(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者側装置からの登録要求信号の送信を許可するための登録用送信許可信号を、登録処理の単位周期に基づいて前記加入者側装置に対し周期的に光送信する登録用送信許可送信手段と、
前記単位周期と前記単位周期内における前記登録要求信号の受信用時間範囲とに基づいて周期的に登録要求受信用通信帯域を割当て、前記登録用送信許可信号に応答した前記加入者側装置が送信する前記登録要求信号を光受信し、前記登録要求受信用通信帯域内における登録要求の有無を確認する登録要求受信手段と、
前記登録要求の有無を確認した結果に基づいて、前記登録要求信号を送信した前記加入者側装置の登録処理を行う登録処理手段と、
前記登録処理手段の登録処理に基づいて、前記加入者側装置の登録台数の監視を行う登録台数管理手段と、
前記登録台数管理手段の前記登録台数の監視結果を基に、前記受信用時間範囲を変更して帯域割当てを制御する登録要求受信帯域割当制御手段と、を有する局側装置、
前記登録用送信許可信号を光受信する登録用送信許可受信手段と、
前記登録用送信許可信号に応答して前記登録要求信号を光送信する登録要求送信手段と、を有する２以上の加入者側装置、
を備え、
前記受信用時間範囲は、前記加入者側装置と前記局側装置との間における信号の往復時間を示すラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値と、前記加入者側装置が前記登録要求信号を光送信する際の遅延時間を示すランダム遅延時間に基づいて決定される設定値とに基づいて決定され、
前記登録要求受信帯域割当制御手段は、
個々の前記加入者側装置がサポートする最大伝送距離を記憶するサポート伝送距離データ管理部をさらに備え、
前記登録台数の監視結果を基に、前記ランダム遅延時間に基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更し、前記サポート伝送距離データ管理部に記憶された未登録の前記加入者側装置の前記最大伝送距離のうち最大値を基に、前記ラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記登録要求受信帯域割当制御手段は、前記登録台数の監視結果をもとに前記単位周期
を変更して帯域割当を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記登録台数の監視結果は、登録台数と、前記通信システムの管理者が局側装置に設定した加入者側装置の最大登録設定台数または前記通信システムで定義された加入者側装置の最大登録可能台数と、を元に規定される未登録台数であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記局側装置は、前記登録台数が前記最大登録設定台数または前記最大登録可能台数に達した場合に、前記登録要求受信用通信帯域を割当てないように制御することを特徴とする、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信システムに伝送速度の異なる加入者側装置が設置された場合に、前記局側装置の前記各手段における動作を前記伝送速度別に行うことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信システム。
【請求項６】
加入者側装置からの登録要求信号の送信を許可するための登録用送信許可信号を、登録処理の単位周期に基づいて前記加入者側装置に対し周期的に光送信する登録用送信許可送信手段と、
前記単位周期と前記単位周期内において前記登録要求信号の受信用時間範囲とに基づいて周期的に登録要求受信用通信帯域を割当て、前記登録用送信許可信号に応答した前記加入者側装置が送信する前記登録要求信号を光受信し、前記登録要求受信用通信帯域内における登録要求の有無を確認する登録要求受信手段と、
前記登録要求の有無を確認した結果に基づいて、前記登録要求信号を送信した前記加入者側装置の登録処理を行う登録処理手段と、
前記登録処理手段の登録処理に基づいて、前記加入者側装置の登録台数の監視を行う登録台数管理手段と、
前記登録台数管理手段の前記登録台数の監視結果を基に、前記受信用時間範囲を変更して帯域割当てを制御する登録要求受信帯域割当制御手段と、を備える局側装置であって、
前記受信用時間範囲は、前記加入者側装置と前記局側装置との間における信号の往復時間を示すラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値と、前記加入者側装置が前記登録要求信号を光送信する際の遅延時間を示すランダム遅延時間に基づいて決定される設定値とに基づいて決定され、
前記登録要求受信帯域割当制御手段は、
個々の前記加入者側装置がサポートする最大伝送距離を記憶するサポート伝送距離データ管理部をさらに備え、
前記登録台数の監視結果を基に、前記ランダム遅延時間に基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更し、前記サポート伝送距離データ管理部に記憶された未登録の前記加入者側装置の前記最大伝送距離のうち最大値を基に、前記ラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更することを特徴とする局側装置。
【請求項７】
前記登録要求受信帯域割当制御手段は、前記登録台数の監視結果をもとに前記単位周期を変更して帯域割当を制御することを特徴とする請求項６に記載の局側装置。
【請求項８】
前記登録台数の監視結果は、登録台数と、前記局側装置と前記加入者側装置から構成される通信システムの管理者が局側装置に設定した加入者側装置の最大登録設定台数または前記局側装置と前記加入者側装置から構成される通信システムで定義された加入者側装置の最大登録可能台数と、を元に規定される未登録台数であることを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の局側装置。
【請求項９】
前記登録台数が前記最大登録設定台数または前記最大登録可能台数に達した場合に、前記登録要求受信用通信帯域を割当てないように制御することを特徴とする、請求項８に記載の局側装置。
【請求項１０】
前記局側装置に伝送速度が異なる加入者側装置が登録された場合に、前記局側装置の前記各手段における動作を前記伝送速度別に行うことを特徴とする、請求項６から請求項９のいずれかに記載の局側装置。
【請求項１１】
加入者側装置からの登録要求信号の送信を許可するための登録用送信許可信号を、登録処理の単位周期に基づいて前記加入者側装置に対し周期的に光送信する登録用送信許可送信ステップと、
前記単位周期と前記単位周期内における前記登録要求信号の受信用時間範囲とに基づいて周期的に登録要求受信用通信帯域を割当て、前記登録用送信許可信号に応答した前記加入者側装置が送信する前記登録要求信号を光受信し、前記登録要求受信用通信帯域内における登録要求の有無を確認する登録要求受信ステップと、
前記登録要求の有無を確認した結果に基づいて、前記登録要求信号を送信した前記加入者側装置の登録処理を行う登録処理ステップと、
前記登録処理ステップの登録処理に基づいて、前記加入者側装置の登録台数の監視を行う登録台数管理ステップと、
前記登録台数管理ステップの前記登録台数の監視結果を基に、前記受信用時間範囲を変更して帯域割当てを制御する登録要求受信帯域割当制御ステップと、を局側装置が実行し、
前記登録用送信許可信号を光受信する登録用送信許可受信ステップと、
前記登録用送信許可信号に応答して前記登録要求信号を光送信する登録要求送信ステップと、
を、前記加入者側装置が実行し、
前記受信用時間範囲は、前記加入者側装置と前記局側装置との間における信号の往復時間を示すラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値と、前記加入者側装置が前記登録要求信号を光送信する際の遅延時間を示すランダム遅延時間に基づいて決定される設定値とに基づいて決定され、
前記登録要求受信帯域割当制御ステップは、
