(57)【要約】【課題】ＰＯＮシステムにおいて、既存のサービスの提供を継続させたまま新規なサービスの提供を可能とする。【解決手段】局側装置が光ファイバ網（５〜９）を介して複数の端末装置と接続されるＰＯＮシステムにおいて、局側装置１から下り方向に波長λｄ１で送信されたデータのみを受信し、上り方向には波長λｕでデータを送信する端末装置２，３と、局側装置１から下り方向に波長λｄ１とは異なる波長λｄ２で送信されたデータを受信し、上り方向には波長λｕでデータを送信する端末装置４と、各端末装置２〜４から上り方向に波長λｕで送信されたデータを受信し、下り方向にはデータ送信先の各端末装置２〜４に対応した波長を選択して、２波長λｄ１，λｄ２の波長多重によりデータを送信する局側装置１とを備えた。【選択図】図１
2007174364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側装置と、これに接続された光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網と、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された端末装置とを含むＰＯＮシステムであって、
前記局側装置から下り方向に所定の下り波長で送信されたデータのみを受信し、上り方向には所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、
前記局側装置から下り方向に前記下り波長とは異なる下り波長で送信されたデータを受信し、上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置と、
各端末装置から上り方向に前記上り波長で送信されたデータを受信し、下り方向にはデータ送信先の各端末装置に対応した下り波長を選択して、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信する局側装置と
を備えたことを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記局側装置は、前記端末装置に通知するメディアアクセス制御のための制御情報を、各下り波長にて送出する請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
前記局側装置は、前記端末装置に通知するメディアアクセス制御のための制御情報を、これを通知すべき端末装置に対応した下り波長のみにて送出する請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項４】
前記局側装置は、各下り波長について、伝送レートが異なる送信手段を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のＰＯＮシステム。
【請求項５】
下り方向の波長多重数は２であり、前記上り波長をλｕ、前記一の種類の端末装置に対応した下り波長をλｄ１、前記他の種類の端末装置に対応した下り波長をλｄ２とすると、これらはそれぞれ、
１２６０ｎｍ≦λｕ≦１３６０ｎｍ、
１４８０ｎｍ≦λｄ１≦１５００ｎｍ、
１５３０ｎｍ≦λｄ２≦１５６５ｎｍ、
である請求項１〜４のいずれか１項に記載のＰＯＮシステム。
【請求項６】
光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網及び、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された複数の端末装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、
各端末装置から共通の上り波長で送信されたデータを受信する受信手段と、
上位ネットワークから受信したデータに基づいて、データ送信先の各端末装置に対応した下り波長を選択する選択手段と、
各端末装置に対応して選択された複数の下り波長の波長多重によりデータを送信する下り方向送信手段と
を備えたことを特徴とする局側装置。
【請求項７】
局側装置及び、これに接続される光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網とＰＯＮシステムを構成し、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続される複数の端末装置からなる端末装置セットであって、
前記局側装置から所定の下り波長で送信されたデータのみを受信し、上り方向には所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、
