JP2011004270A - 光アクセス網、光加入者装置および光アクセス網の通信設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＯＮによる光アクセス網をＷＤＭ技術を用いて拡張し、かつ、光加入者装置の波長を自動設定する。
【解決手段】光加入者装置１−１〜１−Ｎと収容装置２との間の通信には、１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのとの組み合わせが割り当て可能であり、光加入者装置１−１〜１−Ｎは、送信波長が可変の光送信手段１１と、受信波長が可変の光受信手段１２と、光受信手段の受信波長を掃引して受信可能な波長を検出する検出手段１３、１５、１６と、検出された受信可能な波長に対応する送信波長を送信手段に設定して、送信手段から収容装置２に、送受信タイミングの割り当て要求を送出する手段１６とを有し、収容装置２は、光加入者装置１−１〜１−Ｎからの割り当て要求に対して、その割り当て要求に用いられている波長と組み合わせて利用可能な送受信タイミングがある場合には、その送受信タイミングを要求元に割り当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光アクセス網、光加入者装置および光アクセス網の通信設定方法に関する。

近年、インターネットをはじめとするデータ通信トラヒックの増大に対応するため、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を利用した光アクセス方式が導入されている。このような光アクセス方式としては、たとえば、ＩＥＥＥ準拠のＧＥ-ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＩＴＵ準拠のＧ-ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ-ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を挙げることができる。

図９は、ＧＥ-ＰＯＮあるいはＧ-ＰＯＮにおける光アクセス網の構成例を示すブロック図である。この光アクセス網では、各加入者に配置される光加入者装置７１−１〜７１−Ｎ（Ｎは複数）と、収容局に配置される収容装置７２とが、分岐器７３を介して共通の光ファイバ７４により結合されている。光加入者装置７１−１〜７１−Ｎは、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と呼ばれることが多い。収容装置７２内には、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と呼ばれる光終端装置が設けられる。実際の光アクセス網では、収容装置７２から光加入者装置７１−１〜７１−Ｎに伝送される下り信号と、光加入者装置７１−１〜７１−Ｎから収容装置７２に伝送される上り信号に、各々異なる波長を割り当て、同一の光ファイバ７４上を双方向伝送させているが、ここでは、上り信号の伝送構成のみを示す。

各加入者に配置される光加入者装置７１−１〜７１−Ｎは、送信するデータ信号をフレームに格納し、収容装置７２に伝送する。各加入者から送信されるフレームは、分岐器７３において結合されるが、フレームの衝突を回避するために、各加入者がフレームを送信するタイミングは、収容装置７２で制御されている。したがって、分岐器７３で結合されたフレームは、図１の挿絵に示されるように、互いに重なり合うことなく、時間軸方向に多重されたものとなる。ＧＥ-ＰＯＮや、Ｇ-ＰＯＮでは、１Ｇｂ／ｓ以上の高速なラインレートを、複数の加入者でシェアしている。この本光アクセス網の構成によれば、収容装置７２と分岐器７３を結合する光ファイバ７４を共用化することにより、高速の光アクセスシステムを低コストで実現することができる。

今後の更なるデータ通信トラヒックの増大に対して、ＴＤＭ技術を用いてラインレートの高速化を行う方式と、波長多重技術（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いた方式により対応が可能であると考えられる。前者の一例として、ＩＥＥＥにおいて標準化が進められている１０ＧＥ-ＰＯＮを挙げることができる。しかしながら、より高速な電気回路が必要となり、消費電力の増加を招くなど課題も多い。一方、後者として、１加入者に１波長を割り当てる方式が、さまざまな研究機関で検討されている。この方式によれば、高速の電気回路を必要としないことから、低消費電力化が期待できる。その反面、光部品を多く必要とするため、低コスト化が課題となる。以上を鑑みると、更なる高速化を、低コストかつ低消費電力に実現するには、ＴＤＭ技術とＷＤＭ技術を組み合わせた方式が簡便であると考えられる。

