(57)【要約】【課題】波長多重分割によるＰＯＮシステムにおいて、割り当てられる波長による通信帯域の不公平性を低減する。【解決手段】複数の加入者装置と通信する局側装置であって、前記局側装置は、前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、前記加入者装置が前記局側装置と通信するために用いる実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定する。【選択図】図５
2014116773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加入者装置と、当該加入者装置と通信する局側装置とを備えるネットワークシステムであって、
前記局側装置は、
前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、
前記加入者装置が前記局側装置と通信するために用いる実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１に記載されたネットワークシステムであって、
前記決定された波長を前記加入者装置の各々に設定させるため、前記決定された波長を示す情報を、前記加入者装置に送信し、
前記加入者装置から、前記決定された波長が当該加入者装置に設定されたことを示す情報を受信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたネットワークシステムであって、
前記加入者装置と前記局側装置との通信において実行される誤り訂正制御のための符号化率を取得し、
前記取得された符号化率に基づいて、前記加入者装置の前記実効伝送レートを算出し、
前記算出された実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
請求項３に記載されたネットワークシステムであって、
前記波長を用いて通信する加入者装置の実効伝送レートに基づいて、当該波長における平均実効伝送帯域を算出し、
前記複数の波長における平均実効伝送帯域の差の絶対値が予め定められた閾値以下になる、又は、前記複数の波長における平均実効伝送帯域の商が、予め定められた範囲内になるように、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項４に記載されたネットワークシステムであって、
前記加入者装置と、当該加入者装置が用いる波長とを示す波長情報を保持し、
前記加入者装置を、前記波長ごとに前記波長情報から抽出し、
前記抽出された加入者装置の実効伝送レートに基づいて、前記波長ごとに前記平均実効伝送帯域を算出することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載されたネットワークシステムであって、
前記加入者装置に割り当てられる伝送レートを、前記加入者装置の前記実効伝送レートとして取得し、
前記取得された実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項７】
請求項１又は２に記載されたネットワークシステムであって、
前記加入者装置に契約によって割り当てられる伝送帯域を保持し、
前記保持された伝送帯域に基づいて、前記加入者装置の前記実効伝送レートを算出することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項８】
複数の加入者装置と通信する局側装置であって、
前記局側装置は、
前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、
前記加入者装置が前記局側装置と通信するために用いる実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とする局側装置。
【請求項９】
請求項８に記載された局側装置であって、
前記決定された波長を前記加入者装置の各々に設定させるため、前記決定された波長を示す情報を、前記加入者装置に送信し、
前記加入者装置から、前記決定された波長が当該加入者装置に設定されたことを示す情報を受信することを特徴とする局側装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載された局側装置であって、
前記加入者装置と前記局側装置との通信において実行される誤り訂正制御のための符号化率を取得し、
前記取得された符号化率に基づいて、前記加入者装置の前記実効伝送レートを算出し、
前記算出された実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とする局側装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載された局側装置であって、
前記波長を用いて通信する加入者装置の実効伝送レートに基づいて、当該波長における平均実効伝送帯域を算出し、
前記複数の波長における平均実効伝送帯域の差の絶対値が予め定められた閾値以下になる、又は、前記複数の波長における平均実効伝送帯域の商が、予め定められた範囲内になるように、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とする局側装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された局側装置であって、
前記加入者装置と、当該加入者装置が用いる波長とを示す波長情報を保持し、
前記加入者装置を、前記波長ごとに前記波長情報から抽出し、
前記抽出された加入者装置の実効伝送レートに基づいて、前記波長ごとに前記平均実効伝送帯域を算出することを特徴とする局側装置。
【請求項１３】
請求項８又は９に記載された局側装置であって、
前記加入者装置に割り当てられる伝送レートを、前記加入者装置の前記実効伝送レートとして取得し、
前記取得された実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とする局側装置。
【請求項１４】
請求項８又は９に記載された局側装置であって、
前記加入者装置に契約によって割り当てられる伝送帯域を保持し、
前記保持された伝送帯域に基づいて、前記加入者装置の前記実効伝送レートを算出することを特徴とする局側装置。
【請求項１５】
複数の加入者装置と通信する局側装置による通信制御方法であって、
前記方法は、
前記局側装置が、前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、
前記局側装置が、前記加入者装置が前記局側装置と通信するために用いる実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局側装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及に伴い、ネットワークにおける通信の高速化への要求が高まっている。そして、この高速化への要求にこたえるため、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）、又は、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の普及が進んでいる。ＰＯＮには、Ｂ−ＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ＰＯＮ）、Ｅ−ＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ＰＯＮ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）、及び、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｃａｐａｂｌｅ  ＰＯＮ）がある。
【０００３】
ＰＯＮは、局に置かれる収容局（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と各ユーザー宅に設置されるネットワークユニット（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）との間を接続するため、ＯＬＴに接続される１本のファイバを、光スプリッタによって複数に分岐させ、分岐された複数のファイバの各々を複数のＯＮＵの各々に接続するネットワークである。このようなＰＯＮによってネットワークを構築した場合、ファイバの敷設コストが安く、かつ光伝送を用いるため高速に通信を行うことが可能である。このため、現在、世界各国で普及が進んでいる。
【０００４】
ＰＯＮを用いた方法の中でも、ＯＬＴからＯＮＵへの下り伝送用の信号と、ＯＮＵからＯＬＴへの上り伝送用の信号とに、異なる波長の光信号を用い、さらに、ＯＮＵ毎の信号を時分割するＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＰＯＮが広く利用されている。このＴＤＭ−ＰＯＮは、Ｂ−ＰＯＮ、Ｅ−ＰＯＮ、Ｇ−ＰＯＮ、１０Ｇ−ＥＰＯＮ、ＸＧ−ＰＯＮにおいて採用されている。
【０００５】
ＴＤＭ−ＰＯＮにおいては、上り伝送における各ＯＮＵからの光信号の衝突を防ぐために、ＯＬＴがＯＮＵの光信号の送信タイミングを制御する。具体的には、ＯＬＴは各ＯＮＵに対して、送信を許可する期間を指示するための制御フレームを送信する。そして、ＯＮＵは、受信した制御フレームが示す期間に、上りの制御信号及び上りデータを送信する。
【０００６】
また、ＯＮＵは、接続する端末から受信したフレームのデータ量に基づいて、帯域要求量をＯＬＴに要求するための制御フレームを、ＯＬＴに送信する。一般的には、ＯＮＵに対して送信を許可する期間は、ＯＬＴによるＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）制御によって決定される。ＤＢＡ制御とは、ＯＮＵが要求した帯域要求量に基づいて動的に期間を決定する制御方法である。
【０００７】
さらに、ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて発生する大きな光伝送損失を解消するため、誤り訂正符号であるＦＥＣを適用することが一般的に知られている。例えば、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ規格）においてＦＥＣ符号の一つであるＲｅｅｄｓｏｌｏｍｏｎ（２５５，２２３）の適用が必須となっている。
【０００８】
１０Ｇ−ＥＰＯＮのようなシステムではＯＬＴ−ＯＮＵ間の伝送損失に関係なくＦＥＣを適用する。一方で、伝送損失が大きい遠距離のＯＮＵとの通信ではＦＥＣが必要であるが、伝送損失の小さい近距離のＯＮＵとの通信ではＦＥＣは不要である。そのため、１０Ｇ−ＥＰＯＮのようなシステムでは、近距離のＯＮＵに不必要なＦＥＣ冗長コードを付与して光信号を伝送する結果、伝送効率が低下してしまう。
【０００９】
そのため、従来、近距離のＯＮＵとの通信にはＦＥＣを利用しないが、遠距離のＯＮＵとの通信にはＦＥＣを利用することで、伝送効率を改善する方法が提案されている。
【００１０】
また、ＴＤＭ−ＰＯＮ向けのＤＢＡ制御に関連した様々な制御方法が知られている。従来、ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵへの公平な帯域割当実現を目的に、上り伝送におけるデータのデータ量情報とＦＥＣ冗長度とに基づいて、各加入者側通信装置に対して割り当てる上りデータ送信用の帯域を決定する帯域割当制御の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
一方で、１０Ｇ−ＥＰＯＮ、又は、ＸＧ−ＰＯＮよりさらに次世代のＰＯＮの候補として、従来のＴＤＭ−ＰＯＮを複数の波長で束ねるＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを用いる方法がある。このＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮでは、複数の波長を利用することでより大容量の通信を実現できる。
【００１２】
このＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵに波長可変な光送受信器を用いて、通信する波長を動的に変更する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−０１０５３０号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｓ．Ｋｉｍｕｒａ，“１０−Ｇｂｉｔ／ｓ  ＴＤＭ−ＰＯＮ  ａｎｄ  ｏｖｅｒ−４０−Ｇｂｉｔ／ｓ  ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｗｉｔｈ  ＯＰＥＸ−ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｂｕｒｓｔ−ｍｏｄｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ”，ＯＦＣ２００９，ＯＷＨ−６，Ｍａｒ．２００９．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
