(57)【要約】【課題】コストを抑えながらロスバジェットを改善する。【解決手段】光アクセスシステムにおいては、複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより局内装置に光信号を送信する。局内装置は、新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、新規宅内装置の収容距離、又は、新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する制御部、を備える。【選択図】図２
2019009722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより上りバースト光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムにおける前記局内装置であって、
当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する制御部、
を備える局内装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記新規宅内装置及び前記登録済宅内装置それぞれからの上りバースト光信号に同一のプリアンブル長を用いると判定する、
請求項１に記載の局内装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記宅内装置との初期通信確立後に、前記宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する、
請求項１に記載の局内装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を、当該宅内装置の収容距離に応じて割り当てる、
請求項３に記載の局内装置。
【請求項５】
前記宅内装置から受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて前記収容距離を判定する判定部をさらに備える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の局内装置。
【請求項６】
複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより上りバースト光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムにおける前記局内装置が実行する光通信制御方法であって、
当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定するプリアンブル長判定ステップ、
を有する光通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局内装置および光通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速なインターネットの普及に伴う、光アクセスシステムの大容量化、及びＯＰＥＸ（Operating Expense）とＣＡＰＥＸ（Capital Expenditure）に貢献する高度化による経済化が求められている。そのようなシステムを実現する手法としてＰＯＮ（Passive Optical Network）の研究が進められている。ＰＯＮとは、光パワースプリッタなどの光受動素子により複数ユーザからの複数伝送路を単一伝送路に集線することで、センタ装置と光受動素子との間の伝送路を複数ユーザで共有することのできる経済化に有利な光アクセス通信システムである。
【０００３】
図１１に、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多重アクセス）−ＰＯＮシステムの構成を示す。ＰＯＮシステムにおいては、高い経済性を実現するために、ユーザ宅内に設置する宅内装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）から通信事業者ビル内に設置する局内装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）に向かう上り方向の通信に、ＴＤＭＡ技術が適用され、上り信号の帯域を複数のユーザでシェアする通信方式を採用している。このため、ＯＮＵに搭載するトランシーバには、ＯＬＴから指定された時間で光信号を送信するバースト光送信器が使用され、ＯＬＴに搭載するトランシーバには、ＯＬＴ配下のＯＮＵから送信された光パワーレベルが異なるバースト光信号を正しく受信できるバースト光受信器が使用される。
【０００４】
現在日本では、１Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）級の回線容量を最大３２ユーザで時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）によって共有する経済的な光アクセス通信システムＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet（登録商標）-PON）が導入されている。これにより、ＦＴＴＨ（Fiber to the home）サービスがユーザにとって現実的な料金で提供されることとなり、急速に普及してきた。
