(57)【要約】【課題】  ＳＳＮシステムへの移行が容易な光通信ネットワークシステムを提供する。【解決手段】  光通信ネットワークシステムは、ＯＮＵ２５０ａと、光通信回線１３０を介してＯＮＵ２５０ａとの間で通信するＯＬＴインターフェイス（ＯＬＴＩＦ）２００ａと光減衰器２３０とを備える。ＯＬＴＩＦ２００ａは、ＯＬＴ用ＭＡＣ２１０とＯＬＴ用光送受信器２２０とを含む。ＯＬＴ用光送受信器２２０は、ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信を許可するための許可信号を生成する。許可信号は、ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信が開始可能な時刻を規定する時刻データと、当該データの送信が可能な時間を規定する時間データとを有する。ＯＬＴ用光送受信器２２０は、ＯＮＵ２５０ａに対して当該許可信号を送信する。ＯＮＵ２５０ａは、許可信号を受信すると、許可信号に含まれている時刻データに規定される時刻から、ＯＬＴＩＦ２００ａに対してデータを送信する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光通信終端装置と、複数の光通信回線を介して前記光通信終端装置とのあいだで通信する複数の光加入者線端局インターフェイスとを備え、各前記光通信終端装置と各前記光加入者線端局インターフェイスとは、各前記光通信回線により１対１に接続されており、
各前記光加入者線端局インターフェイスは、
前記光通信終端装置によるデータの送信を許可するための許可信号を生成する生成手段を含み、前記許可信号は、前記光通信終端装置によるデータの送信が開始可能な時刻を規定するための時刻データと、前記データの送信が可能な時間を規定するための時間データとを有し、
前記光通信終端装置に対して前記許可信号を送信する第１の送信手段と、
前記光通信終端装置により送信されたデータを受信する第１の受信手段とを含み、
各前記光通信終端装置は、
前記光通信回線を介して、前記許可信号を受信する第２の受信手段と、
前記第２の受信手段により受信された許可信号から、前記時刻データと前記時間データとを取得する取得手段と、
時刻を計測する計時手段と、
前記光加入者線端局インターフェイスに対して送信される送信データを一時保持する記憶手段と、
前記時刻データと前記時間データとに基づいて、前記光通信回線を介して、前記記憶手段に一時保持された送信データを前記光加入者線端局インターフェイスに対して送信する第２の送信手段とを含む、光加入者線ネットワークシステム。
【請求項２】
前記生成手段は、第１の許可信号と第２の許可信号とを生成し、前記第２の許可信号の時刻データにより規定される時刻は、前記第１の許可信号の時間データにより規定される時間に含まれる、請求項１に記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項３】
前記光加入者線端局インターフェイスから前記光通信終端装置に送信される信号の波長の範囲と、前記光通信終端装置から前記光加入者線端局インターフェイスに送信される信号の波長の範囲とは相互に排他的であり、
前記光加入者線端局インターフェイスと前記光通信終端装置との間に配置され、複数の光信号を合成するとともに、合成されている光信号を分波する光合成分波手段をさらに備える、請求項１または２に記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項４】
前記光加入者線端局インターフェイスと前記光通信終端装置との間に配置され、予め定められた方向に進行する信号を結合する方向性結合手段をさらに備える、請求項１または２に記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項５】
各前記光加入者線端局インターフェイスの第１の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信し、
各前記光通信終端装置の第２の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信し、
各前記光加入者線端局インターフェイスに接続された複数の第１の枝回線と、各前記光通信終端装置に接続された複数の第２の枝回線との間に配置された波長分割多重手段をさらに備え、
前記波長分割多重手段は、各前記第１の枝回線から送信される光信号を多重化して、各前記第１の枝回線に対応する各前記第２の枝回線にそれぞれ分配し、かつ、各前記第２の枝回線からの光信号を多重化して、各前記第２の枝回線に対応する各前記第１の枝回線に分配する、請求項１〜４のいずれかに記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項６】
各前記光加入者線端局インターフェイスの第１の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信し、
各前記光通信終端装置の第２の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信し、
各前記光加入者線端局インターフェイスに接続された複数の第１の枝回線と、各前記光通信終端装置に接続された複数の第２の枝回線との間に配置された光信号合波分波手段をさらに備え、
前記光信号合波分波手段は、各前記第１の枝回線から送信される光信号を多重化して、各前記第１の枝回線に対応する各前記第２の枝回線に分配し、かつ、各前記第２の枝回線からの光信号を多重化して、各前記第２の枝回線に対応する各前記第１の枝回線に分配し、
各前記第１の受信手段と各前記第２の送信手段との間に配置され、予め定められた光信号を通過させる複数の第１のフィルタ手段を備え、各前記第１のフィルタ手段は、各前記第２の送信手段により送信された光信号のうち、各前記第１のフィルタ手段が接続される第１の受信手段が含まれる光加入者線端局インターフェイスに対応する光通信終端装置から送信された光信号を通過させ、
各前記第２の受信手段と各前記第１の送信手段との間に配置され、予め定められた光信号を通過させる複数の第２のフィルタ手段をさらに備え、各前記第２のフィルタ手段は、各前記第１の送信手段により送信された光信号のうち、前記第２のフィルタ手段が接続される第２の受信手段が含まれる光通信終端装置に対応する光通信加入者線端局インターフェイスから送信された光信号を通過させる、請求項１〜４のいずれかに記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項７】
各前記光加入者線端局インターフェイスの第１の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信し、
各前記光通信終端装置の第２の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信し、
各前記光加入者線端局インターフェイスに接続された複数の第１の枝回線と、各前記光通信終端装置に接続された複数の第２の枝回線との間に配置された光信号合波分波手段をさらに備え、
前記光信号合波分波手段は、各前記第１の枝回線から送信される光信号を合波して、各前記第１の枝回線に対応する各前記第２の枝回線に分配し、かつ、各前記第２の枝回線からの光信号を合波して、各前記第２の枝回線に対応する各前記第１の枝回線に分配し、
各前記第１の受信手段と各前記第２の送信手段との間に配置され、予め定められた光信号を通過させるフィルタ手段を備え、前記フィルタ手段は、前記光信号合波分波手段のいずれかに接続されており、
前記フィルタ手段は、各前記第２の送信手段により送信された光信号のうち、前記フィルタ手段が接続される第１の受信手段が含まれる光加入者線端局インターフェイスに対応する光通信終端装置から送信された光信号を通過させ、
前記フィルタ手段が接続されていない光信号合波分波手段は、波長分割多重手段である、請求項１〜４のいずれかに記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項８】
前記光通信回線と前記光加入者線端局インターフェイスとの間に配置された光減衰器をさらに備える、請求項１〜７のいずれかに記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項９】
前記光通信終端装置は、前記光通信回線を介して光信号の送受信を行なう光送受信器を含み、前記光送受信器は、着脱可能である、請求項１〜８のいずれかに記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項１０】
前記光加入者線端局インターフェイスは、前記光通信回線を介して光信号の送受信を行なう光送受信器を含み、前記光送受信器は、着脱可能である、請求項１〜８のいずれかに記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項１１】
前記光通信回線と前記光加入者線端局インターフェイスとの間に配置され、入力される光信号を減衰して出力する光減衰器をさらに備え、前記光減衰器は前記光送受信器に結合されている、請求項１０に記載の光加入者線ネットワークシステム。
【請求項１２】
前記光通信回線と前記光加入者線端局インターフェイスとの間に配置され、入力される多重化された複数の光信号から予め定められた光信号を通過させるフィルタ手段をさらに備え、前記フィルタ手段は前記光送受信器に結合されている、請求項１０に記載の光加入者線ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光加入者線ネットワークシステムに関し、とくに既設の媒体共有・波長共有型のＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システムによる帯域共用サービスから、媒体共有・波長占有型のＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplexing）−ＰＯＮシステムによる帯域占用サービス、さらには媒体占有型のシングルスターネットワーク（ＳＳＮ（Single  Star  Network））システムへの移行に関する。
【背景技術】
【０００２】
媒体共有・波長共有型のＰＯＮシステムから、媒体占有型のＳＳＮシステムへの移行に関し、たとえば、特開平９−２１４５４１号公報（特許文献１）は、従来のＯＮＵ（Optical  Network  Unit）の使用を可能とするとともに、広帯域サービスに対応した新規のＯＮＵの使用も可能とするＯＬＴ（Optical  Line  Terminal）の構成と、それを含む伝送システムを開示している。この伝送システムは、ＴＤＭ（Time  Division  Multiplexing）による帯域共有の仕組みを含む固有のフレーム構造を前提とし、ＯＬＴは、ＯＮＵ個別のフレーマを有している。当該フレーム構造の例として、ＴＣＭ（Time  Compression  Multiplexing）およびＡＴＭ（Asynchronous  Transfer  Mode）が示されている。
【０００３】
また、ＷＤＭ−ＰＯＮシステムに関し、たとえば特開２００４−３６３９４８号公報（特許文献２）は、着脱可能な光送受信器を有する光送受信装置と光ネットワークシステムとを開示している。当該装置によれば、波長依存部分を限定し、交換可能にすることにより、ＯＬＴやＯＮＵの品種が統一可能になるため、コストが低減され得る。また、装置の移設が容易になる。
【０００４】
