(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の伝送速度で通信する第１の親局と、
第１の伝送速度と異なる第２の伝送速度で通信する第２の親局と、
第１の伝送速度で前記第１の親局と通信する第１の子局と、
第２の伝送速度で前記第２の親局と通信する第２の子局と、
第１のスプリッタと第２のスプリッタを有し、前記第１の親局及び前記第２の親局からのフレームが前記第１のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第２のスプリッタを介して前記第１及び第２の子局に送信されるための光ファイバ網と
を備え、
前記第１及び／又は第２の親局は、
前記第１又は第２の子局へ送信するデータを格納する予め定められた優先度毎のキューと、
自親局の前記キューの優先度情報を取得し、他の親局からキューの優先度情報を取得するキュー振り分け監視部と、
前記キュー振り分け監視部で取得された自親局及び他の親局のキューの優先度情報と、自親局と他の親局のいずれが優先であるかが予め定められた親局の優先指令情報とに基づき、前記第１及び第２の親局からのフレームが前記光ファイバ網で衝突しないように、前記第１及び第２の親局から送信されるフレームの送信タイミングを決定する調整部と、
前記調整部で決定された送信タイミングに従い、前記キューに格納されたデータを取り出してフレームを作成し、該フレームを前記光ファイバ網を介して前記第１及び第２の子局に送信する送信部と
を有する受動光網システム。
【請求項２】
前記第１及び第２の親局は、決定された送信タイミングと、各送信タイミングで送信されるフレームの伝送速度情報を前記第１及び／又は第２の子局に送信し、
前記第１及び／又は第２の子局は、該送信タイミングと伝送速度情報に従い、前記光ファイバ網から入力されるフレームのうち、自子局に対応する第１又は第２の伝送速度のフレームを受信するタイミングのフレームを取り込む請求項１に記載の受動光網システム。
【請求項３】
前記第１及び第２の親局は、決定された送信タイミングと、各送信タイミングで送信されるフレームの宛先を示す子局識別情報を前記第１及び／又は第２の子局に送信し、
前記第１及び／又は第２の子局は、該送信タイミングと子局識別情報に従い、前記光ファイバ網から入力されるフレームのうち、子局識別情報が自子局を示すタイミングのフレームを取り込む請求項１に記載の受動光網システム。
【請求項４】
前記調整部は、
優先指令情報により優先と予め定められた前記第１又は第２の親局の第ｎ（ｎは１以上の整数）の優先度のキューを、新たな第２ｎ−１の優先度とし、
非優先の前記第１又は第２の親局の第ｎの優先度のキューを、新たな第２ｎの優先度とし、
新たな優先度に基づき、前記第１の親局の各キューと前記第２の親局の各キューに格納されたデータの送信タイミングを決定する請求項１に記載の受動光網システム。
【請求項５】
前記第１及び第２の親局の一方は、他方の親局で決定された送信タイミングを受信し、前記調整部で決定された送信タイミングと受信された送信タイミングを照合し、一致した場合は該送信タイミングを採用し、一致しなかった場合は予め定められた親局の優先指令情報に基づき、優先な前記親局により決定された送信タイミングを採用する請求項１に記載の受動光網システム。
【請求項６】
前記第１及び第２の親局は、複数のフレームを、該フレーム間にガードタイムを有するバースト信号で送信する請求項１に記載の受動光網システム。
【請求項７】
前記第１の子局又は第２の子局は、
第１の伝送速度及び第２の伝送速度のいずれを受信するかが予め設定され、該設定に従い受信する伝送速度を切り替える切り替え制御部と、
前記切り替え制御部の指示に従い、前記第１の親局及び第２の親局から受信されるフレーム信号のうち第１の伝送速度又は第２の伝送速度のフレームを取り込むセレクタと
を有する請求項１に記載の受動光網システム。
【請求項８】
第１の伝送速度で通信する第１の親局と、
第１の伝送速度と異なる第２の伝送速度で通信する第２の親局と、
第１のキューを有し、第１の伝送速度で前記第１の親局と通信する第１の子局と、
第２のキューを有し、第２の伝送速度で前記第２の親局と通信する第２の子局と、
第１のスプリッタと第２のスプリッタを有し、前記第１の子局及び前記第２の子局からのフレームが前記第２のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第１のスプリッタを介して前記第１及び第２の親局に送信されるための光ファイバ網と
を備え、
前記第１及び／又は第２の親局は、
前記第１及び第２の子局の一方から、前記第１及び第２のキューの一方に格納されたデータ量を示す第１のキュー長情報を取得し、他の親局が第１及び第２の子局の他方から受信した、前記第１又は第２のキューに格納されたデータ量を示す第２のキュー長情報を、該他の親局から取得し、第１のキュー長情報と第２のキュー長情報に基づき、前記第１及び第２の子局の各局がフレームを送信する送信タイミングを決定し、決定された各子局の送信タイミングを含むグラント指示を作成するグラント指示生成部と、
作成されたグラント指示を前記第１及び第２の子局に送信する送信部と
を有し、
前記第１及び第２の子局は、該グラント指示に含まれる自局の送信タイミングに従い、フレームを送信する受動光網システム。
【請求項９】
前記第１又は第２の親局は、
前記第１及び第２の子局から送信され前記光ファイバ網を介して入力されるフレームのうち、決定された送信タイミングと伝送速度情報に従い、第１又は第２の伝送速度のフレームを受信するタイミングのフレームを取り込む信号選択部
をさらに有する請求項８に記載の受動光網システム。
【請求項１０】
互いに異なる伝送速度で通信する複数の光多重終端装置と、第１の伝送速度で前記光多重終端装置のひとつと通信する第１の光網終端装置と、第２の伝送速度で前記光多重終端装置の他のひとつと通信する第２の光網終端装置と、第１のスプリッタと第２のスプリッタを有する光ファイバ網であって、前記複数の光多重終端装置からのフレームが前記第１のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第２のスプリッタを介して前記第１及び第２の光網終端装置に送信されるための前記光ファイバ網とを備えた受動光網システムにおける前記光多重終端装置であって、
前記第１又は第２の光網終端装置へ送信するデータを格納する予め定められた優先度毎のキューと、
自光多重終端装置の前記キューの優先度情報を取得し、他の光多重終端装置からキューの優先度情報を取得するキュー振り分け監視部と、
前記キュー振り分け監視部で取得された自光多重終端装置及び他の光多重終端装置のキューの優先度情報と、自光多重終端装置と他の光多重終端装置のいずれが優先であるかが予め定められた光多重終端装置の優先指令情報とに基づき、前記複数の光多重終端装置からのフレームが前記光ファイバ網で衝突しないように、前記複数の光多重終端装置から送信されるフレームの送信タイミングを決定する調整部と、
前記調整部で決定された送信タイミングに従い、前記キューに格納されたデータを取り出してフレームを作成し、該フレームを前記光ファイバ網を介して前記第１及び第２の光網終端装置に送信する送信部と
を有する光多重終端装置。
【請求項１１】
互いに異なる伝送速度で通信する複数の光多重終端装置と、第１の伝送速度で前記光多重終端装置のひとつと通信する第１の光網終端装置と、第２の伝送速度で前記光多重終端装置の他のひとつと通信する第２の光網終端装置と、第１のスプリッタと第２のスプリッタを有する光ファイバ網であって、前記第１及び第２の光網終端装置からのフレームが前記第２のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第１のスプリッタを介して前記複数の光多重終端装置に送信されるための前記光ファイバ網とを備え、前記第１及び第２の光網終端装置が、前記光多重終端装置から受信したグラント指示に含まれる自装置の送信タイミングに従いフレームを送信する受動光網システムにおける前記光多重終端装置であって、
前記第１及び第２の光網終端装置の一方から、第１及び第２のキューの一方に格納されたデータ量を示す第１のキュー長情報を取得し、他の光多重終端装置が第１及び第２の光網終端装置の他方から受信した、第１又は第２のキューに格納されたデータ量を示す第２のキュー長情報を、該他の光多重終端装置から取得し、第１のキュー長情報と第２のキュー長情報に基づき、前記第１及び第２の光網終端装置の各装置がフレームを送信する送信タイミングを決定し、決定された各子局の送信タイミングを含むグラント指示を作成するグラント指示生成部と、
作成されたグラント指示を前記第１及び第２の光網終端装置に送信する送信部と
を備えた前記光多重終端装置。
【請求項１２】
複数の親局と複数の子局とを光スプリッタを含む光ファイバ網で接続した受動光網システムにおける前記複数の親局と複数の子局間の通信方法であって、
複数の親局は、
各親局内の複数のキューの優先度情報を共有し、
各親局のいずれが優先かを示す優先指令情報と、共有された優先度情報とに基づき、複数の子局へのフレームの送信タイミングを決定し、
該送信タイミングに従い、複数のフレームを、該フレーム間にガードタイムを有するバースト信号で送信する受動光網システムの通信方法。
【請求項１３】
複数の親局と複数の子局とを光スプリッタを含む光ファイバ網で接続した受動光網システムにおける前記複数の親局と複数の子局間の通信方法であって、
複数の親局は、
複数の子局が有するキューに格納されたデータ量を示すキュー長情報を共有し、
共有されたキュー長情報に基づき、複数の子局から送信されるフレームの送信タイミングを決定し、決定された送信タイミングと該送信タイミングで送信されるフレームの伝送速度情報とを含むグラント指示を作成し、
作成されたグラント指示を各子局に送信し、