前記登録台数の監視結果を基に、前記ランダム遅延時間に基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更し、個々の前記加入者側装置がサポートする最大伝送距離を記憶するサポート伝送距離データ管理部に記憶された未登録の前記加入者側装置の前記最大伝送距離のうち最大値を基に、前記ラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更することを特徴とする通信制御方法。
【請求項１２】
前記登録要求受信帯域割当制御ステップは、前記登録台数の監視結果をもとに前記単位周期を変更して帯域割当を制御することを特徴とする請求項１１に記載の通信制御方法。
【請求項１３】
加入者側装置からの登録要求信号の送信を許可するための登録用送信許可信号を、登録処理の単位周期に基づいて前記加入者側装置に対し周期的に光送信する登録用送信許可送信ステップと、
前記単位周期と前記単位周期内における前記登録要求信号の受信用時間範囲とに基づいて周期的に登録要求受信用通信帯域を割当て、前記登録用送信許可信号に応答した前記加入者側装置が送信する前記登録要求信号を光受信し、前記登録要求受信用通信帯域内における登録要求の有無を確認する登録要求受信ステップと、
前記登録要求の有無を確認した結果に基づいて、前記登録要求信号を送信した前記加入者側装置の登録処理を行う登録処理ステップと、
前記登録処理ステップの登録処理に基づいて、前記加入者側装置の登録台数の監視を行う登録台数管理ステップと、
前記登録台数管理ステップの前記登録台数の監視結果を基に、前記受信用時間範囲を変更して帯域割当てを制御する登録要求受信帯域割当制御ステップと、
を局側装置が実行し、
前記受信用時間範囲は、前記加入者側装置と前記局側装置との間における信号の往復時間を示すラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値と、前記加入者側装置が前記登録要求信号を光送信する際の遅延時間を示すランダム遅延時間に基づいて決定される設定値とに基づいて決定され、
前記登録要求受信帯域割当制御ステップは、
前記登録台数の監視結果を基に、前記ランダム遅延時間に基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更し、個々の前記加入者側装置がサポートする最大伝送距離を記憶するサポート伝送距離データ管理部に記憶された未登録の前記加入者側装置の前記最大伝送距離のうち最大値を基に、前記ラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更することを特徴とする通信制御方法。
【請求項１４】
前記登録要求受信帯域割当制御ステップは、前記登録台数の監視結果をもとに前記単位周期を変更して帯域割当を制御することを特徴とする請求項１３に記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、局側装置と加入者側装置とが光信号を送受信する通信システムに関し、特には通信システムにおける加入者側装置の登録処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
局側装置と加入者側装置とが光信号を送受信する通信システムとして、例えばＰＯＮ(Passive Optical Network)システムが挙げられる。
ＰＯＮシステムは、局側装置（または親局とも呼ばれる。）であるＯＬＴ(Optical Line Terminal)が、光通信路の途中に配置した光学受動素子（例えば光スプリッタ）を通して、加入者側装置（または子局とも呼ばれる。）であるＯＮＵ（Optical Network Unit）との間で、１対多接続で双方向の加入者データの通信を行うものである。
しかし、例えば未登録の加入者側装置（ＯＮＵ）を新たにシステムに導入する際、あるいは局側装置（ＯＬＴ）が再起動した場合に加入者側装置（ＯＮＵ）を再認識する際には、データ通信のための回線接続が確立されていない。
そのため、回線接続が確立されていない加入者側装置を発見し、局側装置に登録して通信回線接続を確立するための登録手順が必要である。この登録手順はＰＯＮではディスカバリプロセス（Discovery Process）と呼ばれる。
【０００３】
従来のＰＯＮシステムにおいては、局側装置（ＯＬＴ）がディスカバリプロセスを任意のタイミングで行い、登録が必要な加入者側装置（ＯＮＵ）の個体識別番号を収集して局側装置（ＯＬＴ）内にデータベースとして登録する方法が知られている。（非特許文献１、２参照）
ここで、非特許文献１、２に示すＥ−ＰＯＮ（Ethernet（登録商標）‐ＰＯＮ）システムにおいては、各加入者側装置（ＯＮＵ）に対して割当てられるＭＡＣアドレス(Media Access Control Address)が、上記個体識別番号に相当する。
【０００４】
局側装置（ＯＬＴ）は、全ての加入者側装置（ＯＮＵ）に対して、加入者側装置（ＯＮＵ）からの登録要求信号の送信を許可するための信号であるディスカバリ用送信許可信号を、周期的に送信する。ディスカバリ用送信許可信号を受け取った未登録の加入者側装置（ＯＮＵ）は、登録要求をするための信号である登録要求信号を局側装置（ＯＬＴ）に送信する。
【０００５】
局側装置（ＯＬＴ）は、加入者側装置（ＯＮＵ）が送信した登録要求信号を受信できるように、加入者側装置（ＯＮＵ）から局側装置（ＯＬＴ）への通信に用いられる上り通信帯域のうち、一定の割合を登録要求信号の受信に割当てる。言い換えると、局側装置（ＯＬＴ）は、加入者側装置（ＯＮＵ）に対し登録要求信号送信用に上り通信用帯域を開放する。この受信用に割当てられた上り通信帯域は、ディカバリウインドウ（Discovery Window）と呼ばれる。
さらに、局側装置（ＯＬＴ）は、加入者側装置（ＯＮＵ）からの登録要求信号の受信が予想される時間帯において、加入者側装置（ＯＮＵ）から加入者データが送信されないように、上り通信帯域を加入者データ通信用に割当てないようにしている。
【０００６】
ここで、ディスカバリウィンドウは、（１）加入者側装置（ＯＮＵ）と局側装置（ＯＬＴ）との接続距離から決まる伝送時間と、（２）加入者側装置（ＯＮＵ）内部での処理時間と、から決まる往復時間（以下、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ：Round Trip Time）と記載。）を考慮し、これらの時間をカバーするような時間枠（以下、ディスカバリウィンドウサイズ（Discovery window size）と記載。）を確保する必要がある。即ち、局側装置（ＯＬＴ）における登録要求信号の受信可能な時間範囲は、ディスカバリウィンドウサイズによって決まる。
【０００７】
さらに、複数の加入者側装置（ＯＮＵ）が同じディスカバリウィンドウに対して登録要求信号を送信する場合に、登録要求信号同士が衝突するのを低減するために、各々の加入者側装置（ＯＮＵ）がランダムに設定した送信遅延時間（以下、ランダム遅延時間と記載。）を待って送信するようにしている。従って、ディスカバリウィンドウサイズは、複数の加入者側装置（ＯＮＵ）のランダム遅延時間を考慮し、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）にもから決まる時間枠より拡大して設定する必要がある。
一方、登録を希望する未登録の加入者側装置（ＯＮＵ）を局側装置（ＯＬＴ）が早期に検出するためには、ディスカバリウィンドウの発生の周期を短くしてある程度の頻度で行われることが必要となる。
以上のような要因のため、加入者データの通信に実質的に使用可能な上り通信帯域、即ち有効通信帯域、減少してしまうことになる。
【０００８】
さらに、近年は加入者側装置（ＯＮＵ）と局側装置（ＯＬＴ）との間の接続距離を拡大するための検討が進んでおり、この場合ラウンドトリップタイム及びそのばらつきがさらに大きくなることから、加入者データの通信に使用可能な上り通信帯域はさらに減少してしまうことになる。
【０００９】
このような背景技術のもと、ディスカバリウィンドウに使用される上り通信帯域の増大を抑制する方法が各種提案されている。（例えば、特許文献１、２参照。）
