(57)【要約】  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通信ネットワークシステムであって、前記複数の子局が、複数のグループに分類され、下り方向の通信においては、下り通信用波長として前記各グループに対して個別の一つの下り方向用波長が割り当てられ、前記親局が同一グループの子局に対しては前記下り方向用波長を用いて同一の通信方式により下り信号の通信を行い、上り方向の通信においては、上り通信用波長として全ての子局が親局に対して単一の上り方向用波長を用いて上り信号の通信を行い、前記親局からの下り信号を下り方向用波長毎に前記グループに分配するとともに前記複数の子局からの上り信号を合波して前記親局に送信する。【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、前記親局と前記複数の子局間で双方向通信を行う光通信ネットワークシステムであって、
前記複数の子局が、複数のグループに分類され、
下り方向の通信においては、下り通信用波長として前記各グループに対して個別の一つの下り方向用波長が割り当てられ、前記親局が同一グループの子局に対しては前記下り方向用波長を用いて同一の通信方式により下り信号の通信を行い、
上り方向の通信においては、上り通信用波長として全ての子局が親局に対して単一の上り方向用波長を用いて上り信号の通信を行い、
前記親局からの下り信号を下り方向用波長毎に前記グループに分配するとともに前記複数の子局からの上り信号を合波して前記親局に送信すること、
を特徴とする光通信ネットワークシステム。
【請求項２】
上り方向の通信において、全ての子局が親局に対して前記上り方向用波長を用いて同一の通信方式である時分割多重通信を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記下り方向の通信において、前記親局は、自局に入力された下り信号から該下り信号の宛先である子局を判別して該子局が属するグループを判別し、該グループに対応した下り方向用波長を用いて該下り信号の通信を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記子局が、特定の波長の前記下り信号のみを通過させる波長フィルタ手段を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項５】
前記子局が、前記波長フィルタ手段を通過した下り信号のうち、自局宛の信号のみを取得し、自局宛以外の信号を廃棄すること、
を特徴とする請求項４に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項６】
前記子局として新たなグループの子局を増設し、前記親局において該新たなグループに対応した前記下り方向用波長を用いることにより、既存の子局との通信の他に前記新たなグループの子局との通信が可能であること、
を特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項７】
既存の前記グループを使用しなくなった場合に、該既存のグループに割り当てられている前記下り方向用波長を、該既存のグループと異なる新たなグループに対して再度割当て可能であること、
を特徴とする請求項１に記載の光通信ネットワークシステム。
【請求項８】
親局と、複数のグループに分類された複数の子局が光伝送路を介して接続され、前記親局と前記複数の子局間で双方向通信を行う光通信ネットワークシステムに用いられる親局光通信装置であって、
下り方向の通信において、下り通信用波長として前記各グループに対して個別の一つの下り方向用波長を割り当て、同一グループの子局に対しては前記下り方向用波長を用いて同一の通信方式により下り信号の通信を行うこと、
を特徴とする親局光通信装置。
【請求項９】
前記下り方向の通信において、自局に入力された下り信号から該下り信号の宛先である子局を判別して該子局が属するグループを判別し、該グループに対応した下り方向用波長を用いて該下り信号の通信を行うこと、
を特徴とする請求項８に記載の親局光通信装置。
【請求項１０】
前記子局として新たなグループの子局を増設し、自局において該新たなグループに対応した前記下り方向用波長を用いることにより、既存の子局との通信の他に前記新たなグループの子局との通信が可能であること、
を特徴とする請求項８に記載の親局光通信装置。
【請求項１１】
既存の前記グループを使用しなくなった場合に、該既存のグループに割り当てられている前記下り方向用波長を、該既存のグループと異なる新たなグループに対して再度割当て可能であること、
を特徴とする請求項８に記載の親局光通信装置。
【請求項１２】
親局と、複数のグループに分類された複数の子局が光伝送路を介して接続され、前記親局と前記複数の子局間で双方向通信を行う光通信ネットワークシステムに用いられる子局光通信装置であって、
上り方向の通信において、上り通信用波長として親局に対して他の子局と共通の単一の上り方向用波長を用いて上り信号の通信を行うこと、
を特徴とする子局光通信装置。
【請求項１３】
前記上り方向の通信において、親局に対して前記上り方向用波長を用いて他の子局と同一の通信方式である時分割多重通信を行うこと、
を特徴とする請求項１２に記載の子局光通信装置。
【請求項１４】
特定の波長の前記下り信号のみを通過させる波長フィルタ手段を備えること、
を特徴とする請求項１２に記載の子局光通信装置。
【請求項１５】
前記波長フィルタ手段を通過した下り信号のうち、自局宛の信号のみを取得し、自局宛以外の信号を廃棄すること、
を特徴とする請求項１４に記載の子局光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信ネットワークシステム、親局光通信装置および子局光通信装置に関するものであり、特に、局装置と複数の加入者宅側装置が光伝送路を介して１対Ｎの通信を行う高速データ通信用の受動光ネットワーク（Passive  Optical  Network：以降「ＰＯＮ」と呼ぶ）の光通信ネットワークシステムおよびこれを実現するための親局光通信装置および子局光通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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）が用いられている。【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】
