(57)【要約】【課題】新規ＯＮＵの同期調整用の信号が、既存ＯＮＵのデータ通信用の信号と同期していない状態で重なってしまい、正常な通信ができなくなるのを防ぐ。【解決手段】同期調整区間１０において、複数の加入者装置の各々の送信位相を変化させることにより、局側装置と複数の加入者装置との間で同期調整を行う同期調整過程と、ユーザデータ区間２０において、局側装置と複数の加入者装置との間で、ユーザデータを送受信するユーザデータ送受信過程とを備えている。ここで、同期調整区間及びユーザデータ区間は、順次に繰り返し設けられている。【選択図】図２
2009088757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個の局側装置と複数の加入者装置で構成される、符号分割多重通信を行うネットワークにおける同期方法であって、
同期調整区間において、前記複数の加入者装置の各々の送信位相を変化させることにより、前記局側装置と前記複数の加入者装置との間で同期調整を行う同期調整過程と、
ユーザデータ区間において、前記局側装置と、該局側装置と同期している前記複数の加入者装置との間で、ユーザデータを送受信するユーザデータ送受信過程と
を備え、
前記同期調整区間及び前記ユーザデータ区間が順次に繰り返し設けられる
ことを特徴とする同期方法。
【請求項２】
前記同期調整過程では、前記複数の加入者装置のうち、１つの加入者装置について同期調整を行い、
前記同期調整区間及び前記ユーザデータ区間の繰り返し毎に、同期調整を行う対象の加入者装置を切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の同期方法。
【請求項３】
前記ネットワークに新たに接続された新規加入者装置を非運用状態としておき、
前記同期調整過程は、さらに
前記局側装置が、同期調整を行う対象の加入者装置である新規加入者装置に対して、同期調整開始を指示する同期調整開始指示過程と、
前記新規加入者装置が、前記同期調整開始の指示に応答して待機通知を含む上り信号を前記局側装置に送信するとともに、非運用状態から待機状態へ移行する待機状態移行過程と、
前記局側装置が、前記待機通知を含む前記上り信号の受信に応答して、前記新規加入者装置が待機状態であることを認識するとともに、前記新規加入者装置に対して送信位相を変化させる位相調整指示を送り、該新規加入者装置は、前記位相調整指示に応答して送信位相を変化させた後、待機通知を含む上り信号を送信して、前記局側装置と前記新規加入者装置を同期させる送信位相同期過程と、
前記局側装置は、該局側装置と前記新規加入者装置が同期している場合は、送信可否通知として、送信可を示す信号を前記新規加入者装置に送信する送信可否通知過程と、
前記新規加入者装置が、送信可を示す送信可否通知の受信に応答して、運用状態に移行する状態移行過程と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の同期方法。
【請求項４】
前記新規加入者装置は、自己のチャネル番号を保持しており、
前記同期調整開始の指示には、同期調整対象の加入者装置のチャネル番号である加入者チャネル番号が含まれており、
前記同期調整開始指示過程において、
前記新規加入者装置は、前記加入者チャネル番号が、前記自己のチャネル番号と等しいか否かを判定し、異なっている場合は、自己を非運用状態として、前記同期調整過程を終了する
ことを特徴とする請求項３に記載の同期方法。
【請求項５】
前記局側装置は、各加入者装置に対して、チャネル番号と、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す加入者状態情報を保持しており、
前記加入者装置は、自己のチャネル番号と、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す自己状態情報を保持しており、
前記同期調整開始の指示には、同期調整対象の加入者装置のチャネル番号である加入者チャネル番号と、当該加入者装置の加入者状態情報が含まれており、
前記同期調整開始指示過程において、
前記新規加入者装置は、前記加入者チャネル番号が、前記自己のチャネル番号と等しいか否かを判定し、異なっている場合は、自己を非運用状態として、前記同期調整過程を終了し、
前記加入者チャネル番号と前記自己のチャネル番号とが等しい場合は、さらに加入者状態情報と自己状態情報について判定を行い、
前記加入者状態情報が運用状態を示し、前記自己状態情報が非運用状態を示す場合は、端末重複を表示した後、前記同期調整過程を終了する
ことを特徴とする請求項３に記載の同期方法。
【請求項６】
前記同期調整過程では、
前記加入者装置は、前記同期調整区間の開始から一定区間、及び前記同期調整区間の終了までの一定区間の間、前記局側装置への送信を停止する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の同期方法。
【請求項７】
１つの局側装置が、複数の加入者装置に接続されて構成される、符号分割多重通信を行うネットワークであって、
前記局側装置は、
同期調整区間とユーザデータ区間を設定し、前記同期調整区間に、加入者チャネル番号、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す加入者状態情報、送信遅延量及び送信可否情報のいずれか１つ又は２以上を含む局側加入者情報を挿入し、及び、前記ユーザデータ区間に、フレームを配置して下り送信信号を生成する局側情報挿入部と、
当該局側装置内で復調された受信信号から、同期調整区間に含まれる加入者側加入者情報を抽出するとともに、ユーザデータ区間に含まれるフレームを抽出する局側情報抽出部と、
前記ネットワークに含まれる全ての加入者装置についての、加入者情報を読み出し及び書換え自在に保存し、前記局側情報抽出部で抽出された前記加入者側加入者情報に基づいて、前記加入者情報を更新し、または、当該加入者情報を読み出して前記局側情報挿入部へ局側加入者情報として送る局側制御部と
を備え、
前記複数の加入者装置は、それぞれ、
同期調整区間とユーザデータ区間を設定し、前記同期調整区間に、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す加入者状態情報を含む加入者側加入者情報を挿入し、及び、前記ユーザデータ区間に、フレームを配置して上り送信信号を生成する加入者側情報挿入部と、
当該加入者装置内で復調された受信信号から、同期調整区間に含まれる局側加入者情報を抽出するとともに、ユーザデータ区間に含まれるフレームを抽出する加入者側情報抽出部と、
前記局側加入者情報に基づいて、自己のチャネル番号及び加入者チャネル番号の比較と、自己状態情報及び加入者状態情報の判定とを行い、前記比較と判定の結果に基づき、自己の状態を運用状態、非運用状態又は待機状態に切り替える加入者側制御部とを
備えることを特徴とするネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１個の局側装置と複数の加入者装置で構成される符号分割多重通信を行うネットワークにおける同期方法及びネットワークに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１を参照して、３２チャネルの１０／１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号を符号分割多重（ＣＤＭ）により多重する光通信ネットワークについて説明する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
光通信ネットワーク１１００は、波長分割多重（ＷＤＭ）技術と、符号分割多重（ＣＤＭ）技術を組み合わせた、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ）、すなわちＷＤＭ−ＣＤＭ−ＰＯＮシステムである。基幹ネットワークに近い中央局１１１０に局側装置（ＯＬＴ）１２００が配置され、加入者側にユーザ端末装置（ＯＮＵ）１３００が配置されている。ＯＮＵ１３００側には波長フィルタ１１２０が設けられ、中央局１１１０と波長フィルタ１１２０の間が１本の光ファイバ１１３０で接続されている。中央局１１１０からＯＮＵ１３００に向けて送られたＷＤＭ−ＣＤＭ信号は、波長フィルタ１１２０で波長ごとに分岐され、それぞれ光カプラ１４００に送られる。
