JP2013229743A - Optical communication system - Google Patents

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Daisuke Takahashi
大佑 高橋
Kenji Minefuji
健司 峯藤
Yoshifumi Hotta
善文 堀田
Hajime Hirai
肇 平井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical communication system allowing for switching a wavelength and a path in use while maintaining time synchronization.SOLUTION: When changing a wavelength in use is necessary, an OLT 1 instructs an ONU2to change its wavelength and also notifies the ONU2of clock time it manages. After completion of change of the utilization wavelength in the ONU2, the OLT 1 performs processing of measuring a transmission delay time with the ONU2. The ONU2performs communication with the OLT 1 on the basis of clock time a first timer manages, and when it has received an instruction to change its wavelength in use, it changes setting of an optical transmitter/receiver such that the optical transmitter/receiver receives light with the designated wavelength or transmits light with the designated wavelength depending on whether the change instruction is for a downlink wavelength or an uplink wavelength, and also synchronizes a second timer to clock time which the OLT 1 notified the ONU2of, and performs processing of measuring the transmission delay time with the OLT 1 on the basis of clock time the second timer manages.

Description

本発明は、光通信システムに関する。   The present invention relates to an optical communication system.

インタネットの普及により、光ファイバ通信による加入者収容システムが普及している。光ファイバ通信による加入者収容システムの代表的な方式として、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが挙げられる（たとえば、非特許文献１，２）。   With the spread of the Internet, subscriber accommodation systems based on optical fiber communication have become widespread. As a typical method of a subscriber accommodation system using optical fiber communication, there is a PON (Passive Optical Network) system (for example, Non-Patent Documents 1 and 2).

非特許文献１，２に記載されているＰＯＮシステムは、１０Ｇｂｐｓ級のＴＤＭ−ＰＯＮシステムであり、強度変調直接検波で時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）技術を適用したシステムと言える。   The PON systems described in Non-Patent Documents 1 and 2 are 10 Gbps class TDM-PON systems, and can be said to be systems to which time division multiplexing (TDM) technology is applied by intensity modulation direct detection.

また、１０Ｇｂｐｓ以上の大容量の通信速度を実現するために、従来から波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）方式や芯線多重方式による高速化や広帯域化を実現する提案がなされている。例えば、ＯＮＵ（Optical Network Unit）を複数のグループにグルーピングし、グループ間でＷＤＭを適用するとともに、グループ内でＴＤＭを適用するＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式が非特許文献３で開示されている。この方式は、システムの低コスト化実現を目的としており、波長を複数のＯＮＵで共用して総帯域拡張に伴うコスト上昇を抑えている。   In addition, in order to realize a high-capacity communication speed of 10 Gbps or more, proposals have conventionally been made to realize high speed and wide band using a wavelength division multiplexing (WDM) system or a core line multiplexing system. For example, Non-Patent Document 3 discloses a WDM / TDM-PON system that groups ONUs (Optical Network Units) into a plurality of groups, applies WDM between the groups, and applies TDM within the groups. This method is intended to realize a reduction in system cost, and a wavelength is shared by a plurality of ONUs to suppress an increase in cost due to the expansion of the total bandwidth.

非特許文献３に記載されたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムでは、非特許文献１や２に記載されたシステムとは異なり、運用中に波長および方路が切り替わる。すなわち、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）は、上りおよび下りの通信波長毎の通信量をモニタし、任意のＯＮＵの上り波長、下り波長または、上りおよび下りの波長を切り替えることができる。例えば、複数のＯＮＵがすべて上り波長としてλu1、下り波長としてλd1を使用している状態において、下りの通信量が増大してきた場合には、ＯＬＴはλd2を増設し、複数ＯＮＵの中のいずれかをλd1からλd2に移行させることによって、下りの通信帯域を広帯域化することができる。同様に、λu1の通信量が増加してきた場合、ＯＬＴはλu2を増設し、複数ＯＮＵの中のいずれかに対して通信波長をλu1からλu2に変更するように指示を出し、２波長使用して波長毎に時分割多重制御することで、トータルの上りの通信帯域を広帯域化する。 In the WDM / TDM-PON system described in Non-Patent Document 3, unlike the systems described in Non-Patent Documents 1 and 2, the wavelength and route are switched during operation. That is, in the WDM / TDM-PON system, an OLT (Optical Line Terminal) monitors the traffic for each upstream and downstream communication wavelength, and switches the upstream wavelength, downstream wavelength, or upstream and downstream wavelengths of any ONU. be able to. For example, in a state where all ONUs use λ u1 as the upstream wavelength and λ d1 as the downstream wavelength, and the downstream traffic volume increases, the OLT increases λ d2 to increase the number of ONUs. Is shifted from λ d1 to λ d2 , the downstream communication band can be widened. Similarly, when the communication amount of lambda u1 has increased, OLT will lambda u2 installing additional instructs to change the communication wavelength from lambda u1 to lambda u2 for any of the plurality ONU, 2 By using the wavelength and performing time-division multiplexing control for each wavelength, the total upstream communication band is widened.

このように、非特許文献３に記載された発明が適用された通信システムでは、通信量に応じて自由に受信および送信波長を増設して通信中のＯＮＵに動的に割り当てる。これにより、広帯域化と経済化を両立させている。   As described above, in the communication system to which the invention described in Non-Patent Document 3 is applied, the reception and transmission wavelengths are freely increased according to the amount of communication and dynamically assigned to the ONU in communication. As a result, it is possible to achieve both broadband and economy.

また、このようなシステムに対し、使用可能な波長、方路または、方路と波長の組み合わせを伝える新規のメッセージを追加することなく既存のＭＡＣレイヤの制御に係わる通信を用いて、波長、方路または、波長および方路の組み合わせの割り振りを実現できる光通信システム、ＯＬＴ、ＯＮＵおよび光通信方法が提案されている（特許文献１参照）。   In addition, for such a system, the wavelength, direction, or communication using the existing MAC layer control without adding a new message that conveys the usable wavelength, route, or combination of route and wavelength can be used. An optical communication system, an OLT, an ONU, and an optical communication method that can realize allocation of a path or a combination of a wavelength and a path have been proposed (see Patent Document 1).

特開２０１１−１３９３２０号公報JP 2011-139320 A

ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８０２．３ａｖIEEE Standard 802.3av ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．９８７シリーズITU-T Recommendation G. 987 series 「総帯域拡張型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮと動的波長割り当ての一提案」、吉野學、原一貴、中村浩崇、木村俊二、吉本直人、雲崎清美、2009年電子情報通信学会総合大会、講演論文集、通信（2）、p．426、B-10-107“Proposal of total bandwidth extension WDM / TDM-PON and dynamic wavelength allocation”, Manabu Yoshino, Kazutaka Hara, Hirotaka Nakamura, Shunji Kimura, Naoto Yoshimoto, Kiyomi Kumozaki, 2009 IEICE General Conference, Proceedings of the Lecture, Communication (2), p. 426, B-10-107

非特許文献１や非特許文献２に示すようなＴＤＭ−ＰＯＮに対して非特許文献３に示すようなＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ制御を適用した場合、通信が方路の変更を伴うので、通信中にレンジング距離が動的に変化し、距離の変化が閾値を超えると通信異常と判断され、ＰＯＮ制御レイヤ（Ｇ．９８７．３規定のＴＣ（Transmission Convergence）レイヤやＩＥＥＥ８０２．３ａｖ規定のＭＡＣ（Media Access Control）レイヤ）により、ＯＬＴとＯＮＵ間の通信リンクが強制的に切断され、ＰＯＮシステムで上り信号のＴＤＭＡ制御を実現するために使用している時刻同期機能（以下、ＰＯＮ同期機能という）を提供するために用いられるＯＬＴとＯＮＵのタイマ（以下、ＰＯＮタイマという）の同期も維持されなくなるという問題があった。   When the WDM / TDM-PON control as shown in Non-Patent Document 3 is applied to the TDM-PON as shown in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, the communication involves a change of the route, so the communication is in progress When the ranging distance changes dynamically and the change in distance exceeds a threshold value, it is determined that the communication is abnormal, and the PON control layer (TC (Transmission Convergence) layer defined in G.987.3 or the MAC (Media) defined in IEEE802.3av is defined. Access Control) layer) forcibly disconnects the communication link between the OLT and the ONU, and the time synchronization function (hereinafter referred to as the PON synchronization function) used to realize the TDMA control of the upstream signal in the PON system. There is a problem that the synchronization between the OLT timer and the ONU timer (hereinafter referred to as the PON timer) used for providing cannot be maintained.

ＯＬＴとＯＮＵの間のＰＯＮタイマ同期は、主にＴＤＭ−ＰＯＮの上りバーストデータが衝突しないように送信タイミング制御を行うために使用されるが、ＰＯＮシステムでＴｏＤ（Time of Day）を伝送するためにＩＥＥＥ１５８８ｖ２やＩＥＥＥ８０２．１ＡＳをサポートする場合は、ＴｏＤ時刻同期を実現するための基準カウンタとしてＰＯＮタイマが使用されるため、この同期が崩れると精度の高い時刻情報の配信ができなくなる。   The PON timer synchronization between the OLT and the ONU is mainly used for transmission timing control so that the uplink burst data of the TDM-PON does not collide, but to transmit ToD (Time of Day) in the PON system. In addition, when supporting IEEE 1588v2 and IEEE 802.1AS, a PON timer is used as a reference counter for realizing ToD time synchronization. If this synchronization is lost, time information cannot be distributed with high accuracy.