複数の子局は、該グラント指示に含まれる送信タイミングに従い、フレームを送信する受動光網システムの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法に係り、特に、複数の加入者接続装置が光伝送回線を共有する受動光網システムにおいて、異なる伝送速度で通信する複数の光多重終端装置を備えた受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量の画像信号やデータを通信網を介して送受信する為に、通信網の高速・広帯域化が加入者を通信網へ接続するアクセス網でも進められ、国際電気通信連合（以下ＩＴＵ−Ｔと称す）の勧告Ｇ．９８４．１−３（非特許文献１−３）等で規定された光受動網システム（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｓｙｓｔｅｍ：以下ＰＯＮと称する）の導入が図られている。ＰＯＮは、上位の通信網と接続される光多重終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ：以下ＯＬＴと称する）と、複数の加入者の端末（ＰＣや電話）を収容する光網終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：以下ＯＮＵと称する）とを、基幹光ファイバと光スプリッタと複数の支線光ファイバとを含む光受動網で接続したシステムである。具体的には、各ＯＮＵに接続された端末(ＰＣ他)からの信号を光信号で支線光ファイバから光スプリッタを介して基幹光ファイバで光学(時分割)多重してＯＬＴに送り、ＯＬＴが各ＯＮＵからの信号を通信処理して上位の通信網に送信する、あるいは、ＯＬＴに接続される他のＯＮＵに送信するという形態で通信を行うものである。
【０００３】
ＰＯＮの開発・導入は６４ｋｂｉｔ／秒のような低速信号を扱うシステムから始まり、固定長のＡＴＭセルを最大約６００Ｍｂｉｔ／秒で送受信するＢＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ＰＯＮ）或はイーサネット（登録商標）の可変長パケットを最大約１Gｂｉｔ／秒で送受信するイーサネットＰＯＮ（ＥＰＯＮ）や、より高速な２．４Ｇｂｉｔ／秒程度の信号を扱うＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．１、Ｇ．９８４．２およびＧ．９８４．３で標準化されたＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ  ＰＯＮ）の導入が進められている。更に、今後は１０Ｇｂｉｔ／秒から４０Ｇｂｉｔ／秒の信号を扱うことが可能な高速ＰＯＮの実現が求められている。これらの高速ＰＯＮを実現する手段としては、多数の信号を時分割多重するＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、波長多重するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）多重、符号多重するＣＤＭ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）多重等の多重化方法が検討されている。尚、現状のＰＯＮはＴＤＭを採用しており、例えば、ＧＰＯＮは、上り（ＯＮＵからＯＬＴ）の信号と下り（ＯＬＴからＯＮＵ）の信号とで異なる波長を用い、ＯＬＴと各ＯＮＵ間の通信は、各ＯＮＵに対して信号の通信時間を割当てる構成である。また、従来の固定長信号を処理する構成から、より多様な種別の信号（音声、画像、データ等）を扱い易いバースト状の可変長信号（バースト信号）も処理する構成になってきている。今後の高速ＰＯＮも、上述したように様々な多重化方法が検討されているが、ＴＤＭを採用する方向での検討が主になりつつある。
【０００４】
上記各ＰＯＮの形態では、様々な場所に点在する加入者宅にＯＮＵを設置するためＯＬＴからＯＮＵまでの距離が異なる。すなわち、ＯＬＴから各ＯＮＵ迄の基幹光ファイバと支線光ファイバを併せた光ファイバの長さ（伝送距離）がばらつくため、各ＯＮＵとＯＬＴ間の伝送遅延がばらつき、各ＯＮＵが信号を送信しても基幹光ファイバ上で各ＯＮＵから出力される光信号同士が衝突・干渉する可能性がある。このため、各ＰＯＮにおいては、例えばＧ．９８４．３の１０章で規定したような、レンジングと称される技術を用いて、ＯＬＴとＯＮＵとの間の距離測定を行った後に、各ＯＮＵからの信号出力が衝突しないように各ＯＮＵの出力信号の遅延を調整するようにしている。 
更に、ＯＬＴは、動的帯域割当て（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ：以下ＤＢＡと称する）と称される技術を用いて各ＯＮＵからの送信要求に基づき該ＯＮＵに送信を許可する信号の帯域を決めると、上述したレンジングで測定した遅延量も考慮した上で、各ＯＮＵからの光信号が基幹光ファイバ上で衝突・干渉しないように各ＯＮＵへ送信タイミングを指定するようにしている。すなわち、ＰＯＮは、ＯＬＴと各ＯＮＵ間で送受信される信号のタイミングがシステム内で管理された状態で通信の運用がなされるように構成されている。
ＯＬＴと各ＯＮＵ間との信号の送受信においては、例えばＧ．９８４．２の８．８．３章の規定によれば、ＯＬＴが基幹光ファイバで多重された各ＯＮＵからの信号を識別して処理できるように、各ＯＮＵからの信号の先頭に最大１２バイトからなる干渉防止用のガードタイム、ＯＬＴ内受信器の信号識別閾値の決定およびクロック抽出に利用するプリアンブル、受信信号の区切りを識別するデリミタと呼ばれるバーストオーバヘッドバイトとＰＯＮの制御信号（オーバヘッドあるいはヘッダと称することもある）がデータ（ペイロードと称することもある）に付加される。尚、各データ（ペイロード）は可変長のバーストデータであるため、各データの先頭には、可変長データを処理するためのＧＥＭ（Ｇ−ＰＯＮ  Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ）ヘッダと呼ばれるヘッダも付加される。
【０００５】
また、ＯＬＴから各ＯＮＵ宛の信号には、各ＯＮＵがＯＬＴからの信号を識別して処理できるように、ＯＬＴから各ＯＮＵに向けて送信される信号の先頭に、先頭を識別するためのフレーム同期パタン、監視・保守・制御情報を送信するＰＬＯＡＭ領域、各ＯＮＴの信号送信タイミングを指示するグラント領域と呼ばれるオーバヘッド（ヘッダと称されることもある）が各ＯＮＵ宛に時分割多重化されたデータに付加される。尚、多重化される各ＯＮＵ宛のデータには、ＯＮＵからの信号と同様に、可変長データを処理するためのＧＥＭヘッダが付加される。ＯＬＴは、グラント領域を用いて各ＯＮＵの上り送信許可タイミング（送信開始（Ｓｔａｒｔ）と終了（Ｓｔｏｐ））を各ＯＮＵにバイト単位で指定する。この送信許可タイミングをグラントと称している。そして、各ＯＮＵが該許可タイミングでＯＬＴ宛のデータを送信すると、これらが光ファイバー上で光学（時分割）多重されＯＬＴで受信される。
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．１
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．２
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＯＮでは、ＯＬＴから複数のＯＮＵへの信号が時分割多重されて全ＯＮＵへ伝送される。すなわち、各ＯＮＵは、ＯＮＵに提供される信号の帯域（信号量）が小さくとも、ＯＬＴから各ＯＮＵへの通信信号の全てを一旦受信し、自ＯＮＵ宛の通信内容をヘッダ（具体的には、ＧＰＯＮならＧＥＭヘッダのＰＯＲＴ  ＩＤ、ＥＰＯＮならＬＬＩＤと称されるＯＮＵの識別子）を用いて識別して、識別された信号だけをＯＮＵ内部に取り込んで加入者（ユーザ）に転送している。上述したように、ＰＯＮは、ＢＰＯＮからＧＰＯＮへの移行のように、低速信号を処理するものから、より高速信号を処理するものへと開発・導入が進んできている。しかし、各ＰＯＮとも標準化が進み、信号の伝送速度や制御信号のやり取り・プロトコルは古いＰＯＮも吸収するように配慮はされているが完全に互換性を有する形ではなく、ＰＯＮ毎に異なった形で決まってきているのが現状である。このため、従来のシステムは、通信サービス容量の拡大によりＯＮＵが従来技術で対応している伝送速度以上の速度をサポートする必要が生じた時は、ＢＰＯＮをＧＰＯＮに入れ替えるというように、ＰＯＮ全体の伝送速度を拡大した新しいＰＯＮを採用（入れ替え）する必要がある。すなわち、ＯＬＴおよびＯＬＴに接続される全てのＯＮＵを新しく伝送容量を拡大したＰＯＮに合わせて新しい設備に交換する必要がある。
【０００７】
ＰＯＮの導入や利用形態を考えると、より高速なサービス容量提供のニーズが増えてはいくものの、瞬時にニーズが全て代わるものではなく、一部ユーザでの利用が始まり徐々に増えていくと考えられ、この間は既存のＰＯＮでも充分という加入者も多数存在する。既存のＰＯＮを新たなＰＯＮに交換することは、上述のように、全てのＯＬＴとＯＮＵの交換を行うことであり、交換のために多くの費用が必要となる。また、上記通信サービス容量の拡大の実体を考えると、あるユーザにとっては未だ必要の無い設備の交換も行うことにもなり、ＰＯＮを導入するキャリアやＰＯＮを利用するユーザにとって割高な費用負担をもたらすことにもなりかねない。このため、伝送速度の異なるＰＯＮの設備を相互接続したり、既存のＰＯＮの設備を収容しつつ新しいＰＯＮへと移行できるような、規格や性能が異なる複数のＰＯＮを混在させて運用出来るような構成のＰＯＮとその通信方法が求められる。
