(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で接続する局側装置とで構成されるＰＯＮシステムにおいて、
前記加入者側装置は、
前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、
前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、
前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部と
を有し、
前記局側装置は、
前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、
前記各加入者側装置から通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部と
を有し、
前記加入者側装置の加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信し、
前記局側装置の前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記ＰＯＮ回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
ＰＯＮシステムの局側装置にＰＯＮ回線で収容され、ユーザー端末のデータを送信する加入者側装置において、
前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、
前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、
前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部と
を設け、
前記加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信する
ことを特徴とする加入者側装置。
【請求項３】
ユーザー端末を接続する複数の加入者側装置をＰＯＮ回線で収容するＰＯＮシステムの局側装置において、
前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、
前記各加入者側装置から送信要求制御フレームにより通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部と
を設け、
前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記ＰＯＮ回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求める
ことを特徴とする局側装置。
【請求項４】
請求項１に記載のＰＯＮシステムにおいて、
前記ＰＯＮ回線とは異なる帯域で前記ＰＯＮ回線に波長多重した専用回線を介して前記局側装置に接続される前記加入者側装置とは異なる専用加入者端末を設け、
前記局側装置に、
前記複数の加入者側装置と上位側回線との間で送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部と、
前記局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置の管理を行う加入者装置管理部と、
前記ＰＯＮ回線とは異なる帯域で前記ＰＯＮ回線に波長多重した専用回線を介して前記専用加入者端末と通信を行う通信部と
を設け、
前記多重分離部は、前記通信部が前記専用加入者端末から受信するデータを前記複数の加入者側装置から受信するデータに多重して上位側回線に送信し、上位側回線から受信したデータを分離した前記専用加入者端末向けのデータを前記通信部を介して前記専用加入者端末に送信する
ことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のＰＯＮシステムにおいて、
前記専用加入者端末は、ＩＰ電話であることを特徴とするＰＯＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムおよびＰＯＮシステムを構成する局側装置と加入者側装置における余剰帯域の利用技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭等の加入者宅を対象とした加入者系光ファイバネットワークシステムとして、受動光ネットワーク（ＰＯＮ）システムが知られている。このＰＯＮシステムは、局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｍａｌ）に接続された１本の光ファイバを光スプリッタにより分岐し、複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）に接続し、複数のユーザで１本の光ファイバを共用する光伝送システムである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、通信速度が１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮ（イーサネット（登録商標）ＰＯＮ）システムにおいては、ＦＥＣ用のパリティ符号を付加するなどの冗長があり、ＯＮＵとＯＬＴとのＰＯＮ回線区間の約１０Ｇｂｐｓの帯域のうち上り最大約８．７Ｇｂｐｓ、下り最大約９．７Ｇｂｐｓの帯域に制限されてしまう。一方、ＯＬＴより上位側のＬ２ＳＷやルーターなどに接続される専用回線は、１０Ｇｂｐｓの帯域が確保されている。このため、ＯＬＴより下位の側のＰＯＮ回線の帯域と、上位側の回線の帯域をの間には、上り約１．３Ｇｂｐｓ、下り約０．３Ｇｂｐｓの余剰帯域が存在し、帯域の有効利用が図られていないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、ＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴより下位の側のＰＯＮ回線の帯域と、上位側の回線の帯域との余剰帯域を有効に利用することができるＰＯＮシステムおよび局側装置並びに加入者側装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＰＯＮシステムは、ユーザー端末を接続する加入者側装置と、複数の前記加入者側装置をＰＯＮ回線で接続する局側装置とで構成されるＰＯＮシステムにおいて、前記加入者側装置は、前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部とを有し、前記局側装置は、前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、前記各加入者側装置から通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部とを有する。
【０００７】
