(57)【要約】【課題】信号重畳伝送を行うＴＤＭＡにおいて、通信状況に応じて衝突時間を制御すること。【解決手段】光通信路経由で加入者側光回線終端装置と通信し、加入者側光回線終端装置に光信号の送信開始時刻と送信許可時間とを通知し、加入者側光回線終端装置が通知された送信開始時刻から送信許可時間の間に送信する光信号を受信する局側光回線終端装置であって、光信号の受信におけるエラーを監視する監視部と、監視部の監視結果に基づいて、加入者側光回線終端装置が光信号を送信するタイミングの衝突時間を算出する算出部と、前記衝突時間に基づいて、送信開始時刻と送信許可時間とを算出する制御部と、制御部によって算出された前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを、加入者側光回線終端装置に通知するための信号を生成し、前記信号を加入者側光回線終端装置に送信する生成部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信路経由で加入者側光回線終端装置と通信し、前記加入者側光回線終端装置に光信号の送信開始時刻と送信許可時間とを通知し、前記加入者側光回線終端装置が通知された前記送信開始時刻から前記送信許可時間の間に送信する前記光信号を受信する局側光回線終端装置であって、
前記光信号の受信におけるエラーを監視する監視部と、
前記監視部の監視結果に基づいて、前記加入者側光回線終端装置が光信号を送信するタイミングの衝突時間を算出する算出部と、
前記衝突時間に基づいて、前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを算出する制御部と、
前記制御部によって算出された前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを、前記加入者側光回線終端装置に通知するための信号を生成し、前記信号を前記加入者側光回線終端装置に送信する生成部と、
を備える局側光回線終端装置。
【請求項２】
前記制御部は、予め設定された所定の最大値以下となるように前記衝突時間を算出する、
請求項１に記載の局側光回線終端装置。
【請求項３】
前記監視部は、所定の時間内に受信されたフレームのうち、エラーとなったフレームの割合を表すエラー率を算出し、
前記制御部は、前記エラー率が所定の閾値より小さい場合、現在の衝突時間よりも長くなるように前記衝突時間を算出し、前記エラー率が所定の閾値より大きい場合、現在の衝突時間よりも短くなるように前記衝突時間を算出する、
請求項１又は２に記載の局側光回線終端装置。
【請求項４】
前記監視部は、前記エラー率が所定の上限値を超えた場合、予め設定された所定の最小値を前記衝突時間に設定する、
請求項３に記載の局側光回線終端装置。
【請求項５】
前記監視部は、受信されたフレームごとのエラーを監視し、
前記制御部は、フレームの受信エラーの有無に基づいて前記衝突時間を算出し、受信エラーがない場合、現在の衝突時間よりも長くなるように前記衝突時間を算出し、受信エラーがある場合、予め設定された所定の最小値を前記衝突時間に設定する、
請求項１又は２に記載の局側光回線終端装置。
【請求項６】
光通信路経由で加入者側光回線終端装置と通信し、前記加入者側光回線終端装置に光信号の送信開始時刻と送信許可時間とを通知し、前記加入者側光回線終端装置が通知された前記送信開始時刻から前記送信許可時間の間に送信する前記光信号を受信する局側光回線終端装置が、
前記光信号の受信におけるエラーを監視する監視ステップと、
前記監視部の監視結果に基づいて、前記加入者側光回線終端装置が光信号を送信するタイミングの衝突時間を算出する算出ステップと、
前記衝突時間に基づいて、前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを算出する制御ステップと、
前記制御部によって算出された前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを、前記加入者側光回線終端装置に通知するための信号を生成し、前記信号を前記加入者側光回線終端装置に送信する生成ステップと、
を有する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光回線通信を制御する技術に関する。