本発明は以上の点に鑑み、複数の仕様（規格）の異なるＰＯＮを混在させて運用出来る構成の受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法とその通信方法を提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、伝送速度の異なる各ＯＬＴと各ＯＮＵとの信号の通信を時分割多重で行うＰＯＮにおいて、伝送速度の異なる複数のＯＬＴとＯＮＵを混在収容して運用できる構成のＯＬＴとＯＮＵを備えた受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法を提供することを目的のひとつとする。また、本発明は、通信サービス容量拡大の要求が発生しても対応するＯＬＴおよびＯＮＵのみ交換することで対応可能なシステム等を提供し、通信装置の交換費用を抑制することを目的のひとつとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ＰＯＮの各ＯＬＴと各ＯＮＵ間で送受信される信号は、上述したような制御信号やプロトコルをやり取りしてシステムの設定・制御を行うためのオーバヘッド（ヘッダ）とＰＯＮのユーザがＯＬＴとＯＮＵを介して送受信する信号（データ・画像信号・音声信号等で、以下、単に纏めてデータと称することがある）とを含む。このうち、ヘッダ（数十バイト）は１２５μ秒周期のフレーム毎にユーザが送受信するデータに付加されるが、このヘッダに含まれる制御信号自体は数フレームに１回送受信されてＯＬＴやＯＮＵの内部で処理された後にＰＯＮの設定や制御が行われる。
ＰＯＮは、上述したレンジングやＤＢＡの技術に基づき信号の送受信タイミングが管理された状態で運用されるものである。したがって、複数の速度のデータが混載していても、それらの位置（送受信タイミング）を把握して処理できる。
本願は、上記ＰＯＮの特性に着目したもので、上記課題を解決するために、複数の仕様（規格）の異なるＯＬＴが伝送路を共有し、ＯＬＴが、それぞれの伝送速度に対応した各ＯＮＵへフレームを送信する際、送信するタイミングを各ＯＬＴ同士で共有させた情報に基づき決定する。また、従来のように連続フレームを送信する構成から、従来のＰＯＮにおいて各ＯＮＵからＯＬＴへフレームを送信する際にお互いがグラントに基づいて送信していたような、それぞれのＯＬＴが決められたタイミングに基づき、各フレーム間に一定の間隔（ガードタイム）を持つ、バースト信号を送信する。これらの構成によって、各ＯＬＴから送信されたフレームは、お互いに衝突を回避できる。また、そのタイミング情報を各ＯＮＵが受信するフレームのヘッダに搭載することで、各ＯＮＵにも通知し、各ＯＮＵはその通知に基づいて、対応した伝送速度のフレームが到着するタイミング又は、自ＯＮＵ宛のタイミング毎に受信動作を行う。この構成によって、各ＯＮＵはエラーを検出することなく、目的のフレームを受信することができる。
また、各ＯＮＵから各ＯＬＴへフレームを送信する際、これまでの様に一つのＯＬＴ内で各ＯＮＵが送信するタイミング（グラント）を決定するのではなく、各ＯＬＴで、異なる伝送速度のＯＮＵからのフレームを考慮してグラントを決定させる。この構成によって、各ＯＮＵから各ＯＬＴへのフレーム送信においても、お互いに衝突を回避できる。
【０００９】
本発明の第１の解決手段によると、
第１の伝送速度で通信する第１の親局と、
第１の伝送速度と異なる第２の伝送速度で通信する第２の親局と、
第１の伝送速度で前記第１の親局と通信する第１の子局と、
第２の伝送速度で前記第２の親局と通信する第２の子局と、
第１のスプリッタと第２のスプリッタを有し、前記第１の親局及び前記第２の親局からのフレームが前記第１のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第２のスプリッタを介して前記第１及び第２の子局に送信されるための光ファイバ網と
を備え、
前記第１及び／又は第２の親局は、
前記第１又は第２の子局へ送信するデータを格納する予め定められた優先度毎のキューと、
自親局の前記キューの優先度情報を取得し、他の親局からキューの優先度情報を取得するキュー振り分け監視部と、
前記キュー振り分け監視部で取得された自親局及び他の親局のキューの優先度情報と、自親局と他の親局のいずれが優先であるかが予め定められた親局の優先指令情報とに基づき、前記第１及び第２の親局からのフレームが前記光ファイバ網で衝突しないように、前記第１及び第２の親局から送信されるフレームの送信タイミングを決定する調整部と、
前記調整部で決定された送信タイミングに従い、前記キューに格納されたデータを取り出してフレームを作成し、該フレームを前記光ファイバ網を介して前記第１及び第２の子局に送信する送信部と
を有する受動光網システムが提供される。
【００１０】
本発明の第２の解決手段によると、
第１の伝送速度で通信する第１の親局と、
第１の伝送速度と異なる第２の伝送速度で通信する第２の親局と、
第１のキューを有し、第１の伝送速度で前記第１の親局と通信する第１の子局と、
第２のキューを有し、第２の伝送速度で前記第２の親局と通信する第２の子局と、
第１のスプリッタと第２のスプリッタを有し、前記第１の子局及び前記第２の子局からのフレームが前記第２のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第１のスプリッタを介して前記第１及び第２の親局に送信されるための光ファイバ網と
を備え、
前記第１及び／又は第２の親局は、
前記第１及び第２の子局の一方から、前記第１及び第２のキューの一方に格納されたデータ量を示す第１のキュー長情報を取得し、他の親局が第１及び第２の子局の他方から受信した、前記第１又は第２のキューに格納されたデータ量を示す第２のキュー長情報を、該他の親局から取得し、第１のキュー長情報と第２のキュー長情報に基づき、前記第１及び第２の子局の各局がフレームを送信する送信タイミングを決定し、決定された各子局の送信タイミングを含むグラント指示を作成するグラント指示生成部と、
作成されたグラント指示を前記第１及び第２の子局に送信する送信部と
を有し、
前記第１及び第２の子局は、該グラント指示に含まれる自局の送信タイミングに従い、フレームを送信する受動光網システムが提供される。
【００１１】
本発明の第３の解決手段によると、
互いに異なる伝送速度で通信する複数の光多重終端装置と、第１の伝送速度で前記光多重終端装置のひとつと通信する第１の光網終端装置と、第２の伝送速度で前記光多重終端装置の他のひとつと通信する第２の光網終端装置と、第１のスプリッタと第２のスプリッタを有する光ファイバ網であって、前記複数の光多重終端装置からのフレームが前記第１のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第２のスプリッタを介して前記第１及び第２の光網終端装置に送信されるための前記光ファイバ網とを備えた受動光網システムにおける前記光多重終端装置であって、
前記第１又は第２の光網終端装置へ送信するデータを格納する予め定められた優先度毎のキューと、
自光多重終端装置の前記キューの優先度情報を取得し、他の光多重終端装置からキューの優先度情報を取得するキュー振り分け監視部と、
前記キュー振り分け監視部で取得された自光多重終端装置及び他の光多重終端装置のキューの優先度情報と、自光多重終端装置と他の光多重終端装置のいずれが優先であるかが予め定められた光多重終端装置の優先指令情報とに基づき、前記複数の光多重終端装置からのフレームが前記光ファイバ網で衝突しないように、前記複数の光多重終端装置から送信されるフレームの送信タイミングを決定する調整部と、
前記調整部で決定された送信タイミングに従い、前記キューに格納されたデータを取り出してフレームを作成し、該フレームを前記光ファイバ網を介して前記第１及び第２の光網終端装置に送信する送信部と
を有する光多重終端装置が提供される。
【００１２】
本発明の第４の解決手段によると、
互いに異なる伝送速度で通信する複数の光多重終端装置と、第１の伝送速度で前記光多重終端装置のひとつと通信する第１の光網終端装置と、第２の伝送速度で前記光多重終端装置の他のひとつと通信する第２の光網終端装置と、第１のスプリッタと第２のスプリッタを有する光ファイバ網であって、前記第１及び第２の光網終端装置からのフレームが前記第２のスプリッタを介して時分割多重され、多重されたフレームが前記第１のスプリッタを介して前記複数の光多重終端装置に送信されるための前記光ファイバ網とを備え、前記第１及び第２の光網終端装置が、前記光多重終端装置から受信したグラント指示に含まれる自装置の送信タイミングに従いフレームを送信する受動光網システムにおける前記光多重終端装置であって、
前記第１及び第２の光網終端装置の一方から、第１及び第２のキューの一方に格納されたデータ量を示す第１のキュー長情報を取得し、他の光多重終端装置が第１及び第２の光網終端装置の他方から受信した、第１又は第２のキューに格納されたデータ量を示す第２のキュー長情報を、該他の光多重終端装置から取得し、第１のキュー長情報と第２のキュー長情報に基づき、前記第１及び第２の光網終端装置の各装置がフレームを送信する送信タイミングを決定し、決定された各子局の送信タイミングを含むグラント指示を作成するグラント指示生成部と、
作成されたグラント指示を前記第１及び第２の光網終端装置に送信する送信部と
を備えた前記光多重終端装置が提供される。
【００１３】
本発明の第５の解決手段によると、
複数の親局と複数の子局とを光スプリッタを含む光ファイバ網で接続した受動光網システムにおける前記複数の親局と複数の子局間の通信方法であって、
複数の親局は、
各親局内の複数のキューの優先度情報を共有し、
各親局のいずれが優先かを示す優先指令情報と、共有された優先度情報とに基づき、複数の子局へのフレームの送信タイミングを決定し、
該送信タイミングに従い、複数のフレームを、該フレーム間にガードタイムを有するバースト信号で送信する受動光網システムの通信方法が提供される。
本発明の第６の解決手段によると、
複数の親局と複数の子局とを光スプリッタを含む光ファイバ網で接続した受動光網システムにおける前記複数の親局と複数の子局間の通信方法であって、
複数の親局は、
複数の子局が有するキューに格納されたデータ量を示すキュー長情報を共有し、
共有されたキュー長情報に基づき、複数の子局から送信されるフレームの送信タイミングを決定し、決定された送信タイミングと該送信タイミングで送信されるフレームの伝送速度情報とを含むグラント指示を作成し、
作成されたグラント指示を各子局に送信し、