ここで、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規格書（非特許文献１）によれば、媒体共有・波長共有（ただし、上り／下りの波長は別）型のＧ−ＥＰＯＮ（Gigabit−Eathernet（登録商標）ＰＯＮ）が規定されている。Ｇ−ＥＰＯＮはＴＤＭ型ＰＯＮの一種であるが、従来のイーサネット（登録商標）同様、可変長フレームおよびその集まりを伝送単位とし、固有のフレーム構造を持たない。ＯＬＴは、個々のＯＮＵに送信開始時刻と送信可能な長さ（時間に置換え可能）をグラントとして指示する。また、自動登録手順が規定されている。自動登録手順は、ＯＬＴが登録要求の送信を許可するグラントをＯＮＵに与え、ＯＮＵはその送信可能時間のランダムな時刻に登録要求を送信し、ＯＬＴが登録許可を返送する、という手順を基本とする。ＯＮＵは登録許可が得られなかった場合は、登録要求が衝突したと考え、つぎの機会にリトライする。
【特許文献１】特開平９−２１４５４１号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３９４８号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規格書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平９−２１４５４１号公報に開示された技術によると、従来のＯＮＵには固有のフレーム構造が固着されており、利用可能な帯域が限定されている。そのため、ＳＳＮシステムに移行した後も、従来のＯＮＵは従来の狭帯域サービスしか享受できないという制約を受ける。
【０００６】
また、帯域共有の仕組みを含んだフレーム構造が維持される。そのため、帯域共有手続きのためのオーバーヘッドは帯域占有になってもなくならないという問題が生じる。
【０００７】
また、従来のＯＮＵは波長共有型である。ＷＤＭ−ＰＯＮに移行するためにはＯＮＵの交換が必要になるため、特開平９−２１４５４１号公報の技術が意図した効果を損なうことなく、媒体共有・波長占有型のネットワーク（ＷＤＭ−ＰＯＮ）には移行できないという問題もある。
【０００８】
また、特開２００４−３６３９４８号公報に開示された技術によると、異なるネットワークへのＯＮＵの移設は、プラガブルな光送受信器を交換するが、異なるのは送受信波長だけである。従来のＴＤＭ−ＰＯＮで光分岐に使用するパワーカプラは分岐数に応じて光パワーが減衰するのに対し、ＷＤＭカプラによる光分岐は光パワーのロスが少ない。ＴＤＭ−ＰＯＮ用の光送受信器の送信光パワーは強いので、波長だけを置換した従来のＯＮＵをＷＤＭカプラ型ＷＤＭ−ＰＯＮに移設しても、ＯＬＴの光送受信器の受光素子のダイナミックレンジに適合せず、伝送品質を維持することができなくなる場合がある。そのため、媒体共有・波長共有型のネットワーク（ＴＤＭ−ＰＯＮ）から、ＷＤＭカプラ型ＷＤＭ−ＰＯＮへの移行ができないという問題がある。
【０００９】
また、特開２００４−３６３９４８号公報に開示された技術は、光送受信波長の種別の置換を容易にすることを目的としている。そのため、ＴＤＭ−ＰＯＮからＳＳＮへの移行には、適用することができないという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ＳＳＮシステムに移行した後においても、広帯域のサービスを提供することができる光加入者線ネットワークシステムを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、帯域の使用態様が共有から占有に移行された後において、通信されるフレームのオーバヘッドが少なくなるデータが伝送可能な光加入者線ネットワークシステムを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、光通信終端装置の交換を行なうことなく媒体共有・波長占有型のネットワークに移行可能な光加入者線ネットワークシステムを提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、媒体共有・波長共有型のネットワーク（ＴＤＭ−ＰＯＮ）から、ＷＤＭカプラ型ＷＤＭ−ＰＯＮへの移行が可能になる光加入者線ネットワークシステムを提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、媒体共有・波長共有型のネットワークからシングルスターネットワークへの移行が可能な光加入者線ネットワークシステムを提供することである。
【００１５】
本発明の他の局面における目的は、ＳＳＮシステムに移行した後においても、広帯域のサービスを提供することができる光加入者線ネットワークシステムを構成できる光加入者線端局インターフェイスを提供することである。
【００１６】
本発明の他の目的は、帯域の使用態様が共有から占有に移行された後において、通信されるフレームのオーバヘッドが少なくなるデータが伝送可能な光加入者線ネットワークシステムを構成できる光加入者線端局インターフェイスを提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、光通信終端装置の交換を行なうことなく媒体共有・波長占有型のネットワークに移行可能な光加入者線ネットワークシステムを構成できる光加入者線端局インターフェイスを提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、媒体共有・波長共有型のネットワーク（ＴＤＭ−ＰＯＮ）から、ＷＤＭカプラ型ＷＤＭ−ＰＯＮへの移行が可能になる光加入者線ネットワークシステムを構成できる光加入者線端局インターフェイスを提供することである。
【００１９】
本発明の他の目的は、媒体共有・波長共有型のネットワークからシングルスターネットワークへの移行が可能な光加入者線ネットワークシステムを構成できる光加入者線端局インターフェイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、光加入者線ネットワークシステムは、複数の光通信終端装置と、複数の光通信回線を介して光通信終端装置とのあいだで通信する複数の光加入者線端局インターフェイスとを備える。各光通信終端装置と各光加入者線端局インターフェイスとは、各光通信回線により１対１に接続されている。各光加入者線端局インターフェイスは、光通信終端装置によるデータの送信を許可するための許可信号を生成する生成手段を含む。許可信号は、光通信終端装置によるデータの送信が開始可能な時刻を規定するための時刻データと、データの送信が可能な時間を規定するための時間データとを有する。各光加入者線端局インターフェイスは、光通信終端装置に対して許可信号を送信する第１の送信手段と、光通信終端装置により送信されたデータを受信する第１の受信手段とを含む。各光通信終端装置は、光通信回線を介して、許可信号を受信する第２の受信手段と、第２の受信手段により受信された許可信号から、時刻データと時間データとを取得する取得手段と、時刻を計測する計時手段と、光加入者線端局インターフェイスに対して送信される送信データを一時保持する記憶手段と、時刻データと時間データとに基づいて、光通信回線を介して、光加入者線端局インターフェイスに対して記憶手段に一時保持された送信データを送信する第２の送信手段とを含む。
【００２１】
好ましくは、生成手段は、第１の許可信号と第２の許可信号とを生成する。第２の許可信号の時刻データにより規定される時刻は、第１の許可信号の時間データにより規定される時間に含まれる。
【００２２】
好ましくは、光加入者線端局インターフェイスから光通信終端装置に送信される信号の波長の範囲と、光通信終端装置から光加入者線端局インターフェイスに送信される信号の波長の範囲とは相互に排他的である。光加入者線ネットワークシステムは、光加入者線端局インターフェイスと光通信終端装置との間に配置され、複数の光信号を合成するとともに、合成されている光信号を分波する光合成分波手段をさらに備える。
【００２３】
好ましくは、光加入者線ネットワークシステムは、光加入者線端局インターフェイスと光通信終端装置との間に配置され、予め定められた方向に進行する信号を結合する方向性結合手段をさらに備える。
【００２４】
好ましくは、各光加入者線端局インターフェイスの第１の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信する。各光通信終端装置の第２の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信する。光加入者線ネットワークシステムは、各光加入者線端局インターフェイスに接続された複数の第１の枝回線と、各光通信終端装置に接続された複数の第２の枝回線との間に配置された波長分割多重手段をさらに備える。波長分割多重手段は、各第１の枝回線から送信される光信号を多重化して、各第１の枝回線に対応する各第２の枝回線にそれぞれ分配し、かつ、各第２の枝回線からの光信号を多重化して、各第２の枝回線に対応する各第１の枝回線に分配する。
【００２５】
好ましくは、各光加入者線端局インターフェイスの第１の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信する。各光通信終端装置の第２の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信する。光加入者線ネットワークシステムは、各光加入者線端局インターフェイスに接続された複数の第１の枝回線と、各光通信終端装置に接続された複数の第２の枝回線との間に配置された光信号合波分波手段をさらに備える。光信号合波分波手段は、各第１の枝回線から送信される光信号を多重化して、各第１の枝回線に対応する各第２の枝回線に分配し、かつ、各第２の枝回線からの光信号を多重化して、各第２の枝回線に対応する各第１の枝回線に分配する。光加入者線ネットワークシステムは、各第１の受信手段と各第２の送信手段との間に配置され、予め定められた光信号を通過させる複数の第１のフィルタ手段を備える。各第１のフィルタ手段は、各第２の送信手段により送信された光信号のうち、各第１のフィルタ手段が接続される第１の受信手段が含まれる光加入者線端局インターフェイスに対応する光通信終端装置から送信された光信号を通過させる。光加入者線ネットワークシステムは、各第２の受信手段と各第１の送信手段との間に配置され、予め定められた光信号を通過させる複数の第２のフィルタ手段をさらに備える。各第２のフィルタ手段は、各第１の送信手段により送信された光信号のうち、第２のフィルタ手段が接続される第２の受信手段が含まれる光通信終端装置に対応する光通信加入者線端局インターフェイスから送信された光信号を通過させる。
【００２６】
好ましくは、各光加入者線端局インターフェイスの第１の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信する。各光通信終端装置の第２の送信手段は、相互に異なる波長を有する光信号を送信する。光加入者線ネットワークシステムは、各光加入者線端局インターフェイスに接続された複数の第１の枝回線と、各光通信終端装置に接続された複数の第２の枝回線との間に配置された光信号合波分波手段をさらに備える。光信号合波分波手段は、各第１の枝回線から送信される光信号を合波して、各第１の枝回線に対応する各第２の枝回線に分配し、かつ、各第２の枝回線からの光信号を合波して、各第２の枝回線に対応する各第１の枝回線に分配する。光加入者線ネットワークシステムは、各第１の受信手段と各第２の送信手段との間に配置され、予め定められた光信号を通過させるフィルタ手段を備える。フィルタ手段は、光信号合波分波手段のいずれかに接続されている。フィルタ手段は、各第２の送信手段により送信された光信号のうち、フィルタ手段が接続される第１の受信手段が含まれる光加入者線端局インターフェイスに対応する光通信終端装置から送信された光信号を通過させる。フィルタ手段が接続されていない光信号合波分波手段は、波長分割多重手段である。