距離及び伝送損失に応じてＦＥＣを適用し、さらに、波長を動的に変更することによって、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいても、高い伝送効率を実現することができる。しかし、例えば、ＯＮＵ毎にＦＥＣ符号化率が可変な波長多重ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ登録数に基づいて単純に波長を割り当てた場合、ＰＯＮシステムにおいて利用される複数の波長間で、実際のデータを送受信するための通信帯域（伝送レート）に不公平が生じてしまう。
【００１６】
このような場合においても、複数の波長の各々における通信帯域を、ＰＯＮシステム全体において、公平に保つことが望まれる。
【００１７】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、波長多重したＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、波長間で通信帯域の不公平性を低減することが可能なＯＮＵへの波長割当を実現することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の代表的な一形態によると、複数の加入者装置と、当該加入者装置と通信する局側装置とを備えるネットワークシステムであって、前記局側装置は、前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、前記加入者装置が前記局側装置と通信するために用いる実効伝送レートに基づいて、前記加入者装置が用いる波長を決定する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一実施形態によると、ＯＮＵが送受信する実効的な伝送レートが異なるＯＮＵが混在する場合においても、波長間での通信帯域の不公平性を低減することができる。
【００２０】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施例１のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮによる光アクセス網を示すブロック図である。
【図２】本実施例１のＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施例１のＯＮＵの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施例１のＯＮＵ波長管理テーブルを示す説明図である。
【図５】本実施例１のＯＬＴの波長割当制御部による処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】本実施例１のＯＮＵの登録時の及びＯＮＵ間における波長割当処理を示すシーケンス図である。
【図７】本実施例１の波長をＯＮＵに設定するためのλＳＥＴフレームを示す説明図である。
【図８】本実施例１のλＳＥＴフレームに応答するためのλＳＥＴ＿ＡＣＫフレームを示す説明図である。
【図９】本実施例２のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムによる光アクセス網を示すブロック図である。
【図１０】本実施例２のＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１１】本実施例２のＯＮＵの構成を示すブロック図である。
【図１２】本実施例２のＯＮＵ波長管理テーブルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には、同一の符号が付与されている。また、特に断らない限り、ＰＯＮ区間の制御フレームの説明は、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規格で規定されている制御フレームに基づいて実施する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本実施例１のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮによる光アクセス網を示すブロック図である。
【００２４】
実施例１の光アクセス網は、ＯＬＴ１０、光スプリッタ３０、複数のＯＮＵ２０（２０−１−１〜２０−４−Ｎ４）、及び複数の端末５（５−１−１〜５−４−Ｎ４）を備える。ＯＬＴ１０は、光回線装置であり、ＯＮＵ２０は、光ネットワーク装置である。
【００２５】
ＯＬＴ１０は、幹線の光ファイバ４０−０を介して光スプリッタ３０と接続される。光スプリッタ３０は、支線の光ファイバ４０−１−１〜４０−４−Ｎ４を介してＯＮＵ２０−１−１〜２０−４−ｎに接続される。端末５−１−１〜５−４−Ｎ４は、それぞれＯＮＵ２０−１−１〜２０−４−Ｎ４に接続される。
【００２６】
次に、下り伝送及び上り伝送の方法に関して説明する。ここで、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−Ｎ１は、下り波長λＤ１及び上り波長λＵ１を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０−２−１〜２０−１−Ｎ２は、下り波長λＤ２及び上り波長λＵ２を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０−３−１〜２０−３−Ｎ３は、下り波長λＤ３及び上り波長λＵ３を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０−４−１〜２０−４−Ｎ４は、下り波長λＤ４及び上り波長λＵ４を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。なお、このＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムでは各ＯＮＵ２０が上り通信及び下り通信に用いる波長は固定ではなく、動的に選択可能である。
【００２７】
ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるＯＬＴ１０からＯＮＵ２０への下り伝送に関して説明する。ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−Ｎ１宛ての信号を、下り波長λＤ１の下り光信号によって送信する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−２−１〜２０−２−Ｎ２宛ての信号を、下り波長λＤ２の下り光信号によって送信する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−３−１〜２０−３−Ｎ３宛ての信号を、下り波長λＤ３の下り光信号によって送信する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−４−１〜２０−４−Ｎ４宛ての信号を、下り波長λＤ４の下り光信号によって送信する。
【００２８】
従って、ＯＬＴ１０から送信される光信号は、下り波長λＤ１、λＤ２、λＤ３、λＤ４で波長多重された光信号である。波長多重された光信号は、光スプリッタ３０、光ファイバ４０−１−１〜４０−４−Ｎ４を介してＯＮＵ２０−１−１〜２０−４−Ｎ４に入力される。ＯＮＵ２０は、送受信する波長を可変に設定可能な波長可変光送受信器（後述）を備えており、特定の波長のみ送受信が可能である。
【００２９】
ＯＮＵ２０は、波長多重された下り光信号を受信した場合、特定の波長のみ受信する。例えば、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−Ｎ１は、下り波長λＤ１のみの信号を選択し、選択された信号を受信する。また、ＯＮＵ２０−２−１〜２０−２−Ｎ２は、下り波長λＤ２のみの信号を選択し、選択された信号を受信する。また、ＯＮＵ２０−３−１〜２０−３−Ｎ３は、下り波長λＤ３のみの信号を選択し、選択された信号を受信する。また、ＯＮＵ２０−４−１〜２０−４−Ｎ４は、下り波長λＤ４の信号のみを選択し、選択された信号を受信する。
【００３０】
各波長の下り光信号では各ＯＮＵ２０宛の信号が時分割で多重されている。例えば、下り波長λＤ１の下り光信号には、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−Ｎ１宛の信号が時分割多重されているため、ＯＮＵ２０の各々は、ＯＬＴ１０から受信したフレームを解析して自宛か否かを判定し、自宛のフレームのみを選択することが可能である。
【００３１】
次に、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるＯＮＵ２０からＯＬＴ１０への上り伝送に関して説明する。各ＯＮＵ２０は、上り波長λＵ１〜λＵ４のいずれかを選択し、選択されたた波長によって、ＯＬＴ１０から指示された期間に上り光信号を送信する。なお、ＯＮＵ２０は、指示された期間のみ上り光信号を送信するため、送信される上り光信号はバースト光信号である。
【００３２】
例えば、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−Ｎ１は、上り波長λＵ１の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０−２−１〜２０−２−Ｎ２は、上り波長λＵ２の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０−３−１〜２０−３−Ｎ３は、上り波長λＵ３の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０−４−１〜２０−４−Ｎ４は、上り波長λＵ４の上りバースト光信号を送信する。
【００３３】
各ＯＮＵ２０から送信された上り光信号（上りバースト光信号）は、光スプリッタ３０によって多重された後、ＯＬＴ１０に入力される。従って、ＯＬＴ１０には、時分割多重され、さらに、波長多重された上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号が入力される。
【００３４】
このようにＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、従来のＴＤＭ−ＰＯＮを複数の波長で束ねている。このため、１台のＯＬＴ１０が、より多くのＯＮＵ２０を収容可能であり、さらに、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間において、より大きな伝送容量を実現できる。
【００３５】
図１に示すネットワークシステムにおいて、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−Ｎ１、ＯＮＵ２０−２−１〜２０−２−（Ｎ２−１）、及び、ＯＮＵ２０−３−１は、ＯＬＴ１０との通信にＦＥＣが適用される。また、ＯＮＵ２０−２−Ｎ２、ＯＮＵ２０−３−２〜２０−３−Ｎ３、及び、ＯＮＵ２０−４−１〜２０−４−Ｎ４は、ＯＬＴ１０との通信にＦＥＣが適用されない。
【００３６】
また、図１に示す実施例１のＯＮＵ２０は、すべて同じ伝送レートが割り当てられ、割り当てられた伝送レートによって信号を送受信するようにあらかじめ設定される。しかし、ＯＮＵ２０が実際にデータを送受信するレート（実効伝送レート）は、あらかじめＯＮＵ２０に設定された伝送レートとは異なる場合がある。ここで、各ＯＮＵ２０の通信において、実際にデータを送受信するための実効伝送レートが、波長間で異なる場合の例を以下に示す。
【００３７】
図１に示すネットワークシステムにおいて、例えば、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、及び、Ｎ４が各々１６（個）である場合を以下に示す。また、ＯＮＵ２０−１−１〜２０−１−１６、及び、ＯＮＵ２０−２−１〜２０−２−１６は、ＯＬＴ１０から遠距離に設置されるため、ＦＥＣを適用して通信することが必要であり、ＯＮＵ２０−３−１〜２０−３−１６、及び、ＯＮＵ２０−４−１〜２０−４−１６は、ＯＬＴ１０から近距離に設置されるため、ＦＥＣを適用して通信する必要はない場合を以下に示す。
【００３８】
また、前述の波長（下り波長（λＤ１、λＤ２、λＤ３、及びλＤ４）、上り波長（λＵ１、λＵ２、λＵ３、及びλＵ４））の各々によって通信するＯＮＵ２０は、いずれも１６台である。ここで、ＦＥＣ適用有無の差により、各ＯＮＵ２０が通信可能な帯域に差が生じる。
【００３９】
例えば、伝送レートが１０Ｇｂｐｓであり、ＦＥＣとしてＲＳ（２５５，２２３）を適用した場合を考える。ＯＮＵ２０−１−１〜ＯＮＵ２０−１−１６及びＯＮＵ２０−２−１〜ＯＮＵ２０−２−１６のうち、一つのＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域は１０Ｇｂｐｓ×（２２３／２５５）×１／１６＝５４７Ｍｂｐｓである。一方、ＯＮＵ２０−３−１〜ＯＮＵ２０−３−１６及びＯＮＵ２０−４−１〜ＯＮＵ２０−４−１６のうち、一つのＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域は１０Ｇｂｐｓ×１×１／１６＝６２５Ｍｂｐｓである。この結果、ＦＥＣを適用したＯＮＵ２０における平均実効帯域が、ＦＥＣを適用しないＯＮＵ２０における平均実効帯域よりも低い。