特許文献１は、波長、方路または、波長および方路の組み合わせを変更する場合に、新規のメッセージを追加することなくＯＮＵの登録を一旦解除し、新しい組み合わせで通信することを開示しているが、この場合も上記と同様にＰＯＮ制御レイヤの通信リンクが切断されＰＯＮタイマの同期も維持されないため、通信の復旧時間を要し、方路や波長の切り替えに伴い、時刻情報の正確さが損なわれる恐れがある。   Patent Document 1 discloses that when a wavelength, a route, or a combination of a wavelength and a route is changed, ONU registration is temporarily canceled without adding a new message, and communication is performed using the new combination. However, in this case as well, the communication link of the PON control layer is disconnected and the synchronization of the PON timer is not maintained, so that it takes time for communication to be restored. There is a risk of damage.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＯＬＴとＯＮＵの間の時刻同期を維持しつつ使用する波長や方路を切り替えることが可能な光通信システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain an optical communication system capable of switching a wavelength and a route to be used while maintaining time synchronization between an OLT and an ONU.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、互いに異なる波長の光を送信するとともに互いに異なる波長の光を受信する複数の光送受信器を備え、異なる波長の光を多重化して通信を行うＯＬＴと、送信する光の波長および受信する光の波長を変更可能な光送受信器およびローカル時刻を管理する２つのタイマを備え、上りと下りそれぞれにおいて、多重化されている光の中の１波長を使用して前記ＯＬＴと通信する１台以上のＯＮＵと、を備え、前記ＯＬＴと特定ＯＮＵの通信で使用している波長の変更が必要な場合、前記ＯＬＴは、前記特定ＯＮＵに対して波長の変更を指示するとともに、自身が管理している時刻を通知し、さらに、当該特定ＯＮＵでの使用波長変更が完了した後に、変更後の波長を使用した場合の伝送遅延時間を測定する処理を当該特定ＯＮＵとの間で実行し、前記ＯＮＵは、前記２つのタイマのうちの第１のタイマで管理している時刻に基づいて前記ＯＬＴと通信を行い、使用する波長の変更指示を受けた場合、変更指示が下り波長に対するものか上り波長に対するものかに応じて、指示された波長の光を受信するように、または、指示された波長の光を送信するように光送受信器の設定を変更するとともに、第２のタイマを前記ＯＬＴから通知された時刻に同期させ、第２のタイマで管理している時刻に基づいて、指示された波長を使用した場合の伝送遅延時間を測定する処理を前記ＯＬＴとの間で実行することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a plurality of optical transceivers that transmit light of different wavelengths and receive light of different wavelengths, and multiplex light of different wavelengths. OLT that communicates with each other, an optical transceiver that can change the wavelength of transmitted light and the wavelength of received light, and two timers that manage local time. One or more ONUs that communicate with the OLT using one of the wavelengths, and when the wavelength used in the communication between the OLT and the specific ONU needs to be changed, the OLT To change the wavelength, notify the time managed by itself, and after the change of the wavelength used in the specific ONU is completed, use the changed wavelength. The process for measuring the extended time is executed with the specific ONU, and the ONU communicates with the OLT based on the time managed by the first timer of the two timers. When a wavelength change instruction is received, depending on whether the change instruction is for a downstream wavelength or an upstream wavelength, the light of the specified wavelength is received or the light of the specified wavelength is transmitted. When the setting of the optical transceiver is changed, the second timer is synchronized with the time notified from the OLT, and the designated wavelength is used based on the time managed by the second timer. A process for measuring a transmission delay time is executed with the OLT.

本発明によれば、ＯＬＴとＯＮＵの通信で使用する光の波長を短時間で効率的に切り替えることができるという効果を奏する。また、切り替え前の波長を使用した送信動作で必要なローカル時刻と切り替え後の波長を使用した送信動作で必要なローカル時刻を同時に管理できるので、上り信号の衝突発生確率を低く抑えることができ、上りの帯域利用効率の改善が期待できる、という効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that the wavelength of light used in communication between the OLT and the ONU can be efficiently switched in a short time. In addition, since the local time required for the transmission operation using the wavelength before switching and the local time required for the transmission operation using the wavelength after switching can be managed at the same time, it is possible to keep the collision probability of the uplink signal low, There is an effect that an improvement in upstream bandwidth utilization efficiency can be expected.

図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of an optical communication system according to the present invention. 図２は、下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a control procedure when the downstream wavelength is switched. 図３は、上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control procedure when the uplink wavelength is switched. 図４は、ＯＬＴにおける波長、方路切替にかかるＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌの状態遷移を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state transition of MAC Control related to wavelength and route switching in OLT. 図５は、ＯＮＵにおける波長、方路切替にかかるＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌの状態遷移を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state transition of MAC Control related to wavelength and route switching in the ONU. 図６は、時刻同期情報の管理方法の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for managing time synchronization information. 図７は、ＯＬＴから特定の複数台のＯＮＵへ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching the downlink wavelength transmitted from the OLT to a specific plurality of ONUs. 図８は、特定の複数台のＯＮＵからＯＬＴへ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching uplink wavelengths transmitted from a specific plurality of ONUs to the OLT. 図９は、実施の形態３の光通信システムにおいて、ＯＬＴから特定の１台のＯＮＵへ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a control procedure when the downlink wavelength transmitted from the OLT to one specific ONU is switched in the optical communication system according to the third embodiment. 図１０は、実施の形態３の光通信システムにおいて、特定の１台のＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a control procedure in the case of switching the uplink wavelength transmitted from one specific ONU 2 to the OLT 1 in the optical communication system according to the third embodiment. 図１１は、ＯＮＵの状態遷移図である。FIG. 11 is a state transition diagram of the ONU. 図１２は、ＯＬＴから特定の複数台のＯＮＵへ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching the downlink wavelength transmitted from the OLT to a specific plurality of ONUs. 図１３は、特定の複数台のＯＮＵからＯＬＴへ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching uplink wavelengths transmitted from a specific plurality of ONUs to the OLT.

以下に、本発明にかかる光通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an optical communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１では、局側の通信装置であるＯＬＴおよび加入者側の通信装置であるＯＮＵの内部構成例も示している。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of an optical communication system according to the present invention. FIG. 1 also shows an internal configuration example of an OLT that is a communication device on the station side and an ONU that is a communication device on the subscriber side.

図１示した本実施の形態の光通信システムは、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮのＥＰＯＮ型通信システムであり、ＯＬＴ１と、光ファイバおよびスターカプラを介してＯＬＴ１に収容された複数のＯＮＵ２（ＯＮＵ２1，２2，２3，…，２i）とを含んで構成されている。図１では、ＯＬＴ１側で２つの光送受信器（ＴＲ）を用いて、下り２波長，上り２波長を複数のＯＮＵ２で波長多重かつ時分割多重で共用した場合の概念図を示している。なお、ＯＬＴ１に搭載する光送受信器は２つ以上であってもよい。また、各ＯＮＵ２は同一構成である。λdxは下り信号を送信するための波長を示し、λuxは上り信号を送信するための波長を示している（x=1,2）。 The optical communication system of the present embodiment shown in FIG. 1 is a WDM / TDM-PON EPON communication system, and includes an OLT 1 and a plurality of ONUs 2 (ONU 2 1 ,. 2 2 , 2 3 ,..., 2 i ). FIG. 1 shows a conceptual diagram when two optical transceivers (TR) are used on the OLT 1 side and two downstream wavelengths and two upstream wavelengths are shared by a plurality of ONUs 2 by wavelength multiplexing and time division multiplexing. Two or more optical transceivers may be mounted on the OLT 1. Each ONU 2 has the same configuration. λ dx indicates a wavelength for transmitting a downlink signal, and λ ux indicates a wavelength for transmitting an uplink signal (x = 1, 2).

ＯＬＴ１は、光送受信器（ＴＲ）１１Ａおよび１１Ｂと、制御回路１２と、波長多重部１３とを備えている。ＴＲ１１Ａは、下りの波長を変更できるチューナブルレーザ（ＴＬ）１１Ａ−１と、受信波長を選択できるチューナブルフィルタ（ＴＦ）１１Ａ−２と、ＯＮＵ２から送信された上りバースト信号を受信するバースト信号受信器（ＢＲｘ）１１Ａ−３を備える。なお、ＴＲ１１Ｂの構成も同様である。制御回路１２は、ＯＮＵ２に対する制御信号（通信制御フレーム）を生成・送信するとともに、ＴＲ１１Ａおよび１１Ｂに対して送信波長や受信波長を指定するための制御信号（送信波長制御信号，受信波長選択制御信号）を生成する。波長多重部１３は、ＴＲ１１Ａおよび１１Ｂから出力された下り波長を多重化する。   The OLT 1 includes optical transceivers (TR) 11A and 11B, a control circuit 12, and a wavelength multiplexing unit 13. The TR 11A receives a tunable laser (TL) 11A-1 capable of changing a downstream wavelength, a tunable filter (TF) 11A-2 capable of selecting a reception wavelength, and a burst signal reception for receiving an upstream burst signal transmitted from the ONU 2. Device (BRx) 11A-3. The configuration of TR11B is the same. The control circuit 12 generates and transmits a control signal (communication control frame) for the ONU 2 and also specifies control signals (transmission wavelength control signal, reception wavelength selection control signal) for specifying the transmission wavelength and reception wavelength for the TRs 11A and 11B. ) Is generated. The wavelength multiplexing unit 13 multiplexes the downstream wavelengths output from the TRs 11A and 11B.