【００２７】
好ましくは、光加入者線ネットワークシステムは、光通信回線と光加入者線端局インターフェイスとの間に配置された光減衰器をさらに備える。
【００２８】
好ましくは、光通信終端装置は、光通信回線を介して光信号の送受信を行なう光送受信器を含む。光送受信器は、着脱可能である。
【００２９】
好ましくは、光加入者線端局インターフェイスは、光通信回線を介して光信号の送受信を行なう光送受信器を含む。光送受信器は、着脱可能である。
【００３０】
好ましくは、光加入者線ネットワークシステムは、光通信回線と光加入者線端局インターフェイスとの間に配置され、入力される光信号を減衰して出力する光減衰器をさらに備える。光減衰器は光送受信器に結合されている。
【００３１】
好ましくは、光加入者線ネットワークシステムは、光通信回線と光加入者線端局インターフェイスとの間に配置され、入力される多重化された複数の光信号から予め定められた光信号を通過させるフィルタ手段をさらに備える。フィルタ手段は光送受信器に結合されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、光加入者線ネットワークシステムについて説明する。図１は、そのシステムの一態様であるＴＤＭ−ＰＯＮシステムの構成を表わす図である。
【００３４】
このシステムは、光通信回線１３０と、光通信回線１３０に接続されているＯＬＴインターフェイス１００とを備える。光通信回線１３０は、たとえば光ファイバである。ＯＬＴインターフェイス１００は、ＯＬＴ用通信処理部１１０と、ＯＬＴ用光送受信器１２０とを含む。ＯＬＴインターフェイス１００は、ＯＬＴ側において１回線を収容する。
【００３５】
ＯＬＴインターフェイス１００は、たとえばカードあるいはモジュールユニットとして実現される。この場合は、他のカードあるいはモジュールユニットと共に、集合型機器の一部を構成するのが通常である。しかし、ＯＬＴインターフェイス１００は、単独の機器として構成されてもよい。ＯＬＴインターフェイス１００は、個別に上位のネットワークにインターフェイスする。しかし、ＯＬＴインターフェイス１００が他のカード／モジュールと共に用いられる場合には、これらのカード／モジュールからの信号と多重化の上、上位ネットワークにインターフェイスしてもよい。
【００３６】
ＯＬＴ用通信処理部１１０は、ＰＭＡ（Physical  Medium  Attachment）機能と、ＰＣＳ（Physical  Coding  Sublayer）機能と、ＭＡＣ（Media  Access  Control）機能に加え、後述するように、ＭＡＣ制御機能と、ＯＡＭ（Operations,  Administration  and  Maintenance）機能と、帯域割当機能とを備える。ＯＬＴ光送受信器１２０は、ＯＬＴ用通信処理部１１０からの信号を光通信回線１３０に対して送出する。ＯＬＴ光送受信器１２０は、逆に光通信回線１３０からの光信号を受信し、その信号をＯＬＴ用通信処理部１１０に伝送する。
【００３７】
ＴＤＭ−ＰＯＮシステムはさらに、光通信回線１３０とパワーカプラ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃにそれぞれ接続されているＯＮＵ１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃを備える。ＯＮＵ１５０ａは、ＯＮＵ用光送受信器１６０と、ＯＮＵ用通信処理部１７０とを含む。ＯＮＵ用光送受信器１６０は、光通信回線１３０からの光信号を受信し、その信号をＯＮＵ用通信処理部１７０に送出する。ＯＮＵ用光送受信器１６０は、逆にＯＮＵ用通信処理部１７０からの信号の入力を受けて、その信号を光信号に変換し、光通信回線１３０に対して送出する。ＯＮＵ用光送受信器１６０の構成については後述する。ＯＮＵ用通信処理部１７０は、ＰＭＡ機能と、ＰＣＳ機能と、ＭＡＣ機能と、ＭＡＣ制御機能と、ＯＡＭ機能とを実現する。
【００３８】
光通信回線１３０は、パワーカプラ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃによってそれぞれ分岐され、分岐された各光通信回線は、各々の加入者側のＯＮＵにそれぞれ接続されている。パワーカプラ１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃは光波長選択性を有さず、光パワーを分配する。したがって、各々の光通信回線から見れば、分岐の数に応じて通過する光パワーが減衰することになる。
【００３９】
Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおいては、下り信号はすべてのＯＮＵに同報される。一方、上り信号は後述するようにＴＤＭ方式に基づいて送信される。
【００４０】
図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るＳＳＮシステムについて説明する。図２は、光分岐をＷＤＭカプラとした場合のＷＤＭ−ＰＯＮシステムの構成を表わす図である。
【００４１】
このシステムは、光通信回線１３０に接続された光減衰器２３０と、ＯＬＴインターフェイス２００ａ，２００ｂ，２００ｎとを備える。ＯＬＴインターフェイス２００ａは、ＯＬＴ用通信処理部２１０と、ＯＬＴ用光送受信器２２０とを含む。ＷＤＭ−ＰＯＮシステムは、さらに光通信回線１３０に接続されたＯＮＵ２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｎを備える。ＯＮＵ２５０ａは、ＯＮＵ用光送受信器２６０と、ＯＮＵ用通信処理部２７０とを含む。
【００４２】
ＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいては、ＯＬＴインターフェイス２００ａとＯＮＵ２５０ａとの間は、論理的な伝送路により接続されている。物理的には、図２に示されるように、ＷＤＭカプラ２４０ａ，２４０ｃなどによって、波長多重／分離される。本実施の形態においては、上り信号と下り信号とは、それぞれ波長分離によって双方向に多重されている。
【００４３】
なお、他の局面においては、光加入者線ネットワークシステムは、上り信号と下り信号とがそれぞれ同一の波長範囲に属するものとし、方向性結合器によって双方向に多重されるものであってもよい。あるいは、当該システムは、上り回線と下り回線とが物理的に独立した光通信回線により実現されてもよい。
【００４４】
図２を再び参照して、光加入者線ネットワークシステムの広帯域化を目的としたＳＳＮシステムの一態様であるＷＤＭ−ＰＯＮシステムへの移行について説明する。
【００４５】
ＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ｎ個のＯＬＴインターフェイス２００ａ〜２００ｎは、図１に示されるＯＬＴインターフェイス１００と同じ構成を有する。ＯＬＴインターフェイスの数は、このシステムに対する加入者の数だけ含まれる。光通信回線１３０は、パワーカプラによって合流／分岐されず、他の光通信回線とは独立した回線によって、インターフェイス２００ａとＯＮＵ２５０ａとを接続する。
【００４６】
ここでＧ−ＥＰＯＮ規約によれば、送信光のパワー範囲と対向する受信器で受信可能な光パワー範囲とは「ずれ」を有するように設定する旨規定されている。これはパワーカプラによる減衰を前提としているためである。ＳＳＮシステムにおいては、この減衰を光減衰器２３０により与える。なお、光減衰器２３０は、光通信回線１３０において減衰を与えるための一態様である。必要な減衰が、光通信回線を構成する光ファイバ、通信回線上に存在するコネクタ、スプライスなどで得られる場合は、光減衰器２３０は光通信回線に含まれなくてもよい。
【００４７】
図３を参照して、ＯＬＴ用通信処理部２１０の構成について説明する。図３は、ＯＬＴ用通信処理部２１０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【００４８】
ＯＬＴ用通信処理部２１０は、ＭＡＣ部２１１と、ＯＡＭ部２１２と、帯域割当部２１３と、ＭＡＣ制御部２１６と、ＰＣＳ部２１７と、ＰＭＡ部２１８とを含む。帯域割当部２１３は、グラント生成部２１４とメモリ２１５とを含む。
【００４９】
ＰＭＡ部２１８は、公知のＳｅｒＤｅｓ（Serialize‐Deserialize）処理を行う。すなわち、ＰＭＡ部２１８は、光通信回線１３０に対するデータの送信において、ＰＣＳ部２１７から送られる１０ビット信号をシリアル化して光送受信器に送る。逆に、ＰＭＡ部２１８は、光通信回線１３０からのデータの受信において、光送受信器から送られるシリアル信号を再同期した上で、１０ビット信号にパラレル化してＰＣＳ部２１７に送る。
【００５０】
ＰＣＳ部２１７は、公知の符号化処理を行う。すなわち、ＰＣＳ部２１７は、光通信回線１３０に対するデータの送信において、ＭＡＣ部２１１から送られる８ビット信号を８Ｂ１０Ｂ変換により１０ビット信号に符号化し、ＰＭＡ部２１８に送る。逆に、ＰＣＳ部２１７は、光通信回線１３０からのデータの受信において、ＰＭＡ部２１８から送られる１０ビット信号を１０Ｂ８Ｂ変換により８ビット信号に復号化し、ＭＡＣ部２１１に送る。
【００５１】
ＭＡＣ部２１１は、公知のＭＡＣ層処理を実行する。すなわち、ＭＡＣ部２１１は、光通信回線１３０に対するデータの送信において、上位ネットワークからのフレームと、ＭＡＣ制御部２１６からのフレームと、ＯＡＭ部２１２からのフレームを予め定められた順序に従って、８ビット信号としてＰＣＳ部２１７に送る。このとき、ＭＡＣ部２１１は、論理リンクを識別するためのＰＯＮ固有ヘッダを付与し、フレームの正しさを検査するためのＦＣＳ（Frame  Check  Sequence）の付与あるいは再計算を行い、フレーム間の間隔を調整する。逆に、ＭＡＣ部２１１は、光通信回線１３０からのデータの受信において、ＰＣＳ部２１７から送られる８ビット信号列からフレームを復元し、論理リンクを識別するとともに、ＦＣＳを検査する。ＭＡＣ部２１１は、ＦＣＳが正しいフレームをフレームの種別に従って分類し、ＭＡＣ制御フレームをＭＡＣ制御部２１６に、ＯＡＭフレームをＯＡＭ部２１２に、一般のユーザフレームを上位ネットワークにそれぞれ送る。ＯＡＭ部２１２は、公知のＯＬＴ側ＯＡＭ機能を実行する。
【００５２】
ＭＡＣ制御部２１６は、公知のＯＬＴ側ＭＰＣＰ（Multi‐Point  Control  Protocol）処理を実行する。この処理によって、時計の同期と距離測定を含むＯＮＵの加入または離脱が図られる。また、複数のＯＮＵから光通信回線１３０に対するデータの送信において、データの衝突の防止その他の伝送の制御（以下、「上りアクセス制御」）が、後述の帯域割当部と連携して実現される。ＭＰＣＰ処理は、ＯＮＵのＭＡＣ制御部とＭＡＣ制御フレームをやりとりすることによって行われる。上りアクセス制御においては、ＭＡＣ制御部２１６は、帯域割当部２１３からのグラント信号に時刻情報を加え、ＭＡＣ制御フレームの一種であるゲートフレーム（以下、単に「ゲート」）を構成し、ＭＡＣ部２１１に送る。逆に、ＭＡＣ制御部２１６は、ＭＡＣ部２１１から送られるＭＡＣ制御フレームの一種であるレポートフレームに含まれるレポート情報（以下、単に「レポート」）を帯域割当部２１３に送る。
