(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者側光終端装置と光回線を通じて接続されており、前記加入者側光終端装置からの光信号を電気信号に変換して上位ネットワークへ出力し、前記上位ネットワークからの電気信号を光信号へ変換して前記加入者側光終端装置へ出力する局側光終端装置であって、
前記電気信号に対して所定処理を行う演算器と、
前記演算器が行う前記所定処理のプログラムを命令メモリに設定する設定入力部と、
を備え、
前記演算器は、ＣＰＵ、ＣＰＵメモリ、ＧＰＵ、及び前記ＣＰＵメモリと結線されるＧＰＵメモリを有し、
前記ＣＰＵは、前記ＣＰＵメモリに入力された前記電気信号が示すデータのうち前記ＧＰＵに処理させた方が良いデータを前記ＣＰＵメモリから前記ＧＰＵメモリへ移動させ、前記命令メモリに設定されたプログラムを読み込み、前記ＣＰＵメモリが有するデータに対して前記所定処理のうち第１の処理を行い、
前記ＧＰＵは、前記命令メモリに設定されたプログラムを読み込み、前記ＧＰＵメモリが有するデータに対して前記所定処理のうち前記第１の処理とは異なる第２の処理を行う
ことを特徴とする局側光終端装置。
【請求項２】
前記第１の処理が、帯域制御又は転送制御であることを特徴とする請求項１に記載の局側光終端装置。
【請求項３】
前記第２の処理が、前記加入者側光終端装置からの要求に応じた前方誤り訂正であることを特徴とする請求項１又は２に記載の局側光終端装置。
【請求項４】
前記第２の処理が、前記加入者側光終端装置からの要求に応じた暗号化及び復号化であ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局側光終端装置。
【請求項５】
前記ＧＰＵは、メモリに暗号化の拡大鍵を保持し、前記電気信号毎に前記メモリから拡大鍵を読み込み、前記電気信号の暗号処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の局側光終端装置。
【請求項６】
前記第２の処理が、前記加入者側光終端装置からの要求に応じた変復調信号処理であ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局側光終端装置。
【請求項７】
前記ＧＰＵは、前記加入者側光終端装置の条件や前記加入者側光終端装置からの光信号の状態に応じて、同期検波処理か非同期検波処理を切替えることを特徴とする請求項６に記載の局側光終端装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＯＮ）の局側光終端装置（ＯＬＴ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の光アクセスシステム（例えば、非特許文献２を参照。）は、一品種を大量導入することを前提に、ＯＬＴ内処理部に、大量生産時にチップ単価のコストメリットがある専用ハードウェアＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  （ＡＳＩＣ）  を組み込んでいる（例えば、非特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】大道  他、「１０Ｇ−ＥＰＯＮ用通信ＬＳＩの開発」、ＳＥＩ  テクニカルレビュー  第１８０号、ｐｐ．４３−４８（２０１２）
【非特許文献２】“４０−Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （ＮＧ−ＰＯＮ２）：  Ｇｅｎｅｒａｌ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，”  ＩＴＵ−Ｔ，  ２０１３．
【非特許文献３】“超大容量デジタルコヒーレント光伝送技術”，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｊｏｕｒｎａｌ／１１０３／ｆｉｌｅｓ／ｊｎ２０１１０３０１３．ｐｄｆ、（平成２７年７月２２日検索）
