CN101563893A - 光通信系统及其光通信方法、以及通信装置 - Google Patents

光通信系统及其光通信方法、以及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及抑制网络间通信的延迟/波动，实现提高品质的光通信系统及其光通信方法、以及通信装置，为此，所述通信装置具备：第一终结部(58)，其将在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于第一光通信方式的通信信道终结；第二终结部(51～53)，其将在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于第二光通信方式的信号终结；以及路径设定切换部，其选择性地切换为第一信号路径设定和第二信号路径设定中的任意一方。

Description

光通信系统及其光通信方法、以及通信装置
技术领域
本发明涉及光通信系统及其光通信方法、以及通信装置，特别涉及在抑制延迟、波动传送要发给用户的高速的光信号的光接入网络系统中应用的技术。
背景技术
近年来，随着因特网的普及，追求通信系统的高速化、经济性已成为重要课题，作为访问体系的网络，正在应用PON(Passive OpticalNetwork，无源光网络)。典型的PON是指如下的光网络结构，即，使用“1×N”的无源分光器(passive optical splitter)，将一个光线路终端装置(OLT：Optical Line Termination)和多个光网络单元(ONU：OpticalNetwork Unit)连接，形成树状的分散网拓扑结构。
随着因特网技术的发展，要求用户网的带宽增大，随之，提出了一种基于点对多点(point to multi-point)的GE(Gigabit Ethernet：注册商标)-PON的通信方式(参见下面的专利文献1)。今后，PON的性能将随着容量/传送距离而进一步提高。其中，可以想象到服务也将变得多样化，对延迟和波动敏感的服务也将有所增加。
图7是示出作为将上述PON应用到实际系统的一个例子，在形成城域环(metro ring)的每个节点装置中收容PON的网络系统的图。在此，城域环100由多个(图中为7个)节点装置101-1～101-7构成，节点装置101-1～101-3，101-5分别收容组#1，#2，#4，#3的PON 102-1，102-2，102-4，102-3。另外，城域环100通过节点101-4还连接到核心网络110。
在这样构成的网络系统中，随着PON所提供的服务的多样化，将在互不相同的PON所收容的ONU之间相互进行通信。具体地说，如该图7所示，设定组#1(图中“A”)的PON 102-1中的ONU与属于其他组#3(图中“D“)PON 102-3中的ONU经由城域环100进行通信的环境，从而实现经由网络将多个计算机连接的虚拟高性能计算机系统，即网格计算(grid computing)。
专利文献1：日本特开2003-244178号公报
设想像这样使用城域环100内的资源来构建网格计算这类系统的情况下，要具备包括城域环100和利用其对象的PON相互连接的多个计算机的系统结构，在连接到城域环100内的不同节点装置101上的ONU之间进行的通信中，如图8所示，当前存在多个用于在层2(L2)或层3(L3)进行端口切换的功能、即IP(Internet Protocol)路由器或层2开关。
例如，如图7所示，假设组#1(参见图中“A”)的PON 102-1中的ONU，经由城域环100，与属于其他组#3(参见图中“D”)的PON 102-3的ONU进行通信的情况。该情况下，除了在各个组#1，#3的PON 102-1，102-3中的OLT中，进行基于IP路由器或层2开关的处理之外(参见图8的“A”，“D”)，还在构成形成中继区间的城域环100的节点装置101-1，101-7，101-6，101-5中，分别进行基于IP路由器的处理。另外，图8中示出如下情况，关注于节点装置101-1(参见图8的“B”)和节点装置101-5(参见图8的“C”)，分别进行基于IP路由器的处理。
但是，在这种用于端口切换的层2开关或IP路由器中，通常进行如下存储转送处理，即，将消息发送给中间的中继点，临时存储之后，传送给下一个中继点。该存储转送处理成为信息传送时的延迟、波动的原因，能够想像到，尤其对于上述的网格计算这类对延迟/波动的要求较高的系统，难以提供高质量服务。
发明内容
于是，本发明的目的之一，抑制网络间通信的延迟/波动，提高质量。
另外，不限于上述目的，实现通过后述的具体实施方式所示的各结构产生的效果，即，不能通过现有技术得到的效果，也可以定位成本发明的其他目的。
因此，本发明的特征在于，以下的光通信系统及其光通信方法、以及通信装置。
(1)即，本发明的通信装置，其用于光通信系统，在所述光通信系统中，在构成以第一光通信方式传送光信号的网络的至少2个据点装置的下级分别连接有通信装置，并且在各个通信装置的下级连接有以第二光通信方式收发光信号的终端装置，所述通信装置的特征在于，所述通信装置具备：第一终结部，其将在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第一光通信方式的通信信道终结；第二终结部，其将在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第二光通信方式的信号终结；以及路径设定切换部，其选择性地切换为第一信号路径设定和第二信号路径设定中的任意一方，在所述第一信号路径设定中设定信号路径，使得：利用该第二终结部将该通信装置和下级的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，并且利用该第二终结部，还将在该通信装置与在其他通信装置中收容的终端装置之间的、基于所述第二光通信方式的信号终结，该其他通信装置是通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道连接的，在所述第二信号路径设定中设定信号路径，使得：经由基于所述第一光通信方式的通信信道输出该通信装置与下级的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号，以利用该其他通信装置对基于所述第二光通信方式的信号终结，并且，对从该其他通信装置通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道输入的基于所述第二光通信方式的信号，跳过基于该第二终结部的终结处理，将其输出到连接在该通信装置的下级的终端装置。