【００４０】
このように、波長多重したＴＤＭ−ＰＯＮシステムに、ＦＥＣ符号化率が異なるＯＮＵ２０が混在する場合、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムには、ＯＮＵ２０が送受信するための実効伝送レートが異なるＯＮＵ２０が混在することになる。実施例１によれば、ＦＥＣ符号化率を適用するＯＮＵ２０と適用しないＯＮＵ２０とがネットワークシステム内に混在することによる、波長間での通信帯域の不公平性を解消することができる。
【００４１】
図２は、本実施例１のＯＬＴ１０の構成を示すブロック図である。
【００４２】
ＯＬＴ１０は、合波分波器（ＷＤＭカプラ）１００、光送受信器１１１（１１１−１〜１１１−４）、ＰＨＹ処理部１２１（１２１−１〜１２１−４）、ＭＡＣ処理部１３１、ＮＮＩ処理部１４０、波長割当制御部１５１、誤り訂正制御部１６０、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１、及び、ＭＰＣＰ制御部１８０を有する。以下、各装置、及び処理部の機能を説明する。
【００４３】
合波分波器１００は、上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号と下り波長λＤ１〜λＤ４の下り光信号とを合波及び分波する。合波分波器１００は、ＯＬＴ１０に入力される上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号を分波する。そして、合波分波器１００は、上り波長λＵ１の上り光信号を光送受信器１１１−１に入力し、上り波長λＵ２の上り光信号を光送受信器１１１−２に入力し、上り波長λＵ３の上り光信号を光送受信器１１１−３に入力し、上り波長λＵ４の上り光信号を光送受信器１１１−４に入力する。
【００４４】
また、合波分波器１００は、光送受信器１１１−１から入力された下り波長λＤ１の下り光信号と、光送受信器１１１−２から入力された下り波長λＤ２の下り光信号と、光送受信器１１１−３から入力された下り波長λＤ３の下り光信号と、光送受信器１１１−４から入力された下り波長λＤ４の下り光信号を合波する。そして、合波された下り光信号を、光ファイバ４０−０に入力する。
【００４５】
光送受信器１１１−１〜１１１−４は、それぞれ合波分波器１００から入力された上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号を受信し、受信した上り光信号を電流信号に変換する。さらに、光送受信器１１１の各々は、変換後の電流信号を電圧信号に変換及び増幅し、変換及び増幅後の電気信号を、それぞれＰＨＹ処理部１２１の各々に入力する。
【００４６】
また、光送受信器１１１は、ＰＨＹ処理部１２１−１〜１２１−４の各々から入力された電気信号をそれぞれ下り波長λＤ１〜λＤ４の光信号に変換し、変換後の光信号を、合波分波器１００に入力する。
【００４７】
ＰＨＹ処理部１２１−１〜１２１−４は、光送受信器１１１−１〜１１１−４の各々から入力された電気信号からクロックを抽出し、抽出されたクロックで電気信号をリタイミングし、さらに、電気信号をデジタル信号に変換する。また、ＰＨＹ処理部１２１の各々は、デジタル信号に復号化処理を行い、さらに、ＦＥＣデコード処理をデジタル信号に必要に応じて行う。そして、ＰＨＹ処理部１２１の各々は、デジタル信号からフレームを抽出し、抽出されたフレームをＭＡＣ処理部１３１に入力する。
【００４８】
また、ＰＨＹ処理部１２１は、ＭＡＣ処理部１３１から入力されたフレームに、符号化処理を行い、必要に応じてＦＥＣエンコード処理を行う。また、ＰＨＹ処理部１２１は、符号化されたフレームを、ＯＬＴ１０が保持するクロックに基づいて電気信号波形に変換することによって電気信号をする。そして、ＰＨＹ処理部１２１は、生成された電気信号を、光送受信器１１１−１〜１１１−４に入力する。
【００４９】
なお、ＰＨＹ処理部１２１は、ＦＥＣデコード処理及びＦＥＣエンコード処理を実行するか否かを示すＯＮ／ＯＦＦの値を、接続されるＯＮＵ２０毎に保持し、誤り訂正制御部１６０からの指示に基づいて、保持されたＯＮ／ＯＦＦの値を切り替えることができる。
【００５０】
例えば、ＰＨＹ処理部１２１が、ＦＥＣ符号種別としてＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ（２５５，２２３）を利用し、ＯＮＵ２０−１−１についてＦＥＣ  ＯＮを示す値を保持する場合、ＰＨＹ処理部１２１は、ＦＥＣエンコード処理において、ＯＮＵ２０−１−１へ送信するフレームにＰａｒｉｔｙビット列を付与する。また、ＰＨＹ処理部１２１が、ＯＮＵ２０−１−１についてＦＥＣ  ＯＦＦを示す値を保持する場合、ＰＨＹ処理部１２１は、ＯＮＵ２０−１−１へ送信するフレームにＰａｒｉｔｙビットを付与しない。これによって、ＰＨＹ処理部１２１は、ＦＥＣエンコード処理を実行するか否かを切り替えることが可能である。
【００５１】
また、ＰＨＹ処理部１２１が、ＯＮＵ２０−１−１についてＦＥＣ  ＯＮを示す値を保持する場合、ＰＨＹ処理部１２１は、ＯＮＵ２０−１−１から送信されたフレームのＰａｒｉｔｙビット列を利用してデコード処理を実行する。また、ＰＨＹ処理部１２１が、ＯＮＵ２０−１−１についてＦＥＣ  ＯＦＦを示す値を保持する場合、ＰＨＹ処理部１２１は、ＯＮＵ２０−１−１から送信されたフレームのＰａｒｉｔｙビット列を利用せずにデコード処理する。これによって、ＰＨＹ処理部１２１は、ＦＥＣデコード処理を実行するか否かを切り替えることが可能である。
【００５２】
ＭＡＣ処理部１３１は、ＰＨＹ処理部１２１−１〜１２１−４から受信したフレームのヘッダ情報を解析し、ユーザーデータ用フレームであるか制御フレームであるかを識別する。そして、ＭＡＣ処理部１３１は、各ＰＨＹ処理部１２１から送信されたユーザーデータ用フレームを集約し、集約されたユーザーデータ用フレームをＮＮＩ処理部１４０に入力する。
【００５３】
また、ＭＡＣ処理部１３１は、制御フレームをさらに種別毎に振り分け、波長割当制御部１５１、及び、ＭＰＣＰ制御部１８０に出力する。ここで、制御フレームの種別には、後述するλＳＥＴ＿ＡＣＫフレーム等の波長割当制御フレーム、及び、ＭＰＣＰ制御フレーム等がある。ＭＡＣ処理部１３１は、入力されたフレームの種別が波長割当のためのフレームである場合、当該フレームを波長割当制御部１５２に入力する。
【００５４】
また、ＭＡＣ処理部１３１は、ＮＮＩ処理部１４０から受信したユーザーデータ用フレーム、波長割当制御部１５１から受信した波長割当制御フレーム（λＳＥＴフレーム）、及び、ＭＰＣＰ制御部１８０から受信したＭＰＣＰ制御フレームを、各フレームに含まれる送信先アドレスに基づいてＰＨＹ処理部１２１−１〜１２１−４のいずれかに振り分ける。そして、ＭＡＣ処理部１３１は、送信先アドレス毎にユーザーデータ用フレームと制御フレームとを多重し、多重されたフレームを、ＰＨＹ処理部１２１−１〜１２１−４に入力する。
【００５５】
ＮＮＩ処理部１４０は、ＭＡＣ処理部１３１から受信したユーザーデータ用フレームをＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｎｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した信号に変換して、変換後のユーザーデータ用フレームをネットワーク６に出力する。また、ＮＮＩ処理部１４０は、ネットワーク６から入力されたユーザーデータ用フレームをＭＡＣ処理部１３１に転送する。
【００５６】
波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１に基づいて、ＯＮＵ２０が送信又は受信に利用する波長を決定する。さらに、波長割当制御部１５１は、決定された波長をＯＮＵ２０に設定するための波長割当制御フレーム（λＳＥＴフレーム）を生成したり、波長割当制御フレーム（λＳＥＴ＿ＡＣＫフレーム）終端したりする。なお、波長割当制御フレームのフォーマットについては、後述する。
【００５７】
誤り訂正制御部１６０は、各ＰＨＹ処理部１２１におけるＯＮＵ２０毎のＦＥＣ  ＯＮ／ＯＦＦを指示するための制御フレームの生成及び終端を実行する。
【００５８】
ＯＮＵ波長管理テーブル１７１は、ＯＮＵ識別子、ＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率、及び、送受信波長の識別子を保持する。具体的なテーブルの例については後述する。
【００５９】
ＭＰＣＰ制御部１８０は、ＯＮＵ２０に上り光信号を送信する期間を指定するためのＧＡＴＥフレームを生成したり、ＯＮＵ２０が帯域要求量を通知するためのＲＥＰＯＲＴフレームを終端したりする。また、ＭＰＣＰ制御部１８０は、新しく接続されたＯＮＵ２０を登録するためのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥ、及び、ＲＥＧＩＳＴＥＲなどのＭＰＣＰ制御フレームの生成及び終端も行う。
【００６０】
なお、図２に示すＯＬＴ１０の構成では、４波長分のＭＰＣＰ制御を一つのＭＰＣＰ制御部１８０が行うが、ＯＬＴ１０は、波長毎にＭＰＣＰ制御を行う複数のＭＰＣＰ制御部１８０を有してもよい。
【００６１】
実施例１によるＯＬＴ１０の構成によれば、ＯＬＴ１０はＯＮＵ２０毎にＦＥＣ符号化率が異なる光信号を送受信することができ、また、各ＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率に基づいてＯＮＵ送受信波長を算出することができ、さらに、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０に波長を設定するための制御フレームを送受信することが可能である。
【００６２】
図３は、本実施例１のＯＮＵ２０の構成を示すブロック図である。
【００６３】
ＯＮＵ２０は、波長可変光送受信器２１０、ＰＨＹ処理部２２０、ＭＡＣ処理部２３０、ＵＮＩ処理部２４０、波長割当制御部２５０、誤り訂正制御部２６０、及び、ＭＰＣＰ制御部２８０を有する。以下、各装置、及び各処理部の機能を説明する。
【００６４】
波長可変光送受信器２１０は、送信波長及び受信波長を調整可能な光送受信器である。波長可変光送受信器２１０は、波長割当制御部２５０から送信波長及び受信波長を設定する指示を受け付ける。そして、波長可変光送受信器２１０は、受信した上り光信号の送信波長に上り波長λＵ１〜λＵ４のいずれかを、指示に従って設定し、上り信号をＯＬＴ１０に向けて送信する。そして、波長可変光送受信器２１０は、受信波長に下り波長λＤ１〜λＤ４のいずれかが設定された下り光信号を、指示に従って受信する。
【００６５】
ここで、送信波長が上り波長λＵ１に設定され、受信波長が下り波長λＤ１に設定された場合の、波長可変光送受信器２１０の処理を説明する。ＯＬＴ１０から送信された下り光信号であり、かつ、下り波長λＤ１〜λＤ４が波長多重された下り光信号を受信した場合、波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１以外の波長をカットする。これによって、波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１の下り光信号のみを選択し、選択された下り光信号を受信する。波長可変光送受信器２１０は、このような処理を、例えば、透過波長が可変な光フィルタを備えることによって実現できる。
【００６６】
波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１の下り光信号を電流信号に変換し、変換後の電流信号を電圧信号に変換し、さらに電圧信号を増幅することによって、電気信号を生成する。そして、波長可変光送受信器２１０は、生成された電気信号を、ＰＨＹ処理部２２０に入力する。また、波長可変光送受信器２１０は、ＰＨＹ処理部２２０から入力された電気信号を、上り波長λＵ１の上り光信号に変換し、変換後の上り光信号をＯＬＴ１０に向けて出力する。
【００６７】
ＰＨＹ処理部２２０は、波長可変光送受信器２１０から入力された電気信号からクロックを抽出し、抽出されたクロックによって、電気信号をリタイミングして、電気信号をデジタル信号に変換する。さらに、デジタル信号に対して復号化処理を行い、さらに、ＰＨＹ処理部２２０は、必要に応じてＦＥＣデコード処理を行うことによって、デジタル信号からフレームを抽出する。そして、ＰＨＹ処理部２２０は、抽出されたフレームを、ＭＡＣ処理部２３０に入力する。
【００６８】
また、ＰＨＹ処理部２２０は、ＭＡＣ処理部２３０から入力されたフレームに、符号化処理を行い、必要に応じてＦＥＣエンコード処理を実行する。そして、ＰＨＹ処理部２２０は、ＯＮＵ２０において保持されるクロックに基づいて、入力されたフレームを電気信号波形に変換することによって電気信号を生成し、生成された電気信号を、波長可変光送受信器２１０に入力する。
【００６９】
なお、ＰＨＹ処理部２２０は、ＦＥＣデコード処理及びＦＥＣエンコード処理を実行するか否かを示すＯＮ／ＯＦＦの値を保持し、誤り訂正制御部２６０からの指示に基づいて、保持されたＯＮ／ＯＦＦの値を切り替えることができる。
【００７０】
