(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光分配網を介して信号伝送速度の異なる複数種類の加入者接続装置（ＯＮＵ）と接続される受動光網（ＰＯＮ）の局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）であって、
上記光分配網に結合される光送受信部と、
広域網と接続される送受信回線インタフェースと、
上記送受信回線インタフェースで上記広域網から受信したパケットをヘッダ部に宛先ＯＮＵの識別情報を含む下りフレームに変換する下りフレーム処理部と、
上記下りフレームを宛先ＯＮＵの信号伝送速度に応じた速度で変調し、上記光送受信部に接続された電気／光変換部に出力する下り送信制御部とを備え、
上記下り送信制御部が、変調速度を切り換えて新たな下りフレームを送信するとき、上記電気／光変換部に対して、現在の変調速度で変調された通信終了通知を出力し、変調速度を切り換えて、新たな信号伝送速度のクロック同期ビットを含む通信開始通知を出力した後、上記新たな信号伝送速度をもつ下りフレームを上記電気／光変換部に出力することを特徴とする局側光伝送路終端装置。
【請求項２】
前記各ＯＮＵの識別情報と信号伝送速度との対応関係を記憶したＯＮＵ管理テーブルを備え、
前記下りフレームが、上記ＯＮＵ管理テーブルが示す前記宛先ＯＮＵの識別情報と対応する信号伝送速度で変調されることを特徴とする請求項１に記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項３】
前記下りフレーム処理部が、前記下りフレームを前記ＯＮＵ管理テーブルが示す信号伝送速度別にバッファメモリに蓄積し、
前記下り送信制御部が、上記バッファメモリから読み出された下りフレームを前記信号伝送速度に応じた速度で変調して、前記電気／光変換部に出力することを特徴とする請求項２に記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項４】
前記各ＯＮＵの識別情報と、信号伝送速度と、優先度との対応関係を記憶したＯＮＵ管理テーブルを備え、
前記下りフレーム処理部が、前記下りフレームを前記ＯＮＵ管理テーブルが示す信号伝送速度別、優先度別にバッファメモリに蓄積し、
前記下り送信制御部が、上記バッファメモリに信号伝送速度別に蓄積された下りフレームを優先度順に読み出し、前記信号伝送速度に応じた速度で変調して、前記電気／光変換部に出力することを特徴とする請求項１に記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項５】
前記下り送信制御部が、前記通信開始通知を送信した後、同一の信号伝送速度をもつ複数の下りフレームを前記電気／光変換部に出力することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項６】
前記ＯＮＵが、第１または第２の信号伝送速度を有し、
前記下り送信制御部が、前記変調速度の切り換えによって、それぞれ前記通信開始通知で開始し、前記通信終了通知で終了する第１、第２の下り通信スロットを交互に形成し、上記第１の下り通信スロットで上記第１の信号伝送速度を有するＯＮＵ宛の下りフレーム群を送信し、上記第２の下り通信スロットで上記第２の信号伝送速度を有するＯＮＵ宛の下りフレーム群を送信することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項７】
前記通信開始通知が、該当するタイムスロットで送信される下りフレームの帯域を示す制御情報を含み、前記通信終了通知が、次のタイムスロットの長さを示す制御情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項８】
前記光送受信部に接続された光／電気変換部と、
上記光／電気変換部から出力された受信信号を信号伝送速度に応じた速度で復調する復調部と、
上記復調部と前記送受信回線インタフェースとの間に接続された上りフレーム処理部と、
上記上りフレーム処理部に接続されたＯＬＴ制御部とを備え、
上記ＯＬＴ制御部が、信号伝送速度別の複数のディスカバリフレームを生成し、
上記ＯＬＴ制御部で生成されたディスカバリフレームが、前記下り送信制御部により、ディスカバリ対象となるＯＮＵの信号伝送速度に応じた速度で変調して、前記電気／光変換部に出力されることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項９】
前記ＯＬＴ制御部が、信号伝送速度別の複数のレンジングフレームを生成し、
上記ＯＬＴ制御部で生成されたレンジングフレームが、前記下り送信制御部により、レンジング対象となるＯＮＵの信号伝送速度に応じた速度で変調して、前記電気／光変換部に出力されることを特徴とする請求項８に記載の局側光伝送路終端装置。
【請求項１０】
光分配網を介して信号伝送速度の異なる複数種類の加入者接続装置（ＯＮＵ）と接続される受動光網（ＰＯＮ）の局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）であって、
上記光分配網に結合される光送受信部と、
広域網と接続される送受信回線インタフェースと、
上記送受信回線インタフェースで上記広域網から受信したパケットをヘッダ部に宛先ＯＮＵの識別情報を含む下りフレームに変換する下りフレーム処理部と、
上記下りフレームの宛先ＯＮＵの信号伝送速度が、標準信号伝送速度よりも遅い場合、該下りフレームのビット列を標準信号伝送速度に対応したビット列に変換した後、標準信号伝送速度で変調し、上記光送受信部に接続された電気／光変換部に出力する下り送信制御部とを備え、
上記下り送信制御部が、信号伝送速度の異なるＯＮＵ宛に新たな下りフレームを送信するとき、上記電気／光変換部に対して、現在の信号伝送速度で通信終了通知を出力し、新たな信号伝送速度のクロック同期ビットを含む通信開始通知を出力した後、上記新たな信号伝送速度の下りフレームを上記電気／光変換部に出力することを特徴とする局側光伝送路終端装置。
【請求項１１】
広域網に接続された局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）と、光分配網を介して上記ＯＬＴに接続された信号伝送速度の異なる複数種類の加入者接続装置（ＯＮＵ）とからなる受動光網（ＰＯＮ）システムであって、上記ＯＬＴが、
ＯＬＴ制御部と、
上記光分配網に結合される光送受信部と、
上記ＯＬＴ制御部で生成された制御パケットおよび上記広域網から受信したパケットをヘッダ部に宛先ＯＮＵの識別情報を含む下りフレームに変換する下りフレーム処理部と、