図１０は、ＧＥ-ＰＯＮあるいはＧ-ＰＯＮに、ＷＤＭ技術を適用した光アクセス網の構成例を示すブロック図である。この光アクセス網では、光加入者装置８１−１〜８１−４と、収容局に配置される収容装置８２とが、分岐器８３を介して共通の光ファイバ８４により結合されている。

簡単のため、ここでも上り信号の伝送構成のみを示す。図１０に示す例では、上り信号を伝送するため、λ１、λ２の２波長を用いている。λ１は光加入者装置８１−１、８１−２に割り当てられ、λ２は光加入者装置８１−３、８１−４に割り当てられている。各加入者がフレームを送信するタイミングは収容装置８２で制御され、分岐器８３で結合されたフレームは、図１の挿絵に示されるように、波長ごとに、互いに重なり合うことなく、時間軸方向に多重されたものとなる。ここでは、簡単のため、光加入者装置数を４とし、２波長を用いる場合について説明したが、光加入者装置数は任意であり、また、波長数およびその割り当ても任意である。この構成において、収容装置８２内に波長ごとに光終端装置（ＯＬＴ）を設けるものとすると、個々の光終端装置が収容する光加入者装置数を減らすことにより、加入者に提供するサービス帯域を増大させることができる。

しかしながら、ＷＤＭ技術を適用するに際して、光加入者装置に固定した波長を割り当てると、光加入者装置ごとに異なる波長を用いることから、光加入者装置が多品種化され、利便性が悪くなる。

これを解決する手法として、１加入者に１波長を割り当てるＷＤＭ方式では、波長可変デバイスを用いて、光加入者装置を単一品種化（カラーレス化）する手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法では、光加入者装置で下り波長を掃引し、受信する光パワーがある値より小さい、もしくは以下であれば、その波長は他の光加入者装置には割り当てられていないとして、上り波長を、そのときの下り波長に対応する波長に設定する。一方、光パワーがある値より大きい、もしくは以上であれば、その波長は既に他の光加入者装置に割り当てられているとして、さらに下り波長を掃引する。波長設定が完了すると、その設定波長を収容装置に送出する。収容装置では、対応する下り波長を光加入者装置に向かって送出し、リンクを確立する。この手法では、光加入者装置をネットワークに接続するだけで、自動的に波長を設定可能とすることができ、光加入者装置の利便性を高めることができる。

また、光加入者装置における下り波長の受信に、光コヒーレント光検波方式を利用することもできる。この場合、波長可変の局部発振光を用いることで、下り波長を掃引することができる。上り波長を出力する光源と局発光が異なる場合は、上り波長と下り波長の組合せは任意である。これに対して、上り波長を出力する光源と局発光を共用化する場合（特許文献２参照）は、下り波長を選択すると自動的に上り波長が決定されることから、その組合せは一意に決定される。

図１０に示すＴＤＭ技術とＷＤＭ技術を組み合わせた光アクセス網についても、特許文献１に記載の手法と同様の自動波長設定手法を適用すれば、光加入者装置８１−１〜８１−４を単一品種化し、利便性を向上できるように思われる。しかしながら、特許文献１の手法では、未使用の下り波長を検出して、下り信号に先んじて上り信号を送出している。これに対して、ＴＤＭ技術を用いるＧＥ−ＰＯＮやＧ-ＰＯＮでは、光加入者装置８１−１〜８１−４の送受信タイミングを設定する必要から、下り信号が上り信号に先んじて送出される必要がある。このため、特許文献１の手法をＧＥ−ＰＯＮやＧ-ＰＯＮに適用することはできない。

