CN101873175B - 光无源网络系统及其运用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光无源网络系统及其运用方法。本发明提供一种PON，在PON中引入RE来延长OLT和ONU间的通信距离或增加容纳ONU时，防止各ONU中的发送信号频带的减少或等待时间的增大，具有与现有的PON相同程度的通信品质。在通过具备光分路器的光纤网连接主站和多个子站而构成的光通信系统中，设置中对主站和子站间的信号进行中继的中继器，具有测定与子站间的传输距离或者传输时间的测定部、根据子站的发送频带请求决定子站发送信号的定时的决定部、处理从子站接收到的信号然后向主站发送的信号处理部，从各子站在所决定的定时接收突发信号时，删除突发信号的报头的一部分，在删除后的区域和接收突发信号彼此的间隙区域中插入伪信号，变换为一连串的信号来发送给主站。

Description

光无源网络系统及其运用方法
技术领域
本发明涉及多个用户装置共享光传输线路的光无源网络系统的结构和运用方法，尤其涉及适合于延长传输距离或增加容纳的用户装置等系统扩张的系统的结构和运用方法。
背景技术
利用宽带的通信的需要提高，作为用户使用的接入线路，代替利用DSL(Digital Subscriber Line)等电话线路的技术，而向使用光纤的大容量接入线路转移。当前，从线路铺设和维护管理成本的方面出发，作为接入网较多地使用PON(Passive Optical Network)系统(以下简称为PON、或者光无源网络系统，或者有时也称为无源光网络系统)。该PON是在从局端侧装置(以下称为OLT(Optical Line Termination)或者主站)到多个用户装置(以下称为ONU(Optical Network Unit)或者子站)之间使用光纤和光分路器使光信号形成分支或者多路复用来进行收发的系统，该PON由国际电气通信协会(以下称为ITU-T(International Telecommunication Union TelecommunicationStandardization Sector))等各种标准化组织进行标准化(推荐)，向各国的引入也取得了进展。例如已经在各国开始引入在ITU-T推荐标准G984.3(非专利文献1)中规定的GPON(Gigabit capable PON)。
随着一般家庭的加入者(以下有时也称为用户)访问因特网等进行用于信息收集或社会生活的通信的机会增多，要求增加把用户连接向通信网的接入网。作为用于增加用户数的方法，考虑了追加引入在接入网中使用的PON本身的方法、即追加OLT的方法，或者扩展PON的OLT容纳的ONU数的方法。但是，PON一般是全部由OLT实施频带控制等复杂的系统控制或容纳的ONU的管理的结构，OLT与ONU相比价格高得多。另外，用于新铺设光纤的成本对于运营商来说也成为很大的支出。因此，与增设OLT相比，扩大每个OLT的容纳ONU成为理想的解决方法。但是，关于现有的PON，由于光纤的传输性能和光分路器中的光分支数，限制了通过光纤的光信号的衰减量等性能，因此OLT和ONU之间的通信距离产生极限。在GPON的情况下，通信距离最大设定为20km，光分路器的分支数(可以与OLT连接的ONU的数量)最大设定为64的情况较多，因此开始研究以延长光纤的通信距离或扩大分支数为目的的中继装置(以下称为RE(Reach Extender))。其基本概念是，在OLT和ONU之间的光信号通信区间内适当设置RE，从OLT控制该RE从而实现光纤的通信距离延长或分支数的扩大。并且，在其控制协议中定制了使用作为已有的ONU控制协议的OMCI(ONU Management Control Interface)的ITU-T推荐标准G984.6(非专利文献2)。RE的引入可以提供都市中央部以外的、IT技术普及缓慢的地区的高速因特网接入服务，其作为接入网普及的一个方法而受到关注。
在PON中引入RE的情况下存在以下方法：在OLT和光分路器之间，在各ONU共用的主干光纤(也称为集线光纤)中插入RE的方法；以及在光分路器和各ONU之间使用的支线光纤中插入RE的方法。
通过把RE插入集线光纤内，比现有的PON延长了通信距离，因此可以把远程的用户的ONU也容纳到同一OLT中，因此可以容易地增加OLT的容纳数。即OLT中的ONU容纳效率提高。
另一方面，伴随着通信距离延长，与远程的ONU之间的通信时间(传输延迟时间)增加，其数量也增加，因此ONU中的信号等待时间增加或者OLT中的信号处理负荷增大。所以有可能减少向各ONU分配的通信时间。具体来说，OLT为了时分复用地接收来自任意ONU的信号，而接收来自各ONU的发送频带请求，在考虑该请求后进行动态分配通信频带的处理(以下称为DBA(Dynamic Bandwidth Assignment))，但随着RE的插入，在送出各ONU中的发送请求后，直到得到发送许可为止预想的等待时间变长，因此各ONU的通信中断(待机)时间增加。即，运用中的ONU中的通信中断(待机)时间增加，对要求实时性的信号的品质产生影响，或者向全部ONU的基于DBA的通信容量(频带)分配处理变得复杂，分配量减少。
因此，要求提供理想的是具有与现有PON相同程度的通信品质的PON，并且即使在PON中引入RE来延长OLT和ONU间的通信距离或增加容纳ONU的情况下，也会抑制OLT中的信号处理负荷增加、或者各ONU中的信号发送等待时间的增加·发送信号频带的减少、或者发送信号的品质恶化等上述问题的发生。更具体来说，本发明的目的是提供即使在PON中实施必要的DBA也可以抑制上述问题发生的PON以及PON的控制方法。
在把RE插入支线光纤的方法中，关于经由RE进行通信的ONU，也会发生与上述相同的问题。但是，具有RE对其它ONU没有影响的特征，在这部分可以使用现有的PON的控制方法(DBA)。因此，本发明的目的还在于，提供一种PON及其控制方法，其在经由RE连接的ONU和不通过RE的ONU共存的PON中，根据RE在PON内的配置来区别使用现有的PON的控制方法、和上述通过RE的情况下的控制方法。
【非专利文献1】ITU-T推荐标准G984.3
【非专利文献2】ITU-T推荐标准G984.6
发明内容
为了解决上述问题，本发明的PON成为以下结构的光通信系统：在从中继装置向OLT转发从ONU发送的上行信号时，从突发信号形态向连续信号形态变更后进行发送。具体来说，在通过具备光分路器的光纤网络将主站和多个子站连接的光通信系统中，具备对主站和多个子站之间收发的信号进行中继的中继器，在中继器中具备对子站分配用于发送上行信号的频带的控制部，根据多个子站的请求，决定多个子站中的各个子站对主站发送信号的定时，中继器把在光纤网络中将来自多个子站的突发信号多路复用后的信号变换为连续光信号，然后向主站转发。
更详细来说，成为以下结构：当中继器接收来自子站的信号时，删除在各个突发信号的前后包含的保护时间比特部分和接收突发信号的一部分，在该区域中加入伪信号，或者变更来自其它子站的接收信号的定时后插入，把来自各子站的多个信号变换为一连串的信号，然后发送到主站，由此，在主站以一定的光强度不中断地以连续的状态接收帧。
即，构成以下光通信系统：在通过具备光分路器的光纤网连接主站和多个子站而构成的光通信系统中，在光纤网中具有中继在主站和多个子站之间收发的信号的中继器，所述中继器具有：测定该中继器和子站之间的传输距离或传输时间的测定部；根据子站的发送频带请求，来决定该子站发送信号的定时的决定部；以及处理从子站接收到的信号、并向主站进行发送的信号处理部，该中继器，在测定部实施测定后，将由决定部决定的定时通知给各个子站，若在该定时从子站接收由报头和有效载荷构成的突发信号，则信号处理部根据该定时删除接收突发信号的报头的一部分，变换成在删除后的区域和所述接收突发信号彼此的间隙区域中插入伪信号而得到的一连串的信号，然后发送到主站，主站接收通过中继器变换来自多个子站的信号而得到的一连串的信号。
