JP2008283461A - Ｐｏｎシステムにおける局側端局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の子局９０を光ファイバで結び光通信を行うＰＯＮシステムにおいて、局側端局装置１０が光送受信部２０を複数個備える場合に、各光送受信部２０が利得調整を容易に行えるようにする。
【解決手段】時分割多重された各子局９０からの上り光信号を異なる光送受信部２０Ａ，２０Ｂ，．．が順に受信するように、すなわち同じ光送受信部が連続して受信しないように、上り光信号時間ウィンドウの分配を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の子局を光ファイバで結び光通信を行うＰＯＮシステムに関するものである。

局側端局装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal：光加入者線局側端局装置）と、複数の子局ＯＮＵ（Optical Network Unit：光加入者側端末）との間を、光データ通信ネットワークを使って双方向通信する光通信システムがある。このシステムは、局側端局装置ＯＬＴと各子局ＯＮＵとの間を、それぞれ１本の光ファイバで放射状に結ぶ（Single Star）ネットワーク構成が実用化されている。このネットワーク構成では、システム及び機器構成は簡単になるが、１つの子局ＯＮＵが一本の光ファイバを占有し、子局ＯＮＵ数がＮ局あれば、局側端局装置ＯＬＴから直接接続される光ファイバがＮ本必要となる。

そこで、局側端局装置ＯＬＴから引かれる１本の光ファイバを、複数の子局ＯＮＵで共有するＰＯＮ（Passive Optical Network）システム（ＰＤＳ（Passive Double Star）ともいう。）が実用化されている。
ＰＯＮシステムは、局側端局装置ＯＬＴと、複数の子局ＯＮＵに対して信号を受動的（Passive）に分岐・多重する受動型光分岐器（以下、単に光カプラという）とが、伝搬モードが単一であるシングルモードファイバ（Single Mode Fiber：以下、単に光ファイバという。）で接続されている。

これにより、１つの局側端局装置ＯＬＴに対して、多くの子局ＯＮＵを割り当てることができ、全体的な設備コストを抑えることができる。
なお、光カプラと複数の子局ＯＮＵとの間に、さらに他の光カプラを挿入する構成を用いてもよい。
そして、ＰＯＮシステムでは、局側端局装置ＯＬＴから特定の子局ＯＮＵに送信される下り光信号は、全子局ＯＮＵに同時配信されるが、論理リンクの識別子が付加されており、当該論理リンクを構成する子局ＯＮＵのみが光信号を取り込むことができる。そして、子局ＯＮＵから送信される上り光信号は、子局ＯＮＵどうしで衝突しないように、各子局ＯＮＵの送信時間が割り当てされている。

図７は、従来のＧＥ−ＰＯＮシステム（IEEE802.3ahで規定されるＰＯＮシステム）１００での局側端局装置ＯＬＴ１１０の内部構成を示すブロック図である。
上位網インターフェース１５０は、インターネットなどの上位ネットワークと接続するためのインターフェースであり、1000BASE-Tなどのギガビットイーサネット（イーサネット（Ethernet）は、登録商標）である。ＧＥ−ＰＯＮ MAC_LSI（以下、MAC_LSIとする）１４０は、IEEE802.3ahに準拠したＧＥ−ＰＯＮ制御を実施し、ＰＯＮ伝送路１６０上に接続される複数の子局ＯＮＵ（１９０a〜１９０i）の上り送信タイミングを制御する。光送受信部１２０は、MAC_LSI１４０から送られた電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換、及び、子局ＯＮＵ１９０から送られた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換を実施する。

図８は、各子局ＯＮＵ９０が送信する上り方向のバースト信号を示す概略的なグラフ（ａ）及び同一の時間軸座標を用いて示したときの概略的なグラフ（ｂ）を示す。
上り光信号には、各子局ＯＮＵ１９０からの上りパケット（バースト信号という）が含まれている。上り光信号は、各子局ＯＮＵ１９０からの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側端局装置ＯＬＴ１１０は、各子局ＯＮＵ１９０に対して上り光信号を送信してもよい期間時間ウィンドウ（以下、単に時間ウィンドウという）を割り当て、制御フレームを用いて各子局ＯＮＵ１９０に通知する。

