(57)【要約】【課題】簡単かつ安価な構成で子局間の通信およびＣＳＭＡ／ＣＤ方式の適用を可能とすること。【解決手段】親局１と複数の子局２０，…が光ファイバ１１，１２を介して接続され、親局１と複数の子局２０，…間で双方向通信を行う光アクセスネットワークシステムにおいて、子局２０からの上りフレーム信号および上位装置からの下りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御するレイヤ２スイッチ５と、子局２０からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として光ファイバ１１，１２に送信する信号合成器３とを親局１に設け、親局１からの下りフレーム信号および下位装置からの上りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御するレイヤ２スイッチ２２を子局２０に設ける。【選択図】      図１
2005006020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と複数の子局が光伝送路を介して接続され、親局と複数の子局間で双方向通信を行う光アクセスネットワークシステムにおいて、
子局からの上りフレーム信号および上位装置からの下りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御する親局側送受信制御部と、
子局からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として前記光伝送路に送信する信号折り返し部と、
を親局に設け、
親局からの下りフレーム信号および下位装置からの上りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御する子局側送受信制御部、
を子局に設けることを特徴とする光アクセスネットワークシステム。
【請求項２】
前記信号折り返し部は、光信号を電気信号に変換した後の信号を折り返すことを特徴とする請求項１に記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項３】
前記信号折り返し部は、子局からの上りフレーム信号と、前記親局側送受信制御部から出力される下りフレーム信号を合成して、下りフレーム信号として子局に送信する第１の信号合成器を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項４】
前記子局側送受信制御部は、子局側送受信制御部に入力される光伝送路からの下りフレーム信号を監視し、下りフレーム信号が空きの場合は、上りフレーム信号の送信を実行し、下りフレーム信号が空きでない場合は、終了まで待機し、所定時間後に上りフレーム信号の送信を開始するＣＳＭＡ／ＣＤ方式による通信を実行することを特徴とする請求項３に記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項５】
前記子局側送受信制御部は、上りフレーム信号を送信中、この上りフレーム信号と子局側送受信制御部に入力される光伝送路からの下りフレーム信号とを比較し、両者に違いがあった場合には、衝突があったものと判断して再送信動作を実行するＣＳＭＡ／ＣＤ方式による通信を実行することを特徴とする請求項３または４に記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項６】
前記親局側送受信制御部は、親局側送受信制御部に入力される光伝送路からの上りフレーム信号を監視し、上りフレーム信号が空きの場合は、下りフレーム信号の送信を実行し、上りフレーム信号が空きでない場合は、終了まで待機し、所定時間後に下りフレーム信号の送信を開始するＣＳＭＡ／ＣＤ方式による通信を実行することを特徴とする請求項３〜５の何れか一つに記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項７】
前記親局側送受信制御部から出力される下りフレーム信号と、子局からの上りフレーム信号とを合成して、親局側送受信制御部に入力する第２の信号合成器をさらに備え、
前記親局側送受信制御部は、下りフレーム信号を送信中、この下りフレーム信号と第２の信号合成器からフレーム信号とを比較し、両者に違いがあった場合には、衝突があったものを判断して再送信動作を実行するＣＳＭＡ／ＣＤ方式による通信を実行することを特徴とする請求項３〜６の何れか一つに記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項８】
前記信号折り返し部は、子局からの上りフレーム信号を、前記親局側送受信制御部から出力される下りフレーム信号より優先して送信する調停回路を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項９】