複数の子局は、該グラント指示に含まれる送信タイミングに従い、フレームを送信する受動光網システムの通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、複数の仕様（規格）の異なるＰＯＮを混在させて運用出来る構成の受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法を提供することができる。より具体的には、本発明によると、伝送速度の異なる各ＯＬＴと各ＯＮＵとの信号の通信を時分割多重で行うＰＯＮにおいて、伝送速度の異なる複数のＯＬＴとＯＮＵを混在収容して運用できる構成のＯＬＴとＯＮＵを備えた受動光網システム、光多重終端装置及び受動光網システムの通信方法を提供することができる。また、本発明によると、通信サービス容量拡大の要求が発生しても対応するＯＬＴおよびＯＮＵのみ交換することで対応可能なシステム等を提供でき、通信装置の交換費用を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本実施の形態におけるＰＯＮの構成と動作を、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４で規定されたＧＰＯＮと、今後導入が予想されている次世代ＧＰＯＮである伝送速度を上昇させた、１０ＧＰＯＮとが混在するＰＯＮの構成と動作を例に挙げて詳細に説明する。 
以下の説明では、ＧＰＯＮと同様な可変長のデータを時分割多重して処理する構成のＰＯＮを想定したもので、ＯＬＴから各ＯＮＵへの下りデータの伝送速度は、ＧＰＯＮが１Ｇｂｉｔ／秒（１．２４４１６Ｇｂｉｔ／秒だが、以下、簡略化して１Ｇｂｉｔ／秒と称する）で１０ＧＰＯＮが１０Ｇｂｉｔ／秒（９．９５３２８Ｇｂｉｔ／秒だが、以下同様に１０Ｇｂｉｔ／秒と称する）を例にとり説明する。また、ＯＮＵからＯＬＴへの上りデータの伝送速度は、ＧＰＯＮが１Ｇｂｉｔ／秒（１．４４１６Ｇｂｉｔ／秒だが、以下同様に１Ｇｂｉｔ／秒と称する）で１０ＧＰＯＮが５Ｇｂｉｔ／秒（４．９７６６４Ｇｂｉｔ／秒だが、以下同様に５Ｇｂｉｔ／秒と称する）を例にとり説明する。尚、これらの伝送速度等の数値は一例であり、本実施の形態がこの数値に限定されるものではない。
【００１６】
（全体構成）
図３は、ＰＯＮを使用した光アクセス網の構成例を示す網構成図である。
アクセス網１は、ＰＯＮ１０を介して上位の通信網である公衆通信網（ＰＳＴＮ）／インターネット２０（以下、上位網と称することがある）と加入者の端末（Ｔｅｌ：４００、ＰＣ：４１０等）とを接続して通信を行う網である。
ＰＯＮ１０は、上位網２０と接続される複数のＯＬＴ（以下、親局と称することがある）２００および２１０と、加入者の端末（電話（Ｔｅｌ）４００、ＰＣ４１０等）を収容する複数のＯＮＵ（以下、子局と称することがある）３００や３１０および３２０とを備える。また、複数の基幹光ファイバ１１０と光スプリッタ１００と複数の支線光ファイバ１２０を含む光受動網でＯＬＴ２００と各ＯＮＵ３００と３１０を接続して、上位網２０と加入者端末４００、４１０との通信、または、加入者端末４００、４１０同士の通信を行う。
ＯＮＵ３００は、例えば１０ＧＰＯＮ（下りが１０Ｇｂｉｔ／秒）のＯＮＵで、ＯＮＵ３１０は例えばＧＰＯＮ（下りが１Ｇｂｉｔ／秒）のＰＯＮで、ＯＮＵ３２０は例えば１０ＧＰＯＮ／ＧＰＯＮ双方のＰＯＮ（下りが１Ｇｂｉｔ／秒、１０Ｇｂｉｔ／秒の双方を受信可能なＰＯＮ）である。３者のＰＯＮが混在する場合でも、現状の勧告Ｇ．９８４に従えば、ＯＬＴ２００、ＯＬＴ２１０に対し、対応するＯＮＵは、それぞれ最大６４台迄接続可能である。図３の例では、５台のＯＮＵ３００または３１０または３２０が図示されており、下りデータ信号１０Ｇｂｉｔ／秒の伝送速度でデータが受信できる１０ＧのＯＮＵ＃１、＃ｎ（３００−１、ｎ）と、下りデータ信号１Ｇｂｉｔ／秒の伝送速度でデータが受信できる１ＧのＯＮＵ＃２、＃４（３１０−２、４）と、下りデータ信号１Ｇｂｉｔ／秒と１０Ｇｂｉｔ／秒の両者の伝送速度でデータが受信できる１Ｇ／１０ＧのＰＯＮ＃３（３２０−３）が混在してＯＬＴ２００およびＯＬＴ２１０に接続されている。
詳細は後述するが、ＯＬＴ２００ならびにＯＬＴ２１０からＯＮＵ３００／３１０／３２０の方向に伝送される下り信号１３５は、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０宛の信号が時分割多重ならびにバーストデータとされて同報される。例えば、ＯＬＴ２００から送信される１Ｇｂｉｔ／秒のバースト信号１３０−１と、ＯＬＴ２１０から送信される１０Ｇｂｉｔ／秒のバースト信号１３０−２が、光スプリッタ１００−１で多重化されて信号１３５になり、光スプリッタ１００−２で分岐されて各ＯＮUへ同報される。各ＯＮＵ３００／３１０／３２０で受信された信号は、その後到達するフレームが自身の伝送速度であるかを判断するだけでなく、自分宛の信号であるか否かをＯＮＵ３００／３１０／３２０内で判定し、信号の宛先に基づいて、電話４００やＰＣ４１０に送られる。
【００１７】
また、ＯＮＵ３００／３１０／３２０からＯＬＴ２００／２１０の方向では、ＯＮＵ３００−1から伝送される上り信号１５０−1、ＯＮＵ３１０−２から伝送される上り信号１５０−２、ＯＮＵ３２０−３から伝送される上り信号１５０−３、ＯＮＵ３１０−４から伝送される上り信号１５０−４、ＯＮＵ３００−ｎから伝送される信号１５０−ｎが光スプリッタ１００−２を介して光学的に時分割多重された光多重化信号１４０となり、光スプリッタ１００−１を介してＯＬＴ２００／２１０に同報される。尚、各ＯＮＵとＯＬＴ２００／２１０の間のファイバ長が異なるため、信号１４０は振幅が異なる信号が多重化される形態をとる。
尚、下り信号１５０は例えば波長帯１．５μｍの光信号、上り信号は例えば波長帯１．３μｍの光信号が用いられ、両方の光信号が同じ光ファイバ１１０、１２０を波長多重（ＷＤＭ）されて送受信される。
ＯＬＴ２００とＯＬＴ２１０は、互いに通信可能であり、例えば、各ＯＬＴのキュー情報、作成された下りＢＷマップ、各ＯＬＴが各ＯＮＵから受信した各ＯＮＵのキュー情報、作成されたグラント指示等が共有される。
【００１８】
（信号構成）
図４は、ＯＬＴからＯＮＵへの光信号の構成例を示す信号構成図である。図５は、ＯＮＵからＯＬＴへの光信号の構成例を示す信号構成図である。
１０ＧＰＯＮの光信号の構成は現状未規定であるが、ＧＰＯＮと１０ＧＰＯＮのどちらも可変長のデータを扱うものなので、現在勧告で規定されたＧＰＯＮと同様な信号構成による時分割多重で各速度の信号を処理するのが現実（実用）的と考えられる。従って、本実施の形態では、ＧＰＯＮで規定された信号構成をベースにＰＯＮの動作説明を行う。もちろん、これらの信号構成やＰＯＮの動作は、一例であり、本実施の形態がこの構成や動作に限定されるものではない。また、ここではＯＮＵ３２０は１０ＧＰＯＮのＯＮＵとして動作しているものとする。
ＯＬＴ２００／２１０から各ＯＮＵ３００／３１０／３２０への信号は下り信号１３５と呼ばれ、図４（ａ）で示したように、１２５μ秒を１パターンとし、各ＯＬＴ間やＯＬＴ内の送信信号を分離するための無信号（光信号ＯＦＦ状態）の領域であるガードタイム２２００をもつ、バースト信号である。各ＯＮＵ３００／３１０／３２０が信号の先頭を見つけるためのフレーム同期パタン（Ａ）２０００／２００１／２００２、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０に対する監視・保守・制御に関する情報を送信するＰＬＯＡＭ領域（Ｂ）２０１０／２０１１／２０１２を含むバーストオーバヘッド２３０２／２３０３と、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０へのデータを時分割多重したバーストフレームペイロード（Ｅ）２０４０／２０４１／２０４２とを含む。尚、それぞれの伝送速度の初段のバーストフレームには、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０からＯＬＴ２００への上り信号送信タイミングを指定するグラント指示領域（Ｃ）２０２０／２０２１と、その後のバーストフレームのタイミング情報を格納した、下りＢＷマップ（Ｄ）２０３０／２０３１がバーストオーバヘッド２３００／２３０１にさらに搭載される。この信号１３５は、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０に同報される。各ＯＮＵ３００／３１０／３２０は、バーストオーバヘッドから受信信号の到達するタイミングや、受信信号が自ＯＮＵ宛の信号であるか否かを判定して、以下で説明するバーストオーバヘッド２３００、２３０１に応じた各種動作や受信したデータの宛先端末４００、４１０への送信を行う。
【００１９】
図４（ｂ）は、フレームペイロード２０４０／２０４１の詳細構成を示した構成図である。各ＯＮＵ３００／３１０／３２０宛のデータ（１０Ｇペイロード２０６００や１Ｇペイロード２０６１）は、フレームペイロード２０４０／２０４１／２０４２内部に時分割多重される。また、ＯＮＵ毎のデータ識別子等各ＯＮＵでのデータ受信に用いられるＧＥＭヘッダ（１０Ｇ用ＧＥＭヘッダ２０５０や１Ｇ用ＧＥＭヘッダ２０５１）が付加される。同図（ｃ）はＧＥＭヘッダ２０５０／２０５１の構成を示した構成図である。各バイトの詳細は勧告Ｇ．９８４に規定されたもので説明を省略する。
