(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、前記センタ装置と前記リモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置であって、
前記センタ装置側に接続された光ファイバで伝送される下り光信号の波長を分波し、上り光信号の波長を前記センタ装置側に接続された光ファイバで伝送される下り光信号の波長に合波する手段と、
前記リモート装置側に接続された最大ｎ個の光ファイバで伝送される上り光信号の波長を分波し、下り光信号の波長を前記リモート装置側に接続された最大ｎ個の光ファイバで伝送される上り光信号の波長に合波する手段をｎ個と、
前記センタ装置側からの波長を分波した下り光信号を２つに分岐する手段と、
分岐された２つの下り光信号のうちの１つの下り光信号に遅延を与える手段と、
前記遅延を与える手段からの下り光信号をスイッチングする入ポートが１個で出ポートがｎ個の下り光スイッチ手段と、
前記下り光スイッチ手段からのｎ個の出ポートからの下り光信号の波長をｎ個の前記に合波する手段で合波し、前記に合波する手段で分波したリモート装置からの上り光信号をスイッチングする入ポートがｎ個で出ポートが１個の上り光スイッチ手段と、
前記分岐する手段により分岐された２つの下り光信号のうちのもう１つの下り光信号を電気信号に変換する手段と、
前記変換する手段からの電気信号から下りパケットを抽出する手段と、
前記抽出する手段からの下りパケットによりディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出し、該メッセージから時刻情報を取得し、前記抽出する手段からの下りパケットによりＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出し、該メッセージから、ＬＬＩＤ、時刻情報を取得し、前記抽出する手段からの下りパケットによりレンジング用ＧＡＴＥメッセージを検出し、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、前記抽出する手段からの下りパケットにより前記センタ装置と前記リモート装置の往復時間と、前記センタ装置と前記光スイッチ装置の往復時間の差に対応する時間Ｔｚを前記リモート装置のＬＬＩＤごとに取得し、前記抽出する手段からの下りパケットにより送信制御ＧＡＴＥメッセージを検出し、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得する下りパケット解析手段と、
前記下りパケット解析手段からの時刻情報を設定する装置時刻管理手段と、
前記下りパケット解析手段からのディスカバリ指示がある場合、前記下りスイッチ手段のｎ個の出ポートおよび前記上り光スイッチ手段のｎ個の入ポートからそれぞれ１つのポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を選択し、前記下りパケット解析手段からのディスカバリ指示がない場合、前記下りパケット解析手段からのＬＬＩＤを受け、ＬＬＩＤとポートｋの対応関係を管理するスイッチポート管理手段と、
前記下りパケット解析手段からのＬＬＩＤとＴｚを受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係を管理し、前記下りパケット解析手段からのＬＬＩＤ、t２、Ｔ２を受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係から、Ｔｚを求め、t２＋Ｔｚを求める上りスイッチ時間管理手段と、
前記抽出する手段から下りパケットの先頭と終了タイミングを受け、前記スイッチポート管理手段からポート番号を受け、前記下り光スイッチ手段の接続制御を行う下りスイッチ制御手段と、
前記装置時刻管理手段からの時刻を受け、前記上りスイッチ時間管理手段から接続開始時刻ｔ２＋Ｔｚ、接続継続時間Ｔ２を受け、前記スイッチポート管理手段からポート番号を受け、前記上り光スイッチ手段の接続制御を行う上りスイッチ制御手段と、
前記パケット解析手段からの指示を受け、前記光スイッチ装置のＬＬＩＤを書き込んだ上りパケットを生成し、前記装置時刻管理手段からの時刻で前記パケット解析手段からの送信時刻と送信継続時間だけ送信する手段と、
前記送信する手段からの電気信号を光信号に変換する手段と、
前記変換する手段からの光信号と前記上り光スイッチ手段からの光信号を結合する手段と、
を備え、前記下り光スイッチ手段と前記上り光スイッチ手段の接続制御を行うことを特徴とする光スイッチ装置。
【請求項２】
１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、前記センタ装置と前記リモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置であって、
前記センタ装置側に接続された光ファイバで伝送される下り光信号の波長を分波し、上り光信号の波長を前記センタ装置側に接続された光ファイバで伝送される下り光信号の波長に合波する手段と、
前記リモート装置側に接続された最大ｎ個の光ファイバで伝送される上り光信号の波長を分波し、下り光信号の波長を前記リモート装置側に接続された最大ｎ個の光ファイバで伝送される上り光信号の波長に合波する手段をｎ個と、
前記センタ装置側からの波長を分波した下り光信号を２つに分岐する手段と、
分岐された２つの下り光信号のうちの１つの下り光信号に遅延を与える手段と、
前記遅延を与える手段からの下り光信号をスイッチングする入ポートが１個で出ポートがｎ個の下り光スイッチ手段と、
前記下り光スイッチ手段からのｎ個の出ポートからの下り光信号の波長をｎ個の前記に合波する手段で合波し、前記に合波する手段で分波したリモート装置からの上り光信号をスイッチングする入ポートがｎ個で出ポートが１個の上り光スイッチ手段と、
前記上り光スイッチ手段からの光信号を２つの光信号に分岐する手段と、
前記分岐する手段により分岐された２つの下り光信号のうちのもう１つの下り光信号を電気信号に変換する手段と、
前記変換する手段からの電気信号から下りパケットを抽出する手段と、
前記抽出する手段からの下りパケットによりディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出し、該メッセージから時刻情報を取得し、前記抽出する手段からの下りパケットによりＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出し、該メッセージから、ＬＬＩＤ、時刻情報を取得し、前記抽出する手段からの下りパケットによりレンジング用ＧＡＴＥメッセージを検出し、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、前記抽出する手段からの下りパケットにより送信制御ＧＡＴＥメッセージを検出し、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得する下りパケット解析手段と、
前記下りパケット解析手段からの時刻情報ｔ１を設定する装置時刻管理手段と、
前記下りパケット解析手段からのＬＬＩＤを受け、ＬＬＩＤとポート番号の対応関係を管理し、ポート番号を出力するスイッチポート管理手段と、
前記分岐する手段により分岐された２つの上り光信号のうちの１つの上り光信号を電気信号に変換する手段と、
前記変換する手段からの電気信号を受け、上りパケットを抽出する手段と、
前記抽出する手段からの上りパケットによりＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信の有無を判定し、前記抽出する手段からの上りパケットによりＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを検出し、前記装置時刻管理手段からの時刻に基づき該メッセージの到着時刻ｔａを求め、該メッセージからＬＬＩＤと時刻情報ｔ１を取得し、Ｔｚ＝ｔａ−ｔ１で求め、前記抽出する手段からの上りパケットによりＲＥＰＯＲＴメッセージを検出し、前記装置時刻管理手段からの時刻に基づき該メッセージの到着時刻ｔａを求め、該メッセージからＬＬＩＤと時刻情報ｔ１を取得し、Ｔｚ＝ｔａ−ｔ１で求める上りパケット解析手段と、
前記上りパケット解析手段からのＬＬＩＤとＴｚを受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係を管理し、前記下りパケット解析手段からのＬＬＩＤ、ｔ２、Ｔ２を受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係から、Ｔｚを求め、ｔ２＋Ｔｚを求める上りスイッチ時間管理手段と、
前記抽出する手段から下りパケットの先頭と終了タイミングを受け、前記スイッチポート管理手段からポート番号を受け、前記下り光スイッチ手段の接続制御を行う下りスイッチ制御手段と、
前記装置時刻管理手段からの時刻を受け、前記スイッチ時間管理手段から接続開始時刻Ｔ２＋Ｔｚ、接続継続時間Ｔ２を受け、前記スイッチポート管理手段からポート番号を受け、前記上り光スイッチ手段の接続制御を行う上りスイッチ制御手段と、
前記下りパケット解析手段からの指示を受け、前記光スイッチ装置のＬＬＩＤを書き込んだ上りパケットを生成し、前記装置時刻管理手段からの時刻で前記下りパケット解析手段からの送信時刻と送信継続時間だけ送信する手段と、
前記送信する手段からの電気信号を光信号に変換する手段と、
前記変換する手段からの光信号と前記上り光スイッチ手段からの光信号を結合する手段と、
を備え、前記下り光スイッチ手段と前記上り光スイッチ手段の接続制御を行うことを特徴とする光スイッチ装置。
【請求項３】
下り光スイッチ素子に対してディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ、レンジング用ＧＡＴＥメッセージごとに接続と接続終了を繰り返し、
上り光スイッチ素子に対しては前記ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｄ２の時刻に接続を開始し、時刻ｔｄ２からディスカバリウインドウ時間Ｔｄｗだけ経った時刻ｔｄ２＋Ｔｄｗに接続を終了し、前記レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｒ２の時刻に接続を開始し、時刻ｔｒ２からレンジングウインドウ時間Ｔｒｗだけ経った時刻ｔｒ２＋Ｔｒｗに接続を終了することを特徴とする請求項１又は２記載の光スイッチ装置。
【請求項４】
前記ＬＬＩＤを予め定めた値を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項５】