【非特許文献４】Ｎ．  Ｉｉｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  ａ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ  ｏｆ  ＤＳＰ−Ｂａｓｅｄ  ＰＯＮ  ａｎｄ  １０−Ｇｂｐｓ／λ  ＰＯＮ  Ｕｓｉｎｇ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｓｔａｒ  ＱＡＭ  Ｆｏｒｍａｔ”，  ＩＥＥＥ  Ｊ．  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，  ｖｏｌ．  ３１，  ｎｏ．  １８，  ｐｐ．  ３０８５−３０９２，  Ｓｅｐ．  ２０１３．
【非特許文献５】“Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｉｐｈｅｒ  Ｍｏｄｅｓ  ｏｆ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ：  Ｇａｌｏｉｓ／Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｍｏｄｅ  （ＧＣＭ）  ａｎｄ  ＧＭＡＣ”，  ＮＩＳＴ，  Ｎｏｖ．  ２００７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ＯＬＴでは、複数ユーザのフレームを高速処理する必要があるため、先端デバイスが使われることが多いので、製造コストが高止まりし、市場導入までに数十億円規模の開発費が必要と言われている。また、市場導入までに、デバックのため数回ＡＳＩＣの製造を繰り返す必要があるので、開発期間が長期化する傾向にある。更に、ＡＳＩＣは回路の書き直しができないので、新たなユーザ・サービス要求に応じた迅速な機能更新が困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、上記ＡＳＩＣの課題を解決するために、拡張性や柔軟性を有し、低コストの局側光終端装置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】
【０００６】
本発明に係る局側光終端装置は、上記課題を解決するために機能をソフトウエアにより書き換え可能な構成とした。
【０００７】
具体的には、本発明に係る局側光終端装置は、加入者側光終端装置と光回線を通じて接続されており、前記加入者側光終端装置からの光信号を電気信号に変換して上位ネットワークへ出力し、前記上位ネットワークからの電気信号を光信号へ変換して前記加入者側光終端装置へ出力する局側光終端装置であって、
前記電気信号に対して所定処理を行う演算器と、
前記演算器が行う前記所定処理を設定する設定入力部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
本局側光終端装置は、演算器を汎用プロセッサ等で構成し、動作させるソフトウエアを外部から設定できる構造とした。この構造により高価なＡＳＩＣを使用せずにＯＬＴを構成でき、さらに事後的にＯＬＴ機能の追加や改善を図ることができる。従って、本発明は、拡張性や柔軟性を有す、低コストの局側光終端装置を提供することができる。
【０００９】
ここで、汎用プロセッサはＡＳＩＣに比べて性能が低く、所望のスループット性能を得ることが困難である。つまり、ＯＬＴ機能についての拡張性や柔軟性とスループット性能という相反する要求を満たすことが困難という課題もあった。
【００１０】
そこで、本発明に係る局側光終端装置の前記演算器は、逐次的な前記電気信号を並列電気信号へ変換し、前記並列電気信号に対して前記所定処理を並列で行い、逐次的な前記電気信号へ再変換することを特徴とする。
【００１１】
本局側光終端装置は、ＯＬＴ機能を並列処理することで汎用プロセッサでも所望のスループット性能を得ることができる。従って、本発明は、拡張性や柔軟性とスループット性能という相反する要求を満たすことができる局側光終端装置を提供することができる。
【００１２】