【０００４】
光カプラ１４００には、複数のＯＮＵ１３００が接続されている。この１つの光カプラ１４００に接続されているＯＮＵ群と、１つのＯＬＴ１２００とで１つのグループが構成される。
【０００５】
この１つのグループ内の通信は、ＣＤＭ技術を用いて、ＯＮＵ１３００からＯＬＴ１２００に向かう上り通信、及びＯＬＴ１２００からＯＮＵ１３００に向かう下り通信とで同一の波長を使用する。一方、各グループには、それぞれ異なる波長が割り当てられていて、波長フィルタ１１２０と、中央局１１１０内に設けられた局内フィルタ１１２２とで波長分離あるいは波長多重が行われる。
【０００６】
ＯＬＴ１２００はインタフェース１２１０を備えており、基幹ネットワークとの間でパケットの送受信、フレームの生成及びパケットの抽出などを行う。各エンコーダ１２３２−１〜３２には、３２種類の符号が割り当てられている。エンコーダ１２３２−１〜３２は、上り方向のフレームを変換して符号拡散信号を生成する。符号拡散信号は、加算多重器１２４０で加算されることにより、符号分割多重（ＣＤＭ）信号が生成される。このＣＤＭ信号は光モジュール１２５０でＣＤＭ光信号に変換されて、ＯＮＵ１３００に対して送信される。各ＯＬＴ１２００で生成されたＣＤＭ光信号は、局内フィルタ１１２２で波長多重されてＷＤＭ−ＣＤＭ信号としてＯＮＵ１３００に向けて送られる。
【０００７】
ＷＤＭ−ＣＤＭ信号は波長フィルタ１１２０で波長分離されて、分離された各ＣＤＭ光信号が光カプラ１４００に送られる。ＣＤＭ光信号は、光カプラ１４００で３２分岐された後、各ＯＮＵ１３００に送られる。
【０００８】
各ＯＮＵ１３００では、光モジュール１３５０によりＣＤＭ光信号がＣＤＭ電気信号に変換された後、ＣＣＤマッチドフィルタ１３８４及びコンパレータ１３８６を備えるデコーダ１３８２に送られる。
【０００９】
ＣＣＤマッチドフィルタ１３８４は、デコーダ１３８２に割り当てられた符号をＣＤＭ電気信号に対して畳み込み演算する。コンパレータ１３８６は、ＣＣＤマッチドフィルタ１３８４での畳み込み演算の結果から下り方向のフレームを再生する。その後、インタフェース１３１０を経てフレームから抽出されたパケットはユーザ端末に送られる。
【００１０】
一方、ユーザ端末からの信号は、ＯＮＵ１３００のインタフェース１３１０で受信され、エンコーダ１３３２で符号化された後、光モジュール１３５０で光信号に変換される。この光信号が、光カプラ１４００で多重されＣＤＭ光信号となり、さらに波長フィルタ１１２０で波長多重されてＷＤＭ−ＣＤＭ信号として、中央局１１１０に送られる。このＷＤＭ−ＣＤＭ信号は、局内フィルタ１１２２でＣＤＭ光信号に波長分離された後、ＯＬＴ１２００に送られる。
【００１１】
ＯＬＴ１２００では、光モジュール１２５０でＣＤＭ光信号をＣＤＭ電気信号に変換し、この電気信号を分配器１２７０で分配して、各デコーダ１２８２−１〜３２に送る。デコーダ１２８２−１〜３２は、ＯＮＵ１３００が備えるデコーダ１３８２と同様にそれぞれＣＣＤマッチドフィルタとコンパレータで構成され、電気信号から上りフレームを再生する。この上りパケットは、インタフェース１２１０を経て、基幹ネットワークへ送信される。
【非特許文献１】Ｇ．Ｃ．Ｇｕｐｔａ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｈｙｂｒｉｄ  ＷＤＭ−ＣＤＭ−ＰＯＮ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｌｏｎｇ  Ｒｅａｃｈ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ”，Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ＥＣＯＣ  Ｗｅ３，１４７項，２００６年９月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上術の構成の光ネットワークにおいては、下り方向のＣＤＭ信号は、ＯＬＴ１２００で一括生成されるので、送信クロック及び変調クロックの位相が揃っている。ここで、送信クロックは、チップ数ｋの符号で符号拡散する場合のチップの周期Ｔｃｈｉｐを定める。また、変調クロックはデータの周期Ｔｄａｔａ（＝Ｔｃｈｉｐ×ｋ）を定める。
【００１３】
しかしながら、上り方向の通信の場合は、各ＯＮＵ１３００の光カプラ１４００からの距離の違いによって、各チャネル間の送信クロック及び変調クロックが同期していない状態、すなわち位相が揃っていない状態で、光カプラ１４００において多重され、その結果、ＯＬＴ側で上りフレームが再生できない恐れがある。そこで、上り方向の送信クロックの位相を揃える必要がある。
【００１４】
送信クロックの同期は、通常ＯＬＴから各ＯＮＵへの指示による位相シフトで行うが、各ＯＮＵは、カプラからの距離の差を認識できない。
【００１５】
そのため、ＯＮＵを増設する場合など、新規ＯＮＵの同期調整用の信号が、既存ＯＮＵのデータ通信用の信号と同期していない状態で重なってしまい、正常な通信ができなくなる恐れがある。
【００１６】
そこで、この出願に係る発明者が鋭意研究を行ったところ、送信する信号に同期調整区間とユーザデータ区間を設け、データ通信用のフレームはユーザデータ区間にのみ配置し、同期調整は、同期調整区間のみで行い、さらに同期が取れていない加入者装置については、ユーザデータ区間での送信を停止することで、既存のＯＮＵでのデータ通信を妨害することなく、新規ＯＮＵの同期調整が可能になることを見出した。
【００１７】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、１個の局側装置と複数の加入者装置で構成される、符号分割多重通信を行うネットワークにおいて、既存のＯＮＵとＯＬＴの間のデータ通信を妨害することなく、新規ＯＮＵの同期調整を可能にする、同期方法及びネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した目的を達成するために、この発明の第１の要旨によれば、１個の局側装置と複数の加入者装置で構成される、符号分割多重通信を行うネットワークにおける同期方法が提供される。
【００１９】
この同期方法は、同期調整区間において、複数の加入者装置の各々の送信位相を変化させることにより、局側装置と複数の加入者装置との間で同期調整を行う同期調整過程と、ユーザデータ区間において、局側装置と、当該局側装置と同期している複数の加入者装置との間で、ユーザデータを送受信するユーザデータ送受信過程とを備えている。ここで、同期調整区間及びユーザデータ区間は、順次に繰り返し設けられる。
【００２０】
上述した同期方法の実施に当たり、同期調整過程では、複数の加入者装置のうち、１つの加入者装置について同期調整を行い、同期調整区間及びユーザデータ区間の繰り返し毎に、同期調整を行う対象の加入者装置を切り替えるのが良い。
【００２１】
また、この発明の同期方法の好適な実施形態によれば、ネットワークに新たに接続された新規加入者装置を非運用状態としておき、同期調整過程は、さらに同期調整開始指示過程と、待機状態移行過程と、送信位相同期過程と、送信可否通知過程と、状態移行過程とを備えるのが良い。
【００２２】
同期調整開始指示過程では局側装置が、同期調整を行う対象の加入者装置である新規加入者装置に対して、同期調整開始を指示する。待機状態移行過程では、新規加入者装置が、同期調整開始指示に応答して待機通知を含む上り信号を局側装置に送信するとともに、非運用状態から待機状態へ移行する。
【００２３】
送信位相同期過程では、局側装置が、待機通知を含む上り信号の受信に応答して、新規加入者装置が待機状態であることを認識するとともに、新規加入者装置に対して送信位相を変化させる同期調整指示を送る。一方、新規加入者装置は、同期調整指示に応答して送信位相を変化させた後、待機通知を含む上り信号を送信して、局側装置と新規加入者装置を同期させる。