(2)并且，所述第一光通信方式是千兆位以太网(Gigabit Ethernet，注册商标)无源光网络方式，所述第二光通信方式是波分复用光通信方式。
(3)此外，该第二终结部具有：第一信号接口部，其连接在该通信装置与下级的终端装置之间，进行无源光网络方式的信号接口处理；第二信号接口部，其连接在该通信装置与下级的终端装置之间，进行千兆位以太网方式的信号接口处理；以及端口开关，其对利用所述第二接口部进行了信号接口处理的信号，进行与收信方对应的端口切换，该路径设定切换部按照如下方式进行所述第一信号路径的设定，即，将所述通信装置与所述下级的终端装置之间的信号路径设为经由该第一信号接口部连接到该第二信号接口部的信号路径，并且，将所述通信装置与在通过该第一终结部连接的所述其他通信装置中收容的终端装置之间的信号路径设为经由该第一终结部连接到该第二信号接口部的信号路径；而且，按照如下方式进行所述第二信号路径的设定，即，将所述通信装置与所述下级的终端装置之间的信号路径设为经由该第一信号接口部连接到该第一终结部的信号路径，并且，将所述通信装置与在通过该第一终结部连接的其他通信装置中收容的终端装置之间的信号路径设为经由该第一终结部连接到该第一信号接口部的信号路径。
(4)并且，该第二终结部对在该通信装置的下级连接的终端装置、以及在通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道连接的其他通信装置中收容的终端装置，分配互不相同的时隙，作为向该通信装置发送信号的发送定时，另一方面，在该第二终结部的前级设置有定时调整部，所述定时调整部在该路径设定切换部中设定了所述第一信号路径的情况下，针对从在该通信装置的下级连接的终端装置、以及在通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道连接的其他通信装置中收容的终端装置发送的信号，调整接收定时。
(5)此外，本发明的光通信系统，其中，在构成以第一光通信方式传送光信号的网络的至少2个据点装置分别连接有通信装置，并且在各个通信装置连接有以第二光通信方式收发光信号的终端装置，所述光通信系统的特征在于，所述通信装置具备：第一终结部，其通过在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第一光通信方式的通信信道，收发信号，并将信号终结；以及第二终结部，其将通过在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第二光通信方式的信号终结，设定了所述通信信道的多个通信装置之中的一个通信装置具备第一信号路径设定部，在所述第一信号路径设定部中按照如下方式设定信号路径，即，利用该第二终结部，将该一个通信装置与在该一个通信装置上连接的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，并且，利用该第二终结部还将该一个通信装置与在设定了所述通信信道的多个通信装置之中的其他通信装置上连接的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，所述其他通信装置具备第二信号路径设定部，在所述第二信号路径设定部中按照如下方式设定信号路径，即，将来自该其他通信装置的下级的终端装置的信号经由所述设定的通信信道输出到所述一个通信装置，并且，将来自在经由所述设定的通信信道连接的所述一个通信装置中收容的终端装置的信号，输出到该其他通信装置的下级的终端装置。
(6)并且，本发明的光通信方法，该光通信方法用于光通信系统，在所述光通信系统中，在构成以第一光通信方式传送光信号的网络的至少2个据点装置分别连接有通信装置，并且在各个通信装置连接有以第二光通信方式收发光信号的终端装置，所述光通信方法的特征在于，当在连接在一个通信装置上的终端装置与连接在其他通信装置上的终端装置之间进行通信时，在所述通信装置之间经由所述网络设定基于所述第一光通信方式的通信信道，并且，所述一个通信装置将该一个通信装置与连接在该一个通信装置上的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，并且，将该一个通信装置与在经由所述设定的通信信道连接的其他通信装置中收容的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，另一方面，所述其他通信装置将来自该其他通信装置的下级的终端装置的信号，经由所述设定的通信信道输出到所述一个通信装置，并且将来自在经由所述设定的通信信道连接的所述一个通信装置中收容的终端装置的信号，输出到该其他通信装置的下级的终端装置。
(7)该情况下，连接在进行所述通信的一个通信装置上的终端装置，向连接在该终端装置上的通信装置，通知与作为通信对方的终端装置相关的信息，在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置，向管理所述网络中的通信信道的分配的管理装置，输出在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置与收容作为所述通信对方的终端装置的通信装置之间的所述通信信道的设定请求，所述管理装置根据所述设定请求分配通信信道。