時間ウィンドウを割り当てられた子局ＯＮＵ１９０は、その割り当てられた時間ウィンドウに上り光信号を送信する。したがって、各子局ＯＮＵ１９０間の上り光信号の競合は回避される。
一方、１局の局側端局装置ＯＬＴ１１０あたりの子局ＯＮＵ１９０の収容数を増やしたいという要望がある。このためには、光カプラ１８０を増設しなければいけない。

しかしこうすれば、複数の光カプラ１８０を通ることによる光伝送路損失が増大するという問題がある。
そこで、局側端局装置において複数Ｎ個の光送受信部を備えるとともに、Ｎ以上の複数局の子局に対して、子局をＮグループ分けし、各グループの子局をそれぞれ光カプラでまとめ、各光カプラと各光送受信部とを接続し、前記Ｎ個の光送受信部からの電気信号について論理和をとって上位回路へ送るための回路構成を備えた局側端局装置が知られている（下記特許文献１参照）。

この局側端局装置によれば、光送受信部を複数Ｎ個備えることにより、光伝送路損失が増大することなく、1局の局側端局装置に収容できる子局の局数を増やすことできる。
特開２００６−３５２３５０号公報 特開２００５−０３９３０９号公報 「ＡＤＰを用いた1.25Gbit/sバースト受信器」2003 年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会B-10-40

ところで図８（ｂ）を見ればわかるように、各子局ＯＮＵ１９０からの光信号の強度は子局ＯＮＵ１９０によってまちまちである。これは、子局ＯＮＵ１９０ごとに通過した光カプラの数や光ファイバの伝送距離が異なるためである。
光送受信部１２０に設けられている光受信回路（図示せず）は、バースト信号ごとに、その光信号受信感度を調整しなければならず、バースト信号が切り換わる短い時間（「ガード時間」という。図８（ｂ）に“Ｔg”で示す）を利用し、受光素子の利得を切り換えることで、光受信強度の速い変化と大きな落差に追従できる局側端局装置が知られている（前記特許文献２参照）。前記ガード時間Ｔgは例えば５１２ナノ秒に設定される。

光送受信部１２０内の受光素子として、例えばアバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤとする）が使用される場合、光送受信部１２０の受信部の概略回路図を、図９に示す。
このＡＰＤは、安定動作させるために、１００ｐＦ程度のコンデンサＣを介してカソードを接地してバイアス電圧が与えられている。また、ＡＰＤの利得を変化させるためには、ＡＰＤのバイアス電圧を数ボルト〜数十ボルトもの大きな範囲で変化させる必要がある。このため時定数が発生し、短いガード時間ＴgでＡＰＤの利得を変化させるには、コンデンサＣに、電荷を高速でチャージ・ディスチャージする必要がある。このため、電圧制御回路２１０の回路構成が複雑になりその回路規模も大きくなる。

そこで、本発明は、光受信部を複数個備える局側端局装置において、光受信部の利得調整を容易に行うことのできる局側端局装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するための本発明の局側端局装置は、複数局の子局に対して、子局から送信される上り光信号を時分割多重させるため時間ウィンドウを分配し管理する制御回路と、各子局をグループ分けし、各グループごとに接続され、グループ内の子局から送信される光信号を電気信号に変換する複数個の光受信部と、前記複数個の光受信部からの電気信号について論理和をとるための論理和部とを備え、前記制御回路は、時分割多重された各子局からの上り光信号を異なる光受信部が順に受信するように、すなわち同じ光受信部が連続して受信しないように、時間ウィンドウの分配を行うものである（請求項１，２）。

ここでは、１局の局側端局装置が収容する子局の数をｍ局とし、光受信部の数をｎ個とする。また、数ｍは、局側端局装置が管理できる論理リンクの最大個数（例えば２５６個）以下の数とする。なお光受信部の光受信機能に着目して「光受信部」という名称を与えたが、光受信部は、後に［発明を実施するための最良の形態］で採用するように、光送信機能を併用するものであってもよい。

局側端局装置から、各子局に対応して、子局から送信される光信号を時分割多重させる時間ウィンドウの情報が付加され、複数の光受信部に分配される。各光受信部は、電気信号を光信号へ変換するＥ／Ｏ変換回路を有している。そして、変換された光信号は、光ファイバなどを介して各子局へ送られる。
一方、上り信号では、局側端局装置内の複数ｎ個の光受信部は、各子局から送られた光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換回路を有している。そして、それぞれの光受信部によって変換された電気信号は、論理和回路で電気信号について論理和がとられ、制御回路へ送られる。

