(57)【要約】【課題】光通信路切替装置（以下、ＯＳＷ）を多段階に設ける光アクセスネットワークを実現するための手段を提供する。【解決手段】光回線装置（以下、ＯＬＴ）、光ネットワーク装置（以下、ＯＮＵ）及びＯＳＷを備えるシステムにおいて、第一ＯＳＷはＯＬＴ側に第二ＯＳＷは第一ＯＳＷとＯＮＵとの間に設置され、ＯＬＴは、第一ＯＳＷを発見するための第一信号を第一ＯＳＷに送信し、第一ＯＳＷの登録を要求するための第二信号を第一ＯＳＷから受信し、第一ＯＳＷを登録するための情報を含む第三信号を第一ＯＳＷに送信し、第三信号を受信したことを示す第四信号を第一ＯＳＷから受信し、第二ＯＳＷを発見するための第五信号を、第二ＯＳＷに送信し、第二ＯＳＷの登録を要求するための第六信号を第二ＯＳＷから受信し、第二ＯＳＷを登録するための情報を含む第七信号を第二ＯＳＷに送信し、第七信号の受信を示す第八信号を第二ＯＳＷから受信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のネットワークと接続される光回線装置、複数のユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に備わり、前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替える光通信路切替装置を備える光アクセスシステムにおいて、
前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上の前記光回線装置側に、第一の前記光通信路切替装置が設置され、
前記第一の光通信路切替装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上に、第二の前記光通信路切替装置が設置され、
前記光回線装置は、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に設置される第一の光通信路切替装置を発見するための第一の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置に送信し、
前記第一の通信路切替装置は、前記第一の制御信号を受信した後、前記第一の光通信路切替装置の登録を要求するための第二の制御信号を、前記光回線装置に送信し、
前記光回線装置は、前記第二の制御信号を受信した後、前記第一の光通信路切替装置を登録するための情報を含む第三の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置に送信し、
前記第一の光通信路切替装置は、前記第三の制御信号を受信した後、前記第三の制御信号を受信したことを示す第四の制御信号を、前記光回線装置に送信し、
前記光回線装置は、前記第四の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置を発見するための第五の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置に送信し、
前記第二の通信路切替装置は、前記第五の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置の登録を要求するための第六の制御信号を、前記光回線装置に送信し、
前記光回線装置は、前記第六の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置を登録するための情報を含む第七の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置に送信し、
前記第二の光通信路切替装置は、前記第七の制御信号を受信した後、前記第七の制御信号を受信したことを示す第八の制御信号を、前記光回線装置に送信することを特徴とする光アクセスシステム。
【請求項２】
前記光回線装置は、
前記第一の光通信路切替装置に接続される前記第二の光通信路切替装置又は前記光ネットワーク装置を示す第一の接続情報と、前記第二の光通信路切替装置に接続される他の光通信路切替装置又は光ネットワーク装置を示す第二の接続情報とを保持し、
前記第一の光通信路切替装置から前記第二の制御信号を受信した場合、前記第一の接続情報を生成し、
前記第二の光通信路切替装置から前記第六の制御信号を受信した場合、前記第二の接続情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
【請求項３】
前記光回線装置は、前記第一の制御信号を送信した後、前記第二の制御信号を受信しない場合、前記保持される第一の接続情報を削除することを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項４】
前記光回線装置は、前記第五の制御信号を送信した後、前記第六の制御信号を受信しない場合、前記保持される第二の接続情報を削除することを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項５】
前記光回線装置は、
前記第一の光通信路切替装置に、複数の前記第二の光通信路切替装置の各々に前記光回線装置からの前記制御信号が到達するよう、前記第一の光通信路切替装置の経路を切り替えるための第九の前記制御信号を送信し、
前記第二の光通信路切替装置のうち一つの第二の光通信路切替装置に前記制御信号が到達するタイミングにおいて、前記一つの第二の光通信路切替装置に接続された前記光ネットワーク装置に前記光回線装置が前記制御信号を送信できるよう、前記一つの第二の光通信路切替装置の経路を切り替えるための第十の前記制御信号を送信し、
他の第二の光通信路切替装置に前記制御信号が到達するタイミングにおいて、前記他の第二の光通信路切替装置に接続された前記光ネットワーク装置に前記光回線装置が前記制御信号を送信できるよう、前記他の第二の光通信路切替装置の経路を切り替えるための第十一の前記制御信号を送信することを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
【請求項６】
前記光回線装置は、前記第一の光通信路切替装置に接続される前記第二の光通信路切替装置又は前記光ネットワーク装置を示す第一の接続情報と、前記第二の光通信路切替装置に接続される他の光通信路切替装置又は光ネットワーク装置を示す第二の接続情報とを、あらかじめ保持することを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
【請求項７】
複数の光ネットワーク装置と光通信路切替装置を介して接続され、他のネットワークと接続される光回線装置において、
前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上の前記光回線装置側に、第一の前記光通信路切替装置が設置され、
前記第一の光通信路切替装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上に、第二の前記光通信路切替装置が設置され、
前記光回線装置は、
前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に設置される第一の光通信路切替装置を発見するための第一の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置に送信し、
前記第一の制御信号を送信した後、前記第一の光通信路切替装置の登録を要求するための第二の制御信号を、前記第一の通信路切替装置から受信し、
前記第二の制御信号を受信した後、前記第一の光通信路切替装置を登録するための情報を含む第三の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置に送信し、
前記第三の制御信号を送信した後、前記第三の制御信号を受信したことを示す第四の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置から受信し、
前記光回線装置は、前記第四の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置を発見するための第五の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置に送信し、
前記第五の制御信号を送信した後、前記第二の光通信路切替装置の登録を要求するための第六の制御信号を、前記第二の通信路切替装置から受信し、
前記第六の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置を登録するための情報を含む第七の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置に送信し、
前記第七の制御信号を送信した後、前記第七の制御信号を受信したことを示す第八の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置から受信することを特徴とする光回線装置。
【請求項８】
前記光回線装置は、
前記第一の光通信路切替装置に接続される前記第二の光通信路切替装置又は前記光ネットワーク装置を示す第一の接続情報と、前記第二の光通信路切替装置に接続される他の光通信路切替装置又は光ネットワーク装置を示す第二の接続情報とを保持し、
前記第一の光通信路切替装置から前記第二の制御信号を受信した場合、前記第一の接続情報を生成し、
前記第二の光通信路切替装置から前記第六の制御信号を受信した場合、前記第二の接続情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の光回線装置。
【請求項９】
前記光回線装置は、前記第二の制御信号を受信しない場合、前記保持される第一の接続情報を削除することを特徴とする請求項８に記載の光回線装置。
【請求項１０】
前記光回線装置は、前記第五の制御信号を送信した後、前記第六の制御信号を受信しない場合、前記保持される第二の接続情報を削除することを特徴とする請求項８に記載の光回線装置。
【請求項１１】
前記光回線装置は、
前記第一の光通信路切替装置に、複数の前記第二の光通信路切替装置の各々に前記光回線装置からの前記制御信号が到達するよう、前記第一の光通信路切替装置内に設ける光スイッチのポートを切り替えるための第九の前記制御信号を送信し、
前記第二の光通信路切替装置のうち一つの第二の光通信路切替装置に前記制御信号が到達するタイミングにおいて、前記一つの第二の光通信路切替装置に接続された前記光ネットワーク装置に前記光回線装置が前記制御信号を送信できるよう、前記一つの第二の光通信路切替装置内に設ける光スイッチのポートを切り替えるための第十の前記制御信号を送信し、
他の第二の光通信路切替装置に前記制御信号が到達するタイミングにおいて、前記他の第二の光通信路切替装置に接続された前記光ネットワーク装置に前記光回線装置が前記制御信号を送信できるよう、前記他の第二の光通信路切替装置内に設ける光スイッチのポートを切り替えるための第十一の前記制御信号を送信することを特徴とする請求項８に記載の光回線装置。
【請求項１２】
前記光回線装置は、前記第一の光通信路切替装置に接続される前記第二の光通信路切替装置又は前記光ネットワーク装置を示す第一の接続情報と、前記第二の光通信路切替装置に接続される他の光通信路切替装置又は光ネットワーク装置を示す第二の接続情報とを、あらかじめ保持することを特徴とする請求項７に記載の光回線装置。
【請求項１３】
他のネットワークと接続される光回線装置、複数のユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に備わり、前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替える光通信路切替装置において、
前記光通信路切替装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上に、他の前記光通信路切替装置が設置され、