ＷＯ２００７／０８６５１４ 特開２００７−４９５９７号公報

本発明は、このような背景の下に行われたものであり、ＴＤＭ技術を用いて加入者が送受信する信号を多重する光アクセス網を、ＷＤＭ技術を用いて拡張し、かつ、加入者に配置される光加入者装置の波長が自動的に設定される光アクセス網、光加入者装置および光アクセス網の通信設定方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によると、複数の光加入者装置と、この複数の光加入者装置を共通の光伝送路を介して収容する収容装置とを有する光アクセス網において、光加入者装置の各々と収容装置との間の通信には、１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせが割り当て可能であり、光加入者装置はそれぞれ、送信波長が可変の光送信手段と、受信波長が可変の光受信手段と、光受信手段の受信波長を掃引して受信可能な波長を検出する検出手段と、検出された受信可能な波長に対応する送信波長を送信手段に設定して、送信手段から収容装置に、送受信タイミングの割り当て要求を送出する手段とを有し、収容装置は、光加入者装置のいずれかを要求元とする割り当て要求に対して、その割り当て要求に用いられている波長と組み合わせて利用可能な送受信タイミングがある場合には、その送受信タイミングを要求元に割り当てることを特徴とする光アクセス網が提供される。

本発明の第２の観点によると、複数の加入者を共通の光伝送路を介して収容し、複数の加入者の各々の通信には１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせを割り当てる光アクセス網で、複数の加入者にそれぞれ配置される光加入者装置において、送信波長が可変の光送信手段と、受信波長が可変の光受信手段と、光受信手段の受信波長を掃引して受信可能な波長を検出する検出手段と、検出された受信可能な波長に対応する送信波長を送信手段に設定して、送受信タイミングの割り当てを要求する手段とを有することを特徴とする光加入者装置が提供される。

本発明の第３の観点によると、複数の光加入者装置を共通の光伝送路を介して収容装置に収容する光アクセス網で、複数の光加入者装置の各々の通信に、１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせを割り当てる光アクセス網の通信設定方法において、複数の光加入者装置のうち割り当てを求める光加入者装置から、その光加入者装置で受信波長を掃引することで検出された受信可能な波長に対応する送信波長で送受信タイミングの割り当てを収容装置に要求し、収容装置は、その要求に用いられている波長と組み合わせて利用可能な送受信タイミングがある場合には、その送受信タイミングを要求元の光加入者装置に割り当てることを特徴とする光アクセス網の通信設定方法が提供される。

本発明によると、各加入者に送受信タイミングを割り当てることにより加入者が送受信する信号を多重するＴＤＭ技術を用いた光アクセス網を、１以上の波長を割り当てるＷＤＭ技術を用いて拡張し、かつ、加入者に配置される光加入者装置の波長を自動的に設定することができる効果がある。

本発明の実施の形態に係る光アクセス網の構成例を示すブロック図である。 光加入者装置と収容装置との間の送受信波長設定の処理の流れを示すフローチャートである。 光終端装置への光加入者装置の登録プロセスの一例を説明する図である。 コヒーレント光検波方式による光加入者装置の構成例を示すブロック図である。 コヒーレント光検波方式による光加入者装置の図４に示す構成とは別の構成例を示すブロック図である。 コヒーレント光検波方式による光加入者装置の図４および図５にそれぞれ示す構成とはさらに別の構成例を示すブロック図である。 コヒーレント光検波方式による光加入者装置の図４から図６にそれぞれ示す構成とはさらに別の構成例を示すブロック図である。 図１に示す光アクセス網内の収容装置の別の構成例を示すブロック図である。 ＧＥ-ＰＯＮあるいはＧ-ＰＯＮにおける光アクセス網の構成例を示すブロック図である。 ＧＥ-ＰＯＮあるいはＧ-ＰＯＮに、ＷＤＭ技術を適用した光アクセス網の構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。

［構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る光アクセス網の構成例を示すブロック図である。この光アクセス網は、複数Ｎの光加入者装置１−１〜１−Ｎと、収容装置２とを有する。光加入者装置１−１〜１−Ｎは、分岐器３を介して、共通の光ファイバ４により、収容装置２に結合されている。光加入者装置１−１〜１−Ｎの各々と収容装置２との間の通信には、１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせが割り当て可能である。