ＯＮＵ２は、上りの波長を変更できるチューナブルレーザ（ＴＬ）２１と、受信波長を選択できるチューナブルフィルタ（ＴＦ）２２と、ＯＬＴ１から送信された下りバースト信号を受信するバースト信号受信器（ＢＲｘ）２３と、ローカル時刻を管理するタイマ（ローカルタイマ）２４−１および２４−２と、制御回路２５とを備えている。制御回路２５は、ＯＬＴ１からの通信制御フレームを受信し、その指示に従って下りの受信波長、上りの送信波長、上り送信スロット等を認識して、ＴＬ２１やＴＦ２２に対して送信波長や受信波長を指示するための制御信号（送信波長制御信号など）を生成する。また、受信した通信制御フレームに対する応答としての通信制御フレームなど、各種通信制御フレームの生成・送信も行う。   The ONU 2 includes a tunable laser (TL) 21 that can change the upstream wavelength, a tunable filter (TF) 22 that can select a reception wavelength, and a burst signal receiver (BRx) that receives the downstream burst signal transmitted from the OLT 1. 23, timers (local timers) 24-1 and 24-2 for managing the local time, and a control circuit 25. The control circuit 25 receives the communication control frame from the OLT 1, recognizes the downlink reception wavelength, the uplink transmission wavelength, the uplink transmission slot, etc. according to the instruction, and instructs the transmission wavelength and the reception wavelength to the TL21 and TF22. A control signal (such as a transmission wavelength control signal) is generated. It also generates and transmits various communication control frames such as a communication control frame as a response to the received communication control frame.

以下、本実施の形態の光通信システムにおける使用波長の変更制御動作について説明する。下り波長と上り波長とに分けて説明する。ＩＥＥＥ８０２．３−２０１０またはＩＥＥＥ８０２．３ａｖに対応した光通信システムを想定する。   The operation for changing the wavelength used in the optical communication system according to the present embodiment will be described below. The description will be made separately for the downstream wavelength and the upstream wavelength. Assume an optical communication system compatible with IEEE 802.3-2010 or IEEE 802.3av.

図２は、ＯＬＴ１から特定の１台のＯＮＵ２へ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図であり、ＯＬＴ１が制御対象のＯＮＵ２の登録を解除することなく下りの送信波長を切り替える制御手順を示している。説明の簡単化のために、ＯＬＴ１と制御対象としているＯＮＵ２（ＯＮＵ２iとしている）の動作のみを示している。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a control procedure for switching the downlink wavelength transmitted from the OLT 1 to a specific one ONU 2. The OLT 1 switches the downlink transmission wavelength without deregistering the ONU 2 to be controlled. The control procedure is shown. For simplification of description, only the operation of the OLT 1 and the ONU 2 (ONU 2 i ) to be controlled is shown.

ここでは、ＯＬＴ１のＴＲ１１ＡとＯＮＵ２i側の光送受信器（図１に示したＴＬ２１、ＴＦ２２およびＢＲｘ２３で構成されている）が下り波長λd1および上り波長λu1（図示せず）で通信を行っている状態から、下り信号を送信する波長をＴＲ１１Ａが送信するλd1からＴＲ１１Ｂが送信するλd2に切り替える場合について説明する。図中の記号はそれぞれ、Ｇ：送信許可信号，Ｒ：送信許可要求，ＴＦ：チューナブルフィルタ変更指示，ＲＲ：ＲｅＲａｎｇｅ（再レンジング許可信号），ＲＲ＿Ｒｅｑ：ＲｅＲａｎｇｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ（再レンジング要求信号），ＲＲ＿Ａｃｋ：ＲｅＲａｎｇｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ（再レンジング応答信号）を示しており、ＧおよびＲ以外の制御信号は、新たに追加した制御信号である。なお、ＧおよびＲは、ＩＥＥＥ８０２．３−２０１０，ＩＥＥＥ８０２．３ａｖで規定されたＭＰＭＣ（MultiPoint MAC Control）プロトコルの制御フレームである。本実施の形態では、ＴＦ信号やＲＲ信号などのＯＬＴ１から送信される制御信号がユニキャスト送信されるものとして説明を行う。また、ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１と同期するための二重化されたローカルタイマ（タイマ２４−１および２４−２）を有しており、いずれか一方のローカルタイマを使用し、使用中のローカルタイマが管理している時刻を基準として動作する。図中において、時間は左側から右側に流れていく。波長切り替えを開始する前の初期状態では、ローカルタイマ＃０（タイマ２４−１および２４−２のいずれか一方）を使用しているものとする。 Here, the TR11A of the OLT 1 and the optical transceiver on the ONU 2 i side (configured by the TL 21, TF 22 and BRx 23 shown in FIG. 1) communicate with the downstream wavelength λ d1 and the upstream wavelength λ u1 (not shown). The case where the wavelength for transmitting a downlink signal is switched from λ d1 transmitted by TR11A to λ d2 transmitted by TR11B from the state in which the signal is transmitted will be described. Symbols in the figure are G: transmission permission signal, R: transmission permission request, TF: tunable filter change instruction, RR: ReRange (reranging permission signal), RR_Req: ReRange Request (reranging request signal), RR_Ack: ReRange Acknowledge (reranging response signal) is shown, and control signals other than G and R are newly added control signals. Note that G and R are MPMC (MultiPoint MAC Control) protocol control frames defined by IEEE 802.3-2010 and IEEE 802.3av. In the present embodiment, a description will be given on the assumption that a control signal transmitted from OLT 1 such as a TF signal or an RR signal is unicast transmitted. Further, the ONU 2 has a duplexed local timer (timers 24-1 and 24-2) for synchronizing with the OLT 1, and one of the local timers is used and managed by the local timer in use. Operates based on the current time. In the figure, time flows from left to right. It is assumed that local timer # 0 (one of timers 24-1 and 24-2) is used in the initial state before starting wavelength switching.

ＯＬＴ１は、下り信号を送信する波長をλd1からλd2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ａから送信波長λd1を使用し、チューナブルフィルタの切り替え指示をＴＦ信号でＯＮＵ２iに対して送信する。ＴＦ信号は、少なくとも、ＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）およびＯＮＵ２iが今後受信すべき波長（この例ではλd2となる）を指定する識別子（下り波長識別子）を含む。ＯＮＵ２iは、この制御信号を受信すると自装置のＴＦ２２をＯＬＴ１から指示された波長λd2が受信できるように設定する。ＯＬＴ１はＯＮＵ２ｉにおけるＴＦ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。なお、ＲＲ信号の送信タイミングは、ＴＦ信号を送信してからＯＮＵ２iにおけるＴＦ設定が完了するまで所要時間が経過した後とする。ＲＲ信号は、少なくともＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子と、信号が送信された時のＯＬＴ１のタイムスタンプ（ＲＲ信号送信時点のＯＬＴ１のローカル時刻）と、送信開始のローカルタイマ値（ＯＮＵ２iに送信を開始させるローカル時刻）と、送信許可長（信号の送信を許可する期間の長さ）とを含む。なお、ＯＮＵ２iは、受信したＴＦ信号やＲＲ信号に含まれているＯＮＵ識別子が自身を示していない場合、受信した信号を破棄する。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength for transmitting the downlink signal from λ d1 to λ d2 , first, the transmission wavelength λ d1 is used from the TR 11A and a tunable filter switching instruction is transmitted to the ONU 2 i as a TF signal. To do. TF signal includes at least explicitly specified identifier (ONU identifier) and ONU 2 i is the wavelength to be received next identifier specifying a (this a lambda d2 in the example) (downstream wavelength identifier) the ONU 2 i. When receiving this control signal, the ONU 2 i sets the TF 22 of its own device so that it can receive the wavelength λ d2 instructed from the OLT 1. After completing the TF setting in the ONU 2 i, the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . Note that the transmission timing of the RR signal is after a lapse of a required time from the transmission of the TF signal until the TF setting in the ONU 2 i is completed. The RR signal includes an identifier that explicitly specifies at least the ONU 2 i , a time stamp of the OLT 1 when the signal is transmitted (local time of the OLT 1 at the time of transmission of the RR signal), and a local timer value (ONU 2 i in the transmission start). Local time at which transmission is started) and transmission permission length (length of a period during which signal transmission is permitted). The ONU 2 i discards the received signal when the ONU identifier included in the received TF signal or RR signal does not indicate itself.

ＯＮＵ２iは、ＲＲ信号を受信するとＯＬＴ１のタイムスタンプ値をローカルタイマ＃１（タイマ２４−１と２４−３の一方）にロードし、その後、使用中のローカルタイマ＃０（タイマ２４−１と２４−３の他方）に従って送信すべき上り信号の送信が終了すると、ローカルタイマ＃１をアクティブなローカルタイマに切り替える（使用するローカルタイマを切り替える）。さらに、ローカルタイマ＃１の値が送信開始のローカルタイマ値（ＲＲ信号で指示された送信開始時刻）となったら、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号を送信する。ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２iの識別子と、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号が送信されたときのＯＮＵ２iのタイムスタンプ（ＲＲ＿Ｒｅｑ信号送信時点のＯＮＵ２iのローカル時刻）とを含む。 When the ONU 2 i receives the RR signal, the ONU 2 i loads the time stamp value of the OLT 1 into the local timer # 1 (one of the timers 24-1 and 24-3), and then uses the local timer # 0 (with the timer 24-1). When the transmission of the uplink signal to be transmitted is completed according to the other of 24-3, the local timer # 1 is switched to the active local timer (the local timer to be used is switched). Furthermore, when the value of local timer # 1 reaches the local timer value for starting transmission (transmission start time indicated by the RR signal), the RR_Req signal is transmitted. The RR_Req signal includes at least the identifier of the ONU 2 i that is the signal transmission source and the time stamp of the ONU 2 i when the RR_Req signal is transmitted (the local time of the ONU 2 i when the RR_Req signal is transmitted).