【０００５】
一方、さらなる大容量化のニーズに対応可能な次世代光アクセスシステムとして、１０Ｇｂｐｓ級の１０Ｇ−ＥＰＯＮの研究が進められており、２００９年にＩＥＥＥにて標準化が完了した。この方式では、光送受信器のビットレート増大により、伝送路部分は既存のＧＥ−ＰＯＮと同一のものを利用しつつも大容量化が実現可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】K. Hara, S. Kimura, H. Nakamura, N. Yoshimoto, and H. Hadama, "Ultra Fast Response AC-coupled Burst-mode Receiver with High Sensitivity and Wide Dynamic Range for 10G-EPON Systems", OECC2010, 8A4-2, 2010年, p.434-435
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＰＯＮシステムにより収容できるユーザのエリア、すなわちＯＬＴからＯＮＵまでの距離は、ロスバジェットで定義される。ロスバジェットとは、ＯＮＵ送信器の送信パワー及びＯＬＴバースト光受信器の最小受信感度の差として表される、許容される伝送損失の値である。また、一般的なＧＥ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、下り信号波長と比べて上り信号波長の光ファイバ伝送損失が大きいため、上記ロスバジェットは上り信号の伝送特性が支配的な要因となる。これらロスバジェットを拡大し、一台のＯＬＴで収容できるＯＮＵを増やすことは、すなわちコストを共有するユーザを増やすことを意味するため、システムの経済性の観点から非常に重要である。一方、これらロスバジェットを拡大するためには、これまでの先行検討では、光損失を補償する光増幅器などの追加のデバイス等が必要となり、電源供給や遠隔保守管理などの運用面での課題や、デバイス追加によるコスト上昇に対する課題などがあった。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は、コストを抑えながらロスバジェットを改善することができる局内装置および光通信制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより上りバースト光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムにおける前記局内装置であって、当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する制御部、を備える。
【００１０】
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記制御部は、前記新規宅内装置及び前記登録済宅内装置それぞれからの上りバースト光信号に同一のプリアンブル長を用いると判定する。
【００１１】
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記制御部は、前記宅内装置との初期通信確立後に、前記宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する。
【００１２】
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記制御部は、前記宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を、当該宅内装置の収容距離に応じて割り当てる。
【００１３】
本発明の一態様は、上述の局内装置であって、前記宅内装置から受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて前記収容距離を判定する判定部をさらに備える。
【００１４】
本発明の一態様は、複数の宅内装置が時分割多重アクセスにより上りバースト光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムにおける前記局内装置が実行する光通信制御方法であって、当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、前記新規宅内装置の収容距離、又は、前記新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの前記宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、前記新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定するプリアンブル長判定ステップ、を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、コストを抑えながらロスバジェットを改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態による上りバーストフレーム構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態によるプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。