このようなシステムとして、たとえばＩＥＥＥの８０２．３ａｈで規定されたＧＥ−ＰＯＮを例にとると、局舎側には１つの局内装置ＯＬＴ（Optical  Line  Term：光加入者線端局装置）が設けられ、ユーザの宅内側には複数の宅側装置ＯＮＵ（Optional  Network  Unit：光加入者線終端装置）が設けられ、これらがスターカップラなどの波長合分波器を介してスター状に接続される。【０００５】
ＯＬＴは、ネットワークのＩＰ網側の他のネットワーク装置からの信号を、それぞれのデータの宛先となる複数のＯＮＵに振り分けて送信する機能と、複数のＯＮＵからの信号を多重して、前記ネットワークＩＰ網側のネットワーク装置に出力する機能を有する。また、複数の宅側装置からの上り信号が、光ファイバ上で衝突するのを防ぐため、時分割でのアクセス制御を行う。ＩＥＥＥでは、ＭＰＣＰ（Multi-Point  Control  Protocol）というアクセスプロトコルが規定されている。【０００６】
ＯＮＵは、ＯＬＴからの信号を終端するとともに、必要であれば該信号をユーザ端末が受け取ることのできるフォーマットに変換して、ユーザネットワークインタフェースに出力する機能と、逆にユーザ端末からの信号を光ファイバ上のフォーマットに変換して、ＯＬＴで指定されたタイミングで出力する機能と、を有する。上りと下りには、それぞれ異なった波長が割り当てられているものの、各ＯＮＵには、同一の波長が割り当てられている。【０００７】
一方、ＩＴＵ−Ｔ（the  International  Telecommunications  Union  -  Telecommunications  Standardization  Sector）のＧ．９８３．３では、下り方向に対して、もう一つの波長を定め、ここにビデオ信号を流す構成が開示されている。これにより、ＯＮＵは、二つの光受信器を備えるが、データ通信に加えて、ビデオ信号を受けることができる。【０００８】
また、上記のＩＥＥＥの８０２．３ａｈやＩＴＵ−ＴのＧ．９８３．３では、上りおよび下りではそれぞれ定められた一つの波長が用いられているが、下り方向で、ＯＮＵ対応に独立の波長が割り当てられる技術が提案されており、たとえば、ひとつの局側装置と複数の宅側装置とをスター状に接続した光通信ネットワークシステムを安価な設備コストで大容量化することを課題とし、局側装置と宅側装置の間にスターカップラではなく、光回路を配置し、下りの信号に対しては波長分波器として作用させ、上りの単一波長の信号光に対しては光合波器として作用させた技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。【０００９】
上記のような光アクセスサービスは、各家庭や事業所と、通信事業者の局舎と、を結ぶ光ファイバというインフラストラクチャを使用している。ここで技術の進歩にともなってサービスメニューやアクセス速度を向上させる場合には、この既存のインフラストラクチャをそのまま活用することが経済的観点から重要である。また、すでに導入済みの宅側装置を更改することなく、また、既存のユーザがそのまま既存の宅側装置を使える形で、同一光ファイバ上に、新サービスを付加していくことが好ましい。【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２１７８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来方式のようにＩＥＥＥの８０２．３ａｈでは、一度導入した宅側装置を活用しながら、新たなアクセス速度の方式を付加させることが考慮されていない。【００１２】
これに対して、新たなサービスやアクセス速度を提供する方式には、上述したように新たな波長を割り当てる案もあるが、たとえばＩＴＵ−Ｔで考案されているのは、ビデオサービス用であり、一つの宅側装置は、データ通信用とビデオサービス用の二つの波長に対応した光受信器が必要になる。また、既存のデータ通信方式自体を新たにすることはできない。【００１３】
特許文献１の技術では、各宅側装置に異なる下り波長を使用するが、すでに、ＩＥＥＥの８０２．３ａｈ方式を導入している場合には、複数の宅側装置が同一の下り波長を共有して使用しているため、サービスや方式拡張のため開示された方式を適用することができない。また、単純なスターカップラが使用できず、下り方向の光信号をその波長ごとに分配する高価な光回路を必要とする。【００１４】
したがって、このような理由から、すでに、上り下りそれぞれに単一波長を用いる光アクセスシステムを導入している場合には、新たな方式を同一光ファイバ上に付加することには限界があり、新たなサービスやアクセス速度を提供するアップグレード方式が存在しない、という問題がある。【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、新たな方式に容易に対応可能であり、アップグレード方式を随時付加することが可能な光通信ネットワークシステム、親局光通信装置および子局光通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光通信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通信ネットワークシステムであって、複数の子局が、複数のグループに分類され、下り方向の通信においては、下り通信用波長として各グループに対して個別の一つの下り方向用波長が割り当てられ、親局が同一グループの子局に対しては下り方向用波長を用いて同一の通信方式により下り信号の通信を行い、上り方向の通信においては、上り通信用波長として全ての子局が親局に対して単一の上り方向用波長を用いて上り信号の通信を行い、親局からの下り信号を下り方向用波長毎に前記グループに分配するとともに複数の子局からの上り信号を合波して前記親局に送信すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、複数の宅側装置が、複数のグループに分類され、下り方向の通信には該グループに対して一つの波長が割り当てられ、且つそのグループ内では同一の通信方式が採用される。また、上り方向の通信には単一の波長が割り当てられ、時分割で送信が制御される。新たな方式にアップグレードする場合においても下り方向の通信に対する局側装置における通信制御および宅側装置の構成を簡略化し、低コストの光通信ネットワークシステム、およびその更新（アップグレード）が実現可能である。【００１８】
