(57)【要約】【課題】  光スイッチ部７，８に対する回線制御を宅側装置２の制御とは別個に実行させることにより、ＡＳＯＮ独自のプロトコルを規定できるようにする。【解決手段】  本発明の光スイッチ装置３は、局側装置１と複数の宅側装置２とをＰ２ＭＰ形態で接続してＡＳＯＮシステムを構築するのに使用するものであり、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部７，８と、局側装置１が送信する光スイッチ部７，８の動作専用のゲートを含んだゲートフレームｄＧ，ｕＧに基づいて光スイッチ部７，８での光信号の方路と開通タイミングを決定するスイッチ制御部１０と、を備えている。【選択図】      図１
2009171434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号の方路選択が可能な光スイッチ部と、
局側装置が送信する光スイッチ部の動作専用のデータを含んだゲートフレームに基づいて前記光スイッチ部での光信号の方路と開通タイミングを決定するスイッチ制御部と、
を備えていることを特徴とする光スイッチ装置。
【請求項２】
前記光スイッチ部は、前記局側装置から送信される下り信号の方路選択が可能な下り光スイッチを含み、
前記局側装置が送信するゲートフレームは、下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間が記された下りゲートであり、
前記スイッチ制御部は、前記下りゲートに基づいて前記下り光スイッチの方路と開通タイミングを決定する請求項１に記載の光スイッチ装置。
【請求項３】
前記下りゲートには、宛先がブロードキャストのものが含まれており、
前記下りゲートに記された宛先がブロードキャストである場合に、前記スイッチ制御部が前記下り光スイッチの全方路を開通させる請求項２に記載の光スイッチ装置。
【請求項４】
前記下りゲートには、宛先がマルチキャストのものが含まれており、
前記下りゲートに記された宛先がマルチキャストである場合に、前記スイッチ制御部がその宛先に対応する前記下り光スイッチの方路を開通させる請求項２に記載の光スイッチ装置。
【請求項５】
前記光スイッチ部は、前記宅側装置から送信される上り信号の方路選択が可能な上り光スイッチを更に含み、
前記スイッチ制御部は、上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートで前記上り光スイッチの開通タイミングを決定するに当たり、当該上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの設定に即して前記上り光スイッチの方路を決定する請求項２に記載の光スイッチ装置。
【請求項６】
前記上りゲートには、前記局側装置での受信予定期間の情報が含まれており、
前記スイッチ制御部は、自身に対する前記上りゲートの受信時に前記局側装置との間の往復遅延時間を求めるとともに、
前記上りゲートに記された前記上り光スイッチの開通タイミングを、当該上りゲートに記された前記受信予定期間をその往復遅延時間分だけ早めることで決定する請求項５に記載の光スイッチ装置。
【請求項７】
前記下りゲートには、宛先がブロードキャストのものが含まれており、
前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がブロードキャストの場合に、前記スイッチ制御部が前記上り光スイッチの全方路を開通させる請求項５又は６に記載の光スイッチ装置。
【請求項８】
前記下りゲートには、宛先がマルチキャストのものが含まれており、
前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がマルチキャストの場合に、前記スイッチ制御部がその宛先に対応する前記上り光スイッチの方路を開通させる請求項５又は６に記載の光スイッチ装置。
【請求項９】
光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して、複数の宅側装置に対してＰ２ＭＰ形態で接続することができる局側装置であって、
前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成する制御フレーム処理部を備え、
生成された前記ゲートフレームを前記光スイッチ装置に送信することを特徴とする局側装置。
【請求項１０】
光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して、複数の宅側装置に対してＰ２ＭＰ形態で接続することができ、前記光スイッチ装置を介して前記宅側装置に下りバーストを送信可能である局側装置であって、
同一の前記宅側装置に対する複数のレポートを用いて当該宅側装置の往復伝搬時間と、当該宅側装置との時計の周波数差を測定するとともに、
上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートに記す前記宅側装置の送信期間を、当該局側装置に対する受信期間を前記往復伝搬時間と周波数差で調整して求めることを特徴とする局側装置。
【請求項１１】
局側装置と、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置と、この光スイッチ装置を介して前記局側装置とＰ２ＭＰ形態で接続された複数の宅側装置とを備えたＡＳＯＮシステムであって、
前記局側装置は、前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成して、このゲートフレームを前記光スイッチ装置に事前に送信し、
前記光スイッチ装置は、前記ゲートフレームに従って前記光スイッチ部の方路と開通タイミングを決定することを特徴とするＡＳＯＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの局側装置と複数の宅側装置をポイントツーマルチポイントで接続した光ファイバネットワークにおいて、光ファイバに伝送された光信号の方路を光スイッチで選択的に制御するための制御技術に関する。
換言すると、ＥＰＯＮ（ＧＥ−ＰＯＮや１０ＧＥ−ＰＯＮ等）における光スプリッタを上記光スイッチで代替させたＡＳＯＮシステムと、これに使用する光スイッチ装置及び局側装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステム（Passive Optical Network System）は、一つの局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と複数の宅側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）とが光カプラ等のパッシブ素子を介して接続されたポイントツーマルチポイント（Ｐ２ＭＰ：Point To Multipoint）形態の光ファイバネットワークシステムである。
このＰＯＮシステムのうち、ＥＰＯＮ（Ethernet-ＰＯＮ）は、イーサネット（Ethernet：登録商標）技術をベースとした高速伝送システムを経済的に実現するものであり、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ(TM)として２００４年６月に標準化された高速光アクセス方式の一つである。
【０００３】
上記ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ(TM)による標準規格では、局側装置と宅側装置の間の制御プロトコルであるＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）や、通信ネットワークにおける装置や回線の保守監視制御に関するＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）プロトコルが規定されており、このうち、ＭＰＣＰは、宅側装置の自動登録機能（ディスカバリ機能）や、宅側装置からの帯域要求（REPORT）と宅側装置への送信許可（GATE）とで行われる上り信号の多重制御機能などが規定されている。
【０００４】
かかるＥＰＯＮでは、光信号を光スプリッタで受動的に分配するものであることから、以下に述べる問題点が指摘されている（特許文献１参照）。
（１）  光スプリッタが光信号を分配するので、光信号のパワー損失が大きく、局側装置と宅側装置の間の伝送距離が余り長く設定することができない。
（２）  局側装置からの下り信号が同じ光スプリッタに繋がるすべての宅側装置に到達するので、あるユーザが故意又は悪意を持ってなりすまし、他のユーザ宅宛ての下り信号を見ることが可能である。
【０００５】
（３）  あるユーザが、局側装置の送信許可に従わず、故意に又は悪意を持って宅側装置から光信号を継続して出し続けることにより、他の宅側装置の通信を阻害することが可能である。
そこで、特許文献１では、ポイントツーマルチポイント形態の光アクセスネットワークにおいて、ＰＯＮで採用されていた受動的な光スプリッタの代わりに、光信号の行き先（方路）を制御する能動的な光スイッチを用いたものを推奨しており、これによれば、上記問題点（１）〜（３）が解消される。
【０００６】
なお、光ファイバの分岐点に光スイッチを用いる光アクセスネットワークは、ＯＳＡＮ（Optical Switched Access Network）或いはＡＳＯＮ（Active Switched Optical Network）と呼ばれ、用語として未だ確立していないが、本明細書では、従来技術の場合をＯＳＡＮと呼び、本発明の対象となるものをＡＳＯＮと呼ぶ。
一方、特許文献２には、光スイッチ（ＯＳＭ：Optical Switching Module）にもレンジング機能を持たせて、宅側装置の場合と同様に、局側装置が光スイッチに対するレンジングを行うようにしたＧＥ−ＯＳＡＮシステムが開示されている。
【０００７】
この特許文献２のシステムでは、それぞれのレンジングの結果である宅側装置の往復遅延時間と光スイッチの往復遅延時間との差を当該光スイッチに伝えることにより、上り信号用光スイッチに対するスイッチング素子の接続開始時刻を得ることが可能となる。