光加入者装置１−１〜１−Ｎはそれぞれ、送信器１１、受信器１２、波長可変フィルタ１３、合分波器１４、検出器１５および制御回路１６を有する（図１には、光加入者装置１−１の構成のみを示す）。送信器１１は、送信波長が可変の光送信手段を構成する。受信器１２および波長可変フィルタ１３は、受信波長が可変の光受信手段を構成する。合分波器１４は、送信器１１の送信信号を収容装置２に向けて送り出し、収容装置２からの信号を、波長可変フィルタ１３を介して受信器１２に結合する。検出器１５および制御回路１６は、受信器１２の受信波長を掃引して受信可能な波長を検出する検出手段と、検出された受信可能な波長に対応する送信波長を送信器１１に設定して、送信器１１から収容装置２に、送受信タイミングの割り当て要求を送出する手段とを構成する。

収容装置２は、合分波器２１と、光終端装置（ＯＬＴ）２２−１〜２２−Ｍ（Ｍは１以上の整数）とを有する。合分波器２１は、光ファイバ４から到来するＷＤＭ信号を波長ごとに分波し、また、光終端装置２２−１、２２−Ｍからの波長の異なる信号を合波してＷＤＭ信号を生成し、光ファイバ４に結合する。光終端装置２２−１〜２２−Ｍは、互いに異なる波長を終端し、それぞれ、光加入者装置１−１〜１−Ｎのいずれかを要求元とする割り当て要求に対して、その割り当て要求に用いられている波長と組み合わせて利用可能な送受信タイミングがある場合には、その送受信タイミングを要求元に割り当てる機能を有する。

［波長の設定］
図２は、光加入者装置１−１〜１−Ｎと収容装置２との間の送受信波長設定の処理の流れを示すフローチャートである。以下では、光加入者装置１−ｉ（ｉは１〜Ｎのいずれかの整数）と収容装置２との間の波長設定を例に説明する。

波長設定を行おうとする光加入者装置１−ｉでは、まず、制御回路１６からの波長掃引信号に従って、波長可変フィルタ１３の透過波長を下り波長に合わせつつ掃引させる（ステップＳ１）。そして、光受信器１２において光電気変換された信号の一部を検出器１５に送り、光パワーを測定し、その結果を制御回路１６に送る。制御回路１６は、光パワーがある値より大きい、もしくは以上であれば（ステップＳ２で「はい」）、波長設定信号を送出し、光送信器１１の波長を、このときの下り波長に対応する波長に設定する。上り波長と下り波長の絶対値、およびそれらの対応する組合せについては、一意に決められており、そのテーブルが制御回路１６に記述されている。一方、光パワーがある値より小さい、もしくは以下であれば（ステップＳ２で「いいえ」）、波長可変フィルタ１３の透過波長を掃引し、再度、ステップＳ３、Ｓ４を繰り返す。

波長設定が完了すると、制御回路１６は、出力制御信号を送出し、送信器１１に対して、光信号を送信するよう指令を出す。すなわち、制御回路１６は、送信器１１から、設定波長を用いて、ＧＥ-ＰＯＮまたはＧ-ＰＯＮにおける通常の光加入者装置登録プロセスにしたがって、その波長を終端する光終端装置２２−ｊ（ｊは１〜Ｍのいずれかの整数）に、登録要求を行う（ステップＳ３）。光終端装置２２−ｊと接続可能であり、その光終端装置２２−ｊへの登録が完了すれば（ステップＳ４で「はい」）、そのまま通信プロセスに移行する。登録が完了しない場合（ステップＳ４で「いいえ」）は、波長可変フィルタ１３の透過波長をさらに掃引し、再度これまでの動作（ステップＳ３、Ｓ４）を行う。ただし、光終端装置２２−ｊに対する１回目の登録要求に失敗した場合は、同一の光終端装置２２−ｊに対して、再度登録要求を行うことが望ましい。他の光加入者装置が同時に接続された場合に、登録要求が衝突することがあるからである。衝突の検出は、例えばＧＥ−ＰＯＮの場合、フレームの末尾にあるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）にエラーが生じるか否かで判断する。

［光終端装置への光加入者装置の登録］
図３は、光終端装置への光加入者装置の登録プロセスの一例を説明する図である。この登録プロセスは、ＧＥ-ＰＯＮとＧ-ＰＯＮの場合で似通っている。ここでは、一例として、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスと呼ばれるＧＥ-ＰＯＮの光加入者装置登録プロセスを示す。

