(57)【要約】【課題】局側光回線終端装置の動作を標準の規格に準拠させたうえで、局側光回線終端装置が複数の加入者側光回線終端装置から受信する登録要求信号の衝突の発生する頻度の低減を図る。【解決手段】局側光回線終端装置と、局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置とを備える光通信システムにおいて、加入者側光回線終端装置について、前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御部を備えて構成する。【選択図】図３
2015082770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側光回線終端装置と、前記局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置とを備え、
前記加入者側光回線終端装置は、
前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御部を備える
光通信システム。
【請求項２】
前記登録要求信号送信制御部は、
一定の数値範囲において乱数を生成する乱数生成部と、
前記確率に対応して前記一定の数値範囲のうちから選択した所定の数値群に前記乱数が含まれる場合に登録要求信号を送信すべきと決定し、前記数値群に前記乱数が含まれない場合に登録要求信号を送信すべきでないと決定する送信可否決定部とを備える
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
局側光回線終端装置と、前記局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置とを備える光通信システムにおける登録制御方法であって、
前記加入者側光回線終端装置は、
前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御ステップを備える
登録制御方法。
【請求項４】
局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置であって、
前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御部を備える
加入者側光回線終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システム、登録制御方法及び加入者側光回線終端装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセス網形態の１つとして、ＰＯＮ（Passive Optical Network）が知られている。ＰＯＮは、通信事業者側に設置されるＯＬＴ（Optical Line Terminal：局側光回線終端装置）と、加入者側に設置されるＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者側光回線終端装置）との間での通信において、光−電気変換を行わずに受動素子であるスプリッタを用いで光信号を複数に分岐するようにされたアクセス網形態である。このようなＰＯＮでは、一心の光ファイバーを複数ユーザで共有することができるため、経済的なネットワークを構築できる。
【０００３】
ＰＯＮのうち、ＯＬＴとＯＮＵとがイーサネット（登録商標、以下同様）フレームにより通信を行うものについては、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同様）  ＰＯＮ）と呼ばれる。
【０００４】
ＥＰＯＮのうち、伝送速度が１ＧｂｐｓであるＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet PON）は、高速かつ安価なＦＴＴＨ（Fiber To The Home：光ファイバーを伝送路として加入者宅へ直接引き込む、アクセス系光通信網の構成方式）サービスを提供することができる。このため、ＧＥ−ＰＯＮは、特に国内では広く用いられている。最近では、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様が検討されている。
【０００５】
また、近年では、ＰＯＮ用光リピータの検討が進められ、標準規格を拡張して、分岐数を増大することが可能となった。具体的には、これまでのＰＯＮでは光信号強度の制約から３２分岐以下で使われることが多かったのに対し、１０００分岐などの多分岐接続が可能となった。
一般に、ＰＯＮにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の方向を下り方向と呼び、ＯＮＵからＯＬＴへの通信の方向を上り方向と呼ぶ。
【０００６】
ＥＰＯＮをはじめとする多くのＰＯＮでは、上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。ＯＬＴにより、それぞれのＯＮＵの送信タイミングを制御することで、複数のＯＮＵがＯＬＴと時分割通信できるようにしている。１０Ｇ−ＥＰＯＮの上り方向の通信も同様に時分割多元接続により行われる。１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１台のＯＬＴに、上り伝送速度が異なる複数のＯＮＵが接続できる方式が検討されている。このとき、異なる速度のＯＮＵとの間であっても、時分割多元接続により上り方向の通信を実現する。
【０００７】
上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのＰＯＮでは、上り方向の通信の帯域を効率的に使用するために、それぞれのＯＮＵについての上り方向の通信を許可する帯域を、通信の状況に応じて動的に変更するという動的帯域割り当て機能を備えている。
ここで、ＰＯＮにおけるＯＮＵごとの帯域は、例えばＯＬＴが各ＯＮＵに対して送信許可量を算出し、その送信時間帯を排他的に確保することにより、割り当てることができる。ＯＮＵはＯＬＴによって割り当てられた時間帯にのみ上り方向の信号を送信する。このため、割り当てられた時間帯を待つための待ち時間は伝送遅延時間に加算される。
【０００８】
ＥＰＯＮには、ＭＰＣＰ（Multi Point-Control Protocol）と呼ばれる、１つのＯＬＴが複数のＯＮＵの通信を制御するためのプロトコルが標準で定められている。ＭＰＣＰとしては、未登録のＯＮＵを検出するためのDiscovery Processingと、ＯＮＵが送信する上り方向の信号の送信タイミングを制御するためのREPORT Processing・GATE Processingとが知られている。
【０００９】