一方、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０からＯＬＴ２００／２１０への信号は上り信号１５０と呼ばれる。図５（ａ）で示したように、上り信号１５０は、バーストデータ３１２０／３１２１と、バーストオーバーヘッド３１００／３１０１とを含む。バーストデータ３１２０／３１２１は、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０の監視・保守・制御に関する情報を送信するＰＬＯＡＭ領域（Ｃ）３０２０／３０２１、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０が送信を待っているデータの量をＯＬＴ２００／２１０に通知するキュー長領域（Ｄ）３０３０／３０３１を含む制御信号３１１０／３１１１と、該ＯＮＵの端末４００、４１０からのデータを入れた可変長のフレームペイロード（Ｅ）３０４０／３０４１を含む。バーストオーバヘッド３１００／３１０１は、各ＯＬＴ２００／２１０が各ＯＮＵ３００／３１０／３２０からのバーストデータ３１２０／３１２１を認識して処理するためのプリアンブル（Ａ）３０００／３００１とデリミタ（Ｂ）３０１０／３０１１とを含む。尚、プリアンブル３０００／３００１の前に示したガードタイム３２００は、各ＯＮＵからの送信信号を分離するための無信号（光信号ＯＦＦ状態）領域であり、勧告Ｇ．９８４では、このガードタイム３２００とバーストオーバヘッド３１００／３１０１の合計が最大１２バイトと規定されている。図３で示したように、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０からの上り信号は、光スプリッタ１００−２を通った後に基幹光ファイバ１１０−３上で時分割多重され、多重光信号１４０となり光スプリッタ１００−１を経由し、ＯＬＴ２００／２１０に同報される。
【００２０】
図５（ｂ）は、フレームペイロード３０４０／３０４１の詳細構成を示した構成図である。各ＯＮＵ３００／３１０／３２０からのデータ（１Ｇペイロード３１１０や５Ｇペイロード３１１１）は、下り信号と同様にＯＮＵ毎のデータ識別子等ＯＬＴ２００／２１０でのデータ受信に用いられるＧＥＭヘッダ３３００／３３０１が付加された形でフレームペイロード３０４０／３０４１内部に時分割多重される。同図（ｃ）はＧＥＭヘッダ３３００／３３０１の構成を示した構成図である。各バイトの詳細は勧告Ｇ．９８４に規定されたもので説明を省略する。
各ＯＮＵ３００／３１０／３２０からの上り信号１５０の送信タイミングは、図９を用いて後に詳述するが、例えば、まずＰＯＮシステムの立上げ時にレンジングと称されるシステム運用に必要な制御パラメータが各ＯＬＴ２００／２１０や各ＯＮＵ３００／３１０／３２０に設定された後、各ＯＬＴ２００／２１０が各ＯＮＵ３００／３１０／３２０から受信したキュー長レポートを共有する。契約に基づく許容トラヒックに基づき各ＯＮＵからの送信を許可するデータ量（帯域）を決定して、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０へ該決定帯域に対応した送信許可タイミング（グラント）をグラント指示領域２０２０で通知する。各ＯＮＵ３００／３１０／３２０が自ＯＮＵに許可されたタイミングで上り信号１５０をＯＬＴ２００／２１０に向け送信する。
【００２１】
（ＯＬＴ）
図６は、１０Ｇに対応したＯＬＴ２１０の構成例を示すブロック図である。
ＯＬＴ２１０は、例えば、下りの網ＩＦ４００１と、パケットバッファ４０１０と、キュー振り分け監視部４０１５と、下りフレーム生成部（送信部）４０２０と、ＯＮＵ番号生成・管理部４０２５と、下りＢＷマップ生成部（調整部）４０３０と、ＧＥＭヘッダ生成部４０４０と、オーバヘッド生成部４０５０と、Ｅ／Ｏ（光変調部）４０６０と、ＷＤＭフィルタ４０７０と、１０Ｇ信号受信制御部４０７５と、Ｏ／Ｅ（光変調部）４０８０と、１０Ｇ信号選択部４０９０と、ＡＴＣ４１００と、上りＰＯＮフレーム分解部４１１０と、通信処理部４１２０と、パケットバッファ４１３０と、上りの網ＩＦ４１４０とを有する。また、オーバヘッド生成部４０５０は、グラント指示生成部４０５５を有する。
ＯＬＴ２１０は、各ＯＮＵ３００／３２０へ送信する伝送速度１０Ｇｂｉｔ／秒のデータを、上位網２０から受信する網とのインタフェースである網ＩＦ４００１で受信すると、該受信データはパケットバッファ４０１０に到達し、その中の優先度別キューバッファに一旦蓄積される。この蓄積データから下りフレーム生成部４０２０が図３で示した下り信号（フレーム）１３０−２を組み立て、各ＯＮＵ３００／３２０へ送信する。下り信号１３０−２の組み立ては、下りＢＷマップ生成部４０３０が作成したＢＷマップに基づき、ＧＥＭヘッダ生成部４０４０、オーバヘッド生成部４０５０、下りフレーム生成部４０２０により行われる。なお、詳細は後述する。下り信号は、Ｅ／Ｏ４０６０で光信号に変換され、ＷＤＭフィルタ４０７０を介してＯＮＵへ送信される。
【００２２】
また、図３で示した上り信号１４０を受信する際は、まずＷＤＭフィルタ４０７０、Ｏ／Ｅ４０８０、１０Ｇ信号選択部４０９０、ＡＴＣ４１００を経由して、上りＰＯＮフレーム分解部４１１０に到達する。この際、上り信号には１０Ｇ信号、１Ｇ信号の両者が到達しているので、この上り信号に対応したグラント指示を参照し、自系である１０Ｇ信号の到達時のみ対応（処理）するためのリセット信号を導入している。このリセット信号は、各ＯＮＵ３００／３２０からの上り信号（図３：１５０）が時分割多重されてＯＬＴ２１０で受信されるが、これらの信号の光信号のレベルがばらつくため、各上り信号１５０（１０Ｇ信号に限定する）のそれぞれを受信する毎に一旦ＯＬＴ２１０の受信回路（例えば図６：ＡＴＣ４１００）の信号受信レベルをリセットして、高速かつ正確な上り信号受信を実施させる効果も持つ。ＰＯＮフレーム分解部４１１０は、各ＯＮＵより受信した上り信号からキュー長情報３０３０を取り出し、キュー長レポート４０８５としてグラント指示生成部４０５５に出力する。また、キュー長レポートを得たＯＬＴは、新たなグラント指示を他系ＯＬＴと連携して作成する（詳細は後述する）。
図７は、１Ｇに対応したＯＬＴ２００の構成例である。各ブロックの機能は、１０Ｇに対応したＯＬＴ２１０と伝送速度の違いに対応させれば、機能は同一のものとなるので、詳細な説明は省略する。
【００２３】
図８は、ＯＬＴに備えたキュー振り分け監視部４０１５／５０１５、下りＢＷマップ生成部４０３０／５０３０の構成例を示すブロック図である。
キュー振り分け監視部４０１５／５０１５は、例えば、他系ＯＬＴキュー振り分け情報取り込み部６０２０と、自系・他系優先度取り込み部６０３０と、ＯＮＵ番号照会部６０５５とを有する。下りＢＷマップ生成部４０３０／５０３０は、例えば、他系ＯＬＴ仮下りＢＷマップ取り込み部６０１０と、仮下りＢＷマップ生成部６０４０と、下りＢＷマップ照合部６０５０とを有する。
キュー振り分け監視部４０１５／５０１５が、上位網２０から得たデータを格納した、自系（例えばＯＬＴ２１０）の優先度別キュー情報６０３５を取得する。優先度別キュー情報６０３５は、各キュー４０１０／５０１０に格納されているデータの宛先や、データ量を含むことができる。優先度別キュー情報６０３５は、信号線５０を介して、他系ＯＬＴ（例えばＯＬＴ２００）にも提供する（図３：５０）。同様に、他系ＯＬＴキュー振り分け情報取り込み部６０２０は、他系ＯＬＴからキュー振り分け情報を取り込む。ＯＮＵ番号照会部６０５５が、ＯＮＵ番号生成・管理部４０２５／５０２５からのＯＮＵ番号の情報を基にして、送られた優先度別キュー情報のＯＮＵ番号照会を行う。ＯＮＵ番号生成・管理部４０２５／５０２５のＯＮＵ番号生成の動作は、後述する。自系・他系優先度取り込み部６０３０にはＯＮＵ番号が照会された、優先度別キュー情報が送られている。自系・他系優先度取り込み部６０３０が自系・他系の優先度別キュー情報を取り込んだ後、仮下りＢＷマップ生成部６０４０が仮下りＢＷマップを両者のキュー振り分け情報や、保守装置（図３：５００）から受けている優先すべき伝送速度等を示す優先指令５５を考慮して作成する。具体的には、例えば、仮下りＢＷマップ生成部６０４０が保守装置５００から優先（５５）を促されているＯＬＴ（例えばＯＬＴ２１０）側の優先度第ｎ位（ｎはｎ≧１の整数）に格納されているデータを連続バーストフレームの２ｎ−１番目に搭載し、もう一方のＯＬＴ（例えばＯＬＴ２００）の優先度ｎ位に格納されているデータを２ｎ番目の連続バーストフレームに搭載させるような仮下りＢＷマップを作成する。下りＢＷマップ生成部６０４０は、このような法則で作成された仮下りＢＷマップを、他系ＯＬＴへ送信する（図３：５０）。同様に、他系ＯＬＴ仮下りＢＷマップ取り込み部６０１０は、他系ＯＬＴから仮下りＢＷマップを取り込む。下りＢＷマップ照会部６０６０は、自系・他系でそれぞれ作成された仮下りＢＷマップを比較し、両者が同一のものであれば、下りＢＷマップとして採用する。もし万一、両者の仮下りＢＷマップが不一致だった場合は、保守装置５００からの指令で、優先すべき伝送速度を担当しているＯＬＴ（例えばＯＬＴ２１０）が作成した仮下りＢＷマップを下りＢＷマップ照会部６０６０が、下りＢＷマップとして確定させる。なお、ＢＷマップの作成手法は、上述の例以外にも、各ＯＬＴの優先度別キュー情報に基づき適宜の手法で作成してもよい。
【００２４】
より具体的には、自系・他系優先度取り込み部６０３０が、４段階に分けられた、それぞれの優先度別キュー情報６０３５を優先度別バッファ４０１０／５０１０からＯＮＵ番号照会部６０５５を経由し取得する。その後、自系・他系優先度取り込み部６０３０は、得た自系の優先度別キュー情報を他系ＯＬＴへ連絡する。他系ＯＬＴも同様の動作を行っているので、自系・他系優先度取り込み部６０３０は、他系ＯＬＴキュー振り分け情報取り込み部６０２０を経由して、他系の優先度別キュー情報を得ることができる。この時、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０が保守装置５００から優先すべきＯＬＴとして認定されている時は、まず第１に１０Ｇ  ＯＬＴの優先度１（４０１０−１）に搭載されたデータ（図１０：Ｎｏ.１）を最優先（新たな優先度１）で送信することを決定する。次に１Ｇ  ＯＬＴ２００の優先度１（５０１０−１）に搭載されたデータ（図１０：Ｎｏ．２）を優先的に送信することを決定する（新たな優先度２。以下同様）。３番目に送信する情報として、保守装置５００から優先された１０Ｇ  ＯＬＴ内の優先度２（４０１０−２）に格納されたデータ（図１０：Ｎｏ．３）を選択する。４番目には、もう一方の１Ｇ  ＯＬＴ、優先度２（５０１０−２）内に格納されたデータ（図１０：Ｎｏ．４）を送信することを決める。以下同様にして新たな優先度を求める。１０Ｇ  ＯＬＴ２１０や１Ｇ  ＯＬＴ２００内の仮下りＢＷマップ生成部６０４０は、上記のように、仮下りＢＷマップを作成し、それぞれ他系のＯＬＴへ作成結果を送信する。送信される仮下りＢＷマップは、例えば図１０のようなものとなる。下りＢＷマップ８０００は、例えば、ＯＮＵ番号と、送信タイミング（ｓｔａｒｔ、ｅｎｄ）と、伝送速度情報（ｓｉｇｎａｌ）とを含む。送信タイミングは、新たに決定された優先度に従い適宜決定される。なお、優先度に加えて、キューに格納されたデータ量や契約帯域等に基づいて送信タイミングが決定されてもよい。それぞれのＯＬＴ内の下りＢＷマップ照合部６０５０は、自系・他系（１０Ｇ  ＯＬＴ・１Ｇ  ＯＬＴ）で作成された仮下りＢＷマップを照らし合わせ、下りＢＷマップ（図１０）を確定させる。即ち、両系の仮下りＢＷマップが一致すれば、そのまま下りＢＷマップとして採用し、異なる場合は、保守装置５００から優先を促されているＯＬＴ（本実施の形態では、１０Ｇ  ＯＬＴ）が作成した仮下りＢＷマップを真の下りＢＷマップとして採用する。この過程を通じることで、各ＯＬＴは同一の下りＢＷマップを共有することができる。採用された下りＢＷマップに基づいて、下りＰＯＮフレーム生成部４０２０／５０２０に移された優先度別の下りデータは、ＧＥＭヘッダやオーバヘッド、グラントと共に、下りフレームとして組み立てられる。尚、本実施の形態では、上位網２０からのデータ振り分けを優先度別に優先度１〜優先度４と、４段階に分割しているが、これは振り分け例として挙げており、必ずしもこの分割数を規定しているわけではなく、適宜の分割数でよい。また、グラントを除くオーバヘッドやＧＥＭヘッダの生成は、勧告Ｇ．９８４で定められているので、ここでは説明を省略する。
