(57)【要約】      （修正有）【課題】光アクセスネットワークの特性を考慮した経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供する。【解決手段】収容局２０１は、光回線終端装置２１毎に配置する、ユーザ側装置２５０との間で送受信する光信号と電気アナログ信号の変換を行う光フロントエンド５１と、光フロントエンド５１の電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を実施するアナログ−ディジタル変換ハードウェア４１と、電気ディジタル信号について、全ての光回線終端装置２１で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を一括して実施する共用型計算処理ハードウェア３１を有する。【選択図】図１
2015213227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光回線終端装置を有しており、前記光回線終端装置毎に光ファイバ網を介して単数もしくは複数のユーザ側装置が接続され、前記ユーザ側装置とのアクセス回線を収容する収容局を備える光アクセスシステムであって、
前記収容局は、
前記光回線終端装置毎に配置する、前記ユーザ側装置との間で送受信する光信号と電気アナログ信号の変換を行う光フロントエンドと、
前記光フロントエンドの前記電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を実施するアナログ−ディジタル変換ハードウェアと、
前記電気ディジタル信号について、全ての前記光回線終端装置で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を一括して実施する共用型の計算処理ハードウェアと、
を有することを特徴とする光アクセスシステム。
【請求項２】
前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアは、
前記電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を、全ての前記光回線終端装置について一括して実施する共用型であ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】
前記計算処理ハードウェア、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び、前記光フロントエンドは異なる性能を持った複数の種類があり、
前記収容局は、前記ユーザ側装置とのアクセス回線毎に、前記計算処理ハードウェア、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び、前記光フロントエンドの種類を組み合わせて構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光アクセスシステム。
【請求項４】
前記収容局は、
前記計算処理ハードウェアにおいて動作させる共通的なディジタル信号処理機能をブロック化し、前記計算処理ハードウェアの動作を制御する機能ブロック制御部をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光アクセスシステム。
【請求項５】
前記収容局は、
前記計算処理ハードウェアの有する計算処理リソース、及び、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアの有する変換処理リソースを、所定のアルゴリズムに従って、前記ユーザ側装置との複数のアクセス回線の信号処理に割り振るリソース制御部をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光アクセスシステム。
【請求項６】
前記収容局は、
前記計算処理ハードウェアと前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアとの間、及び、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアと前記光フロントエンドとの間に、信号を入出力するインタフェースの変換を行い、相互間での信号接続を可能とする物理インタフェース変換部と、
前記物理インタフェース変換部での信号接続を制御する物理インタフェース接続スイッチ部と、
を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光アクセスシステム。
【請求項７】
上位収容局と、
前記上位収容局に接続される単数もしくは複数の張り出し型容局と、
前記張り出し型収容局と光ファイバ網を介して接続される単数もしくは複数のユーザ側装置と、で構成されており、
前記張り出し型収容局は、請求項１から６のいずれかに記載の光アクセスシステムが備える収容局であることを特徴とする光アクセスシステム。
【請求項８】
複数の光回線終端装置を有しており、前記光回線終端装置毎に光ファイバ網を介して単数もしくは複数のユーザ側装置が接続され、前記ユーザ側装置とのアクセス回線を収容する収容局を備える光アクセスシステムの通信方法であって、
前記光回線終端装置毎に配置する光フロントエンドで、前記ユーザ側装置との間で送受信する光信号と電気アナログ信号の変換手順と、
前記光フロントエンドの前記電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を実施するアナログ−ディジタル変換手順と、
前記電気ディジタル信号について、全ての前記光回線終端装置で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を一括して実施する共用計算処理手順と、