【非特許文献１】IEEE Std 802.3ah(TM)-2004
【特許文献１】特開２００６−１４０８３０号公報
【特許文献２】特開２００６−２４６２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１及び２に記載のＯＳＡＮシステムでは、ＰＯＮの制御フレームに記された宅側装置のＬＬＩＤのみに基づいて光スイッチのスイッチングを行っているので、ＰＯＮで採用されている従前のプロトコル（ＭＰＣＰ等）に従った制御方式でしか、光スイッチの方路と開通タイミングを制御することができない。
また、ＯＳＡＮシステムの光スイッチ素子は入力ポートと出力ポートの組合せを一つ選択して開通させるものであり、複数の出力ポートに同報したり、複数の入力ポートの範囲において任意のポートから入力された信号を出力ポートに出力したりするようなことはできなかった。
このため、例えばブロードキャストＬＬＩＤを付した下りフレームを、動的にグルーピングした方路に開通させたり、その応答としてグルーピングした範囲において不特定の宅側装置からの上りフレームを開通させたりするような制御ができないという欠点がある。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑み、光スイッチ部に対する回線制御を宅側装置の制御とは別個に実行できるようにして、ＡＳＯＮ独自のプロトコルを規定することができるＡＳＯＮシステムとこれに用いる光スイッチ装置等を提供することを第一の目的とする。
【００１０】
一方、ＰＯＮのフレーム単位で下り光スイッチのスイッチングを行う従来のＧＥ−ＯＳＡＮシステムでは、更に、伝送速度が速くなるほど下り帯域の帯域効率が悪くなるという欠点もある。
すなわち、ＧＥ−ＯＳＡＮでの下り方向の伝送速度はギガビットクラスであり、フレーム間ギャップが少なくとも１００ｎｓ（ナノセカンド）程度あった。光スイッチのスイッチングを最小フレーム間ギャップ以内で行うことは技術的に容易であり、光スイッチ制御による帯域効率の悪化は防ぐことが可能であった。
【００１１】
しかし、１０ギガビットでは、このギャップが１０ｎｓ程度になってしまう。また、方路を決定するＬＬＩＤフィールドが適切な方路に送られるべきフレームの内部に記されているため、スイッチ制御部がＬＬＩＤを読み取って方路を判断する間に、下り光信号は遅延線（光ファイバ）等で遅延される。光スイッチのスイッチング時間のみならず、タイミング制御の精度（ぶれ）を加えて、１０ｎｓ以下にするのは困難である。
従って、局側装置は光スイッチの性能に即したフレーム間ギャップを付加することになり、帯域効率が悪化する。この帯域効率悪化は、伝送速度がさらに速くなれば、一層顕著になる。
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑み、伝送速度の高速化に拘わらず、下り方向の帯域効率を向上することができるＡＳＯＮシステムとこれに用いる光スイッチ装置等を提供することを第二の目的とする。
さらに、ＧＥ−ＯＳＡＮでは光スイッチによってＰ２ＭＰ接続を実現するので、宅側装置への下り信号はバースト信号となる。したがって、下り信号がない期間において、宅側装置の時計は自走することになり、局側装置の時計とずれが生じる。局側装置は、宅側装置に上り送信許可を与えるに際し、上記のずれが生じても前後のバーストと衝突しないようなギャップを挿入する必要があり、上り帯域効率が悪化するという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑み、光スイッチによって局側装置と複数の宅側装置がＰ２ＭＰ接続されるアクセスシステムにおいて、局側装置の時計と宅側装置の時計の周波数が同期していなくても、上り帯域効率が悪化しない帯域割当を行う局側装置を提供することを第三の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光スイッチ装置（請求項１）は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部と、局側装置が送信する光スイッチ部の動作専用のデータを含んだゲートフレームに基づいて前記光スイッチ部での光信号の方路と開通タイミングを決定するスイッチ制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
この光スイッチ装置によれば、スイッチ制御部が、光スイッチ部の動作専用のデータを含んだゲートフレームに基づいて光スイッチ部での光信号の方路と開通タイミングを決定するので、ＰＯＮで採用されているプロトコル（ＭＰＣＰ等）に含まれるデータに制限されず、光スイッチの方路と開通タイミングを制御することができる。
このため、例えばブロードキャストＬＬＩＤを付したディスカバリゲートフレームを光スイッチの特定の出力ポートにユニキャストするというような、光スイッチ部のためのＡＳＯＮ独自のプロトコルを導入することができ、これにより、前記第一の目的が達成される。
【００１５】
本発明の光スイッチ装置において、前記光スイッチ部が、前記局側装置から送信される下り信号の方路選択が可能な下り光スイッチを含んでいる場合には、前記局側装置が送信するゲートフレームは、下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間が記された下りゲートとしてプロトコルを規定することができる。
そして、この場合には、前記スイッチ制御部は、前記下りゲートに基づいて前記下り光スイッチの方路と開通タイミングを決定するようにすればよい（請求項２）。
【００１６】
上記下りゲートは、下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間が記されているので、スイッチ制御部は、そのバースト単位で下り光スイッチの方路と開通タイミングを切り替えるようになる。
従って、かかる光スイッチ装置によれば、フレームごとに下り光スイッチを切り替える場合に比べて切り替えオーバーヘッドが少なくなり、下り方向の帯域効率の悪化を防ぐことができ、これにより、前記第二の目的が達成される。
【００１７】
また、前記下りゲートには、宛先がブロードキャストのものを含めることができ、前記下りゲートに記された宛先がブロードキャストである場合には、前記スイッチ制御部により、前記下り光スイッチの全方路を開通させるようにすればよい（請求項３）。
更に、前記下りゲートには、宛先がマルチキャストのものを含めることができ、前記下りゲートに記された宛先がマルチキャストである場合には、前記スイッチ制御部により、その宛先に対応する前記下り光スイッチの方路を開通させるようにすればよい（請求項４）。
【００１８】
このように、光スイッチ装置に対する下り信号の回線制御のための下りゲートにブロードキャストやマルチキャストを新たに規定することにより、複数の出力ポートに同報可能な下り光スイッチ部に対し、ブロードキャストやマルチキャストに対応した下り信号の回線制御を行うことができる。
従って、局側装置からの一つのフレームの送信で、当該フレームを全部又は複数の宅側装置に届けることができるので、局側装置と光スイッチ装置の間の帯域の無駄をなくすことができる。
【００１９】
一方、本発明の光スイッチ装置において、前記光スイッチ部が、前記宅側装置から送信される上り信号の方路選択が可能な上り光スイッチを更に含んでいる場合には、前記スイッチ制御部は、上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートで前記上り光スイッチの開通タイミングを決定するに当たり、当該上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの設定に即して前記上り光スイッチの方路を決定することが好ましい（請求項５）。
【００２０】
この場合、スイッチ制御部が、上りゲートを下り光スイッチに通すための下りゲートの設定に即して上り光スイッチの方路を決定するので、上り信号の送信が許可されていない宅側装置からの光信号の送信を上り光スイッチで遮断することができる。
このため、例えば悪意のある或いは故障した宅側装置からの不正な光信号を遮断することができ、その他の宅側装置の通信が保護されるので、通信のセキュリティを向上することができる。
【００２１】
また、本発明の光スイッチ装置において、前記上りゲートに、前記局側装置での受信予定期間の情報が含まれている場合には、前記スイッチ制御部が、自身に対する前記上りゲートの受信時に前記局側装置との間の往復遅延時間を求めるとともに、前記上りゲートに記された前記上り光スイッチの開通タイミングを、当該上りゲートに記された前記受信予定期間をその往復遅延時間分だけ早めることで決定することが好ましい（請求項６）。
【００２２】
上り光スイッチの開通タイミングを上記のように決定すれば、簡単な計算で上りバースト信号の通過時間を正確に察知することができる。
また、局側装置での受信予定期間は、そもそも局側装置の上り帯域割当処理に必要であるから、余計な処理が不要である。
更に、上りゲートに局側装置での受信予定期間が明示されるので、不正な上り信号を外部装置が検出できるという利点もあるし、一般の宅側装置においても、局側装置とＲＴＴを知ることができる。これらは、ネットワークシステムの透明性を高める。
【００２３】
また、本発明の光スイッチ装置において、前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がブロードキャストの場合には、前記スイッチ制御部により、前記上り光スイッチの全方路を開通させるようにすればよい（請求項７）。
更に、前記上りゲートを前記下り光スイッチに通すための前記下りゲートの宛先設定がマルチキャストの場合には、前記スイッチ制御部により、その宛先に対応する前記上り光スイッチの方路を開通させるようにすればよい（請求項８）。
【００２４】