本発明に係る局側光終端装置の前記演算器が行う前記所定処理が、前記加入者側光終端装置からの要求に応じた前方誤り訂正であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る局側光終端装置の前記演算器が行う前記所定処理が、前記加入者側光終端装置からの要求に応じた暗号化及び復号化であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る局側光終端装置の前記演算器は、メモリに暗号化の拡大鍵を保持し、前記電気信号毎に前記メモリから拡大鍵を読み込み、前記電気信号の暗号処理を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る局側光終端装置の前記演算器が行う前記所定処理が、前記加入者側光終端装置からの要求に応じた変復調信号処理であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る局側光終端装置の前記演算器は、前記加入者側光終端装置の条件や前記加入者側光終端装置からの光信号の状態に応じて、同期検波処理か非同期検波処理を切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、拡張性や柔軟性を有す、低コストの局側光終端装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る局側光終端装置の構成（強度変調受信構成）を説明する図である。
【図２】本発明に係る局側光終端装置の構成（ディジタルコヒーレント構成）を説明する図である。
【図３】本発明に係る局側光終端装置の演算器に暗号化処理をさせている場合を説明する図である。
【図４】本発明に係る局側光終端装置の演算器に前方誤り訂正処理をさせている場合を説明する図である。
【図５】本発明に係る局側光終端装置の演算器で並列演算を行うことを説明する図である。
【図６】本発明に係る局側光終端装置の演算器が暗号化のための拡大鍵を予め有することを説明する図である。
【図７】本発明に係る局側光終端装置の演算器におけるＣＴＲ暗号化の並列処理を説明する図である。
【図８】本発明に係る局側光終端装置の演算器におけるＧＣＭ暗号化の並列処理を説明する図である。
【図９】本発明に係る局側光終端装置の演算器における変復調信号処理での検波処理の切替を説明する図である。
【図１０】本発明に係る局側光終端装置の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［課題］
従来技術の課題をまとめると以下のようになる。
・ユーザ要求が多様化すると専用ハードウェアの少量多種化が進み、チップ単価の高騰が生じる。
・従来の通信装置の大部分は専用ハードウェアＡＳＩＣで構成されており、導入後の処理の書き換えはできない。ユーザ毎の要求に関係なく、固定的な暗号方式、ＦＥＣを用いている。
・ユーザ要求多様化により装置の種類が増加すると、オペレータとしては様々な装置の利用方法を覚えなければならないために、保守が難化する。
・ソフトウェアでＯＬＴ機能の実装を行うと、汎用プロセッサはＡＳＩＣと比較すると性能が低いために所望のスループットや遅延の性能を得ることが難しい。データは逐次的に処理されるために、スループットが上がらない。
・暗号化処理は、拡大鍵生成と暗号化のエンコード処理から成り、演算量が大きく、通信用装置に必要なスループットを得ることが難しい。
【００２１】
［解決手法］
上記課題に対して本発明は次のような手法を採用している。
・通信装置に関してプロセッサ（ＧＰＵもしくは複数コアを持つＣＰＵ等）による暗号処理や変復調信号処理の実装を行う。
・ＰＯＮシステムに用いられている機能処理のメニーコアＣＰＵ上での並列実装をする。入力されるデータシーケンスに対し、ブロックで分割し、複数ブロック毎に複数のコアに割り当てて並列処理を行う。
・ユーザ毎の拡大鍵を事前に計算し、ＧＰＵ用メモリもしくはＣＰＵ用メモリに保持する。
【００２２】
［効果］
本発明が上記手法を採用したことで次のような効果を得ることができる。
・規格の増加と共に装置の種類が増加したアクセスネットワークにおいては、ハードの少量多種化によりチップの単価が高騰する恐れがあるが、ソフトで実現することで単価の決まった汎用品の利用でＯＬＴを実現できる。
