JP2011239294A

JP2011239294A - Optical communication system and control method of transmission power thereof

Info

Publication number: JP2011239294A
Application number: JP2010110394A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kawanishi; 康之川西
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-11-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a required power budget by regulating a link speed between nodes to be low, thus providing power saving corresponding to an increment at least obtained thereby.SOLUTION: The optical communication system includes: a speed change part 28 capable of changing a communication speed between nodes 1, 2; a speed adjustment part 27 for adjusting a link speed between the nodes 1, 2 to the communication speed; and a power adjustment part 20 for reducing transmission power to the node 2 which is the other party and a receiver according to the relative lowness of the adjusted link speed in a range of the adjustment.

Description

本発明は、例えば、ＰＯＮ（Passive Optical Network ）システムとして好適に使用できる光通信システムと、このシステムにおける送信パワーの制御方法に関する。 The present invention relates to an optical communication system that can be suitably used as, for example, a PON (Passive Optical Network) system, and a transmission power control method in this system.

ＰＯＮシステムは、集約局としての局側装置と、複数の加入者宅に設置された宅側装置とを、１本の光ファイバから光カプラを介して複数の光ファイバに分岐する光ファイバ網によって接続したものである（例えば、特許文献１参照）。
かかるＰＯＮシステムでは、局側装置から宅側装置への下り方向通信の場合は、ブロードキャスト方式によって連続的な光信号が伝送され、宅側装置から局側装置への上り方向通信の場合は、光信号の衝突を避けるために、時分割方式によって間欠的な光信号（光バースト信号）が伝送される。 The PON system uses an optical fiber network that branches a station side device as an aggregation station and a home side device installed in a plurality of subscriber homes into a plurality of optical fibers via an optical coupler from a single optical fiber. They are connected (for example, see Patent Document 1).
In such a PON system, in the case of downlink communication from the station side device to the home side device, a continuous optical signal is transmitted by the broadcast method, and in the case of uplink communication from the home side device to the station side device, the optical signal is transmitted. In order to avoid signal collision, intermittent optical signals (optical burst signals) are transmitted by a time division method.

一方、局宅双方にそれぞれ設けられる光送信回路は、レーザダイオード等の発光素子と、この素子を動作させる駆動回路と、伝送レートに応じた速度の送信信号（電気信号）を生成する論理信号生成部とを備えている（例えば、特許文献２参照）。
この特許文献２の光送信回路では、２．５Ｇｂｐｓや１０Ｇｂｐｓといった将来的な高速化に対応して、伝送レートに応じた光信号の時間応答特性を調整すべく、パラメータ値が変更可能な時定数パラメータ素子を上記駆動回路に採用している。 On the other hand, the optical transmission circuits provided in both offices are light-emitting elements such as laser diodes, drive circuits that operate the elements, and logic signal generation that generates transmission signals (electrical signals) with a speed corresponding to the transmission rate. (For example, refer patent document 2).
In the optical transmission circuit of Patent Document 2, a time constant whose parameter value can be changed in order to adjust a time response characteristic of an optical signal in accordance with a transmission rate in response to a future high speed such as 2.5 Gbps or 10 Gbps. A parameter element is employed in the drive circuit.

特開２００４−６４７４９号公報（図４）Japanese Patent Laying-Open No. 2004-64749 (FIG. 4) 特開２００７−２２８２１４号公報（図２及び図３）JP 2007-228214 A (FIGS. 2 and 3)

ＰＯＮシステムでは、通信速度が高速化しても大きなロスバジェットを確保する必要があるが、この要請に対応する方策としては、光送信回路の送信パワーを増加するのが最も簡単である。しかし、これでは光送信回路の消費電力が増大して省電力化に反する。
そこで、例えば、受信側で計測可能な誤り率（例えば、誤り訂正復号化の際の訂正頻度）に基づいて、送信側の光信号を受信可能な最低限の送信パワーに調整することが行われているが、単に受信側の誤り率にのみに基づいて送信パワーを調整するだけでは、そもそもトラヒック量が少ない時間帯での省電力化が不十分となる。 In the PON system, it is necessary to secure a large loss budget even if the communication speed is increased. As a measure for meeting this demand, it is easiest to increase the transmission power of the optical transmission circuit. However, this increases the power consumption of the optical transmission circuit and goes against power saving.
Therefore, for example, based on an error rate (for example, correction frequency at the time of error correction decoding) that can be measured on the reception side, the transmission side optical signal is adjusted to the minimum transmission power that can be received. However, simply adjusting the transmission power based solely on the error rate on the receiving side is not enough to save power in a time zone where the traffic volume is small.

すなわち、夜間や休日といった特定の時間帯では、その他の時間帯に比べてトラヒック量が少ない場合があるが、従来では、このような時間帯でも同じ通信速度でのサービスを行うのが通常であり、通信帯域が余っていることがある。
その一方で、トラヒック量を考慮して通信速度を低速に切り替えれば、受信感度が向上したり光ファイバでの光分散等によるペナルティが緩和されたりするので、低速の通信サービスで足りるのであれば、送信パワーを落としてもロスバジェットを確保し得る場合があると考えられる。 In other words, traffic may be less in certain time zones, such as nights and holidays, than in other time zones, but in the past, services were usually provided at the same communication speed even in such time zones. , There may be excess communication bandwidth.
On the other hand, if the communication speed is switched to a low speed in consideration of the traffic volume, the reception sensitivity will improve or the penalty due to light dispersion in the optical fiber will be alleviated, so if low speed communication service is sufficient, It may be possible to secure a loss budget even if the transmission power is reduced.

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ノード間のリンク速度を低めに調整して必要なパワーバジェットを増やすことにより、少なくともその分の省電力化を図ることできる光通信システム等を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, the present invention provides an optical communication system and the like that can at least save power by adjusting a link speed between nodes to be low and increasing a necessary power budget. For the purpose.

（１）本発明の光通信システムは、ノード間の通信速度を変化させうる速度変更部と、前記通信速度に前記ノード間のリンク速度を調整する速度調整部と、前記調整の範囲における、調整後のリンク速度の相対的な低さに応じて、受信側となる相手方ノードに対する送信パワーを低減するパワー調整部と、を備えていることを特徴とする。 (1) An optical communication system according to the present invention includes a speed changing unit capable of changing a communication speed between nodes, a speed adjusting unit for adjusting a link speed between the nodes to the communication speed, and an adjustment in the adjustment range. And a power adjustment unit that reduces transmission power to the counterpart node on the reception side according to the relative low link speed later.

本発明の光通信システムによれば、上記速度調整部が、速度変更部が変化させうる通信速度にノード間のリンク速度を調整するので、リンク速度を低めに調整することによって必要なパワーバジェットを増やすことができる。
また、上記パワー調整部が、速度調整部での調整の範囲における調整後のリンク速度の相対的な低さに応じて、受信側となる相手方ノードに対する送信パワーを低減するので、少なくとも上記パワーバジェットが増加した分だけ送信パワーを低減することができ、光通信システムの省電力化を図ることができる。 According to the optical communication system of the present invention, the speed adjusting unit adjusts the link speed between the nodes to a communication speed that can be changed by the speed changing unit. Therefore, the necessary power budget can be obtained by adjusting the link speed lower. Can be increased.
In addition, since the power adjustment unit reduces the transmission power to the counterpart node on the receiving side according to the relative low link speed after adjustment in the range of adjustment by the speed adjustment unit, at least the power budget As a result, the transmission power can be reduced by the amount of increase, and the power saving of the optical communication system can be achieved.

（２）本発明の光通信システムにおいて、例えば、次のａ）〜ｃ）のいずれか１つ以上に基づいて、前記速度変更部に前記通信速度を変更させるか否かを判定する速度判定部を更に備えていることを特徴とする。
ａ）時間帯別のトラヒック量
ｂ）上り下りの方向別のトラヒック量
ｃ）各ノードからの要求トラヒック量 (2) In the optical communication system of the present invention, for example, based on any one or more of the following a) to c), a speed determination unit that determines whether or not the speed change unit is to change the communication speed. Is further provided.
a) Traffic volume by time zone b) Traffic volume by uplink and downlink direction c) Request traffic volume from each node

この場合、上記ａ）のトラヒック量に基づく判定を行うことにより、トラヒック量が少ない時間帯に合わせてノード間のリンク速度を調整することができる。
また、上記ｂ）のトラヒック量に基づく判定を行うことにより、上りと下りで個別にノード間のリンク速度を調整することができる。
更に、上記ｃ）のトラヒック量に基づく判定を行うことにより、実トラヒック量を推定する場合に比べてノード間のトラヒック量を正確に予測でき、ノード間のリンク速度をより正確に調整することができる。 In this case, by performing the determination based on the traffic amount a), the link speed between the nodes can be adjusted in accordance with a time zone in which the traffic amount is small.
Further, by performing the determination based on the traffic amount of b), it is possible to adjust the link speed between the nodes individually for uplink and downlink.
Furthermore, by making a determination based on the traffic volume in c) above, the traffic volume between nodes can be predicted more accurately than when estimating the actual traffic volume, and the link speed between nodes can be adjusted more accurately. it can.

（３）また、本発明の光通信システムにおいて、前記速度調整部は、次のｘ）又はｙ）のいずれか１つ以上によって前記リンク速度を調整することを特徴とする。
ｘ）基本となる伝送レートの切り替え
ｙ）送信信号の符号化の切り替え (3) In the optical communication system of the present invention, the speed adjusting unit adjusts the link speed by one or more of the following x) or y).
x) Basic transmission rate switching y) Transmission signal coding switching

この場合、上記ｘ）の切り替えによってリンク速度を調整すれば、リンク速度の切り替えを迅速かつ確実に行うことができる。
また、上記ｙ）の切り替えによってリンク速度を調整すれば、１つの発光素子を共用することができ、光通信システムを低コスト化することができる。 In this case, if the link speed is adjusted by switching x), the link speed can be switched quickly and reliably.
If the link speed is adjusted by switching y), one light emitting element can be shared, and the cost of the optical communication system can be reduced.

（４）更に、本発明の光通信システムにおいて、前記パワー調整部による送信パワーの低減方法としては、送信光のパワーの低減又は送信光の変調振幅の低減のいずれか１つ以上を採用することができる。 (4) Further, in the optical communication system of the present invention, as the transmission power reduction method by the power adjustment unit, any one or more of reduction of transmission light power or reduction of modulation amplitude of transmission light is adopted. Can do.