このように、光スイッチ装置に対する下り信号の回線制御のための下りゲートにブロードキャストやマルチキャストを新たに規定し、複数の入力ポートからの信号を出力ポートに合流させることができる上り光スイッチ部に対し、上りゲートを下り光スイッチに通すための当該下りゲートの宛先設定に従って上り光スイッチの方路を制御することにより、下り信号のブロードキャストやマルチキャストに対応した上り信号の回線制御を行うことができる。
従って、下りブロードキャストやマルチキャストに対する応答など、任意の宅側装置からの上りフレームを局側装置に届けることができる。
【００２５】
本発明の局側装置（請求項９）は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して、複数の宅側装置に対してＰ２ＭＰ形態で接続することができる局側装置であって、前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成する制御フレーム処理部を備え、生成された前記ゲートフレームを前記光スイッチ装置に送信することを特徴とする。
【００２６】
この局側装置によれば、制御フレーム処理部が、光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成し、その生成されたゲートフレームを光りスイッチ装置に送信するので、ＰＯＮで採用されているプロトコル（ＭＰＣＰ等）に含まれるデータに制限されず、光スイッチ部の方路と開通タイミングを制御することができる。
このため、例えばブロードキャストＬＬＩＤを付したディスカバリゲートフレームを光スイッチの特定の出力ポートにユニキャストするというような、光スイッチ部のためのＡＳＯＮ独自のプロトコルを導入することができ、これにより、前記第一の目的が達成される。
【００２７】
また、本発明の局側装置は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置を介して複数の宅側装置に対してＰ２ＭＰ形態で接続されてＡＳＯＮシステムを構成するものであり、前記光スイッチ装置を介して前記宅側装置に下りバーストを送信可能であるから、ＰＯＮシステムの場合に比べて下り信号のない期間が生じ、宅側装置との間の時計のずれが生じやすい。
そこで、局側装置においてレンジング処理を行う場合に、更に同一の前記宅側装置に対する複数のレポートを用いて当該宅側装置の往復伝搬時間と、当該宅側装置との時計の周波数差を測定することが好ましい（請求項１０）。
この場合、上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記された上りゲートに記す前記宅側装置の送信期間を、当該局側装置に対する受信期間を前記往復伝搬時間と周波数差で調整して求めることにより、宅側装置の時計の周波数差を考慮して上りバースト信号の配置を決定するこことができる。従って、上り帯域効率を向上することができ、これにより、前記第三の目的が達成される。
【００２８】
本発明のＡＳＯＮシステム（請求項１１）は、局側装置と、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部を有する光スイッチ装置と、この光スイッチ装置を介して前記局側装置とＰ２ＭＰ形態で接続された複数の宅側装置とを備えたＡＳＯＮシステムであって、前記局側装置は、前記光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成して、このゲートフレームを前記光スイッチ装置に事前に送信し、前記光スイッチ装置は、前記ゲートフレームに従って前記光スイッチ部の方路と開通タイミングを決定することを特徴とする。
【００２９】
このＡＳＯＮシステムによれば、局側装置が、光スイッチ部の動作専用のデータを含むゲートフレームを生成して、このゲートフレームを光りスイッチ装置に事前に送信し、光スイッチ装置が、そのゲートフレームに従って光スイッチ部の方路と開通タイミングを決定するので、ＰＯＮで採用されているプロトコル（ＭＰＣＰ等）に含まれるデータに制限されず、光スイッチ部の方路と開通タイミングを制御することができる。
このため、例えばブロードキャストＬＬＩＤを付したディスカバリゲートフレームを光スイッチの特定の出力ポートにユニキャストするというような、光スイッチ部のためのＡＳＯＮ独自のプロトコルを導入することができ、これにより、前記第一の目的が達成される。
【発明の効果】
【００３０】
以上の通り、本発明によれば、光スイッチ部に対する回線制御を宅側装置の制御とは別個に実行できるので、ＡＳＯＮ独自のプロトコルを規定することができることができ、例えば、宛先がブロードキャストやマルチキャストの場合にも対応することができる。
また、本発明によれば、伝送速度の高速化に拘わらず、下り方向の帯域効率の悪化を防ぐことができる。
更に、本発明によれば、宅側装置の時計の周波数差を考慮して上りバースト信号の配置を決定することができるので、上り帯域効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係るＡＳＯＮシステムの全体構成図である。
本実施形態のＡＳＯＮシステムは、ＡＳＯＮ用の局側装置１と、複数のＡＳＯＮ用宅側装置２と、ＡＳＯＮ用の光スイッチ装置３と、これらをポイントツーマルチポイントで接続する光ファイバ４とから構成されている。このシステムは、既存のアクセスＰＯＮ回線における、ＰＯＮ用の局側装置、宅側装置及び光スプリッタを、それぞれ、ＡＳＯＮ用の局側装置１、ＡＳＯＮ用の宅側装置２及びＡＳＯＮ用の光スイッチ装置３に置換することにより、既設の光ファイバ４網を使ってシステム構築されたものである。
【００３２】
なお、以下においては、記述の簡略化のため、特に断りがない限り、ＡＳＯＮ用の局側装置１、ＡＳＯＮ用の光スイッチ装置２及びＡＳＯＮ用の宅側装置３を、それぞれ、単に局側装置１、光スイッチ装置２及び宅側装置３と呼ぶ。
また、必要に応じて、局側装置を「ＯＬＴ」、宅側装置を「ＯＮＵ」、光スイッチ装置を「ＲＮ（Remote Node）」と略記することがある。
【００３３】
局側装置１と各宅側装置２は、１０ＧＥＰＯＮ（IEEE 802.3avタスクフォースにて標準化中）を拡張したものになっており、光スイッチ装置３と組み合わせることによって、本発明のＡＳＯＮシステムを構成する。
また、本実施形態のＡＳＯＮシステムでは、局側装置１と宅側装置２は、通常の１０ＧＥＰＯＮ用の宅側装置や局側装置とそれぞれ光スプリッタ５を介して接続することにより、１０ＧＥＰＯＮシステムの一部としても動作することができる。
【００３４】
更に、本実施形態のＡＳＯＮシステムは、図１に示すように、１０ＧＥＰＯＮ用の宅側装置２Ａを、その他のＡＳＯＮ用の宅側装置２と混在して収容することもできるし、光スイッチ装置３を多段構成にできるようになっている。
【００３５】
〔光スイッチ装置の構成〕
図１に示すように、光スイッチ装置３は、光信号の方路選択が可能な光スイッチ部として、下り信号用の１×Ｎ光スイッチ（以下、下り光スイッチという。）７と、上り信号用のＮ×１光スイッチ（以下、上り光スイッチという。）８とを備えている。また、光スイッチ装置３は、光双方向信号と片方向信号を多重／分離するためのＷＤＭスプリッタ９と、上記光スイッチ部７，８を開閉制御するスイッチ制御部１０と備えている。
このスイッチ制御部１０は局側装置１とパッシブに接続されていて、光スイッチ装置３は、一種の宅側装置２として動作する（光スイッチ装置３の時計の同期も同様）。
【００３６】
図２は下り光スイッチ７の概略構成図であり、図３は上り光スイッチ８の概略構成図である。
図２に示すように、下り光スイッチ７は、上り側（図２の右側）に単数の光ファイバが接続され下り側（図２の左側）に複数の光ファイバが接続された光スプリッタ１１と、この光スプリッタ１１から分岐する各光ファイバにそれぞれ設けられた複数の半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）１２とを備えている。
【００３７】
この光増幅器１２は、その入力ポートＩが上り側（図２の右側）でかつ出力ポートＯが下り側（図２の左側）となるように光ファイバが接続され、スイッチ制御部１０からのデジタル制御信号（ゲート信号）の入力部である制御ポートＧを備えている。
そして、光増幅器１２は、上記制御ポートＧに対する制御信号が０の場合に、出力ポートＯへの光信号を遮断し、その制御信号が１の場合に入力ポートＩからの光信号を増幅して出力ポートＯへ透過させるものである。
【００３８】
このように、下り光スイッチ７は、光スプリッタ１１で分岐した後でその支線ごとにＳＯＡ１２を挿入した構成になっており、ＳＯＡ１２の増幅作用で分岐による減衰を補うとともに、ＳＯＡ１２のゲート動作で光信号の開通／遮断を制御する。
一方、図３に示すように、上り光スイッチ８も、上り側（図３の右側）に単数の光ファイバが接続され下り側（図３の左側）に複数の光ファイバが接続された光スプリッタ１３と、この光スプリッタ１３から分岐する各光ファイバにそれぞれ設けられた複数の半導体光増幅器１４とを備えているが、この光増幅器１４の入出力方向が、下り光スイッチ７の場合とは逆転した回路構成になっている。
【００３９】
すなわち、上り光スイッチ８の光増幅器１４は、その入力ポートＩが下り側（図３の左側）でかつ出力ポートＯが上り側（図３の右側）となるように光ファイバが接続されている。
なお、この光増幅器１４も、スイッチ制御部１０からのデジタル制御信号（ゲート信号）の入力部である制御ポートＧを備えており、当該制御ポートＧに対する制御信号が０の場合に、出力ポートＯへの光信号を遮断し、その制御信号が１の場合に入力ポートＩからの光信号を増幅して出力ポートＯへ透過させる。
【００４０】
このように、上り光スイッチ８は、支線ごとにＳＯＡ１４を挿入し、ＳＯＡ１４の出力を光スプリッタ１３で合流する構成になっており、方向は逆になるが、ＳＯＡ１４の増幅及び開閉作用は下りと同じである。
図１に戻り、光スイッチ装置３のスイッチ制御部１０は、パワースプリッタ（以下、単にスプリッタと表記すると、このタイプを表す。）５を介して局側装置１側の光ファイバ４に接続されている。