例えば、ＰＨＹ処理部２２０が、ＦＥＣ符号種別としてＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ（２５５，２２３）を利用し、ＦＥＣ  ＯＮの値を保持する場合、ＰＨＹ処理部２２０は、ＦＥＣエンコード処理において上り光信号にＰａｒｉｔｙビット列を付与する。また、ＰＨＹ処理部２２０は、ＦＥＣ  ＯＦＦの値を保持する場合、Ｐａｒｉｔｙビットを付与することなく処理する。これによって、ＰＨＹ処理部２２０は、ＦＥＣエンコード処理を実行するか否かを切り替えることが可能である。
【００７１】
また、ＰＨＹ処理部２２０は、ＦＥＣ  ＯＮの値を保持する場合、Ｐａｒｉｔｙビット列を利用してデコード処理を実行し、ＦＥＣ  ＯＦＦの値を保持する場合、Ｐａｒｉｔｙビット列を利用せずにデコード処理を実行することによって、ＦＥＣ  ＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能である。
【００７２】
ＭＡＣ処理部２３０は、ＰＨＹ処理部２２０から受信したフレームのヘッダ情報を解析し、ユーザーデータ用フレームであるか制御フレームであるかを識別する。そして、ＭＡＣ処理部２３０は、ユーザーデータ用フレームをＵＮＩ処理部２４０に入力し、制御フレームをさらに種別毎に振り分けて、波長割当制御部２５０、及び、ＭＰＣＰ制御部２８０に入力する。
【００７３】
また、ＭＡＣ処理部２３０は、ＵＮＩ処理部２４０から受信したユーザーデータ用フレーム、波長割当制御部２５０から受信した波長割当制御フレーム、及び、ＭＰＣＰ制御部２８０から受信したＭＰＣＰ制御フレームを多重し、多重されたフレームをＰＨＹ処理部２２０に入力する。
【００７４】
ＵＮＩ処理部２４０は、ＭＡＣ処理部２３０から受信したユーザーデータ用フレームをＵＮＩ（Ｕｓｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した信号に変換し、変換後のフレームを端末５に送信する。また、ＵＮＩ処理部２４０は、端末５から送信されたユーザーデータ用フレームを、ＭＡＣ処理部２３０に転送する。
【００７５】
波長割当制御部２５０は、ＯＬＴ１０から受信した波長割当制御フレーム（λＳＥＴフレーム）に含まれる波長情報、及び、切替時刻情報に基づいて、波長可変光送受信器２１０の送信波長及び受信波長を切替える制御を実行する。また、波長可変光送受信器２１０への波長切替制御が終了した場合、波長割当制御フレーム（λＳＥＴ−ＡＣＫフレーム）を生成する。そして、波長割当制御部２５０は、生成された波長割当制御フレーム（λＳＥＴ−ＡＣＫフレーム）をＭＡＣ処理部２３０に入力する。
【００７６】
誤り訂正制御部２６０は、ＰＨＹ処理部２２０におけるＦＥＣ  ＯＮ／ＯＦＦを指示するための制御フレームの生成及び終端を実行する。また、誤り訂正制御部２６０は、受信した制御フレームに基づいて、ＰＨＹ処理部２２０のＦＥＣ  ＯＮ／ＯＦＦの切り替えを制御する。
【００７７】
ＭＰＣＰ制御部２８０は、上り光信号を送信する期間を指示するＧＡＴＥフレームを終端したり、帯域要求量を通知するＲＥＰＯＲＴフレームを生成したりする。また、ＭＰＣＰ制御部２８０は、新しく接続されたＯＮＵ２０を登録するためのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥ、及び、ＲＥＧＩＳＴＥＲなどのＭＰＣＰ制御フレームの生成及び終端も行う。
【００７８】
本発明のＯＮＵ２０の構成によれば、ＯＮＵ２０は、ＦＥＣ符号化率を変えて光信号を送受信することができ、また、ＯＬＴ１０から受信した波長割当制御フレームに基づいてＯＮＵ２０が送受信する光信号の波長を変更することができる。
【００７９】
図４は、本実施例１のＯＮＵ波長管理テーブル１７１を示す説明図である。
【００８０】
実施例１における、ＯＬＴ１０が保持するＯＮＵ波長管理テーブル１７１に関して説明する。ＯＮＵ波長管理テーブル１７１は、ＯＮＵ識別子１７１１、ＦＥＣ符号化率１７１２、及び、波長識別子１７１３を含む。
【００８１】
ＯＮＵ識別子１７１１は、ＯＮＵ２０を一意に示す識別子であり、ＦＥＣ符号化率１７１２は、ＯＮＵ識別子１７１１のＯＮＵ２０との通信において用いられるＦＥＣ符号化率である。ＦＥＣ符号化率１７１２は、後述するディスカバリプロセスにおいて、ＯＮＵ２０との通信に基づいて取得される値である。
【００８２】
波長識別子１７１３は、波長を一意に示す識別子であり、ＯＮＵ識別子１７１１のＯＮＵ２０に割り当てられる波長である。本実施例において、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０が通信に用いる波長の数は有限個であり、波長識別子１７１３も、あらかじめ定められた有限個の種類の識別子である。
【００８３】
ここでは、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０が、ＦＥＣ種別としてＲｅｅｄｓｏｌｏｍｏｎ（２５５，２２３）を利用し、ＦＥＣの適用をＯＮ又はＯＦＦの値を保持することによって切り替えることを説明する。
【００８４】
例えば、ＯＮＵ識別子１７１１が「１」であるＯＮＵ２０において、ＦＥＣの適用がＯＦＦであり、送信波長が上り波長λＵ１であり、受信波長が下り波長λＤ１である場合、ＯＮＵ識別子１７１１は「１」のＯＮＵ波長管理テーブル１７１のエントリにおいて、ＦＥＣ符号化率１７１２は「１」（１＝２５５／２５５）であり、波長識別子１７１３は「１」である。
【００８５】
また、ＯＮＵ識別子１７１１が「２」であるＯＮＵ２０において、ＦＥＣの適用がＯＮであり、送信波長がλＵ４であり、受信波長が下り波長λＤ４である場合、ＯＮＵ識別子１７１１は「２」のＯＮＵ波長管理テーブル１７１のエントリにおいて、ＦＥＣ符号化率１７１２は「０．８７５」（０．８７５＝２２３／２５５）であり、波長識別子１７１３は「４」である。
【００８６】
なお、図４におけるＯＮＵ識別子１７１１は、１〜２５６の値のいずれかの値であるが、ＯＮＵ２０を識別可能な値であればＯＮＵ２０のＭＡＣアドレス、又は、ＯＮＵ２０のシリアル番号でもよい。
【００８７】
図５は、本実施例１のＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１による処理の概要を示すフローチャートである。
【００８８】
波長割当制御部１５１は、波長割当制御処理を開始した場合、新たなＯＮＵ２０の登録、又は、ＯＮＵ２０の登録解除を検出することによって、ＯＬＴ１０に接続されるＯＮＵ２０の変更を検出する（Ｓ３０２）。
【００８９】
具体的には、波長割当制御部１５１は、後述するディスカバリプロセスにおいて、新しいＯＮＵ２０の登録が検出され、新しいＯＮＵ２０の登録が終了した場合、Ｓ３０２において新たなＯＮＵ２０の登録を検出したと判定する。また、波長割当制御部１５１は、ＲＥＰＯＲＴフレームを一定期間ＯＬＴ１０に送信しないＯＮＵ２０を検出し、ＯＮＵ２０の登録を解除する場合、Ｓ３０２において、ＯＮＵ２０の登録解除を検出したと判定する。
【００９０】
Ｓ３０２の後、波長割当制御部１５１は、各波長におけるＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を算出する（Ｓ３０３）。なお、ＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）は、同一の波長に属するＯＮＵ２０間で公平に帯域が割り当てられる場合の、一つのＯＮＵ２０あたりの平均帯域を示す。例えば、波長割当制御部１５１は、平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を式１に基づいて算出してもよい。
【００９１】
【数１】
2014116773.tif 000003
【００９２】
ここで、Ｎ（λ）は、波長λによって通信し、かつ、ＯＬＴ１０に登録されるＯＮＵ２０の数である。また、実効伝送レートＲ（λ，ｉ）は、波長λによって通信し、ＯＮＵ識別子１７１１が「ｉ」であるＯＮＵ２０の、実効伝送レートである。
【００９３】
例えば、ＯＮＵ２０−１−１において、ＰＯＮ区間の伝送レートが１０Ｇｂｐｓであり、ＦＥＣ符号化率１７１２が「０．８７５」である場合、ＯＮＵ２０−１−１の実効伝送レートＲ（λ，ｉ）は８．７５Ｇｂｐｓ＝１０Ｇｂｐｓ×０．８７５である。また、ＯＮＵ２０−１−２において、ＰＯＮ区間の伝送レートが１０Ｇｂｐｓであり、ＦＥＣ符号化率１７１２が「１」である場合、ＯＮＵ２０−１−２の実効伝送レートＲ（λ，ｉ）は１０Ｇｂｐｓ×１＝１０Ｇｂｐｓである。
【００９４】
これらの２つのＯＮＵ２０が波長λ１（上り波長λＵ１、下り波長λＤ１）によって信号を送受信する場合、波長割当制御部１５１は、波長λ１におけるＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ１）を、式１を用いて以下の通り算出する。
【００９５】
Ｂｅｆｆ（λ１）＝１／（１／８．７５Ｇｂｐｓ＋１／１０Ｇｂｐｓ）＝４．６７Ｇｂｐｓ
波長割当制御部１５１は、各波長よって通信するＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率１７１２を、ＯＮＵ登録管理テーブルより取得し、式１に基づいて、各波長におけるＯＮＵ２０あたり平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を算出する。
【００９６】
なお、実施例１において、ＯＮＵ２０の各々の伝送レートはすべて同じであるため、波長割当制御部１５１は、前述の実効伝送レートＲ（λ，ｉ）を算出するために、ＯＮＵ２０の伝送レートを用いなくてもよい。すなわち、波長割当制御部１５１は、実効伝送レートＲ（λ，ｉ）として、ＦＥＣ符号化率１７１２の値を取得し、平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を算出してもよい。また、伝送レートを考慮する必要がないことを、波長割当制御部１５１があらかじめ指示されていた場合も、実効伝送レートＲ（λ，ｉ）を算出するために、ＯＮＵ２０の伝送レートを用いなくてもよい。
【００９７】
Ｓ３０３の後、波長割当制御部１５１は、Ｓ３０３において算出された各波長λにおける平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）から、最大値Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ及び最小値Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎを抽出する（Ｓ３０４）。
【００９８】
Ｓ３０４の後、波長割当制御部１５１は、最大値Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ及び最小値Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎに基づいて、波長λ間で平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）に不公平があるか否かを判定する（Ｓ３０５）。具体的には、波長割当制御部１５１は、最大値Ｂｅｆｆ＿ｍａｘを最小値Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎによって除算した結果である評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）を求め、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）を、あらかじめ設定された所定の範囲と比較する。
【００９９】
比較の結果、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）が所定の範囲を上回る場合、波長割当制御部１５１は、波長間の帯域は不公平であると判定し、Ｓ３０６を実行する。また、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）が所定の範囲内である場合、波長割当制御部１５１は、波長間の帯域は公平であると判定し、Ｓ３０７を実行する。
【０１００】
なお、前述において、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）は、除算の結果であるが、波長割当制御部１５１は、最大値Ｂｅｆｆ＿ｍａｘから最小値Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎを減算することによって評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ−Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）を求めてもよい。そして、波長割当制御部１５１は、Ｓ３０５において、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ−Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）が、あらかじめ設定された閾値よりも大きい場合、波長λ間で不公平があると判定してもよい。
【０１０１】