そして、前記加入者側装置の加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信し、前記局側装置の前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記ＰＯＮ回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る加入者側装置は、ＰＯＮシステムの局側装置にＰＯＮ回線で収容され、ユーザー端末のデータを送信する加入者側装置において、前記ユーザー端末の送信データを一時的に保持する送信バッファと、前記送信バッファに保持された送信データを圧縮するデータ圧縮部と、前記局側装置に前記送信バッファの送信データ量を含む送信要求制御フレームを送信し、前記局側装置からデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを受信して、前記送信バッファの圧縮データを送信する加入者側制御部とを設けた。
【０００９】
そして、前記加入者側制御部は、前記データ圧縮部が前記送信バッファの送信データに対するデータ圧縮率を前記送信要求制御フレームに含めて前記局側装置に送信することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る局側装置は、ユーザー端末を接続する複数の加入者側装置をＰＯＮ回線で収容するＰＯＮシステムの局側装置において、前記加入者側装置から受信した圧縮データを伸長するデータ伸長部と、前記各加入者側装置から送信要求制御フレームにより通知される送信データ量と、前記加入者側装置の上り方向のＰＯＮ回線速度情報と、上位側回線速度情報とを用いて、当該加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、当該加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求め、前記データ送出開始タイミングと前記データ送出継続時間とを含む送信許可制御フレームを当該加入者側装置に送信すると共に、前記データ伸長部が伸長したデータフレームを上位側回線に送信する局側制御部とを設けた。
【００１１】
そして、前記局側制御部は、前記複数の加入者側装置から受信した前記送信要求制御フレームに含まれる複数のデータ圧縮率を比較し、圧縮率が相対的に低い方の加入者側装置に前記ＰＯＮ回線の上り帯域を広く割り当てるように各加入者側装置の上り方向の通信量を算出し、各加入者側装置が接続される前記ＰＯＮ回線へのデータ送出開始タイミングとデータ送出継続時間とを求めることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ＰＯＮ回線とは異なる帯域で前記ＰＯＮ回線に波長多重した専用回線を介して前記局側装置に接続される前記加入者側装置とは異なる専用加入者端末を設け、前記局側装置に、前記複数の加入者側装置と上位側回線との間で送受信されるデータの多重および分離を行う多重分離部と、前記局側装置毎に収容される前記複数の加入者側装置の管理を行う加入者装置管理部と、前記ＰＯＮ回線とは異なる帯域で前記ＰＯＮ回線に波長多重した専用回線を介して前記専用加入者端末と通信を行う通信部とを設け、前記多重分離部は、前記通信部が前記専用加入者端末から受信するデータを前記複数の加入者側装置から受信するデータに多重して上位側回線に送信し、上位側回線から受信したデータを分離した前記専用加入者端末向けのデータを前記通信部を介して前記専用加入者端末に送信することを特徴とする。
【００１３】
特に、前記専用加入者端末は、ＩＰ電話であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るＰＯＮシステムおよび局側装置並びに加入者側装置は、ＯＬＴより下位の側のＰＯＮ回線の帯域と、上位側の回線の帯域との余剰帯域を有効に利用することができるので、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るＰＯＮシステム１００の構成例を示す図である。
【図２】ＯＬＴ１０１の構成例を示す図である。
【図３】ＯＮＵ１０２の構成例を示す図である。
【図４】ＯＮＵ１０３の構成例を示す図である。
【図５】ＩＰ電話１０６の構成例を示す図である。
【図６】第２実施形態に係るＰＯＮシステム１００ｃの構成例を示す図である。
【図７】ＯＮＵ１０２ｃのＰＯＮ制御部３０３ｃの構成例を示す図である。
【図８】ＯＬＴ１０１ｃのＰＯＮ制御部２０３ｃの構成例を示す図である。
【図９】一般的なＰＯＮシステム９００の構成例を示す図である。
【図１０】ＰＯＮシステム９００の帯域例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るＰＯＮシステムおよび局側装置並びに加入者側装置の各実施形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００１７】
先ず、各実施形態の特徴がわかり易いように、一般的なＰＯＮシステムについて説明する。
【００１８】
［一般的なＰＯＮシステム］
図９は、通信速度が１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮと、通信速度が１ＧｂｐｓのＧＥ（ギガビットイーサネット（登録商標））−ＰＯＮとを利用するＰＯＮシステム９００の構成図である。図９に示したＰＯＮシステム９００は、局側装置（ＯＬＴ）９０１と、１０Ｇ−ＥＰＯＮの加入者側装置（ＯＮＵ）９０２と、ＧＥ−ＰＯＮの加入者側装置（ＯＮＵ）９０３と、光スプリッタ９０４とで構成されている。そして、ＯＬＴ９０１はＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｎｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して上位側の通信装置（Ｌ２ＳＷやルーターなど）に１０Ｇｂｐｓの回線で接続されている。
【００１９】
ＰＯＮシステム９００は、ＯＮＵ９０２，９０３からＯＬＴ９０１への上り回線は時分割多重（ＴＤＭ）を用い、ＯＬＴ９０１からＯＮＵ９０２，９０３への下り回線は波長分割多重（ＷＤＭ）を用いる。ここで、上り回線の光波長は例えば１．３１μｍ、１０Ｇ−ＥＰＯＮの下り回線の光波長は例えば１．４９μｍ、ＧＥ−ＰＯＮの下り回線の光波長は例えば１．５７μｍがそれぞれ用いられる。このようにＰＯＮシステムでは、１本の光ファイバに複数回線の信号を波長多重して使用するようになっている。
【００２０】
図９において、例えば上り回線の場合、ＯＮＵ９０２が送信する１０ＧｂｐｓのデータＡとＯＮＵ９０３が送信する１ＧｂｐｓのデータＢは、予めＯＬＴ９０１から与えられる送信タイミングに従って異なるタイミングで送信され、光スプリッタ９０４を介して時分割多重されてＯＬＴ９０１に入力される。一方、下り回線の場合、ＯＬＴ９０１からＯＮＵ９０２に送信する１０ＧｂｐｓのデータＥとＯＬＴ９０１からＯＮＵ９０３に送信する１ＧｂｐｓのデータＦは波長多重され、光スプリッタ９０４を介してＯＮＵ９０２，９０３の両方に入力される。尚、各データはＯＮＵ毎に予め割り当てられたＬＬＩＤ（ロジカルリンクＩＤ）が付加されたフレーム構造になっているので、ＯＮＵ９０２では自己のＬＬＩＤに一致するフレームのデータＥを受信し、データＦを破棄する。同様に、ＯＮＵ９０３では自己のＬＬＩＤに一致するフレームのデータＦを受信し、データＥを破棄する。このようにして、ＯＮＵ９０２，９０３はＯＬＴ９０１から自己宛のデータを受信する。
