(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭを用いる光アクセスネットワークにおいて、ＬＯ光の周波数の変更を不要として、周波数帯域の利用効率を向上させる。【解決手段】局舎端末は、それぞれ異なる一定の周波数で生成された光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行う。隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔Δｆは、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定される。【選択図】図４
2015115762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光アクセスネットワークにおいて、複数の加入者端末と接続される局舎端末であって、
それぞれ異なる一定の周波数で生成された、複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行い、
隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔は、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定される
ことを特徴とする局舎端末。
【請求項２】
光ＯＦＤＭバンドの帯域幅の最大値をΔＦＭＡＸとして、αΔＦＭＡＸ（αは０＜α＜１の実数）で定められる前記周波数間隔は、
光スペクトル効率をＡ、及び時間平均通信量をＢとして、αΔＦＭＡＸ＝Ｂ／Ａで与えられるＢ／Ａに設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の局舎端末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の局舎端末を備えて構成される光アクセスネットワーク。
【請求項４】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光アクセスネットワークにおいて、
それぞれ異なる一定の周波数で生成された複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行い、
隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔を、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項５】
光ＯＦＤＭバンドの帯域幅の最大値をΔＦＭＡＸとして、αΔＦＭＡＸ（αは０＜α＜１の実数）で定められる前記周波数間隔を、
光スペクトル効率をＡ、及び時間平均通信量をＢとして、αΔＦＭＡＸ＝Ｂ／Ａで与えられるＢ／Ａに設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光ネットワークにおける、局舎端末、この局舎端末を備える光アクセスネットワーク、及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光アクセスネットワークとして、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局舎端末（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、及び、加入者宅にそれぞれ設けられる複数の加入者端末（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）を備えて構成される。ＯＬＴとＯＮＵは、光スプリッタと呼ばれる光合分波器を介して、光ファイバで接続される。
【０００３】
ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる信号（以下、上り光信号と称することもある）は、光スプリッタで合波されてＯＬＴに送信される。一方、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる信号（以下、下り光信号と称することもある）は、光スプリッタで分波されて各ＯＮＵに送信される。なお、上り光信号と下り光信号との干渉を防ぐために、上り光信号と下り光信号には、それぞれ異なる波長が割り当てられる。
【０００４】
ＰＯＮでは、様々な多重技術が用いられる。ＰＯＮで用いられる多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる符号を各加入者に割り当てる符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術などがある。これらの多重技術の中で、ＴＤＭを利用するＴＤＭ−ＰＯＮが、現在最も広く用いられている。ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が用いられている。ＴＤＭＡは、ＯＬＴが、各ＯＮＵの送信タイミングを管理して、異なるＯＮＵからの上り光信号同士が衝突しないように制御する技術である。
【０００５】
ＰＯＮの代表的なものとして、Ｇｉｇａｂｉｔ（１×１０９ｂｉｔ／ｓｅｃ）Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用した、ＧＥ−ＰＯＮがある。