【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て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）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）  ＰＯＮ）と呼ばれる。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。ＥＰＯＮをはじめとする多くのＰＯＮでは、上り方向の通信はＴＤＭＡ（時分割多元接続：Time Division Multiple Access）によって行われる。ＴＤＭＡでは、ＯＬＴは、複数のＯＮＵに対してフレームの送信開始時刻と送信許可時間とを通知するためにＧＡＴＥフレームを送信する。各ＯＮＵは、通知された送信開始時刻においてＯＬＴへのフレーム送信を開始し、通知された送信許可時間の間にフレームを送出する。ＴＤＭＡの制御において、各ＯＮＵがフレームを送信する時間は他のＯＮＵと重複しないように送信開始時刻と送信許可時間とが決定される。
【０００４】
このように、ＴＤＭＡでは、ＯＮＵはＯＬＴから通知された送信タイミングにおいてのみＯＬＴにフレームを送信することができる。そのため、ＯＮＵは、発生した上り方向の送信信号をＯＬＴから通知された送信タイミングが到来するまでの間、内部のバッファに蓄積する。ＯＮＵは、送信タイミングが到来すると、バッファに蓄積されたフレームをバースト状に送信する。以下の説明では、ＯＮＵから送信されるこのバースト状の信号をバースト信号と呼ぶ。
【０００５】
図７は、バースト信号がＯＬＴに送信されるタイミングの具体例を示すタイミングチャートである。
図７において横軸は時間を表す。符号９０−１〜９０−４は、各ＯＮＵから送信されるバースト信号に対応する。バースト信号９０−１は、時刻ｔ１１から時刻t１２の間に送信された信号を表す。同様に、バースト信号９０−２は、時刻ｔ２１から時刻t２２の間に送信された信号を表す。同様に、バースト信号９０−３は、時刻ｔ３１から時刻t３２の間に送信された信号を表す。同様に、バースト信号９０−４は、時刻ｔ４１から時刻t４２の間に送信された信号を表す。以下の説明では、特に区別しない限りバースト信号９０−１〜９０−４をバースト信号９０と記載する。
すなわち、バースト信号９０の左端の時刻は送信開始時刻を表し、バースト信号９０の幅は送信許可時間を表す。Ｔｇは、各ＯＮＵがバースト信号を送信するタイミングの偏差を吸収するために挿入されるガードタイムである。
【０００６】
図８は、バースト信号９０の構成の具体例を示す図である。
図８に示すとおり、バースト信号９０は、プリアンブル信号９０１、ＬＬＩＤ（Logical Link ID）９０２−１〜９０２−３、ＭＡＣ（Media Access Control）フレーム９０３−１〜９０３−３、ＩＦＧ９０４−１及び９０４−２を有する。プリアンブル信号９０１は、受信側となるＯＬＴがバースト信号９０を検出するために付加される同期信号である。ＬＬＩＤ９０２−１〜９０２−３は、ＯＬＴによって割り当てられた各ＯＮＵの識別情報である。ＭＡＣフレーム９０３−１〜９０３−３は、送信データを含むＭＡＣフレームである。ＬＬＩＤ９０２−１〜９０２−３は、それぞれ、ＭＡＣフレーム９０３−１〜９０３−３のヘッダ部に付与される。ＩＦＧ９０４−１及び９０４は、連続するフレームの受信タイミングを調整するために挿入されるＩＦＧ（Inter Frame Gap）である。以下の説明では、特に区別しない限りＬＬＩＤ９０２−１〜９０２−３をＬＬＩＤ９０２と記載する。同様に、ＭＡＣフレーム９０３−１〜９０３−３をＭＡＣフレーム９０３と記載する。同様に、ＩＦＧ９０４−１及び９０４−２をＩＦＧ９０４と記載する。バースト信号９０は、ＩＦＧ９０４を挟んで複数のＭＡＣフレーム９０３を含む信号として送出される。
【０００７】
一方で、伝送される信号の一部を重畳させて伝送し、衝突した信号を復元することによって、光回線の伝送効率を向上させる信号重畳伝送と呼ばれる技術がある（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１には、信号の送信に使用する周波数帯を重畳させる信号重畳伝送に関する技術が開示されている。このような信号重畳伝送をＴＤＭＡにおいて行う場合、ＯＬＴは、ＯＮＵが信号を送信する時間がＯＮＵ間で一部重複するように送信開始時刻と送信許可時間とを決定する。そのため、各ＯＮＵからＯＬＴに送信された信号の一部が衝突する。
【０００８】
図９は、ＴＤＭＡにおける信号重畳伝送によって送信されたバースト信号が衝突する様子を示すタイミングチャートである。