(8)并且，连接在所述其他通信装置上的终端装置，向连接在该终端装置上的通信装置，通知与作为通信对方的终端装置相关的信息，在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置，向用于管理所述网络中的通信信道的分配的管理装置，输出在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置与收容作为所述通信对方的终端装置的通信装置之间的所述通信信道的设定请求，所述管理装置根据所述设定请求分配通信信道。
(9)此外，在上述(7)或(8)中，在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置完成该管理装置中的所述通信信道的分配时，进行对应的端口切换，并且向收容作为所述通信对方的终端装置的通信装置，请求对应的端口切换。
根据本发明，具备将与其他通信装置之间经由网络设定的基于第一光通信方式的通信信道终结的第一终结部和路径设定切换部，所以在连接到网络内的不同据点装置的通信终端之间进行的通信中，能够抑制延迟、波动，动态且无缝地连接，从而减少跳频次数，实现抑制了延迟的高品质服务。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式涉及的光通信系统的框图。
图2是着重示出本实施方式涉及的光通信系统中的通信装置的功能的框图。
图3是示出本发明的一实施方式涉及的光通信系统的框图。
图4的(1)是示出以太网(注册商标)的MAC帧的图，(2)是示出PON区间的以太网(注册商标)的MAC帧的图。
图5是用于说明本实施方式的不同PON中的通信装置之间的通信路径的构建过程的流程图。
图6是用于说明本实施方式的作用效果的图。
图7是用于说明将现有的PON系统应用到环网中的图。
图8是用于说明将现有的PON系统应用到环网时的作用的图。
图9是用于说明将现有的PON系统应用到环网的图。
标记说明
1光通信系统；2，100城域环；3-1～3-7，101-1～101-7节点装置；31传送/访问接口部；32L3/L2开关；33传送系统接口部；4-1～4-4，102-1～102-4PON；5’OLT；5，105通信装置；51，111a PON接口部；52，111b PON/MAC控制部；53，111c以太网接口部；54L3/L2开关；55CWDM收发部；56a，56b第一、第二继电器开关(路径设定切换部)；57定时调整部；58DWDM收发部；6，106ONU；6a通信终端；7NMS；8，110核心网络；10，107无源分光器；111访问系统接口部；112，115L3/L2开关；113，114传送/访问接口部；116传送系统接口部
具体实施方式
下面，参见附图，说明本发明的实施方式。
〔a〕本发明的一实施方式的说明
图1、图3是示出本发明的一实施方式涉及的光通信系统1的框图，图2是着重示出本实施方式涉及的光通信系统1中的通信装置5的功能的框图。在图1、图3所示的光通信系统1中，与前面所述的图7所示的系统相同，构成在形成城域环2的每个节点装置3中收容了PON 4的网络系统。
并且，PON 4例如使用无源分光器10将一个具有OLT功能的通信装置5和多个ONU 6连接，从而形成树状的分散拓扑。另外，符号8表示通过节点装置3-4，与城域环2连接的核心网络；符号9表示将通信装置5和节点装置(据点装置)3之间连接的光传送路。并且，各PON 4的通信装置5通过未图示的L3/L2开关综合多个OLT功能来构成。而且，各ONU 6上连接有能够通过本实施方式的光通信系统1的结构相互进行通信的通信终端6a。
在此，与前面所述的图7所示的系统不同，本实施方式涉及的光通信系统1能够在互不相同的PON 4中的通信装置5之间设定并确保直系的城域环2的传送信道(在此为DWDM信道)。为此，各PON 4中的具有OLT功能部的通信装置5与用于管理城域环2的连接在节点装置3-7上的NMS(Network Management System：网络管理系统)7之间收发(为了进行PON 4之间的通信设定)控制信号。该通信装置5与NMS 7之间的控制信号可以通过上述的光传送路9和城域环2进行收发，也可以通过未图示的其他控制信号线路进行收发。
并且，在NMS 7中，各PON 4中的通信装置5的OLT功能部进行城域环2的信道设定，以便利用DWDM信道直系地连接请求进行抑制了延迟和波动的通信的对方目的地PON 4的通信装置5。例如，PON 4-1的ONU 6请求与PON 4-3的ONU 6进行高速通信的情况下，PON 4-1的通信装置5向NMS 7输出表示该意思的请求，从而在NMS 7中，将该PON 4-1和PON 4-3中的通信装置5彼此以DWDM信道连接设定。
由此，连接在城域环2内的节点装置1(参见图1中“B”)上的PON 4-1(组#1、参见图中“A”)的ONU 6和连接在节点装置3-5(参见图中“C”)上的PON 4-3(组#3、参见图中“D”)的ONU 6之间通过DWDM信道连接。
此时，各PON 4的通信装置5具备用于切换MAC控制或L3/L2开关等的OLT功能的动作状态/停止状态的结构，从而在组#1的ONU 6与组#3的ONU 6之间进行通信时，一方面，例如仅在组#1的通信装置5中，将L3/L2开关等的OLT功能设为动作状态，另一方面，例如在组#3的通信装置中，将OLT功能设为停止状态。
由此，组#1的通信装置5实质地约束组#3的ONU 6，使组#1、#3虚拟地作为一个PON系统动作。即，一个PON 4-1中的通信装置5除了自身的PON 4-1的ONU 6之外，还能够虚拟地收容其他PON 4-3中的ONU 6。
由此，能够省略介于PON 4-1，4-3之间的传送路上的节点装置3-1，3-7，3-6，3-5或PON 4-3的通信装置5中的层2/3开关动作，能够将城域环2和多个PON 4动态且无缝地融合。