前記光通信路切替装置は、前記光通信路切替装置内に設ける光スイッチのポートを前記他の光通信路切替装置へ切り替えることによって、前記光回線装置から送信される前記他の光通信路切替装置を発見するための制御信号を、前記他の光通信路切替装置に転送することを特徴とする光通信路切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光アクセスシステムに関し、特に、光スイッチを利用して光通信路を切り替える光アクセスシステムにおける光通信路切替制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速インターネットアクセス手段として、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）による光アクセス方式が普及している。ＰＯＮの方式として、非特許文献１に示される、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）、非特許文献２に示される、ＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等がある。
【０００３】
ＰＯＮでは、通信事業者の局舎側で光ファイバを終端する光回線装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、端末側で光ファイバを終端する光ネットワーク装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）、及びＯＬＴから引かれた光ファイバを、複数のＯＮＵに対して分岐するスプリッタによって構成される。
【０００４】
スプリッタは受動素子であるため、安価にネットワークを構築することが可能になる。しかし、信号がスプリッタにおいて全てのＯＮＵに対して分岐されるため、本来の通信相手ではないＯＮＵにも信号が到達する。このため、必ずしも十分な通信の秘匿性を得られるとは限らない問題がある。また、スプリッタにおいて信号が分岐する際、光信号強度が低下するため、分岐数の増加にしたがって通信可能距離が短くなる問題もある。
【０００５】
これらのＰＯＮの問題点を解決する手法として、ＰＯＮにおけるスプリッタの代わりに、能動素子である光スイッチ（ＯＳＷ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ）、すなわち光通信路切替装置を用いて光ファイバを分岐するネットワークが提案されている（例えば、特許文献１〜４、非特許文献３〜５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４６２６２号公報
【特許文献２】特開２００７−０６７９４８号公報
【特許文献３】特開２００９−１７１４３４号公報
【特許文献４】特開２００９−１７１４４１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．３ＴＭ−２００５
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．９８４．１
【非特許文献３】ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．ＣＯＭＭＵＮ．，ＶＯＬ．Ｅ８９−Ｂ，ＮＯ．３  ｐｐ．７２４−７３０
【非特許文献４】ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳ．ＣＯＭＭＵＮ．，ＶＯＬ．Ｅ８９−Ｂ，ＮＯ．１１  ｐｐ．３０２１−３０３１
【非特許文献５】若山  浩二、他５名、”アクティブ光アクセスシステムにおける光通信路切替装置の構成”、信学技報、２００９年３月、ｖｏｌ．１０８、ｎｏ．４７６  電子情報通信学会技術研究報告  ＰＮ２００８−８６、ｐｐ．１３−１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＯＮでは、例えば、ＯＬＴとＯＮＵとの間の前段に設けるスプリッタで４分岐した後、ＯＬＴとＯＮＵとの間の後段に設ける異なるスプリッタで８分岐することによって、１台のＯＬＴから光ファイバを３２分岐するようなアクセスネットワークの構成を採用することが可能である。
【０００９】
光スイッチを用いて光ファイバを分岐するアクセスネットワークにおいても、同様に、多段階で光ファイバを分岐する構成を採用することが可能である。
【００１０】
非特許文献５では、ＯＬＴが、所望のＯＮＵに対応する入出力ポートを備える光スイッチに、制御フレームを用いて、光スイッチの入出力ポートの切替時刻を通知する技術を提案している。非特許文献５が想定する光アクセスネットワークは、光スイッチが１段のみによって構成されている場合についてのみである。
【００１１】
ＯＬＴとＯＮＵとの間に光スイッチを多段階に設ける光アクセスネットワークを実現するためには、次の課題を解決することが必要となる。
【００１２】
光スイッチを多段階に設ける光アクセスネットワークを実現するための第一の課題は、光アクセスネットワークにおける光スイッチの接続構成をＯＬＴが把握する手段である。
【００１３】
非特許文献５における光アクセスネットワークにおいては、ＯＬＴとＯＮＵとの間に設置される光スイッチは、１台である。したがって、非特許文献５に示される手順により、ＯＬＴは、最初に光スイッチの初期登録処理を行い、次に、ＯＮＵの初期登録処理を行うことによって、光アクセスネットワークにおける光スイッチの接続構成をＯＬＴが把握することが可能になる。
【００１４】
一方、光スイッチを多段に接続する光アクセスネットワークにおいては、ＯＬＴは、システム起動時に、何台の光スイッチが、ＯＬＴとＯＮＵとの間に接続されているかを認識することが必要である。
【００１５】
光スイッチを多段階に設ける光アクセスネットワークを実現するための第二の課題は、ＯＬＴが、光アクセスネットワーク内に設置する複数段の光スイッチの切替制御を行う手段である。
【００１６】
非特許文献５における光アクセスネットワークにおいては、ＯＬＴは、単一の光スイッチに対してのみ、光スイッチ切替制御を行えばよい。
【００１７】
一方、光スイッチを多段に接続する光アクセスネットワークにおいては、複数段の光スイッチの切替制御を行うことが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、他のネットワークと接続される光回線装置、複数のユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に備わり、前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替える光通信路切替装置を備える光アクセスシステムにおいて、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上の前記光回線装置側に、第一の前記光通信路切替装置が設置され、前記第一の光通信路切替装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路上に、第二の前記光通信路切替装置が設置され、前記光回線装置は、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間に設置される第一の光通信路切替装置を発見するための第一の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置に送信し、前記第一の通信路切替装置は、前記第一の制御信号を受信した後、前記第一の光通信路切替装置の登録を要求するための第二の制御信号を、前記光回線装置に送信し、前記光回線装置は、前記第二の制御信号を受信した後、前記第一の光通信路切替装置を登録するための情報を含む第三の制御信号を、前記第一の光通信路切替装置に送信し、前記第一の光通信路切替装置は、前記第三の制御信号を受信した後、前記第三の制御信号を受信したことを示す第四の制御信号を、前記光回線装置に送信し、前記光回線装置は、前記第四の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置を発見するための第五の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置に送信し、前記第二の通信路切替装置は、前記第五の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置の登録を要求するための第六の制御信号を、前記光回線装置に送信し、前記光回線装置は、前記第六の制御信号を受信した後、前記第二の光通信路切替装置を登録するための情報を含む第七の制御信号を、前記第二の光通信路切替装置に送信し、前記第二の光通信路切替装置は、前記第七の制御信号を受信した後、前記第七の制御信号を受信したことを示す第八の制御信号を、前記光回線装置に送信する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光スイッチを多段接続した構成の光アクセスネットワークにおいて、ＯＬＴは、複数の光スイッチがどのように配置されるかを把握することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態のネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のＯＳＷの構成例を示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態の下り光スイッチエレメントの構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態の上り光スイッチエレメントの構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態の下り分岐用光スイッチの構成を示すブロック図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態の上り分岐用光スイッチの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のＥＰＯＮのフレームのフォーマットを示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のＭＰＣＰＤＵのフォーマットを示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の光スイッチ切替制御フレームのフォーマットを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージのフォーマットを示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の光スイッチエレメントのスイッチポート番号とＬＬＩＤとの対応関係が格納されたテーブルを示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の下り通信における光スイッチ切替制御手順を示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の上り通信における光スイッチ切替制御手順を示すシーケンス図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態の１段目のＯＳＷの初期登録手順を示すシーケンス図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態の２段目のＯＳＷの初期登録手順を示すシーケンス図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態の１段目のＯＳＷの初期登録手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第１の実施形態の２段目のＯＳＷ又はＯＮＵの初期登録手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第１の実施形態のＯＬＴによる下りフレーム送信手順を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第１の実施形態の１段目のＯＳＷの接続判定を示すシーケンス図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態の２段目のＯＳＷの接続判定を示すシーケンス図である。