を有することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容装置と複数の光回線終端装置から構成されるディジタル信号処理型光アクセスシステム及びその通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、光アクセスシステムの構成を説明する図である。光アクセスシステムは、収容装置、光回線終端装置、及び、光ファイバ網を介して各光回線終端装置に接続されるユーザ側装置で構成される。現在は、簡素な光送受信器構成で実現できる、オンオフ変調（ＯＯＫ：Ｏｎ  Ｏｆｆ  Ｋｅｙｉｎ）を用いた強度変調−直接検波（ＩＭ−ＤＤ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）型の通信方式が主に用いられている。
【０００３】
将来のビジネス用途を含むＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）サービスの更なる高速化や、第４世代以降の広帯域なモバイルネットワークのバックボーン回線への適用のために、多値変調や歪補償といった高度な信号処理を行う必要があり、これを実現するために、ディジタル信号処理（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を用いた通信方式の開発が進められている。
【０００４】
図９は、ＤＳＰ型の光通信方式における光送受信器の構成を説明する図である。ＤＳＰ型光送受信器は、送受信する信号についてデータの変調／復調処理や各種補償処理などを行う計算処理ハードウェア、計算機処理ハードウェア側の電気ディジタル信号と光フロントエンド側の電気アナログ信号との変換を行うアナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び、光ファイバを伝送する光信号と電気アナログ信号との変換を行う光フロントエンドで構成される。ＤＳＰ型の光通信方式の光アクセスシステムでは、光回線終端装置とユーザ側装置のそれぞれに図９のＤＳＰ型光送受信器が必要になる。
【０００５】
このようなＤＳＰ型の光通信方式の実現においては、光送受信器における光フロントエンド、アナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び計算処理ハードウェアが高価かつ複雑な構成になることが課題となっている。この課題については、以下に示すような検討がなされている。
【０００６】
非特許文献１では、シンプルな光送受信器構成を実現できる、直接変調型ＬＤを用いて、伝送特性を改善するための信号処理手法を提案している。非特許文献２では、１０Ｇ級の低コストな光デバイスを用いて１００Ｇｂｐｓ伝送を実現するための方式（ＤＭＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｍｕｌｔｉ−ｔｏｎｅ）を提案している。非特許文献３では、光回線終端装置とユーザ側装置の間の光ファイバ伝送距離に応じて、計算手法を変えることで、消費電力を低減する手法を提案している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｓａｎｇ−Ｙｕｅｐ  Ｋｉｍ、  Ｊｕｎ  Ｔｅｒａｄａ  ａｎｄ  Ｎａｏｔｏ  Ｙｏｓｈｉｍｏｔｏ，“ＳＮＲ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｐｒｅ−Ｅｍｐｈａｓｉｓ  ｆｏｒ  Ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｔａｎｃｅｓ  ｉｎ  ＤＭＬ−Ｂａｓｅｄ  ＯＦＤＭ−ＰＯＮ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  （ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ），  ２０１３，  ＪＴｈ２Ａ．６９，  Ｍａｒｃｈ  ２０１３．
【非特許文献２】Ｗｅｉｚｈｅｎ  Ｙａｎ  ；  Ｔａｎａｋａ，  Ｔ．  ；  Ｂｏ  Ｌｉｕ  ；  Ｎｉｓｈｉｈａｒａ，  Ｍ．  ；  Ｌｅｉ  Ｌｉ  ；  Ｔａｋａｈａｒａ，  Ｔ．  ；  Ｚｈｅｎｎｉｎｇ  Ｔａｏ  ；  Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ，  Ｊ．Ｃ．  ；  Ｄｒｅｎｓｋｉ，  Ｔ．  ，  “１００  Ｇｂ／ｓ  ｏｐｔｉｃａｌ  ＩＭ−ＤＤ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｗｉｔｈ  １０Ｇ−ｃｌａｓｓ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｅｎａｂｌｅｄ  ｂｙ  ６５  ＧＳａｍｐｌｅｓ／ｓ  ＣＭＯＳ  ＤＡＣ  ｃｏｒｅ”，  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  （ＯＦＣ／ＮＦＯＥＣ），  ２０１３，  ＯＭ３Ｈ．１，  Ｍａｒｃｈ  ２０１３．