したがって、この発明によれば、新たな方式に容易に対応可能であり、アップグレード方式を随時付加することが可能な光通信ネットワークシステムを得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態にかかる光通信ネットワークシステムの構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態にかかる光通信ネットワークシステムにおける局側装置ＯＬＴの構成例を示す構成図である。
【図３−１】図３−１は、本発明の第１の実施形態にかかる光通信ネットワークシステムにおける宅側装置ＯＮＵの構成例を示す構成図である。
【図３−２】図３−２は、本発明の第１の実施形態にかかる光通信ネットワークシステムにおける宅側装置ＯＮＵの構成例を示す構成図である。
【図４−１】図４−１は、本発明の第２の実施形態にかかる光通信ネットワークシステムの更新（アップグレード）について説明するための構成図である。
【図４−２】図４−２は、本発明の第２の実施形態にかかる光通信ネットワークシステムの更新（アップグレード）について説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  局側装置ＯＬＴ
２  スターカップラ
３  宅側装置ＯＮＵ
４  幹線光ファイバ
１１  局側装置ＯＬＴ
３１、３１−１〜３１−ｍ  宅側装置ＯＮＵ
３２、３２−１〜３２−ｎ  宅側装置ＯＮＵ
５１  支線光ファイバ
５２  支線光ファイバ
１０１  ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部
１０２  ＯＬＴ側光受信部
１０４  ＯＬＴ側波長分波合波部
１１３  λ１用ＯＬＴ側光送信部
１２３  λ２用ＯＬＴ側光送信部
３１１  ＯＮＵ側波長分波部
３１２  ＯＮＵ側光送信部
３１３  ブロッキングフィルタ
３１４  ＯＮＵ側光受信部
３１５  ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部
３２１  ＯＮＵ側波長分波部
３２２  ＯＮＵ側光送信部
３２３  ブロッキングフィルタ
３２４  ＯＮＵ側光受信部
３２５  ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる光通信ネットワークシステム、親局光通信装置および子局光通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光通信ネットワークシステムの構成を示す図である。本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムは、各家庭や事務所からのインターネットへのアクセスサービスや、企業間の仮想的な閉域通信網を形成するサービス等を実現するものであり、通信事業者の局舎と、各家庭や事務所と、を光ファイバで接続し、１本の光ファイバを複数のユーザで共有する。【００２３】
図１に示すように本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、局側装置（親局、以下ＯＬＴと呼ぶ）１と、２種類の宅側装置（子局、以下ＯＮＵと呼ぶ）３１−１〜３１−ｍ、ＯＮＵ３２−１〜ＯＮＵ３２−ｎと（以下、宅側装置を総称して宅側装置ＯＮＵ３と呼ぶ場合がある。また、宅側装置ＯＮＵ３１−１〜３１−ｍを総称して宅側装置ＯＮＵ３１と、宅側装置ＯＮＵ３２−１〜３１−ｎを総称して宅側装置ＯＮＵ３２と、呼ぶ場合がある。）、が光分岐器（スターカップラ）２を介して光伝送路である１本の幹線光ファイバ４、複数の支線光ファイバ５１−１、５１−２、…５１−ｍ、５２−１、５２−２、…５２−ｎによって接続されている（以下、支線光ファイバ５１−１〜５１−ｍを総称して支線光ファイバ５１と、支線光ファイバ５２−１〜５２−ｎを総称して支線光ファイバ５２と、呼ぶ場合がある。）。また、局側装置ＯＬＴ１には、図示しないＩＰ網側の上位装置、すなわちスイッチ装置やルータ装置やサーバ装置等が接続されている。一方、宅側装置ＯＮＵ３には図示しない端末装置が接続されている。【００２４】
まず、局側装置ＯＬＴ１の構成について説明する。局側装置ＯＬＴ１は、ＩＰ網側のスイッチ装置やルータ装置やサーバ装置からの信号を指定された宅側装置ＯＮＵ３１−１〜ＯＮＵ３１−ｍ、ＯＮＵ３２−１〜ＯＮＵ３２−ｎに振り分けて送信する機能と、宅側装置ＯＮＵ３１−１〜ＯＮＵ３１−ｍ、ＯＮＵ３２−１〜ＯＮＵ３２−ｎからの信号を多重して、ＩＰ網側のスイッチ装置やルータ装置やサーバ装置等の上位装置に出力する機能と、を有する。【００２５】
図２に局側装置ＯＬＴ１の構成を示す。図２に示すように局側装置ＯＬＴ１は、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１と、ＯＬＴ側光受信部１０２と、λ１用ＯＬＴ側光送信部１１３と、λ２用ＯＬＴ側光送信部１２３と、ＯＬＴ側波長分波合波部１０４と、を備えて構成される。【００２６】
ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１は、局側装置ＯＬＴ１にＩＰ網側の上位装置から下りデータ信号が入力された場合に該下りデータ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて下りデータ信号の宛先を判別する。そして、宛先に応じてλ１用ＯＬＴ側光送信部１１３またはλ２用ＯＬＴ側光送信部１２３に該下りデータ信号を送信する。【００２７】