前記センタ装置からディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを受けたとき、前記センタ装置にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを応答し、次に前記センタ装置からＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを受けたときに、該ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージからＬＬＩＤを取得することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項６】
自己のＬＬＩＤが書かれたレンジング用ＧＡＴＥメッセージを受けたとき、該レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた時刻情報を自己の時計に合わせ、送信開始時刻に送信継続時間だけＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを前記センタ装置に応答することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項７】
自己のＬＬＩＤが書かれた送信制御用ＧＡＴＥメッセージを受けたとき、該送信制御用ＧＡＴＥメッセージに書かれた時刻情報を自己の時計に合わせ、送信開始時刻に送信継続時間だけＲＥＰＯＲＴメッセージを前記センタ装置に応答することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項８】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポート１を選択し、前記周期２において前記ポート２を選択し、前記周期３において前記ポート３を選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて前記ポートｎを選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項９】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、前記周期２において前記ポートｋ＋１を選択し、前記周期３において前記ポートｋ＋２を選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて前記ポートｋ−１を選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項１０】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、前記周期２において前記ポートｋ−１を選択し、前記周期３において前記ポートｋ−２を選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて前記ポートｋ−ｎ＋１を選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項１１】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、前記周期２において前記ポートｋを除くｎ−１個のポートをランダムに選択し、前記周期３において前記周期１、 ２で選択したポートを除くｎ−２個のポートをランダムに選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて残りのポートを選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項１２】
前記光信号を結合する手段の代わりに、上り光スイッチ手段の入ポートの一つを利用することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光スイッチ装置。
【請求項１３】
前記Ｔｚの情報を指示する下りパケットとしてＧＡＴＥメッセージを利用することを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ装置。
【請求項１４】
１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、前記センタ装置と前記リモート装置との間に接続された少なくとも１つの請求項１から１３のいずれか１項に記載の光スイッチ装置とでツリー状に構成したことを特徴とする光アクセスネットワーク。
【請求項１５】
１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、前記センタ装置と前記リモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置における光スイッチ方法であって、
前記センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、
１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の前記入ポートとｎ個の前記出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、
ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の前記入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と前記出ポートを接続し、
前記センタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したとき、
前記ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、
前記リモート装置のＬＬＩＤと自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定め、
下り光スイッチ素子に対してディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ、レンジング用ＧＡＴＥメッセージごとに接続と接続終了を繰り返し、
上り光スイッチ素子に対しては前記ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｄ２の時刻に接続を開始し、時刻ｔｄ２からディスカバリウインドウ時間Ｔｄｗだけ経った時刻ｔｄ２＋Ｔｄｗに接続を終了し、前記レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｒ２の時刻に接続を開始し、時刻ｔｒ２からレンジングウインドウ時間Ｔｒｗだけ経った時刻ｔｒ２＋Ｔｒｗに接続を終了することを特徴とする光スイッチ方法。
【請求項１６】
１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、前記センタ装置と前記リモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置における光スイッチ方法であって、
前記センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、
１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の前記入ポートとｎ個の前記出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、
ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の前記入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と前記出ポートを接続し、
前記リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出しなかったときは、前記接続を終了して次の周期に備え、
前記リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出し、さらに前記センタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したときは、前記ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、
前記リモート装置のＬＬＩＤと自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定め、
下り光スイッチ素子に対してディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ、レンジング用ＧＡＴＥメッセージごとに接続と接続終了を繰り返し、
上り光スイッチ素子に対しては前記ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｄ２の時刻に接続を開始し、時刻ｔｄ２からディスカバリウインドウ時間Ｔｄｗだけ経った時刻ｔｄ２＋Ｔｄｗに接続を終了し、前記レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｒ２の時刻に接続を開始し、時刻ｔｒ２からレンジングウインドウ時間Ｔｒｗだけ経った時刻ｔｒ２＋Ｔｒｗに接続を終了することを特徴とする光スイッチ方法。
【請求項１７】
前記光スイッチ装置のＬＬＩＤを予め定めた値を用いることを特徴とする請求項１５又は１６記載の光スイッチ方法。
【請求項１８】
前記センタ装置からディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを受けたとき、前記センタ装置にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを応答し、次に前記センタ装置からＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを受けたときに、該ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージからＬＬＩＤを取得することを特徴とする請求項１５から１７のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項１９】
光スイッチ装置のＬＬＩＤが書かれたレンジング用ＧＡＴＥメッセージを受けたとき、該レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた時刻情報を自己の時計に合わせ、送信開始時刻に送信継続時間だけＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを前記センタ装置に応答することを特徴とする請求項１５から１８のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２０】