・多様なユーザ要求に対する柔軟性が向上する。ユーザ要求に応じた機能の切替えが可能となる。特に、スループット、距離、遅延のユーザ毎の要求に内部の機能を書き換えることで対応する。プログラマブルな性質を利用し、将来の多様化するユーザ要求に対しても柔軟に対応する。
・複数の規格の装置を１つのハードウェアに共通化することができる。これにより、操作する装置の種類が減ることで、保守性が向上する。
・将来の要求に対してもプログラムの書き換えで対応可能となる。
・汎用のプロセッサで動作させた際に、複数コアで処理を分担することで処理時間を短縮でき、所望のスループットや遅延を得やすくなる。
・拡大鍵の事前計算によりメモリ使用量が増加するが、処理時間が短縮でき、所望のスループットを得やすくなる。
【００２３】
［実施形態１］
図１０は、上記手法を採用する局側光終端装置の構成を説明する図である。本明細書では局側光終端装置をＯＬＴ３０１、加入者側光終端装置をＯＮＵとして説明する。
ＯＬＴ３０１は、ＯＮＵ（不図示）と光回線５１を通じて接続されており、前記ＯＮＵからの光信号を電気信号に変換して上位ネットワーク５２へ出力し、上位ネットワーク５２からの電気信号を光信号へ変換して前記ＯＮＵへ出力する局側光終端装置であって、
前記電気信号に対して所定処理を行う演算器１４と、
演算器１４が行う前記所定処理を設定する設定入力部（ＩＦ）１７と、
を備える。
【００２４】
さらに、演算器１４は、逐次的な前記電気信号を並列電気信号へ変換し、前記並列電気信号に対して前記所定処理を並列で行い、逐次的な前記電気信号へ再変換する。
【００２５】
ＯＬＴ３０１は、さらに、送受信器１１、Ａ／Ｄ変換器１２Ａ、Ｄ／Ａ変換器１２Ｂ、メモリ１３、命令メモリ１５、及びインターフェース（ＩＦ）１６を備える。なお、演算器１４と命令メモリ１５はプロセッサとして１つのパッケージ内に構成されていてもよい。
【００２６】
まず上り側を説明する。光回線５１からの入力光信号は送受信器１１により電気に変換される。Ａ／Ｄ変換器１２Ａにより、アナログからディジタルに変換されると、メモリ１３に送られ、データは演算器１４により処理され、ＩＦ１６により上位ネットワーク５２に送信される。
【００２７】
次に下り側を説明する。上位ネットワーク５２からＩＦ１６を介して入力されたディジタルデータは演算器１４で処理され、上りデータと同一のメモリ１３に保持される。当該データはＤ／Ａ変換器１２Ｂによりアナログに変換された後に、送受信器１１から光回線５１へ送信される。
【００２８】
また、ＯＬＴ３０１は主信号のＩＦ１６とは別に、演算器１４を動作させるプログラムを入力できるＩＦ１７を備える。当該プログラムがＩＦ１７により外部から命令メモリ１５に入力されることで、命令メモリ１５内に記載されていたプログラムを書き換えることができる。このプログラムの書き換えは１度もしくは複数回を行えることとする。
【００２９】
続いて、演算器１４の構成を説明する。演算器１４は１つのＣＰＵユニット２１と１つのＧＰＵユニット２２から構成される。ＣＰＵユニット２１はＣＰＵ２３とＣＰＵメモリ２５を有し、ＧＰＵユニット２２はＧＰＵ２４とＧＰＵメモリ２６を有する。ＧＰＵ２４はＣＰＵ２３より多くのコアを有しており、同時に複数の計算を実施する並列処理に好適な構成である。ＣＰＵ２３及びＧＰＵ２４は命令メモリ１５のプログラムを読み込み、それぞれＣＰＵメモリ２５及びＧＰＵメモリ２６が有するデータの計算を行う。また、ＣＰＵメモリ２５とＧＰＵメモリ２６とは結線されており、ＣＰＵユニット２１はＧＰＵ２４で計算させた方が良いデータをＧＰＵメモリ２６へ移動させる。例えば、ＣＰＵ２３が行った方が良い処理としては帯域制御や転送制御である。ＧＰＵ２４が行った方が良い処理としては変復調信号処理、前方誤り訂正、暗号化及び復号化である。
【００３０】
なお、図１０は、演算器１４がＣＰＵユニット２１とＧＰＵユニット２２で構成される例である。演算器１４がＧＰＵユニット２２を備えず、複数のコアを有するＣＰＵで構成され、これらのＣＰＵに計算の並列処理をさせてもよい。
【００３１】