【０００６】
ところで、現在の光アクセスネットワークでは、モバイルトラフィックの増加や、動画コンテンツの利用拡大などによるネットワークの大容量化の要求に加えて、高効率なネットワークの構築が要求されている。
【０００７】
このようなネットワークを実現する技術として、無線通信において普及しているＯＦＤＭ技術を光ファイバ伝送に適用させた、光ＯＦＤＭが注目されている。
【０００８】
図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、光ＯＦＤＭの特徴について説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）は、光ＯＦＤＭの特徴を説明するための模式図である。図１（Ａ）〜（Ｃ）では、横軸に周波数を取って示している。
【０００９】
送信側では、ＯＦＤＭ変調部において、データとしてのビット列を変調することによって、複数のサブキャリアを含むベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号に含まれるサブキャリアは、互いに直交関係にある。その後、光送信部において、ベースバンド信号の周波数を光周波数領域まで変換することによって、光ＯＦＤＭバンドを生成する（図１（Ａ））。この変換はアップコンバーションと呼ばれる。アップコンバーションは、光キャリアをベースバンド信号で変調することによって実現される。
【００１０】
１本の光ファイバを用いる通信において、光ＯＦＤＭバンドは、宛先に応じてそれぞれ異なる周波数で複数生成される。これら周波数の異なる複数の光ＯＦＤＭバンドを多重することによって、通信の効率を向上することができる（図１（Ｂ））。
【００１１】
受信側では、光受信部において、光ＯＦＤＭバンドの周波数を、ベースバンド信号の周波数領域まで変換することによって、ベースバンド信号を生成する（図１（Ｃ））。この変換はダウンコンバーションと呼ばれる。ダウンコンバーションを実現する技術として、コヒーレント検波がある。コヒーレント検波では、光受信部において、光ＯＦＤＭバンドと局部発振光源（ＬＯ：Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）光とを干渉させ、それによって生じた干渉信号を検出する。ＬＯ光は、アップコンバーションで用いた光キャリアと同程度の周波数に設定される。その後、ＯＦＤＭ復調部において、ベースバンド信号を復調することによって、データとしてのビット列が生成される。
【００１２】
ここで、光ＯＦＤＭバンドが占める周波数の帯域幅（バンド幅）を、トラフィックに応じて伸縮させるネットワークが提案されている（非特許文献１）。図２を参照して、非特許文献１に開示されたネットワークにおける通信方法について説明する。図２（Ａ）及び（Ｂ）では、横軸に周波数を取って示している。ここでは、２つの異なる周波数で生成された光ＯＦＤＭバンドを利用して通信を行う例について説明する。ＯＬＴは、各周波数の光ＯＦＤＭバンドを用いて、それぞれ１個以上のＯＮＵと通信を行う。共通する一方の周波数が割り当てられたＯＮＵを第１グループのＯＮＵ、共通する他方の周波数が割り当てられたＯＮＵを第２グループのＯＮＵとする。第１グループとの通信に用いる第１光ＯＦＤＭバンドは、周波数ｆ１の光キャリアでアップコンバーションされ、中心周波数がｆ１に設定される。また、第２グループとの通信に用いる第２光ＯＦＤＭバンドは、周波数ｆ２の光キャリアでアップコンバーションされ、中心周波数がｆ２に設定される。
【００１３】
第１グループのトラフィックが小さく、かつ第２グループのトラフィックが大きい時間帯では、第１光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が小さく、かつ第２光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が大きく設定される（図２（Ａ））。また、第１グループのトラフィックが大きく、かつ第２グループのトラフィックが小さい時間帯では、第１光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が大きく、かつ第２光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が小さく設定される（図２（Ｂ））。非特許文献１に開示されたネットワークでは、このように各グループのトラフィックに応じてバンド幅を伸縮させ、低周波数側に光ＯＦＤＭバンドを詰めて配置する。その結果、ＯＬＴと複数のグループとの間における通信において、周波数帯域の利用効率が向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】斉藤洋之他著「変調多値数最適化によるＰＯＮの帯域利用効率向上効果」電子情報通信学会総合大会（通信講演論文集２）Ｂ−８−６５（２０１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、非特許文献１のネットワークでは、各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅の伸縮に伴い、それぞれの中心周波数が変化する（図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）。上述したように、光ＯＦＤＭバンドをダウンコンバーションする際には、用いるＬＯ光を、アップコンバーションで用いた光キャリアと同程度の周波数に設定する必要がある。従って、非特許文献１のネットワークでは、光ＯＦＤＭバンドを伸縮させる場合に、光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の変化に応じて、ＬＯ光の周波数を変更する必要がある。ＬＯ光の周波数の変更には一定の時間を要するため、その間通信が停止する。従って、通信効率が悪化する恐れがある。