此外，也可以构成为：定时决定部将多个子站分为多个组，每个子站属于一个组，根据子站的发送频带请求，按每个组来决定发送信号的定时，若在该定时从子站接收由报头和有效载荷构成的突发信号，则所述信号处理部根据该定时删除接收突发信号的报头的一部分，变更通过各组的任意子站接收到的信号的定时并插入到删除后的区域和从各组的子站接收的突发信号彼此的间隙区域中，由此变换成一连串的信号，然后发送到所述主站。
而且，中继器向主站发送的一连串的信号，是与多个子站中的各个子站接收到的帧信号的光强度无关地、在中继器和主站之间设定的一定强度的连续光信号。
把来自各子站的突发信号变换为连续光信号后发送到主站，所以来自各子站的光强度不同的突发信号被变换为一定强度的连续光信号并到达主站。因此，主站的上行信号接收器为简单结构的部件即可，可以实现简单化、低成本化。
即使在光通信系统(PON)中引入中继器来延长主站和子站之间的通信距离或增加子站容纳数，通过在中继器中再生上行信号成为连续信号，可以减少分配给帧间保护带(guard band)的频带，这有助于提高从中继装置连接主站的集线光纤上的频带利用效率，因此可以抑制对各个子站的上行频带分配量的减少。
由于通过中继装置终止上行光信号，因此可以把考虑了光特性的物理信号处理功能分配给中继装置，把频带分配等逻辑信号处理功能分配给主站。因此，可以防止运用过程中的主站中的信号处理负荷的增加、各子站中的信号发送等待时间的增加(即存储器、缓冲器等部件成本增加)、每个子站的发送信号频带的减少等现象的发生。另外，抑制了由于光信号的光纤通过距离延长所引起的、从各子站发送的光信号的、在主站侧接收时的品质恶化。
附图说明
图1是表示使用了本发明的PON的光接入网的结构例的网结构图。
图2是表示PON的OLT的结构例的结构框图。
图3是表示OLT的下行路径信息数据库的结构例的存储器结构图。
图4是表示PON的ONU的结构例的结构框图。
图5是表示本发明的PON具备的RE的结构例的结构框图。
图6是表示本发明的PON的动作例的动作顺序图。
图7是表示本发明的RE的动作例的动作流程图。
图8是表示RE具备的频带请求信息数据库的结构例的存储器结构图。
图9是表示RE具备的DBA信息数据库的结构例的存储器结构图。
图10是表示本发明的PON系统的上行信号的结构例的信号结构图。
图11同样是详细表示上行信号的结构例的信号结构图。
图12同样是表示伪帧或伪信号的结构例的信号结构图。
图13是表示使用了本发明的PON的光接入网的别的结构例的网结构图。
图14同样是表示PON系统的上行信号的别的结构例的信号结构图。
符号说明
1光接入网；10OLT；20ONU；30分路器；40PON；71、71光纤；
10000RE；11000RE控制部；1940、1950、1960伪帧。
具体实施方式
以下，使用附图，以ITU-T推荐标准G984.3中规定的GPON的结构及其动作为例，说明本发明的PON系统的结构和动作。
图1是表示使用了本发明的PON的光接入网的结构例的网结构图，表示了在PON的集线光纤中插入了RE的情况下的结构例。
光接入网1是这样构成的网：在由局端侧装置(OLT)10、多个用户装置(ONU)20-1～20-n、光分路器30、集线光纤70、多条支线光纤71-1～71-n、在集线光纤70的中途在70-1和70-2间插入的信号中继装置(RE)10000构成的PON40中，将各ONU20(20-1～20-n)分别与用户网(或者PC或电话等终端；作为代表仅图示了用户网50-1)50连接，将OLT10与作为上位通信网的接入网90连接。另外，下文中把与接入网连接的OLT10和与用户网50连接的ONU20之间称为PON区间80。OLT10是针对PON区间80和接入网90的双方具有接口的通信装置，OLT10是经由接入网90与更上位的通信网进行信息收发，把该信息进一步向ONU20转发，由此来收发信息信号的装置。另外，接入网90使用由IP路由器或以太网(或Ethernet：注册商标，以下也同样，但省略注册商标的记载)交换器等构成的数据包通信网的情况较多，但也可以是除此以外的通信网。ONU20的一般形态是被设置在用户的家庭或企业的站点中，与LAN或者作为相当的网络的用户网50连接。在各用户网50上连接IP电话或已有的提供电话服务的电话终端或PC/便携终端等信息终端。在PON区间80中，在OLT10和各ONU20-1～20-n之间通过光信号进行通信。关于在PON中使用的光信号的波长，将上行λup和下行λdown分别设为不同的波长，使得在光纤70和71或分路器30中信号不会干扰。
从OLT10发送的下行信号通过RE10000，并通过分路器30被分支，到达构成了光接入网1的全部ONU20-1～20n。关于下行信号，在以GPON为例时，使用在PON区间80的通信中使用的帧(以下称为GEM(GPON EncapsulationMethod)帧)送出来自OLT10的下行信号。该GEM帧分别由报头和有效载荷(payload)构成，在各个报头中插入了成为各个GEM帧的地址的ONU20的识别符(Port-ID)。各ONU20-1～20-n提取出GEM帧的报头，若该帧的地址Port-ID指的是自身，则进行帧处理，若是发往其它ONU20的帧，则丢弃该帧。
在从各ONU20-1～20-n向OLT10的上行通信中全部使用相同波长λup的光信号。上行信号与下行信号同样，是由每个ONU的报头和有效载荷构成的可变长度的帧(以下也将其称为GEM帧)。各ONU20，为了能够在OLT10中识别来自各ONU20的GEM帧，以在集线光纤70上使各个上行信号不冲突/干扰的方式错开发送定时地送出上行信号。这些信号在集线光纤70上被时分复用，并到达OLT10。具体来说，(1)根据通过测距来测定从RE10000到各ONU20-1～20-n的距离而得的结果，来调整信号的延迟量。(2)在DBA中，从RE10000向各ONU20-1～20-n申报等待发送的数据量，根据该申报指示各ONU20-1～20-n的上行信号发送定时和可送出的数据量。(3)当各ONU20在从RE10000指示的定时发送数据时，这些信号在集线光纤70-2上被时分复用并到达RE10000。(4)RE10000由于知道了向各ONU20指示的定时，因此根据被复用的信号识别各ONU20的信号来进行接收处理。
RE10000具备用于中继从OLT10向ONU20发送的光信号和从ONU20向OLT10发送的光信号的光中继功能10010。作为该光中继功能10010，一般的结构为以下结构，具备：通过光放大器直接放大所接收到的信号然后发送的结构；以及将接收到的光信号临时恢复为电信号并确认信号内容，在进行了包含终止以及帧插入的必要处理后再次变换为光信号来送出的结构，并根据收发的信号的性质来区别使用。在以下说明的本发明的PON40中使用的RE10000中，具备ONU管理2部210和测距/DBA部310，并实施现有的OLT所具备的执行测距以及DBA的信号处理(控制处理)，因此，将接收到的光信号(控制信号)临时变换为电信号来处理(中继)。
在本发明的PON40中，RE10000执行以往由OLT10实施的测距以及DBA的一部分或全部。其原因如前所述，是为了防止通过RE10000延长的PON区间80的控制信号处理时间的增加。具体来说，如图1所示，在本发明的PON40中，实施RE10000和各ONU20的区间101-1～101-n中的测距。测距的结果存储在RE10000所具备的测距数据库510中，除了以后的DBA以外还用于其它PON40的运用。