图2示出实现上述的收容在PON 4-1、4-3的ONU 6之间的通信的通信装置5的结构。如图2所示，通信装置5具备形成OLT功能的PON接口51、PON/MAC(Media Access Control)控制部52及以太网(Ethernet：注册商标)接口53、L3/L2开关54、CWDM收发部55，并且具备第一继电器开关56a、第二继电器开关56b、定时调整部57以及DWDM收发部58。
下面将着重于PON 4-1的通信装置5的结构进行说明，但其他PON 4-2～4-4也具有同样的通信装置5。
并且，如图3所示，本实施方式中的PON 4例如使用无源分光器10连接一个具有OLT功能的通信装置5和多个ONU 6，从而形成树状的分散拓扑。
在此，DWDM收发部58用于终结如上所述与NMS 7中设定的其他PON(在此为PON 4-3)的通信装置5之间的DWDM信道的信号，是终结基于波分复用光通信方式、即第二光通信方式的信号的第二终结部。
并且，PON接口51将来自ONU 6的基于第二光通信方式、即GE-PON的光信号转换成电信号，作为PON/MAC帧信号，输出到继电器开关56a，并对通过继电器开关56a输入的PON/MAC帧信号进行PON接口处理，作为发送给下级的ONU 6的光信号输出。因此，PON接口51连接在继电器开关56a与下级的ONU 6(通信终端6a)之间，具有作为进行无源光网络方式的信号接口处理的第一信号接口部的功能。
此外，PON/MAC控制部52对通过继电器开关56a和定时调整部57输入的PON/MAC帧信号进行接口处理，作为以太网帧信号，输出到以太网接口53，并且，对来自以太网接口53的以太网帧信号进行接口处理，作为PON/MAC帧信号输出到定时调整部57。
并且，以太网接口53对来自PON/MAC控制部52的以太网帧信号进行接口处理，作为分组信号，输出到L3/L2开关54，并且，对来自L3/L2开关54的分组信号进行接口处理，构成以太网帧，输出到PON/MAC控制部52。
因此，通过上述的PON/MAC控制部52和以太网接口53，构成进行千兆位以太网方式的信号接口处理的第二信号接口部。
在此，在PON/MAC控制部52中的接口处理中，为了利用以太网方式的规格进行一对多的终端之间的通信，如文献(石田修，瀬戸康一郎，“改訂版10ギガビットEthernet教科書”，p.225-232，インプレス)中所记载，规定多点MAC控制，实现参加到一个PON 4的多个终端之间的访问控制。
并且，在PON 4中，通常，从OLT至ONU的信号(下行信号)是播放型，经由分光器10发射到全部ONU，而从ONU至OLT的信号(上行信号)为N(N为复数)：1，从多个ONU发送来的信号被分光器10聚集，所以要对从不同的ONU发送来的信号进行发送定时控制，以便不起冲突。
像这样，PON 4在物理上具有共享型的连接方式，通信装置5与ONU 6之间的逻辑连接采用PON/MAC控制部52与ONU 6的MAC功能之间的Point-to-Point的结构。为了对这种通信装置5-ONU 6之间的逻辑连接、以及其他通信装置5-ONU 6之间的连接进行识别，在通信装置5的PON/MAC控制部52以及ONU 6的MAC功能中，不同于通常的MAC帧〔参见图4(1)〕，如图4(2)所示，在报头(preamble)部分中定义LLID(逻辑链路识别码)，以LLID单位进行以太网(注册商标)的MAC帧的收发控制。
LLID如上所述用于对通信装置5-ONU 6之间的逻辑连接、以及其他通信装置5-ONU 6之间的连接进行识别，设定于在PON 4的区间收发的以太网(注册商标)的MAC帧的开头8比特的报头部分，仅用于PON区间。另外，图4(2)所示的PON区间的以太网(注册商标)的MAC帧，与图4(1)所示的以太网(注册商标)的MAC帧相比，除LLID之外的区域均相同。
由此，在从通信装置5至ONU 6的通信中，从构成OLT功能的PON/MAC控制部52输出的MAC帧到达全部的ONU，在接受侧的ONU 6中，废弃具有自己不是收信方的LLID的帧，取入具有自己是收信方的LLID的帧。
另一方面，在从ONU 6至通信装置5的通信中，可以仅在包含PON/MAC控制部52的通信装置5的OLT功能部分配的时间发送MAN帧。在ONU 6中，计算蓄积在发送缓存中的帧量，向通信装置5的PON/MAC控制部52请求所需的发送时间。从通信装置5的OLT功能部接收对帧发送的许可时刻和许可时间的分配，能够从该许可时刻起，发送许可时间的MAC帧。
其中，L3/L2开关54是对来自上述的以太网接口53的分组信号和来自CWDM收发部55的分组信号进行与该分组的收信方对应的端口切换(port switching)的端口开关(port switch)，例如由IP路由器构成。
并且，第一继电器开关56a和第二继电器开关56b通过相互协作来切换成使该通信装置5作为OLT的功能有效和无效，均由例如1×2的开关构成。
例如，在图1所示的PON 4-1、4-3中的ONU 6彼此中，构建实质上为一个的PON系统时，通过各通信装置5中的第一继电器开关56a、第二继电器开关56b的设定，能够将PON 4-1中的通信装置5的OLT功能设为有效，将PON 4-3中的通信装置5的OLT功能设为无效。
具体地说，在PON 4-1中的通信装置5的第一继电器开关56a中，经由定时调整部57，连接PON接口51和PON/MAC控制部52，从而能够在该通信装置5中，对与下级的ONU 6之间的信号，进行利用GE-PON方式的信号终结。该情况下，在第二继电器开关56b中，经由定时调整部57，连接DWDM收发部58和PON/MAC控制部52，从而对通过设定在通信对方目的地的(PON 4-3的)通信装置5之间的DWDM信道收发的MAC帧，利用PON/MAC控制部52进行GE-PON方式的信号终结。采用这种方式，将PON 4-1的通信装置5中的作为OLT的功能设为有效。
并且，在PON4-3中的通信装置5的第一继电器开关56a、第二继电器开关56b中，将DWDM收发部58和PON接口51之间连接，另一方面，将PON接口51和(形成OLT功能)PON/MAC控制部52之间的连接断开，使PON 4-3中的通信装置5的作为OLT的功能无效。