上記下りフレームを宛先ＯＮＵの信号伝送速度に応じた速度で変調し、上記光送受信部に接続された電気／光変換部に送出する下り送信制御部と、
上記光分配網に接続された光／電気変換部の出力信号を信号伝送速度に応じた速度で復調する復調部と、
上記復調部に接続された上りフレーム処理部とを有し、
上記下り送信制御部が、変調速度を切り換えて新たな下りフレームを送信するとき、上記電気／光変換部に対して、現在の変調速度で変調された通信終了通知を出力し、変調速度を切り換えて、新たな信号伝送速度のクロック同期ビットを含む通信開始通知を出力した後、上記新たな信号伝送速度をもつ下りフレームを上記電気／光変換部に出力することを特徴とする受動光網システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速光アクセスネットワークに関し、更に詳しくは、光ファイバで各家庭まで高速インターネットサービスを提供できる受動光網：ＰＯＮ（Passive Optical Network）システム、およびＰＯＮシステムに適用される局側光伝送路終端装置：ＯＬＴ（Optical Line Terminal）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークでは、音声通信、データサービスに加えて、放送／電話／データ通信を融合したトリプルプレイ（triple play）サービスのように、高速データ転送を必要とするビデオ配信サービスが活発化している。トリプルプレイサービスにおけるネットワークテレビ：ＩＰＴＶ（Internet Protocol Television）は、最も重要なブロードバンド応用の一つである。
【０００３】
受動光網（ＰＯＮ）システムは、各家庭に配置されたユーザ端末に、光ファイバ網を利用した高速、広帯域のインターネットアクセスを提供する。ＰＯＮシステムは、それぞれがユーザ宅側に配置され、１台あるいは複数台のユーザ端末を収容する複数の加入者接続装置：ＯＮＵ（Optical Network Unit）と、これらのＯＮＵに光ファイバ網で接続された局側光伝送路終端装置：ＯＬＴ（Optical Line Terminal）とからなる。
【０００４】
ＰＯＮシステムの光ファイバ網は、ＯＬＴに接続された集線光ファイバと、各ＯＮＵに接続された複数の支線光ファイバと、支線光ファイバと集線光ファイバとを結合する光スプリッタ（または光カプラ）とからなり、ＯＬＴと光スプリッタと間の光伝送路を複数のＯＮＵで共用できる光分配網：ＯＤＮ（Optical Distribution Network）形態となっている。
【０００５】
ＰＯＮシステムは、他のブロードバンドアクセス技術に比較して、光ファイバの敷設コストを大幅に低減できる。特に、Ｇ−ＰＯＮ（Gigabit-Capable PON）システムは、ギガビットレベルの高速度で可変長のデータフレーム転送が可能であり、エンドユーザに各種のブロードバンドネットワーク応用を提供できる。尚、Ｇ−ＰＯＮに関しては、ＩＴＵ−Ｔ勧告の非特許文献１〜３に開示されている。
【０００６】
【非特許文献１】ITU-T G.984.1 「Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): General characteristics」
【非特許文献２】ITU-T G.984.2 「Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification」
【非特許文献３】ITU-T G.984.3 「Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Transmission convergence layer specification」
【特許文献１】特開２００２−１８５９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然るに、従来のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴには、ＯＬＴと同一の信号伝送速度をもつＯＮＵしか接続できないため、高速度の情報配信サービスを実現するために伝送速度を高速化したＯＬＴを採用すると、既存の低速度のＯＮＵとの接続ができなくなるという問題がある。
【０００８】
例えば、Ｇ−ＰＯＮ規格の２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵは、２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＬＴとしか通信できない。従って、通信キャリアが、インターネット接続サービスに１０Ｇｂｐｓ対応の新たなＯＬＴを投入した場合、クロック周波数の違いによって１０Ｇｂｐｓの光信号を送受信できない既存の２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵは、１０Ｇｂｐｓ対応の新たなＯＬＴを経由したインターネットへの接続が不可能となってしまう。ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵは設置台数が多いため、ＯＬＴの高速化に伴って、既存の低速ＯＮＵを高速タイプのものに置き換えようとすると、経済的な負担が膨大なものとなる。
【０００９】
ＰＯＮシステムは、高速化技術の進展によって、ＯＬＴとＯＮＵとの通信速度が、２．４Ｇｂｐｓから１０Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓから更に高速度へと改良されるが、ＰＯＮシステムが一旦運用状態になると、上述したように、既存ＯＮＵの高速ＯＮＵへの交換コストが莫大なものとなる。従って、通信キャリアにとっては、ユーザに高速情報配信サービスを提供しようとしても、既存ＯＬＴを高速化された新たなＯＬＴに置き換えることが事実上困難となる。すなわち、ＰＯＮシステムには、ＯＬＴに信号伝送速度の異なる複数タイプのＯＮＵを接続できないという問題点がある。
【００１０】
関連する従来技術の１つとして、例えば、特開２００２−１８５９８９号公報（特許文献１）には、上位回路と複数の加入者回路とを共通データバスで接続し、各加入者が共通データバスを時分割で使用する１対Ｍの伝送システムにおいて、高速度の加入者回路に割り当てられた時間領域（タイムススロット）では、低速度の他の加入者回路が使用する時間領域のｋ倍のクロック周波数を使用することが提案されている。但し、この従来技術は、各加入者回路に対してタイムスロットを固定的に割り当てる時分割多重化通信を前提としたものであり、ＯＬＴから送信される下りフレーム毎に宛先ＯＮＵが異なるＰＯＮシステムにおける上述した課題を解決したものではない。