当检测出新连接的ONU时，RE10000通过测距处理对ONU20-1～20-n测定自RE10000起的往复延迟时间(以下称为RTD(Round Trip Delay))。RE10000根据该RTD计算出应该对各个ONU20-1～20-n设定的等价延迟量(以下称为EqD(Equivalent Delay))，并存储在EqD信息DB510中。按照已有的PON的EqD设定手段，将EqD设定为从各个ONU20对RE10000的应答时间在系统内相同。该RE10000实施的测距使用ITU-T推荐标准G984.3中规定的测距方法即可。即，关于测距，RE10000作为OLT10的代理来工作。虽然还依赖于RE10000的设置位置，但若成为从RE10000向各ONU20进行测距的结构，则即使是通过把集线光纤70-2和各支线光纤71的总长度设为20km以下，引入RE10000来延长集线光纤70-1，使PON区间80的距离延长到20km以上的结构，在PON40的运用中仅从RE10000开始实施与现有的PON相同的测距即可，防止先前所述的伴随PON区间80的延长OLT进行全部ONU的管理所致的处理负荷的增加。
在RE10000的EqD信息DB510中保存了EqD信息和光通信区间101的RTD，使得当RE10000对各ONU20进行频带分配时，能够正确地接收来自对应的各ONU20的上行信号。
图2是表示PON的OLT的结构例的结构框图。
将下行信号从接入网90输入作为SNI(Service Network Interface)接口的IF1100-1～1100-n。另外，接入网90大多使用数据包网，IF大多使用10/100Mbps或者1Gbps的以太网接口，但本发明不限于该结构。将接收信号(以下，有时也把信号称为数据或数据包)转发到下行帧处理部1210，并解析数据包的报头信息。具体来说，根据包括数据包的报头所包含的地址信息、发送源信息、路径信息的流程识别信息，决定应该转发该接收数据包的目的地ONU20。在决定该地址信息的同时，根据需要来进行该接收数据包的报头信息的变换和赋予。另外，下行帧处理部1210中具备用于决定包含上述地址决定和报头信息的变换以及赋予的处理的下行路径信息DB1211，通过把作为接收数据包的报头信息而包含的一个或多个参数作为触发器来参照DB1211，来进行上述处理。
下行帧处理部1210中还具备：按照在下行帧处理部1210内部决定的报头处理内容，把该接收数据包变更为PON区间80传输用的帧格式的帧生成功能。例如，把以太网的接收数据包发送到GPON的PON区间80的情况下的具体处理如下。(1)提取以太网数据包的报头信息，(2)以该报头信息作为触发器检索下行帧处理部1210内的下行路径信息DB1211，由此决定针对接收数据包的VLAN(Virtual LAN)标签处理(变换、删除、通过、赋予)以及其转发目的地。(3)而且，通过帧生成功能，生成包含对相应的转发目的地ONU设定的Port-ID的GEM报头，(4)将该GEM报头赋予接收数据包，将以太网数据包作为GEM帧进行封装。
从下行帧处理部1210中读出封装了以太网数据包的GEM帧，通过E/O处理部1310从电信号变换为光信号，经由波分复用器(WDM)1500和集线光纤70-1发送到ONU20。
在PON区间80中，各ONU20在通过RE10000指定的定时发送上行信号。该上行信号是每个ONU20间歇发送的突发状的信号，来自各ONU20的上行信号在集线光纤70-2上被时分复用，并由RE10000接收。RE10000把这些突发信号变换为连续光信号后经由集线光纤70-1发送到OLT10，在后面描述其详细的结构和动作。OLT10根据在经由集线光纤70-1和WDM1500接收到的该连续光信号的先头附加的前导码(preamble)和被称为定界符(delimiter)的图形(pattem)，进行位同步以及帧同步(PON期间80的帧终止)处理。把来自各ONU20的突发状的上行信号变换为连续光信号后由OLT10接收，是本发明的特征。OLT10接收由RE10000变换成了一定强度的连续光信号的光信号，因此与现有的PON相比，上行光信号的接收器为简单结构的部件即可。具体来说，由于接收光水平一定，因此不需要在信号接收时将接收光水平变更成高速的ATC(Automatic Threshold Control)、以及与该ATC协同工作的接收光信号水平设定电路等突发信号对应电路。由把光信号变换为电信号的O/E处理部1320实施这些处理，因此在本发明中可以简化OLT10的O/E处理部1320的结构、降低成本。此外，在后面描述OLT10接收的连续光信号的帧结构的详细情况。
通过O/E处理部1320被进行了终止处理的上行信号，被转发到上行帧处理部1410，并通过与先前说明的下行信号的处理步骤大体相反的步骤进行处理。具体来说，GEM帧通过上行帧处理部1410被终止，被恢复为以太网数据包。另外，在上行帧处理部1410中具备上行路径信息DB 1411，与下行信号同样地，通过参照该DB进行报头信息的解析或变换，决定数据包的转发目的地。另外，上行帧处理部1410与下行帧处理部1210同样也具备把该接收数据包的帧格式变更为通过上位的接入网90收发的数据包的帧格式的帧生成功能。例如，与下行信号相反，是把在PON区间80中传输的GEM帧变换为以太网数据包的功能。从上行帧处理部1410读出以太网数据包，经由IF1100-1～1100-n发送到具备L2交换器或路由器的接入网90。
PON控制部1000是除了进行各ONU20的设定、管理等的控制以外，还进行包含RE10000在内的PON40整体的控制的部分。在本实施例中，RE10000实施测距以及DBA，因此在OLT10中包含用于与RE10000协同工作的ONU管理1部200。当通过上行信号的同步处理确认了接收信号(连续信号)的先头位置时，PON控制部1000从接收到的上行帧的报头信息中提取出识别ONU的信息，在GPON的情况下则提取出ONU-ID或Port-ID来识别发送源。另外，把用于终止在PON区间传输的GEM帧从而变换为以太网格式的信息提供给另外，行帧处理部1410。
ONU管理1部200具备以下功能：根据来自各ONU20或RE10000的信号接收状况以及接收帧中包含的报头信息等，对在OLT10的属下连接的ONU20-1～20-n和RE10000进行管理、控制。在此，所谓ONU20的状态，是指管理是否已连接、是调试中状态还是运用状态、是否可以正常通信(是否检测出故障或异常信号)等。具体来说，在本实施例中，把对每个ONU20预先分配的Serial Number(SN，序列号)存储在SNDB1062中，把由OLT10分配给各个ONU20的ONU-ID、Alloc-ID、Port-ID存储在ONU/Alloc/Port-IDDB1061中。当然，这些参数是一例，除此以外也可以存储PON的控制所需要的参数，也可以成为把DB汇总为一个、或者细分为3个以上的结构。
图3是表示OLT的下行路径信息数据库的结构例的存储器结构图。
本数据库，作为接收帧的识别符(为转发目的地检索键，输入方路识别参数3100)而具备：下行帧接收接口识别符3001、作为路径识别符而通用的VLAN标签以及/或者MPLS标记等路径信息3002、以太网帧报头中包含的地址以及/或者发送源MAC地址3003、以及其它输入报头信息3004。作为其它输入报头信息3004，包含分多级使用VLAN标签的情况下的、多级的VLAN标签或以太网帧的Type字段信息等。并且，作为地址信息(输出方路识别参数3200)而具备成为下行方向的发送目的地的ONU20-1～20-n的识别信息、即Port-ID3005。另外，本数据库中，各表条目包含表示有效性的Valid字段3007或其它标志3008。作为其它标志的一例，考虑利用表示按照接收帧的报头信息而设定的控制优先度的标志、表示到发送与各条目相应的帧为止的处理时间的时刻信息、用于掌握与各条目相应的帧数的计数器、用于表示该条目的有效期限的计时器等的方法。另外，上行路径信息数据库1411的基本结构也与该DB1211大体相同。若列举不同点则列举出：作为检索键参照Port-ID3005、作为输出用报头信息例如使用VLAN信息3002。即，成为在该图中替换了检索键3100和输出参数信息3200的结构。