【００２４】
送信可否通知過程では、局側装置は、局側装置と新規加入者装置が同期している場合は、送信可否通知として送信可を示す信号を新規加入者装置に送信する。状態移行過程では、新規加入者装置が、送信可を示す送信可否通知の受信に応答して、運用状態に移行する。
【００２５】
また、この発明の同期方法の好適な実施形態によれば、新規加入者装置は、自己のチャネル番号を保持している。
【００２６】
同期調整開始指示過程において、新規加入者装置は、同期調整開始の指示に含まれる加入者装置のチャネル番号が、自己のチャネル番号と等しいか否かを判定し、異なっている場合は、自己を非運用状態へ移行して同期調整過程を終了する。
【００２７】
また、この発明の同期方法の他の好適な実施形態によれば、局側装置は、各加入者装置に対して、加入者チャネル番号と、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す加入者状態情報を保持しており、及び、新規加入者装置は、自己のチャネル番号と運用状態、非運用状態又は待機状態を示す自己状態情報を保持している。
【００２８】
同期調整開始指示過程において、新規加入者装置は、同期調整開始の指示に含まれる加入者装置のチャネル番号が、自己のチャネル番号と等しいか否かを判定し、異なっている場合は、自己を非運用状態として同期調整過程を終了する。
【００２９】
一方、加入者チャネル番号と自己チャネル番号とが等しい場合は、さらに同期調整開始の指示に含まれる加入者状態情報と、自己状態情報について判定を行う。その結果、加入者情報が運用状態を示し、自己状態情報が非運用状態を示す場合は、端末重複を表示した後、同期調整過程を終了する。
【００３０】
また、上述の同期方法の実施に当たり、同期調整過程では、１つの加入者装置は、同期調整区間の開始から一定区間、及び同期調整区間の終了までの一定区間の間、局側装置への送信を停止するのが良い。
【００３１】
また、この発明の第２の要旨によれば、１つの局側装置が、複数の加入者装置に接続されて構成される、局側装置と加入者装置との間で符号分割多重通信を行うネットワークが提供される。
【００３２】
局側装置は、局側情報挿入部と、局側情報抽出部と、局側制御部とを備えて構成される。
【００３３】
局側情報挿入部は、同期調整区間とユーザデータ区間を設定し、同期調整区間に、加入者チャネル番号、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す加入者状態情報、送信遅延量及び送信可否情報のいずれか１つ又は２以上の情報を含む局側加入者情報を挿入し、及び、前記ユーザデータ区間に、フレームを配置して下り送信信号を生成する。
【００３４】
局側情報抽出部は、当該局側装置内で復調された受信信号から、同期調整区間に含まれる加入者側加入者情報を抽出するとともに、ユーザデータ区間に含まれるフレームを抽出する。
【００３５】
局側制御部は、ネットワークに含まれる全ての加入者装置についての、加入者情報を読み出し及び書換え自在に保存していて、局側情報抽出部で抽出された加入者側加入者情報に基づいて、加入者情報を更新し、または、当該加入者情報を読み出して、局側情報挿入部へ局側加入者情報として送る。
【００３６】
また、複数の加入者装置は、それぞれ、加入者側情報挿入部と、加入者側情報抽出部と、加入者側制御部とを備えて構成される。
【００３７】
加入者側情報挿入部は、同期調整区間とユーザデータ区間を設定し、同期調整区間に、運用状態、非運用状態又は待機状態を示す加入者状態情報を含む加入者側加入者情報を挿入し、及び、ユーザデータ区間に、フレームを配置して上り送信信号を生成する。
【００３８】
加入者側情報抽出部は、当該加入者装置内で復調された下り受信信号から、同期調整区間に含まれる局側加入者情報を抽出するとともに、ユーザデータ区間に含まれるフレームを抽出する。
【００３９】
加入者側制御部は、局側加入者情報に基づいて、自己のチャネル番号及び加入者チャネル番号の比較と、自己状態情報及び加入者状態情報の判定とを行い、比較と判定の結果に基づき、自己の状態を運用状態、非運用状態又は待機状態に切り替える。
【発明の効果】
【００４０】
この発明の同期方法及びネットワークによれば、送信する信号に同期調整区間とユーザデータ区間を設け、同期調整を同期調整区間で行い、データ通信用のフレームをユーザデータ区間にのみ配置している。ユーザデータ区間では局側装置と同期している加入者装置のみが送信を行うことにより、すなわち、局側装置と同期していない加入者装置については、ユーザデータ区間での送信を停止することで、既存の加入者装置と局側装置との間の通信を妨害することなく、新規加入者装置の同期調整が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００４２】
（ネットワーク構成）
図１を参照して、本発明の実施形態の同期方法が実施されるネットワークの構成について説明する。図１は、ネットワークの構成例として、光通信ネットワークを示す概略図である。この構成例の光通信ネットワーク１００は、１個の局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２００と、複数の加入者装置として、第１から第ｎまでｎ個（ｎは、２以上の整数）のユーザ端末装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）３００−１〜ｎを備えて構成されている。
【００４３】
ＯＬＴ２００は、光カプラ４００で分岐された光ファイバ４１０を介して、第１〜ｎのＯＮＵ３００−１〜ｎに接続されている。ＯＬＴ２００は、インターネットなどの基幹ネットワーク（図示を省略する。）に接続されている。また、各ＯＮＵ３００は、パーソナルコンピュータなどの通信端末（図示を省略する。）に接続されている。
【００４４】
ＯＬＴ２００と各ＯＮＵ３００−１〜ｎとの間では、ＯＬＴ２００からＯＮＵ３００−１〜ｎへ向かう下り方向の通信と、ＯＮＵ３００−１〜ｎからＯＬＴ２００へ向かう上り方向の通信とが行われる。その結果、基幹ネットワークと各通信端末との間で、パケットの送受信が行われる。ここでは、例えばファーストイーサネット（登録商標）規格のパケットとして、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのパケットが送受信される例について説明する。
【００４５】
先ず、下り方向の通信の概略を説明する。
【００４６】
ＯＬＴ２００は、基幹ネットワークから、第１〜ｎのＯＮＵ３００−１〜ｎに対応して、チャネル（ＣＨ）１〜ＣＨｎの１００ＢＡＳＥ−ＴＸの下りパケット（図中、矢印５００−１〜ｎで示す。）を受信する。
【００４７】
ＯＬＴ２００は、受信したＣＨ１〜ＣＨｎの下りパケット５００−１〜ｎを符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術を用いてＣＤＭ信号を生成した後、電気信号であるＣＤＭ信号を、下り多値光信号（図中、矢印５３０で示す。）に変換する。
【００４８】
ＯＬＴ２００で生成された下り多値光信号５３０は、光カプラ４００で第１〜ｎの分岐多値光信号（図中、矢印５３２−１〜ｎで示す。）に分岐されて、各ＯＮＵ３００−１〜ｎに送られる。
【００４９】
各ＯＮＵ３００−１〜ｎは、受信した分岐多値光信号５３２−１〜ｎを復調して、自分宛の下りパケットを抽出する。抽出された下りパケット（図中、矢印５５０−１〜ｎで示す。）は、それぞれ各ＯＮＵ３００−１〜ｎから通信端末に送られる。
【００５０】
次に、上り方向の通信の概略を説明する。
【００５１】
各ＯＮＵ３００−１〜ｎは、それぞれ通信端末からＣＨ１〜ＣＨｎの上りパケット（図中、矢印５５２−１〜ｎで示す。）を受信する。各ＯＮＵ３００−１〜ｎは、受信した上りパケット５５２−１〜ｎを符号拡散信号に変調した後、上り光信号（図中、矢印５７０−１〜ｎで示す。）に変換する。
【００５２】
各ＯＮＵ３００−１〜ｎで生成された上り光信号５７０−１〜ｎが光カプラ４００で、合波されて、上り多値光信号（図中、矢印５７２で示す。）が生成される。この上り多値光信号５７２は、ＯＬＴ２００に送られる。
