CN101646106A - 无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置 - Google Patents

无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置。在PON上，使之混合收容传输速度不同的多个从站(ONU)，针对能收发多个传输速度的从站，使用最佳的传输速度。在测距时，至少对能以不同的多个传输速度收发的从站，由主站(OLT)测量来自从站的信号光电平。主站根据测量出的电平来决定从站应使用的传输速度。还有，也可以由该从站测量测距请求信号的光电平，决定传输速度。在正常运用时，当主站将不同的多个传输速度的信息发送给从站时，将下一帧到达的定时和传输速度信息通知给从站。从站根据其定时，只接收能适应的传输速度的数据。另外，主站根据从多个从站向主站发送数据的授权指令，来转换接收的传输速度。

Description

无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置
技术领域
本发明涉及无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置，特别涉及到由多个加入者连接装置共享光传输线路的无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置。
背景技术
为了通过通信网收发大容量的图像信号和数据，目前通信网的高速·宽频带化也在将加入者连接到通信网的接入网上开展，谋求在国际电信联盟(下面称为ITU-T)的建议G.984.1-3等中所规范的无源光网络系统(PassiveOptical Network system：下面称为PON)的导入。PON是一种在包含主干光纤、光分路器和多条支路光纤在内的光无源网上连接光多路复用终端装置(Optical Line Terminator：下面称为OLT)和光网络终端装置(OpticalNetwork Unit：下面称为ONU)的系统，该光多路复用终端装置和上位的通信网进行连接，该光网络终端装置收容多个加入者的终端(PC或电话)。具体而言，用来以下述这样的形式进行通信，即将来自与各ONU所连接的终端(PC及其他)的信号用光信号从支路光纤通过光分路器在主干光纤上进行光学(时分)多路复用，传送给OLT，OLT对来自各ONU的信号进行通信处理，发送给上位的通信网，或者发送给连接于OLT上的其他ONU。
PON的开发·导入从使用64kbit/秒的那种低速信号的系统开始，目前正在推进以最大约600Mbit/秒收发固定长度ATM信元的BPON(BroadbandPON)或者以最大约1Gbit/秒收发以太网(注册商标)可变长度数据包的以太网PON(EPON)，以及使用更加高速的2.4Gbit/秒左右信号的在ITU-T建议G.984.1、G.984.2及G.984.3中标准化后的GPON(Gigabit PON)的导入。再者，还在寻求今后能使用10Gbit/秒到40Gbit/秒信号的高速PON实现。作为实现这些高速PON的方法，正在研究对多个信号进行时分多路复用的TDM(Time Division Multiplexing)、进行波分多路复用的WDM(Wavelength Division Multiplexing)以及进行码分多路复用的CDM(CodeDivision Multiplexing)等的多路复用方法。还有，现有的PON一般采用TDM，例如GPON在上行(ONU到OLT)的信号和下行(OLT到ONU)的信号中使用不同的波长，OLT和各ONU间的通信其构成为，对各ONU分配信号的通信时间。另外，还在从以往处理固定长度信号的结构，转变为易于使用更多种信号(声音、图像、数据等)并且也处理突发状况的可变长度信号(突发信号)的结构。虽然以后的高速PON如上所述也在研究各种各样的多路复用方法，但是采用TDM的方向上的研究正在成为主流。
在上述各PON的方式中，因为在散布于各种地点的加入者家庭内设置ONU，所以从OLT到各ONU的距离不同。也就是说，因为将从OLT到各ONU的主干光纤和支路光纤合并后的光纤长度(传输距离)不一致，所以各ONU和OLT间的传输延迟(延迟量)不一致，即便各ONU按不同的定时发送信号，也有在主干光纤上从各ONU输出的光信号之间产生冲突·干扰的可能性。为此，在各PON上，例如使用在G.984.3的10章中所规范的那种被称为测距的技术，在进行过OLT和ONU之间的距离测量之后，调整各ONU输出信号的延迟以便来自各ONU的信号输出不产生冲突。
再者，OLT若使用被称为动态频带分配(Dynamic BandwidthAssignment：下面称为DBA)的技术根据来自各ONU的发送请求，决定了对该ONU允许发送的信号频带，则在还考虑上述通过测距测量出的延迟量之后，对各ONU指定发送定时以便来自各ONU的光信号不在主干光纤上产生冲突·干扰。也就是说，PON的构成为，在OLT和各ONU间收发的信号定时在系统内被管理的状态下实施通信的运用。
在OLT和各ONU间的信号收发中，例如根据G.984.2的8.3.3章的规定，ONU到OLT的信号要在来自各ONU的信号起始，添加由最大12字节构成的干扰防止用保护时间、利用于OLT内接收器的信号识别临界值决定及时钟提取的前同步码、识别接收信号定界的被称为定界符的突发额外开销字节和PON的控制信号(也有时称为额外开销或报头)于数据(也有时称为有效负载)中，以便OLT可以识别并处理在主干光纤上被多路复用后的来自各ONU的信号。还有，因为各数据是可变长度的突发数据，所以在各数据的起始还添加用来处理可变长度数据的被称为GEM(G-PONEncapsulation Method)报头的报头。
另一方面，在从OLT发往各ONU的信号中，要在从OLT朝向各ONU发送的信号起始，添加用来识别起始的帧同步模式、发送监视·维护·控制信息的PLOAM区域和指示各ONU信号发送定时的被称为授权指令区域的额外开销(也有时称为报头)，于发往各ONU且被时分多路复用后的数据中，以便各ONU可以识别并处理来自OLT的信号。还有，在将被多路复用的发往各ONU的数据中，和来自ONU的信号相同，已经添加用来处理可变长度数据的GEM报头。OLT利用授权指令区域将各ONU的上行发送允许定时(发送开始(Start)和结束(Stop))按字节单位指定给各ONU。将该发送允许定时称为授权。然后，若各ONU按该允许定时发送出发往OLT的数据，则它们在光纤上时进行光学(时分)多路复用，由OLT接收。
非专利文献1  ITU-T建议G.984.1
非专利文献2  ITU-T建议G.984.2
非专利文献3  ITU-T建议G.984.3
非专利文献4  ITU-T建议G.984.2 Amendment 1
在PON上，从OLT前往多个ONU的信号被时分多路复用，传输给全部ONU。也就是说，尽管提供给ONU的信号频带(信号量)较小，各ONU也暂且接收从OLT前往各ONU的通信信号全部，利用报头(具体而言，若是GPON则是GEM报头的PORT ID，若是EPON则是被称为LLID的ONU识别符)来识别发往本ONU的通信内容，只把识别出的信号获取于ONU内部，传送给加入者(用户)。如上所述，PON如同从BPON向GPON的过渡那样，一直在从处理低速信号的系统向处理更高速信号的系统进行开发·导入。但是，各PON全都进行标准化，信号的传输速度和控制信号的交换·协议落后，担忧PON也进行吸收，并且现实状况为，不是完全具有互换性的形式，而是由每个PON都不同的形式来决定。为此，因通信服务容量的增大而ONU需要支持在以往技术中已适应的传输速度以上的速度时，如同将BPON更换为GPON那样，需要采用(更换)将PON整体传输速度增大后的新的PON。也就是说，需要把OLT及连接于OLT上的全部ONU与新的增大传输容量后的PON合并，更换为新的设备。
考虑到PON的导入和利用方式，就是虽然更加高速的服务容量提供需求不断增加，但是认为，并不是在瞬间需求全部更新，而是一部分用户中的利用开始逐渐增加，并且其间在现有的PON上仍存在大量足够之多的加入者。将现有的PON更换为新的PON如上所述，要进行全部OLT和ONU的更换，为了更换需要很多的费用。另外，考虑到上述通信服务容量扩充的实体，就是既造成仍要进行对于有的用户来说尚不需要的设备更换，也很有可能对于导入PON的通信公司和利用PON的用户带来高昂的费用负担。为此，要寻求一种如下结构的PON和其通信方法，该结构为，可以相互连接传输速度不同的PON设备，或者一边收容现有的PON设备一边向新的PON过渡，并且可以使规格及性能不同的多个PON共存加以运用。
另外，将来还要考虑，即使提供了传输速度的种类得到增大的服务，也由于例如OLT和ONU之间的距离及传输通路的损耗等原因，因而尽管已经实施高速传输的通信，也不可能实现信号的收发，只有更为低速的传输速度才能够通信的情形。这种时候，对于用户需要使之选择更良好传输速度(例如，在可通信的传输速度之中最快的传输速度)的通信。这种情况下还能获得避开下述缺点的效果，该缺点为，在目前对于通信从业者也只是实施了高速传输的通信时，因为长距离传输或者为了补偿传输通路损耗，所以不得不使用发送功率更高的发光激光器。
发明内容
本发明的目的为，鉴于上面的问题所在，提供一种无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置，可以在结构为能使传输速度不同的多个规格(规格)PON共存加以运用的PON上，选择能收发多个传输速度的ONU的传输速度。本发明的目的之一为，针对能收发多个传输速度的ONU，根据光信号的接收电平来选择最佳的传输速度进行通信。
另外，本发明的目的之一为，在以时分多路复用的形式进行OLT和各ONU之间的信号通信的PON上，具备信号的传输速度不同的多个ONU、能收发多个传输速度的ONU和混合收容那些ONU加以运用的OLT，测量能接收多个传输速度的ONU的光信号接收电平，按照测量出的电平来选择传输速度，在OLT和ONU间以多个传输速度进行通信。
另外，本发明的目的之一为，在PON上，即便发生传输速度的提高等通信服务容量的扩充请求，因只更换对应的OLT及ONU，而抑制通信装置的更换费用。
在PON的OLT和各ONU间收发的信号按照如上的距离，在实施修正等进行调试动作之后，过渡到服务状态。也就是说，该调试时的动作并不一定需要使用高速信号。另一方面，服务状态(正常运用时)由于为了按照用户的请求或合同提供高速服务，在短时间内收发大量的数据，因而还有时需要高速的收发。
PON用来在根据上述测距或DBA的技术来管理信号收发定时的状态下加以运用。从而，即使多个速度的数据被混合载入，也可以掌握它们的位置(收发定时)进行处理。也就是说，只要各ONU掌握了本ONU能接收的传输速度的到达定时或发往本ONU的帧到达的定时，就能够避免差错进行通信。
本发明关注到上述PON的特性，为了完成上述课题，在混合收容信号传输速度不同的多个ONU时，例如包括以往没有的、可选择多个传输速度的ONU最佳传输速度的选择和前往各ONU的每一传输速度的信号到达定时通知等。
具体而言，在过渡为正常运用之前，在OLT-ONU间进行光电平的测量。根据其结果，可选择传输速度的ONU固定到最佳的传输速度。另外，当向与各个传输速度所对应的各ONU发送帧时，象以往的PON从各ONU向OLT发送帧时相互的ONU根据授权指令进行发送那样，OLT根据预先设定的定时来发送信号。该定时信息装载于前往各ONU的信号报头部分。具体而言，OLT对各ONU通知下面到达的帧的内容也就是定时信息(下面，称为下行BW(Band Width)映射)，该定时信息告知低速度和高速度的定时。采用该结构，各ONU根据其通知，按每个本装置能适应的传输速度的帧到达的定时，或者发往本ONU的定时进行接收动作。采用该结构，各ONU不用检测差错，就可以接收目标的帧。