（５）本発明の光通信システムにおいて、前記ｙ）の符号化の切り替えによって前記リンク速度を調整する場合には、その切り替え前後の異なる符号化を共用可能な単一の光受信部が前記相手方ノードに設けられていることが好ましい。
この場合、相手方ノードの光受信部も１つで共用可能となるので、相手方ノードの回路規模も小規模で済み、光通信システムをより低コスト化することができる。 (5) In the optical communication system of the present invention, when the link speed is adjusted by switching the encoding of y), a single optical receiving unit that can share different encodings before and after the switching is the counterpart. It is preferable to be provided in the node.
In this case, since the optical receiving unit of the counterpart node can be shared by one, the circuit scale of the counterpart node can be small, and the cost of the optical communication system can be further reduced.

（６）また、本発明の光通信システムにおいて、調整後のリンク速度の前記相対的な低さに合わせて受信帯域を絞ることが可能な光受信部が前記相手方ノードに設けられていることが好ましい。
その理由は、受信時のノイズパワーは上記受信帯域に比例するので、調整後のリンク速度の相対的な低さに合わせて受信帯域を絞ることができる光受信部を採用すれば、リンク速度を相対的に低く調整した場合の受信感度の向上を期待でき、パワーバジェットをより有効に確保できるからである。 (6) Further, in the optical communication system of the present invention, an optical receiver capable of narrowing a reception band according to the relative low link speed after adjustment is provided in the counterpart node. preferable.
The reason is that the noise power at the time of reception is proportional to the above reception band, so if an optical receiver that can narrow the reception band according to the relative low of the adjusted link speed is adopted, the link speed is reduced. This is because an improvement in reception sensitivity can be expected when the adjustment is relatively low, and a power budget can be secured more effectively.

（７）本発明の送信パワーの制御方法は、本発明の光通信システムが行う制御方法であって、同システムと同様の作用効果を奏する。 (7) The transmission power control method of the present invention is a control method performed by the optical communication system of the present invention, and has the same effects as the system.

以上の通り、本発明によれば、ノード間のリンク速度を低めに調整することで必要なパワーバジェットを増やすことができるので、少なくともその分の省電力化を図ることできる。 As described above, according to the present invention, the necessary power budget can be increased by adjusting the link speed between nodes to be low, so that at least power savings can be achieved.

本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの接続図である。1 is a connection diagram of a PON system according to an embodiment of the present invention. 局側装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a station side apparatus. 宅側装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a home side apparatus. 局側装置が実行する送信パワー制御のフローチャート（前段）である。It is a flowchart (previous stage) of the transmission power control which a station side apparatus performs. 局側装置が実行する送信パワー制御のフローチャート（後段）である。It is a flowchart (after stage) of the transmission power control which a station side apparatus performs. 宅側装置が実行する送信パワー制御のフローチャート（前段）である。It is a flowchart (front stage) of the transmission power control which a home side apparatus performs. 宅側装置が実行する送信パワー制御のフローチャート（後段）である。It is a flowchart (after stage) of transmission power control which a home side apparatus performs. 局側装置の誤り率参照テーブルの概念図である。It is a conceptual diagram of the error rate reference table of a station side apparatus. （ａ）は２系統回路で実現可能なリンク速度の変更方法の説明図であり、（ｂ）は単一回路で実現可能なリンク速度の変更方法の説明図である。(A) is explanatory drawing of the change method of the link speed realizable by a 2 system circuit, (b) is explanatory drawing of the change method of the link speed realizable by a single circuit. 光受信部の受信帯域と受信感度の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the receiving band of an optical receiving part, and receiving sensitivity.

〔ＰＯＮシステムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成図である。
図１において、局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）１は、上位ネットワークとＰＯＮシステムとの中継ノードであり、複数の宅側装置（ＯＵＮ：Optical Network Unit）２，２，……に対する集約局として通信事業者の中央局等に設置されている。
また、各宅側装置２は、ＰＯＮシステムの宅側の終端ノードであり、ＰＯＮシステムの加入者宅にそれぞれ設置されている。 [Overall configuration of PON system]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a PON system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a station side device (OLT: Optical Line Terminal) 1 is a relay node between a higher level network and a PON system, and is a central station for a plurality of home side devices (OUN: Optical Network Unit) 2, 2,. It is installed in the central office of the telecommunications carrier.
Each home device 2 is a terminal node on the home side of the PON system, and is installed in each subscriber home of the PON system.

局側装置１のＰＯＮ側の伝送路である一芯の光ファイバ３（幹線）は、受動的光分岐ノードとしての光カプラ４を介して一芯の複数の光ファイバ（支線）５に分岐し、分岐した各光ファイバ５の終端にそれぞれ宅側装置２が接続されている。
図１では４個の宅側装置２が図示されているが、１つの光カプラ４から、例えば３２分岐して３２個の宅側装置２を接続することが可能である。更に、図１では光カプラ４を１個だけ使用しているが、光カプラ４を縦列に複数段設けることにより、より多数の宅側装置２を局側装置１と接続することができる。 A single-core optical fiber 3 (trunk line) that is a transmission path on the PON side of the station-side device 1 is branched into a plurality of single-fiber optical fibers (branches) 5 via an optical coupler 4 as a passive optical branching node. The home apparatus 2 is connected to the end of each branched optical fiber 5.
In FIG. 1, four home-side devices 2 are illustrated. However, for example, 32 home-side devices 2 can be connected by branching from one optical coupler 4 into 32 branches. Further, although only one optical coupler 4 is used in FIG. 1, a larger number of home-side devices 2 can be connected to the station-side device 1 by providing a plurality of optical couplers 4 in a column.

局側装置１の上位側インタフェースは、伝送レートが異なる複数の上位ネットワーク６Ａ，６Ｂと接続可能なマルチポートであり、各宅側装置２は伝送レートが異なる複数のユーザネットワーク６Ａ，６Ｂと接続可能なマルチポートである。
本実施形態では、上位ネットワーク６Ａ，６Ｂの伝送レートはそれぞれ１Ｇｂｐｓ及び１０Ｇｂｐｓであり、ユーザネットワーク７Ａ，７Ｂの伝送レートもそれぞれ１Ｇｂｐｓ及び１０Ｇｂｐｓとなっている。 The higher-level interface of the station-side device 1 is a multiport that can be connected to a plurality of higher-level networks 6A and 6B having different transmission rates, and each home-side device 2 can be connected to a plurality of user networks 6A and 6B having different transmission rates. Multiport.
In this embodiment, the transmission rates of the upper networks 6A and 6B are 1 Gbps and 10 Gbps, respectively, and the transmission rates of the user networks 7A and 7B are 1 Gbps and 10 Gbps, respectively.

本実施形態のＰＯＮシステムは、局側装置１と各宅側装置２は、いずれも、上り下りの双方の伝送レートについて１Ｇｂｐｓ又は１０Ｇの少なくとも２種類のうちから選択可能なレート切り替え型のものである。
そこで、本実施形態の局側装置１は、下り方向では、１Ｇ用の波長λｄ１と１０Ｇ用の波長λｄ２の２種類のレーザ光を使用し、これらを波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）方式で連続送信している。 In the PON system of this embodiment, both the station side device 1 and each home side device 2 are of a rate switching type that can be selected from at least two types of transmission rates of 1 Gbps or 10 G for both upstream and downstream transmission rates. is there.
Therefore, the station-side apparatus 1 of the present embodiment uses two types of laser light of 1G wavelength λd1 and 10G wavelength λd2 in the downstream direction, and these are wavelength division multiplexing (WDM) systems. Is continuously transmitted.

また、局側装置１は、上り方向では、１Ｇ用の波長λｕ１と１０Ｇ用の波長λｕ２の２種類のレーザ光をＴＤＭＡ方式で受信可能である。このように、本実施形態のＰＯＮシステムでは、上り下りともに２種類の波長のレーザ光よりなる上り信号ＵＯと下り光信号ＤＯで光通信するので、メディア（光ファイバ３，５）と局側装置１及び各宅側装置２の送受信器との間にＷＤＭフィルタ（図示せず）が備えられている。
この場合、受信すべき波長成分のみが受光素子に送られ、かつ、発光素子が出力する光信号は、ＷＤＭフィルタを介して受信光と波長多重されて光ファイバ３，５に送られる。 Further, the station side apparatus 1 can receive two types of laser light of the wavelength λu1 for 1G and the wavelength λu2 for 10G by the TDMA system in the uplink direction. As described above, in the PON system of this embodiment, optical communication is performed with the upstream signal UO and the downstream optical signal DO made of laser light of two types of wavelengths both upstream and downstream, so that the media (optical fibers 3 and 5) and the station side device A WDM filter (not shown) is provided between 1 and the transmitter / receiver of each home apparatus 2.
In this case, only the wavelength component to be received is sent to the light receiving element, and the optical signal output from the light emitting element is wavelength-multiplexed with the received light via the WDM filter and sent to the optical fibers 3 and 5.

局側装置１は、Ｅ／Ｏ変換素子（発光素子）を内部に含む。この素子は、宅側装置２に対する時分割多重された下り光信号ＵＯを光ファイバ３に送出する。
下り光信号ＤＯは、光カプラ３で分岐され、各宅側装置２に設けられたＯ／Ｅ変換素子（受光素子）で受信される。各宅側装置２は、自身宛の下り光信号ＤＯに含まれるデータのみを受信処理する。 The station side apparatus 1 contains an E / O conversion element (light emitting element) inside. This element sends a downstream optical signal UO time-division multiplexed to the home side apparatus 2 to the optical fiber 3.
The downstream optical signal DO is branched by the optical coupler 3 and received by an O / E conversion element (light receiving element) provided in each home device 2. Each home device 2 receives only data included in the downstream optical signal DO addressed to itself.

また、局側装置１は、Ｏ／Ｅ変換素子（受光素子）を内部に含む。この素子は、各宅側装置２のＥ／Ｏ変換素子（発光素子）から光ファイバ５に送出された上り光信号ＵＯを受信する。
局側装置１は、各宅側装置２からの上り光信号ＵＯが光カプラ３において合波されて１本の光ファイバ３に伝送される際に、それらが衝突しないように送信タイミングを時分割で多重制御する。このため、図１に示すように、各宅側装置２が送出した上り光信号ＵＯは、それぞれガードタイムを挟んで時間軸上に配列されたものとなる。 The station apparatus 1 includes an O / E conversion element (light receiving element) inside. This element receives the upstream optical signal UO sent from the E / O conversion element (light emitting element) of each home device 2 to the optical fiber 5.
When the upstream optical signal UO from each home-side device 2 is multiplexed by the optical coupler 3 and transmitted to one optical fiber 3, the station-side device 1 time-divides the transmission timing so that they do not collide with each other. Multiple control with. For this reason, as shown in FIG. 1, the upstream optical signal UO transmitted by each home-side apparatus 2 is arranged on the time axis with the guard time interposed therebetween.