図９において横軸は時間を表す。図７と同様に、バースト信号Ｐ１及びバースト信号Ｐ２の左端の時刻は送信開始時刻を表し、バースト信号Ｐ１及びバースト信号Ｐ２の幅は送信許可時間を表す。すなわち、ＯＬＴは、バースト信号Ｐ１が送信開始時刻ｔ１から送信許可時間ＴＰ１の間に送信されるようにＯＮＵを制御する。また、ＯＬＴは、バースト信号Ｐ２が送信開始時刻ｔ２から送信許可時間ＴＰ２の間に送信されるようにＯＮＵを制御する。その結果、バースト信号Ｐ１及びバースト信号Ｐ２のうち、衝突時間Ｔｄに送信された信号が衝突してＯＬＴに受信される。そのため、ＴＤＭＡにおける信号重畳伝送を行う場合、ＯＬＴは、衝突して受信された信号を復元するための誤り訂正機能を備える。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】J.Mashino and T.Sugiyama, ”Total Frequency Utilization Efficiency Improvement by Superposed Multicarrier Transmission Scheme”, IEEE International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC2009), Tokyo, Japan, pp1677-1681, Sep. 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、ＴＤＭＡにおける信号重畳伝送を行う場合、ＯＬＴは、衝突した信号が誤り訂正機能によって訂正可能な範囲に収まるように衝突時間Ｔｄを制御する必要がある。
【００１１】
上記事情に鑑み、本発明は、信号重畳伝送を行うＴＤＭＡにおいて、通信状況に応じて衝突時間を制御することを可能とする技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、光通信路経由で加入者側光回線終端装置と通信し、前記加入者側光回線終端装置に光信号の送信開始時刻と送信許可時間とを通知し、前記加入者側光回線終端装置が通知された前記送信開始時刻から前記送信許可時間の間に送信する前記光信号を受信する局側光回線終端装置であって、前記光信号の受信におけるエラーを監視する監視部と、前記監視部の監視結果に基づいて、前記加入者側光回線終端装置が光信号を送信するタイミングの衝突時間を算出する算出部と、前記衝突時間に基づいて、前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを算出する制御部と、前記制御部によって算出された前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを、前記加入者側光回線終端装置に通知するための信号を生成し、前記信号を前記加入者側光回線終端装置に送信する生成部と、を備える局側光回線終端装置である。
【００１３】
本発明の一態様は、上記の局側光回線終端装置であって、前記制御部は、予め設定された所定の最大値以下となるように前記衝突時間を算出する、局側光回線終端装置である。
【００１４】
本発明の一態様は、上記の局側光回線終端装置であって、前記監視部は、所定の時間内に受信されたフレームのうち、エラーとなったフレームの割合を表すエラー率を算出し、前記制御部は、前記エラー率が所定の閾値より小さい場合、現在の衝突時間よりも長くなるように前記衝突時間を算出し、前記エラー率が所定の閾値より大きい場合、現在の衝突時間よりも短くなるように前記衝突時間を算出する、局側光回線終端装置である。
【００１５】
本発明の一態様は、上記の局側光回線終端装置であって、前記監視部は、前記エラー率が所定の上限値を超えた場合、予め設定された所定の最小値を前記衝突時間に設定する、局側光回線終端装置である。
【００１６】
本発明の一態様は、上記の局側光回線終端装置であって、前記監視部は、受信されたフレームごとのエラーを監視し、前記制御部は、フレームの受信エラーの有無に基づいて前記衝突時間を算出し、受信エラーがない場合、現在の衝突時間よりも長くなるように前記衝突時間を算出し、受信エラーがある場合、予め設定された所定の最小値を前記衝突時間に設定する、局側光回線終端装置である。
【００１７】