Ｓ３０６において、波長割当制御部１５１は、波長間の帯域の不公平性を解消するＯＮＵ２０が送受信に用いる波長の割り当てを、各ＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率１７１２に基づいて決定する。具体的な割り当て方法については後述する。波長の割り当てを決定した後、波長割当制御部１５１は、Ｓ３０３に戻る。
【０１０２】
そして、波長割当制御部１５１は、決定された割り当ての波長によって、Ｓ３０３、及び、Ｓ３０４を実行し、Ｓ３０５において、波長間の帯域の不公平性が解消されると判定した場合、Ｓ３０７を実行する。
【０１０３】
Ｓ３０７において、波長割当制御部１５１は、Ｓ３０６において決定された波長に基づき、各ＯＮＵ２０に対して波長を設定するための波長割当制御フレーム（λＳＥＴフレーム）を送信する。その後、各ＯＮＵ２０において波長変更が終了し、ＯＮＵ２０から送信される波長割当制御フレーム（λＳＥＴ＿ＡＣＫフレーム）を受信した場合、波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１の波長識別子１７１３に変更後の波長を示す波長識別子１７１３を登録する（Ｓ３０７）。
【０１０４】
図５に示す処理により、波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）の不公平性が解消されるように、ＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率１７１２に基づいてＯＮＵ２０が送受信に用いる波長の割当を決定し、不公平性が解消されると判定された波長に基づいて、ＯＮＵ２０の波長を設定することができる。
【０１０５】
ここで、Ｓ３０６における波長割当の具体的な方法をいくつか示す。
【０１０６】
波長割当の第１の方法は、波長割当制御部１５１が、各ＯＮＵ２０に割り当てる波長の候補のすべての組合せについて、それぞれ不公平性を示す評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）を、ＦＥＣ符号化率１７１２に基づいて算出する方法である。そして、波長割当制御部１５１は、波長の候補のすべての組合せから、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）が最小となる波長の組み合わせを抽出し、抽出された波長の組み合わせを、ＯＮＵ２０に割り当てる波長に決定する。
【０１０７】
波長割当の第１の方法を用いる場合、波長割当制御部１５１は、不公平性の評価値が最小となる波長の割り当てを決定することができる。
【０１０８】
波長割当の第２の方法は、波長割当制御部１５１が、各波長におけるＦＥＣ符号化率ごとのＯＮＵ２０の数ができるだけ等しくなるように、各ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定する方法である。
【０１０９】
例えば、４波長多重のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＦＥＣ符号化率１７１２が「１」及び「０．８７５」の２種類のみのＯＮＵ２０が設置され、ＦＥＣ符号化率１７１２が「１」であるＯＮＵ２０が３２台設置され、ＦＥＣ符号化率１７１２が「０．８７５」であるＯＮＵ２０が１６台設置され、計４８台のＯＮＵ２０がＯＬＴ１０に登録される場合を以下に示す。
【０１１０】
この場合、波長割当制御部１５１は、第２の方法を用いて、ＦＥＣ符号化率１７１２が「１」であるＯＮＵ２０を８台ずつ四つのグループ（波長が４種類であるため）に分割し、四つのグループをそれぞれ異なる波長に割り当てる。また、波長割当制御部１５１は、ＦＥＣ符号化率１７１２が「０．８７５」のＯＮＵを４台ずつ、四つのグループに分割し、四つのグループをそれぞれ異なる波長に割り当てる。
【０１１１】
これによって、ＦＥＣ符号化率１７１２が「１」のＯＮＵ２０の数は、波長の各々において等しくなり、ＦＥＣ符号化率１７１２が「０．８７５」のＯＮＵ２０の数も、波長の各々において等しくなる。従って、ＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域もすべての波長で等しくなるため、波長割当制御部１５１は、波長間の公平性を実現することができる。
【０１１２】
波長割当の第３の方法は、波長割当制御部１５１が、新しくＯＬＴ１０に登録されたＯＮＵ２０に、ＯＮＵ２０が新たに登録される前における平均実効帯域が最大の波長を割り当てる方法である。このようにすることで、新しいＯＮＵ２０に割り当てられた波長における平均実効帯域は、ＯＮＵ２０が新しく登録されることによって減少するため、帯域の不公平性を緩和させることが可能である。
【０１１３】
波長割当の第２の方法及び第３の方法は、特に、ＯＮＵ２０の数が多いシステムにおいて、波長割当制御部１５１による処理速度を向上させることができる。
【０１１４】
なお、実施例１の波長割当制御部１５１は、図５に示すＳ３０２〜Ｓ３０５を実行せず、Ｓ３０６及びＳ３０７のみを実行してもよい。例えば、管理者又は運用者による指示を受信した場合、波長割当制御部１５１は、Ｓ３０６及びＳ３０７のみを実行してもよい。
【０１１５】
また、第２の方法、又は、第３の方法を用い、さらに、Ｓ３０６及びＳ３０７のみを実効する場合、波長割当制御部１５１は、ＦＥＣ符号化率１７１２のみによって波長の割り当てを決定することができる。
【０１１６】
本発明の実施例１において、ＯＮＵ２０が新たに登録されるときの波長割当処理について説明する。
【０１１７】
図６は、本実施例１のＯＮＵ２０−４の登録時のＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０間における波長割当処理を示すシーケンス図である。
【０１１８】
なお、説明を簡潔にするために、ＯＮＵ２０−１、ＯＮＵ２０−２、ＯＮＵ２０−３の３台がＯＬＴ１０に登録済みであり、ＯＮＵ２０−４を新たにＯＬＴ１０に登録する場合を、以下に示す。また、ＯＬＴ１０に実際に接続されるＯＮＵ２０は、ＯＮＵ２０−１、ＯＮＵ２０−２、ＯＮＵ２０−３及びＯＮＵ２０−４の他にも設置されるが、図６においては、ＯＬＴ１によって波長が決定された結果、波長が変更になるＯＮＵ２０−１、ＯＮＵ２０−２、ＯＮＵ２０−３、及び、ＯＮＵ２０−４の４台とＯＬＴ１０との間の処理を説明する。
【０１１９】
まず、ＯＮＵ２０−４が新たに接続され、ＯＮＵ２０−４の電源がＯＮになり、ＯＮＵ２０−４が起動する。なお、本実施例において、ＯＮＵ２０は、λＳＥＴフレームが送信されるまで、デフォルトである波長λ１（上り波長λＵ１、下り波長λＤ１、波長識別子１７１３：「１」）によってＯＬＴ１と通信する。また、図６のシーケンスの開始時において、ＯＮＵ２０−１には、波長識別子１７１３が「１」の波長λ１が割り当てられ、ＯＮＵ２０−２には、波長識別子１７１３が「２」の波長λ２（上り波長λＵ２、下り波長λＤ２）が割り当てられ、ＯＮＵ２０−３には、波長識別子１７１３が「３」の波長λ３（上り波長λＵ３、下り波長λＤ３）が割り当てられる。
【０１２０】
ＯＬＴ１０は、各波長において定期的にディスカバリプロセスを実行する。このため、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−４が起動された後の波長λ１のディスカバリプロセス３１０において、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０−４間で、ＭＰＣＰ制御フレーム及び誤り訂正制御フレームを送受信する。これによって、ＯＬＴ１０は、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０−４間のラウンドトリップタイムを測定したり、ＯＮＵ２０−４の初期パラメータをＯＬＴ１０に設定したりする。
【０１２１】
また、ディスカバリプロセス３１０において、ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ２０−４に適用するＦＥＣ符号化率１７１２も取得する。
【０１２２】
ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１は、ディスカバリプロセス３１０において、ＯＮＵ２０−４とＯＬＴ１０との間の通信状況を測定し、その測定結果に基づいて定められたＯＮＵ２０−４のＦＥＣ符号化率を、ＦＥＣ符号化率１７１２として取得する。
【０１２３】
例えば、ＭＰＣＰ制御部１８０が、ＯＮＵ２０−４とＯＬＴ１０との間のラウンドトリップタイムの値を算出した後、算出されたラウンドトリップタイムが所定の閾値よりも長い場合、ＭＰＣＰ制御部１８０は、ＦＥＣ符号化率をＯＮの値に定める。そして、波長割当制御部１５１は、定められたＦＥＣ符号化率を、ＦＥＣ符号化率１７１２として取得する。
【０１２４】
波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ２０−４のＦＥＣ符号化率１７１２を取得した場合、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１に新たなエントリを追加する。そして、波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ２０−４を示す識別子を、新たなエントリのＯＮＵ識別子１７１１としてＯＮＵ波長管理テーブル１７１に格納し、さらに、ＯＮＵ２０−４のＦＥＣ符号化率１７１２を、新たなエントリのＦＥＣ符号化率１７１２として、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１に格納する。また、波長割当制御部１５１は、新たなエントリの波長識別子１７１３として、送受信波長のデフォルトである、波長λ１を示す識別子を格納する。
【０１２５】
前述の処理の後、ＯＬＴ１０は、ディスカバリプロセス３１０によるＯＮＵ２０−４の登録処理を終了する。
【０１２６】
ＯＮＵ２０−４の登録処理が終了した後、ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１は、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１を参照して波長間での平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）が公平になるように各ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定する（３１１）。シーケンス３１１における処理は、図５に示すＳ３０２〜Ｓ３０６に相当する。
【０１２７】
図６において、ＯＮＵ２０−１、ＯＮＵ２０−２、ＯＮＵ２０−３、及び、ＯＮＵ２０−４の４台のＯＮＵ２０の波長が変更される。波長割当制御部１５１は、図６におけるシーケンス３１１において、ＯＮＵ２０−１には、波長識別子１７１３が「４」の波長λ４（上り波長λＵ４、下り波長λＤ４）を割り当て、ＯＮＵ２０−２には、波長識別子１７１３が「３」の波長λ３を割り当て、ＯＮＵ２０−３には、波長識別子１７１３が「２」の波長λ２を割り当て、ＯＮＵ２０−４には、波長識別子１７１３が「２」の波長λ２が割り当てることを決定する。
【０１２８】
波長割当が決定された後、ＯＬＴ１０は、波長が変更になるＯＮＵ２０に波長を設定する（３１２〜３１５）。なお、シーケンス３１２〜３１５は、図５に示すＳ３０７に相当する。
【０１２９】
図６に示す例において、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−４、ＯＮＵ２０−３、ＯＮＵ２０−２、及びＯＮＵ２０−１の順に波長を設定する。
【０１３０】
シーケンス３１２において、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−４に、割り当てられた波長λ２をＯＮＵ２０に設定するための制御フレームであるλＳＥＴ（波長λ２）フレームを送信する。ＯＮＵ２０−４の波長可変光送受信器２１０は、送信波長を上り波長λＵ２に設定し、受信波長を下り波長λＤ２に設定する。
【０１３１】
設定が終了した後、ＯＮＵ２０−４は、λＳＥＴフレームによって指定された期間に、λＳＥＴ＿ＡＣＫ（波長λ２）フレームをＯＬＴ１０に送信する。λＳＥＴ＿ＡＣＫフレームは、ＯＬＴ１０に波長が正常に設定されたことを通知するための制御フレームである。
【０１３２】
シーケンス３１３において、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−３に、波長λ２を設定するためのλＳＥＴ（波長λ２）フレームを送信する。ＯＮＵ２０−３の波長可変光送受信器２１０は、送信波長を上り波長λＵ２に設定し、受信波長を下り波長λＤ２に設定する。設定が終了した後、ＯＮＵ２０−３は、λＳＥＴフレームによって指定された期間にλＳＥＴ＿ＡＣＫ（波長λ２）をＯＬＴ１０に送信する。
【０１３３】
シーケンス３１４において、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−２に、波長λ３を設定するためのλＳＥＴ（波長λ３）フレームを送信する。ＯＮＵ２０−２の波長可変光送受信器２１０は、送信波長を上り波長λＵ３に設定し、受信波長を下り波長λＤ３に設定する。設定が終了した後、ＯＮＵ２０−２は、λＳＥＴフレームによって指定された期間にλＳＥＴ＿ＡＣＫ（波長λ３）フレームをＯＬＴ１０に送信する。