波長設定が完了した光加入者装置１−ｉからの登録要求があると、光終端装置２２−ｊは、未登録の光加入者装置１−ｉに対して、送受信タイミングを通知する（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅ）。次に、光加入者装置１−ｉから光終端装置２２−ｊに対して、登録要求を行う（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ）。光終端装置２２−ｊは、それを受けて、光加入者装置１−ｉに、登録番号、送信帯域、および送受信タイミングを通知する（Ｇａｔｅ）。最後に、光加入者装置１−ｉから光終端装置２２−ｊにＡＣＫ信号を送出して、登録が完了する（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫ）。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスは、通信がプロセスに移行してからも、通信を一時的に中止した上で定期的に行われる。

なお、ここでは、波長可変フィルタ１３を用いて受信波長を掃引する例を説明したが、波長可変な局発光を用いて、コヒーレント光検波を行うことにより、下り波長を掃引することもできる。上り波長を出力する光源と局発光が異なる場合は、上り波長と下り波長の組合せは任意である。それに対して、上り波長を出力する光源と局発光を共用化する場合（特許文献２）の場合は、下り波長を選択すると自動的に上り波長が決定されることから、その組合せは一意に決定される。

［コヒーレント光検波方式の利用］
図４は、コヒーレント光検波方式による光加入者装置の構成例を示す光加入者装置３０として示すブロック図である。ここでは、図１に示す送信器１１、受信器１２、波長可変フィルタ１３および合分波器１４に相当する部分の構成を示す。

この光加入者装置３０は、光源３１、分波器３２、受信器３３、変調器３４およびサーキュレータ３５を有する。光源３１は、波長設定信号により設定される波長で発光する。分波器３２は、光源３１の出力の一部を分波する。受信器３３は、分波器３２により分波された光源３１の出力を局部発振光として用い、下り信号をコヒーレント光検波する。コヒーレント光検波の方式としては、ホモダイン光検波や、ヘテロダイン光検波を用いることができる。変調器３４は、光源３１の出力をデータ信号に変調する。サーキュレータ３５は、変調器３４の出力を、上り信号として、収容装置２に向けて伝送する。サーキュレータ３５はまた、収容装置２からの下り信号を、受信器３３に出力する。

光加入者装置３０はまた、遮断器３６を有する。遮断器３６には、論理和回路３７を介して、ディセーブル（Ｄｉｓａｂｌｅ）信号と、図１に示す制御回路１６からの出力制御信号の否定と、の論理和が入力される。Ｄｉｓａｂｌｅ信号は、光加入者装置３０が非送信時間のときにオンとなる信号である。

遮断器３６は、光加入者装置３０の通信動作時には、非送信時間において光加入者装置３０の発光を停止するＤｉｓａｂｌｅ信号により駆動され、変調器３４の出力を遮断する。これにより、受信器３３が収容装置２からの下り信号を受信するときでも、変調器３４の出力が光ファイバ４に送出されることがなく、光ファイバ４上で他の光加入者装置が出力する上り信号と干渉してその性能を劣化させることを防止することができる。遮断器３６を変調器３４の入力側に配置し、変調器３４に入力される光源３１の出力を遮断する構成とすることもできる。遮断器３６としては、アッテネーション量が十分取れるアッテネータが用いられる。

光加入者装置３０は、波長設定時には、図１に示す制御回路１６からの波長設定信号により、光源３１の出力する波長を掃引する。送信波長を掃引することで受信波長も掃引されるので、図１に示す波長掃引信号は不要である。また、この時点でＤｉｓａｂｌｅ信号は出力されていないが、出力制御信号がオフのため、論理和回路３７の出力は必ずオンとなり、遮断器３６は変調器３４の出力を遮断する。したがって、下り波長をモニタするために掃引波長を発光させたとしても、他の光加入者装置が出力する上り信号を劣化させることはない。一方、光終端装置への登録プロセスのためには、変調器３４の出力を光終端装置へ送る必要がある。そこで、出力制御信号がオンになった時点で、Ｄｉｓａｂｌｅ信号が出力される。これにより、Ｄｉｓａｂｌｅ信号がオフ、すなわち光加入者装置３０の送信時間において、論理和回路３７の出力がオフとなり、遮断器３６による遮断が解除され、変調器３４から出力される光信号が、収容装置２へ伝送される。