【００４１】
このスイッチ制御部１０は、局側装置１と宅側装置２との通信をスヌープしたり、局側装置１が光スイッチ装置３専用に生成したゲートフレーム（本実施形態では、下りゲートｄＧ）に従ったスイッチングを行うことにより、光スイッチ部を構成する下り光スイッチ７や上り光スイッチ８の方路及び開通期間を判断して、その光スイッチ７，８の各光増幅器１２，１４の制御ポートＧへのゲート信号を出力する。なお、このスイッチ制御部１０の詳細については後述する。
【００４２】
本実施形態のＡＳＯＮシステムにおいても、従前のＰＯＮシステムと同様に、上りの光波長と下りの光波長を分けて波長分割多重（ＷＤＭ）を行う。このため、光スイッチ装置３の内部の光ファイバは、前記ＷＤＭスプリッタ９によって分岐しており、上り方向及び下り方向でそれぞれ異なる受信すべき波長成分のレーザ光のみが各光スイッチ７，８に到達するようになっている。
なお、図例では、上り波長λ１が１２７０ｎｍで、下り波長λ２が１５７７ｎｍのレーザ光を使用している。
【００４３】
〔通信プロトコルの追加〕
次に、本実施形態のＡＳＯＮシステムを実行するための通信プロトコルを説明する。
本実施形態では、局側装置１と宅側装置２との間の通信プロトコルは、基本的にはＥＰＯＮ（IEEE Std 802.3ah）及び１０ＧＥＰＯＮ（IEEE 802.3av）に従う。もっとも、光スイッチ装置３が能動的な光電子部品であることに伴い、更にその上で、以下のプロトコルを追加する。
【００４４】
（１）  登録要求に関するプロトコル
上述の通り、光スイッチ装置３はアクティブな装置であるから、ＯＡＭによる管理制御が必須である。
そこで、光スイッチ装置３は、一種の宅側装置２として局側装置１と通信可能なものとし、ＰＯＮシステムのディスカバリに際する登録要求（REGISTER_REQ）に、光スイッチ装置３であることを識別するための情報を追加する。
また、同様に、１０ＧＥＰＯＮ用の宅側装置２との混在環境を想定して、登録要求（REGISTER_REQ）に、「ＡＳＯＮ用」の宅側装置２であることを識別するための情報を追加する。
【００４５】
（２）  下りゲートに関するプロトコル
従前のＰＯＮシステムでは、下り信号は単にブロードキャストされるだけであるため、下り信号に関する送信許可や送信時間が特に問題になることはない。
しかし、本実施形態のＡＳＯＮシステムでは、光スイッチ装置３で下り信号の行き先も制御するので、その装置３内の下り光スイッチ７に対する下り方向の回線制御を行う必要がある。このため、予め局側装置１から光スイッチ装置３に、下り方向の回線制御を指示するメッセージを追加する。
【００４６】
以下、この下り光スイッチ７に対する下り方向の回線制御のためのメッセージ（ゲートフレーム）を、「下りゲートｄＧ」という。これに対して、従前のＭＰＣＰに規定されている、上り方向の回線制御のためのゲートを、「上りゲートｕＧ」と呼ぶ。
上記下りゲートｄＧには、局側装置１が送信する下りのフレーム列を宛先別に纏めた下りバーストについての宛先と送信期間を記す。すなわち、下りゲートｄＧには、宅側装置２を識別するためのＬＬＩＤ（Logical link ID）の他に、局側装置１での下り信号の送出期間（開始時刻と送出時間で指定）の組が一つないし複数記されているものとする。
【００４７】
なお、ＬＬＩＤには、ユニキャスト用のＬＬＩＤだけでなく、ブロードキャスト用やマルチキャスト用のＬＬＩＤも含まれるものとする。
かかる下りゲートｄＧのメッセージのやり取りは、新しいＭＰＣＰフレームを定義して行うこともできるし、ＯＡＭフレームで行ってもよいが、多段構成した光スイッチ装置３のすべてに同報させる場合を想定すると、ＭＰＣＰフレームを使う方が望ましい。
【００４８】
（３）  上りゲートに関するプロトコル
一方、上りゲートｕＧは、従前のＭＰＣＰの規定通り、宅側装置２が送信する上りのフレーム列を送信元別に纏めた上りバーストについての送信元と送信期間が記されている。そこで、上り光スイッチ８に対する上り方向の回線制御については、局側装置１が送信した前記上りゲートｕＧをスヌープ（覗き見）して行う。
すなわち、上り光スイッチ８の方路は、上りゲートｕＧが通過するときの下りスイッチ７での方路に等しくし、上り光スイッチ８の開通期間は上りゲートｕＧに記された内容に従うものとする。
【００４９】
もっとも、上りゲートｕＧに記された送信期間は、宅側装置２の時計で指定されるものであるから、それだけでは、光スイッチ装置３を通過する期間は不明である。
そこで、この光スイッチ装置３に対する通過期間を導出するため、上りゲートｕＧに、局側装置１における受信期間（受信開始時刻と受信時間）の情報を追加するものとする。
図４は、上記情報が追加されている場合において、宅側装置２及び光スイッチ装置３が局側装置１との間の往復遅延時間を測定する方法を示すシーケンス図である。
【００５０】
図４の左側のシーケンスに示すように、局側装置１での受信開始時刻と受信時間の情報が上りゲートｕＧに記されておれば、（ＯＬＴ受信開始時刻）−（ＯＮＵ（or ＲＮ）送信開始時刻）が、ＯＬＴからＯＮＵ（or ＲＮ）間の往復遅延時間（ＲＴＴ：Round Trip Time）を表すことになり、ＯＮＵ（or ＲＮ）においても、ＯＬＴとの間のＲＴＴを知ることができる。
そして、図４の右側のシーケンスに示すように、ＲＮは、ＯＮＵへの上りゲートｕＧに記されたＯＬＴ受信期間を、ＯＬＴ−ＲＮ間のＲＴＴ分だけ早めることで、ＯＮＵからの上りバースト信号が光スイッチ装置３を通過する期間を、ＲＮ自身の時計に即して求めることができる。
【００５１】
〔局側装置の構成〕
本実施形態の局側装置１は、基本的に１０ＧＥＰＯＮの局側装置であり、光スイッチ装置３を光スプリッタに置き換えた環境でも１０ＧＥＰＯＮの局側装置として動作する。
局側装置１はアクセス回線に対して最初にディスカバリシーケンスを起動する。光スイッチ装置３が動作しているＡＳＯＮシステムでは、このシーケンスにおいて光スイッチ装置３が登録され、局側装置１は当該装置３の存在を認識する。
更に、上記ディスカバリシーケンスを繰り返すことで、光スイッチ装置３の配下の宅側装置２や、多段になった下位の光スイッチ装置３が登録される。
【００５２】
図５は、局側装置１の一例を示すブロック図である。
図５に示すように、局側装置１は、下り信号の送信タイミングをスケジューリングする送信制御回路１７と、宅側装置２からの上り信号に対する動的帯域割当（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation）を行う帯域割当回路２８を備えている。
【００５３】
上位のアップリンク回線からの下りフレームは、宛先の異なる宅側装置２ごとの下りキュー１６Ａに振り分けられ、下りバッファ１６に一時的に保存される。
このとき、ブロードキャストフレームやマルチキャストフレームもそれ専用の下りキュー１６Ａに振り分けられる。なお、マルチキャストはグループ単位でキュー１６Ａを構成するものとする。
【００５４】
下りスケジューラとしての送信制御回路１７は、オペレータが各キュー１６Ａに付与した属性（割当帯域や遅延等）に基づいて、各キュー１６Ａの送出順と送出量を決定する。
この下りスケジューラ１７が決定すべき各下りキュー１６Ａの送出量の単位は、帯域効率と遅延とのトレードオフ（単位が大きいと帯域効率はよくなるが、遅延が長くなる。）を考慮して決められるが、典型的には、送出時間に換算して数μ秒オーダー（１０Ｇｂｐｓでは、イーサネット最大長フレームの１ないし数個分）とする。
【００５５】
このように、局側装置１が下りキュー１６Ａ単位に下りフレーム列を纏めて生成した、宅側装置２に対するフレーム群を「下りバースト」と呼ぶ。この下りバーストの先頭には、同期のための信号を挿入してもよい。
送信制御回路１７は、このように事前に決められた下りバーストの送出順と送出量の情報を含んだ下りゲートｄＧを生成し、光信号としてアクセス回線に送出させる。これにより、光スイッチ装置３は、下りバーストの送出順と送出量を把握することができる。
【００５６】
同報する宅側装置２のグループを動的に設定するマルチキャスト（これを動的マルチキャストと定義する。）を行う場合、局側装置１の制御フレーム処理回路２６は、マルチキャストＬＬＩＤとグループに属する宅側装置２のユニキャストＬＬＩＤの対応を、例えばＯＡＭによって光スイッチ装置３に指示する。
その他にも静的マルチキャストがあり、これはマルチキャストＬＬＩＤと光スイッチ装置３のポートの対応を固定的に予約しておくものである。
【００５７】
局側装置１の帯域割当回路２８は、ＥＰＯＮの場合と同様に、宅側装置２からの上りキューの状態を、宅側装置２が送信した制御フレームであるレポート（REPORT）によって収集し、このとき、時刻管理回路２５によって最新のＲＴＴが求められる。
そして、帯域割当回路２８は、オペレータから与えられた属性（割当帯域や遅延等）を満足するように、所定のアルゴリズムで上りバーストの配置（局側装置１での受信開始時刻及び受信時間）を決定し、各宅側装置２に上りゲートｕＧで送信許可を与える。
【００５８】
以下、図５を参照しつつ、局側装置１の内部構成を敷衍する。
図５に示すように、アップリンク回線からの下りフレームは、受信器３０Ｂを介して一旦下りバッファ１６に保存された後、送信制御回路１７の指示に基づき符号化回路シリアライザ１８に送られる。
符号化回路シリアライザ１８は、送信フレームを所定の方法及び所定のレートに基づいて符号化するとともに、シリアルなビット信号として電気光変換器（Ｅ／Ｏ）１９に送る。このとき、送信しようとしているフレームが制御フレームであれば、ＡＳＯＮカウンタの最新の値を参照して、そのフレームにタイムスタンプＴＳを付す。電気光変換器（Ｅ／Ｏ）１９はシリアルなビット信号を光信号に変換し、ＷＤＭカプラを経てＡＳＯＮシステムの光ファイバ４に送出する。
【００５９】