【図３】同実施形態によるＯＬＴにおけるＯＮＵへのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。
【図４】第２の実施形態によるプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。
【図５】同実施形態によるＯＬＴにおけるＯＮＵへのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。
【図６】第３の実施形態によるプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。
【図７】同実施形態によるＯＬＴにおけるＯＮＵへのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。
【図８】第４の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図９】第５の実施形態によるＯＬＴの構成を示すブロック図である。
【図１０】第６の実施形態によるＯＮＵの構成を示すブロック図である。
【図１１】従来技術のＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムの構成を示す。
【図１２】従来技術の上りバースト信号のフレーム構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態は、ＴＤＭ−ＰＯＮなどに適用されているＴＤＭＡ技術を用いた光アクセスシステムの局内装置に関する。
【００１８】
図１２は、従来のＰＯＮシステムにおける上りバースト信号のフレーム構成を示す図である。同図は、ＧＥ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＥＰＯＮに代表される、上り信号伝送にＴＤＭＡ技術を適用したＰＯＮシステムに用いられる上りバーストフレームのフレーム構成を示している。同図に示す上りバーストフレームは、主に先頭からプリアンブル、ペイロード及びエンドオブバーストフレームで構成される。プリアンブルは、ＯＬＴのバースト光受信器がバーストフレーム中のデータを正しく受信可能とするための同期に必要なフレームである。ペイロードは、送信するデータが挿入されるフレームである。エンドオブバーストは、バースト信号の終わりの目印となるフレームである。
【００１９】
従来のＧＥ−ＰＯＮシステムや１０ＧＥ−ＰＯＮシステムに代表されるＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムでは、これら上りバーストフレームのペイロード部分を、ＯＮＵの送信要求帯域に応じた可変フレームとしてサービスをしている。一方、その他のプリアンブル等のフレームには、固定のフレーム長が割り当てられている。例えば１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの標準化仕様では、８００ｎｓから１３１２ｎｓの任意の固定値が定義されている。
【００２０】
一方、上り信号伝送におけるロスバジェット拡大、すなわちＯＬＴに用いるバースト光受信器の受信感度特性改善について考えると、上りバーストフレームのプリアンブル長が長くなるほど受信回路の時定数に対する要求が緩和されるため、数ｄＢの最小受信感度特性の改善が期待できる。すなわち、上りバーストフレームのプリアンブルフレームの長さを拡張することで、既存のシステム等に大きな改修を加えなくとも、ロスバジェットの改善が期待できる。
【００２１】
そこで、本実施形態では、上りバーストフレームにおけるプリアンブルフレームの長さを最適化することにより、既存ＰＯＮシステムに対するデバイス追加等無しにロスバジェット拡大効果を実現し、更には上り信号帯域利用効率の効率化を図る。
【００２２】
図１は、本実施形態による上りバーストフレーム構成を示す図である。同図に示すバーストフレーム構成が、図１２に示す従来のバーストフレーム構成と異なる点は、プリアンブルを可変長とした点である。このようにプリアンブルフレーム長を可変にしたフレーム構成により、ＯＬＴの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。上述したように、上り信号伝送にＴＤＭＡ技術を適用したＰＯＮシステムの上りバーストフレームは、主に先頭からプリアンブル、ペイロード及びエンドオブバーストフレームで構成される。本実施形態による上りバーストフレーム構成においても、これらを踏襲する構成を基本とする。
【００２３】
ＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴは、ＯＮＵを初めて登録する際に、例えばレンジング機能等を使用してＯＮＵの収容距離を把握し、ＯＮＵ情報として保持する。収容距離とは、ＯＮＵと、そのＯＮＵを収容するＯＬＴとの距離である。本実施形態では、ＯＮＵに割り当てるプリアンブルフレーム長の決定を、ＯＬＴが保持するＯＮＵ情報が示すこれらＯＮＵの収容距離情報を用いて行う。また、ＯＬＴは、ＯＮＵに搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に、そのＯＮＵについて決定したプリアンブルフレーム長の情報を設定して各ＯＮＵに指示を行う。
