２で送受する伝搬遅延時間はよりも短いとした。
【００６６】
［第１の切替状態］
第１の切替状態を、図４の時間ダイヤグラムを用いて説明する。
【００６７】
（１）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１と通信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可を継続する時間Ｋを含む。
【００６８】
（２）ＯＮＵからＯＬＴ２１への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００６９】
（１’）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１に伝搬遅延増加分Δを加えた送信時刻ｔ１’（＝ｔ１＋Δ）と通信を許可する送信開始時刻ｔ２’（＝ｔ２）と送信許可を継続する時間Ｋ’（＝Ｋ）を含む。ここでΔはＯＮＵ−ＯＬＴ２１とＯＮＵ−ＯＬＴ２２との伝搬遅延差である。
【００７０】
（２’）ＯＮＵからＯＬＴ２２への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１’に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２’から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００７１】
［第２の切替状態］
第２の切替状態を、図５の時間ダイヤグラムを用いて説明する。
【００７２】
（１）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１と通信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可を継続する時間Ｋを含む。
【００７３】
（２）ＯＮＵからＯＬＴ２１への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００７４】
（１’）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１’（＝ｔ１）と元の通信を許可する送信開始時刻ｔ２から伝搬遅延増加分Δを減じた送信開始時刻ｔ２’（＝ｔ２−Δ）と送信許可を継続する時間Ｋ’（＝Ｋ）を含む。ここでΔはＯＮＵ−ＯＬＴ２１とＯＮＵ−ＯＬＴ２２との伝搬遅延差である。
【００７５】
（２’）ＯＮＵからＯＬＴ２２への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１’に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２’から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００７６】
［第３の切替状態］
第３の切替状態を、図６の時間ダイヤグラムを用いて説明する。
【００７７】
（１）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１と通信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可を継続する時間Ｋを含む。
【００７８】
（２）ＯＮＵからＯＬＴ２１への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００７９】
（１’）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１に伝搬遅延増加分Δを加えた送信時刻ｔ１’（＝ｔ１＋Δ）と通信を許可する送信開始時刻ｔ２’（＝ｔ２）と送信許可を継続する時間Ｋ’（＝Ｋ）を含む。ここでΔはＯＮＵ−ＯＬＴ２１とＯＮＵ−ＯＬＴ２２との伝搬遅延差である。
【００８０】
（２’）ＯＮＵからＯＬＴ２２への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１’に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２’から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００８１】
［第４の切替状態］
第４の切替状態を、図７の時間ダイヤグラムを用いて説明する。
【００８２】
（１）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１と通信を許可する送信開始時刻ｔ２と送信許可を継続する時間Ｋを含む。
【００８３】
（２）ＯＮＵからＯＬＴ２１への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００８４】
（１’）ＯＬＴ２１からＯＮＵへのゲートメッセージ
ＯＬＴ２１は、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定したゲートメッセージを送信する。ゲートメッセージは、現在の自分の時刻ｔ１’（＝ｔ１）と元の通信を許可する送信開始時刻ｔ２から伝搬遅延増加分Δを現じた送信開始時刻ｔ２’（＝ｔ２−Δ）と送信許可を継続する時間Ｋ’（＝Ｋ）を含む。ここでΔはＯＮＵ−ＯＬＴ２１とＯＮＵ−ＯＬＴ２２との伝搬遅延差である。
【００８５】
（２’）ＯＮＵからＯＬＴ２２への上り信号
ゲートメッセージを受け取ったＯＮＵは、このメッセージのタイムスタンプで示される当該メッセージの送信時刻ｔ１’に自分の時計を合わせる。ＯＮＵはゲートメッセージで指示された送信開始時刻ｔ２’から継続時間Ｋが経過するまでの間に、上り信号を送信する。
【００８６】
図４〜図７に示されるように、光通信システム３０１は波長の切り換えに伴う上り方向又は下り方向の伝搬遅延差Δの増減に応じてゲートメッセージＧＭで伝える時刻を増減することでＯＬＴ２００に着信する時刻を一定にすることができる。なお、本例では、送信許可をする側で伝搬遅延差に応じた処理を行ったが、送信許可を受ける側で同様の処理を行っても良い。
【００８７】