前記局側装置から前記下り波長とは異なる下り波長で送信されたデータを受信し、上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置と
を含むことを特徴とする端末装置セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加入者系光ファイバネットワークシステムに関し、特に、集約局と複数の加入者宅とを、光カプラで分岐した光ファイバ網で結ぶＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムは、例えば変電所等に設置された集約局としての局側装置と、複数の加入者宅に設置された端末装置とを、１本の光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐する光ファイバ網によって、接続したものである（例えば、特許文献１参照。）。このシステムでは、光伝送路の途中に中継装置を設けることなく、複数の端末装置と局側装置との間で高速（１００Ｍｂｐｓ程度）のデータ通信を行うことができる。例えば、局側装置から端末装置への下り方向データは、波長１．５μｍ帯の光信号として伝送され、端末装置から局側装置への上り方向データは１．３μｍ帯の光信号として伝送される。また、ＧＥ−ＰＯＮシステムでは（例えば、特許文献２参照。）、データはイーサネット（登録商標）フレームのまま下り方向に最大１Ｇｂｐｓで伝送される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６４７４９号公報（図４）
【特許文献２】特開２００４−２８９７８０号公報（図３１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかるＰＯＮシステムにおいては、今後さらに伝送速度の高速化が予想されるが、さらに高速化されても、既に敷設された光ファイバ等の資産は将来にわたってできるだけ長く使用したい。すなわち、既設の線路（光伝送路）をそのまま利用して、新しい高速なサービスを導入することが必要である。但し、端末装置は取り替えが必要となる。しかしながら、新規なサービスが導入されても、既存のサービスで満足しているユーザには引き続き既存のサービスを提供しなければならず、端末装置を勝手に取り替える訳にはいかない。
このように、従来のＰＯＮシステムでは、既存のサービスの提供を継続させたまま、新規なサービスを提供することは困難である。
【０００５】
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、ＰＯＮシステムにおいて、既存のサービスの提供を継続させたまま新規なサービスの提供を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、局側装置と、これに接続された光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網と、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された端末装置とを含むＰＯＮシステムであって、前記局側装置から下り方向に所定の下り波長で送信されたデータのみを受信し、上り方向には所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、前記局側装置から下り方向に前記下り波長とは異なる下り波長で送信されたデータを受信し、上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置と、各端末装置から上り方向に前記上り波長で送信されたデータを受信し、下り方向にはデータ送信先の各端末装置に対応した下り波長を選択して、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信する局側装置とを備えたものである。
【０００７】
上記のように構成されたＰＯＮシステムでは、局側装置がデータ送信先の端末装置に対応した下り波長を選択し、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信することによって、下り方向１波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下り方向通信を１つのＰＯＮシステムに共存させることができる。
【０００８】
上記ＰＯＮシステムにおいて、局側装置は、端末からの上り方向通信が衝突することを防ぐために端末装置に通知するメディアアクセス制御のための制御情報（以下、単に制御情報と言う。）を、各下り波長にて送出してもよい。
この場合、すべての端末装置について上り方向の通信を行うことができる。従って、通信の用途に柔軟性のあるシステムを構成することができる。