【００２１】
ここで、図９において、上り回線の回線速度は１０Ｇｂｐｓで、下り回線の回線速度は１１Ｇｂｐｓである。
【００２２】
ところが、回線速度が１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮは、１０Ｇｂｐｓの帯域中にＦＥＣ用のＲＳパリティ符号（ＲＳ（２５５，２２３））のオーバーヘッドがあるため、伝送されるイーサネットフレームの最大スループットは約８．７Ｇｂｐｓ（以降の説明では約を省略して８．７Ｇｂｐｓと記載）となる。また、１ＧｂｐｓのＧＥ−ＰＯＮは、オーバーヘッド分を含めた１．２５Ｇｂｐｓの帯域があるので最大スループットは約１Ｇｂｐｓ（以降の説明では約を省略して１Ｇｂｐｓと記載）となる。ここで、本明細書では実際に利用可能な通信速度を帯域と称する。上記の場合、１０Ｇ−ＥＰＯＮの帯域は８．７Ｇｂｐｓ、ＧＥ−ＰＯＮの帯域は１Ｇｂｐｓである。
【００２３】
例えば図９に示したＰＯＮシステム９００の上り回線の各部の帯域は、図１０（ａ）に示すような値になる。図１０（ａ）において、光スプリッタ９０４からＯＬＴ９０１までの部分の上り回線の帯域は８．７Ｇｂｐｓなので、ＯＮＵ９０３に帯域を１Ｇｂｐｓ割り当てた場合、ＯＮＵ９０４の帯域は８．７Ｇｂｐｓではなく７．７Ｇｂｐｓに制限される。ＯＬＴ９０１は、ＯＮＵ９０２から受信する最大７．７Ｇｂｐｓのデータと、ＯＮＵ９０３から受信する最大１Ｇｂｐｓのデータとを合わせた８．７Ｇｂｐｓのデータを上位の通信装置のＬ２ＳＷ９０５に転送する。ところが、ＯＬＴ９０１からＬ２ＳＷ９０５までの専用回線の帯域は１０Ｇｂｐｓなので、１．３Ｇｂｐｓの余剰帯域が生じる。
【００２４】
同様に、図９に示したＰＯＮシステム９００の下り回線の各部の帯域は、図１０（ｂ）に示すような値になる。図１０（ｂ）において、ＯＬＴ９０１からＯＮＵ９０２およびＯＮＵ９０３へのデータは波長多重されるので、ＯＮＵ９０２への下り回線の帯域は最大８．７Ｇｂｐｓ、ＯＮＵ９０３への下り回線の帯域は最大１Ｇｂｐｓとなる。ところが、ＯＬＴ９０１から各ＯＮＵへの下り回線は最大９．７Ｇｂｐｓであるが、上位の通信装置であるＬ２ＳＷ９０５からＯＬＴ９０１までの専用回線の帯域は１０Ｇｂｐｓなので、０．３Ｇｂｐｓの余剰帯域が生じる。
【００２５】
このように、従来のＰＯＮシステム９００は、ＯＬＴより下位側のＰＯＮ回線の帯域と上位側の専用回線の帯域との間の余剰帯域を有効に利用されていなかった。
【００２６】
そこで、本発明に係るＰＯＮシステムおよび局側装置並びに加入者側装置では、ＯＬＴ９０１より下位の側のＰＯＮ回線の帯域と、上位側の回線の帯域との余剰帯域を有効利用でき、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
【００２７】
以降、本発明に係るＰＯＮシステムおよび局側装置（ＯＬＴ）並びに加入者側装置（ＯＮＵ）の各実施形態について詳しく説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係るＰＯＮシステム１００のシステム構成例を示す図である。図１（ａ）は下り回線、図１（ｂ）は上り回線をそれぞれ示し、各部における帯域例を記載している。
【００２９】
ＰＯＮシステム１００は、先に説明した図１０のＰＯＮシステム９００と同様に、通信速度が１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ−ＥＰＯＮと、通信速度が１ＧｂｐｓのＧＥ−ＰＯＮとを利用するＰＯＮシステムである。
【００３０】
図１において、ＰＯＮシステム１００は、局側装置（ＯＬＴ）１０１と、１０Ｇ−ＥＰＯＮの加入者側装置（ＯＮＵ）１０２と、ＧＥ−ＰＯＮの加入者側装置（ＯＮＵ）１０３と、光スプリッタ１０４と、Ｌ２ＳＷ１０５と、ＩＰ電話１０６とで構成されている。そして、ＯＬＴ１０１はＳＮＩを介して上位ＮＷに接続する上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５に上り／下り共に１０Ｇｂｐｓの専用回線で接続されている。
【００３１】
ＰＯＮシステム１００は、ＯＮＵ１０２，１０３からＯＬＴ１０１への上り回線に時分割多重（ＴＤＭ）を用い、ＯＬＴ１０１からＯＮＵ１０２，１０３への下り回線に波長分割多重（ＷＤＭ）を用いる。ここで、上り回線の光波長は例えば１．３１μｍ、１０Ｇ−ＥＰＯＮの下り回線の光波長は例えば１．４９μｍ、ＧＥ−ＰＯＮの下り回線の光波長は例えば１．５７μｍがそれぞれ用いられる。この構成は図１０で説明した従来のＰＯＮシステム９００と同じであるが、第１実施形態に係るＰＯＮシステム１００では、下り回線と上り回線にさらに第２の波長分割多重（ＷＤＭ）による専用回線を設けている。例えば図１（ａ）の下り回線では、１０Ｇ−ＥＰＯＮの下り回線とＧＥ−ＰＯＮの下り回線の波長多重に加えて、これらとは異なる波長（例えば１．４μｍ前後など）でＯＬＴ１０１からＩＰ電話１０６までの０．３Ｇｂｐｓの帯域の下り専用回線を多重する。これにより、ＯＬＴ１０１からＯＮＵ１０２，１０３およびＩＰ電話１０６への下り回線の合計の帯域は、１０Ｇｂｐｓ（８．７Ｇ＋１．０Ｇ＋０．３Ｇ）となり、Ｌ２ＳＷ１０５からＯＬＴ１０１までの下り専用回線の全帯域を活用することができる。
【００３２】
一方、例えば図１（ｂ）の上り回線では、１０Ｇ−ＥＰＯＮの上り回線とＧＥ−ＰＯＮの上り回線の時分割多重に加えて、これらとは異なる波長（例えば１．６５μｍ前後など）でＩＰ電話１０６からＯＬＴ１０１までの０．３Ｇｂｐｓの帯域の上り専用回線を多重する。これにより、ＯＮＵ１０２，１０３およびＩＰ電話１０６からＯＬＴ１０１への上り回線の合計の帯域は、９Ｇｂｐｓ（８．７Ｇ＋０．３Ｇ）となり、ＯＬＴ１０１からＬ２ＳＷ１０５までの上り専用回線の約９０％の帯域を活用することができる。
【００３３】
ここで、上記で説明したＩＰ電話１０６用の専用回線の波長は一例であり、他の波長帯であっても構わない。尚、ＩＰ電話１０６の通信速度は低いので、光ファイバの性能限界付近の波長帯であっても誤り訂正などの機能により十分に使用可能であると考えられる。また、ＩＰ電話１０６以外の低速の通信装置（例えば制御装置や監視装置など）であれば、同様に余剰帯域を活用することができる。
【００３４】
このように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、ＯＬＴ１０１と上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の回線の余剰帯域を利用して、ＩＰ電話１０６など他の通信に利用できるので、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
【００３５】
次に、ＰＯＮシステム１００の局側装置であるＯＬＴ１０１の構成例について説明する。
【００３６】
［ＯＬＴ１０１の構成］