【００１１】
本発明の目的は、１つの局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）に信号伝送速度の異なる複数種類の加入者接続装置（ＯＮＵ）を接続可能にした受動光網（ＰＯＮ）システムを提供することにある。
本発明の目的は、信号伝送速度の異なる複数種類の加入者接続装置（ＯＮＵ）を接続可能にしたＰＯＮシステム用の局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のＰＯＮシステムでは、光分配網を介して信号伝送速度の異なる複数種類の加入者接続装置（ＯＮＵ）と接続される局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）が、上記光分配網に結合される光送受信部と、広域網と接続される送受信回線インタフェースと、上記送受信回線インタフェースで上記広域網から受信したパケットをヘッダ部に宛先ＯＮＵの識別情報を含む下りフレームに変換する下りフレーム処理部と、上記下りフレームを宛先ＯＮＵの信号伝送速度に応じた速度で変調し、上記光送受信部に接続された電気／光変換部に出力する下り送信制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
更に詳述すると、本発明では、ＯＬＴが、各ＯＮＵの識別情報と信号伝送速度との対応関係を記憶したＯＮＵ管理テーブルを備え、光分配網に送出される下りフレームが、上記ＯＮＵ管理テーブルが示す宛先ＯＮＵの識別情報と対応する信号伝送速度で変調される。
【００１４】
本発明の１実施例では、上記下りフレーム処理部が、各下りフレームを上記ＯＮＵ管理テーブルが示す信号伝送速度別にバッファメモリに蓄積し、上記下り送信制御部が、上記バッファメモリから読み出された下りフレームを信号伝送速度に応じた速度で変調して、上記電気／光変換部に出力する。
【００１５】
尚、上記ＯＮＵ管理テーブルで、各ＯＮＵの識別情報と対応付けて、信号伝送速度と優先度とを記憶しておき、上記下りフレーム処理部に、各下りフレームを上記ＯＮＵ管理テーブルが示す信号伝送速度別、優先度別にバッファメモリに蓄積させることによって、上記下り送信制御部に、上記バッファメモリに信号伝送速度別に蓄積された下りフレームを優先度順に読み出して、信号伝送速度に応じた速度で変調させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、同一のＯＬＴに信号伝送速度の異なる複数種類にＯＮＵを収容することができるため、稼動中にＰＯＮシステムのＯＬＴを高速化された新たなＰＬＴに置き換えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。以下の実施例では、本発明をＩＴＵ規格のＧ−ＰＯＮに適用した場合について説明するが、本発明は、Ｇ−ＰＯＮ以外の他のＰＯＮシステム、例えば、イーサネット（登録商標）フレームによる情報転送に適したＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit-Ethernet PON）や、ＰＯＮ区間で固定長のＡＴＭセルによって情報を転送するＢ−ＰＯＮ（Broadband PON）にも適用できる。
【００１８】
図１は、本発明が適用されるＰＯＮシステムの構成図を示す。
ＰＯＮシステムは、局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）１０と、複数の加入者接続装置（ＯＮＵ）２０（２０−１〜２０−ｋ）と、これらの要素を接続するＰＯＮ区間の光分配網ＯＤＮからなる。ＰＯＮ区間の光分配網は、ＯＬＴ１０に接続された集線光ファイバ１１と、各ＯＮＵ２０−ｉに接続された支線光ファイバ１２−ｉ（ｉ＝１〜ｋ）とからなり、支線光ファイバ１２−ｉは、光スプリッタ（光カプラ）１３によって集線光ファイバ１１から分岐されている。ＯＬＴ１０は、通常、キャリアやＩＳＰ（Internet Service Provider）の所有するユーザ回線収容局に設置され、ＯＮＵ２０−ｉ（ｉ＝１〜ｋ）は、オフィスやマンション等のビル、またユーザ宅に設置される。
【００１９】
ＯＮＵ２０−ｉは、それぞれ複数のユーザ接続回線Ｌｉｊ（ｊ＝１〜ｍ）を有し、これらの接続回線を介して複数のユーザ端末ＴＥを収容している。ユーザ端末は、例えば、ＴＥ−１１１、ＴＥ−１１２（ＴＥ−ｋ１１、ＴＥ−ｋ１２）に示すように、宅内ルータまたは宅内スイッチ３０−１（３０−ｋ）を介して、ＯＮＵ２０−１（ＯＮＵ２０−ｋ）に接続される場合と、例えば、ＴＥ−２１、ＴＥ−２ｍ（ＴＥ−ｋｍ）に示すように、ＯＮＵ２０−２（ＯＮＵ２０−ｋ）に直接的に接続される場合とがある。
ＮＷは、複数のルータ４０（４０−１〜４０−ｎ）からなる広域ネットワーク（ＩＳＰ網を含む）を示す。ＰＯＮシステムに接続された各ユーザ端末ＴＥは、ＯＮＵ２０−ｉ、ＯＬＴ１０、ルータ４０−１を介して、広域ネットワークＮＷに接続されたサーバ５０（５０−１、５０−２）と通信する。
【００２０】
図１では簡単化のために、サーバ５０−１、５０−２がルータ４０−１に直接接続されているが、実際のネットワークでは、これらのサーバ５０−１、５０−２とルータ４０−１との間には、更に別のルータが存在し得る。また、ネットワークＮＷには、サーバ５０−１、５０−２の他に、各ユーザ端末からアクセス可能な多数のサーバが存在しているが、図１では省略されている。
【００２１】
ＯＬＴ１０は、ルータ４０−１経由で通信回線Ｌ１から、例えば、サーバ４０−２が送信したユーザ端末ＴＥ−１１１宛のフレームを受信すると、この受信フレームをＰＯＮ区間に固有の伝送レイヤプロトコルに従ったフレームフォーマット（Ｇ−ＰＯＮではＧＥＭフレーム）に変換して、光ファイバ１１に送信する。ＰＯＮ区間では、ＯＬＴ１０が光ファイバ１１に送信した下りフレームは、スプリッタ１３で支線光ファイバ１２−１〜１２−ｋに分岐され、全てのＯＮＵ２０−１〜２０−ｋにブロードキャストされる。
【００２２】
各ＯＮＵ２０−ｉには、ＰＯＮ内で固有のポートＩＤが割り当てられている。各ＯＮＵは受信フレームのヘッダ部（Ｇ−ＰＯＮではＧＥＭヘッダ）が示す宛先識別情報（ポートＩＤ）を参照し、宛先識別情報が自ポートＩＤと一致したフレーム、または宛先識別情報がマルチキャストポートＩＤを示すフレームを受信処理し、それ以外の受信フレームは廃棄する。ユーザ端末ＴＥ−１１１宛のフレームを含むＧＥＭフレームには、ＯＮＵ２０−１に固有のポートＩＤを含むＧＥＭヘッダが付されている。従って、ＯＮＵ２０−１だけが、このＧＥＭフレームを受信処理する。ＯＮＵ２０−１は、ＧＥＭフレームからＧＥＭヘッダを外し、受信フレームのヘッダが示す宛先情報に従って、受信フレームをユーザ端末ＴＥ−１１１との接続回線Ｌ１１に転送する。