また、ＯＬＴ側光受信部１０２から上りデータ信号が入力された場合に、該上りデータ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて上りデータ信号の出力先を判別する。そして、該上りデータ信号をＩＰ網側のスイッチ装置やルータ装置やサーバ装置等の上位装置に送信する。さらに、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１は、宅側装置ＯＮＵ３同士のデータの送受信の制御も行い、宅側装置３からの上りデータ信号を折り返して下りデータ信号として光伝送路に送信する信号折り返し部としても機能する。【００２８】
ＯＬＴ側光受信部１０２は、光受信手段であり、ＯＬＴ側波長分波合波部１０４により送信された波長λｕｐの上りデータ信号を光信号から電気信号に変換するＯ／Ｅ回路部である。そして、ＯＬＴ側光受信部１０２は、電気信号に変換した波長λｕｐの上りデータ信号をＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１に送信する。【００２９】
λ１用ＯＬＴ側光送信部１１３は、光送信手段であり、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１から送信された下りデータ信号を電気信号から波長λ１の光信号に変換するＥ／Ｏ回路部である。そして、λ１用ＯＬＴ側光送信部１１３は、波長λ１の光信号に変換した下りデータ信号をＯＬＴ側波長分波合波部１０４に送信する。【００３０】
λ２用ＯＬＴ側光送信部１２３は、光送信手段であり、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１から送信された下りデータ信号を電気信号から波長λ２の光信号に変換するＥ／Ｏ回路部である。そして、λ２用ＯＬＴ側光送信部１２３は、波長λ２の光信号に変換した下りデータ信号をＯＬＴ側波長分波合波部１０４に送信する。【００３１】
ＯＬＴ側波長分波合波部１０４は、幹線光ファイバ４に接続して設けられ、幹線光ファイバ４から波長λｕｐの上りデータ信号（光信号）が入力された場合には、該上りデータ信号（光信号）を分波してＯＬＴ側光受信部１０２に送信する。また、λ１用ＯＬＴ側光送信部１１３およびλ２用ＯＬＴ側光送信部１２３から送信された下りデータ信号（光信号）の多重化を行い、下りデータ信号（光信号）の合波を行って、幹線光ファイバ４を介して宅側装置ＯＮＵ３に送信する。【００３２】
つぎに、宅側装置３の構成について説明する。宅側装置ＯＮＵ３１−１〜ＯＮＵ３１−ｍ、ＯＮＵ３２−１〜ＯＮＵ３２−ｎは、局側装置ＯＬＴ１から送信された、あらかじめ定められた所定の波長の下りデータ信号を終端するとともに受信する。そして、受信した下りデータ信号を電気信号に変換した後に、自装置宛の信号のみを取り出し、該信号をユーザネットワークインタフェースを介して図示しない端末装置に出力する機能を有する。また、宅側装置ＯＮＵ３１−１〜ＯＮＵ３１−ｍ、ＯＮＵ３２−１〜ＯＮＵ３２−ｎは、必要に応じて受信した下りデータ信号のフォーマット変換やルーティングする機能を有する。【００３３】
また、宅側装置ＯＮＵ３は、局側装置ＯＬＴ１と宅側装置ＯＮＵ３との間の管理情報はユーザネットワークインタフェースには出力せず、宅側装置ＯＮＵ３の内部のみで処理する。一方、宅側装置ＯＮＵ３は、端末装置からの信号を適切なフォーマットに変換し、さらに電気信号を光信号に変換し、局側装置ＯＬＴ１に対して、適切なタイミングおよびあらかじめ定められた所定の上り波長で送信する機能を有する。【００３４】
そして、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍと、宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎとは、それぞれ方式が異なる宅側装置である。たとえば、下り方向の通信においては、伝送速度や信号フォーマットが異なる。ここでは、宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍには波長λ１が割り当てられており、宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎには波長λ２が割り当てられている。【００３５】
また、上り方向の通信においては、全宅側装置ＯＮＵ３に対して同一の波長λｕｐが割り当てられており、上り方向の通信は、全宅側装置ＯＮＵ３がこの同じ波長λｕｐを用いて行われる。【００３６】
一方、下り方向の通信においては、宅側装置ＯＮＵ３１と宅側装置ＯＮＵ３２とには、それぞれ上り方向の通信用の波長λｕｐと異なる波長が、下り波長として個別に割り当てられている。すなわち、宅側装置ＯＮＵ３１にはこれらに専用の波長λ１が下り波長として割り当てられており、宅側装置ＯＮＵ３２には専用の波長λ２が下り波長として割り当てられている。【００３７】
そして、それぞれの宅側装置ＯＮＵ３においては、あらかじめ定められた所定の波長のみを受信するように設計された単一の光受信手段を備えている。これにより、たとえば宅側装置ＯＮＵ３１−１は、波長λ１の信号のみを受信し、宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎに割り当てられた波長λ２の信号を遮断する。同様に、たとえば宅側装置ＯＮＵ３２−１は、波長λ２の信号のみを受信し、宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍに割り当てられた波長λ１の信号を遮断する。したがって、この光通信ネットワークシステムにおいては、異なる方式を採用した宅側装置ＯＮＵ間の下り信号の干渉は生じない。【００３８】
図３−１に宅側装置ＯＮＵ３１の構成を、図３−２に宅側装置ＯＮＵ３２の構成を示す。図３−１に示すように宅側装置ＯＮＵ３１は、ＯＮＵ側波長分波部３１１と、ＯＮＵ側光送信部３１２と、ブロッキングフィルタ３１３と、ＯＮＵ側光受信部３１４と、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５と、を備えて構成される。【００３９】