ところで、制御回路は各子局に応じた時間ウィンドウを分配しているので、各子局は、その時間ウィンドウに相当する時刻に局側端局装置に向けて信号を送ることができる。このために、各子局から送られた信号は、ぶつかりあうことなしに、光受信部を介して制御回路に送られる。よって、制御回路が制御フレームを管理している複数ｍ局の子局からの信号に対応することができるので、局側端局装置は複数ｍ局の子局との通信ができる。

したがってこの構成によれば、ＰＯＮシステムは、１局の局側端局装置に対する収容できる子局の数を増大させることができる。
本発明の特徴では、前記制御回路は、時分割多重された子局ＯＮＵからの上り光信号を異なる光受信部が順に受信するように、前記時間ウィンドウの分配を行う。例えば、
光受信部０・・・ＯＮＵ００、ＯＮＵ０１、ＯＮＵ０２
光受信部１・・・ＯＮＵ１０、ＯＮＵ１１、ＯＮＵ１２
光受信部２・・・ＯＮＵ２０、ＯＮＵ２１、ＯＮＵ２２
のように、光受信部が３つあり、各光受信部にそれぞれ３つの子局ＯＮＵ（添え字の一番目は接続されている光受信部の番号を表す。）が接続されているとき、
ＯＮＵ００、ＯＮＵ１０、ＯＮＵ２０、ＯＮＵ０１、ＯＮＵ１１、・・・
のように、時分割多重されたＯＮＵからの上り光信号を異なる光受信部が順に受信するように（つまりＯＮＵ００、ＯＮＵ０１という順番が存在しないように）、各子局ＯＮＵから受信する時間ウィンドウをスケジューリングする。

これにより、各光受信部は、引き続くバースト信号を、短いガード時間Ｔgで受信することがなくなる。すなわち、光受信部から見るとバースト信号間の間隔であるガード時間が通常よりも長くなったように見える。これにより、各光受信部は、光受信部の利得の調節が容易かつ確実に行える。
各子局がどの光受信部に接続しているか調べるには、例えば、局側端局装置は、各子局がどの光受信部に接続しているかの情報を格納するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を持つことが望ましい（請求項３）。局側端局装置はその内容をもとに、時分割多重された子局からの上りバースト信号を 異なる光受信部が順に受信するようにスケジューリングすることができる。

局側端局装置の制御回路は、いずれの光受信部によって光信号が受信されたかを監視し、この監視の結果に基づいてＬＵＴを構成することができる（請求項４）。 これにより、ＰＯＮシステムの構成の変化に動的に対応することができる。
前記制御回路は、各子局に対して順番に光信号の送信を要求し、光受信部の受信検出信号を検出することに基づいて前記監視を行うようにすれば、いま接続している子局がいずれの光受信部を経由しているのかを知ることができるので、ＬＵＴを容易に構成することができる（請求項５）。そして、複数の光受信部の受信検出信号が競合している期間は前記監視を中止することとして、競合がなくなれば、当該光受信部の受信信号を検出する。これにより、接続している子局がいずれの光受信部を経由しているのかを正確に知ることができる。

また、前記制御回路は、各光受信部に対して受信ディスエーブルを指令することができるものであれば、局側端局装置は子局との接続を確立する際に、特定の光受信部のみ出力をイネーブルにして、上り信号を受信するとよい（請求項６）。ＯＮＵがイネーブルにした光受信部に接続している場合にのみ、受信可能となるため、ＯＮＵがどの光受信部に接続しているか判断することができる。

以上のように本発明によれば、時分割多重された各子局からの上り光信号を異なる光受信部が順に受信するようにできるので、光受信部が利得制御を行うときの時定数に余裕を持たせることが可能となる。
特に、光レベルが強いバースト信号受信後に、弱い信号を受信すると、受信回路の構成によって、受信感度の劣化（例えば、非特許文献１ではAPDバイアス電圧の変動による劣化が指摘されている）が発生することがあるが、ガード時間間隔が実質的に広がることで受信感度の劣化量を減らすことができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、局側端局装置ＯＬＴ１０と複数の子局ＯＮＵ９０との間を、光カプラ８０を介してシングルモード光ファイバ（７０及び７１）で接続した光通信システムであるＰＯＮ（Passive Optical Network）システム１の構成例を示す概略図である。
ＰＯＮシステム１は、ＰＯＮ技術に、ギガビットイーサネット（Gigabit Ethernet）（イーサネット（Ethernet）は登録商標である）技術を取り込み、１．２５Ｇｂｐｓのベースバンド速度で光ファイバのアクセス区間通信を実現するＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet-Passive Optical Network）方式を採用している。