【非特許文献３】木村英明、中村浩崇、木村俊二、吉本直人、「演算精度制御によるＯＦＤＭ−ＰＯＮ  省電力化方式のＩＭ−ＤＤ／ＱＰＳＫ  信号特性評価」、電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集  ２０１２年、Ｂ−８−２６、２０１２年０８月２８日。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光アクセスネットワークは、単一の収容装置に複数の光回線終端装置が接続され、それぞれの光回線終端装置が光ファイバ網を介してＰ−Ｐ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ）、または、Ｐ−ＭＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ）でユーザ側装置と接続される構成が一般的である。個々の光回線終端装置とユーザ側装置で構成される区間（以下、これをアクセス回線と呼ぶ。）では、時間帯や地域によって、トラフィック特性が変動し、伝送帯域が光回線終端装置もしくはユーザ側装置の仕様値に達せず、大きく下回っているケースも有り得る。
【０００９】
このような特性を有する光アクセスシステムに、ＤＳＰ型の通信方式を適用する場合には、個々のアクセス回線の光回線終端装置に、それぞれピーク伝送帯域に対応する仕様の高価かつ複雑な構成の光フロントエンド、アナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び計算処理ハードウェアを配備することになる。しかし、このように構成すると、前述のようなトラフィックが仕様伝送帯域より少ないケースにおいては、処理能力が余剰して非効率的である。
【００１０】
また、非特許文献の技術においては、個々のアクセス回線の通信装置構成に着目して、光フロントエンド、もしくは、ＤＳＰ機能を実行する計算処理ハードウェアの経済化の手法が検討されているが、上記のような、光アクセスネットワークの特性に注目し、経済的かつ効率的な光アクセスシステムを構成する手法についての具体的な検討はされていなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、光アクセスネットワークの特性を考慮した経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、少なくとも計算処理ハードウェアを複数のアクセス回線で共用し、処理能力をシェアすることとした。
【００１３】
具体的には、本発明に係る光アクセスシステムは、複数の光回線終端装置を有しており、前記光回線終端装置毎に光ファイバ網を介して単数もしくは複数のユーザ側装置が接続され、前記ユーザ側装置とのアクセス回線を収容する収容局を備える光アクセスシステムであって、
前記収容局は、
前記光回線終端装置毎に配置する、前記ユーザ側装置との間で送受信する光信号と電気アナログ信号の変換を行う光フロントエンドと、
前記光フロントエンドの前記電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を実施するアナログ−ディジタル変換ハードウェアと、
前記電気ディジタル信号について、全ての前記光回線終端装置で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を一括して実施する共用型の計算処理ハードウェアと、
を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る通信方法は、複数の光回線終端装置を有しており、前記光回線終端装置毎に光ファイバ網を介して単数もしくは複数のユーザ側装置が接続され、前記ユーザ側装置とのアクセス回線を収容する収容局を備える光アクセスシステムの通信方法であって、
前記光回線終端装置毎に配置する光フロントエンドで、前記ユーザ側装置との間で送受信する光信号と電気アナログ信号の変換手順と、
前記光フロントエンドの前記電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を実施するアナログ−ディジタル変換手順と、
前記電気ディジタル信号について、全ての前記光回線終端装置で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を一括して実施する共用計算処理手順と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
全てのアクセス回線のトラフィックが一斉に増大することは稀であり、一部のアクセス回線のトラフィックが増大しても他のアクセス回線のトラフィックが低減することもある。つまり、個々のアクセス回線でトラフィックの変動が生じてもアクセス回線全体のトラフィックは大きく変動しない。本発明は、複数のアクセス回線を収容する収容局において、光回線終端装置で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を行う計算処理ハードウェアを複数のアクセス回線で共用している。このため、本発明は、計算処理ハードウェアの処理能力をトラフィックが減少しているアクセス回線からトラフィックが増大したアクセス回線へ融通することができ、アクセス回線毎に計算処理ハードウェアの処理能力をピークトラフィックに合わせる必要がなくなる、すなわち、処理能力の余剰を低減することができる。従って、本発明は、光アクセスネットワークの特性を考慮した経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供することができる。
【００１６】
前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアも、前記電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を、全ての前記光回線終端装置について一括して実施する共用型としてもよい。アナログ−ディジタル変換の処理能力についても、アクセス回線間で融通できる。従って、処理能力の余剰を低減することができ、より経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供することができる。
【００１７】