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始のローカルタイマ値が示す時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、ＯＮＵ２iが送信する信号を受信する。ＲＲ＿ＲｅｑのタイムスタンプをＡ、到着時の自装置のローカルタイマの値をＢとすると、Ｂ−ＡによりＯＮＵ２iの新方路のＲＴＴを取得する（新方路のＲＴＴ＝Ｂ−Ａとなる）。その後、ＯＮＵ２iに再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号を通知し、下り方向の波長、方路、または、波長および方路の切替シーケンスを完了し、新波長による定常的な通信状態に移行する。 OLT1 After transmitting the RR signal, at a time indicated local timer value transmission start moistened to this signal, opens a window for receiving RR_Req signal wait only 5 us × maximum connection distance (km) min, ONU 2 i Receives the signal transmitted by. If the time stamp of RR_Req is A and the local timer value of the local device upon arrival is B, the RTT of the new route of ONU2 i is acquired by B-A (the RTT of the new route becomes BA). . After that, the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed is notified to the ONU 2 i , the downstream wavelength, the route, or the switching sequence of the wavelength and the route is completed, and the transition to the steady communication state by the new wavelength is made. To do.

図３は、特定の１台のＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。下り波長の切り替え制御を示した図２と同様に、簡単化のため、ＯＬＴ１と制御対象としているＯＮＵ２（ＯＮＵ２i）の動作のみを示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control procedure in the case of switching the uplink wavelength transmitted from one specific ONU 2 to the OLT 1. As in FIG. 2 showing the switching control of the downstream wavelength, only the operation of the OLT 1 and the ONU 2 (ONU 2 i ) to be controlled is shown for the sake of simplicity.

ここでは、ＯＬＴ１とＯＮＵ２iが下り波長λd2および上り波長λu1（図示せず）で通信を行っている状態から、上り信号を送信する波長をλu1からλu2に切り替える場合について説明する。図中の記号は図２と同様である。波長切り替えを開始する前の初期状態では、ローカルタイマ＃０を使用しているものとする。 Here, a case will be described in which the wavelength at which an uplink signal is transmitted is switched from λ u1 to λ u2 from the state in which the OLT 1 and the ONU 2 i are communicating at the downstream wavelength λ d2 and the upstream wavelength λ u1 (not shown). The symbols in the figure are the same as those in FIG. It is assumed that the local timer # 0 is used in the initial state before the wavelength switching is started.

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２iが上り信号を送信する波長をλu1からλu2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ｂから送信波長λd2を使用し、チューナブルレーザ（ＴＬ）から送信させる光の波長切り替え指示をＴＬ信号でＯＮＵ２iに対して送信する。ＴＬ信号は、少なくとも、ＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）およびＯＮＵ２iが今後送信すべき波長（この例ではλu2となる）を指定する識別子（上り波長識別子）を含む。ＯＮＵ２iは、この制御信号を受信すると自装置のＴＬ２１がＯＬＴ１から指示された波長λu2を送信するように設定する。ＯＬＴ１はＯＮＵ２ｉにおけるＴＬ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。ＲＲ信号は、図２を用いて説明した下り波長の切り替え制御と同様に、少なくとも、ＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子と、信号が送信された時のＯＬＴ１のタイムスタンプ（ＲＲ信号送信時点のＯＬＴ１のローカル時刻）と、送信開始のローカルタイマ値（ＯＮＵ２iに送信を開始させるローカル時刻）と、送信許可長（信号の送信を許可する期間の長さ）とを含む。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength at which the ONU 2 i transmits the uplink signal from λ u1 to λ u2 , first, the wavelength switching of the light transmitted from the tunable laser (TL) using the transmission wavelength λ d2 from the TR 11B An instruction is transmitted to the ONU 2 i by a TL signal. TL signal includes at least a explicit identifier (ONU identifier) and ONU 2 i is the wavelength to be transmitted next to ONU 2 i identifier to specify (this becomes lambda u2 in the example) (upstream wavelength identifier). When receiving this control signal, the ONU 2 i sets the TL 21 of its own device to transmit the wavelength λ u2 instructed from the OLT 1. After completing the TL setting in the ONU 2 i, the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . Similar to the downlink wavelength switching control described with reference to FIG. 2, the RR signal includes at least an identifier that explicitly specifies ONU 2 i and a time stamp of the OLT 1 when the signal is transmitted (at the time of transmission of the RR signal). OLT1 local time), a transmission start local timer value (local time at which ONU2 i starts transmission), and a transmission permission length (length of a period during which signal transmission is permitted).

ＯＮＵ２iは、ＲＲ信号を受信するとＯＬＴ１のタイムスタンプ値をローカルタイマ＃１（タイマ２４−１と２４−３の一方）にロードし、ローカルタイマ＃１をアクティブなローカルタイマに切り替える。その後、ローカルタイマ＃１の値が送信開始のローカルタイマ値（ＲＲ信号で指示された送信開始時刻）となったら、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号をλu2で送信する。ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、図２を用いて説明した下り波長の切り替え制御と同様に、少なくとも、ＯＮＵ２iの識別子と、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号が送信されたときのＯＮＵ２iのタイムスタンプ（ＲＲ＿Ｒｅｑ信号送信時点のＯＮＵ２iのローカル時刻）とを含む。 When receiving the RR signal, the ONU 2 i loads the time stamp value of the OLT 1 into the local timer # 1 (one of the timers 24-1 and 24-3) and switches the local timer # 1 to the active local timer. Thereafter, when the value of the local timer # 1 becomes the local timer value for starting transmission (transmission start time indicated by the RR signal), the RR_Req signal is transmitted at λ u2 . Similar to the downlink wavelength switching control described with reference to FIG. 2, the RR_Req signal includes at least the ONU2 i identifier and the ONU2 i time stamp when the RR_Req signal is transmitted (the ONU2 i time of the RR_Req signal transmission time ) . Local time).

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始のローカルタイマ値が示す時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、ＯＮＵ２iが送信する信号を受信する。ＲＲ＿ＲｅｑのタイムスタンプをＡ、到着時の自装置のローカルタイマの値をＢとすると、Ｂ−ＡによりＯＮＵ２iの新方路のＲＴＴを取得する（新方路のＲＴＴ＝Ｂ−Ａとなる）。その後、ＯＮＵ２iに再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号を通知し、上り方向の波長、方路、または、波長および方路の切替シーケンスを完了し、新波長による定常的な通信状態に移行する。 OLT1 After transmitting the RR signal, at a time indicated local timer value transmission start moistened to this signal, opens a window for receiving RR_Req signal wait only 5 us × maximum connection distance (km) min, ONU 2 i Receives the signal transmitted by. If the time stamp of RR_Req is A and the local timer value of the local device upon arrival is B, the RTT of the new route of ONU2 i is acquired by B-A (the RTT of the new route becomes BA). . After that, the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed is notified to the ONU 2 i , the upstream wavelength, the route, or the wavelength and route switching sequence is completed, and the state shifts to a steady communication state with the new wavelength. To do.

なお、この場合はＴＬとＲＲの情報がＯＬＴ１の同じ送信器から送信される（下りの方路が変更されない）ので、これらの情報を１つのフレームにまとめて送信してもよい。この場合、当該フレームにはＯＬＴ１のタイムスタンプ値とＴＬの変更開始時刻および、ＲＲフレーム送信開始時刻とフレーム長を含む。   In this case, since the information of TL and RR is transmitted from the same transmitter of OLT 1 (the downlink route is not changed), the information may be transmitted in one frame. In this case, the frame includes the OLT 1 time stamp value, the TL change start time, the RR frame transmission start time, and the frame length.

つづいて、図２，図３に示した波長切り替え制御を実現するためにＯＬＴ１およびＯＮＵ２の制御回路に実装される状態遷移の一例について、図４，図５を用いて説明する。   Next, an example of state transition implemented in the control circuits of the OLT 1 and the ONU 2 in order to realize the wavelength switching control shown in FIGS. 2 and 3 will be described with reference to FIGS.

図４は、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ１の制御回路１２に実装される波長、方路切替にかかるＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌの状態遷移を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the state transition of the MAC Control related to the wavelength and route switching implemented in the control circuit 12 of the OLT 1 of the optical communication system according to the present embodiment.

図４の<1>は、レンジングウィンドウセットアップのステートダイアグラムを示している。このステートダイアグラムでは、初期状態（Begin）からＩｄｌｅ状態に遷移する。この状態では、状態遷移で管理されるＩｎｓｉｄｅＲａｎｇｉｎｇＷｉｎｄｏｗにはｆａｌｓｅが設定されている。この状態でＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌの上位層からＴＦまたはＴＬ切替指示があるとＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌは、ＴＦまたはＴＬ切替指示信号（上述したＴＦ信号またはＴＬ信号）を送信する。次に、上位層からＲｅｒａｎｇｉｎｇ信号送信指示があると、ＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ層はＲＲ信号を送信し、指定した時刻にレンジングウィンドウを開く。この時、ＩｎｓｉｄｅＲａｎｇｉｎｇＷｉｎｄｏｗにはｔｒｕｅを設定し、ＲＲ＿Ｒｅｑフレームを待ちうける状態となる。なお、ステートマシンは、Ｒａｎｇｉｎｇ Ｗｉｎｄｏｗタイマを持ち、このタイマが満了するとＩｄｌｅ状態に遷移する。   <1> in FIG. 4 shows a state diagram of the ranging window setup. In this state diagram, a transition is made from the initial state (Begin) to the Idle state. In this state, false is set in the InsideRangingWindow managed by the state transition. In this state, when there is a TF or TL switching instruction from an upper layer of the MAC Control, the MAC Control transmits a TF or TL switching instruction signal (the above-described TF signal or TL signal). Next, when there is an instruction to transmit a ranging signal from an upper layer, the MAC control layer transmits an RR signal and opens a ranging window at a specified time. At this time, true is set in the InsideRangingWindow, and the RR_Req frame is awaited. The state machine has a ranging window timer, and when this timer expires, the state machine transits to the idle state.

図４の<2>は、Ｒｅｒａｎｇｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ受信のステートダイアグラムを示している。ＯＬＴ１は、初期状態（Begin）からＩｄｌｅ状態に遷移し、先述のＩｎｓｉｄｅＲａｎｇｉｎｇＷｉｎｄｏｗにｔｒｕｅが設定されると、ＲＲ＿Ｒｅｑ受信＆チェックの状態に遷移し、ＲＲ＿Ｒｅｑを受信する状態に遷移する。この状態では、ＲＲ＿Ｒｅｑを受信すると信号送信元のＯＮＵ２の識別子とＲＴＴ情報を取得して、上位層に転送する。なお、この状態では、ＩＥＥＥ８０２．３規定のタイムスタンプドリフトによるデレジスタ機能を無効化する。ＩｎｓｉｄｅＲａｎｇｉｎｇＷｉｎｄｏｗにｆａｌｓｅが設定されると、Ｉｄｌｅ状態に遷移する。   <2> in FIG. 4 shows a state diagram of receiving a Requiring Request. The OLT 1 transits from the initial state (Begin) to the Idle state, and when true is set in the aforementioned InsideRangingWindow, the OLT 1 transits to the RR_Req reception & check state and transits to the state of receiving the RR_Req. In this state, when RR_Req is received, the identifier of the signal transmission source ONU 2 and the RTT information are acquired and transferred to the upper layer. In this state, the deregister function due to the time stamp drift specified in IEEE 802.3 is invalidated. When false is set in InsideRangingWindow, the state transits to the Idle state.

図４の<3>は、Ｒｅｒａｎｇｉｎｇ Ａｃｋ送信のステートダイアグラムを示している。ＯＬＴ１は、初期状態（Begin）からＩｄｌｅ状態に遷移し、上位層からＲＲ＿Ａｃｋ送信指示を受信するとＲＲ＿Ａｃｋフレームを送信し、再びＩｄｌｅ状態に遷移する。   <3> in FIG. 4 shows a state diagram of the Ranging Ack transmission. The OLT 1 transits from the initial state (Begin) to the Idle state, and upon receiving an RR_Ack transmission instruction from the upper layer, transmits an RR_Ack frame, and transits again to the Idle state.

図５は、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＮＵ２の制御回路２５に実装される波長、方路切替にかかるＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌの状態遷移を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the state transition of the wavelength and the MAC Control related to the path switching implemented in the control circuit 25 of the ONU 2 of the optical communication system according to the present embodiment.

ＯＮＵ２が動作を開始すると、制御回路２５は、初期状態（Begin）からＩｄｌｅ状態に遷移する。この状態でＭＡＣ層からＴＦまたはＴＬ切替信号を受信すると、ＴＦ／ＴＬ切替状態に遷移し、ＴＦまたはＴＬの切替信号を自装置の光送受信器（ＴＦ２２またはＴＬ２１）に対して生成する。この状態では、ＲＲ受信待ちタイマで時間を計測し、ＴＦまたはＴＬ切替信号を受信してから閾値以上の時間が経過してもＲＲ信号が受信されなかった場合、ＯＮＵ未登録状態に遷移する。また、この状態（ＴＦ／ＴＬ切替状態）で、タイムアウト前にＴＦまたはＴＬ切替を再度受信した場合は、この状態に留まる。これに対し、ＴＦ／ＴＬ切替状態においてＲＲ受信待ちタイムアウト前にＲＲ受信イベントをＭＡＣから受信すると、ＲＲ＿Ｒｅｑ送信状態に遷移する。この状態では、ＯＬＴ１から指定された時刻になるとＲＲ＿Ｒｅｑを送信する。なお、ＲＲ＿Ｒｅｑ送信状態では、ＲＲ受信時にＩＥＥＥ８０２．３で規定されるタイムスタンプドリフトを検出しても、ＯＮＵ未登録状態には遷移しない。この状態でＲＲ＿Ｒｅｑ信号の送信が完了すると、ＲＲ＿Ａｃｋ受信待ちの状態に遷移する。ＲＲ＿Ｒｅｑ送信を完了する前にＲＲ受信イベントやＴＦまたはＴＬ切替を再び受信した場合は、それぞれ、図５に示した状態に遷移する。すなわち、ＲＲ受信時にはＲＲ＿Ｒｅｑ送信状態に留まる。ＴＦ切替受信時またはＴＬ切替受信時には、ＴＦ／ＴＬ切替状態に遷移する。ＲＲ＿Ａｃｋ受信待ち状態では、ＲＲ＿Ａｃｋ受信待ちタイマで時間を計測し、この状態に遷移してから閾値以上の時間が経過しても（受信待ちタイマが満了しても）、ＲＲ＿Ａｃｋ信号を受信できなかった場合、ＯＮＵ未登録状態に遷移する。   When the ONU 2 starts operating, the control circuit 25 transitions from the initial state (Begin) to the Idle state. When a TF or TL switching signal is received from the MAC layer in this state, the state transits to the TF / TL switching state, and a TF or TL switching signal is generated for the optical transceiver (TF22 or TL21) of the own apparatus. In this state, the time is measured by the RR reception waiting timer, and if the RR signal is not received even after the TF or TL switching signal is received and the time equal to or longer than the threshold value is passed, the state transits to the ONU unregistered state. Further, in this state (TF / TL switching state), if TF or TL switching is received again before timeout, the state remains in this state. On the other hand, when the RR reception event is received from the MAC before the RR reception waiting timeout in the TF / TL switching state, the state transits to the RR_Req transmission state. In this state, RR_Req is transmitted at the time designated by OLT 1. In the RR_Req transmission state, even if a time stamp drift defined by IEEE 802.3 is detected during RR reception, the state does not transit to the ONU unregistered state. When transmission of the RR_Req signal is completed in this state, the state transits to a state of waiting for reception of RR_Ack. When the RR reception event or TF or TL switching is received again before completing the RR_Req transmission, the state transits to the state shown in FIG. That is, the RR_Req transmission state remains during RR reception. At the time of TF switching reception or TL switching reception, the state transits to the TF / TL switching state. In the RR_Ack reception waiting state, the time is measured by the RR_Ack reception waiting timer, and the RR_Ack signal could not be received even if a time longer than the threshold has elapsed after transitioning to this state (even if the reception waiting timer expired). In this case, transition to the ONU unregistered state is made.

つづいて、本実施の形態にかかる光通信システムにおける時刻同期情報の管理方法について説明する。図６は、時刻同期情報の管理方法の一例を示す図であり、ＯＬＴ１とＯＮＵ２がＴｏＤ（Time of Day）情報をＩＥＥＥ８０２．１ＡＳで規定される方法で同期する場合のＯＮＵ２における時刻同期情報の管理方法を示している。   Next, a method for managing time synchronization information in the optical communication system according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for managing time synchronization information. Management of time synchronization information in the ONU 2 when the OLT 1 and the ONU 2 synchronize ToD (Time of Day) information using a method defined by IEEE 802.1AS. Shows how.

ＰＯＮシステムでは一般的に、ＯＮＵはＯＬＴの抽出クロックで動作している。しかし、本実施の形態にかかる光通信システムでは、通信中に下り波長や方路が切り替わることに伴い抽出クロックが途絶し、ローカルタイマの再同期が発生するため、既存の制御だけでは、時刻同期を維持することができない。そのため、本実施の形態にかかる光通信システムでは、図６に示した手順でＯＬＴ１とＯＮＵ２がローカル時刻の同期を維持している。すなわち、ＯＮＵ２は、ＲＲ受信後、その時点で未使用のローカルタイマ＃１にＲＲ信号で通知された、ＯＬＴ１で管理されている時刻を示すタイムスタンプをロードした後に、ＴｏＤ情報（TimeSync）の関連付けをローカルタイマ＃０からローカルタイマ＃１に付け替え、使用するローカルタイマを切り替える。また、ＯＬＴ１側はＯＮＵ２の波長切り替えが完了した後は、定期的に送信するＴｏＤ情報をＴＲ１１Ａによるλd1での送信からからＴＲ１１Ｂによるλd2での送信に切り替える。 In a PON system, the ONU generally operates with an OLT extraction clock. However, in the optical communication system according to the present embodiment, the extracted clock is interrupted and the local timer is resynchronized when the downstream wavelength or the path is switched during communication. Can't keep up. Therefore, in the optical communication system according to the present embodiment, the OLT 1 and the ONU 2 maintain the local time synchronization in the procedure shown in FIG. That is, the ONU 2 associates the ToD information (TimeSync) after loading the time stamp indicating the time managed by the OLT 1 notified to the unused local timer # 1 by the RR signal after receiving the RR. Is replaced from local timer # 0 to local timer # 1, and the local timer to be used is switched. Further, after the wavelength switching of the ONU 2 is completed, the OLT 1 side switches the ToD information to be transmitted periodically from transmission at λ d1 by TR11A to transmission at λ d2 by TR11B.