ＥＰＯＮでは、ＯＮＵがＰＯＮに接続されると、ＯＬＴはそのＯＮＵを発見し、ＯＮＵにＬＬＩＤ（Logical Link ID）を付与して通信リンクを自動的に確立する。この機能をＰ２ＭＰディスカバリ（Point to multi-point Discovery）と呼ぶ。ＭＰＣＰのDiscovery Processingは、Ｐ２ＭＰディスカバリを実現するためのプロトコルである。
【００１０】
図５のシーケンス図は、Discovery ProcessingとしてのＰ２ＭＰディスカバリ処理における通信手順を示している。
Discovery Processingにおいて、先ず、ＯＬＴは、Discovery Informationを格納したＧＡＴＥフレームであるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを各ＯＮＵに対して送信して、送信タイミングを通知する（ステップＳ１）。
ＧＡＴＥフレームは、ＯＮＵに送信タイミングなどの送信に関する制御情報を通知するフレームであり、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームは、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信タイミングなどを示す制御情報を未登録のＯＮＵに対して通知するフレームである。ＧＡＴＥフレームは、Messages sent on broadcast cannelを用いて送信される。
【００１１】
次に、ＯＬＴに未登録のＯＮＵは、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを受信すると、衝突回避のためランダム待ち時間（Random delay）ＴＲを待機した後、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する（ステップＳ２）。ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、Messages sent on broadcast cannelを用いて送信される。ＯＬＴは、ＯＮＵからのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを受信する可能性のある時間だけＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗを設定し、設定したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間において未登録の各ＯＮＵからのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを受信する。
【００１２】
次に、ＯＬＴはＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの受信に応じて、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信元であるＯＮＵ（またはＵＮＩポート）の識別子であるＬＬＩＤを新規に登録する。そのうえで、ＲＥＧＩＳＴＥＲフレームにより、登録したＬＬＩＤを通知する（ステップＳ３）。ＲＥＧＩＳＴＥＲフレームは、Messages sent on broadcast cannelを用いて送信される。
このようにＯＬＴからＯＮＵに対してＬＬＩＤが通知されることにより、ＯＬＴとＯＮＵとがＬＬＩＤを利用して通信を実行可能になる。つまり、ＯＬＴとＯＮＵとの間でのリンクが確立される。
【００１３】
続いて、ＯＬＴは、ＧＡＴＥフレームにより上り方向の送信タイミングを通知し（ステップＳ４）、ＯＮＵは通知されたタイミングに従ってＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫを返す（ステップＳ５）。
上記ステップＳ１〜Ｓ５の各処理により、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理が実現されている。このＧＡＴＥフレームと、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫは、Messages sent on unicast cannelsを用いて送信される。
このようにＯＬＴとＯＮＵの間でDiscovery Processingとしての通信が実行される（例えば、非特許文献１参照）。
【００１４】
図６のタイミングチャートは、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームとＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送受信タイミング例を示している。なお、図５との対応では、図６に示されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送受信はステップＳ１に対応し、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送受信はステップＳ２に対応する。
また、同図に示されるＯＮＵ２００−ｋ、ＯＮＵ２００−ｎは、それぞれ、複数のＯＮＵのうちの１つを示している。図６の説明にあたり、ＯＮＵ２００−ｋ、ＯＮＵ２００−ｎを含む複数のＯＮＵについて特に区別しない場合には、ＯＮＵ２００と記載する。
【００１５】
図６において、先ず、ＯＬＴ１００は、時刻ｔ０においてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームをブロードキャストにより、各ＯＮＵ２００に対して送信する。上記のように送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームは、ランダム待ち時間ＴＲと、ランダム待ち時間ＴＲの開始時刻ｔ１とを指定する情報を制御情報として含む。なお、同図に示すランダム待ち時間ＴＲの期間は、ランダム待ち時間ＴＲとしての最長時間を示している。
【００１６】
未登録のＯＮＵ２００はＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答して、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームにより指定されたランダム待ち時間ＴＲ内にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する。ＯＮＵ２００−ｎの通信距離を、許容範囲における最長の通信距離とすると、同図に示す期間ＴＤ０が図６に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗとなる。期間ＴＤ０の開始タイミングは、ＯＬＴ１００における開始時刻ｔ１であり、期間ＴＤ０の終了タイミングは、ＯＮＵ２００−ｎにおけるランダム待ち時間ＴＲの最長時間の終了時刻からＯＬＴ１００までの伝搬時間に応じて遅延した時刻である。即ち、期間ＴＤ０は、ＯＮＵ２００からＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが到着する可能性のある期間を示す。