以上説明したように、光通信システム３０１は、非同期システムのままで、伝搬遅延の異なる任意の下り波長を受信するＯＮＵに対して、伝搬遅延の異なる任意の上り波長で送信する送信許可を通知することが可能である。このため、波長間における上下の組合せを自由に変更しながら上り信号の衝突を回避する１対Ｎの光アクセスシステムを提供することができる。
【００８８】
なお、光通信システム３０１を、３つのＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）と２波長で説明したが、ＯＮＵの数が増減してもよいし、波長分割多重する波長の数も２以上であってよい。また、光通信システム３０１をＰＯＮとして説明したが、光スイッチを光スプリッタに代替した光アクセスネットワークでも同様である。これは以降の実施形態でも同様である。
【００８９】
（実施形態２）
図１２は、実施形態２の光通信システム３０２を説明する概念図である。光通信システム３０２は、方路（Ｈ１、Ｈ２）毎のＯＬＴ（２１、２２）を有するＯＬＴ２１、２２に光伝送路である光分配網ＯＤＮを構成する方路５０（Ｈ１）、５０（Ｈ２）を介して接続され、ＯＬＴ２１、２２との間で芯線多重且つ時分割多重で光信号を送受する複数のＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）と、を備える。光通信システム３０２は、例えば、ＰＯＮであり、芯線多重且つ時分割多重で光信号を伝達する。光通信システム３０２は、図１の光通信システム３０１が各ＯＮＵを波長（λ１、λ２）に振り分けて通信することに対して、各ＯＮＵを複数の方路（Ｈ１、Ｈ２）に振り分けて通信する点において相違する。なお、実施形態２では、すでに実施形態１で説明した部分と同一あるいは略同一である部分の説明を省略する。
【００９０】
ＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）及びＯＬＴ２１、２２は、実施形態１で説明したＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）及びＯＬＴ２１、２２について波長を方路に置き換えたものである。
【００９１】
各ＯＮＵは（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）は各加入者宅に設置されており、送信する上り信号で使用するために各ＯＮＵの光送受信器は両方の方路で信号光を出力する。
【００９２】
ＯＤＮ５０（Ｈ１）、５０（Ｈ２）は、各ＯＮＵの光送受信器からの信号光を方路（Ｈ１、Ｈ２）ごとに合流してＯＬＴ２１、２２へ結合し、ＯＬＴ２１、２２からの信号光を方路Ｈ１、Ｈ２ごとに分岐して各ＯＮＵの光送受信器へ結合する。ここで、各ＯＮＵの光送受信器ＯＬＴから出力された上り信号光が同一方路で同時にＯＬＴ２００に到着すると受信できなくなるので、ＯＬＴ２００は、各ＯＮＵのＯＬＴの当該方路における伝搬時間の差を考慮してＯＬＴ２１、２２で重ならないように送信許可する。送信許可は、各ＯＮＵ側の光送受信器でＯＬＴ２１、２２のいずれかから通知される。
【００９３】
ＯＬＴ２１、２２の光送受信器は、ＯＤＮ５０（Ｈ１）、５０（Ｈ２）からの光を方路ごとに受光する複数の受光器を有する。
【００９４】
光通信システム３０２のディスカバリレンジング処理は、実施形態１の光通信システム３０１のディスカバリレンジング処理の波長λ１及び波長λ２をそれぞれ方路Ｈ１及び方路Ｈ２と置き変えたものである。具体的には、本ディスカバリレンジング処理は、新たにＯＮＵを収容可能な方路でＯＬＴが所定時にディスカバリゲートメッセージを送出し、ＯＮＵがＯＬＴからの前記ディスカバリゲートメッセージに対してレジスタリクエストメッセージで応答し、ＯＬＴが前記レジスタリクエストメッセージで応答したＯＮＵに対して、レジスタメッセージと次の上り光信号の送信タイミング等の指示を含むゲートメッセージを該ＯＮＵへ通知し、該ＯＮＵは、前記ゲートメッセージに従い前記光信号を送信する。
【００９５】
以上説明したように、光通信システム３０２は、非同期システムであっても、伝搬遅延の異なる任意の下り方路からの信号光を受信するＯＮＵに対して、伝搬遅延の異なる任意の上り方路で送信する送信許可を通知することが可能であるので、方路間における上下の組合せを自由に変更しながら上り信号の衝突を回避する１対Ｎの光アクセスシステムを提供することができる。
【００９６】
なお、光通信システム３０２を、３つのＯＮＵ（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）と２つの方路で説明したが、ＯＮＵの数が増減してもよいし、方路の数も２以上であってよい。また、光通信システム３０２の方路のそれぞれで波長分割多重を行い、実施形態１の光通信システムの処理と実施形態２の光通信システムの処理とを組み合わせてもよい。
【００９７】
（他の実施形態）
なお、以上説明した実施態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
【００９８】
例えば、情報伝達媒体は、光通信システム３０１では波長、光通信システム３０２では方路であったが、他の分割多重の技術、例えば、光符号、ＯＦＤＭの一つのビン、偏波、位相であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、ＰＯＮに適用される光通信システム関連の技術分野に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
２１、２２：ＯＬＴ
２５：光合分波器
５０、５０（Ｈ１）、５０（Ｈ２）：ＯＤＮ
５５：光スプリッタ
Ｈ１、Ｈ２：方路
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ：ＯＮＵ
２００：局
３０１、３０２：光通信システム
ＧＭ：ゲートメッセージ
【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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