【００５３】
帯域割当部２１３は、ＯＮＵからの上りキュー状態に基づいて、ＯＮＵからＯＬＴインターフェイスへの通信を行うための帯域を確保する。この処理は、グラント生成部２１４により生成されるグラント信号に基づいて行なわれる。
【００５４】
具体的には、帯域割当部２１３は、帯域割当ポリシーに従いつつ、ＯＮＵからの上り信号が衝突しないようグラントを決める。このとき、ＯＮＵから送られる上りキュー状態（レポート）を参照して、可変長なフレームの区切りに合うようにグラントを調整する。あるいは、帯域割当部２１３は、動的な帯域割り当てを行ってもよい。また、ＯＮＵは、ＯＬＴインターフェイス２００からの要求に答えてレポートを送信する。グラントとレポートに基づく通信の態様については、図９に示されるタイミングチャートを参照して説明する。
【００５５】
グラント生成部２１４は、ＯＮＵ２５０ａからのレポートに応じてグラント信号を生成する。
【００５６】
メモリ２１５は、グラント生成部２１４により生成されたグラント信号を構成するデータを格納する。このデータは、たとえばＯＮＵ２５０ａによるデータの送信開始時刻あるいは送信可能時間を含む。この格納の態様については後述する。
【００５７】
図４を参照して、ＯＬＴ用光送受信器２２０について説明する。図４は、ＯＬＴ用光送受信器２２０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【００５８】
ＯＬＴ用光送受信器２２０は、光減衰器２３０からの光信号を受信して、電気信号に変換して出力する受光素子２２１と、受光素子２２１が出力する電気信号を増幅し二値化する増幅器２２２と、ＯＬＴ用通信処理部２１０からの電気信号の入力を受けて、その信号を後述する発光素子２２３の駆動電流に変換するドライバ２２４と、ドライバ２２４が出力する駆動電流に基づいて光信号を生成して光減衰器２３０に送出する発光素子２２３とを含む。
【００５９】
図５を参照して、ＯＬＴ用通信処理部２１０が備えるメモリ２１５のデータ構造について説明する。ＯＬＴ用通信処理部２１０は直前に図５は、メモリ２１５におけるグラントの格納の一態様を表わす図である。
【００６０】
メモリ２１５は、領域５１０〜領域５４０を含む。領域５１０には、グラントの生成に応じて昇順に作成されるグラント番号が格納されている。領域５２０には、グラントを与えるＯＮＵを特定するための番号として、ＯＮＵ番号が格納されている。領域５３０には、ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信を規定するデータが格納されている。このデータは、たとえばＯＮＵ２５０ａがデータの送信を開始する時刻である。領域５４０には、ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信が可能な時間が格納されている。
【００６１】
たとえばグラント番号が「１」であるグラントは、ＯＮＵ２５０ａに対して、ＹＹＹＹ年ＭＭ月ＤＤ日において、１０時０１分００秒から５０秒のデータの送信を許可するための信号である。同様にグラント番号が「２」のグラントは、同日の１０時０２分００秒から５０秒間、ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信を可能にするためのデータである。ここでは説明を分かりやすくするために、時間を秒単位にしているが、実際には、たとえば、１６ナノ秒単位であり、最大送信可能時間は、１ミリ秒である。また、Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおける時計は、１６ナノ秒単位にインクリメントする３２ビットのカウンタで表され、領域５３０に格納される時刻はこの時計に対応した３２ビットの値である。
【００６２】
また、メモリ２１５の別の領域５５０には、ＯＬＴとＯＮＵとの間のＲＴＴ（Round  Trip  Time：往復遅延時間）が格納されている。ＭＡＣ制御部２１６はＯＮＵから送られるＭＡＣ制御フレームに記されているＯＮＵの時刻情報とＯＬＴ自身の現時刻とに基づいてＲＴＴを計算し、メモリ２１５に格納する。
【００６３】
グラント生成部２１４はＲＴＴを参照して、上り光信号が衝突しないよう、かつ無駄時間が少なくなるようＯＮＵ送信開始時刻を調整する。領域５３０のＯＮＵ送信開始時刻は、ＯＮＵの時計を基準とした値である。
【００６４】
図６を参照して、ＯＮＵ用光送受信器２６０について説明する。図６は、ＯＮＵ用光送受信器２６０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【００６５】
ＯＮＵ用光送受信器２６０は、光通信回線１３０から光信号を受信する受光素子２６１と、受光素子２６１が出力する電気信号を増幅し二値化する増幅器２６２と、ＯＮＵ用通信処理部２７０から電気信号の入力を受けて、その信号を後述する発光素子２２３の駆動電流に変換するドライバ２６４と、ドライバ２６４からの電気信号を光信号に変換して光通信回線１３０に対して送出する発光素子２６３とを含む。ドライバ２６４は、他のＯＮＵが送出する光信号と衝突しないよう、後述するＭＡＣ制御部からの発光許可信号によって、発光を制御する。
【００６６】
図７を参照して、ＯＮＵ用通信処理部２７０について説明する。図７は、ＯＮＵ用通信処理部２７０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【００６７】
ＯＮＵ用通信処理部２７０は、ＭＡＣ部２７１と、ＯＡＭ２７２と、レポート生成部２７３と、計時部２７４と、ＰＣＳ部２７５と、ＰＭＡ部２７６と、ＭＡＣ制御部２７７と、メモリ２７８と、キュー管理部２８０とを含む。キュー管理部２８０は、下りキュー制御部２８１と、上りキュー制御部２８２とを含む。ＰＭＡ部２７６およびＰＣＳ部２７５は、前述のＯＬＴ用通信処理部２１０に含まれるＰＭＡ部２１８およびＰＣＳ部２１７と同様の動作を行なう。
【００６８】
ＭＡＣ部２７１は、光通信回線１３０へのデータの送信において、キュー管理部２８０からのフレームと、ＭＡＣ制御部２７７からのフレームと、ＯＡＭ部２７２からのフレームを予め定められた順序に従って、８ビット信号としてＰＣＳ部２７５に送る。このとき、ＭＡＣ部２７１は、ＰＯＮヘッダの付与、ＦＣＳの付与あるいは再計算を行い、フレーム間の間隔を調整する。逆に、ＭＡＣ部２７１は、光通信回線１３０からのデータの受信において、ＰＣＳ部２７５から送られる８ビット信号列からフレームを復元し、ＦＣＳを検査し、ＰＯＮヘッダから論理リンクを識別する。ＭＡＣ部２７１は、ＦＣＳが正しく、かつ、自ＯＮＵが所属する論理リンクのフレームをフレームの種別に従って分類し、ＭＡＣ制御フレームをＭＡＣ制御部２７７に、ＯＡＭフレームをＯＡＭ部２７２に、一般のユーザフレームをキュー管理部２８０に送る。
【００６９】
ＯＡＭ部２７２は、ＯＮＵ側のために、公知のＯＡＭ機能を実行する。
キュー管理部２８０は、ＭＡＣ部２７１から送られるユーザフレームを一旦保持してからユーザフレーム側に送る下りキューの出入りを制御する下りキュー制御部２８１と、ユーザネットワークから送られるユーザフレームを一旦保持してからＭＡＣ部２７１に送る上りキューの出入りを制御する上りキュー制御部２８２とを有する。上りキュー制御部２８２は、上りキューの状態を後述のＭＡＣ制御部２７７とレポート生成部２７３とに通知する。また、上りキュー制御部２８２は、ＭＡＣ制御部２７７へ、上りキューの先頭のフレーム長信号を送り、ＭＡＣ制御部２７７から送信許可パルス信号を受けると、先頭フレームをＭＡＣ部２７１へ送出する。
【００７０】
ＭＡＣ制御部２７７は、ＯＮＵ側のために、公知のＭＰＣＰ処理を実行する。この処理によって、ネットワークへの加入あるいは離脱、時計の同期、および上りアクセス制御が図られる。ＭＰＣＰ処理は、ＯＬＴのＭＡＣ制御部２１６との間でＭＡＣ制御フレームをやりとりすることによって行われる。ＭＡＣ制御部２７７は、ＭＡＣ制御フレームで通知されるＯＬＴの時刻情報を計時部２７４に通知するとともに、ＭＡＣ制御フレームをＯＬＴ側に送出する際には、計時部２７４から通知される現在時刻をＭＡＣ制御フレームに記す。
【００７１】
ＭＡＣ制御部２７７は、ＯＬＴから通常ゲートフレームを受け取ると、グラント情報を取り出し、メモリに生成されるグラントキューに記す。このとき、ＭＡＣ制御部２７７は、グラント情報に、そのグラントに対応したレポート要求フラグも加える。グラントキューにグラント情報がある場合は、ＭＡＣ制御部２７７は、グラント情報を取り出す。ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４から通知される現在時刻を参照しつつ、光送受信器２６０への発光許可信号を制御するとともに、キュー管理部２８０への送信許可パルス信号を制御する。グラント情報のレポート要求フラグが真の場合は、ＭＡＣ制御部２７７は、レポート生成部２７３からのレポート信号に基づきレポートフレームをＭＡＣ部２７１に送る。このとき、ＭＡＣ制御部２７７は、レポートフレームがそのグラント期間に送出されるように、キュー管理部２８０への送信許可パルス信号を調整する。
【００７２】
計時部２７４は、ＯＮＵのための時計を有し、現在時刻をＭＡＣ制御部２７７に通知する。また、計時部２７４は、ＭＡＣ制御部２７７からのＯＬＴ時刻の通知を受け、時計を修正する。
【００７３】
レポート生成部２７３は、ＭＡＣ制御部２７７からの指示を受け、キュー管理部２８０から通知される上りキューの状態に基づきレポート信号を生成し、ＭＡＣ制御部２７７に通知する。
【００７４】
図８を参照して、ＯＬＴインターフェイス２００ａとＯＮＵ２５０ａとの間で伝送される信号について説明する。図８は、ＯＬＴインターフェイス２００ａからＯＮＵ２５０ａに送信されるゲートフレームの構成を表わす図である。
【００７５】
ゲートフレーム８００は、領域８１０〜領域８４０を含む。ヘッダは、領域８１０に格納されている。このヘッダは、たとえばＰＯＮヘッダと、ＭＡＣ層アドレスと、フレーム種別データと、送信時刻と、ゲート属性データとを含む。ゲート属性データには、グラントの数、ゲート種別、各グラントでレポートフレームの送出を要求するフラグ等が含まれる。ゲート種別は、グラントが通常のものであるか、登録要求のものであるかを指示するものである。
【００７６】
ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信を開始可能とするためのデータは、領域８２０に格納されている。ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信が可能である時間を特定するデータは、領域８３０に格納される。領域８２０と領域８３０が組となって一つのグラントを表す。
【００７７】
図８は、グラントの数が１の場合を表わすものであるが、グラントの数は、複数であってもよい。この場合、送信開始時刻と送信可能時間の組が、領域８３０の後にグラントの数だけ続くことになる。フレーム８００のエラーチェックを行なうためのデータ（たとえばＦＣＳ）は、領域８４０に格納される。実際、ＰＯＮヘッダは、自己のエラーチェックを行うためのデータを含んでおり、ＦＣＳはＰＯＮヘッダを除く部分をカバーする。
【００７８】
たとえば図５に示されるデータが含まれるゲートフレームがＯＬＴインターフェイス２００ａからＯＮＵ２５０ａに伝送されると、ＯＮＵ２５０ａは、そのゲートフレームに含まれるデータに基づいて、上り信号をＯＬＴインターフェイス２００ａに対して送出する。
【００７９】