图4是表示PON的ONU的结构例的结构框图。
从ONU20容纳的终端(未图示)向PON的上行信号，从用户网50被输入到作为UNI(User Network Interface)接口的IF2100-1～2100-n。另外，用户网50也多使用LAN或数据包网，IF多使用10/100Mbps或者1Gbps的以太网接口，但不限于该结构。
ONU20中的处理下行信号以及上行信号的结构和动作分别与图2中说明的OLT10的上行信号以及下行信号处理的结构和动作大致相同。即，关于下行信号，具备下行路径信息DB2211的下行帧处理部2210把从PON区间80接收到的GEM帧变换为以太网数据包，然后输出到ONU20的终端，关于上行信号，具备上行路径信息DB2411的上行帧处理部2410把从终端接收到的以太网数据包变换为GEM帧，然后向OLT10输出。PON控制部2000包含上行发送控制部2070以及ONU控制部2060。
上行发送控制部2070中具备存储根据测距从RE10000通知的EqD的值的EqD信息DB2072、和存储RE10000所实施的DBA的结果(信号发送开始位置/时刻·定时或发送量等)的DBA信息DB2071。这些数据库中存储的值，按照通过OLT10或RE10000发送的上行通信的发送指示，作为在正确的定时(为在RE10000中与其它ONU20信号不重叠而时分复用的定时)送出信息时的基准信息被上行帧处理部2410参照，从帧处理部2410向OLT10发送上行信号。
ONU控制部2060，在按照来自OLT10或RE10000的指示调试ONU20时的参数设定或通信状态管理中使用的功能块中，在本块的处理中包含例如接收帧的解析、装置的维护管理信息的管理、判定是否需要向OLT10或者RE10000的通信(回信)等。
图5是表示本发明的PON中具备的RE的结构例的结构框图。
RE10000的基本的使用方法是插入到PON区间80的集线光纤70。具体来说，在通过集线光纤70-1将OLT10和RE10000连接、通过集线光纤70-2将RE10000和分路器30连接的结构中，即使延长集线光纤70-1来收容远离OLT10的ONU20，为了维持PON的性能，也使用RE10000。
RE10000具备用于接收下行信号的O/E处理部11110、和用于发送下行信号的E/O处理部11130。另外，具有用于接收上行信号的O/E处理部12210、和用于发送上行信号的E/O处理部12230。经由WDM11500-1以及WDM11500-2分别接收到下行信号以及上行信号时，与OLT10以及ONU20同样地将帧同步然后终止。由于接收到的光信号临时变换为电信号，因此，在下行帧处理部11120、上行帧处理部12220以及RE控制部11000中，可以进行接收到的帧的报头处理和帧信息的确认。另外，与OLT10以及ONU20一样，成为可以把RE控制部11000内生成的信息作为帧，通过下行帧控制部11120或上行帧控制部12220送出到OLT10或ONU20的结构。另外，作为从RE10000送出的信息的一例，具有在新连接了ONU20时为了对该ONU20进行测距而发送的测距应答请求消息。另一方面，作为通过RE10000终止的信息的一例，列举出与该测距应答请求对应的来自ONU20的应答消息。
RE控制部11000具备测距控制部11050、ONU管理2部210、和DBA控制部11070。
测距控制部11050是对RE10000和ONU20的区间101-1～101-n进行测距的部分，具有用于存储通过测距而测定的与各ONU20对应的RTD、和根据该RTD求出的EqD的EqD信息DB11051。另外，如在先说明的那样，具有这样的功能：若通过RE10000接收到的信号的先头位置和接收预定位置(预定时刻)错开，则对该ONU20通知EqD设定的变更，同时变更ONU20的EqD信息。具体来说，通过RE控制部11000判定是否需要针对ONU20进行EqD修正，在判断为需要时，通过帧处理部11120生成该指示，并经由E/O处理部11130向该ONU20进行转发。另一方面，测距控制部11050根据该变更信息更新相应ONU的EqD信息DB的内容。若通过RE10000检测出的偏移在预定值以内，则通过上述方法从RE10000对ONU20指示EqD DB的修正，而在超过预定值的情况下，从RE10000对该ONU20再次执行测距处理。
在ONU管理2部210中保存用于掌握应该通过测距控制部11050进行距离测定的ONU20的ONU识别信息。具体来说，具备将所连接的ONU20具有的SN信息、以及通过OLT10对该ONU20分配的ONU-ID对应起来的SN/ONU-ID信息DB11061。通过具备本数据库11061，针对每个表示频带管理(DBA的管理)单位的Alloc-ID，确认是否在从RE10000指示给ONU20的时刻进行了发送(是否可以在预定时刻接收)，当判断为在RE10000侧需要进行EqD修正或再次测距时，可以进行必要的对应。而且，在通过RE10000接收到上行信号时，在光强度不足(是无法充分识别信号的水平)的情况下、或与设想的适当光强度相比光强度强到一定值以上的情况下，可以使用本数据库11061来指示调整该ONU的光发送强度。
RE10000的动作是如下动作：将通过集线光纤70-2接收到的来自各ONU20的突发状的上行信号，经过一定装置内延迟经由集线光纤70-1变换为连续光信号，并作为一定强度的光信号向OLT10侧送出。在此，通过完成突发处理，OLT10不需要应对各个突发信号，可以简化光信号接收器的结构和光信号处理。O/E处理部12210参照在DBA控制部11070中存储的DBA信息11071，掌握接收来自各个ONU20的上行信号的定时，按照该定时针对来自各ONU的每个突发信号调整ATC以及光强度水平设定电路，以便能够以适当的S/N比以及光强度来接收信号。另外，频带请求信息11072存储了来自ONU20的上行信号中包含的上行频带请求，对于各ONU的频带请求，频带请求信息11072保存请求值直到在DBA处理完成后频带分配完成的时刻为止。这是由于，在DBA处理中，在一定周期中根据频带请求以及其它优先度等进行分配频带的处理，因此，从各个ONU20的频带请求到实际的频带分配完成为止会产生时间延迟，或者产生了根据请求频带量在DBA周期内未分配足够的频带，还需要下一DBA周期中的分配的情况，因此在DBA处理持续的时间内需要存储该请求信息。
把通过O/E处理部12210接收到的上行GEM帧送到上行帧处理部12220。上行帧处理部12220在附加于该帧的GEM报头的突发同步用信号部分(保护时间、前导码、定界符)区域中插入伪信号(或伪数据包)。无论应用伪信号(dummy signal)、伪数据包(dummy packet)的哪一个，都构成为在伪数据内部具备用于由OLT10识别紧跟着伪部分的GEM帧的报头位置的报头位置指示区域。
另外，RE控制部11000中具备用于管理被分配给RE装置自身的识别符RE-ID的RE-ID寄存器(未图示)。当从OLT10发送请求针对RE10000的应答的控制消息时，RE10000自身为识别应该终止的信息而需要该识别符。在从RE10000向OLT10发送信号时，在OLT10侧为了识别该信号的发送源RE而使用该识别符。在该RE-ID中可以使用现有PON中在ONU中所使用的Port-ID。
