(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親ノード及び複数の子ノードが光ファイバ伝送路を介して接続される光通信システムにおいて、前記複数の子ノードから前記親ノードへの上り方向通信に対して送信許可時間及び上り通信波長を動的に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
前記上り方向通信に対して、前記複数の子ノードに上り信号光の送信許可時間及び上り通信波長を割り当て、前記複数の子ノードのうち上り通信波長を変更する波長変更子ノードに対して、前記上り通信波長及び前記上り通信波長の波長切替開始時刻を通知する上り通信波長通知手順を有し、
前記上り通信波長通知手順において、
上り通信波長の変更の指示が行われる帯域割当周期が終了する時刻から一定時間を遡った時刻までの時間領域に少なくとも前記波長変更子ノードからの上り信号光が前記親ノードへ到着しないように、前記送信許可時間を割り当てるとともに、
前記波長変更子ノードに割り当てた送信許可時間が終了する時刻以降の時刻を、前記波長切替開始時刻として通知する、
動的波長帯域割当方法。
【請求項２】
前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記光通信システムで許容される前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であることを特徴とする請求項１に記載の動的波長帯域割当方法。
【請求項３】
前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記親ノードからの距離が最も近い前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であることを特徴とする請求項１に記載の動的波長帯域割当方法。
【請求項４】
前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記子ノードにおいて前記上り通信波長の変更の指示の受信処理に要する時間以上の一定時間に加え、前記光通信システムで許容される前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であることを特徴とする請求項１に記載の動的波長帯域割当方法。
【請求項５】
前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記子ノードにおいて前記上り通信波長の変更の指示の受信処理に要する時間以上の一定時間に加え、前記親ノードからの距離が最も近い前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であることを特徴とする請求項１に記載の動的波長帯域割当方法。
【請求項６】
親ノード及び複数の子ノードが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記複数の子ノードから前記親ノードへの上り方向通信に対して送信許可時間及び上り通信波長を動的に割り当てる光通信システムあって、
前記親ノードは、
前記複数の子ノードから前記親ノードへの上り方向通信に対して、前記複数の子ノードに上り信号光の送信許可時間及び上り通信波長を割り当てる上り信号割り当て部と、
前記複数の子ノードのうち上り通信波長を変更する波長変更子ノードに対して、前記上り通信波長及び前記上り通信波長の波長切替開始時刻を通知する波長切替開始時刻通知部と、
を備え、
前記上り信号割り当て部は、上り通信波長の変更の指示が行われる帯域割当周期が終了する時刻から一定時間を遡った時刻までの時間領域に少なくとも前記波長変更子ノードからの上り信号光が前記親ノードへ到着しないように、前記送信許可時間を割り当て、
前記波長切替開始時刻通知部は、前記波長変更子ノードに割り当てた送信許可時間が終了する時刻以降の時刻を、前記波長切替開始時刻として通知する、
光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける動的波長帯域割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセスサービスの高速化に対するニーズの高まりにより、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）の普及が世界的に進んでいる。ＦＴＴＨサービスの大部分は、１個の収容局側装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）９３が時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）により複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）９２を収容し、経済性に優れたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式により提供されている。ＴＤＭ−ＰＯＮの上り方向通信では、ＯＳＵ９３における動的帯域割当計算に基づいてＯＮＵ９２間でシステム帯域を共有しており、図１に示すように各ＯＮＵ９２がＯＳＵ９３より通知された送信許可時間内のみに間欠的に信号光を送信することにより、信号光同士の衝突を防いでいる。
【０００３】
現在の主力システムは伝送速度がギガビット級であるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮ）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  ＰＯＮ）であるが、映像配信サービスの進展に加え、大容量ファイルをアップロード／ダウンロードするアプリケーションの登場などにより、ＰＯＮシステムの更なる大容量化が求められている。しかしながら、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ラインレートの高速化によりシステム帯域を拡張するため、高速化や波長分散の影響により受信特性が大幅に劣化することに加え、バースト送受信器の経済性が課題となるため、１０ギガを超える大容量化は難しい。
【０００４】
１０ギガ超の大容量化に向けて、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術の適用が検討されている。図２は、ＴＤＭ−ＰＯＮにＷＤＭ技術を組み合わせたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの一例である。図２に示すＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、Ｍ個のＯＳＵ９３と、波長ルーティング手段９５及び９６と、Ｍ個の光合分波手段９４と、複数のＯＮＵ９２を備える。各光合分波手段９４の上流側は波長ルーティング手段９５のＯＮＵ側端子と接続され、各光合分波手段９４の下流側は複数のＯＮＵ９２と接続される。各々のＯＮＵ９２は、光ファイバ伝送路を介して波長ルーティング手段９５のいずれのＯＮＵ側端子と接続するかに応じて固定的に下り波長および上り波長を割り当てられ、全ＯＮＵ９２間で信号の時間的重なりが、ＯＳＵ９３の数まで許される。そのため、ＯＳＵ９３の増設により、１波長あたりのラインレートを高速化することなく、システム帯域を拡張できる。