以上のように、ＯＬＴ１は、下り信号を送信する光の波長を切り替える前に、ＴＦ信号によって次に受信する波長をＯＮＵ２へ指定するようにしたので、ＯＮＵ２の登録を解除することなく下り信号を送信する波長を切り替えることができ、短時間で効率的に波長を切り替えることができる。また、下り波長と上り波長のいずれを切り替えた場合にも、切り替え後の新波長でＲＴＴを再測定するので、新方路のＲＴＴを取得して早期に通信を再開できる。また、ＯＮＵ２は、ローカルタイマを二重化し、ＲＲ受信後、送信すべき上り信号の送信を完了した時点で、使用するローカルタイマを切り替えるので、ＲＲ受信後も、それまで使用していたローカルタイマ＃０を使って上り方向の通信（図２で網掛で示している上り通信）を行う必要がある場合、上り通信が完了してからＲＲ＿Ｒｅｑを送信するまでのタイミングでローカルタイマの切り替えが可能となる。すなわち、切り替え前の波長を使用した送信動作で必要なローカル時刻と切り替え後の波長を使用した送信動作で必要なローカル時刻を同時に管理できるので、上り信号の衝突発生確率を低く抑えることができる。その結果、上りの帯域利用効率の改善が期待できる。また、本実施の形態では、制御対象の１台のＯＮＵ２を指定して波長切替を行うので、ＯＬＴ１側の再レンジングウィンドウを短く設定することができ、この点においても上りの帯域利用効率の改善が期待できる。また、波長や方路切替に応じて、ＯＮＵ２にてＴｏＤを関連付けるローカルタイマを自動的に切り替えるようにしているので、波長や方路が切り替わった場合でも時刻同期情報を正確に維持することができる。   As described above, the OLT 1 designates the wavelength to be received next to the ONU 2 by the TF signal before switching the wavelength of the light to transmit the downlink signal, so that the downlink signal can be transmitted without canceling the registration of the ONU 2. The wavelength to be transmitted can be switched, and the wavelength can be switched efficiently in a short time. In addition, when switching between the downstream wavelength and the upstream wavelength, the RTT is measured again at the new wavelength after the switching, so that the communication can be resumed early by acquiring the RTT of the new route. The ONU 2 doubles the local timer and switches the local timer to be used when transmission of the uplink signal to be transmitted is completed after receiving the RR. When it is necessary to perform uplink communication using 0 (uplink communication indicated by hatching in FIG. 2), the local timer can be switched at the timing from when the uplink communication is completed until RR_Req is transmitted. . That is, since the local time required for the transmission operation using the wavelength before switching and the local time required for the transmission operation using the wavelength after switching can be managed simultaneously, it is possible to keep the collision probability of the uplink signal low. As a result, an improvement in upstream bandwidth utilization efficiency can be expected. Further, in this embodiment, wavelength switching is performed by designating one ONU 2 to be controlled, so that the re-ranging window on the OLT 1 side can be set short, and in this respect as well, the upstream band utilization efficiency is improved. Can be expected. In addition, since the local timer for associating the ToD is automatically switched by the ONU 2 in accordance with the wavelength and the route switching, the time synchronization information can be accurately maintained even when the wavelength or the route is switched. .

本実施の形態では、１台のＯＮＵ２について、下りまたは上りの使用波長を切り替える制御動作を説明したが、使用波長を切り替えるＯＮＵ２の台数が複数の場合、ＯＬＴ１は、制御対象の複数のＯＮＵ２に対し、上述した制御（図２，図３参照）を個別に実施して波長を切り替える。すなわち、制御対象のＯＮＵ２の台数分、同じ制御を繰返す。   In the present embodiment, the control operation for switching the downlink or uplink wavelength used for one ONU 2 has been described. However, when there are a plurality of ONUs 2 for switching the wavelength used, the OLT 1 controls the ONUs 2 to be controlled. The above-described control (see FIGS. 2 and 3) is performed individually to switch wavelengths. That is, the same control is repeated for the number of ONUs 2 to be controlled.

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、波長、方路または、波長および方路を１台のＯＮＵずつ切り替えるようにしたものであるが、次に、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮのＥＰＯＮ型通信システムである光通信システムにおいて、ＯＮＵ２の登録を解除することなく、複数のＯＮＵ２の波長、方路または、波長および方路を同時に変更する場合の制御方法について説明する。なお、光通信システムの構成および装置（ＯＬＴ，ＯＮＵ）の構成は実施の形態１と同様とする（図１参照）。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the wavelength, route, or wavelength and route are switched for each ONU. Next, optical communication that is an EPON communication system of WDM / TDM-PON. A description will be given of a control method in the case where the wavelength, route, or wavelength and route of a plurality of ONUs 2 are changed simultaneously in the system without deregistering the ONU 2. The configuration of the optical communication system and the configuration of the devices (OLT, ONU) are the same as those in the first embodiment (see FIG. 1).

図７は、ＯＬＴ１から特定の複数台のＯＮＵ２へ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。図８は、特定の複数台のＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。なお、実施の形態１と共通の部分については説明を省略する。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a control procedure when the downlink wavelength transmitted from the OLT 1 to a specific plurality of ONUs 2 is switched. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching uplink wavelengths transmitted from a specific plurality of ONUs 2 to the OLT 1. Note that description of portions common to the first embodiment is omitted.

図７を参照しながら、下り波長を切り替える場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作について説明する。なお、波長切り替えを開始する前の初期状態では、ＯＬＴ１はＴＲ１１Ａを使用して波長λd1で下り信号を送信し、制御対象の複数のＯＮＵ２は波長λu1で上り信号を送信しているものとする。また、ＯＮＵ２はローカルタイマ＃０を使用しているものとする。 The operation of the OLT 1 and the ONU 2 when switching the downstream wavelength will be described with reference to FIG. In the initial state before starting wavelength switching, the OLT 1 uses the TR 11A to transmit a downstream signal at the wavelength λ d1 , and the plurality of ONUs 2 to be controlled transmit upstream signals at the wavelength λ u1. To do. Further, it is assumed that the ONU 2 uses the local timer # 0.

ＯＬＴ１は、複数のＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２kとする）へ下り信号を送信する波長をλd1からλd2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ａから送信波長λd1を使用し、チューナブルフィルタの切り替え指示をＴＦ信号でＯＮＵ２iおよび２kに対して送信する。ＴＦ信号は、少なくとも、使用波長を変更させるＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２k）を明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）と、ＯＮＵ２iおよび２kが今後受信すべき波長（この例ではλd2となる）を指定する識別子（下り波長識別子）とを含む。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength for transmitting the downlink signal from the λ d1 to the λ d2 to a plurality of ONUs 2 (ONUs 2 i and 2 k ), the tunable filter uses the transmission wavelength λ d1 from the TR 11A first. Is sent to the ONUs 2 i and 2 k as a TF signal. The TF signal includes at least an identifier (ONU identifier) that explicitly specifies ONU 2 (ONU 2 i and 2 k ) for changing the wavelength to be used, and a wavelength (in this example, λ d2 ) to be received by ONU 2 i and 2 k in the future. And an identifier (downlink wavelength identifier) for designating.

ＯＮＵ２iおよび２kは、この制御信号を受信すると自装置のＴＦ２２をＯＬＴ１から指示された波長λd2が受信できるように設定する。ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２iおよび２kにおけるＴＦ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。なお、ＲＲ信号の送信タイミングは、ＴＦ信号を送信してからＯＮＵ２iおよび２kにおけるＴＦ設定が完了するまで所要時間が経過した後とする。ＲＲ信号は、少なくともブロードキャストであることを示す識別子と、信号が送信された時のＯＬＴ１のタイムスタンプ（ＲＲ信号送信時点のＯＬＴ１のローカル時刻）と、送信開始のローカルタイマ値（ＯＮＵ２iに送信を開始させるローカル時刻）と、送信許可長（信号の送信を許可する期間の長さ）とを含む。 When receiving this control signal, the ONUs 2 i and 2 k set the TF 22 of the own apparatus so that the wavelength λ d2 instructed from the OLT 1 can be received. After completing the TF setting in the ONUs 2 i and 2 k , the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . Note that the transmission timing of the RR signal is after the required time has elapsed from the transmission of the TF signal until the TF setting in the ONUs 2 i and 2 k is completed. The RR signal includes at least an identifier indicating broadcast, a time stamp of the OLT 1 when the signal is transmitted (local time of the OLT 1 at the time of transmission of the RR signal), and a local timer value for transmission start (ONU 2 i is transmitted) Local time to be started) and transmission permission length (length of a period during which signal transmission is permitted).

各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２i，２k）は、ＲＲ信号を受信するとＯＬＴ１のタイムスタンプ値をローカルタイマ＃１にロードし、ローカルタイマ＃１をアクティブなローカルタイマに切り替える。その後、ローカルタイマ＃１の値が送信開始のローカルタイマ値（ＲＲ信号で指示された送信開始時刻）となったら、ＯＮＵ２ごとに異なるランダム時間だけ遅延させてＲＲ＿Ｒｅｑ信号を送信する。各ＯＮＵ２から異なるタイミングで送信される各ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２の識別子と、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号が送信されたときのＯＮＵ２のタイムスタンプ（ＲＲ＿Ｒｅｑ信号送信時点のＯＮＵ２のローカル時刻）とを含む。 When each ONU 2 (ONU 2 i , 2 k ) receives the RR signal, it loads the time stamp value of OLT 1 into the local timer # 1 and switches the local timer # 1 to the active local timer. Thereafter, when the value of the local timer # 1 becomes the local timer value for starting transmission (transmission start time indicated by the RR signal), the RR_Req signal is transmitted with a delay of a different random time for each ONU 2. Each RR_Req signal transmitted at a different timing from each ONU 2 includes at least the identifier of the ONU 2 that is the signal transmission source and the time stamp of the ONU 2 when the RR_Req signal is transmitted (the local time of the ONU 2 at the time of transmission of the RR_Req signal). Including.