本発明の一態様は、光通信路経由で加入者側光回線終端装置と通信し、前記加入者側光回線終端装置に光信号の送信開始時刻と送信許可時間とを通知し、前記加入者側光回線終端装置が通知された前記送信開始時刻から前記送信許可時間の間に送信する前記光信号を受信する局側光回線終端装置が、前記光信号の受信におけるエラーを監視する監視ステップと、前記監視部の監視結果に基づいて、前記加入者側光回線終端装置が光信号を送信するタイミングの衝突時間を算出する算出ステップと、前記衝突時間に基づいて、前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを算出する制御ステップと、前記制御部によって算出された前記送信開始時刻と前記送信許可時間とを、前記加入者側光回線終端装置に通知するための信号を生成し、前記信号を前記加入者側光回線終端装置に送信する生成ステップと、を有する制御方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、信号重畳伝送を行うＴＤＭＡにおいて、通信状況に応じて衝突時間を制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態における光通信システムの構成例を示す図。
【図２】第１実施形態におけるＯＬＴ１００の機能構成を示す機能ブロック図。
【図３】第１実施形態におけるＯＬＴ１００が衝突時間を制御する処理の流れを示すフローチャート。
【図４】第２実施形態における光通信システムの構成例を示す図。
【図５】第２実施形態におけるＯＬＴ１００ａの機能構成を示す機能ブロック図。
【図６】第２実施形態におけるＯＬＴ１００ａが衝突時間を制御する処理の流れを示すフローチャート。
【図７】バースト信号がＯＬＴに送信されるタイミングの具体例を示すタイミングチャート。
【図８】バースト信号９０の構成の具体例を示す図。
【図９】ＴＤＭＡにおける信号重畳伝送によって送信されたバースト信号が衝突する様子を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、第１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１に示す光通信システムは、例えばＥＰＯＮによって実現される光通信システムである。図１に示す光通信システムでは、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。以下の説明では、特に区別しない限り、ＯＮＵ２００−１〜２００−ｎをＯＮＵ２００と記載する。
【００２１】
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の変換や、信号の多重化などを行う。
【００２２】
ＯＮＵ２００は、加入者側に設置される光回線終端装置である。ＯＮＵ２００−１〜２００−ｎの下流側には、それぞれ下位ネットワーク４００−１〜４００−ｎが接続される。下位ネットワーク４００−１〜４００−ｎ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のネットワーク機器が含まれる。以下の説明では、特に区別しない限り、下位ネットワーク４００−１〜４００−ｎを下位ネットワーク４００と記載する。
【００２３】
図２は、第１実施形態におけるＯＬＴ１００の機能構成を示す機能ブロック図である。
ＯＬＴ１００は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、ＯＬＴ制御プログラムを実行する。ＯＬＴ１００は、ＯＬＴ制御プログラムの実行によって波長合分波器１１０、光受信部１２０、光送信部１３０及び制御部１４０を備える装置として機能する。
なお、ＯＬＴ１００の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。ＯＬＴ制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば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である。ＯＬＴ制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００２４】
波長合分波器１１０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。波長合分波器１１０は、光ファイバーにより伝送される光信号から上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、ＯＮＵ２００から送信された光信号を抽出して光受信部１２０に出力する。また、波長合分波器１１０は、光送信部１３０から出力された下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、ＯＮＵ２００に送信する。
【００２５】
光受信部１２０は、波長合分波器１１０から出力された光信号を入力し、光信号をデータ信号に復調して制御部１４０に出力する。