图6是表示本发明的PON的动作例的动作顺序图，表示了OLT10经由RE10000调试ONU20时的处理、以及此后的运用状态中的动作处理的一例。
在调试RE10000、能够进行OLT10和RE10000之间的通信时，根据ITU-T推荐标准984.3中规定的ONU调试方法，如以下这样地开始ONU20-1～ONU20-n的调试处理。
在OLT10中，为了发现与该OLT10新连接的ONU20，直到ONU20达到最大容纳数为止，以适当的时间间隔生成PLOAM消息(S201)，并向ONU20发送该消息(S202)。在该下行PLOAM消息中包含报头信息(特定图形)，接收到该消息的ONU20通过上行信号送出请求与OLT10的连接的消息时应该使用所述报头信息。具体来说，将PLOAM消息插入到GPON下行信号的报头部并进行发送。在RE10000中，来自OLT10的下行信号是发往ONU20的控制帧，因此，对该PLOAM消息进行转发处理(S203)，发送到各ONU20(S204)。具体来说，广播到全部ONU，需要该信号的ONU对其进行接收处理。
与OLT10新连接的ONU20-1在接通电源时(S200)开始接收从OLT10经由RE10000发送的下行信号(S204)。当ONU20-1的O/E处理部2310完成光信号的同步时，在下行帧处理部2210中检测帧内容。ONU20-1从下行信号S204所包含的报头信息中提取出在送出请求与OLT10的连接的消息时应该使用的报头信息(特定图形)(S205)，并向OLT10发送连接请求消息(S206)。在RE10000中，来自ONU20的上行信号是发往OLT10的控制帧，因此，对该连接请求消息进行转发处理(S207)，发送到OLT10(S208)。
如上所述，本发明的RE10000使用ITU-T推荐标准G984.3中规定的ONU调试方法来在与ONU20之间收发控制信号(的一部分)，因此，从ONU20看来，关于一部分控制，看起来好像OLT10来到了RE10000的位置，可以通过与现有的PON相同的控制方法维持相同性能。另外，如后所述，还存在从OLT10或ONU20对RE10000进行管理控制的消息，因此RE10000具备识别是在OLT10和ONU20之间转发的信号、还是由RE自身处理的信号的功能，接收到这些信号的RE10000另行进行必要的处理来返回应答。在该识别中使用在PON区间收发的信号的报头或上述被称为PLOAM的信号(信号插入区域)即可。
OLT10中，由PON控制部1000接收来自新ONU20的上行信号，若该接收信号中包含通过下行PLOAM消息指示的特定的信号图形，则识别出已正确地新连接了一个ONU20(S209)，并开始相应的ONU20-1的调试。具体来说，为了指示RE10000开始该ONU20-1的调试处理，对RE10000发送调试开始通知消息(S210)。按照PON控制部1000的指示，通过下行帧处理部1210生成该消息并发送到RE10000。该消息利用了在ITU-T推荐标准G984.3所规定的PLOAM消息中的Vendor Specific OAM消息(VSM消息)。当然，不限于该VSM消息，也可以使用其它消息。另外，如后所述，也可以是如下结构：即使存在RE10000，也发送在推荐标准中规定的发送到ONU20的帧，RE10000通过步骤211的接收处理将该帧转发到ONU20-1。
RE10000从OLT10接收到调试开始通知S210时(S211)，如下所述，如ITU-T推荐标准G984.3中规定的OLT10那样动作，开始ONU20-1的调试处理。
在调试处理1(S212)中，通过测距进行到ONU20-1的距离测定(RTD测定)，调整基准时刻(逻辑距离)，以使ONU20向RE10000的应答定时与已经连接的ONU的应答时刻一致。在此，根据调整后的基准应答时刻计算出EqD。当把EqD通知给ONU20-1时，ONU20-1此后在遵照EqD的定时进行信号输出。凭借EqD的通知以及对ONU20-1内寄存器的设定完成，ONU20-1进入运用状态S214。在OLT10中以调试处理2(S213)的完成为契机，对ONU20-1转移到运用状态(S215)。
图6的步骤S2121～S2125、S2200以及S2300中表示调试处理1(S212)的详细内容。另外，同样地，在步骤S2131～S2133、S2200以及S2300中表示调试处理2(S213)。
关于RE10000，当从OLT10接收到调试信号S210时将该消息终止，送出由RE10000新发行的SN请求信号S2121。与之对应，ONU20-1将包含针对本装置设定的SN的SN通知信号S2122发送给RE10000。在接收到SN后，在RE10000和OLT10的区间100中实施SN确认处理S2131。
在可以确认从ONU20-1接收到的SN正确时，OLT10发行ONU-ID作为分配给该ONU20-1的识别符。将该ONU-ID插入到下行通信消息，并通知给RE10000(S2132)，进而从RE10000转发至ONU20-1(S2123)。另外，将该ONU-ID存储在RE10000的ONU管理部11060的DB11061中(S2200)，用于以后的运用中。对其进行存储的原因是，为了将ONU识别符和EqD信息对应起来，以及为了使用已有的PLOAM帧，需要设定以ONU-ID为参数的帧。
在通过RE10000内的ONU管理2部210可以确认新ONU20-1和ONU-ID的对应关系时，通过测距处理实施该ONU20-1和RE10000之间的RTD测定(S2124)。关于本处理，由RE10000的测距控制部11050进行与ITU-T推荐标准G984.3中规定的OLT10的测距相同的动作即可。在RE10000中，在根据RTD测定结果决定应该对该ONU20分配的EqD后，把该EqD的值存储在测距控制部11050的EqD DB12510中(S2300)，并把该值通知给ONU20-1(S2125)。在ONU20-1中，使该EqD的值存储在EqD信息DB2072中，用于以后的信号收发等运用中。另外，在EqD向DB11051的存储完成后，RE10000向OLT10发送测距完成通知，该测距完成通知用于通知关于该ONU20-1已完成了测距处理(S2133)。
当从RE10000通过测距完成通知S2133还接收到与ONU20的连接管理相关的通知时，OLT10的PON控制部1000检查该消息的内容，若是ONU20-1的连接完成通知，则将与该ONU20-1的管理相关的信息登录在ONU管理1部200的ONU管理数据库1061中，并转移到该ONU20的运用状态。另外，该测距完成通知S2133也可以利用PLOAM消息的VSM消息。当进行以上的步骤时，ONU20-1变为运用状态S214，OLT10也转移到运用开始状态S215。这样同步执行PON区间80的两端的OLT10和ONU20的状态迁移。
在ONU20-1转移到运用状态后，ONU20-1送出上行信号的发送频带请求S216，由RE10000接收该发送请求。RE10000通过DBA决定与各个ONU20对应的上行信号的通信频带分配(S218)。将计算出的频带分配信息插入到下行信号的报头部分中包含的BWmap(Bandwidth Map)字段(未图示)，然后向ONU20送出(S220)。接收到它的ONU20-1按照所指示的定时和发送量，发送上行信号S221。本信号在RE10000被临时终止，在如上述那样被变换为面向OLT的连续光信号后(S223)，作为上行信号S222到达OLT10。