図２は、ＯＬＴ１０１の構成例を示すブロック図である。図２において、ＯＬＴ１０１は、ＷＤＭ部２０１と、通信部２０２と、ＰＯＮ制御部２０３と、上位側ＩＦ部２０４とで構成される。尚、ＯＬＴ１０１は、１ＧｂｐｓのＧ−ＥＰＯＮと１０Ｇｂｐｓの１０ＧＥ−ＰＯＮのデュアルレートに対応する。
【００３７】
また、通信部２０２は、光モジュール２２１と、ＳＥＲＤＥＳ部２２２とで構成される。光モジュール２２１は、ＯＮＵ側から受信する光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換と、ＳＥＲＤＥＳ部２２２から入力する電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換とで構成される。さらに、光モジュール２２１は、１Ｇ−ＥＰＯＮの１Ｇ送信部２３１と、１０ＧＥーＰＯＮの１０Ｇ送信部２３２と、１Ｇ−ＥＰＯＮと１０ＧＥ−ＰＯＮのデュアルレートに対応する１Ｇ／１０Ｇ受信部２３３と、０．３Ｇの専用回線を構成する０．３Ｇ送信部２３４および０．３Ｇ受信部２３５とで構成される。ＳＥＲＤＥＳ部２２２は、光モジュール２２１との間で入出力するシリアルデータと、ＰＯＮ制御部２０３との間で入出力するパラレルデータとの変換を行う。
【００３８】
ＷＤＭ部２０１は、ＯＮＵ側との通信データを波長多重および波長分離を行う。例えば、ＯＮＵ側への送信信号とＯＮＵ側からの受信信号とを波長多重および波長分離する。例えば、１Ｇ送信部２３１が出力する１ＧーＥＰＯＮの送信信号と、１０Ｇ送信部２３２が出力する１０ＧＥ−ＰＯＮの送信信号と、０．３Ｇ送信部２３４が出力する専用回線の送信信号とを波長多重してＯＮＵ側へ送信する。また、ＷＤＭ部２０１は、ＯＮＵ側から受信する１Ｇ／１０Ｇの時分割多重されたデュアルレートの受信信号と、ＯＮＵ側から受信する０．３Ｇの受信信号とを波長分離する。そして、ＷＤＭ部２０１は、１Ｇ／１０Ｇの時分割多重された受信信号を光モジュール２２１の１Ｇ／１０Ｇ受信部２３３に出力し、０．３Ｇの受信信号を０．３Ｇ受信部２３５に出力する。
【００３９】
また、ＰＯＮ制御部２０３は、フレーム送受信部２４１と、ＯＮＵ管理部２４２と、記憶部２４３とで構成される。フレーム送受信部２４１は、通信部２０２のＳＥＲＤＥＳ部２２２が出力するＯＮＵ側から受信したフレームを入力し、上位側ＩＦ部２０４を介して上位回線に出力する。逆に、フレーム送受信部２４１は、上位側ＩＦ部２０４を介して上位回線から受信したフレームをＳＥＲＤＥＳ部２２２に出力する。尚、フレーム送受信部２４１は、ＯＮＵ側から受信したフレームの中で制御フレームはＯＮＵ管理部２４２に出力し、データフレームを上位回線に出力する。或いは、ＯＮＵ管理部２４２が出力する制御フレームを通信部２０２のＳＥＲＤＥＳ部２２２を介してＯＮＵ側に送信する。
【００４０】
ここで、ＯＮＵ管理部２４２は、制御フレーム送受信部２５１と、通信量算出部２５２と、制御部２５３とで構成される。制御フレーム送受信部２５１は、フレーム送受信部２４１から入力する制御フレームを受信して解析する。例えば受信した制御フレームがＯＮＵからの送信要求の制御フレームである場合は、その制御フレームに含まれる送信バッファ容量（ＯＮＵの送信バッファに蓄積された送信予定のユーザデータ量）を抽出して通信量算出部２５２に出力する。尚、ＯＮＵから受信するデータフレームおよび制御フレームには、ＯＮＵをＯＬＴに登録する際に、ＯＮＵ管理部２４２が各ＯＮＵに割り当てたＯＮＵ固有のＬＬＩＤ（ロジカルリンクＩＤ）情報が含まれているので、受信したフレームがどのＯＮＵから送信されたかを判別することができる。
【００４１】
通信量算出部２５２は、制御フレーム送受信部２５１から入力した送信バッファ容量と、記憶部２４３に記憶されている当該ＯＮＵ（ＬＬＩＤ情報から判別）の通信速度と、さらに上位側のＬ２ＳＷ１０５に接続する上位回線の通信速度とを用いて、当該ＯＮＵに割り当てるデータ送出量を算出する。ここで、データ送出量は、上り回線で複数のＯＮＵの送信信号を時分割多重するための情報で、データ送信開始タイミング（データ送信開始時刻）とデータ送信継続時間とで構成される。これにより、ＯＮＵは指定された時刻から指定された時間だけデータを送信するので、複数のＯＮＵの送信データが衝突することなく時分割多重することができる。尚、各ＯＮＵの上り回線の通信速度は、ＯＮＵの登録時に取得して、各ＯＮＵのＬＬＩＤ情報に関連付けて記憶部２４３に記憶されている。
【００４２】
制御部２５３は、ＯＮＵ管理部２４２の制御フレーム送受信部２５１と、通信量算出部２５２と、記憶部２４３との間のデータ入出力やＰＯＮ制御部２０３のフレーム送受信部２４１などＯＬＴ１０１全体の動作も制御する。
【００４３】
このように本実施形態に係るＰＯＮシステム１００の局側装置であるＯＬＴ１０１は構成され、ＯＮＵ側との間でＰＯＮ回線を構築すると共に、ＯＮＵ側と上位側との間でデータフレームを送受信する。
【００４４】
次に、ＯＮＵ１０２の構成例について説明する。
【００４５】
［ＯＮＵ１０２の構成］
図３は、図１の１０ＧＥ−ＰＯＮに対応するＯＮＵ１０２の構成例を示すブロック図である。図３において、ＯＮＵ１０２は、ＷＤＭ部３０１と、通信部３０２と、ＰＯＮ制御部３０３と、ユーザＩＦ部３０４とで構成される。
【００４６】
また、通信部３０２は、光モジュール３２１と、ＳＥＲＤＥＳ部３２２とで構成される。光モジュール３２１は、ＯＬＴ側から受信する光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換と、ＳＥＲＤＥＳ部３２２から入力する電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換とで構成される。さらに、光モジュール３２１は、１０ＧＥーＰＯＮの１０Ｇ送信部３３１と、１０ＧＥーＰＯＮの１０Ｇ受信部３３２とで構成される。ＳＥＲＤＥＳ部３２２は、光モジュール３２１との間で入出力するシリアルデータと、ＰＯＮ制御部３０３との間で入出力するパラレルデータとの変換を行う。
【００４７】
ＷＤＭ部３０１は、ＯＬＴ側との通信データを波長多重および波長分離を行う。例えば、１０Ｇ送信部３３１が出力するＯＬＴ側への送信信号とＯＬＴ側から１０Ｇ受信部３３２への受信信号とを波長多重および波長分離する。
【００４８】
また、ＰＯＮ制御部３０３は、フレーム送受信部３４１と、制御部３４２と、送信バッファ３４３とで構成される。フレーム送受信部３４１は、通信部３０２のＳＥＲＤＥＳ部３２２が出力するＯＬＴ側から受信したフレームを入力し、ユーザＩＦ部３０４のＵＮＩを介してユーザ端末に出力する。逆に、フレーム送受信部３４１は、ユーザＩＦ部３０４を介してユーザ端末から入力する送信バッファ３４３に蓄積された送信データに制御部３４２から与えられるＬＬＩＤ情報を付加したデータフレームを作成してＳＥＲＤＥＳ部３２２に出力する。
【００４９】
尚、フレーム送受信部３４１は、ＳＥＲＤＥＳ部３２２から受信したフレームの中で制御フレームは制御部３４２に出力し、データフレームは登録時にＯＬＴ側から与えられた自己のＬＬＩＤ情報と一致する場合のみ受信データに変換してユーザ端末側に出力する。或いは、フレーム送受信部３４１は、制御部３４２が出力する制御フレームを通信部３０２を介してＯＬＴ側に送信する。