更为具体而言，在测距时，OLT根据测距处理中的接收帧来判别可选择传输速度的ONU。OLT测量可选择传输速度的ONU的光电平，按照其光电平来决定ONU的传输速度，通知给该ONU。此后和该ONU之间的通信以决定出的传输速度进行。另外，作为其他的具体方法，可选择传输速度的ONU在测距时测量来自OLT的信号的光电平，按照其电平由自身来判断传输速度，此后以由自身决定出的传输速度来进行和OLT之间的通信。
另外，OLT根据测距时所收集的这些各ONU的传输速度信息，在正常运用时制作下行BW映射。有关下行BW映射的制作，将在下面进行详细说明。OLT在正常运用时，需要按前往各ONU的每个目标变更传输速度。此时，参照测距时所取得并决定的各ONU的传输速度，进行必要的速度变换。另外，通过将各传输速度和发往各ONU的数据定时赋予在报头中，各ONU就可以避免差错，接收需要的数据。另外，通过根据报头中所赋予的授权指令，OLT在接收来自传输速度不同的各ONU的信号时，按每个传输速度转换接收机，来避免差错进行通信。
无源光网络系统用来例如在包含光分路器的光纤网上连接主站和传输速度不同的多个从站，其特征之一为，
上述从站除了只能收发第一传输速度之第一数据的从站和只能收发比该第一传输速度高速的第二传输速度之第二数据的从站以外，还有能收发第一、第二双方的传输速度之第一和第二数据的从站连接于主站上，
上述主站，具有：
测量电路，可以判断来自从站的信号光电平；
调整电路，根据该光电平的测量，针对能收发上述多个传输速度的从站，判断一定光电平的有无，对该从站促成基于判断结果的传输速度选择。
另外，上述主站还具有组装电路，能够对于只能收发单一传输速度的从站，获得该传输速度信息，对于能收发上述多个传输速度的从站，获得基于光电平判断结果的传输速度信息。
上述主站具有生成电路，当对多个从站发送使多个传输速度共存的数据时，比照由上述组装电路制作出的各从站的传输速度信息和从主站的上位层到来的数据的目标，生成对各从站记录多个传输速度的数据到达定时后的数据。
上述主站将对各从站记录多个传输速度的数据到达定时后的数据，生成于控制所使用的额外开销内，根据该定时信息，向各从站可接收的传输速度变换数据，组装被时分多路复用后的帧。
各从站具有取得·保持电路，当接收从主站发送的使多个传输速度共存的数据时，从帧的额外开销部取得下一帧按传输速度的到达定时。各从站具有接收电路，在下一帧到达时，从该定时信息只接收本传输速度的信息。另外，可收发多个传输速度的从站具有向由主站所指定的传输速度进行转换的转换电路。
上述主站当接收从多个从站所发送的数据时，参照主站所指定的来自各从站的发送定时，根据该发送定时，预测将到达的传输速度，进行转换。
另外，无源光网络系统用来例如在包含光分路器的光纤网上连接主站和传输速度不同的多个从站，其特征之一为，
上述从站除了只能收发第一传输速度之第一数据的从站和只能收发比该第一传输速度高速的第二传输速度之第二数据的从站以外，还有能收发第一、第二双方的传输速度之第一和第二数据的从站连接于主站上，
上述从站，具有：
测量电路，可以判断来自主站的信号光电平；
选择电路，根据该光电平的测量，针对能收发上述多个传输速度数据的主站，判断一定光电平的有无，由本从站进行基于判断结果的传输速度选择。
根据本发明的第一解决方法，提供一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；
从站，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；
上述主站，具有：
光电平检测部，测量从上述从站所接收信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将表示所选择第一或第二传输速度的传输速度指令，通过上述光纤网发送给上述从站；
上述从站，具有
传输速度转换控制部，进行设定从站按照从上述主站接收到的传输速度指令，以第一或第二传输速度和上述主站进行通信。
根据本发明的第二解决方法，提供一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；
多个从站，和上述主站进行通信；
光纤网，具有分路器，来自上述主站的信号通过上述分路器进行分路，发送给上述多个从站；
上述多个从站，包含：
第一从站，能够以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；
第二从站，以第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述主站，具有：
信号发送部，将第一传输速度的第一信号通过上述光纤网发送给上述多个从站，以及将第二传输速度的第二信号通过上述光纤网发送给上述多个从站；
光电平检测部，测量接收的信号光电平；
传输速度判断部，对应于上述从站的识别符，存储该从站的传输速度信息；
上述传输速度判断部，
若接收到从预先设定为第一及第二传输速度的某一个并且接收过第一或第二信号的上述第一从站发送的第一响应信号，如果由上述光电平检测部测量出的信号光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果信号的光电平比该临界值小则选择第一传输速度，对应于该第一从站的识别符，存储表示所选择第一或第二传输速度的传输速度信息，
若接收到从接收过第一或第二信号的上述第二从站发送的第二响应信号，则对应于该第二从站的识别符，存储表示与该第一或第二信号对应的传输速度的传输速度信息，
上述主站将前往各从站的数据，按照与从站对应的传输速度信息，以第一传输速度及第二传输速度进行时分多路复用并发送。
根据本发明的第3解决方法，提供一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；
从站，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；
上述从站，具有：
光电平检测部，测量从上述主站所接收信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将选择出的第一或第二传输速度通知给上述主站；
传输速度转换控制部，进行设定从站以选择出的第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述主站按照所通知的传输速度和上述从站进行通信。
根据本发明的第4解决方法，提供一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；
多个从站，和上述主站进行通信；
光纤网，具有分路器，来自上述主站的信号通过上述分路器进行分路，发送给上述多个从站；
上述多个从站，包含：
第一从站，能够以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；
第二从站，以第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述主站，具有
传输速度存储部，对应于上述多个从站的识别符，存储该从站的传输速度，
上述第一从站，具有：
光电平检测部，测量从上述主站所接收信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将选择出的第一或第二传输速度通知给上述主站；
传输速度转换控制部，进行设定使第一从站以选择出的第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述第二从站将以第一或第二传输速度进行通信的情况通知给上述主站，
上述主站，
对应于上述从站的识别符，将表示所通知传输速度的传输速度信息存储于上述传输速度存储部中，
将前往各从站的数据，按照与从站对应的传输速度信息，用第一传输速度及第二传输速度的信号进行时分多路复用并发送。
根据本发明的第5解决方法，提供一种无源光网络系统中的上述光多路复用终端装置，该无源光网络系统具备：光多路复用终端装置，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；光网络终端装置，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信，选择第一及第二传输速度的某一个，以选择出的传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信；其特征为，
具有：
光电平检测部，测量从上述光网络终端装置所接收信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将表示所选择第一或第二传输速度的传输速度指令，通过上述光纤网发送给上述光网络终端装置；
以选择出的第一或第二传输速度和上述光网络终端装置进行通信。
根据本发明的第6解决方法，提供一种无源光网络系统中的上述光网络终端装置，具备：光多路复用终端装置，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；光网络终端装置，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信，选择第一及第二传输速度的某一个，以选择出的传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信；其特征为，
具备：
光电平检测部，测量从上述光多路复用终端装置所接收信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将选择出的第一或第二传输速度通知给上述光多路复用终端装置；
传输速度转换控制部，进行设定使上述光网络终端装置以选择出的第一或第二传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信。
根据本发明，可以提供无源光网络系统、光多路复用终端装置及光网络终端装置，在结构为可以使传输速度不同的多个规格(规格)PON共存加以运用的PON上，可以选择能收发多个传输速度的ONU的传输速度。根据本发明，对于能收发多个传输速度的ONU，可以根据光信号的接收电平来选择最佳的传输速度，进行通信。
另外，根据本发明，在以时分多路复用的形式进行OLT和各ONU之间的信号通信的PON上，具备信号传输速度不同的多个ONU、能收发多个传输速度的ONU和可以混合收容那些ONU加以运用的OLT，可以测量能接收多个传输速度的ONU的光信号接收电平，按照测量出的电平来选择传输速度，在OLT和ONU间以多个传输速度进行通信。
另外，根据本发明，在PON上，即便发生传输速度的提高等通信服务容量的扩充请求，因只更换对应的OLT及ONU，而可以抑制通信装置的更换费用。
附图说明
图1是表示使用PON的光接入网结构例的网络结构图。
图2-1是表示测距时的OLT动作流程的流程(1)。
图2-1是表示测距时的OLT动作流程的流程(2)。
图3-1是表示测距时的ONU动作流程的流程(1)。
图3-2是表示测距时的ONU动作流程的流程(2)。