【０００５】
波長ルーティング手段９５のＯＮＵ側端子のうち同一の端子と光ファイバ伝送路を介して接続する各ＯＮＵ９２は、同一のＯＳＵ９３と論理的に接続し、上り帯域および下り帯域を共有する。ここで、各ＯＮＵ９２とＯＳＵ９３との論理接続は不変であり、各ＯＳＵ９３のトラフィック負荷の状態によらず、異なるＯＳＵ９３間でトラフィック負荷を分散することはできない。
【０００６】
これに対して、非特許文献１では、ＯＮＵ９２に搭載する光送信器および光受信器に波長可変機能を備えた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮが提案されている（図３）。図３に示す波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、Ｍ個のＯＳＵ９３と、光合分波手段９７及び９４と、複数のＯＮＵ９２と、を備える。光合分波手段９７の上流側はＭ個のＯＳＵ９３と接続され、光合分波手段９７の下流側は複数の光合分波手段９４と接続される。光合分波手段９４の上流側は光合分波手段９７と接続され、各光合分波手段９４の下流側は複数のＯＮＵ９２と接続される。
【０００７】
各ＯＳＵ９３は、光送信器３１と、波長合分波手段３２と、光受信器３３を備える。光受信器３３は、波長フィルタ３３１と、受光器３３２を備える。各ＯＮＵ９２は、波長可変光送信器２１と、波長合分波手段２２と、波長可変光受信器２３を備える。波長可変光受信器２３は、波長可変フィルタ２３１と、受光器２３２を備える。
【０００８】
図３に示す構成では、ＯＮＵ９２における波長可変光送信器２１の送信波長及び波長可変光受信器２３の受信波長の切替により論理接続するＯＳＵ９３をＯＮＵ９２単位で変更できる。この機能を用いることにより、高負荷状態であるＯＳＵ９３がある時には、低負荷状態であるＯＳＵ９３へトラフィック負荷が分散するようにＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３間の論理接続を変更し、高負荷状態であったＯＳＵ９３の通信品質の劣化を防ぐことができる。
【０００９】
また、ＯＳＵ９３の高負荷状態が定常的に発生する場合、図２のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成では一定の通信品質を確保するためにはシステム帯域の増設が必要となるが、図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成ではＯＳＵ９３間でトラフィック負荷の分散を図ってシステム全体の帯域を有効に活用することにより一定の通信品質を確保でき、システム帯域の増設のための設備投資を抑えることができる。
【００１０】
波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるＯＮＵ９２の波長切替方式として、非特許文献２では、非特許文献３にて規定されている１０Ｇ−ＥＰＯＮのＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を拡張した方式が提案されている（図４）。提案方式は、複数ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）周期と同期するＤＷＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）周期内でＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３論理接続が固定となるように各ＯＮＵ９２へ下り波長および上り波長を割り当て、同一ＤＷＡ周期内ではＤＢＡ周期ごとに実行されるＤＢＡ計算により各ＯＮＵ９２へ上りバースト信号光の送信を許可する時間を決定し、決定した送信許可時間を論理接続先のＯＳＵ９３から各ＯＮＵ９２へ通知する動的波長帯域割当に基づくシステムを想定している。ＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３論理接続は上り方向通信の送信要求帯域量や下り方向通信のトラフィック量等に応じてＤＷＡ計算により決定され、ＤＷＡ周期内の最初のＤＢＡ周期において、割当波長が変更されるＯＮＵ９２宛に波長切替を指示するＧａｔｅが送信される。ＯＮＵ９２は、波長切替を指示するＧａｔｅを受信した場合、Ｇａｔｅフレーム中に記載された波長切替開始時刻Ｔ１に、波長可変光受信器、波長可変光送信器の設定波長を同じくＧａｔｅフレーム中に記載された割当波長に変更し、波長切替完了後に受信する新たな論理接続先のＯＳＵ９３からＧａｔｅに対して、波長切替完了を報告するＲｅｐｏｒｔを送信する。図４は、ＯＮＵ＃１の論理接続先をＯＳＵ＃１からＯＳＵ＃２へ切り替える場合を例示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｓ．  Ｋｉｍｕｒａ，“ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＯＥＣＣ２０１０，６Ａ１−１，２０１０
【非特許文献２】吉田  他，「波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける動的波長切替方式の提案」，２０１３年信学会総合大会，Ｂ−８−３８，２０１３
【非特許文献３】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３ａｖ
【非特許文献４】Ｈ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ｅｔ  ａｌ．，“４０Ｇｂｉｔ／ｓ  λ−Ｔｕｎａｂｌｅ  ｓｔａｃｋｅｄ−ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ  ｕｓｉｎｇ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ”，ＯＦＣ２０１１，ＯＴｈＴ４，２０１１
【非特許文献５】Ｈ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ｅｔ  ａｌ．，“４０Ｇｂｉｔ／ｓ−ｃｌａｓｓ−λ−ｔｕｎａｂｌｅ  ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ  ｕｓｉｎｇ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｂ−Ｔｘ  ａｎｄ  Ｃｙｃｌｉｃ  ＡＷＧ  Ｒｏｕｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”，ＥＣＯＣ２０１２，Ｔｕ．４．Ｂ．３，２０１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