【００１７】
Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間ＴＤ０は、ＯＬＴ１００がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを送信するタイミングに基づいて設定する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗは、未登録のＯＮＵ２００からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを優先して受け付ける期間である。
Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間ＴＤ０においては、登録済のＯＮＵがＯＬＴに対して上り方向の送信を行わないように、ＯＬＴが制御を実行する。
ＥＰＯＮの上り方向の通信については、ＯＬＴが各ＯＮＵの上り方向の送信データ量を算出し、算出した送信データ量を通知することにより、ＯＮＵごとに送信時間を確保させるように帯域制御を実行する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間は、未登録のＯＮＵからのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが受信される期間である。そこで、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間において、ＯＬＴは、登録済みのＯＮＵによる上り方向の送信が行われないように帯域制御を実行する。これにより、登録済のＯＮＵから送信される信号と、未登録のＯＮＵから送信されるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームとの衝突を回避することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】IEEE std 802.3-2012 SECTION FIVE
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
Ｐ２ＭＰディスカバリ処理のシーケンスにおいて、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの衝突が生じた場合、衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは廃棄される。この場合、廃棄されたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信元のＯＮＵについてはＰ２ＭＰディスカバリのシーケンスは完了せず、ＯＬＴとのリンクが確立しない。
この場合、衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信元のＯＮＵは、次回のＰ２ＭＰディスカバリ処理により再度登録処理を行う必要がある。
特に、ランダム待ち時間ＴＲが短い場合や、リンクを確立すべき未登録のＯＮＵ数が多い場合には衝突が発生する頻度が高くなり、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理が完了してＯＮＵが通信を開始できるまでに長い時間を要する場合がある。
【００２０】
通信システムにおいて、一般には、リンクの確立から通信開始までの時間が短いほど、また、遅延時間が短いほど通信性能が高い。
ＥＰＯＮにおいてＰ２ＭＰディスカバリ処理が実行される間隔は、０．１〜１．５ｓｅｃほどと長い。このために、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理について１度のリトライが生じるだけでも遅延への影響は大きい。さらに、システム起動時などのように多数のＯＮＵと同時にＰ２ＭＰディスカバリ処理を実行する場合には、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの信号が衝突する頻度が増大する。このような状態では、２回以上のリトライとなる場合もあり遅延がさらに拡大する。
【００２１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、局側光回線終端装置の動作を標準の規格に準拠させたうえで、局側光回線終端装置が複数の加入者側光回線終端装置から受信する登録要求信号の衝突が発生する頻度の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一態様は、局側光回線終端装置と、前記局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置とを備え、前記加入者側光回線終端装置は、前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御部を備える光通信システムである。
【００２３】
本発明の一態様は、上記の光通信システムであって、前記登録要求信号送信制御部は、一定の数値範囲において乱数を生成する乱数生成部と、前記確率に対応して前記一定の数値範囲のうちから選択した所定の数値群に前記乱数が含まれる場合に登録要求信号を送信すべきと決定し、前記数値群に前記乱数が含まれない場合に登録要求信号を送信すべきでないと決定する送信可否決定部とを備える。
【００２４】
本発明の一態様は、局側光回線終端装置と、前記局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置とを備える光通信システムにおける光通信方法であって、前記加入者側光回線終端装置は、前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御ステップを備える登録制御方法である。
【００２５】