【図２０】本発明の第１の実施形態の光スイッチエレメントのスイッチポート番号とＬＬＩＤとの対応関係が設定されたテーブルから登録情報を削除する手順を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第２の実施形態の光アクセスシステムの構成例を示す説明図である。
【図２２】本発明の第２の実施形態の光アクセスシステムのＯＬＴに格納される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】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態のネットワークの構成例を示すブロック図である。
【００２３】
光アクセスシステム５０は、光回線装置（ＯＬＴ）１、光通信路切替装置（ＯＳＷ）２、及び、光ネットワーク装置（ＯＮＵ）３を備える。
【００２４】
ＯＳＷ２は、光アクセスシステム５０内に複数台設置される。図１の例においては、ＯＬＴ１とＯＮＵ３との間に、１段又は２段のＯＳＷ２が設置される。すなわち、ＯＬＴ１に近い位置に、１段目のＯＳＷ２として、ＯＳＷ２−１が設置される。また、ＯＮＵ３に近い位置に、２段目のＯＳＷ２として、ＯＳＷ２−２が設置される。ＯＳＷ２は、複数台設置されるが、これらを区別する場合はＯＳＷ２−１、ならびに、ＯＳＷ２−２−１〜ＯＳＷ２−２−ｍ（ｍは任意の正数）と表記する。
【００２５】
なお、本実施形態においては、２段のＯＳＷ２が設置される場合を示すが、３段以上のＯＳＷ２が設置されてもよい。
【００２６】
ＯＮＵ３はユーザ数に従って複数備わるが、これらを区別しない場合はＯＮＵ３と表記し、これらを区別する場合はＯＮＵ３−１〜ＯＮＵ３−ｎ（ｎは任意の整数）と表記する。
【００２７】
ＯＮＵ３には複数のユーザ端末４（４−１〜４−ｎ）が接続される。ユーザ端末４は、光アクセスシステム５０及びゲートウェイ（ＧＷ）５３を経由して、コア網５５と通信する。
【００２８】
ＯＮＵ３は、図１におけるＯＮＵ３−１のように、ＯＳＷ２−１及びＯＳＷ２−２−１の多段のＯＳＷを経由してＯＬＴ１と接続することもあれば、ＯＮＵ３−２のように、ＯＳＷ２−１の１段のみのＯＳＷによってＯＬＴ１と接続することもある。
【００２９】
図２は、本発明の第１の実施形態のＯＳＷ２の構成例を示すブロック図である。
【００３０】
ＯＳＷ２は、合波・分波部（ＷＤＭ）２１０−１〜２１０−ｎ、下り光スイッチエレメント２１１、上り光スイッチエレメント２１２、下りスイッチドライバ２１３、上りスイッチドライバ２１４、スイッチ制御回路２１５、光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換器）２１６、電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換器）２１７、下り分岐用光スイッチ２１８、上り分岐用光スイッチ２１９、及び合波・分波部（ＷＤＭ）２２０を備える。
【００３１】
合波・分波部（ＷＤＭ）２１０−１〜２１０−ｎは、各々、ＯＳＷ２とＯＮＵ３−１〜３−ｎとの間で波長多重される上り光信号と下り光信号とを分離し、多重する。
【００３２】
下り光スイッチエレメント２１１は、ＯＬＴ１からＯＮＵ３−１〜３−ｎに伝送される信号の光通信路を切り替えるためのスイッチである。
【００３３】
図３Ａは、本発明の第１の実施形態の下り光スイッチエレメント２１１の構成を示すブロック図である。下り光スイッチエレメント２１１は、ＯＬＴ１からＯＮＵ３へ送信される信号の光スイッチエレメントであり、下り分岐用光スイッチ２１８と接続する入力ポート２１１１、及び、合波・分波部（ＷＤＭ）２１０−１〜２１０−ｎと接続する出力ポート２１１２−１〜２１１２−ｎを備える。なお、出力ポート２１１２−１〜２１１２−ｎ全体を示す場合、出力ポート２１１２と表記する。
【００３４】
下り光スイッチエレメント２１１は、下りスイッチドライバ２１３からの駆動信号によって、入力ポート２１１１と任意の出力ポート２１１２−１〜２１１２−ｎとの間が導通するように、下り信号の通信路を切り替える。
【００３５】
また、上り光スイッチエレメント２１２は、ＯＮＵ３−１〜３−ｎからＯＬＴ１へ伝送される信号の光通信路を切り替えるためのスイッチである。
【００３６】
図３Ｂは、本発明の第１の実施形態の上り光スイッチエレメント２１２の構成を示すブロック図である。
【００３７】
上り光スイッチエレメント２１２は、ＯＮＵ３からＯＬＴ１へ送信される信号の光スイッチエレメントであり、上り分岐用光スイッチ２１９と接続する出力ポート２１２１、及び合波・分波部（ＷＤＭ）２１０−１〜２１０−ｎと接続する入力ポート２１２２−１〜２１２２−ｎを備える。なお、入力ポート２１２２−１〜２１２２−ｎ全体を示す場合、入力ポート２１２２と表記する。
【００３８】
上り光スイッチエレメント２１２は、上りスイッチドライバ２１４からの駆動信号によって、任意の入力ポート２１２２−１〜２１２２−ｎと出力ポート２１２１との間が導通するように、上り信号の通信路を切り替える。
【００３９】
なお、下り光スイッチエレメント２１１及び上り光スイッチエレメント２１２について、両者を示す場合、光スイッチエレメントと表記する。
【００４０】
下り分岐用光スイッチ２１８は、ＯＬＴ１から送信される光信号の送信先がＯＮＵ３−１〜３−ｎである場合、光信号の経路を下り光スイッチエレメント２１１に向けて切り替えられ、ＯＬＴ１から送信される光信号の送信先がＯＳＷ２である場合、光信号の経路を、スイッチ制御回路２１５に向けて切り替える。
【００４１】
上り分岐用光スイッチ２１９は、ＯＬＴ１に送信される光信号の送信元がＯＮＵ３−１〜３−ｎである場合、光信号の経路を上り光スイッチエレメント２１２に向けて切り替えられ、ＯＬＴ１に送信される光信号の送信元がスイッチ制御回路２１５である場合、光信号の経路を、スイッチ制御回路２１５に向けて切り替える。
【００４２】
下りスイッチドライバ２１３は、下り光スイッチエレメント２１１及び下り分岐用光スイッチ２１８を駆動する回路である。上りスイッチドライバ２１４は、上り光スイッチエレメント２１２及び上り分岐用光スイッチ２１９を駆動する回路である。
【００４３】
光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換部）２１６は、光信号を電気信号に変換する。電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換部）２１７は、電気信号を光信号に変換する。
【００４４】
合波・分波部（ＷＤＭ）２２３は、ＯＳＷ２とＯＬＴ１との間で波長多重される上り光信号と下り光信号とを分離し、多重する。
【００４５】
スイッチ制御回路２１５は、ＯＬＴ１から受信する光スイッチ切替制御フレーム（後述）によって、下り光スイッチエレメント２１１、上り光スイッチエレメント２１２、下り分岐用光スイッチ２１８、及び上り分岐用光スイッチ２１９の切り替えを制御する。
【００４６】
下り光スイッチエレメント２１１、上り光スイッチエレメント２１２、下り分岐用光スイッチ２１８、及び上り分岐用光スイッチ２１９を切り替える時刻は、ＯＬＴ１が算出し、図７に示すフォーマットの光スイッチ切替制御フレームを用いて、ＯＳＷ２に通知される。
【００４７】
図４Ａは、本発明の第１の実施形態の下り分岐用光スイッチ２１８の構成を示すブロック図である。
【００４８】
下り分岐用光スイッチ２１８は、入力ポート２１８１、及び出力ポート２１８２−１、２１８２−２を備える。下り分岐用光スイッチ２１８は、１入力２出力のスイッチである。入力ポート２１８１は、合波・分波部（ＷＤＭ）２２０と接続する。出力ポート２１８２−１は、下り光スイッチエレメント２１１と接続する。出力ポート２１８２−２は、光−電気信号変換部２１６と接続する。
【００４９】
図４Ｂは、本発明の第１の実施形態の上り分岐用光スイッチ２１９の構成を示すブロック図である。
【００５０】
上り分岐用光スイッチ２１９は、出力ポート２１９１、入力ポート２１９２−１、及び２１９２−２を備える。上り分岐用光スイッチ２１９は、２入力１出力のスイッチである。出力ポート２１９１は、合波・分波部（ＷＤＭ）２２０と接続する。入力ポート２１９２−１は、電気−光信号変換部２１７と接続する。入力ポート２１８２−２は、上り光スイッチエレメント２１２と接続する。
【００５１】
図５は、本発明の第１の実施形態のＯＬＴ１の構成を示すブロック図である。
【００５２】
ＯＬＴ１は、合波・分波部（ＷＤＭ）１０１、電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換器）１０２、光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換器）１０３、下りフレーム処理部１０４、上りフレーム処理部１０５、プロトコル制御部１０６、及びゲートウェイインタフェース（ＧＷ  ＩＦ）１１０を備える。
【００５３】
合波・分波部（ＷＤＭ）１０１は、ＯＬＴ１とＯＳＷ２との間で波長多重される上り光信号と下り光信号とを分離し、多重する。
【００５４】
電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換器）１０２は、電気信号を光信号に変換する。光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換器）１０３は、光信号を電気信号に変換する。
【００５５】
下りフレーム処理部１０４は、ＯＳＷ２へ送信されるフレームを生成する。上りフレーム処理部１０５は、ＯＳＷ２から受信したフレームを処理する。プロトコル制御部１０６は、ＯＬＴ１とＯＳＷ２と、及びＯＬＴ１とＯＮＵ３−１〜３−ｎとの間でやり取りされる制御プロトコルを処理する。
【００５６】
ゲートウェイインタフェース１１０は、ゲートウェイ（ＧＷ）５３との間において信号を送受信するインタフェースである。
【００５７】
図６は、本発明の第１の実施形態のＥＰＯＮのフレーム６０のフォーマットを示す説明図である。
【００５８】
ＥＰＯＮのフレーム６０は、プリアンブル６１０、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）６２０、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）６３０、フレーム種別又はフレーム長を示すＴｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈフィールド６４０、ペイロード６５０、及びフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６６０の各フィールドを含む。
【００５９】
プリアンブル６１０は、予約フィールド６１１及び６１３、ＳＬＤ（Ｓｔａｒｔ  ｏｆ  ＬＬＩＤ  Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）６１２、論理識別子（ＬＬＩＤ）６１４、及び符号誤りチェックを行うＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）６１５の各フィールドを含む。
【００６０】
