(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムであって、
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、
光分岐器を介して前記ＯＬＴに接続される複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）と、
いずれか一つのＯＮＵに設けられ、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置と、を備え、
前記ＯＬＴは、前記ＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発振周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記ＯＬＴは、自装置から前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプに対する応答の受信予測時刻と、前記マスターＯＮＵから受信した応答のＧＰＳ信号に基づくタイムスタンプの受信時刻との差分に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、
前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプは応答の送信指示時刻を含み、前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプおよび応答の送信指示時刻はローカル発振器の発振周波数に基づくことを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
前記マスターＯＮＵは、前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプに示された時刻と、ＧＰＳ信号から得られた時刻との差分を示す情報を前記ＯＬＴに送信し、
前記ＯＬＴは、前記マスターＯＮＵから受信した情報に示される差分に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正することを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項４】
前記ＯＬＴは、前記差分が、予め定められた閾値よりも大きい場合は、補正後の発振周波数を用いて、再度前記マスターＯＮＵへタイムスタンプを送信することを特徴とする請求項２または請求項３記載のＰＯＮシステム。
【請求項５】
光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用されるＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、
ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発振周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とするＯＬＴ。
【請求項６】
自装置から、前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプに対する応答の受信予測時刻と、前記マスターＯＮＵから受信した応答のＧＰＳ信号に基づくタイムスタンプの受信時刻との差分に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、
前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプは応答の送信指示時刻を含み、前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプおよび応答の送信指示時刻はローカル発振器の発振周波数に基づくことを特徴とする請求項５記載のＯＬＴ。
【請求項７】
前記マスターＯＮＵから受信した情報に示される差分に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正することを特徴とする請求項５記載のＯＬＴ。
【請求項８】
前記差分が、予め定められた閾値よりも大きい場合は、補正後の発振周波数を用いて、再度前記マスターＯＮＵへタイムスタンプを送信することを特徴とする請求項６または請求項７記載のＯＬＴ。
【請求項９】
光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用されるＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、
ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備え、
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）に対して、前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプに含まれる送信指示時刻にＧＰＳ信号に基づいたタイムスタンプを送信し、
前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプおよび送信指示時刻はローカル発振器の発振周波数に基づくことを特徴とするＯＮＵ。
【請求項１０】
光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用されるＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、
ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備え、
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）に対して、前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプに示される時刻とＧＰＳ信号から得られた時刻との差分を示す情報を送信し、
前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプはローカル発振器の発振周波数に基づくことを特徴とするＯＮＵ。
【請求項１１】
光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの伝送方法であって、
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）において、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発振周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システム、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）、ＯＮＵ（Optical Network Unit）および伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信網が提供する無線アクセスネットワークの高速化に伴って、基地局装置がカバーする領域（セル）が狭くなり、その結果、移動通信網を構成するために設置すべき基地局装置数が増大している。このため、複数の基地局装置を収容するためのネットワークとして、１本の光伝送路を複数の加入者で共有する受動光網（PON：Passive Optical Network）システムが検討されている。
【０００３】
ＰＯＮシステムでは、通信事業者の局に設置された１つの光伝送路終端装置（OLT：Optical Line Terminal）が光分岐器を介して複数の加入者側宅内端末（ONU：Optical Network Unit）と接続されている。ＯＬＴは、複数のＯＮＵ、例えば、６４個のＯＮＵに対して時分割多重方式により動的に上り帯域を割り当てることで、高い帯域の利用効率を実現している。
【０００４】
ＰＯＮシステムにおいて、複数の基地局装置を収容する場合、基地局装置間の周波数および時刻同期が必須となる。従来は、基準時刻情報を受信するために各基地局装置にＧＰＳアンテナを設置することが一般的であった。しかし、基地局装置における設置環境等の制約により、ＧＰＳアンテナが設置できない場合があった。このため、例えば、非特許文献１および２では、上位ネットワーク機器から下位ネットワーク機器へ周波数および時刻情報を配信し、ネットワーク全体の周波数および時刻を同期する技術が開示されている。また、非特許文献３および特許文献１では、ＯＬＴにＧＰＳアンテナを設置し、当該ＧＰＳアンテナで受信した周波数および時刻情報を、光アクセス分配網を介して各ＯＮＵに配信する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０４０８７０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】IEEE Std 1588-2008, IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Network Measurement and Control Systems, 2008.