图4是Serial_Number_ONU_message的结构图。
图5是Assign_ONU-ID message的结构图。
图6是ONU传输速度判断·信息存储部中各表的表结构图。
图7是表示从OLT前往ONU的光信号结构例的信号结构图。
图8是表示从ONU前往OLT的光信号结构例的信号结构图。
图9是表示1G/10G用OLT结构例的框图。
图10是表示授权指令结构例的表结构图。
图11是表示下行BW映射生成部、ONU传输速度判断·信息存储部的结构图。
图12是表示下行BW映射结构例的表结构图。
图13是表示10G用ONU结构例的框图。
图14是表示1G用ONU结构例的框图。
图15是表示1G/10G用ONU结构例的框图。
图16是表示由ONU进行光电平检测时的OLT测距时动作流程的流程图。
图17是表示在1G/10G用ONU中装载光电平检测功能时ONU测距时的流程的流程图。
图18是表示由ONU进行光电平检测时的OLT结构例的框图。
图19是表示装载光电平检测功能后的1G/10G用ONU结构例的框图。
图20是由ONU进行光电平检测时由OLT制作出的表结构图。
符号说明
10 PON
100分路器
110、120光纤
130下行信号
140、150上行信号
200、1200O LT
300、310、320、1320 ONU
400、410 终端
2050、2051、3300、3301  GEM报头
2060、2061下行信号有效负载
3310、3311上行信号有效负载
4020下行PON帧组装部
4030信号分割部
4040速度变换部
4050信号汇合部
4090选择器
4160下行BW映射生成部
4170额外开销生成部
4180 GEM报头生成部
4190授权指令生成部
4205 1G/10G转换控制部
4220光电平检测部
5010 ONU传输速度判断·信息存储部
11010 O/E
11020、11200选择器
11060 1G/10G转换·定时控制部
11210 5G传输部
11220  1G传输部
18180光电平检测部
18190 ONU传输速度判断部
具体实施方式
1.第一实施方式
下面，将举出下述GPON和10GPON共存的PON结构和动作为例，使用附图详细说明根据本实施方式的PON结构和动作，该GPON是在ITU-T建议G.984中所规范的，该10GPON是目前预想今后导入的下一代GPON，使传输速度得到了提高。
在下面的说明中，假定了结构为对和GPON相同的可变长度数据进行时分多路复用并处理的PON，并且从OLT前往各ONU(下面也有时称为下行)的下行数据传输速度将以GPON是1Gbit/秒(虽然是1.24416Gbit/秒，但是下面为了简化称为1Gbit/秒)且10GPON是10Gbit/秒(虽然是9.95328Gbit/秒，但是下面同样称为10Gbit/秒)为例，进行说明。另外，从ONU前往OLT(下面也有时称为上行)的上行数据传输速度将以GPON是1Gbit/秒(虽然是1.24416Gbit/秒，但是下面同样称为1Gbit/秒)且10GPON是5Gbit/秒(虽然是4.97664Gbit/秒，但是下面同样称为5Gbit/秒)为例，进行说明。还有，这些传输速度等的数值是一例，也可以是其他的传输速度，并不是本实施方式被限定为该数值。另外，传输速度也可以上行·下行分别有3个以上。
(系统结构)
图1是表示使用PON的光接入网例子的网络结构图。
接入网1例如是通过PON10来连接作为上位通信网的公共通信网(PSTN)/因特网20(下面，有时称为上位网)和加入者的终端(Tel：400，PC：410等)进行通信的网络。PON10具备和上位网20进行连接的OLT(下面，有时称为主站)200以及收容加入者终端(电话(Tel)400、PC410等)的多个ONU(下面，有时称为从站)300、310、320。在具有主干光纤110、光分路器100和多个支路光纤120的光无源网上连接OLT200和各ONU300、310、320，执行上位网20和加入者终端400、410之间的通信，或者加入者终端400、410之间的通信。
ONU300例如是10GPON(下行为10Gbit/秒)的ONU(下面，也有时称为10G ONU)，ONU310例如是GPON(下行为1Gbit/秒)的ONU(下面，也有时称为1G ONU)。另外，ONU320例如是10GPON/GPON双方的ONU(例如，对于下行是能接收10Gbit/秒、1Gbit/秒双方的ONU。下面，也有时称为1G/10G ONU)。依据现有的建议G.984，即便在上述3个类型的ONU共存时，对于OLT200，对应的各ONU300/310/320也可以分别连接到最大64台。在图1的例子中，图示出5台ONU300或310或者320，并且能够以下行数据信号10Gbit/秒的传输速度接收数据的10G的ONU#33(300-1)、ONU#35(300-4)、能够以下行数据信号1Gbit/秒的传输速度接收数据的1G的ONU#1(310-2)、ONU#n(310-n)以及能够以下行数据信号1Gbit/秒和10Gbit/秒双方的传输速度接收数据的1G/10G的ONU#34(320-3)共存，连接到OLT200上。还有，与OLT200连接的ONU数目、可连接的最大数目也可以是适当的数目。
虽然详细情况将在下面进行说明，但是从OLT200向各ONU300/310/320的方向传输的下行信号130，发往各ONU300/310/320的信号被时分多路复用，进行广播。例如，ONU300/310/320判断到达后的帧是否是自身的传输速度，或者判断是否是发往自身的信号，来接收信号。ONU300/310/320根据信号的目标，将接收到的信号发送给电话400或PC410。另外，从各ONU300/310/320向OLT200的方向传输的上行信号140，从ONU300-1传输的上行信号150-1、从ONU310-2传输的上行信号150-2、从ONU320-3传输的上行信号150-3、从ONU300-4传输的上行信号150-4和从ONU310-n传输的信息150-n变为通过光分路器100在光学上被时分多路复用后的光多路复用信号140，传输给OLT200。还有，因为各ONU300/310/320和OLT200之间的光纤长度不同，所以信号140将采取振幅不同的信号被多路复用的形式。
还有，下行信号130例如使用频带为1.5μm的光信号，上行信号140、150例如使用频带为1.3μm的光信号，双方的光信号在同一光纤110、120上进行波分多路复用(WDM)，进行收发。
图9是表示OLT200结构例的框图。
OLT200例如具备网络IF4001、数据包缓存部4010、GEM报头生成部4180、额外开销生成部4170、下行PON帧组装部4020、信号分割部4030、速度变换部4040、信号汇合部4050、E/O4060、WDM过滤器4070、O/E4080、选择器4090、测距测量部4200、1G ATC4100、10G ATC4110、上行PON帧分解部4120、通信处理部4130、1G/10G转换控制部4205、数据包缓存部4140及网络I/F4150。
额外开销生成部4170例如具有ONU ID生成部4240、下行BW映射生成部4160、授权指令生成部4190及测距请求生成部4230。测距测量部4200例如具有测距信号终端部4210和光电平检测部4220。还有，有关各结构的功能、动作，将在下面进行详细说明。
图11是下行BW映射生成部4160及数据包缓存部4010的详细结构图。
下行BW映射生成部4160例如具有分优先权的队列信息监视部5000、下行BW映射表生成部5020和ONU传输速度判断·信息存储部5010。另外，数据包缓存部4010具有分优先权的队列缓存器。例如，具有优先权1的队列缓存器4010-1、优先权2的队列缓存器4010-2、优先权3的队列缓存器4010-3和优先权4的队列缓存器4010-4。还有，队列缓存器的数目、优先权的数目也可以是适当的数目。有关各结构的功能、动作，将在下面进行详细说明。
图13是表示10G ONU300结构例的框图。
10G ONU300例如具备WDM过滤器9000、O/E9010、10G信号选择部9020、10G ATC9030、PON帧分离部9040、下行BW映射终端部9050、10G信号定时控制部9060、帧分配部9080、数据包缓存部9090、9110、用户I/F9100、授权终端部9070、测距请求终端部9180、GEM报头生成部9130、额外开销生成部9140、队列长度监视部9150、发送控制部9120、上行PON帧生成部9160及E/O9170。额外开销生成部9140具有测距响应生成部9190。数据包缓存部9090、9110及用户IF9100可以具有适当的数目。还有，有关各结构的功能、动作，将在下面进行详细说明。
图14是表示1G ONU310结构例的框图。
由于各功能块的结构·功能只要使之与10G ONU300和传输速度的不同相对应，则功能相同，因而详细的说明予以省略。
图15是1G/10G ONU320的框图。
1G/10G ONU320例如具备WDM过滤器11000、O/E11010、选择器11020、1G ATC11030-1、10GATC11030-2、PON帧分离部11040、下行BW映射终端部11050、Assign_ONU-ID_message终端部11055、1G/10G转换·定时控制部11060、帧分配部11080、数据包缓存部11090、11110、用户I/F11100、授权终端部11070、测距请求终端部11180、GEM报头生成部11130、额外开销生成部11140、队列长度监视部11150、发送控制部11120、上行PON帧生成部11160、选择器11200、5G传输部11210、1G传输部11220及E/O11170。数据包缓存部11090、11110及用户IF11100可以具有适当的数目。
额外开销生成部11140包含测距响应生成部11190。选择器11020将来自O/E11010的信号输出给1G ATC11030-1及10G ATC11030-2的某一个。1G/10G转换·定时控制部11060对应于传输速度，转换O/E11010和选择器11020。选择器11200将来自上行PON帧生成部11160的信号输出给5G传输部11210和1G传输部11220的某一个。1G/10G转换·定时控制部11060对应于传输速度，转换E/O11170和选择器11200。Assign_ONU-ID_message终端部11055在下述的测距处理中，接收Assign_ONU-ID_message，决定自身ONU的对应速度。还有，详细情况将在下述测距处理时的动作说明中阐述。
另外，对于下行信号，只要通过选择器11020给1G ATC11030-1输入了信号，则ONU320发挥和上述1G ONU310相同的功能，另一方面，只要给10G ATC11030-2输入了信号，则ONU320发挥和上述10G ONU300相同的功能。对于上行信号，也是由选择器11200来选择信号，发挥和ONU310或320相同的功能。
下面，对于从OLT200前往ONU300/310/320的光信号(下行信号)和从各ONU300/310/320前往OLT200的光信号(上行信号)，进行说明。虽然10GPON的光信号结构在现状下未规范，但是由于GPON和10GPON的哪一个都使用可变长度的数据，因而认为以利用和当前建议中所规范的GPON相同的信号结构的时分多路复用的形式处理各速度的信号是现实(实用)的方案之一。从而，在本实施方式中，以在GPON中所规范的信号结构为基础说明PON的动作。还有，信号结构也可以使用适当的结构。当然，这些信号结构和PON的动作是一例，并不是本实施方式被限定为该结构和动作。另外，此次设为ONU320作为10GPON的ONU，进行动作。