ＳＬＤ６１２は、プリアンブル領域に論理識別子（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ＬＬＩＤ）が記載されていることを示すフィールドである。ＬＬＩＤ６１４は、ＯＬＴ１がＯＮＵ３、又はＯＳＷ２に割り当てる論理的な識別子である。ＬＬＩＤは、光アクセスシステム５０内のＯＮＵ３又はＯＳＷ２の各々に一意に割当てられる。
【００６１】
本実施形態の光アクセスシステム５０において、ＯＬＴ１とＯＳＷ２との間、又はＯＬＴ１とＯＮＵ３との間で送受信される制御フレームのフォーマットとして、非特許文献１に規定されるＭＰＣＰＤＵ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）と同等のフォーマットを用いることが可能である。
【００６２】
図７は、本発明の第１の実施形態のＭＰＣＰＤＵ６５のフォーマットを示す説明図である。
【００６３】
ＭＰＣＰＤＵ６５は、図６に示すＥＰＯＮのフレーム６０のＤＡ６２０、ＳＡ６３０、Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈフィールド６４０、ペイロード６５０、及びＦＣＳ６６０を含む。特にペイロード６５０には、命令コード６５１、タイムスタンプ６５２、及びデータ６５３が含まれる。
【００６４】
図８は、本発明の第１の実施形態の光スイッチ切替制御フレームのフォーマットを示す説明図である。
【００６５】
図８には、図６に示すＥＰＯＮのフレーム６０のペイロード６５０部分のみを示す。図８に示す光スイッチ切替制御フレームのフォーマットは、ＯＬＴ１が、ＯＳＷ２に備わる下り光スイッチエレメント２１１、又は、上り光スイッチエレメント２１２、又は、下り分岐用光スイッチ２１８、又は、上り分岐用光スイッチ２１９の切替制御を行うために、ＯＳＷ２に送信するメッセージのフォーマットである。
【００６６】
ＯＬＴ１がＯＳＷ２又はＯＮＵ３を初期登録する際に、ＯＬＴ１からＯＳＷ２又はＯＮＵ３へ送信されるメッセージが、適切な宛先に到達するようにするため、ＯＬＴ１は、光スイッチ切替制御フレームを用いて、ＯＳＷ２に備わる下り光スイッチエレメント１１１、又は、下り分岐用光スイッチ２１８を切り替える。また、ＯＬＴ１がＯＳＷ２又はＯＮＵ３を初期登録する際に、ＯＳＷ２又はＯＮＵ３からＯＬＴ１へ送信されるメッセージが、ＯＬＴ１に適切に到達するようにするため、ＯＬＴ１は、光スイッチ切替制御フレームを用いて、ＯＳＷ２に備わる上り光スイッチエレメント２１２、又は、上り分岐用光スイッチ２１９を切り替える。
【００６７】
光スイッチ切替制御フレームにおいて、命令コード６５１には、光スイッチエレメントの切り替えを示す値が設定される。さらに、タイムスタンプ６５２に続いて、データ６５３には、上り光スイッチエレメント２１２、又は下り光スイッチエレメント２１１のいずれを制御するフレームであるかを示す制御対象６５３１、光スイッチ切替制御フレームに設定される光スイッチ切替スケジュールを示す切替設定数６５３２、光スイッチエレメントの切替時刻ｔと光スイッチエレメントのポート番号Ｐｏｒｔ＃との対応付けを示す対応付け６５３３（６５３３−１〜６５３３−ｎ）が設定される。
【００６８】
図９は、本発明の第１の実施形態のＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ７５のフォーマットを示す説明図である。
【００６９】
図９に示すＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ７５のフォーマットは、ＯＬＴ１がＯＳＷ２を初期登録する際、ＯＳＷ２がＯＬＴ１に送信するメッセージの一つである。
【００７０】
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ７５において、命令コード７５１には、このメッセージがＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ７５であることを示す値が設定される。さらに、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ７５には、タイムスタンプ７５２、フラグ７５３、ディスカバリ情報７５４、ペンディンググラント７５５、レーザオンタイム７５６、及びレーザオフタイム７５７が設定される。
【００７１】
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ７５には、レーザオフタイム７５７に続いて、ＯＳＷ２がＯＬＴ１から受信した光スイッチ切替制御フレームを処理するために要する時間（Ｔｃ）７５８、ＯＳＷ２における光スイッチエレメントが持つ出力ポートの接続先を切り替えるための時間（Ｔｓ）７５９、ＯＳＷ２の光スイッチエレメントが持つスイッチポート数７６０が設定される。スイッチポート数７６０に続いて、パディングフィールド７６１が設けられ、最後にフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）７６２が設定される。
【００７２】
図１０は、本発明の第１の実施形態の光スイッチエレメントのスイッチポート番号とＬＬＩＤとの対応関係が格納されたテーブル１０６１を示す説明図である。
【００７３】
図１０に示すテーブル１０６１は、ＯＬＴ１が保持する下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２−１〜２１１２−ｎ、又は、上り光スイッチエレメント２１２の入力ポート２１２２−１〜２１２２−ｎ、ＯＬＴ１がＯＮＵ３−１〜３−ｎへ割り当てるＬＬＩＤ、及び、ＯＬＴ１とＯＮＵ３−１〜ＯＮＵ３−ｎ又はＯＳＷ２との間で信号が往復するために要する時間であるラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）の対応関係を示す。
【００７４】
ＯＬＴ１は、テーブル１０６１を、プロトコル制御部１０６に保持する。
【００７５】
テーブル１０６１は、ＯＳＷ２が設置される位置に従って、１段目のＯＳＷ２であるＯＳＷ２−１に対応するテーブル１０６１−１、２段目のＯＳＷ２であるＯＳＷ２−２に対応するテーブル１０６１−２を含む。図１０に示すテーブル１０６１−２には、ＯＳＷ２−２−１とＯＳＷ２−２−２とが含まれる。本実施形態においてＯＳＷ２−２−１に対応するテーブル１０６１−２を、テーブル１０６１−２−１と表記し、ＯＳＷ２−２−２に対応するテーブル１０６１−２を、テーブル１０６１−２−２と表記する。
【００７６】
テーブル１０６１−１は、入出力ポート１０６１０−１１、ＬＬＩＤ１０６１０−１２、ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）１０６１０−１３、及び、ポインタ情報１０６１０−１４を含む。入出力ポート１０６１０−１１は、ＯＳＷ２−１に設置される光スイッチエレメントを示す。ＬＬＩＤ１０６１０−１２は、ＯＳＷ２−１の後段に設置されるＯＮＵ３、又はＯＳＷ２−２を識別するための値を示す。ＲＴＴ１０６１０−１３は、ＯＬＴ１と該入出力ポート１０６１０−１１が示す光スイッチエレメントに接続されるＯＮＵ３との間のラウンドトリップタイムを示す。また、ポインタ情報１０６１０−１４には、ＯＳＷ２−１の下段に接続されるＯＳＷ２−２を示すテーブル１０６１−２へのポインタが格納される。
【００７７】
テーブル１０６１−１には、入出力ポート１０６１−１１からポインタ情報１０６１−１４を関連付けるエントリ１０６１０が含まれる。図１０に示すテーブル１０６１においては、複数のエントリ１０６１０のうち、各々のエントリが、エントリ１０６１０−０〜１０６１０−７と示される。特に、エントリ１０６１０−０は、ＯＳＷ２−１自身の入出力ポート１０６１０−１１、ＬＬＩＤ１０６１０−１２、ＲＴＴ１０６１０−１３、及び、ＯＳＷ２−１自身へのポインタ情報１０６１０−１４を関連付けるエントリ１０６１０である。
【００７８】
また、ＯＳＷ２−１の入出力ポート１０６１−１１に、ＯＮＵ３が直接接続される場合には、ＯＳＷ２−２へのポインタ情報１０６１−１４には”ｎｕｌｌ”が格納される。すなわち、図１に示すＯＮＵ３―（ｎ−１）及びＯＮＵ３−ｎのように、ＯＬＴ１とＯＮＵ３との間にはＯＳＷ２が１段、すなわち、ＯＳＷ２−１のみが設置される場合、テーブル１０６１−１のエントリ１０６１０のＯＳＷ２−２へのポインタ情報１０６１−１４には、”ｎｕｌｌ”が格納される（例えば、図１０に示すエントリ１０６１０−７）。
【００７９】
さらに、ＯＳＷ２の入出力ポート１０６１０−１１にＬＬＩＤ１０６１０−１２が登録されていない場合、すなわち、入出力ポート１０６１０−１１にＯＳＷ２もＯＮＵ３も接続されていない場合、ＬＬＩＤ１０６１０−１２には”ｎｕｌｌ”が格納される。
【００８０】
テーブル１０６１−２は、テーブル１０６１−１と同じく、ＯＳＷ２−２に設置される光スイッチエレメントの入出力ポート１０６１１−１１、ＯＳＷ２−２の下段に設置されるＯＮＵ３又はＯＳＷ２を識別するための識別子であるＬＬＩＤ１０６１１−１２、ＯＬＴ１と該スイッチポートに接続するＯＮＵ３との間のラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）１０６１１−１３、及び、ＯＳＷ２−２の下段に接続されるＯＳＷ２に関するテーブルへのポインタ情報１０６１１−１４が格納される。なお、図１０に示すＯＳＷ２−２の下段には、ＯＮＵ３のみが接続するため、ポインタ情報１０６１１−１４には、”ｎｕｌｌ”が格納される。
【００８１】
テーブル１０６１−２には、入出力ポート１０６１１−１１からポインタ情報１０６１１−１４を関連付けるエントリ１０６１１が含まれる。図１０に示すテーブル１０６１においては、複数のエントリ１０６１１のうち、各々のエントリが、エントリ１０６１１−０〜１０６１１−７によって示される。特に、エントリ１０６１１−０は、ＯＳＷ２−２自身の入出力ポート１０６１１−１１、ＬＬＩＤ１０６１１−１２、ＲＴＴ１０６１１−１３、及び、ＯＳＷ２−２自身へのポインタ情報１０６１１−１４を関連付けるエントリ１０６１１である。
【００８２】
テーブル１０６１−２は、２段目に設置されるＯＳＷ２−２ごとに作成される。また、ＯＳＷ２が３段以上設置される場合、各々のＯＳＷ２に対応するテーブル１０６１が作成される。
【００８３】
本実施形態のＯＬＴ１は、テーブル１０６１によって複数段に設置されたＯＳＷ２の位置を把握することができる。また、ＯＳＷ２ごとにテーブル１０６１を示すことによって、容易にテーブル１０６１を更新又は削除することができる。
【００８４】
なお、テーブル１０６１は、後述する手順によって、自動的に作成されてもよい。また、テーブル１０６１は、ＯＬＴ１の起動時に、管理者などの手動によってあらかじめ設定されていてもよい。また、図１０に示すテーブル１０６１は、各ＯＳＷ２を示す複数のテーブルを含むが、すべてのＯＳＷ２を一つのテーブルによって示してもよい。
【００８５】
図１１は、本発明の第１の実施形態の下り通信における光スイッチ切替制御手順を示すシーケンス図である。
【００８６】
ＯＬＴ１は、１段目のＯＳＷ２であるＯＳＷ２−１に、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を送信する。なお、図１１に示すシーケンス図は、既にＯＳＷ２−１及びＯＳＷ２−２−１がＯＬＴ１に初期登録されていることを前提とする。
【００８７】
ＯＳＷ２−１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を受信すると、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１に設定された光スイッチ切替スケジュールに基づいて、ＯＳＷ２−１の下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２をＯＳＷ２−２−１向けに切り替える。