【００２４】
これらプリアンブル長を可変とすることで、例えばＯＬＴから近距離に位置するＯＮＵを収容する光アクセスシステムにおいては、プリアンブル長を短くして上り信号の帯域利用効率向上を図ることが可能である。一方、ＯＬＴから遠距離に位置するＯＮＵを収容する光アクセスシステムにおいては、上りバーストフレームのプリアンブル長を標準化で定められた長さとしたときに、ＯＬＴにおいて上りバースト信号のバースト受信ができないような条件では、プリアンブルフレーム長を標準化で定められた仕様よりも更に拡張して運用する。これにより、遠距離に位置するＯＮＵもＯＬＴで収容することが可能となる。以下に、詳細な実施形態を説明する。
【００２５】
［第１の実施形態］
図２は、本実施形態によるプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。同図に示す光アクセスシステム１は、例えば、ＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムである。光アクセスシステム１は、ＯＬＴ２と複数のＯＮＵ３とを備える。ＯＬＴ２と接続される光伝送路は、光パワースプリッタ４によりＮ本（Ｎは２以上の整数）の光伝送路により分岐され、それらＮ本の光伝送路はそれぞれ、光パワースプリッタ５−１〜５−Ｎによりさらに複数の光伝送路に分岐され、ＯＮＵ３と接続される。同図では、光パワースプリッタ５−ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）により分岐された光伝送路に接続されるＭｎ台（Ｍｎは１以上の整数）のＯＮＵ３をそれぞれ、ＯＮＵ３−ｎ−１〜３−ｎ−Ｍｎと記載している。また、ＯＮＵ３−ｎ−１〜３−ｎ−Ｍｎを総称して、又は、いずれかを特定しない場合に、ＯＮＵ３−ｎと記載する。同図では、ＯＮＵ３−１−１〜３−１−Ｍ１はＯＬＴ２から近距離、ＯＮＵ３−２−１〜３−２−Ｍ２はＯＬＴ２から中距離、ＯＮＵ３−Ｎ−１〜３−Ｎ−ＭＮはＯＬＴ２から長距離に位置する。
【００２６】
本実施形態の光アクセスシステム１は、上りバースト光信号のプリアンブルフレーム長を可変にすることにより、ＯＬＴ２の最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。そこで、ＯＬＴ２は、ＯＬＴ２から近距離、中距離、遠距離にそれぞれ位置する全てのＯＮＵ３に対して、最も遠距離のＯＮＵ３−Ｎが収容できるプリアンブルフレーム長を、全ＯＮＵ３−１−１〜３−Ｎ−ＭＮに適用して運用する。
【００２７】
図３は、本実施形態のＯＬＴ２による、ＯＮＵ３へのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。本実施形態では、ＯＬＴ２に接続されたＯＮＵ３には、常に、ＯＬＴ２に登録されたＯＮＵ３の中で、最も遠距離に位置するＯＮＵ３に対応したプリアンブルフレーム長が割り当てられる。
【００２８】
ＯＬＴ２は、新たに接続されたＯＮＵ３を初めて登録する際に、そのＯＮＵ３から新規登録リクエストを受信する（ステップＳ１１０）。例えば、ＯＬＴ２は、未登録のＯＮＵ３を発見するための信号（例えば、Discovery GATE）をブロードキャストしており、新規接続された未登録のＯＮＵ３はその信号に対する応答として新規登録リクエストを送信する。これにより、ＯＬＴ２は、新規登録リクエストを送信したＯＮＵ３を自装置に新規登録し、送信帯域等の割当てを行う。
【００２９】
ＯＬＴ２は、上記のようにＯＬＴ３との初期通信を確立した後、レンジング機能を使用して、新規登録したＯＮＵ３の収容距離を把握し、ＯＮＵ情報として保持する。レンジング機能では、ＯＬＴ２は、距離測定用信号の送信要求をＯＮＵ３に送信した時刻から、ＯＮＵ３から返送された距離測定用信号を受信した時刻までにかかった時間に基づいて、ＯＮＵ３との距離を推定する。本実施形態において、ＯＬＴ２は、最も遠い距離に収容されるＯＮＵ３の距離情報を参照して、割り当てるプリアンブル長を決定する。そこで、収容距離に応じて割り当てるプリアンブル長が設定されたテーブルを予め用意し、ＯＬＴ２に記憶させておく。
【００３０】
ＯＬＴ２は、保持しているＯＮＵ情報を参照して、新規登録したＯＮＵ３の収容距離は、すでにＯＬＴ２に登録済みの全ＯＮＵ３の収容距離と比較して、最も遠距離となるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。ＯＬＴ２は、すでにＯＬＴ２に登録済の全ＯＮＵ３の中に、新規登録するＯＮＵ３の収容距離よりも遠距離のＯＮＵ３があると判断した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、現在使用しているプリアンブルフレーム長を新規登録したＯＮＵにも割り当てる（ステップＳ１３０）。
【００３１】
一方、ＯＬＴ２は、すでにＯＬＴ２に登録済みの全ＯＮＵ３の収容距離よりも、新規登録したＯＮＵ３の収容距離ほうが遠距離であると判断した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、新規登録されたＯＮＵ３の収容距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出し、全ＯＮＵ３に割り当てる（ステップＳ１４０）。