【０００９】
また、上記ＰＯＮシステムにおいて、局側装置は、端末装置に通知する制御情報を、これを通知すべき端末装置に対応した下り波長のみにて送出するようにしてもよい。
この場合、端末装置に対応しない波長で制御情報を無駄に送信することがなくなる。従って、その分、下り方向の帯域の利用効率を高めることができる。
【００１０】
また、上記ＰＯＮシステムにおいて、局側装置は、各下り波長について、伝送レートが異なる送信手段を備えてもよい。
【００１１】
また、上記ＰＯＮシステムにおいて、下り方向の波長多重数は２であり、前記上り波長をλｕ、前記一の種類の端末装置に対応した下り波長をλｄ１、前記他の種類の端末装置に対応した下り波長をλｄ２とすると、これらはそれぞれ、
１２６０ｎｍ≦λｕ≦１３６０ｎｍ、
１４８０ｎｍ≦λｄ１≦１５００ｎｍ、
１５３０ｎｍ≦λｄ２≦１５６５ｎｍ、
であることが好ましい。この場合、λｄ２の光信号を波長１．５μｍ帯波長多重（ＷＤＭ）通信において一般的に用いられる光増幅器によって増幅することができる。
【００１２】
一方、本発明は、光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網及び、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続された複数の端末装置とＰＯＮシステムを構成する局側装置であって、各端末装置から共通の上り波長で送信されたデータを受信する受信手段と、上位ネットワークから受信したデータに基づいて、データ送信先の各端末装置に対応した下り波長を選択する選択手段と、各端末装置に対応して選択された複数の下り波長の波長多重によりデータを送信する下り方向送信手段とを備えたものである。
【００１３】
上記のように構成された局側装置は、データ送信先の端末装置に対応した下り波長を選択し、複数の下り波長の波長多重によりデータを送信することによって、下り方向１波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下り方向通信を１つのＰＯＮシステムに共存させることができる。
【００１４】
また、本発明は、局側装置及び、これに接続される光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐した構成を成す光ファイバ網とＰＯＮシステムを構成し、分岐した光ファイバの終端にそれぞれ接続される複数の端末装置からなる端末装置セットであって、前記局側装置から所定の下り波長で自己又は自己の配下のユーザーネットワーク内の装置宛（以下、広義の自己宛と言う。）に送信されたデータのみを受信し、上り方向には所定の上り波長でデータを送信する一の種類の端末装置と、前記局側装置から前記下り波長とは異なる下り波長で広義の自己宛に送信されたデータを受信し、上り方向には前記上り波長でデータを送信する他の種類の端末装置とを含むものである。
【００１５】
上記のように構成された端末装置セットでは、一の種類の端末装置とは異なる波長で他の種類の端末装置が広義の自己宛に送信されたデータを受信することにより、下り方向１波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下り方向通信を１つのＰＯＮシステムに共存させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＰＯＮシステム、局側装置及び端末装置セットによれば、下り方向１波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる複数の下り方向通信を１つのＰＯＮシステムに共存させることができるので、既存のサービスの提供を継続させたままで、新規なサービスの提供を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態によるＰＯＮシステムの接続図である。図において、局側装置１は、複数の端末装置２〜４に対する集約局として、変電所等に設置される。端末装置２〜４はそれぞれ、ＰＯＮシステムの加入者宅に設置される。局側装置１に接続された１本の光ファイバ５から光カプラ６を介して複数の光ファイバ（支線）７〜９に分岐した構成を成す光ファイバ網（５〜９）が構成され、分岐した光ファイバ７〜９の終端にそれぞれ端末装置２〜４が接続されている。さらに、局側装置１は上位ネットワーク１１と接続され、端末装置２〜４はそれぞれのユーザネットワーク１２〜１４と接続されている。
【００１８】
なお、図１では３個の端末装置２〜４を示しているが、１つの光カプラ６から例えば３２分岐して３２個の端末装置を接続することが可能である。また、図１では光カプラ６を１個だけ使用しているが、光カプラを縦列に複数段設けることにより、さらに多くの端末装置を局側装置１と接続することができる。