【００２３】
一方、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｋからネットワークＮＷに向かう上りフレームは、光ファイバ１１上での衝突を回避するため、ＯＬＴ１０が予め各ＯＮＵに割り当てた個別の送信時間帯を利用して送信され、光ファイバ１１上で時分割多重された状態でＯＬＴ１０に到達する。ＯＬＴ１０は、必要に応じてフォーマット変換した後、光ファイバ１１から受信した上りフレームをルータ４０−１に転送する。
【００２４】
本発明では、ＯＬＴ１０には、信号伝送速度の異なる複数のＯＮＵが接続される。以下の説明では、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｋは、２．４Ｇｂｐｓまたは１０Ｇｂｐｓの何れかの信号伝送速度をもつものと仮定する。
【００２５】
図２は、ユーザ端末とＯＮＵとの間の通信プロトコルと、ＯＬＴ１０とルータ４０−１との間の通信プロトコルとがイーサネットの場合に、ＯＬＴ１０がルータ４０−１から受信する下り通信フレームＦ１のフォーマットと、ＰＯＮ区間の下りＧＥＭフレーム７０のフォーマットを示す。
【００２６】
ルータ４０−１からの受信フレームＦ１は、ＩＰパケット６０とＬ２ヘッダ６３とからなる。ＩＰパケット６０は、ＩＰヘッダ６１とＩＰペイロード６２とからなる。ＩＰヘッダ６１には、送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）６１１、宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）６１２、その他のヘッダ情報が含まれる。
ここで、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）６１１は、ＩＰパケットの送信元、例えば、サーバ５０−１のＩＰアドレスを示し、宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）６１２は、ＩＰパケットの宛先となるユーザ端末のＩＰアドレスを示す。
【００２７】
本実施例の場合、Ｌ２ヘッダ６３は、イーサネットヘッダであり、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＭＡＣ）６３１と、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＭＡＣ）６３２と、プロトコルタイプ６３４と、その他のヘッダ項目６３５を含む。Ｌ２ヘッダに続くパケットの種別を示すプロトコルタイプ６３４には、本実施例の場合、ＩＰパケットであることを示す値が設定されている。また、ＤＭＡＣ６３１は、イーサネットフレームの宛先となるユーザ端末のＭＡＣアドレスを示し、ＳＭＡＣは、イーサネットフレームの送信元となるルータ４０−１のＭＡＣアドレスを示している。通信の安全性を高めるために、ユーザ端末が、ルータ４０−１との間に形成されたＶＬＡＮ（Virtual LAN）を利用してフレームを送受信する場合、Ｌ２ヘッダ６３にはＶＬＡＮ識別子（ＶＩＤ）６３３が含まれる。
【００２８】
ＰＯＮ区間の下りＧＥＭフレーム７０は、５バイトのＧＥＭヘッダ７１と、可変長のＧＥＭペイロード７２とからなる。ＰＯＮ区間の下りフレームは、ＧＥＭヘッダ７１に含まれるポートＩＤに従って受信制御が行われる。ＯＬＴ１０は、ＧＥＭペイロード７２に、ルータ４０−１からの受信フレームＦ１を設定し、ＧＥＭヘッダ７１に、受信フレームＦ１を受信すべきＯＮＵを指定するためのポートＩＤを設定する。また、ルータ４０−１からの受信フレームＦ１が、光ファイバ１１に接続された全てのＯＮＵで受信すべきマルチキャストフレームの場合、ＯＬＴ１０は、ＧＥＭペイロード７２に、ルータ４０−１からの受信フレームＦ１を設定し、ＧＥＭヘッダ７１に、予め決められたマルチキャスト用のポートＩＤを設定する。
【００２９】
図３は、ＯＬＴ１０から光ファイバ１１に送信されるＴＣ（Transmission Convergence）ダウンストリームフレーム（Ｇ−ＰＯＮではＧＴＣフレーム）８０のフォーマットを示す。
ＧＴＣダウンストリームフレーム８０は、ヘッダとなるＰＣＢｄ（Physical Control Block downstream）８１と、ＧＴＣペイロード８２とからなる。ＧＴＣダウンストリームフレーム８０の最大長は、例えばＧ−ＰＯＮの場合、３８８８０バイトとなる。図２で説明したＧＥＭフレーム７０は、図４にＧＥＭ（１）、ＧＥＭ（２）で示すように、ＧＴＣペイロード８２にマッピングされる。
【００３０】
本実施例では、１つのＧＴＣダウンストリームフレーム８０で、２．４ＧｂｐｓＯＮＵ宛のＧＥＭフレームを送信し、１０ＧｂｐｓＯＮＵ宛のＧＥＭフレームは、別のＧＴＣダウンストリームフレーム８０で送信する。
【００３１】
図４は、信号伝送速度の異なる複数種類のＯＮＵと接続できる本発明のＯＬＴ１０の第１の実施例を示す。
ＯＬＴ１０は、ＯＬＴ制御部１００と、集線光ファイバ１１に接続された光送受信部１０１と、広域網側の回線Ｌ１に接続された送信回線インタフェース１０２Ａおよび受信回線インタフェース１０２Ｂと、光送受信部１０１と送信回線インタフェース１０２Ａとの間に設けられた上り信号処理回路と、光送受信部１０１と受信回線インタフェース１０２Ｂとの間に設けられた下り信号処理回路とからなる。
【００３２】
上り信号処理回路は、光送受信部１０１で受信した光信号を電気信号に変換する光電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１０と、Ｏ／Ｅ変換部１１０に接続された１０Ｇｂｐｓ復調回路１１１Ａおよび２．４Ｇｂｐｓ復調回路１１１Ｂからなる復調部と、復調回路１１１Ａ、１１１Ｂの一方の出力を選択するセレクタ１１３と、セレクタ１１３に接続された上りフレーム処理部１１４とからなる。上りフレーム処理部１１４は、セレクタの出力信号から上りフレームを再生する上りフレーム終端部１１４１と、上りフレーム終端部１１４１に接続された上りフレーム解析部１１４２と、上りフレーム解析部１１４２から出力されたフレームを通信回線Ｌ１上のプロトコルに適合したフォーマットに変換する上りフレーム生成部１１４３とからなる。
【００３３】