図９を参照して、本実施の形態において送信される上り信号の伝送の態様について説明する。図９は、光加入者線ネットワークシステムがＴＤＭ−ＰＯＮシステムである場合における通信のタイミングを表わす図である。
【００８０】
なお、図９には、分散型ＤＢＡの手順が示されるが、本発明に係る技術思想の適用は、分散型ＤＢＡに限られない。たとえば集中型ＤＢＡに対しても、当該技術思想は、適用可能である。
【００８１】
ＯＬＴ用インターフェイス２００ａが、ゲートフレーム３１を第３のＯＮＵ２５０ｃに送信する。ＯＬＴインターフェイス１００は、ゲートフレーム３１の送信の後に、第２のＯＮＵ２５０ｂに対するゲートフレーム３２を送出する。ＯＬＴインターフェイス２００ａは、ゲートフレーム３２の送信の後に、ゲートフレーム３３を第１のＯＮＵ２５０ａに対して送出する。ここで、ゲートフレーム３１から３３は通常のゲート種別を示し、グラント数は１であり、レポート要求フラグが有効であるとする。
【００８２】
第３のＯＮＵ２５０ｃは、ゲートフレーム３１により規定されたグラントデータに基づいて、レポートフレーム３４と送信可能な残り時間があれば上りユーザフレーム列（図示しない）を、ＯＬＴインターフェイス２００ａに対して送信する。
【００８３】
第２のＯＮＵ２５０ｂは、ゲートフレーム３２により規定されたグラントデータに基づいて、許可された期間にレポートフレーム３５と送信可能な残り時間があれば上りユーザフレーム列（図示しない）を送信する。
【００８４】
第１のＯＮＵ２５０ａは、ゲートフレーム３３により規定されたグラントデータに基づいて、許可された期間に、レポートフレーム３６と送信可能な残り時間があれば上りユーザフレーム列（図示しない）をＯＬＴインターフェイス２００ａに対して送信する。
【００８５】
同様に、ＯＬＴインターフェイス２００ａが、ゲートフレーム３７から３９（ゲート種別が通常であり、グラント数が１であり、レポート要求フラグが有効であるもの）を、第１のＯＮＵ２５０ａから第３のＯＮＵ２５０ｃにそれぞれ送信すると、各ＯＮＵは、そのグラントにより規定された期間に、レポート４０から４２と、上りユーザフレーム列４３から４５とを、ＯＬＴインターフェイス２００ａに対してそれぞれ送信する。以後、このような送信手順が繰り返される。
【００８６】
図１０を参照して、本実施の形態に係る光加入者線ネットワークがＳＳＮであるシステムにおけるＯＬＴとＯＮＵとの間の通信について説明する。時刻ｔ（１）において、第ｎのＯＬＴは、第ｎのＯＮＵに対してゲートフレーム（ゲート種別が通常であり、グラント数が１であり、レポート要求フラグが有効であるもの）を送信する。時刻ｔ（２）において、第ｎのＯＮＵは、そのゲートフレームを受信する。このゲートフレームで送られるグラントは、第ｎのＯＮＵによるデータの送信開始時刻として、時刻ｔ（３）を含む。またこのグラントは、送信可能な時間も含む。
【００８７】
時刻ｔ（３）において、第ｎのＯＮＵは、グラントに含まれている送信開始時刻に基づいてデータを第ｎのＯＬＴに対して送信する。この送信は、グラントにより規定された送信可能時間だけ続けられる。送信されるデータは、一つのレポートフレームと、可能なだけの上りユーザフレーム列とを含む。
【００８８】
第ｎのＯＬＴは、第ｎのＯＮＵからのデータの受信を開始する。レポートフレームの受信を受けて、第ｎのＯＬＴは、第ｎのＯＮＵに割り当てる帯域を求め、次のグラントを生成し、時刻ｔ（１１）においてデータを送信している第ｎのＯＮＵに対してこのグラントを含むゲートフレーム（ゲート種別が通常であり、グラント数が１であり、レポート要求フラグが有効であるもの）を送信する。
【００８９】
時刻ｔ（１２）において、第ｎのＯＮＵは、そのゲートフレームを受信する。このゲートフレームで送られるグラントは、送信開始時刻として時刻ｔ（１３）と送信可能時間とを含む。最初（すなわち時刻ｔ（２））において受信したグラントに基づくデータの送信が完了すると、第ｎのＯＮＵは、時刻ｔ（１３）から次のデータの送信を開始する（以後の送信も同様に行なわれる）。
【００９０】
本実施の形態に係るシステムにおいては、光通信回線が占有されているため、時分割多重方式は必要とされない。しかし、第ｎのＯＬＴと第ｎのＯＮＵとは、従来のものである。したがって、第ｎのＯＮＵにより送信される信号は、グラントでタイミングが定義されるバースト信号として、第ｎのＯＬＴに伝送される。第ｎのＯＮＵから第ｎのＯＬＴに送信される信号は、前のバースト光信号が消えるとともに次のバースト光信号が安定するまでのレーザオン／オフ時間と、ＯＬＴの光送受信器の増幅器が安定するまでの時間と、ＯＬＴの通信処理部のＰＭＡ部が同期をとるための期間（図１０における斜線部分）を有するが、これは不要であるため、若干の帯域が無駄になる。また、図１０には示されていないが、第ｎのＯＮＵは、第ｎのＯＬＴに対してレポートフレームも送信する。ここで、レポートの伝送はＳＳＮシステムには本来必要ないため、若干の帯域が無駄になることになる。
【００９１】
なお、他の局面において、第ｎのＯＬＴインターフェイス２００ｎが、第ｎのＯＮＵ２５０ｎに対するレポートの要求を抑制するようにしてもよい。この場合、レポートが送信されなくなる分、帯域の無駄も抑制されることになる。
【００９２】
図１１を参照して、ＯＬＴインターフェイス２００ａがＯＮＵ２５０ａに対して送信するゲートフレームについて説明する。図１１（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図５に示されるデータに基づいて生成されたゲートフレームの構成を表わす図である。
【００９３】
図１１（Ａ）を参照して、ゲートフレーム１１００は、領域１１０２〜領域１１０８を含む。ヘッダは、領域１１０２に格納されている。
【００９４】
送信開始時刻を表わすデータは、領域１１０４に格納されている。ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信が可能な時間は、領域１１０６に格納されている。ゲートフレーム１１００のエラーチェックのためのデータは、領域１１０８に格納されている。これらの各領域に格納されるデータの意味は、図８に示されるものと同様である。したがって、ここでは、それらについての説明は、繰り返さない。
【００９５】
図１１（Ｂ）を参照して、ゲートフレーム１１１０は、領域１１１２〜１１１８を含む。ゲートフレーム１１１０は、たとえば図５に示されるグラント番号が「２」として表わされるデータに基づいて生成されたものである。図１１（Ａ）に示されるゲートフレーム１１００と同様に、ヘッダは、領域１１１２に格納されている。送信開始時刻は、領域１１１４に格納されている。送信可能時間は、領域１１１６に格納されている。エラーチェックのためのデータは、領域１１１８に格納されている。
【００９６】
これらのゲートフレーム１１００，１１１０がＯＬＴインターフェイス２００ａからＯＮＵ２５０ａに対して送信されると、ＯＮＵ２５０ａは、各々のゲートフレームにより規定されている時刻および時間に基づいて、データをＯＬＴインターフェイス２００ａに対して送信する。
【００９７】
図１２を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴインターフェイス２００ａの制御構造について説明する。図１２は、ＯＬＴインターフェイス２００ａがＯＮＵ２５０ａに上り通信を行わせるために、帯域割当部２１３が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【００９８】
ステップＳ１２１０にて、帯域割当部２１３は、ＯＮＵ２５０ａから受信したレポートをＭＡＣ制御部２１６から受け取る。ステップＳ１２２０にて、帯域割当部２１３は、ＯＮＵ２５０ａに割り当てる送信可能時間を算出する。送出可能時間は、たとえば、予め定められた上限時間とレポートが示す要求時間の内の小さい値に、レポートフレームを送出するために必要な時間を加えた値としてよい。上限時間は、ＯＮＵ間の公平性や遅延要求を考慮して、ＯＮＵ毎に決められる。長い送信可能時間を多くのＯＮＵに与えると、次の送出機会までの間隔が長くなり、遅延時間が大きくなるためである。
【００９９】
ステップＳ１２３０にて、帯域割当部２１３は、直前に与えたグラント期間と、精度に基づくＯＮＵ間の光信号の衝突を避けるためのバーストギャップ時間と、メモリに記録されているＯＮＵ２５０ａ間のＲＴＴを考慮し、必要最小限の無駄時間で次のバースト信号を受信できるよう送信開始時刻を求める。
【０１００】
ステップＳ１２４０にて、帯域割当部２１３は、ステップＳ１２３０で求められた送信開始時刻と送信可能時間とに基づいて、グラント（たとえばグラント８００）を作成し、ＭＡＣ制御部２１６に通知する。このとき、帯域割当部２１３は、グラントの属性として、当該グラントが通常のグラントであり、グラント数は１であり、レポートの要求を付加する。このグラント属性は、ＭＡＣ制御部２１６にて、ゲートフレームのヘッダのゲート属性データにそのまま反映される。
【０１０１】
図１３および図１４を参照して、本実施の形態に係るＯＮＵ２５０ａの制御構造について説明する。図１３および図１４は、ＯＮＵ用通信処理部２７０のＭＡＣ制御部２７７が実行する処理の手順をそれぞれ表したものである。ゲートフレームの受信あるいはグラントキュー非空イベント（グラントキューに未処理のグラント情報があることの通知）の発生により、図１３および図１４に示されるの２種のフローチャートの手順が実行される。
【０１０２】
図１３を参照して、ステップＳ１３０１にて、ＭＡＣ制御部２７７は、受信したゲートフレームの種別が通常であるか否かを判断する。ゲートフレームの種別が通常である場合には（ステップＳ１３０１にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３０２に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３０１にてＮＯ）、処理はステップＳ１３０７に移される。
【０１０３】
ステップＳ１３０２にて、ＭＡＣ制御部２７７は、カウンタｉを１に初期化する。ステップＳ１３０３にて、ＭＡＣ制御部２７７は、ｉ番目のグラント情報（送信開始時刻、送信可能時間、レポート要求フラグ）を取得する。ステップＳ１３０４にて、ＭＡＣ制御部２７７は、ｉ番目のグラント情報をグラントキューに入れる。
【０１０４】
ステップＳ１３０５にて、ＭＡＣ制御部２７７は、カウンタｉの値がグラント数を下回っているか否かを判断する。その値がグラント数を下回っている場合には（ステップＳ１３０５にてＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１３０６に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３０５にてＮＯ）、処理は終了する。
【０１０５】
ステップＳ１３０６にて、ＭＡＣ制御部２７７は、カウンタｉを１カウントアップする。ステップＳ１３０７にて、ＭＡＣ制御部２７７は、ゲートフレームの種別が登録済みあるいは登録中であるか否かを判断する。その種別が登録済みあるいは登録中である場合には（ステップＳ１３０７にてＹＥＳ）、処理は終了する。そうでない場合には（ステップＳ１３０７にてＮＯ）、処理はステップＳ１３０８に移される。ステップＳ１３０８にて、ＭＡＣ制御部２７７は、ゲートフレームの種別の登録を要求する処理を実行する。
【０１０６】
次に、図１４を参照して、グラントキューが非空時には、ステップＳ１３２１にて、ＭＡＣ制御部２７７は、グラントキューから、キューの先頭のグラント情報を取得する。
【０１０７】