【００５０】
ここで、制御部３４２は、制御フレーム送受信部３５１と、送信バッファ量通知部３５２と、送信タイミング制御部３５３とで構成される。制御フレーム送受信部３５１は、フレーム送受信部３４１から入力する制御フレームを受信して解析する。或いは、送信バッファ量通知部３５２は、送信バッファ３４３に蓄積されている送信予定のデータ量を取得して、制御フレーム送受信部３５１で送信要求の制御フレームを作成し、フレーム送受信部３４１および通信部３０２を介してＯＬＴ側に送信する。このようにして、送信要求の制御フレームが作成されてＯＬＴ側に送信される。一方、ＯＬＴ側で算出されたＯＮＵのデータ送出量は、先に説明したように、送信許可の制御フレームとしてＯＬＴ側から送信される。そして、フレーム送受信部３４１が受信した制御フレームがＯＬＴからの送信許可の制御フレームである場合は、その制御フレームに含まれるＯＬＴが算出したデータ送出量を送信タイミング制御部３５３に出力する。ここで、データ送出量は、先に説明したデータ送信開始タイミング（データ送信開始時刻）およびデータ送信継続時間である。そして、送信タイミング制御部３５３は、データ送信開始時刻に送信バッファ３４３から読み出した送信データをフレーム送受信部３４１を介してＯＬＴ側に割り当てられた送信継続時間だけ送信する。
【００５１】
尚、制御部３４２は、フレーム送受信部３４１や送信バッファ３４３などＰＯＮ制御部３０３の動作や、ＯＮＵ１０２全体の動作も制御する。
【００５２】
このように本実施形態に係るＰＯＮシステム１００の加入者側装置であるＯＮＵ１０２は指定された時刻から指定された時間だけデータを送信するので、複数のＯＮＵの送信データが衝突することなく、ＯＬＴ側との間でデータフレームを送受信する。
【００５３】
次に、ＯＮＵ１０３の構成例について説明する。
【００５４】
［ＯＮＵ１０３の構成］
図４は、図１の１ＧＥ−ＰＯＮに対応するＯＮＵ１０３の構成例を示すブロック図である。尚、図４において、先に説明した図３と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのａを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
【００５５】
図４において、ＯＮＵ１０３は、ＷＤＭ部３０１と、通信部３０２ａと、ＰＯＮ制御部３０３と、ユーザＩＦ部３０４とで構成される。ここで図３と異なる部分についてのみ説明する。
【００５６】
通信部３０２ａは、光モジュール３２１ａと、ＳＥＲＤＥＳ部３２２とで構成される。光モジュール３２１ａは、ＯＬＴ側から受信する光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換と、ＳＥＲＤＥＳ部３２２から入力する電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換とで構成される。例えば、光モジュール３２１ａは、１ＧーＥＰＯＮの１Ｇ送信部３３１ａと、１ＧーＥＰＯＮの１Ｇ受信部３３２ａとで構成される。
【００５７】
図３のＯＮＵ１０２との違いは、ＯＬＴ側と送受信するデータの回線速度が１Ｇｂｐｓであることだけで、他の動作は同じである。例えば、ＰＯＮ制御部３０３の制御部３４２は、送信バッファ３４３に蓄積されている送信予定のデータ量を取得して送信要求の制御フレームを作成し、ＯＬＴ側に送信する。一方、制御部３４２は、ＯＬＴ側から送信許可の制御フレームを受信すると、その制御フレームに含まれるデータ送出量（データ送信開始タイミング（データ送信開始時刻）およびデータ送信継続時間）を参照して、データ送信開始時刻に送信バッファ３４３から読み出した送信データをフレーム送受信部３４１を介してＯＬＴ側に割り当てられた送信継続時間だけ送信する。
【００５８】
次に、ＩＰ電話１０６の構成例について説明する。
【００５９】
［ＩＰ電話１０６の構成］
図５は、図１の０．３Ｇｂｐｓの専用回線に対応するＩＰ電話１０６の構成例を示すブロック図である。尚、図５において、先に説明した図３および図４と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのｂを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
【００６０】
図５において、ＩＰ電話１０６は、ＷＤＭ部３０１と、通信部３０２ｂと、ＰＯＮ制御部３０３ｂと、電話ＩＦ部３６１と、ハンドセット３６２とで構成される。ここで図３および図４と異なる部分についてのみ説明する。
【００６１】
通信部３０２ｂは、光モジュール３２１ｂと、ＳＥＲＤＥＳ部３２２とで構成される。光モジュール３２１ｂは、ＯＬＴ側から受信する光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換と、ＳＥＲＤＥＳ部３２２から入力する電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換とで構成される。例えば、光モジュール３２１ｂは、０．３Ｇｂｐｓの専用回線に対応する０．３Ｇ送信部３３１ｂと、０．３Ｇｂｐｓの専用回線に対応する０．３Ｇ受信部３３２ｂとで構成される。
【００６２】
図３のＯＮＵ１０２および図４のＯＮＵ１０３との違いは、ＯＬＴ側と送受信するデータの回線速度が０．３Ｇｂｐｓであることだけで、ＷＤＭ部３０１と通信部３０２ｂとＰＯＮ制御部３０３の動作は同じである。
【００６３】
一方、ＰＯＮ制御部３０３ｂは、フレーム送受信部３４１ｂと、制御部３４２ｂとで構成される。フレーム送受信部３４１ｂは、電話ＩＦ３６１から入力する送信データを送信フレームに変換して通信部３０２ｂのＳＥＲＤＥＳ部３２２に出力する。逆に、ＳＥＲＤＥＳ部３２２ｂから受信フレームを入力して受信データを分離して電話ＩＦ部３６１に出力する。
【００６４】
尚、制御部３４２ｂは、フレーム送受信部３４１ｂなどＰＯＮ制御部３０３ｂの動作や電話ＩＦ部３６１の動作およびＩＰ電話１０６全体の動作を制御する。
【００６５】
電話ＩＦ部３６１は、ダイヤル操作部材を有し、入力されたダイヤル番号を所定の制御フォーマットで上位側にあるＩＰ電話の制御サーバーに送信し、通話先との回線を形成する。そして、ハンドセット３６２から入力する音声信号を通話先アドレスを含む所定フォーマットの送信データフレームに変換してＰＯＮ制御部３０３ｂに出力し、ＯＬＴおよび上位の通信装置を介してＩＰ電話の制御サーバーに送信される。逆に、電話ＩＦ部３６１は、ＰＯＮ制御部３０３ｂから入力する通話先からの受信データフレームを音声信号に変換してハンドセット３６２に出力する。このようにして、ＩＰ電話１０６は、通話先との間で電話回線を確立して通話することができる。
【００６６】