上りフレーム解析部１１４２は、上り受信フレームを解析し、受信フレームがＰＯＮ区間における制御フレームの場合は、これをＯＬＴ制御部１００に出力し、受信フレームが、ユーザフレームまたはルータ４０−１に転送すべき制御フレームの場合は、これを上りフレーム生成部１１４３に転送する。
【００３４】
上りフレーム生成部１１４３は、例えば、通信回線Ｌ１上のプロトコルがＡＴＭであれば、受信フレームをＡＴＭセル群に変換して、送信回線インタフェース１０２Ａに転送する。フレームのフォーマット変換に必要な情報は、ネットワーク構成情報メモリ１３０から読み出される。本実施例では、通信回線Ｌ１上のプロトコルがイーサネットであり、上り受信フレームもイーサネットフレームの場合を想定しているため、上りフレーム生成部１１４３は、上りフレーム解析部１１４２から出力されたイーサネットフレームをそのまま送信回線インタフェース１０２Ａに転送すればよい。
【００３５】
一方、下り信号処理回路は、受信回線インタフェース１０２Ｂが通信回線Ｌ１から受信した下りフレーム（または下りパケット）を一時的に蓄積するための受信バッファ１２０と、受信バッファ１２０から読み出した下りフレームをＰＯＮ区間に固有のフレームフォーマットに変換して出力する下りフレーム処理部１２１と、下りフレーム処理部１２１から出力された下りＰＯＮフレームを一時的にバッファリングするバッファメモリ１２２と、下り送信制御部１２３と、電気光（Ｅ／Ｏ）変換部１２４と、バッファメモリ１２２から読み出された下りフレームを１０Ｇｂｐｓ変調回路１３１Ａと２．４Ｇｂｐｓ変調回路１３１Ｂの何れかに選択的に振り分けるスイッチ１３０と、変調回路１３１Ａ、１３１Ｂの一方の出力信号を選択的に上記Ｅ／Ｏ変換部１２４に供給するセレクタ１３２とからなる。Ｅ／Ｏ変換部１２４は、セレクタ１３２からの出力信号を光信号に変換して、光送受信部１０１に出力する。
【００３６】
下りフレーム処理部１２１は、受信バッファ１２０から読み出した下りフレームを解析する下りフレーム解析部１２１０と、下りフレーム解析部１２１０から出力されたフレームを一時的にバッファリングするバファメモリ１２１１と、ＯＬＴ制御部１００から供給された下り制御フレーム（または制御パケット）とバファメモリ１２１１から読み出された下りユーザフレームをＧＥＭフレームに変換するＰＯＮフレーム生成部１２１２とからなる。
【００３７】
ＯＬＴ制御部１００は、各ＯＮＵから送信データの蓄積状態または送信データ長を示す制御フレームを受信して、帯域管理テーブル１４０によって、各ＯＮＵに割り当てるべき上りフレームの送信時間帯を制御する。各ＯＮＵに割り当てられた上りフレームの送信時間帯は、ＯＬＴ制御部で生成された下り制御フレームによって、各ＯＮＵに通知される。
【００３８】
ＯＮＵ管理テーブル１５０には、図５の（Ａ）に示すようにＯＮＵ識別子（ポートＩＤ）１５１と、信号伝送速度（クロック周波数）１５２との対応関係が記憶されている。また、ヘッダ管理テーブル１６０には、下りフレームの宛先アドレス（ＤＭＡＣ）と、ＧＥＭヘッダに設定すべきポートＩＤとの対応関係を示す複数のテーブルエントリを含む。例えば、図１のユーザ端末ＴＥ−１１１、ＴＥ−１１２のＭＡＣアドレスを含むテーブルエントリは、ポートＩＤとして、ＯＮＵ２０−１のポートＩＤが記憶されている。
【００３９】
ＰＯＮフレーム生成部１２１２は、ヘッダ管理テーブル１６０から、下りフレームのＬ２ヘッダが示すＤＭＡＣと対応するポートＩＤを検索し、ＯＮＵ管理テーブル１５０から、このポートＩＤと対応する信号伝送速度（１０Ｇｂｐｓまたは２．４Ｇｂｐｓ）を判定して、ポートＩＤを含むＧＥＭヘッダを生成する。ＰＯＮフレーム生成部１２１２は、上記ＧＥＭヘッダを付加することによって、バッファメモリ１２１１から読み出された下りユーザフレームとＯＬＴ制御部１００から供給された下り制御フレームをＧＥＭフレームに変換し、ＧＥＭフレームをバッファメモリ１２２に信号伝送速度別にバッファリングする。
【００４０】
下り送信制御部１２３は、ＴＣフレーム（本実施例ではＧＴＣフレーム）を形成して、バッファメモリ１２２から読み出したＧＥＭフレームをＴＣフレームのペイロードで送信する。下り送信制御部１２３は、スイッチ１３０によって、バッファメモリ１２２から読み出したＧＥＭフレームを変調回路１３１Ａまたは１３１Ｂに選択的に振り分ける。クロック周波数が１０Ｇｂｐｓのバッファ領域から読み出されたＧＥＭフレームは、１０Ｇｂｐｓの変調回路１３１Ａで変調され、クロック周波数が２．４Ｇｂｐｓのバッファ領域から読み出されたＧＥＭフレームは、２．４Ｇｂｐｓの変調回路１３１Ｂで変調される。下り送信制御部１２３は、スイッチ１３０と連動してセレクタ１３２を制御することによって、変調回路１３１Ａ、１３１Ｂで生成された変調信号をＥ／Ｏ変換部１２４に選択的に出力する。
【００４１】
上述したように、ＧＥＭヘッダが示すポートＩＤに応じて、適用すべき変調回路を切り換えることによって、例えば、図６に模式的に示すように、ＧＥＭフレームを宛先ＯＮＵの信号伝送速度に適合した周波数で変調できる。下りフレームは、光ファイバ網で全ＯＮＵに転送されるが、上記構成によって、各ＯＮＵ２０は、それぞれの信号伝送速度（クロック周波数）に一致したＧＥＭフレームの中から、自ポートＩＤをもつＧＥＭフレームを選択的に受信処理することが可能となる。
【００４２】
ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵ２０に上りフレームの送信帯域を割り当てているため、各ＯＮＵからの上りフレームの受信タイミングに合わせて、セレクタ１１３を制御できる。従って、信号伝送速度が１０ＧｂｐｓのＯＮＵから上りフレームを受信する時は、セレクタ１１３で１０Ｇｂｐｓ復調回路１１１Ａの出力を選択し、信号伝送速度が４．２ＧｂｐｓのＯＮＵから上りフレームを受信する時は、セレクタ１１３で４．２Ｇｂｐｓ復調回路１１１Ｂの出力を選択することによって、復調された上りフレーム信号を上りフレーム終端部１１４１に供給することができる。
【００４３】
図７は、本発明のＯＬＴ１０の第２の実施例を示す。
第２実施例のＯＬＴ１０は、１０Ｇｂｐｓを標準的な信号伝送速度としている。本実施例では、下り信号処理回路のスイッチ１３０とセレクタ１３２の間に、ビット列変換回路１３３を設け、このビット列変換回路１３３によって、２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵ宛に送信する下りフレームのビット列を１０Ｇｂｐｓのビット列に変換することを特徴としている。
【００４４】