【００５３】
ＯＬＴ２００は、上り多値光信号５７２から、第１〜ｎのＯＮＵ３００−１〜ｎに含まれる上りパケット（図中、矢印５９０−１〜ｎで示す。）を抽出して、基幹ネットワークへ送信する。
【００５４】
この場合、基幹ネットワークからＯＬＴ２００に入力されたＣＨ１の下りパケット５００−１と、第１のＯＮＵ３００−１から通信端末に送られるＣＨ１の下りパケット５５０−１とは、同じ内容のパケットになる。また、通信端末から第１のＯＮＵ３００−１に入力されたＣＨ１の上りパケット５５２−１と、ＯＬＴ２００から基幹ネットワークに送られるＣＨ１の上りパケット５９０−１とは、同じ内容のパケットになる。他のＣＨ２〜ＣＨｎの下りパケット及び上りパケットについても同様である。
【００５５】
なお、光カプラ４００で上り多値光信号５７２がＣＤＭ光信号として生成されるためには、各上り光信号５７０−１〜ｎが互いに同期している、すなわち、時間軸上での位置が揃っている必要がある。
【００５６】
各上り光信号の同期は、例えばＯＬＴ２００から各ＯＮＵ３００−１〜ｎへ位相シフトの指示を送り、指示を受けたＯＮＵ３００−１〜ｎで位相シフトをすることで行われる。このとき、通常、各ＯＮＵ３００−１〜ｎは、光カプラ４００から各ＯＮＵ３００−１〜ｎまでの距離の差を認識できない。そのため、ＯＮＵを増設する場合など、新規ＯＮＵからの上り信号と、既存ＯＮＵからの上り信号とが同期しない状態で重なると、ＯＬＴと既存のＯＮＵの間で正常な通信ができなくなる恐れがある。そこで、正常な通信ができなくなるのを防ぐため、信号を以下説明するように構成する。
【００５７】
図２を参照して、ＯＬＴ２００と各ＯＮＵ３００との間で送受信される信号の構成について説明する。図２は、光通信ネットワークで送受信される信号の構成を示す模式図である。
【００５８】
この光通信ネットワーク１００で送受信される信号は、時間軸上に同期調整区間１０及びユーザデータ区間２０を繰り返し有している。ここで、ユーザデータ区間２０は、基幹ネットワークと端末装置の間で送受信されるパケットを含むフレームが送受信される区間である。また、同期調整区間１０は、ＯＬＴ２００と各ＯＮＵ３００−１〜ｎとを同期させるための信号を送受信する区間である。
【００５９】
ここで、同期調整区間１０での同期調整の対象となるＯＮＵ（対象ＯＮＵ）は、ネットワークを構成する全てのＯＮＵであって、各区間について、１つのＯＮＵが割り当てられている。対象ＯＮＵは、同期調整区間１０とユーザデータ区間２０の繰り返しごとに、順次に切り替えられる。すなわち、各ＯＮＵは、一定期間ごとに、同期調整の対象となり、自己のＯＮＵ宛の同期調整開始指示を受信する。
【００６０】
なお、パケットを含むユーザデータの送受信については、送信信号にユーザデータ区間と同期調整区間が設けられ、同期調整区間でユーザデータの送受信が行われずに、ユーザデータ区間でのみ送受信されることを除けば、従来周知であるのでここでは説明を省略する。
【００６１】
図３を参照して、局側装置（ＯＬＴ）について説明する。図３は、ＯＬＴの構成例を示す概略図である。
【００６２】
ＯＬＴ２００は、インタフェース部２１０、フレーマ２２０、局側情報挿入部２２５、変調部２３０、加算多重器２４０、光モジュール２５０、分配器２７０、復調部２８０、局側情報抽出部２８５、クロック制御部２６０及び局側制御部２９０を備えて構成される。
【００６３】
インタフェース部２１０は、外部との間、ここでは基幹ネットワークとの間でパケットの送受信を行う。具体的には、インタフェース部２１０は、ＣＨ１〜ＣＨｎの下りパケット５００−１〜ｎを、基幹ネットワークから受信してフレーマ２２０へ送る。また、インタフェース部２１０は、ＣＨ１〜ＣＨｎの上りパケット５９０−１〜ｎを、フレーマ２２０から受け取って、基幹ネットワークへ送信する。インタフェース部２１０として、従来周知の任意好適な、ＰＨＹ（物理層）デバイスを用いることができる。
【００６４】
フレーマ２２０は、インタフェース部２１０から受け取った下りパケット５００−１〜ｎに、ヘッダを付与して、ＣＤＭに適した下りフレーム（図中、矢印５０４−１〜ｎで示す。）に変換する。１００ＢＡＳＥ−ＴＸの規格では、データレートが１００Ｍｂｐｓ（ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）と規定されている。フレーマ２２０において、下りパケット５００−１〜ｎが変換されて生成される下りフレーム５０４−１〜ｎは、データレートが１２５Ｍｂｐｓになる。ここで、フレーマ２２０で付与されるヘッダには、誤り検出用データなどの管理用データが含まれる。フレーマ２２０で生成された下りフレーム５０４−１〜ｎは、局側情報挿入部２２５に送られる。
【００６５】
また、フレーマ２２０は、各ＯＮＵから送られてきて、ＯＬＴ２００内で再生された上りフレーム（図中、矢印５８６−１〜ｎで示す。）を、局側情報抽出部２８５から受け取る。フレーマ２２０は、上りフレーム５８６−１〜ｎからヘッダを除去して、それぞれＣＨ１〜ＣＨｎの上りパケット５９０−１〜ｎを抽出する。この場合、フレーマ２２０で、データレートが１２５Ｍｂｐｓの上りフレームから、１００Ｍｂｐｓの上りパケット５９０−１〜ｎが抽出される。
【００６６】
ここで、フレーマ２２０は、局側制御部２９０からの指示に基づいて、下りフレームに付与するヘッダを生成し、また、上りフレームに含まれているヘッダの情報を局側制御部２９０に送る。
【００６７】
フレーマ２２０としては、任意好適な従来周知のＭＡＣ（メディアアクセス制御）デバイスを用いることができる。
【００６８】
局側情報挿入部２２５は、フレーマ２２０から受け取った下りフレーム５０４−１〜ｎに、局側制御部２９０から受け取った局側の加入者情報を付加して、下り送信信号（図中、矢印５０６−１〜ｎで示す。）を生成する。下り送信信号は、時間軸上に同期調整区間及びユーザデータ区間を繰り返し有している。下りフレームは、ユーザデータ区間に配置される。また、局側加入者情報は、同期調整区間に挿入される。なお、加入者情報については、後述する。
【００６９】
変調部２３０は、ＣＨ１〜ＣＨｎに対応して第１〜ｎのエンコーダ２３２−１〜ｎを備えて構成される。
【００７０】
第１〜ｎのエンコーダ２３２−１〜ｎは、局側情報挿入部２２５で生成された下り送信信号５０６−１〜ｎを、チャネルごとに予め設定されている符号を用いた符号拡散を行って、符号拡散信号（図中、矢印５０８−１〜ｎで示す。）を生成する。ここでは、下りフレームの１ビットが１６チップに拡散される。データレートが１２５Ｍｂｐｓである下りフレームが１６チップに拡散されると、チップレートが２Ｇ（＝１２５Ｍ×１６）ｃｐｓ（ｃｈｉｐ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）の符号拡散信号になる。例えば、１ビットが示すデータが“１”のとき、符号拡散信号は、“１０１００…０１”となり、一方、データが“０”のとき、符号拡散信号は、“０１０１１…１０”となる。
【００７１】
加算多重器２４０は、変調部２３０の各エンコーダ２３２−１〜ｎで生成されたｎチャネルの符号拡散信号５０８−１〜ｎを多重する。このとき、“０”と“１”の２値信号である符号拡散信号５０８−１〜ｎがチップごとに多重されて、下り多値電気信号（図中、矢印５１２で示す。）が得られる。ここでは、ｎチャネルの符号拡散信号５０８−１〜ｎが多重されるので、下り多値電気信号５１２は、０〜ｎのｎ＋１値を取る。
【００７２】
各エンコーダ２３２−１〜ｎ、すなわち変調部２３０と加算多重器２４０とは、ＣＤＭ技術を用いた通信システムで通常用いられるものと同様の構成にすることができる。
【００７３】
光モジュール２５０は、各ＯＮＵとの間で符号拡散信号の送受信を行う部分であり、局側符号拡散信号送受信部とも称される。
【００７４】
ここでは、光モジュール２５０は、電気−光（Ｅ／Ｏ）変換及び光−電気（Ｏ／Ｅ）変換を行い、従来周知の、例えばレーザダイオード（ＬＤ）２５２と、フォトダイオード（ＰＤ）２５４とを備えて構成される。光モジュール２５０では、ＬＤ２５２がＥ／Ｏ変換を行い、ＰＤ２５４がＯ／Ｅ変換を行う。