このＰＯＮシステム１においては、局舎が備える局側端局装置ＯＬＴ１０と複数の加入者宅が備える子局ＯＮＵ９０とが、局側端局装置ＯＬＴ１０に直接つながっている幹線光ファイバ７０と光分岐器としての光カプラ８０と子局ＯＮＵ９０に直接つながっている支線光ファイバ７１とを介して接続されている。
光カプラ８０は、特に外部からの電源供給を必要とせず、入力された信号から受動的に信号を分岐・多重するカプラである。

子局ＯＮＵ９０は、加入者宅内に設置されるパーソナルコンピュータなど、光ネットワークサービスを享受する端末を接続するためのネットワークインタフェースを備えている。
また、局側端局装置ＯＬＴ１０は後述する光送受信部（光モジュールとも言う）２０Ａ〜２０Ｎを備えており、これらの光送受信部２０Ａ〜２０Ｎに複数の幹線光ファイバ７０Ａ〜７０Ｎが接続されている。

ここでは、幹線光ファイバ７０Ａ、幹線光ファイバ７０Ａに接続している光カプラ８０Ａ、支線光ファイバ７１Ａ及び子局ＯＮＵ９０Ａを総称して、Ａグループ（符号の添え字はＡをもつ）と呼ぶ。また、以下同様に、Ｂグループ〜Ｎグループと呼ぶ。そして、以下では、Ｎグループに対しての説明を行うが、特に断りのない限り、他のグループにも同様のことが言える。

また、ＰＯＮシステム１が収容している子局ＯＮＵ９０の合計をｍ局とし、局側端局装置ＯＬＴ１０に接続されている幹線光ファイバ７０の合計をｎ本、言い換えれば、局側端局装置ＯＬＴ１０の備えるＰＯＮ伝送路６０の合計をｎ組とする。さらに、Ｎグループでの、光カプラ８０Ｎの合計をｓ台とし、ＰＯＮ伝送路６０Ｎの支線光ファイバの合計をｉ本、言い換えれば、Ｎグループに有する子局ＯＮＵ９０の合計をｉ局とする。

幹線光ファイバ７０Ｎは、ｓ台の光カプラ８０Ｎを介して、ｉ局の子局ＯＮＵ９０Ｎ1〜９０Ｎiに直結するｉ本の支線光ファイバ７１Ｎ1〜７１Ｎiに接続されている。つまり、１局の局側端局装置ＯＬＴ１０のＮグループには、ｉ局の子局ＯＮＵ９０Ｎ1〜９０Ｎiが収容されている。
具体的には、ＰＯＮ伝送路６０の合計ｎが８（組）であり、子局ＯＮＵ９０の合計ｉが３２（局）のとき、１局の局側端局装置ＯＬＴ１０は、最大、論理リンクの最大割り当て数の２５６（個）と等しい数の、２５６局の子局ＯＮＵ９０を収容することができる。

図２は、局側端局装置ＯＬＴ１０の内部構成を示すブロック図である。
局側端局装置ＯＬＴ１０は、インターネット網などの上位網とつながる上位網インターフェース５０と、ギガビットイーサネットに対応した制御回路としてのＧＥ−ＰＯＮ MAC_LSI（以下、単にMAC_LSIという）４０と、MAC_LSI４０に接続されたｎ個の光送受信部２０Ａ〜２０Ｎとを有している。また、局側端局装置ＯＬＴ１０は、複数の光送受信部２０Ａ〜２０ＮからMAC_LSI４０への電気信号について論理和をとるための手段である論理和回路３０を有する。

なお、結線により論理和が実現できるバイアス条件が満たされているときは、論理和回路３０は必要なく、単に結線するだけでよい。この結線が実質的に論理和機能を果たすことになる。
各光送受信部２０Ａ〜２０Ｎは、それぞれ対応したＰＯＮ伝送路６０Ａ〜６０Ｎに接続している。そして、各ＰＯＮ伝送路６０Ａ〜６０Ｎは、前記のとおり、各子局ＯＮＵ９０に接続している。