一方、ＡＳＯＮシステムの光ファイバ４からＷＤＭカプラを経て入射された上り光信号は、光電気変換器（Ｏ／Ｅ）２０によって電気信号に変換され、クロック・データリカバリ回路２１に入力される。クロック・データリカバリ回路２１は、受信信号に内包されるクロック信号を抽出するとともに、そのクロック信号で受信信号をサンプリングし、シリアルデータを再生し、シリアルデータをデシリアライザ復号回路２２に送る。
デシリアライザ復号回路２２は、シリアルデータを低速のパラレルデータに変換するとともに復号処理を行い、元のフレームを復元する。
【００６０】
復元されたフレームは、フレーム種別分別回路２３に入力され、制御フレームとそれ以外のユーザフレームが分別される。このうち、ユーザフレームは、送信器３０Ａを介してアップリンク回線に送信され、制御フレームは、タイムスタンプ抽出回路２４を経て、制御フレーム処理回路２６に送られる。
タイムスタンプ抽出回路２４は、タイムスタンプＴＳを読取り、それを時刻管理回路２５に送る。制御フレーム処理回路２６は、制御フレームの種別を判断して宅側装置２や光スイッチ装置３の登録処理に関するものを登録処理回路２７に送り、宅側装置２や光スイッチ装置３への帯域割当に関するものを帯域割当回路２８に送る。
【００６１】
登録処理回路２７は、登録処理の起動を帯域割当回路２８に指示するとともに、登録要求のあった宅側装置２や光スイッチ装置３との間で定められたシーケンスに基づいた制御フレームをやりとりし、その宅側装置２等を登録させるか、或いは、登録を拒否する。
宅側装置２等を登録させる場合は、登録処理回路２７はその宅側装置２等への継続的な帯域割当を帯域割当回路２８に指示する。
【００６２】
帯域割当回路２８は、登録処理回路２７からの登録処理起動の指示に基づき、登録要求をポーリングするための送信許可を割当て、帯域割当のための制御フレームの発行を制御フレーム処理回路２６に指示する。
また、帯域割当回路２８は、制御フレーム処理回路２６から帯域割当要求の制御フレームを受けると、所定のポリシーに基づいた帯域割当処理を実行し、個々の宅側装置２に対する送信許可を割当て、帯域割当のための制御フレーム（上りゲートｕＧ）の発行を制御フレーム処理回路２６に指示する。
【００６３】
制御フレーム処理回路２６は、登録処理回路２７または帯域割当回路２８から制御フレームの発行指示を受けると、対応する制御フレームを構成し、前記送信制御回路１７に送る。なお、宅側装置２の登録に関するシーケンスの詳細については後述する。
【００６４】
基準クロック生成回路２９は、理想的な周波数ｆを中心として定められた周波数範囲で自律的に発振し、基準クロックを生成する。
時刻管理回路２５は、基準クロックをカウントしてＡＳＯＮ用カウンタを生成し、このカウンタを局側装置１の各要部に配布する。また、時刻管理回路２５は、制御フレームのタイムスタンプＴＳを受け取ると、そのフレームの送信元の宅側装置２との間の往復伝搬時間ＲＴＴを計算し、このＲＴＴ情報を局側装置１の各要部に配布する。
【００６５】
このとき、時刻管理回路２５は、直前のＲＴＴとの変化を調べ、変動が所定の範囲を超えた場合は、アラームを生成する。このアラームを受けた場合、登録処理回路２７は当該宅側装置２の登録を拒否するなどの必要な処理を行う。
送信制御回路１７は、制御フレーム処理回路２６から制御フレーム（下りゲートｄＧ及び上りゲートｕＧを含む。）を受け取ると、一旦下りバッファ１６に保存するとともに、一般の下りフレームの送信に優先してスケジューリングを行う。このとき、カウンタの最新の値を参照して、制御フレームにタイムスタンプＴＳが付される。
【００６６】
〔宅側装置について〕
本実施形態の宅側装置２は、基本的に１０ＧＥＰＯＮの宅側装置であり、ＰＯＮ環境では１０ＧＥＰＯＮの宅側装置として動作する。
もっとも、本実施形態のＡＳＯＮシステムでは、下り信号についてもバースト信号となるので、宅側装置２の受信回路（光電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１）は、局側装置１と同様にバースト信号の受信が可能で、かつ、下り信号が連続信号かバースト信号かを識別可能となっている。
【００６７】
そして、下り信号が連続信号である場合、宅側装置２の時計は下り信号に同期して駆動され、下り信号がバースト信号である場合、宅側装置２の時計は自律して駆動される。なお、いずれの場合も、上り信号は宅側装置２の時計に同期して送信される。
なお、宅側装置２でのバースト受信技術としては、高速ＡＧＣや高速ＣＤＲ等の、ＥＰＯＮの局側装置に用いられている周知のものを採用することができる。
【００６８】
図６は、宅側装置２の一例を示すブロック図である。
光ファイバ４からＷＤＭカプラを経て入射された下り光信号は、光電気変換器（Ｏ／Ｅ）３１によって電気信号に変換され、クロック・データリカバリ回路３２に入力される。また、光電気変換機（Ｏ／Ｅ）３１は、下り光信号が常時入力されていることを条件に連続信号を識別し（逆はバースト信号）、連続光識別信号として時計回路３７に送る。
クロック・データリカバリ回路３２は、受信信号に内包されるクロック信号を抽出するとともに、そのクロック信号で受信信号をサンプリングし、シリアルデータを再生し、シリアルデータをデシリアライザ復号回路３３に送るとともに、再生クロックを時計回路３７に送る。
デシリアライザ復号回路３３は、シリアルデータを低速のパラレルデータに変換するとともに復号処理を行い、元のフレームを復元する。
【００６９】
復元されたフレームは、フレーム種別分別回路３４に入力され、制御フレームとそれ以外のフレームが分別される。このうち、ユーザフレームは、送信器４４Ａを介してアップリンク回線に送信され、制御フレームは、タイムスタンプ抽出回路３５を経て、制御フレーム処理回路３６に送られる。
タイムスタンプ抽出回路３５は、タイムスタンプＴＳを読取り、時計回路３７に送る。制御フレーム処理回路３６は、制御フレームの種別を判断して、登録処理に関するものを登録処理回路３８に送る。送信許可に関するものであった場合は、送信許可情報を送信制御回路３９に通知する。
【００７０】
送信許可情報には、データ種別（登録許可または通常許可：通常許可の場合は帯域要求強制の有無）、送信開始時刻及び送信持続時間が含まれている。
登録処理回路３８は、局側装置１との間で定められたシーケンスに基づいた制御フレームをやりとりし、当宅側装置２を登録させる。制御フレーム処理回路３６は、登録処理回路３８から制御フレームの発行指示を受けると、対応した制御フレームを構成し、送信制御回路３９に送る。なお、宅側装置２の登録に関するシーケンスの詳細については後述する。
【００７１】
ローカルクロック生成回路４０は、理想的な周波数ｆを中心として定められた周波数範囲で自律的に発振し、ローカルクロックを生成する。
時計回路３７は、連続光識別信号が有効のとき再生クロックを基準とし、そうでないときはローカルクロックを基準としてＡＳＯＮ用カウンタをカウントするとともに、基準としたクロックを送信制御回路に供給する（送信処理はこのクロックに同期して動作する）。このカウンタの値は送信制御回路３９から参照可能になっている。また、制御フレームのタイムスタンプＴＳを受け取ると、その値でＡＳＯＮ用カウンタを更新する。
このとき、直前のカウンタとの変化を調べ、変動が所定の範囲を超えた場合は、アラームを生成する。このアラームを受け、登録処理回路３８は登録を取り下げるなどの必要な処理を行う。
【００７２】
受信器４４Ｂは、ユーザ回線からフレームを受信し、宛先がユーザ回線内であるフレームをフィルタリングした上で、上り方向に送信すべきフレームを一旦上りバッファ４１に保存する。上りバッファ４１の状態は、送信制御回路３９が管理している。
送信制御回路３９は、制御フレーム処理回路３６から送信すべき制御フレームを受け取ると、一旦上りバッファ４１に保存する。また、送信許可で帯域要求強制を指示された場合は、上りバッファ４１の状態を反映したレポートフレーム（制御フレームの一種）を生成し、上りバッファ４１に記録する。
【００７３】
送信制御回路３９は、制御フレーム処理回路３６から送信許可の通知を受ける。送信許可のデータ種別が通常許可である場合には、送信制御回路３９は、ＡＳＯＮ用カウンタが送信開始時刻に到達した時点で電気光変換器（Ｅ／Ｏ）４３に発光を指示し、送信持続時間が経過するまでは発光指示を持続する。
このとき、発光指示に先立って、上りバッファ４１に送信持続時間に見合った量の送信フレームの取り出しを指示する。なお、帯域要求強制を指示されている場合は、レポートフレームを含めて取り出す。また、送信持続時間に見合った量とは、符合（誤り訂正を行うならそのための符号も含む）化後のデータが送信持続時間に送出できることを言う。
【００７４】
他方、制御フレーム処理回路３６から登録要求の制御フレームを受け取った場合は、送信許可のデータ種別が登録要求であるから、送信制御回路３９は、ＡＳＯＮ用カウンタが送信開始時刻に到達した時点から、送信持続時間の範囲でランダムな時間ウェイトした後に、電気光変換器（Ｅ／Ｏ）４３に発光を指示し、登録要求の制御フレームを送出する時間だけ発光指示を持続する。このとき、発光指示に先立って、上りバッファ４１に当該フレームの取り出しを指示する。
上りバッファ４１から取り出されたフレームは、符号化回路シリアライザ４２によって所定の方法および所定のレートに基づいて符号化され、シリアルなビット信号として電気光変換器（Ｅ／Ｏ）４３に送られる。
このとき、送信しようとしているフレームが制御フレームであれば、ＡＳＯＮカウンタの最新の値を参照して、そのフレームにタイムスタンプＴＳを付す。電気光変換器（Ｅ／Ｏ）４３は発光指示がある期間、シリアルなビット信号を光信号に変換する。一方、電気光変換器（Ｅ／Ｏ）４３は発光指示がない期間は発光しない。電気光変換器（Ｅ／Ｏ）４３が変換した光信号は、ＷＤＭカプラを経てアクセス回線に送出される。
【００７５】
〔周波数差を考慮したレンジング処理〕
前記した通り、局側装置１の帯域割当回路２８は、各宅側装置２に対して上りゲートｕＧで送信許可を与えるが、本実施形態では、このとき、上りゲートｕＧに記す宅側装置２の送信期間は、局側装置１での受信期間を宅側装置２とのＲＴＴ分だけ早めるとともに、局側装置１と宅側装置２の間の時計の周波数差の差分を補正したものとする。その理由は、次の通りである。