図５は、コヒーレント光検波方式による光加入者装置の別の構成例を光加入者装置４０として示すブロック図である。この光加入者装置４０は、アッテネータを用いた遮断器３６に代えて、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４１を用いることが、図４に示す構成例と大きく異なる。また、この場合には、論理積回路４２を用いて、送信時間であることを表すイネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号と、図１に示す制御回路１６からの出力制御信号との論理積により、半導体光増幅器３８の駆動電流を変調する。駆動電流が流れないとき、半導体光増幅器４１は、変調器３４から出力される光信号を完全に吸収して、遮断器として動作する。送信時間および光終端装置への登録プロセス時には、遮断が解除される。半導体光増幅器４１を変調器３４の入力側に配置し、変調器３４に入力される光源３１の出力を遮断する構成とすることもできる。

図６は、コヒーレント光検波方式による光加入者装置の別の構成例を光加入者装置５０として示すブロック図である。この光加入者装置５０は、変調器および遮断器が同じ半導体光増幅器５１により構成されることが、図４および図５にそれぞれ示す構成例と大きく異なる。半導体光増幅器５１の駆動電流を送信信号によって変調することで、半導体光増幅器５１に、変調器および遮断器の双方の機能をもたせることができる。ここで、送信信号は、データ信号をスイッチ５２に入力し、論理積回路４２の出力するＥｎａｂｌｅ信号と出力制御信号との論理積のオフからオンに従って、スイッチ５２をオフからオンにして得られる信号である。半導体光増幅器５１を駆動するポートが、データ信号ポートとバイアスポートとに分かれている場合には、それぞれに、データ信号と論理積回路４２の出力とを入力する。

図７は、コヒーレント光検波方式による光加入者装置のさらに別の構成例を光加入者装置６０として示すブロック図である。この光加入者装置６０は、光源と変調器とが、データ信号により直接変調されてＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）信号を生成する光源６１により構成されることが、図５に示す構成例と異なる。ＦＳＫ信号を生成する光源６１としては、たとえば分布帰還型レーザダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ Ｌａｓｅｒ−ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。

ＦＳＫ信号は、周波数の変換により変調されているので、データ信号がオフの時であっても、光源６１からはオンの場合とほぼ同等の光パワーが出力される。このため、下り信号の受信に大きな問題は生じない。ただし、ＦＳＫ変調による光スペクトルの拡がりが大きいと、受信された下り信号の性能が劣化するため、変調指数が最小のＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を用いることが望ましい。

［収容装置の別の構成例］
図８は、図１に示す収容装置２の別の構成例を示すブロック図である。この構成例は、複数の光加入者装置１−１〜１−Ｎの各々に割り当てられている波長および送受信タイミングの組み合わせを管理する手段として、光終端装置２２−１〜２−Ｍに共通に接続される共通端末２３を有する。共通端末２３は、光終端装置２２−１〜２−Ｍのそれぞれの状態、およびそれぞれに登録される光加入者装置１−１〜１−Ｎの状態に関する情報をモニタする。

［網の再構成］
共通端末２３は、必要に応じて、光加入者装置１−１〜１−Ｎの一部に対する波長および送受信タイミングの割り当てを取り止め、その一部の光加入者装置１−１〜１−Ｎに波長の検出および送受信タイミングの割り当て要求を行わせて、光加入者装置１−１〜１−Ｎの各々に対する波長および送受信タイミングの割り当てを再構成することができる。このような再構成は、たとえば、光終端装置を増設して利用可能な波長を増やす場合や、光終端装置の交換、光終端装置１−１〜１−Ｎ間での構成の変更、光終端装置１−１〜１−Ｎ間の負荷の調整などのために行うことができる。