光スイッチ装置のＬＬＩＤが書かれた送信制御用ＧＡＴＥメッセージを受けたとき、該送信制御用ＧＡＴＥメッセージに書かれた時刻情報を自己の時計に合わせ、送信開始時刻に送信継続時間だけＲＥＰＯＲＴメッセージを前記センタ装置に応答することを特徴とする請求項１５から１９のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２１】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポート１を選択し、前記周期２において前記ポート２を選択し、前記周期３において前記ポート３を選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて前記ポートｎを選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２２】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、前記周期２において前記ポートｋ＋１を選択し、前記周期３において前記ポートｋ＋２を選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて前記ポートｋ−１を選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２３】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、前記周期２において前記ポートｋ−１を選択し、前記周期３において前記ポートｋ−２を選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて前記ポートｋ−ｎ＋１を選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２４】
ディスカバリ周期を巡回的に１からｎまで連続的に番号をつけるとき、前記周期１において自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、前記周期２において前記ポートｋを除くｎ−１個のポートをランダムに選択し、前記周期３において前記周期１、２で選択したポートを除くｎ−２個のポートをランダムに選択し、これを繰り返して行い、前記周期ｎにおいて残りのポートを選択し、さらに周期１に戻って、上記を繰り返し、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定めることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２５】
ｎ(ｎは２以上の整数)個の光スイッチ装置のうち、任意の(ｎ−１)個の光スイッチ装置を光スプリッタに置き換えた光アクセスネットワークに適用することを特徴とする請求項１５から２４のいずれか１項に記載の光スイッチ方法。
【請求項２６】
請求項１５から２５のいずれか１項に記載の光スイッチ方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下り側は下りパケットのＬＬＩＤにより下り光スイッチ素子の出ポート選択を可能にし、上り光スイッチ素子はＧＡＴＥメッセージのＬＬＩＤにより入ポート選択を可能にするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、１つのセンタ装置（ＯＬＴ）と、複数のリモート装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＬＴと前記ＯＮＵとの間に接続された１つの光スイッチとでツリー状に構成した光アクセスネットワークに関する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、固定長のタイムスロットをスイッチングの単位として使っている。下り側はポートを周期的に接続し、上り側は、ＯＮＵに遅延時間を与えた後に送信させ、ポートを周期的に接続している。
【０００４】
非特許文献１には、１つのセンタ装置（ＯＬＴ）と、複数のリモート装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＬＴと前記ＯＮＵとの間に接続された少なくとも１つの光スプリッタとでツリー状に構成した光アクセスネットワークに関する技術が開示されている。
【０００５】
一般に、このような光ネットワークはＰＯＮ（Passive Optical Network）と呼ばれ、特に非特許文献１で述べられているＰＯＮは、イーサネット（登録商標）フレームを用いることからＥ−ＰＯＮ、または伝送路の速度がギガビット（Gigabit）である意味を込めてＧＥ−ＰＯＮと呼ばれている。
【０００６】
また、１つのセンタ装置（ＯＬＴ）と、複数のリモート装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＬＴと前記ＯＮＵとの間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置（ＯＳＭ）とでツリー状に構成した光アクセスネットワークは、非特許文献２および非特許文献３に開示されている。
【０００７】
非特許文献２および非特許文献３で述べられているように、ＯＳＭは入ポートが１個で出ポートがｎ個の下り光スイッチ素子と、入ポートがｎ個で出ポートが１個の上り光スイッチ素子を有している。そして、下り光スイッチ素子の１個の入ポートと上り光スイッチ素子の１個の出ポートは波長多重により、ＯＳＭの１個のポートになり、１本の光ファイバを介してＯＬＴと接続される。また、下り光スイッチ素子の出ポートｋ（ｋ＝１、２、３、・・・、ｎ）と上り光スイッチ素子の入ポートｋ（ｋ＝１、２、３、・・・、ｎ）は波長多重により、ＯＳＭのポートｋ（ｋ＝１、２、３、・・・、ｎ）となり、それぞれ１本の光ファイバでＯＮＵと接続される。
【０００８】
ＯＳＭの下り光スイッチ素子のスイッチングはパケットに付されたＯＮＵの識別番号であるＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）とパケット長により行われる。また、上り光スイッチ素子のスイッチングはＧＡＴＥメッセージに付された送信先のＯＮＵのＬＬＩＤ、ＯＮＵの送信開始時刻および送信継続時間によって行われる。下り光スイッチ素子の出ポートおよび上り光スイッチ素子の入ポート、すなわちＯＮＵ側のＯＳＭのポート選択はＬＬＩＤによって行われる。したがって、ＯＳＭにおけるスイッチングにはＯＮＵ側のポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とＬＬＩＤとの対応関係が必須となる。
【０００９】
ここで、非特許文献１の内容のうち、パケット構成、ＯＬＴのＯＮＵに対する送信制御およびＯＬＴのＯＮＵに対するディスカバリ操作ついて説明する。
【００１０】
パケット構成を図８に示す。大きくプレアンブル部、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ部、ペイロード部、誤り検出部ＦＣＳ（Frame Check Sequence）から構成される。
【００１１】
プレアンブル部はビット同期を図る０x５５（０１０１０１０１）という符号と、ＯＮＵの識別番号に相当するＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）、ＬＬＩＤを検出するためのＳＬＤ（Start of LLID Delimiter）と呼ばれる符号０ｘｄ５（１１０１０１０１）から構成されている。
【００１２】
ＭＡＣヘッダ部は、送信先ＭＡＣアドレス（DA: Destination Address）、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ:Source Address）、長さ／タイプから構成される。
【００１３】
ペイロード部にはユーザのデータやネットワークの制御を司るデータが入る。ネットワークの制御を司るパケットは、ＧＡＴＥメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ、ＲＥＰＯＲＴメッセージの５種類が定義されている。また、これらのメッセージには共通的に時刻情報（Time Stamp）が定義されている。
【００１４】
ＧＡＴＥメッセージはＯＮＵに対する送信制御に使われる。ＧＡＴＥメッセージでは、図８のペイロード部分に、ＧＡＴＥメッセージの識別番号（Opcode）、ＯＬＴの時刻を配信する時刻情報（Time Stamp）、ディスカバリ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）か否かを示すディスカバリフラグ（Discovery Flag）、ＯＮＵの送信開始時刻（Grant Start Time）、ＯＮＵの送信継続時間（Grant Length）などの情報が書き込まれている。
【００１５】
ディスカバリ操作は、新しくＯＮＵを接続するときや、ＯＮＵの電源をオフにして再度オンにするときなどにＯＬＴがＯＮＵにＬＬＩＤを付与し、ＬＬＩＤを付与したＯＮＵの往復時間の最初の測定を行う操作である。任意の時点に新しくＯＮＵを接続しても、ＯＮＵの電源をオフにして再度オンにしても、ＬＬＩＤの付与と往復時間の測定を可能にするために、ディスカバリ操作は周期的に行われる。なお、この周期についてはシステム設計者が決めることになっている。
【００１６】
ディスカバリ操作を図９に示す。ディスカバリ操作の最初に、ＯＬＴからＧＡＴＥメッセージが送信される。このＧＡＴＥメッセージは、ＬＬＩＤの定まっていないＯＮＵを対象とするので、そのＬＬＩＤはブロードキャスト用に定義したものが使われる。さらに、Discoveryフラグは１、送信先ＭＡＣアドレスはマルチキャストが用いられる。以後、このようなＧＡＴＥメッセージをディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージと呼ぶ。
【００１７】
ＯＬＴから送信されたディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージは、光スプリッタにより分岐されて、分岐スプリッタに接続されているすべてのＯＮＵに到着する。まだ、ＬＬＩＤを付与されていない未登録のＯＮＵはこのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを受信すると、ＯＬＴに登録を要求するために、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを一斉に送信する。このとき、光スプリッタからＯＬＴの区間で、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが衝突するのを避けるために、各未登録のＯＮＵはディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻ｔｄ２を基点としてランダム時間だけ待った後に、送信元ＭＡＣアドレスをそのＯＮＵのＭＡＣアドレスとしたＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを送信する。