由此，PON 4-3中的ONU 6和PON 4-1中的ONU 6均能够通过PON 4-1中的通信装置5的OLT功能部进行管理，所以可以作为一个PON组装。换言之，即使针对属于不同组(PON 4-1，4-3)的ONU 6，也能够利用构成PON 4-1的通信装置5的PON/MAC控制部52，共同管理LLID，从而能够实质上作为一个PON系统进行相互通信。
而且，互不相同的PON 4-1，4-3中的ONU 6彼此构建一个PON，从而能够省略在城域环2中的据点装置3或PON 4-3中的通信装置5中进行的L3/L2切换所伴随的存储转送(Store and Forward)的处理，所以能够大幅减少通信的延迟或波动。
另外，作为将OLT功能设为有效的通信装置5，相反，即，在PON 4-3中的通信装置5中，将OLT功能设为有效，在PON 4-1中的通信装置5中，将OLT功能设为无效。
因此，通过上述的第一继电器开关56a和第二继电器开关56b相互协作，构成选择性地切换到第一信号路径设定和第二信号路径设定中的任意一方的路径设定切换部，所述第一信号路径设定是指设定如下的信号路径，即，利用构成第二终结部的第二信号接口、即PON/MAC控制部52和以太网接口53，对该通信装置(PON 4-1的通信装置)与下级的ONU 6之间的基于GE-PON方式的信号进行接口处理(终结)，并且，利用PON/MAC控制部52和以太网接口53，还将该通信装置(PON 4-1的通信装置)与在通过构成第一终结部的DWDM收发部58且经由基于波分复用光通信方式的通信信道连接的其他通信装置5中收容的ONU 6之间的基于GE-PON方式的信号终结；所述第二信号路径设定是指设定如下的信号路径，即，经由基于波分复用光通信方式的通信信道输出该通信装置5与下级的ONU 6之间的基于GE-PON方式的信号，以利用其他通信装置5将基于GE-PON方式的信号终结，并且，对从其他通信装置5通过DWDM收发部58并经由基于波分复用光通信方式的通信信道输入来的基于GE-PON方式的信号，跳过基于PON/MAC控制部52和以太网接口53的终结处理，输出到连接在该通信装置5的下级的OUN 6。
在该情况下，进行了上述的第一信号路径设定的情况下，将与下级的ONU 6之间的信号路径设为经由PON接口51连接到PON/MAC控制部52和以太网接口53上的信号路径，并且，将与在通过DWDM收发部58连接的其他通信装置5中收容的ONU 6之间的信号路径，设为经由DWDM收发部58连接到PON/MAC控制部52和以太网接口53的信号路径。
并且，在设为第二信号路径的情况下，将与下级的ONU 6之间的信号路径设为经由PON接口51连接到DWDM收发部58的信号路径，并且，将与在通过DWDM收发部58连接的其他通信装置5中收容的ONU6之间的信号路径，设为经由DWDM收发部58连接到PON接口51的信号路径。
换言之，将利用PON/MAC控制部52管理LLID、且利用L3/L2开关54进行切换的(将OLT功能设为有效)的通信装置5的第一释放开关56a、第二释放开关56b设定到第一信号路径，对于此外的通信装置5，设定为第二信号路径，以使OLT功能无效。
如该图2所示，利用PON 4-1的通信装置5的PON/MAC控制部52管理LLID，利用L3/L2开关54进行切换的情况下，将PON 4-1的通信装置5的第一释放开关56a、第二释放开关56b设定为第一信号路径，另一方面，将PON 4-3的通信装置5的第一释放开关56a、第二释放开关56b设定为第二信号路径。
并且，定时调整部57用于特别是对上行方向、即从ONU 6向通信装置5的信号调整输入到PON/MAC控制部52的定时。
在将OLT功能设为有效的通信装置5、在此为PON 4-1的通信装置5中的PON/MAC控制部52中，分配来自虚拟地构成一个PON的ONU(该PON4-1中的ONU 6和PON 4-3中的ONU 6)的信号发送定时(或OLT中的接收定时)。
但是，在通过DWDM信道连接的PON 4-3的ONU 6中，与PON 4-1中的ONU 6相比，城域环2作为光纤传送路设置，所以即使没有上面所述的存储转送(Store and Forward)，也会因温度变动等，导致光纤的折射率变动。尤其，为了实现防止延迟、波动的通信，需要对这种上行信号的到达定时变动采取措施。
定时调整部57针对来自上述通过DWDM信道连接的PON 4-3中的ONU 6的上行信号，通过信号的缓存，吸收施加的到达定时的偏移，输出到作为OLT功能部的PON/MAC控制部52。另外，若在来自自身的PON 4-1中的ONU 6的上行信号中存在到达定时的变动要因，同样能够吸收该定时变动量。
另外，CWDM收发部(Rx/Tx)55连接到L3/L2开关54，针对被L3/L2开关54进行端口切换并输入的分组，在以太网帧化的基础上，作为CWDM光信号，通过传送路9，输出到城域环2。若从该CWDM收发部55输出的CWDM光信号不输入到上述的DWDM收发部58中的DWDM信道，而输入到中继级的节点装置3-1，则每次通过以太网接口处理等，转换成分组信号，进行L3/L2切换。
即，如图3所示，构成城域环2的各节点装置3具备传送/访问接口(IF)部31、L3/L2开关32以及传送系统接口(IF)部33。
特别着重说明收容PON 4-1的节点装置3-1，传送/访问接口部31将从PON 4-1的通信装置5通过光传送路9输入的CWDM光信号终结，并且，进行以太网接口处理，转换成分组信号。相反，对来自L3/L2开关32的分组信号进行以太网接口处理及基于CWDM方式的终结处理，作为CWDM光信号，通过光传送路9，发送到PON 4-1的通信装置5。
并且，L3/L2开关32与上述的通信装置5的L3/L2开关54相同，对输入的分组信号进行与收信方对应的端口切换。
此外，传送系统接口部33对在L3/L2开关32中进行了端口切换的分组信号进行以太网接口处理或基于DWDM方式的终结处理，作为DWDM光信号，发送到收信方端口侧的节点装置(图1的情况下，为节点装置3-7)。