非特許文献２では波長切替開始時刻Ｔ１の定め方について言及していない。このため、非特許文献２に記載の波長切替方式では、ＤＷＡ周期内の最初のＤＢＡ周期において割当波長が変更されるＯＮＵ９２へ通知された波長切替開始時刻Ｔ１が、直前のＤＷＡ周期内の最後のＤＢＡ周期におけるＤＢＡ計算に基づいて既に割り当てられている上りＤａｔａの送信許可時間より前、または送信許可時間中となることが起こり得る。このような事態が生じた場合のＯＮＵ９２の動作を規定しておく必要があるが、波長切替指示を優先して時刻Ｔ１に波長切替を開始するようにＯＮＵ９２の動作を規定した場合、図５に示すように、波長切替が発生するＤＢＡ周期において上りＤａｔａを送信できなくなる。このため、非特許文献２の発明では、上りＤａｔａフレームがＯＮＵ９２に入力されてからＯＳＵ９３に向けて出力されるまでの遅延時間が長くなる。これに伴って、ＯＮＵ９２内でのフレームロスを回避するために、ＯＮＵ９２へ入力された上りＤａｔａフレームをＯＳＵ９３に向けて出力されるまでの間滞留させるバッファのサイズを拡大する必要がある。
【００１３】
一方、波長切替指示を無視して、既に割り当てられている上りＤａｔａの送信許可時間に、元の割当波長で上りＤａｔａを送出するようにＯＮＵ９２の動作を規定した場合、図６に示すように、ＯＮＵ９２内の波長可変光受信器および波長可変光送信器の設定波長は、波長切替指示を受けたＤＷＡ周期においても、直前のＤＷＡ周期にて割り当てられていた波長となる。しかしながら、波長切替指示を含むＧａｔｅ以降の当該ＯＮＵ９２宛のＧａｔｅは、新たな割当波長で送出される。そのため、当該ＯＮＵ９２は、波長切替指示を含むＧａｔｅ以降のＧａｔｅを受信することができなくなり、ＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３間の論理接続が切断されてしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、割当波長が変更されるＯＮＵ９２の波長切替開始時刻が既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前又は送信許可時間中となることを回避することの可能な光通信システム及び動的波長帯域割当方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明の動的波長帯域割当方法は、
親ノード及び複数の子ノードが光ファイバ伝送路を介して接続される光通信システムにおいて、前記複数の子ノードから前記親ノードへの上り方向通信に対して送信許可時間及び上り通信波長を動的に割り当てる動的波長帯域割当方法であって、
前記上り方向通信に対して、前記複数の子ノードに上り信号光の送信許可時間及び上り通信波長を割り当て、前記複数の子ノードのうち上り通信波長を変更する波長変更子ノードに対して、前記上り通信波長及び前記上り通信波長の波長切替開始時刻を通知する上り通信波長通知手順を有し、
前記上り通信波長通知手順において、
上り通信波長の変更の指示が行われる帯域割当周期が終了する時刻から一定時間を遡った時刻までの時間領域に少なくとも前記波長変更子ノードからの上り信号光が前記親ノードへ到着しないように、前記送信許可時間を割り当てるとともに、
前記波長変更子ノードに割り当てた送信許可時間が終了する時刻以降の時刻を、前記波長切替開始時刻として通知する。
【００１６】
本願発明の動的波長帯域割当方法では、前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記光通信システムで許容される前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であってもよい。
【００１７】
本願発明の動的波長帯域割当方法では、前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記親ノードからの距離が最も近い前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であってもよい。
【００１８】
本願発明の動的波長帯域割当方法では、前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記子ノードにおいて前記上り通信波長の変更の指示の受信処理に要する時間以上の一定時間に加え、前記光通信システムで許容される前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であってもよい。
【００１９】
本願発明の動的波長帯域割当方法では、前記一定時間を遡った時刻は、前記上り通信波長の変更の指示が前記子ノードへ到着しうる最も早い時刻から、前記子ノードにおいて前記上り通信波長の変更の指示の受信処理に要する時間以上の一定時間に加え、前記親ノードからの距離が最も近い前記子ノードから前記親ノードへの最短伝搬時間を経た時刻であってもよい。
【００２０】
本願発明の光通信システムは、
親ノード及び複数の子ノードが光ファイバ伝送路を介して接続され、前記複数の子ノードから前記親ノードへの上り方向通信に対して送信許可時間及び上り通信波長を動的に割り当てる光通信システムあって、
前記親ノードは、
前記複数の子ノードから前記親ノードへの上り方向通信に対して、前記複数の子ノードに上り信号光の送信許可時間及び上り通信波長を割り当てる上り信号割り当て部と、
前記複数の子ノードのうち上り通信波長を変更する波長変更子ノードに対して、前記上り通信波長及び前記上り通信波長の波長切替開始時刻を通知する波長切替開始時刻通知部と、
を備え、
前記上り信号割り当て部は、上り通信波長の変更の指示が行われる帯域割当周期が終了する時刻から一定時間を遡った時刻までの時間領域に少なくとも前記波長変更子ノードからの上り信号光が前記親ノードへ到着しないように、前記送信許可時間を割り当て、
前記波長切替開始時刻通知部は、前記波長変更子ノードに割り当てた送信許可時間が終了する時刻以降の時刻を、前記波長切替開始時刻として通知する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、割当波長が変更されるＯＮＵ９２の波長切替開始時刻が既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前又は送信許可時間中となることを回避することの可能な光通信システム及び動的波長帯域割当方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。
【図２】ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。
【図３】波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の第１例を示す。