【００１９】
図１において、各端末装置２〜４から局側装置１への上り方向には、１波長λｕでデータが送信される。また、局側装置１から端末装置２〜４への下り方向には、互いに異なる２波長λｄ１、λｄ２の波長多重により、データが送信される。端末装置２及び３は例えば既設の装置であり、波長λｄ１で送信されたデータのみを選択的に受信する機能を有している。他方、端末装置４は例えば新設の装置であり、少なくとも波長λｄ２で送信されたデータを選択的に受信する機能を有している。なお、既設の端末装置２，３の個数（計２個）及び、これとは異なる種類の新設の端末装置４の個数（１個）は、それぞれ一例に過ぎず、新設端末装置が複数個であってもよい。
【００２０】
上記波長λｕ及びλｄ１は、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｈ−２００４のＣｌａｕｓｅ６０に基づいて、以下の範囲の値とすることができる。
１２６０ｎｍ≦λｕ≦１３６０ｎｍ
１４８０ｎｍ≦λｄ１≦１５００ｎｍ
また、上記波長λｄ２は、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｅ−２００２のＣｌａｕｓｅ５２に基づいて、以下の範囲の値とすることができる。
１５３０ｎｍ≦λｄ２≦１５６５ｎｍ
この場合、λｄ２の光信号を一般的な光増幅器によって増幅できるので、伝送レートを増加させる点で有利である。
このような光増幅器には例えば、Ｅｒ（エルビウム）元素が添加された石英系光ファイバであるＥＤＦ（Erbium Doped Fiber）を光増幅用光ファイバとして用いた光ファイバ増幅器（Erbium Doped Fiber Amplifier）がある。
【００２１】
なお、波長λｕ、λｄ１、λｄ２はそれぞれ上記範囲内の値であることが好ましいが、波長λｕとλｄ１とは必ずしも互いに異なる値でなくてもよく、いずれかが上記範囲を超えてλｕ＝λｄ１、となっても構わない。しかし、下り波長λｄ１、λｄ２は常に、互いに異なる値でなければならない。
【００２２】
下り方向の波長多重（λｄ１、λｄ２）により、例えば１波長λｄ１のみによる下り方向送信と比較すると、伝送レートが同じであれば、下り方向の総帯域は２倍になる。また、波長λｄ２の伝送レート（例えば１０Ｇｂｐｓ）が波長λｄ１の伝送レート（例えば１Ｇｂｐｓ）の１０倍であれば、波長多重により、下り方向の総帯域は１１倍になる。
【００２３】
図２は、局側装置１について、その内部構成の概略を示すブロック図である。局側装置１内の各部（１０１〜１０９）は、図示のように接続されている。図において、端末装置２〜４（図１）から上り方向に送信された光信号（波長λｕ）は、合分波部１０９を通過して、ＰＯＮ側受信部１０７により受信される。ＰＯＮ側受信部１０７は、フレームのヘッダ部分を読みとることにより、受信したフレームがデータフレームであるか、又は、レポートフレーム等のメディアアクセス制御のための制御フレーム（以下、単に制御フレームと言う。）であるかを判定する。
なお、制御情報の例として、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｈ−２００４のＣｌａｕｓｅ  ６４に記載のＭＰＣＰ（Multi-point Control Protocol）  ＰＤＵ（Protocol Data Unit）を挙げることができる。前述の特許文献２に記載のグラントとレポートもＭＰＣＰ  ＰＤＵの一種である。グラントは、局側装置が端末装置に対して上り方向データの送出開始時刻および送出許可量を指示するため制御情報であり、レポートは、端末装置が局側装置に対して上り方向データの蓄積量に関する値を通知するための制御情報である。
【００２４】
判定の結果、データフレームであれば、ＰＯＮ側受信部１０７はこれをデータ中継処理部１０４に送る。データ中継処理部１０４は、データフレームのヘッダ情報の変更や上位ネットワーク側送信部１０３に対する送信制御等の所定の中継処理を行い、処理後のフレームは上位ネットワーク側送信部１０３から上位ネットワーク１１へ送出される。
【００２５】
また、上記判定の結果、フレームがレポートフレームであれば、ＰＯＮ側受信部１０７はこれを制御信号処理部１０８に送る。制御信号処理部１０８はレポートフレームに基づいて、制御情報としてのグラントフレームを生成し、このグラントフレームが、ＰＯＮ側送信部１０６から合分波部１０９を介して、波長λｄ１で下り方向に送信される。
【００２６】