ＧＥ−ＰＯＮ方式に従えば、局側端局装置ＯＬＴ１０及び各子局ＯＮＵ９０の相互の通信は、可変長なフレームを単位として行われる。フレームの構成は、論理リンク識別子を含むＧＥ−ＰＯＮヘッダと、６４バイト以上のデータからなっている。データの最大サイズは一般に１５３０バイト程度である。
まず、上位のネットワークから局側端局装置ＯＬＴ１０に入ってくる下りパケットは、上位網インターフェース５０を介して、MAC_LSI４０に送られる。MAC_LSI４０は、所定のブリッジ処理が行われ、中継されるべき論理リンクが特定される。MAC_LSI４０は、各子局ＯＮＵ９０に対応した信号に、たとえば、子局ＯＮＵ９０Ｎiに対応した論理リンク識別子を含むＧＥ−ＰＯＮヘッダをフレームに付加する。そして、MAC_LSI４０は、各光送受信部２０Ａ〜２０Ｎに同一のフレーム情報を送る。

同一のフレーム情報を受け取った各光送受信部２０Ａ〜２０Ｎは、それぞれが同様の処理を行い、電気信号を光信号に変換（Ｅ／Ｏ変換）する。よって、インターネット網から受け取った所定のパケット情報は、それぞれの光送受信部２０Ａ〜２０Ｎを介して同一の光信号に変換され、各グループＡ〜ＮのＰＯＮ伝送路６０Ａ〜６０Ｎを伝送される。
一連のフレーム情報は、各ＰＯＮ伝送路６０Ｎの幹線光ファイバ７０Ｎを通じて、光カプラ８０Ｎでｉ本の支線光ファイバ７１Ｎ1〜７１Ｎiに分岐される。そして、ｉ本の支線光ファイバ７１Ｎ1〜７１Ｎiを通じて各子局ＯＮＵ９０Ｎ1〜９０Ｎiに送られる。各子局ＯＮＵ９０Ｎ1〜９０Ｎiは、当該子局ＯＮＵ９０Ｎ1〜９０Ｎiに対応している論理リンク識別子が付加されたフレーム情報だけを取り込み、パケットを宅内ネットワークインタフェースに中継する。

次に、上り方向、すなわち、子局ＯＮＵ９０から局側端局装置ＯＬＴ１０方向、への通信を説明する。
上り光信号には、各子局ＯＮＵ９０からの上りパケットが含まれている。上り光信号は、各子局ＯＮＵ９０からの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側端局装置ＯＬＴ１０は、時間ウィンドウを割り当てる際に参照するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を格納した記憶部４１を備えている。記憶部４１は、ハードディスク、フラッシュメモリなどの書き換え可能なメモリで構成される。MAC_LSI４０は、このＬＵＴを参照して、各子局ＯＮＵ９０に対して上り光信号を送信してもよい期間時間ウィンドウ（以下、単に時間ウィンドウという）を割り当て、送信される光信号を時分割多重させる制御フレームとして各子局ＯＮＵ９０に通知する。

時間ウィンドウを割り当てられた子局ＯＮＵ９０は、その割り当てられた時間ウィンドウ内で上り光信号を送信する。したがって、各子局ＯＮＵ９０間の上り光信号の競合は回避される。
なお局側端局装置ＯＬＴ１０と各子局ＯＮＵ９０との間で時計を共有している必要があるが、この時計の時刻合わせは、MAC_LSI４０による制御フレームの通信を行うときに、時刻情報を制御フレームの中に含ませることによって行うことができる。

このようにして、局側端局装置ＯＬＴ１０は、各子局ＯＮＵ９０からの一連のパケット信号を含んだバースト光信号を受信することができる。
バースト光信号は、図８に例示したように、１．２５Ｇｂｐｓのベースバンド信号で発光状態を変化させた、有限時間の光信号列である。フレーム列の先頭部分には発光状態や受光状態を安定させ、さらに受信側においてベースバンド信号を回復するための期間を有し（これらを合わせて同期調整期間（Sync Time）という）、この期間には固有の信号列を送信する。また、フレーム列の後尾部分には消光するための調整期間を有する。