【非特許文献２】K. Hann, “Synchtonous Ethernet（登録商標） to Transport Frequency and Phase/Time,” IEEE Communication Magazine, vol.50, no.8, pp.152-160, August 2012.
【非特許文献３】田代 隆義ほか，“モバイルバックホール適用に向けた周波数・時刻同期機能対応10G-EPONシステム，”信学論(B), vol.J96-B, no.3, pp.321-329, March 2013.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１および２に記載されている技術では、上位および下位ネットワーク機器を、周波数および時刻同期専用の機器に全て置換しなければならない。例えば、ＩＥＥＥ１５８８により、周波数および時刻情報を、ＯＬＴからＩＰネットワークを経由して各ＯＮＵに提供するためには、ＩＰネットワーク側の機器が、すべてＩＥＥＥ１５８８に対応していなければならない。このため、ＩＰネットワーク側に１台でもＩＥＥＥ１５８８に対応していない機器があった場合、クロック信号を各ＯＮＵに提供することができない。
【０００８】
また、非特許文献３および特許文献１に記載されている技術では、図９に示すように、ＯＬＴが設置されている局舎にＧＰＳ信号を伝送するための同軸ケーブルや、ＧＰＳ信号を受信するための受信装置を設置しなければならないが、局舎の機器設置スペースが制約されている場合には適用困難である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＯＮＵ側でＧＰＳ信号を受信し、周波数および時刻情報をＯＬＴに提供し、これをＯＬＴが各ＯＮＵに配信するというループバック方式を実現すると共に、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることができるＰＯＮシステム、ＯＬＴ、ＯＮＵおよび伝送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】
【００１０】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のＰＯＮシステムは、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムであって、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、光分岐器を介して前記ＯＬＴに接続される複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）と、いずれか一つのＯＮＵに設けられ、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置と、を備え、前記ＯＬＴは、前記ＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とする。
【００１１】
このように、ＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立するので、ＯＬＴを介したループバック制御において、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることが可能となる。
【００１２】
（２）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、自装置から前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプに対応すべき応答時刻と、前記マスターＯＮＵから受信したＧＰＳ信号に基づくタイムスタンプに示された時刻との差分に基づいて、ローカル発振器の発信周波数を補正することを特徴とする。
【００１３】
このように、自装置から前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプに対応すべき応答時刻と、前記マスターＯＮＵから受信したＧＰＳ信号に基づくタイムスタンプに示された時刻との差分に基づいて、ローカル発振器の発信周波数を補正するので、ＯＬＴ側で差分を把握して、ローカル発振器を制御することが可能となる。
【００１４】
（３）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記マスターＯＮＵは、前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプに示された時刻と、ＧＰＳ信号から得られた時刻との差分を示す情報を前記ＯＬＴに送信し、前記ＯＬＴは、前記マスターＯＮＵから受信した情報に示される差分に基づいて、ローカル発振器の発信周波数を補正することを特徴とする。