前記した通り、局側装置１は、１Ｇ又は１０Ｇの双方の伝送レートでＰＯＮ通信が可能であり、その配下の宅側装置２についても、局側装置１と同様に１Ｇ又は１０Ｇの双方の伝送レートでのＰＯＮ通信が可能なものが含まれている。
そこで、本実施形態の局側装置１は、宅側装置２との間で、上り下りのトラヒック量に応じて各方向の伝送レート（１Ｇと１０Ｇ）を切り替える適応型レート制御を行うことができる。 As described above, the station-side device 1 can perform PON communication at both 1G and 10G transmission rates, and the subordinate-side device 2 also transmits both 1G and 10G, as with the station-side device 1. Some of them are capable of PON communication at a rate.
Therefore, the station-side device 1 of the present embodiment can perform adaptive rate control with the home-side device 2 to switch the transmission rate (1G and 10G) in each direction according to the uplink / downlink traffic volume. .

なお、正確には、伝送レートが「１Ｇ」の場合の最大のリンク速度は１．２５Ｇｂｐｓであり、伝送レートが「１０Ｇ」の場合の最大のリンク速度は１０．３１２５Ｇｂｐｓである。また、以下において、宅側装置２との間の通信のために局側装置１が調整する通信速度を、「リンク速度」という場合がある。
更に、本実施形態のＰＯＮシステムでは、上りと下りの双方の光信号が、いずれもリードソロモン符号やターボ符号等よりなる所定の前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号によって、ランダムに符号化されていることを想定している。 To be precise, the maximum link speed when the transmission rate is “1 G” is 1.25 Gbps, and the maximum link speed when the transmission rate is “10 G” is 10.3125 Gbps. In the following, the communication speed adjusted by the station apparatus 1 for communication with the home apparatus 2 may be referred to as “link speed”.
Furthermore, in the PON system of this embodiment, both the upstream and downstream optical signals are randomly encoded by a predetermined forward error correction (FEC) code such as a Reed-Solomon code or a turbo code. Is assumed.

〔局側装置の構成〕
図２は、局側装置１の内部構成の概略を示すブロック図である。
図２に示すように、局側装置１は、上位側（図２左側）からＰＯＮ側に向かって順に、ＳＮＩ（Service Node Interface）１１、データ中継制御部１２、ＰＯＮ送信部１３、光受信部１４及び光合分波器１５を備えている。
図２において、上位ネットワーク６Ａ，６Ｂからの所定の伝送レートの下りフレーム（データ）は、ＳＮＩ１１を経てデータ中継制御部１２に送られる。 [Configuration of station side equipment]
FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of the internal configuration of the station-side device 1.
As shown in FIG. 2, the station side device 1 includes an SNI (Service Node Interface) 11, a data relay control unit 12, a PON transmission unit 13, and an optical reception unit in order from the higher level side (left side in FIG. 2) toward the PON side. 14 and an optical multiplexer / demultiplexer 15.
In FIG. 2, downlink frames (data) of a predetermined transmission rate from the upper networks 6A and 6B are sent to the data relay control unit 12 via the SNI 11.

データ中継制御部１２は、その下りフレーム（データ）をＰＯＮ送信部１３に渡すとともに、ＰＯＮ制御フレームであるゲートフレームを自身で生成した場合には、そのゲートフレームについてもＰＯＮ送信部１３に渡す。
下りフレームは、ＰＯＮ送信部１３において、所定の波長λｄ１，λｄ２でかつ所定の伝送レート（１Ｇ又は１０Ｇｂｐｓ）の光信号に変換され、光合分波器１５を介してＰＯＮ側に向けて下り方向に送信される。 The data relay control unit 12 passes the downlink frame (data) to the PON transmission unit 13 and, when the gate frame that is the PON control frame is generated by itself, also passes the gate frame to the PON transmission unit 13.
The downstream frame is converted into an optical signal having a predetermined wavelength λd1, λd2 and a predetermined transmission rate (1 G or 10 Gbps) in the PON transmission unit 13, and is transmitted in the downstream direction toward the PON side via the optical multiplexer / demultiplexer 15. Sent.

一方、宅側装置２が上り方向に送信した所定の波長λｕ１，λｕ２でかつ所定の伝送レート（１Ｇ又は１０Ｇｂｐｓ）の光信号は、光合分波器１５を通過して光受信部１４により電気信号に変換され、変換された電気信号は、誤り率測定部１７及び宅側情報取得部１８を通じてデータ中継制御部１２に送られる。
局側装置１のデータ中継処理部１２は、上り下り双方のフレームの中継機能の他、ＰＯＮの規約に従った、ＬＬＩＤ（Logical Link ID）による宅側装置２の識別機能や、ＭＰＣＰ（Multi-Pont Control Protocol）機能を有する。 On the other hand, an optical signal having a predetermined wavelength λu1, λu2 and a predetermined transmission rate (1 G or 10 Gbps) transmitted by the home side apparatus 2 in the upstream direction passes through the optical multiplexer / demultiplexer 15 and is transmitted as an electric signal by the optical receiver 14. The converted electric signal is sent to the data relay control unit 12 through the error rate measurement unit 17 and the home-side information acquisition unit 18.
The data relay processing unit 12 of the station side device 1 has a function of identifying the home side device 2 based on LLID (Logical Link ID), MPCP (Multi- Pont Control Protocol) function.

従って、データ中継制御部１２は、受信した上りフレームのヘッダ部分を読み取ることにより、当該上りフレームがデータフレームであるか、或いはレポートフレームであるかを判定する。
この判定の結果、上りフレームがデータフレームであれば、データ中継制御部１２は、ＳＮＩ１１に対する送信制御等の所定の中継処理を行い、処理後のフレームはＳＮＩ１１から上位ネットワーク６Ａ，６Ｂへ送出される。 Accordingly, the data relay control unit 12 determines whether the uplink frame is a data frame or a report frame by reading the header portion of the received uplink frame.
If the result of this determination is that the upstream frame is a data frame, the data relay control unit 12 performs predetermined relay processing such as transmission control for the SNI 11, and the processed frame is transmitted from the SNI 11 to the upper networks 6A and 6B. .

また、上記判定の結果、上りフレームがレポートフレームであれば、データ中継制御部１２は、このレポートに基づいて多重制御情報としてのゲートフレームを生成する。
データ中継制御部１２は、各宅側装置２に配付するゲートフレームの生成に際して、その宅側装置２から次に上りの光信号を受信する、自身に対する上り方向の受信スケジュールを上りスケジュール管理部１６に記憶させる。 As a result of the determination, if the uplink frame is a report frame, the data relay control unit 12 generates a gate frame as multiplexing control information based on this report.
When generating a gate frame to be distributed to each home device 2, the data relay control unit 12 receives the next upstream optical signal from the home device 2 and sets an upstream reception schedule for itself to the upstream schedule management unit 16. Remember me.

光受信部１４には、１Ｇ用受信回路（1G-Rx ）と１０Ｇ用受信回路（10G-Rx）とが含まれている。
これらの受信回路は、対応する伝送レートの光信号の受光量に応じた電気信号（電流）を出力するアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等よりなるＯ／Ｅ変換素子と、光電変換後の電流を電圧に変換して増幅する増幅器と、増幅器の出力信号（電圧）を所定の閾値と比較して二値信号を生成する二値化回路とを有し、その二値信号（データ）は後段の誤り率測定部１７に送られる。 The optical receiver 14 includes a 1G receiving circuit (1G-Rx) and a 10G receiving circuit (10G-Rx).
These receiving circuits include an O / E conversion element such as an avalanche photodiode (APD) that outputs an electrical signal (current) corresponding to the amount of received optical signal having a corresponding transmission rate, and a current after photoelectric conversion as a voltage. An amplifier that converts and amplifies the signal and a binarization circuit that generates a binary signal by comparing the output signal (voltage) of the amplifier with a predetermined threshold, and the binary signal (data) is an error in the subsequent stage. It is sent to the rate measuring unit 17.

誤り率測定部１７は、データ信号に対して所定の誤り訂正復号化（ＦＥＣ復号化）を行うＦＥＣ復号化部と、データ信号に対して伝送レートに対応する物理層での復号化を行う物理層復号化部とを備えている。
この復号化は、１Ｇ信号の場合には、ＧＥ−ＰＯＮの規約に従う８Ｇ／１０Ｂ符号化等に対応する復号化であり、１０Ｇ信号の場合には、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規約に従う６４Ｂ／６６Ｂ符号化に対応する復号化である。 The error rate measurement unit 17 performs an FEC decoding unit that performs predetermined error correction decoding (FEC decoding) on the data signal, and a physical unit that performs decoding on the data signal at a physical layer corresponding to the transmission rate. A layer decoding unit.
This decoding is a decoding corresponding to 8G / 10B encoding or the like according to the GE-PON convention in the case of a 1G signal, and 64B / 66B encoding according to the convention of 10G-EPON in the case of a 10G signal. Decoding corresponding to.

また、上記ＦＥＣ復号化部が行う誤り訂正復号は、宅側装置２側で生成した誤り訂正符号に対応する復号化処理であり、１０Ｇ信号の場合には、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規約に従ったリードソロモン符号等に対するＦＥＣ復号である。
ＦＥＣ復号化部は、誤り訂正復号の際の誤り訂正数を所定時間ごとにカウントし、その訂正数をその期間のデータ信号のシンボル数で除した訂正頻度（≒誤り率）の演算機能を有する。このＦＥＣ復号化部が求めた誤り率は、局側情報送出部２４に送られる。 The error correction decoding performed by the FEC decoding unit is a decoding process corresponding to the error correction code generated on the home device 2 side. In the case of a 10G signal, the read is performed according to the 10G-EPON protocol. FEC decoding for a Solomon code or the like.
The FEC decoding unit has a function of calculating a correction frequency (≈error rate) obtained by counting the number of error corrections at the time of error correction decoding every predetermined time and dividing the number of corrections by the number of symbols of the data signal in that period. . The error rate obtained by the FEC decoding unit is sent to the station-side information sending unit 24.