収容装置２内に光終端装置２２−Ｍを増設する場合を例に、網の再構成について説明する。光終端装置２２−Ｍが増設されると、その情報が、光終端装置２２−Ｍから共通端末２３に伝達される。共通端末２３は、増設情報が伝達されると、既設の光終端装置２２−１〜２２−［Ｍ−１］に登録されている一部の光加入者装置を選択し、それらについて登録を中止するように、光終端装置２２−１〜２２−［Ｍ−１］に指令を出す。既設の光終端装置２２−１〜２２−［Ｍ−１］がその指令に従うことにより、登録を中止された光加入者装置は、図２に示す送受信波長設定の処理に従って、受信可能な他の下り波長を探索し、増設された光終端装置２２−Ｍに登録される。登録の中止は、例えば、光加入者装置に登録番号の通知を行わないことで実行できる。

ここで、送出すべきフレームを抱えた光加入者装置について登録を中止すると、波長設定を行っている間、通信が途中で途切れることになる。これを避けるためには、登録を中止する光加入者装置として、その時点でデータ通信が行われていないものを選択することが望ましい。その選択は、通信プロセスにおいて、光加入者装置から光終端装置に通知される送信したいフレーム量の情報を基に行うことができる。

このように網を再構成することにより、光終端装置２２−１〜２２−Ｍのそれぞれに登録される数を分散し、光加入者装置１−１〜１−Ｎにそれぞれ割り当てられる帯域を、平均的に増やすことができる。分散化の観点から、割り当て可能な波長がそれぞれ、光加入者装置１−１〜１−Ｎのうちの均等な数の光加入者装置に割り当てられるまで、再構成を行うことが望ましい。すなわち、光終端装置２２−１〜２２−Ｍにそれぞれ登録される光加入者装置の数の差が１以下になった時点で一旦中止し、２以上になると再開することが望ましい。

さらに、共通端末２３は、収容装置２から光加入者装置１−１〜１−Ｎへ向けて送信する信号に、利用可能な波長に関する情報を光終端装置２２−１〜２２−Ｍに伝達し、それを下り進行に重畳して送出することもできる。この場合、光加入者装置１−１〜１−Ｎはそれぞれ、受信器１２あるいは３３の受信信号から、重畳されている利用可能な波長に関する情報を取得して、送信器１１または光源３１あるいは６１の送信波長、および受信器１２あるいは３３の受信波長を設定する。これにより、図２に示す波長設定処理において、受信波長の探索時間を大幅に短縮することができる。たとえばＧＥ−ＰＯＮの場合、図３に示すＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅに波長情報を重畳しておけば、波長を設定しようとする光加入者装置は、それを読み取ることにより、登録に失敗した場合であっても、次に設定すべき波長を容易に知ることができる。

波長設定処理および送受信タイミングの割り当て処理は、光終端装置の増設や変更だけでなく、光加入者装置の増設時にも同様に実行することができる。

１−１〜１−Ｎ、３０、４０、５０、６０ 光加入者装置
２ 収容装置
３ 分岐器
４ 光ファイバ
１１ 送信器
１２、３３ 受信器
１３ 波長可変フィルタ
１４、２１ 合分波器
１５ 検出器
１６ 制御回路
２２−１〜２２−Ｍ 光終端装置
２３ 共通端末
３１、６１ 光源
３２ 分波器
３４ 変調器
３５ サーキュレータ
３６ 遮断器
３７、５２ スイッチ
４１、５１ 半導体光増幅器
４２ 論理和回路

Claims (9)