【００２５】
また、上述の下りＢＷマップに、次１２５μ秒のバーストフレーム集団（集団Ａとする）の各伝送速度の初段の到達タイミングを付け加えることで、各ＯＮＵはエラー無く、集団Ａの初段から受信することが可能である。具体的には、下りＢＷマップに、次回送信される集団Ａの各伝送速度の初段の到達タイミングを追加する。集団Ａの各伝送速度における、バーストフレーム初段の各バーストオーバヘッド内にはその集団Ａについて、その後到達する残りのバーストフレームの下りＢＷマップ（Ｄ）２０３０／２０３１が搭載されている。このフレームの到達タイミングを各ＯＮＵが把握することで、下りＢＷマップを受信でき、それ以降の集団Ａ内における、バーストフレームの到達タイミングを、より確実に把握することが可能になる。より具体的には、図１０のように、現在到達している連続バーストフレームの下りＢＷマップである、Ｎｏ．ｘ−２の情報以降に、次連続バーストフレーム（集団Ａ）の各伝送速度の初段の到達タイミングである、Ｎｏ．ｘ−１分とＮｏ．ｘ分を追加する。この時、例として挙げた図１０では、初段の宛先が特定のＯＮＵになっているが、各ＯＮＵの受信設定が、自ＯＮＵ宛の信号のみを受信するように設定されているのであれば、下りＢＷマップ内宛先を全ＯＮＵ宛に設定すればよい。この措置を適用することで、連続バーストフレーム内だけでなく、次回到達する連続バーストフレームにおいても、各ＯＮＵは、エラーを起こすことなく、受信動作が可能となる。
【００２６】
図９は、オーバヘッド生成部５０５０に備えられた、グラント生成部５０５５の構成図である。
グラント指示生成部４０５５は、例えば、グラント指示照合部７０１０と、仮グラント指示生成部７０２０と、自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０と、他系ＯＬＴ仮グラント指示取り込み部７０４０と、他系ＯＬＴキュー長レポート取り込み部７０５０とを有する。
グラントは、各ＯＮＵから得たキュー長レポート４０８５／５０８５を基に生成される。上り信号受信時に、自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０が自系の各ＯＮＵから得たキュー長レポート４０８５／５０８５を受け取り、他系ＯＬＴへ送信する（図３：５０）。同様に、他系ＯＬＴキュー長レポート取り込み部７０５０は、他系ＯＬＴのキュー長レポートを受信し、自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０へ渡す。仮グラント指示生成部７０２０は、自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０から送られた、自系・他系のキュー長レポートを基に、仮グラント指示を生成する。具体的には、保守装置（図３：５００）から優先（５５）を促されているＯＬＴ側のキュー長レポート内から、優先度を第ｎ位（ｎ≧１）と判断したＯＮＵに対し、上り信号の２ｎ−１番目の順位と必要なサイズを割り当て、次バーストフレームにはもう一方のＯＬＴ側のキュー長レポート内から優先度を第ｎ位と判断したＯＮＵに対し、上り信号の２ｎ番目の順位と必要なサイズを割り当てる、仮グラントを生成する。キュー長レポートから優先度を判断するためには、例えば、格納されているデータが多いキューの優先度を高くするなど、適宜判断できる。
【００２７】
より具体的には、１Ｇ  ＯＬＴ２００、もしくは１０Ｇ  ＯＬＴ２１０内の自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０が、まず、自系の各ＯＮＵ（１Ｇ  ＯＬＴならば、１Ｇ  ＯＮＵ３１０、１０Ｇ  ＯＬＴならば、１０Ｇ  ＯＮＵ３００）からキュー長レポートを取得する。なお本実施の形態では、１Ｇ／１０Ｇ  ＯＮＵ３２０は、１０Ｇ  ＯＮＵとして動作しているので、１Ｇ／１０Ｇ  ＯＮＵ３２０のキュー長レポートは、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０へ送られる。その後、自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０は自系の各キュー長レポートを他系ＯＬＴへ（１Ｇ  ＯＬＴ２００から１０Ｇ  ＯＬＴ２１０へ、もしくは、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０から１Ｇ  ＯＬＴ２００へ）送信する。他系ＯＬＴキュー長レポート取り込み部７０５０を経由し、他系の伝送速度のキュー長レポートを取得した自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０は、その情報を仮グラント指示７０２０へ送る。
仮グラント指示７０２０は、自系・他系総合キュー長レポート取り込み部７０３０から受け取った、両伝送速度のキュー長レポートを基にして、仮グラントを生成する。保守装置からの優先指令が１０Ｇ  ＯＬＴに与えられており、１Ｇ／１０Ｇ  ＯＮＵが１０Ｇ  ＯＮＵとして動作していると仮定すると、本実施の形態では、仮グラントは１０Ｇ  ＯＮＵ３００もしくは１Ｇ／１０Ｇ  ＯＮＵ３２０内で任意のアルゴリズムに基づき、最優先すべきＯＮＵのデータを特定し、そのデータ（図１１：Ｎｏ．１）に基づいた必要な帯域を確定させる。次に、優先指令を受けていない１Ｇ  ＯＬＴ２００と送受信を行う、１Ｇ  ＯＮＵ３１０内で最優先すべきＯＮＵのデータ（図１１：Ｎｏ．２）を２番目に送信するように、必要な帯域を設定する。３番目には、優先指令を受けている１０Ｇ  ＯＬＴ２１０と送受信を行う、１０Ｇ  ＯＮＵ３００もしくは、１Ｇ／１０Ｇ  ＯＮＵ３２０内で２番目に優先すべきデータを持つ、ＯＮＵの該当データ（図１１：Ｎｏ．３）を送信する必要な帯域を確保する。４番目には、優先指令を受けている１Ｇ  ＯＬＴ２００と送受信を行う、１Ｇ  ＯＮＵ３１０内で２番目に優先すべきデータを持つ、ＯＮＵの該当データ（図１１：Ｎｏ．４）を送信する必要な帯域を確保する。以下同様に、各ＯＮＵに対して帯域を確保する。仮グラント指示７０２０は、生成した仮グラント指示を他系ＯＬＴへも通知する（図３：５０）。同様に、他系ＯＬＴグラント指示取り込み部７０４０は、他系ＯＬＴから仮グラント指示を取り込む。尚、各ＯＬＴ内でキュー長レポートからどう優先付けるかは、ＰＯＮ１０の提供者が処理するデータのトラヒック等の条件を考慮して適当なアルゴリズムを採用すれば良く、ここでは詳細な動作説明は省略する。
【００２８】
グラント指示照会部７０１０は、仮グラント指示生成部７０２０から自系ＯＬＴで作成された仮グラント指示を受け取り、その他に、他系ＯＬＴ仮グラント指示取り込み部７０４０から他系ＯＬＴが作成した仮グラント指示を取得する。その後、グラント指示照会部７０１０は、両系の仮グラント指示を照らし合わせ、真のグラント指示（図１１）を確定させる。即ち、両者の仮グラント指示が一致した場合は、仮グラント指示を真のグラント指示として認定し、万一不一致だった場合は、保守装置５００が優先しているＯＬＴが作成した仮グラント指示を、真のグラント指示として確定させる。この過程を通じることで、各ＯＬＴ、各ＯＮＵ共に共通のグラント指示を共有できる。
これら生成された下りＢＷマップの例を図１０に、グラント指示の例を図１１にそれぞれ示す。尚、これらの図中に示した、割り当ては一例であり、本実施の形態がこの割り当てに縛られるものではない。
いずれにしても、本実施の形態のＰＯＮ１０は、これらの下りＢＷマップやグラント指示に基づき、１Ｇ／１０ＧＰＯＮの上下信号をバーストフレームで送受信することで、お互いの通信を共存させるものである。
ＯＬＴ２００／２１０の下りフレーム生成部４０２０／５０２０は、下りＢＷマップ生成部４０２５／５０２５に基づいて動作するパケットバッファ４０１０／５０１０、ＧＥＭヘッダ生成部４０４０／５０４０、オーバヘッド生成部４０５０／５０５０を用いて以下のように下り信号１３０−１／１３０−２を組み立てる。
【００２９】
（１）オーバヘッド生成部４０５０／５０５０からの信号を受けフレーム同期パタン２０００／２００１、ＰＬＯＡＭ領域２０１０／２０１１を含むオーバヘッドを組み立てる。尚、初段のバーストオーバヘッドのみグラント指示領域２０２０／２０２１、下りＢＷマップ２０３０／２０４０が追加される。
（２）オーバヘッドの後のフレームペイロード２０４０／２０４１には、下りＢＷマップの決定順に各ＯＮＵ３００／３１０／３２０宛のＧＥＭヘッダ２０５０／２０５１をＧＥＭヘッダ生成部４０４０／５０４０から受け、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０宛のデータをパケットバッファ（キュー）４０１０から取り出して作成する。