【００７６】
すなわち、ＥＰＯＮにおいては、宅側装置２の時計は、ＭＰＣＰフレームを受信する度にタイムスタンプＴＳをロードすることで局側装置１の時計と同期させ、ＭＰＣＰフレームのインターバルは、受信信号に内包されるクロックで時計を更新することにより同期を維持するようになっている。
しかし、本実施形態のＡＳＯＮシステムにおいては、宅側装置２への下り信号もバースト信号になるので、受信信号を使って同期を維持することができない。また同様に、上り信号を下り信号に同期したループタイミングで送信することもできない。
【００７７】
このため、局側装置１の帯域割当回路２８は、宅側装置２の時計が自走することを前提に上りゲートｕＧによる送信許可を決定するが、イーサネット規約では±１００ｐｐｍのクロック誤差を許容していることから、インターバルが１ｍｓあった場合、最大２００ｎｓの時間ずれが生じることになり、時間的影響を無視できない。
すなわち、上記のずれが生じても前後のバーストが衝突しないようなギャップを挿入する必要があり、帯域効率が悪くなる。
【００７８】
そこで、局側装置１は、宅側装置２での経過時間が異なる二つのレポート（第１のレポートと第２のレポート）により、ＲＴＴに加えて、局側装置１と宅側装置２のクロックの周波数差ｄｆを測定する。
図７は、上記周波数差を求めるレンジング処理を示すシーケンス図である。
図７に示すように、ＯＬＴの帯域割当回路２８は、ＲＴＴの算出を行うレンジング処理において、二つのＲＥＰＯＲＴの送信を強制する一つのＧＡＴＥを生成し、このＧＡＴＥを送信器１９から送信させる。
【００７９】
このＧＡＴＥには一つのタイムスタンプＴＳと二つの送信許可が含まれている。このとき、一つ目の第１のＲＥＰＯＲＴ用の送信許可は、レンジング処理におけるＲＥＰＯＲＴ用の送信許可と同様に、ＧＡＴＥの受信時刻と直近の送信時刻とされている。
他方、二つ目の第２のＲＥＰＯＲＴ用の送信許可は、ＯＮＵでの経過時間を出来るだけ長くとるのが望ましい。
【００８０】
ここで、第１のＲＥＰＯＲＴの受信時刻をＴｒとすると、第１のＲＥＰＯＲＴを受信した時の式（Ｔｒ−ＴＳ）は、ＯＬＴとＯＮＵの正確なＲＴＴを反映している。また、これら二つのＲＥＰＯＲＴが伝送される間でのＲＴＴの変化は比較的小さいので、第１のＲＥＰＯＲＴ受信時の（Ｔｒ−ＴＳ）と第２のＲＥＰＯＲＴ受信時のそれとの差は、ＯＬＴとＯＮＵとの間のクロック周波数の差に起因すると言える。
【００８１】
従って、ＯＬＴは、上記の測定から、ＲＴＴとともにクロック周波数の差ｄｆを算出するようにしている。このように、ＯＬＴは、実際に測定された周波数差ｄｆによるずれを勘案して、ＧＡＴＥによって送信開始時刻を調整するようになっている。
なお、図６の例では、第１のＲＥＰＯＲＴの送信時間をＧＡＴＥの受信時間と近接させた場合を例示しているが、ｄｆの測定方法はこれに限定されない。
【００８２】
すなわち、精度は劣るものの、ＯＮＵでの経過時間が異なる独立した二つのＧＡＴＥ−ＲＥＰＯＲＴから、ＲＴＴとｄｆを算出してもよい。
この場合、ＯＬＴ或いはＯＮＵのクロック周波数が環境条件等で経時変化するので、ｄｆの計算もＲＴＴと同様に継続的に実施することが好ましい。本来のＧＡＴＥ−ＲＥＰＯＲＴ処理では測定条件が満足されない場合、前記第二段階のレンジングを起動する。
【００８３】
そして、局側装置１の帯域割当回路２８は、上記周波数差ｄｆを考慮して、各宅側装置２からの上りバースト信号を衝突なくかつ稠密に配置させる。
ただし、ＯＬＴ−ＲＮ間の下り信号は連続信号とするので、光スイッチ装置３の時計は下り受信信号に同期させるものとする。また、光スイッチ装置３宛の下り信号には、バースト同期のための信号が不要となる。
【００８４】
〔スイッチ制御部による方路制御〕
図１に示すように、ＲＮのスイッチ制御部１０は、局側装置１とパッシブに接続されており、一種の宅側装置２として光スイッチ装置３を動作させる。
従って、このスイッチ制御部１０は、初期時において、光スイッチ７，８をすべて遮断するようにしており、局側装置１からのディスカバリシーケンスに呼応して、光スイッチ装置３を登録させる。
【００８５】
前記した通り、上りゲートｕＧには局側装置１での受信期間が追加されているので、スイッチ制御部１０は、ＯＬＴ−ＲＮ間のＲＴＴを求め、それ以後、自身への上りゲートｕＧが到着するごとにＲＴＴを更新する。
また、スイッチ制御部１０は、下りゲートｄＧを受信すると、下り光スイッチ７の方路と開通期間を判断し、当該下り光スイッチ７のＳＯＡ１２に対するゲート信号を生成する。この場合、スイッチ制御部１０は、ＬＬＩＤと支線との対応関係を把握して下り光りスイッチ７の方路を決定するが、この制御については後述する。
【００８６】
更に、スイッチ制御部１０は、下りゲートｄＧのＬＬＩＤがブロードキャストＬＬＩＤの場合には、下り光スイッチ７のすべての方路を開通させ、下りゲートｄＧのＬＬＩＤがマルチキャストＬＬＩＤの場合には、宛先に対応する下り光スイッチ７の方路を開通させる。
一方、スイッチ制御部１０は、ＯＬＴからの上りゲートｕＧをスヌープし、上りゲートｕＧを通過させるための下りゲートｄＧと併せて、上り光スイッチ８の方路を制御する。
すなわち、スイッチ制御部１０は、上りゲートｕＧを下り光スイッチ７に通すための下りゲートｄＧによって上り光スイッチ８の方路を決定し、上りゲートｕＧによって上り光スイッチ８の開通期間を決定する。この開通期間は、前記した通り、宅側装置２への上りゲートｕＧに記されたＯＬＴ受信期間をＯＬＴ−ＲＮ間のＲＴＴだけ早めた期間とする。
【００８７】
なお、本実施形態の例では、バースト信号が到着したことを、上り光スイッチ８がそのスイッチのポート単位で検出することは、コストがかかるために行っていない。
もっとも、これを可能にする一例としては、上り光信号を光カプラで分岐させ、受光素子で光信号の有無を検出する方法がある。
これを前提とすると、光スイッチ装置３は、宅側装置２のユニキャストＬＬＩＤと支線ポートとの対応を学習することが可能であり、後述するディスカバリ一括方式におけるポート発見シーケンスは不要となる。
【００８８】
一方、スイッチ制御部１０は、通常の１０ＧＥＰＯＮ用の宅側装置２Ａを混在させる（図１）システムにおいては、光スイッチ装置３が登録された段階で、下り光スイッチ７を全開通させ、ＡＳＯＮ用の宅側装置２が発見された下り光スイッチ７の支線ポートに対しては、下りゲートｄＧによる開通に切り替える。
このようにすることで、バースト受信できない宅側装置２Ａを混在させることが可能になる。このとき、上記１０ＧＥＰＯＮ用の宅側装置２Ａを光スイッチ装置３に置き換えれば、光スイッチ装置３の多段構成が可能となる。
【００８９】
〔スイッチ制御部の構成〕
図８は、スイッチ制御部１０の構成を示す機能ブロック図である。
図８に示すように、光スイッチ装置３内に設けたパワースプリッタ５（図１）から分岐した光ファイバは、スイッチ制御部１０のＷＤＭスプリッタ４５に接続されており、このスプリッタ４５は下り光信号と上り光信号を分離／多重する。
分離された下り光信号は、光電気変換器（Ｏ／Ｅ）４６によって電気信号に変換され、クロック・データリカバリ回路４７に入力される。
【００９０】
クロック・データリカバリ回路４７は、受信信号に内包されるクロック信号を抽出するとともに、そのクロック信号で受信信号をサンプリングし、シリアルデータを再生する。このクロック信号は時計回路４８と符号化回路シリアライザ４９に入力される。
一方、シリアルデータはデシリアライザ復号回路５０に入力され、そこで低速のパラレル信号への変換と復号処理が行われ、元のフレームが復元される。
【００９１】
復元されたフレームはフレーム種別分別回路５１にて、ＭＰＣＰフレーム、下りゲートフレーム及びＲＮ宛のフレームが分別され、タイムスタンプ抽出回路５２に送られる。
タイムスタンプ抽出回路５２は、局側装置１が記したＯＬＴ送信時のタイムスタンプＴＳを抽出して、時計回路４８に送るとともに、フレームを制御フレーム処理回路５３に渡す。
時計回路４８は、入力されたタイムスタンプＴＳが現在時刻となるように、自身の時計をリセットするとともに、タイムスタンプＴＳのインターバルでは抽出されたクロックで時計を更新する。
【００９２】
ただし、タイムスタンプＴＳのドリフトが規定値より大きい場合は、時計をリセットせず、制御フレーム処理回路５３にタイムスタンプドリフト違反のアラームが送られる。
この時計回路４８の時計は、制御フレーム処理回路５３、下りスイッチ制御回路５４及び上りスイッチ制御回路５５等から参照できるようになっている。
制御フレーム処理回路５３は、受け取ったＭＰＣＰフレームやＲＮ宛のフレームに応答する形で、光スイッチ装置３の登録、ＯＬＴとのＲＴＴ算出、及び、ＯＬＴとの管理情報のやり取りを行う。
【００９３】
このとき、登録要求（REGISTER_REQ）、登録応答（REGISTER_ACK）、レポート（REPORT）及び管理情報等を局側装置１に送出する場合は、光スイッチ装置３宛の上りゲートｕＧに従ったタイミングで、当該フレームを符号化回路シリアライザ５０に送る。
符号化回路シリアライザ５９は、符号化と高速なシリアル信号への変換を、クロック・データリカバリ回路４７が抽出したクロックに同期して行う。
このシリアル信号は、電気光変換器（Ｅ／Ｏ）５６にて光信号に変換され、この光信号は、上り光信号としてＷＤＭスプリッタ４５を介して下り信号に多重される。なお、このとき、電気光変換器５６は、光スイッチ装置３への上りゲートｕＧに従った期間のみ発光する。
【００９４】
制御フレーム処理回路５３は、ＬＬＩＤと光スイッチ７，８の支線ポートとの対応関係を、例えば参照テーブルに保持している。
この対応関係は、予め予約されるか、管理情報として局側装置１から通知されるか、或いは、後述する個別方式によるＯＮＵ登録シーケンスにより学習するか、によって定められる。
【００９５】
制御フレーム処理回路５３は、下りゲートフレームを受けると、送出期間ごとの開通指示情報に分解し、第１のキュー５７へ入れる。このとき、開通指示が時間順に並ぶ位置に挿入するとともに、ＬＬＩＤは前記参照テーブルによって開通支線ポートを表す方路ビットマップに置換しておく。