本発明の一態様は、局側光回線終端装置と光通信路経由で接続される加入者側光回線終端装置であって、前記局側光回線終端装置から送信された登録要求送信制御信号の受信に応じて、前記局側光回線終端装置による前記局側光回線終端装置の登録を要求する登録要求信号の前記局側光回線終端装置への送信の可否を、予め定めた確率に従って決定する登録要求信号送信制御部を備える加入者側光回線終端装置である。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、局側光回線終端装置の動作を標準の規格に準拠させたうえで、局側光回線終端装置が複数の加入者側光回線終端装置から受信する登録要求信号の衝突が発生する頻度の低減が図られるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態における光通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本実施形態におけるＰ２ＭＰディスカバリ処理におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームとＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送受信タイミングの一例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるＯＮＵの構成例を示す図である。
【図４】本実施形態におけるＯＮＵがＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答して実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【図５】Ｐ２ＭＰディスカバリ処理における通信手順例を示すシーケンス図である。
【図６】Ｐ２ＭＰディスカバリ処理におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームとＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送受信タイミングの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は本実施形態における光通信システムの構成例を示している。同図に示す光通信システムは、例えば１０Ｇ−ＥＰＯＮに対応する。
同図に示す光通信システムは、１つのＯＬＴ（Optical Line Terminal：局側光回線終端装置）１００と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者側光回線終端装置）２００−１〜２００−ｎとが光通信路５００を介して接続される。光通信路５００は光スプリッタや光ファイバーなどを備えて形成される。
なお、以降の説明において、ＯＮＵ２００−１〜２００−ｎについて特に区別しない場合には、ＯＮＵ２００と記載する。
【００２９】
ＯＬＴ１００は、通信事業者側に設置される光回線終端装置である。ＯＬＴ１００の上流に対しては上位ネットワーク３００が接続される。上位ネットワーク３００は、例えばインターネット上などに存在する各種のサーバなどを含む。
ＯＬＴ１００は、例えば上位ネットワーク３００と光通信路５００との間の通信において、電気信号と光信号との間での信号変換を行ったり、信号の多重化などを行ったりする。
【００３０】
ＯＮＵ２００は、加入者側に設置される光回線終端装置である。ＯＮＵ２００（２００−１〜２００−ｎ）の下流側には、下位ネットワーク４００（４００−１〜４００−Ｎ）が接続される。下位ネットワーク４００には、例えば加入者の自宅などで使用されるパーソナルコンピュータなどをはじめとしたネットワーク機器が含まれる。
【００３１】
上記のように構成される光通信システムにおいて、ＯＬＴ１００側で未登録のＯＮＵ２００は、ＯＬＴ１００とのリンクが確立されないためにＯＬＴ１００と通信を行うことができない。そこで、ＯＬＴ２００に未登録のＯＮＵ２００については、ＯＬＴ１００とのリンクを確立して通信が可能な状態とする必要がある。
このために、ＯＬＴ１００と未登録のＯＮＵ２００との間では、図５に示した手順によるＰ２ＭＰディスカバリ処理を実行する。
【００３２】
ＯＬＴ１００は、図５のステップＳ１においてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームをＯＮＵ２００に対してブロードキャストで送信する。図５のステップＳ２においてＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを正常に受信した場合、標準の規格に従った手順に則って、例えば図５のステップＳ３以降の処理を実行する。
【００３３】
ＯＮＵ２００は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する際、図６にて説明したように、衝突回避のために、ランダム待ち時間ＴＲだけ待機してからＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信するようにしている。しかし、ランダム待ち時間ＴＲによる衝突回避は万全なものではなく、ＯＬＴ１００において複数のＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの受信期間が重複し、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが衝突する可能性がある。特に、ランダム待ち時間ＴＲが短い場合や未登録のＯＮＵ２００が多数であるような場合には、衝突の発生する頻度が高くなる。
図６では、ＯＮＵ２００−ｋが送信したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム（Ｒ１）とＯＮＵ２００−ｎが送信したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム（Ｒ２）とが衝突している例が示されている。
【００３４】
ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームに衝突が発生した場合、その衝突部分の信号については十分な信頼性が確保できないために破棄している。このようにＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが破棄された場合、衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信元のＯＮＵ２００はＯＬＴ１００に登録されないために、次回のＰ２ＭＰディスカバリ処理においてリトライのための通信が実行される。このようなリトライが通信時間の遅延を招き、例えば光通信システムにおける通信性能劣化の要因となる。
【００３５】