図１は、ＯＮＵとの光信号が強度変調方式（二値（または多値）の強度シフトキーング（ＡＳＫ）信号）である場合のＯＬＴ３０１を説明する図である。このとき、演算器１４は、命令メモリ１５から帯域制御、転送制御、変復調信号処理、前方誤り訂正、暗号化及び復号化のプログラムを読み込み、ＣＰＵ２３及びＧＰＵ２４を当該プログラムに従って動作させる。図１の演算器１４には、ＣＰＵ２３及びＧＰＵ２４が当該プログラムに従って動作したときの処理内容のフローを記載している。
【００３２】
上り方向においては、送受信器１１が受信した信号をＡ／Ｄ変換器１２Ａが単純に入力信号を閾値判定して一系列（または多系列）のディジタル信号に変換し、メモリ１３に入力する。演算器１４は、当該ディジタル信号に変復調信号処理、前方誤り訂正処理、及び暗号化処理を施し、帯域制御及び転送制御を行いＩＦ１６からディジタル信号を出力させる。
【００３３】
下り方向においては、演算器１４は、上位ネットワーク５２から入力された信号に対し、復号化処理、前方誤り訂正処理、及び変復調信号処理を施してメモリ１３に入力する。光回線５１への光信号がＡＳＫ信号であれば、Ｄ／Ａ変換器１２Ｂは、メモリ１３から一系列のデータとして取り出し、アナログ信号へ変換して送受信器１１に引き渡す。
【００３４】
図２は、ＯＮＵとの光信号が高次変調方式（ＯＦＤＭや直交振幅変調など）である場合のＯＬＴ３０１を説明する図である。この場合も演算器１４は、命令メモリ１５からプログラムを読み込み、ＣＰＵ２３及びＧＰＵ２４を当該プログラムに従って動作させる。
【００３５】
上り方向においては、送受信器１１は受信した信号をＡ／Ｄ変換器１２Ａへ出力する。特に、当該光信号が、光四値位相シフトキーング（ＱＰＳＫ）や光１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ）のような光ＩＱ変調信号である場合、送受信器１１は光コヒーレント受信器であり、Ａ／Ｄ変換器１２ＡへＩおよびＱの二系列の信号を出力する（偏波ダイバーシティ構成をとる場合は四系列）。Ａ／Ｄ変換器１２Ａは、当該信号の波形をデジタルサンプリングして出力する。Ａ／Ｄ変換器１２Ａより後段の動作は図１と同じである。
【００３６】
下り方向も、メモリ１３までの動作は図１と同じである。光回線５１への光信号が光コヒーレント信号であれば、Ｄ／Ａ変換器１２Ｂは、メモリ１３から二系列のデータとして取り出し、アナログ信号へ変換して送受信器１１に引き渡す。
【００３７】
（実施形態２）
本実施形態では、命令メモリ１５に入力されたプログラムで演算器１４が暗号化処理を行う例を説明する。この暗号化処理は、ユーザの要求に応じた暗号化である。演算器１４は、ユーザ要求に応じて暗号化のプログラムを切り替えて動作させる。
【００３８】
図３は、ユーザ要求に応じて暗号化の種類を切り替えるプログラムが命令メモリ１５に入力され、演算器１４が当該プログラムに従って動作する例を説明する図である。演算器１４は当該プログラムによりＭＡＣフレーム処理部３１と処理割当部３２を形成する。当該プログラムにはユーザ毎の暗号化種類と各暗号化のプログラムが記載されている。そして、ＭＡＣフレーム処理部３１はメモリ１３に蓄積されているフレーム（送受信器１１で電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１２Ａでアナログから変換されたディジタル信号）を見てＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｌｉｎｋ．ＩＤ）を調べ、処理割当部３２に送る。処理割当部３２は、命令メモリ１５にアクセスし、ＬＬＩＤに応じたユーザ要求（ユーザ毎の暗号化種類）とその暗号化プログラムを得る。そして、処理割当部３２は、当該フレームに対してユーザ要求に応じた暗号化処理を施す。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態では、命令メモリ１５に入力されたプログラムで演算器１４がＦＥＣ処理を行う例を説明する。このＦＥＣ処理は、ユーザの要求に応じた冗長処理である。演算器１４は、ユーザ要求に応じてＦＥＣ処理のプログラムを切り替えて動作させる。
【００４０】