【００３２】
ＯＬＴ２は、ＯＮＵ３に搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に、割り当てたプリアンブルフレーム長の情報を付与して各ＯＮＵ３に指示する。
【００３３】
本実施形態では、近距離のＯＮＵ３に対して過剰なプリアンブルフレーム長を割り当てることになるため、上り信号帯域の利用効率が低下する。その反面、プリアンブルフレーム長割当シーケンスが必要なタイミングはＯＮＵ３の新規接続時のみとなるため、ＯＬＴ２における処理が軽くなる利点がある。
【００３４】
[第２の実施形態]
図４は、本実施形態のプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。同図に示す光アクセスシステム１ａは、例えば、ＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムであり、上りバースト光信号のプリアンブルフレーム長を可変にすることにより、ＯＬＴの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。同図に示す光アクセスシステム１ａは、図２に示す第１の実施形態による光アクセスシステム１におけるＯＬＴ２を、ＯＬＴ２ａに代えた構成である。
【００３５】
同図に示すプリアンブルフレーム長割当手法において、ＯＬＴ２ａは、ＯＮＵ３の収容距離区分（例えば、近距離、中距離、遠距離）に応じたプリアンブル長を、該当する収容区分のＯＮＵ３に対して一括して割り当てる。例えば、ＯＬＴ２ａは、ＯＬＴ２ａとの距離が近距離の区分に含まれるＯＮＵ３−１−１〜３−１−Ｍ１には、近距離に対応したプリアンブルフレーム長を割当てる。また、ＯＬＴ２ａは、ＯＬＴ２ａとの距離が中距離の区分に含まれるＯＮＵ３−２−１〜３−２−Ｍ２には、中距離に対応したプリアンブルフレーム長を割当て、ＯＬＴ２ａとの距離が遠距離の区分に含まれるＯＮＵ３−Ｎ−１〜３−Ｎ−ＭＮには、遠距離に対応したプリアンブルフレーム長を割り当てる。
【００３６】
図５は、本実施形態のＯＬＴ２ａによる、ＯＮＵ３へのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。本実施形態では、収容距離区分と、割り当てるプリアンブルフレーム長との対応を設定したテーブルを予め用意し、ＯＬＴ２ａに記憶させておく。ＯＬＴ２ａは、テーブルを参照して、接続された各ＯＮＵ３に、そのＯＮＵ３の収容距離区分に対応したプリアンブルフレーム長を割り当てる。
【００３７】
ＯＬＴ２ａは、新たに接続されたＯＮＵ３を初めて登録する際に、そのＯＮＵ３から新規登録リクエストを受信する（ステップＳ２１０）。ＯＬＴ２ａは、第１の実施形態のＯＬＴ２と同様に、新規登録リクエストを送信したＯＮＵ３を新規登録し、送信帯域等の割当てを行うと、レンジング機能を使用して、新規登録したＯＮＵ３の収容距離を把握する。ＯＬＴ２ａは、把握した収容距離がプリアンブルフレーム長を判定するためのどの収容距離区分に該当するかを判定する（ステップＳ２２０）。
【００３８】
ＯＬＴ２ａは、記憶しておいたテーブルを参照し、判定した収容距離区分に応じたプリアンブルフレーム長を新規登録したＯＮＵ３に割当てる。つまり、ＯＬＴ２ａは、収容距離区分が遠距離であると判定した場合（ステップＳ２２０：遠距離）、遠距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出して、新規登録したＯＮＵ３に割当てる（ステップＳ２３０）。また、ＯＬＴ２ａは、収容距離区分が中距離であると判定した場合（ステップＳ２２０：中距離）、中距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出して、新規登録したＯＮＵ３に割当てる（ステップＳ２４０）。また、ＯＬＴ２ａは、収容距離区分が近距離であると判定した場合（ステップＳ２２０：近距離）、近距離に対応したプリアンブルフレーム長をテーブルから読み出して新規登録したＯＮＵ３に割当てる（ステップＳ２５０）。
【００３９】
このように、ＯＬＴ２ａは、各ＯＮＵ３のプリアンブルフレーム長を決定する。ＯＬＴ２ａは、ＯＮＵ３に搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に、割り当てたプリアンブルフレーム長の情報を付与して各ＯＮＵ３に指示する。
【００４０】
本実施形態では、プリアンブルフレーム長をＯＮＵ３の収容距離区分に応じて割り当てるため、第１の実施形態と比較して、ＯＬＴ２ａにおける処理が重くなる。その反面、プリアンブルフレーム長を収容距離区分で最適化するため、第１の実施形態と比較して、上り信号における帯域利用効率が向上する利点がある。なお、図４および図５においては、一例としてＯＮＵ３の収容距離区分を、遠距離、中距離、近距離の３区分とした形態について示したが、収容距離区分を更に細分化してもよい。本実施形態により、例えば、ある収容距離区分よりも短い収容距離区分のＯＮＵ３には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より短いプリアンブルフレーム長を、ある収容距離区分よりも長い収容距離区分のＯＮＵ３には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より長いプリアンブルフレーム長を割り当てることができる。