一方、上位ネットワーク１１からのフレームは上位ネットワーク側受信部１０１により受信され、選択部１０２に送られる。選択部１０２はフレームを解析して宛先（どの端末装置宛か）を判定し、下り方向送信の波長λｄ１又はλｄ２を選択する。具体的には、波長λｄ２で送信するＰＯＮ側送信部１０５及び波長λｄ１で送信するＰＯＮ側送信部１０６のうち、どちらから下り方向の送信を行うかを選択して、その選択指示をデータ中継処理部１０４に与える。
【００２７】
選択指示を受けたデータ中継処理部１０４は、選択されたＰＯＮ側送信部１０５又は１０６へフレームを渡す。ここで、ＰＯＮ側送信部１０６にフレームが渡されたときは、波長λｄ１で合分波部１０９を介して下り方向の送信が行われる。また、ＰＯＮ側送信部１０５にフレームが渡されたときは、波長λｄ２で合分波部１０９を介して下り方向の送信が行われる。
【００２８】
具体的には、宛先が端末装置２，３であるときは、局側装置１から下り方向に波長λｄ１でデータの送信が行われる。また、宛先が端末装置４であるときは、局側装置１から下り方向に波長λｄ２でデータの送信が行われる。
このようにして、当該ＰＯＮシステムでは、局側装置１がデータ送信先の端末装置２〜４に対応した波長を選択し、下り方向に２波長λｄ１，λｄ２の波長多重によりデータを送信することによって、下り方向１波長の場合と比べて帯域を増加させ、波長の異なる２つの下り方向通信を１つのＰＯＮシステムに共存させることができる。従って、既存のサービスの提供を継続させたまま、新規なサービスの提供を可能とすることができる。
【００２９】
上記の宛先判定は、フレームから抽出したビット列に基づいて行うことができる。このビット列とは例えば、ユーザネットワーク１２〜１４内の装置のＭＡＣアドレスや、上位ネットワーク１１側で割り付けられる仮想ＬＡＮ番号（ＶＬＡＮ−ＩＤ）等である。また、上位ネットワーク１１への接続ポート（物理ポート又は論理ポート）が複数存在する場合には、宛先判定にポートの識別子を使用することもできる。
【００３０】
図３の（ａ）は、端末装置２（端末装置３も同様である。）について、その内部構成の概略を示すブロック図であり、端末装置２内の各部（２０１〜２０７）は、図示のように接続されている。また、（ｂ）は、端末装置４について、その内部構成の概略を示すブロック図であり、端末装置４内の各部（４０１〜４０７）は、図示のように接続されている。（ａ）と（ｂ）との実質的な違いは合分波部にあり、（ａ）における合分波部２０１は下り方向に波長λｄ１で送信されたフレームのみを選択的に通過させるが、（ｂ）における合分波部４０１は、下り方向に波長λｄ１で送信された信号及び波長λｄ２で送信された信号を別々に選択的に通過させる。
【００３１】
図３の（ａ）において、局側装置１（図２）から下り方向に送信されて来る光信号のうち、波長λｄ１の信号は、合分波部２０１を通過して、ＰＯＮ側受信部２０２により受信される。ＰＯＮ側受信部２０２は、受信したフレームのヘッダ部分を読みとることにより、当該フレームが広義の自己宛であるか否かを判定する。判定の結果、広義の自己宛であれば、当該フレームを取り込み、そうでなければ、当該フレームを廃棄する。例えば、上記の宛先判定を行うためのヘッダ情報の例として、ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｈ−２００４に記載の論理リンク識別子（ＬＬＩＤ）を挙げることができる。
【００３２】
さらに、ＰＯＮ側受信部２０２は、フレームのヘッダ部分を読みとることにより、受信したフレームがデータフレームであるか、又は、グラントフレームであるかを判定する。判定の結果、データフレームであれば、ＰＯＮ側受信部２０２はこれをデータ中継処理部２０５に送る。データ中継処理部２０５は、ユーザネットワーク側送信部２０６に対する送信制御等の所定の中継処理を行い、処理後のフレームはユーザネットワーク側送信部２０６からユーザネットワーク１２へ送出される。
【００３３】
また、上記判定の結果、フレームがグラントフレームであれば、ＰＯＮ側受信部２０２はこれを制御信号処理部２０４に転送する。制御信号処理部２０４は、グラントフレームに基づいて上り方向の送出をデータ中継処理部２０５に指示する。
【００３４】
一方、ユーザネットワーク１２からのフレームはユーザネットワーク側受信部２０７により受信され、データ中継処理部２０５に転送される。転送されたフレームはデータ中継処理部２０５内のバッファメモリに一旦蓄積され、また、そのデータ量が制御信号処理部２０４に通知される。制御信号処理部２０４は、ＰＯＮ側送信部２０３に対して送信制御を行い、所定のタイミングで、バッファメモリに蓄積されているフレームをＰＯＮ側送信部２０３に出力させるとともに、通知されたバッファメモリ内のデータ蓄積量に基づいてレポートフレームを作成してＰＯＮ側送信部２０３に出力させる。ＰＯＮ側送信部２０３は、フレームを、波長λｕで合分波部２０１を介して上り方向に送信する。