そこで、本実施形態においては、ＯＮＵ２００が図５のステップＳ２としてのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信に関連して以下の処理を実行することで、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの衝突が発生する頻度の低減を図る。
【００３６】
図２のタイミングチャートは、本実施形態におけるＰ２ＭＰディスカバリ処理におけるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレーム（登録要求送信制御信号）とＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム（登録要求信号）の送受信タイミング例を示している。
ＯＬＴ１００は、時刻ｔ０においてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームをブロードキャストにより、各ＯＮＵ２００に対して送信する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームは、ランダム待ち時間ＴＲと、ランダム待ち時間ＴＲの開始時刻ｔ１とを指定する情報を含む。なお、ランダム待ち時間ＴＲに代えて、例えばＯＮＵ２００間でランダムとなるような待ち時間を、ＯＮＵ２００ごとに固定的に設定してもよい。
ＯＬＴ１００によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信は、図５との対応ではステップＳ１に対応する。
【００３７】
ＯＬＴ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを送信した後、図２に示すように開始時刻ｔ１を開始時点として期間ＴＤ０によるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗを設定する。ＯＬＴ１００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間においてＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの受信を受け付ける。
【００３８】
標準の規格に準拠するＯＮＵ２００は、図６のステップＳ２として示すように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答して必ずＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信するようにしている。
これに対して、本実施形態のＯＮＵ２００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答して必ずしもＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信を行わない。即ち、本実施形態のＯＮＵ２００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを受信したとしても、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する場合と送信しない場合とがある。
【００３９】
具体的に、本実施形態のＯＮＵ２００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを受信した場合に、予め定めた確率に従って、今回受信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームに応答したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきか否かについて決定する。
ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきと決定した場合、ＯＮＵ２００は、ランダム待ち時間ＴＲを待機したうえでＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する。
一方、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきでないと決定した場合、ＯＮＵ２００は、今回のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信を行わない。
【００４０】
図２においては、上記のように予め定めた確率に従って送信可否を決定した結果、ＯＮＵ２００−ｋがＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきでないと決定し、ＯＮＵ２００−ｎがＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきと決定した例を示している。
このような決定結果に従い、同図においては、ＯＮＵ２００−ｋは、ランダム待ち時間ＴＲを経過してもＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信していない。一方、ＯＮＵ２００−ｎは、ランダム待ち時間ＴＲの経過後にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信している。この結果、同図においては、図６と比較して分かるように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの期間においてＯＮＵ２００−ｎが送信したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム（Ｒ２）のみがＯＬＴにて受信されており、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム（Ｒ１）との衝突が生じていない状態が示されている。
【００４１】
このようにＯＮＵ２００が動作することによって、ＯＬＴ１００からの１回のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信に応答してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信するＯＮＵ２００は、全ての未登録のＯＮＵ２００のうち、予め定めた確率の値にほぼ対応した数に制限される。
一例として、確率が１／４（＝０．２５）であれば、１回のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信に応答してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信するＯＮＵ２００の数は、全ての未登録のＯＮＵ２００のうちのほぼ１／４にまで制限される。
【００４２】