前記親局側送受信制御部から出力される下りフレーム信号を一時記憶するバッファを更に備え、
前記調停回路は、前記子局からの上りフレーム信号と前記親局側送受信制御部から出力される下りフレーム信号とが同時に入力された場合、前記子局からの上りフレーム信号を優先して先に送信し、この送信後前記バッファに一時記憶された親局側送受信制御部からの下りフレーム信号を送信することを特徴とする請求項８に記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項１０】
前記親局及び子局は、光アクセスシステム独自の操作管理用フレームを使用することなく、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のフレームを利用して、操作管理を実現することを特徴とする請求項１〜９の何れか一つに記載の光アクセスネットワークシステム。
【請求項１１】
光伝送路を介して接続される複数の子局との間で双方向通信を行う親局装置において、
子局からの上りフレーム信号および上位装置からの下りフレーム信号のレイヤ２のスイッチングを行う第１のレイヤ２スイッチと、
子局からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として前記光伝送路に送信する信号折り返し部と、
を備えることを特徴とする親局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、親局と複数の子局とが光伝送路を介してレイヤ２のフレーム信号の双方向伝送を行う光アクセスネットワークシステムおよび親局装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアサービスを各家庭まで、伝送するアクセス系ネットワークでは、一般にＰＤＳ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｒ）システム、またはＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムと呼ばれるポイント・マルチポイント光伝送システム（光バースト送受信網）が用いられる。
【０００３】
このポイント・マルチポイント光伝送システムでは、親局（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ、局側装置）を光伝送路としての光ファイバおよび多重分岐器を介して複数の子局（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｏｎａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ、加入者側装置）に接続し、ＯＬＴが発する下り信号としての送信許可信号に応じて複数のＯＮＵが発する上り信号を多重分岐器（スターカプラ）で時分割多重してＯＬＴに伝え、ＯＬＴが発した下り信号を多重分岐器で分岐して各ＯＮＵに伝え、ＯＬＴと複数のＯＮＵの間で双方向通信を行うようにしている。この方式では、複数のＯＮＵが単一のＯＬＴを共有するため、光伝送装置と光ファイバを経済的に活用できる利点がある。
【０００４】
この種の光伝送システムにおける従来技術として、例えば特許文献１がある。この特許文献１においては、親局（ＯＬＴ）と光スターカプラを介して複数の子局（ＯＮＵ）とが接続された受動光ネットワークにおいて、親局内に、子局から上り回線で信号を送信中であることを検出するパケット終端回路と、複数の子局からの上り可変長パケットの衝突を検出する衝突検出回路と、上り回線送信中を検出したアクセス状態情報および衝突を検出した衝突検出情報を下りパケットに載せて子局群へ送るＯＡＭパケット／フレーム生成回路とを設け、各子局内に、親局からの下りパケット内にあるアクセス状態情報および衝突検出情報を検出し、システムで定める順位で送信許可情報を生成する衝突検出／伝送路ビジー検出回路と、送信許可情報を検出すると上りパケットを生成して送信するパケット生成／送出回路とを設けるようにしている。また、親局において、上り回線で信号を送信中であることを検出すると、ＯＡＭパケット／フレーム生成回路は、定期的に各子局に対してアクセス状態情報を載せた下りパケットを送信し、子局は、自局が送信開始前に、上記親局からの下りパケットに上記アクセス状態情報を検出すると、衝突検出／伝送路ビジー検出回路は、他のタイミングまで送信を待つようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１４５６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、親局から子局への通信はブロードキャスト型で送信されるが、子局から親局への通信はポイント−ポイント型で送信されるため、子局間の通信を行うには、親局の上位側にルータなどの装置を設置し、その装置で中継を行わなければならないという問題点がある。また、ＢＰＯＮ（ｂｕｓｉｎｅｓｓ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＡＰＯＮ（ＡＴＭ  ＰＯＮ）などでは、親局内部に交換機能を有しているため、この交換機能を用いて親局の内部で子局間の通信を中継することにより子局間の通信を実現することができるが、交換機能を有することにより製品価格の向上につながり、安価なＥＰＯＮサービスを提供するのには不向きであるという問題点があった。