ＯＬＴ１０の光信号送受信部１０１は、例えば、ＮＲＺ（Non Return to Zero）形式の１０Ｇｂｐｓの信号送受信を標準モードとしている。図８の（Ａ）は、バッファメモリ１２２から読み出された２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵ宛に送信されるフレームのビット列を示している。ビット列変換回路１３３で、上記送信フレームの各ビットを図８の（Ｂ）に示すように４逓倍し、変調回路１３４で１０Ｇｂｐｓのクロック周波数で変調すると、図８の（Ｃ）に示すように、２．４Ｇｂｐｓの信号を擬似的に１０Ｇｂｐｓの光信号として送信することができる。
【００４５】
一方、各ＯＮＵから送信された上りフレームの送信信号は、１０Ｇｂｐｓの復調回路１１１で復調した後、ビット列変換回路１１２で２．４Ｇｂｐｓ信号に変換される。ＯＬＴ制御部１００は、１０Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵから送信された上りフレームを受信する時は、復調回路１１１の出力をセレクタ１１３で選択し、２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵから送信された上りフレームを受信する時は、ビット列変換回路１１２の出力をセレクタ１１３で選択して、上りフレーム終端部１１４に供給する。
【００４６】
図９は、ＯＬＴ１０からＯＮＵ２０への下りフレームの送信シーケンスの１例を示す。
ＯＬＴ１０は、下りフレームの宛先ＯＮＵの信号送受信速度に対応した送信速度で各下りフレームを送信する。従って、ＯＬＴ１０に信号送受信速度の異なる複数種類のＯＮＵが接続されている場合でも、各ＯＮＵ２０は、それぞれの信号送受信速度に適合したクロック周波数で光信号を受信できる。クロック周波数速度や受信機の性能にも依存するが、通常、同期速度は、１０〜５００ｎｓｅｃのオーダーである。
【００４７】
図９に示した例では、ＯＬＴ１０は、（Ａ）に示すように、下りフレームの送信帯域を１０Ｇｂｐｓ用のスロットと、２．４Ｇｂｐｓ用のスロットに分けている。１０Ｇｂｐｓ対応の各ＯＮＵには、１０Ｇｂｐｓの信号速度で送信される通信開始通知（制御フレーム）Ｆ１０−１によって、下り通信スロットの開始が通知され、１０Ｇｂｐｓの信号速度で送信される通信終了通知Ｆ１２−１によって、下り通信スロットの終了が通知される。１０Ｇｂｐｓの下りデータフレーム（ＧＥＭフレーム）Ｆ１１−１、Ｆ１１−２、・・・は、通信開始通知Ｆ１０−１の後で送信される。
【００４８】
同様に、２．４Ｇｂｐｓ対応の各ＯＮＵには、２．４Ｇｂｐｓの信号速度で送信される通信開始通知（制御フレーム）Ｆ１０−２によって、下り通信スロットの開始が通知され、下りデータフレームＦ２１−１、Ｆ２１−２、・・・を送信した後、２．４Ｇｂｐｓの信号速度で送信される通信終了通知Ｆ１２−２によって、下り通信スロットの終了が通知される。
【００４９】
１０Ｇｂｐｓの各通信開始通知と、２．４Ｇｂｐｓの通信開始通知は、クロック同期ビットと、ＯＮＵに対して各スロットで送信される下りデータフレームの帯域（或いは送信ビット数）を通知するための帯域制御情報を含む。Ｇ−ＰＯＮの場合、通信開始通知Ｆ１０として、ＧＴＣフレームのヘッダとなるＰＣＢｄ（Physical Control Block downstream）を使用できる。
【００５０】
１０Ｇｂｐｓ対応の各ＯＮＴ２２は、図９（Ｃ）に示すように、通信開始通知Ｆ１０−１の受信時にクロック同期を確立し、下りデータフレームＦ１１−１、Ｆ１１−２、・・・のヘッダ（ＧＥＭヘッダ）が示すポートＩＤを判定して、下りデータフレームを選択的に受信する。２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵは、１０Ｇｂｐｓの通信開始通知Ｆ１０−１の光信号にはクロック同期できないため、図９（Ｂ）に示すように、１０ＧｂｐｓのフレームＦ１０−１、Ｆ１１−１、Ｆ１２−１は受信できない。
【００５１】
ＯＬＴ１０は、通信終了通知Ｆ１２−１を送信することによって、１０Ｇｂｐｓ対応の各ＯＮＵに、１０Ｇｂｐｓの下り光信号の受信停止を準備させる。１０Ｇｂｐｓの下り光信号の受信停止を予告しておくことによって、下り光信号の速度が、２．４Ｇｂｐｓの下りスロットで、１０Ｇｂｐｓから２．４Ｇｂｐｓに切り替ったとき、１０Ｇｂｐｓ対応の各ＯＮＵが、同期エラー状態に陥るのを防止できる。尚、１０Ｇｂｐｓの通信終了通知Ｆ１２−１によって、１０Ｇｂｐｓ対応の各ＯＮＵに、後続する２．４Ｇｂｐｓの下りスロットの長さ（２．４Ｇｂｐｓ光信号の帯域、或いはビット数）を予告するようにしてもよい。この場合、各ＯＮＵは、１０Ｇｂｐｓの次の下りタイムスロットの開始を予期することが可能となる。
２．４Ｇｂｐｓの下りスロットでは、ＯＬＴ１０は、２．４Ｇｐｂｓ対応のＯＮＵを相手にして、上記と同様の動作を繰り返す。
【００５２】
図１０は、ＯＬＴ１−とＯＮＵ２０との間で行われるディスカバリとレンジングの一般的なメッセージ・シーケンスを示す。
ＯＬＴ１０（ＯＬＴ制御部１００）は、新たなＯＮＵが接続されたこと、または、接続中のＯＮＵが正常に動作していることを確認するために、全ＯＮＵ宛にディスカバリ用の「ＧＡＴＥ」メッセージを周期的にブロードキャストする（５０１）。ＧＡＴＥメッセージを受信した各ＯＮＵは、それぞれランダムな待ち時間が経過した時点で、ＯＮＵ情報を含む「ＲＥＧＳＩＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ」メッセージをＯＬＴ１０に返信する（５０２）。
【００５３】
ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−１からＲＥＧＳＩＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信すると、ＯＮＵ情報を記憶した後、ＯＮＵ２０−１に「ＲＥＧＳＩＴＥＲ」メッセージを返送する（５０３）。この後、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−１に、ＯＮＴのポートＩＤを含む「ＧＡＴＥ」メッセージを送信する（５０４）。ＧＡＴＥメッセージを受信したＯＮＵ２０−１が、ＯＬＴ１０に「ＲＥＧＳＩＴＥＲ＿ＡＣＫ」メッセージを返送すると（５０５）、ＯＮＵ２０−１に関するディスカバリ処理が完了する。他のＯＮＵについても、上記と同様の手順（５０２〜５０５）が繰り返される。
【００５４】
次に、レンジングについて説明する。