（３）全体のフレーム長が１２５μ秒になるよう各バーストフレーム内に時分割多重するＯＮＵ３００／３１０／３２０宛のデータの長さとガードタイム２２００を下りＢＷマップ生成部４０３０／５０３０が定めているので、この決定に従い（２）を繰り返す。
下りフレーム組み立て部４０２０／５０２０で組み立てられた下り信号は、光変調部（Ｅ／Ｏ：４０６０／５０６０）で電気信号から光信号に変換され、ＷＤＭフィルタ４０７０／５０７０を介して基幹光ファイバ１１０−１／１１０−２へ下り信号１３０−１／１３０−２として送られる。下り信号１３０−１、１３０−２は、光スプリッタ１００−１を経由し、下り信号１３５を構成し、光スプリッタ１００−２を経由し、ＯＮＵ３００／３１０／３２０に同報される。
上述したＯＬＴの構成と動作によれば、１Ｇｂｉｔ／秒で動作するＧＰＯＮに新たな１０Ｇｂｉｔ／秒のような高速データの伝送が要求されるようになっても、これら伝送速度の異なる信号を混在収容して運用できる構成のＯＬＴとＯＮＵを備えたＰＯＮ、および、その通信方法が容易に提供出来るようになる。尚、上り信号の処理に関する構成と動作については、以下ＯＮＵの構成と動作を一旦説明した後に別途説明する。
【００３０】
（ＯＮＵ）
図１２は、１０Ｇ用ＯＮＵ３００の構成例を示すブロック図である。
ＯＮＵ３００は、ＷＤＭフィルタ１０００１と、Ｏ／Ｅ部１００１０と、１０Ｇ信号選択部１００２０と、１０ＧＡＴＣ１００３０と、ＰＯＮフレーム分離部１００４０と、下りＢＷマップ終端部１００５０と、１０Ｇ信号タイミング制御部１００６０と、グラント終端部１００７０と、フレーム振分部１００８０と、上りＰＯＮフレーム生成部１００９０と、パケットバッファ１０１００と、ユーザＩＦ１０１１０と、Ｅ／Ｏ部１０１２０と、ＧＥＭヘッダ生成部１０１３０と、オーバヘッド生成部１０１４０と、送信制御部１０１５０と、キュー長監視部１０１６０とを有する。なお、Ｏ／Ｅ部１００１０と、１０Ｇ信号選択部１００２０と、１０ＧＡＴＣ１００３０と、１０Ｇ信号タイミング制御部１００６０とを受信部と称する。
支線光ファイバ１２０から受信した下り信号１３５は、ＷＤＭフィルタ１０００１を介して光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ部１００１０で電気信号に変換される。１Ｇ信号は１０Ｇ信号選択部１００２０で廃棄され、１０Ｇ信号は１０Ｇ信号選択部１００２０を通過する。またこの１０Ｇ信号は、光ファイバ１１０と１２０および光スプリッタ１００を通過する際に減衰を受けているので１０ＧＡＴＣ１００３０により所定の信号レベルに変換された後、ＰＯＮフレーム分離部１００４０に出力される。
ＰＯＮフレーム分離部１００４０は、受信した下り信号１３５に多重化されたオーバヘッドやペイロードを分離する。詳細な動作は省略するが、ＰＯＮフレーム分離部１００４０は、フレーム同期パタン２０００で下り信号１３５の先頭を見つけると、ＰＬＯＡＭ領域２０１０に入っていたＰＯＮ制御メッセージに基づき、ＯＮＵの動作に必要な設定を行う。また、ＰＯＮフレーム分離部１００４０は、自ＯＮＵの監視結果やＯＬＴに要求する制御内容等を含む制御メッセージを作成して上り信号１５０のＰＬＯＡＭ領域３００２に入れてＯＬＴ２１０に送信する。尚、ＰＯＮフレーム分離部１００４０は、到達するバーストフレームが、一連のバーストフレームにおいて、１０Ｇ信号の初段の場合、下りＢＷマップを取り出し、下りＢＷマップ終端部１００５０へ出力する。下りＢＷマップ終端部１００５０に入力された下りＢＷマップに基づき、１０Ｇ信号タイミング制御部１００６０によって、上記で述べた１Ｇ信号と１０Ｇ信号の判断が行われる。このタイミング制御の際、下りＢＷマップには自宛信号の状況も含まれているので、１０Ｇ信号を一律に取り込むのではなく、１０Ｇ信号内の自宛信号を含むバーストフレームのみを取り込むように設定しても構わない。
【００３１】
また、到達する１０Ｇ信号のバーストフレームが、一連のバーストフレームにおいて１０Ｇ信号の初段の場合、グラント指示領域２０２０も搭載されており、ＰＯＮフレーム分離部１００４０は、グラント指示をグラント終端部１００７０へ出力する。グラント終端部１００７０は、グラント指示領域２０２０に入っていたグラントから自ＯＮＵ宛のグラントを抽出して自ＯＮＵの上り信号の送信タイミングを決定する。送信制御部１０１５０は、送信タイミングに基づいてパケットバッファ１０１００の情報を抽出し上りＰＯＮフレーム生成部１００９０にて上り信号１５０を生成し、ＯＬＴ２１０に送信する。
更に、ＰＯＮフレーム分離部１００４０は、バーストフレームペイロード２０４０に多重化されたＧＥＭヘッダ２０５０の内容を確認する。ここで、ＧＥＭヘッダ２０５０が自ＯＮＵ宛のものであれば、該ＧＥＭヘッダに続くペイロード２０６０のデータをフレーム振分部１００８０に送信し、他のＧＥＭヘッダやペイロードのデータは廃棄する。
フレーム振分部１００８０は、受信したデータを宛先の端末４００／４１０毎にパケットバッファ１０１００に一旦蓄積後、端末とのインタフェースであるユーザＩＦ１０１１０を介して各端末４００／４１０に送信する。
図１３は１Ｇ用ＯＮＵ３１０の構成例を示すブロック図である。各ブロックの機能は、１０Ｇ用ＯＮＵ３００と伝送速度の違いに対応させれば、機能は同一のもとなるので、詳細な説明は省く。
【００３２】
図１４は、１Ｇ／１０Ｇ両者に対応可能なＯＮＵ３２０のブロック図である。
上記１Ｇ用ＯＮＵ３００、１０Ｇ用ＯＮＵ３１０との違いは、下りバーストフレームの初段に搭載されている、下りＢＷマップに基づいて、自身の対応伝送速度を変更することが可能である。上記ＯＮＵ３００、３１０のタイミング制御部１００６０／１１０６０の代わりに、受信器を１Ｇ信号と１０Ｇ信号それぞれの対応に切り替える１Ｇ／１０Ｇ切り替え制御部１２０６０を有する。信号選択部１００２０／１１０２０の代わりに、１Ｇ信号と１０Ｇ信号のセレクタ１２０２０が搭載され、ＡＴＣ１００３０／１１０３０が１Ｇ信号、１０Ｇ信号の両者に対応できるように、２種類設置されている。またＯ／Ｅ部１２０１０は、光信号と電気信号との変換時に１Ｇ／１０Ｇ信号の種類によって使用するインピーダンス値が異なる場合が考えられるので、適切なインピーダンス値に切り替える構成とする。Ｅ／Ｏ部１２１２０は電気信号と光信号との変換時、１Ｇ／１０Ｇ信号の種類によって送信パワーが異なることが考えられるので、送信パワーの調整を行う構成となっている。それ以外のブロック図としての機能は違いがないため、詳細な説明は省略する。
１Ｇ／１０Ｇ切り替え制御部１２０６０は、例えば、第１の伝送速度（１Ｇ）及び第２の伝送速度（１０Ｇ）のいずれを受信するかが予め設定され、その設定に従い受信する伝送速度を切り替える。セレクタ１２０２０は、例えば、切り替え制御部１２０６０の指示に従いＯＬＴ２００、２１０から受信される信号のうち第１の伝送速度又は第２の伝送速度の信号を取り出す。
各端末４００／４１０が送信する上りデータは、ユーザＩＦ１０１１０／１１１１０／１２１１０を介してパケットバッファ１０１００／１１１００／１２１００に一旦蓄積される。グラント終端部１００７０／１１０７０／１２０７０のタイミングに基づき、上りＰＯＮフレーム生成部１００９０／１１０９０／１２０９０で以下のように上り信号１５０に組み立てられ、Ｅ／Ｏ部１０１２０／１１１２０／１２１２０で光信号に変換された後、ＷＤＭフィルタ１０００１／１１００１／１２００１を介して支線ファイバ１２０経由でＯＬＴ２００／２１０に送信される。
【００３３】
（１）ＯＬＴ２００／２１０がグラント指示で決定した帯域（送信を許可するデータ量）だけデータを各パケットバッファ１０１００／１１１００／１２１００から読み出して１０Ｇペイロード（図５：３３１０）又は１Ｇペイロード（図５：３３１１）を生成する。
（２）ＧＥＭヘッダ生成部１０１３０／１１１３０／１２１３０が生成したＧＥＭヘッダ（図５：３３００／３３０１）を１０Ｇペイロード３３１０や１Ｇペイロード３３１１の前に付けてフレームペイロード（図５：３０４０／３０４１）を作成する。ＧＥＭヘッダ３３００／３３０１は図５（ｃ）に示した構成で、各バイトの詳細は勧告Ｇ．９８４に規定されたもので説明を省略する。尚、先に説明したように、このＰＯＲＴ  ＩＤ３４１０、３４１１は、各ＯＮＵ３００／３１０／３２０に設定されている。
（３）送信制御部１０１５０／１１１５０／１２１５０は、自ＯＮＵの監視結果やＯＬＴに要求する制御内容等を含む制御メッセージを上り信号１５０のＰＬＯＡＭ領域３０２０／３０２１に入れる。また、キュー長監視部１０１６０／１１１６０／１２１６０は、各パケットバッファ１０１００／１１１００／１２１００に蓄積されたＯＬＴ２００／２１０への送信を待っているデータの量を監視し、このデータ量をキュー長レポートとしてＰＬＯＡＭ領域３０２０／３０２１とフレームペイロード３０４０／３０４１の間に規定されたキュー長領域３０３０／３０３１に入れる。
（４）ＰＬＯＡＭ領域３０２０／３０２１とキュー長領域３０３０／３０３１を含む制御信号３１１０／３１１１がフレームペイロード３０４０／３０４１の前に付加されたバーストデータ３１２０／３１２１には、オーバヘッド生成部１０１４０／１１１４０／１２１４０が生成したプリアンブル領域３０００／３００１とデリミタ領域３０１０／３０１１を含むバーストオーバヘッド３１００／３１０１が更に前に付加され、Ｅ／Ｏ部１０１２０／１１１２０にて電気信号から光信号へ変換されることで、上り信号１５０が組み立てられる。この上り信号１５０は、ＯＬＴ２００／２１０から指定されたグラントに基づき、ガードタイム３２００も付加して指定されたタイミングで送信される。
【００３４】
（ＰＯＮの動作）