下りスイッチ制御回路５４は、第１のキュー５７先頭の開通指示情報を参照し、時計が開通指示の期間に該当する間、上記方路ビットマップに即して下り光スイッチ７のゲート信号をドライブするとともに、第１のキュー５７の先頭エントリを除去する。この下り光スイッチ７のドライブ信号（ビットマップで表現）は遅延回路５９を経て制御フレーム処理回路５３に戻される。
【００９６】
下りフレームが、光スイッチ装置３内のパワースプリッタ５→Ｏ／Ｅ４６→タイムスタンプ抽出回路５２を経て制御フレーム処理回路５３へ到達するまでには、一定の処理遅延が発生する。
そこで、遅延回路５９は、かかる処理遅延を勘案して、制御フレーム処理回路５３への入力フレームと、それを通過させるための下り光スイッチ７のドライブ信号とのずれを補償する。
【００９７】
また、制御フレーム処理回路５３は、自身以外への上りゲートフレームをスヌープし、グラントごとの開通指示情報に変換し、第２のキュー５８へ入れる（開通指示が時間順に並ぶ位置に挿入する）。
このとき、開通支線ポートを表す方路ビットマップは、そのときの下り光スイッチ７のドライブ情報（ビットマップ）を反映する。また、開通期間は当該グラントに対応したＯＬＴ受信期間（これは上りゲートｕＧに記されている。）をＯＬＴ−ＲＮ間のＲＴＴだけ早めた期間とする。
上り光スイッチ制御回路５５は、第２のキュー５８先頭の開通指示情報を参照し、時計が開通指示の期間に該当する間、方路ビットマップに即して上り光スイッチ８のゲート信号をドライブするとともに、第２のキュー５８の先頭エントリを除去する。
【００９８】
〔宅側装置の登録方法〕
本実施形態のＡＳＯＮシステムにおいては、光スイッチ装置３が下り光信号の行き先を方向付けるため、宅側装置２のディスカバリ（未知の宅側装置２との通信リンクを自動的に確立するための登録作業）を行うに当たって、光スイッチ装置３の支線ポートと対応付けて宅側装置２を登録する必要がある。
この支線ポートに対応付けた宅側装置２の登録方法は種々考えられるが、以下、代表的な二つの方式（個別方式と一括方式）について説明する。
【００９９】
〔個別方式による登録方法〕
この個別方式（逐次方式ともいう。）による登録方法は、要するに、光スイッチ装置３の支線ポートごとにディスカバリを行う方法である。
ＯＬＴは、ディスカバリゲートを下り光スイッチ７に通すための下りゲートｄＧに、支線選択的に定義された静的マルチキャストＬＬＩＤを指定する。これに対応して、ＲＮは、予約された支線のみにディスカバリゲートを通す。
【０１００】
ＯＬＴは、登録時に新規ＬＬＩＤを与えるが、登録通知（REGISTER）に対する下りゲートｄＧまでを予約ＬＬＩＤで通し、以後は新規ＬＬＩＤで通すようにする。
ＲＮは、登録通知（REGISTER）に記された新規ＬＬＩＤをスヌープし、予約ＬＬＩＤとの対応と、支線ポートとの対応を認識することができる。
図９は、上記個別方式による登録方法を示すシーケンス図である。以下、この図９を参照して、当該登録方法の内容を更に敷衍する。
【０１０１】
ここで、図９に示す登録シーケンスに用いる各制御フレームの表記を、次の通り定義する。
ｄＧ（ｐＪ，Ｐｋ）：支線ｐＪを期間Ｐｋだけ開通させる下りゲート
ｕＧ（Ｌ，Ｐｋ）  ：ＬＬＩＤ（Ｌ）のＯＮＵへの上りゲート（グラント期間Ｐｋ）
ｕＤＧ（Ｐｋ）    ：上りディスカバリゲート（グラント期間Ｐｋ）
ＲＲ（ａＭ）      ：アドレスａＭのＯＮＵからの登録要求（REGISTER_REQ）
Ｒ（ａＭ，Ｌ）    ：アドレスａＭのＯＮＵにＬＬＩＤ（Ｌ）を割り当てるための登録通知（REGISTER）
ＲＡ（Ｌ）        ：ＬＬＩＤ（Ｌ）のＯＮＵからの登録応答（REGISTER_ACK）
【０１０２】
図９に左から順に示すように、まず、ＯＬＴは、下りゲートｄＧ（ｐ１，Ｐ１）をアクセス回線に送出する。その後、ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ１の間に上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ２）をアクセス回線に送出する。
ＲＮは、この下りゲートｄＧ（ｐ１，Ｐ１）を受け取り、自身の下り光スイッチ７の支線ｐ１を期間Ｐ１だけ開通させる。また、ＲＮは期間Ｐ１に通過する上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ２）をスヌープし、自身の上り光スイッチ８の支線ｐ１（期間Ｐ１の下り光スイッチの方路に該当）を、期間Ｐ２の間、開通させる。（ここに記述したように、ＲＮが行う光スイッチ７、８の制御は従属的であり、以後、図９の説明において、ＲＮの動作を省略する。）
ＯＬＴは支線ｐ１に送出された上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ２）の応答として、例えば未登録のアドレスａ１のＯＮＵからの登録要求ＲＲ（ａ１）を受信する。
【０１０３】
その後、ＯＬＴは、下りゲートｄＧ（ｐ１，Ｐ３）をアクセス回線に送出する。そして、ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ３の間に登録通知Ｒ（ａ１，１）と上りゲートｕＧ（１，Ｐ４）を送出して、アドレスａ１のＯＮＵにＬＬＩＤ（１）を割り当てるとともに、そのＯＮＵに、期間Ｐ４の送信許可を与える。
その登録通知Ｒ（ａ１，１）を受けたＯＮＵは、送信許可が与えられた期間Ｐ４の間に、登録応答ＲＡ（１）を送出する。この登録応答ＲＡ（１）を受けたＯＬＴは、その応答ＲＡ（１）を発したＯＮＵを、支線ｐ１に接続されたアドレスａ１のＯＮＵ（ａ１）として登録する。
【０１０４】
同様に、ＯＬＴは、下りゲートｄＧ（ｐ２，Ｐ５）をアクセス回線に送出した後、その期間Ｐ５の間に、上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ６）を送出し、更に未登録のアドレスａ２のＯＮＵからの登録要求ＲＲ（ａ２）を受信する。
その後、ＯＬＴは、下りゲートｄＧ（ｐ２，Ｐ７）をアクセス回線に送出した後、その期間Ｐ７の間に、登録通知Ｒ（ａ２，２）と上りゲートｕＧ（２，Ｐ８）を送出して、アドレスａ２のＯＮＵにＬＬＩＤ（２）を割り当てるとともに、そのＯＮＵに、期間Ｐ８の送信許可を与える。
【０１０５】
登録通知Ｒ（ａ２，２）を受けたＯＮＵは、送信許可が与えられた期間Ｐ８の間に、登録応答ＲＡ（２）を送出する。この登録応答ＲＡ（２）を受けたＯＬＴは、その応答ＲＡ（２）を発したＯＮＵを、支線ｐ２に接続されたアドレスａ２のＯＮＵ（ａ２）として登録する。
【０１０６】
このように、上記個別方式による登録方法によれば、ＯＬＴが、下り光スイッチ７，８の支線ｐＪ（Ｊ＝１〜Ｎ）を一つずつ所定期間Ｐｋだけ開通させる下りゲートｄＧ（ｐＪ，Ｐｋ）を個別に送出し、その個別の支線ｐＪの開通期間Ｐｋの間に、上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐｋ）を送出して未登録のＯＮＵとの間でディスカバリを行うので、登録されたＯＮＵがどの支線ｐＪに繋がっているかを認識することができる。
このため、ＯＮＵとＲＮの支線ポートとの関係を予め設定しておかなくても、その対応関係も含めてＯＮＵを自動登録することができる。
【０１０７】
〔一括方式による登録方法〕
一方、一括方式による登録方法は、要するに、ＥＰＯＮと同様のディスカバリをすべての支線ポート（必ずしも全部である必要はなく、一部の複数の支線ポートであってもよい。）に対して同時に行う方式である。
すなわち、ＯＬＴは、上りディスカバリゲートｕＤＧを通す下りゲートｄＧについてブロードキャストＬＬＩＤを指定する。これにより、ＯＬＴは、任意の支線にあるＯＮＵを発見することができるが、これだけでは、ＯＬＴとＲＮはいずれも、ＯＮＵと支線との対応を認識することができない。
【０１０８】
このため、ＯＬＴは、上記ディスカバリシーケンスに引き続いて、ポート発見シーケンスを実行する。
このポート発見シーケンスでは、ＯＬＴは、新規ＬＬＩＤへのレポート強制ゲートを、通過させる静的ＬＬＩＤを試行錯誤的に変えつつ送信し、このレポート（REPORT）の有無によって、ＯＮＵが属する支線ポートを最終的に特定する。
この場合、例えば、全支線ポートに対し、二分割、四分割、八分割等の２のｎ乗で階層的に分割したグループに予約ＬＬＩＤを割当ててバイナリサーチすることにより、支線ポートの数Ｎの増加に対し、ｌｏｇＮオーダーの時間でポートを発見することが可能である。このとき、分割したグループの支線ポートすべてに既にＯＮＵが登録されている場合は、そのグループをサーチ範囲から除外することによって、さらに迅速にポートを発見することができる。ＯＬＴはその結果をＲＮに通知する。
【０１０９】
図１０は、上記一括方式による登録方法を示すシーケンス図である。以下、この図１０を参照して、当該登録方法の内容を更に敷衍する。
なお、図１０に示す登録シーケンスでは、個別方式（図９の場合）で定義した各制御フレームに加え、次の各制御フレームの表記を更に定義する。
【０１１０】
ｄＧ（ｐＢ，Ｐｋ）  ：全支線を期間Ｐｋだけ開通せる下りゲート
ｄＧ（ｐＭｉ，Ｐｋ）：支線グループＭｉを期間Ｐｋだけ開通させる下りゲート
ｕＧｆｒ（Ｌ，Ｐｋ）：ＬＬＩＤ（Ｌ）のＯＮＵへの上りゲート（グラント期間Ｐｋでかつレポート強制付き）
ＲＰ（Ｌ）          ：ＬＬＩＤ（Ｌ）のＯＮＵからのレポート（REPORT）
ＯＡＭｐ（Ｌ，ｐＪ）：ＲＮにＬＬＩＤ（Ｌ）と支線ｐＪの対応付けを通知するＯＡＭフレーム
【０１１１】
図１０に左から順に示すように、まず、ＯＬＴは、下りゲートｄＧ（ｐＢ，Ｐ１）をアクセス回線に送出する。その後、ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ１の間に上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ２）をアクセス回線に送出する。