【００３５】
（ｂ）の端末装置４における各部４０２〜４０７はそれぞれ、（ａ）の端末装置２における各部２０２〜２０７と同様の機能を有する。一方、（ｂ）における合分波部４０１は、波長λｄ１で送信された信号及び波長λｄ２で送信された信号を別々に選択的に通過させる。ＰＯＮ側受信部４０２ａは波長λｄ１で送信された信号を受信し、ＰＯＮ側受信部４０２ｂは波長λｄ２で送信された信号を受信する。但し、前述のように、局側装置１は宛先によって下り方向の波長を選択するため、端末装置１，２とは種類の異なる端末装置４宛には常に、波長λｄ２でデータが送信される。すなわち、端末装置４宛に波長λｄ１でデータが送信されることはない。但し、グラントフレームは、波長λｄ１で端末装置４に送信される。
【００３６】
次に、上記のように構成されたＰＯＮシステムにおける動作手順について、図４のシーケンス図を参照して説明する。なお、このシーケンス図は、局側装置１と端末装置２との間での動作についてのものであるが、他の端末装置３，４についても同様である。
【００３７】
図４において、局側装置１は、運用時間開始時刻Ｔ０の時点で端末装置２に関するＲＴＴ（Round Trip Time）を既に計算している。時刻Ｔａ１において、局側装置１は送出要求量を通知させるために、端末装置２に対してレポート送出開始時刻Ｔｂ２を含んだグラント（グラントフレーム）Ｇ１を送信する。このレポート送出開始時刻Ｔｂ２は、他の端末装置３，４から送信されるレポートと衝突しないように計算される。
【００３８】
端末装置２は、自身に対するグラントＧ１を受信すると、データ中継処理部２０５のバッファメモリに蓄積されたデータ量を参照して送出要求量を算出し、グラントＧ１に含まれるレポート送出開始時刻Ｔｂ２に、局側装置１に対して送出要求量を含んだレポート（レポートフレーム）Ｒ１を送出する。
【００３９】
局側装置１はレポートＲ１を受信すると、固定または可変の最大送出許可量以下となり、かつ、レポートＲ１に含まれるバッファメモリ内データ量のデータをなるべく多く送れるような値を演算し、演算結果を送出許可量としてグラントＧ２に挿入する。レポートＲ１に含まれる送出要求量がゼロの場合には、局側装置１による演算結果がゼロとなるため帯域が割当てられないが、端末装置２にレポートＲ２を送出させる必要があるので、局側装置１は端末装置２に対して必ずグラントＧ２を送出する。
【００４０】
グラントＧ２に含まれる送出開始時刻Ｔｂ４は、演算済みである前回の端末装置データの受信予定時刻、前回の端末装置２の送出許可量、現在の端末装置２に関するＲＴＴ及び固定時間であるガードタイムを用い、データ及びレポートが他の端末装置３，４からのデータまたはレポートと衝突しないように計算される。なお、局側装置１は、送出許可量及び送出開始時刻Ｔｂ４を含むグラントＧ２を送出する時刻Ｔａ３を、送出開始時刻Ｔｂ４までにグラントＧ２が端末装置２に到着するように計算する。
【００４１】
端末装置２は、自身に対するグラントＧ２を受信すると、グラントＧ２に含まれる送出開始時刻Ｔｂ４に、送出許可量分のデータＤを、次回の送出要求量を含んだレポートＲ２とともに局側装置１に送出する。このレポートＲ２はデータＤの直前または直後に送出されるが、データＤの直前に送出される場合には、送出要求量として局側装置１に報告する値は、バッファメモリに蓄積されているデータ量とデータＤのデータ量との差分である。
【００４２】
局側装置１は、データＤ及びレポートＲ２を受信すると、データＤを上位ネットワーク１１に送出し、レポートＲ２についてはレポートＲ１に対する処理と同様の処理を行なう。以上説明したシーケンス処理は、全ての端末装置２〜４に対して独立に行なわれ、運用時間が終了するまで時刻Ｔａ３〜時刻Ｔａ４の処理が繰返される。
【００４３】
図５は、端末装置２〜４に対する帯域割当てと、局側装置１と端末装置２〜４との間での上り方向通信に関する送受信を示すシーケンス図であり、分散割当方式の一例を示している。図の左側から右側へ時間が進行するとして、局側装置１を主体として見たシステムの動作について説明する。
【００４４】
まず、局側装置１は、端末装置４，３，２に対してそれぞれ、グラントＧ４１，Ｇ３１，Ｇ２１を順次送出する。そして局側装置１は、端末装置４，３，２からレポートＲ４１，Ｒ３１，Ｒ２１を受信すると、最初にデータの送出を許可する端末装置４に対するグラントＧ４２を送出する。
【００４５】
局側装置１は、端末装置４から送出されるデータＤ４１及び次のレポートＲ４２を受信するとともに、これと並行して端末装置３に対するグラントＧ３２を送出する。局側装置１は、端末装置３から送出されるデータＤ３１及び次のレポートＲ３２を受信するとともに、これと並行して端末装置２に対するグラントＧ２２を送出する。また、続いて、端末装置４に対するグラント４３も送出する。