【０１３４】
シーケンス３１５において、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−１に、波長λ４を設定するためのλＳＥＴ（波長λ４）フレームを送信する。ＯＮＵ２０−１の波長可変光送受信器２１０は、送信波長を上り波長λＵ４に設定し、受信波長を下り波長λＤ４に設定する。設定が終了した後、ＯＮＵ２０−１は、λＳＥＴフレームによって指定された期間にλＳＥＴ＿ＡＣＫ（波長λ４）フレームをＯＬＴ１０に送信する。
【０１３５】
以上により、ＯＮＵ２０が新規に登録された際、ＯＬＴ１０は、波長間で帯域が公平になる波長割当を決定し、更に、ＯＮＵ２０に送受信波長を設定することができる。なお、ここでは、ＯＮＵ２０に一台ずつ送受信波長を設定する手順を示したが、複数のＯＮＵ２０にまとめて送受信波長を設定してもよい。
【０１３６】
また、図６は、ディスカバリプロセス３１０の後において波長を設定する手順を示したが、ＯＮＵ２０の登録解除が検出された後も、シーケンス３１１〜シーケンス３１５が実行される。
【０１３７】
ここで、ＯＬＴ１０がＯＮＵ２０に割り当てられた波長の設定を指示するλＳＥＴフレーム、及び、ＯＮＵ２０がＯＬＴ１０に対して波長設定終了を通知するλＳＥＴ＿ＡＣＫフレームのフレームフォーマットについて説明する。
【０１３８】
なお、実施例１におけるλＳＥＴフレーム及びλＳＥＴ＿ＡＣＫフレームは、ＭＰＣＰ制御フレームであるＲＥＰＯＲＴフレーム、及び、ＧＡＴＥフレームに類似する制御フレームである。λＳＥＴフレームの各フィールドの構成は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ  Ｃｌａｕｓｅ７７．３．６に記載される構成を適用する。
【０１３９】
図７は、本実施例１の波長をＯＮＵ２０に設定するためのλＳＥＴフレームを示す説明図である。
【０１４０】
まず、λＳＥＴフレームについて説明する。λＳＥＴフレームは、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３２１）、Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３２２）、Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３２３）、Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３２４）、Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ（Ｆ３２５）、Ａｓｓｉｇｎｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２６）、Ａｓｓｉｇｎｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２７）、Ｇｒａｎｔ＃１  Ｓｔａｒｔ  ｔｉｍｅ（Ｆ３２８）、Ｇｒａｎｔ＃１  Ｌｅｎｇｔｈ（Ｆ３２９）、Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ（Ｆ３３０）、ＦＣＳ（Ｆ３３１）のフィールドを含む。
【０１４１】
Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３２１）は、送信先アドレスを示す。Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３２２）は、送信元アドレスを示す。Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３２３）は、フレーム長及びフレーム種別を示す。Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３２４）は、制御フレームの種別を示す。Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ（Ｆ３２５）は、制御フレームが送信された時刻を示す。Ａｓｓｉｇｎｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２６）は、割り当てる上り波長の識別子を示す。Ａｓｓｉｇｎｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２７）は、割り当てる下り波長の識別子を示す。Ｇｒａｎｔ＃１  Ｓｔａｒｔ  ｔｉｍｅ（Ｆ３２８）は、上り送信許可の開始時刻を示す。Ｇｒａｎｔ＃１  Ｌｅｎｇｔｈ（Ｆ３２９）は、上り送信許可の期間の長さを示す。Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ（Ｆ３３０）は、パディング又は予備用に利用されるフィールドである。ＦＣＳ（Ｆ３３１）は、受信したフレームに誤りがあるか否かをチェックするためのビット列である。以下、各フィールドに関して詳細に説明する。
【０１４２】
Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３２３）、及び、Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３２４）には、λＳＥＴフレーム、ＭＰＣＰ制御フレーム、及び、ユーザーデータ用フレームの各々を識別するための値が格納され、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０が種別毎にフレームを振り分けるために利用される。λＳＥＴフレームを送信する場合、ＯＬＴ１０は、例えば、Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３２３）に「０ｘ８８０８」を格納し、Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３２４）に「０ｘ０００７」を格納する。
【０１４３】
Ａｓｓｉｇｎｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２６）には、ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１によって決定されたＯＮＵ２０の上り波長λＵの識別子が格納される。例えば、上り波長λＵ１が割り当てられた場合、ＯＮＵ２０に送信されるＡｓｓｉｇｎｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２６）には、上り波長λＵ１を示す「０ｘ０１」が格納される。
【０１４４】
Ａｓｓｉｇｎｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２７）には、ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１によって決定されたＯＮＵ２０の下り波長λＤの識別子が格納される。例えば、下り波長λＤ１を割り当てられた場合、ＯＮＵ２０に送信されるＡｓｓｉｇｎｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２７）には、下り波長λＤ１を示す「０ｘ０１」が格納される。
【０１４５】
Ｇｒａｎｔ＃１  Ｓｔａｒｔ  ｔｉｍｅ（Ｆ３２８）、及び、Ｇｒａｎｔ＃１  Ｌｅｎｇｔｈ（Ｆ３２９）には、λＳＥＴフレームへ応答するために、ＯＮＵ２０がλＳＥＴ＿ＡＣＫフレームを送信するための送信期間を示す情報が格納される。Ｇｒａｎｔ＃１  Ｓｔａｒｔ  ｔｉｍｅ（Ｆ３２８）、及び、Ｇｒａｎｔ＃１  Ｌｅｎｇｔｈ（Ｆ３２９）に格納される値は、λＳＥＴフレームによる指示の受信と、波長可変光送受信器２１０における波長設定とに必要な時間、及び、λＳＥＴフレームを受信したＯＮＵ２０と同じ波長を割り当てられた他のＯＮＵ２０の上り帯域割当期間を考慮して、ＯＬＴ１０によって決定される。
【０１４６】
なお、図７に示すフレームフォーマットは、上り波長と下り波長とを個別に設定可能なフォーマットであるが、上り波長と下り波長とに常に同じ値を設定する場合、本実施例のλＳＥＴフレームは、一つの波長識別子を格納するためのフィールドを有してもよい。
【０１４７】
図８は、本実施例１のλＳＥＴフレームに応答するためのλＳＥＴ＿ＡＣＫフレームを示す説明図である。
【０１４８】
次に、λＳＥＴ＿ＡＣＫフレームについて説明する。λＳＥＴ＿ＡＣＫフレームは、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３４１）、Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３４２）、Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３４３）、Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３４４）、Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ（Ｆ３４５）、Ｆｌａｇｓ（Ｆ３４６）、Ｅｃｈｏｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４７）、Ｅｃｈｏｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４８）、Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ（Ｆ３４９）、及び、ＦＣＳ（Ｆ３５０）のフィールドを含む。
【０１４９】
Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３４１）は、送信先アドレスを示す。Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ（Ｆ３４２）は、送信元アドレスを示す。Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３４３）は、フレーム長、及びフレーム種別を示す。Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３４４）は、制御フレームの種別を示す。Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ（Ｆ３４５）は、制御フレームを送信した時刻を示す。Ｆｌａｇｓ（Ｆ３４６）は、λＳＥＴフレームへの応答内容を示す。Ｅｃｈｏｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４７）は、割り当てられた上り波長の識別子を示す。Ｅｃｈｏｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４８）は、割り当てられた下り波長の識別子を示す。Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ（Ｆ３４９）は、パディング又は予備用に利用される領域である。ＦＣＳ（Ｆ３５０）は、受信したフレームに誤りがあるか否かをチェックするためのビット列である。
【０１５０】
以下、各フィールドに関して詳細に説明する。なお、λＳＥＴフレームと内容が重複するフィールドについては説明を割愛する。
【０１５１】
Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３４３）、及びＯｐｃｏｄｅ（Ｆ３４４）には、λＳＥＴ＿ＡＣＫフレーム、ＭＰＣＰ制御フレーム、及び、ユーザーデータ用フレームの各々を識別するための値が格納され、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０が種別毎にフレームを振り分けるために利用される。λＳＥＴ＿ＡＣＫフレームを送信する場合、ＯＬＴ１０は、例えば、Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ（Ｆ３４３）に「０ｘ８８０８」を格納し、Ｏｐｃｏｄｅ（Ｆ３４４）に「０ｘ０００８」を格納する。
【０１５２】
Ｆｌａｇｓ（Ｆ３４６）には、ＯＮＵ２０において波長設定が終了したか否かを示す情報が格納される。例えば、ＯＮＵ２０は、ＯＮＵ２０において波長の設定が正常どおり終了した場合、Ｆｌａｇｓ（Ｆ３４６）に「０ｘ０１」を格納し、波長の設定を正常に終了しなかった場合、Ｆｌａｇｓ（Ｆ３４６）に「０ｘ００」を格納する。
【０１５３】
Ｅｃｈｏｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４７）には、ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１によって決定されたＯＮＵ２０への上り波長λＵの識別子が格納される。具体的には、Ｅｃｈｏｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４７）には、λＳＥＴフレームのＡｓｓｉｇｎｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２６）と同じ識別子が格納される。例えば、上り波長λＵ１が割り当てられた場合、ＯＮＵ２０は、Ｅｃｈｏｅｄ  ＵＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４７）に「０ｘ０１」を格納する。