次に、通常運用前のＰＯＮ１０（図３）の動作の流れについて、簡単に説明する。各ＯＬＴが立ち上がった際、各ＯＮＵに対しＧ.９８４に基づいた、ＯＮＵ番号の割り振りを行う。この時はＯＬＴ同士、互いの送信タイミングが確定していないので、各ＯＮＵへの信号が衝突する可能性がある。そこで、まず保守装置５００から優先指令を受けているＯＬＴ（例えば１０Ｇ  ＯＬＴ（図３：２１０））がＧ.９８４に基づき、先にＯＮＵ番号を割り振り、その間他系ＯＬＴ（１Ｇ  ＯＬＴ（図３：２００））は静観する。具体的には、Ｇ.９８４に基づき、１０ＧＯＬＴ２１０内のＯＮＵ番号生成・管理部４０２５（図６）が保守装置５００から優先指令を受けていることを確認し、各ＯＮＵに対し、ＯＮＵ番号の割り当てを行う。この動作によって、まず各１０Ｇ  ＯＮＵ３００に対し、ＯＮＵ番号が割り振られる。この時１Ｇ  ＯＮＵ３１０には、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０からの信号がエラー信号として認識されるので、ＯＮＵ番号が割り振られることはない。１０Ｇ  ＯＬＴ２１０が配下の各ＯＮＵへのＯＮＵ番号の割り当てが終了すると、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０が静観し、１Ｇ  ＯＬＴ２００内のＯＮＵ番号生成・管理部５０２５（図７）が、Ｇ.９８４に基づき、各ＯＮＵに対しＯＮＵ番号の割り振りを行い、先と同様の理由で、１Ｇ  ＯＮＵ３１０だけにＯＮＵ番号が割り振られる。例えば、ＯＬＴ２１０は、ＯＮＵ番号の割り当てが終了すると、ＯＬＴ２００に割り当て終了通知を送信してもよい。１Ｇ  ＯＬＴ２００と、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０が割り振るＯＮＵ番号の重複を避けるため、例えば、１Ｇ  ＯＬＴ２００が割り振るＯＮＵ番号を１〜３２とし、１０Ｇ  ＯＬＴ２１０が割り振るＯＮＵ番号を３３〜６４と、予めある程度使用する番号の領域を設定させる措置を講ずるようにしてもよい。これは、あくまで例として挙げたもので、本実施の形態が、必ずしもこのＯＮＵ番号の割り振りに限定されるものではない。いずれにしても、ＯＮＵ番号を割り振る場合は、各ＯＬＴが割り振るＯＮＵ番号が重複しないように割り振りを行えばよい。
【００３５】
次に、距離測定であるレンジングを行うが、この時も保守装置５００から図３：５５を通じて、優先されたＯＬＴ（例えば１０Ｇ  ＯＬＴ２１０）のみがＧ.９８４に基づき動作し、先と同じ理由で自系ＯＮＵ（１０Ｇ  ＯＮＵ３００）の距離のみが確定できる。その後ＯＬＴを切り替え、他系ＯＬＴ（１Ｇ  ＯＬＴ２００）のみがＧ.９８４に基づき動作し、先ほど動作していたＯＬＴ（１０Ｇ  ＯＬＴ２１０）は静観する。その結果、各１Ｇ  ＯＮＵ３１０もＯＬＴからの距離が判明する。なお、１Ｇ／１０Ｇ  ＯＮＵ３２０は、どちらかの伝送速度で立ち上がっていてもよい。上位網から該ＯＮＵへの信号は、下りＢＷマップによって判明するので、通常運用時のバーストフレームの各伝送速度の初段のバーストデータを受信することで、その後自身が受け取るべき伝送速度が判明し、該当する伝送速度のデータが到着するまでに対応した伝送速度に切り替えることで、問題なく送受信を可能にしている。
上述の動作をフローチャートを参照して説明する。
図１は、下りＢＷマップ作成の流れを示すシーケンス図である。
各ＯＬＴにおいてはデータを受信し（１０００）、優先度別キューにデータを振り分ける（１０１０）。また、ＯＬＴはその結果（優先度別キュー情報と称する）を他系ＯＬＴにも通知する。ＯＬＴは、他系ＯＬＴの優先度別キュー情報を取り込んでいない場合は、優先度別キュー情報の請求を行う（１０２０、１０３０）。他系の優先度別キュー情報を受信したＯＬＴは、自系及び他系の優先度別キュー情報と、保守装置から受けたＯＬＴとしての優先度とを基に、仮の送信タイミング（仮下りＢＷ（Ｂａｎｄ  Ｗｉｄｔｈ）マップと称する）を作成する（１０４０）。さらに、ＯＬＴは、他系ＯＬＴが作成した仮下りＢＷマップを取り込む（１０５０、１０６０）。ＯＬＴは、他系ＯＬＴから得た仮下りＢＷマップを自系の仮下りＢＷマップと比較し、各ＯＬＴから各ＯＮＵへ送信するタイミングを決定する（下りＢＷマップと称する）（１０７０、１０８０、１０９０）。
この下りＢＷマップを基に作成された送信フレームを受信した各ＯＮＵは、ヘッダに含まれた下りＢＷマップを読み取り、自身が受け取るタイミングを学習する。すなわち、自身が対応できる伝送速度にのみ対応し、自身が対応できない伝送速度のフレームに対してもエラーを検出することが回避できる。
【００３６】
図２は、各ＯＮＵから各ＯＬＴへ送信するフレームのタイミング決定のシーケンス図である。
まず、ＯＬＴは、各ＯＮＵから得たキュー長レポート（１１１０）以外に、伝送速度の異なるキュー長レポート（他系総合キュー長レポートと称する）を他のＯＬＴから取り込む（１１２０、１１３０）。ＯＬＴは、両者を総合的に考慮し、グラント（仮グラントと称する）を生成する（１１４０）。この仮グラントは、そのまま使用するのでなく、他系ＯＬＴが作成した仮グラントも取り込む（１１５０、１１６０）。その後、他系ＯＬＴと自系ＯＬＴ、それぞれで作成された仮グラントを比較する。その結果、同一のものなら、そのまま仮グラントを正式なグラントとして採用し、不一致ならば、保守装置から優先命令を受けているＯＬＴ側の仮グラントを正式なグラントとして採用する（１１７０、１１８０、１１９０）。
ＯＬＴが作成する下りＢＷマップやグラントは、バーストフレームになった各伝送速度の信号の初段にのみ搭載され、以下のフレームは、それらを除いたヘッダやフレームで構成される。すなわち、従来の１２５μ秒の連続フレームを、下りＢＷマップに定められたタイミングにより各ＯＬＴから送信された、連続したバーストフレームの構成に置き換えたものとなっている。この構成により、各ＯＮＵは１２５μ秒の連続バーストフレームの集団を、各伝送速度のバーストフレームの初段を受信することによって、次段以降のバーストフレームの伝送速度の種類、タイミングを把握することができ、各ＯＮＵから各ＯＬＴへ送信するタイミングも把握できる。次回到達する連続バーストフレームについても、以前の連続バーストフレーム受信時に、次連続バーストフレームの各伝送速度における初段のバーストフレームのタイミングが判明している。また、次連続バーストフレーム受信時には、再度初段から下りＢＷマップやグラントが搭載されているので、各ＯＬＴと各ＯＮＵの通信に問題は生じない構成となっている。
【００３７】
以上で説明したように、本実施の形態のＰＯＮ、ＯＬＴ、ＯＮＵの構成と動作により、既存のＰＯＮの設備を収容しつつ新しいＰＯＮへと移行できるような、ＰＯＮを混在させて運用出来るような構成のＰＯＮとその通信方法が容易に提供出来るようになる。また、複数の仕様（規格）の異なるＰＯＮを混在させて運用出来るような構成のＰＯＮとその通信方法を容易に提供出来るようになる。尚、複数のＰＯＮを混在させても、各ＰＯＮの内容が誤って解釈されることはなく警報や誤動作が発生することがない。また、ＯＬＴから複数のＯＮＵへの通信信号は時分割多重されて伝送されるＰＯＮにおいて、伝送速度の異なる複数のＯＮＵを混在収容することを可能とし、通信サービス容量の拡大に要求が発生しても対応するＯＬＴおよびＯＮＵのみ交換することで、通信装置の交換費用を抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば、ＰＯＮシステムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】下りＢＷマップ作成の流れを示すフロー図である。
【図２】グラント指示作成の流れを示すフロー図である。
【図３】ＰＯＮを使用した光アクセス網の構成例を示す網構成図である。
【図４】ＯＬＴからＯＮＵへの光信号の構成例を示す信号構成図である。
【図５】ＯＮＵからＯＬＴへの光信号の構成例を示す信号構成図である。
【図６】１０Ｇ用ＯＬＴの構成例を示すブロック図である。
【図７】１Ｇ用ＯＬＴの構成例を示すブロック図である。
【図８】下りＢＷマップ作成部の構成例を示すブロック図である。
【図９】グラント生成部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】下りＢＷマップの構成例を示したテーブル構成図である。
【図１１】グラント指示の構成例を示したテーブル構成図である。
【図１２】１０Ｇ用ＯＮＵの構成例を示すブロック図である。
【図１３】１Ｇ用ＯＮＵの構成例を示すブロック図である。
【図１４】１Ｇ／１０Ｇ用ＯＮＵの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ＰＯＮ
１００  スプリッタ
１１０、１２０  光ファイバ
１３０、１３５  下り信号
１４０、１５０  上り信号
２００、２１０  ＯＬＴ
３００、３１０、３２０  ＯＮＵ
４００、４１０  端末
２０２０、２０２１  グラント指示領域
２０３０、２０３１  下りＢＷマップ領域
２０５０、２０５１、３３００、３３０１  ＧＥＭヘッダ
２０６０、２０６１  下り信号ペイロード
３０３０、３０３１  キュー長領域
３３１０、３３１１  上り信号ペイロード
４０１０、５０１０  パケットバッファ
４０１５、５０１５  キュー振り分け監視部
４０２０、５０２０  下りフレーム生成部
４０３０、５０３０  下りＢＷマップ生成部
４０５０、５０５０  オーバヘッド生成部
４０５５、５０５５  グラント指示生成部
４０８５、５０８５  キュー長レポート
４０９０  １０Ｇ信号選択部
５０９０  １Ｇ信号選択部
６０１０  他系ＯＬＴ仮下りＢＷマップ取り込み部
６０２０  他系ＯＬＴキュー振り分け情報取り込み部
６０３０  自系・他系優先度取り込み部
７０４０  他系ＯＬＴ仮グラント指示取り込み部
７０５０  他系ＯＬＴキュー長レポート取り込み部
１０１６０、１１１６０  キュー長監視部
１００６０  １０Ｇ信号タイミング制御部
１００２０  １０Ｇ信号選択部
１１０６０  １Ｇ信号タイミング制御部
１１０２０  １Ｇ信号選択部
【図１】
0004942680.tif 000002
【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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【図１４】
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