上記所定の復号化が施された上りフレームは、後段の宅側情報取得部１８を経てデータ中継制御部１２に送られる。この宅側情報取得部１８は、次の１）及び２）の宅側情報がレポートフレーム等に含まれているか否かを判定する。
１）各宅側装置２が測定した下り信号の誤り率（伝送距離ごとに異なる。）
２）各宅側装置２が要求する上りトラヒック量（要求速度） The upstream frame subjected to the predetermined decoding is sent to the data relay control unit 12 via the home-side information acquisition unit 18 at the subsequent stage. The home-side information acquisition unit 18 determines whether or not the following 1) and 2) home-side information is included in a report frame or the like.
1) Downlink signal error rate measured by each home-side device 2 (varies for each transmission distance)
2) Amount of upstream traffic requested by each home device 2 (requested speed)

宅側情報取得部１８は、上記１）の下り信号の誤り率については、パワー調整部２０と速度調整部２７に出力し、上記２）の上りの要求トラヒック量についてはルックアップテーブル２９に蓄積させる。
また、データ中継制御部１２は、ＳＮＩ１１を通じて上位ネットワーク６Ａ，６Ｂが要求する下りの要求トラヒック量を一定時間ごとに推定しており、この値をルックアップテーブル２９に蓄積させる。 The home-side information acquisition unit 18 outputs the downlink signal error rate in 1) to the power adjustment unit 20 and the speed adjustment unit 27, and stores the uplink request traffic amount in 2) in the lookup table 29. Let
Further, the data relay control unit 12 estimates the downlink requested traffic amount requested by the upper networks 6 A and 6 B through the SNI 11 at regular intervals, and accumulates this value in the lookup table 29.

〔局側装置のＰＯＮ送信部〕
図２に示すように、局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、パワー調整部２０、パワー制御回路２１、Ｅ／Ｏ変換部２２、信号速度変換部２３、局側情報送出部２４、駆動回路２５、速度調整部２７、速度変更指示部（速度変更部）２８、ルックアップテーブル２９及び通信速度判定部３０を内部に含む。 [PON transmission unit of station side device]
As shown in FIG. 2, the PON transmission unit 13 of the station side device 1 includes a power adjustment unit 20, a power control circuit 21, an E / O conversion unit 22, a signal speed conversion unit 23, a station side information transmission unit 24, and a drive circuit. 25, a speed adjustment unit 27, a speed change instruction unit (speed change unit) 28, a lookup table 29, and a communication speed determination unit 30 are included therein.

このうち、Ｅ／Ｏ変換部２２は、１Ｇ用変換部と１０Ｇ用変換部とを含み、これらの各変換部は、対応する伝送レートの電気信号（電流）を光信号に変換するレーザダイオード等により構成されている。
パワー調整部２０は、宅側情報取得部１８から取得した下り信号の誤り率に基づいて送信パワーを調整し、パワー制御回路２１は、調整された値の送信パワーにて対応する伝送レートでＥ／Ｏ変換部２２を発光させる。 Among these, the E / O conversion unit 22 includes a 1G conversion unit and a 10G conversion unit, and each of these conversion units is a laser diode or the like that converts an electric signal (current) of a corresponding transmission rate into an optical signal. It is comprised by.
The power adjustment unit 20 adjusts the transmission power based on the error rate of the downlink signal acquired from the home-side information acquisition unit 18, and the power control circuit 21 performs E at the transmission rate corresponding to the adjusted transmission power. The / O converter 22 is caused to emit light.

なお、パワー調整部２０によるＥ／Ｏ変換部２２に対する送信パワーの調整方法としては、そのパワー制御回路２１を介してＥ／Ｏ変換部２２の発光量（パワー）そのものを調整する方法だけでなく、例えば、駆動回路２５に対する変調幅を調整することで行うようにしてもよい。 Note that the method of adjusting the transmission power for the E / O converter 22 by the power adjuster 20 is not limited to the method of adjusting the light emission amount (power) of the E / O converter 22 via the power control circuit 21. For example, the modulation may be performed by adjusting the modulation width for the drive circuit 25.

データ中継制御部１２が生成した下りフレームは、信号速度変換部２３で所定の通信速度に変換され、局側情報送出部２４において所定の局側情報（本実施形態では、上りに適した通信速度）を格納されてから、駆動回路２５に送られる。
駆動回路２５は、生成された下りフレーム（電気信号）に基づいて、１Ｇ又は１０Ｇ用変換部がそれぞれ所定の伝送レートで発光するように駆動する。なお、この下りフレームには、各伝送レートに対応した物理層符号化（８Ｂ／１０Ｂ或いは６４Ｂ／６６Ｂ符号化）とＦＥＣ符号化が施される。 The downlink frame generated by the data relay control unit 12 is converted into a predetermined communication speed by the signal speed conversion unit 23, and predetermined station side information (communication speed suitable for uplink in this embodiment) is converted by the station side information transmission unit 24. ) Is stored and then sent to the drive circuit 25.
The drive circuit 25 drives the 1G or 10G conversion unit to emit light at a predetermined transmission rate based on the generated downstream frame (electrical signal). The downstream frame is subjected to physical layer encoding (8B / 10B or 64B / 66B encoding) and FEC encoding corresponding to each transmission rate.

ルックアップテーブル２９には、時間帯の種別ごとに区分された上り下りの要求トラヒック量の統計値（例えば、平均値）が蓄積されている。この時間帯の種類とは、例えば、１日（２４時間）における所定時間ごとや、平日及び土日を含む休日の日種別のような、通信速度に差が生じる時間帯の種別のことをいう。
通信速度判定部３０は、上記テーブル２９を参照して、現時点において適した上り下りの通信速度を判定する。 In the look-up table 29, statistical values (for example, average values) of uplink / downstream requested traffic volume classified for each time zone type are accumulated. The time zone type refers to a time zone type in which a difference in communication speed occurs, for example, every predetermined time in one day (24 hours) or a day type of a holiday including weekdays and weekends.
The communication speed determination unit 30 refers to the table 29 to determine the uplink / downlink communication speed suitable at the present time.

例えば、通信速度判定部３０は、現時点がルックアップテーブル２９中のどの時間帯に属するか否かを判別し、その時間帯のトラヒック量と現時点の単位時間当たりのトラヒック量とを比較して、上り下りの通信速度が、低い方である１Ｇ又は高い方である１０Ｇのうちのいずれに適しているかを判定する。 For example, the communication speed determination unit 30 determines which time zone in the lookup table 29 the current time belongs to, compares the traffic volume in that time zone with the current traffic volume per unit time, It is determined whether the uplink / downlink communication speed is suitable for the lower 1G or the higher 10G.

通信速度判定部３０が判定する上り下りの各通信速度のうち、下りに適した通信速度は速度調整部２７に渡される。
速度調整部２７は、宅側情報取得部１８から取得した宅側装置２ごとの下り信号の誤り率と、通信速度判定部３０から取得した速度とに基づいて、下り方向のリンク速度を調整して、そのリンク速度を信号速度変換部２３と駆動回路２５に通知する。信号速度変換部２３は、下りフレームの通信速度を速度調整部２７から通知された速度に変換する。 Among the uplink and downlink communication speeds determined by the communication speed determination unit 30, the communication speed suitable for downlink is passed to the speed adjustment unit 27.
The speed adjustment unit 27 adjusts the downlink link speed based on the downlink signal error rate for each home-side device 2 acquired from the home-side information acquisition unit 18 and the speed acquired from the communication speed determination unit 30. Then, the link speed is notified to the signal speed conversion unit 23 and the drive circuit 25. The signal speed conversion unit 23 converts the communication speed of the downstream frame into the speed notified from the speed adjustment unit 27.

また、速度調整部２７は、各宅側装置２から通知された下り方向の誤り率を一時的に記憶する、メモリ等に格納された誤り率参照テーブル２７Ａを有する。図８は、この局側装置１の参照テーブル２７Ａの概念図である。
同図に示すように、この誤り率参照テーブル２７Ａは、宅側装置２の区分を変数として１次元配列されたデータ構造になっており、その配列の各要素に、宅側装置２の識別子（ＬＬＩＤ）とそれに対応する誤り率が格納可能となっている。 Further, the speed adjustment unit 27 has an error rate reference table 27A stored in a memory or the like that temporarily stores the downlink error rate notified from each home device 2. FIG. 8 is a conceptual diagram of the reference table 27A of the station side device 1.
As shown in the figure, the error rate reference table 27A has a data structure that is one-dimensionally arranged with the category of the home side device 2 as a variable, and each element of the array has an identifier ( LLID) and the corresponding error rate can be stored.

一方、上りに適した通信速度は速度変更指示部２８に渡される。局側情報送出部２４は、上記通信速度の下りの制御フレーム（ゲート）に対して、速度変更指示部２８から取得した上りに適した通信速度を格納して駆動回路２５に渡し、この通信速度が格納された制御フレームはＥ／Ｏ変換部２２からＰＯＮ側に送出される。 On the other hand, the communication speed suitable for uplink is passed to the speed change instruction unit 28. The station-side information transmission unit 24 stores the communication speed suitable for the uplink acquired from the speed change instruction unit 28 for the downlink control frame (gate) with the communication speed and passes it to the drive circuit 25. Is sent from the E / O converter 22 to the PON side.

局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、下りの要求トラヒック量に基づいてその時間帯に適した通信速度を判定し、下りの通信速度を落とすことで増加するパワーバジェットの分だけ自身の送信パワーを落とす、下りの送信パワー制御を実行する。
また、局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、上りの要求トラヒック量に基づいてその時間帯に適した通信速度を判定し、上りの通信速度を落とすことで増加するパワーバジェットの分だけ各宅側装置２の送信パワーを落とさせる、上りの送信パワー制御も実行する。なお、この送信パワー制御の内容（図４及び図５）については後述する。 The PON transmission unit 13 of the station side device 1 determines the communication speed suitable for the time zone based on the downlink requested traffic volume, and transmits its own transmission power by the amount of power budget that increases by decreasing the downlink communication speed. The downlink transmission power control is executed.
Further, the PON transmission unit 13 of the station side device 1 determines the communication speed suitable for the time zone based on the uplink requested traffic volume, and each home is increased by the power budget that is increased by reducing the uplink communication speed. The upstream transmission power control for reducing the transmission power of the side apparatus 2 is also executed. The contents of this transmission power control (FIGS. 4 and 5) will be described later.