ＰＯＮシステムでは、光分配網ＯＤＮを形成する支線光ファイバの長さに違いがあるため、各ＯＮＵ２０から送信された光信号がＯＬＴ１０に到着するまでの時間に差異が発生する。そこで、ＯＬＴ１０は、レンジングによって、各ＯＮＵ２０との間の物理的な距離（伝送路長）を測定して、各ＯＮＵからの上りメッセージの送信タイミングを調整している。レンジングにおいて、ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵに、ＯＮＵ識別子(ポートＩＤ)と時間情報などを含むレンジング用のＧＡＴＥメッセージを送信する（５１０）。各ＯＮＵは、自ポートＩＤを含むＧＡＴＥメッセージを受信すると、ランダムな待ち時間が経過した時点で、ポートＩＤと時間情報を含むＲＥＰＯＲＴメッセージをＯＬＴ１０に送信する（５１１）。
【００５５】
本発明のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴ１０は、以下に説明するように、信号伝送速度の異なる複数種類のＯＮＵを相手にして、ディスカバリとレンジングを行う。
図１１は、本発明のＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間で実行されるディスカバリのメッセージ・シーケンスの1例を示す。
本実施例では、ＯＬＴ１０は、１０Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵを対象としたディスカバリメッセージ（ＧＡＴＥ）の送信と、２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵを対象としたディスカバリメッセージ（ＧＡＴＥ）の送信とを別々のタイムスロットで実行する。
【００５６】
図１１（Ａ）に示すように、本実施例では、ＯＬＴ１０は、２．４Ｇｂｐｓの下り通信開始通知Ｆ２０−１を送信した後、最初のディスカバリ制御フレーム、すなわち、ヘッダにブロードキャスト用のポートＩＤを含み、２．４Ｇｂｐｓ対応の全てのＯＮＴが受信するＧＡＴＥメッセージＦ２１−１をブロードキャストする。ＯＬＴ１０は、ＧＡＴＥメッセージＦ２１−１を送信した後、２．４Ｇｂｐｓの下り通信終了通知Ｆ２２−１する。この後、ＯＬＴ１０は、１０Ｇｂｐｓの下り通信開始通知Ｆ２０−２を送信し、１０Ｇｂｐｓ対応の全てのＯＮＴが受信する１０ＧｂｐｓのＧＡＴＥメッセージＦ２１−２をブロードキャストして、１０Ｇｂｐｓの下り通信終了通知Ｆ２２−１する。
【００５７】
２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵ、例えば２０−１は、図１１の（Ｂ）に示すように、２．４Ｇｂｐｓの制御フレームＦ２０−１、２１−１、２２−１を受信し、１０Ｇｂｐｓの制御フレームＦ２０−２、２１−２、２２−２は受信しない。同様に、１０Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵ、例えば２０−２は、図１１の（Ｃ）に示すように、１０Ｇｂｐｓの制御フレームＦ２０−２、２１−２、２２−２を受信し、２．４Ｇｂｐｓの制御フレームＦ２０−１、２１−１、２２−１は受信しない。
【００５８】
ＯＮＵ２０−１は、ディスカバリ制御フレーム（ＧＡＴＥメッセージ）Ｆ２１−１（または通信終了通知Ｆ２２−１）を基準にして、ランダムな待ち時間ＲＤ＃１が経過した時点で、ＯＮＵ情報を含むＲＥＧＳＩＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージＦ２３−＃１をＯＬＴ１０に返信する。ＯＮＵ情報としては、例えば、Ｇ−ＰＯＮの場合は、シリアルナンバー（ＳＮ）、ＧＥ−ＰＯＮの場合は、ＯＮＵのＭＡＣアドレスが適用される。
２．４Ｇｂｐｓ対応の他のＯＮＵ２０−ｎも、ランダムな待ち時間ＲＤ＃ｎが経過した時点で、ＯＮＵ情報を含むＲＥＧＳＩＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージＦ２３−＃ｎをＯＬＴ１０に返信する。
【００５９】
１０Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵ２０−２は、ディスカバリ制御フレーム（ＧＡＴＥメッセージ）Ｆ２１−２（または通信終了フレームＦ２２−２）を基準にして、ランダムな待ち時間ＲＤ＃２が経過した時点で、ＯＮＵ情報を含むＲＥＧＳＩＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージＦ２３−＃２をＯＬＴ１０に返信する。
【００６０】
図１２は、本発明のＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間で実行されるレンジングのメッセージ・シーケンスの1例を示す。
ＯＬＴ１０は、図１２の（Ａ）に示すように、例えば、２．４Ｇｂｐｓの通信開始通知Ｆ３０−１を送信した後、ディスカバリによって存在が確認済みとなっている２．４Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵを順次に選択して、レンジング用の制御フレーム、すなわち、ＯＮＴ識別子（ポートＩＤ）と時間情報などを含むレンジング用のＧＡＴＥメッセージを送信し、ＯＮＵからの応答を待つ。
【００６１】
例えば、ＯＬＴ１０が、ＯＮＴ識別子が＃１のＯＮＴ２０−１にＧＡＴＥメッセージＦ３１−１を送信すると、図１２の（Ｂ）が示すように、ＯＮＴ２０−１が、時間情報を含むＲＥＰＯＲＴメッセージＦ３２−１をＯＬＴ１０に返送する。ＯＬＴ１０は、ＲＥＰＯＲＴメッセージＦ３２−１を受信すると、ＯＮＵ２０−１についてのレンジングを完了し、２．４Ｇｂｐｓ対応の次のＯＮＵ、例えば、ＯＮＵ２０−３のＯＮＴ識別子を含むＧＡＴＥメッセージＦ３１−３を送信して、ＯＮＵからの応答を待つ。この場合、図１１の（Ｃ）に示すように、ＯＮＴ２０−１が、時間情報を含むＲＥＰＯＲＴメッセージＦ３２−１をＯＬＴ１０に返送する。
【００６２】
このようにして、２．４Ｇｂｐｓ対応の全てのＯＮＵについて、レンジングが完了すると、ＯＬＴ１０は、１０Ｇｂｐｓの通信開始通知Ｆ３０−２を送信した後、ディスカバリによって存在が確認済みとなっている１０Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵを順次に選択して、レンジング用のＧＡＴＥメッセージを送信し、ＯＮＵからの応答を待つ。１０Ｇｂｐｓ対応のＯＮＵ２０−２は、図１２の（Ｄ）に示すように、２．４Ｇｂｐｓの制御フレームＦ３０−１、Ｆ３１−１、Ｆ３１−３に対しては無応答であり、１０Ｇｂｐｓの通信開始通知Ｆ３０−２を受信すると、自ノード宛のＧＡＴＥメッセージが受信されるのを待ち、自ノード宛のＧＡＴＥメッセージを受信すると、時間情報を含むＲＥＰＯＲＴメッセージをＯＬＴ１０に返送する。
【００６３】