【００１８】
ＯＬＴが、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを受信すると、ＯＬＴはＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージからＯＮＵのＭＡＣアドレスＯＮＵを取得し、ＬＬＩＤを新たに割り当て、ＯＮＵのＭＡＣアドレスとＬＬＩＤの対応関係を管理する。ＯＬＴはＯＮＵに割り当てたＬＬＩＤをＯＮＵに知らせるために、ＬＬＩＤを書き込んだＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信する。ＯＮＵはこのメッセージを受け、ＬＬＩＤを得た後には、ＯＮＵが送信するパケットのプレアンブル部にはこのＬＬＩＤを付けて送信する。また、ＯＬＴから送られてくるパケットが自己宛か否かをプレアンブル部のＬＬＩＤで判定する。
【００１９】
その後に、ＯＮＵの往復時間を測定（レンジングと呼ばれる）するために、ＯＮＵをＬＬＩＤで指定して、送信ＭＡＣアドレスをマルチキャストとし、ディスカバリフラグを０としたＧＡＴＥメッセージが送られる。以降、このＧＡＴＥメッセージをレンジング用ＧＡＴＥメッセージという。このＬＬＩＤに相当するＯＮＵがレンジング用ＧＡＴＥメッセージを受信すると、レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた時刻情報（Time Stamp）ｔｒ１、送信開始時刻（Grant Start Time）ｔｒ２、送信継続時間（Grant Length）Ｔｒ２を取得し、時刻情報ｔｒ１をＯＮＵの時計に設定し、その時計で送信開始時刻ｔｒ２に、送信継続時間Ｔｒ２だけ、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージをＯＬＴに送信する。このとき、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージの時刻情報にはＯＮＵの時計でｔｒ２が書かれていることに注意する。ＯＬＴが、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを自己の時計で時刻ｔｒ３で受信したとすると、このメッセージに書かれているｔｒ２とからＯＬＴとＯＮＵの往復時間ＲＴＴａをＲＴＴａ＝ｔｒ３−ｔｒ２で得ることができる。ＯＬＴによりＯＮＵとの間の往復時間の測定が行われ、そのＯＮＵの登録が終了する。
【００２０】
登録が終了したＯＮＵの送信制御を行うために、ＯＬＴはそのＯＮＵに対応するＬＬＩＤを付し、送信ＭＡＣアドレスをそのＯＮＵのＭＡＣアドレスし、ディスカバリフラグを０としたＧＡＴＥメッセージを用いる。以降、送信制御用ＧＡＴＥメッセージと呼ぶ。また、ＯＬＴは送信制御用ＧＡＴＥメッセージが要求するＲＥＰＯＲＴメッセージにより、ＯＮＵの送信要求を調べる。また、同時にＯＬＴは送信制御用ＧＡＴＥメッセージに書いたＯＮＵの送信開始時刻ｔ２とＲＥＰＯＲＴメッセージの到着時刻ｔ３により往復時間ＲＴＴａ＝ｔ３−ｔ２を測定し、測定時間の更新を行う。
【特許文献１】特開平７−１７７０９８号公報
【非特許文献１】IEEE 802.3ahTM/D3.3、 "Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection （CSMA/CD） access method and physical layer specifications、” September ７、 ２００４
【非特許文献２】上田裕巳、野村拓望、牧野州哲、坪井利憲、黒川弘章、河西宏之：“次世代光アクセスネットワークアーキテクチャの提案−光スイッチモジュールを適用した光アクセスネットワーク”、電子情報通信学会技術報告、CS２００４−２５３（２００５−０３）
【非特許文献３】野村拓望、伊藤睦、黒川弘章、上田裕巳、坪井利憲、河西宏之：“次世代光アクセスネットワークアーキテクチャにおける光スイッチモジュール構成法”、電子情報通信学会技術報告、CS２００４−２５４（２００５−０３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述した従来例においては次のような問題点があった。
【００２２】
１つのセンタ装置（ＯＬＴ）と、複数のリモート装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＬＴと前記ＯＮＵとの間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置（ＯＳＭ）とでツリー状に構成した光アクセスネットワークでは、ＯＳＭは１個の入ポートとｎ個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）の下り光スイッチ素子およびｎ個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と１個の出ポートの上り光スイッチ素子を有している。
【００２３】
ＯＳＭの下り光スイッチ素子の出ポートｋの選択は下りパケットに付されたＯＮＵの識別番号であるＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）により行われる。また、上り光スイッチ素子の入ポートｋの選択はＧＡＴＥメッセージに付された送信先のＯＮＵのＬＬＩＤによって行われる。すなわち、ＯＳＭのＯＮＵ側ポートｋ（ｋ＝１、２、３、・・・、ｎ）は下りパケットのＬＬＩＤに基づいて行われる。
【００２４】
したがって、ＬＬＩＤとＯＳＭのＯＮＵ側ポートｋ（下り光スイッチの出ポートｋおよび上り光スイッチの入ポートｋ）との対応づけを行う必要があるが、従来技術ではこれは困難であった。
【００２５】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、下り側では下りパケットに付されたＬＬＩＤに基づいて下り光スイッチの出ポート選択を可能にし、また、上り側では送信制御用ＧＡＴＥメッセージのＬＬＩＤに基づいて上り光スイッチの入ポート選択を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明は、１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、センタ装置とリモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置であって、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、センタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したとき、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める光スイッチ装置を提供する。
【００２７】
また、本発明は、１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、センタ装置とリモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置であって、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出しなかったときは、接続を終了して次の周期に備え、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出し、さらにセンタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したときは、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める光スイッチ装置を提供する。
【００２８】
また、本発明は、１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、センタ装置とリモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークであって、光スイッチ装置が、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、光スイッチ装置が、センタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したとき、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める光アクセスネットワークを提供する。
【００２９】
また、本発明は、１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、センタ装置とリモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークであって、  光スイッチ装置が、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、光スイッチ装置が、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出しなかったときは、接続を終了して次の周期に備え、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出し、さらにセンタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したときは、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める光アクセスネットワークを提供する。
【００３０】
また、本発明は、１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、センタ装置とリモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置における光スイッチ方法であって、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、センタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したとき、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める光スイッチ方法を提供する。