【００１５】
このように、マスターＯＮＵは、ＯＬＴから受信したタイムスタンプに示された時刻と、ＧＰＳ信号から得られた時刻との差分を示す情報をＯＬＴに送信するので、マスターＯＮＵ側で差分を把握して、ＯＬＴでローカル発振器の発信周波数を補正することが可能となる。
【００１６】
（４）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、前記差分が、予め定められた閾値よりも大きい場合は、補正後の発信周波数を用いて、再度前記マスターＯＮＵへタイムスタンプを送信することを特徴とする。
【００１７】
このように、差分が、予め定められた閾値よりも大きい場合は、補正後の発信周波数を用いて、再度マスターＯＮＵへタイムスタンプを送信するので、差分が閾値よりも小さくなるまで差分を用いたローカル発振器の制御を行なうことが可能となる。
【００１８】
（５）また、本発明のＯＬＴは、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用されるＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とする。
【００１９】
このように、ＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立するので、ＯＬＴを介したループバック制御において、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることが可能となる。
【００２０】
（６）また、本発明のＯＬＴは、自装置から、前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプに対応すべき応答時刻と、前記マスターＯＮＵから受信したＧＰＳ信号に基づくタイムスタンプに示された時刻との差分に基づいて、ローカル発振器の発信周波数を補正することを特徴とする。
【００２１】
このように、自装置から前記マスターＯＮＵへ送信したタイムスタンプに対応すべき応答時刻と、前記マスターＯＮＵから受信したＧＰＳ信号に基づくタイムスタンプに示された時刻との差分に基づいて、ローカル発振器の発信周波数を補正するので、ＯＬＴ側で差分を把握して、ローカル発振器を制御することが可能となる。
【００２２】
（７）また、本発明のＯＬＴは、前記マスターＯＮＵから受信した情報に示される差分に基づいて、ローカル発振器の発信周波数を補正することを特徴とする。
【００２３】
このように、マスターＯＮＵ側で差分を把握することができるので、ＯＬＴでローカル発振器の発信周波数を補正することが可能となる。
【００２４】
（８）また、本発明のＯＬＴは、前記差分が、予め定められた閾値よりも大きい場合は、補正後の発信周波数を用いて、再度前記マスターＯＮＵへタイムスタンプを送信することを特徴とする。
【００２５】
このように、差分が、予め定められた閾値よりも大きい場合は、補正後の発信周波数を用いて、再度マスターＯＮＵへタイムスタンプを送信するので、差分が閾値よりも小さくなるまで差分を用いたローカル発振器の制御を行なうことが可能となる。
【００２６】
（９）また、本発明のＯＮＵは、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用されるＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備え、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）に対してＧＰＳ信号に基づいたタイムスタンプを送信し、または前記ＯＬＴから受信したタイムスタンプに示される時刻とＧＰＳ信号から得られた時刻との差分を示す情報を前記ＯＬＴに送信することを特徴とする。
【００２７】
このように、ＯＬＴに対してＧＰＳ信号に基づいたタイムスタンプを送信し、またはＯＬＴから受信したタイムスタンプに示される時刻とＧＰＳ信号から得られた時刻との差分を示す情報をＯＬＴに送信するので、ＯＬＴのローカル発振器の発信周波数を補正することが可能となる。
【００２８】
（１０）また、本発明の伝送方法は、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの伝送方法であって、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）において、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とする。
【００２９】