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始のローカルタイマ値が示す時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分＋ランダム遅延量の最大値分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、各ＯＮＵ２から送信されたＲＲ＿Ｒｅｑ信号を受信する。ＲＲ＿ＲｅｑのタイムスタンプをＡ、到着時の自装置のローカルタイマの値をＢとすると、Ｂ−Ａにより各ＯＮＵ２の新方路のＲＴＴを取得する。その後、各ＯＮＵ２に再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号をブロードキャストし、下り方向の波長、方路、または、波長および方路の切替シーケンスを完了し、新波長による定常的な通信状態に移行する。   After transmitting the RR signal, the OLT 1 waits for the RR_Req signal corresponding to the maximum value of 5us × maximum connection distance (km) + random delay amount at the time indicated by the transmission start local timer value included in this signal. And the RR_Req signal transmitted from each ONU 2 is received. Assuming that the time stamp of RR_Req is A and the value of the local timer of the own device upon arrival is B, the RTT of the new route of each ONU 2 is acquired by B-A. After that, the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed is broadcast to each ONU 2, and the downstream wavelength, path, or wavelength and path switching sequence is completed, and a steady communication state with the new wavelength is entered. To do.

図８を参照しながら、上り波長を切り替える場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作について説明する。なお、波長切り替えを開始する前の初期状態では、ＯＬＴ１はＴＲ１１Ｂを使用して波長λd2で下り信号を送信し、制御対象の複数のＯＮＵ２は波長λu1で上り信号を送信しているものとする。また、ＯＮＵ２はローカルタイマ＃０を使用しているものとする。 The operation of the OLT 1 and the ONU 2 when switching the upstream wavelength will be described with reference to FIG. In the initial state before starting wavelength switching, the OLT 1 uses the TR 11B to transmit a downstream signal at the wavelength λ d2 , and the plurality of ONUs 2 to be controlled transmit upstream signals at the wavelength λ u1. To do. Further, it is assumed that the ONU 2 uses the local timer # 0.

ＯＬＴ１は、複数のＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２kとする）が上り信号を送信する波長をλu1からλu2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ｂから送信波長λd2を使用し、チューナブルレーザ（ＴＬ）から送信させる光の波長切り替え指示をＴＬ信号でＯＮＵ２iに対して送信する。ＴＬ信号は、少なくとも、使用波長を変更させるＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２k）を明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）と、ＯＮＵ２iおよび２kが今後送信すべき波長（この例ではλu2となる）を指定する識別子（上り波長識別子）とを含む。各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２i，２k）は、この制御信号を受信すると自装置のＴＬ２１がＯＬＴ１から指示された波長λu2を送信するように設定する。ＯＬＴ１は各ＯＮＵ２におけるＴＬ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。ＲＲ信号は、少なくとも、少なくともブロードキャストであることを示す識別子と、信号が送信された時のＯＬＴ１のタイムスタンプ（ＲＲ信号送信時点のＯＬＴ１のローカル時刻）と、送信開始のローカルタイマ値（ＯＮＵ２iに送信を開始させるローカル時刻）と、送信許可長（信号の送信を許可する期間の長さ）または送信停止のローカルタイマ値（送信を停止するローカル時刻の情報）とを含む。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength at which a plurality of ONUs 2 (ONUs 2 i and 2 k ) transmit uplink signals from λ u1 to λ u2 , first, the transmission wavelength λ d2 from the TR 11B is used to tune the laser. An instruction to switch the wavelength of light to be transmitted from (TL) is transmitted to the ONU 2 i as a TL signal. The TL signal includes at least an identifier (ONU identifier) that explicitly specifies an ONU 2 (ONU 2 i and 2 k ) whose wavelength to be used is changed, and a wavelength (in this example, λ u2 ) that the ONU 2 i and 2 k should transmit in the future. And an identifier (uplink wavelength identifier) for designating. Each ONU 2 (ONU 2 i , 2 k ), when receiving this control signal, sets the TL 21 of its own device to transmit the wavelength λ u2 instructed from the OLT 1. After completing the TL setting in each ONU 2, the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . The RR signal includes at least an identifier indicating broadcast, a time stamp of the OLT 1 when the signal is transmitted (local time of the OLT 1 at the time of transmission of the RR signal), and a local timer value (ONU2 i in the transmission start). A local time at which transmission is started) and a transmission permission length (the length of a period during which signal transmission is permitted) or a local timer value for stopping transmission (information on local time at which transmission is stopped).

なお、この場合はＴＬとＲＲの情報がＯＬＴ１の同じ送信器から送信される（下りの方路が変更されない）ので、これらの情報を１つのフレームにまとめて送信してもよい。この場合、当該フレームにはＯＬＴ１のタイムスタンプ値とＴＬの変更開始時刻および、ＲＲフレーム送信開始時刻とフレーム長を含む。   In this case, since the information of TL and RR is transmitted from the same transmitter of OLT 1 (the downlink route is not changed), the information may be transmitted in one frame. In this case, the frame includes the OLT 1 time stamp value, the TL change start time, the RR frame transmission start time, and the frame length.

各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２i，２k）は、ＲＲ信号を受信するとＯＬＴ１のタイムスタンプ値をローカルタイマ＃１にロードし、ローカルタイマ＃１をアクティブなローカルタイマに切り替える。その後、ローカルタイマ＃１の値が送信開始のローカルタイマ値（ＲＲ信号で指示された送信開始時刻）となったら、ＯＮＵ２ごとに異なるランダム時間だけ遅延させてＲＲ＿Ｒｅｑ信号を波長λu2で送信する。各ＯＮＵ２から異なるタイミングで送信される各ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２の識別子と、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号が送信されたときのＯＮＵ２のタイムスタンプ（ＲＲ＿Ｒｅｑ信号送信時点のＯＮＵ２のローカル時刻）とを含む。 When each ONU 2 (ONU 2 i , 2 k ) receives the RR signal, it loads the time stamp value of OLT 1 into the local timer # 1 and switches the local timer # 1 to the active local timer. Thereafter, when the value of the local timer # 1 becomes the local timer value for starting transmission (transmission start time instructed by the RR signal), the RR_Req signal is transmitted at a wavelength λ u2 with a delay of a different random time for each ONU 2. Each RR_Req signal transmitted at a different timing from each ONU 2 includes at least the identifier of the ONU 2 that is the signal transmission source and the time stamp of the ONU 2 when the RR_Req signal is transmitted (the local time of the ONU 2 at the time of transmission of the RR_Req signal). Including.

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始のローカルタイマ値が示す時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分＋ランダム遅延量の最大値分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、各ＯＮＵ２から送信されたＲＲ＿Ｒｅｑ信号を受信する。ＲＲ＿ＲｅｑのタイムスタンプをＡ、到着時の自装置のローカルタイマの値をＢとすると、Ｂ−Ａにより各ＯＮＵ２の新方路のＲＴＴを取得する。その後、各ＯＮＵ２に再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号をブロードキャストし、下り方向の波長、方路、または、波長および方路の切替シーケンスを完了し、新波長による定常的な通信状態に移行する。   After transmitting the RR signal, the OLT 1 waits for the RR_Req signal corresponding to the maximum value of 5us × maximum connection distance (km) + random delay amount at the time indicated by the transmission start local timer value included in this signal. And the RR_Req signal transmitted from each ONU 2 is received. Assuming that the time stamp of RR_Req is A and the value of the local timer of the own device upon arrival is B, the RTT of the new route of each ONU 2 is acquired by B-A. After that, the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed is broadcast to each ONU 2, and the downstream wavelength, path, or wavelength and path switching sequence is completed, and a steady communication state with the new wavelength is entered. To do.

以上の制御を実現するためにＯＬＴ１とＯＮＵ２の制御回路に実装される状態遷移については、実施の形態１と同様である。また、時刻同期についても実施の形態１と同様の方法で実現できる。   The state transition implemented in the control circuits of the OLT 1 and the ONU 2 in order to realize the above control is the same as in the first embodiment. Time synchronization can also be realized by the same method as in the first embodiment.

以上のように、本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴ１は、ＴＦ信号またはＴＬにより使用波長の変更をＯＮＵ２に指示する場合、１つ以上のＯＮＵ識別子を設定して変更後の使用波長を指定するようにしているので、使用波長を変更させるＯＮＵ２が複数存在する場合であっても、波長切替を短時間で行うことができ、新波長、新方路への切替を効率的に行うことが可能となる。さらに、ブロードキャストでＲＲフレームを送信するので、少ない下り帯域で効率的に複数のＯＮＵ２のＲＴＴを取得できる。また、実施の形態１と同様にローカルタイマを二重化しているので、上りの帯域利用効率の改善が期待できる。また、波長や方路切替に応じて、ＯＮＵ２にてＴｏＤを関連付けるローカルタイマを自動的に切り替えるようにしているので、波長や方路が切り替わった場合でも時刻同期情報を正確に維持することができる。   As described above, in the optical communication system according to the present embodiment, when the OLT 1 instructs the ONU 2 to change the use wavelength by the TF signal or TL, one or more ONU identifiers are set and the use wavelength after the change is set. Because it is specified, even if there are multiple ONUs 2 that change the wavelength used, wavelength switching can be performed in a short time, and switching to a new wavelength and a new route can be performed efficiently. Is possible. Furthermore, since the RR frame is transmitted by broadcasting, the RTTs of a plurality of ONUs 2 can be acquired efficiently with a small downlink bandwidth. Further, since the local timer is duplicated as in the first embodiment, it is possible to expect improvement in upstream bandwidth utilization efficiency. In addition, since the local timer for associating the ToD is automatically switched by the ONU 2 in accordance with the wavelength and the route switching, the time synchronization information can be accurately maintained even when the wavelength or the route is switched. .