【００４１】
[第３の実施形態]
図６は、本実施形態のプリアンブルフレーム長割当手法を説明するための図である。同図に示す光アクセスシステム１ｂは、例えば、ＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムであり、上りバースト光信号のプリアンブルフレーム長を可変にすることにより、ＯＬＴの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する。同図に示す光アクセスシステム１ｂは、図２に示す第１の実施形態による光アクセスシステム１におけるＯＬＴ２を、ＯＬＴ２ｂに代えた構成である。本実施形態では、ＯＬＴ２ｂは、ＯＬＴ２ｂからの距離が異なるＯＮＵ３に対して、その距離に応じて最適なプリアンブルフレーム長を割り当てる。
【００４２】
図７は、本実施形態のＯＬＴ２ｂによる、ＯＮＵ３へのプリアンブルフレーム長割当処理を示すフロー図である。本実施形態では、収容距離と、割り当てるプリアンブルフレーム長との対応を設定したテーブルを予め用意し、ＯＬＴ２ｂに記憶させておく。ＯＬＴ２ｂは、テーブルを参照して、接続された各ＯＮＵ３に、そのＯＮＵ３の収容距離に対応したプリアンブルフレーム長を割り当てる。
【００４３】
ＯＬＴ２ｂは、新たに接続されたＯＮＵ３を初めて登録する際に、そのＯＮＵ３から新規登録リクエストを受信する（ステップＳ３１０）。ＯＬＴ２ｂは、第１の実施形態のＯＬＴ２と同様に、新規登録リクエストを送信したＯＮＵ３を新規登録し、送信帯域等の割当てを行うと、レンジング機能を使用して、新規登録したＯＮＵ３の収容距離を把握する。ＯＬＴ２ｂは、記憶しておいたテーブルを参照し、新規登録されたＯＮＵ３の収容距離に対応したプリアンブルフレーム長を読み出す（ステップＳ３２０）。ＯＬＴ２ｂは、読み出したプリアンブルフレーム長を新規登録したＯＮＵ３に割当てる（ステップＳ３３０）。
【００４４】
このように、ＯＬＴ２ｂは、各ＯＮＵ３のプリアンブルフレーム長を決定する。ＯＬＴ２ｂは、ＯＮＵ３に搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に、割り当てたプリアンブルフレーム長の情報を付与して各ＯＮＵ３に指示する。
【００４５】
本実施形態により、例えば、ある収容距離よりも短い収容距離のＯＮＵ３には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より短いプリアンブルフレーム長を、ある収容距離よりも長い収容距離のＯＮＵ３には、従来技術の上りバーストフレーム構成のプリアンブルフレーム長より長いプリアンブルフレーム長を割り当てることができる。
【００４６】
本実施形態では、プリアンブルフレーム長をＯＮＵ３の収容距離に応じて最適化するため、第１の実施形態及び第２の実施形態と比較して、ＯＬＴ２ｂにおける処理が重くなる。その反面、プリアンブルフレーム長を収容距離に基づきＯＮＵ３毎に最適化するため、第１の実施形態及び第２の実施形態と比較して、上り信号における帯域利用効率が向上する利点がある。
【００４７】
なお、第２の実施形態及び第３の実施形態は、いずれもＯＬＴが各ＯＮＵに割り当てるプリアンブルフレーム長を、テーブルを用いて決定するものであり、テーブルに設定される割当粒度が異なってはいるものの、本質的には同様の装置構成で実現することができる。
【００４８】
[第４の実施形態]
本実施形態では、ＯＬＴの構成例を説明する。
図８は、本実施形態のＯＬＴ２００の構成を示すブロック図である。ＯＬＴ２００は、プリアンブルフレーム長を可変にすることにより、ＯＬＴの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する光アクセスシステムにおいて用いられる。ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ収容距離情報を用いたプリアンブル長最適化手法を実現可能とする構成であり、第１の実施形態のＯＬＴ２、第２の実施形態のＯＬＴ２ａ、及び、第３の実施形態のＯＬＴ２ｂとして用いることができる。
【００４９】
図８に示すＯＬＴ２００は、制御部２１０、ＯＮＵ情報保持部２２０、割当テーブル保持部２３０及びＯＬＴ光送受信部２４０を備えて構成される。制御部２１０は、帯域制御や、第１〜第３の実施形態のプリアンブルフレーム長割当処理を行う。制御部２１０は、ＯＬＴ２００が第１の実施形態のＯＬＴ２として用いられる場合は図３に示すプリアンブルフレーム長割当処理を、第２の実施形態のＯＬＴ２ａとして用いられる場合は図５に示すプリアンブルフレーム長割当処理を、第３の実施形態のＯＬＴ２ｂとして用いられる場合は図７に示すプリアンブルフレーム長割当処理を実行する。
【００５０】