このように、ＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立するので、ＯＬＴを介したループバック制御において、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ＯＬＴを介したループバック制御において、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係るマスターＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。
【図４】スレイブＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。
【図５】ＯＬＴとマスターＯＮＵとの同期シーケンス例を示す図である。
【図６】実施例２に係るマスターＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。
【図７】実施例２におけるＯＬＴとマスターＯＮＵとの同期シーケンス例を示す図である。
【図８】本実施形態に係るＰＯＮシステムの動作の概要を示すフローチャートである。
【図９】従来のＰＯＮシステムの概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明者らは、複数のＯＮＵのうち、いずれか１台のＯＮＵにＧＰＳ信号受信装置を設け、ＧＰＳ信号に基づく周波数情報および時刻情報を、ＯＬＴを介してループバック転送することに着目し、ＯＬＴのローカル発振器をＧＰＳ信号に基づいて補正することによって、容易に基地局装置間の周波数および時刻同期を実現できることを見出し、本発明をするに至った。
【００３３】
すなわち、本発明のＰＯＮシステムは、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮシステムであって、ＯＬＴと、光分岐器を介して前記ＯＬＴに接続される複数のＯＮＵと、いずれか一つのＯＮＵに設けられ、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ信号受信装置と、を備え、前記ＯＬＴは、前記ＧＰＳ信号受信装置を備えるマスターＯＮＵが受信したＧＰＳ信号に基づいて、ローカル発振器の発振周波数を補正し、補正後の発信周波数を用いて、前記マスターＯＮＵ以外のＯＮＵとの論理リンクを確立することを特徴とする。
【００３４】
この構成により、本発明者らは、ＯＬＴを介したループバック制御において、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３５】
本実施形態では、最大で６４台程度のＯＮＵのうちのいずれか１台にＧＰＳアンテナを有するＧＰＳ信号受信装置を設置し、当該ＯＮＵをマスターＯＮＵとし、このマスターＯＮＵからＯＬＴを介して他のＯＮＵおよび基地局にＧＰＳ信号をループバック配信する構成を採る。これにより、ＰＯＮシステムより上位または下位のネットワーク機器の置換や、ＯＬＴが設置されている局舎へのＧＰＳ引き込みを必要とせずに、基地局間の周波数および時刻同期を実現可能となる。
【００３６】
ここで、ＰＯＮシステムでは、通常、ＯＬＴが備えるローカル発振器の時刻を基準として動作しているため、上述のようにＯＮＵで受信したＧＰＳ信号を基準とした場合に、ＯＬＴとの間に周波数差分が発生し、周波数および時刻同期精度が劣化する可能性がある。本実施形態は、周波数および時刻同期の精度を高める構成を採っている。
【００３７】
図１は、本実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。このＰＯＮシステムは、１台のＯＬＴ（局側光終端装置）１０にｎ台（ｎは任意の整数）のＯＮＵ（加入者側光終端装置）５０−１〜５０−ｎが、光ファイバおよび光スプリッタ４０を介して接続される。ＯＮＵ５０−１〜５０−ｎには、基地局１００−１〜１００−ｎが接続されており、ｎ台のＯＮＵのうちいずれか１台（図１ではONU50-1）には、ＧＰＳアンテナ５１が設置されている。なお、図１では全てのＯＮＵに基地局が接続される構成を示しているが、ＦＴＴＨ（Fiber-to-the-Home）等の他のサービスが接続されていても良い。
【００３８】
ＯＮＵ５０−１で受信した周波数／時刻同期用のＧＰＳ信号は、ＯＬＴ１０を介して他のＯＮＵ５０−２〜５０−ｎに対して、ループバック配信され、ＯＮＵ５０−２〜５０−ｎは、ＯＮＵ５０−１の基準周波数／時刻で互いに同期する。本実施形態では、ＧＰＳアンテナが接続されるＯＮＵをマスターＯＮＵ、他のＯＮＵをスレイブＯＮＵとして区別する。
【実施例１】
【００３９】
図２は、実施例１に係るマスターＯＮＵ（ONU50-1）の概略構成を示すブロック図である。ＯＮＵ５０−１は、基地局とのデータ送受信インタフェースであるＵＮＩ５２、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信器６２の２つのインタフェースを備える。このＧＰＳ受信器６２とＧＰＳアンテナ５１は、ＧＰＳ信号受信装置を構成する。