特に、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００では、０．３Ｇｂｐｓの専用回線を１０ＧＥ−ＰＯＮや１Ｇ−ＥＰＯＮとは異なる波長で波長多重するので、従来の１０ＧＥ−ＰＯＮや１Ｇ−ＥＰＯＮの回線に影響を与えることはない。これにより、図１のＯＬＴ１０１と上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の上り回線と下り回線の余剰帯域の０．３Ｇｂｐｓを有効利用することができる。例えば、図１（ａ）の場合は、ＯＬＴ１０１からＯＮＵ側への下り回線の帯域は最大で１０Ｇｂｐｓになり、ＯＬＴ１０１と上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の１０Ｇｂｐｓの下り回線を最大限に利用することができる。また、図１（ｂ）の場合でも、ＯＮＵ側からＯＬＴ１０１側への上り回線の帯域は最大で９Ｇｂｐｓになり、ＯＬＴ１０１と上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の１０Ｇｂｐｓの上り回線を従来よりも有効に利用することができる。
【００６７】
このように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００は、ＯＬＴ１０１と上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の回線の余剰帯域を利用して、ＩＰ電話１０６など他の通信に利用できるので、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
【００６８】
ここで、上記の説明ではＩＰ電話１０６用の０．３Ｇｂｐｓの専用回線を設けるようにしたが、ＩＰ電話１０６以外の低速の通信装置（例えば制御装置や監視装置など）であっても同様に利用可能である。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るＰＯＮシステムおよび局側装置並びに加入者側装置について説明する。
【００７０】
第１実施形態では、新たな専用回線を波長多重することによってＯＬＴ１０１と上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の回線の余剰帯域を有効利用するようにしたが、図１（ｂ）で説明したように、上り回線の場合は未だ１Ｇｂｐｓの余剰帯域が生じるという課題がある。そこで、本実施形態では、このような余剰帯域も有効利用可能なＰＯＮシステムについて説明する。
【００７１】
図６（ａ）は、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００ｃの構成例を示す図である。尚、図６（ａ）では、説明がわかり易いように、１台のＯＮＵ１０２ｃしか記載していないが、実際には光スプリッタ１０４を介して複数のＯＮＵが接続される。
【００７２】
図６（ａ）において、ＰＯＮシステム１００ｃは、ＯＬＴ１０１ｃと、ＯＮＵ１０２ｃと、光スプリッタ１０４と、上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５とで構成される。尚、ＰＯＮシステム１００ｃは、第１実施形態で説明したＰＯＮシステム１００に対応し、図１と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのｃを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
【００７３】
ここで、図１のＰＯＮシステム１００と異なる部分について説明する。
【００７４】
図６（ａ）において、ＯＮＵ１０２ｃは、ユーザ端末から入力する送信データを圧縮してＯＬＴ１０１ｃに送信する。尚、ＯＮＵ１０２ｃからＯＬＴ１０１ｃへの上り回線は、図１（ｂ）と同じなので最大８．７Ｇｂｐｓの帯域である。そこで、ＯＮＵ１０２ｃは、例えばユーザ端末が出力する１０Ｇｂｐｓのデータを８．７Ｇｂｐｓに圧縮することにより、１０Ｇｂｐｓの帯域のデータをＯＬＴ１０１ｃまで時分割多重で送信することができる。そして、ＯＬＴ１０１ｃは、ＯＮＵ１０２ｃから受信した圧縮データを伸長して元の１０Ｇｂｐｓの帯域のデータに復元し、Ｌ２ＳＷ１０５の１０Ｇｂｐｓの上位回線に出力する。これにより、ＯＬＴ１０１ｃは上位回線の帯域を最大限に利用することができる。
【００７５】
図６（ｂ）は、図６（ａ）で説明した圧縮機能を有する複数のＯＮＵが接続される場合のＰＯＮシステム１００ｃの構成例を示している。尚、図６（ｂ）において、図６（ａ）と同符号のものは同じものを示す。
【００７６】
図６（ｂ）において、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃは、ユーザ端末から入力する送信データを圧縮してＯＬＴ１０１ｃに送信する。尚、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃからＯＬＴ１０１ｃへの上り回線は、図１（ｂ）と同じなので最大８．７Ｇｂｐｓの帯域である。
【００７７】
ここで、例えばＯＮＵ１０２ｃは、ユーザ端末が出力する６Ｇｂｐｓのデータを５．５Ｇｂｐｓに圧縮する。同様に、ＯＮＵ１０３ｃは、ユーザ端末が出力する４Ｇｂｐｓのデータを３．２Ｇｂｐｓに圧縮する。そして、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃがＰＯＮ回線に出力する圧縮データの合計帯域は８．７Ｇｂｐｓなので、ＯＬＴ１０１ｃまで時分割多重で送信することができる。ＯＬＴ１０１ｃは、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃから受信したそれぞれの圧縮データを伸長して元の６Ｇｂｐｓの帯域のデータと４Ｇｂｐｓの帯域のデータとに復元し、Ｌ２ＳＷ１０５の１０Ｇｂｐｓの上位回線に出力する。これにより、ＯＬＴ１０１ｃは上位回線の帯域を最大限に利用することができる。
【００７８】
このように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００ｃは、ＯＬＴ１０１ｃと上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の上位回線に余剰帯域が生じないように配下のＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの送信データを圧縮してＯＬＴ１０１ｃに送信するので、実質的な送信データ量を増やすことができる。これにより、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
【００７９】
次に、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃにおける圧縮処理やＯＬＴ１０１ｃにおける伸長処理について詳しく説明する。尚、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの基本構成は、第１実施形態で説明した図３のＯＮＵ１０２や図４のＯＮＵ１０３と同じである。同様に、ＯＬＴ１０１ｃの基本構成は、第１実施形態で説明した図２のＯＬＴ１０１と同じである。
【００８０】
［ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの構成］
ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの基本構成は、第１実施形態で説明した図３のＯＮＵ１０２や図４のＯＮＵ１０３と同じである。ＯＮＵ１０２，１０３と異なるのは、図３および図４のＰＯＮ制御部３０３の構成である。ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃにおけるＰＯＮ制御部３０３ｃの構成例を図７に示す。
【００８１】
図７において、図３および図４と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのｃを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
【００８２】
ＰＯＮ制御部３０３ｃは、フレーム送受信部３４１と、制御部３４２ｃと、送信バッファ３４３と、圧縮部４０１とで構成される。図７において、ユーザ端末側から入力する送信データは送信バッファ３４３に一旦蓄積される。そして、送信バッファ３４３に蓄積された送信データは、制御部３４２ｃによってＯＬＴ側から割り当てられた送信タイミング（送信開始時刻および送信継続時間）でフレーム送受信部３４１を介してＯＬＴ側に送信される。
【００８３】
また、制御部３４２ｃは、制御フレーム送受信部３５１と、送信バッファ量通知部３５２と、送信タイミング制御部３５３とで基本的に構成される。制御フレーム送受信部３５１，送信バッファ量通知部３５２および送信タイミング制御部３５３の動作は、図３で説明した通りである。
【００８４】
圧縮部４０１は、所定の圧縮アルゴリズムで送信バッファ３４３に蓄積されている送信データを圧縮処理し、圧縮後のデータ（圧縮データ）を圧縮前の送信データに置き換えて送信バッファ３４３に記憶する。尚、送信バッファ量通知部３５２は、圧縮後の送信バッファ３４３に保持されているデータ量をＯＬＴ側に通知する。
【００８５】
このようにして、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００ｃのＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃはユーザ端末から入力する送信データを圧縮し、ＯＬＴ側から割り当てられた送信タイミングで圧縮データをＯＬＴ側に送信する。
【００８６】
尚、圧縮データを送信する際のデータフレームのヘッダ情報として圧縮データであることを示すフラグを付加するようにしても構わない。これにより、ＯＬＴ側で受信したデータが圧縮データであるか否かを判別でき、圧縮データである場合は伸長し、非圧縮データである場合は伸長処理を行わないようにすることができる。
【００８７】
さらに、データの種類に応じて複数の圧縮アルゴリズムを使い分ける場合は、圧縮データのフレームに圧縮に用いた圧縮アルゴリズムの情報を付加するようにしても構わない。或いは、ＯＮＵが圧縮処理を行うか否か、または圧縮アルゴリズムの種類などを予めＯＬＴ側に通知しておいても構わない。この場合は従来と同じデータフレームを用いることができるという利点がある。
【００８８】
［ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの変形例］
上記のように、送信データを単純に圧縮してＯＬＴ側に送信するＰＯＮシステム１００ｃでも構わないが、送信データの種類によっては圧縮率に違いがある。ところが、ＯＬＴ側は送信バッファ３４３に蓄積されている送信予定のデータ量（送信バッファ量）に応じて帯域を割り当てるので、圧縮率の低いデータを送信するＯＮＵは圧縮率の高いデータを送信するＯＮＵに比べてデータの転送効率が低下するという問題が生じる。そこで、圧縮率と送信バッファ量とに応じて各ＯＮＵに割り当てる帯域を制御するためのＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの変形例について説明する。
【００８９】
図７において、ＰＯＮ制御部３０３ｃの制御部３４２ｃは、点線で描いたブロックの圧縮率通知部４０２が設けられている。圧縮率通知部４０２は、送信バッファ３４３に蓄積されている送信データを圧縮部４０１で圧縮した時の圧縮率を算出してＯＬＴ側に通知する。尚、圧縮率の通知は、制御フレーム送受信部３５１で作成される送信要求の制御フレームに含めてＯＬＴ側に送信しても構わないし、制御フレーム送受信部３５１で圧縮率通知用の専用の制御フレームを作成してＯＬＴ側に送信しても構わない。
【００９０】
このように本変形例におけるＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃは、ユーザ端末から入力する送信データを圧縮し、その圧縮率をＯＬＴ側に通知する。そして、ＯＬＴ側では、圧縮率（或いは圧縮率と送信バッファ量）に基づいて各ＯＮＵに割り当てる帯域が算出され、圧縮率の違いによって不公平にならないように各ＯＮＵに帯域が割り当てられる。そして、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃは、ＯＬＴ側から割り当てられた送信タイミングで圧縮データをＯＬＴ側に送信する。尚、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃから通知された圧縮率のＯＬＴ側の処理については、次のＯＬＴ１０１ｃの変形例で詳しく説明する。
【００９１】
［ＯＬＴ１０１ｃの構成］
次に、ＯＬＴ１０１ｃの構成について説明する。ＯＬＴ１０１ｃの基本構成は、第１実施形態で説明した図２のＯＬＴ１０１と同じである。ＯＬＴ１０１と異なるのは、図２のＰＯＮ制御部２０３の構成である。ＯＬＴ１０１ｃにおけるＰＯＮ制御部２０３ｃの構成例を図８に示す。
【００９２】
図８において、図２と同符号のものは基本的に同じ機能のブロックを示す。また、同じ番号のブロックにアルファベットのｃを付加したブロックは、基本機能は同じであるが一部の機能が異なるブロックである。
【００９３】
ＰＯＮ制御部２０３ｃは、フレーム送受信部２４１と、ＯＮＵ管理部２４２ｃと、記憶部２４３と、バッファ４５１と、伸長部４５２とで構成される。図８において、ＯＮＵ側から入力する受信データはバッファ４５１に一旦蓄積される。そして、バッファ４５１に蓄積されたデータはフレーム送受信部２４１を介して図２の上位側ＩＦによって読み出され、宛先に応じて上位側の回線に送信される。一方、上位側の回線から受信するデータは、フレーム送受信部２４１でＰＯＮシステムのフレームに変換されてＯＮＵ側に送信される。この時、ＯＮＵ管理部２４２ｃは、各ＯＮＵに応じたＬＬＩＤ情報をフレームのヘッダに格納する。尚、ＯＮＵ毎のＬＬＩＤ情報は、図２で説明したように、ＯＮＵの登録時に記憶部２４３に記憶されている。
【００９４】
このようにして、ＯＬＴ１０１ｃは、各ＯＮＵから受信するデータを上位側の回線に転送し、上位側の回線から受信するデータを各ＯＮＵ側に転送する。ここで、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００ｃのＯＬＴ１０１ｃは、ＯＮＵ側から受信した圧縮データを伸長するための伸長部４５２が設けられている。
【００９５】