1. 複数の光加入者装置と、この複数の光加入者装置を共通の光伝送路を介して収容する収容装置とを有する光アクセス網において、
   上記複数の光加入者装置の各々と上記収容装置との間の通信には、１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせが割り当て可能であり、
   上記複数の光加入者装置はそれぞれ、
   送信波長が可変の光送信手段と、
   受信波長が可変の光受信手段と、
   上記光受信手段の受信波長を掃引して受信可能な波長を検出する検出手段と、
   検出された上記受信可能な波長に対応する送信波長を上記送信手段に設定して、上記送信手段から上記収容装置に、送受信タイミングの割り当て要求を送出する手段と
   を有し、
   上記収容装置は、上記複数の光加入者装置のいずれかを要求元とする上記割り当て要求に対して、その割り当て要求に用いられている波長と組み合わせて利用可能な送受信タイミングがある場合には、その送受信タイミングを上記要求元に割り当てる
   ことを特徴とする光アクセス網。
2. 請求項１記載の光アクセス網において、
   前記検出手段は、検出した波長に対して前記収容装置からの送受信タイミングの割り当てがない場合には、前記受信波長をさらに掃引して新たな波長を検出する
   こと特徴とする光アクセス網。
3. 請求項１記載の光アクセス網において、
   前記要求する手段は、前記収容装置からの送受信タイミングの割り当てがない場合には、あらかじめ定められた回数だけ前記割り当て要求を繰り返し、
   前記検出手段は、前記あらかじめ定められた回数の前記割り当て要求を繰り返しても前記収容装置からの送受信タイミングの割り当てがない場合には、前記受信波長をさらに掃引して新たな波長を検出する
   ことを特徴とする光アクセス網。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の光アクセス網において、
   前記収容装置は、前記複数の光加入者装置の各々に割り当てられている波長および送受信タイミングの組み合わせを管理する手段を有し、
   この管理する手段は、必要に応じて、前記複数の光加入者装置の一部に対する波長および送受信タイミングの割り当てを取り止め、その一部の光加入者装置に波長の検出および送受信タイミングの割り当て要求を行わせて、前記複数の光加入者装置の各々に対する波長および送受信タイミングの割り当てを再構成する
   ことを特徴とする光アクセス網。
5. 請求項４記載の光アクセス網において、
   前記管理する手段は、前記再構成時に、前記一部の光加入者装置として、その時点でデータ通信が行われていないものを選択する
   ことを特徴とする光アクセス網。
6. 請求項４または５記載の光アクセス網において、
   前記管理する手段は、割り当て可能な波長がそれぞれ、前記複数の光加入者装置のうちの均等な数の光加入者装置に割り当てられるまで、前記再構成を行う
   ことを特徴とする光アクセス網。
7. 請求項４から６のいずれか記載の光アクセス網において、
   前記管理する手段は、前記収容装置から前記複数の光加入者装置へ向けて送信する信号に、利用可能な波長に関する情報を重畳し、
   前記複数の光加入者装置はそれぞれ、前記光受信手段の受信信号から上記利用可能な波長に関する情報を取得して、前記光送信手段の送信波長および上記光受信手段の受信波長を設定する
   ことを特徴とする光アクセス網。
8. 複数の加入者を共通の光伝送路を介して収容し、上記複数の加入者の各々の通信には１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせを割り当てる光アクセス網で、上記複数の加入者にそれぞれ配置される光加入者装置において、
   送信波長が可変の光送信手段と、
   受信波長が可変の光受信手段と、
   上記光受信手段の受信波長を掃引して受信可能な波長を検出する検出手段と、
   検出された上記受信可能な波長に対応する送信波長を上記送信手段に設定して、送受信タイミングの割り当てを要求する手段と
   を有することを特徴とする光加入者装置。
9. 複数の光加入者装置を共通の光伝送路を介して収容装置に収容する光アクセス網で、上記複数の光加入者装置の各々の通信に、１以上の波長のいずれかと複数の送受信タイミングのいずれかとの組み合わせを割り当てる光アクセス網の通信設定方法において、
   上記複数の光加入者装置のうち上記割り当てを求める光加入者装置から、その光加入者装置で受信波長を掃引することで検出された受信可能な波長に対応する送信波長で送受信タイミングの割り当てを上記収容装置に要求し、
   上記収容装置は、その要求に用いられている波長と組み合わせて利用可能な送受信タイミングがある場合には、その送受信タイミングを要求元の光加入者装置に割り当てる
   ことを特徴とする光アクセス網の通信設定方法。

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