【００７５】
光モジュール２５０では、ＬＤ２５２が下り多値電気信号５１２を下り多値光信号５３０に変換した後、各ＯＮＵ３００に向けて送信する。また、ＰＤ２５４は、上り多値光信号５７２を上り多値電気信号（図中、矢印５７６で示す。）に変換した後、分配器２７０へ送る。また、上り多値電気信号５７６の一部は、クロック制御部２６０に送られる。
【００７６】
分配器２７０は、上り多値電気信号５７６をチャネル数に応じて分配する。ここでは、分配器２７０は、上り多値電気信号５７６をｎ分割した第１〜ｎの上り電気信号（図中、矢印５８０−１〜ｎで示す。）を復調部２８０へ送る。
【００７７】
復調部２８０は、第１〜ｎのデコーダ２８２−１〜ｎを備えて構成される。各デコーダ２８２−１〜ｎは、それぞれ第１〜ｎの上り電気信号５８０−１〜ｎを復調する。
【００７８】
各デコーダ２８２−１〜ｎは、図１１を参照して説明した従来周知の構成とすれば良く、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）マッチドフィルタ２８４と、コンパレータ２８６を備えて構成される。
【００７９】
ＣＣＤマッチドフィルタ２８４は、上り電気信号５８０−１〜ｎに対して、チャネルごとに定められた復号用の符号を畳み込み演算する。符号化したときの符号パタンと復号用の符号パタンとが一致しているときに、ＣＣＤマッチドフィルタ２８４は、正方向又は負方向の強い自己相関ピークを出力する。自己相関ピークの方向は、データの“１”又は“０”に対応していて、例えば、データが“１”のときに正方向のピークを出力し、データが“０”のときに負方向のピークを出力する。
【００８０】
コンパレータ２８６は、ＣＣＤマッチドフィルタ２８４の出力を、データレートに対応する周期、すなわち１２５ＭＨｚのタイミングで判定する。コンパレータ２８６は、例えば、ＣＣＤマッチドフィルタ２８４の出力が、正の場合は“１”を出力し、負の場合は“０”を出力する。この出力はデータの周期Ｔｄａｔａの間ラッチされ、次の変調クロックのタイミングまで維持される。この結果、各チャネルに対応した上り受信信号５８４−１〜ｎが再生される。
【００８１】
復調部２８０で復調されて得られた上り受信信号５８４−１〜ｎは、局側情報抽出部２８５に送られる。局側情報抽出部２８５は、ユーザデータ区間に配置された上りフレーム５８６−１〜ｎを抽出してフレーマ２２０に送り、また、同期調整区間に配置された加入者側の加入者情報を抽出して局側制御部２９０に送る。
【００８２】
加入者情報は、例えば、同期パタン、同期調整区間開始フラグ、加入者チャネル番号、加入者状態情報、送信遅延量及び送信可否情報のいずれか１つ又は２以上を含んでいる。
【００８３】
同期パタンは、ＯＬＴと各ＯＮＵとが同期しているか否かを判定するために用いられるパタンである。同期調整区間開始フラグは、同期調整区間の開始を示すフラグである。加入者チャネル番号は、同期調整の対象となるＯＮＵ（以下、対象ＯＮＵと称することもある。）のチャネル番号である。加入者状態情報は、対象ＯＮＵが、運用状態、非運用状態及び待機状態のいずれであるかを示す。送信遅延量は、対象ＯＮＵに対する位相シフトの大きさを示す。
【００８４】
ＯＬＴでは、局側制御部２９０が、加入者情報を読み出し及び書換え自在に保持している。局側制御部２９０は、読み出した加入者情報を、局側加入者情報として局側情報挿入部２２５に送る。また、局側制御部２９０は、局側情報抽出部２８５で抽出された加入者側加入者情報を受け取り、当該加入者側加入者情報に応じて、格納している加入者情報を更新する。
【００８５】
クロック制御部２６０は、１２５ＭＨｚ発振器２６２、２ＧＨｚ発振器２６４、クロック抽出回路２６６及びクロック比較回路２６８を備えて構成される。
【００８６】
１２５ＭＨｚ発振器２６２で生成された１２５ＭＨｚのクロックは、下り変調クロック及び上り復調クロックとして、それぞれフレーマ２２０及び復調部２８０に送られる。また、２ＧＨｚ発振器で生成された２ＧＨｚのクロックは、下り送信クロック及び上り受信クロックとして、変調部２３０、加算多重器２４０及び光モジュール２５０に送られる。クロック抽出回路２６６は、光モジュール２５０で生成された上り多値電気信号５７６を用いて、上り送信クロックを抽出する。
【００８７】
クロック比較回路２６８は、２ＧＨｚ発振器２６４で生成された上り受信クロックの周波数と、クロック抽出回路２６６で抽出された上り送信クロックの周波数とを比較する。この比較の結果は、局側制御部２９０に送られる。
【００８８】
１２５ＭＨｚ発振器２６２及び２ＧＨｚ発振器２６４は、任意好適な従来周知の発振器を用いることができる。なお、１２５ＭＨｚ発振器２６２については、２ＧＨｚ発振器２６４で生成される下り送信クロックを１６分の１に分周する、従来周知の分周器で構成されていても良い。クロック比較回路２６８は、上り受信クロックと上り送信クロックの２つのクロックの周波数を比較し、周波数差に応じて異なる信号を出力する機能を有していれば良く、従来周知の位相比較器などを用いることができる。
【００８９】
図４及び図５を参照してクロック抽出回路２６６について説明する、図４はクロック抽出回路の構成を説明するための概略図である。図５はクロック抽出方法を説明するための模式的なタイムチャートである。図５では横軸に時間軸を取って示し、及び縦軸に信号レベルを任意単位で取って示している。
【００９０】
クロック抽出回路２６６は、多値信号からクロックを抽出する機能を有しており、例えば、信号変換回路２６６０及びクロックリカバリ回路２６６６を備えて構成される。
【００９１】
クロック抽出回路２６６には、多値シリアル信号Ｓｎとして上り多値電気信号が入力される（図５（Ａ））。
【００９２】
信号変換回路２６６０は、入力された多値シリアル信号Ｓｎを、二値シリアル信号Ｓｂに変換する。信号変換回路２６６０は、多値信号Ｓｎの信号値が上昇を開始してから下降を開始するまでの期間に対応してハイレベルを出力し、かつ、多値シリアル信号Ｓｎの信号値が下降を開始してから上昇を開始するまでの期間に対応してローレベルを出力する。このために、信号変換回路２６６０は、遅延回路２６６２と、ヒステリシス付きコンパレータ２６６４とを備えている。
【００９３】
遅延回路２６６２は、多値シリアル信号Ｓｎを遅延させることにより、遅延信号Ｓｄを生成する。遅延回路２６６２の遅延時間τは、多値シリアル信号Ｓｎの周波数よりも小さい値に設定される。例えば、伝送速度２ＧＨｚの伝送データを多値シリアル信号として使用する場合、信号１ビット当たりの伝搬時間は５００ピコ秒であり、したがって、遅延時間τは５００ピコ秒未満、例えば１００ピコ秒に設定される（図５（Ｂ））。
【００９４】
ヒステリシス付きコンパレータ２６６４には、＋入力端子から多値シリアル信号Ｓｎが入力され、かつ、−入力端子から遅延信号Ｓｄが入力される。そして、ヒステリシス付きコンパレータ２６６４は、両信号値の差Ｓｎ−Ｓｄが所定の正値Ｖ１（０＜Ｖ１）よりも大きくなるとハイレベルを出力する。一旦ハイレベルの出力が開始されると、ヒステリシス付きコンパレータ２６６４は、差Ｓｎ−Ｓｄが所定の負値Ｖ２（０＞Ｖ２）よりも小さくなるまで、ハイレベルの出力を維持する。差Ｓｎ−Ｓｄが所定の負値Ｖ２よりも小さくなると、ヒステリシス付きコンパレータ２６６４は、ローレベルを出力する。そして、一旦ローレベルの出力が開始されると、ヒステリシス付きコンパレータ２６６４は、差Ｓｎ−Ｓｄが正値Ｖ１よりも大きくなるまで、ローレベルの出力を維持する。これにより二値シリアル信号Ｓｂが生成され、信号変換回路２６６０から出力される（図５（Ｃ））。すなわち、Ｖ１，Ｖ２の設定値によって、ヒステリシスの大きさが定まる。この実施形態では、多値シリアル信号Ｓｎが上昇或いは下降を開始してからＳｎ−Ｓｄ＞Ｖ１或いはＳｎ−Ｓｄ＜Ｖ２となるまでの時間が遅延時間τよりも短くなるように、Ｖ１，Ｖ２が設定される。ヒステリシス付きコンパレータ２６６４の内部構成については、公知であるため、説明を省略する（例えば、特開平９−１８２９７参照）。
【００９５】