【図４】関連する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける波長切替方式の一例を示す。
【図５】関連する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける波長切替方式の第１の課題の説明図である。
【図６】関連する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける波長切替方式の第２の課題の説明図である。
【図７】波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の第２例を示す。
【図８】波長ルーティング手段の入出力特性（下り）の一例を示す。
【図９】波長ルーティング手段の入出力特性（上り）の一例を示す。
【図１０】波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の第３例を示す。
【図１１】第１の実施形態における動的波長帯域割当方法を示すシーケンス図である。
【図１２】第２の実施形態における動的波長帯域割当方法を示すシーケンス図である。
【図１３】第３の実施形態における第１の動的波長帯域割当方法を示すシーケンス図である。
【図１４】第３の実施形態における第２の動的波長帯域割当方法を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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の例であり、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。
【００２４】
本発明に係る光通信システムは、親ノードとして機能するＯＬＴ９１と、子ノードとして機能するＯＮＵ９２を備え、ＯＬＴ９１及び複数のＯＮＵ９２が光ファイバ伝送路を介して接続されている。本発明に係る光通信システムは、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮであり、複数のＯＮＵ９２からＯＬＴ９１への上り方向通信に対して送信許可時間及び上り通信波長をＯＬＴ９１が動的に割り当てる。
【００２５】
本発明に係るＯＬＴ９１は、上り信号割り当て部と、波長切替開始時刻通知部と、を備える。本発明に係る動的波長帯域割当方法は、上り通信波長通知手順を有する。
【００２６】
上り通信波長通知手順では、上り信号割り当て部が、上り方向通信に対して、複数のＯＮＵ９２に上り信号光の送信許可時間及び上り通信波長を割り当てる。このときに、上り信号割り当て部は、上り通信波長の変更の指示が行われる帯域割当周期が終了する時刻から一定時間を遡った時刻までの時間領域に少なくとも上り通信波長を変更するＯＮＵ９２からの上り信号光がＯＬＴ９１へ到着しないように、送信許可時間を割り当てる。
【００２７】
上り通信波長通知手順では、ＯＳＵ９３が、複数のＯＮＵ９２のうち上り通信波長を変更するＯＮＵ９２に対して、上り通信波長及び上り通信波長の波長切替開始時刻を通知する。このとき、ＯＳＵ９３は、波長変更子ノードに割り当てた送信許可時間が終了する時刻以降の時刻を、波長切替開始時刻として通知する。
【００２８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、波長切替が発生する帯域割当周期内に、上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着しない時間領域を設けることにより、割当波長が変更されるＯＮＵ９２の波長切替開始時刻が既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避する動的波長帯域割当方法である。
【００２９】
本実施形態における動的波長帯域割当方法を図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成を例に説明する。なお、本実施形態における動的波長帯域割当方法を適用する波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成は図３に限らず、ＯＳＵ側端子＃１〜＃Ｍ（Ｍは２以上の整数）および光ファイバ伝送路側端子＃１〜＃Ｎ（Ｎは２以上の整数）を有し、入力光を波長に応じて決定される１個の端子から出力する波長振り分け機能を備えた波長ルーティング手段をＯＮＵ９２とＯＳＵ９３との間に配置した図７に示すような構成などへの適用も可能である。
【００３０】
図７に示す波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮは、Ｍ個のＯＳＵ９３と、波長ルーティング手段９８と、光合分波手段９４と、複数のＯＮＵ９２を備える。波長ルーティング手段９８のＭ個の各上流側端子は各ＯＳＵ９３と並列に接続され、波長ルーティング手段９８のＮ個の各下流側端子は各光合分波手段９４と並列に接続されている。各光合分波手段９４は、Ｋ個のＯＮＵ９２と接続されている。波長ルーティング手段９８としては、波長周回性を有し入出力特性が図８および図９で表わされるＮ×Ｍ  ＡＷＧなどがこれにあたる。
【００３１】
図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＳＵ＃１〜＃Ｍ（Ｍは２以上の整数）を備え、波長λＤ＿１〜λＤ＿Ｍである下り信号光を送出し、波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｍである上りバースト信号光が入力されるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）９１が、λＤ＿１〜λＤ＿Ｍ、λＵ＿１〜λＵ＿Ｍから１つずつの波長をそれぞれ下り波長と上り波長としてＯＬＴ９１から割り当てられる複数のＯＮＵ９２と、光ファイバ伝送路を介して接続されている。ＯＬＴ９１内の各ＯＳＵ９３は、ＯＳＵ９３ごとに相異なる波長である下り信号光を送出する。各ＯＳＵ９３からの下り信号光は、光合分波手段９７により波長多重された後、光ファイバ伝送路へ出力され、光合分波手段９４により分岐されて各ＯＮＵ９２へ入力される。光合分波手段９７及び９４としては、光ファイバまたはＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により作成された光カプラなどがこれにあたる。
【００３２】
ＯＮＵ９２は、入力される波長多重信号光の中から、ＯＬＴ９１から割り当てられている下り波長である下り信号光を選択的に受信する。図３のように、ＰＩＮ−ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）やＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）などの受光器２３２の前段に波長可変フィルタ２３１を配置し、波長可変フィルタ２３１の透過波長を割り当てられた下り波長に応じて変化させることにより、所望の波長の下り信号光を選択的に受信することができる。各ＯＮＵ９２は、ＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を用いて、受信したフレームが自分宛であるかを判断し、受信フレームの取捨選択を行う。