【００１６】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ＯＦＤＭを用いる光アクセスネットワークにおいて、ＬＯ光の周波数の変更を不要として、周波数帯域の利用効率を向上させることが可能な局舎端末、光アクセスネットワーク及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した目的を達成するために、この発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる光アクセスネットワークにおいて、複数の加入者端末（ＯＮＵ）と接続される局舎端末（ＯＬＴ）は、以下の特徴を備えている。
【００１８】
この発明のＯＬＴは、それぞれ異なる一定の周波数で生成された複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行う。隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔は、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定される。
【００１９】
また、この発明の光アクセスネットワークは、上述のＯＬＴを備えて構成される。
【００２０】
また、この発明のＯＦＤＭを用いる光アクセスネットワークにおける通信方法は、以下の特徴を備えている。
【００２１】
この発明の通信方法では、それぞれ異なる一定の周波数で生成された複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行う。そして、隣り合う周波数帯域で送信する光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔を、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の局舎端末、光アクセスネットワーク及び通信方法では、隣り合う光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔が、光ＯＦＤＭバンドが取り得るバンド幅の最大値よりも小さく設定される。そのため、隣り合う光ＯＦＤＭバンド間において、間隔を空けることなく、各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を伸縮させることができる。従って、周波数帯域の利用効率を向上させることができる。
【００２３】
また、この発明の局舎端末、光アクセスネットワーク及び通信方法では、各光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の値が一定とされる。そのため、トラフィックに応じて各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を伸縮させる場合であっても、ダウンコンバーションする際に用いるＬＯ光の周波数を変更する必要がない。ＬＯ光の周波数変更に係る時間を要しないため、通信を停止する必要がない。従って、通信効率の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、光ＯＦＤＭの特徴を説明するための模式図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、光ＯＦＤＭを用いる従来の通信方法を説明するための模式図である。
【図３】光アクセスネットワークを説明するための模式図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明による、光ＯＦＤＭを用いる通信方法を説明するための模式図である。
【図５】ＯＳＵの概略構成図である。
【図６】ＯＮＵの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００２６】
（光アクセスネットワーク）
図３を参照して、光アクセスネットワークについて説明する。図３は、光アクセスネットワークを説明するための模式図である。
【００２７】
ＰＯＮ１０は、１つの局舎端末（ＯＬＴ）２０と、光伝送路４０を介して接続されているＭ（Ｍは１以上の整数）個の加入者端末（ＯＮＵ）３０−１〜Ｍとを備えて構成される。
【００２８】
光伝送路４０は、例えば光ファイバ４６及び光スプリッタ４４を含んで、スタートポロジーを構成している。
【００２９】