処理能力をフレキシブルに各アクセス回線に割り当てる手法としては、次のような手法がある。前記計算処理ハードウェア、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び、前記光フロントエンドは異なる性能を持った複数の種類があり、前記収容局は、前記ユーザ側装置とのアクセス回線毎に、前記計算処理ハードウェア、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェア、及び、前記光フロントエンドの種類を組み合わせて構成される。
【００１８】
前記収容局は、前記計算処理ハードウェアにおいて動作させる共通的なディジタル信号処理機能をブロック化し、前記計算処理ハードウェアの動作を制御する機能ブロック制御部をさらに有してもよい。
【００１９】
処理能力をフレキシブルに各アクセス回線に割り当てる手法としては、次のような手法もある。前記収容局は、前記計算処理ハードウェアの有する計算処理リソース、及び、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアの有する変換処理リソースを、所定のアルゴリズムに従って、前記ユーザ側装置との複数のアクセス回線の信号処理に割り振るリソース制御部をさらに有する。
【００２０】
前記収容局は、
前記計算処理ハードウェアと前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアとの間、及び、前記アナログ−ディジタル変換ハードウェアと前記光フロントエンドとの間に、信号を入出力するインタフェースの変換を行い、相互間での信号接続を可能とする物理インタフェース変換部と、
前記物理インタフェース変換部での接続接続を制御する物理インタフェース接続スイッチ部と、
を有してもよい。
【００２１】
光アクセスシステムが、次のような形態であっても同様の効果を得ることができる。
他の光アクセスシステムは、上位収容局と、前記上位収容局に接続される単数もしくは複数の張り出し型容局と、前記張り出し型収容局と光ファイバ網を介して接続される単数もしくは複数のユーザ側装置と、で構成されており、前記の張り出し型収容局は、前記収容局であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、光アクセスネットワークの特性を考慮した経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図２】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図３】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図４】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図５】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図６】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図７】本発明に係る光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図８】本発明に関連する光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図９】ＤＳＰ型の光通信方式における光送受信器の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、本実施形態の光アクセスシステム３０１の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０１は収容局２０１を備える。収容局２０１は、複数の光回線終端装置２１を有しており、光回線終端装置２１毎に光ファイバ網５０を介して単数もしくは複数のユーザ側装置２５０が接続され、ユーザ側装置２５０とのアクセス回線を収容する。
【００２６】
そして、収容局２０１は、
光回線終端装置２１毎に配置する、ユーザ側装置２５０との間で送受信する光信号と電気アナログ信号の変換を行う光フロントエンド５１と、
光フロントエンド５１の電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を実施するアナログ−ディジタル変換ハードウェア４１と、
前記電気ディジタル信号について、全ての光回線終端装置２１で送受信する光信号のデータ処理に必要なディジタル信号処理を一括して実施する共用型の計算処理ハードウェア３１と、
を有する。
【００２７】
収容局２０１は、１つの収容装置１１と複数の光回線終端装置２１を有している。共用型の計算処理ハードウェア３１が収容装置１１内にあり、光フロントエンド５１とアナログ−ディジタル変換ハードウェア４１が光回線終端装置２１内にある。
【００２８】
まず、局側からユーザ側への下り信号の流れについて説明する。収容装置１１は、インターネットやコンテンツサーバ等から情報を受け取り、アクセス回線（光ファイバ網５０）で伝送される信号形態に沿うように共用型の計算処理ハードウェア３１で信号処理を行う。具体的には、共用型の計算処理ハードウェア３１が変調処理やフレーム処理を行う。変調処理の例としては、Ｍ−ＰＳＫ（Ｍ値  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍ値  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）等が挙げられる。フレーム処理の例としては、フレーム生成や信号多重等が挙げられる。このような信号処理を行う共用型の計算処理ハードウェア３１はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）で構成することができる。