ＯＮＵ情報保持部２２０は、各ＯＮＵ３に関する情報が設定されたＯＮＵ情報を保持する。ＯＮＵ情報には、ＯＮＵ３の収容距離の情報が含まれる。割当テーブル保持部２３０は、第１〜第３の実施形態のプリアンブルフレーム長割当処理においてプリアンブル長を決定するために参照されるテーブルを保持する。割当テーブル保持部２３０は、ＯＬＴ２００が第１の実施形態のＯＬＴ２又は第３の実施形態のＯＬＴ２ｂとして用いられる場合は、収容距離と、割り当てるプリアンブルフレーム長との対応を設定したテーブルを、第２の実施形態のＯＬＴ２ａとして用いられる場合は、収容距離区分と、割り当てるプリアンブル長との対応を設定したテーブルを保持する。
【００５１】
ＯＬＴ光送受信部２４０は、光送信部駆動部２４１、光送信部２４２、光合分波部２４３、光受信部２４４、電流／電圧変換部２４５及び等化増幅部２４６を備える。光送信部駆動部２４１は、光送信部２４２を駆動する。光送信部２４２は、下り信号を電気信号から光信号に変換し、光合分波部２４３に出力する。光合分波部２４３は、下りの光信号と上りの光信号を合分波する。光合分波部２４３は、光送信部２４２が出力した下り光信号を、光伝送路を介してＯＮＵ３に送信する。光合分波部２４３は、光伝送路を介してＯＮＵ３から受信した光信号を、光受信部２４４に出力する。光受信部２４４は、上りの光信号を受信し、電気信号に変換する。電流／電圧変換部２４５は、光受信部２４４において光電変換された電流を電圧に変換して増幅する。等化増幅部２４６は、電流／電圧変換部２４５により変換された電圧を等化増幅し、制御部２１０に出力する。
【００５２】
ＯＬＴ２００の制御部２１０は、ＯＮＵ３を初めて登録する際に、レンジング機能を使用してＯＮＵ３の収容距離を把握し、ＯＮＵ情報保持部２２０に保持する。これら、制御部２１０は、ＯＮＵ３に適用するプリアンブルフレーム長を決定する。制御部２１０は、ＯＮＵ３に搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に、決定したプリアンブルフレーム長を示すプリアンブル長制御情報を設定して各ＯＮＵ３に指示を行う。
【００５３】
図８に示すＯＬＴ２００の構成においては、制御部２１０が、図３、図５又は図７に示す割当シーケンスに従って動作し、ＯＮＵ情報保持部２２０に保持されるＯＮＵ３の収容距離情報と、割当テーブル保持部２３０に保持されるテーブルを参照して、ＯＬ２００に接続される各ＯＮＵ３に割り当てるプリアンブルフレーム長を決定する。
【００５４】
[第５の実施形態]
本実施形態では、ＯＬＴの他の構成例を説明する。本実施形態のＯＬＴは、上述した実施形態と同様に、プリアンブルフレーム長を可変にすることにより、ＯＬＴの最小受信感度改善によるロスバジェット拡大を実現する光アクセスシステムにおいて用いられる。本実施形態のＯＬＴは、ＯＮＵ収容距離情報を用いたプリアンブル長最適化手法を実現可能とする構成であり、第１の実施形態のＯＬＴ２、第２の実施形態のＯＬＴ２ａ、及び、第３の実施形態のＯＬＴ２ｂとして用いることができる。ただし、本実施形態のＯＬＴは、レンジング機能によりＯＮＵの収容距離を把握する処理に代えて、ＯＮＵから受信する上りバースト光信号の受信パワーを参照して収容距離を推定する処理を行い、各ＯＮＵに割当てるプリアンブル長を、上りバースト光信号の受信パワーに応じて最適化する構成である。
【００５５】
図９は、本実施形態のＯＬＴ２００ａの構成を示すブロック図である。同図において、図８に示す第４の実施形態によるＯＬＴ２００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すＯＬＴ２００ａは、制御部２１０ａ、ＯＮＵ情報保持部２２０、割当テーブル保持部２３０及びＯＬＴ光送受信部２４０ａを備えて構成される。ＯＬＴ光送受信部２４０ａは、光送信部駆動部２４１、光送信部２４２、光合分波部２４３、光受信部２４４、電流／電圧変換部２４５、等化増幅部２４６及び判定部２４７から構成される。
【００５６】
判定部２４７は、ＯＬＴ光送受信部２４０ａが受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて、上りバースト光信号の送信元のＯＮＵ３の収容距離を推定する。判定部２４７は、ＯＮＵ３の収容距離の推定を、判定部２４７が判定した光受信部２４４の後段の電流成分、電流／電圧変換部２４５の後段の電圧成分、電流／電圧変換部２４５における回路状態、及び、等化増幅部２４６における回路状態のうち１以上に基づいて行う。回路状態は、例えば、増幅率パラメータにより表される。制御部２１０ａは、判定部２４７から、ＯＮＵ３の収容距離の情報を取得する。これ以外の制御部２１０ａの動作は、第４の実施形態の制御部２１０の動作と同様である。
【００５７】
図９に示すＯＬＴ２００ａの構成においては、判定部２４７が、光受信部２４４で受信した上りバースト光信号の受信パワーを示す情報として、電流レベル／電圧レベルや、各電気回路における増幅率パラメータを取得し、取得した情報に基づいてＯＮＵ３の収容距離を判定する。制御部２１０ａは、判定部２４７が判定した収容距離の情報を用いて、図３、図５又は図７に示す割当シーケンスに従って動作し、ＯＮＵ情報保持部２２０に保持されるＯＮＵ３の収容距離情報と、割当テーブル保持部２３０に保持されるテーブルを参照して、ＯＬ２１０ａに接続されるＯＮＵ３に割り当てるプリアンブルフレーム長を決定する。制御部２１０ａは、ＯＮＵ３に搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に、決定したプリアンブルフレーム長を示すプリアンブル長制御情報を設定して各ＯＮＵ３に指示を行う。