クロックリカバリ回路２６６６は、二値シリアル信号Ｓｂから、クロックＣＬＫを再生する。クロックリカバリ回路２６６６の構成は、従来のクロックリカバリ回路と同じでよい（例えば、特開２００６−２６１７２５参照）。すなわち、二値シリアル信号ＳｂからクロックＣＬＫを再生するものであれば、どのような構成のものであっても、この実施形態のクロックリカバリ回路２６６６として採用することができる。
【００９６】
図６を参照して、ＯＮＵについて説明する。図６は、ＯＮＵの構成例を示す概略図である。
【００９７】
ＯＮＵ３００は、インタフェース部３１０、フレーマ３２０、加入者側情報挿入部３２５、エンコーダ３３２、光モジュール３５０、デコーダ３８２、加入者側情報抽出部３８５、クロック制御部３６０、加入者側制御部３９０及び可変信号遅延部３４５を備えて構成される。
【００９８】
ＯＮＵ３００が有するインタフェース部３１０、フレーマ３２０、エンコーダ３３２、及びデコーダ３８２は、図３を参照して説明したＯＬＴ２００のインタフェース部２１０、フレーマ２２０、エンコーダ２３２、及びデコーダ２８２と同様の構成にすることができる。従って、ここでは、説明を省略する。
【００９９】
また、クロック制御部３６０は、クロック抽出回路３６６、分周器３６７及びクロック位相調整器３６９を備えて構成される。クロック抽出回路３６６は、図４を参照して説明したのと同様の構成にすることができる。クロック抽出回路３６６は、光モジュール３５０で生成された下り多値電気信号（図中、矢印５３６で示す。）から、下り送信クロックを抽出する。この下り送信クロックは、下り受信クロックとしても用いられる。
【０１００】
また、分周器３６７は下り受信クロックを分周して下り復調クロックを生成する。分周器３６７は、任意好適な従来周知のものを用いることができる。また、クロック位相調整器３６９は、下り復調クロックの位相を、例えば加入者側制御部３９０からの指示で調整する機能を有していれば良く、従来周知の可変遅延器を用いることができる。
【０１０１】
下り多値電気信号は、ＣＣＤマッチドフィルタ３８４及びコンパレータ３８６を有するデコーダ３８２で下り受信信号（図中、矢印５４０で示す。）が再生される。再生された下り受信信号は、加入者側情報抽出部３８５に送られる。加入者側情報抽出部３８５は、ユーザデータ区間に配置された下りフレームを抽出してフレーマ３２０に送り、また、同期調整区間に配置された局側の加入者情報を抽出して、加入者側制御部３９０に送る。
【０１０２】
加入者側制御部３９０は、局側加入者情報に基づいて、自己のチャネル番号及び加入者チャネル番号の比較と、自己状態情報及び加入者状態情報の判定とを行う。加入者側制御部３９０は、これらの比較と判定の結果に基づき、自己の状態を運用状態、非運用状態又は待機状態に切り替える。
【０１０３】
フレーマ３２０で下りフレーム５４０から下りパケット５５０が抽出され、インタフェース部３１０を経て通信端末に送られる。
【０１０４】
インタフェース部３１０が受け取った上りパケット５５２は、フレーマ３２０で上りフレーム（図中、矢印５５６で示す。）に変換される。上りフレーム５５６は、加入者側情報挿入部３２５に送られる。
【０１０５】
加入者側情報挿入部３２５は、ＯＬＴ２００の局側情報挿入部２２５と同様の構成及び機能を有している。上り送信信号は、下り送信信号と同様に、時間軸上に同期調整区間及びユーザデータ区間を繰り返し有している。加入者側情報挿入部３２５は、ユーザデータ区間に、上りフレームを配置し、また、同期調整区間に、加入者情報を挿入して、上り送信信号を生成する。
【０１０６】
上り送信信号は、エンコーダ３３２で符号拡散信号５６０に変調される。符号拡散信号５６０は、可変信号遅延器３４５にて遅延を受けた（図中、矢印５６４で示す。）後、光モジュール３５０に送られる。可変信号遅延器３４５は、符号拡散信号の遅延量を加入者側制御部３９０からの指示に応じた大きさだけ遅延させる。なお、ここでは、上り送信信号に遅延を与えて位相調整を行う例を示しているが、クロック制御部３６０において、上り送信クロック及び上り変調クロックを位相シフトさせることで位相調整を行っても良い。この場合、可変信号遅延器を備えない構成にすることができる。
【０１０７】
光モジュール３５０は、可変信号遅延器３４５で遅延を受けた符号拡散遅延信号（図中、矢印５６４で示す。）を上り光信号５７０に変換して、ＯＬＴに向けて送る。なお、この光モジュール３５０は、ＯＬＴ２００の光モジュール２５０と同様にＬＤ３５２及びＰＤ３５４を備えて構成される。ここで、ＬＤ３５２は、加入者側制御部３９０からの指示に応答して、送信及びその停止を行う。すなわち、ＯＮＵ３００は、ユーザデータ区間では受信のみ行い、ＯＬＴへの送信を停止することができる。
【０１０８】
また、ＯＮＵ３００は、任意好適な表示手段３９５を備えており、ＯＮＵ３００の状態を表示することができる。
【０１０９】
ＯＬＴ２００が有する、局側情報挿入部２２５、局側情報抽出部２８５及び局側制御部２９０と、ＯＮＵ３００が有する、加入者側情報挿入部３２５、加入者側情報抽出部３８５及び加入者側制御部３９０は、それぞれ上述した機能を有していれば良く、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などを有する集積回路として構成することができる。また、例えば、局側制御部２９０や加入者側制御部３９０を、メモリとしてＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）として構成して、メモリに読出し自在に保存されているプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、各機能手段を実現する構成にしても良い。
【０１１０】
（同期方法）
ＯＬＴ２００と複数のＯＮＵ（既存ＯＮＵ）で構成された光通信ネットワークに、新たにＯＮＵを追加する場合について説明する。
【０１１１】
既存の各ＯＮＵは、いずれもＯＬＴとの間で同期しており、ユーザデータの送受信を行っている状態（以下、運用状態と称する。）であるものとする。ＯＬＴから各ＯＮＵへの下り送信信号、及び各ＯＮＵからＯＬＴでの上り送信信号は、いずれも時間軸上に同期調整区間１０及びユーザデータ区間２０を繰り返し有している。ここで、ユーザデータ区間２０は、基幹ネットワークと端末装置の間でユーザデータを送受信する区間である。また、同期調整区間１０は、ＯＬＴと各ＯＮＵとで、同期させるための信号を送受信する区間である。
【０１１２】
なお、同期調整区間１０での同期調整の対象となるＯＮＵ（対象ＯＮＵ）は、ネットワークを構成する全てのＯＮＵであって、各区間について、１つのＯＮＵが割り当てられている。対象ＯＮＵは、同期調整区間１０とユーザデータ区間２０の繰り返しごとに、順次に切り替えられる。すなわち、各ＯＮＵは、一定期間ごとに、同期調整の対象となり、自己のＯＮＵ宛の同期調整開始指示を受信する。
【０１１３】
なお、ユーザデータの送受信については、送信信号にユーザデータ区間と同期調整区間が設けられ、ユーザデータ区間でのみ送受信されることを除けば、従来周知であるのでここでは説明を省略する。また、同期調整については、以下、詳細に説明する。
【０１１４】
図７は、同期方法を説明するためのシーケンス図である。また、図８は、同期調整過程における、新規ＯＮＵでの処理フローを示す図である。
【０１１５】
先ず、新規ＯＮＵを、光通信ネットワークを構成する光ファイバ４１０に接続した後、電源をオン状態にする。この状態では、新規ＯＮＵは、電源がオン状態となることにより、ＯＬＴ２００からの下り信号を受信するが、通信端末へのパケットの送信とＯＬＴへの上り信号の送信を行わない状態（以下、非運用状態と称する。）になる。
【０１１６】
ＯＬＴ２００の局側制御部２９０は、各ＯＮＵ３００に関するチャネル番号、状態などの情報を加入者情報として保持している。ここでは、既存ＯＮＵが運用状態となっており、新規ＯＮＵが非運用状態となっている。
【０１１７】
ＯＬＴ２００では、インタフェース部２１０が、基幹ネットワークから受け取った下りパケットをフレーマ２２０に送る。フレーマ２２０は、各下りパケットにヘッダを付与して、下りフレームを生成する。ここで、下りフレームは、クロック制御部２６０から受け取った共通の変調クロックを用いて生成されるので、各下りフレームの位相が揃っている。