ステップＳ１３２２にて、ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４から現在時刻を検出する。ステップＳ１３２３にて、ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて、送信開始時刻が到来したか否かを判断する。送信開始時刻が到来している場合には（ステップＳ１３２３にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３２４に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３２３にてＮＯ）、処理はステップＳ１３２２に戻される。
【０１０８】
ステップＳ１３２４にて、ＭＡＣ制御部２７７は、発光許可信号を有効にする。ステップＳ１３２５にて、ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４から現在時刻を検出する。
【０１０９】
ステップＳ１３２６にて、ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて、安定化時間が経過したか否かを判断する。ここで、安定化時間とは、前述のように、前のバースト光信号が消えるとともに次のバースト光信号が安定するまでのレーザオン／オフ時間と、ＯＬＴ光送受信器２２０の増幅器２２２が安定するまでの時間と、ＯＬＴ用通信処理部２１０のＰＭＡ部２１８が同期を取るための期間をいう。安定化時間が経過した場合には（ステップＳ１３２６にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３２７に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３２６にてＮＯ）、処理はステップＳ１３２５に戻される。
【０１１０】
ステップＳ１３２７にて、ＭＡＣ制御部２７７は、レポート要求フラグが真であるか否かを判断する。そのフラグが真である場合には（ステップＳ１３２７にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３２８に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３２７にてＮＯ）、処理はステップＳ１３２９に移される。
【０１１１】
ステップＳ１３２８にて、ＭＡＣ制御部２７７は、レポートフレームを送出する。ステップＳ１３２９にて、ＭＡＣ制御部２７７は、送信可能な時間が次のユーザフレーム送信時間以上であるか否かを判断する。ここで、送信可能な残り時間とユーザフレーム送信時間との比較は、ユーザフレーム送信途中で送信可能時間が尽きて、不完全なフレームになることを防ぐために行なわれる。本実施の形態においては、フレーム長が可変であることを前提としているので、当該比較を逐一行なう。送信可能な時間が次のユーザフレーム送信時間以上である場合には（ステップＳ１３２９にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３３０に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３２９にてＮＯ）、処理はステップＳ１３３４に移される。
【０１１２】
ステップＳ１３３０にて、ＭＡＣ制御部２７７は、送信許可パルス信号を送出する。ステップＳ１３３１にて、ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４から現在時刻を検出する。
【０１１３】
ステップＳ１３３２にて、ＭＡＣ制御部２７７は、ユーザフレームの送出が終了したか否かを判断する。その送出が終了している場合には（ステップＳ１３３２にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３３３に移される。なお、ユーザフレームがなくなっていても、発光状態は送信可能時間満了まで維持される。そうでない場合には（ステップＳ１３３２にてＮＯ）、処理はステップＳ１３３１に戻される。
【０１１４】
ステップＳ１３３３にて、ＭＡＣ制御部２７７は、上りキューが非空であるか否かを判断する。上りキューが非空である場合には（ステップＳ１３３３にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３２９に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３３３にてＮＯ）、処理はステップＳ１３３４に移される。
【０１１５】
ステップＳ１３３４にて、ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４から、現在時刻を検出する。ステップＳ１３３５にて、ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて、送信可能時間が終了しているか否かを判断する。送信可能時間が終了している場合には（ステップＳ１３３５にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３３６に移される。そうでない場合には（ステップＳ１３３５にてＮＯ）、処理はステップＳ１３３４に戻される。
【０１１６】
ステップＳ１３３６にて、ＭＡＣ制御部２７７は、発光許可信号を無効にする。ステップＳ１３３７にて、ＭＡＣ制御部２７７は、グラントキューが空であるか否かを判断する。グラントキューが空である場合には（ステップＳ１３３７にてＹＥＳ）、処理は終了する。そうでない場合には（ステップＳ１３３７にてＮＯ）、処理はステップＳ１３２１に戻される。
【０１１７】
以上のようにして、本発明の第１の実施の形態に係るシステムによると、ＯＬＴからＯＮＵに送出されるグラントは、ＯＮＵからのデータの送信開始時刻と、ＯＮＵからＯＬＴに送出されるレポートを参照して求められる送信可能時間とを規定するデータを有する。ＯＮＵは、そのグラントに応じて、ＯＬＴに対してデータを送出する。このようにすると、ＯＬＴとＯＮＵとの間で使用される帯域が固定されなくなるため、利用可能な帯域が限定されなくなる。
【０１１８】
したがって、光加入者線ネットワークシステムの形態が、たとえばＳＳＮシステムに移行した後であっても、広帯域の伝送が可能になる。その結果、データ通信の速度に関し、柔軟性をもたらすことができる。
【０１１９】
なお、キューの状態は、上記の定義により特定されるものに限られない。たとえば、レポートフレームが送信される時点の上りキューの長さでもよい。あるいは、レポートを要求したゲートフレームのグラントで送信許可されたフレームは上りキューから除かれたものとして、残りのキューの長さでもよい。また、キュー長分が一つのグラントで送信許可されない場合に、フレームの区切りとグラントの送信許可時間を合わせる目的で、必ず送信許可される範囲のフレーム列の長さを一つの要求とし、複数の要求をレポートしてもよい。
【０１２０】
また、レポートからグラントを計算する方法も、上記の態様に限られず、他の方法によって計算してもよい。
【０１２１】
さらに、レポート用のグラントと、ユーザデータ用のグラントを分け、一つのゲートフレームで複数のグラントを通知してもよい。ＴＤＭ−ＰＯＮシステムに適用される場合は、すべてのＯＮＵから連続してレポートを送信させ、すべてのＯＮＵの要求を考慮して、システムに最適なグラントを計算させてもよい。
【０１２２】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係るシステムは、グラントにより示される送信開始時刻が直前のグラントにより示される送信可能期間に含まれるいわゆるオーバラップしたグラントが送信される機能を有する点で、前述の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態に係るシステムは、前述の実施の形態に係るシステムと同一のハードウェア構成を有する。それらの機能も、後述する機能を除いて同じである。したがって、同じ機能についての説明は、ここでは繰り返さない。
【０１２３】
図１５を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴインターフェイス２００ａのデータ構造について説明する。図１５は、メモリ２１５におけるグラントの格納の一態様を表わす図である。
【０１２４】
メモリ２１５は、領域１４１０〜１４４０を含む。グラント番号は、領域１４１０に格納されている。グラントを与えるＯＮＵを特定するためのＯＮＵ番号は、領域１４２０に格納されている。ＯＮＵ２５０ａによるデータの送信開始時刻は、領域１４３０に格納されている。送信可能時間は、領域１４４０に格納されている。ここで、グラント番号「２」を有するグラントは、ＯＮＵ２５０ａによる送信開始時刻として、１１時０１分５０秒を有する。この開始時刻は、グラント番号「１」を有するグラントにより規定される送信可能時間に含まれる。このようなデータを有するグラントがＯＮＵ２５０ａに対して送信されると、ＯＮＵ２５０ａは、送信を必要とするデータを続けて送信することができる。その結果、通信回線の未使用の時間が短くなるため、通信効率を向上させることができる。
【０１２５】
図１６を参照して、本実施の形態に係るＯＬＴインターフェイス２００ａとＯＮＵ２５０ａとの間で通信される信号について説明する。図１６（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれＯＬＴインターフェイス２５０ａからＯＮＵ２５０ａに対して送信されるゲートフレームの構成を表わす図である。
【０１２６】
図１６（Ａ）に示されるように、ゲートフレーム１５００は、領域１５０２〜領域１５０８を含む。ゲートフレーム１５００の各々に含まれるデータの構成は、図１１（Ａ）に示されるゲートフレーム１１００に含まれるデータの構成と同じである。
【０１２７】
図１６（Ｂ）に示されるように、ゲートフレーム１５１０は、領域１５１２〜領域１５１８を含む。ゲートフレーム１５１０の構成は、ゲートフレーム１５００の構成と同じである。ここでゲートフレーム１５１０が送信される時刻（領域１５１２）は、ゲートフレーム１５００に基づいてデータが送信される時間内に送信されることを表わす。
【０１２８】
このように後のグラントに基づくデータの送信を開始する時刻は、先に送信されたグラントに基づくデータの送信が可能な時間に含まれて（「オーバラップして」）いる。この場合、ＯＬＴインターフェイス２００ａは、ＯＮＵ２５０ａからデータを受信するとともに、その次のデータの受信のためのグラントをＯＮＵ２５０ａに対して送信する。一方、ＯＮＵ２５０ａは、ＯＬＴインターフェイス２００ａに対してデータを送信している間に、ＯＬＴインターフェイス２００ａから次のグラント（たとえばグラント１５１０）を受信し、次のデータの送信の準備を行なう。
【０１２９】
ここで図１７を参照して、図１６に示されるグラントに基づくＯＬＴインターフェイス２００ａとＯＮＵ２５０ａとの間の通信について説明する。
【０１３０】
時刻ｔ（１）において、第ｎのＯＬＴ（たとえばＯＬＴインターフェイス２００ａ）は、ゲートフレームを第ｎのＯＮＵ（たとえばＯＮＵ２５０ａ）に対して送信する。時刻ｔ（２）において、第ｎのＯＮＵはそのゲートフレームを受信する。そのゲートフレームで送られるグラントが送信開始時刻として時刻ｔ（３）を含んでいる場合、時刻ｔ（３）において、第ｎのＯＮＵは、第ｎのＯＬＴに対するデータの送信を開始する。このデータの送信は、そのグラントにより規定されている送信可能時間だけ続けられる。