【０００７】
また、ＢＰＯＮ以外の方式でも、親局内部に交換機能を有すること、たとえばレイヤ２スイッチＬＳＩを採用することにより、子局間の通信を提供することは可能であるが、その場合には１子局あたりスイッチの１ポートを割り当てる必要があり、一般的なＰＯＮシステムでは３２台の子局が接続されるため、３２ポート以上のポートを有した多ポートのスイッチが必要となり、実装面積や、スイッチ価格の面で問題があった。
【０００８】
さらに、子局が送信したデータの衝突を検知するため、親局内部に衝突検出回路を設ける必要があるが、複数の子局が同時に送信を行わないよう子局の送信権を制御するような機構を親局と子局双方の内部に設ける必要などがあり、親局および子局の構成が複雑となり、システム価格の向上につながるという問題点がある。
【０００９】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、簡単且つ安価な構成で子局間の通信を可能とし、かつ専用の衝突検出回路などの回路をもつことなく衝突の検出を可能とし、これにより簡易かつ安価なＥＰＯＮサービスを提供し得る光アクセスネットワークシステムおよび親局装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光アクセスネットワークシステムは、親局と複数の子局が光伝送路を介して接続され、親局と複数の子局間で双方向通信を行う光アクセスネットワークシステムにおいて、子局からの上りフレーム信号および上位装置からの下りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御する親局側送受信制御部と、子局からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として前記光伝送路に送信する信号折り返し部とを親局に設け、親局からの下りフレーム信号および下位装置からの上りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御する子局側送受信制御部を子局に設けることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、親局にＣＳＭＡ／ＣＤ方式の親局側送受信制御部を設けるようにしているので、市販のＣＳＭＡ／ＣＤ方式の通信機器を利用できるため簡単かつ安価な構成で子局間の通信が可能となり、また親局に子局からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として光伝送路に送信する信号折り返し部を設けるようにしているので、各子局は簡単且つ安価な構成でＣＳＭＡ／ＣＤのアクセス方式を適用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光アクセスネットワークシステムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の光アクセスネットワークシステムの構成を示す図である。図１に示す光アクセスネットワークシステムにおいては、親局（以下ＯＬＴという）１と複数の子局（以下ＯＮＵという）２０，…とが光分岐器（スターカプラ）１０を介して幹線光ファイバ１１，支線光ファイバ１２，…によって接続されている。
【００１４】
ＯＬＴ１は、光信号を電気信号に、電気信号を光信号に変換するＰＯＮインタフェースとしてのＯ／Ｅ・Ｅ／Ｏ回路２と、２つの信号合成器３，４と、ＯＮＵからの上りフレーム信号およびＩＰ網側に位置する上位装置（図示せず）からの下りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御する親局側送受信制御部としてのレイヤ２スイッチ５と、分岐器６，７とを備えている。レイヤ２スイッチ５は、データリンク層（レイヤ２）のアドレス情報（ＭＡＣアドレス）を用いてスイッチングを行うとともにＣＳＭＡ／ＣＤ方式により送受信制御を行うものである。
【００１５】