すなわち、本実施形態においては、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信に応答してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する未登録のＯＮＵ２００の数を全ての未登録のＯＮＵ２００の数よりも少なくすることができる。
これにより、本実施形態においては、ＯＬＴ１００にて受信されるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの衝突の発生する頻度を低減し、リトライによる通信性能の劣化を有効に抑制することが可能になる。この結果、全ての未登録のＯＮＵ２００から送信されたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームのＯＬＴ１００側での正常受信が完了するまでの時間が短縮される。つまり、全ての未登録のＯＮＵ２００が登録要求処理を完了するまでの時間が短縮され、通信品質の劣化を抑制することができる。
【００４３】
なお、本実施形態のＯＬＴ１００は、定期的あるいは不定期ではあるが予め定められたタイミングでＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信を繰り返し実行する。これにより、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信を繰り返し実行している過程において、未登録であった全てのＯＮＵ２００がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信されることになり、全てのＯＮＵ２００を登録することができる。
【００４４】
図３を参照して、本実施形態のＯＮＵ２００の構成例について説明する。同図に示すＯＮＵ２００は、波長合分波器２０１、光受信部２０２、制御部２０３、ユーザデータ伝送部２０４及び光送信部２０５を備える。
【００４５】
本実施形態の光通信システムは、上り方向と下り方向の各光信号に異なる波長を割り当てることにより１心の光ファイバーにより上り方向と下り方向の各光信号を同時に送受信する波長分割多重方式を採る。このような構成に応じて、本実施形態のＯＮＵ２００は波長合分波器２０１を備える。波長合分波器２０１は、上り方向と下り方向の各光信号の波長に対応する波長フィルタを備えて構成される。
【００４６】
波長合分波器２０１は、光ファイバーにより伝送される光信号から下り方向の光信号に対応する波長を分離することによって、ＯＬＴ１００から送信された光信号を抽出して光受信部２０２に出力する。
また、波長合分波器２０１は、光送信部２０５から出力された上り方向に対応する波長を有する光信号を光ファイバーにより伝送される光信号に合成し、ＯＬＴ１００に送信する。
【００４７】
光受信部２０２は、波長合分波器２０１から入力した光信号をデータ信号に復調して制御部２０３に出力する。
【００４８】
制御部２０３は、ＯＬＴ１００との通信及び下位ネットワーク４００との通信に関する制御を実行する。
ユーザデータ伝送部２０４は、下位ネットワーク４００からＯＮＵ２００に対して送信されたユーザデータを受信し、制御部２０３に受け渡す。また、ユーザデータ伝送部２０４は、制御部２０３から受け渡されたユーザデータを下位ネットワーク４００に伝送する。
光送信部２０５は、制御部２０３の送信信号蓄積部２３４から出力された送信信号（ユーザデータ、ＲＥＰＯＲＴフレーム、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームなど）を入力し、上り方向に対応する波長を有する光信号に変換し、変換した光信号を波長合分波器２０１に供給してＯＬＴ１００に送信する。
【００４９】
次に、同じ図３を参照して制御部２０３の構成例について説明する。同図に示す制御部２０３は、信号弁別部２３１、登録要求信号送信制御部２３２、登録要求信号生成部２３３、送信信号蓄積部２３４、送信制御部２３５及びＲＥＰＯＲＴフレーム生成部２３６を備える。
【００５０】
信号弁別部２３１は、光受信部２０２から入力した信号について弁別する。
ＯＬＴから送信される信号には各ＯＮＵに送信すべき信号が多重化されている。信号弁別部２３１は、受信した信号（フレーム）が自分宛であるか否かについて判断する。ここで、自分宛の信号とは、ＯＬＴ１００からブロードキャストにより送信された信号、もしくはフレームに格納されるＬＬＩＤ（Logical Link ID）が自分のＬＬＩＤと一致する信号である。ブロードキャストにより送信される信号の場合、宛先アドレス（ＤＡ）には、ブロードキャストに対応した所定のアドレスが格納される。信号弁別部２３１は、宛先アドレス（ＤＡ）を参照することにより、ブロードキャストにより送信された信号であるか否かを判定できる。
【００５１】
さらに、信号弁別部２３１は、受信した信号が自分宛に送信された信号である場合には、受信した信号の種別について判定する。
例えば、ブロードキャストにより送信された信号のフレームに格納されるタイプの情報がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームであることを示す場合、信号弁別部２３１は、受信した信号がＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームであると判定する。
信号弁別部２３１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを受信したと判定した場合、受信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを、登録要求信号送信制御部２３２と送信制御部２３５とに出力する。
【００５２】
また、信号弁別部２３１は、受信した自分宛の信号のフレームに格納されるタイプの情報が、ＧＡＴＥフレーム（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレーム以外）であることを示す場合、受信した信号がＧＡＴＥフレームであると判定する。
この場合、信号弁別部２３１は、受信したＧＡＴＥフレームを送信制御部２３５に出力する。
【００５３】
また、信号弁別部２３１は、受信した自分宛の信号のフレームに格納されるタイプの情報がユーザデータであることを示す場合、受信した信号がユーザデータであると判定する。この場合、信号弁別部２３１は、受信したユーザデータを、ユーザデータ伝送部２０４から下位ネットワーク４００に送信する。
【００５４】