【００３１】
また、本発明は、１つのセンタ装置と、複数のリモート装置と、センタ装置とリモート装置との間に接続された少なくとも１つの光スイッチ装置とでツリー状に構成した光アクセスネットワークの光スイッチ装置における光スイッチ方法であって、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出しなかったときは、接続を終了して次の周期に備え、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出し、さらにセンタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したときは、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める光スイッチ方法を提供する。
【００３２】
また、本発明は、コンピュータに、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、センタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したとき、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める機能を実現させるプログラムを提供する。
【００３３】
また、本発明は、コンピュータに、センタ装置からのディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したとき、１個の入ポートとｎ個の出ポートを有する下り光スイッチ素子の入ポートとｎ個の出ポートうちの１個の出ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を接続し、ｎ個の入ポートと１個の出ポートを有する上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートうちの１個の入ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）と出ポートを接続し、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出しなかったときは、接続を終了して次の周期に備え、リモート装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出し、さらにセンタ装置からのＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出したときは、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージに書き込まれているリモート装置のＬＬＩＤを取得し、リモート装置のＬＬＩＤと自機のリモート装置側ポートｋとの対応関係を定める機能を実現させるプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、下り側では下りパケットに付されたＬＬＩＤに基づいて下り光スイッチの出ポート選択を可能にし、また、上り側では送信制御用ＧＡＴＥメッセージのＬＬＩＤに基づいて上り光スイッチの入ポート選択を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には、同一の符号が付されている。
【００３６】
まず、本発明の第１の実施の形態における光スイッチ装置（ＯＳＭ）について、図１を参照して、以下に説明する。
【００３７】
光スイッチ装置（ＯＳＭ）３１は、ＯＬＴと光ファイバ３２で接続される１個の入出力ポートと最大ｎ個のＯＮＵと光ファイバ３３で接続されるｎ個の入出力ポートを有する。ＯＳＭのＯＬＴ側の１個のポートはＯＳＭ内の下り光スイッチ素子の１個の入ポートと上り光スイッチ素子の１個の出ポートが対応し、ＯＳＭ内の下り光スイッチ素子のｎ個の出ポートと上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートが対応する。本実施の形態では、ＯＬＴから送られてくる下り制御パケットを検出して、ＯＮＵに対するディスカバリ（Discovery）を可能にするとともに、ディスカバリを行っているときにＯＳＭのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応を求めることに特徴を有する。
【００３８】
分波・合成部１は、光ファイバ３２を介してＯＬＴから伝送される下り光信号の波長を分波し、下り光信号を光スプリッタ３に入力する。また、分波・合成部１は、光スプリッタ７からの上り光信号の波長を合波し、上り光信号をＯＬＴに接続された光ファイバ３２に入力する。
【００３９】
分波・合成部２はｎ個あり、それぞれ光ファイバ３３を介して最大ｎ個のＯＮＵに接続される。分波・合成部２は、下りスイッチ素子５の出ポートからの下り光信号を合波し、ＯＮＵに接続された光ファイバ３３に入力する。また、分波・合成部２は、ＯＮＵからの上り光信号の波長を分波し、上り光信号を上りスイッチ素子６の入ポートに入力する。
【００４０】
光スプリッタ３は、分波・合成部１からの下りの光信号を２つの信号に分岐し、一方を遅延部４、もう一方を光電気変換部１１に入力する。
【００４１】
遅延部４は、光スプリッタ３からの光信号を、光電気変換部１１に必要な時間を含め、後述する電気信号の処理に要する時間分だけ遅延させた後、下り光スイッチ素子５に入力する。
【００４２】
下り光スイッチ素子５は、入ポートが１個で、出ポートがｎ個の光スイッチ素子であり、遅延部４からの下り光信号を、下りスイッチ制御部１７の指示にしたがってパケット単位に入ポートと出ポートとを接続する。下り光スイッチ素子５の出ポートからの光信号は、分波・合成部２に入力される。
【００４３】
上り光スイッチ素子６は、入ポートがｎ個で、出ポートが１個の光スイッチ素子であり、分波・合成部２からの上り光信号を、上りスイッチ制御部１８の指示に従ってパケット単位に入ポートと出ポートとを接続する。上り光スイッチ素子６の出ポートからの光信号は、光スプリッタ７に入力される。
【００４４】
光電気変換部１１は、光スプリッタ３からの光信号を電気信号に変換し、電気信号を下りパケット抽出部１２に入力する。
【００４５】
下りパケット抽出部１２は、光電気変換部１１からの電気信号を受け、下りパケットを抽出し、下りパケットを下りパケット解析部１３に入力し、下りパケットのイネイブル信号（パケットの存在している時間がオンになっていて、パケットの存在していない時間がオフになっている信号）を生成し、下りスイッチ制御部１７に入力する。
【００４６】
下りパケット解析部１３は、下りパケット抽出部１２からの上りパケットに対して、ＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）がＯＳＭに相当しない場合、次の処理を行う。
【００４７】
（１３−１）ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージから時刻情報（Time Stamp）ｔ１、送信開始時刻（Grant Start Time）ｔ２を取得し、Ｔ２＝Ｔｄｗ（ディスカバリウインドウ時間）とし、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＬＬＩＤと、ｔ２と、Ｔ２を上りスイッチ時間管理部１６に入力し、ディスカバリ指示１をスイッチポート管理部に入力する。ここで、ディスカバリ指示の１はディスカバリ操作中であることを示し、０はディスカバリ操作中でないことを示す。
【００４８】
（１３−２）ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージと判定すると、該メッセージから、ＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＬＬＩＤをスイッチポート管理部１５に入力し、システム上定まる時間後にディスカバリ指示０をスイッチポート管理部１５に入力する。
【００４９】
（１３−３）レンジング用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２を取得し、Ｔ２＝Ｔｒｗ（レンジングウインドウ時間）とし、ｔ１を装置時刻管理３に入力し、ＬＬＩＤと、ｔ２と、Ｔ２を上りスイッチ時間管理部１６に入力し、ＬＬＩＤをスイッチポート管理部１５に入力する。
【００５０】
（１３−４）送信制御ＧＡＴＥメッセージ判定すると、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間（Grant Length）Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＬＬＩＤをスイッチポート管理部１５に入力し、ＬＬＩＤとｔ２とＴ２を上りスイッチ時間管理部１６に入力する。
【００５１】
下りパケット解析部１３は、下りパケットを抽出部１２からの上りパケットに対して、ＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）がＯＳＭに相当する場合、次の処理を行う。
【００５２】
（１３−５）ＬＬＩＤが割り当てられていない場合、ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージから時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ生成指示、ｔ２およびＴ２を上りパケット生成・送信制御部１９に入力する。ＬＬＩＤが割り当てられている場合（ＬＬＩＤを前もって設定する場合も含む）、何もしない。
【００５３】
（１３−６）レンジング用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージから時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ生成指示、ｔ２およびＴ２を上りパケット生成・送信制御部１９に入力する。
【００５４】
（１３−７）送信制御ＧＡＴＥメッセージ判定すると、該メッセージから時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＲＥＰＯＲＴメッセージ生成指示、ｔ２およびＴ２を上りパケット生成・送信制御部１９に入力する。
【００５５】
（１３−８）ＯＬＴとＯＮＵの往復時間とＯＬＴとＯＳＭの往復時間の差に対応する時間Ｔｚを書き込んだメッセージと判定すると、該メッセージからＯＮＵのＬＬＩＤとＴｚを取得し、ＬＬＩＤとＴｚを上りスイッチ時間管理部１６に入力する。ここで、該メッセージとして、ＧＡＴＥメッセージにＴｚを書き込む領域を作って利用する方法がある。この方法では新たなメッセージを用いることなく、ＧＡＴＥメッセージが到着するごとにＴｚを更新することができる。