ＯＮＵ２０は、光信号を電気信号に、電気信号を光信号に変換するＯ／Ｅ・Ｅ／Ｏ回路２１と、ＯＬＴからの下りフレーム信号および下位装置としての複数の加入者端末からの上りフレーム信号の送受信をＣＳＭＡ／ＣＤ方式により制御する子局側送受信制御部としてのレイヤ２スイッチ２２とを備えている。レイヤ２スイッチ２２は、データリンク層のアドレス情報（ＭＡＣアドレス）を用いてスイッチングを行うとともにＣＳＭＡ／ＣＤ方式により送受信制御を行うものである。
【００１６】
まず、ＯＬＴ１の構成について説明する。ＯＬＴ２において、分岐器６は、Ｏ／Ｅ・Ｅ／Ｏ回路２によって光電変換された電気信号である上りフレーム信号３６を２つに分岐する。ＯＮＵ２０側からＯＬＴ１側へのフレーム信号を上りフレーム信号という。分岐された一方の信号は、上りフレーム信号３７として、信号合成器４に入力される。分岐された他方の信号は、上り折り返しフレーム信号３８として信号折り返し部としての信号合成器３に入力される。信号合成器３は、子局２０からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として光伝送路に送信する信号折り返し部として機能する。
【００１７】
また、レイヤ２スイッチ５から出力される下りフレーム信号３３は、分岐器７で２つに分岐される。分岐器７の一方の出力は、下り折り返しフレーム信号３４として信号合成器４に入力される。分岐器７の他方の出力は、下りフレーム信号３５として信号合成器３に入力される。
【００１８】
信号合成器３，４は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）回路などによって構成され、ＭＩＩ／ＧＭＩＩ（Ｇｉｇａｂｉｔ  Ｍｅｄｉａ  Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）レベルの信号合成を行うものである。信号合成器３は、分岐器６から出力される上り折り返しフレーム信号３８と、分岐器７から出力される下りフレーム信号３５とを合成し、合成された下り合成フレーム信号４０をＯ／Ｅ・Ｅ／Ｏ回路２に出力する。信号合成器４は、分岐器６から出力される上りフレーム信号３７と、分岐器７から出力される下りフレーム信号を合成し、合成された上り合成フレーム信号３９をレイヤ２スイッチ５に出力する。
【００１９】
ここで、信号合成器３から出力される下り合成フレーム信号４０は、ＯＮＵ２０，…側から送信される信号としての上り折り返しフレーム信号３８と、レイヤ２スイッチ５から出力される下りフレーム信号３５との合成信号であるので、下りフレーム信号３５が存在せず上り折り返しフレーム信号３８のみ存在する場合は、上り折り返しフレーム信号３８と一致し、上り折り返しフレーム信号３８が存在せず下りフレーム信号３５のみ存在する場合は、下りフレーム信号３５に一致し、さらに上り折り返しフレーム信号３８および下りフレーム信号３５の双方が存在する場合は、それらを合成したものとなる。
【００２０】
また、信号合成器４から出力される上り合成フレーム信号３９は、ＯＮＵ２０，…側から送信される信号としての上りフレーム信号３７と、レイヤ２スイッチ５から出力される下りフレーム信号３５との合成信号であるので、下りフレーム信号３５が存在せず上りフレーム信号３７のみ存在する場合は、上りフレーム信号３７と一致し、上りフレーム信号３７が存在せず下りフレーム信号３５のみ存在する場合は、下りフレーム信号３５に一致し、さらに上りフレーム信号３７および下りフレーム信号３５の双方が存在する場合は、それらを合成したものとなる。
【００２１】
レイヤ２スイッチ５は、半二重モード（双方向通信において、同時に双方からデータを送信したり、受信したりすることができず、時間を区切って片方向からの送信しかできない通信モードのこと）で動作するものであり、ＩＰ網側に位置する上位装置（図示せず）から入力された下りフレーム入力信号３１中、またはＯＮＵ２０，…側から送信される信号としての上りフレーム信号３７（信号合成器４から出力される合成フレーム信号３９はレイヤ２スイッチ５自身が下りフレーム信号３３を送出していないときには、上りフレーム信号３７に一致している）中に含まれるデータリンク層のアドレス情報（ＭＡＣアドレス）に基づいて出力先がＩＰ網側であるかＯＮＵ側であるかを決定し、出力先がＩＰ網側である場合は上りフレーム出力信号３２を送信し、出力先がＯＮＵ側である場合は下りフレーム信号３３を送信する。
【００２２】
また、レイヤ２スイッチ５は、ＯＮＵ側にフレーム信号を送信しようとする場合、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従って光ファイバ１１，１２が空いているか否かを確認し、空いている場合には送信を開始する。空いていない場合には空くまで待ち、一定時間後に送信を行う。すなわち、レイヤ２スイッチ５は、ＯＮＵ側にフレーム信号を送信しようとする場合、レイヤ２スイッチ５に入力されている上り合成フレーム信号３９の通信状況を監視し（キャリアセンスし）、空いている場合には送信を開始し、空いていない場合には空くまで待ち、一定時間後に送信を行う。