【００８８】
ここで、ＯＳＷ２−１が下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を切り替える時刻ｔ１１は、ＯＬＴ１が下り光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を送信する時刻ｔ０、及び、ＯＳＷ２−１が下り光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を処理するために要する時間Ｔｃを用いて、ｔ１１＝ｔ０＋Ｔｃと表される。
【００８９】
次に、ＯＬＴ１は、２段目のＯＳＷ２であるＯＳＷ２−２−１の下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を切り替えるための、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ２を、ＯＳＷ２−２−１に送信する。
【００９０】
ＯＳＷ２−２−１は、スイッチ制御フレームＦＲ−ＳＣ２を受信すると、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ２に設定された光スイッチ切替スケジュールに基づいて、ＯＳＷ２−２−１の下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を切り替える。最初に、ＯＳＷ２−２−１は、下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を、ＯＮＵ３−２向けに切り替える。これによって、ＯＬＴ１から送信されるデータフレームＦＲ−Ｄ１は、ＯＳＷ２−２−１を経由して、ＯＮＵ３−２に到達する。
【００９１】
ここで、ＯＳＷ２−２−１が下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２をＯＮＵ３−２に切り替える時刻ｔ２１は、ＯＳＷ２−１が下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を切り替えるために要する遅延時間Ｔｓを用いて、ｔ２１＝ｔ１１＋Ｔｓ＋Ｔｃと表される。なお、前述のように、ＯＳＷ２−２−１は既にＯＬＴ１に初期登録されているため、スイッチ制御フレームＦＲ−ＳＣ２がＯＳＷ２−２−１に到達する際のＯＳＷ２−２−１の時刻は、ｔ１１＋Ｔｓである。
【００９２】
次に、ＯＳＷ２−２−１は、スイッチ制御フレームＦＲ−ＳＣ２に従って、下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を、ＯＮＵ３−１向けに切り替える。これによって、ＯＬＴ１が送信するデータフレームＦＲ−Ｄ２は、ＯＳＷ２−２−１を経由して、ＯＮＵ３−１に到達する。
【００９３】
ここで、ＯＳＷ２−２−１が下り光スイッチエレメント２１１のポート２１１２をＯＮＵ３−１に切り替える時刻ｔ２２は、下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を切り替えるために要する遅延時間Ｔｓ、及び、ＯＬＴ１がＯＮＵ３−２に送信するデータフレームＦＲ−Ｄ２の継続時間Ｔｆ２を用いて、ｔ２２＝ｔ２１＋Ｔｓ＋Ｔｆ２と表される。
【００９４】
次に、ＯＳＷ２−１は、ＯＳＷ２−２−１向けに切り替えた場合と同じく、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１に設定された光スイッチ切替スケジュールに基づいて、時刻ｔ１２に、ＯＳＷ２−１の下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２をＯＳＷ２−２−２向けに切り替える。そして、ＯＳＷ２−１は、ＯＮＵ３−２及びＯＮＵ３−１と同じく、ＯＳＷ２−２−２に接続されるＯＮＵ３にＯＬＴ１から送信されるデータフレームを送信する。その後、ＯＳＷ２−１は、ＯＳＷ２−１に接続される２段目の残りのＯＳＷ２に同じ処理を繰り返す。
【００９５】
図１２は、本発明の第１の実施形態の上り通信における光スイッチ切替制御手順を示すシーケンス図である。ここで、ＯＳＷ２−１、ＯＳＷ２−２−１、及び、ＯＳＷ２−２−２は、ＯＬＴ１から図１１に示す手順によって、下り光スイッチエレメント２１１の光スイッチ切替スケジュールを通知され、ＯＬＴ１と各々に接続されるＯＳＷ２及びＯＮＵ３との間の、下り通信を可能にしているものとする。
【００９６】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１に、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ４を送信することによって、ＯＳＷ２−１における上り光スイッチエレメント２１２の光スイッチ切替スケジュールを通知する。
【００９７】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１に、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ５を送信する。光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ５に含まれる光スイッチ切替スケジュールによって、ＯＮＵ３−２からＯＬＴ１に送信されるデータフレームは、適切にＯＳＷ２−２−１を通過することができる。
【００９８】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ３−１及びＯＮＵ３−２に、それぞれのＯＮＵ３からデータフレームを送信してもよい時刻を、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１１及びＦＲ−Ｇ１２によって通知する。
【００９９】
ＯＮＵ３−２は、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１２によって通知された時刻ｔｇ２に、ＯＬＴ１宛のデータフレームＦＲ−Ｄ３を送信する。
【０１００】
ＯＳＷ２−２−１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ５によって通知された時刻ｔ２３において、上り光スイッチエレメント２１２の入力ポート２１２２を、ＯＮＵ３−２向けに切り替える。
【０１０１】
ここで、時刻ｔ２３は、ＯＮＵ３−２とＯＳＷ２−２−１との間の信号伝搬遅延時間Ｔｒ＿２、ＯＳＷ２−２−１の光スイッチエレメントの切替遅延時間Ｔｓを用いて、ｔ２３＝ｔｇ２＋Ｔｒ＿２−Ｔｓと表される。
【０１０２】
ＯＳＷ２−１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ４によって通知された時刻ｔ１３に、上り光スイッチエレメント２１２の入力ポート２１２２を、ＯＳＷ２−２−１向けに切り替える。これによって、ＯＳＷ２−２−１配下に接続されるＯＮＵ３−２がＯＬＴ１に送信するデータフレームＦＲ−Ｄ３は、適切にＯＳＷ２−１を通過することができる。
【０１０３】
ここで、時刻ｔ１３は、ＯＮＵ３−２とＯＳＷ２−１との間の信号伝搬遅延時間Ｔｒ＿１、及び、ＯＳＷ２−２−１の光スイッチエレメントの切替遅延時間Ｔｓを用いて、ｔ１３＝ｔｇ２＋Ｔｒ＿１−Ｔｓと表される。なお、切替遅延時間ＴｓはＯＳＷ２によって一意に定まる定数であり、本発明のすべてのＯＳＷ２は、切替遅延時間Ｔｓが同じ値である。
【０１０４】
ＯＳＷ２―２―１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ５によって通知された時刻に、上り光スイッチエレメント２１２の入力ポート２１２２を、ＯＮＵ３−１向けに切り替える。これによって、ＯＮＵ３−１がＯＬＴ１に対して送信するデータフレームＦＲ−Ｄ４は、適切にＯＳＷ２−２−１を通過することができる。
【０１０５】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１に対する制御と同様に、ＯＳＷ２−２−２に対しても、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ６を送信することによって、ＯＳＷ２−２−２における上り光スイッチエレメント２１２の光スイッチ切替スケジュールをＯＳＷ２−２−２に通知する。
【０１０６】
図１３は、本発明の第１の実施形態の１段目のＯＳＷ２の初期登録手順を示すシーケンス図である。
【０１０７】
まず、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１にＯＳＷ２−１自身の初期登録をさせるため、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を送信する。具体的には、ＯＳＷ２−１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を受信した場合、下り分岐用光スイッチ２１８の出力ポート２１８２−１、及び上り分岐用光スイッチ２１９の入力ポート２１９２−２を、各々、出力ポート２１８２−２、及び入力ポート２１９２−１に切り替えることによって、通信の経路をＯＳＷ２のスイッチ制御回路２１５に切り替える。
【０１０８】
次に、ＯＬＴ１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１をＯＳＷ２−１に送信する。
【０１０９】
ＯＳＷ２−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１を受信すると、ＯＳＷ２−１が起動していることをＯＬＴ１に通知し、ＯＳＷ２−１の登録を要求するため、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１をＯＬＴ１に送信する。
【０１１０】
ＯＳＷ２は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を送ることによって、ＯＬＴ１に、少なくとも、ＯＳＷ２がＯＬＴ１から受信した光スイッチ切替制御フレームを処理するために要する時間（Ｔｃ）７５８と、ＯＳＷ２における光スイッチエレメントが持つ出力ポート２１１２の接続先を切り替えるための時間（Ｔｓ）７５９と、ＯＳＷ２の光スイッチエレメントのスイッチポート数と、後述するＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を送信する時刻ｔ３１とを通知する。
【０１１１】
ＯＬＴ１は、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を受信すると、ＯＳＷ２−１にＬＬＩＤを設定させることによってＯＳＷ２−１を初期登録するため、ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージＦＲ−Ｒ１をＯＳＷ２−１に送信する。続いて、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１からＯＬＴ１へのＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ１の送信が許可される時刻をＯＳＷ２−１に通知するため、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１をＯＳＷ２−１に送信する。
【０１１２】
ＯＳＷ２−１は、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１を受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ１をＯＬＴ１に送信する。
【０１１３】
以上によって、ＯＬＴ１はＯＳＷ２−１の初期登録を完了する。
【０１１４】