特許文献１では、ディスカバリプロセスを実行するＯＮＵの数を制限する制約条件をＯＬＴ及びＯＮＵの双方に対して追加する。具体的には、ＯＬＴはＯＮＵからの登録要求を受け付けるためのメッセージ（登録要求受付通知：GATE(Discovery)）を送信し、未登録のＯＮＵは上記メッセージを確認して自ＯＮＵが登録要求を行う条件に合致するかを判別し、合致した場合にのみ登録要求（RESISTER_REQ）を送信するようにしている。
これにより、複数の未登録ＯＮＵが同時期に登録要求を送信することを抑制できるので、ランダム遅延時間の増大に起因するディスカバリウィンドウサイズの拡大を抑制し、狭いディスカバリウィンドウにおいてＯＬＴがＯＮＵを検出することで、ディスカバリウィンドウのために消費される上り通信帯域を低減する。
【００１０】
特許文献２では、ＯＬＴが個々のＯＮＵ（ONU−ｘ）に関するラウンドトリップタイム（RTTｘ）を計測してその計測結果を記録または保持し、それを元に、ディスカバリウィンドウにマージン（D）を持たせる方法が提供されている。これにより、必要なディスカバリウィンドウサイズを狭くし、ディスカバリのために消費される上り通信帯域を低減約する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】IEEE規格 802.3ah，Clause 64 Multi-point MAC CONTROL
【非特許文献２】IEEE規格 802.3av，Clause 77 Multi-point MAC CONTROL
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−８９３２３号公報
【特許文献２】国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２００８／０５００８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１に記載の発明は、ＯＬＴが登録要求受付通知（GATE (Discovery)）中に追加情報を定義し、ＯＮＵは登録要求受付通知を受信し追加情報を識別してそれを元に個別の登録要求（RESISTER_REQ）を送信するという方式であるため、非特許文献１に示す規格に既に準拠しているＯＮＵを、追加情報を識別して登録要求を送信するように変更が必要となる。さらに、市場に普及し個々の加入者の宅内に設置されているＯＮＵの置き換えが必要である。市場では、非特許文献１に記載の規格に準拠したＯＮＵによるＰＯＮシステムへが既に実施されているという事情を考慮すると、特許文献１の方法を実装したＯＮＵを市場に展開するあるいはＰＯＮシステム内で混在させることは難しいという問題がある。
【００１４】
特許文献２に記載の発明は、上記と特許文献１と同様に、非特許文献１に準拠したＯＮＵとのＰＯＮシステム内での混在収容が難しいという問題がある。
さらに、特許文献２は、ラウンドトリップタイムを最初の登録時にＯＬＴに記録する方式であるので、あるＯＬＴと通信するＯＮＵの設置箇所を同じＯＬＴに係るＰＯＮ回線下において移設するなどしてＯＬＴ−ＯＮＵ間の接続距離が変更された場合に、そのＯＬＴは過去に記録したラウンドトリップタイムを元にディスカバリウィンドウを割当てることになる。そのため、例えば第１１図に示すように、移設などで長距離化した場合にＯＬＴにおいて、他のＯＮＵが使用する上りデータ通信帯域において登録要求（Discovery Gate）の受信と他のＯＮＵからのデータ送信の受信とが衝突するという問題がある。
【００１５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、従来の加入者側装置の登録手順を変更することなく、登録手順のために消費される通信帯域を節約する通信システムを提供することを目的とする。
さらに、長距離伝送化や加入者側装置の設置箇所の変更も考慮し、登録手順のために消費される通信帯域を節約する通信システム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】
この発明に係る通信システムは、加入者側装置からの登録要求信号の送信を許可するための登録用送信許可信号を、登録処理の単位周期に基づいて前記加入者側装置に対し周期的に光送信する登録用送信許可送信手段と、前記単位周期と前記単位周期内における前記登録要求信号の受信用時間範囲とに基づいて周期的に登録要求受信用通信帯域を割当て、前記登録用送信許可信号に応答した前記加入者側装置が送信する前記登録要求信号を光受信し、前記登録要求受信用通信帯域内における登録要求の有無を確認する登録要求受信手段と、前記登録要求の有無を確認した結果に基づいて、前記登録要求信号を送信した前記加入者側装置の登録処理を行う登録処理手段と、前記登録処理手段の登録処理に基づいて、前記加入者側装置の登録台数の監視を行う登録台数管理手段と、前記登録台数管理手段の前記登録台数の監視結果を基に、前記受信用時間範囲を変更して帯域割当てを制御する登録要求受信帯域割当制御手段と、を有する局側装置、前記登録用送信許可信号を光受信する登録用送信許可受信手段と、前記登録用送信許可信号に応答して前記登録要求信号を光送信する登録要求送信手段と、を有する２以上の加入者側装置、を備え、前記受信用時間範囲は、前記加入者側装置と前記局側装置との間における信号の往復時間を示すラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値と、前記２以上の加入者側装置が前記登録要求信号を光送信する際の遅延時間を示すランダム遅延時間に基づいて決定される設定値とに基づいて決定され、前記登録要求受信帯域割当制御手段は、個々の前記加入者側装置がサポートする最大伝送距離を記憶するサポート伝送距離データ管理部をさらに備え、前記登録台数の監視結果を基に、前記ランダム遅延時間に基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更し、前記サポート伝送距離データ管理部に記憶された未登録の前記加入者側装置の前記最大伝送距離のうち最大値を基に、前記ラウンドトリップタイムに基づいて決定される設定値を変更して前記受信用時間範囲を変更するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の通信システムにおいては、加入者側装置の登録を行う局側装置が、加入者側装置の登録台数を監視し、登録要求の受信に割当てる上り通信帯域の単位周期、または単位周期内において割当てる時間範囲、あるいは両方、を登録台数の監視結果に基づいて動的に変更するので、登録要求の受信に使用する通信帯域の増大を抑制してその分を加入者データ通信用の通信帯域として使用することができ有効通信帯域が増大する。
また、従来の登録手順、及び従来の登録手順に準拠し既に普及した加入者側装置には変更を加えることがないので、通信システム内の相互接続性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１におけるＰＯＮシステムの構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１におけるＰＯＮシステムのディスカバリプロセスの全体フローの概要を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１におけるＯＬＴのフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態１におけるＯＬＴの上り通信帯域の改善を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態２におけるＯＬＴのフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態２におけるＯＬＴの上り通信帯域の改善を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態３におけるＯＬＴのフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態３におけるＯＬＴの管理テーブルの構成例である。
【図９】本発明の実施形態３及び４における上り通信帯域の改善を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施形態４におけるＯＬＴのフローチャートである。