【００２３】
また、レイヤ２スイッチ５は、自らが下りフレーム信号３３を送信中は、上り合成フレーム信号３９と下りフレーム信号３３とを比較し、両者が異なるものであった場合、いずれかのＯＮＵ２０，…の上りフレーム信号送出による信号の衝突があったものとみなし、レイヤ２スイッチ５内部のアルゴリズムに従い、一定時間待った後に再送信などの処理を行う。すなわち、下りフレーム信号３３と上り合成フレーム信号３９が異なるということは、いずれかのＯＮＵ２０，…による上りフレーム信号の送出が下りフレーム信号３３を送信中に発生したということであり、このような場合は、一定時間待った後に、下りフレーム信号３３を再送信するというＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従った処理を実行する。
【００２４】
つぎに、ＯＮＵ２０の構成について説明する。ＯＮＵ２０のレイヤ２スイッチ２２は、ＯＬＴ１のレイヤ２スイッチ５と同様、下位装置としての複数の加入者端末から入力された上りフレーム入力信号５０中、またはＯＬＴ１から送信される下りフレーム信号５３中に含まれるデータリンク層のアドレス情報（ＭＡＣアドレス）に基づいて出力先を決定して、上りフレーム信号５２または下りフレーム出力信号５１として出力する。
【００２５】
また、レイヤ２スイッチ２２は、ＯＬＴ１側に上りフレーム信号５２を送信しようとする場合、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従って光ファイバ１１，１２が空いているか否かを確認し、空いている場合には送信を開始する。空いていない場合には空くまで待ち、一定時間後に送信を行う。すなわち、レイヤ２スイッチ２２は、ＯＬＴ１側にフレーム信号を送信しようとする場合、レイヤ２スイッチ２２に入力されている下りフレーム信号５３の通信状況を監視し（キャリアセンスし）、空いている場合には送信を開始し、空いていない場合には空くまで待ち、一定時間後に送信を行う。
【００２６】
また、レイヤ２スイッチ２２は、ＯＬＴ１に向けて上りフレーム信号５２を送信中の場合には、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従い、下りフレーム信号５３を監視し、両者の比較に基づき上りフレーム信号５２が正常に送信できたか判断する。すなわち、ＯＬＴ１において、信号合成器３によって上りフレーム信号３６を上り折り返しフレーム信号３８としてＯＮＵ２０側に折り返すようにしているので、折り返されたフレーム信号は、幹線光ファイバ１１、スターカプラ１０、支線光ファイバ１２を介して全てのＯＮＵ２０，…にブロードキャストされることになる。したがって、或るＯＮＵ２０が、ＯＬＴ１に向けて上りフレーム信号５２を送信しているときには、この上りフレーム信号５２はＯＬＴ１の信号合成器３によって折り返されて、このＯＮＵ２０でも受信されて下りフレーム信号５３中に現れることとなる。したがって、上りフレーム信号５２と下りフレーム信号５３とのデータが一致しているときにはフレームの衝突がないと判断でき、また両者が不一致の場合には、何らかの衝突があったものと判断することができる。したがって、衝突を検出した場合は、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従い、所定時間後に再送するなどの処理を行う。
【００２７】
次に、光アクセスネットワークシステムの動作について説明する。まず、ＯＬＴ１がＯＮＴ２０宛にフレーム信号を送信する場合について説明する。ＩＰ網側の上位装置から下りフレーム入力信号３１がレイヤ２スイッチ５に入力された場合、レイヤ２スイッチ５は、その中に含まれるレイヤ２のアドレス信号に基づいてフレーム信号の出力先を決定する。レイヤ２スイッチ５は、ＯＮＵ２０側に送信すべきものと判断した場合は、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従い、上り合成フレーム信号３９の通信状況を監視し（キャリアセンスし）、空いている場合には送信を開始し、空いていない場合には空くまで待ち、一定時間後に送信を行う。レイヤ２スイッチ５から送信された下りフレーム信号３３はＭＡＣフレームのままの形で、分岐器７および信号合成器３を経由して、下り合成フレーム信号４０としてとしてＥ／Ｏ（電気／光変換回路）２で光信号に変換され、光ファイバ１１，スターカプラ１０，光ファイバ１２を通して各ＯＮＵ２０，…に送信される。なお、このシステムでは、下りフレーム信号に対して暗号化処理は行わない。
【００２８】