【０１３１】
このデータに含まれるレポートを受け、第ｎのＯＬＴは、時刻ｔ（１１）において、ゲートフレームを第ｎのＯＮＵに対して送信する。時刻ｔ（１２）において、第ｎのＯＮＵは、そのゲートフレームを受信する。このゲートフレームで送られるグラントは、送信開始時刻としてたとえば時刻ｔ（１３）を有する。この送信開始時刻は、先に送信されたグラントにより規定される送信可能時間に含まれている。したがって、先に送信されたグラントに基づくデータの送信が完了すると、第ｎのＯＮＵは、速やかに次のグラントに基づくデータの送信を開始する。このことは、先のグラントの送信許可時間が次のグラントの送信許可時間からオーバーラップした時間を引いた分だけ長くなることと、同様の動作をすることを意味する。
【０１３２】
それ以降の通信も時刻ｔ（２１）からｔ（２３）に示される通信に基づいて行なわれる。これにより、第ｎのＯＬＴは、第ｎのＯＮＵとの間で切れ目なくデータを通信することができる。
【０１３３】
図１８を参照して、本実施の形態に係るシステムを構成するＯＬＴの制御構造について説明する。図１８は、帯域割当部２１３が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【０１３４】
ステップＳ１７１０にて、帯域割当部２１３は、ＯＮＵ２５０ａから受信したレポートをＭＡＣ制御部２１６から受け取る。ステップＳ１７２０にて、帯域割当部２１３は、受け取ったレポートに基づいて、同一のＯＮＵが連続しているか否かを判断する。ここで、「同一のＯＮＵが連続」とは、直前にグラントを与えたＯＮＵと、このレポートの送信元のＯＮＵが一致し、直前のグラントが許可した送信可能時間がある程度長い場合（次のグラントを含むゲートフレームが、直前のグラントの送信可能時間内に、ＯＮＵがグラント処理する余裕をもって、そのＯＮＵに到着すること）をいう。同一のＯＮＵが連続している場合には（ステップＳ１７２０にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１７５０に移される。そうでない場合には（ステップＳ１７２０にてＮＯ）、処理はステップＳ１７３０に移される。
【０１３５】
ステップＳ１７３０にて、帯域割当部２１３は、安定化時間を含めて送信可能時間を算出する。ステップＳ１７４０にて、帯域割当部２１３は、送信開始時刻を算出する。
【０１３６】
ステップＳ１７５０にて、帯域割当部２１３は、安定可能化時間を除いて、送信可能時間を算出する。ステップＳ１７６０にて、帯域割当部２１３は、送信開始時刻を算出する。ステップＳ１７７０にて、帯域割当部２１３は、送信開始時刻と送信許可時間を先のグラントにオーバーラップするように調整する。ここで、調整とは、送信開始時刻が先のグラントの送信可能時間内になるように、送信開始時刻を予め定められた時間Ｔだけ早め、このグラントの送信可能時間を本来の値より時間Ｔだけ長くすることをいう。
【０１３７】
ステップＳ１７８０にて、帯域割当部２１３は、送信開始時刻と送信可能時間とに基づいてグラントを作成し、送出する。
【０１３８】
図１９を参照して、本実施の形態に係るシステムを構成するＯＮＵ２５０ａの制御構造について説明する。図１９は、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、ゲートフレーム受信時の処理は、前述の実施の形態に係る図１３に示される処理と同じであるため、ここではその説明は繰り返さない。
【０１３９】
ステップＳ１８２１にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、グラントキューから、キューの先頭のグラント情報を取り出す。ステップＳ１８２２にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４からの信号に基づいて現在時刻を検出する。ステップＳ１８２３にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて、送信開始時刻が到来したか否かを判断する。送信開始時刻が到来している場合には（ステップＳ１８２３にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８２４に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８２３にてＮＯ）、処理はステップＳ１８２２に戻される。
【０１４０】
ステップＳ１８２４にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、発光許可信号を有効にする。ステップＳ１８２５にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４からの信号に基づいて現在時刻を検出する。ステップＳ１８２６にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて安定化時間が経過しているか否かを判断する。安定化時間が経過している場合には（ステップＳ１８２６にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８２７に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８２６にてＮＯ）、処理はステップＳ１８２５に移される。
【０１４１】
ステップＳ１８２７にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、レポート要求フラグが真であるか否かを判断する。レポート要求フラグが真である場合には（ステップＳ１８２７にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８２８に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８２７にてＮＯ）、処理はステップＳ１８２９に移される。
【０１４２】
ステップＳ１８２８にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、レポートフレームを送出する。ステップＳ１８２９にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、送信可能な残り時間が次のユーザフレーム送信時間以上であるか否かを判断する。送信可能な残り時間が次のユーザフレーム送信時間以上である場合には（ステップＳ１８２９にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８３４に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８２９にてＮＯ）、処理はステップＳ１８３０に移される。
【０１４３】
ステップＳ１８３０にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、送信許可パルス信号を送出する。ステップＳ１８３１にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４からの信号に基づいて現在時刻を検出する。
【０１４４】
ステップＳ１８３２にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、ユーザフレームの送信が完了したか否かを判断する。ユーザフレームの送信が完了している場合には（ステップＳ１８３２にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８３３に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８３２にてＮＯ）、処理はステップＳ１８３１に戻される。
【０１４５】
ステップＳ１８３３にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、上りキューが非空であるか否かを判断する。上りキューが非空である場合には（ステップＳ１８３３にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８２９に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８３３にてＮＯ）、処理はステップＳ１８３４に移される。
【０１４６】
ステップＳ１８３４にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、グラントキューが空であるか否かを判断する。グラントキューが空である場合には（ステップＳ１８３４にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８３５に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８３４にてＮＯ）、処理はステップＳ１８３８に戻される。
【０１４７】
ステップＳ１８３５にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４からの信号に基づいて現在時刻を検出する。ステップＳ１８３６にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて、送信可能期間が終了しているか否かを判断する。送信可能期間が終了している場合には（ステップＳ１８３６にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８３７に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８３６にてＮＯ）、処理はステップＳ１８３４に戻される。
【０１４８】
ステップＳ１８３７にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、発光許可信号を無効にし、処理を終了する。ステップＳ１８３８にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、グラントキューからキュー先頭のグラント情報を取り出す。
【０１４９】
ステップＳ１８３９にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、送信開始時刻は先のグラントの送信許可時間内であるか否かを判断する。送信開始時刻が送信許可時間内である場合には（ステップＳ１８３９にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８４３に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８３９にてＮＯ）、処理はステップＳ１８４０に移される。
【０１５０】
ステップＳ１８４０にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、計時部２７４からの信号に基づいて、現在時刻を検出する。ステップＳ１８４１にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、検出した時刻に基づいて、先のグラントの送信可能時間が終了しているか否かを判断する。送信可能時間が終了している場合には（ステップＳ１８４１にてＹＥＳ）、処理はステップＳ１８４２に移される。そうでない場合には（ステップＳ１８４１にてＮＯ）、処理はステップＳ１８４０に移される。
【０１５１】