ＯＮＵ側波長分波部３１１は、支線光ファイバ５１に接続して設けられ、該支線光ファイバ５１を介して波長λ１または波長λ２の下りデータ信号（光信号）が入力された場合には、該下りデータ信号（光信号）を分波してブロッキングフィルタ３１３に送信する。ここで、ＯＮＵ側波長分波部３１１は、波長λ１の下りデータ信号および波長λ２の下りデータ信号のいずれの下りデータ信号もブロッキングフィルタ３１３に送信する。【００４０】
また、ＯＮＵ側波長分波部３１１は、ＯＮＵ側光送信部３１２から波長λｕｐの光信号に変換された上りデータ信号が入力された場合には、分波して該上りデータ信号を支線光ファイバ５１を介して局側装置ＯＬＴ１に送信する。【００４１】
ＯＮＵ側光送信部３１２は、光送信手段であり、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５から送信された上りデータ信号を電気信号から波長λｕｐの光信号に変換するＥ／Ｏ回路部である。そして、ＯＮＵ側光送信部３１２は、波長λｕｐの光信号に変換した上りデータ信号をＯＮＵ側波長分波部３１１に送信する。【００４２】
ブロッキングフィルタ３１３は、波長フィルタとして機能し、特定の波長のみを透過させる機能を備える。すなわち、ブロッキングフィルタ３１３は、ＯＮＵ側波長分波部３１１から送信された下りデータ信号の波長を認識して、波長λ１の下りデータ信号のみをＯＮＵ側光受信部３１４に送信する。また、ブロッキングフィルタ３１３は、波長λ２の下りデータ信号が入力された場合には、該下りデータ信号を廃棄する。【００４３】
なお、一般的には、ＰＯＮシステムでは、下り信号に１４９０ｎｍの波長が割り当てられ、将来の１５５０ｎｍの波長を使用して動画像配信が行われることが計画されている。動画像配信に対応しない宅側装置ＯＮＵは、１４９０ｎｍの波長のみを受信するため、１５５０ｎｍの波長を透過しないブロッキングフィルタを内蔵していることが多い。【００４４】
ＯＮＵ側光受信部３１４は、光受信手段であり、ブロッキングフィルタ３１３においてフィルタリングされて送信された波長λ１の下りデータ信号を光信号から電気信号に変換するＯ／Ｅ回路部である。そして、ＯＮＵ側光受信部３１４は、電気信号に変換した波長λ１の下りデータ信号をＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５に送信する。【００４５】
ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５は、ＯＮＵ側光受信部３１４から送信された電気信号に変換された波長λ１の下りデータ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて下りデータ信号の宛先を判別する。そして、自装置宛の信号のみを取り出し、該信号を自装置に接続された端末装置にユーザネットワークインタフェースを介して出力する。また、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５は、自装置に接続された端末装置からの上りデータ信号が入力された場合、該上りデータ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて該上りデータ信号の送信先を判別する。そして、該上りデータ信号をＯＮＵ側光送信部３１２に送信する。【００４６】
また、図３−２に示すように宅側装置ＯＮＵ３２は、ＯＮＵ側波長分波部３２１と、ＯＮＵ側光送信部３２２と、ブロッキングフィルタ３２３と、ＯＮＵ側光受信部３２４と、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３２５と、を備えて構成される。【００４７】
ＯＮＵ側波長分波部３２１は、支線光ファイバ５２に接続して設けられ、該支線光ファイバ５２を介して波長λ１または波長λ２の下りデータ信号（光信号）が入力された場合には、該下りデータ信号（光信号）を分波してブロッキングフィルタ３２３に送信する。ここで、ＯＮＵ側波長分波部３２１は、波長λ１の下りデータ信号および波長λ２の下りデータ信号のいずれの下りデータ信号もブロッキングフィルタ３２３に送信する。【００４８】
ＯＮＵ側光送信部３２２は、光送信手段であり、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３２５から送信された上りデータ信号を電気信号から波長λｕｐの光信号に変換するＥ／Ｏ回路部である。そして、ＯＮＵ側光送信部３２２は、波長λｕｐの光信号に変換した上りデータ信号をＯＮＵ側波長分波部３２１に送信する。【００４９】
ブロッキングフィルタ３２３は、波長フィルタとして機能し、特定の波長のみを透過させる機能を備える。すなわち、ブロッキングフィルタ３２３は、ＯＮＵ側波長分波部３２１から送信された下りデータ信号の波長を認識して、波長λ２の下りデータ信号のみをＯＮＵ側光受信部３２４に送信する。また、ブロッキングフィルタ３２３は、波長λ１の下りデータ信号が入力された場合には、該下りデータ信号を廃棄する。【００５０】
なお、一般的には、ＰＯＮシステムでは、下り信号に１４９０ｎｍの波長が割り当てられ、将来の１５５０ｎｍの波長を使用して動画像配信が行われることが計画されている。動画像配信に対応しない宅側装置ＯＮＵは、１４９０ｎｍの波長のみを受信するため、１５５０ｎｍの波長を透過しないブロッキングフィルタを内蔵していることが多い。【００５１】
ＯＮＵ側光受信部３２４は、光受信手段であり、ブロッキングフィルタ３２３においてフィルタリングされて送信された波長λ２の下りデータ信号を光信号から電気信号に変換するＯ／Ｅ回路部である。そして、ＯＮＵ側光受信部３２４は、電気信号に変換した波長λ２の下りデータ信号をＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３２５に送信する。【００５２】
ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３２５は、ＯＮＵ側光受信部３２４から送信された電気信号に変換された波長λ２の下りデータ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて下りデータ信号の宛先を判別する。そして、自装置宛の信号のみを取り出し、該信号を自装置に接続された端末装置にユーザネットワークインタフェースを介して出力する。また、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３２５は、自装置に接続された端末装置からの上りデータ信号が入力された場合、該上りデータ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて該上りデータ信号の送信先を判別する。そして、該上りデータ信号をＯＮＵ側光送信部３２２に送信する。【００５３】
前述したように、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、宅側装置ＯＮＵ３１と宅側装置ＯＮＵ３２とは、異なる方式を採用している。たとえば、宅側装置ＯＮＵ３１は、ＩＴＵ−Ｔで規定されたＢ−ＰＯＮ、宅側装置ＯＮＵ３２はＩＥＥＥで規定されたＧＥ−ＰＯＮとの例が考えられる。また、宅側装置ＯＮＵ３１が、ＩＥＥＥで規定された１Ｇｂ／ｓをベースとしたＧＥ−ＰＯＮであり、宅側装置ＯＮＵ３２は、伝送速度を１０倍高速にした１０ＧＥ−ＰＯＮ、あるいは、下り方向だけの伝送路速度を増加した新方式のＰＯＮとする例が考えられる。なお、これらは、一例であり、他の方式を採用することも可能である。【００５４】
スターカップラ２は、光データ信号の波長分波分配手段としての機能を備え、局側装置ＯＬＴ１から送信された下りのデータ信号（光信号）を複数の宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍ、および宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎに分配する。【００５５】
また、スターカップラ２は、データ信号の合波手段としての機能を備え、複数の宅側装置ＯＮＵ３１−１〜３１−ｍ、宅側装置ＯＮＵ３２−１〜３２−ｎから送信された上りデータ信号（光信号）を時分割多重化し、合波する機能を備える。【００５６】
つぎに、上記のように構成された本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムの動作について説明する。まず、下りデータ信号を処理する場合について説明する。局側装置ＯＬＴ１に、ＩＰ網側の上位装置、すなわちスイッチ装置やルータ装置やサーバ装置等から下りデータ信号が入力された場合、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１は該データ信号を識別し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて該下りデータ信号の送信先を判定する。【００５７】
ここでは、たとえば下りデータ信号の送信先が宅側装置ＯＮＵ３１−２である下りデータ信号が存在する場合に注目して説明する。たとえば、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１において該下りデータ信号の送信先が宅側装置ＯＮＵ３１−２であると判断した場合には、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１は、λ１用ＯＬＴ側光送信部１１３に該下りデータ信号を送信する。λ１用ＯＬＴ側光送信部１１３は、下りデータ信号を受信すると、該下りデータ信号を波長λ１の光信号に下りデータ信号を変換してＯＬＴ側波長分波合波部１０４に送信する。なお、ＯＬＴ側波長分波合波部１０４には、他の宅側装置ＯＮＵ３１および宅側装置ＯＮＵ３２宛の下りデータ信号も送信されている。【００５８】
ＯＬＴ側波長分波合波部１０４は、波長λ１の光信号に変換された下りデータ信号を受信すると、自ＯＬＴ側波長分波合波部１０４に入力された下りデータ信号と上りデータ信号とを分波し、波長λ１の光信号に変換された下りデータ信号を他の波長（λ２）の下りデータ信号（光信号）との多重化、合波を行って、幹線光ファイバ４を介してスターカップラ２に送信する。【００５９】
幹線光ファイバ４を介してスターカップラ２に入力され、合波された光信号は、該スターカップラ２において波長毎に宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍ、および宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎに分配され、支線光ファイバ５１、５２を通して宅側装置ＯＮＵ３に送信される。【００６０】
宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｎは、下り光信号のうち、波長λ１の下り光信号のみを取り込み、受信することができる。各宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｎでは、局側装置ＯＬＴ１から送信された波長λ１の下りデータ信号（光信号）が入力されると、ＯＮＵ側波長分波部３１１においてこれを分波し、ブロッキングフィルタ３１３に送信する。ここで、各宅側装置ＯＮＵ３１のＯＮＵ側波長分波部３１１は、波長λ１の下りデータ信号および波長λ２の下りデータ信号をブロッキングフィルタ３１３に送信する。【００６１】
各宅側装置ＯＮＵ３１のブロッキングフィルタ３１３では、下り光信号を受信すると波長λ１の下りデータ信号（光信号）のみを選択して、各宅側装置ＯＮＵ３１のＯＮＵ側光受信部３１４に送信する。また、ブロッキングフィルタ３１３は、波長λ１以外の下りデータ信号（光信号）、すなわち波長λ２の下りデータ信号（光信号）を廃棄する。【００６２】
各宅側装置ＯＮＵ３１のＯＮＵ側光受信部３１４では、ブロッキングフィルタ３１３から送信された下りデータ信号（光信号）を受信し、これを電気信号に変換してＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５に送信する。各宅側装置ＯＮＵ３１のＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５は、ＯＮＵ側光受信部３１４から送信された電気信号に変換された下りデータ信号に基づいて宛先を判定する。そして、該下りデータ信号の宛先である宅側装置ＯＮＵ３１−２のＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５のみが下りデータ信号（電気信号）をユーザネットワークインタフェースへ出力し、該ユーザネットワークインタフェースを経由して端末装置に出力される。【００６３】