【００５６】
装置時刻管理部１４は、下りパケット解析部１３からの時刻情報（Time Stamp）ｔ１を自己の時計に設定し、時刻を上りスイッチ制御部１８および上りパケット生成・送信部１９に入力する。
【００５７】
スイッチポート管理部１５は、以下の処理を行う。
【００５８】
（１５−１）下りパケット解析部１３からのディスカバリ指示が１の場合、ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を選択し、下りスイッチ制御部１７、上りスイッチ制御部１８に入力する。
【００５９】
（１５−２）下りパケット解析部１３からのディスカバリ指示が１の場合、下りパケット解析部１３からＬＬＩＤが入力されたら、ＬＬＩＤとポートｋとの対応関係を作成する。
【００６０】
（１５−３）下りパケット解析部１３からのディスカバリ指示が０の場合、下りパケット解析部１３からのＬＬＩＤとポート番号との対応関係に基づいてポートを選択し、下りスイッチ制御部１７、上りスイッチ制御部１８に入力する。
【００６１】
上りスイッチ時間管理部１６は、以下の処理を行う。
【００６２】
（１６−１）下りパケット解析部１３からのＬＬＩＤとＴｚを受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係を管理する。
【００６３】
（１６−２）下りパケット解析部１３からのＬＬＩＤ、ｔ２、Ｔ２を受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係からＴｚを求め、ｔ２＋ＴｚとＴ２を上りスイッチ制御部１８に入力する。
【００６４】
下りスイッチ制御部１７は、スイッチポート管理部１５からのポート番号を受け、下りパケット抽出部のパケットイネイブル信号を受け、入ポートと該出ポート番号の出ポートとの接続をパケットイネイブル時間だけ行うように下り光スイッチ素子５に指示する。
【００６５】
上りスイッチ制御部１８は、スイッチポート管理部１５からのポート番号を受け、上りスイッチ時間管理部１６からのｔ２＋Ｔｚ、Ｔ２を受け、ｔ２＋Ｔｚに対する入ポート番号と接続継続時間Ｔ２を管理し、装置時刻管理部１４からの時刻に基づいて時刻ｔ２＋Ｔｚに該入ポート番号の入ポートと出ポートとの接続を時間Ｔ２だけ行うように上り光スイッチ素子６に指示する。
【００６６】
上りパケット生成・送信部１９は、下りパケット解析部１３の指示したパケットを生成し、装置時刻管理部１４から時刻を受け、下りパケット解析部１３からの送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２に従って、上りパケットを電気光変換部２０に送信する。
【００６７】
電気光変換部２０は、上りパケット生成・送信部１９からの光信号を電気信号に変換し、光スプリッタ７（カプラ）に入力する。
【００６８】
光スプリッタ７（カプラ）は、電気光変換部２０からの光信号と上り光スイッチ素子６からの光信号を結合し、光信号を分波・合波部１に入力する。
【００６９】
次に、本実施の形態における光スイッチの処理のフローを図２を参照して説明する。
【００７０】
上述したようにＯＬＴがディスカバリを行う際に、ＯＳＭがディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを検出したら、ＯＳＭのＯＮＵ側のｎ個のポートのうち、任意の１つのポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を選択し、すなわち、下り光スイッチ素子の出ポートについてポートｋを選択し、上り光スイッチ素子の入ポートでポートｋを選択して、下り光スイッチ素子の出ポートｋと入ポートと上り光スイッチ素子の入ポートｋと入ポートをそれぞれ接続する。
【００７１】
すると、ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージは、ＯＳＭのポートｋに接続されたＯＮＵに到着する。ここで、ＯＳＭが多段で接続されている場合や複数のＯＳＭのうちいくつかを光スプリッタで置き換えたネットワークを対象とするので、ポートｋに接続されるＯＮＵは複数あることに注意する。
【００７２】
また、ディスカバリは、システム設計上定める間隔Ｔｓｄで周期的に行われる。したがって、ディスカバリを一度行うと、以降ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージをいつ検出するかは間隔Ｔｓｄにより知ることもできる。
【００７３】
ポートｋにディスカバリの対象となるＯＮＵが存在する場合は、該当するＯＮＵからＯＳＭを介して、ＯＬＴにＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが送られる。このとき、ＯＳＭの接続を継続していれば、ＯＮＵからのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージは通過することができる。ＯＬＴはＯＮＵからＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを受信すると、そのＯＮＵに割り当てるＬＬＩＤが書かれたＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを送信する。
【００７４】
ＯＳＭが、このＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを検出すると、ＬＬＩＤを取得し、ポートｋとＬＬＩＤの対応付けを行う。上述のように、１個のポートに対し、複数のＬＬＩＤが対応することがあることに注意する。
【００７５】
次に、ＯＬＴはそのＯＮＵに対し最初のレンジング（ＯＬＴとＯＮＵとの間の往復時間に測定）を行うために、レンジング用ＧＡＴＥメッセージを送る。このレンジング用ＧＡＴＥメッセージを受けると下り光スイッチ素子の出ポートｋと入ポートと上り光スイッチ素子の入ポートｋと入ポートをそれぞれ接続し、この接続を設計上定まる往復時間の最大分ＲＴＴｍａｘにレンジング用ＧＡＴＥメッセージ長Ｔｐを加えた時間Ｔｒｗ（＝ＲＴＴｍａｘ＋Ｔｐ）まで続ける。ＯＮＵから、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫが、ＯＳＭ経由でＯＬＴに送られ、レンジングが終了し、ディスカバリ操作が終了する。
【００７６】
ディスカバリの周期ごとにポート番号ｋを変化させて、すべてのポートに対するディスカバリを行うことができる。すなわち、ＯＳＭは、ｎ個のすべてのポート番号とＬＬＩＤの対応関係を得ることができる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態における光スイッチ装置（ＯＳＭ）について、図３を参照して、以下に説明する。
【００７８】
光スイッチ装置（ＯＳＭ）３１は、ＯＬＴと光ファイバ３２で接続される１個の入出力ポートと最大ｎ個のＯＮＵと光ファイバ３３で接続されるｎ個の入出力ポートを有する。
【００７９】
ＯＳＭのＯＬＴ側の１個のポートはＯＳＭ内の下り光スイッチ素子の１個の入ポートと上り光スイッチ素子の１個の出ポートが対応し、ＯＳＭのＯＮＵ側の１個のポートはＯＳＭ内の下り光スイッチ素子のｎ個の出ポートのうちの１個のポートと上り光スイッチ素子のｎ個の入ポートのうちの１個のポートが対応する。本実施の形態では、ＯＬＴから送られてくる下り制御パケットを検出して、ＯＮＵに対するディスカバリ（Discovery）を可能にするとともに、ＯＮＵからの制御メッセージを参照しながらディスカバリを行っているときにＯＳＭのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応を求めることに特徴を有する。
【００８０】
分波・合成部１は、光ファイバ３２を介してＯＬＴから伝送される下り光信号の波長を分波し、下り光信号を光スプリッタ３に入力する。また、分波・合成部１は、光スプリッタ７からの上り光信号の波長を合波し、上り光信号をＯＬＴに接続された光ファイバ３２に入力する。
【００８１】
分波・合成部２はｎ個あり、それぞれ光ファイバ３３を介して最大ｎ個のＯＮＵに接続される。分波・合成部２は、下りスイッチ素子５の出ポートからの下り光信号を合波し、ＯＮＵに接続された光ファイバ３３に入力する。また、分波・合成部２は、ＯＮＵからの上り光信号の波長を分波し、上り光信号を上りスイッチ素子６の入ポートに入力する。
【００８２】
光スプリッタ３は、分波・合成部１からの下りの光信号を２つの信号に分岐し、一方を遅延部４、もう一方を光電気変換部１１に入力する。
【００８３】
遅延部４は、光スプリッタ３からの光信号を、光電気変換部１１に必要な時間を含め、後述する電気信号の処理に要する時間分だけ遅延させた後、下り光スイッチ素子５に入力する。
【００８４】
下り光スイッチ素子５は、入ポートが１個で、出ポートがｎ個の光スイッチ素子であり、遅延部４からの下り光信号を、下りスイッチ制御部１７の指示にしたがってパケット単位に入ポートと出ポートとを接続する。下り光スイッチ素子５の出ポートからの光信号は、分波・合成部２に入力される。
【００８５】
上り光スイッチ素子６は、入ポートがｎ個で、出ポートが１個の光スイッチ素子であり、分波・合成部２からの上り光信号を、上りスイッチ制御部１８の指示に従ってパケット単位に入ポートと出ポートとを接続する。上り光スイッチ素子６の出ポートからの光信号は、光スプリッタ２１に入力される。
【００８６】
光スプリッタ２１は、上り光スイッチ素子６の出ポートからの上り光信号を２つに分岐し、一方を光スプリッタ７、もう一方を光電気変換部２２に入力する。
【００８７】
光電気変換部１１は、光スプリッタ３からの光信号を電気信号に変換し、電気信号を下りパケット抽出部１２に入力する。
【００８８】
下りパケット抽出部１２は、光電気変換部１１からの電気信号を受け、下りパケットを抽出し、下りパケットを下りパケット解析部１３に入力し、下りパケットのイネイブル信号（パケットの存在している時間がオンになっていて、パケットの存在していない時間がオフになっている信号）を生成し、下りスイッチ制御部１７に入力する。
【００８９】
下りパケット解析部１３は、下りパケット抽出部１２からの下りパケットに対して、ＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）がＯＳＭに相当しない場合、次の処理を行う。
【００９０】