図１３に、同一の信号伝送速度をもつ複数の下りフレーム（ＧＥＭフレーム）を１つのタイムスロット（ＴＣフレーム）でまとめて送信する方法の１例を示す。図１３の（Ａ）は、バッファメモリ１２２に形成される１０Ｇｂｐｓ用のフレームキュー１２２Ａと、２．４Ｇｂｐｓ用のフレームキュー１２２Ｂを示している。
【００６４】
図４、図７に示した下りフレーム処理部１２１のＰＯＮフレーム生成部１２１２は、ＧＥＭヘッダ部にポートＩＤを含むＧＥＭフレームを生成すると、ＯＮＵ管理テーブル１５０を参照して、上記ポート番号と対応する信号伝送速度（クロック周波数）を特定し、ＧＥＭフレームを信号伝送速度と対応するフレームバッファ１２２Ａまたは１２２Ｂにバッファリングする。図において、ＧＥＭフレームは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順序で生成されたことを示している。
【００６５】
下り送信制御部１２３は、１０Ｇｂｐｓ用のタイムスロットと２．４Ｇｂｐｓ用のタイムスロットを交互に設け、例えば、１０Ｇｂｐｓ用のタイムスロットにおいて、ＴＣヘッダ部で１０Ｇｂｐｓの通信開始通知Ｆ１０−１を送信した後、１０Ｇｂｐｓ用のフレームキュー１２２ＡからＧＥＭフレームＦ１１−１をＦＩＦＯ（First-In First-Out）形式で順次に読み出し、ＴＣフレームのペイロードを利用して送信した後、ＴＣフレームの最後で１０Ｇｂｐｓの通信終了通知Ｆ１２−１を送出する。下り送信制御部１２３は、次に、２．４Ｇｂｐｓ用のタイムスロットにおいて、ＴＣヘッダ部で２．４Ｇｂｐｓの通信開始通知Ｆ１０−２を送信した後、２．４Ｇｂｐｓ用のフレームキュー１２２ＢからＧＥＭフレームＦ１１−２をＦＩＦＯ形式で順次に読み出し、ＴＣフレームのペイロードを利用して送信し、ＴＣフレームの最後で２．４Ｇｂｐｓの通信終了通知Ｆ１２−２を送出する。
【００６６】
ここでは、フレームキュー１２２Ａ、１２２Ｂに蓄積された信号速度別のＧＥＭフレームをＦＩＦＯ形式で送信したが、例えば、図５の（Ｂ）に示すように、ＯＮＵ管理テーブル１５０に、ＯＮＵ識別子（ポート番号）と対応付けて、信号伝送速度（クロック周波数）１５２と優先度１５３を登録しておき、ＰＯＮフレーム生成部１２１２が、バッファメモリ１２２Ａ、１２２Ｂ内に、ＧＥＭフレームを優先度別にバッファリングするようにしてもよい。この場合、下り送信制御部１２３が、各タイムスロットにおいて、高優先度キューからＧＥＭフレームを順次に読み出し、高優先度キューが空になった場合に、低優先度キューからＧＥＭフレームを読み出すことによって、高優先度のフレームを優先的にＯＮＵに送信することが可能となる。
【００６７】
以上の実施例では、１０Ｇｂｐｓ用、および２．４Ｇｂｐｓ用の各タイムスロットにおいて、ＯＬＴ１０が、信号速度が同一の複数の下りフレームを連続的に送信したが、１つのＴＣフレームを１０Ｇｂｐｓ用タイムスロットと２．４Ｇｂｐｓ用タイムスロットに分割し、各タイムスロットで、図９で説明した下りフレーム送信を行うようにしてもよい。
【００６８】
実施例では、Ｇ−ＰＯＮを例にして、本発明のＰＯＮシステムの動作を説明したが、本発明は、Ｇ−ＰＯＮ以外の他のＰＯＮにも適用できる。実施例で説明したＧ−ＰＯＮでは、ポートＩＤがＯＮＵ識別子となっているが、例えば、Ｂ−ＰＯＮシステムの場合は仮想チャンネル識別子（ＶＰＩ）、ＧＥ−ＰＯＮの場合はデータのロジックリンク識別子（ＬＬＩＤ：Logical link Identifier）をＯＮＵの識別子、換言すれば、ＰＯＮシステムのリンクＩＤとして利用できる。従って、ＯＮＵ管理テーブル１５０に、ＯＮＵ識別子（リンクＩＤ）としてＶＰＩまたはＬＬＩＤの値を登録し、これと対応付けて信号伝送速度（クロック周波数）１５２を記憶しておくことによって、Ｂ−ＰＯＮまたはＧＥ−ＰＯＮでも、信号伝送速度の異なる複数種類のＯＮＵを１つのＯＬＴに収容できる。
【００６９】
また、実施例では、ＯＬＴが、ＴＣフレームのヘッダ部を利用して、２．４Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの通信開始通知を送信したが、例えば、ＧＥ−ＰＯＮの場合、これらの通知を個別のフレームとして送信できる。
本発明のＰＯＮシステムによれば、信号伝送速度の異なる複数種類のＯＮＵを１つのＯＬＴに収容できるため、既存のＯＮＵをリプレースすることなく、ＯＬＴの性能を柔軟アップグレードできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明が適用されるＰＯＮシステムの構成の１例を示す図。
【図２】ＯＬＴ１０がネットワークＮＷ側のルータから受信する下りフレームのフォーマットと、ＰＯＮ区間で送信されるＧＥＭフレームのフォーマットを示す図。
【図３】ＯＬＴ１０からＰＯＮ区間の光ファイバ網に送信されるＧＴＣフレームのフォーマットを説明するための図。
【図４】本発明のＯＬＴ１０の第１の実施例を示すブロック構成図。
【図５】本発明のＯＬＴ１０が備えるＯＮＵ管理テーブルを示す図。
【図６】第１の実施例における下り送信信号を説明するための図。
【図７】本発明のＯＬＴ１０の第１の実施例を示すブロック構成図。
【図８】第１の実施例における下り送信信号を説明するための図。
【図９】本発明のＰＯＮシステムにおける下りフレームの送信シーケンスの1例を説明するための図。
【図１０】ＰＯＮシステムにおけるディスカバリとレンジングの一般的なメッセージシーケンスを示す図。
【図１１】本発明のＰＯＮシステムにおけるディスカバリのメッセージシーケンスを示す図。
【図１２】本発明のＰＯＮシステムにおけるレンジングのメッセージシーケンスを示す図。
【図１３】複数の下りフレームを１つのタイムスロットでまとめて送信する方法の１例を説明するための図。
【符号の説明】
【００７１】
１０：ＯＬＴ、１１、１２：光ファイバ網、１３：光カプラ、２０：ＯＮＵ、
３０、４０：ルータ、ＴＥ：ユーザ端末、
１００：ＯＬＴ制御部、１０１：光送受信部、１０２Ａ：送信回線インタフェース、
１０２Ｂ：受信回線インタフェース、１１０：Ｏ／Ｅ変換部、１１１：復調回路、
１１４：上りフレーム処理部、１１４１：上りフレーム終端部、１１４２：上りフレーム解析部、１１４３：上りフレーム生成部、１２０：受信バッファ、１２１：下りフレーム処理部、１２２：バッファメモリ、
１２３：下り送信制御部、１２４：Ｅ／Ｏ変換部、１３０：スイッチ、１３１：変調回路、１１３、１３２：セレクタ、１１２、１３３：ビット列変換回路。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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