〔宅側装置の構成〕
図３は、宅側装置２の内部構成の概略を示すブロック図である。
図３に示すように、宅側装置２は、ユーザ側（図３右側）からＰＯＮ側に向かって順に、ＵＮＩ（User-Network Interface）１１１、データ中継制御部１１２、ＰＯＮ送信部１１３、光受信部１１４及び光合分波器１１５を備えている。
図３において、ユーザネットワーク７Ａ，７Ｂからの所定の伝送レートの上りフレーム（データ）は、ＵＮＩ１１１を経てデータ中継制御部１１２に送られる。 [Configuration of home-side equipment]
FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of the internal configuration of the home apparatus 2.
As shown in FIG. 3, the home device 2 sequentially includes a user-network interface (UNI) 111, a data relay control unit 112, a PON transmission unit 113, an optical reception from the user side (right side in FIG. 3) toward the PON side. Unit 114 and optical multiplexer / demultiplexer 115.
In FIG. 3, uplink frames (data) having a predetermined transmission rate from the user networks 7 A and 7 B are sent to the data relay control unit 112 via the UNI 111.

データ中継制御部１１２は、その上りフレーム（データ）をＰＯＮ送信部１１３に渡すとともに、ＰＯＮ制御フレームであるレポートフレームを自身で生成した場合には、そのレポートフレームについてもＰＯＮ送信部１１３に渡す。
上りフレームは、ＰＯＮ送信部１１３において、所定の波長λｕ１，λｕ２でかつ所定の伝送レート（１Ｇ又は１０Ｇｂｐｓ）の光信号に変換され、光合分波器１１５を介してＰＯＮ側に向けて上り方向に送信される。 The data relay control unit 112 passes the uplink frame (data) to the PON transmission unit 113, and when the report frame that is a PON control frame is generated by itself, also passes the report frame to the PON transmission unit 113.
The upstream frame is converted into an optical signal having a predetermined wavelength λu1 and λu2 and a predetermined transmission rate (1 G or 10 Gbps) in the PON transmission unit 113, and is transmitted upward toward the PON side via the optical multiplexer / demultiplexer 115. Sent.

一方、局側装置１が下り方向に送信した所定の波長λｄ１，λｄ２でかつ所定の伝送レート（１Ｇ又は１０Ｇｂｐｓ）の光信号は、光合分波器１１５を通過して光受信部１１４により電気信号に変換され、変換された電気信号は、誤り率測定部１１７及び局側情報取得部１１８を通じてデータ中継制御部１１２に送られる。
宅側装置２のデータ中継処理部１１２も、上り下り双方のフレームの中継機能の他、ＰＯＮの規約に従ったＭＰＣＰ（Multi-Pont Control Protocol）機能を有する。 On the other hand, an optical signal having a predetermined wavelength λd1, λd2 and a predetermined transmission rate (1 G or 10 Gbps) transmitted by the station side device 1 in the downstream direction passes through the optical multiplexer / demultiplexer 115 and is transmitted as an electric signal by the optical receiver 114. The converted electric signal is sent to the data relay control unit 112 through the error rate measurement unit 117 and the station side information acquisition unit 118.
The data relay processing unit 112 of the home apparatus 2 also has an MPCP (Multi-Pont Control Protocol) function in accordance with the PON protocol, in addition to the relay function for both the upstream and downstream frames.

従って、データ中継制御部１１２は、自己宛のゲートフレームに従って自身による上り方向の送信タイミングと送信データ量を決定するため、受信した下りフレームのヘッダ部分を読み取ることにより、当該下りフレームがデータフレームであるか、或いは、ゲートフレームであるかを判定する。
この判定の結果、下りフレームがデータフレームであれば、データ中継制御部１１２は、ＵＮＩ１１１に対する送信制御等の所定の中継処理を行い、処理後のフレームはＵＮＩ１１１からユーザネットワーク７Ａ，７Ｂへ送出される。 Therefore, the data relay control unit 112 determines the uplink transmission timing and the amount of transmission data by itself according to the gate frame addressed to itself, so that the downlink frame is a data frame by reading the header portion of the received downlink frame. Whether it is a gate frame or not is determined.
If the result of this determination is that the downstream frame is a data frame, the data relay control unit 112 performs predetermined relay processing such as transmission control for the UNI 111, and the processed frame is transmitted from the UNI 111 to the user networks 7A and 7B. .

また、上記判定の結果、下りフレームがゲートフレームであれば、データ中継制御部１１２は、このゲートに記された制御情報から所定のデータ量（送信時間長）の上りフレームを生成し、この上りフレームを所定の送信開始時刻にＰＯＮ送信部１１３から送信させる。
なお、ＰＯＮシステムでは、局側装置１が上り方向の送信タイミングを一括管理するので、各宅側装置２には、前記上りスケジュール管理部１６（図２参照）は設けられていない。 As a result of the determination, if the downlink frame is a gate frame, the data relay control unit 112 generates an uplink frame having a predetermined data amount (transmission time length) from the control information written in the gate, and the uplink frame The frame is transmitted from the PON transmission unit 113 at a predetermined transmission start time.
In the PON system, since the station side device 1 collectively manages the transmission timing in the upstream direction, each home device 2 is not provided with the upstream schedule management unit 16 (see FIG. 2).

光受信部１１４には、１Ｇ用受信回路（1G-Rx ）と１０Ｇ用受信回路（10G-Rx）とが含まれている。
これらの受信回路は、対応する伝送レートの光信号の受光量に応じた電気信号（電流）を出力するアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等よりなるＯ／Ｅ変換素子と、光電変換後の電流を電圧に変換して増幅する増幅器と、増幅器の出力信号（電圧）を所定の閾値と比較して二値信号を生成する二値化回路とを有し、その二値信号（データ）は後段の誤り率測定部１１７に送られる。 The optical receiver 114 includes a 1G receiver circuit (1G-Rx) and a 10G receiver circuit (10G-Rx).
These receiving circuits include an O / E conversion element such as an avalanche photodiode (APD) that outputs an electrical signal (current) corresponding to the amount of received optical signal having a corresponding transmission rate, and a current after photoelectric conversion as a voltage. An amplifier that converts and amplifies the signal and a binarization circuit that generates a binary signal by comparing the output signal (voltage) of the amplifier with a predetermined threshold, and the binary signal (data) is an error in the subsequent stage. It is sent to the rate measuring unit 117.

誤り率測定部１１７は、データ信号に対して所定の誤り訂正復号化（ＦＥＣ復号化）を行うＦＥＣ復号化部と、データ信号に対して伝送レートに対応する物理層での復号化を行う物理層復号化部とを備えている。
この復号化は、１Ｇ信号の場合には、ＧＥ−ＰＯＮの規約に従う８Ｇ／１０Ｂ符号化等に対応する復号化であり、１０Ｇ信号の場合には、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規約に従う６４Ｂ／６６Ｂ符号化に対応する復号化である。 The error rate measuring unit 117 is a FEC decoding unit that performs predetermined error correction decoding (FEC decoding) on the data signal, and a physical unit that performs decoding on the data signal at the physical layer corresponding to the transmission rate. A layer decoding unit.
This decoding is a decoding corresponding to 8G / 10B encoding or the like according to the GE-PON convention in the case of a 1G signal, and 64B / 66B encoding according to the convention of 10G-EPON in the case of a 10G signal. Decoding corresponding to.

また、上記ＦＥＣ復号化部が行う誤り訂正復号は、局側装置１側で生成した誤り訂正符号に対応する復号化処理であり、１０Ｇ信号の場合には、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規約に従ったリードソロモン符号等に対するＦＥＣ復号である。
ＦＥＣ復号化部は、誤り訂正復号の際の誤り訂正数を所定時間ごとにカウントし、その訂正数をその期間のデータ信号のシンボル数で除した訂正頻度（≒誤り率）の演算機能を有する。このＦＥＣ復号化部が求めた誤り率は、宅側情報送出部１２４に送られる。 Further, the error correction decoding performed by the FEC decoding unit is a decoding process corresponding to the error correction code generated on the station side device 1, and in the case of a 10G signal, the read is performed according to the 10G-EPON protocol. FEC decoding for a Solomon code or the like.
The FEC decoding unit has a function of calculating a correction frequency (≈error rate) obtained by counting the number of error corrections at the time of error correction decoding every predetermined time and dividing the number of corrections by the number of symbols of the data signal in that period. . The error rate obtained by the FEC decoding unit is sent to the home information sending unit 124.

上記所定の復号化が施された下りフレームは、後段の局側情報取得部１１８を経てデータ中継制御部１１２に送られる。この局側情報取得部１１８は、次の１）の局側情報がゲートフレーム等に含まれているか否かを判定する。
１）局側装置１が判定した上りに適した通信速度 The downlink frame subjected to the predetermined decoding is sent to the data relay control unit 112 via the station-side information acquisition unit 118 at the subsequent stage. The station side information acquisition unit 118 determines whether or not the following 1) station side information is included in the gate frame or the like.
1) Communication speed suitable for uplink determined by the station side device 1

局側情報取得部１１８は、上記１）の通信速度を、パワー調整部１２０と速度調整部１２７に出力する。
また、データ中継制御部１１２は、ＵＮＩ１１１からユーザネットワーク７Ａ，７Ｂが要求する上りの要求トラヒック量を一定時間ごとに監視しており、この値を要求速度算出部１２８に通知する。 The station side information acquisition unit 118 outputs the communication speed of the above 1) to the power adjustment unit 120 and the speed adjustment unit 127.
Further, the data relay control unit 112 monitors the requested amount of uplink traffic requested by the user networks 7A and 7B from the UNI 111 at regular intervals, and notifies the requested rate calculation unit 128 of this value.

〔宅側装置のＰＯＮ送信部〕
図３に示すように、宅側装置２のＰＯＮ送信部１１３は、パワー調整部１２０、パワー制御回路１２１、Ｅ／Ｏ変換部１２２、信号速度変換部１２３、宅側情報送出部１２４、駆動回路１２５、速度調整部１２７及び要求速度算出部１２８を内部に含む。 [PON transmission unit of home device]
As shown in FIG. 3, the PON transmission unit 113 of the home side apparatus 2 includes a power adjustment unit 120, a power control circuit 121, an E / O conversion unit 122, a signal speed conversion unit 123, a home side information transmission unit 124, and a drive circuit. 125, a speed adjustment unit 127 and a required speed calculation unit 128 are included therein.