【００４６】
局側装置１は、端末装置２から送出されるデータＤ２１及び次のレポートＲ２２を受信する。また、局側装置１は、端末装置４から送出されるデータＤ４２及び次のレポートＲ４３を受信するとともに、これと並行して端末装置３に対するグラントＧ３３を送出する。さらに、局側装置１は、端末装置３から送出されるデータＤ３２及び次のレポートＲ３３を受信するとともに、これと並行して端末装置２に対するグラントＧ２３を送出する。ここで、端末装置２から送出されるデータがなければ、局側装置１は、次のレポートＲ２３のみを受信する。これ以降、同様の処理が繰返され、局側装置１は、順次端末装置２〜４に対して帯域を割当てて、データの受信を繰返す。
【００４７】
図５に示すシーケンスによれば、ユーザネットワーク１２〜１４（図１）から送出されたデータが、対応する端末装置２〜４に到着し、そこから送出されるまでの待ち時間は、端末装置２〜４がレポートを送出してから、そのレポートに対応したデータを送出するまでの時間に依存する。すなわち、全ての端末装置２〜４からの送出データ量によって変化する。
【００４８】
例えば、端末装置２〜４からのレポートによる送出要求量を全て許可すると、レポートの送出からデータの送出までの待ち時間が大幅に増加し、リアルタイム処理が要求されるサービスに影響を及ぼすだけでなく、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）スループットにも大きく影響を及ぼすことになる。従って、端末装置内のバッファにおける待ち時間を、許容される時間内に抑えられるように、局側装置１は端末装置２〜４からの送出データ量を制御する必要がある。
【００４９】
上記のような局側装置１と端末装置２〜４との間での送受信において、局側装置１からのグラントは、すべて波長λｄ１で送信される。データ送信に関しては、局側装置１から端末装置４への下り方向には波長λｄ２で送信が行われ、端末装置４はこれを受信するが、端末装置４は波長λｄ１での送信も受信することができるため、波長λｄ１で送信された制御信号を受信して、メディアアクセス制御を行うことができる。従って、各端末装置２〜４から上り方向へ送信されるデータが衝突することはない。
【００５０】
このように、上記実施形態では、端末装置４に、波長λｄ２のみならず、波長λｄ１での送信も受信することができる機能を設けたので、新設の端末装置４でも、既設の端末装置２，３と同様に、上り方向の通信を行うことができる。これにより、通信の用途に柔軟性のあるシステムを構成することができる。
【００５１】
しかしながら、仮に、端末装置４が上り方向通信を行わない場合には、波長λｄ１での送信も受信することができる機能を省略してもよい。上り方向通信を行わない場合とは、例えば、端末装置４への波長λｄ２による通信に、ＩＰパケットにカプセル化された映像データ（ディジタルデータ）を、放送と同様に一方向に流す（垂れ流す）ような場合である。この場合、図５における局側装置１から端末装置４へのグラントは不要であり、また、端末装置４から局側装置１にレポートやデータが送られることもない。
【００５２】
次に、第２実施形態によるＰＯＮシステムについて説明する。システムの全体的構成は第１実施形態における図１と同様である。図６は、第２実施形態における局側装置１について、その内部構成の概略を示すブロック図である。局側装置１内の各部（１０１〜１０９）は、図示のように接続されている。第１実施形態における図２との違いは、制御信号処理部１０８からＰＯＮ側送信部１０５に対しても制御が行われる点である。なお、その他の構成は同様であるので説明を省略する。
【００５３】
また、図７は、端末装置２〜４について、その内部構成の概略を示す図である。第１実施形態における図３との違いは、（ｂ）において合分波部４０１が波長λｄ２の信号のみを選択的に通過させ、ＰＯＮ側受信部４０２に送る点であり、その他の構成は図３と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
図６に示す局側装置１では、制御信号処理部１０８は、ＰＯＮ側送信部１０６及び１０５を同時に制御して、グラントを波長λｄ１及びλｄ２の両通信に送出させる。すなわち、図５におけるグラントは、波長λｄ１及びλｄ２の両方で各端末装置２〜４に向けて送信される。端末装置２及び３は、波長λｄ１で送信されたグラントを受け取り、端末装置４は、波長λｄ２で送信されたグラントを受け取る。この場合、新設の端末装置４に既存の端末装置２，３と同様な波長λｄ１で送信された信号を受け取る機能が不要となるので、既存の端末装置の構成に束縛されることなく、新設の端末装置を構成することができる。
【００５５】