另外，周期性地重复上述一连串的处理，上述一连串的处理包括来自ONU20的上行频带的请求(S216)、RE10000中的DBA处理S218、向ONU20的上行信号用频带通知(S220)。根据每周期的DBA处理，针对从ONU20接收的光信号，在RE10000中与各EqD信息DB11051中存储的值进行比较，针对每个上行信号(上行帧)确认其接收定时。在ONU20中，在进行了频带分配的情况下、即得到了数据发送许可的情况下，按照该发送指示送出上行信号(S221)。如果，RE10000中的接收定时存在偏差，则进行先前说明的EqD的值修正或重新测距。
如上述步骤中所示，在本发明的PON中由OLT10管理用于管理ONU20-1～20-n的连接状况的SN、ONU-ID等参数，RE10000负责ONU20调试步骤的测距部分以及运用开始后的DBA处理。由此，与现有技术相同，即使在保持OLT10中的ONU20集中管理功能的同时扩展了PON区间80的情况下，由于实施DBA的区间不是OLT和ONU之间而变成RE和ONU之间，因此也能够在减少(不增加)在ONU20中安装的数据缓冲器的量的情况下进行运用。
另外，在本发明的PON40中，除了上述ONU20的调试步骤以外还可以采用若干调试步骤。例如，如前所述，具有在来自ONU10的调试开始通知S210中使用在ITU-T推荐标准G984.3中规定的SN请求消息的方法。在这种情况下，RE10000仅把接收到的调试开始处理通知(S210)的信号转发(透露)到ONU20(S2121)。在该情况下，根据上述步骤，VSM消息的定义少到1个即可，而且可以进一步缩短OLT10中的调试开始通知S210的生成、发送和RE10000中的该通知的接收处理的时间。
图7是表示本发明的RE的动作例的动作流程图，是说明从ONU发送的上行信号的处理例的动作流程图。
在O/E处理部12210中，当接收到上行帧时(F401)，确认接收到的上行帧的正常性(F411)。当在该帧中发现某种异常并无法对其修正时，丢弃该帧(F410)。在正常帧的情况下，接着确认该帧的接收定时(F402)。具体来说，参照DBA信息DB11071，确认是否能够以按照RE10000的指示的定时以及数据量正确地接收来自ONU20的信号。在此阶段，当上行帧的接收定时与预想值不同时，为了调整RE10000中的上行帧接收时刻，需要对该ONU再次设定数据送出的定时。因此，在步骤F403中临时把RE10000内保存的每个ONU的定时修正标志设为ON。
接着，转移到接收帧处理部的动作。首先，终止通过O/E处理部12210接收到的突发数据来提取出接收帧信号(F404)。将该帧信号临时存储在RE10000的上行帧处理部12220所具备的帧接收缓冲器(未图示)中。上行帧处理部12220使用从O/E处理部12210或者RE控制部11000通知的帧接收定时，除去在该帧信号中附加的前导码、定界符等在连续光格式变换时不需要的数据(F405)。接着，对于在步骤F405中删除的部分插入伪信号(F406)。通过该操作，来自各ONU的突发数据被变换为连续形态的信号。如在先描述的那样，伪信号可以采取由报头和有效载荷构成的伪帧的形态。从上行帧处理部12220的缓冲器读出的信号被变换为连续数据，因此，E/O处理部12230把可以通过OLT10接收信号的光强度的光连续信号转发到OLT10(F407)。
在步骤F407中向OLT转发了帧之后，再次确认上行帧的接收定时。当观测到在步骤F403中确认的上行帧接收定时与通过RE10000的DBA指示的时刻有一定值(阈值)以上的误差时、即定时修正标志成为ON时，对该ONU指示定时修正(F412)。具体来说，在G-PON中指示对EqD设定值进行修正。当误差太大时，从ITU-T推荐标准G984.3中规定的测距处理起再次执行，重新进行设定(F413)。
图8是表示RE中具备的、用于管理ONU的上行频带请求信息的数据库的结构例的存储器结构图。
频带请求信息DB11072是周期性地收集来自各ONU20的上行通信频带请求并进行保存的数据库，RE10000的DBA控制部11070根据该信息决定对各ONU20的频带分配。具体来说，作为频带管理的单位，与DBA的管理相同地使用Alloc-ID的结构，是包含Alloc-ID4001、其频带请求量4002以及标志4003的结构。另外，各个ONU20可以设定多个Alloc-ID4001，以Alloc-ID为单位进行频带计算以及分配。通过比较参照从ONU20发送的上行帧的接收定时(时刻)和DBA信息来判定Alloc-ID4001，或万一接收定时大大超出预想值时，通过从作为上行信号而接收的GEM帧的报头信息或上行帧报头的PLOu中分别提取Port-ID或ONU-ID并检索后述的ONU管理表，来得到与Alloc-ID4001的对应关系，由此能够以Alloc-ID4001为单位来计算频带请求量4002。
图9是表示RE中具备的用于管理DBA信息的数据库的结构例的存储器结构图。
RE10000中的DBA处理如ITU-T推荐标准G984.3中记载的那样，以Alloc-ID5001单位提供上行发送许可。具体来说，针对每个Alloc-ID5001指定了从通过EqD规定的基准时刻起测量的相对的发送开始时刻S_Start5002以及发送数据量5003，因此存储该值。此外，也可以代替提供发送数据量5003而使用发送开始时刻S_Start5002和发送结束时刻S_Stop。
图10是表示引入了RE的PON系统的上行信号的结构例的信号结构图，表示了从各ONU20向OLT10的上行信号被多路复用的情形。
从各ONU20-1～20-n经由各支线光纤110-1～110-n发送的GEM帧通过分路器30，在一条集线光纤70-2中如该图(A)所示那样被时分复用。该图的由突发报头1911以及突发有效载荷1912构成的突发信号表示从ONU20-1发送的GEM帧，由报头1921和有效载荷1922构成的突发信号表示从ONU20-2发送的GEM帧。另外，在该图中表示伴随从RE10000到各ONU20的距离中产生的光信号的衰减，OLT10从各ONU20接收的光信号的强度存在差异的情况。另外，通过RE10000执行信号同步以及帧终止，因此，在确保了发送间隔(保护时间)1900的状态下从各ONU20发送信号，作为突发状的信号，RE10000接收各GEM帧。在GPON中，将保护时间确定为32位以上。在本图中表示以下情况：与由突发报头1921和突发有效载荷1922构成的GEM帧相比，由突发报头1911和突发有效载荷1912构成的GEM帧的接收时的光强度低，观测到其差作为受光强度差1990。另外，在通过RE10000的DBA指定的定时从各个ONU20发送各GEM帧，作为针对每个ONU或每个Alloc-ID而生成的帧。
该图(B)表示从图7的步骤F404到F407把来自各ONU的GEM帧(突发数据)变换为连续信号后，向OLT10发送的上行信号的结构例(信号强度和定时)。
在后面描述详细的结构，可以把从突发报头1911中删除前导码·定界符区域19111后剩余上行帧报头19112的帧报头1911以及突发有效载荷1912作为上行帧，同样地把从突发报头1921中删除前导码·定界符区域19211后剩余上行帧报头19212的帧报头1921以及有效载荷1922作为上行帧，向OLT10发送(图7：F405)。而且，为了成为连续信号，插入用于填入帧间的伪信号(图7：F406)。具体来说，成为把伪帧1940、1950、1960插入来自各ONU的帧间的结构。在后面描述详细的结构，伪帧1950由伪帧报头1951和伪帧有效载荷1952构成，在报头部1951中，在与ITU-T推荐标准的信号报头1911以及1921相同的位置插入表示伪帧长度的帧长字段19502。另外，具备表示是伪帧的标志19501。由此，接收连续信号的OLT10可以识别紧跟着伪帧1950的信号1921的开始点。