光送信部１３０は、制御部１４０から出力された送信信号を入力し、下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１１０に出力する。
制御部１４０は、ＯＮＵ２００との通信及び上位ネットワーク３００との通信に関する制御を行う。制御部１４０は、エラーモニタ部１４１、衝突時間算出部１４２、帯域制御部１４３及びＧＡＴＥ生成部１４４を備える。
【００２６】
エラーモニタ部１４１は、受信されたバースト信号に含まれるフレームのうち、受信エラーとなったフレーム（以下、「エラーフレーム」という。）の数をカウントし、フレームエラー率を算出する。フレームエラー率は、現在時刻と現在時刻から所定時間遡った時刻との間の時間（以下、「モニタ時間」という。）において受信された、全フレームに占めるエラーフレームの割合である。なお、フレームの受信エラーを判定する方法には任意の手法が用いられてよい。例えば、エラーモニタ部１４１は、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）のチェックにおいてエラーが検知されたことをフレームの受信エラーとみなしてもよい。また、例えば、エラーモニタ部１４１は、誤り訂正機能において訂正エラーが発生した場合をフレームの受信エラーとみなしてもよい。フレームエラー率は、例えば、次に示す式１によって算出される。
【数１】
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【００２７】
式１において、ＥＦはフレームエラー率を表す。ｔは、通信開始時刻から経過した時間である。Ｔは、予め定められた所定のモニタ時間である。ＮＴは、現在時刻からモニタ時間Ｔの間に受信されたフレームの数を表す。ＮＥＴは、現在時刻からモニタ時間Ｔの間に受信されたエラーフレームの数を表す。Ｎｔは、現在時刻から経過時間ｔの間に受信されたフレームの数を表す。ＮＥｔは、現在時刻から経過時間ｔの間に受信されたエラーフレームの数を表す。
【００２８】
通信開始時刻から現在時刻までの経過時間ｔがモニタ時間Ｔを超えている場合、フレームエラー率ＥＦは、ＮＴ及びＮＥＴに基づいて算出される。一方、通信開始時刻から現在時刻までの経過時間ｔがモニタ時間Ｔを超えない場合、フレームエラー率ＥＦは、Ｎｔ及びＮＥｔに基づいて算出される。すなわち、この場合、Ｎｔは、通信開始時刻から現在時刻までに受信されたフレームの数となる。同様に、ＮＥｔは、通信開始時刻から現在時刻までに受信されたエラーフレームの数となる。エラーモニタ部１４１は、算出されたフレームエラー率ＥＦを、衝突時間算出部１４２に出力する。
【００２９】
衝突時間算出部１４２は、エラーモニタ部１４１によって算出されたフレームエラー率ＥＦに基づいて、衝突時間Ｔｄを算出する。衝突時間Ｔｄは、例えば、次に示す式２によって算出される。
【数２】
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【００３０】
式２において、Ｔ’ｄは現在時刻において衝突時間Ｔｄに設定されている衝突時間を表す。ΔＴ及びΔＴ’は、衝突時間Ｔｄを増減させるために用いられる、予め定められた所定の時間である。Ｔｈは、予め定められたフレームエラー率ＥＦの閾値を表す。Ｔｄｍａｘは、予め定められた所定の閾値であり、衝突時間Ｔｄがとりうる値の最大値である。
【００３１】
式２によって算出された衝突時間Ｔｄが最大値Ｔｄｍａｘより小さい場合で、フレームエラー率ＥＦが閾値Ｔｈよりも小さい場合、衝突時間Ｔｄは、現在の衝突時間Ｔ’ｄにΔＴが加算された値として算出される。一方で、式２によって算出された衝突時間Ｔｄが最大値Ｔｄｍａｘより小さい場合で、フレームエラー率ＥＦが閾値Ｔｈよりも大きい場合、衝突時間Ｔｄは、現在の衝突時間Ｔ’ｄからΔＴ’が減算された値として算出される。また、式２によって算出された衝突時間Ｔｄが最大値Ｔｄｍａｘより大きい場合、衝突時間Ｔｄには最大値Ｔｄｍａｘが適用される。
【００３２】
なお、閾値Ｔｈは、式２によって算出されたフレームエラー率ＥＦが、実施形態の光通信システムが許容できるフレームエラー率を超えないように設定されることが望ましい。そのため、閾値Ｔｈは、光通信システムの標準仕様又は運用者が許容するフレームエラー率の既定値Ｔｈ２を超えないように設定されることが望ましい。また、同様の理由により、ΔＴはより小さい値に、ΔＴ’はより大きい値に設定されることが望ましい。さらに、式２によって算出されたフレームエラー率ＥＦが、フレーム送信元のシステムにて定められたフレームエラー率の既定値Ｔｈ２を超えた場合、フレームエラー率を即座に低下させることが望ましい。具体的には、衝突時間Ｔｄがとりうる値の最小値Ｔｄｍｉｎを予め定めておき、フレームエラー率ＥＦが既定値Ｔｈ２を超えた場合、衝突時間Ｔｄは、即座に最小値Ｔｄｍｉｎに設定されることが望ましい。衝突時間算出部１４２は、上記のようにして算出した衝突時間Ｔｄを帯域制御部１４３に出力する。