登録要求信号送信制御部２３２は、ＯＬＴ１００から送信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応じて、ＯＬＴ１００によるＯＮＵ２００の登録を要求するＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームのＯＬＴ１００への送信の可否を予め定めた確率に従って決定する。
このために、登録要求信号送信制御部２３２は、一例として乱数生成部２３２ａと送信可否決定部２３２ｂとを備える。
乱数生成部２３２ａは、一定の数値範囲において乱数を生成する。
送信可否決定部２３２ｂは、予め設定確率に対応して一定の数値範囲のうちから選択した所定の数値群に乱数が含まれる場合にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきと決定する。一方、送信可否決定部２３２ｂは、上記の数値群に乱数が含まれない場合に登録要求信号を送信すべきでないと決定する。
【００５５】
登録要求信号生成部２３３は、登録要求信号送信制御部２３２の送信可否決定部２３２ｂにより登録要求信号を送信すべきと決定された場合に、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを生成する。
上記のように生成されたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、送信信号蓄積部２３４にて蓄積されたうえで、送信制御部２３５の制御によって光送信部２０５に出力され、波長合分波器２０１からＯＬＴ１００に送信される。
【００５６】
一方、登録要求信号生成部２３３は、登録要求信号送信制御部２３２の送信可否決定部２３２ｂにより登録要求信号を送信すべきでないと決定された場合には、今回受信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームに応じたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは生成しない。また、送信制御部２３５は、今回受信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを破棄し、今回受信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームに応じた送信制御を実行しない。
この場合、今回受信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームに応じたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、ＯＬＴ１００に対して送信されない。
このように、本実施形態においては、登録要求信号送信制御部２３２によって、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信が予め定めた確率に従って行われるように制御される。
【００５７】
また、制御部２０３において、送信信号蓄積部２３４は、送信待ちの送信信号を一時的に蓄積するバッファである。送信信号蓄積部２３４が蓄積する送信信号は、例えば下位ネットワーク４００からユーザデータ伝送部２０４を介して伝送されたユーザデータ、登録要求信号生成部２３３が生成したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム、ＲＥＰＯＲＴフレーム生成部２３６が生成するＲＥＰＯＲＴフレームなどである。
【００５８】
送信制御部２３５は、ＧＡＴＥフレームにより通知された帯域（データ送信量）と送信タイミングに従って送信制御を実行する。つまり、送信制御部２３５は、ＧＡＴＥフレームにより通知された送信タイミングで、送信信号蓄積部２３４が蓄積している送信信号のうち、ＧＡＴＥフレームにより通知されたデータ送信量の送信信号を光送信部２０５に出力させる。これにより、ＧＡＴＥフレームにより通知された送信量の送信信号が、ＧＡＴＥフレームにより通知された送信タイミングによりＯＬＴ１００に送信される。
【００５９】
ＲＥＰＯＲＴフレーム生成部２３６は、ＲＥＰＯＲＴフレームを生成する。ＲＥＰＯＲＴフレームは、送信信号蓄積部２３４に蓄積されている送信待ちの送信信号のデータ量をＯＮＵ２００からＯＬＴ１００に通知するフレームである。
ＲＥＰＯＲＴフレーム生成部２３６は、送信信号蓄積部２３４に蓄積されている送信待ちの送信信号のデータ量を示すデータ量情報を格納したＲＥＰＯＲＴフレームを生成する。
生成されたＲＥＰＯＲＴフレームは、送信信号蓄積部２３４に一旦蓄積されたうえで、送信制御部２３５の制御によってＯＬＴ１００に送信される。
【００６０】
ＲＥＰＯＲＴフレームを受信したＯＬＴ１００は、ＲＥＰＯＲＴフレームが格納するデータ量情報が示すデータ量と、ＲＥＰＯＲＴフレームの送信元以外のＯＮＵのデータ量とに基づいて、ＲＥＰＯＲＴフレームの送信元のＯＮＵ２００に割り当てるべき上り方向の帯域（データ送信量）と送信タイミングとを算出する。ここで算出される送信タイミングとしては、例えば図２などにおいて示されるランダム待ち時間ＴＲの開始時刻ｔ１である。
ＯＬＴ１００は、算出したデータ送信量と送信タイミングの情報を格納したＧＡＴＥフレームを生成し、ＲＥＰＯＲＴフレームの送信元のＯＮＵ２００に送信する。
【００６１】
ＯＮＵ２００にて受信されたＧＡＴＥフレームは、前述のように制御部２０３における送信制御部２３５に出力され、送信制御部２３５は、入力したＧＡＴＥフレームが示すデータ送信量と送信タイミングとに基づいて、送信信号蓄積部２３４に蓄積されている送信待ちの送信信号についての送信制御を実行する。
【００６２】
続いて、図４のフローチャートを参照して、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信に応答してＯＬＴ１００に未登録のＯＮＵ２００が実行する処理手順例について説明する。なお、同図に示す処理は、登録要求信号送信制御部２３２において予め設定された確率が１／４（＝０．２５）である場合に対応する。
【００６３】
ＯＮＵ２００において、信号弁別部２３１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームが受信されるのを待機している（ステップＳ１０１−ＮＯ）。つまり、信号弁別部２３１は、受信した信号についての弁別結果として、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームであるとの弁別結果が得られるのを待機する。
Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームが受信されるのに応じて（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、登録要求信号送信制御部２３２における乱数生成部２３２ａは、０以上１未満（０≦ｒ＜１）の数値範囲において乱数ｒを生成する（ステップＳ１０２）。