ＲＮは、この下りゲートｄＧ（ｐＢ，Ｐ１）を受け取り、自身の下り光スイッチ７のすべての支線ｐ１〜ｐＮを期間Ｐ１だけ開通させる。また、ＲＮは期間Ｐ１に通過する上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ２）をスヌープし、自身の上り光スイッチ８のすべての支線ｐ１〜ｐＮ（期間Ｐ１の下り光スイッチの方路に該当）を、期間Ｐ２の間、開通させる。（ここに記述したように、ＲＮが行う光スイッチ７，８の制御は従属的であり、以後、図１０の説明において、ＲＮの動作を省略する。）
【０１１２】
ＯＬＴは、すべての支線ｐ１〜ｐＮに送出された上りディスカバリゲートｕＤＧ（Ｐ２）の応答として、例えば未登録のアドレスａ２のＯＮＵからの登録要求ＲＲ（ａ２）を受信する。その後、ＯＬＴは、下りゲートｄＧ（ｐＢ，Ｐ３）をアクセス回線に送出する。
ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ４の間に登録通知Ｒ（ａ２，１）と上りゲートｕＧ（１，Ｐ４）を送出して、アドレスａ２のＯＮＵにＬＬＩＤ（１）を割り当てるとともに、そのＯＮＵに、期間Ｐ４の送信許可を与える。
【０１１３】
その登録通知Ｒ（ａ２，１）を受けたＯＮＵは、送信許可が与えられた期間Ｐ４の間に、登録応答ＲＡ（１）を送出する。この登録応答ＲＡ（１）を受けたＯＬＴは、その応答ＲＡ（１）を発したＯＮＵを、アドレスａ２のＯＮＵ（ａ２）として登録する。
【０１１４】
次いで、ＯＬＴは、前記ポート発見シーケンスを行う。
このシーケンスにおいて、ＯＬＴは、まず、下りゲートｄＧ（ｐＭ０ｘ，Ｐ５）をアクセス回線に送出する。
ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ５の間に上りゲートｕＧｆｒ（１，Ｐ６）を送出して、期間Ｐ６でレポート強制付きの送信許可を与え、ＬＬＩＤ（１）を有するＯＮＵからのレポートの返信を待つ。
【０１１５】
図１０の例では、支線ｐ２に接続されている前記ＯＮＵ（ａ２）がレポートＲＰ（ａ２）を送出しているので、この時点で、ＬＬＩＤ（１）を有するＯＮＵ（ａ２）が支線グループｐＭ０ｘ（＝ｐ１，ｐ２）に含まれることが判明する。
しかし、支線グループｐＭ０ｘには二つの支線ｐ１，ｐ２が含まれているので、ＯＮＵ（ａ２）が当該グループ中のどの支線ｐ１，ｐ２に繋がっているのかは、未だ判明していない。
【０１１６】
そこで、ＯＬＴは、更に下りゲートｄＧ（ｐＭ００，Ｐ７）をアクセス回線に送出する。ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ７の間に上りゲートｕＧｆｒ（１，Ｐ８）を送出して、期間Ｐ８でレポート強制付きの送信許可を与え、ＬＬＩＤ（１）を有するＯＮＵ（ａ２）からのレポートの返信を待つ。
【０１１７】
図１０に示す例では、所定時間が経過してもレポートの返信がない。
そこで、ＯＬＴは、更に下りゲートｄＧ（ｐＭ０１，Ｐ９）をアクセス回線に送出する。ＯＬＴは、上記開通期間Ｐ９の間に上りゲートｕＧｆｒ（１，Ｐ１０）を送出して、期間Ｐ１０でレポート強制付きの送信許可を与え、ＬＬＩＤ（１）を有するＯＮＵ（ａ２）からのレポートの返信を待つ。
【０１１８】
そして、実際に支線ｐ２に接続されているＯＮＵ（ａ２）がレポートＲＰ（ａ２）を送出し、このレポートＲＰ（ａ２）を受信した時点で、ＯＬＴは、ＬＬＩＤ（１）を有するＯＮＵ（ａ２）が支線グループｐＭ０１（＝ｐ２のみ）に含まれることを認識する。すなわち、ＯＮＵ（ａ２）を支線Ｐ２に発見する。
その後、ＯＬＴは、ＯＡＭフレームＯＡＭｐ（１，ｐ２）をＲＮに送出し、ＬＬＩＤ（１）のＯＮＵが支線ｐ２に繋がっていることをＲＮに通知する。
【０１１９】
このように、上記一括方式による登録方法によれば、ＯＬＴが、下り光スイッチ７，８の全支線ｐ１〜ｐＮを所定期間Ｐｋだけ開通させる下りゲートｄＧ（ｐＢ，Ｐｋ）を送出し、その開通期間Ｐｋの間に、未登録のＯＮＵに対するディスカバリを行い、その後、登録済み（ＬＬＩＤ付与済み）のＯＮＵに対するレポート強制付きの上りゲートｕＧｆｒ（Ｌ，Ｐｋ）を、光スイッチ７，８の支線ｐＪ（Ｊ＝１〜Ｎ）を絞り込みながら送信するポート発見シーケンスを行うので、ＯＮＵとＲＮの支線ポートとの対応関係を予め設定しておかなくても、その対応関係も含めてＯＮＵを自動登録することができる。
【０１２０】
また、一括方式による登録方法では、光スイッチ７，８の全支線ｐ１〜ｐＮを開通させた状態で通常のディスカバリを行ってから、登録済みのＯＮＵに対応する支線ｐＪ（Ｊ＝１〜Ｎ）を絞り込むポート発見シーケンスに移行するので、各支線ｐＪ（Ｊ＝１〜Ｎ）ごとにそれぞれディスカバリを行う前記個別方式に比べて、一般に、ＯＮＵの自動登録をより迅速に行うことができる。
【０１２１】
なお、上記個別方式あるいは一括方式の登録方法において、図１に示すように、ＯＮＵに、バースト信号を受信可能なバースト対応のＡＳＯＮ−ＯＮＵとは異なり、バースト信号を受信不能なバースト非対応の１０ＧＥＰＯＮ−ＯＮＵが含まれる可能性のあるシステムにおいては、スイッチ制御部１０は、自身の登録が完了した後、下り光スイッチ７のすべての支線ｐ１〜ｐＮ（あるいは１０ＧＥＰＯＮ−ＯＮＵが接続される可能性のある支線）を常時開通させておく。新たに登録されたＯＮＵがＡＳＯＮ−ＯＮＵのものである場合には、そのＯＮＵに対応する下り光スイッチ７の支線の常時開通を止め、ＯＬＴから指示される下りゲートｄＧに従った開通に切り替える。
これにより、バースト非対応のＯＮＵへの下り信号は連続信号になり、バースト信号によってバースト非対応のＯＮＵが誤動作することを防止するとともに、ＡＳＯＮ−ＯＮＵと同一のアクセス回線に混在させることができる。
【０１２２】
〔個別方式と一括方式の双方適用〕
一方、上記個別方式の登録方法（図９）と一括方式の登録方法（図１０）とは、互いに排他的なものではなく、一つのＡＳＯＮシステムにおいてこれら双方の登録シーケンスを実施することができる。
ここで、ＡＳＯＮシステムは、光スイッチの各支線ｐＪ（Ｊ＝１〜Ｎ）に対して一つのＯＮＵを接続する形態を基本としているので、以下の比較においては、この形態を前提とする。
【０１２３】
個別方式の特徴は、支線個別にディスカバリを行うので、未登録のＯＮＵの数に関わらず、登録を欲しているＯＮＵをすべて登録させるに必要な時間の上限が抑えられていることである。一方、特定のＯＮＵにとっては、登録を欲してから登録が完了するまでの時間が支線の選択順に依存し、長くなる場合がある。
一括方式の特徴は、全支線を対象にディスカバリを行うので、登録を欲したＯＮＵ（これ以外のＯＮＵの状態は変わらないとする）がどの支線に接続されていても、比較的短時間で登録が完了することである。一方、同時に登録を欲しているＯＮＵが多数ある場合、登録要求が衝突する確率が高くなり、すべてのＯＮＵを登録させるのに必要な時間が長くなる可能性がある。
【０１２４】
一般に、ＯＮＵの電源オン等、ＯＮＵの事情による登録に備える通常状態では、一括方式による登録が適しており、ＲＮやＯＬＴ、あるいはＯＬＴ−ＲＮ間アクセス回線が障害からの復旧したときなど、多数のＯＮＵが同時に登録要求する事象に備えては、個別方式による登録が適している。
そこで、一つのＡＳＯＮシステムにおいて、個別方式の登録方法と一括方式の登録方法とを、ＡＳＯＮシステムの状況に応じて選択的に行うことが推奨される。
【０１２５】
これらの登録方法の切り替えは、オペレータが指示して行ってもよいし、一括方式において登録要求の衝突頻度が高くなれば自動的に個別方式に切替えるようにしてもよい。
なお、これらの方式を一般化すれば、支線をグループ分けし、グループ個別に一括方式を適用する。グループの範囲を最大にしたものがいわゆる一括方式であり、最小にしたものが個別方式（ポート発見シーケンスは不要なので削除）である。これらの中間として、グループの範囲を調節してもよい。
【０１２６】
上記実施形態はすべて例示であり本発明の範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内での変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るＡＳＯＮシステムの全体構成図である。
【図２】下り光スイッチの概略構成図である。
【図３】上り光スイッチの概略構成図である。
【図４】往復遅延時間（ＲＴＴ）の測定方法を示すシーケンス図である。
【図５】局側装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】宅側装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】周波数差を求めるレンジング処理を示すシーケンス図である。
【図８】光スイッチ装置のスイッチ制御部の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】個別方式による登録方法を示すシーケンス図である。
【図１０】一括方式による登録方法を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１      局側装置
２      宅側装置
３      光スイッチ装置
４      光ファイバ
５      光スプリッタ
７      下り光スイッチ（光スイッチ部）
８      上り光スイッチ（光スイッチ部）
９      ＷＤＭスプリッタ
１０      スイッチ制御部
ｄＧ      下りゲート
ｕＧ      上りゲート
【図１】
2009171434.tif 000003
【図２】
2009171434.tif 000004
【図３】
2009171434.tif 000005
【図４】
2009171434.tif 000006
【図５】
2009171434.tif 000007
【図６】
2009171434.tif 000008
【図７】
2009171434.tif 000009
【図８】
2009171434.tif 000010
【図９】
2009171434.tif 000011
【図１０】
2009171434.tif 000012