【００５８】
[第６の実施形態]
本実施形態では、ＯＮＵの構成例を説明する。
図１０は、本実施形態のＯＮＵ３００の構成を示すブロック図である。ＯＮＵ３００は、ＯＬＴによる上り信号プリアンブル長最適化に対応する。同図に示すＯＮＵ３００は、第１の実施形態〜第３の実施形態のＯＮＵ３として用いることができる。ＯＮＵ３００は、光信号送受信部３１０及びフレーム処理部３２０を備えて構成される。また、フレーム処理部３２０は、下り受信フレーム処理部３２１、上りプリアンブル長制御信号監視部３２２、上りプリアンブル長設定部３２３及び上り送信フレーム生成部３２４を備えて構成される。
【００５９】
光信号送受信部３１０は、ＯＬＴからの下り光信号を受信する。光信号送受信部３１０は、受信した下り光信号を電気信号に変換して、下り受信フレーム処理部３２１に入力する。下り受信フレーム処理部３２１は、フレームのヘッダに格納された各種制御信号と、下り信号データを分離する処理を行う。ここで、上りプリアンブル長制御信号監視部３２２は、フレームのヘッダに格納される上り信号のプリアンブル長設定に関する制御信号を監視し、ＯＮＵ３００が送信する上り信号フレームに割り当てるプリアンブル長制御情報を読み取る。プリアンブル長設定に関する制御信号は、例えば、バースト制御情報が設定された制御信号である。バースト制御情報は、フレームのヘッダに格納される情報であり、ＯＮＵに搭載されたレーザの発光時間（上りバースト信号の割り当て帯域）を指示する制御信号に含まれる。上りプリアンブル長制御信号監視部３２２は、読み取った上りプリアンブル長制御情報を上りプリアンブル長設定部３２３に引き継ぐ。
【００６０】
上りプリアンブル長設定部３２３は、上りプリアンブル長制御信号監視部３２２により読み取られた上りプリアンブル長制御情報を元に、上り信号フレームに割り当てるプリアンブル長を決定する。上りプリアンブル長設定部３２３が決定した上り信号のプリアンブル長情報は、上り送信フレーム生成部３２４に引き継がれる。
【００６１】
上り送信フレーム生成部３２４は、上りプリアンブル長設定部３２３が決定した上り信号のプリアンブル長情報に基づくプリアンブル長の上り信号フレームを生成する。光信号送受信部３１０は、生成された上り信号フレームおよびバースト制御情報を元に、光信号送受信部３１０が備える図示しない光送信部を介して、上りバースト光信号をＯＬＴに送信する。
【００６２】
以上説明した実施形態によれば、時分割多重アクセス技術を適用した、時間的に間欠な光信号を局内装置に送信する光アクセスシステムの局内装置は、制御部を備える。例えば、光アクセスシステムは光アクセスシステム１、１ａ、１ｂであり、局内装置は、ＯＬＴ２、２ａ、２ｂ、２００、２００ａであり、宅内装置は、ＯＮＵ３、３００である。局内装置の制御部は、当該局内装置に新規に接続される宅内装置である新規宅内装置に、新規宅内装置の収容距離、又は、新規宅内装置及び当該局内装置に登録済みの宅内装置である登録済宅内装置それぞれの収容距離に基づいて、新規宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定する。
【００６３】
例えば、制御部は、新規宅内装置及び登録済宅内装置それぞれからの上りバースト光信号に同一のプリアンブル長を用いると判定してもよい。
【００６４】
また、制御部は、局内装置と宅内装置との初期通信確立後に、宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を判定してもよい。
また、制御部は、宅内装置からの上りバースト光信号に用いるプリアンブル長を、当該宅内装置の収容距離に応じて個別に又は収容距離区分ごとに割り当ててもよい。
また、局内装置は、宅内装置から受信した上りバースト光信号の受信パワーに基づいて収容距離を判定する判定部をさらに備えてもよい。
【００６５】
上述した実施形態によれば、コストを抑えながらロスバジェットを拡大し、改善することができる。
【００６６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
ＴＤＭＡ技術を適用した光アクセスシステムの局内装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１、１ａ、１ｂ…光アクセスシステム，  ２、２ａ、２ｂ、２００、２００ａ…ＯＬＴ，  ３−１−１〜３−Ｎ−ＭＮ、３００…ＯＮＵ，  ４、５−１〜５−Ｎ…光パワースプリッタ，  ２１０、２１０ａ…制御部，  ２２０…ＯＮＵ情報保持部，  ２３０…割当テーブル保持部，  ２４０、２４０ａ…ＯＬＴ光送受信部，  ２４１…光送信部駆動部，  ２４２…光送信部，  ２４３…光合分波部，  ２４４…光受信部，  ２４５…電流／電圧変換部，  ２４６…等化増幅部，  ２４７…判定部，  ３１０…光信号送受信部，  ３２０…フレーム処理部，  ３２１…下り受信フレーム処理部，  ３２２…上りプリアンブル長制御信号監視部，  ３２３…上りプリアンブル長設定部，  ３２４…上り送信フレーム生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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