また、他の宅側装置ＯＮＵ３１である宅側装置ＯＮＵ３１−１と宅側装置ＯＮＵ３１−３〜宅側装置３１−ｍでは、当該下りデータ信号（電気信号）を各ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５において廃棄する。一方、宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎでは、波長λ１の光信号は、各ブロッキングフィルタ３２３で遮断されるため、これらの宅側装置ＯＮＵ３２のユーザネットワークインタフェースへ下りデータが出力されることはない。【００６４】
上記の処理により、ＩＰ網側の上位装置からの下りデータが宅側装置ＯＮＵ３１−２の端末装置のみに送信される。また、下りデータの送信先が宅側装置ＯＮＵ３２のいずれかの装置である場合も、上記と同様の処理が行われ、所望の宅側装置ＯＮＵ３２の端末装置のみに上位装置からの下りデータを送信することができる。【００６５】
つぎに、上りデータ信号を処理する場合について説明する。ここでは、宅側装置ＯＮＵ３１−２の端末装置から上りデータ信号が送信された場合に注目して説明する。宅側装置ＯＮＵ３１−２の端末装置からの上りデータ信号（電気信号）が宅側装置ＯＮＵ３１−２に入力された場合、ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５が、該データ信号を認識し、その中に含まれるアドレス信号に基づいて該上りデータ信号の送信先を判別する。【００６６】
ＯＮＵ側ＰＯＮ処理部３１５は、上りデータ信号（電気信号）の送信先が局側装置ＯＬＴ１の上位装置であると判断した場合には、該上りデータ信号（電気信号）をＯＮＵ側光送信部３１２に送信する。ＯＮＵ側光送信部３１２では、上りデータ信号（電気信号）を受信すると、これを波長λｕｐの光信号に変換してＯＮＵ側波長分波部３１１に送信する。ここで、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、上りデータ信号の通信に関してはすべての宅側装置ＯＮＵ３が同一波長λｕｐを用いる。【００６７】
ＯＮＵ側波長分波部３１１は、上りデータ信号（光信号）を受信すると、自ＯＮＵ側波長分波部３１１に入力された他の下りデータ信号と分波して該上りデータ信号（光信号）を支線光ファイバ５１を介してスターカップラ２に送信する。スターカップラ２では、該上りデータ信号（光信号）を、他の宅側装置ＯＮＵ３１および宅側装置ＯＮＵ３２から送信された上りデータ信号（光信号）と時分割多重化して合波し、幹線光ファイバ４を通して局側装置ＯＬＴ１に送信する。【００６８】
局側装置ＯＬＴ１では、波長λｕｐの上りデータ信号（光信号）が入力されると、ＯＬＴ側波長分波合波部１０４において該上りデータ信号（光信号）を自ＯＬＴ側波長分波合波部１０４に入力された他の下りデータ信号と分波してＯＬＴ側光受信部１０２に送信する。【００６９】
ＯＬＴ側光受信部１０２は、上りデータ信号（光信号）を受信すると、該上りデータ信号を光信号から電気信号に変換し、ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１に送信する。ＯＬＴ側ＰＯＮ処理部１０１は、上りデータ信号（電気信号）を受信すると、その中に含まれるアドレス信号に基づいて上りデータ信号の出力先を判別する。そして、該上りデータ信号（電気信号）をＩＰ網側の所定の上位装置に送信する。【００７０】
上記の処理により、宅側装置ＯＮＵ３１から送信された上りデータ信号をＩＰ網側の所定の上位装置に送信することができる。【００７１】
上述したように、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムでは、上りデータ信号の通信において全ての宅側装置ＯＮＵ３が同一波長λｕｐを使用する。このため、局側装置ＯＬＴ１が通信制御を行う必要がある。この制御は、たとえば、ＩＥＥＥではＭＰＣＰというプロトコルを定義することにより実現できる。そして、複数種類の宅側装置ＯＮＵ３を接続した状態で、上り方向では同一波長λｕｐを用いるため、局側装置ＯＬＴ１において、時分割による通信制御、または時分割を主体とした通信制御を行う。また、動的帯域割り当てと呼ばれる帯域制御機能を局側装置ＯＬＴ１に備え、宅側装置ＯＮＵ３間の公平性や契約内容に沿った帯域の割り当てを保証することも可能である。【００７２】
以上のような本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、複数の異なるＰＯＮ通信方式を採用した宅側装置ＯＮＵを波長で分けることにより、複数の異なるＰＯＮ通信方式を採用した宅側装置ＯＮＵを同一光ファイバ上に収容することが可能となる。また、新たな宅側装置ＯＮＵを増設する際に、すでに導入済みの宅側装置ＯＮＵを廃棄することなく、既存のユーザにはそのまま既存サービスを継続しつつ、新サービスを指向した新しいＰＯＮ通信方式を採用した宅側装置ＯＮＵのグループを波長で分け、ＯＬＴの機能を更新することで、同一光ファイバ上に新たな宅側装置ＯＮＵを増設することができる。したがって、既存の施設を活用しつつ、複数の異なるＰＯＮ通信方式を採用した宅側装置ＯＮＵを増設して、光通信ネットワークシステムの更新（アップグレード）が可能である。【００７３】
以上のような本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、複数の宅側装置が、複数のグループに分類され、下り方向の通信には該グループに対して一つの波長が割り当てられ、且つそのグループ内では同一の通信方式が採用されることを特徴とする。これにより、下り方向の通信に対する局側装置における通信制御を簡略化することができる。また、インフラストラクチャとして、波長により分配を行うような光回路ではなく、従来と同様な単純なスターカップラがそのまま使用できるため、光通信ネットワークシステム簡略な構成で実現可能である。【００７４】