【００２９】
ここで、共用型の計算処理ハードウェア３１は、インターネットやコンテンツサーバ等からの情報がいずれのアクセス回線へ伝送するものであるかを考慮せず、一括してこれらの情報の信号処理を行う。その後、収容装置１１は、共用型の計算処理ハードウェア３１で信号処理された情報を宛先ユーザ装置に応じてアクセス回線毎に振り分け、各光回線終端装置２１へ電気ディジタル信号として引き渡す。
【００３０】
光回線終端装置２１のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４１は、電気ディジタル信号を電気アナログ信号へ変換して光フロントエンド５１へ引き渡す。光フロントエンド５１は、電気ディジタル信号を光信号へ変換して光ファイバ網５０へ出力する。ユーザ側装置２５０はこの光信号を受信し、自装置宛である場合に情報を受け取り、他装置宛である場合は情報を廃棄する。
【００３１】
次に、ユーザ側から局側への上り信号の流れについて説明する。ユーザ側装置２５０からの光信号は光ファイバ網５０を介して光回線終端装置２１へ到着する。光回線終端装置２１の光フロントエンド５１は、ＩＭ−ＤＤ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式やコヒーレント方式で光信号を受信して電気アナログ信号を出力する。
【００３２】
アナログ−ディジタル変換ハードウェア４１は、光フロントエンド５１が出力した電気ディジタル信号を電気ディジタル信号へ変換して収容装置１１へ引き渡す。
【００３３】
収容装置１１は、各光回線終端装置２１からの電気ディジタル信号をまとめ、共用型の計算処理ハードウェア３１で信号処理を行わせる。具体的には、共用型の計算処理ハードウェア３１が復調処理、歪補償処理、フレーム処理等を行う。例えば、共用型の計算処理ハードウェア３１は、Ｍ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ、ＯＦＤＭ等で変調されている電気ディジタル信号を復調するとともに、光ファイバ網５０で受けた歪を補償してインターネット等へ出力できる形式の情報へ変換する。
【００３４】
ここで、共用型の計算処理ハードウェア３１は、電気ディジタル信号がいずれのアクセス回線から伝送されたものであるかを考慮せず、一括してこれらの電気ディジタル信号の信号処理を行う。その後、収容装置１１は、共用型の計算処理ハードウェア３１で信号処理された情報をインターネット等で出力する。
【００３５】
本実施形態の収容局２０１では、信号処理をアクセス回線毎に行うのではなく、一括して行っている。このため、収容局２０１は、共用型の計算処理ハードウェア３１の処理能力をトラフィックが減少しているアクセス回線からトラフィックが増大したアクセス回線へ融通することができる。すなわち、アクセス回線毎に計算処理ハードウェアの処理能力をピークトラフィックに合わせる必要がなくなり、処理能力の余剰を低減することができる。従って、本実施形態の光アクセスシステム３０１は、光アクセスネットワークの特性を考慮した経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供することができる。
【００３６】
（実施形態２）
図２は、本実施形態の光アクセスシステム３０２の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０２は収容局２０２を備える。収容局２０２は、アナログ−ディジタル変換ハードウェアも共用型としている。つまり、本実施形態の共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２は、電気アナログ信号と所定の電気ディジタル信号の変換を、全ての光回線終端装置２２について一括して実施する。
【００３７】
収容局２０２は、１つの収容装置１２と複数の光回線終端装置２２を有している。共用型の計算処理ハードウェア３１と共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２が収容装置１２内にあり、光フロントエンド５１が光回線終端装置２２内にある。
【００３８】
本実施形態での上り信号及び下り信号の流れは実施形態１での説明とほぼ同じである。本実施形態と実施形態１との違いは、アナログ−ディジタル変換処理の部分である。実施形態１では、光回線終端装置毎にアナログ−ディジタル変換を行っていたが、本実施形態では、共用型の計算処理ハードウェア３１と同様に共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２がアクセス回線全ての信号について一括してアナログ−ディジタル変換を行う。
【００３９】
このため、収容局２０１は、共用型の計算処理ハードウェア３１とともに共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２の処理能力をトラフィックが減少しているアクセス回線からトラフィックが増大したアクセス回線へ融通することができる。すなわち、アクセス回線毎に計算処理ハードウェア及びアナログ−ディジタル変換ハードウェアの処理能力をピークトラフィックに合わせる必要がなくなり、処理能力の余剰を低減することができる。従って、本実施形態の光アクセスシステム３０２は、光アクセスネットワークの特性を考慮した経済的かつ効率的な光アクセスシステム及び通信方法を提供することができる。
【００４０】
（実施形態３）