ＯＬＴ２０は、スイッチング素子２１、Ｌ（Ｌは１以上の整数）個の終端装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｕｎｉｔ）２３−１〜Ｌ、合分波器２５及び管理部２７を含んで構成される。ＯＳＵ２３−１〜Ｌは、互いに異なる周波数帯域の光ＯＦＤＭバンドを用いて、対応する１個以上のＯＮＵ３０と通信を行う。管理部２７は、ＯＳＵ２３−１〜Ｌから送られるトラフィック状況の情報に基づき、ＯＳＵ２３−１〜Ｌと対応するＯＮＵ３０−１〜Ｍとの通信で利用させる、光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を割り当てる。ＯＳＵ２３−１〜Ｌは、管理部２７から指示されるバンド幅の光ＯＦＤＭバンドを用いて、対応するＯＮＵ３０−１〜Ｍと通信を行う。
【００３０】
なお、以下の説明では、１つのＯＳＵ２３が通信を行うＯＮＵ３０を１つのグループとして、ＯＮＵ３０−１〜Ｍをグループ分けする。各グループには１個以上のＯＮＵ３０が含まれる。各ＯＳＵ２３−１〜Ｌは、互いに異なる周波数の光ＯＦＤＭバンドを用いて、対応するグループのＯＮＵ３０と通信を行う。
【００３１】
ＯＬＴ２０は、上位ネットワークから受信した下りデータを、スイッチング素子２１において宛先に応じて振り分けて、ＯＳＵ２３−１〜Ｌに送る。ＯＳＵ２３−１〜Ｌは、下りデータに基づいて光ＯＦＤＭバンドを生成して、合分波器２５に送る。合分波器２５は、ＯＳＵ２３−１〜Ｌから送られる、それぞれ周波数帯域の異なる光ＯＦＤＭバンドを多重し、光伝送路４０を介してＯＮＵ３０−１〜Ｍに送る。一方、ＯＮＵ３０−１〜Ｍは、ユーザ端末から受信した上りデータに基づき、光ＯＦＤＭバンドを生成し、光伝送路４０を介してＯＳＵ２３に送信する。ＯＮＵ３０−１〜Ｍが生成する光ＯＦＤＭバンドは、グループ毎に異なる周波数帯域で生成される。
【００３２】
（発明の概要）
図４を参照して、この実施の形態における通信方法の特徴について説明する。図４では、横軸に周波数を取って示している。ここでは、ＯＬＴが、各々１個以上のＯＮＵが含まれる第１グループ及び第２グループと通信を行う例について説明する。第１グループとの通信に用いる第１光ＯＦＤＭバンドは、周波数ｆ１の光キャリアでアップコンバーションされ、中心周波数がｆ１に設定される。また、第２グループとの通信に用いる第２光ＯＦＤＭバンドは、周波数ｆ２の光キャリアでアップコンバーションされ、中心周波数がｆ２に設定される。
【００３３】
第１グループのトラフィックが小さく、かつ第２グループのトラフィックが大きい時間帯では、第１光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が小さく、かつ第２光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が大きく設定される（図２（Ａ））。また、第１グループのトラフィックが大きく、かつ第２グループのトラフィックが小さい時間帯では、第１光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が大きく、かつ第２光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が小さく設定される（図２（Ｂ））。
【００３４】
また、第１光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ１及び第２光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ２は、光ＯＦＤＭバンドが取り得るバンド幅の最大値よりも小さい周波数間隔Δｆに設定されている。また、第１光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ１及び第２光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ２は、各々値が固定されている。従って、各中心周波数ｆ１及びｆ２は、バンド幅の伸縮前後で変化しない（図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００３５】
この実施の形態では、隣り合う光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の間隔Δｆが、光ＯＦＤＭバンドが取り得るバンド幅の最大値よりも小さく設定されている。そのため、隣り合う光ＯＦＤＭバンド間において、間隔を空けることなく、各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を伸縮させることができる。従って、周波数帯域の利用効率を向上させることができる。
【００３６】
また、この実施の形態では、各光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の値が、バンド幅の伸縮前後で変化しない。そのため、トラフィックに応じて各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を伸縮させる場合であっても、ダウンコンバーションする際に用いるＬＯ光の周波数を変更する必要がない。ＬＯ光の周波数変更に係る時間を要しないため、通信を停止する必要がない。従って、通信効率の悪化を抑制することができる。
【００３７】