在本发明的RE10000中删除的各GEM帧间的保护时间和GEM帧的前导码·定界符区域是用于在本来的OLT10中进行来自各ONU的GEM帧(突发帧)的间隙识别和帧同步，特别是为了以短时间(短位数)执行帧同步，要求使用高性能的PLL(Phase Lock Loop)电路以及高性能的光设备来进行细致的动作调整。在本发明中，RE10000删除这些信号部分，变换为连续信号后转发到OLT10，因此不需要PLL电路或高性能光设备，可以大幅度减低OLT10的安装成本。
而且，在本发明的RE10000中暂时把来自各ONU20的光信号终止，变换为连续信号后向OLT转发，因此可以使它们的光强度一定。因此，OLT10中不需要根据来自ONU的光强度进行受光强度的调整，不需要上述PLL电路或ATC等高性能光设备及其控制电路，可以大幅度降低OLT10的安装成本。该效果在OLT10通过后述的光接入网结构容纳更多ONU的情况下特别有效。另外，通过在PON区间的中间点临时将光信号终止，在性能方面可以预计有效果。在RE10000和ONU的距离与OLT10和RE10000的距离相比较小时显著地表现出该效果，避免由ONU间的通信距离差引起的信号受光强度的波动、或每个光模块的发送/接收性能个体差异明显，由此可以削减RE10000或OLT10的光接收电路部分的成本。
图11也同样是详细表示上行信号的结构例的信号结构图，是详细说明报头信息变换的动作例的图。
该图(A)表示了RE10000从各ONU接收的GEM帧的结构，表示了突发报头1911的详细结构。为了表示格式修正过程而表示帧格式变换前的数据的状态。GEM帧在上行帧报头19112的前部设置由前导码(Preamble)和定界符(Delimiter)构成的区域191111。在GPON中，该区域191111是PLOu(前导码·定界符区域)19111的一部分，在前导码·定界符区域19111中还包含含有ONU-ID的信息(几比特)191112。紧跟着前导码·定界符区域19111，在上行帧报头19112中加入PLOAM字段19000。通过DBA处理对各ONU20指示的发送开始时刻表示PLOAM字段的开始位置1100。PLOAM字段19000包含在推荐标准中规定的ONU-ID191113、消息ID191114、PLOAM消息主体191115、进行PLOAM字段的错误检测的CRC191116。而且，上行帧报头19112中具备包含用于插入上行频带请求的字段的其它上行报头191117，紧跟着它们存在存储GEM帧的有效载荷部1912。
该图(B)表示了通过RE10000变换并送出到OLT10的帧的结构。在生成连续光信号时，从该图(A)所表示的突发报头1911中删除前导码·定界符区域19111。包含PLOu内的ONU-ID的信息191112用于确认各个ONU20是否在正确的定时进行了发送，当RE10000接收到GEM数据包后不需要，在此可以删除。关于PLOAM字段19000和其它上行报头191117，包含用于控制各个ONU20的信息，需要向具备管理ONU20的功能的OLT10转发。如上所述，从各ONU20接收到的GEM帧，在帧报头1911中残留从上行突发帧的开始位置、即PLOAM字段19000到其它报头191117的结束位置的信息，有效载荷1912维持接收到的形态，被变换为作为帧有效载荷1912而连续的结构的帧。
图12是表示把从ONU送出的突发信号变换为连续信号时使用的伪帧或伪信号的结构例的信号结构图。
RE10000为了向OLT10发送连续信号，如上所述删除在来自各ONU的GEM数据包中附加的报头信息时，生成在该删除的区域和保护时间(图10：1900)的区域中插入了伪帧或伪信号的连续信号。
伪帧也由OLT10处理，所以基本结构是与推荐标准中规定的GEM帧相同的结构，但由于原本是伪帧，有效信息少，因此有效载荷的大小或报头的结构可以简化。因此，在本发明的PON系统中定义该图(1)所示的结构的伪帧1950(在图10中被使用3次，因此分别记作1940、1950、1960)，RE10000将该伪帧插入来自各ONU的帧之间，生成连续光信号，并发送到OLT10。OLT10接收图10所示的连续光信号，从此处理来自各ONU的帧，因此具备PLOAM处理功能和终止有效载荷的GEM帧的功能。因此，伪帧也由相当于PLOAM的报头区域、和用于单纯地填入(填塞)空区域的伪有效载荷构成。
具体来说，作为相当于在推荐标准中规定的PLOAM字段19000(图11(A))的报头信息而构成伪帧报头1951，该伪帧报头1951包含：RE10000的OLT10中的识别符REID19511、表示是伪信号的伪信号识别符DUMMYID19512、用于填入PLOAM字段19000的消息字段MSG(图11：191115)的伪信号19513、以及检查伪帧的报头错误的CRC19514。而且，在伪帧有效载荷1950内插入伪GEM帧。伪GEM帧报头19501中存在被称为PLI(Payload Length Indicator)的、表示数据长度的区域19502。伪GEM有效载荷19503，对应于由PLI表示的长度，插入在各ONU帧间的空区域填入的数据。OLT10通过参照该PLI19501可以得知该伪帧的长度、即到下一来自ONU的帧为止的等待时间(比特/字节数)。OLT10中需要在接收到连续光信号时判定是通常数据帧还是伪帧，在是伪帧的时刻停止信号取入的功能。通过先前说明的OLT10的O/E处理部1320或上行帧处理部1410检测伪帧报头的REID19511或者DUMMYID19512来实施该判定(详细内容未图示)。
该图(2)表示进一步简化的伪信号的结构例，在OLT10最初接收到该伪信号时参照的位置，准备由作为RE10000的识别符的REID19511以及DUMMYID19512、以及用于表示伪信号的持续时间(有效载荷长)的PLI字段19502的各信号构成的伪信号报头1591，紧跟着报头，对应于PLI表示的长度把填入各ONU帧间的空区域的数据插入伪信号有效载荷1950’中。在成为这种结构时，OLT10无法判定是否是与PLOAM字段相当的报头。但是，通过规定为必须以伪信号填入各ONU间的空区域，交替地接收上行帧和伪信号，因此可以判定。具体来说，通过参照GEM帧的PLI，OLT10可以对来自ONU的帧的有效载荷数据的结束位置进行内部判断，因此在无法使用在通常的来自ONU的帧中在GEM帧内具备的HEC(未图示)来进行帧同步时，从该帧先头可以判定是伪信号。此时通过重新参照帧的开头，可以识别伪信号持续时间。
此外，上述的REID19511以及DUMMYID19512也可以仅使用一方。
本发明的PON系统中具备的RE10000，删除来自各ONU的GEM帧的报头信息，在不需要的频带中发送伪帧或伪信号，但可以利用该不需要频带，提高PON的ONU容纳数。以下，使用附图详细说明用于此的结构。
图13是表示在本发明的具备RE的PON系统中构成了光接入网的别的网结构例的网结构图。
构成光接入网1的设备或光纤以及其网结构，与先前在图1中表示的结构相同，但光接入网1’成为在RE10000中具备多个光纤集线光纤70-2-1以及70-2-2，在各集线光纤70-2上分别连接光分路器30-1以及30-2，将多个ONU分为多个系统(在本图中为两个系统)的ONU组来连接的结构。以下，将分路器30-1以下的ONU组称为“ONU组1”，将分路器30-2以下的ONU组称为“ONU组2”。
RE10000实施针对ONU组1以及ONU组2的测距和DBA处理。物理连接的光纤70-2-1和70-2-2不同，RE10000中的测距处理以及DBA处理的对象数量增大，但执行这些处理的次数与ONU组的数量匹配地增加，RE10000’和OLT10的处理的分担在先前说明的网结构中也相同。关于属于ONU组1和ONU组2中的某个ONU组的ONU20，还将包含ONU-ID、SN、Port-ID的ONU管理用参数保存在OLT10的ONU管理部1中。RE10000也在ONU管理部2的数据库中具备由OLT10管理的参数(的一部分)，并与频带控制用的参数AUoc-ID关联这一方面也相同。