【００３３】
一方、上り方向通信用に、ＯＮＵ９２は、波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｍの信号光を間欠的に送信可能な波長可変光送信器２１を備え、ＯＬＴ９１から割り当てられている上り波長で、ＯＬＴ９１から通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を送信する。ＯＬＴ９１から通知される送信許可時間は、同じ上り波長を割り当てられている異なるＯＮＵ９２からのバースト信号光同士が衝突しないように、ＯＬＴ９１が記憶している各ＯＮＵ９２との間でのフレーム往復伝搬時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）を考慮して決定される。
【００３４】
波長可変光送信器２１として、分布帰還型（ＤＦＢ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザなどの直接変調レーザの出力光波長を温度制御により変化させる構成や、出力光波長が異なる直接変調レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により発光するレーザを切り替える高速波長切替が可能な構成がこれにあたる。波長可変光源からの出力光を半導体やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を材料とするマッハツェンダー型変調器、電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）変調器などを用いて外部変調する構成も可能である。波長可変光源としては、出力光波長が異なる連続光（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により出力光波長を切り替える構成がこれにあたる。また、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）レーザや外部共振器型レーザなどを波長可変光源として用いることも可能である。
【００３５】
光ファイバ伝送路を伝送された上りバースト信号光は、光合分波手段９７で分岐された後、各々異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信するＯＳＵ＃１〜＃Ｍへ入力される。図３のように、バースト信号対応のＰＩＮ―ＰＤやＡＰＤなどの受光器３３２の前段に透過波長が光受信器３３ごとに相異なる波長フィルタ３３１を配置することにより、各ＯＳＵ９３で相異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信することができる。ここで、各ＯＮＵ９２が自分に付与されたＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を送信フレーム内に含めた上りバースト信号光を送出することで、ＯＬＴ９１は受信フレーム内のＯＮＵ識別子によりフレームの送信元であるＯＮＵ９２を特定することができる。
【００３６】
ＯＮＵ９２内およびＯＬＴ９１内の光受信器２３及び３３として、図１０のように、コヒーレント受信器２５及び３５を用いることも可能である。この場合、ＯＮＵ９２内の局発光源２６の出力光波長は、割り当てられている下り信号光の波長近傍に設定される。一方、ＯＬＴ９１内の局発光源３６の出力光波長は、ＯＳＵ９３ごとに相異なるように、λＵ＿１〜λＵ＿Ｍのいずれか１つの波長の近傍に設定される。高受信感度を特徴とするコヒーレント受信を適用することで、光ファイバ伝送路中での許容損失や各ＯＳＵ９３と接続する光合分波手段９７における許容損失を増大できる。光ファイバ伝送路中で許容される伝送損失や分岐損失の増大により、伝送距離の長延化や収容するＯＮＵ９２数の拡大を図れる。また、各ＯＳＵ９３と接続する光合分波手段９７において許容される分岐損失の増大によりＯＳＵ９３数を拡大できるため、システム総帯域を拡張できる。更には、コヒーレント受信の適用により波長フィルタが不要となるため、波長フィルタの特性に制限されずに隣接波長間隔を狭窄化することも可能である。
【００３７】
以下に、本実施形態における動的波長帯域割当方法を説明する。
本実施形態における動的波長帯域割当方法では、非特許文献２と同様に、複数の帯域割当周期と同期するＤＷＡ周期内でＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３論理接続が固定となるように各ＯＮＵ９２へ下り波長および上り波長を割り当てる。ＤＷＡ周期に含まれる帯域割当周期の数は固定としても、トラフィック状況に応じて可変としてもよい。同一ＤＷＡ周期内では帯域割当周期ごとに、上りＤａｔaフレームの送信許可帯域量を各ＯＮＵに割り当て、割り当て結果に基づいて決定される上りバースト信号光の送信許可時間を論理接続先のＯＳＵ９３から各ＯＮＵ９２へ通知する。上りＤａｔaフレームの送信許可帯域量は、各ＯＮＵからの送信要求帯域量を用いて動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）計算を帯域割当周期ごとに実行して決定してもよいし、各ＯＮＵへ固定的に割り当ててもよい。
【００３８】
ＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３論理接続は、上り方向通信の送信要求帯域量や下り方向通信のトラフィック量等に応じてＤＷＡ計算により決定され、ＤＷＡ周期内の最初の帯域割当周期において、割当波長が変更されるＯＮＵ９２宛に波長切替指示が送信される。上り方向通信において、ＯＮＵ９２は、送信要求帯域量の通知と上りＤａｔａを、各々異なる上りバースト信号光で送信してもよいし、同一の上りバースト信号光で送信してもよい。送信要求帯域量の通知と上りＤａｔａを異なる上りバースト信号光で送信する場合は、各々の上りバースト信号光の送信許可時間がＯＮＵ９２へ通知される。送信要求帯域量の通知と上りＤａｔａを同一の上りバースト信号光で送信する場合は、１個の上りバースト信号光の送信許可時間がＯＮＵ９２へ通知される。
【００３９】