なお、例えば各グループのトラフィックが大きい場合には、それぞれ通信に用いる光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を可能な限り大きく設定することができる。あるいは、遅延が許容されるグループがあれば、そのグループの光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を小さく設定し、他のグループの光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を大きく設定することもできる。
【００３８】
また、この実施の形態において設定される各光ＯＦＤＭバンドの中心周波数、及び隣り合う光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔Δｆは、システムの運用開始時に予め決定しておくことができる。そして、長期的に観測される通信利用状況に応じて、例えば月毎又は年毎に、中心周波数及び周波数間隔Δｆを変更してもよい。その場合には、ＯＳＵ及びＯＮＵが備えるＬＯ光の周波数を、中心周波数及び周波数間隔Δｆに応じて変更する。
【００３９】
また、過去のトラフィックの計測結果や統計値等から、各グループのトラフィックの時間推移を把握することができる。この時間推移に基づき、トラフィックが大きくなる時間帯が重複しないグループに対して、隣り合う周波数帯域を割り当てるのが好ましい。その場合には、隣り合う周波数帯域が割り当てられた各グループのトラフィックが、重複するタイミングで大きくなる可能性が低い。そのため、周波数帯域の利用効率を向上させることができる。
【００４０】
（周波数間隔）
この実施の形態の通信方法において、隣り合う光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔Δｆは、上述したように光ＯＦＤＭバンドが取り得るバンド幅の最大値よりも小さく設定される。以下、この周波数間隔Δｆを決定する一例について説明する。周波数間隔Δｆは、例えば光スペクトル効率Ａ及びＯＮＵが含まれるグループあたりの時間平均通信量（ビットレート）Ｂを用いて決定することができる。
【００４１】
光ＯＦＤＭバンドのバンド幅の最大値をΔＦＭＡＸ［Ｈｚ］、光スペクトル効率をＡ［ｂｐｓ／Ｈｚ］とすると、光ＯＦＤＭバンドの１つあたりの最大通信量（ビットレート）ＢＭＡＸ［ｂｐｓ］は、下式（１）で表すことができる。
【００４２】
ＢＭＡＸ＝ＡΔＦＭＡＸ      ・・・（１）
また、時間平均通信量（ビットレート）Ｂ［ｂｐｓ］は、最大通信量（ビットレート）ＢＭＡＸ［ｂｐｓ］を用いて、下式（２）で表すことができる。なお係数αは０＜α＜１の実数である。
【００４３】
Ｂ＝αＢＭＡＸ      ・・・（２）
上式（１）及び（２）から下式（３）が導かれる。
【００４４】
αΔＦＭＡＸ＝Ｂ／Ａ      ・・・（３）
上式（３）においてＢ／Ａで与えられるαΔＦＭＡＸを、隣り合う光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の間隔Δｆとして設定することができる。
【００４５】
光ＯＦＤＭバンドのバンド幅の最大値ΔＦＭＡＸ及び光スペクトル効率Ａは、ＯＦＤＭ変調部や光送信部の性能に基づいて決定することができる。また、グループあたりの時間平均通信量Ｂは、過去のトラフィックの計測結果や統計値等から決定することができる。
【００４６】
（ＯＳＵ）
図５を参照して、ＯＬＴが備えるＯＳＵについて説明する。図５はＯＳＵの概略構成図である。
【００４７】
ＯＳＵ２００は、下り信号送信部２１０、上り信号受信部２５０及び信号制御部２８０を備えて構成される。ＯＳＵ２００は、上位ネットワークから受け取った下りデータを下り信号送信部２１０を経てＯＮＵに送信し、ＯＮＵから受け取った上りデータを上り信号受信部２５０を経て上位ネットワークへ送る。また、信号制御部２８０は、下り制御信号を生成して、下り信号送信部２１０を経てＯＮＵに送信し、上り信号受信部２５０で抽出された上り制御信号を受け取る。
【００４８】
下り信号送信部２１０は、ＯＦＤＭ変調部２２０と光送信部２３０とを直列に備えている。
【００４９】
ＯＦＤＭ変調部２２０は、従来のＯＦＤＭ変調器を用いることができる。一例として、例えば、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）、シンボルマッパ、制御信号挿入部、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）及びディジタル−アナログ変換部（Ｄ／Ａ）を直列に備える構成とすることができる。
【００５０】
ＯＦＤＭ変調部２２０は、入力された下りデータに基づき、信号制御部２８０から指示される変調フォーマットで、ベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号に含まれるサブキャリアの１つには、信号制御部２８０から送られる下り制御信号が付加される。ベースバンド信号は、光送信部２３０に送られる。
【００５１】
光送信部２３０は、光キャリアをベースバンド信号で変調することによって、下り光ＯＦＤＭバンドを生成する。光送信部２３０は、当業者により実現可能であり、ここでは、図示及び詳細な説明を省略する。光送信部２３０は、信号制御部２８０から指示されるバンド幅で、下り光ＯＦＤＭバンドを生成する。
【００５２】