次に、送信可否決定部２３２ｂは、ステップＳ１０２にて生成された乱数ｒが０以上０．２５未満（０≦ｒ＜０．２５）の数値範囲における数値群に含まれるか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。
【００６４】
ここで、０≦ｒ＜０．２５の数値範囲に対応する数値群は、予め定められた確率が１／４であるのに対応して０≦ｒ＜１の数値範囲から選択されたものである。つまり、乱数ｒとして取り得る値の数値範囲である０≦ｒ＜１に対する０≦ｒ＜０．２５の数値範囲の占有率は１／４である。従って、乱数ｒが０≦ｒ＜０．２５の範囲に含まれる確率も１／４となる。
【００６５】
乱数ｒが０以上０．２５未満（０≦ｒ＜０．２５）の範囲の数値群に含まれる場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、送信可否決定部２３２ｂは、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきと決定する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４の決定結果に応じて、登録要求信号生成部２３３は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを生成する（ステップＳ１０５）。生成されたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、送信信号蓄積部２３４に蓄積される。
そして、送信制御部２３５は、例えばＧＡＴＥフレームの通知に応じたタイミングで、送信信号蓄積部２３４に蓄積されているＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームをＯＬＴ１００に送信するための制御を実行する（ステップＳ１０６）。
【００６６】
一方、乱数ｒが０．２５以上であり、０以上０．２５未満（０≦ｒ＜０．２５）の範囲の数値群に含まれない場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、送信可否決定部２３２ｂは、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信すべきでないと決定する（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０７の決定結果に応じて、送信制御部２３５は、ステップＳ１０１に対応して受信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを破棄する（ステップＳ１０８）。
この場合、登録要求信号生成部２３３はＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを生成せず、また、ステップＳ１０１に対応して受信したＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームに応じた送信制御部２３５による送信制御も実行されない。つまり、ステップＳ１０１にて受信されたＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームに応答したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信は実行されない。
【００６７】
このような処理が実行されることにより、本実施形態のＯＮＵ２００は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの受信ごとに応じて、予め定められた確率に従ってＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信を行うことができる。
そして、このような処理を各ＯＮＵ２００が実行することで、１回のＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームの送信に応じてＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信してくる未登録のＯＮＵ２００数は、全ての未登録のＯＮＵ２００よりも少なくなる。これにより、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの衝突が発生する頻度をより低減して通信性能を向上させることが可能になる。
【００６８】
また、このような構成では、ＯＮＵ２００において予め定めた確率に従ってＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの送信の可否を決定していることから、ＯＬＴ１００としては、標準の規格に従ってＤｉｓｃｏｖｅｒｙ  ＧＡＴＥフレームを送信すればよい。
つまり、本実施形態におけるＯＬＴ１００については標準の規格に準拠したものをそのまま使用することができる。
【００６９】
なお、上述した実施形態におけるＯＬＴ１００とＯＮＵ２００をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによってＯＬＴ１００とＯＮＵ２００の各動作を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
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。
【符号の説明】
【００７０】
１００  ＯＬＴ，  ２００  ＯＮＵ，  ２０１  波長合分波器，  ２０２  光受信部，  ２０３  制御部，  ２０４  ユーザデータ伝送部，  ２０５  光送信部，  ２３１  信号弁別部，  ２３２  登録要求信号送信制御部，２３２ａ  乱数生成部，  ２３２ｂ  送信可否決定部，  ２３３  登録要求信号生成部，  ２３４  送信信号蓄積部，  ２３５  送信制御部，  ２３６  ＲＥＰＯＲＴフレーム生成部，  ３００  上位ネットワーク，  ４００  下位ネットワーク，  ５００  光通信路
【図１】
2015082770.tif 000003
【図２】
2015082770.tif 000004
【図３】
2015082770.tif 000005
【図４】
2015082770.tif 000006
【図５】
2015082770.tif 000007
【図６】
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