なお、前述のＯＳＷ２−１の初期登録手順において、ＯＬＴ１は、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−１との間のラウンドトリップタイムＲＴＴｓ１を測定する。
【０１１５】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１に送信するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１に、ＯＬＴ１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１をＯＳＷ２−１に送信する時刻ｔ３０を設定する。具体的には、ＯＬＴ１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１のうち、図８に示すＴｉｍｅｓｔａｍｐ６５２に送信時刻ｔ３０を設定する。
【０１１６】
ＯＳＷ２−１は、ＯＬＴ１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１を受信すると、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１を受信した時刻を、ＯＳＷ２−１自身のローカル時刻のｔ３０と設定する。ＯＳＷ２−１は、このように、ＯＬＴ１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１の送信時刻ｔ３０を、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１を受信した時刻に設定することによって、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−１との時刻を同期する。
【０１１７】
ここで、ＯＬＴ１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１を送信してから、ＯＳＷ２−１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１を受信するまでの時間、すなわち、ＯＬＴ１がＯＳＷ２−１へ送信する信号の伝搬遅延時間を時間Ｔｄ１とする。
【０１１８】
ＯＳＷ２−１は、ＯＬＴ１に送信するＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１に、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１をＯＬＴ１に送信する時刻ｔ３１を設定する。具体的には、ＯＳＷ２−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１のうち、図９に示すＴｉｍｅｓｔａｍｐ７５２に、時刻ｔ３１を設定する。
【０１１９】
ここで、ＯＳＷ２−１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１をＯＬＴ１から受信してから、ＯＳＷ２−１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１をＯＬＴ１に送信するまでの時間を時間Ｔｗ１とする。
【０１２０】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１からＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を時刻ｔ３２において受信する。ここで、ＯＳＷ２−１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を送信してから、ＯＬＴ１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を受信するまでの時間、すなわち、ＯＳＷ２−１がＯＬＴ１へ送信する信号の伝搬遅延時間を時間Ｔｕ１とする。
【０１２１】
ＯＬＴ１とＯＳＷ２−１との間のラウンドトリップタイムＲＴＴｓ１は、前述に示した時刻を用いて、ＲＴＴｓ１＝Ｔｄ１＋Ｔｕ１＝（ｔ３２−ｔ３０）−Ｔｗ＝（ｔ３２−ｔ３０）−（ｔ３１−ｔ３０）＝ｔ３２−ｔ３１によって表される。
【０１２２】
図１４は、本発明の第１の実施形態の２段目のＯＳＷ２の初期登録手順を示すシーケンス図である。
【０１２３】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１にスイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を送信する。ＯＳＷ２−１は、スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１を受信してから初期登録の期間中、ＯＳＷ２−１に設けられる下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２、および、上り光スイッチエレメント２１２の入力ポート２１２２を、スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１によって指定されたポートに固定する。
【０１２４】
さらに、ＯＬＴ１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を送信する。図１４に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を受信するＯＳＷ２は、ＯＳＷ２−２−１であるが、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧは、ＯＮＵ３に送信されてもよい。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧをＯＮＵ３に送る手順は、図１６において後述する。
【０１２５】
ＯＳＷ２−２−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を受信すると、ＯＳＷ２−２−１が起動していることをＯＬＴ１に通知し、かつ、ＯＳＷ２−２−１の登録を要求するため、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２をＯＬＴ１に送信する。Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２には、図１３に示すＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１と同じく、ＯＳＷ２−２−１の光スイッチエレメントのスイッチポート数等が含まれる。
【０１２６】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１にＬＬＩＤを設定させることによってＯＳＷ２−２−１を初期登録するため、ＬＬＩＤを含むＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を受信すると、ＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージＦＲ−Ｒ２をＯＳＷ２−２−１に送信する。続いて、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１からＯＬＴ１へのＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ２の送信が許可される時刻をＯＳＷ２−２−１に通知するため、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ２をＯＳＷ２−２−１に送信する。
【０１２７】
ＯＳＷ２−２−１は、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ２を受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ２をＯＬＴ１に送信する。
【０１２８】
以上によって、ＯＬＴ１はＯＳＷ２−２−１の初期登録を完了する。ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１を初期登録した後、ＯＳＷ２−２−１に接続されるＯＳＷ２又はＯＮＵ３を初期登録するため、スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ２をＯＳＷ２−２−１に送付してもよい。そして、ＯＬＴ１は、図１４に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２の送信から、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ２の受信するまでの手順と同様の手順を繰り返すことによって、ＯＳＷ２−２−１に接続されるＯＳＷ２又はＯＮＵ３を初期登録する。
【０１２９】
なお、前述のＯＳＷ２−２−１の初期登録手順において、ＯＬＴ１は、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−２−１との間のラウンドトリップタイムＲＴＴｓ２を測定する。
【０１３０】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１に送信するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２に、ＯＬＴ１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２をＯＳＷ２−２−１に送信する時刻ｔ４０を設定する。具体的には、ＯＬＴ１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２のうち、図８に示すＴｉｍｅｓｔａｍｐ６５２に送信時刻ｔ４０を設定する。
【０１３１】
ＯＳＷ２−２−１は、ＯＬＴ１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を受信すると、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を受信した時刻を、ＯＳＷ２−２−１自身のローカル時刻のｔ４０と設定する。ＯＳＷ２−２−１は、ＯＬＴ１によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２の送信時刻ｔ４０を、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を受信した時刻に設定することによって、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−２−１との時刻を同期する。
【０１３２】
ここで、ＯＬＴ１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を送信してから、ＯＳＷ２−２−１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２を受信するまでの時間、すなわち、ＯＬＴ１がＯＳＷ２−２−１へ送信する信号の伝搬遅延時間を時間Ｔｄ２とする。
【０１３３】
ＯＳＷ２−２−１は、ＯＬＴ１に送信するＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２に、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２をＯＬＴ１に送信する時刻ｔ４１を設定する。具体的には、ＯＳＷ２−２−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２のうち、図９に示すＴｉｍｅｓｔａｍｐ７５２に、時刻ｔ４１を設定する。
【０１３４】
ここで、ＯＳＷ２−２−１がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２をＯＬＴ１から受信してから、ＯＳＷ２−２−１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２をＯＬＴ１に送信するまでの時間を時間Ｔｗ２とする。