レイヤ２スイッチ５は、自らが下りフレーム信号３３を送信中は、上り合成フレーム信号３９と下りフレーム信号３３とを比較し、両者が異なるものであった場合、いずれかのＯＮＵ２０，…の上りフレーム信号送出による信号の衝突があったものと判断し、一定時間待った後に再送信するというＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従った処理を実行する。
【００２９】
つぎに、ＯＬＴ１がＯＮＴ２０からのフレーム信号を受信する場合について説明する。ＯＮＵ２０からの光信号は、Ｏ／Ｅ（光／電気変換回路）４によって電気信号である上りフレーム信号３６に変換され、その後分岐器６で分岐される。一方の分岐信号は、上りフレーム信号３７として特別な処理が加えられることなく、分岐器７からの下り折り返しフレーム信号３４と信号合成器４で電気的に合成される。信号合成器４から出力される上り合成フレーム信号３９は、レイヤ２スイッチ５に入力され、正常なフレームであればレイヤ２スイッチ５で出力先を決定し、上りフレーム出力信号３２としてＩＰ網を介して上位装置に出力されるかあるいは下りフレーム信号３３として他のＯＮＵに対し出力される。
【００３０】
つぎに、ＯＮＵ２０側での動作について説明する。ＯＬＴ１から光ファイバ１２を介して送信されてくる下りフレーム信号は、ＯＮＵ２０のＯ／Ｅ（光／電気変換回路）２１によって電気信号の下りフレーム信号５３に変換され、レイヤ２スイッチ２２に入力される。レイヤ２スイッチ２２は、入力されたフレームのあて先などが誤りの無いことを精査し、中継すべきと判断した場合、下りフレーム出力信号５１として下位装置に出力する。
【００３１】
下位装置から上りフレーム入力信号５０としてＯＮＵ２０に入力された信号は、レイヤ２スイッチ２２において正当性の確認、中継先の決定を行い、中継される場合は、上りフレーム信号５２としてＭＡＣトフレームのままの形でＥ／Ｏ（電気／光変換回路）２１により光信号に変換され、その後光ファイバ１２、スターカプラ１０、光ファイバ１１を通してＯＬＴ１に送信される。
【００３２】
レイヤ２スイッチ２２は、ＯＬＴ１側に上りフレーム信号５２を送信しようとする場合、前述したように、レイヤ２スイッチ２２に入力されている下りフレーム信号５３の通信状況を監視し（キャリアセンスし）、空いている場合には送信を開始し、空いていない場合には空くまで待ち、一定時間後に送信を行う。
【００３３】
また、レイヤ２スイッチ２２は、ＯＬＴ１に向けて上りフレーム信号５２を送信しているとき、前述したように、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従い、下りフレーム信号５３を監視し、両者の比較に基づき上りフレーム信号５２が正常に送信できたか判断する。すなわち、上りフレーム信号５２と下りフレーム信号５３とのデータが一致しているときにはフレームの衝突がないと判断し、また両者が不一致の場合には、何らかの衝突があったものと判断する。衝突を検出した場合は、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従い、所定時間後に再送するなどの処理を行う。
【００３４】
この実施の形態１のシステムでは、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式により伝送路のビジー状態を検出するとともに信号の衝突を検出するようにしているので、従来のＰＯＮなどで使用されていたレンジング（遅延時間調整）などの処理は不要である。すなわち、従来のＰＯＮでは、親局が下り信号を用いて複数の子局の使用帯域の割り当てを行い、子局が親局から割り当てを受けた使用帯域のタイムスロットで親局に対し上り信号を送信するレンジング処理を行うとともに、光伝送路には多重分岐器を設けて信号の多重分離を行うようにしていたが、本実施の形態１のシステムでは、これらの処理は全て不要となる。
【００３５】
また、本システムにおいては、従来のＰＯＮで使用されていた特殊なフォーマットのＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）専用メッセージは使用せず、ＯＮＵ２０の状態通知は必要に応じてレイヤ２のフレーム形式で送受信される。すなわち、本システムにおいては、ＯＬＴおよびＯＮＵでは、光アクセスシステム独自の操作管理用フレームを使用することなく、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式のフレームを利用して、操作管理を実現することができる。
【００３６】