此时，利用通信装置5的DWDM收发部58设定了DWDM信道的情况下，来自该DWDM收发部58的DWDM光信号不经由传送/访问接口(IF)部31和L3/L2开关32，直系地输入到传送系统接口部33(不转换成电信号等，直接以光信号状态)，与所设定的信道对应地输出到收信方侧的传送装置3-7。并且，在其他中继级的节点装置3-7、3-6、3-5中，也同样地不转换成电信号等，直接以光信号，进行与所设定的信道对应的交叉连接等端口切换的同时，将来自PON 4-1的DWDM光信号传送到收信方的PON 4-3的通信装置5。
在如上所述构成的光通信系统1中，如图1、图2所示，在连接在一个PON 4-1中的通信装置5上的ONU 6和连接在其他PON 4-3中的通信装置5上的ONU 6之间进行(抑制了延迟/波动的较高品质的)通信时，首先，在这些PON 4-1、4-3中的通信装置5之间设定经由城域环2的基于DWDM方式的通信信道。
例如，如图5的流程图所示，PON 4-1或PON 4-3中的任意一方、在此为PON 4-1中的ONU 6(连接在通信装置5下级的ONU 6)请求切换到进行上述较高品质的通信的动作模式，并将与作为通信对方的ONU 6相关的信息通知给该PON 4-1中的通信装置5(连接在该ONU 6上的通信装置5)。作为与该通信对方的ONU 6相关的信息，除了分配给ONU 6自身的地址等固有识别信息之外，还包括收容目的地的PON 4中的通信装置5的地址等识别信息。
受理了这种与作为通信对方的ONU 6相关的信息的通知的通信装置5(步骤S1)通过PON/MAC控制部52的控制，向用于管理城域环2中的DWDM信道分配的NMS 7，发送与收容作为通信对方的终端装置的通信装置5之间的基于DWDM方式的通信信道的设定请求(步骤S2)。
在NMS 7中，若接收到该设定请求，则按照该设定请求，进行分配DWDM通信信道的处理。并且，向输出了设定请求的通信装置5，返送对所分配的通信信道的使用许可。
发送了设定请求的通信装置5若接收到来自该NMS 7的针对DWDM通信信道的使用许可(步骤S3)，则接着，请求作为连接对方目的地的通信装置5中的PON/MAC控制部52切换模式，即，从通常的通信品质模式、即基于CWDM收发部55的通信，切换到高品质的通信模式、即通过基于DWDM收发部58的DWDM信道的通信模式(步骤S4)。
在接收了上述切换请求的通信装置5中，若处于可进行该模式切换的动作状态，则受理该模式切换请求。该情况下，将模式切换许可信号返送给发送了切换请求的通信装置5。并且，若上述发送了切换请求的通信装置5从作为通信对方目的地的通信装置5接收到模式切换许可信号(步骤S5)，则将基于高品质模式的连接许可信号发送给属于自身组的ONU 6(步骤S6)。
之后，如图2所示，作为切换请求方、连接对方目的地的PON 4-1，4-3的通信装置5的第一继电器开关56a，第二继电器开关56b的动作状态切换到高品质模式用，从而能够在PON 4-1和4-3之间相互进行抑制了延迟量的高品质通信(步骤S7)。例如，分别切换成，连接请求方PON 4-1的通信装置5中的第一继电器开关56a，第二继电器开关56b进行上述的第一信号路径设定(图中“1”的连接设定)，连接对方目的地PON 403的通信装置5中的第一继电器开关56a，第二继电器开关56b进行上述的第二信号路径设定(图中“2”的连接设定)。
具体地说，在PON 4-1的通信装置5中，将与连接在该通信装置5上的ONU 6之间的基于GE-PON方式的信号终结，作为分组，利用L3/L2开关54对分组单位进行与收信方对应的端口切换，并且，还将与在经由DWDM收发部58设定的通信信道连接的PON 4-3的通信装置5中收容的ONU 6之间的基于GE-PON方式的信号终结，作为分组，利用L3/L2开关54对分组单位进行与收信方对应的端口切换。
并且，在PON 4-3的通信装置5中，将来自该通信装置5下级的终端装置6的信号，经由DWDM收发部58设定的通信信道，输出到PON 4-1的通信装置5，并且，将从在经由DWDM收发部58设定的通信信道连接的PON 4-1的通信装置5中收容的ONU 6发送的信号，输出到该PON 4-3的通信装置5下级的ONU 6。
由此，在高品质模式的通信对象的PON 4-1、4-3之间，通过各个通信装置5设定DWDM信道，所以例如图6所示，来自PON 4-1中的ONU 6的信号被通信装置5的L3/L2开关54先进行与收信方对应的端口切换之后(参见图6中“A”)，通过DWPM收发部58，作为DWDM信道的光信号，光通过(pass through)(不转换成电信号)，发送到收信方的PON 4-3的通信装置5(参见图6中“D”)。
即，在中继级的节点装置3-1、3-5(参见图6中“B”、“C”)中，能够跳过上述图8所示的L3/L2开关等的存储转发(Store and Forward)的处理，相比于上述的图8或图9所示的通信方式的情况，能够抑制延迟/波动，大大提高通信品质。
另外，图9是用于与图8对应起来说明，进行使用了图7所示的城域环100的PON102-1，102-3的ONU 106之间的通信时的信号处理过程的图。通信装置105具备访问系统IF(接口)部111、L3/L2开关112以及传送/访问IF部113，节点装置101具备传送/访问IF部114、L3/L2开关115以及传送系统IF部116(图9中，特别关注于节点101-1、101-5进行图示)。另外，107是无源分光器。