上り信号受信部２５０は、光受信部２６０とＯＦＤＭ復調部２７０とを直列に備えている。
【００５３】
光受信部２６０は、例えば、ＬＯ２６１を利用したコヒーレントレシーバを用いて構成することができる。そして、上述したコヒーレント検波によって上り光ＯＦＤＭバンドを受信し、電気信号に変換する。その結果、上り光ＯＦＤＭバンドから、ベースバンド信号を生成する。ベースバンド信号は、ＯＦＤＭ復調部２７０に送られる。
【００５４】
ＯＦＤＭ復調部２７０は、従来のＯＦＤＭ復調器を用いることができる。一例として、例えば、アナログ−ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）、シンボルデマッパ、制御信号抽出部及び並直列変換部（Ｐ／Ｓ）を直列に備える構成とすることができる。
【００５５】
ＯＦＤＭ復調部２７０は、ベースバンド信号を復調することによって、上りデータを生成する。また、ベースバンド信号から、上り制御信号を抽出して信号制御部２８０に送る。
【００５６】
信号制御部２８０は、下り制御信号を生成する。下り制御信号には、例えば上り光ＯＦＤＭバンドの送信タイミングやバンド幅を指示する情報が含まれる。
【００５７】
また、信号制御部２８０は、上り制御信号に含まれる情報を読み取る。上り制御信号には、例えばＯＮＵが要求するバンド幅（要求バンド幅）の情報が含まれる。信号制御部２８０は、要求バンド幅の情報に基づき、自身が通信を行うグループのトラフィック状況を把握する。そして、このトラフィック状況の情報を管理部２７（図３参照）に送る。また、信号制御部２８０は、管理部２７から指示される、利用可能なバンド幅の情報を受け取る。
【００５８】
なお、この実施形態のＯＳＵ２００が備える各構成要素は、ＯＦＤＭを用いる従来のＯＳＵと同様に構成できるので詳細な説明は省略している。
【００５９】
（ＯＮＵ）
図６を参照してＯＮＵについて説明する。図６はＯＮＵの概略構成図である。
【００６０】
ＯＮＵ３００は、上り信号送信部３１０、下り信号受信部３５０及び信号制御部３８０を備えて構成される。ＯＮＵ３００は、ユーザ端末から受け取った上りデータを上り信号送信部３１０を経てＯＳＵに送信し、ＯＳＵから受け取った下りデータを下り信号受信部３５０を経てユーザ端末へ送る。また、信号制御部３８０は、上り制御信号を生成して、上り信号送信部３１０を経てＯＳＵに送信し、下り信号受信部３５０で抽出された下り制御信号を受け取る。
【００６１】
上り信号送信部３１０は、ＯＦＤＭ変調部３２０と光送信部３３０とを直列に備えている。下り信号受信部３５０は、光受信部３６０とＯＦＤＭ復調部３７０とを直列に備えている。上り信号送信部３１０及び下り信号受信部３５０の各構成要素の機能については、それぞれＯＳＵの下り信号送信部及び上り信号受信部と同様なので、重複する説明を省略する。
【００６２】
信号制御部３８０は、上り制御信号を生成する。上り制御信号には、例えば要求バンド幅の情報が含まれる。また、信号制御部３８０は、下り制御信号に含まれる情報を読み取る。
【００６３】
以上説明したように、この実施の形態の光アクセスネットワーク及び通信方法によれば、各光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の値が一定であり、かつ隣り合う光ＯＦＤＭバンドの周波数間隔Δｆが、光ＯＦＤＭバンドのバンド幅の最大値よりも小さく設定される。
そのため、各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を伸縮させる場合であっても、ＬＯ光の周波数を変更する必要がない。従って、ＬＯ光の周波数変更に係る時間を要しないため、通信効率の悪化を抑制することができる。また、隣り合う光ＯＦＤＭバンド間において、間隔を空けることなく、各光ＯＦＤＭバンドのバンド幅を伸縮させることができる。従って、周波数帯域の利用効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０：ＰＯＮ
２０：局舎端末（ＯＬＴ）
２１、スイッチング素子
２３、２００：終端装置（ＯＳＵ）
２５：合分波器
２７：管理部
３０、３００：加入者端末（ＯＮＵ）
４０：光伝送路
４４：光スプリッタ
４６：光ファイバ
２１０：下り信号送信部
２２０、３２０：ＯＦＤＭ変調部
２３０、３３０：光送信部
２５０：上り信号受信部
２６０、３６０：光受信部
２６１、３６１：局部発振光源（ＬＯ）
２７０、３７０：ＯＦＤＭ復調部
２８０、３８０：信号制御部
３１０：上り信号送信部
３５０：下り信号受信部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月10日(2014.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光アクセスネットワークにおいて、複数の加入者端末と接続される局舎端末であって、
それぞれ互いに異なる周波数帯域に生成され、それぞれ中心周波数が予め決定された値に固定されている、複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行い、
隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔は、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定され、
隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの帯域幅Ｐ及びＱ（Ｐ及びＱは正の実数）は、Ｐ／２＋Ｑ／２が前記周波数間隔となるように設定される
ことを特徴とする局舎端末。
【請求項２】
光ＯＦＤＭバンドの帯域幅の最大値をΔＦＭＡＸとして、αΔＦＭＡＸ（αは０＜α＜１の実数）で定められる前記周波数間隔は、
光スペクトル効率をＡ、及び時間平均通信量をＢとして、αΔＦＭＡＸ＝Ｂ／Ａで与えられるＢ／Ａに設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の局舎端末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の局舎端末を備えて構成される光アクセスネットワーク。
【請求項４】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光アクセスネットワークにおいて、
それぞれ互いに異なる周波数帯域に生成され、それぞれ中心周波数が予め決定された値に固定されている、複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行い、
隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔を、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定し、
隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの帯域幅Ｐ及びＱ（Ｐ及びＱは正の実数）を、Ｐ／２＋Ｑ／２が前記周波数間隔となるように設定する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項５】
光ＯＦＤＭバンドの帯域幅の最大値をΔＦＭＡＸとして、αΔＦＭＡＸ（αは０＜α＜１の実数）で定められる前記周波数間隔を、
光スペクトル効率をＡ、及び時間平均通信量をＢとして、αΔＦＭＡＸ＝Ｂ／Ａで与えられるＢ／Ａに設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この発明のＯＬＴは、それぞれ互いに異なる周波数帯域に生成され、それぞれ中心周波数が予め決定された値に固定されている、複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行う。隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔は、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定される。隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの帯域幅Ｐ及びＱ（Ｐ及びＱは正の実数）は、Ｐ／２＋Ｑ／２が前記周波数間隔となるように設定される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
この発明の通信方法では、それぞれ互いに異なる周波数帯域に生成され、それぞれ中心周波数が予め決定された値に固定されている、複数の光ＯＦＤＭバンドを多重して通信を行う。そして、隣り合う周波数帯域で送信する光ＯＦＤＭバンドの中心周波数の周波数間隔を、光ＯＦＤＭバンドが取り得る帯域幅の最大値よりも小さく設定する。隣り合う周波数帯域で送信される光ＯＦＤＭバンドの帯域幅Ｐ及びＱ（Ｐ及びＱは正の実数）を、Ｐ／２＋Ｑ／２が前記周波数間隔となるように設定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第１グループのトラフィックが小さく、かつ第２グループのトラフィックが大きい時間帯では、第１光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が小さく、かつ第２光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が大きく設定される（図４（Ａ））。また、第１グループのトラフィックが大きく、かつ第２グループのトラフィックが小さい時間帯では、第１光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が大きく、かつ第２光ＯＦＤＭバンドのバンド幅が小さく設定される（図４（Ｂ））。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、第１光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ１及び第２光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ２は、光ＯＦＤＭバンドが取り得るバンド幅の最大値よりも小さい周波数間隔Δｆに設定されている。また、第１光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ１及び第２光ＯＦＤＭバンドの中心周波数ｆ２は、各々値が固定されている。従って、各中心周波数ｆ１及びｆ２は、バンド幅の伸縮前後で変化しない（図４（Ａ）及び（Ｂ）参照）。