このように実施の形態１によれば、ＯＬＴ１にレイヤ２スイッチ５を設けるようにしているので、簡単かつ安価な構成で外部の装置を介することなくＯＮＵ２０，…間での通信が可能となる。またＯＬＴ１にＯＮＵ２０からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として光伝送路に送信する信号折り返し部としての信号合成器３を設けるようにしているので、各ＯＮＵ２０，…は簡単且つ安価な構成でＣＳＭＡ／ＣＤ方式を用いた伝送路のビジー状態の検出および信号の衝突検出を実現することができる。また、レイヤ２のフレーム形式をそのまま使用しているので、簡易かつ安価なＥＰＯＮサービスを提供し得る。また、衝突検出、伝送路状態の監視はＣＳＭＡ／ＣＤ方式に従いレイヤ２スイッチ５，２２が実施するため、ＯＬＴ１、ＯＮＵ２０にそれぞれ専用の装置を設けることは不要となる。
【００３７】
実施の形態２．
つぎに、図２に従ってこの発明の実施の形態２を説明する。実施の形態１では、ＯＬＴ１において、信号合成器３によって下りフレーム信号３５（３３）と上り折り返しフレーム信号３８を直接合成するようにしたが、実施の形態２では、信号合成器３に代えてデータ調停・バッファ回路６０を設けるようにしている。また、レイヤ２スイッチ５は全二重（双方向通信において、同時に双方からデータを送信したり、受信したりすることができる通信方式のこと）で動作するものとしており、実施の形態１の信号合成器４，分岐器７は省略されている。
【００３８】
データ調停・バッファ回路６０は、ＯＮＵ２０側から送信される上り折り返しフレーム信号３８とＯＬＴ１１側から送信される下りフレーム信号３３との衝突（同時入力）が発生した場合の調停を行う回路であり、この場合は上り折り返しフレーム信号３８を下りフレーム信号３３より優先している。すなわち、データ調停・バッファ回路６０は、レイヤ２スイッチ５からの下りフレーム信号３３と、上り折り返しフレーム信号３８が同時に入力された場合、上り折り返しフレーム信号３８を下りフレーム信号４０としてＥ／Ｏ２に出力し、その間にレイヤ２スイッチ５からの下りフレーム信号３３を内蔵バッファに保持しておく。そして、上り折り返しフレーム信号３８の送信が終了後、一定時間後に内蔵バッファに保持されたフレームの内容を読み出し、下りフレーム信号４０としてＥ／Ｏ４に出力する。
【００３９】
また、この場合、レイヤ２スイッチ５は全二重で動作するものとしているので、下りフレーム信号３３送信中に、上りフレーム信号３７を監視することは無く、フレームの送信と受信を独立して実行させることができる。ＯＮＵ２０側での動作は、実施の形態１と同様である。
【００４０】
このようにこの実施の形態２によれば、ＯＬＴ１にレイヤ２スイッチ５を設けるようにしているので、簡単かつ安価な構成で外部の装置を介することなくＯＮＵ２０，…間での通信が可能となる。またＯＬＴ１にＯＮＵ２０からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として光伝送路に送信する信号折り返し部としてのデータ調停・バッファ回路６０を設けるようにしているので、各ＯＮＵ２０，…は簡単且つ安価な構成でＣＳＭＡ／ＣＤ方式を用いた伝送路のビジー状態の検出および信号の衝突検出を実現することができる。さらに、ＯＬＴ１内の下り方向に対してバッファ機構を設けるようにしたので、ＯＬＴ１のレイヤ２スイッチ５を全二重状態で動作させることができ、ＰＯＮ区間の伝送効率をあげることができる。また、ＢＰＯＮなどと比較して安価なシステム構成であり、さらに従来のＥＰＯＮよりも制御方式が簡易であるため、より安価なＥＰＯＮサービスの適用が可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、親局にレイヤ２スイッチを設けるようにしているので、簡単かつ安価な構成で子局間の通信が可能となり、また親局に子局からの上りフレーム信号を折り返して下りフレーム信号として光伝送路に送信する信号折り返し部を設けるようにしているので、各子局は簡単且つ安価な構成でＣＳＭＡ／ＣＤのアクセス方式を適用することができる。したがって、簡易かつ安価なＥＰＯＮサービスを提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の光アクセスネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態２の光アクセスネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  親局（ＯＬＴ）、２  Ｏ／Ｅ・Ｅ／Ｏ回路、３，４  信号合成器、５  レイヤ２スイッチ、６，７  分岐器、１０  光分岐器（スターカプラ）、１１  幹線光ファイバ、１２  支線光ファイバ、２０  子局（ＯＮＵ）、２１  Ｏ／Ｅ・Ｅ／Ｏ回路、２２  レイヤ２スイッチ、６０  データ調停・バッファ回路。
【図１】
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【図２】
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