图7是从OLT200前往ONU300/310/320的光信号的信号结构图。
从OLT200前往各ONU300/310/320的信号被称为下行信号130。例如，下行信号130如图7(a)所示，是125μ秒的帧，具有额外开销和帧有效负载2040。额外开销具有：帧同步模式2000/2001，是各ONU300/310/320找出信号的起始所需的；PLOAM区域2010/2011，发送与对各ONU300/310/320的监视·维护·控制有关的信息；授权指令区域2020/2021，指定从各ONU300/310/320前往OLT200的上行信号发送定时；下行BW映射2030/2031，在不同传输速度共存的帧有效负载中表示下一到达帧每个传输速度的定时。帧有效负载2040对前往各ONU300/310/320的数据进行时分多路复用。还有，额外开销具有1G的额外开销和10G的额外开销。该下行信号130对各ONU300/310/320进行广播。各ONU300/310/320通过额外开销来判断对应的传输速度接收信号到达的定时或者接收信号是否是发往本ONU的信号，执行在下面说明的与额外开销相对应的各种动作或接收到的数据向目标终端400、410的发送。
图7(b)是表示帧有效负载2040详细结构的结构图。
发往各ONU300/310/320的数据(10G有效负载2060或1G有效负载2061)例如以添加每个ONU的数据识别符等各ONU300/310/320中的数据接收所使用的GEM报头(10G用GEM报头2050或1G用GEM报头2051)后的形式，在帧有效负载2040内部进行时分多路复用。同图(c)是表示GEM报头2050/2051结构的结构图。各信息组的详细情况因为是在建议G.984中所规范的，所以省略其说明。
图8是从各ONU300/310/320前往OLT200的光信号的信号结构图。
从各ONU300/310/320前往OLT200的信号被称为上行信号150。例如，上行信号150如图8(a)所示，包含突发额外开销3100/3101和突发数据3120/3121。突发数据3120/3121具有：控制信号3110/3111，具有发送与各ONU300/310/320的监视·维护·控制有关的信息的PLOAM区域3020/3021以及将各ONU300/310/320当前等待发送的数据量通知给OLT200的队列长度区域3030/3031；可变长度的帧有效负载3040/3041，加入了来自该ONU终端400、410的数据。突发额外开销3100/3101具有：前同步码区域3000/3001，是OLT200识别并处理来自各ONU300/310/320的突发数据3120/3121所需的；定界符区域3010/3011。还有，前同步码区域3000/3001之前所示的保护时间3200是用来分离来自各ONU的发送信号的无信号(光信号OFF状态)区域。例如，在建议G.984中，规范为该保护时间3200和突发额外开销3100/3101的总计是最大12字节。来自各ONU300/310/320的信号在经过光分路器100之后，在主干光纤110上被时分多路复用，变为多路复用光信号140，传输给OLT200。
图8(b)是表示帧有效负载3040/3041详细结构的结构图。来自各ONU300/310/320的数据(5G有效负载3310或1G有效负载3311)例如和下行信号130相同，添加每个ONU的数据识别符等OLT200中的数据接收所使用的GEM报头3300/3301，在帧有效负载3040/3041内部进行时分多路复用。
同图(c)是GEM报头3300/3301的结构图。各字节组的详细情况因为是在建议G.984中所规范的，所以省略其说明。
图6是存储于ONU传输速度判断·信息存储部5010中的各ONU300/310/320的传输速度判断结果表结构图。
传输速度判断结果表600、610例如按ONU300/310/320的每个，存储OLT200和ONU间的距离信息、OLT200所接收信号的光电平信息、表示ONU是否能选择速度的速度可变能否信息和由OLT200判断出的运用时传输速度信息。图6(a)是以1Gbit/秒的传输速度执行下述测距处理时的例子。作为一例，在图6(a)的No.1项目中，存储有关图1的ONU310-2的各信息，在No.2项目中，存储有关ONU320-3的各信息。
图6(b)是以10Gbit/秒的传输速度执行测距处理时的表。作为一例，在图6(b)的No.1项目中，存储有关图1的ONU300-1的各信息，在No.2项目中，存储ONU320-3的各信息，在No.3项目中，存储ONU300-4的各信息。
图6(c)是ONU ID传输速度对应表620的结构图。
ONU ID传输速度对应表620例如对应于各ONU300/310/320的ONUID，存储由OLT200判断出的运用时传输速度信息。作为ONU ID，例如可以使用ONU编号，但也可以使用字符等适当的识别信息。各信息根据上述传输速度判断结果表600、610的信息，在测距处理中被存储。
图10是授权指令表700的结构图。
授权指令表700例如对应于各ONU300/310/320的ONU ID，存储各ONU300/310/320的发送允许定时信息和运用时的传输速度信息。发送允许定时信息例如包含允许发送的开始定时(Start)和结束定时(End)。
图12是下行BW映射800的结构图。
下行BW映射800例如对应于各ONU300/310/320的ONU ID，存储各ONU300/310/320的运用时传输速度信息和发往各ONU300/310/320的帧到达定时信息(Start、End)。与各ONU300/310/320所对应的传输速度信息根据ONU ID传输速度对应表620被存储，发往各ONU300/310/320的帧到达定时信息根据数据包缓存部4010中所存储的下一帧各目标和信息量等，来制作。
(自举时的动作)
图2-1、图2-2是表示自举时的OLT200动作流程的流程图。另外，图3-1、图3-2是表示自举时的各ONU300/310/320动作流程的流程图。
在图3的流程中，1G/10G ONU320在启动后(S14020)，执行步骤S14040～14220。1G ONU310在启动后(S14030)，执行步骤S14040～14110。另一方面，10G ONU300在启动后(S14010)，向步骤14150进行转移，执行步骤S14150～S14220。
OLT200和各ONU300/310/320在自举时，执行被称为测距的距离修正。首先，在OLT200中，测距请求生成部4230将测距请求信号对各ONU300/310/320进行发送。此时，由于在OLT200的所属之下，已经配置传输速度不同的ONU，因而例如首先针对传输速度慢的1G ONU310，用1G信号发送测距请求信号(图2：S13010)。此时，虽然详细情况将在下面进行说明，但是由于在OLT200内额外开销生成部4170或下行PON帧组装部4020已经用10G信号组装信号，因而测距请求生成部4230在进行1G信号测距的期间，对信号分割部4030发出使之转换路由的指令，以便给向1G信号进行速度变换的速度变换器4040输入信号。另外，测距请求生成部4230在进行1G信号测距的期间，对信号汇合部4050发出指令，以将所传送的1G信号按原状传送给E/O4060。另外，测距请求生成部4230还对E/O4060发出了指令，以便进行从与1G信号所对应的电信号向光信号的变换。
在接收到1G信号的测距请求信号后的1G ONU310中，测距请求终端部10180取得测距请求信号，测距响应生成部10190生成测距响应信号，将测距响应信号回发给OLT200(图3：S14030～S14050)。还有，10GONU300由于当接收到1G信号时作为差错信号来识别，因而不将测距响应信号发送给OLT200。
1G/10G ONU320也可以在自举时，例如作为对最低接收光电平有余量的1G ONU使之动作(图3：S14020)。因而，在本实施方式中，用1G信号的测距请求信号由1G ONU310和1G/10G ONU320进行接收，由ONU310、320将测距响应信号回复给OLT200(图3：S14040、S14050)。
测距响应信号包含Serial_Number_ONU_message。还有，在本实施方式中，变更了根据G.984.3的Serial_Number_ONU_message一部分。图4是本实施方式中Serial_Number_ONU_message的结构图。和以往的G.984.3之间的差别为，变更了项目2和项目12的A、G部分。项目2是明示自身为Serial_Number_ONU_message的部分，项目12的A、G部分以往规定了ATM、GEM支持的有无。在本实施方式中，由于变更一部分的结构，因而将项目2的Message identification表示变更成适当的识别信息。有关项目12，例如设为本系统只传输GEM帧的信息，去除该ATM、GEM支持有无的判断。取而代之，在该判断所需的位任一个中，加入用来判断本ONU能否变更传输速度的信息。还有，剩下的1位部分作为Reserved，也可以不使用。具体而言，在各ONU300/310/320的传输速度已被固定时，在A部分中例如设立“0”的位，在可转换多个传输速度时，在A部分中例如设立“1”的位。另外，由于在A部分中导入了判断功能，因而G部分作为Reserved，不使用。发送1G信号的测距请求信号后的OLT200通过从由各ONU300/310/320所回发的测距响应信号内的Serial_Number_ONU_message读出该位，就可以判断发出所到达信号后的ONU是只适应1G的ONU310，还是按照自举时的规定用1G信号回发了测距响应信号的1G/10G ONU320。还有，在本实施方式中，将Message identification设为图4所示的结构，但并不是特别限于该项目、该值，而是作为一例所举出的。
返回图2、图3，说明动作。在OLT200中，若接收到1G信号的测距响应信号(S13020)，则测距测量部4200的光电平检测部4220检测所接收信号的光电平(图2：S13030)。测距信号终端部4210通过O/E4080、选择器4090及1G ATC4100接收测距响应信号，执行OLT200和各ONU310/320之间的距离测量等测距动作(图2：S13040)。还有，光电平测量(S13030)和距离测量(S13040)既可以同时进行，也可以按时序进行。此时，OLT200为了接收1G信号的测距响应信号，测距请求生成部4230通过1G/10G转换控制部4205，对O/E4080发出指令，以便与1G信号相对应，在选择器4090中将从O/E4080所传送的测距响应信号传送给1G ATC4100。
OLT200(例如，ONU传输速度判断·信息存储部5010)根据上述Serial_Number_ONU_message内预先设定的位来判断ONU的适应速度有无(图2：S13050)。OLT200如果判断为该ONU只能适应1G信号，则不管光电平，按原状使用1G的传输速度(图2：S13070)。从而，在实施距离测量等以往的测距动作之后(图2：S13040)，例如ONU ID生成部4240进行ONU ID的分配，在Assign_ONU-ID message中加入所分配的ONU ID和传输速度指令，将其通知给该ONU(图2：13100)。还有，有关Assign_ONU-ID message将在下面进行说明。