【０１３５】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−１からＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を時刻ｔ４２において受信する。ここで、ＯＳＷ２−２−１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を送信してから、ＯＬＴ１がＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を受信するまでの時間、すなわち、ＯＳＷ２−２−１がＯＬＴ１へ送信する信号の伝搬遅延時間を時間Ｔｕ２とする。
【０１３６】
ＯＬＴ１とＯＳＷ２−２−１との間のラウンドトリップタイムＲＴＴｓ２は、前述に示した時刻を用いて、ＲＴＴｓ２＝Ｔｄ２＋Ｔｕ２＝（ｔ４２−ｔ４０）−Ｔｗ２＝（ｔ４２−ｔ４０）−（ｔ４１−ｔ４０）＝ｔ４２−ｔ４１によって表すことができる。
【０１３７】
前述の、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−１との間のラウンドトリップタイムＲＴＴｓ１、及び、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−２−１との間のラウンドトリップタイムＲＴＴｓ２によって、ＯＳＷ２−１とＯＳＷ２−２−１との間のラウンドトリップタイムは、ＲＴＴｓ１２＝ＲＴＴｓ１−ＲＴＴｓ２と表すことができる。
【０１３８】
図１５は、本発明の第１の実施形態の１段目のＯＳＷ２の初期登録手順を示すフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、図１３に示すシーケンス図に対応する。
【０１３９】
最初に、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２が登録されていない状態であることを示すため、ＯＳＷ２登録フラグの値を０と設定する（ステップ１０００）。ＯＳＷ２登録フラグは、ＯＬＴ１のプロトコル制御部１０６に格納される。
【０１４０】
次に、ＯＳＷ２の下り分岐用光スイッチ２１８の出力ポート２１８２−１、及び上り分岐用光スイッチ２１９の入力ポート２１９２−２を、前述の通り、ＯＳＷ２の初期登録処理を行っている期間中、ＯＳＷ２のスイッチ制御回路２１５に切り替えるため、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１をＯＳＷ２に送信する（ステップ１０１０）。続いて、ＯＬＴ１はＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１をＯＳＷ２に送信する（ステップ１０２０）。
【０１４１】
ＯＬＴ１は、ステップ１０２０において送信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１に対する応答であるＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を所定の時間内に受信したか否かを判定する（ステップ１０３０）。
【０１４２】
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を所定時間内に受信しない場合、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１が正常に起動していない、又は光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１が正常にＯＳＷ２のスイッチ制御回路２１５に到達していないため、ステップ１０２０に戻り、再度光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１をＯＳＷ２に送信する。
【０１４３】
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を所定の時間内に受信した場合、ＯＬＴ１におけるＯＳＷ２−１の初期登録は、ステップ１０４０に進む。
【０１４４】
ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１からＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１を受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１に含まれるスイッチポート数に基づいて、ＯＳＷ２−１の入出力ポート１０６１０−１１と、ＯＮＵ３又はＯＳＷ２に割り当てられるＬＬＩＤ１０６１０−１２との対応関係を示すテーブル１０６１−１（図１０参照）のエントリー１０６１０を生成し、入出力ポート１０６１０−１１に値を格納する（ステップ１０４０）。
【０１４５】
ここで、生成されるテーブル１０６１−１のエントリー数ｎは、ステップ１０３０において受信したＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１に含まれる、ＯＳＷ２−１の光スイッチエレメントのスイッチポート数と同じである。
【０１４６】
次に、ＯＬＴ１は、ＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージＦＲ−Ｒ１をＯＳＷ２−１に送信する（ステップ１０５０）。次に、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１からＯＬＴ１へのＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ１の送信が許可される時刻を通知するため、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１をＯＳＷ２−１に送信する（ステップ１０６０）。
【０１４７】
ＯＬＴ１は、ステップ１０５０において送信したＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージＦＲ−Ｒ１に対する応答であるＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ１を受信する（ステップ１０７０）。ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１の初期登録が完了し、ＯＳＷ２が登録された状態であることを示すため、ＯＳＷ２−１登録フラグの値を１に変更する（ステップ１０８０）。
【０１４８】
図１６は、ＯＬＴ１における、本発明の第１の実施形態の２段目のＯＳＷ２又はＯＮＵ３の初期登録手順を示すフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、図１４に示すシーケンス図のうち、ＯＬＴ１による送信スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ１から、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ２の受信までの手順に対応する。また、図１６に示すフローチャートおいて、１段目のＯＳＷ２は、既に初期登録されている。
【０１４９】
ＯＬＴ１は、テーブル１０６１−１の入出力ポート１０６１０−１１を参照して、１段目のＯＳＷ２―１に備わる光スイッチエレメントの入出力ポート１０６１０−１１を選択する（ステップ１４１０）。
【０１５０】
そして、１段目のＯＳＷ２−１の出力ポート２１１２を、ステップ１４１０において選択されたＯＳＷ２−１に備わる入出力ポート１０６１１−１１向けに切り替えるために、光スイッチ切替制御フレームを、１段目のＯＳＷ２−１に送信する（ステップ１４２０）。ステップ１４２０において光スイッチ切替制御フレームを１段目のＯＳＷ２−１に送信することによって、２段目のＯＳＷ２又はＯＮＵ３は、後述するステップ１４４０において、１段目のＯＳＷ１を介してＯＬＴ１にＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ等を送信することができる。
【０１５１】
次にＯＬＴ１は、ステップ１４１０において選択された入出力ポート１０６１１−１１を介して、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージを、２段目のＯＳＷ２又はＯＮＵ３に送信する（ステップ１４３０）。
【０１５２】
ＯＬＴ１は、ステップ１４３０において送信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージの返信として、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信するまで待機する（ステップ１４４０）。Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信しない場合、初期登録の処理を終了する（ステップ１５１０）。
【０１５３】
次に、ＯＬＴ１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を送信したのが、ＯＳＷ２であるか否かを判定する（ステップ１４５０）。ここで、ＯＳＷ２が送信するＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージには、図９のＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージフォーマットに示す、ＯＳＷ２がＯＬＴ１から受信した光スイッチ切替制御フレームを処理するために要する時間（Ｔｃ）７５８、ＯＳＷ２における光スイッチエレメントが持つ出力ポートの接続先を切り替えるための時間（Ｔｓ）７５９、及び、ＯＳＷ２の光スイッチエレメントが持つスイッチポート数７６０が設定されている。
【０１５４】
ステップ１４５０において、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を送信したのが、ＯＳＷ２ではないと判定された場合、ＯＬＴ１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信したのは、ＯＮＵ３であると判定し、ステップ１４７０に移る。
【０１５５】
ステップ１４５０において、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２を送信したのが、ＯＳＷ２であると判定された場合、ＯＬＴ１は、図１０に示すテーブル１０６１−１におけるポインタ情報１０６１０−１４に、ＯＳＷ２に対応するテーブル１０６１−２を示すポインタを格納する（ステップ１４６０）。また、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２から送信されたＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２に含まれる光スイッチエレメントの数を参照して、ＯＳＷ２−２−１に対応するテーブル１０６１−２−１を生成する。
【０１５６】
そして、ＯＬＴ１は、ステップ１４４０においてＲｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを返信したＯＳＷ２、または、ＯＮＵ３に割り当てるＬＬＩＤの値を、図１０に示すテーブル１０６１−１の入出力ポート１０６１１−１１に対応付けて、ＬＬＩＤ１０６１１−１２に設定する（ステップ１４７０）。
【０１５７】