【０１１８】
局側情報挿入部２２５は、フレーマ２２０から受け取った各下りフレームに基づいて、時間軸上に同期調整区間及びユーザデータ区間を繰り返し有する、下り送信信号を生成する。局側情報挿入部２２５は、ユーザデータ区間に、下りフレームを配置し、局側情報挿入部２２５は、局側制御部２９０から受け取った加入者情報を局側加入者情報として同期調整区間に挿入する。
【０１１９】
下り送信信号は、それぞれ変調部２３０で変調された後、加算多重部２４０で多重される。多重された結果得られた符号分割多重（ＣＤＭ）信号は、光モジュールで、ＣＤＭ光信号に変換された後、各ＯＮＵに送られる。
【０１２０】
ＣＤＭ光信号は、光カプラでｎ分岐されて、各ＯＮＵに送られる。
【０１２１】
ＣＤＭ光信号を受信した新規ＯＮＵ３００では、光モジュール３５０が、下り多値光信号５３２を下り多値電気信号５３６に変換する。続いて、下り多値電気信号５３６を復調するが、下り復調クロックが下り変調クロックと同期していない場合は、正常に復調を行うことができない。そこで、新規ＯＮＵでは、下り復調クロックを下り変調クロックと同期させる。
【０１２２】
この同期は、例えば以下のように行われる。
【０１２３】
先ず、新規ＯＮＵ３００のクロック抽出回路３６６は、下り多値電気信号から下り送信クロックを抽出する。この抽出された下り送信クロックは、新規ＯＮＵ３００において、下り受信クロックとして用いられる。
【０１２４】
続いて、分周器３６７は、下り受信クロックを分周して下り復調クロックを生成する。この生成された下り復調クロックはデコーダ３８２に送られる。
【０１２５】
続いて、デコーダ３８２が、分周器３６７で生成された下り復調クロックのタイミングで、下り受信信号５４０の復調を行う。光モジュールでの変換の結果得られた下り受信信号は、加入者側情報抽出部に送られる。加入者側情報抽出部では、同期調整区間から加入者情報を抽出する。抽出された加入者情報は、加入者側制御部に送られる。
【０１２６】
新規ＯＮＵの加入者側制御部では、加入者情報に、同期パタンが含まれていない場合は、ＯＮＵの下り復調クロックがＯＬＴの下り変調クロックと同期していないと判定する。この場合、下り復調クロックを位相シフトさせて、新規ＯＮＵの下り復調クロックを、ＯＬＴの下り変調クロックと同期させる。例えば、下り受信クロックを分周して下り復調クロックを生成している場合は、位相シフトの大きさを下り受信クロックの周期を単位として設定すればよい。このように設定することにより、最大でもチップ数と同じ回数の位相シフトを行えば、ＯＮＵの下り復調クロックとＯＬＴの下り変調クロックとが同期する。
【０１２７】
ＯＮＵの下り復調クロックとＯＬＴの下り変調クロックとが同期した後、新規ＯＮＵは、自己のＯＮＵ宛の同期調整開始指示を受信するのを待つ。
【０１２８】
新規ＯＮＵは、同期調整区間の度に、いずれかのＯＮＵ宛の同期調整開始指示を含む下り信号を受信する（Ｓ１０）。新規ＯＮＵでは、加入者側制御部３９０が、加入者側情報抽出部３２５で下り信号から抽出された加入者情報を受け取って解析する。
【０１２９】
Ｓ２０において、加入者側制御部３９０は、加入者情報に含まれる対象ＯＮＵの加入者チャネル番号が、自己チャネル番号と等しいか否かの判定を行う。
【０１３０】
この過程では、加入者側制御部３９０は、ＯＮＵに設けられた記憶部に読出し自在に格納されている自己チャネル番号を読み出す。この記憶部は、加入者側制御部３９０をＭＰＵで構成する場合は、ＲＯＭやＲＡＭとして構成することができる。また、加入者側制御部３９０を、ＦＰＧＡを用いて構成するなど集積回路として構成する場合は、例えば、電気抵抗値を自己チャネル番号に対応付けるなどしても良い。
【０１３１】
自己チャネル番号と、対象ＯＮＵの加入者チャネル番号が異なっている場合（Ｎｏ）は、ＯＮＵは、非運用状態のまま、同期調整過程を終了する。すなわち、今回の同期調整区間での同期調整を行わず、次の同期調整区間まで待機する。
【０１３２】
一方、自己チャネル番号と、加入者チャネル番号が等しい場合（Ｙｅｓ）は、次に、Ｓ３０において、状態の判定を行う。
【０１３３】
新規ＯＮＵは、電源をオン状態にした時点では、非運用状態である。従って、自己状態情報は、非運用状態を示している。一方、ＯＬＴでは、これまで新規ＯＮＵの接続を認識していないので、加入者状態情報は、非運用状態を示している。
【０１３４】
そこで、加入者情報に含まれる加入者状態情報と、自己状態情報がいずれも非運用状態を示している場合（Ｎｏ）は、新規ＯＮＵは待機状態に移行して、同期調整信号を送信する（Ｓ４０）。この待機状態では、新規ＯＮＵは、同期調整区間において、同期調整信号の送信を行うが、ユーザデータ区間における、ユーザデータの送信や、新規ＯＮＵに接続されている通信端末の間の送受信は行わない。
【０１３５】
一方、自己状態情報が非運用状態であり、加入者状態情報が運用状態の場合（Ｙｅｓ）は、自己のチャネル番号が、他のＯＮＵで使用済み、すなわち、新規ＯＮＵが、既存のＯＮＵと重複していると判定される。新規ＯＮＵと既存のＯＮＵが重複している場合、自己のＯＮＵ宛の信号を、他のＯＮＵで復調できてしまったり、重複している複数のＯＮＵからＯＬＴへの通信において、データ誤りを発生させ、正常な通信を不可にしてしまったりする。
【０１３６】
そこで、新規ＯＮＵは、自己が備える表示手段を介して、自己が既存のＯＮＵと重複している旨の表示を行い、同期調整過程を終了する。
【０１３７】
ＯＬＴは、同期調整信号の受信に応答して、保持している加入者情報を更新して、対象ＯＮＵの状態を、非運用状態から、待機状態に切り替える。
【０１３８】
ＯＬＴの上り受信クロック及び上り復調クロックと、対象ＯＮＵの上り送信クロック及び上り変調クロックとが同期していない場合がある。上り受信クロックと上り送信クロックが同期していないと、正常にクロック抽出を行うことができない。
【０１３９】
この場合、ＯＬＴは、加入者情報として、位相シフトさせる旨の指示を対象ＯＮＵに送る。対象ＯＮＵでは、加入者情報に含まれる位相シフトの大きさに応じて、位相シフトを行い、再び、同期調整フレームを送信する。この過程は、正常にクロック抽出が行われるまで、繰り返される。
【０１４０】
上り送信クロックと上り受信クロックが同期した後、ＯＬＴは、同期調整区間に含まれる同期パタンを調べる。上り変調クロックと上り復調クロックとが同期していれば、同期調整区間には、同期パタンが繰り返し含まれる。
【０１４１】
同期パタンが含まれない場合は、上り変調クロックと上り復調クロックが同期していないと判定される。そこで、ＯＬＴは、加入者情報として、位相シフトさせる旨の指示を対象ＯＮＵに送る。対象ＯＮＵでは、加入者情報に含まれる位相シフトの大きさに応じて、位相シフトを行い、再び、同期調整フレームを送信する。この過程は、正常に同期パタンが確認されるまで、繰り返される。
【０１４２】
正常に同期パタンが確認された後、すなわち、上り変調クロックと上り復調クロックが同期した後、ＯＬＴは、対象ＯＮＵの状態を運用状態に切換えて、対象ＯＮＵに対して、ユーザデータ送信可通知を送る。
【０１４３】
ユーザデータ送信可通知を受け取ったＯＮＵは、自己の状態を運用状態に切換える。運用状態のＯＮＵは、ユーザデータ区間で受信したユーザデータを通信端末に送るとともに、通信端末から受信した上りパケットを、フレームに変換した後、ユーザデータ区間に配置して、ＯＬＴに対して送信する。
【０１４４】
ここで、１つの同期調整区間で同期が確立せず、運用状態に移行できない場合は、待機状態を維持し、次の自己の同期調整区間で同期を行う。
【０１４５】
この構成によれば、同期調整区間とユーザデータ区間とを分けている。新規に接続されたＯＮＵなど、同期していないＯＮＵは、同期するまで、ユーザデータ区間での送信を行わない。このため、他のチャネルの通信を妨げることなく、ＯＮＵを増設することが可能になる。
【０１４６】
また、同期調整区間を繰り返し設けているので、経年変化や温度変動によるクロック位相のずれを、定期的に検出し、再調整することができる。
【０１４７】