另一方面，若判断为ONU能够适应多个传输速度(在本实施方式中，还能够适应10G信号)(S13050)，则OLT200根据光电平的判断结果，判断是否作为1G ONU进行登录(图2：S13060)。这是因为即便是能适应10G传输速度的ONU，在光电平不满足于规定值时也有时难以以10G的传输速度进行通信，所以OLT200根据从ONU所通知的能否转换传输速度的信息和光电平的检测值，进行传输速度的判断。光电平要参照由测距测量部4200内的光电平检测部4220检测到的结果。此时若是以往的GPON，则根据G.984.2的Amendment 1，光信号的电平范围已经规范为-28dBm～-8dBm。有关10G信号，虽然尚未明确规范，但是例如假设10G信号的适应范围为-22dBm～-2dBm，则对于来自ONU320的信号为-22dBm以上的电平，判断出能够进行10G信号的通信(图2：S13060)。因而，在从可适应多个传输速度的ONU(在本实施方式中，是1/10G ONU320)所回发信号的光电平是-22dBm以上的信号时(图2：S13060)，OLT200将该ONU作为10G ONU进行登录(图2：S13090)。此时，OLT200不发放1G ONU用的ONU ID，而将作为10G ONU进行启动之意设定于Assign_ONU-ID message的项目12中，通知给ONU320(图2：S13100)。另外，在来自ONU320的信号光电平比-22dBm小时(图2：S13060)，OLT200将该ONU作为1G ONU进行登录(图2：S13080)。也就是说，OLT200分配ONU ID，在Assign_ONU-IDmessage的项目中设定以当前的传输速度进行通信之意，将所分配的ONU-ID设定于项目3中通知给ONU320(图2：S13100)。还有，OLT200按适当的定时将基于测量出的和ONU之间的距离的等效延迟值发送给ONU。
另外，OLT200内的ONU传输速度判断·信息存储部5010制作图6(a)所示的传输速度判断结果表600。例如，ONU传输速度判断·信息存储部5010对于各ONU，将通过测距动作测量出的距离信息、测量出的光电平、表示ONU是否是速度可变的信息及运用时的速度信息存储于传输速度判断结果表600中。
图5是Assign_ONU-ID message的结构图。
OLT200在测距处理结束后，在作为给各ONU300/310/320分配ONU ID的信号的Assign ONU-ID message(图5)内项目12的未使用区域中，添加下述位来发送信号，上述位表示以相符的传输速度进行此后通信的有无。具体而言，在项目12中，在以当前的传输速度进行通信时例如设立“1”的位，在以不同的传输速度进行通信时例如设立“0”的位，使该ONU等待不同传输速度下的测距请求信号。接收到Assign_ONU-ID message后的1G/10G ONU320可以通过确认项目12的位，来判断是以进行过测距处理的传输速度进行动作，还是变更传输速度再次和OLT200进行测距处理。另外，因为形式和以往的Assign_ONU-ID message不同，所以项目2表示Assign_ONU-ID message的信号内容也要变更。还有，在本实施方式中，虽然使Assign_ONU-ID message成为图5所示的结构，但并不是特别限于该值，而是作为例子举出的。
返回图2、图3，说明其动作。1G ONU310取得ONU ID和等效延迟值，进行port ID的设定(图2：S13110，图3：S14060～S14080，S14100～S14110)。还有，详细内容由于记述在G.984中，因而省略其说明。给作为1G ONU进行动作的1G/10G ONU320，通过Assign_ONU-ID message通知ONU ID和将作为1G ONU进行动作之意。收到通知后的作为1G进行动作的1G/10G ONU320在和OLT200之间，进行port ID的设定(图3：S14060～S14110)。另一方面，作为10G ONU进行动作的1G/10G ONU320若根据Assign_ONU-ID message内的传输速度指令，判明了自身将作为10G ONU进行动作，则不取得ONU ID，在原状下此后作为10G ONU进行动作(图3：S14060、S14120～S14140)。
接着，OLT200将10G信号的测距请求信号发送给所属之下的各ONU300/310/320(图2：S13120)。例如，OLT200在发送1G传输速度的测距请求信号之后，在预先设定的时间内等待来自ONU的测距响应信号。对于其间接收到的测距响应信号，例如执行S13030～S13110的处理。在预先设定的时间经过后，例如判断为来自以1G信号的传输速度进行动作的ONU的测距响应信号全部接收到，发送10G传输速度的测距请求信号。此时，1G ONU310或已经作为1G ONU进行动作的1G/10G ONU320因为当取得了信号时，作为差错来识别，所以不将测距响应信号回复给OLT200。测距响应信号由10G ONU300和在回发前面1G信号的测距响应信号之后已作为10G ONU进行动作的1G/10G ONU320回复给OLT200(图3：S14150～S14160)。10G的ONU300和1G ONU310之时相同，依照以往的规定考虑距离测量结果，分配ONU ID。另外，对于已作为10G ONU进行动作的1G/10G ONU320也相同，分配ONU ID(图2：S13130～S13150)。此时，因为经过和1G ONU相同的过程，所以对于10G ONU，也制作图6(b)所示的那种传输速度判断结果表610。其结果为，ONU传输速度判断·信息存储部5010可以获得OLT200所属之下全部ONU300/310/320的ONU ID和传输速度的信息。例如，ONU传输速度判断·信息存储部5010在ONU ID传输速度对应表620中，按照所分配的ONU-ID和传输速度判断结果表600、610，存储ONU的传输速度信息。该ONU ID传输速度对应表620利用于下面将说明的下行BW映射800的生成。
此后，和利用1G信号的测距时相同，各ONU300/320在和OLT200之间确定port ID，转移到正常运用(图3：S14170～S14220)。OLT200在和用1G、10G信号进行动作的各ONU300/310/320之间，确定全部ONU ID和port ID之后，转移到正常运用(图2：S13160、S13170)。
通过上述处理，1G/10G ONU被设定为最佳的传输速度，另外OLT200可以掌握所属之下的各ONU300/310/320全部的传输速度。
在本实施方式中如上所述，虽然通过变更Serial_Number_ONU_message内的ATM、GEM对应判断部，判断出该ONU的传输速度可变有无，但是本实施方式并不一定限于只通过该部分进行判断。另外，对于Assign_ONU-ID message内未使用部分的1G/10G动作规定的命令也相同，并不限于只通过该部分进行判断。也可以采用各ONU300/310/320将传输速度可变的信息通知给OLT200所需的适当结构。例如，除本实施方式之外，也可以在别的地方装载传输速度判断所用的信号，也可以扩充别的报文，也可以定义新的报文。另外，将10G信号采用所需的范围规定为-22dBm～-2dBm也是作为一例举出的，并不是本实施方式局限于该范围，也可以使用预先设定的临界值或者范围。另外，这里所说明之外的Serial_Number_ONU_message内各部分的作用及Assign_ONU-ID message内各部分的规定由于已经在G.984.3中进行了规范，因而这里的详细说明予以省略。另外，在本实施方式中，虽然在自举时首先以1G的传输速度发送了测距请求，但是也可以先发送10G的测距请求。
(OLT下行信号的处理)
参照图9，对于OLT200进行下行信号发送时的处理进行说明。
OLT200通过作为和上位网20之间的接口的网络IF4001，接收向各ONU300/310/320发送的传输速度10Gbit/秒的数据。该接收数据到达数据包缓存部4010，暂时储存于其中分优先权的队列缓存器4010-1～4010-4中。下行PON帧的组装根据下行BW映射生成部4160，由分优先权的队列缓存器4010-1～4010-4、GEM报头生成部4180、额外开销生成部4170和下行PON帧组装部4020进行动作来执行。还有，详细情况将在下面说明。随后，OLT200根据下行BW映射800的发送定时信息和传输速度信息，一次通过信号分割部4030分离将制作出的下行PON帧用1G信号发送的部分和用10G信号发送的部分，使用1G信号发送的部分通过速度变换部4040变换到1G信号。OLT200使变换后的信号，再次通过信号汇合部4050进行汇合，生成下行信号130。所生成的下行信号130经由将电信号变换为光信号的E/O4060和WDM过滤器4070，发送给各ONU300/310/320。还有，在本实施方式中，虽然下行PON帧组装部4020以10G进行动作来组装帧，通过速度变换部4040速度变换到1G，但是也可以制成分别生成10G信号和1G信号使之汇合等的结构。
参照图11，对于下行PON帧的组装进行说明。
首先，分优先权的队列信息监视部5000从各分优先权的队列缓存器4010-1～4010-4获取队列信息。在该队列信息之中，包含在下一帧中发送的发往各ONU300/310/320的目标和发送量等信息。ONU传输速度判断·信息存储部5010已经给下行BW映射表生成部5020事先通知各ONU300/310/320的使用传输速度。例如，通知图6(c)所示的信息。得到各ONU300/310/320使用传输速度的下行BW映射表生成部5020比照各信息的数据量、优先权和目标，生成下行BW映射800。
例如，在分优先权的队列缓存器4010-1～4010-4的优先权1队列、优先权2的队列、优先权3的队列及优先权4的队列中，分别存储了发送给ONU#33(300-1)、ONU#1(310-2)、ONU#34(320-3)及ONU#35(300-4)的信息。分优先权的队列信息监视部5000获取该所存储的各目标和信息量，通知给下行BW映射表生成部5020。随后，下行BW映射表生成部5020根据分优先权的队列信息给ONU分配频带，求取发送定时(Start、End)。另外，下行BW映射表生成部5020事先参照ONU传输速度判断·信息存储部5010制作出的ONU ID传输速度对应表820各ONU300/310/320的传输速度，制作下行BW映射800，该下行BW映射800是发送的信息优先权和对各目标的传输速度、要确保的频带的列表。还有，其结构为，此时除了下一帧额外开销信息的频带分配之外，在下一帧到达时已经通过每个传输速度的额外开销判明接收定时。还有，这些附图中所示的分配频带是一例，并不是本实施方式局限于该频带。