また、ＯＮＵ管理部２４２ｃは、図２と同様に、制御フレーム送受信部２５１と、通信量算出部２５２と、制御部２５３ｃと、伸長制御部４５３とで構成される。尚、制御フレーム送受信部２５１および通信量算出部２５２の動作は図２のＰＯＮ制御部２０３の場合と同じである。また、制御部２５３ｃも制御フレーム送受信部２５１および通信量算出部２５２に関する制御について同じであるが、伸長制御部４５３および伸長部４５２の動作も制御する。
【００９６】
伸長制御部４５３は、ＯＮＵ側から予め通知された圧縮に関する情報（ＯＮＵが圧縮処理を行うか否か、または圧縮アルゴリズムの種類など）に応じて、或いはデータフレームのヘッダ情報に付加された圧縮データの有無を示すフラグを参照して、バッファ４５１に一時的に蓄積されている各ＯＮＵから受信したデータフレームが圧縮データである場合は、伸長部４５２で伸長処理を行って伸長後のデータをバッファ４５１の圧縮データに置き換える。
【００９７】
このようにして、ＯＮＵ管理部２４２ｃは、各ＯＮＵから受信するデータが圧縮データと非圧縮データとが混在している場合でも、伸長制御部４５３によって、バッファ４５１に一時的に取り込まれた受信データの中で伸長する必要がある圧縮データのみを伸長することができる。
【００９８】
［ＯＬＴ１０１ｃの変形例］
上記のように、ＯＮＵ側から送られてきた圧縮データを単純に伸長して上位側に送信するＯＬＴ１０１ｃでも構わないが、先に説明したように、送信データの種類によっては圧縮率に違いがあり、圧縮率の低いデータを送信するＯＮＵと圧縮率の高いデータを送信するＯＮＵとが混在する場合、帯域の割り当てが不公平になるという問題が生じる。そこで、圧縮率と送信バッファ量とに応じて各ＯＮＵに割り当てる帯域を制御するためのＯＬＴ１０１ｃの変形例について説明する。尚、本変形例におけるＯＬＴ１０１ｃは、先に説明したＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの変形例と対にしてＰＯＮシステム１００ｃを構成するものとする。
【００９９】
図８において、ＰＯＮ制御部２０３ｃの制御部２４２ｃは、点線で描いたブロックの圧縮率取得部４５４が設けられている。圧縮率取得部４５４は、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの送信バッファ３４３に蓄積されている送信データを圧縮部４０１で圧縮した時の圧縮率を取得する。尚、圧縮率の取得は、ＯＮＵ側から送られてくる送信要求の制御フレームに含めて送信される。或いは、ＯＮＵ側から圧縮率通知用の専用の制御フレームを送信するようにしても構わない。
【０１００】
そして、ＯＮＵ管理部２４２ｃの制御フレーム送受信部２５１は、フレーム送受信部２４１から出力される送信要求の制御フレーム（または圧縮率通知用の専用の制御フレーム）を受け取ると圧縮率取得部４５４に出力し、圧縮率取得部４５４はこれらの制御フレームから圧縮率を抽出して通信量算出部２５２に出力する。
【０１０１】
ここで、図２の説明では、通信量算出部２５２は、各ＯＮＵの送信バッファ量およびＰＯＮシステム１００ｃの上り回線速度と、上位側のＬ２ＳＷ１０５に接続する回線速度に応じて、各ＯＮＵのデータ送出量を算出したが、本変形例における通信量算出部２５２ｃは、一旦算出したデータ送出量を圧縮率取得部４５４から通知された圧縮率に応じて変更する処理を行う。例えば、ＯＮＵ１０２ｃとＯＮＵ１０３ｃの上り回線速度が同じ１０Ｇｂｐｓであった場合、且つＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃから通知された送信バッファ量は同じであった場合は、ＯＬＴ１０１ｃから割り当てられるデータ送出量は同じになり、例えば５Ｇｂｐｓの帯域がそれぞれのＯＮＵに割り当てられる。
【０１０２】
ところが、ＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃから通知された圧縮率がそれぞれ８０％，２０％であった場合、通信量算出部２５２ｃは、ＯＮＵ１０２ｃに２Ｇｂｐｓの帯域を割り当て、ＯＮＵ１０３ｃに８Ｇｂｐｓの帯域を割り当てる。つまり、先に算出した帯域の５Ｇｂｐｓに圧縮率の逆比でそれぞれの帯域を再計算する。これにより、圧縮率の高い方のＯＮＵ１０２ｃには狭い帯域を割り当て、圧縮率の低い方のＯＮＵ１０３ｃには広い帯域を割り当てるので、ＯＮＵ１０２ｃとＯＮＵ１０３ｃとのデータ転送効率が公平になる。つまり、ＯＬＴ１０１ｃ側で伸長後のＯＮＵ１０２ｃとＯＮＵ１０３ｃの帯域は共に５Ｇｂｐｓになり、ＯＬＴ１０１ｃから上位側のＬ２ＳＷ１０５の１０Ｇｂｐｓの上位回線にも余剰帯域はなくなる。
【０１０３】
このように本変形例におけるＯＬＴ１０１ｃは、ＯＮＵ側から通知されるデータ圧縮率に基づいて各ＯＮＵに割り当てる帯域を算出するので、圧縮率の違いによって不公平にならないように各ＯＮＵに帯域を割り当てることができる。これにより、本実施形態に係るＰＯＮシステム１００ｃは、ＯＬＴ１０１ｃと上位通信装置のＬ２ＳＷ１０５との間の上位回線に余剰帯域が生じないように配下のＯＮＵ１０２ｃ，１０３ｃの送信データを圧縮してＯＬＴ１０１ｃに送信するので、実質的な送信データ量を増やすことができ、通信システムのコストダウンやサービス向上を図ることが可能になる。
【０１０４】
以上、本発明に係るＰＯＮシステムおよび局側装置並びに加入者側装置について、実施例を挙げて説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００，１００ｃ，９００・・・ＰＯＮシステム
１０１，１０１ｃ，９０１・・・局側装置（ＯＬＴ）
１０２，１０３，１０２ｃ，１０３ｃ，９０２，９０３・・・加入者側装置（ＯＮＵ）
１０４，９０４・・・光スプリッタ
１０５，９０５・・・Ｌ２ＳＷ
１０６・・・ＩＰ電話
２０１，３０１・・・ＷＤＭ部
２０２，３０２，３０２ａ，３０２ｂ・・・通信部
２０３，２０３ｃ，３０３，３０３ｂ，３０３ｃ・・・ＰＯＮ制御部
２０４・・・上位側ＩＦ部
２２１，３２１，３２１ａ，３２１ｂ・・・光モジュール
２２２，３２２，３２２ｂ・・・ＳＥＲＤＥＳ部
２３１・・・１Ｇ送信部
２３２，３３１，３３１ａ，３３１ｂ・・・１０Ｇ送信部
２３３・・・１Ｇ／１０Ｇ受信部
２３４・・・０．３Ｇ送信部
２３５・・・０．３Ｇ受信部
２４１，３４１，３４１ｂ・・・フレーム送受信部
２４２，２４２ｃ・・・ＯＮＵ管理部
２４３・・・記憶部
２５１，３５１・・・制御フレーム送受信部
２５２，２５２ｃ・・・通信量算出部
２５３，２５３ｃ，３４２，３４２ｂ，３４２ｃ・・・制御部
３０４・・・ユーザＩＦ部
３３２，３３２ａ，３３２ｂ・・・１０Ｇ受信部
３４３・・・送信バッファ
３５２・・・送信バッファ量通知部
３５３・・・送信タイミング制御部
３６１・・・電話ＩＦ部
３６２・・・ハンドセット
４０１・・・圧縮部
４０２・・・圧縮率通知部
４５１・・・バッファ
４５２・・・伸長部
４５３・・・伸長制御部
４５４・・・圧縮率取得部
【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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