【図１１】本発明との比較のため、従来の技術においてＯＮＵの設置個所を変更することにより加入者データ通信帯域に影響をおよぼすことを示す概念図である
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１として、ＰＯＮシステムに適用した場合について図１から図４をもとに説明する。なお、図において同一ないしは同様のものには、同一ないしは対応する番号を付している。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態１におけるＰＯＮシステムの構成を示したブロック図である。なお、各ブロックは機能単位を示したものであり、各装置の実装においては図に示した区分及び接続関係などに限定されない。
また、図１に示す各部の構成及び内部ブロックは以下に説明する全ての実施の形態において共通して使用可能であるが、個別の実施の形態において使用しない機能及び各種情報、実施しない処理などは、各実施の形態における対象装置の実装時に機能停止や削除をしてもよく、図１の構成に限定されない。
【００２１】
図１において、局側装置であるＯＬＴ１と複数の加入者側装置であるＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎ（Ｎ＝1、２、・・・）とは、光スプリッタ３０を介し光ケーブルで接続される。
図１では、図の説明を簡略化するため、複数のＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎのうちで第1のＯＮＵ１６−１のみ内部構成を記載しているが、その他のONUの構成は第1のＯＮＵの内部構成と同様であり、以下ではＯＮＵ１６−１以外の詳細な記載及び説明を省略する。
【００２２】
ＰＯＮシステムでは、一般的に、光信号の送受信に波長分割多重（ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing））方式を採用し、１本の光ケーブルに複数の異なる波長の光信号を多重して伝送している。
図１では、ＯＮＵ１６−１〜１６−ＮからＯＬＴ１への上り通信で波長λ１の光信号を用いている。一方、ＯＬＴ１からＯＮＵ１６への下り通信では波長λ２の光信号を用いている。
【００２３】
まず、局側装置であるＯＬＴ１の構成について説明する。
ＯＬＴ１は、ＷＤＭ部２、ＴＸ部３、ＲＸ部４、ＭＵＸ部５、ＤｅＭＵＸ部６、ネットワークＩ／Ｆ部７、ＰＯＮ制御部８を備えている。
ＷＤＭ部２は、波長分割多重方式に対応したインタフェースであり、各ＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎと光信号を送受し、また光信号の多重化及び分離を実施する。また、ＷＤＭ部２は、ＴＸ部３、ＲＸ部４との間で光信号を入力ないしは出力する。
ＴＸ部３は、ＭＵＸ部５から出力された電気信号を光信号に変換（以下、Ｅ／０（（Electric／Optical変換と記載。）を行い、ＷＤＭ部２に出力する。
ＲＸ部４は、ＷＤＭ部２から出力された光信号を電気信号に変換（以下、Ｏ／Ｅ（Optical／Electric変換変換と記載。）を行い、ＤＥＭＵＸ部６に出力する。
【００２４】
ＭＵＸ部５は、ＰＯＮ制御部８の制御フレーム生成部１４から出力されＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎに向けて下り送信されるＰＯＮに関する各種制御用の情報（以下、ＰＯＮ制御情報と記載。）と、ネットワークＩ／Ｆ部７が受信し加入者側へ送信される下りの通信データとを多重する。
ＤｅＭＵＸ部６は、ＲＸ部４の出力信号から上りのＰＯＮ制御情報を分離し、ＰＯＮ制御部８の制御フレーム受信部１５へ出力する。またＤｅＭＵＸ部６は、ＲＸ部４の出力信号から加入者通信データを分離し、ネットワークＩ／Ｆ部７へ出力する。
即ち、ＰＯＮ制御部８は、ＰＯＮ制御情報を生成してＭＵＸ部５に出力するとともに、ＤｅＭＵＸ部６から出力されたＰＯＮ制御情報を受信して解析する。
ネットワークＩ／Ｆ部７は、他の通信装置（図示しない）あるいはネットワーク（図示しない）などと加入者から送信されるあるいは加入者へ送信された通信データを送受する。
【００２５】
ＰＯＮ制御部８は、ＯＮＵ登録台数管理部９、ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０、Discovery Window制御部１１、Discovery Cycle制御部１２、帯域制御部１３、制御フレーム生成部１４、制御フレーム受信部１５、Discovery Process部２４を備えている。また、ＯＬＴ１におけるＰＯＮの動作に係る各種制御を行う。
【００２６】
ＯＮＵ登録台数管理部９は、ＯＬＴ１に登録されるＯＮＵの台数管理を行い、Discovery Window制御部１１、Discovery Cycle制御部１２に台数情報を出力する。
ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０は、各ＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎがサポートする最大伝送距離（以下、サポート最大伝送距離と記載。）の情報を記憶するとともにその情報を各ＯＮＵ単位で管理する。
【００２７】
Discovery Window制御部１１は、ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０から各ＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎがサポートする最大伝送距離の情報を、ＯＮＵ登録台数管理部９から台数情報を、各々入力するとともに、ディスカバリウィンドウサイズの情報（図中、Windowサイズ情報と記載。）をDiscovery Process部２４に出力する。また、Discovery Window制御部１１は、入力したサポート最大伝送距離情報を元にした場合のラウンドトリップタイムの最大値（ＲＴＴ最大値）値を認識する。また、ＯＮＵ登録台数管理部９からの台数情報を元にディスカバリウィンドウサイズの設定の制御を行う。
【００２８】
Discovery Cycle制御部１２は、ＯＮＵ登録台数管理部９からＯＮＵ１６の台数情報を入力し、ディスカバリサイクルの周期の情報（図中、Cycle情報と記載）をDiscovery Process部２４に出力する。
帯域制御部１３は、制御フレーム受信部１５からのＰＯＮ制御情報を入力するとともに、制御フレーム生成部１４へ下りＰＯＮ制御情報を出力する。また、帯域制御部１３は、ディスカバリプロセス以外の各種制御、主にＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎへの加入者データ通信用上り帯域の割当て制御を実施する。
【００２９】
制御フレーム生成部１４は、Discovery Process部２４と帯域制御部１３からのＰＯＮ制御情報をもとに下りのＰＯＮ制御用の送信フレームを構成し、ＭＵＸ部５へＰＯＮ制御情報を出力する。
制御フレーム受信部１５は、ＤｅＭＵＸ部６からのＰＯＮ制御情報を入力し、それをもとに主に帯域割当て制御に必要な情報を帯域制御部１３へ出力する。また、制御フレーム受信部１５は、主にディスカバリプロセスに必要な情報をDiscovery Process部２４へ出力する。
【００３０】
Discovery Process部２４は、Discovery Window制御部１１からのディスカバリウィンドウサイズに関する情報（Windowサイズ情報）と、Discovery Cycle制御部１２からのディスカバリウィンドウの周期の情報（Cycle情報）を入力し、それらを元にディスカバリウィンドウの発生タイミング等を決定してディスカバリプロセスの各種処理を実施する。また、Discovery Process部４は、制御フレーム生成部１４に各種ＰＯＮ制御情報を出力するとともに、ディスカバリプロセスの実施により登録されるＯＮＵの台数情報をＯＮＵ登録台数管理部９に出力する。また、制御フレーム受信部１５からディスカバリプロセスに関する各種ＰＯＮ制御情報を入力する。
【００３１】
次に、加入者側装置であるＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎについて説明する。