（１３−１）ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージから時刻情報（Time Stamp）ｔ１、送信開始時刻（Grant Start Time）ｔ２を取得し、Ｔ２＝Ｔｄｗ（ディスカバリウインドウ時間）とし、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＬＬＩＤとｔ２とＴ２を上りスイッチ時間管理部１６に入力し、ディスカバリ指示１をスイッチポート管理部に入力する。ここで、ディスカバリ指示の１はディスカバリ操作中であることを示し、０はディスカバリ操作中でないことを示す。
【００９１】
（１３−２）ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージと判定すると、該メッセージから、ＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１を取得し、ｔ１を装置時刻管理部部１４に入力し、ＬＬＩＤをスイッチポート管理部１５に入力し、システム上定まる時間後にディスカバリ指示０をスイッチポート管理部１５に入力する。
【００９２】
（１３−３）レンジング用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２を取得し、Ｔ２＝Ｔｒｗ（レンジングウインドウ時間）とし、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＬＬＩＤとｔ２とＴ２を上りスイッチ時間管理部１６に入力し、ＬＬＩＤをスイッチポート管理部１５に入力する。
【００９３】
（１３−４）送信制御ＧＡＴＥメッセージ判定すると、該メッセージからＬＬＩＤ、時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間（Grant Length）Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＬＬＩＤをスイッチポート管理部１５に入力し、ＬＬＩＤとｔ２とＴ２を上りスイッチ時間管理部１６に入力する。
【００９４】
（１３−５）上りパケット解析部２４からのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ非受信を受けると、ディスカバリ指示０をスイッチポート管理部１５に入力する。
【００９５】
下りパケット解析部１３は、下りパケット抽出部１２からの上りパケットに対して、ＬＬＩＤ（Logical Link Identifier）がＯＳＭに相当する場合、次の処理を行う。
【００９６】
（１３−５）ＬＬＩＤが割り当てられていない場合、ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージから時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージ生成指示、ｔ２およびＴ２を上りパケット生成・送信制御部１９に入力する。ＬＬＩＤが割り当てられている場合（ＬＬＩＤを前もって設定する場合も含む）、何もしない。
【００９７】
（１３−６）レンジング用ＧＡＴＥメッセージと判定すると、該メッセージから時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理部１４に入力し、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージ生成指示、ｔ２およびＴ２を上りパケット生成・送信制御部１９に入力する。
【００９８】
（１３−７）送信制御ＧＡＴＥメッセージ判定すると、該メッセージから時刻情報ｔ１、送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２を取得し、ｔ１を装置時刻管理３に入力し、ＲＥＰＯＲＴメッセージ生成指示、ｔ２およびＴ２を上りパケット生成・送信制御部１９に入力する。
【００９９】
装置時刻管理部１４は、下りパケット解析部１３からの時刻情報（Time Stamp）ｔ１を自己の時計に設定し、時刻を上りスイッチ制御部１８および上りパケット生成・送信部１９に入力する。
【０１００】
スイッチポート管理部１５は、以下の処理を行う。
【０１０１】
（１５−１）下りパケット解析部１３からのディスカバリ指示が１の場合、ポートｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）を選択し、下りスイッチ制御部１７、上りスイッチ制御部１８に入力する。
【０１０２】
（１５−２）下りパケット解析部１３からのディスカバリ指示が１の場合、下りパケット解析部１３からＬＬＩＤが入力されたら、ＬＬＩＤとポートｋとの対応関係を作成する。
【０１０３】
（１５−３）下りパケット解析部１３からのディスカバリ指示が０の場合、下りパケット解析部１３からのＬＬＩＤとポート番号との対応関係に基づいてポートを選択し、下りスイッチ制御部１７、上りスイッチ制御部１８に入力する。
【０１０４】
光電気変換部２２は、光スプリッタ２１からの光信号を電気信号に変換し、電気信号を上りパケット抽出部２３に入力する。
【０１０５】
上りパケット抽出部２３は、光電気変換部２２からの電気信号を受け、上りパケットを抽出し、上りパケットを上りパケット解析部２４に入力する。
【０１０６】
上りパケット解析部２４は、上りパケット抽出部２３からの上りパケットに対して、次の処理を行う。
【０１０７】
（２４−１）装置時刻管理部１４からの時刻に基づいて、上りパケットの到着時刻ｔａを求める。
【０１０８】
（２４−２）ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信がないと判定すると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ非受信を下りパケット解析部１３に入力する。
【０１０９】
（２４−３）ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージと判定すると、該メッセージからＬＬＩＤと時刻情報（Time Stamp）ｔ１を取得し、時間Ｔｚを前記（２４−１）の処理で求まるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージの到着時刻ｔａによりＴｚ＝ｔａ−ｔ１で求め、ＬＬＩＤとＴｚを上りスイッチ時間管理部１６に入力する。
【０１１０】
（２４−４）ＲＥＰＯＲＴメッセージと判定すると、該メッセージから、ＬＬＩＤと時刻情報（Time Stamp）ｔ１を取得し、時間Ｔｚを前記（２４−１）の処理で求まるＲＥＰＯＲＴメッセージの到着時刻ｔａによりＴｚ＝ｔａ−ｔ１で求め、ＬＬＩＤとＴｚを上りスイッチ時間管理部１６に入力する。
【０１１１】
上りスイッチ時間管理部１６は、以下の処理を行う。
【０１１２】
（１６−１）上りパケット解析部２４からのＬＬＩＤとＴｚを受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係を管理する。
【０１１３】
（１６−２）下りパケット解析部１３からのＬＬＩＤ、ｔ２、Ｔ２を受け、ＬＬＩＤとＴｚの対応関係から、Ｔｚを求め、ｔ２＋ＴｚとＴ２を上りスイッチ制御部１８に入力する。
【０１１４】
下りスイッチ制御部１７は、スイッチポート管理部１５からのポート番号を受け、下りパケット抽出部のパケットイネイブル信号を受け、入ポートと該出ポート番号の出ポートとの接続をパケットイネイブル時間だけ行うように下り光スイッチ素子５に指示する。
【０１１５】
上りスイッチ制御部１８は、スイッチポート管理部１５からのポート番号を受け、上りスイッチ時間管理部１６からのｔ２＋Ｔｚ、Ｔ２を受け、ｔ２＋Ｔｚに対する入ポート番号と接続継続時間Ｔ２を管理し、装置時刻管理部１４からの時刻に基づいて時刻ｔ２＋Ｔｚに該入ポート番号の入ポートと出ポートとの接続を時間Ｔ２だけ行うように上り光スイッチ素子６に指示する。
【０１１６】
上りパケット生成・送信部１９は下りパケット解析部１３の指示したパケットを生成し、装置時刻管理部１４から時刻を受け、下りパケット解析部１３からの送信開始時刻ｔ２と送信継続時間Ｔ２に従って、上りパケットを電気光変換部２０に送信する。
【０１１７】
電気光変換部２０は、上りパケット生成・送信部１９からの光信号を電気信号に変換し、光スプリッタ７（カプラ）に入力する。
【０１１８】
光スプリッタ７（カプラ）は、電気光変換部２０からの光信号と光スプリッタ２１からの光信号を結合し、光信号を分波・合波部１に入力する。
【０１１９】
次に、本実施の形態における光スイッチの処理のフローを図４を参照して説明する。
【０１２０】
上記の第１の実施の形態では、ＯＬＴからＯＮＵ側の下り方向のパケットのみを検出する方法であったが、本実施の形態では、下り方向に加え、ＯＮＵからＯＬＴ側の上り方向のパケットも検出することに特徴を有する。
【０１２１】
本実施の形態は、下り方向は上記の第１の実施の形態と同じなので、上り方向のみを説明する。
【０１２２】
本実施の形態では、ＯＳＭがあるポートｋを接続してディスカバリＧＡＴＥメッセージを検出すると、このメッセージから時刻情報ｔ１、ＯＮＵの送信開始時刻ｔｄ２を取得する。システム設計上定める時間、すなわちディスカバリウインドウ時間をＴｄｗとするとき、ＯＳＭにおいて、時刻ｔｄ２と時刻ｔｄ２＋Ｔｄｗの間にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが来るとしたら検出する。ＯＳＭのポートｋに接続されているＯＮＵがすべて登録済み（ディスカバリ済み）の場合には、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが来ない。ＯＳＭのポートｋに接続されているＯＮＵで１つでも未登録のものがあれば、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージが来るはずである。
【０１２３】
ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出しない場合、それ以降の操作はする必要がないので、ディスカバリ操作を完了して、次のディスカバリ周期に備える。ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージの受信を検出した場合、以降のディスカバリ操作を続ける。
【０１２４】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図５を参照して、以下に説明する。本実施の形態は、上記の第１、第２の実施の形態において、下り光スイッチ素子と上り光スイッチ素子の接続と接続終了のタイミングを提供するものである。
【０１２５】
図５に示すように、下り方向については、パケットを検出すると、すべてパケット単位に下り光スイッチ素子の接続を開始し、下りパケットが通過後に接続を終了する。この場合、下りパケットとして、ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージ、ＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージ、レンジング用ＧＡＴＥメッセージであるから、これらのメッセージごとに接続と接続終了を繰り返す。