ステップＳ１８４２にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、発光許可信号を無効にする。その後、処理はステップＳ１８２２に戻される。ステップＳ１８４３にて、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、送信可能な残り時間をこのグラントの送信可能時間で調整して延長する。なお、グラントの送信開始時刻と、送信可能時間から算出される送信終了時刻とは、不変である。そこで、ＯＮＵ用ＭＡＣ制御部２７７は、送信終了時刻を一致させるために、送信可能な残り時間を調整する。
【０１５２】
以上のようにして、本実施の形態に係る光加入者線ネットワークシステムによると、ＯＬＴからＯＮＵに送信される各々のグラントは、その前のグラントにより規定される送信可能期間に含まれるような送信開始時刻を有する。ＯＮＵは、このようなグラントを受信すると、信号をバーストに区切らず発光を連続する。ＯＮＵは、レーザオン／オフや同期のための期間をなくし、送信可能時間すべてをＯＬＴに対するデータの送信に使用する。その結果、ＯＮＵからＯＬＴへの送信のための帯域が継続して使用されることになるため、帯域の無駄が抑制される。
【０１５３】
なお、ＯＬＴインターフェイス２００ｎは、ＯＮＵｎが登録されている期間、登録要求の送信を許可するグラントを抑制してもよい。あるいはグラントにより許可される期間を通常よりも短くしてもよい。
【０１５４】
これまでの説明では、完全なＳＳＮシステムとして、第ｎのＯＮＵ２５０ｎに第ｎのＯＬＴインターフェイス２００ｎを１対１対応させる場合を示した。移行過程としては、ＯＬＴ側のインタフェースカード／モジュールを増やしつつ、ＯＬＴインターフェイスの配下にあった光加入者の一部を、増設されたインタフェースカード／モジュールに移すのが現実的と思われる。この場合、たとえば、ＴＤＭ−ＰＯＮとＳＳＮとが混在した光加入者線ネットワークシステムとしてもよい。実施の一態様として、第１のＯＮＵと第２のＯＮＵとがＯＬＴインターフェイス２００にＴＤＭ−ＰＯＮのまま収容され、第３２のＯＮＵが、増設された第３２のＯＬＴインターフェイスにＳＳＮとして収容されるような態様であってもよい。
【０１５５】
ここで、光加入者線ネットワークの広帯域化を目的とした別の移行パスとして、図１に示されるＴＤＭ−ＰＯＮシステムから、図２に示されるＷＤＭ−ＰＯＮシステムへの移行について説明する。基本的には図２に示されるＳＳＮシステムへ移行する場合と同様であるため、ここでは、差異点のみ説明する。
【０１５６】
図１および図２に示される各ＯＮＵの光送受信器は着脱可能である。図１および図２に示されるＯＬＴインターフェイスの光送受信器も着脱可能である。ただし、ＯＬＴ側のインタフェースカード／モジュールで移行の対象となるものは高々１個であるため、従来のものが着脱可能でなくても、本発明の効果は損なわれない。
【０１５７】
図１における第ｎのＯＮＵ２５０ｎの光送受信器の送信波長範囲は重複してよい。また、第ｎのＯＮＵの光送受信器の受信波長範囲は、選択的でなくてもよい。図２に示されるＷＤＭ−ＰＯＮは公知のものである。インターフェイスあるいはＯＮＵの光送受信器の送信光波長は、論理的に独立した回線を構成するように、回線毎に区別され、管理され、それに対応したＷＤＭカプラが配される。インターフェイスあるいはＯＮＵの光送受信器の受光素子は、波長選択性をもたなくてもよい。インターフェイスあるいはＯＮＵの光送受信器は、光減衰器をいずれか一方に含めるようにしてもよいし、双方の光送信パワーを削減することによって、光減衰器をなくしてもよい。
【０１５８】
このような構成によれば、従来のＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、光通信回線１３０との接続関係を変更することなく、論理的なＳＳＮシステムに移行させることができる。
【０１５９】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【０１６０】
図２０を参照して、本実施の形態に係るシステムの構成について説明する。当該システムは、図２に示されるシステムに対して、ＷＤＭカプラ２４０ａ〜２４０ｄに代えて、パワーカプラ１９４０ａ，１９４０ｂ，１９４０ｃを備える。本実施の形態において、ＯＬＴインターフェイス１９００ａは、予め定められた光波長のみを通過させるためのフィルタ機能を有するＯＬＴ光送受信器１９２０を含む。ＯＬＴ光送受信器１９２０は、その光波長のみを通過させるためのＷＤＭフィルタ（図示しない）を有する。このフィルタは、たとえば光通信回線１３０と受光素子２２１との間に配置される。
【０１６１】
同様にＯＮＵ１９５０ａは、受信した光信号のフィルタ機能を有するＯＮＵ光送受信器１９６０を含む。ＯＮＵ光送受信器１９６０は、光通信回線１３０と受光素子２６１との間に上記のＷＤＭフィルタ（図示しない）を有する。
【０１６２】
このような構成によれば、従来のＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、当該システムのパワーカプラと光通信回線１３０との接続関係を変更することなく、論理的なＳＳＮシステムに移行させることができる。
【０１６３】
なお、他の局面においては、たとえばＷＤＭカプラとパワーカプラとが混在した光加入者線ネットワークシステムが考えられる。係るシステムでは、受光素子の前に、その回線が使用する光波長のみを通過させるＷＤＭフィルタを介在させればよい。これにより、枝回線に、その回線固有の波長以外の受信光が到着しても、これらの受信光は遮断され、固有の光信号のみが伝送されるため、ＳＳＮシステムとして機能させることができる。
【０１６４】
また、上記の各実施の形態に係るシステムにおいて、ＯＬＴ用光送受信器２２０は、ＯＬＴインターフェイス２００ａから着脱可能であってもよい。あるいはＯＮＵ用光送受信器２６０は、ＯＮＵ２５０ａから着脱可能であってもよい。このようにすると、当該システムの構成が物理的にはＷＤＭ−ＰＯＮであっても、光送受信器のみを交換することにより、ＳＳＮシステムを構成することができるため、他の機器の交換が不要になる。
【０１６５】
また、着脱可能なＯＬＴ用光送受信器２２０が光減衰器２３０に結合されていてもよい。この場合、ＯＬＴ用光送受信器２２０と光減衰器２３０とが一体になるため、交換も容易になる。同様に、着脱可能なＯＬＴ用光送受信器２２０がＷＤＭフィルタに結合されていてもよい。この場合、ＯＬＴ用光送受信器２２０とＷＤＭフィルタとが一体になるため、交換も容易になる。すなわち、光通信回線において、当該回線に固有のパラメータを有するものが一括して交換されることになるため、ＳＳＮシステムへの移行が容易に実現される。
【０１６６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】光加入者線ネットワークシステムの一態様であるＴＤＭ−ＰＯＮシステムの構成を表わす図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＳＳＮシステムとして、光分岐をＷＤＭカプラとした場合のＷＤＭ−ＰＯＮシステムの構成を表わす図である。
【図３】ＯＬＴ用通信処理部２１０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図４】ＯＬＴ用光送受信器２２０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図５】ＯＬＴ用通信処理部２１０が備えるメモリ２１５におけるグラントの格納の一態様を表わす図である。
【図６】ＯＮＵ用光送受信器２６０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図７】ＯＮＵ用通信処理部２７０のハードウェア構成を表わすブロック図である。
【図８】ＯＬＴインターフェイス２００ａからＯＮＵ２５０ａに送信されるグラントのフレーム構成を表わす図である。
【図９】本実施の形態において送信される上り信号の伝送の態様を説明するための図である。
【図１０】本実施の形態に係るシステムにおけるＯＬＴとＯＮＵとの間の通信を説明するための図である。
【図１１】ＯＬＴインターフェイス２００ａがＯＮＵ２５０ａに対して送信するグラントの構成を表わす図である。
【図１２】ＯＬＴインターフェイス２００ａがＯＮＵ２５０ａとの通信を行なうために実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図１３】ＯＮＵ用通信処理部２７０が実行する処理の手順を表わすフローチャート（その１）である。
【図１４】ＯＮＵ用通信処理部２７０が実行する処理の手順を表わすフローチャート（その２）である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るＯＬＴインターフェイス２００ａのメモリ２１５におけるグラントの格納の一態様を表わす図である。
【図１６】ＯＬＴインターフェイス２００ａからＯＮＵ２５０ａに対して送信されるグラントの構成を表わす図である。
【図１７】図１５に示されるグラントに基づくＯＬＴインターフェイス２００ａとＯＮＵ２５０ａとの間の通信を説明するための図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係るシステムを構成するＯＬＴ用通信処理部２１０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係るシステムを構成するＯＮＵ２５０ａのＯＮＵ用通信処理部２７０が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に形態に係るシステムの構成を表わす図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１００，２００ａ，２００ｂ，２００ｎ，１９００ａ，１９００ｂ，１９００ｎ  ＯＬＴインターフェイス、１１０，２１０  ＯＬＴ用通信処理部、１２０，２２０  ＯＬＴ用光送受信器、１３０  光通信回線、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１９４０ａ，１９４０ｂ，１９４０ｃ  パワーカプラ、１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｎ，２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｎ，１９５０ａ，１９５０ｂ，１９５０ｎ  ＯＮＵ、１６０，２６０，１９６０  ＯＮＵ用光送受信器、１７０，２７０  ＯＮＵ用通信処理部、２１１，２７１  ＭＡＣ部、２１２，２７２  ＯＡＭ部、２１３  帯域割当部、２１４  グラント生成部、２１５  メモリ、２１６，２７７  ＭＡＣ制御部、２１７，２７５  ＰＣＳ部、２１８，２７６  ＰＭＡ部、２２１，２６１  受光素子、２２２，２６２  増幅器、２２３，２６３  発光素子、２２４，２６４  ドライバ、２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ，２４０ｄ  ＷＤＭカプラ、２７３  レポート生成部、２７４  計時部、２８０  キュー管理部、２８１  下りキュー制御部、２８２  上りキュー制御部。
【図１】
2007019815.tif 000003
【図２】
2007019815.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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