このうち、Ｅ／Ｏ変換部１２２は、１Ｇ用変換部と１０Ｇ用変換部とを含み、これらの各変換部は、対応する伝送レートの電気信号（電流）を光信号に変換するレーザダイオード等により構成されている。
パワー調整部１２０は、局側情報取得部１１８から取得した上りに適した通信速度に基づいて送信パワーを調整し、パワー制御回路１２１は、調整された値の送信パワーにて対応する伝送レートでＥ／Ｏ変換部１２２を発光させる。 Among these, the E / O conversion unit 122 includes a 1G conversion unit and a 10G conversion unit, and each of these conversion units is a laser diode or the like that converts an electrical signal (current) of a corresponding transmission rate into an optical signal. It is comprised by.
The power adjustment unit 120 adjusts the transmission power based on the communication speed suitable for uplink acquired from the station-side information acquisition unit 118, and the power control circuit 121 uses the transmission power corresponding to the adjusted transmission power at the adjusted value. The E / O converter 122 is caused to emit light.

なお、パワー調整部１２０によるＥ／Ｏ変換部１２２に対する送信パワーの調整方法としては、そのパワー制御回路１２１を介してＥ／Ｏ変換部２２の発光量（パワー）そのものを調整する方法だけでなく、例えば、駆動回路１２５に対する変調幅を調整することで行うようにしてもよい。 Note that the method of adjusting the transmission power to the E / O converter 122 by the power adjuster 120 is not only a method of adjusting the light emission amount (power) of the E / O converter 22 via the power control circuit 121. For example, it may be performed by adjusting the modulation width for the drive circuit 125.

データ中継制御部１１２が生成した上りフレームは、信号速度変換部１２３で所定の通信速度に変換され、宅側情報送出部１２４において前記宅側情報を格納されてから、駆動回路１２５に送られる。
駆動回路１２５は、生成された上りフレーム（電気信号）に基づいて、１Ｇ又は１０Ｇ用変換部がそれぞれ所定の伝送レートで発光するように駆動する。なお、この上りフレームには、各伝送レートに対応した物理層符号化（８Ｂ／１０Ｂ或いは６４Ｂ／６６Ｂ符号化）とＦＥＣ符号化が施される。 The upstream frame generated by the data relay control unit 112 is converted to a predetermined communication speed by the signal speed conversion unit 123, and the home side information is stored in the home side information transmission unit 124, and then sent to the drive circuit 125.
Based on the generated upstream frame (electrical signal), the drive circuit 125 drives the 1G or 10G conversion unit to emit light at a predetermined transmission rate. The upstream frame is subjected to physical layer coding (8B / 10B or 64B / 66B coding) and FEC coding corresponding to each transmission rate.

なお、本実施形態のＰＯＮシステムでは、局側装置１が上り下りの要求トラヒック量を監視して、適した通信速度を判定するので、各宅側装置２には、前記ルックアップテーブル２９と通信速度判定部３０（図２参照）は設けられていない。
速度調整部１２７は、局側情報取得部１１８から取得した、局側装置１で判定された上り適した通信速度に基づいて上り方向のリンク速度を調整し、これを信号速度変換部１２３に通知する。 In the PON system according to the present embodiment, the station side device 1 monitors the requested traffic volume for uplink and downlink to determine an appropriate communication speed, so that each home side device 2 communicates with the lookup table 29. The speed determination unit 30 (see FIG. 2) is not provided.
The speed adjustment unit 127 adjusts the uplink link speed based on the uplink suitable communication speed determined by the station side device 1 acquired from the station side information acquisition unit 118, and notifies the signal speed conversion unit 123 of this. To do.

信号速度変換部１２３は、上りフレームの通信速度を速度調整部２７から通知された速度に変換する。
宅側情報送出部１２４は、下りの制御フレーム（レポート）に対して、自装置で測定した下り信号の誤り率（伝送距離ごとに異なる。）と、要求速度算出部１２８が算出した自装置から要求する上りトラヒック量（要求速度）を格納して駆動回路１２５に渡し、これらの情報が格納された制御フレームはＥ／Ｏ変換部１２２からＰＯＮ側に送出される。 The signal speed conversion unit 123 converts the communication speed of the upstream frame into the speed notified from the speed adjustment unit 27.
The home-side information transmission unit 124 determines the downlink signal error rate (which differs for each transmission distance) measured by the own device and the own device calculated by the request rate calculation unit 128 for the downlink control frame (report). The requested upstream traffic amount (requested speed) is stored and passed to the drive circuit 125, and the control frame storing these pieces of information is sent from the E / O converter 122 to the PON side.

宅側装置２のＰＯＮ送信部１１３は、上りの要求トラヒック量に基づいて適した通信速度として局側装置１が判定した通信速度に従い、上りの通信速度を落とすことで増加するパワーバジェットの分だけ送信パワーを落とす送信パワー制御を実行する。なお、この送信パワー制御の内容（図６及び図７）は後述する。 The PON transmission unit 113 of the home side device 2 corresponds to the power budget that is increased by reducing the upstream communication speed according to the communication speed determined by the station side device 1 as a communication speed suitable based on the uplink requested traffic amount. Execute transmission power control to reduce transmission power. The contents of this transmission power control (FIGS. 6 and 7) will be described later.

〔リンク速度の変更方法〕
図９は、速度調整部２７，１２７によるリンク速度の変更方法の説明図であり、（ａ）は２系統回路で実現可能な場合を示し、（ｂ）は単一回路で実現可能な場合を示す。
図９（ａ）に示すように、光送信器（信号速度変換部２３と駆動回路２５）の動作可能範囲が比較的狭かったり、或いは、動作可能範囲が大きくかけ離れたりしている（例えば、１Ｇと１０Ｇの場合）ために、通信速度の調整間隔が光通信器の動作可能範囲を超える場合がある。 [How to change link speed]
9A and 9B are explanatory diagrams of a method of changing the link speed by the speed adjusting units 27 and 127. FIG. 9A shows a case where it can be realized by a two-system circuit, and FIG. 9B shows a case where it can be realized by a single circuit. Show.
As shown in FIG. 9A, the operable range of the optical transmitter (the signal speed converting unit 23 and the drive circuit 25) is relatively narrow, or the operable range is greatly different (for example, 1G Therefore, the communication speed adjustment interval may exceed the operable range of the optical communication device.

このような場合には、速度調整部２７、１２７は、２系統の光送信部のうちのいずれかにスイッチングして動作を切り替えることにより、リンク速度を変更することができる。
これに対し、図９（ｂ）に示すように、光送信器（信号速度変換部２３と駆動回路２５）の動作可能範囲が比較的広いために、通信速度の調整間隔が１つの光通信器の動作可能範囲に含まれる場合がある。 In such a case, the speed adjustment units 27 and 127 can change the link speed by switching to one of the two systems of optical transmission units and switching the operation.
On the other hand, as shown in FIG. 9B, since the operable range of the optical transmitter (the signal speed conversion unit 23 and the driving circuit 25) is relatively wide, the communication speed adjustment interval is one optical communication apparatus. May be included in the operable range.

このような場合には、速度調整部２７は、１系統の光送信部で共用可能な符号化（例えば、８Ｂ／１０Ｂ符号化と６４Ｂ／６６Ｂ符号）を互いに切り替えることにより、１系統の光受信部しかなくても、リンク速度を変更することができる。
もっとも、この場合には、受信側となる相手方ノードである、宅側装置２の光受信部１１４や局側装置１の光受信部１４が、その切り替え前後の異なる符号化を共用可能に構成されている必要がある。 In such a case, the speed adjustment unit 27 switches the encoding (for example, 8B / 10B encoding and 64B / 66B encoding) that can be shared by the optical transmission unit of one system to each other, thereby switching the optical reception of one system. Even if there is only a part, the link speed can be changed.
However, in this case, the receiving node 114 of the home-side device 2 and the optical receiving unit 14 of the station-side device 1 that are counterpart nodes on the receiving side are configured to be able to share different encodings before and after the switching. Need to be.

〔光受信部の増幅器について〕
ところで、本実施形態の光受信部１４，１１４では、通信速度の低下に合わせて内部で受信帯域を絞る機能を有する前置増幅器（例えば、ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０５８６９１参照）が採用されている。
図１０は、上記増幅器を有する光受信部１４，１１４の受信帯域と受信感度の関係を示す説明図である。 [About the amplifier of the optical receiver]
By the way, in the optical receivers 14 and 114 of the present embodiment, a preamplifier (see, for example, PCT / JP2009 / 058691) having a function of narrowing the reception band internally in accordance with a decrease in communication speed is employed.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the reception band and the reception sensitivity of the optical receivers 14 and 114 having the amplifier.

図１０に示すように、受信信号のＳ／Ｎ比は、受信回路の持つ帯域範囲（受信帯域）内の信号とノイズのパワー和の積分値の比率で表される。このため、受信帯域が狭くなるほどＳ／Ｎ比が大きくなるため、受信感度が向上することになる。
このように、受信時のノイズパワーは受信帯域に比例するので、リンク速度に応じて受信帯域を絞ることができる増幅器を搭載した光受信部１４，１１４を採用すれば、速度調整部２７，１２７によってリンク速度を相対的に低く調整した場合に受信感度の向上を期待でき、パワーバジェットをより有効に確保することができる。 As shown in FIG. 10, the S / N ratio of the received signal is represented by the ratio of the integral value of the power sum of the signal and noise within the band range (reception band) of the receiving circuit. For this reason, since the S / N ratio becomes larger as the reception band becomes narrower, the reception sensitivity is improved.
Thus, since the noise power at the time of reception is proportional to the reception band, if the optical receivers 14 and 114 equipped with an amplifier capable of narrowing the reception band according to the link speed are employed, the speed adjustment units 27 and 127 are used. Therefore, when the link speed is adjusted to be relatively low, an improvement in reception sensitivity can be expected, and a power budget can be secured more effectively.

〔局側装置による送信パワー制御〕
図４及び図５は、局側装置１が実行する送信パワー制御のフローチャートである。
この送信パワー制御は、上り下りの要求トラヒック量に基づいて、上り下りに適した通信速度を局側装置１において判定し、通信速度を現状に適した状態まで落とすことで増加するパワーバジェットの分だけ、局側装置１（自装置）やその配下の各宅側装置２の送信パワーを落とすことを本旨とする。以下、その制御内容を説明する。 [Transmission power control by station side equipment]
4 and 5 are flowcharts of transmission power control executed by the station side device 1. FIG.
In this transmission power control, the station side device 1 determines a communication speed suitable for uplink and downlink based on the requested traffic amount for uplink and downlink, and the amount of power budget that increases by reducing the communication speed to a state suitable for the current situation. Therefore, the main purpose is to reduce the transmission power of the station-side device 1 (own device) and each home-side device 2 under its control. The details of the control will be described below.