ＯＮＵ１６−１以外の内部構成はＯＮＵ１６−１と同様であるので、以下では個別の説明を省略する。また、ＯＬＴ１と同様な名称のものは、ＯＬＴ１と同様、またはＯＬＴ１の動作に対応したＯＮＵ１６側における機能であるので、簡単に説明する。
ＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎは、それぞれ、ＷＤＭ部１７、ＲＸ部１８、ＴＸ部１９、ＤｅＭＵＸ部２０、ＭＵＸ部２１、ＰＯＮ制御部２３、ユーザＩ／Ｆ部２２とを備えている。
ＷＤＭ部１７は、波長分割多重方式に対応したインタフェースであり、ＯＬＴ１のＷＤＭ部２と光信号を送受し、多重化および分離を行う。
ＲＸ部１８は、ＷＤＭ部１７から出力された光信号を電気信号に０／Ｅ変換する。
【００３２】
ＴＸ部１９は、ＭＵＸ部２１から出力された電気信号を光信号にＥ／０変換する。
ＤｅＭＵＸ部２０は、下りのＰＯＮ制御情報と加入者通信データとを分離する。
ＭＵＸ部２１は、上りのＰＯＮ制御情報と加入者通信データとを多重する。
ユーザＩ／Ｆ部２２は、例えばＰＣなどの加入者の通信端末との間で加入者通信データを送受する。なお、加入者の端末とＯＮＵが一体化する、あるいは、ＯＮＵにおいて加入者が入出力するなど各種形態が可能である。
ＰＯＮ制御部２３は、各種ＰＯＮ制御情報を生成してＭＵＸ部２１に出力するとともに、ＤｅＭＵＸ部２０から出力された各種ＰＯＮ制御情報を解析する。また、ＰＯＮの動作に関する各種制御を行う。
【００３３】
上記のＯＬＴ１の構成において、加入者側装置からの登録要求信号の送信を許可する登録用送信許可信号を登録処理の単位周期に基づいて加入者側装置に対し周期的に光送信する登録用送信許可送信手段として、図１のＷＤＭ部２、ＴＸ部３、ＭＵＸ部５、ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０、Discovery Window制御部１１、Discovery Cycle制御部１２、制御フレーム生成部１４が相当する。
また、上記単位周期と上記単位周期内における登録要求信号受信用の時間範囲とに基づいて周期的に登録要求受信用通信帯域を割当て、登録用送信許可信号に応答した前記加入者側装置が送信する登録要求信号を光受信し、登録要求受信用通信帯域内における前記登録要求の有無を確認する登録要求受信手段としては、ＷＤＭ部２、ＲＸ部４、ＤｅＭＵＸ部６、制御フレーム受信部１５、Discovery Process部２４が相当する。
ここで、単位周期がディスカバリサイクルに、単位周期内における登録要求信号の受信用時間範囲がディスカバリウィンドウサイズに対応する。
【００３４】
また、登録要求信号の有無を確認した結果に基づいて、登録要求信号を送信した前記加入者装置の登録処理を行う登録処理手段としては、Discovery Process部２４が相当する。
また、登録処理手段の登録処理に基づいて加入者側装置の登録台数の監視を行う登録台数管理手段としては、ＯＮＵ登録台数管理部９が相当する。
また、登録台数管理手段の登録台数の監視結果を基に、単位周期または時間範囲の少なくともいずれか一方を変更して帯域割当てを制御する登録要求受信帯域割当制御手段としては、ＯＮＵ登録台数管理部９、ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０、Discovery Window制御部１１、Discovery Cycle制御部１２、Discovery Process部２４が相当する。
【００３５】
次に、ディスカバリプロセスの概要について図２を用いて説明する。
図２は、本発明の実施形態１におけるＰＯＮシステムにおけるディスカバリプロセスの全体フロー図である。加入者側装置であるＯＮＵ１６の、局側装置であるＯＬＴ１への登録は、本フローを実施することによりなされる。また、図２のフローは本実施の形態を含め、以下に記載する各実施の形態に共通である。図において、縦軸が時間を表し、上から下へ時間が進むものとする。
【００３６】
まず、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ１６に対し、登録用送信許可信号として、応答開始時間に関する情報とランダム遅延の生成許容時間に関する情報とを含んだディスカバリ用送信許可信号（ディスカバリゲート：図中、Discovery Gateと記載。）６１を送信する。
即ち、ＯＬＴ１のDiscovery Process部２４から出力された登録用送信許可情報は、制御フレーム生成部１４、ＴＸ部３、ＭＵＸ部５、ＷＤＭ部２、スプリッタ３０を通って全てのＮＵ１６−１〜１６−Ｎへディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate）６１として光送信される。ディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate）６１の出力タイミングは、登録処理の単位周期に関しDiscovery Cycle制御部１２から入力するCycle情報と、登録要求信号受信用の時間範囲に関しDiscovery Window制御部１１から入力するWindowサイズ情報と、をもとに制御される。
【００３７】
さらに、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ１６から登録要求信号（図中、Resister Requestと記載。）６２は送信されるが加入者通信データは送信されないように、各ＯＮＵへの上り通信帯域の帯域割当てを制御するとともに、ＯＮＵ１６からの登録要求信号（Resister Request）６２の受信待ち状態に移行する。この受信待ち状態がディスカバリウィンドウ６３に当たる。
即ち、ＯＬＴ１の帯域制御部１３が上記上り通信帯域の割当て制御を行うとともに、ＰＯＮ制御部８は制御フレーム受信部１５を受信待ち状態にする。
【００３８】
次に、例えば未登録でありかつＯＬＴ１への未送信のデータがあるＯＮＵ１６は、ＯＬＴ１に登録を行うため、受信したディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate）６１中の応答開始時間に関する情報及びランダム遅延を実施してよい時間範囲に関する情報を元に、送信タイミングを制御して登録要求信号（Resister Request）６２をＯＬＴ１に送信する。ＯＮＵ１６の送信タイミングは、ＯＮＵ１６での内部処理時間を考慮して、ＯＬＴ１での受信タイミングがディスカバリウィンドウ６３内になるように制御する。
即ち、未登録のＯＮＵ１６のＰＯＮ制御部２３は、ＷＤＭ部１７で受信したディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate）６１をＲＸ部１８、ＤｅＭＵＸ部２０により分離して入力し、解析した後、登録要求信号（Resister Request）６２をＭＵＸ部２１、ＴＸ部１９、ＷＤＭ部１７によりＯＬＴ１に光送信する。
【００３９】
次に、登録要求信号（Resister Request）６２を受信したＯＬＴ１は、未登録ＯＮＵ１６を登録する。さらに登録を要求したＯＮＵ１６に対して登録結果に関する情報を通知する登録通知信号（Resister）６４と、次にＯＮＵ１６が送信できるタイミングを通知するための送信許可信号（図中、Gateと記載。）６５とを順次送信する。送信許可信号（Gate）６５を受信したＯＮＵ１６は、登録通知を正しく受信したことを示す登録肯定信号（Resister_ACK）６６を送信する。
【００４０】
即ち、ＯＬＴ１のＷＤＭ部２で受信された登録要求信号（Resister Request）６２は、ＲＸ部４、ＤｅＭＵＸ部６を通りDiscovery Process部２４に入力され、Discovery Process部２４はディスカバリウィンドウ内で登録要求信号を受信したかどうかを判別する。登録要求があった場合には、登録を行い、登録通知信号（Resister）６４を、制御フレーム生成部１４、ＭＵＸ部５、ＴＸ部３、ＷＤＭ部２を通して、登録要求信号を送信したＯＮＵ１６に送信する。
次に、登録肯定信号（Resister_ACK）６６を受信したＯＬＴ１は、登録完了を確認する。
以上の手順により、登録要求を行った未登録ＯＮＵ１６はＯＬＴ１に登録され、ＯＬＴ１は登録完了６７となり、ディスカバリプロセスが完了する。