ＤＷＡ周期内の最初の帯域割当周期では、帯域割当周期の終了時刻から一定時間だけ遡った時間領域を上りバースト信号光到着不可領域とする。そのため、ＤＷＡ周期内の最後の帯域割当周期においては、次の帯域割当周期における上りバースト信号光到着不可領域に上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着しないように、各ＯＮＵ９２に送信許可時間を割り当てる。上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻は、波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻とする。ここで、上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻を、波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＬＴ９１からの距離が最も近いＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻とすることも可能である。
【００４０】
以下、図１１を用いて具体的に説明する。図１１は、各ＯＮＵ９２が、上りＤａｔａを送信する上りバースト信号光とは別の上りバースト信号光で、送信要求帯域量を通知するＲｅｐｏｒｔを送信する場合である。各ＯＳＵ９３は、帯域割当周期であるＤＢＡ周期の先頭にて受信する各ＯＮＵ９２からのＲｅｐｏｒｔで通知された送信要求帯域量を用いてＤＢＡ計算を行う。また、図１１では、各ＯＳＵ９３が、下りＤａｔａとは別に、波長切替指示や上りバースト信号光の送信許可時間をＯＮＵ９２へ通知するＧａｔｅをＤＢＡ計算後に送信するとした。ＤＷＡ計算は、ＤＷＡ周期内の最初のＤＢＡ周期におけるＤＢＡ計算を開始するまでに終わっていればよく、前のＤＷＡ周期におけるＤＢＡ計算と並行して実行されても、ＤＢＡ計算と時間が重ならないように実行されてもよい。
【００４１】
ＤＷＡ周期＃Ｌ−１（Ｌは２以上の整数）内の最後のＤＢＡ周期であるＤＢＡ周期＃Ｌ−１＿Ｈ（Ｈは２以上の整数）では、次のＤＢＡ周期であるＤＢＡ周期＃Ｌ＿１の終了時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）から一定時間Δｔ１だけ遡った時間領域である上りバースト信号光到着不可領域ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ１〜ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）に上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着しないように、各ＯＮＵ９２に送信許可時間を割り当てる。図１１中のＴＲ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）及びＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）は、それぞれ、ＤＢＡ周期＃Ｌ−１＿ＨにおけるＤＢＡ計算にてＯＮＵ＃ｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ、Ｋは２以上の整数）へ割り当てられたＲｅｐｏｒｔ及び上りＤａｔａの送信許可時間の終了時刻を表す。
【００４２】
上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ１は、ＤＢＡ周期＃Ｌ＿１において送出された波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間ΔｔＵＰだけ経った時刻となるように、Δｔ１を定める。
【００４３】
波長切替指示がＯＮＵ９２へ最も早く到着するのは、Ｇａｔｅ送信領域の開始時刻ＴＧ（Ｌ＿１）に送信された波長切替指示を、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ＃ｋ’（ｋ’＝１，２，・・・，Ｋ）が受信する場合である。ＯＳＵ９３が送信した下り信号光がＯＮＵ＃ｋ’に到着するまでの所要時間をΔｔＤＯＷＮとすると、波長切替指示がＯＮＵ９２へ最も早く到着する時刻Ｔ’Ｇ（Ｌ＿１）は、式（１）で表わせる。
【数１】
0005932725.tif 000002
【００４４】
よって、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ＃ｋ’が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間をΔｔＵＰとすると、上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ１は、式（２）で表わせる。
【数２】
0005932725.tif 000003
【００４５】
この時、任意のＯＮＵ＃ｋへ波長切替指示が到着する時刻Ｔ’Ｇ＿ｋ（Ｌ＿１）は、ＯＳＵ９３が送信した下り信号光がＯＮＵ＃ｋに到着するまでの所要時間をΔｔＤＯＷＮ＿ｋ（≧ΔｔＤＯＷＮ）とすると、式（３）を満たす。
【数３】
0005932725.tif 000004
【００４６】
一方、ＤＢＡ周期＃Ｌ−１＿ＨにおけるＤＢＡ計算にてＯＮＵ＃ｋに割り当てられる送信許可時刻の終了時刻ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）が最も遅くなるのは、ＯＮＵ＃ｋからの上りバースト信号光がＤＢＡ周期＃Ｌ＿１における上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ１の直前にＯＳＵ９３に到着するように送信許可時間を割り当てられる場合である。ＯＮＵ＃ｋが送信する上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着するまでの所要時間をΔｔＵＰ＿ｋ（≧ΔｔＵＰ）とすると、ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）は、式（４）を満たす。
【数４】
0005932725.tif 000005
【００４７】
よって、式（２）〜（４）を用いて、Ｔ’Ｇ＿ｋ（Ｌ＿１）−ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）は、式（５）のように展開される。
【数５】
0005932725.tif 000006
【００４８】
つまり、任意のＯＮＵ＃ｋへ波長切替指示が到着する時刻Ｔ’Ｇ＿ｋ（Ｌ＿１）は、既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間の終了時刻ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）、または、その時刻以降となる。
【００４９】
以上より、ＤＷＡ周期内の最初の帯域割当周期に、当該帯域割当周期において波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻を開始時刻とする上りバースト信号光到着不可領域を設けることにより、波長切替開始時刻が、既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避できることが分かる。