通信装置105的访问系统IF部113分别具备与图3所示的PON接口51、PON/MAC控制部52以及以太网接口53相当的结构(符号111a～111c)，L3/L2开关112相当于同样图3所示的L3/L2开关54。并且，传送/访问IF部113用于与收容目的地的节点装置101中的传送/访问IF部114之间，进行基于不同于城域环100中设定的通信信道的(较低频带的)CWDM信道的通信的接口处理，相当于图3所示的CWDM收发部55。并且，节点装置101的传送/访问IF部114用于对与下级的通信装置105之间的基于CWDM的通信信道进行接口处理。并且，传送系统IF部116用于对在城域环100中传送的DWDM信号进行接口处理。而且，L3/L2开关115用于对上述传送系统IF部116和传送/访问IF部114之间的信号进行L3/L2切换。若着重说明从PON 102-1的通信装置105经由节点装置101-1、101-7～101-5发送到PON 102-3的通信装置105的信号，来自PON 102-1的CWDM信号经由节点装置101-1的传送/访问IF部114中的光转换(图8的“B”中的Opt-SW)，将CWDM光转换成构成以太网帧的电信号，进一步转换成分组信号(图8的“B”中的CWDM-OE至以太网)。而且，L3/L2开关115对来自传送/访问IF部114的分组信号进行与收信方对应的端口切换(图8的“B”中的IP路由器)，转换成以太网帧(或SONET帧)，作为DWDM信号进行传送(图8的“B”中的以太网/SONET，DWDM-EO)。之后，在各节点装置101-7～101-5中反复进行相同的处理，使得来自PON 102-1的通信装置105的信号到达PON102-3的通信装置105。
像这样，根据本发明的一实施方式，具备作为第一终结部的DWDM收发部58、以及作为路径设定切换部的第一路由器开关56a、第二路由器开关56b，该DWDM收发部58将在与其他通信装置之间，经由所述环网设定的基于第一光通信方式的通信信道终结，所以连接在城域环2内的不同节点3上的PON 4之间的通信中，抑制延迟、波动，动态且无缝地连接，从而实现削减跳频次数，提供抑制了延迟的高品质的服务。
另外，在上述情况下，收容连接请求方PON 4-1的ONU 6的通信装置5进行PON/MAC控制，所以将该通信装置5的第一继电器开关56a，第二继电器开关56b中的设定设为第一信号路径设定，在收容连接对方目的地PON 4-3中的ONU 6的通信装置5中，将第一继电器开关56a，第二继电器开关56b中的设定设为第二信号路径设定。
相对于此，收容连接对方目的地PON 4-3的ONU 6的通信装置5进行PON/MAC控制，所以将该通信装置5的第一继电器开关56a，第二继电器开关56b中的设定设为第一信号路径设定，在收容连接请求方PON 4-1的ONU 6的通信装置5中，将第一继电器开关56a，第二继电器开关56b中的设定设为第二信号路径设定。
并且，在没有设定基于DWUM收发部58的DWDM信道的、通常动作模式中，将第一继电器开关56a设定成使PON接口51和定时调整部57连接(图中“1”的连接设定)，另一方面，使第二继电器开关56的状态处于与继电器开关56a或定时调整部57之间的连接断开的状态。
〔b〕其他
另外，本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本申请的权利要求书中记载的发明宗旨的范围内，可进行各种变更来实施。
在上述的本实施方式中，特别关注于2个PON 4-1，4-3中收容的ONU 6之间的通信进行说明，但本发明不限于此，也可以应用于在3个以上的PPN 4中收容的ONU 6之间进行的通信。即，在一个PON(例如PON 4-1)中的通信装置5和2个以上的其他PON 4的通信装置5分别设定作为基于第一光通信方式的通信信道的DWDM信道，从而在3个以上的PON 4中收容的ONU 6之间，抑制延迟、波动，动态且无缝地连接，从而减少跳频次数，实现抑制了延迟的高品质服务。
并且，在上述的实施方式中，作为通过收容PON 4的据点装置构成的网络，举出了城域环的例子，但本发明不限于此，可以同样地应用于其他网络。
而且，通过上述实施方式的记载，可以制造本权利要求书中所记载的发明的装置。

Claims (9)

1.一种通信装置，其用于光通信系统，在所述光通信系统中，在构成以第一光通信方式传送光信号的网络的至少2个据点装置的下级分别连接有通信装置，并且在各个通信装置的下级连接有以第二光通信方式收发光信号的终端装置，所述通信装置的特征在于，
所述通信装置具备：
第一终结部，其将在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第一光通信方式的通信信道终结；
第二终结部，其将在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第二光通信方式的信号终结；以及
路径设定切换部，其选择性地切换为第一信号路径设定和第二信号路径设定中的任意一方，在所述第一信号路径设定中设定信号路径，使得：利用该第二终结部将该通信装置和下级的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，并且利用该第二终结部，还将在该通信装置与在其他通信装置中收容的终端装置之间的、基于所述第二光通信方式的信号终结，该其他通信装置是通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道连接的，在所述第二信号路径设定中设定信号路径，使得：经由基于所述第一光通信方式的通信信道输出该通信装置与下级的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号，以利用该其他通信装置对基于所述第二光通信方式的信号终结，并且，对从该其他通信装置通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道输入的基于所述第二光通信方式的信号，跳过基于该第二终结部的终结处理，将其输出到连接在该通信装置的下级的终端装置。
2.根据权利请求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一光通信方式是千兆位以太网(注册商标)无源光网络方式，所述第二光通信方式是波分复用光通信方式。
3.根据权利请求2所述的通信装置，其特征在于，