【００４１】
次に、本実施の形態において、ＯＬＴ１がＯＮＵ１６の登録台数情報に基づきディスカバリウィンドウサイズの制御をどのように行うかについて、図１ないし図３を用いて説明する。
図３は、本発明の実施形態１におけるＯＬＴのフローチャートである。
このフローチャートでは、ディスカバリウィンドウサイズをどのような処理手順で変更するかという点に関し明確に分かりやすく説明するために、ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０は使用せず、また、Discovery Cycle制御部１２は固定のディスカバリサイクルに設定するものとする。また、以下の説明では必要に応じてＯＮＵ１６の動作についても合わせて説明する。
【００４２】
まず、ＰＯＮシステムの管理者は、ＯＮＵ１６−１〜１６−ＮとＯＬＴ１との間の伝送距離の最大値とＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎの内部処理時間とを考慮し、ラウンドトリップタイムの最大値（図中、ＲＴＴ最大値と記載。）を、あらかじめＯＬＴ１に初期値として設定する。
通信の初期段階では複数の未登録のＯＮＵ１６が同時期に登録要求を送信することを考慮すると、複数のＯＮＵ１６の送信を考慮したランダム遅延時間を設定する必要がある。ＯＬＴ１は、上記ラウンドトリップタイムとランダム遅延時間との総和をディスカバリウィンドウサイズ（図中、Discovery Windowサイズと記載。）の設定値としてDiscovery Window制御部１１の初期設定を行う。
設定されたディスカバリウィンドウサイズの情報（図１のwindowサイズ情報）はDiscovery Process部２４に出力される。（ステップＳ１１）
【００４３】
次に、ＯＬＴ１のDiscovery Process部２４は、ディスカバリサイクルの周期の情報（図１のCycle情報）を元に、ディスカバリ用送信許可信号（図２のDiscovery Gate６１）の送信タイミングになるまで、まで待つ。（ステップＳ１２）
次に、ディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate６１）の送信タイミングになると、ＯＬＴ１は、全てのＯＮＵ１６−１〜１６−Ｎに対してディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate６１）を送信する。
ＯＬＴ１はＯＮＵ１６に対し、ディスカバリウィンドウを所定の時間に開放する。
【００４４】
このディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate６１）には、ＯＮＵ１６が応答を開始するための上り送信開始可能時間に関する情報と、ＯＬＴ１での受信可能な時間範囲とに関する情報が含まれている。
登録が必要なＯＮＵ１６は、上り送信開始可能時間を基準として、上記時間範囲を超えないようにランダムな遅延をかけ、登録要求（図２のResister Request６２）を送信する。（ステップＳ１３）
【００４５】
次に、ＯＬＴ１は、ディスカバリウィンドウの期間内に未登録ＯＮＵ１６から登録要求信号（Resister Request６２）を受信したかどうかの確認を行う。受信信号を元に登録要求の有無を確認し、登録要求があることを認識した場合は、ＯＮＵ登録処理ステップＳ１５に移行し、登録要求が無い場合は、ステップＳ１２に戻り、次のディスカバリサイクルを待つ。（ステップＳ１４）
次に、ＯＬＴ１は、未登録ＯＮＵ１６からの登録要求信号があった場合に、ディスカバリプロセスを実行し未登録ＯＮＵ１６を登録する。登録が完了すると、ＯＮＵ登録台数管理部９の保持する台数情報の更新を実施する。（ステップＳ１５）
【００４６】
次に、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ１６の登録台数が最大登録台数（＝Ｎｍａｘ）に達したかの確認を行う。ＯＮＵ登録台数が最大登録台数に達した場合は、ＯＮＵ登録台数管理ステップ１７に移行する。ＯＮＵ登録台数が最大登録台数に達していない場合は、ステップＳ１９に移行する。（ステップ１６）
ここで、最大登録台数（Ｎｍａｘ）としては、ＰＯＮシステムの管理者がＯＬＴ１のＯＮＵ登録台数管理部９に設定する最大登録設定台数か、または、予めそのシステムで定義された最大登録可能台数のどちらかの値を使用する。どちらを使用するかはシステムの設計時または運用時に決定される。
【００４７】
次に、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ１６の登録台数が最大登録台数（Ｎｍａｘ）に達した場合は、ＯＮＵ１６の電源断あるいは通信不可状態の発生などによって新たに未登録状態のＯＮＵが発生していないかを確認することで、登録台数の監視を行う。（ステップ１７）
【００４８】
次に、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ１６が新たに１台でも未登録状態となったと認識した場合はステップＳ１９に、未登録状態のＯＮＵの発生がない場合はステップＳ１７に移行する。(ステップ１８)
次に、未登録状態のＯＮＵ１６が発生している場合、ＯＬＴ１は、最大登録台数(Ｎｍａｘ)と現在登録されているＯＮＵ台数（＝Ｍ）との差分から、未登録ＯＮＵ台数（＝Ｋ）を把握する。
Ｋ＝Ｎｍａｘ−Ｍ                                      ------(1)
【００４９】
そして、ランダム遅延時間の設定値をＲとした場合、把握した未登録ＯＮＵ台数（＝Ｋ）を元に下記計算式を適用し、計算した設定値（Ｒ）を元にディスカバリウィンドウサイズを動的に制御する。
Ｒ(current)  =  ｛Ｒ(default)−α｝x (K／Nｍａｘ)  +  α     ------(2)
ここで、Ｒ(current)は最新のランダム遅延時間、Ｒ(default)は前回のランダム遅延時間、αは最小のランダム遅延値の保証する値を示す。なお、システムによってはα＝０としても問題はない。
【００５０】
なお、上記計算式はあくまでも一例であり、例えば未登録ＯＮＵ台数（＝Ｋ）に範囲または区分を設定し、各範囲でR(current)を定義してランダム遅延時間を変更するようにしてもかまわない。
また、未登録台数（Ｋ）を算出してからランダム遅延時間の設定をしなくても、例えばランダム遅延時間の設定する際に最大登録台数(＝Ｎｍａｘ)と現在登録されているＯＮＵ台数（＝Ｍ）とから直接式（２）の値を求めてもよい。
また、登録台数に関し時間平均値などの統計処理を施したものを用いるなど、種々の計算方法が適用可能であり、装置の設計時あるいは実装時において規定される。
【００５１】
未登録ＯＮＵ台数（Ｋ）に依存して、未登録ＯＮＵ１６から送信される登録要求信号の衝突発生頻度は変化することになる。Ｋの値が小さい場合には衝突の可能性は低くなり、従ってディスカバリウィンドウサイズ中のランダム送信遅延分を低減可能であり、低減してもディスカバリプロセスへの影響が少ないことが分かる。
なお、登録台数が最大登録台数（Ｎｍａｘ）に達している場合、即ち未登録ＯＮＵ台数が０の場合、ＯＮＵ１６は登録要求信号を送信する必要がなく、従ってＯＬＴ１がディスカバリウィンドウ用の帯域を割当てないように制御を行うことも可能である。これにより、より有効通信帯域を増大できる。
未登録ＯＮＵ台数が０となりディスカバリウィンドウサイズ用に帯域を割当てなかった場合は、未登録ＯＮＵ台数が０となった後に未登録状態が発生して未登録台数が０でなくなった場合は、ディスカバリウィンドウ用の帯域の割当てを再開するように制御を行う。
【００５２】
次に、ＯＬＴ１は、ステップ１２に移行し、上記と同様に、周期的にディスカバリプロセスを実施する。(ステップＳ１９)
以上のようにして、ディスカバリウィンドウサイズがＯＮＵ１６の登録台数に依存して制御される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態ではディスカバリウィンドウ内のランダム遅延時間分をＯＮＵ１６の台数情報を考慮して動的に変化させている。