図４に示すように、まず、局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、ルックアップテーブル２９を初期化して（ステップＳＴ１）、予め設定した時間帯の種類に対応して時間帯ポインタを現在時刻に設定するとともに（ステップＳＴ２）、送信パワーと上り下りの通信速度をそれぞれ初期化する（ステップＳＴ３）。 As shown in FIG. 4, first, the PON transmission unit 13 of the station side device 1 initializes the lookup table 29 (step ST1), and sets the time zone pointer corresponding to the preset time zone type to the current time. (Step ST2) and initialize the transmission power and the uplink / downlink communication speed (step ST3).

その後、局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、上り下りのトラヒック量に所定の状態変化があったか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
この判定の結果、状態変化が帯域要求量の変化である場合には、ＰＯＮ送信部１３は、ルックアップテーブル２９のトラヒック量の値を更新してデータを蓄積した上で（ステップＳＴ５）、要求トラヒック量の設定値を更新する（ステップＳＴ６）。 Thereafter, the PON transmission unit 13 of the station side device 1 determines whether or not a predetermined state change has occurred in the uplink / downlink traffic amount (step ST4).
If the result of this determination is that the state change is a change in the bandwidth request amount, the PON transmission unit 13 updates the traffic amount value in the lookup table 29 and accumulates the data (step ST5), and then requests The traffic volume set value is updated (step ST6).

また、上記判定の結果、状態変化が現時点に対応する時間帯の変化である場合には、ルックアップテーブル２９を更新せずに時間帯ポインタのみを変更し、要求トラヒック量の設定値を更新する（ステップＳＴ６）。
次に、ＰＯＮ送信部１３は、トラヒック量の変更要求元が上り下りのいずれであるかを判定する（ステップＳＴ７）。変更要求元が宅側装置２である場合には、ＰＯＮ送信部１３は、上りに適した通信速度である宅側通信速度を決定し（ステップＳＴ８）、通信速度の変更指示を宅側装置２に送信する（ステップＳＴ９） As a result of the determination, if the state change is a change in the time zone corresponding to the current time, only the time zone pointer is changed without updating the lookup table 29, and the set value of the requested traffic amount is updated. (Step ST6).
Next, the PON transmission unit 13 determines whether the traffic amount change request source is uplink or downlink (step ST7). When the change request source is the home apparatus 2, the PON transmission unit 13 determines the home communication speed that is a communication speed suitable for uplink (step ST8), and sends a communication speed change instruction to the home apparatus 2. (Step ST9)

上記宅側通信速度は、前記通信速度判定部３０（図２参照）が、ルックアップテーブル２９における時間帯ごとの上りの要求トラヒック量に応じて判定し、この宅側通信速度の送信は、前記速度変更指示部２８（図２参照）が、通信速度の変更指示を含む制御フレームを各宅側装置２にブロードキャストすることによって行われる。 The communication speed determination unit 30 (see FIG. 2) determines the home communication speed according to the uplink requested traffic amount for each time period in the lookup table 29. The speed change instructing unit 28 (see FIG. 2) broadcasts a control frame including a communication speed change instruction to each home-side apparatus 2.

一方、変更要求元が上位ネットワーク６Ａ，６Ｂである場合には、ＰＯＮ送信部１３は、下りに適した通信速度である局側通信速度を決定する（ステップＳＴ１０）。
上記局側通信速度も、前記通信速度判定部３０（図２参照）が、ルックアップテーブル２９における時間帯ごとの下りの要求トラヒック量に応じて決定するが、この局側通信速度の切り替えの場合は、いったん送信パワーを早い方の設定（１０Ｇ用）に強めた上で（ステップＳＴ１１）、局側装置１の通信速度が変更される（ステップＳＴ１２）。 On the other hand, when the change request source is the upper networks 6A and 6B, the PON transmission unit 13 determines a station side communication speed that is a communication speed suitable for downlink (step ST10).
The communication speed determination unit 30 (see FIG. 2) also determines the communication speed on the station side according to the amount of downlink requested traffic for each time zone in the lookup table 29. First, after increasing the transmission power to the earlier setting (for 10G) (step ST11), the communication speed of the station side device 1 is changed (step ST12).

その後、局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、配下の宅側装置２に下り信号の誤り率を測定させ（ステップＳＴ１３）、その誤り率を宅側装置２ごとに前記誤り率参照テーブル２７Ａ（図８）に保存する（ステップＳＴ１４）。 Thereafter, the PON transmission unit 13 of the station side apparatus 1 causes the subordinate home apparatus 2 to measure the error rate of the downlink signal (step ST13), and the error rate is determined for each home apparatus 2 by using the error rate reference table 27A ( (Step ST14).

図５に移り、次にＰＯＮ送信部１３は、パワー変更方式に応じて自装置の送信パワーを変更する（ステップＳＴ１５）。
この送信パワーの変更方式としては、規格に従った固定値に送信パワーを切り替える固定方式と、各宅側装置２に測定させた下り信号の誤り率（以下、「宅側誤り率」ということがある。）に基づいて送信パワーを動的に決定する変動方式との２種類がある。 Moving on to FIG. 5, the PON transmission unit 13 next changes the transmission power of the own device according to the power change method (step ST 15).
As a method for changing the transmission power, there are a fixed method for switching the transmission power to a fixed value according to the standard, and an error rate of the downlink signal measured by each home device 2 (hereinafter referred to as “home side error rate”). There are two types of fluctuation schemes that dynamically determine the transmission power based on:

このうち、固定方式では、基本となる下り伝送レート（本実施形態では１Ｇと１０Ｇ）に応じて、ＰＯＮ送信部１３におけるＥ／Ｏ変換部２２の送信パワーを択一的に切り替えるものである（ステップＳＴ１６）。
一方、変動方式では、ＰＯＮ送信部１３は、まず、すべての宅側装置２に宅側誤り率を測定させてその測定値を取得し（ステップＳＴ１７）、そのうちで誤り率が最大の宅側装置２を選別する（ステップＳＴ１８）。 Among these, in the fixed method, the transmission power of the E / O conversion unit 22 in the PON transmission unit 13 is selectively switched according to the basic downlink transmission rate (1G and 10G in this embodiment) ( Step ST16).
On the other hand, in the variation method, first, the PON transmission unit 13 causes all the home side devices 2 to measure the home side error rate and obtains the measured value (step ST17), and among them, the home side device having the maximum error rate. 2 is selected (step ST18).

次に、ＰＯＮ送信部１３は、宅側誤り率の今回値を前回値と比較する（ステップＳＴ１９）。その結果、宅側誤り率が低減して目標から近くなったら、最小受信感度であった可能性が高いので（ステップＳＴ２０）、送信パワーを所定量α（＝＋０．１ｄＢ）だけ増加させる（ステップＳＴ２１）。今回の変更が初回である場合も同様である。
逆に、宅側誤り率が増加して目標から遠くなった場合には、オーバーロードの可能性があるので（ステップＳＴ２２）、送信パワーを所定量α（＝−０．１ｄＢ）だけ減少させる（ステップＳＴ２３）。 Next, the PON transmission unit 13 compares the current value of the home-side error rate with the previous value (step ST19). As a result, if the home-side error rate decreases and approaches the target, there is a high possibility that the reception sensitivity is the minimum (step ST20), so the transmission power is increased by a predetermined amount α (= + 0.1 dB) (step ST20). ST21). The same applies when this change is the first time.
On the contrary, when the home-side error rate increases and is far from the target, there is a possibility of overloading (step ST22), so the transmission power is decreased by a predetermined amount α (= −0.1 dB) ( Step ST23).

その後、局側装置１のＰＯＮ送信部１３は、宅側誤り率の値がどの数値範囲にあるか判定して（ステップＳＴ２４）、その値が６×１０^−４以下の場合は送信パワーを一定量αだけ下げ（ステップＳＴ２５）、その値が７×１０^−４以上の場合は送信パワーを一定量αだけ上げ（ステップＳＴ２６）、宅側誤り率を各宅側装置２別に参照テーブル２７Ａに保存する（ステップＳＴ２７）。
なお、ＰＯＮ送信部１３は、宅側誤り率の値が上記数値範囲の間である場合には、処理をステップＳＴ４に戻す。 Thereafter, the PON transmission unit 13 of the station side device 1 determines which numerical range the value of the home side error rate is in (step ST24), and when the value is 6 × 10 ⁻⁴ or less, the transmission power is constant. Decrease by the amount α (step ST25). If the value is 7 × 10 ⁻⁴ or more, increase the transmission power by a fixed amount α (step ST26), and store the home side error rate in the reference table 27A for each home side device 2. (Step ST27).
Note that the PON transmitter 13 returns the process to step ST4 when the value of the home-side error rate is between the above numerical ranges.

〔宅側装置による送信パワー制御〕
図６及び図７は、宅側装置２が実行する送信パワー制御のフローチャートである。
この送信パワー制御は、局側装置１が指定した上りに適した通信速度に従って、通信速度を現状に適した状態まで落とすことで増加するパワーバジェットの分だけ、各宅側装置２の送信パワーを落とすことを本旨とする。以下、その制御内容を説明する。 [Transmission power control by home device]
6 and 7 are flowcharts of transmission power control executed by the home apparatus 2.
In this transmission power control, the transmission power of each home-side device 2 is increased by the amount of power budget that is increased by reducing the communication speed to a state suitable for the current state according to the communication speed suitable for the uplink specified by the station-side device 1. The purpose is to drop. The details of the control will be described below.

なお、本実施形態では、上り下りの要求トラヒック量の管理はすべて局側装置１が行っているので、図６に示すように、宅側装置２のＰＯＮ送信部１１３は、トラヒック量の状態変化の判定やルックアップテーブル２９の更新を行わない。
図６に示すように、まず、宅側装置２のＰＯＮ送信部１１３は、送信パワーと上りの通信速度をそれぞれ初期化してから（ステップＳＴ１０１）、トラヒック量の変更要求元が上り下りのいずれであるかを判定する（ステップＳＴ１０２）。 In this embodiment, since the station side apparatus 1 manages all the uplink and downlink requested traffic volume, as shown in FIG. 6, the PON transmitting unit 113 of the home side apparatus 2 changes the traffic volume state. And the lookup table 29 is not updated.
As shown in FIG. 6, first, the PON transmission unit 113 of the home side apparatus 2 initializes the transmission power and the uplink communication speed (step ST101), and the traffic change request source is either uplink or downlink. It is determined whether or not there is (step ST102).