图14是表示光接入网1的PON系统40’的上行信号的结构例的信号结构图，表示从各ONU20向OLT10的上行信号以与先前的说明不同的结构被多路复用的情形。
该图(A)表示RE10000接收的突发信号的结构例，表示来自与RE10000下属的多个光纤70-2-1连接的ONU组1的ONU的GEM帧接收状况，其内容与图10(A)相同。
该图(B)表示RE10000把从属于各ONU组的ONU接收到的GEM帧变换为连续信号后向OLT10送出的上行信号的结构例。删除由保护时间区域1900和前导码·定界符区域19211构成的同步·保护区域19000的动作，与在先说明的网结构的动作相同，所述保护时间区域1900和前导码·定界符区域19211是为了从ONU20接收上行突发信号而设置的。但是，在本网结构的PON40’中，RE10000不在空区域中插入伪帧，而与从别的ONU20接收到的帧区域19100连续地发送针对每个ONU组除去同步·保护区域19000后的帧区域19200。通过该处理，从RE10000’向OLT10的发送频带(数据发送时间)，向ONU组1分配的频带可以减小，因此产生该图所示的空频带21100、21200。因此，RE10000为了利用该空频带，按照空频带的量通过DBA向其它ONU组2以外的ONU分配频带，而且，对于从这些ONU接收的GEM数据包也进行删除同步·保护区域19000的同样的处理。即，针对ONU组2，也删除在已有的PON中要求的来自ONU的GEM数据包间设置的同步保护区域19000来连接ONU组2的帧区域。将该连接信号插入空频带21100以及21200，生成将ONU组1和ONU组2双方连接而得的连续信号，向OLT10送出。此外，从生成连续信号后的RE10000’向OLT10的光信号发送、和OLT10中的连续信号接收动作，与在先的网结构的系统的动作相同。
上述结构和动作，将多个ONU分为若干ONU组，为了在多个集线光纤70-2中对各ONU20的信号进行时分复用而针对每个ONU组实施DBA，因此，着眼于使ONU组不同的ONU的信号在集线光纤70-2上不冲突，不插入伪帧而通过相同ONU组内的帧信号连续化来生成空频带，并实施着眼于该空频带的DBA，由此实现向ONU的分配频带的增加和容纳的ONU数量的增加，即与现有PON系统相比可以有效利用频带。

Claims (9)

1.一种光通信系统，其通过具备光分路器的光纤网连接主站和多个子站而构成，其特征在于，
在所述光纤网中具有中继在所述主站和所述多个子站之间收发的信号的中继器，
所述中继器具有控制部，所述控制部具有：测定该中继器和所述多个子站中的各个子站之间的传输距离或传输时间的测定部；根据该各个子站的发送频带请求，来决定该子站对该中继器发送信号的定时的决定部；以及处理从该各个子站接收到的信号、并向所述主站进行发送的信号处理部，
所述中继器，在所述测定部实施测定后，将由所述决定部决定的定时通知给所述多个子站中的各个子站，若在该定时从各个子站接收由报头和有效载荷构成的突发信号，则所述信号处理部根据该定时删除接收突发信号的报头的一部分，变换成在删除后的区域和所述接收突发信号彼此的间隙区域中插入伪信号而得到的一连串的信号，然后发送到所述主站，
所述主站，接收通过所述中继器变换来自所述多个子站的信号而得到的一连串的信号。
2.根据权利要求1所述的光通信系统，其特征在于，
通过考虑保护时间以及在各突发信号的报头中包含的前导码和定界符来决定上述定时，该保护时间是防止上述多个子站中的各个子站输出的突发信号彼此在光纤网中干扰的上述间隙区域，上述信号处理部至少删除该前导码和定界符，在该删除区域和保护时间中插入伪信号。
3.一种光通信系统，其通过具备光分路器的光纤网连接主站和多个子站而构成，其特征在于，
在所述光纤网中具有中继在所述主站和所述多个子站之间收发的信号的中继器，
所述中继器具有控制部，所述控制部具有：测定该中继器和所述多个子站中的各个子站之间的传输距离或传输时间的测定部；将所述多个子站分为多个组，每个子站属于一个组，根据该各个子站的发送频带请求，按每个组来决定该子站向该中继器发送信号的定时的决定部；以及处理从该各个子站接收到的信号、并向所述主站进行发送的信号处理部，
所述中继器，在所述测定部实施测定后，将由所述决定部决定的定时通知给所述多个子站中的各个子站，若在该定时从各个子站接收由报头和有效载荷构成的突发信号，则所述信号处理部根据该定时删除接收突发信号的报头的一部分，变更通过各组的任意子站接收到的信号的定时并插入到删除后的区域和从各组的子站接收的突发信号彼此的间隙区域中，由此变换成一连串的信号，然后发送到所述主站，
所述主站接收通过所述中继器变换来自所述多个子站的信号而得到的一连串的信号。
4.根据权利要求3所述的光通信系统，其特征在于，
通过考虑保护时间以及在各突发信号的报头中包含的前导码和定界符来决定上述定时，该保护时间是防止上述多个子站中的各个子站输出的突发信号彼此在光纤网中干扰的上述间隙区域，上述信号处理部至少删除该前导码和定界符，变更从任意子站接收到的突发信号的定时然后插入该删除区域和间隙区域中。
5.根据权利要求1或3所述的光通信系统，其特征在于，
在上述光纤网中，在上述主站和上述光分路器之间的第一光纤中插入了上述中继器。
6.根据权利要求1或3所述的光通信系统，其特征在于，
上述中继器向上述主站发送的一连串的信号，是与所述多个子站中的各个子站接收到的帧信号的光强度无关地、在所述中继器和主站之间设定的一定强度的连续光信号。
7.一种光通信系统的运用方法，该光通信系统是通过光纤网连接主站和多个子站而构成的，所述光纤网具备光分路器、和中继在该主站和该多个子站之间收发的信号的中继器，所述光通信系统的运用方法的特征在于，
在开始运用所述光通信系统时，所述中继器测定该中继器和所述多个子站之间的传输距离或传输时间，
在所述光通信系统的运用过程中，所述中继器根据所述测定的结果和所述多个子站的发送频带请求，来决定该多个子站中的各个子站发送信号的定时，若从所述多个子站在该定时发送由报头和有效载荷构成的突发信号，则根据该定时删除接收到的突发信号的报头的一部分，在删除后的区域和接收到的突发信号彼此的间隙区域中插入伪信号，由此变换成一连串的信号，然后发送到所述主站，
所述主站接收通过所述中继器变换来自所述多个子站的信号而得到的一连串的信号。
8.一种光通信系统的运用方法，该光通信系统是过光纤网连接主站和多个子站通而构成的，所述光纤网具备光分路器、和中继在该主站和该多个子站之间收发的信号的中继器，所述光通信系统的运用方法的特征在于，
在开始运用所述光通信系统时，所述中继器测定该中继器和所述多个子站之间的传输距离或传输时间，
在所述光通信系统的运用过程中，所述中继器将所述多个子站分为多个组，每个子站属于一个组，根据所述测定的结果和各子站的发送频带请求，按每个组来决定该多个子站中的各个子站发送信号的定时，若从所述多个子站在该定时发送由报头和有效载荷构成的突发信号，则根据该定时删除接收到的突发信号的报头的一部分，变更通过各组的任意子站接收到的信号的定时并插入到删除后的区域和从各组的子站接收的突发信号彼此的间隙区域中，由此变换成一连串的信号，然后发送到所述主站，
所述主站接收通过所述中继器变换来自所述多个子站的信号而得到的一连串的信号。
9.根据权利要求7或8所述的光通信系统的运用方法，其特征在于，
上述中继器发送到上述主站的一连串的信号，与所述多个子站中的各个子站接收到的帧信号的光强度无关地、变换成在所述中继器和主站之间设定的一定强度的连续光信号来输出。
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