【００４０】
上りデータ信号は、ＣＰＵ５４で送信時刻・タイミング等を把握した上で、Ｅ／Ｏ５６から送信される。下りデータ信号は、Ｏ／Ｅ５８で受信後、ＣＰＵ５４を介してＵＮＩ５２から基地局へ転送される。上下光信号はＷＤＭ光カプラ６０で波長合分波する。
【００４１】
ＧＰＳ受信器６２は、受信したＧＰＳ信号から基準周波数（例えば、10MHz）、基準パルス（例えば、1秒に1パルス）および時刻情報（ToD:Time of Day)を抽出し、それぞれクロック生成部６４、タイムスタンプ（TS）生成部６８およびＣＰＵ５４に供給する。クロック生成部６４は、基準周波数をもとにクロック１（例えば、ＰＯＮシステムで使われる62.5MHzなど）および２（例えば、1.25Gbit/sの伝送システムであれば1.25GHzなど）を生成し、それぞれタイマ６６およびＥ／Ｏ５６に供給する。Ｅ／Ｏ５６はクロック２を基準周波数として動作する。ＰＯＮの内部カウンタであるタイマ６６は、クロック１を基準周波数として動作し、タイムスタンプ（TS）生成部６８において、ＰＯＮのフレーム内部に記述されるＴＳが生成され、ＣＰＵ５４に供給する。
【００４２】
メモリ７０には、ＯＬＴ１０から通知されたＯＬＴ１０とＯＮＵ５０−１間の伝搬遅延時間（RTTの半分の値）が記憶され、当該伝搬遅延時間をもとに、ＯＬＴにＴｏＤ信号が届く時刻にＴｏＤを補正する。ＴｏＤは、例えばテキストデータ等で上り制御フレームとして、データ信号と時間多重されてＯＬＴ１０へ送信される。
【００４３】
図３は、ＯＬＴ１０の概略構成を示すブロック図である。ＯＬＴ１０は、上位ネットワークとのデータ送受信インタフェースであるＮＮＩ２０を備えている。下りデータ信号は、ＣＰＵ１８で送信時刻・タイミング等を把握した上で、Ｅ／Ｏ１６から送信される。上りデータ信号は、Ｏ／Ｅ１４で受信後、ＣＰＵ１８を介してＮＮＩ２０から上位ネットワークへ転送される。上下光信号はＷＤＭ光カプラ１２で波長合分波する。
【００４４】
ここで、ＰＯＮでは通常、ＯＬＴ１０の時刻を基準として動作するため、ＯＮＵ５０−１で受信したＧＰＳ信号を基準とした場合に、ＯＬＴとの間に周波数差分が発生し、周波数および時刻同期精度の劣化が懸念される。これを解消するため、ＯＬＴ１０のＣＰＵ１８には、ＯＮＵカウンタで生成されたＴＳ値とＯＬＴカウンタのＴＳ値との差分を計算するためのタイムスタンプ差分計算機能２２が設けられており、タイムスタンプ差分（Δt）に相当する周波数差分（Δf）をＯＬＴ１０内部のローカル発振器２４にフィードバックし、発振周波数を制御する。本フィードバック制御を、タイムスタンプ差分が予め設定した判定閾値を下回るまで複数回繰り返す。
【００４５】
本実施形態では、最初にＯＬＴ１０にＯＮＵ５０−１のみを接続し、ＯＮＵ５０−１を初期登録する段階で上述のフィードバック制御を実行する。タイムスタンプ差分が解消された後、他のスレイブＯＮＵを接続し、全てのＯＮＵとのリンクを確立する。
【００４６】
図３において、クロック生成部２６は、ローカル発振器２４の発振周波数を基準として、クロック１’および２’を生成し、それぞれタイマ２８およびＥ／Ｏ１６に供給する。ＴＳ生成部３０は、タイマ２８のカウンタ値をもとにＴＳを生成し、ＣＰＵ１８に供給する。
【００４７】
図４は、スレイブＯＮＵ（ONU50-2）の概略構成を示すブロック図である。ＯＮＵ５０−２〜５０−ｎの構成はいずれも同じである。ＯＮＵ５０−２は、基地局とのデータ送受信インタフェースであるＵＮＩ８０を備える。上りデータ信号は、ＣＰＵ７８で送信時刻・タイミング等を把握したうえでＥ／Ｏ７４から送信される。下りデータ信号は、Ｏ／Ｅ７６で受信後、ＣＰＵ７８を介してＵＮＩ８０から基地局へ転送される。上下光信号はＷＤＭ光カプラ７２で波長合分波する。
【００４８】
ＣＤＲ８２は、下りデータ信号の伝送レートからクロック再生し、クロック生成部８４に供給する。クロック生成部８４は、クロック１（例えば、ＰＯＮシステムで使われる６２．５ＭＨｚなど）および２（例えば、1.25Gbit/sの伝送システムであれば1.25GHzなど）を生成し、それぞれタイマ８６およびＥ／Ｏ７４に供給する。Ｅ／Ｏ７４はクロック２を基準周波数として動作する。タイマ８６は、クロック１を基準周波数として動作することで、ＯＬＴ１０のカウンタと同期する。
【００４９】
クロック生成部８４から出力されるクロック１は、周波数変換部９０にて元のＧＰＳ信号の基準周波数（例えば、10MHzなど）に変換され、配下の基地局へ供給される。基準パルス生成部８８は、タイマ８６のカウンタ値と、ＣＰＵ７８から供給されるタイムスタンプ値を参照して、元のＧＰＳ信号と位相同期した基準パルスを生成し、配下の基地局へ供給する。また、ＯＮＵ５０−２は、ＯＬＴ１０から受信した下り制御フレーム（テキストデータ）からＴｏＤを抽出し、ＯＬＴ１０から通知されたＲＴＴ（メモリ９２から読み出し）の分を補正して、配下の基地局へ供給する。