ランダム遅延時間を変更しディスカバリウィンドウサイズの設定に反映することで、未登録ＯＮＵが少ない場合、即ち登録台数が多い場合、はディスカバリウィンドウサイズが低減されるので、その分を加入者データの通信に使用することで、上り通信における有効通信帯域が増加する。
【００５４】
次に、上記実施の形態における効果について図４を用いて説明する。
図４は、本発明の実施形態１における上り通信帯域の改善を示す模式図である。図において、縦軸が時間を表し、上から下へ時間が進むものとする。
また、図４(ａ)は未登録台数が多い場合を、図４（ｂ）は未登録台数が少ない（１台）の場合の例を示す
なお、図においては、説明の簡略化のため、ディスカバリ用送信許可信号（Discovery Gate）６１及び登録要求信号（Resister Request６２）のみを示している。また、図中の点線はディスカバリウィンドウの開始及び終了の時間を示している。
【００５５】
未登録ＯＮＵ１６が多い場合（図４（ａ））には、同じディスカバリウィンドウ内において複数のＯＮＵ１６が登録要求信号６２を出す可能性がある。このため、ランダム遅延時間分を大きくする必要があるので、ディスカバリウィンドウサイズもそれに応じて大きく確保する必要がある。一方、未登録ＯＮＵが１台の場合（図４（ｂ））には、登録要求を出す可能性があるのは１台のみなので、ランダム遅延時間を大きくとる必要がなく、図中のハッチングで示した時間の通信帯域を加入者データの通信に使用することにより、上りデータ通信のための有効通信帯域が増大することがわかる。
【００５６】
実施の形態２．
以下に、この発明の実施の形態２について、図５及び図６をもとに説明する。
通信システムの構成は上記実施の形態１の図１と同様である。また、実施の形態１と同一ないしは同様のものには、同一ないしは対応する番号を付しており、その説明を省略する。
本実施の形態では、ＯＮＵ１６の台数情報を元にディスカバリサイクルを動的に制御する。
図５は、本発明の実施形態１におけるＯＬＴのフローチャートである。
このフローチャートでは、ＯＬＴ１がディスカバリサイクルをどのような処理手順で変更するかを明確に分かりやすく説明するため、ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０は使用せず、またDiscovery Window制御部１１はディスカバリウィンドウサイズを固定値とする場合を想定する。
【００５７】
なお、図中のステップＳ１１〜ステップＳ１８は、上記実施の形態１の図２に示すフローチャートにおける同じ番号のステップと同じ処理を実施するので、その説明を省略する。図５ではステップＳ２９が図２と異なるステップであり、ディスカバリ−サイクル変更時に必要な処理であるので、以下ではステップＳ２９について説明する。
【００５８】
ステップ２９では、未登録ＯＮＵ台数（K）の情報に基づいてディスカバリサイクルを変更し、未登録ＯＮＵが少ない場合は低頻度でディスカバリプロセスを実施し、未登録ＯＮＵが多い場合は高い頻度でディスカバリプロセスを実施するように、ディスカバリサイクルの動的な制御を実施する。
【００５９】
例えば、ＯＮＵの未登録状態が発生している場合に、ＯＬＴ１は最大登録台数(Ｎｍａｘ)と現在登録されているＯＮＵ台数（Ｍ）との差分から、実施の形態１の式（１）と同様にして未登録ＯＮＵ（Ｋ）を算出する。  
Ｋ＝Ｎｍａｘ−Ｍ                                      ------(1)
そして、未登録ＯＮＵの台数（Ｋ）により、ディスカバリサイクルの初期値（DC(default)）をもとにディスカバリサイクルの新たな設定値を下記式により変更する
DC(current)  ＝β  x｛ DC(default)  x  (K／Nｍａｘ) ｝---(3)
【００６０】
ここで、βはサイクル変更係数でありシステムにて定義する値とする。（ステップ２９）
なお、この計算はあくまでも一例であり、例えばKに範囲を設定し、各範囲でDC(current)を定義してディスカバリサイクルを変更してもかまわない。また、登録台数に関し時間平均値などの統計処理を施したものを用いるなど、種々の計算方法が適用可能であり、装置の設計時あるいは実装時において規定される。
また、未登録台数（＝Ｋ）を直接算出してからランダム遅延時間の設定をしなくても、例えばランダム遅延時間の設定する際に最大登録台数(＝Ｎｍａｘ)と現在登録されているＯＮＵ台数（＝Ｍ）とから直接式（３）の値を求めてもよい。
【００６１】
以上のようにして、ディスカバリサイクルが変更される。
未登録状態のＯＮＵ１６が発生した場合、新たに登録要求信号が発生しそれをＯＬＴ１が受信するためには、ディスカバリウィンドウを開放する必要があるが、未登録ＯＮＵ台数が少ない場合、ディスカバリサイクルを高頻度に実施するとディスカバリウィンドウのために上り通信帯域の有効帯域が減少してしまう。短時間で、複数のＯＮＵの登録が必要な場合、ディスカバリウィンドウサイクルは高頻度であることが望ましいが、たとえば未登録ＯＮＵが１台の場合低頻度でディスカバリを実施することは運用上の影響は小さい。
未登録台数（または登録台数）に基づいてディスカバリサイクルを変更することで、未登録ＯＮＵが少ない場合、即ち登録台数が多い場合、ディスカバリウィンドウ用に割当てられる通信帯域が削減されるので、その分を加入者データの通信に使用することで、上り通信における有効通信帯域が増加する。
【００６２】
本実施の形態における効果を、図６を用いて説明する。
図６は、本発明の実施形態２におけるＯＬＴの上り通信帯域の改善を示す模式図であり、上記実施の形態１の図４と同様な図である。
図６(ａ)は未登録台数が多い場合を、図６（ｂ）は未登録台数が少ない（１台）の場合を示す。
【００６３】
未登録ＯＮＵが少ない場合（図６（ｂ））には高頻度でディスカバリサイクルを実施しなくても登録要求信号同士が衝突する可能性が低くなるので、未登録ＯＮＵ台数が多い場合に比べＯＮＵ１６の登録が完了する時間の差異は小さい。このためディスカバリサイクルを低頻度にすることにより、図中のハッチングで示した時間の通信帯域を加入者のデータ通信に使用することにより、上りデータ通信のための有効通信帯域が大きくなることがわかる。
【００６４】
実施の形態３．
以下に、この発明の実施の形態３について、図７ないし図９をもとに説明する。
通信システムの構成は図１と同様である。なお、図において同一ないしは同様のものには、同一ないしは対応する番号を付しており、その説明を省略する。
本実施の形態では、各ＯＮＵ１６がサポート可能な最大伝送距離の情報を元にディスカバリウィンドウサイズを動的に制御する。
図７は本発明の実施形態３におけるＯＬＴのフローチャートである。
なお、ステップＳ１２からステップＳ１８までは上記実施の形態１の図２に示すフローチャートの同じ番号のステップと同様であるので、一部ないしは全部が異なるステップについて説明する。
【００６５】
まず、ステップＳ３１において、システムの管理者は、上記実施の形態１，２に示した（１）ＯＬＴ１とＯＮＵ１６との間の伝送距離と（２）ＯＮＵ１６の内部処理時間と考慮するのではなく、（３）ＯＮＵ１６がサポートする最大伝送距離の値から決まる伝送時間と（４）ＯＮＵ１６の内部処理時間とを考慮した場合のラウンドトリップタイムの最大値（ＲＴＴ最大値）を、あらかじめＯＬＴ１に初期値を設定する。
【００６６】
通信の初期段階では複数の未登録ＯＮＵ１６が同時期に登録要求を送信することを考慮すると、複数のＯＮＵ１６の送信を考慮したランダム遅延時間を設定する必要がある。
ＯＬＴ１は、上記ラウンドトリップタイムとランダム遅延時間との総和をディスカバリウィンドウサイズ（図中、Discovery Windowサイズと記載。）の設定値としてDiscovery Window制御部１１の初期設定を行う。（ステップＳ３１）
次に、ＯＬＴ１は、ディスカバリサイクルの初期値をもとにDiscovery Cycle制御部１２の初期設定を行う。（ステップＳ３２）
次に、ステップＳ１２からステップＳ１８までの処理を行う。
【００６７】
ステップＳ３３では、ＯＬＴ１は、未登録のＯＮＵ１６に係るサポート可能な最大伝送距離の検索及び確認を行う。ＯＮＵ１６がサポート可能な最大伝送距離の確認方法としては、例えば、（１）予め通信システムの管理者が設定した各ＯＮＵ１６の固有アドレスであるＭＡＣアドレスと（２）そのＯＮＵ１６がサポートする最大伝送距離とを対応付けた管理テーブルを作成して、ＯＬＴ１のＯＮＵサポート伝送距離データ管理部１０に記憶しておき、この管理テーブルを検索することにより行う。