変更要求元がユーザネットワーク７Ａ，７Ｂである場合には、ＰＯＮ送信部１３は、宅側通信速度の変更を伺うため（ステップＳＴ１０３）、通信速度の変更要求を局側装置１に送信する（ステップＳＴ１０４）。
一方、変更要求元が局側装置１である場合には、ＰＯＮ送信部１１３は、上りに適した通信速度である宅側通信速度を決定する（ステップＳＴ１０５）。この宅側通信速度は、局側装置１から各宅側装置２に向けてブロードキャストした通信速度の変更指示を含む制御フレームから抽出したものである。 When the change request source is the user networks 7A and 7B, the PON transmission unit 13 transmits a request for changing the communication speed to the station apparatus 1 in order to ask for a change in the home communication speed (step ST103) (step ST103). ST104).
On the other hand, when the change request source is the station-side device 1, the PON transmission unit 113 determines a home-side communication speed that is a communication speed suitable for uplink (step ST105). This home-side communication speed is extracted from a control frame including a communication speed change instruction broadcast from the station-side device 1 to each home-side device 2.

この宅側通信速度の切り替えの場合は、いったん送信パワーを早い方の設定（１０Ｇ用）に強めた上で（ステップＳＴ１０６）、宅側装置２の通信速度が変更される（ステップＳＴ１０７）。
その後、宅側装置２のＰＯＮ送信部１１３は、局側装置１に上り信号の誤り率を測定させ（ステップＳＴ１０８）、その誤り率を自装置のメモリに保存する（ステップＳＴ１０９）。 In the case of switching the home communication speed, the communication power of the home device 2 is changed (step ST107) after the transmission power is temporarily increased to the earlier setting (for 10G) (step ST106).
Thereafter, the PON transmission unit 113 of the home side apparatus 2 causes the station side apparatus 1 to measure the error rate of the uplink signal (step ST108), and stores the error rate in its own memory (step ST109).

図７に移り、次にＰＯＮ送信部１１３は、パワー変更方式に応じて自装置の送信パワーを変更する（ステップＳＴ１１０）。
この送信パワーの変更方式としては、規格に従った固定値に送信パワーを切り替える固定方式と、局側装置１に測定させた上り信号の誤り率（以下、「局側誤り率」ということがある。）に基づいて送信パワーを動的に決定する変動方式との２種類がある。 Moving to FIG. 7, the PON transmission unit 113 next changes the transmission power of the own apparatus according to the power change method (step ST 110).
As a method for changing the transmission power, there are a fixed method for switching the transmission power to a fixed value according to the standard, and an error rate of the uplink signal measured by the station side device 1 (hereinafter referred to as “station side error rate”). )), There are two types of variation methods that dynamically determine the transmission power.

このうち、固定方式では、基本となる上り伝送レート（本実施形態では１Ｇと１０Ｇ）に応じて、ＰＯＮ送信部１１３におけるＥ／Ｏ変換部１２２の送信パワーを択一的に切り替えるものである（ステップＳＴ１１１）。
一方、変動方式では、ＰＯＮ送信部１１３は、まず、局側装置１に局側誤り率を測定させてその測定値を取得する（ステップＳＴ１１２）。 Among these, in the fixed method, the transmission power of the E / O conversion unit 122 in the PON transmission unit 113 is selectively switched according to the basic uplink transmission rate (1G and 10G in this embodiment) ( Step ST111).
On the other hand, in the variation method, the PON transmission unit 113 first causes the station-side apparatus 1 to measure the station-side error rate and obtains the measured value (step ST112).

次に、ＰＯＮ送信部１１３は、局側誤り率の今回値を前回値と比較する（ステップＳＴ１１３）。その結果、局側誤り率が低減して目標から近くなったら、最小受信感度であった可能性が高いので（ステップＳＴ１１４）、送信パワーを所定量α（＝＋０．１ｄＢ）だけ増加させる（ステップＳＴ１１５）。今回の変更が初回である場合も同様である。
逆に、局側誤り率が増加して目標から遠くなった場合には、オーバーロードの可能性があるので（ステップＳＴ１１６）、送信パワーを所定量α（＝−０．１ｄＢ）だけ減少させる（ステップＳＴ１１７）。 Next, the PON transmission unit 113 compares the current value of the station side error rate with the previous value (step ST113). As a result, if the station-side error rate decreases and approaches the target, there is a high possibility that the reception sensitivity is the minimum (step ST114), and therefore the transmission power is increased by a predetermined amount α (= + 0.1 dB) (step ST114). ST115). The same applies when this change is the first time.
Conversely, when the station-side error rate increases and is far from the target, there is a possibility of overload (step ST116), so the transmission power is decreased by a predetermined amount α (= −0.1 dB) ( Step ST117).

その後、宅側装置２のＰＯＮ送信部１１３は、局側誤り率の値がどの数値範囲にあるか判定して（ステップＳＴ１１８）、その値が６×１０^−４以下の場合は送信パワーを一定量αだけ下げ（ステップＳＴ１１９）、その値が７×１０^−４以上の場合は送信パワーを一定量αだけ上げ（ステップＳＴ１２０）、局側誤り率を参照テーブル２７Ａに保存する（ステップＳＴ１２１）。
なお、ＰＯＮ送信部１１３は、局側誤り率の値が上記数値範囲の間である場合には、処理をステップＳＴ１０２に戻す。 Thereafter, the PON transmission unit 113 of the home-side apparatus 2 determines which numerical range the station-side error rate value is in (step ST118), and when the value is 6 × 10 ⁻⁴ or less, the transmission power is constant. Decrease by the amount α (step ST119). If the value is 7 × 10 ⁻⁴ or more, the transmission power is increased by a fixed amount α (step ST120), and the station side error rate is stored in the reference table 27A (step ST121).
Note that the PON transmission unit 113 returns the process to step ST102 when the value of the station-side error rate is between the above numerical ranges.

〔ＰＯＮシステムの効果〕
以上の通り、本実施形態に係るＰＯＮシステム（光通信システム）によれば、局側装置１の速度変更指示部２８が、通信速度判定部３０での判定結果に従って、選択できる速度の範囲の中で相対的に低い速度に局宅間の通信速度を変化させることができ、局側装置１及び宅側装置２の速度調整部２７，１２７が、その相対的に低い通信速度にノード間のリンク速度を調整するので、リンク速度を低めに調整することによってパワーバジェットを増やすことができる。 [Effect of PON system]
As described above, according to the PON system (optical communication system) according to the present embodiment, the speed change instruction unit 28 of the station-side device 1 is in the range of speeds that can be selected according to the determination result in the communication speed determination unit 30. Thus, the communication speed between the offices can be changed to a relatively low speed, and the speed adjustment units 27 and 127 of the station side apparatus 1 and the home side apparatus 2 can change the link speed between the nodes to the relatively low communication speed. Therefore, the power budget can be increased by adjusting the link speed lower.

そして、局側装置１及び宅側装置２のパワー調整部２０，１２０が、速度調整部２７，１２７が調整可能な速度の調整範囲における、調整後のリンク速度の相対的な低さに応じて、受信側となる相手方ノードに対する送信パワーを低減するので、上記パワーバジェットが増えることで生じた当該パワーバジェットの余裕分の一部又は全部を利用して送信パワーを低減することができ、ＰＯＮシステム全体としての省電力化を図ることができる。 The power adjustment units 20 and 120 of the station side device 1 and the home side device 2 correspond to the relative low link speed after adjustment in the speed adjustment range adjustable by the speed adjustment units 27 and 127. Since the transmission power for the counterpart node on the receiving side is reduced, the transmission power can be reduced by using a part or all of the margin of the power budget generated by the increase of the power budget, and the PON system Power saving as a whole can be achieved.

〔その他の変形例〕
上記実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更は、本発明の権利範囲に包含される。
例えば、上記実施形態では、局側装置１と宅側装置２の双方に送信パワー制御を行うＰＯＮ送信部１３，１１３を設けた場合を例示したが、それらのうちのいずれか一方のみにＰＯＮ送信部１３，１１３を設けることにしてもよい。 [Other variations]
The above embodiment is illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and all modifications within the scope equivalent to the structures described therein are included in the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the PON transmission units 13 and 113 that perform transmission power control are provided in both the station-side device 1 and the home-side device 2 is exemplified, but PON transmission is performed only in one of them. The parts 13 and 113 may be provided.

１局側装置（ノード）
２宅側装置（ノード）
６Ａ上位ネットワーク
６Ｂ上位ネットワーク
７Ａユーザネットワーク
７Ｂユーザネットワーク
１３ＰＯＮ送信部
１４光受信部
２０パワー調整部
２７速度調整部
２８速度変更指示部（速度変更部）
２９ルックアップテーブル
３０通信速度判定部（速度判定部）
１１３ＰＯＮ送信部
１１４光受信部
１２０パワー調整部
１２７速度調整部 1 Station side device (node)
2 Home device (node)
6A Upper network 6B Upper network 7A User network 7B User network 13 PON transmission unit 14 Optical reception unit 20 Power adjustment unit 27 Speed adjustment unit 28 Speed change instruction unit (speed change unit)
29 Look-up table 30 Communication speed determination unit (speed determination unit)
113 PON transmission unit 114 optical reception unit 120 power adjustment unit 127 speed adjustment unit

Claims

A speed changer that can change the communication speed between nodes;
A speed adjusting unit for adjusting a link speed between the nodes to the communication speed;
In accordance with the relative low link speed after adjustment in the range of adjustment, a power adjustment unit that reduces transmission power for the counterpart node on the receiving side;
An optical communication system comprising:

2. The apparatus according to claim 1, further comprising a speed determination unit that determines whether or not the speed change unit changes the communication speed based on one or more of the following a) to c). An optical communication system according to claim 1.
a) Traffic volume by time zone b) Traffic volume by uplink and downlink direction c) Request traffic volume from each node

3. The optical communication system according to claim 1, wherein the speed adjustment unit adjusts the link speed by one or more of the following x) and y).
x) Basic transmission rate switching y) Transmission signal coding switching

The said power adjustment part reduces the said transmission power by any one or more of the reduction of the power of transmission light, or the reduction of the modulation amplitude of transmission light, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Optical communication system.

In the case where the link speed is adjusted by changing the encoding of y), a single optical receiver that can share different encodings before and after the switching is provided in the counterpart node. Item 4. The optical communication system according to Item 3.

6. The optical receiving unit capable of narrowing a reception band in accordance with the relative low link speed after adjustment is provided in the counterpart node. An optical communication system according to claim 1.

Changing the communication speed between nodes;
Adjusting the link speed between the nodes to the communication speed;
Reducing the transmission power to the counterpart node on the receiving side according to the relative low link speed after adjustment in the range of adjustment;
A method for controlling transmission power in an optical communication system.