図３は、局側端局装置ＯＬＴ１０のMAC_LSI４０が、各子局ＯＮＵ９０からの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように時間ウィンドウを割り当てる際に参照するルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。
MAC_LSI４０は、光送受信部２０Ａにつながるいずれかの子局ＯＮＵ９０Ａ、例えば子局ＯＮＵ９０Ａ1に時間ウィンドウを割り当てた後、異なる光送受信部、例えば光送受信部２０Ｂにつながるいずれかの子局ＯＮＵ９０Ｂ1に次の時間ウィンドウを割り当てる。さらに、子局ＯＮＵ９０Ｂ1に時間ウィンドウを割り当てた後、異なる光送受信部、例えば光送受信部２０Ｃにつながるいずれかの子局ＯＮＵ９０Ｃ1に次の時間ウィンドウを割り当てる。このように、同じ光送受信部が連続して受信しないように時間ウィンドウを割り当てる。

この時間ウィンドウを割り当てる制御により、最初に子局ＯＮＵ９０Ａ1の光信号を受信した光送受信部２０Ａは、次に子局ＯＮＵ９０Ａ2の光信号を受信するまでに、ガード時間Ｔgに比べて数倍から数十倍の長い時間が確保される。この長い時間の中で、次に受信が予想される子局ＯＮＵ９０Ａ2からの光受信に備えて受信利得制御を行えばよい。すなわち、光送受信部の電圧制御回路２１０（図９参照）がコンデンサＣに電荷をチャージ・ディスチャージする場合に、時間的に余裕を持ってチャージ・ディスチャージを行うことができる。したがって、電圧制御回路２１０の瞬時電球供給能力として高い能力は要求されず、電圧制御回路２１０の出力端内部インピーダンスはある程度高くてもよくなり、電圧制御回路２１０の構成を簡単にできる。また、コンデンサＣとして大きな容量のコンデンサを用いることができるので、コンデンサＣと抵抗Ｒとで構成されるローパスフィルタのカットオフ周波数を下げることができ、電圧制御回路側からのノイズに強くなるという利点もある。

次に、ＬＵＴの作り方を説明する。
子局ＯＮＵ９０を含めたＰＯＮシステム１の構成が固定されている場合は、ＬＵＴを最初に１つ作っておけば、ずっとそのＬＵＴを使うことができる。
しかし通常、ＰＯＮシステム１の構成は変動するので（例えば子局は、その電源スイッチオンで発生しオフで消滅する）、ＬＵＴは頻繁に作り変えなければならない。

ＬＵＴを作り変えるタイミングとしてディスカバリ手順実行時があげられる。
ディスカバリ手順とは、子局ＯＮＵ９０の接続の有無、各子局ＯＮＵ９０からの上り光信号の強度、各子局ＯＮＵ９０までの往復時間（ラウンドトリップタイム）を定期的に検査する手順をいう。
MAC_LSI４０は、図４に示すように、各光送受信部２０から、光信号を受信したことを知らせる信号検出（ＳＤ；Signal Detect）信号を取得できるようにしている。

このディスカバリ手順において、MAC_LSI４０は、各子局ＯＮＵ９０に対して順番に子局識別符号の入った上り光信号を要求する。
子局からの光信号を受け取った光送受信部２０は、電気信号へのＯ／Ｅ変換を行い、変換された電気信号を論理和回路３０に送る。論理和回路３０は、電気信号となったフレーム情報をMAC_LSI４０に転送する。このとき、MAC_LSI４０は、前記ＳＤ信号により、どの光送受信部２０を経由して上りフレーム情報を受信したかを検出することができる。

なお、ＳＤ信号はバースト光信号の検出を目的としているとは限らないので、フレーム検出の応答時間が遅い場合がある。この場合、複数の光受信部のＳＤ信号が同時に発生するケースが想定され、どの光受信部が受信しているか正しく判断できない。図５（ａ）〜（ｄ）は光受信部Ａ，ＢのＳＤ信号が同時に発生する様子を例示している。そこでこの場合、ＳＤ信号がすべてLow になってからディスカバリ手順を開始又は再開することとする。図５（ｅ），（ｆ）に示したように、ＳＤ信号の競合がなくなってから、再度、子局ＯＮＵに子局識別符号の入った上り光信号を要求し、その上り光信号とＳＤ信号とを受信する。