下行BW映射表生成部5020使所生成的下行BW映射800，装载于下一帧之前发送的当前下行PON帧的额外开销中。另外，下行BW映射表生成部5020还给信号分割部4030和信号汇合部4050通知所生成的下行BW映射800。收到通知后的信号分割部4030将从下行PON帧组装部4020传送的下行PON帧，根据相符的下行BW映射800分配到10G信号或1G信号中。具体而言，例如信号分割部4030为了通过下行BW映射800，判明额外开销或发往各ONU300/310/320的每一有效负载传输速度、相应数据的开始定时及结束定时，按照规定为10G的信号定时，将其信号发送给信号汇合部4050，按照规定为1G的信号定时，向速度变换部4040发送信号，速度变换部4040使10G信号变换到1G信号。还有，在本实施方式中，将起自上位网20的数据分配按优先权分割成优先权1～优先权4和4个阶段，但这是作为分配例举出的，并不一定是规定了该分割数的意思，也可以分为适当的数目。另外，除授权指令和下行BW映射以外的额外开销和GEM报头的生成由于已经在建议G.984中进行了规定，因而这里详细的说明予以省略。
接着，OLT200使用所生成的下行BW映射800，执行下行PON帧的制作。OLT200的下行PON帧组装部4020使用根据下行BW映射生成部4160进行动作的数据包缓存部4010、GEM报头生成部4180和额外开销生成部4170，如下组装下行信号130。
(1)下行PON帧组装部4020取得来自额外开销生成部4170的信号，组装具有帧同步模式2000/2001、PLOAM区域2010/2011、授权指令区域2020/2021及下一下行帧用的下行BW映射2030/2031的额外开销。还有，构成额外开销的帧同步模式2000/2001、PLOAM区域2010/2011、授权指令区域2020/2021及下一下行帧用的下行BW映射2030/2031按要传输的传输速度进行准备。
(2)下行PON帧组装部4020将从GEM报头生成部4180所取得的、为用于该帧所生成的发往各ONU300/310/320的GEM报头2050/2051和发往各ONU300/310/320的数据，按照为用于该帧所生成的下行BW映射800的决定顺序，加入额外开销后面的帧有效负载2040中。
(3)由于下行BW映射生成部4160已经确定在帧有效负载2040内进行时分多路复用的发往ONU300/310/320的数据长度和顺序，以便帧长度成为125μ秒，因而按照该决定重复上述的处理(2)。
由下行PON帧组装部4020所组装的下行信号根据为用于该帧所生成的下行BW映射800，对于通过信号分割部4030求出对1G信号的使用后的信号，经由速度变换部4040变换到1G信号。此时，由于额外开销部分已经制作多个部分(在本实施方式中是1G用和10G用的2个部分)，因而通过按照额外开销部按各结构的定时，速度变换部4040进行工作，额外开销部分也生成1G的结构。随后，信号汇合部4050使1G信号和10G信号按照下行BW映射800的顺序再次共存，来制作下行信号130。信号130通过光调制部(E/O：4060)从电信号变换为光信号，通过WDM过滤器4070向主干光纤110进行输出。此时，在E/O4060中，根据下行BW映射800，按下行信号130内不同传输速度的每个区域执行恰当的向光信号的变换。在1G信号和10G信号中，因为存在E/O4060的发送功率不同的可能性，所以在本实施例的方式中设为可转换的结构。
下行信号130经由主干光纤110、光分路器100和支路光纤120，对各ONU300/310/320进行广播。还有，当OLT200最开始向各ONU300/310/320发送下行PON帧时，例如也可以发送只具有下述额外开销的帧，向各ONU300/310/320通知下一帧的到达定时，上述额外开销包含下行BW映射800。
(OLT中上行信号的处理)
下面，对于OLT200接收上行信号140时的处理进行说明。由OLT200接收的上行信号首先通过WDM过滤器4070、O/E4080及选择器4090。此时，根据与该上行信号所对应的授权指令表700，1G/10G转换控制部4205进行转换以使O/E4080及选择器4090对应于接收的信号传输速度。在1G信号和10G信号中，由于存在O/E4080的阻抗值不同的可能性，因而在本实施例的方式中设为可转换的结构。接收到的上行信号140经由与传输速度相对应的1G ATC4100、10G ATC4110到达上行PON帧分解部4120。在各ATC中，在自身传输速度的数据到达时插入复位信号。来自各ONU300/310/320的上行信号150被时分多路复用，由OLT200接收，但是这些信号的光信号电平不一致。该复位信号还具有下述效果，即通过在接收上行信号150各自的每次中暂时由OLT200的ATC4100/4110对信号接收电平进行复位，使之实施高速且正确的上行信号接收。随后，上行PON帧分解部4120分解上行PON帧，向通信处理部4130传送有效负载信息。通信处理部4130将所传送的有效负载信息处理到以太数据包中，传送给数据包缓存部4140。随后，以太数据包经过网络IF4150，向上位网进行通信。
另外，从上行PON帧得到队列长度报告后的OLT200制作新的授权指令表700。具体而言，例如将上行PON帧分解部4120从上行PON帧分解出的队列长度报告传送给授权指令生成部4190。队列长度报告包含来自各ONU300/310/320的下次发送时希望发送的信息量等。另外，ONU传输速度判断·信息存储部5010将每个ONU300/310/320的传输速度通知给授权指令生成部4190。根据这些信息，授权指令生成部4190生成授权指令表700。具体的生成法因为已经在G.984中进行了规范，所以详细的说明予以省略，但是其结构为在根据G.984的规定所生成的授权指令中添加了各ONU的传输速度信息。通过取得该授权指令表700后的1G/10G转换控制部4205按照接收的定时对选择器4090发出指令，转换1G ATC4100、10G ATC4110，OLT200就可以在不发生差错的状况下，接收来自各ONU300/310/320的数据。
(ONU中下行信号的处理)
参照图13，以10G ONU300为例，对于接收下行信号130时ONU的处理进行说明。
从支路光纤120接收到的下行信号130通过WDM过滤器9000，由将光信号变换为电信号的O/E9010变换为电信号，1G信号在10G信号选择部9020中被废弃，10G信号通过10G信号选择部9020。另外，该10G信号当通过光纤110和120以及光分路器100时已经受到衰减，在通过10GATC9030变换成指定的信号电平之后，进行PON帧分离。
PON帧分离部9040分离按接收到的下行信号130进行多路复用后的额外开销及有效负载2060。详细的动作予以省略，但是PON分离部9040若通过帧同步模式2001找到了下行信号130的起始，则根据PLOAM区域2011中含有的PON控制报文，执行ONU的动作所需要的设定。另外，还制作下述控制报文，将其加入上行信号150的PLOAM区域3020中发送给OLT200，上述控制报文包含本ONU的监视结果和对OLT200请求的控制内容等。还有，下行BW映射终端部9050在确认由PON帧分离部9040分离后的额外开销内的下行BW映射2031之后，将其信息通知给10G信号定时控制部9060。
10G信号定时控制部9060对于下次到达时的帧，按照下行BW映射2031执行上述1G信号和10G信号的定时判断。由于当进行该定时的控制时，例如在下行BW映射2031中还包含发往自身的信号状况，因而10G信号选择部9020不仅仅获取10G信号，对于帧有效负载2040也可以进行设定，以便只获取包含10G信号内发往自身的信号在内的帧有效负载2040。另外，授权终端部9070从授权指令区域2021中含有的授权指令提取发往本ONU的授权指令。ONU300按照授权指令区域2021所示的本ONU上行信号的发送定时，从数据包缓存部9110提取信息，生成上行信号150，发送给OLT200。
再者，PON帧分离部9040确认按帧有效负载2040进行多路复用后的GEM报头2050的内容。这里，如果GEM报头2050是发往本ONU的内容，则PON帧分离部9040将接于该GEM报头后的有效负载2060的数据发送给帧分配部9080，其他的GEM报头2050和有效负载2060的数据予以废弃。例如，也可以从10G信号定时控制部9060参照下行BW映射2031，只取出按帧有效负载2040进行多路复用后的发往自身的信号，再参照GEM报头2050只提取发往本ONU的有效负载。帧分配部9080将接收到的数据暂时储存于每个目标终端400/410的数据包缓存部9090中。所储存的数据通过作为和终端之间的接口的用户IF9100，发送给各终端400/410。
对于1G ONU310，只要与10G ONU300和传输速度的不同相对应，则和上述10G ONU300的处理相同。例如，在与传输速度1G所对应的ONU310中，10G信号在1G信号选择部10020中被废弃，1G信号通过1G信号选择部10020。另外，例如在与传输速度1G所对应的ONU310中，不仅仅获取1G信号，还可以进行设定以便只获取包含1G信号的额外开销和1G信号内发往自身的信号在内的帧有效负载2040。
在1G/10G ONU320中，通过在上述测距处理中按恰当的传输速度进行设定，和10G ONU300或1G ONU310同样地进行处理。上述1G用ONU、10G用ONU之间的不同为，例如通过在测距时由Assign_ONU-ID_message终端部11055接收Assign_ONU-ID_message，而由该ONU决定自身的适应速度。详细情况象测距时动作的说明所示那样。因为正常运用前的1G/10G转换·定时控制部11060在确认由Assign_ONU-ID_message终端部11055所取得的传输速度信息之前，将本ONU作为1G ONU使之动作，所以要设定信号路径下行方的选择器11020以便选择1G信号，把传送信号的ATC变为1G ATC11030-1，并将上行方的选择器11200设定于1G传输部11220方，将O/E11010及E/O11170分别设定成1G。若1G/10G转换·定时控制部11060确认了正常运用时的传输速度，则1G/10G转换·定时控制部11060转换O/E11010、下行方的选择器11020和ATC11030、上行方的选择器11200及E/O11170，使传输速度固定，以便此后只以决定出的传输速度进行动作。上行方的选择器11200由于在1G传输和10G传输中传输速度不同，因而根据进行动作的传输速度分配了路径，以进行上行数据的速度调整。另外，对于O/E11010，由于在1G信号和10G信号中存在阻抗值不同的可能性，因而在本实施方式中设为可转换的结构，并且由于E/O11170存在发送功率不同的可能性，因而在本实施方式设为可转换的结构。
此后，由于通过1G/10G转换·定时控制部11060发挥和1G ONU310或10G ONU300的1G信号定时控制部10060或10G信号定时控制部9060相同的功能，进行和传输速度已被固定的1G ONU310或10G ONU300相同的动作，因而省略其说明。
(ONU中上行信号的处理)
下面，参照图13～图15，对于发送上行信号时ONU的处理进行说明。
各终端400/410发送的数据通过用户IF9100/10100/11100暂时储存于数据包缓存部9110/10110/11110中。上行PON帧生成部9160/10160/11160根据授权终端部9070/10070/11070所取得的授权指令区域2020/2021的定时信息，如下组装上行信号150。制作出的上行信号150在由E/O9170/10170/11170变换成光信号之后，通过WDM过滤器9000/10000/11000并经由支路光纤120发送给OLT200。
下面，对于上行信号150的组装处理说明其详细情况。