【０１２６】
上り方向については、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージとＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージを確実に通す必要がある。
【０１２７】
ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージは、ＯＳＭの時計で、ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻（Grant Start Time）ｔｄ２の時刻と時刻ｔｄ２からディスカバリウインドウ時間Ｔｄｗだけ経った時刻ｔｄ２＋Ｔｄｗの間にＯＳＭを通過するはずである。したがって、ＯＳＭは自己の時計で時刻ｔｄ２で接続を開始し、時刻ｔｄ２＋Ｔｄｗに接続を終了すればよい。
【０１２８】
また、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージは、ＯＳＭの時計で、レンジング用ＧＡＴＥメッセージに書かれた送信開始時刻（Grant Start Time）ｔｒ２と時刻ｔｒ２からレンジングウインドウ時間Ｔｒｗだけたった時刻ｔｒ２＋Ｔｒｗの間にＯＳＭを通過するはずである。したがって、ＯＳＭは自己の時計で時刻ｔｒ２で接続を開始し、時刻ｔｒ２＋Ｔｒｗに接続を終了すればよい。
【０１２９】
次に、本発明の第４の実施の形態について、以下に説明する。本実施の形態は、ＯＮＵにおけるディスカバリ操作の中で、ＯＳＭのポート番号とＬＬＩＤの対応関係を求める際に、ＯＳＭ自身のディスカバリ操作についていかにするかを提供するものである。
【０１３０】
本実施の形態は、システム設計上ＯＳＭに割り当てるＬＬＩＤを当初から定めておくものであり、ＯＳＭについてはＬＬＩＤを割り付ける操作を行わない。
【０１３１】
次に、本発明の第５の実施の形態について、以下に説明する。本実施の形態は、上記の第４の実施の形態とは異なり、ＯＳＭに対してもＯＮＵと同様ＯＬＴからディスカバリを行うものである。このディスカバリはＯＮＵに先んじて行われる。
【０１３２】
ＯＳＭは、ディスカバリ用ＧＡＴＥメッセージを受けたら、センタ装置にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱメッセージを応答し、次にセンタ装置からＲＥＧＩＳＴＥＲメッセージを受けたら、該メッセージからＬＬＩＤを取得する。
【０１３３】
次に、本発明の第６の実施の形態について、以下に説明する。本実施の形態は、上記の第４の実施の形態でもＯＬＴとＯＳＭが通信する必要がある場合に、それを可能にするものであり、ディスカバリの後半のレンジングを行う例である。上記の第５の実施の形態のディスカバリの後半の操作でもある。
【０１３４】
次に、本発明の第７の実施の形態について、以下に説明する。本実施の形態では、光スイッチ装置のＬＬＩＤの書かれたレンジング用ＧＡＴＥメッセージを受けたら、該メッセージに書かれた時刻情報（Time Stamp）を自己の時計に合わせ、該メッセージに書かれた送信開始時刻ｔ２に送信継続時間Ｔ２だけＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫメッセージをセンタ装置に応答する。
【０１３５】
次に、本発明の第８の実施の形態について、以下に説明する。ディスカバリ終了後において、ＯＬＴでＯＳＭとの往復時間を必要に応じて更新することを可能にする。
【０１３６】
本実施の形態は、ＯＳＭのＬＬＩＤの書かれた送信制御用ＧＡＴＥメッセージを受けたら、該メッセージに書かれた時刻情報（Time Stamp）ｔ１を自己の時計に合わせ、該メッセージに書かれた送信開始時刻ｔ２に送信継続時間Ｔ２だけＲＥＰＯＲＴメッセージをＯＬＴに応答する。
【０１３７】
次に、本発明の第９の実施の形態について、図６を参照して以下に説明する。上記の各実施の形態におけるポートを選ぶ順序の第１の方法を与えるものである。
【０１３８】
図６（１）、（２）に示すように、ディスカバリ周期に１、２、・・・、ｎと巡回的に番号を振るとき、ディスカバリ周期ｋにおいて光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋを選択する方法である。これにより、すべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定める。
【０１３９】
次に、本発明の第１０の実施の形態について、図６を参照して以下に説明する。上記の各実施の形態におけるポートを選ぶ順序の第２の方法を与えるものである。
【０１４０】
図６（１）、（３）に示すように、ディスカバリ周期に１、２、・・・、ｎと巡回的に番号を振るとき、周期１において光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、周期２において前記ポートｋ＋１を選択し、周期３において前記ポートｋ＋２を選択し、これを繰り返して行い、周期ｎにおいてポートｋ−１を選択し、さらに最初の周期１に戻って、上記を繰り返す方法である。これにより、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定める。
【０１４１】
次に、本発明の第１１の実施の形態について、図６を参照して以下に説明する。上記の各実施の形態におけるポートを選ぶ順序の第３の方法を与えるものである。
【０１４２】
図６（１）、（４）に示すように、ディスカバリ周期に１、２、・・・、ｎと巡回的に番号を振るとき、周期１において光スイッチ装置のリモート装置側ポートｋをランダムに選択し、周期２においてポートｋ−１を選択し、周期３において前記ポートｋ−２を選択し、これを繰り返して行い、周期nにおいてポートｋ−n＋１を選択し、さらに最初の周期１に戻って、上記を繰り返す方法である。これにより、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定める。
【０１４３】
次に、本発明の第１２の実施の形態について、図６を参照して以下に説明する。上記の各実施の形態におけるポートを選ぶ順序の第４の方法を与えるものである。
【０１４４】
図６（１）、（５）に示すように、ディスカバリ周期に１、２、・・・、ｎと巡回的に番号を振るとき、周期１において光スイッチ装置のリモート装置側ポートａをランダムに選択し、周期２において前記ポートａを除くｎ−１個のポートｂをランダムに選択し、周期３において周期１、周期２で選択したポートを除くｎ−２個のポートをランダムに選択し、これを繰り返して行い、周期ｎにおいて残りのポートｃを選択し、さらに最初のディスカバリ周期１に戻って、上記を繰り返し、さらに最初の周期１に戻って、上記を繰り返す方法である。これにより、リモート装置側のすべてのｎ個のポートとＬＬＩＤとの対応関係を定める。
【０１４５】
次に、本発明の第１３の実施の形態について、以下に説明する。対象とする光アクセスネットワークをより広げるものである。光アクセスネットワークは、すべてがＯＬＴとＯＮＵとＯＳＭで構成される必要はなく、ＯＳＭを多段に構成した場合、ｎ個のうちのＯＳＭのうち、任意の（ｎ−１）個のＯＳＭを光スプリッタに置き換えた光アクセスネットワークに適用することが可能である。
【０１４６】
次に、本発明の第１４の実施の形態について、図７を参照して以下に説明する。上り光信号にＯＳＭ内の上りパケットを結合するために、光スプリッタ７を使う代わりに、上り光スイッチ素子６の入ポートの一つを利用する。
【０１４７】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上記の実施の形態におけるＯＬＴ、ＯＮＵおよびＯＳＭの機能を実現するためのプログラムを各装置に読込ませて実行することにより各装置の機能を実現する処理を行ってもよい。さらに、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭまたは光磁気ディスクなどを介して、または伝送媒体であるインターネット、電話回線などを介して伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光スイッチ装置（ＯＳＭ）の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における光スイッチ処理動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における光スイッチ装置（ＯＳＭ）の概略構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における光スイッチ処理動作を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における光スイッチ処理動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるポートを選ぶ順序を示す図である。
【図７】本発明の第１４の実施の形態における光スイッチ装置（ＯＳＭ）の概略構成図である。
【図８】従来のパケット構成を示す図である。
【図９】従来のディスカバリ操作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１、２    分波・合波部
３    光スプリッタ
４    遅延部
５    下り光スイッチ素子
６    上り光スイッチ素子
７    光スプリッタ
１１    光電気変換部
１２    下りパケット抽出部
１３    下りパケット解析部
１４    装置時刻管理部
１５    スイッチポート管理部
１６    スイッチ時間管理部
１７    下りスイッチ制御部
１８    上りスイッチ制御部
１９    上りパケット生成・送信部
２０    電気光変換部
２１    光スプリッタ
２２    光電気変換部
２３    上りパケット抽出部
２４    上りパケット解析部
２５    光スイッチ装置（ＯＳＭ）
３２、３３    光ファイバ
【図１】
0004819440.tif 000002
【図２】
0004819440.tif 000003
【図３】
0004819440.tif 000004
【図４】
0004819440.tif 000005
【図５】
0004819440.tif 000006
【図６】
0004819440.tif 000007
【図７】
0004819440.tif 000008
【図８】
0004819440.tif 000009
【図９】
0004819440.tif 000010