これにより、ＳＤ信号の競合がなくなるので、どの光送受信部２０を経由して上りフレーム情報を受信したかを正しく判断できるようになる。
よって、どの子局ＯＮＵ９０が、どの光送受信部２０にぶら下がっているかを特定することができる。このぶら下がりの情報に基づいて、同じ光送受信部２０が連続して上り信号を受信しないような、時間ウィンドウ割り当てのためのＬＵＴを作成することができる。

さらに図６は、ＬＵＴを作るための局側端局装置ＯＬＴ１０の他の構成例を示すブロック図である。この構成では、MAC_LSI４０はＳＤ信号を検出するのではなく、各光送受信部２０の受信機能を中止するためのディスエーブル信号を各光送受信部２０に供給できるようになっている。MAC_LSI４０はディスエーブル信号を全光送受信部２０に対してスキャンしながら、子局ＯＮＵ９０からの上り信号を受信することにより、その子局ＯＮＵ９０がどの光送受信部２０を経由して信号を送っているかを判定することができる。したがって、図４の場合と同様、同じ光送受信部２０が連続して上り信号を受信しないような、時間ウィンドウ割り当てのためのＬＵＴを作成することができる。前記ディスエーブル信号の例として、光送受信部２０の出力オンオフ指令信号があけられる。

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

局側端局装置ＯＬＴと複数の子局ＯＮＵとの間を、光カプラを介して光ファイバで接続したＰＯＮシステムの構成例を示す概略図である。 局側端局装置ＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。 局側端局装置ＯＬＴ１０のMAC_LSI４０が時間ウィンドウを割り当てる際に参照するルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。 ＬＵＴを作るための局側端局装置ＯＬＴ１０の一構成例を示すブロック図である。 子局ＯＮＵに子局識別符号の入った上り光信号を要求した場合に、その上り光信号とＳＤ信号との波形を示すグラフである。 ＬＵＴを作るための局側端局装置ＯＬＴ１０の他の構成例を示すブロック図である。 従来のＰＯＮシステムでの局側端局装置ＯＬＴの内部構成を示すブロック図である。 制御フレームにより制御された各子局ＯＮＵが送信する上り方向のバースト信号を示す概略的なグラフ（ａ）及び同一の時間軸座標を用いて示したときの概略的なグラフ（ｂ）である。 光送受信部の概略回路構成例を示す図である。

符号の説明

１ ＰＯＮシステム
１０ 局側端局装置ＯＬＴ
２０ 光送受信部
３０ 論理和回路
４０ ＧＥ−ＰＯＮ MAC_LSI（制御回路）
４１ ルックアップテーブル（ＬＵＴ）記憶部
５０ 上位網インターフェース
６０ ＰＯＮ伝送路
７０ 幹線光ファイバ
７１ 支線光ファイバ
８０ 光カプラ（光分岐器）
９０ 子局ＯＮＵ
２１０ 電圧制御回路

Claims (6)

1. 複数局の子局を光ファイバで結び光通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに用いられる局側端局装置であって、
   複数局の子局に対して、子局から送信される上り光信号を時分割多重させるため時間ウィンドウを分配し管理する制御回路と、
   各子局をグループ分けし、各グループごとに接続され、グループ内の子局から送信される光信号を電気信号に変換する複数個の光受信部と、
   前記複数個の光受信部からの電気信号について論理和をとるための論理和部とを備え、
   前記制御回路は、時分割多重された各子局からの上り光信号を異なる光受信部が順に受信するように、前記時間ウィンドウの分配・管理を行うことを特徴とする局側端局装置。
2. 前記制御回路は、時分割多重された各子局からの上り光信号を、同じ光受信部が連続して受信しないように、前記時間ウィンドウの分配・管理を行う請求項１記載の局側端局装置。
3. 前記制御回路は、各子局がいずれの光受信部に接続しているかの情報を格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を持っている請求項１又は請求項２記載の局側端局装置。
4. 前記制御回路は、いずれの光受信部によって光信号が受信されたかを監視し、この監視の結果に基づいてＬＵＴを作成する請求項３記載の局側端局装置。
5. 前記制御回路は、各子局に対して順番に光信号の送信を要求し、光受信部の受信検出信号を検出することに基づいて前記監視を行い、複数の光受信部の受信検出信号が競合している期間は前記監視を中止する請求項４記載の局側端局装置。
6. 前記制御回路は、各光受信部に対して受信ディスエーブルを指令することができる請求項４記載の局側端局装置。

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