【００６８】
図８は、本発明の実施形態３におけるＯＬＴの管理テーブルの構成例である。
左がＯＮＵ１６の個体識別番号であるＭＡＣアドレス、右が各ＯＮＵ１６がサポートする最大伝送距離である。ＯＮＵ１６がサポートする最大伝送距離が異なるのは、ＯＮＵ１６のＷＤＭ部１７に実装する光送受信器によって、ＯＮＵ１６がサポート可能な最大伝送距離が異なってくるためである。
本構成例では、サポートする最大伝送距離を３段階に分けて定義しており、２０ｋｍ、４０ｋｍ、６０ｋｍの場合を示している。なお、図８の管理テーブル４０では距離（ｋｍ）で定義しているが、伝送距離に範囲を複数定義してクラス分けし、クラスを検索するようにしてもよい。また、伝送距離の設定の粒度（granularity）は、通信システムの運用上で決定される。
【００６９】
次に、上記管理テーブル４０と未登録ＯＮＵ１６の認識結果とを元に、未登録ＯＮＵ１６のサポート最大伝送距離の最大値を決定する。そして、サポート最大伝送距離の最大値情報を元に、ディスカバリウィンドウサイズを決定する要因の一つであるラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）設定値を決定してディスカバリウィンドウサイズの変更を行う。（ステップＳ３３）
【００７０】
ＯＬＴ１とＯＮＵ１６との間の伝送距離ではなく、ＯＮＵ１６がサポート可能な最大伝送距離をもとにしているので、サポート可能な最大伝送距離が短いＯＮＵ１６のみが未登録状態となった場合にＲＴＴ値を小さくすることが可能となり、それに対応してディスカバリウィンドウサイズを低減し、データ通信に使用することができるので、上り有効帯域を拡大することができる。
【００７１】
図９は、本発明の実施形態３及び４における上り通信帯域の改善を示す模式図である。
図９（ａ）は、未登録ＯＮＵのサポート最大伝送距離の最大値が大きい（６０Ｋｍ）場合を、図９（ｂ）は、小さい（２０Ｋｍ）場合の例を示す。
図９（ｂ）のように、未登録であり登録要求を送信する可能性のあるＯＮＵ１６のサポート最大伝送距離の最大値が２０Ｋｍの場合、ディスカバリウィンドウ内のＲＴＴ値としては最大２０Ｋｍまでを考慮すればよくなるため、ディスカバリウィンドウサイズを縮小することができ、上りデータ通信の有効帯域が大きくなることがわかる。
【００７２】
また、上記背景技術の欄に記載の特許文献２の課題であるＯＮＵの移設に伴う伝送距離の変更の場合（図１１参照）においても、ディスカバリウィンドウサイズの設定に未登録状態ＯＮＵのサポート可能な最大伝送距離は考慮できているため、データ通信に使用される上り通信帯域に影響をおよぼすという課題も改善していることがわかる。
【００７３】
実施の形態４．
以下に、この発明の実施の形態４について、図１０をもとに説明する。
本実施の形態では、各ＯＮＵ１６がサポート可能な最大伝送距離の情報を元に、ディスカバリウィンドウサイズ及びディスカバリサイクルの両方を動的に制御する。
図１０は、本発明の実施形態４におけるＯＬＴのフローチャートである。
なお、ステップＳ１２からステップＳ１８までは上記実施の形態１の図２に示すフローチャートの同じ番号のステップと同様であるので、一部ないしは全部が異なるステップについて説明する。
【００７４】
図１０のフローチャートでは、ステップＳ１９においてＯＮＵ１６の登録台数の情報を元にディスカバリウィンドウサイズのランダム遅延時間（Ｒ(current)）を動的に制御し、ステップＳ２９ではＯＮＵ１６の登録台数の情報を元にディスカバリサイクル（DC(current)）を動的に制御し、ステップＳ３３では、サポート最大伝送距離の情報を元にラウンドトリップタイム（ＲＴＴ(current)）を動的に制御している。
一定時間内で、ディスカバリウィンドウのために上り帯域が使用されるトータルの時間(Discovery Time)、は下記式にて算出することができる。
Discovery Time(Disc T) = DC(current) x ｛(RTT(current) + R(current)｝-----(6)
本実施の形態により、ディスカバリウィンドウのために使用される上り通信帯域を抑制し、有効通信帯域を増加できることがわかる。
【００７５】
実施の形態５．
以下に、この発明の実施の形態５について説明する。
本実施の形態では、上記各実施の形態において、伝送速度の異なるＯＮＵ１６が同じシステム内で同じＯＬＴ１と通信する場合を想定する。
具体例としては、１０Ｇｂｐｓの伝送速度をもつＯＮＵ１６と１Ｇｂｐｓの伝送速度をもつＯＮＵ１６と同じＯＬＴ１に接続する場合である。
さらに、その場合に、ＯＮＵの伝送速度種別毎に独立してディスカバリウィンドウを設けることが考えられる。伝送速度種別に対応して異なるディスカバリウィンドウを設ける場合に、それぞれのディスカバリウィンドウに該当するＯＮＵの登録台数の情報またはサポート伝送最大距離の情報を別々に管理し、伝送速度種別毎にディスカバリウィンドウを動的に制御する。
このように、異なる伝送速度のＯＮＵ１６が混在する場合でも、伝送速度別に制御することにより、ディスカバリウィンドウに使用される上り通信帯域を抑制できる。
【００７６】
なお、上記各実施の形態を組み合わせることにより、サポート最大伝送距離及び伝送速度の異なるＯＮＵが混在する場合にも、同様の効果を奏するようにすることが可能である。
【００７７】
また、上記各実施の形態においては、ＰＯＮシステムの場合を例に発明の詳細な説明をしているが、複数の加入者側装置が局側装置と光信号を送受信する通信システムで、加入者装置から送信される登録要求を、局側装置が上り通信帯域を割当てて受信する通信システムであれば適用可能であり、上記実施の形態に記載のＰＯＮシステムに限定されない。また、有線通信、無線通信及びそれらの組合せに関わらず、上記と同様の通信システムに適用可能である。
さらに，上記各実施の形態は例示であり，上記実施の形態の組合せを含め，当該技術分野の通常の知識をもつ者により本発明の技術的思想を外れない範囲内で各部の配置，位置関係，動作条件など種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  ＯＬＴ（局側装置）
２  ＷＤＭ部
３  ＴＸ部
４  ＲＸ部
５  Ｍｕｘ部
６  Ｄｅｍｕｘ部
７  ネットワークＩ／Ｆ部
８  ＰＯＮ制御部
９  ＯＮＵ登録台数管理部
１０  ＯＮＵサポート伝送距離データ管理部
１１  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｗｉｎｄｏｗ制御部
１２  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｃｙｃｌｅ制御部
１３  帯域制御部
１４  制御フレーム生成部
１５  制御フレーム受信部
１６  ＯＮＵ（加入者側装置）
１７  ＷＤＭ部
１８  ＲＸ部
１９  ＴＸ部
２０  Ｄｅｍｕｘ部
２１  Ｍｕｘ部
２２  ユーザＩ／Ｆ部
２３  ＰＯＮ制御部
２４  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ部
３０  光スプリッタ
４０  サポート最大伝送距離管理テーブル
６１  ディスカバリ用送信許可信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅ）
６２  登録要求信号（Ｒｅｓｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ）
６３  ディスカバリウィンドウ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｗｉｎｄｏｗ）
６４  登録通知信号（Ｒｅｓｉｓｔｅｒ）
６５  送信許可信号（Ｇａｔｅ）
６６  登録肯定信号（Ｒｅｓｉｓｔｅｒ_ＡＣＫ）
６７  登録完了
【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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