図４は、ユーザ要求に応じてＦＥＣ処理の冗長度を切り替えるプログラムが命令メモリ１５に入力され、演算器１４が当該プログラムに従って動作する例を説明する図である。演算器１４は当該プログラムにより冗長度設定部４１とＦＥＣ部４２を形成する。当該プログラムにはユーザ要求、及びＯＮＵとの距離に応じてＦＥＣ処理の冗長度を切替えるプログラムが記載されている。そして、冗長度設定部４１は、メモリ１３に蓄積されているフレーム（送受信器１１で電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１２Ａでアナログから変換されたディジタル信号）を見てユーザ情報（例えばＬＬＩＤ）を調べる。冗長度設定部４１は、ＬＬＩＤに基づいて命令メモリ１５からユーザ要求（ＯＮＵとの距離）を取得できるので、このＯＮＵとの距離に基づいて冗長パラメータを決定してこれをＦＥＣ部４２に送る。ＦＥＣ部４２は、当該冗長パラメータに従って当該フレームに対してユーザ要求に応じたＦＥＣ処理を施す。
【００４１】
（実施形態４）
本実施形態では、図５を用いてＧＰＵが暗号化を並列処理することを説明する。
ＣＰＵメモリ２５には、メモリ１３からのフレームが到着する。ＣＰＵユニット２１はこのフレームをＧＰＵメモリ２６へ転送する。ＧＰＵ２４は、ＧＰＵメモリ２６のフレーム（平文）を複数のブロックに分割し、これらをＧＰＵの各コアに割り当てる。各コアが計算した結果は再び結合されて暗号化フレームとなる。暗号化フレームはＧＰＵメモリ２６を経由し、ＣＰＵメモリ２５に格納され、上位ネットワーク５２へ出力される。
【００４２】
（実施形態５）
本実施形態では、図６から図８を用いて暗号化処理についてさらに詳細に説明する。
暗号化処理に使用するユーザ毎の拡大鍵はＯＬＴのリアルタイム処理を行う前に、ソフトウェアを用いてＣＰＵ２３やＧＰＵ２４で事前計算、あるいは外部で事前計算しておく。そして、この拡大鍵はＧＰＵメモリ２６に保持される。ＧＰＵ２４は、暗号化のエンコードを行う際に、ＧＰＵメモリ２６から拡大鍵を読み出して使用する。なお、ＣＰＵ２３を暗号化のメイン処理として用いる場合はＣＰＵメモリ２５に拡大鍵を保持する。鍵の更新を行った場合、その都度に拡張鍵計算を行い、ＧＰＵメモリ２６の拡張鍵を更新する。
【００４３】
図７と図８は、それぞれ演算器１４でＰＯＮで標準化されているＣＴＲとＧＣＭの暗号化方式を実現したときの動作を説明する図である。図において使用されている符号は次の通りである。
Ｐ：平文（Ｐｌａｉｎ  Ｔｅｘｔ）
Ｃ：暗号文
Ａ：暗号化しないデータ（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｄａｔａ）
Ｔ：認証子
Ｅ：ブロック暗号
【００４４】
ＣＴＲに関しては次の通りである。平文のデータストリームは複数のブロックに分割される。ＣＰＵ２３又はＧＰＵ２４の各コアにて、カウンターの暗号化とデータストリームの排他的論理和計算を各ブロック毎に並列に動作させる。図６の説明のように拡張鍵は事前計算し、ＣＰＵメモリ２５又はＧＰＵメモリ２６に格納し、リアルタイム動作時に利用する。
【００４５】
ＧＣＭに関しては次の通りである。平文のデータストリームは複数のブロックに分割される。ＣＰＵ２３又はＧＰＵ２４の各コアにて、カウンターの暗号化と、ブロックとの排他的論理和、ＧＨＡＳＨ関数、Ｅ値との排他的論理和、ＭＳＢ計算を並列動作させる。図６の説明のように拡張鍵とＥ値は事前計算し、ＣＰＵメモリ２５又はＧＰＵメモリ２６に格納しておく。
【００４６】
（実施形態６）
本実施形態では、命令メモリ１５に入力されたプログラムで演算器１４が変復調信号処理を切り替える例を説明する。この変復調信号処理は、ユーザの要求に応じた変復調信号処理である。演算器１４は、ユーザ要求に応じて変復調信号処理のプログラムを切り替えて動作させる。
【００４７】
図９は、変復調信号処理においてディジタルコヒーレントにおける同期検波処理と非同期検波処理を切り替える例を説明する図である。演算器１４は命令メモリ１５に入力されたプログラムにより処理割当部９１を形成する。当該プログラムにはユーザ要求、及び検波方式を切替えるプログラムが記載されている。
【００４８】