【００３３】
帯域制御部１４３は、衝突時間算出部１４２によって算出された衝突時間Ｔｄに基づいて、ＯＮＵ２００に通知する送信許可時刻と、送信許可時間とを算出する。帯域制御部１４３は、算出した送信許可時刻と送信許可時間とをＧＡＴＥ生成部１４４に出力する。
ＧＡＴＥ生成部１４４は、帯域制御部１４３によって算出された送信許可時刻と送信許可時間と情報をＯＮＵ２００に通知するためのＧＡＴＥフレームを生成する。ＧＡＴＥ生成部１４４は、生成したＧＡＴＥフレームを光送信部１３０に出力し、対象のＯＮＵ２００に送信する。
【００３４】
図３は、第１実施形態におけるＯＬＴ１００が衝突時間を制御する処理の流れを示すフローチャートである。
まず、エラーモニタ部１４１は、受信されたバースト信号に基づいてフレームエラー率ＥＦを算出する（ステップＳ１０１）。衝突時間算出部１４２は、ステップＳ１０１において算出されたフレームエラー率ＥＦに基づいて、衝突時間Ｔｄを算出する（ステップＳ１０２）。帯域制御部１４３は、ステップＳ１０２において算出された衝突時間Ｔｄに基づいて、ＯＮＵ２００に通知する送信許可時刻と、送信許可時間とを算出する（ステップＳ１０３）。ＧＡＴＥ生成部１４４は、ステップＳ１０３において算出された送信許可時刻と送信許可時間と情報をＯＮＵ２００に通知するためのＧＡＴＥフレームを生成する（ステップＳ１０４）。ＧＡＴＥ生成部１４４は、生成したＧＡＴＥフレームを光送信部１３０に出力し、対象のＯＮＵ２００に送信する（ステップＳ１０５）。
【００３５】
このように構成された第１実施形態のＯＬＴ１００は、ＯＮＵ２００との間の通信エラーの発生頻度に基づいて衝突時間Ｔｄを算出する。そのため、ＯＬＴ１００は、ＴＤＭＡにおける信号重畳伝送において、通信状況に応じて衝突時間を制御することが可能となる。
【００３６】
［第２実施形態］
図４は、第２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４では、図１と同様の構成要素には図１と同じ符号を付すことによって、説明を省略する。第２実施形態における光通信システムは、ＯＬＴ１００に代えてＯＬＴ１００ａを備える点で、第１実施形態における光通信システムと異なる。
図５は、第２実施形態におけるＯＬＴ１００ａの機能構成を示す機能ブロック図である。
図５では、図２と同様の機能部には図２と同じ符号を付すことによって説明を省略する。ＯＬＴ１００ａは、エラーモニタ部１４１に代えてエラーモニタ部１４１ａを備える点、衝突時間算出部１４２に代えて衝突時間算出部１４２ａを備える点で、ＯＬＴ１００と異なる。
【００３７】
エラーモニタ部１４１ａは、受信されたバースト信号に含まれるフレームごとに、フレームの受信エラーの有無を監視する。なお、フレームの受信エラーを判定する方法には任意の手法が用いられてよい。例えば、エラーモニタ部１４１ａは、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）のチェックにおいてエラーが検知されたことをフレームの受信エラーとみなしてもよい。また、例えば、エラーモニタ部１４１ａは、誤り訂正機能において訂正エラーが発生した場合をフレームの受信エラーとみなしてもよい。ＯＬＴ１００のエラーモニタ部１４１が、モニタ時間の間に発生したエラーフレームに基づいてフレームエラー率を算出したのに対し、エラーモニタ部１４１ａは、受信された全てのフレームについて受信エラーの有無を監視する点でエラーモニタ部１４１と異なる。エラーモニタ部１４１ａは、フレームごとの受信エラー有無を衝突時間算出部１４２ａに出力する。
【００３８】
衝突時間算出部１４２ａは、フレームごとの受信エラー有無に基づいて、衝突時間Ｔｄを算出する。衝突時間Ｔｄは、例えば、次に示す式３によって算出される。
【数３】
2015201801.tif 000005
【００３９】
式３において、Ｔ’ｄは現在時刻において衝突時間Ｔｄに設定されている衝突時間を表す。ΔＴ及びΔＴ’は、衝突時間Ｔｄを増減させるために用いられる、予め定められた所定の時間である。Ｔｄｍａｘは、予め定められた所定の閾値であり、衝突時間Ｔｄがとりうる値の最大値である。Ｔｄｍｉｎは、予め定められた所定の閾値であり、衝突時間Ｔｄがとりうる値の最小値である。
【００４０】