ステップ１４５０又はステップ１４７０の後、ＯＬＴ１は、ＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージＦＲ−Ｒ２をＯＳＷ２又はＯＮＵ２に送信し（ステップ１４８０）、ＯＳＷ２又はＯＮＵ３から、ＯＬＴ１へのＲｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ２の送信が許可される時刻をＯＳＷ２又はＯＮＵ３に通知するため、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ２を送信する（ステップ１４９０）。ＯＬＴ１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  ＡｃｋメッセージＦＲ−ＲＡ２を受信すると（ステップ１５００）、処理を終了する（ステップ１５１０）。
【０１５８】
本処理の実行の後、ＯＬＴ１は、図１４に示す時刻によって、２段目のＯＳＷ２及びＯＮＵ３のラウンドトリップタイムを算出することができるため、テーブル１０６１−１のＲＴＴ１０６１０−１３に算出されたラウンドトリップタイムを格納する。
【０１５９】
ＯＬＴ１は、以上の初期登録の処理を、２段目のＯＳＷ２又はＯＮＵ３に対して行う。そして、この初期登録によって、テーブル１０６１−１のＲＴＴ１０６１０−１３、及びポインタ情報１０６１０−１４と、テーブル１０６１−２のうち、入出力ポート１０６１１−１１を生成する。
【０１６０】
なお、ＯＬＴ１は、３段目のＯＳＷ２又はＯＮＵ３も、図１６に示すステップ１４１０において、テーブル１０６１−２の入出力ポート１０６１１−１１を選択し、図１６に示す処理をすることによって、初期登録することができる。
【０１６１】
図１７は、本発明の第１の実施形態のＯＬＴ１による下りフレーム送信手順を示すフローチャートである。図１７に示すフローチャートは、図１１に示すシーケンス図に対応する。
【０１６２】
最初に、ＯＬＴ１は１段目のＯＳＷ２−１の下り光スイッチエレメント２１１の出力ポート２１１２を切り替えるための光スイッチ切替制御フレームをＯＳＷ２−１に送信する（ステップ１６００）。
【０１６３】
次に、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−１の出力ポート２１１２のカウンタの値“ｉ”を”０”によって初期化する（ステップ１６０９）。さらに、出力ポート２１１２のカウンタの値”ｉ”に１つ加算し（ステップ１６１０）、ＯＳＷ２−２−ｉの下り光スイッチエレメント２１１を切り替えるためのスイッチ制御フレームをＯＳＷ２−２−ｉに送信する（ステップ１６２０）。
【０１６４】
次に、ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−ｉ配下に接続するＯＮＵ３にデータフレームを送信する（ステップ１６３０）。ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−ｉ配下に接続される全てのＯＮＵ３にデータフレームを送信するまで繰り返す（ステップ１６４０）。ＯＬＴ１は、ＯＳＷ２−２−ｉ配下に接続する全てのＯＮＵ３に対してデータフレーム送信を完了すると、ステップ１６１０に戻り、他の２段目のＯＳＷ２に処理を継続する。
【０１６５】
なお、ＯＬＴ１は、初期登録後のＯＳＷ２及びＯＮＵ３が通信可能であるか否かを、所定の周期において判定する。そして、通信できない場合は、通信できなかったＯＳＷ２又はＯＮＵ３を解除する。
【０１６６】
図１８は、本発明の第１の実施形態の１段目のＯＳＷ２の接続判定を示すシーケンス図である。また、図１９は、本発明の第１の実施形態の２段目のＯＳＷ２の接続判定を示すシーケンス図である。
【０１６７】
ＯＬＴ１は、所定の周期において、１段目のＯＳＷ２に光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ３及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ３を送信し、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ３が返答されるか否かを判定する。
【０１６８】
また、ＯＬＴ１は所定の周期において、１段目と同じく２段目のＯＳＷ２に、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−ＳＣ４及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ４を送信し、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ４が返答されるか否かを判定する。
【０１６９】
これらの判定によって、Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの返答が所定の回数以上なく、通信ができないと判定された場合、ＯＬＴ１は、テーブル１０６１を更新することによって、通信ができないＯＳＷ２又はＯＮＵ３を解除する。
【０１７０】
なお、図１８に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ３及びＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ３は、図１３に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ１及びＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ１に相当し、図１９に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ４及びＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ４は、図１４に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧａｔｅメッセージＦＲ−ＤＧ２及びＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−ＲＲ２に相当する。
【０１７１】
ＯＬＴ１は、テーブル１０６１−１におけるエントリ１０６１０、又は、テーブル１０６１のポインタ情報１０６１０−１４によって対応付けられるテーブル１０６１−２、または、テーブル１０６１−２のエントリ１０６１１に、それぞれ登録されている情報を、ＯＳＷ２、又は、ＯＮＵ３の接続解除に伴って削除する。
【０１７２】
図２０は、本発明の第１の実施形態における光スイッチエレメントのスイッチポート番号とＬＬＩＤとの対応関係が設定されたテーブルから登録情報を削除する手順を示すフローチャートである。
【０１７３】
最初に、ＯＬＴ１は、対象とするＯＳＷ２又はＯＮＵ３に、接続確認のために送信するＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージの送信回数を示すカウンタの値”ｊ”を”０”によってリセットし（ステップ１７００）、カウンタの値”ｊ”に１つ加算する（ステップ１７１０）。
【０１７４】
次に、光スイッチ切替制御フレーム及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージを、対象とするＯＳＷ２、あるいは、ＯＮＵ３に対して送信する（ステップ１７２０）。ＯＬＴ１は、一定時間内に、接続確認の対象であるＯＳＷ２又はＯＮＵ３から、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信したか否かを判定する（ステップ１７３０）。ＯＬＴ１が、接続確認の対象とするＯＳＷ２又はＯＮＵ３から、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した場合には、処理を終了する。
【０１７５】
ＯＬＴ１が、ステップ１７３０において、接続確認の対象とするＯＳＷ２又はＯＮＵ３から、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信しない場合には、ＯＬＴ１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージの送信回数を示すカウンタの値”ｊ”が、あらかじめ設定されている上限の回数”Ｎ”に達しているか否かを判定する（ステップ１７４０）。”Ｎ”は、本発明の光アクセスシステム５０の管理者によって定められてもよい。
【０１７６】
カウンタの値”ｊ”が、あらかじめ設定されている上限の回数に達していない場合には、ステップ１７２０に戻り、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージの送信を繰り返す。ステップ１７４０において、カウンタの値”ｊ”が、あらかじめ設定されている上限の回数に達している場合、ＯＬＴ１は、ステップ１７２０においてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅメッセージを送信したＯＳＷ２又はＯＮＵ３の接続を解除し、テーブル１０６１のうちの該当エントリを削除し、処理を終了する。
【０１７７】
なお、１段目のＯＳＷ２が接続できない場合は、テーブル１０６１自体がすべて削除されてもよい。
【０１７８】
図２１は、本発明の第２の実施形態の光アクセスシステム５０の構成例を示す説明図である。
【０１７９】
本発明の第２の実施形態のにおける光アクセスシステム５０と、図１に示す光アクセスシステム５０との違いは、ＯＬＴ１と、ＯＳＷ２−２−１〜２−２−ｍとの間に、光スプリッタ６が備わる点である。光スプリッタ６は、ＯＬＴ１とＯＳＷ２−２−１〜２−２−ｍとの間の光ファイバを分岐する。
【０１８０】
図２２は、本発明の第２の実施形態の光アクセスシステム５０のＯＬＴ１に格納されるテーブル１０６１ｂを示す説明図である。
【０１８１】
本発明の第２の実施形態の光アクセスシステム５０では、光スプリッタ６とＯＳＷ２が多段で接続される構成であるため、テーブル１０６１ｂは、図１０で示したテーブル１０６１の例と異なり、２段目のＯＳＷ２−２−１〜２−２−ｍのテーブル１０６１ｂ−２−１〜１０６１ｂ−２−ｍによってのみ構成される。
【０１８２】
本発明の第１の実施形態によれば、ＯＳＷ２を多段接続した光アクセスネットワーク５０において、ＯＬＴ１は、光アクセスネットワーク２０の構成、すなわち、ＯＳＷ２とＯＮＵ３がどのように配置されているかを把握することが可能になる。また、ＯＬＴ１は、前記多段接続されたＯＳＷ２にそれぞれ備わる光スイッチエレメントの切替制御を行うことが可能になる。
【０１８３】
また第２の実施形態によれば、光スプリッタ６と、ＯＳＷ２とを多段階に接続することによって、既存の光スプリッタを用いた光アクセスシステム、すなわちＰＯＮシステムをさらに拡充することが可能となる。
【符号の説明】
【０１８４】
１  光回線装置（ＯＬＴ）
２、２−１、２−２−ｍ  光通信路切替装置（ＯＳＷ）
３、３−ｎ  光ネットワーク装置（ＯＮＵ）
４、４−ｎ  端末
５０  光アクセスシステム
５３  ゲートウェイ
５５  コア網
２１０、２１０−ｎ  合波・分波部
２１１  下り光スイッチエレメント
２１２  上り光スイッチエレメント
２１３  下りスイッチドライバ
２１４  上りスイッチドライバ
２１５  スイッチ制御回路
２１６  光−電気信号変換部
２１７  電気−光信号変換部
２１８  下り分岐用光スイッチ
２１９  上り分岐用光スイッチ
２２０  合波・分波部
１０１  合波・分波部
１０２  電気−光信号変換部
１０３  光−電気信号変換部
１０４  下りフレーム処理部
１０５  上りフレーム処理部
１０６  プロトコル制御部
１１０  ゲートウェイインターフェース（ＧＷ  ＩＦ）
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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