図３は、本実施形態の光アクセスシステム３０３の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０３は収容局２０３を備える。本実施形態では、共用型の計算処理ハードウェア３１、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２、及び、光フロントエンド５１が異なる性能を持った複数の種類があり、収容局２０３は、ユーザ側装置２５０とのアクセス回線毎に、共用型の計算処理ハードウェア３１、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２、及び、光フロントエンド５１の種類を組み合わせて構成される。
【００４１】
収容局２０３は、共用型の計算処理ハードウェア３１としてＡ〜Ｄの４種類を用意する。その種類は、例えば、処理できる信号種類やＣＰＵ、ＧＰＵ、ＦＰＧＡ等のハードウエア種類やそのスペックが異なる。収容局２０３は、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２としてＡ〜Ｃの３種類を用意する。その種類は、例えば、サンプリング速度や量子化ビットや動作周波数帯域が異なる。収容局２０３は、光フロントエンド５１として３種類を用意する。その種類は、例えば、構成（ＩＭ−ＤＤ型かコヒーレント型か）や動作周波数帯域や動作波長域が異なる。
【００４２】
例えば、収容局２０３は、アクセス回線αに対しては、共用型の計算処理ハードウェア３１Ａと共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２Ｂと光フロントエンド５１Ａを割り当てる。また、収容局２０３は、アクセス回線βに対しては、共用型の計算処理ハードウェア３１Ｄと共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２Ｃと光フロントエンド５１Ｂを割り当てる。
【００４３】
このように、収容局２０３は、アクセス回線毎の特性に応じて共用型の計算処理ハードウェア３１、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２、及び、光フロントエンド５１の組み合わせを変更する。収容局２０３は、アクセス回線間で光フロントエンド５１を変更することはできないが、アクセス回線のトラフィックの変動に応じて共用型の計算処理ハードウェア３１と共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２の組み合わせを変更することができる。例えば、共用型の計算処理ハードウェア３１Ａと共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２Ａをハイスペック、共用型の計算処理ハードウェア３１Ｄと共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２Ｃをロースペックとすれば、アクセス回線αのトラフィックが低減してアクセス回線βのトラフィックが増大した時、収容局２０３は、共用型の計算処理ハードウェア３１Ａと共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２Ａの組み合わせをアクセス回線βに割り当て直し、共用型の計算処理ハードウェア３１Ｄと共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２Ｃの組み合わせをアクセス回線αに割り当て直すことができる。
【００４４】
このように、収容局２０３は、処理能力をフレキシブルに各アクセス回線に割り当てることができる。なお、図３では、アナログ−ディジタル変換ハードウェアも共用型の場合で説明したが、図１のように計算処理ハードウェアのみが共用型である場合も同様である。
【００４５】
（実施形態４）
図４は、本実施形態の光アクセスシステム３０４の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０４は収容局２０４を備える。収容局２０４は、図２の収容局２０２に対して、共用型の計算処理ハードウェア３１において動作させる共通的なディジタル信号処理機能をブロック化し、共用型の計算処理ハードウェア３１の動作を制御する機能ブロック制御部６１をさらに有する。
【００４６】
ここで、ブロック化した機能とは、例えば、各種信号処理で汎用的に使うフィルタやＦＦＴなどの演算処理である。機能ブロック制御部６１は、各アクセス回線の信号に応じた処理ブロックを共用型の計算処理ハードウェア３１に供給し、信号処理をさせる。このような構成とすることで複数の種類のアクセス回線に対応することができる。なお、図４では、アナログ−ディジタル変換ハードウェアも共用型の場合で説明したが、図１のように計算処理ハードウェアのみが共用型である場合も同様である。
【００４７】
（実施形態５）
図５は、本実施形態の光アクセスシステム３０５の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０５は収容局２０５を備える。収容局２０５は、共用型の計算処理ハードウェア３１の有する計算処理リソース、及び、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２の有する変換処理リソースを、所定のアルゴリズムに従って、ユーザ側装置２５０との複数のアクセス回線の信号処理に割り振るリソース制御部６２をさらに有する。
【００４８】
ここで、所定のアルゴリズムとは、トラフィックが少ない回線や計算量の少ない信号形式のアクセス回線についてはハードウェアのリソースをほとんど割り当てないことが例示できる。具体的には、リソース制御部６２は、所定時間、各アクセス回線のトラフィックを観察し、トラフィック積算量あるいはトラフィックの増減を確認し、トラフィックの積算量が閾値より少ないあるいは減少しているアクセス回線に割り当てているリソースをトラフィックの積算量が多いあるいは増加しているアクセス回線に振り替える。上記所定時間やリソース振り替えを行う閾値等についてはアクセス回線の特性に応じて設定する。なお、リソースは各ハードウエアがアクセス回線の信号を処理する時間であってもよい。