【００５０】
図５は、ＯＬＴとマスターＯＮＵとの同期シーケンス例を示す図である。まず、ＯＬＴはマスターＯＮＵとの間で論理リンクを確立するとともに、往復伝搬遅延時間（ＲＴＴ＝ｔ２−ｔ１）を計測する。次にＯＬＴは、マスターＯＮＵに対してＲＴＴを通知し、マスターＯＮＵにＲＴＴ受信完了メッセージを時刻ｔ４に送信するよう指示する。ここで、マスターＯＮＵはＯＬＴの指示値ではなく、マスターＯＮＵ自身のカウンタ値（ｔ４’）で上りフレーム送信する。ＯＬＴは、マスターＯＮＵからの上り信号を受信する予測時刻（ｔ５）と、実際にマスターＯＮＵから上り信号を受信した時刻（ｔ５’）との差分Δｔを計測し、当該差分に相当する周波数差分を、ＯＬＴのローカル発振器にフィードバックして補正する。これをＮ（Ｎは任意の整数）ループ繰り返し、ある差分閾値を下回った段階でＯＬＴ同期処理を終了し、その他のスレイブＯＮＵとの論理リンク確立処理へと移行する。
【実施例２】
【００５１】
実施例２では、マスターＯＮＵ側で差分Δｔを算出する。図６は、実施例２に係るマスターＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。図２に示した実施例１との違いは、ＣＰＵ５４に差分算出機能が設けられていることである。その他の構成は、実施例１と同様である。また、ＯＬＴについても、実施例１と同様の構成で良い。
【００５２】
図７は、実施例２におけるＯＬＴとマスターＯＮＵとの同期シーケンス例を示す図である。マスターＯＮＵとの論理リンク確立、ＲＴＴ計測、ＲＴＴ通知までは実施例１と同じシーケンスである。次に、ＯＬＴは、マスターＯＮＵに対してＯＬＴとマスターＯＮＵの時刻差分を通知するよう要求する（Δt_Request）。マスターＯＮＵは、Δｔ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した時刻ｔ３と、ＯＮＵのカウンタ値ｔ３’との差分を計測し、ＯＬＴが指示した時刻ｔ４に当該差分を伝える上りフレームを送信する（Δt_Response）。ＯＬＴは、マスターＯＮＵから通知されたΔｔに相当する周波数差分を、ＯＬＴのローカル発振器にフィードバックして補正する。これをＮ（Ｎは任意の整数）ループ繰り返し、ある差分閾値を下回った段階でＯＬＴ同期処理を終了し、その他のスレイブＯＮＵとの論理リンク確立処理へと移行する。
【００５３】
図８は、本実施形態に係るＰＯＮシステムの動作の概要を示すフローチャートである。ＯＬＴは、マスターＯＮＵと論理リンクを確立すると（ステップＳ１）、ＲＴＴを計測する（ステップＳ２）。次に、差分Δｔを計算し（ステップＳ３）、差分が、閾値ｔｔｈよりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ４）。差分が、閾値ｔｔｈよりも大きい場合は、ステップＳ３に遷移して、ステップＳ３を繰り返す。一方、ステップＳ４において、差分が、閾値ｔｔｈよりも大きくない場合は、他のＯＮＵ（スレイブＯＮＵ）との間で論理リンクを確立し（ステップＳ５）、終了する。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＯＬＴを介したループバック制御において、周波数同期および時刻同期の精度の向上を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  ＯＬＴ
１２  光カプラ（ＷＤＭ）
１４  Ｏ／Ｅ
１６  Ｅ／Ｏ
１８  ＣＰＵ
２０  ＮＮＩ
２２  タイムスタンプ差分計算機能（Δｔ計算機能）
２４  ローカル発振器
２６  クロック生成部（ＣＬＫ生成）
２８  タイマ
３０  ＴＳ生成部
３２  メモリ
４０  光スプリッタ
５０−１〜５０−ｎ  ＯＮＵ
５１  ＧＰＳアンテナ
５２  ＵＮＩ
５４  ＣＰＵ
５６  Ｅ／Ｏ
５８  Ｏ／Ｅ
６０  光カプラ（ＷＤＭ）
６２  ＧＰＳ受信器
６４  クロック生成部（ＣＬＫ生成）
６６  タイマ
６８  ＴＳ生成部
７０  メモリ
７２  光カプラ（ＷＤＭ）
７４  Ｅ／Ｏ
７６  Ｏ／Ｅ
７８  ＣＰＵ
８０  ＵＮＩ
８２  ＣＤＲ
８４  クロック生成部（ＣＬＫ生成）
８６  タイマ
８８  基準パルス生成部
９０  周波数変換部
９２  メモリ
１００−１〜１００−ｎ  基地局
【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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