また、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、ＰＯＮ通信方式に依存せず、上り方向の通信には単一の波長が割り当てられ、時分割多重通信方式で送信が制御されることを特徴とする。これにより、各宅側装置ＯＮＵに異なる波長を使用する必要がないため、複数の波長を選択的に発生できる光源を備えたＯＮＵを使用する必要がなく、また、それぞれ発生波長が異なるＯＮＵを複数種類用意する必要がなく、低コストの光通信ネットワークシステム、およびその更新（アップグレード）が実現可能である。【００７５】
したがって、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムによれば、新たな方式に容易に対応可能であり、アップグレード方式を随時付加することが可能な光通信ネットワークシステムを得ることができる。【００７６】
実施の形態２．
本実施の形態においては、すでに構築された光通信ネットワークシステムに対して新たな通信サービスを導入する際に、すでに各家庭や事業所に導入された宅側装置ＯＮＵを活用しながら新たなＰＯＮ通信方式を採用したＰＯＮシステムを導入して、光通信ネットワークシステムの更新（アップグレード）を行う場合について説明する。【００７７】
まず、構築済みの光通信ネットワークシステムについて説明する。構築済みの光通信ネットワークシステムは、たとえば図４−１に示すように、局側装置ＯＬＴ１１と、宅側装置３１−１〜３１−ｍとが、スターカップラ２を介して１本の幹線光ファイバ４、複数の支線光ファイバ５１−１、５１−２、…５１−ｍによって接続されている。また、局側装置ＯＬＴ１１には、図示しないＩＰ網側の上位装置、すなわちスイッチ装置やルータ装置やサーバ装置等が接続されている。一方、宅側装置ＯＮＵ３１には図示しない端末装置がそれぞれ接続されている。【００７８】
この光通信ネットワークシステムでは、上り方向の通信においては全宅側装置ＯＮＵ３に対して同一の波長λｕｐが割り当てられており、上り方向の通信は、全宅側装置ＯＮＵ３において同じ波長λｕｐにより行われる。【００７９】
一方、下り方向の通信においては、全宅側装置ＯＮＵ３１に対して同一の波長λ１が割り当てられており、下り方向の通信は、全宅側装置ＯＮＵ３において同じ波長λ１により行われる。【００８０】
ここで、本実施の形態において新たなサービスを想定した新方式の光通信ネットワークシステムを導入する場合には、すでに各家庭や事業所に導入された宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍを廃棄することなくそのまま使用し、且つ光ファイバというインフラストラクチャも変更せず、新方式の宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置３２−ｎを新たに導入する。光通信ネットワークシステムは、ＯＬＴのコストより、宅側装置ＯＮＵの合計コストの方がはるかに大きいため、新サービスを導入する場合に、宅側装置ＯＮＵを安易に更新することはコスト的に大きな負担となる。【００８１】
そこで、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムにおいては、すでに各家庭や事業所に導入された宅側装置ＯＮＵ３１−１〜宅側装置ＯＮＵ３１−ｍを使用しつつ、新方式の宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎを新たに導入する。このとき、局側装置ＯＬＴ１１は、旧方式のみに対応しているので、これを両方式に対応した局側装置ＯＬＴ１に更新する必要があるが、少ないコストで更新することが可能である。【００８２】
たとえば図４−２に示すように、局側装置ＯＬＴ１１を局側装置ＯＬＴ１に更新し、新方式の宅側装置ＯＮＵ３２−１〜宅側装置ＯＮＵ３２−ｎを支線光ファイバ５２−１、５２−２、…５２−ｍを介してスターカップラ２に接続した状態で新たに導入する。これにより、上述した実施の形態１にかかる光通信ネットワークシステムを構成することができる。【００８３】
したがって、本実施の形態にかかる光通信ネットワークシステムによれば、すでに各家庭や事業所に導入された宅側装置を廃棄することなくそのまま使用し、且つ光ファイバというインフラストラクチャも変更せずに、低コストで新たなサービスを想定した新方式の光通信ネットワークシステムを導入することが可能である。また、ＯＬＴは、複数ユーザで共有されているため、宅側装置ＯＮＵ当たりのコスト増加は、十分に許容される程度に少なくすることが可能である。【００８４】
ここで、下り波長の割当て方法には、種々の方法が考えられる。一例として、たとえば新規方式の波長を随時増設する方法がある。また、他の方法として、局側装置およびスターカップラにあらかじめ多くの波長を設定可能としておく方法がある。この場合には宅側装置のみを導入すれば新たな光通信ネットワークシステムを構成することができる。また、さらに他の方法として、たとえば、まずＯＮＵの第１の方式として１，４９０ｎｍの下り波長を割り当てて使用し、つぎに新方式には第２の方式として１，５５０ｎｍの下り波長を割当てて使用し、さらに第１の方式のＯＮＵが無くなったことを条件に再度つぎの方式として、第３の方式として再度１，４９０ｎｍの下りは長を割り当てる方法もある。なお、これらは一例であり、他の方法を採用することも当然可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明にかかる光通信ネットワークシステムは、局装置と複数の加入者宅側装置が光伝送路を介して１対Ｎの通信を行う高速データ通信用の受動光ネットワークに有用であり、特に、将来において新たなアップグレード方式が要求される光通信ネットワークシステムに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【国際調査報告】
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