【００４９】
このように、収容局２０５は、処理能力をフレキシブルに各アクセス回線に割り当てることができる。なお、図５では、アナログ−ディジタル変換ハードウェアも共用型の場合で説明したが、図１のように計算処理ハードウェアのみが共用型である場合も同様である。
【００５０】
（実施形態６）
図６は、本実施形態の光アクセスシステム３０６の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０６は収容局２０６を備える。収容局２０６は、図５の収容局２０５に、物理インタフェース変換部（６５ａ、６５ｂ）と物理インタフェース接続スイッチ部６６をさらに有する。物理インタフェース変換部（６５ａ、６５ｂ）は、ハードウエアの信号を入出力するインタフェースの変換を行い、相互間での信号接続を可能とする。物理インタフェース接続スイッチ部６６は、物理インタフェース変換部（６５ａ、６５ｂ）での信号接続を制御する。
【００５１】
ここで、共用型の計算処理ハードウェア３１の物理インタフェースとして、ＣＰＵやＧＰＵの場合は「ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ」、ＦＰＧＡの場合「ＧＴＸ  トランシーバ」などが例示できる。また、光フロントエンド５１の物理インタフェースとして「ＳＦＰ」「ＳＦＰ＋」「ＸＦＰ」「ＣＦＰ」などが例示できる。
【００５２】
物理インタフェース変換部６５ａは、共用型の計算処理ハードウェア３１と共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２との間に配置される。物理インタフェース変換部６５ｂは、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２と光フロントエンド５１との間に配置される。
【００５３】
物理インタフェース接続スイッチ部６６は、リソース制御部６２のリソース割り振り情報を取得し、物理インタフェース変換部（６５ａ、６５ｂ）の信号接続を制御する。なお、図６では、アナログ−ディジタル変換ハードウェアも共用型の場合で説明したが、図１のように計算処理ハードウェアのみが共用型である場合も同様である。
【００５４】
（実施形態７）
図７は、本実施形態の光アクセスシステム３０７の構成を説明する図である。光アクセスシステム３０７は、上位収容局２０７と、
上位収容局２０７に接続される単数もしくは複数の張り出し型容局２０８と、
張り出し型収容局２０８と光ファイバ網５０を介して接続される単数もしくは複数のユーザ側装置２５０と、で構成されており、
張り出し型収容局２０８は、実施形態１から６のいずれかで説明した収容局（２０１〜２０６）であることを特徴とする。
【００５５】
光アクセスシステム３０７のように、複数の収容局２０８を上位収容局２０７がまとめる構成であっても、実施形態１から６で説明した効果を得ることができる。
【００５６】
（実施形態８）
実施形態１〜７で説明した収容局（２０１〜２０６、２０８）は、収容するアクセス回線の数を最大化するように動作する。ここで、「アクセス回線の数を最大化」する方法としては、下記のような方法が例示できる。
【００５７】
共用型の計算処理ハードウェア３１の有する全体の計算リソース、また、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２の有する全体の変換処理リソースのうち、それぞれの光回線終端装置における、変復調方式や、伝送歪補償などの信号処理内容、または、トラフィック量に応じて、各アクセス回線へ必要最小限のリソースを割り当てる。例えば、図５で接続したリソース制御部６２が当該リソース割り当て動作を担ってもよい。このようにリソース割り当てを行うことで、共用型の計算処理ハードウェア３１、また、共用型のアナログ−ディジタル変換ハードウェア４２で扱うアクセス回線の数を最大化することができる。
【００５８】
（実施形態９）
実施形態１〜８で説明した光回線終端装置（２１、２２）は、異なる複数のサービスに対応できる。「異なる複数のサービス」の例は、下記の通りである。
【００５９】
有線系サービスであれば、ＦＴＴＨのようなＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）回線サービスである。セルラ系サービスであれば、ＬＴＥ基地局収容回線サービス（モバイルバックホール、モバイルフロントホール）、次世代モバイル基地局収容回線サービス（モバイルバックホール、モバイルフロントホール）である。Ｗｉ−Ｆｉ基地局収容回線サービスやセンサネットワーク用回線サービスのようなその他無線系サービスでもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１１〜１６：収容装置
２１、２２：光回線終端装置
３１：共用型計算処理ハードウエア
４１：アナログ−ディジタル変換ハードウェア
４２：共用型アナログ−ディジタル変換ハードウェア
５０：光ファイバ網
５１：光フロントエンド
６１：機能ブロック制御部
６２：リソース制御部
６５ａ、６５ｂ：物理インタフェース変換部
６６：物理インタフェース接続スイッチ部
２０１〜２０６：収容局
２０７：上位収容局
２０８：張り出し収容局
２５０：ユーザ側装置
３０１〜３０７：光アクセスシステム
【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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