上記第２実施形態においても、すべての端末装置について上り方向の通信を行うことができるので、特定の端末装置が放送のような下り方向通信に限定されることもなく、通信の用途に柔軟性のあるシステムを構成することができる。
【００５６】
次に、第３実施形態によるＰＯＮシステムについて説明する。システムの全体的構成は第１実施形態における図１と同様である。また、端末装置２〜４についての内部構成は、第２実施形態（図７）と同一である。
図８は、第３実施形態における局側装置１について、その内部構成の概略を示すブロック図である。局側装置１内の各部（１０１〜１０９）は、図示のように接続されている。第１実施形態における図２との違いは、制御信号処理部１０８からＰＯＮ側送信部１０５に対しても制御が行われる点、及び、制御信号処理部１０８が内部に送信部選択手段１０８ａを備えている点である。なお、その他の構成は同様であるので説明を省略する。
【００５７】
図８に示す局側装置１において、制御信号処理部１０８は、ＰＯＮ側送信部１０６及び１０５を選択的に制御して、グラントを端末装置２，３に与える場合には波長λｄ１の通信にグラントを送出させ、グラントを端末装置４に与える場合には波長λｄ２の通信にグラントを送出させる。すなわち、図５におけるグラントは、端末装置によって波長が使い分けられ、波長λｄ１及びλｄ２のいずれか一方で、各端末装置２〜４に向けて送信される。端末装置２及び３は、波長λｄ１で送信されたグラントを受け取り、端末装置４は、波長λｄ２で送信されたグラントを受け取る。宛先（どの端末装置宛か）の判別には、レポートに含まれる端末装置のＭＡＣアドレスや論理リンク番号を用いることができる。
【００５８】
この場合、第２実施形態と同様に、新設の端末装置４に既存の端末装置２，３と同様な波長λｄ１で送信された信号を受け取る機能が不要となるので、既存の端末装置の構成に束縛されることなく、新設の端末装置を構成することができる。また、端末装置に対応しない波長でグラントが無駄に送信されることがなくなるので、下り方向の帯域の利用効率を、第２実施形態よりも高めることができる。
【００５９】
なお、上記各実施形態において、波長λｄ１による下り通信と、波長λｄ２による下り通信とで、異なる伝送レートを採用することができる。例えば、波長λｄ１による下り通信は１Ｇｂｐｓ、波長λｄ２による下り通信は１０Ｇｂｐｓとすることができる。この場合、局側装置１のＰＯＮ側送信部１０５，１０６は、それぞれの伝送レートでの送信機能を有する。
【００６０】
なお、上記各実施形態では下り方向２波長の波長多重を採用したが、３波長以上の多重も可能である。
また、上記各実施形態において端末装置２，３は、下り方向に波長λｄ１のみを通過させる合分波部２０１を内蔵しているが、これを内蔵しないタイプの端末装置が既存の装置である場合には、後からこの機能を「外付け」により実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態によるＰＯＮシステムの接続図である。
【図２】図１のＰＯＮシステムにおける局側装置について、その内部構成の概略を示すブロック図である。
【図３】図１のＰＯＮシステムにおける端末装置について、その内部構成の概略を示すブロック図である。
【図４】局側装置と端末装置との間での動作を示すシーケンス図である。
【図５】端末装置に対する帯域割当てと、局側装置と端末装置との間での上り方向通信に関する送受信を示すシーケンス図である。
【図６】第２実施形態のＰＯＮシステムにおける局側装置について、その内部構成の概略を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態のＰＯＮシステムにおける端末装置について、その内部構成の概略を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態のＰＯＮシステムにおける局側装置について、その内部構成の概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  局側装置
２，３  端末装置（一の種類の端末装置）
４  端末装置（他の種類の端末装置）
５  光ファイバ
６  光カプラ
７〜９  光ファイバ
１１  上位ネットワーク
１０２  選択部（選択手段）
１０４  データ中継処理部（下り方向送信手段）
１０５，１０６  ＰＯＮ側送信部（下り方向送信手段）
１０７  ＰＯＮ側受信部（受信手段）
１０８  制御信号処理部（下り方向送信手段）
１０９  合分波部（下り方向送信手段）
【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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