さらに、この構成によれば、新規ＯＮＵについて、新規ＯＮＵに割り当てられているチャネル番号に対して、変調及び復調に用いられる符号が異なっている場合は、新規ＯＮＵは、運用状態に移行できない。このとき、新規ＯＮＵでは、ＯＮＵ間の重複を表示するので、オペレータがＯＮＵ側で重複を判定できる。また、ＯＬＴにおいては、新規ＯＮＵから同期調整信号を受信しないことにより、接続された新規ＯＮＵについての異常を認識できる。
【０１４８】
この結果、ＯＬＴは、端末認証等の制御回路を有する必要がなく、簡単な回路構成及び制御により、端末の正常運用を確認できる。
【０１４９】
ここで、同期調整区間とユーザデータ区間とを分けた場合であっても、光カプラから各ＯＮＵまでの距離の差によっては、既存のＯＮＵのユーザデータ区間と、新規ＯＮＵの同期調整区間が重なってしまう恐れがある。そこで、同期調整区間とユーザデータ区間と重なった区間にガードタイムを設定して、その間は新規ＯＮＵから局側装置へ送信を行わない構成にするのが良い。
【０１５０】
図９及び１０を参照して、既存ＯＮＵのユーザデータ区間と新規ＯＮＵの同期調整区間が重なってしまう場合のガードタイムについて説明する。ここでは、第１のＯＮＵ３００−１を既存ＯＮＵとし、第２のＯＮＵ３００−２を新規ＯＮＵとして説明する。  
【０１５１】
図９では、光カプラ４００から第１のＯＮＵ３００−１までの距離をＸ（単位：ｍ）とし、光カプラ４００から第２のＯＮＵ３００−２までの距離をＹ（単位：ｍ）とし、第２のＯＮＵ３００−２が第１のＯＮＵ３００−１よりも光カプラに近い（Ｘ＞Ｙ）場合を示している。
【０１５２】
この場合、下り多値信号５３０は光カプラ４００に到達するまで、位相が揃っているが、光カプラ４００で分岐された分岐多値光信号５３２−１及び５３２−２については、それぞれ第１のＯＮＵ３００−１及び第２のＯＮＵ３００−２に到達する時間が異なる。さらに、第１のＯＮＵ３００−１及び第２のＯＮＵ３００−２でそれぞれ処理された後の、上り光信号５７０−１及び５７０−２は、光カプラ４００に到達する時間が異なっており、第２のＯＮＵ３００−２からの上り信号５７０−２の方が、第１のＯＮＵ３００−１からの上り信号５７０−１よりも早く光カプラ４００に到達する。従って、第１のＯＮＵ３００−１からの上り信号５７０−１のユーザデータ区間の末尾付近と、第２のＯＮＵ３００−２からの上り信号５７０−２の同期調整区間の先頭付近が重なってしまう。
【０１５３】
そこで、第２のＯＮＵ３００−２では、同期調整区間の開始から一定区間Ｔｇ１の間、上り信号の送信を停止するガードタイム１２を設けるのが良い。このガードタイム１２の区間Ｔｇ１内は、光モジュールの送信を停止して、第２のＯＮＵ３００−２からＯＬＴ２００への送信は行わない。
【０１５４】
図１０では、光カプラから第１のＯＮＵ３００−１までの距離をＸ（単位：ｍ）とし、光カプラから第２のＯＮＵ３００−２までの距離をＹ（単位：ｍ）とし、第２のＯＮＵ３００−２が第１のＯＮＵ３００−１よりも光カプラに遠い（Ｘ＜Ｙ）場合を示している。
【０１５５】
この場合、第１のＯＮＵ３００−１及び第２のＯＮＵ３００−２からＯＬＴに向かう上り信号については、光カプラに到達する時間が異なっており、第１のＯＮＵ３００−１からの上り信号の方が、第２のＯＮＵ３００−２からの上り信号よりも早く光カプラに到達する。従って、第１のＯＮＵ３００−１からの上り信号のユーザデータ区間の先頭付近と、第２のＯＮＵ３００−２からの上り信号の同期調整区間の末尾付近が重なってしまう。
【０１５６】
そこで、第２のＯＮＵ３００−２では、同期調整区間の終了までの一定区間Ｔｇ２の間、上り信号の送信を停止するガードタイム１４を設けるのが良い。このガードタイム１４の区間Ｔｇ２内は、光モジュールの送信を停止して、ＯＮＵからＯＬＴへの送信は行わない。
【０１５７】
ガードタイムの長さは、設定に応じて好適な値にすればよい。なお、光カプラから各ＯＮＵまでの距離については、各ＯＮＵが把握することはできない。そこで、このガードタイムの長さを、予め定めておいて、ＯＬＴ及びＯＮＵの制御部内に読出し自在に格納しておくか、あるいは、ＯＬＴから同期調整区間内の信号でＯＮＵに送信する構成とすることができる。
【０１５８】
ガードタイムの長さは、例えば、以下のような方針で定められる。
【０１５９】
光ファイバ中の光信号の伝送時間は１メートル当たり、５ナノ秒である。光カプラから各ＯＮＵまでの距離の差は、最大でも１０キロメートル程度である。この場合、光カプラから各ＯＮＵを往復する光信号の伝送時間の差は１００マイクロ秒である。また、各ＯＮＵ内で光信号を受信してからＯＬＴに対して送信を行うまでに、復調や情報抽出などの処理を行う時間（装置内処理時間）を要する。そこで、装置内処理時間が１マイクロ秒程度であるときは、伝送時間と装置内処理時間にさらにマージンを確保して、ガードタイムを１１０マイクロ秒に設定するのが良い。
【０１６０】
例えば、同期調整区間が１ミリ秒であり、ユーザデータ区間が９９ミリ秒である場合、ガードタイムの大きさを、１１０マイクロ秒に設定すれば、新規ＯＮＵの同期調整区間における同期調整が既存ＯＮＵのユーザデータ区間で行われることはない。
【０１６１】
この結果、新規ＯＮＵを接続した際に、既存のＯＮＵのユーザデータ区間と新規ＯＮＵの同期調整区間の一部が重なってしまう場合であっても、既存の通信を妨げずに、同期調整を行うことができる。
【０１６２】
なお、ここでは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの規格のパケットを１６チップの符号分割多重する例について説明したが、パケットの規格やチップ数は、これに限定されるものではない。また、この実施形態の同期方法は、光通信ネットワークだけでなく、ＣＤＭ無線通信に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】光通信ネットワークの概略図である。
【図２】データの構成を示す模式図である。
【図３】局側装置（ＯＬＴ）の概略図である。
【図４】クロック抽出回路の概略図である。
【図５】クロック抽出方法を説明するためのタイムチャートである。
【図６】ユーザ端末装置（ＯＮＵ）の概略図である。
【図７】同期方法を説明するためのシーケンス図である。
【図８】処理フローを示す図である。
【図９】ガードタイムについて説明するための模式図（その１）である。
【図１０】ガードタイムについて説明するための模式図（その２）である。
【図１１】従来の光通信ネットワークの概略図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００    光通信ネットワーク    
２００    局側装置（ＯＬＴ）
２１０、３１０    インタフェース部
２２０、３２０    フレーマ
２２５    局側情報挿入部
２３０    変調部
２３２、３３２    エンコーダ
２４０    加算多重器
２５０、３５０    光モジュール
２６０、３６０    クロック制御部
２６２    １２５ＭＨｚ発振器
２６４    ２ＧＨｚ発振器
２６６、３６６    クロック抽出回路
２６８    クロック比較回路
２７０    分配器
２８０    復調部
２８２、３８２    デコーダ
２８４、３８４    ＣＣＤマッチドフィルタ
２８５    局側情報抽出部
２８６、３８６    コンパレータ
２９０    局側制御部
３００    ユーザ端末装置（ＯＮＵ）  
３２５    加入者側情報挿入部
３４５    可変信号遅延部
３６７    分周器
３６９    クロック位相調整器
３８５    加入者側情報抽出部
３９０    加入者側制御部
４００    光カプラ    
４１０    光ファイバ    
２６６０    信号変換回路
２６６２    遅延回路
２６６４    ヒステリシス付きコンパレータ
２６６６    クロックリカバリ回路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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