【００５０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、第１の実施形態と同様に、波長切替が発生する帯域割当周期内に、上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着しない時間領域を設けることにより、割当波長が変更されるＯＮＵ９２の波長切替開始時刻が既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避する動的波長帯域割当方法である。波長切替が発生する帯域割当周期内に設ける上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着しない時間領域の開始時間の設定方法が第１の実施形態と異なる。
【００５１】
本実施形態における動的波長帯域割当方法では、第１の実施形態と同様にＤＷＡ周期内の最初の帯域割当周期に上りバースト信号光到着不可領域を設けるが、上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻は、波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＮＵ９２において波長切替指示の受信処理に要する時間等を考慮した一定時間に加え、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻とする。ここで、上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻を、波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＮＵ９２において波長切替指示の受信処理に要する時間等を考慮した一定時間に加え、ＯＬＴ９１からの距離が最も近いＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻とすることも可能である。
【００５２】
以下、図１２を用いて具体的に説明する。図１２は、各ＯＮＵ９２が、上りＤａｔａを送信する上りバースト信号光とは別の上りバースト信号光で、送信要求帯域量を通知するＲｅｐｏｒｔを送信する場合である。各ＯＳＵ９３は、帯域割当周期であるＤＢＡ周期の先頭にて受信する各ＯＮＵ９２からのＲｅｐｏｒｔで通知された送信要求帯域量を用いてＤＢＡ計算を行う。また、図１２では、各ＯＳＵ９３が、下りＤａｔａとは別に、波長切替指示や上りバースト信号光の送信許可時間をＯＮＵ９２へ通知するＧａｔｅをＤＢＡ計算後に送信するとした。ＤＷＡ計算は、ＤＷＡ周期内の最初のＤＢＡ周期におけるＤＢＡ計算を開始するまでに終わっていればよく、前のＤＷＡ周期におけるＤＢＡ計算と並行して実行されても、ＤＢＡ計算と時間が重ならないように実行されてもよい。
【００５３】
ＤＷＡ周期＃Ｌ−１（Ｌは２以上の整数）内の最後のＤＢＡ周期であるＤＢＡ周期＃Ｌ−１＿Ｈ（Ｈは２以上の整数）では、次のＤＢＡ周期であるＤＢＡ周期＃Ｌ＿１の終了時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）から一定時間Δｔ２だけ遡った時間領域である上りバースト信号光到着不可領域ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ２〜ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）に上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着しないように、各ＯＮＵ９２に送信許可時間を割り当てる。図１２中のＴＲ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）、ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）は、ＤＢＡ周期＃Ｌ−１＿ＨにおけるＤＢＡ計算にてＯＮＵ＃ｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ、  Ｋは２以上の整数）へ割り当てられたＲｅｐｏｒｔ、上りＤａｔａの送信許可時間の終了時刻を表す。
【００５４】
上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ２は、ＤＢＡ周期＃Ｌ＿１において送出された波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＮＵ９２において波長切替指示の受信処理に要する時間等を考慮した一定時間ΔｔＰに加え、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間ΔｔＵＰだけ経った時刻となるように、Δｔ２を定める。
【００５５】
波長切替指示がＯＮＵ９２へ最も早く到着する時刻Ｔ’Ｇ（Ｌ＿１）は、第１の実施形態中の式（１）で表わせるため、上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ２は、式（６）で表わせる。
【数６】
0005932725.tif 000007
この時、任意のＯＮＵ＃ｋへ波長切替指示が到着する時刻Ｔ’Ｇ＿ｋ（Ｌ＿１）は、第１の実施形態中の式（３）を満たす。
【００５６】
一方、ＤＢＡ周期＃Ｌ−１＿ＨにおけるＤＢＡ計算にてＯＮＵ＃ｋに割り当てられる送信許可時刻の終了時刻ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）が最も遅くなるのは、ＯＮＵ＃ｋからの上り信号光がＤＢＡ周期＃Ｌ＿１における上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻ＴＤＢＡ（Ｌ＿１）−Δｔ２の直前にＯＳＵ９３に到着するように送信許可時間を割り当てられる場合である。ＯＮＵ＃ｋが送信する上りバースト信号光がＯＳＵ９３に到着するまでの所要時間をΔｔＵＰ＿ｋ（≧ΔｔＵＰ）とすると、ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）は、式（７）を満たす。
【数７】
0005932725.tif 000008
【００５７】
よって、式（３）、式（６）、式（７）を用いて、Ｔ’Ｇ＿ｋ（Ｌ＿１）−ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）は、式（８）のように展開される。
【数８】
0005932725.tif 000009
【００５８】
式（８）の右辺−ΔｔＵＰ＿ｋを移項して、式（９）が導ける。
【数９】
0005932725.tif 000010
【００５９】
つまり、任意のＯＮＵ＃ｋにおける波長切替開始可能時刻Ｔ’Ｇ＿ｋ（Ｌ＿１）＋ΔｔＰは、既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間の終了時刻ＴＤ＿ｋ（Ｌ−１＿Ｈ）、または、その時刻以降となる。
【００６０】