処理割当部９１は、メモリ１３に蓄積されている受信ＩＱ信号（送受信器１１で電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１２Ａでアナログから変換されたディジタル信号）を見てユーザ情報（例えばＬＬＩＤ）を調べる。処理割当部９１は、ユーザ情報に基づいて命令メモリ１５からユーザ要求（同期検波化か非同期検波化か）を取得できるので、ユーザ要求に応じた変復調信号処理を実行する。
【００４９】
同期検波においては、ＩＱの信号に対し、Ｍ乗をし、複数シンボルにおいて平均値を算出し、和を取ったのちに識別を行う。一方、非同期検波においては、ＩＱ信号を１シンボル遅延させた信号の複素共役との乗算を行った後に識別処理を行う。同期検波処理は非同期検波処理に比べ受信感度が向上するが、計算量が多くなりプロセッサリソースの利用が高くなる（ＣＰＵやＧＰＵでの計算時間が長くなる）。
【００５０】
例えば、処理割当部９１は、長延化要求が高いユーザに対しては同期検波処理を用い、要求がそれほど高くないユーザに対しては非同期検波処理を用いる。このように判断することでプロセッサリソースの利用を抑えるとともにスループットを向上することができる。また、非同期検波処理のみを検波処理に用いて、プロセッサリソースを抑えるとともにスループットを向上することもできる。
【００５１】
また、処理割当部９１はＭＰＣＰ部によるユーザ毎の上り信号受信タイミングを読み込み、受信信号のユーザに応じた要求をメモリから読み込み、同期検波か非同期検波かを割当ててもよい。あるいは、ＯＮＵがユーザ毎に上り信号にプリアンブルを付与することにより、ＯＬＴ受信時に相関を取ることで、ユーザの特定を行うことも可能である。
【００５２】
（他の実施形態）
実施形態２、５において演算器１４が上り信号に暗号化処理を行うことを説明したが、命令メモリ１５にプログラムを入力して演算器１４が下り信号に復号化処理を行うこともできる。
【００５３】
［付記］
以下は、本実施形態のＯＬＴを説明したものである。
拡張性や柔軟性とスループット性能という相反する要求を満たすことができるＯＬＴを提供することを目的とする。
【００５４】
（１）：ＯＮＵと光回線を通じて接続され、前記ＯＮＵからの入力信号を入力する入力部と、前記データ変換後の処理結果を出力信号として出力する出力部と、を有するＯＬＴであって、
前記入力信号に対して、ソフトウェアによる所定のデータ変換処理を記録し、前記データ変換処理をプロセッサで行う処理部と、
を有することを特徴とするＯＬＴ。
【００５５】
（２）：上記（１）のＯＬＴにおいて、
前記入力信号は、前記ＯＮＵからの要求に応じて所定の変復調信号処理や前方誤り訂正、暗号化の方式を行うことを特徴とするＯＬＴ。
【００５６】
（３）：上記（１）のＯＬＴにおいて、
ＧＰＵもしくはＣＰＵ上でデータ列を複数のブロックに分割し、各コアに分割データを割り当てて処理を並列動作させる機能を有するＯＬＴ。
【００５７】
（４）：上記（１）のＯＬＴにおいて、
ＧＰＵもしくはＣＰＵ上のメモリに暗号化のユーザに応じた拡大鍵を保持し、リアルタイム動作時にメモリ上から拡大鍵を読み込み、暗号処理を行う機能を有するＯＬＴ。
【００５８】
（５）：上記（１）から（４）のＯＬＴにおいて、
変復調信号処理機能として、ユーザの条件や状態に応じて、同期検波処理か非同期検波処理を切替えるＯＬＴ。
【符号の説明】
【００５９】
１１：送受信器
１２Ａ：Ａ／Ｄ変換器
１２Ｂ：Ｄ／Ａ変換器
１３：メモリ
１４：演算器
１５：命令メモリ
１６：インターフェース（ＩＦ）
１７：インターフェース（ＩＦ）
２１：ＣＰＵユニット
２２：ＧＰＵユニット
２３：ＣＰＵ
２４：ＧＰＵ
２５：ＣＰＵメモリ
２６：ＧＰＵメモリ
３１：ＭＡＣフレーム処理部
３２：処理割当部
４１：冗長度設定部
４２：ＦＥＣ処理部
５１：光回線
５２：上位ネットワーク
９１：処理割当部
３０１：ＯＬＴ（局側光終端装置）
【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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