发送控制部9120/10120/11120只在OLT200通过授权指令区域2020/2021所决定的频带(允许发送的数据量)上从各数据包缓存部9110/10110/11110读出数据，生成有效负载3310/3311。在与传输速度10G所对应的ONU300/320中，生成10G有效负载3310，在与传输速度1G所对应的ONU310/320中，生成1G有效负载3311。上行PON帧生成部9160/10160/11160将GEM报头生成部9130/10130/11130所生成的GEM报头3300/3301附于有效负载3310/3311之前，制作帧有效负载3040/3041。有关GEM报头3300/3301的详细情况，因为可以使用建议G.984中所规范的结构，所以省略其说明。发送控制部9120/10120/11120将包含本ONU的监视结果和对OLT200请求的控制内容等在内的控制报文，加入上行信号150的PLOAM区域3020/3021中。另外，队列长度监视部9150/10150/11150监视各数据包缓存部9110/10110/11110中所储存的当前等待对OLT200的发送的数据量，将该数据量作为队列长度报告，加入PLOAM区域3020/3021和帧有效负载3040/3041之间所规定的队列长度区域3030/3031中。上行PON帧生成部9160/10160/11160在具有PLOAM区域3020/3021和队列长度区域3030/3031的控制信号3110/3111添加到帧有效负载3040/3041之前的突发数据3120/3121中，在更前面添加额外开销生成部9140/10140/11140所生成的具有前同步码区域3000/3001和定界符区域3010/3011的突发额外开销3100/3101，组装上行信号150。该上行信号150根据从OLT200所指定的授权指令，还添加保护时间3200，按由授权指令区域2020/2021所指定的定时进行发送。
根据上述OLT200及各ONU300/310/320的结构和动作，即便在以1Gbit/秒进行动作的GPON上要求新的10Gbit/秒那种高速数据传输，也可以轻易提供结构为能混合收容这些传输速度不同的信号加以运用且具备OLT和ONU的PON及其通信方法。
还有，在本实施方式中，来自各ONU300/310/320的上行信号150的发送定时可以和在ITU-T建议G.984中所规范的GPON相同地决定。具体而言，在上述PON系统的自举时被称为测距的处理中，使之确定系统运用所需要的控制参数和可接收多个传输速度的ONU320传输速度，在port ID和各种控制参数设定到OLT200和各ONU300/310/320中之后，OLT200根据从各ONU300/310/320接收到的队列长度报告和基于合同的允许通信量，来决定对各ONU允许发送的数据量(频带)，若对各ONU300/310/320通过授权指令区域2020/2021通知了与该决定频带所对应的发送允许定时(授权)，则各ONU300/310/320按该定时将上行信号150朝向OLT200进行发送。
2.第二实施方式
在第一实施方式中，有关能以1G、10G双方的传输速度进行通信的ONU320传输速度决定的流程，由OLT200检测光电平，根据其结果使之决定传输速度。除该方法之外，还可以由1G/10G ONU320检测光电平，根据其结果来决定1G/10G ONU320的传输速度。
例如，在图1所示的PON系统中，OLT200、1G/10G ONU320变为下面的OLT1200、1G/10G ONU1320。
图18是1G/10G ONU进行光电平检测时OLT1200的结构图。
OLT1200例如可以从图9所示的OLT200省略光电平检测部4220。另外，在下行BW映射生成部17160内，例如可以省略ONU传输速度判断·信息存储部5010判断光电平结果的功能。OLT1200和上面相同，首先以1G的传输速度进行测距处理，对发送过测距响应信号的ONU执行ONU ID的分配。对发送过测距响应信号的ONU全部重复上述的处理，制作ONU ID传输速度对应表900(图20(a))。接着，还以10G的传输速度同样进行测距处理，制作ONU ID传输速度对应表910(图20(b))。如上所述，按每一传输速度分配ONU ID后的结果为，可以制作使ONU ID和传输速度相对应的作为列表的ONU ID传输速度对应表920(图20(c))。该对应表相当于上述的ONU ID传输速度对应表620，根据该对应表，制作下行BW映射800。其他OLT1200的结构因为和图9的OLT200相同，所以详细的说明予以省略。在该结构中，由于1G/10G ONU决定传输速度，因而OLT1200没有如上所述1G/10G ONU被收容的意识，如同所属之下的ONU可以进行和存在1G ONU310或10G ONU300的某一个这样的结构相同的动作。
图19是装载光电平的检测功能后的1G/10G ONU1320的结构图。
1G/10G ONU1320例如在图15的ONU320中，还具备光电平检测部18180和ONU传输速度判断部18190。有关详细的处理，将在下面进行说明，但是光电平检测部18180检测从OLT1200到达的测距请求信号光电平，将检测结果通知给ONU传输速度判断部18190。ONU传输速度判断部18190根据其检测结果和预先设定的关系来判断是将自身作为1G ONU使之动作，还是作为10G ONU使之动作。此时，若是以往的GPON，则根据G.984.2的Amendment 1，光信号的电平范围已经规范为-27dBm～-8dBm。有关10G信号，虽然尚未明确规范，但是例如假设10G信号的适应范围为-21dBm～-2dBm，则对于来自OLT1200的信号为-21dBm以上的电平，判断为1G/10G ONU1320能进行10G信号的通信，将本ONU作为10G ONU使之动作。另外，在检测出的光电平未达到-21dBm时，将本ONU作为1GONU使之动作。有关用来以各自的传输速度使之动作的1G/10G ONU1320内的转换处理，由于在上面已经说明，因而详细的说明予以省略。此时，在本实施方式中，例如ONU传输速度判断部18190对1G/10G转换·定时控制部18060发出指令。1G/10G转换·定时控制部18060向O/E18010、下行方的选择器18020、E/O18170及上行方的选择器18220通知用1G信号或10G信号进行动作的情况，在进行转换。还有，例如也可以由ONU传输速度判断部18190自身向这些各程序块进行通知。本实施方式用来表示由ONU自身根据光电平来判断自身进行动作的传输速度，并执行转换处理的结构一例。另外，将作为10G ONU进行动作所需的范围规定为-21dBm～-2dBm也是作为一例举出的，并不是本实施方式局限于该范围。
图20是ONU ID传输速度对应表的结构图。ONU ID传输速度对应表920因为和上述的ONU ID传输速度对应表620相同，所以详细的说明予以省略。图20(a)表示通过以1Gbit/秒的传输速度进行测距处理所存储的信息例。图20(b)表示通过以10Gbit/秒的传输速度进行测距处理所存储的信息例。图20(c)是合并图20(a)和图20(b)所示的附图。
图16是表示由ONU进行光电平检测时OLT测距时的动作流程的流程图。另外，图17是表示由1G/10G用ONU进行光电平检测时ONU测距时的流程的流程图。
在测距时OLT1200对各ONU300/310/1320，发送测距请求信号。此时，测距请求信号和上面相同，用1G信号传送给各ONU300/310/1320(图16：S15010)。在ONU方，1G ONU310和自举时设为用1G进行动作所述的1G/10G ONU1320正在进行自举(S16020、S16030)，接收测距请求信号(图17：S16040)。10G ONU300由于当接收到1G信号时作为差错信号来识别，因而不接收测距请求信号。取得1G信号测距请求信号后的1G ONU310向OLT1200发送测距响应信号(图17：S16050、S16100)。
在1G/10G ONU1320中，本ONU内的光电平检测部18180测量所接收信号的光电平，向ONU传输速度判断部18190通知结果(图17：S16050、S16060)。收到通知后的ONU传输速度判断部18190在测量出的光电平比规定的电平小时，对1G/10G转换·定时控制部18060发出指令以便作为1GONU进行动作。收到作为1G ONU进行动作的指令后的1G/10G转换·定时控制部18060向O/E18010、下行方的选择器18020、上行方的选择器18220和E/O18170通知用1G信号进行动作的情况，进行传输速度的转换(图17：S16070、S16090)。另外，ONU传输速度判断部18190还向测距响应生成部18210通知用1G进行动作的情况，给OLT1200发送测距响应信号(图17：S16100)。发送测距响应信号后的1G/10G ONU1320此后在和OLT1200之间设定距离测量或ONU ID、port ID，过渡到正常运用(图16：S15020～S15050，图17：S16110、S16120)。OLT1200在上述的处理中，制作使对ONU所分配的各ONU ID和传输速度(1G)相对应的ONU ID传输速度对应表900。
另一方面，在光电平在规定的电平以上时(S16070)，ONU传输速度判断部18190对1G/10G转换·定时控制部18060发出指令以便作为10GONU进行动作。收到指令后的1G/10G转换·定时控制部18060向O/E18010、下行方的选择器18020、上行方的选择器18220及E/O18170通知用10G信号进行动作的情况，执行传输速度的转换(图17：S16070、S16080)。然后，和作为1G ONU进行动作时不同，对测距响应生成部18210发出指令以便不生成给OLT1200的测距响应信号，按原状等待10G信号的测距请求信号到达(图17：S16130)。在具有该光检测功能的ONU1320一系列测距处理流程之时，OLT1200不需要全部区分1G ONU310和作为1G ONU进行动作的1G/10G ONU1320，可以加快全部作为1G ONU分配距离测量或port ID、ONU ID等的处理(图16：S15020～S15050)。
随后，结束全部的1G ONU处理后的OLT1200将10G信号的测距请求信号发送给各ONU300/310/1320(图16：S15060)。例如，OLT1200在发送1G传输速度的测距请求信号之后，在预先设定的时间内等待来自ONU的测距响应信号。对于其间接收到的测距响应信号，例如执行S15030～S15050的处理。在预先设定的时间经过后，OLT1200发送10G传输速度的测距请求信号。刚刚确定作为10G ONU进行动作后的1G/10G ONU1320在10G信号的测距请求信号到达之时，由测距响应生成部18210生成测距响应信号，作为10G ONU向OLT1200发送测距响应信号(图17：S16130、S16140)。随后，和正常的10G ONU相同，在和OLT1200之间设定ONU ID、port ID，过渡到正常运用(图17：S16150、S16160)。