【０１５４】
Ｅｃｈｏｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４８）には、ＯＬＴ１０の波長割当制御部１５１によって決定されたＯＮＵ２０への下り波長λＤの識別子が格納される。具体的には、Ｅｃｈｏｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４８）には、λＳＥＴフレームのＡｓｓｉｇｎｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３２７）と同じ識別子が格納される。例えば、下り波長λＤ１が割り当てられた場合、ＯＮＵ２０は、Ｅｃｈｏｅｄ  ＤＳ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ＩＤ（Ｆ３４８）に「０ｘ０１」を格納する。
【０１５５】
実施例１によれば、波長多重したＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、各ＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率１７１２に基づき、複数の波長の各々におけるＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を算出し、波長の各々の算出された平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）の差が小さくなるように、各ＯＮＵ２０への波長の割当てを決定した。従って、波長間で通信帯域の不公平性を解消することが可能となる。また、波長間での不公平性が解消されるため、その結果、ＯＮＵ２０毎にＦＥＣ符号化率１７１２を伝送可能でかつ伝送効率が高くなるように設定できる。従って、波長多重ＴＤＭ−ＰＯＮシステムでのスループットを向上することが可能である。
【実施例２】
【０１５６】
前述の実施例１は、ＦＥＣ符号化率１７１２が異なるＯＮＵ２０がＷＤＭ／ＰＯＮシステムに混在する場合において、波長間でのＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域が公平になるような波長割当を実現するための実施例である。
【０１５７】
実施例２は、伝送レートの異なるＯＮＵ２０がＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムに混在する場合において、波長間でのＯＮＵ２０あたり平均実効帯域が公平になるような波長割当を実現する実施例である。
【０１５８】
伝送レートが混在するＰＯＮシステムは従来提案されている標準規格にも規定されており、例えば、１０Ｇ−ＥＰＯＮと１Ｇ−ＥＰＯＮとは、同一の光ネットワークに設置される場合がある。この場合、光ネットワークには、伝送レートが１０Ｇｂｐｓと１ＧｂｐｓとのＯＮＵ２０が混在する。以降では、実施例１との差分を中心に説明していく。
【０１５９】
図９は、本実施例２のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムによる光アクセス網を示すブロック図である。
【０１６０】
実施例２の波長割当の前において、実施例１と同じく、ＯＮＵ２０−１−１〜ＯＮＵ２０−１−Ｎ１は、上り波長λＵ１及び下り波長λＤ１を用いて通信し、ＯＮＵ２０−２−１〜ＯＮＵ２０−２−Ｎ２は、上り波長λＵ２及び下り波長λＤ２を用いて通信し、ＯＮＵ２０−３−１〜ＯＮＵ２０−３−Ｎ３は、上り波長λＵ３及び下り波長λＤ３を用いて通信し、ＯＮＵ２０−４−１〜ＯＮＵ２０−４−Ｎ４は、上り波長λＵ４及び下り波長λＤ４を用いて通信する。
【０１６１】
一方で、実施例２におけるＯＮＵ２０の各々は、実施例１と異なり、１０Ｇｂｐｓ又は１Ｇｂｐｓの伝送レートによって送受信する。例えば、ＯＮＵ２０−１−１の伝送レートは、１Ｇｂｐｓであり、ＯＮＵ２０−４−Ｎ４の伝送レートは１０Ｇｂｐｓである。また、実施例２の各ＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率は、実施例１のＦＥＣ符号化率とは異なり、同一である。
【０１６２】
前述の相違点以外、実施例１のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムと実施例２のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムとは、同じである。
【０１６３】
図１０は、本実施例２のＯＬＴ１０の構成を示すブロック図である。
【０１６４】
実施例２のＯＬＴ１０は、合波分波器１００、マルチレート光送受信器１１２（１１２−１〜１１２−４）、マルチレートＰＨＹ処理部１２２（１２２−１〜１２２−４）、マルチレートＭＡＣ処理部１３２、ＮＮＩ処理部１４０、波長割当制御部１５２、ＯＮＵ波長管理テーブル１７２、及び、ＭＰＣＰ制御部１８０を備える。合波分波器１００、ＮＮＩ処理部１４０、及び、ＭＰＣＰ制御部１８０は、実施例１及び実施例２において、同じ機能を有する。
【０１６５】
実施例１のＯＬＴ１０の構成と実施例２のＯＬＴ１０の構成との主な相違点を以下に示す。一つ目の相違点は、実施例２のＯＬＴ１０が、誤り訂正制御部１６０を有さない点である。
【０１６６】
二つ目の相違点は、実施例２のＯＬＴ１０が１０Ｇｂｐｓ用と１Ｇｂｐｓ用とのレートに対応する点である。実施例２におけるマルチレート光送受信器１１２、マルチレートＰＨＹ処理部１２２、及び、マルチレートＭＡＣ処理部１３２は、実施例１の光送受信器１１１、ＰＨＹ処理部１２１、及び、ＭＡＣ処理部１３１に相当し、かつ、１０Ｇｂｐｓ用と１Ｇｂｐｓ用とのレートに対応する。
【０１６７】
また、三つ目の相違点は、実施例２におけるＯＬＴ１０が、ＯＮＵ２０毎に異なるＦＥＣ符号化率を用いる代わりにＯＮＵ２０毎に異なる伝送レートを用いる点である。このため、波長割当制御部１５２、及び、ＯＮＵ波長管理テーブル１７２は、実施例１の波長割当制御部１５１、及び、ＯＮＵ波長管理テーブル１７１と異なる機能を有する。以下、実施例１と異なる機能を説明する。
【０１６８】
マルチレート光送受信器１１２−１〜１１２−４は、それぞれ合波分波器１００から入力された上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号を受信する。受信する上り光信号は、１０Ｇｂｐｓの光信号と１Ｇｂｐｓの光信号とが時分割で多重されたバースト光信号である。
【０１６９】
マルチレート光送受信器１１２の各々は、受信した上り光信号を電流信号に変換し、さらに電流信号を電圧信号に変換する。そして、マルチレート光送受信器１１２の各々は、変換後の電圧信号から１０Ｇｂｐｓの信号と１Ｇｂｐｓの信号とを分離し、分離後の信号を増幅し、さらに増幅された１０Ｇｂｐｓの電気信号と１Ｇｂｐｓの電気信号とを、それぞれマルチレートＰＨＹ処理部１２２−１〜１２２−４に入力する。
【０１７０】
また、マルチレート光送受信器１１２の各々は、マルチレートＰＨＹ処理部１２２−１〜１２２−４から入力された１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓとの電気信号を、下り波長λＤ１〜λＤ４の光信号に変換して、変換後の光信号を合波分波器１００に入力する。
【０１７１】
マルチレートＰＨＹ処理部１２２−１〜１２２−４は、マルチレート光送受信器１１２−１〜１１２−４から入力された１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓとが時分割多重された電気信号から、それぞれクロックを抽出し、抽出されたクロックによって電気信号をリタイミングする。これによって、マルチレートＰＨＹ処理部１２２の各々は、受信した電気信号をデジタル信号に変換する。
【０１７２】
さらに、マルチレートＰＨＹ処理部１２２の各々は、変換後のデジタル信号に、復号化処理を行い、必要に応じてＦＥＣデコード処理を行い、さらに、変換後のデジタル信号からフレームを抽出する。そして、マルチレートＰＨＹ処理部１２２の各々は、抽出されたフレームをマルチレートＭＡＣ処理部１３２に出力する。
【０１７３】
また、マルチレートＰＨＹ処理部１２２の各々は、マルチレートＭＡＣ処理部１３２から入力されたフレームに、符号化処理を行い、必要に応じてＦＥＣエンコード処理を行い、ＯＬＴ１０があらかじめ保持するクロックに基づいて電気信号波形に変換することによって電気信号を生成する。そして、マルチレートＰＨＹ処理部１２２の各々は、生成された電気信号を、マルチレート光送受信器１１２−１〜１１２−４に入力する。
【０１７４】
マルチレートＭＡＣ処理部１３２は、マルチレートＰＨＹ処理部１２２−１〜１２２−４から入力されたフレームのヘッダ情報を解析し、入力されたフレームがユーザーデータ用フレームであるか制御フレームであるかを識別する。マルチレートＭＡＣ処理部１３２は、入力されたフレームがユーザーデータ用フレームである場合、マルチレートＰＨＹ処理部１２２の各々から入力されたユーザーデータ用フレームを集約し、集約されたユーザーデータ用フレームをＮＮＩ処理部１４０に出力する。
【０１７５】
また、マルチレートＭＡＣ処理部１３２は、入力されたフレームが制御フレームである場合、実施例１のＭＡＣ処理部１３１と同じく、制御フレームをさらに種別毎に振り分け、振り分けられた種別に従って、波長割当制御部１５２又はＭＰＣＰ制御部１８０に入力する。
【０１７６】
また、マルチレートＭＡＣ処理部１３２は、ＮＮＩ処理部１４０から入力されたユーザーデータ用フレーム、波長割当制御部１５２から入力された波長割当制御フレーム、及び、ＭＰＣＰ制御部１８０から受信したＭＰＣＰ制御フレームを、フレームに付加される送信先アドレスに基づいて、マルチレートＰＨＹ処理部１２２のうちいずれかに送信するため、振り分ける。そして、マルチレートＭＡＣ処理部１３２は、ユーザーデータ用フレームと制御フレームとを、送信先アドレス毎に多重し、多重されたフレームをマルチレートＰＨＹ処理部１２２−１〜１２２−４に入力する。
【０１７７】
波長割当制御部１５２は、ＯＮＵ波長管理テーブル１７２を参照してＯＮＵ２０が送信又は受信に利用する波長を抽出する。さらに、波長割当制御部１５２は、抽出された波長をＯＮＵ２０に設定するための波長割当制御フレームを、生成したり、終端したりする。実施例２の波長割当制御フレームのフォーマットは、実施例１のλＳＥＴフレーム及びλＳＥＴ＿ＡＣＫフレームと同じである。
【０１７８】
実施例２のＯＮＵ波長管理テーブル１７２は、実施例１のＯＮＵ波長管理テーブル１７１と異なる。ＯＮＵ波長管理テーブル１７２は、ＯＮＵ識別子と、ＯＮＵ２０の伝送レートと、送受信波長の識別子との対応を保持する。具体的なＯＮＵ波長管理テーブル１７２の例については後述する。
【０１７９】
実施例２のＯＬＴ１０の構成によれば、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０毎に伝送レートの異なる光信号を送受信することができ、また、各ＯＮＵ２０の伝送レートに基づいてＯＮＵ送受信波長を算出することができ、さらに、ＯＮＵ２０に波長を設定するための制御フレームを送受信することが可能である。
【０１８０】
図１１は、本実施例２のＯＮＵ２０の構成を示すブロック図である。
【０１８１】
ＯＮＵ２０は、波長可変光送受信器２１０、ＰＨＹ処理部２２０、ＭＡＣ処理部２３０、ＵＮＩ処理部２４０、波長割当制御部２５０、及び、ＭＰＣＰ制御部２８０を有する。
【０１８２】
実施例１におけるＯＮＵ２０の構成と実施例２におけるＯＮＵ２０の構成との主な差分は、実施例２のＯＮＵ２０が誤り訂正制御部２６０を備えていない点である。実施例２のＯＮＵ２０の機能部は、誤り訂正制御部２６０以外、実施例１の機能部と同じである。但し、ＯＮＵ２０の伝送レートによって、波長可変光送受信器２１０、ＰＨＹ処理部２２０、ＭＡＣ処理部２３０が対応するビットレートは異なる。
【０１８３】
ＯＮＵ２０が１０Ｇｂｐｓの伝送レートに対応する場合、波長可変光送受信器２１０、ＰＨＹ処理部２２０、ＭＡＣ処理部２３０は、いずれも１０Ｇｂｐｓに対応している。また、ＯＮＵ２０が１Ｇｂｐｓの伝送レートに対応する場合、波長可変光送受信器２１０、ＰＨＹ処理部２２０、ＭＡＣ処理部２３０は、いずれも１Ｇｂｐｓに対応している。
【０１８４】
次に、本発明の実施例２における、ＯＬＴ１０が保持するＯＮＵ波長管理テーブル１７２に関して説明する。
【０１８５】
図１２は、本実施例２のＯＮＵ波長管理テーブル１７２を示す説明図である。
【０１８６】
ＯＮＵ波長管理テーブル１７２は、ＯＮＵ識別子１７２１、伝送レート１７２２、及び、波長識別子１７２３の対応を保持する。ＯＮＵ識別子１７２１、及び波長識別子１７２３は、実施例１のＯＮＵ識別子１７１１、及び波長識別子１７１３と同じである。
【０１８７】
伝送レート１７２２は、ディスカバリプロセス３１０において、ＯＮＵ２０との通信もおいて測定又は検出される値である。ここでは、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０とは、１０Ｇｂｐｓと１Ｇｂｐｓとの２種類の伝送レートを用いて通信する。
【０１８８】