以上より、ＤＷＡ周期内の最初の帯域割当周期に、当該帯域割当周期において波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＮＵ９２において波長切替指示の受信処理に要する時間等を考慮した一定時間に加え、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻を開始時刻とする上りバースト信号光到着不可領域を設けることにより、波長切替開始時刻が、既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避できることが分かる。
【００６１】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、波長切替時間が帯域割当周期と比べて十分に短い波長可変光受信器および波長可変光送信器をＯＮＵ９２に搭載して、波長切替および上りバースト信号光の送信を帯域割当周期時間以下で行う波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、割当波長が変更されるＯＮＵ９２の波長切替開始時刻が既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避する動的波長帯域割当方法である。
【００６２】
数十ｎｓオーダでの高速切替が可能である波長可変光受信器、波長可変光送信器が、それぞれ非特許文献４及び５にて提案されている。このように波長切替時間が帯域割当周期と比べて十分に短い波長可変光受信器および波長可変光送信器を用いることにより、波長切替に加え、Ｒｅｐｏｒｔや上りＤａｔａ等の上りバースト信号光の送信を帯域割当周期時間以下で行うことが可能となる。
【００６３】
ＯＮＵ９２−ＯＳＵ９３論理接続は、上り方向通信の送信要求帯域量や下り方向通信のトラフィック量等に応じて、毎帯域割当周期ごとにＤＷＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）計算により決定され、各ＯＮＵ９２宛に割当波長と送信許可時間が通知される。割当波長が変更されるＯＮＵ９２は、波長切替を行った後に、送信許可時間内に上りバースト信号光を送出する。割当波長が変更されないＯＮＵ９２は、波長切替を行わずに、前帯域割当周期と同じ上り波長で、送信許可時間内に上りバースト信号光を送出する。上り方向通信において、ＯＮＵ９２は、送信要求帯域量の通知と上りＤａｔａを、各々異なる上りバースト信号光で送信してもよいし、同一の上りバースト信号光で送信してもよい。送信要求帯域量の通知と上りＤａｔａを異なる上りバースト信号光で送信する場合は、各々の上りバースト信号光の送信許可時間がＯＮＵ９２へ通知される。送信要求帯域量の通知と上りＤａｔａを同一の上りバースト信号光で送信する場合は、１個の上りバースト信号光の送信許可時間がＯＮＵ９２へ通知される。
【００６４】
本方式においても、第１の実施形態と同様に、図１３に示すように、各ＤＢＡ周期において波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻Ｔ’Ｇ（ｈ）（ｈ＝１，２，・・・，）から、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間ΔｔＵＰだけ経った時刻を開始時刻とする上りバースト信号光到着不可領域ＴＤＢＡ（ｈ）−Δｔ１〜ＴＤＢＡ（ｈ）を設けることにより、波長切替開始時刻が、既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避できる。ＴＤＢＡ（ｈ）は、帯域割当周期であるＤＢＡ周期＃ｈの終了時刻を表す。
【００６５】
図１３は、各ＯＮＵ９２が、上りＤａｔａを送信する上りバースト信号光とは別の上りバースト信号光で、送信要求帯域量を通知するＲｅｐｏｒｔを送信する場合である。各ＯＳＵ９３は、ＤＢＡ周期の先頭にて受信する各ＯＮＵ９２からのＲｅｐｏｒｔで通知された送信要求帯域量を用いてＤＷＢＡ計算を行う。また、図１３では、各ＯＳＵ９３が、下りＤａｔａとは別に、波長切替指示や上りバースト信号光の送信許可時間をＯＮＵ９２へ通知するＧａｔｅをＤＷＢＡ計算後に送信するとした。
【００６６】
上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻を、波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＬＴ９１からの距離が最も近いＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻とすることも可能である。
【００６７】
また、第２の実施形態と同様に、図１４に示すように、各ＤＢＡ周期において波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻Ｔ’Ｇ（ｈ）（ｈ＝１，２，・・・，）から、ＯＮＵ９２において波長切替指示の受信処理に要する時間等を考慮した一定時間ΔｔＰに加え、システムで想定しているＯＮＵ９２−ＯＬＴ９１間の最短距離だけＯＬＴ９１から離れたＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間ΔｔＵＰだけ経った時刻を開始時刻とする上りバースト信号光到着不可領域ＴＤＢＡ（ｈ）−Δｔ２〜ＴＤＢＡ（ｈ）を設けることにより、波長切替開始時刻が、既に割り当てられている上りバースト信号光の送信許可時間より前、または送信許可時間中となることを回避できる。
【００６８】
上りバースト信号光到着不可領域の開始時刻を、波長切替指示がＯＮＵ９２へ到着しうる最も早い時刻から、ＯＮＵ９２において波長切替指示の受信処理に要する時間等を考慮した一定時間に加え、ＯＬＴからの距離が最も近いＯＮＵ９２が送信する上りバースト信号光がＯＬＴ９１に到着するまでの所要時間だけ経った時刻とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
２１：波長可変光送信器
２２：波長合分波手段
２３：波長可変光受信器
２３１：波長可変フィルタ
２３２：受光器
２４：光受信器
２５：コヒーレント受信器
２６：局発光源
３１：光送信器
３２：波長合分波手段
３３：光受信器
３３１：波長フィルタ
３３２：受光器
３４：波長可変光送信器
３５：コヒーレント受信器
３６：局発光源
９１：ＯＬＴ
９２：ＯＮＵ
９３：ＯＳＵ
９４、９７：光合分波手段
９５、９６、９８：波長ルーティング手段
【図１】
0005932725.tif 000011
【図２】
0005932725.tif 000012
【図３】
0005932725.tif 000013
【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】
0005932725.tif 000019
【図１０】
0005932725.tif 000020
【図１１】
0005932725.tif 000021
【図１２】
0005932725.tif 000022
【図１３】
0005932725.tif 000023
【図１４】
0005932725.tif 000024