10G ONU300和第一实施方式相同，接受10G信号的测距请求信号，发送测距响应信号(图17：S16130、S16140)。从10G ONU300或作为10GONU进行动作的1G/10G ONU1320取得测距响应信号后的OLT1200往下开展全部作为10G ONU来分配距离测量和port ID、ONU ID等的处理(图16：S15070～S15100)。随后，OLT1200过渡到正常运用(图16：S15110)。OLT1200在上述的处理中制作使对ONU所分配的各ONU ID和传输速度(10G)相对应的ONU ID传输速度对应表910。此时，和由OLT1200决定1G/10G ONU320的传输速度的情形不同，由于1G/10G ONU1320在发送测距响应信号时，已经决定自身的传输速度，因而OLT1200在1G ONU和10G ONU的各自中进行处理，因此Serial_Number_ONU_message或Assign_ONU-ID message是象以往一样的结构。还有，其他的结构、处理和上述的第一实施方式相同。
如同上面所说明的那样，根据第一、第二实施方式的PON、OLT的结构和动作，可以提供一种PON和其通信方法，该PON的结构为，可以一边收容现有PON的设备一边不断向新的PON进行过渡，能使PON共存加以运用。另外，可以提供结构为能使具有不同传输速度的多个规格(规格)PON共存加以运用的PON和其通信方法。还有，即便使多个传输速度的PON共存，也可以在各PON的内容不被错误解释的状况下防止警报或误动作的发生。另外，在从OLT前往多个ONU的通信信号被时分多路复用进行传输的PON上，OLT能够混合收容传输速度不同的多个ONU。另外，即便发生通信服务容量扩充的要求，也可以只更换对应的OLT及ONU，能够抑制通信装置的更换费用。除此之外，当运用能适应多个传输速度的ONU时，可以提供与ONU的配置相对应的最佳传输速度，能够实现整体上的频带有效利用。
本发明例如能够利用于PON系统。

Claims (14)

1、一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；以及
从站，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度中的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；
上述主站，具有：
光电平检测部，测量从上述从站接收的信号的光电平；以及
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将表示所选择的第一或第二传输速度的传输速度指令，通过上述光纤网发送给上述从站；
上述从站，具有
传输速度转换控制部，进行设定使从站按照从上述主站接收到的传输速度指令，以第一或第二传输速度和上述主站进行通信。
2、一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；
多个从站，和上述主站进行通信；以及
光纤网，具有分路器，来自上述主站的信号被上述分路器分路，并被发送给上述多个从站；
上述多个从站，包含：
第一从站，能够以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度中的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；以及
第二从站，以第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述主站，具有：
信号发送部，将第一传输速度的第一信号通过上述光纤网发送给上述多个从站，以及将第二传输速度的第二信号通过上述光纤网发送给上述多个从站；
光电平检测部，测量接收的信号的光电平；以及
传输速度判断部，对应于上述从站的识别符，存储该从站的传输速度信息；
上述传输速度判断部，
接收到从预先设定为第一及第二传输速度的某一个并且接收过第一或第二信号的上述第一从站发送的第一响应信号时，如果由上述光电平检测部测量出的信号的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果信号的光电平比该临界值小则选择第一传输速度，对应于该第一从站的识别符，存储表示所选择的第一或第二传输速度的传输速度信息，
接收到从接收过第一或第二信号的上述第二从站发送的第二响应信号时，对应于该第二从站的识别符，存储表示与该第一或第二信号对应的传输速度的传输速度信息，
上述主站将前往各从站的数据，按照与从站对应的传输速度信息，以第一传输速度及第二传输速度进行时分多路复用并发送。
3、如权利要求2所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站将用来以选择出的第一或第二传输速度进行通信的传输速度指令发送给上述第一从站，
上述第一从站以与传输速度指令相对应的传输速度和上述主站进行通信。
4、如权利要求2所述的无源光网络系统，其特征为，
上述第一及第二信号是用来调整因从上述主站到各从站的传输距离不同导致的信号延迟量差别的测距处理的测距请求信号，
上述第一及第二响应信号是该测距处理的测距响应信号。
5、如权利要求2所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站，还具有
频带信息生成部，决定该主站向各从站发送的数据的发送定时。
6、如权利要求5所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站将决定出的发送定时信息和按各发送定时发送的数据的传输速度信息，发送给上述多个从站，
上述多个从站按照该发送定时和传输速度信息，获取从上述光纤网输入的数据之中与本从站的第一或第二传输速度对应的定时的数据。
7、如权利要求5所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站将决定出的发送定时信息和下述从站识别信息发送给上述多个从站，该从站识别信息表示按各发送定时发送的帧的目标，
上述多个从站按照该发送定时和从站识别信息，获取从上述光纤网输入的数据之中从站识别信息表示本从站的定时的数据。
8、如权利要求5所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站，
依次发送包含前往上述多个从站的数据、决定出的发送定时信息和各发送定时上的传输速度信息或从站的识别信息在内的第一帧及第二帧，
第一帧包含有在第二帧中发送的数据的发送定时信息和各发送定时上的传输速度信息或者从站的识别信息。
9、如权利要求5所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站，还具有：
速度变换部，将第二传输速度的数据变换为第一传输速度的数据，进行输出；
信号分割部，根据决定出的发送定时，将以第一传输速度发送的发送定时上第二传输速度的数据输出给上述速度变换部；以及
信号汇合部，对第二传输速度的数据和由上述速度变换部变换后的第一传输速度的数据进行多路复用并发送。
10、如权利要求2所述的无源光网络系统，其特征为，
上述主站，还具有：
授权指令生成部，决定上述多个从站的各自发送帧的上行发送定时，制作包含决定出的上行发送定时信息和按各上行发送定时发送数据的各从站传输速度信息在内的授权；以及
传输速度转换控制部，用来按照该授权，按各从站的每上行发送定时，转换为与该从站的传输速度信息相对应的第一或第二传输速度，来接收帧。
11、一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；以及
从站，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度中的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；
上述从站，具有：
光电平检测部，测量从上述主站接收的信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将选择出的第一或第二传输速度通知给上述主站；以及
传输速度转换控制部，进行设定使从站以选择出的第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述主站按照所通知的传输速度和上述从站进行通信。
12、一种无源光网络系统，其特征为，
具备：
主站，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；
多个从站，和上述主站进行通信；以及
光纤网，具有分路器，来自上述主站的信号被上述分路器分路，并被发送给上述多个从站；
上述多个从站，包含：
第一从站，能够以第一及第二传输速度和上述主站进行通信，选择第一及第二传输速度中的某一个，以选择出的传输速度和上述主站进行通信；以及
第二从站，以第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述主站，具有
传输速度存储部，对应于上述多个从站的识别符，存储该从站的传输速度，
上述第一从站，具有：
光电平检测部，测量从上述主站接收的信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将选择出的第一或第二传输速度通知给上述主站；
传输速度转换控制部，进行设定使第一从站以选择出的第一或第二传输速度和上述主站进行通信；
上述第二从站将以第一或第二传输速度进行通信的情况通知给上述主站，
上述主站，
对应于上述从站的识别符，将表示通知的传输速度的传输速度信息存储于上述传输速度存储部中，
将前往各从站的数据，按照与从站对应的传输速度信息，用第一传输速度及第二传输速度的信号进行时分多路复用并发送。
13、一种无源光网络系统中的光多路复用终端装置，该无源光网络系统具备：上述光多路复用终端装置，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；以及光网络终端装置，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信，选择第一及第二传输速度中的某一个，以选择出的传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信，该光多路复用终端装置的特征为，
具有：
光电平检测部，测量从上述光网络终端装置接收的信号的光电平；以及
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将表示所选择的第一或第二传输速度的传输速度指令，通过上述光纤网发送给上述光网络终端装置；
以选择出的第一或第二传输速度和上述光网络终端装置进行通信。
14、一种无源光网络系统中的光网络终端装置，该无源光网络系统具备：光多路复用终端装置，以第一传输速度及比第一传输速度高速的第二传输速度进行通信；以及上述光网络终端装置，能够通过光纤网以第一及第二传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信，选择第一及第二传输速度中的某一个，以选择出的传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信；该光网络终端装置的特征为，
具备：
光电平检测部，测量从上述光多路复用终端装置接收的信号的光电平；
传输速度判断部，如果测量出的光电平在预先设定的临界值以上则选择第二传输速度，如果比预先设定的临界值小则选择第一传输速度，将选择出的第一或第二传输速度通知给上述光多路复用终端装置；以及
传输速度转换控制部，进行设定使上述光网络终端装置以选择出的第一或第二传输速度和上述光多路复用终端装置进行通信。
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