例えば、ＯＮＵ識別子１７２１が「１」であるＯＮＵ２０が、１０Ｇｂｐｓの伝送レート、上り波長λＵ１、及び、下り波長λＤ１によって通信する場合、図１２に示すＯＮＵ識別子１７２１が「１」である行の伝送レート１７２２は「１０Ｇ」であり、波長識別子１７２３は「１」である。
【０１８９】
また、ＯＮＵ識別子１７２１が「２」であるＯＮＵ２０が、１Ｇｂｐｓの伝送レート，上り波長λＵ４、及び、下り波長λＤ４によって通信する場合、図１２に示すＯＮＵ識別子１７２１が「２」である行の伝送レート１７２２は「１Ｇ」であり、波長識別子１７２３は「４」である。
【０１９０】
なお、図４におけるＯＮＵ識別子１７１１は、１〜２５６の値のいずれかの値であるが、ＯＮＵ２０を識別可能な値であればＯＮＵ２０のＭＡＣアドレス、又は、ＯＮＵ２０のシリアル番号でもよい。
【０１９１】
次に、本発明の実施例２における波長割当制御部１５２の処理を説明する。実施例２における波長割当制御部１５２の処理は、図５に示す処理と同一であるが、Ｓ３０３におけるＯＮＵ２０あたり平均実効帯域の算出、及び、Ｓ３０６における波長割当方法において、伝送レート１７２２は複数の値をとりうる。
【０１９２】
波長割当制御部１５２は、Ｓ３０３において、ＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を、式（１）を用いて算出する。
【０１９３】
例えば、ＯＮＵ２０−１−１とＯＬＴ１０との伝送レートが１０Ｇｂｐｓである場合、波長割当制御部１５２は、実効伝送レートとして１０Ｇｂｐｓを取得する。また、別のＯＮＵ２０−１−２とＯＬＴ１０との伝送レートが１Ｇｂｐｓである場合、波長割当制御部１５２は、実効伝送レートとして１Ｇｂｐｓを取得する。
【０１９４】
これら二つのＯＮＵ２０に同じ波長λ１が割り当てられる場合、１５１は、ＯＮＵ２０あたりの波長λ１における平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を、前述の式１を用いて、以下の通り算出する。
【０１９５】
Ｂｅｆｆ（λ１）＝１／［１／１０Ｇｂｐｓ＋１／１Ｇｂｐｓ］＝０．９０９Ｇｂｐｓ
各波長に属するＯＮＵ２０の伝送レートはディスカバリプロセス３１０において取得され、さらに、取得された伝送レートがＯＮＵ波長管理テーブル１７２に蓄積されるため、実施例２においても、波長割当制御部１５２は、式１を用いて、各波長におけるＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）を算出することができる。
【０１９６】
Ｓ３０６において、波長割当制御部１５２は、波長間での帯域の不公平性を解消するＯＮＵ２０の送受信波長の割当を各ＯＮＵ２０の伝送レートに基づいて算出する。
【０１９７】
ここで、実施例２のＳ３０６における波長割当の具体的な方法を示す。
【０１９８】
実施例２における波長割当の第１の方法は、波長割当制御部１５２が、各ＯＮＵ２０に割り当てる波長の候補のすべての組合せについて、それぞれ不公平性を示す評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）を、伝送レートに基づいて算出する方法である。そして、波長割当制御部１５２は、波長の候補のすべての組合せから、評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）が最小となる波長の組み合わせを抽出し、抽出された波長の組み合わせを、ＯＮＵ２０に割り当てる波長に決定する。
【０１９９】
実施例２における波長割当の第１の方法は、実施例１における波長割当の第１の方法と同様である。しかし、実施例２において評価値（Ｂｅｆｆ＿ｍａｘ／Ｂｅｆｆ＿ｍｉｎ）が、伝送レートのみによって求められる点が、実施例１の第１の方法と異なる点である。
【０２００】
実施例２における波長割当の第２の方法は、波長割当制御部１５２が、各波長における伝送レートごとのＯＮＵ２０の数ができるだけ等しくなるように、各ＯＮＵ２０に割り当てられる波長を決定する方法である。
【０２０１】
例えば、４波長多重のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、伝送レート１７２２が１０ＧｂｐｓであるＯＮＵ２０と、伝送レート１７２２が１ＧｂｐｓであるＯＮＵ２０との２種類のみのＯＮＵ２０が設置され、伝送レート１７２２が１０ＧｂｐｓのＯＮＵ２０が３２台設置され、伝送レート１７２２が１ＧｂｐｓであるＯＮＵ２０が１６台設置され、かつ、計４８台のＯＮＵ２０が登録される場合を以下に示す。
【０２０２】
この場合、波長割当制御部１５２は、伝送レートが１０ＧｂｐｓのＯＮＵ２０を８台ずつ四つのグループに分割し、四つのグループをそれぞれ異なる波長に割り当てる。また、波長割当制御部１５２は、伝送レート１７２２が１ＧｂｐｓのＯＮＵ２０を４台ずつ、四つのグループに分割し、四つのグループをそれぞれ異なる波長に割り当てる。
【０２０３】
これによって、伝送レート１７２２が１０ＧｂｐｓのＯＮＵ２０の数は、波長の各々において等しくなり、伝送レート１７２２が１ＧｂｐｓのＯＮＵ２０の数も、波長の各々において等しくなる。従って、ＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）もすべての波長で等しくなるため、波長割当制御部１５２は、波長間の公平性を実現することができる。
【０２０４】
実施例２における波長割当の第３の方法は、波長割当制御部１５２が、新しくＯＬＴ１０に登録されたＯＮＵ２０に、ＯＮＵ２０が新たに登録される前において平均実効帯域Ｂｅｆｆ（λ）が最大であった波長を割り当てる。実施例２における波長割当の第３の方法は、実施例１における第３の方法と同じである。
【０２０５】
本発明の実施例２において、ＯＮＵ２０が新たに登録される場合の波長割当処理について説明する。基本的な処理は図６に示す実施例１の処理と同様であるが、ディスカバリプロセス３１０における処理が実施例１と実施例２とにおいて一部異なる。
【０２０６】
ディスカバリプロセス３１０における相違点とは、実施例１のディスカバリプロセス３１０において、新しく登録されたＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率１７１２が決定されるが、実施例２のディスカバリプロセス３１０において、新しく登録されたＯＮＵ２０の伝送レート１７２２が検出される点である。
【０２０７】
実施例２におけるディスカバリプロセス３１０後の波長割当の決定（シーケンス３１１）、各ＯＮＵ２０への波長の設定（シーケンス３１２〜３１５）は、実施例１と実施例２とにおいて同一の処理であるため、説明を割愛する。
【０２０８】
以上の波長割当処理により、実施例２においても、ＯＮＵ２０を新規に登録して、波長間で帯域が公平になるように、ＯＮＵ２０に割り当てられる波長を決定し、更に、ＯＮＵ２０に送受信するための波長を設定することができる。
【０２０９】
本発明の実施例２における効果を説明する。実施例２によれば、波長割当制御部１５２は、波長多重したＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、各ＯＮＵ２０の伝送レートに基づいて、波長間のＯＮＵ２０あたりの平均実効帯域の差が小さくなるように各ＯＮＵ２０への波長を設定することできる。従って、波長間で通信帯域の不公平性を解消することが可能となる。また、波長間での不公平性が解消されるため、その結果、ＯＮＵ２０毎の伝送レートを、伝送可能でかつ高い伝送効率に設定できる。従って、波長多重ＴＤＭ−ＰＯＮシステムでのスループットを向上することが可能となる。
【０２１０】
実施例１及び実施例２以外にも実効的な伝送レートが混在する場合がある。例えば、通信サービスの契約によって定められた契約帯域が加入者によって異なる場合、ＯＮＵ２０の最大帯域などが契約に応じて制限される。このため、実効的な伝送レートがネットワークシステムにおいて混在することになる。
【０２１１】
この場合、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０の契約帯域に基づいて、ＯＮＵ２０の送受信波長の割当を設定することで、同様に波長間での不公平性を低減することが可能である。具体的には、ＯＮＵ波長管理テーブル１７２に、契約帯域のうち最大帯域の値が、伝送レート１７２２として格納されることによって、波長割当制御部１５２は、前述の実施例２と同じ方法によって、ＯＮＵ２０に波長を割り当てることができる。
【０２１２】
契約帯域によって割り当てる波長を決定することによって、本実施例のＯＬＴ１は、運用者又は管理者によって設定された帯域によって、実効伝送レートＲ（λ，ｉ）を算出できる。
【０２１３】
さらに、前述において、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０間において多重される波長が、四つの種類であるとして説明したが、本実施例において多重される波長は、二つ以上の波長であればいくつの波長でもよい。
【０２１４】
また、前述の実施例１において、ＦＥＣ符号化率が２種類であるとして説明したが、本実施例のＦＥＣ符号化率は、３種以上のＦＥＣ符号化率でもよい。
【０２１５】
また、前述の実施例２において、伝送レートが２種類であるとして説明したが、本実施例の伝送レートは、３種以上の場合においても適用が可能である。
【０２１６】
また、前述の実施例１においてＦＥＣ符号化率のみが混在する場合を説明し、実施例２において伝送レートのみが混在する場合を説明したが、本実施例は、ＦＥＣ符号化率及び伝送レートの両方が混在する場合においても適用が可能である。その際、波長割当制御部１５１又は波長割当制御部１５２は、式１における実効伝送レートＲ（λ，ｉ）を、ＦＥＣ符号化率と伝送レートとの乗算によって算出する。
【０２１７】
この場合、ＯＬＴ１０（例えば、ＭＰＣＰ制御部１８０）は、ディスカバリプロセス３１０において、新しく登録されるＯＮＵ２０のＦＥＣ符号化率を決定し、さらに、伝送レートを検出する。そして、波長割当制御部１５１又はＭＰＣＰ制御部１８０は、決定されたＦＥＣ符号化率及び検出された伝送レートをＯＮＵ波長管理テーブル１７１又はＯＮＵ波長管理テーブル１７２に格納する。
【０２１８】
また、前述において、ＯＮＵ２０の上り波長λＵと下り波長λＤを同時に割り当てたが、必ずしもこれに限定されない。例えば、上りの通信と下りの通信とにおいて、それぞれＦＥＣ符号化率を変えることが可能なシステムにおいて、上りの通信におけるＦＥＣ符号化率に基づいてＯＮＵ２０の上り波長λＵを割り当て、下りの通信におけるＦＥＣ符号化率に基づいてＯＮＵ２０の下り波長λＤを割り当てることによって、本実施例を適用可能である。
【０２１９】
また、前述において、１０Ｇ−ＥＰＯＮで規定されるフレームに基づいて説明したが、本実施例のＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０は、Ｅ−ＰＯＮ、Ｇ−ＰＯＮ、又は、ＸＧ−ＰＯＮなど他のＴＤＭ−ＰＯＮによって規定されたフレームを用いてもよい。
【０２２０】
また、前述において、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステム向けに実施例を説明したが、本発明は波長多重型のＰＯＮシステムであれば同様に適用が可能である。例えば、ＷＤＭ／ＯＦＤＭ−ＰＯＮシステムにも適用が可能である。
【０２２１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０２２２】
また、上記の各構成・機能・処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実効することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。
【０２２３】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０２２４】
１０  ＯＬＴ
２０  ＯＮＵ
３０  光スプリッタ
４０  光ファイバ
５  端末
６  ネットワーク
１００  合波分波器
１１１  光送受信器
１２１  ＰＨＹ処理部
１３１  ＭＡＣ処理部
１４０  ＮＮＩ処理部
１５１  波長割当制御部
１６０  誤り訂正制御部
１７１  ＯＮＵ波長管理テーブル
１８０  ＭＰＣＰ制御部
２１０  波長可変光送受信器
２２０  ＰＨＹ処理部
２３０  ＭＡＣ処理部
２４０  ＵＮＩ処理部
２５０  波長割当制御部
２６０  誤り訂正制御部
２８０  ＭＰＣＰ制御部
【図１】
2014116773.tif 000004
【図２】
2014116773.tif 000005
【図３】
2014116773.tif 000006
【図４】
2014116773.tif 000007
【図５】
2014116773.tif 000008
【図６】
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【図７】
2014116773.tif 000010
【図８】
2014116773.tif 000011
【図９】
2014116773.tif 000012
【図１０】
2014116773.tif 000013
【図１１】
2014116773.tif 000014
【図１２】
2014116773.tif 000015