式３によって算出された衝突時間Ｔｄが最大値Ｔｄｍａｘより小さい場合で、受信されたフレームにエラーフレームがない場合、衝突時間Ｔｄは、現在の衝突時間Ｔ’ｄにΔＴが加算された値として算出される。一方で、式３によって算出された衝突時間Ｔｄが最大値Ｔｄｍａｘより小さい場合で、受信されたフレームにエラーフレームがある場合、衝突時間Ｔには最小値Ｔｄｍｉｎが適用される。また、式３によって算出された衝突時間Ｔｄが最大値Ｔｄｍａｘより大きい場合、衝突時間Ｔｄには最大値Ｔｄｍａｘが適用される。
【００４１】
なお、最大値Ｔｄｍａｘは、通信状況に応じて動的に更新されることが望ましい。例えば、所定のマージン値Ｍを予め定めておく。そして、現在時刻から遡った所定の時間内にエラーフレームが発生した場合、衝突時間Ｔｄが、現在時刻において設定されている衝突時間Ｔ’ｄからマージン値Ｍが減算された値に更新されるようにしてもよい。このように衝突時間Ｔｄが通信状況に応じて動的に更新されることによって、エラーフレームが発生する頻度を低下させることができる。衝突時間算出部１４２ａは、算出した衝突時間Ｔｄを帯域制御部１４３に出力する。
【００４２】
図６は、第２実施形態におけるＯＬＴ１００ａが衝突時間を制御する処理の流れを示すフローチャートである。
まず、エラーモニタ部１４１ａは、受信されたバースト信号に含まれるフレームごとに、フレームの受信エラーの有無を監視する（ステップＳ２０１）。衝突時間算出部１４２ａは、フレームごとの受信エラー有無に基づいて、衝突時間Ｔｄを算出する（ステップＳ２０２）。帯域制御部１４３は、ステップＳ２０２において算出された衝突時間Ｔｄに基づいて、ＯＮＵ２００に通知する送信許可時刻と、送信許可時間とを算出する（ステップＳ２０３）。ＧＡＴＥ生成部１４４は、ステップＳ２０３において算出された送信許可時刻と送信許可時間と情報をＯＮＵ２００に通知するためのＧＡＴＥフレームを生成する（ステップＳ２０４）。ＧＡＴＥ生成部１４４は、生成したＧＡＴＥフレームを光送信部１３０に出力し、対象のＯＮＵ２００に送信する（ステップＳ２０５）。
【００４３】
このように構成された第２実施形態のＯＬＴ１００は、ＯＮＵ２００との間の通信においてフレームの受信エラーが発生したとき、即座に衝突時間Ｔｄを最小値Ｔｄｍｉｎに設定する。この制御によって、フレームの受信エラーが継続する時間を最小限に留めることが可能となる。
【００４４】
＜変形例＞
第２実施形態において、衝突時間Ｔｄを算出し、現在の衝突時間Ｔ’ｄを衝突時間Ｔｄで更新する処理は、フレームの受信ごとに実行されるものでなくてもよい。例えば、ＯＬＴ１００ａは、フレームの受信時には受信エラーの有無のみを監視し、所定時間内における受信エラーの有無に基づいて、所定の時間間隔で衝突時間Ｔｄを算出し衝突時間Ｔ’ｄを更新してもよい。また、例えば、ＯＬＴ１００ａは、フレームの受信時には受信エラーの有無のみを監視し、前回のＧＡＴＥフレーム送信から次回のＧＡＴＥフレーム送信までの間における受信エラーの有無に基づいて、ＧＡＴＥフレームの送信タイミングで衝突時間Ｔｄを算出し衝突時間Ｔ’ｄを更新してもよい。
【００４５】
上述した実施形態におけるＯＬＴ１００及び１００ａ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。
【００４６】
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】
【００４７】
１００、１００ａ…ＯＬＴ（Optical Line Terminal：局側光回線終端装置），  １１０…波長合分波器，  １２０…光受信部，  １３０…光送信部，  １４０…制御部，  １４１、１４１ａ…エラーモニタ部，  １４２、１４２ａ…衝突時間算出部，  １４３…帯域制御部，  １４４…ＧＡＴＥ生成部，  ２００、２００−１〜２００−ｎ…ＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者側光回線終端装置），  ３００…上位ネットワーク，  ４００、４００−１〜４００−ｎ…下位ネットワーク，  ５００…光通信路，  ９０、９０−１〜９０−４…バースト信号，  ９０１…プリアンブル信号，  ９０２、９０２−１〜９０２−３…ＬＬＩＤ（Logical Link ID），  ９０３、９０３−１〜９０３−３…ＭＡＣ（Media Access Control）フレーム，  ９０４、９０４−１〜９０４−２…ＩＦＧ（Inter Frame Gap）
【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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