该第二终结部具有：第一信号接口部，其连接在该通信装置与下级的终端装置之间，进行无源光网络方式的信号接口处理；第二信号接口部，其连接在该通信装置与下级的终端装置之间，进行千兆位以太网方式的信号接口处理；以及端口开关，其对利用所述第二接口部进行了信号接口处理的信号，进行与收信方对应的端口切换，
该路径设定切换部按照如下方式进行所述第一信号路径的设定，即，将所述通信装置与所述下级的终端装置之间的信号路径设为经由该第一信号接口部连接到该第二信号接口部的信号路径，并且，将所述通信装置与在通过该第一终结部连接的所述其他通信装置中收容的终端装置之间的信号路径设为经由该第一终结部连接到该第二信号接口部的信号路径；而且，按照如下方式进行所述第二信号路径的设定，即，将所述通信装置与所述下级的终端装置之间的信号路径设为经由该第一信号接口部连接到该第一终结部的信号路径，并且，将所述通信装置与在通过该第一终结部连接的其他通信装置中收容的终端装置之间的信号路径设为经由该第一终结部连接到该第一信号接口部的信号路径。
4.根据权利请求1所述的通信装置，其特征在于，该第二终结部对在该通信装置的下级连接的终端装置、以及在通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道连接的其他通信装置中收容的终端装置，分配互不相同的时隙，作为向该通信装置发送信号的发送定时，另一方面，在该第二终结部的前级设置有定时调整部，所述定时调整部在该路径设定切换部中设定了所述第一信号路径的情况下，针对从在该通信装置的下级连接的终端装置、以及在通过该第一终结部并经由基于所述第一光通信方式的通信信道连接的其他通信装置中收容的终端装置发送的信号，调整接收定时。
5.一种光通信系统，其中，在构成以第一光通信方式传送光信号的网络的至少2个据点装置分别连接有通信装置，并且在各个通信装置连接有以第二光通信方式收发光信号的终端装置，所述光通信系统的特征在于，
所述通信装置具备：第一终结部，其通过在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第一光通信方式的通信信道，收发信号，并将信号终结；以及第二终结部，其将通过在该通信装置和其他通信装置之间、经由所述网络设定的基于所述第二光通信方式的信号终结，
设定了所述通信信道的多个通信装置之中的一个通信装置具备第一信号路径设定部，在所述第一信号路径设定部中按照如下方式设定信号路径，即，利用该第二终结部，将该一个通信装置与在该一个通信装置上连接的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，并且，利用该第二终结部还将该一个通信装置与在设定了所述通信信道的多个通信装置之中的其他通信装置上连接的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，
所述其他通信装置具备第二信号路径设定部，在所述第二信号路径设定部中按照如下方式设定信号路径，即，将来自该其他通信装置的下级的终端装置的信号经由所述设定的通信信道输出到所述一个通信装置，并且，将来自在经由所述设定的通信信道连接的所述一个通信装置中收容的终端装置的信号，输出到该其他通信装置的下级的终端装置。
6.一种光通信方法，该光通信方法用于光通信系统，在所述光通信系统中，在构成以第一光通信方式传送光信号的网络的至少2个据点装置分别连接有通信装置，并且在各个通信装置连接有以第二光通信方式收发光信号的终端装置，所述光通信方法的特征在于，
当在连接在一个通信装置上的终端装置与连接在其他通信装置上的终端装置之间进行通信时，
在所述通信装置之间经由所述网络设定基于所述第一光通信方式的通信信道，并且，
所述一个通信装置将该一个通信装置与连接在该一个通信装置上的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，并且，将该一个通信装置与在经由所述设定的通信信道连接的其他通信装置中收容的终端装置之间的基于第二光通信方式的信号终结，作为分组，对所述分组单位进行与收信方对应的端口切换，另一方面，
所述其他通信装置将来自该其他通信装置的下级的终端装置的信号，经由所述设定的通信信道输出到所述一个通信装置，并且将来自在经由所述设定的通信信道连接的所述一个通信装置中收容的终端装置的信号，输出到该其他通信装置的下级的终端装置。
7.根据权利请求6所述的光通信方法，其特征在于，
连接在进行所述通信的一个通信装置上的终端装置，向连接在该终端装置上的通信装置，通知与作为通信对方的终端装置相关的信息，
在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置，向管理所述网络中的通信信道的分配的管理装置，输出在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置与收容作为所述通信对方的终端装置的通信装置之间的所述通信信道的设定请求，由此所述管理装置根据所述设定请求分配通信信道。
8.根据权利请求6所述的光通信方法，其特征在于，
连接在所述其他通信装置上的终端装置，向连接在该终端装置上的通信装置，通知与作为通信对方的终端装置相关的信息，
在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置，向用于管理所述网络中的通信信道的分配的管理装置，输出在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置与收容作为所述通信对方的终端装置的通信装置之间的所述通信信道的设定请求，由此所述管理装置根据所述设定请求分配通信信道。
9.根据权利请求7或8所述的光通信方法，其特征在于，在进行了所述通知的终端装置中收容的通信装置完成该管理装置中的所述通信信道的分配时，进行对应的端口切换，并且向收容作为所述通信对方的终端装置的通信装置，请求对应的端口切换。
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