実施の形態３．
実施の形態１，２では、二重化されたローカルタイマを使用して時刻同期を維持しつつ使用波長を切り替える光通信システムを説明したが、本実施の形態では、二重化されたレジスタおよびカウンタを使用して同様の制御を行う光通信システムについて説明する。なお、光通信システムの構成は実施の形態１，２と同様とする（図１参照）。実施の形態１，２と共通の部分については説明を省略する。 Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the optical communication system that switches the wavelength to be used while maintaining time synchronization using a duplex local timer has been described. However, in the present embodiment, a duplex register and counter are used. An optical communication system that performs similar control will be described. The configuration of the optical communication system is the same as in the first and second embodiments (see FIG. 1). A description of portions common to the first and second embodiments is omitted.

図９は、実施の形態３の光通信システムにおいて、ＯＬＴ１から特定の１台のＯＮＵ２へ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図であり、ＯＬＴ１が制御対象のＯＮＵ２の登録を解除することなく下りの送信波長を切り替える制御手順を示している。図１０は、特定の１台のＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。図９および図１０においては、説明の簡単化のために、ＯＬＴ１と制御対象としているＯＮＵ２（ＯＮＵ２iとしている）の動作のみを示している。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a control procedure when the downlink wavelength transmitted from the OLT 1 to a specific one ONU 2 is switched in the optical communication system according to the third embodiment. The OLT 1 registers the ONU 2 to be controlled. The control procedure for switching the downstream transmission wavelength without canceling is shown. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a control procedure in the case of switching the uplink wavelength transmitted from one specific ONU 2 to the OLT 1. 9 and 10, only the operation of the OLT 1 and the ONU 2 to be controlled (ONU 2 i ) is shown for the sake of simplicity of explanation.

まず、図９を参照しながら、下り波長を切り替える場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作について説明する。ここでは、ＯＬＴ１とＯＮＵ２iが下り波長λd1および上り波長λu1（図示せず）で通信を行っている状態から、下り信号を送信する波長をλd1からλd2に切り替える場合について説明する。図中の記号のうち、Ｇ，ＴＦ，ＲＲ，ＲＲ＿Ｒｅｑ，ＲＲ＿Ａｃｋは実施の形態１の動作を示した図２などに記載されているものと同じである。ＵＰＢは、上りバースト信号（各種制御メッセージとユーザデータを含む）である。 First, the operation of the OLT 1 and the ONU 2 when switching the downstream wavelength will be described with reference to FIG. Here, a case will be described in which the wavelength at which a downlink signal is transmitted is switched from λ d1 to λ d2 from a state in which the OLT 1 and the ONU 2 i are communicating at the downstream wavelength λ d1 and the upstream wavelength λ u1 (not shown). Among the symbols in the figure, G, TF, RR, RR_Req, and RR_Ack are the same as those described in FIG. 2 showing the operation of the first embodiment. UPB is an upstream burst signal (including various control messages and user data).

ＯＬＴ１は、下り信号を送信する波長をλd1からλd2に切り替えることに決定すると、ＴＲ１１Ａから送信波長λd1を使用し、チューナブルフィルタの切り替え指示をＴＦ信号でＯＮＵ２iに対して送信する。ＴＦ信号は、少なくとも、ＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）およびＯＮＵ２iが今後受信すべき波長（この例ではλd2となる）を指定する識別子（下り波長識別子）を含む。ＯＮＵ２iは、この制御信号を受信すると自装置のＴＦ２２をＯＬＴ１から指示された波長λd2が受信できるように設定する。ＯＬＴ１はＯＮＵ２ｉにおけるＴＦ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。なお、ＲＲ信号の送信タイミングは、ＴＦ信号を送信してからＯＮＵ２iにおけるＴＦ設定が完了するまで所要時間が経過した後とする。ＲＲ信号は、少なくともＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子と、送信開始時刻と、送信許可長（信号の送信を許可する期間の長さ）または送信終了時刻とを含む。なお、ＯＮＵ２iは、受信したＴＦ信号やＲＲ信号に含まれているＯＮＵ識別子が自身を示していない場合、受信した信号を破棄する。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength for transmitting the downlink signal from λ d1 to λ d2 , it uses the transmission wavelength λ d1 from the TR 11A and transmits a tunable filter switching instruction to the ONU 2 i as a TF signal. TF signal includes at least explicitly specified identifier (ONU identifier) and ONU 2 i is the wavelength to be received next identifier specifying a (this a lambda d2 in the example) (downstream wavelength identifier) the ONU 2 i. When receiving this control signal, the ONU 2 i sets the TF 22 of its own device so that it can receive the wavelength λ d2 instructed from the OLT 1. After completing the TF setting in the ONU 2 i, the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . Note that the transmission timing of the RR signal is after a lapse of a required time from the transmission of the TF signal until the TF setting in the ONU 2 i is completed. The RR signal includes at least an identifier that explicitly specifies ONU 2 i , a transmission start time, a transmission permission length (a length of a period during which signal transmission is permitted), or a transmission end time. The ONU 2 i discards the received signal when the ONU identifier included in the received TF signal or RR signal does not indicate itself.

ＯＮＵ２iは、ＲＲ信号を受信するとスタンバイ側（ここでは送信レジスタ＃１とする）の同期カウンタをリセットし、ＯＬＴ１から受信した送信開始時刻と、送信許可長または送信終了時刻とを送信レジスタ＃１にロードする。その後、アクティブ側の送信レジスタ＃０による上りの送信が完了したら、送信レジスタ＃１をアクティブな送信レジスタに切り替え、同期カウンタの値が送信レジスタ＃１の送信開始時刻の値となったら、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号を送信する。ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２iの識別子を含む。 When the ONU 2 i receives the RR signal, it resets the synchronization counter on the standby side (here, the transmission register # 1), and transmits the transmission start time received from the OLT 1 and the transmission permission length or transmission end time to the transmission register # 1. To load. Thereafter, when the upstream transmission by the active transmission register # 0 is completed, the transmission register # 1 is switched to the active transmission register, and when the value of the synchronization counter becomes the value of the transmission start time of the transmission register # 1, the RR_Req signal Send. The RR_Req signal includes at least the identifier of the ONU 2 i that is the signal transmission source.

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、ＯＮＵ２iが送信する信号を受信する。ＯＬＴ１がＲＲ＿Ｒｅｑの受信を期待する時刻をＡ、ＲＲ＿Ｒｅｑの実際の到着時時刻をＢとすると、ＯＬＴ１は、Ａ−ＢによりＯＮＵ２iの新方路のＥｑＤ（Equalization Delay）を取得する。ＥｑＤは、ＯＮＵ２が上り信号を送信するタイミングを決定する際に使用される情報である。ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２iの新方路のＥｑＤを取得すると、ＯＮＵ２iに新しいＥｑＤ値と再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号を通知する。この結果、下り方向の波長、方路または波長および方路の切替シーケンスが完了となり、新波長による定常的な通信状態に移行する。 After transmitting the RR signal, the OLT 1 opens a window for waiting for the RR_Req signal for 5us × maximum connection distance (km) when the transmission start time included in this signal is received, and receives the signal transmitted by the ONU 2 i To do. If the time when the OLT 1 expects to receive the RR_Req is A and the actual arrival time of the RR_Req is B, the OLT 1 acquires EqD (Equalization Delay) of the new route of the ONU 2 i by AB. EqD is information used when the ONU 2 determines the timing for transmitting the uplink signal. When the OLT 1 acquires the EqD of the new route of the ONU 2 i , the OLT 1 notifies the ONU 2 i of the new EqD value and the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed. As a result, the downstream wavelength, path, or wavelength and path switching sequence is completed, and a steady communication state with the new wavelength is entered.

なお、下りの波長を切り替える場合は下りの同期が一度外れるため、ＯＮＵ２iは図１１に示した状態遷移（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ.９８４.３で規定されている状態遷移を変形したもの）において、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）からＩｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ＬＯＤＳ ｓｔａｔｅ（Ｏ６）に遷移する。このため、上記に示した一連のＥｑＤ取得処理は、新たに追加したＲｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）でＯ６ステートからＯ５ステートに移行する過程で実施され、新たなＥｑＤが取得されたらＯ５に復旧する。すなわち、図１１に示したように、Ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ＬＯＤＳ ｓｔａｔｅ（Ｏ６）において、ＴＦ信号に続いてＲＲ信号を受信した場合にはＲｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）へ遷移する。その後、ＲＲ＿Ａｃｋ信号を受信すると、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）へ遷移する。Ｒｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）以外はＩＴＵ−Ｔ Ｇ.９８４.３で規定されたものである。 In addition, since the synchronization of the downlink is once lost when the downlink wavelength is switched, the ONU 2 i is in the state transition shown in FIG. 11 (a modification of the state transition defined in ITU-T G.984.3). Transition from Operation state (O5) to Intermittent LODS state (O6). For this reason, the series of EqD acquisition processes described above are performed in the process of shifting from the O6 state to the O5 state in the newly added Re-ranging state (O8), and when a new EqD is acquired, the process is restored to O5. . That is, as shown in FIG. 11, when the RR signal is received following the TF signal in the Intermittent LODS state (O6), the transition is made to the Re-ranging state (O8). Thereafter, when the RR_Ack signal is received, the state transits to Operation state (O5). Except for the Re-ranging state (O8), it is defined by ITU-T G.984.3.

次に、図１０を参照しながら、上り波長を切り替える場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作について説明する。ここでは、ＯＬＴ１とＯＮＵ２iが下り波長λd2および上り波長λu1（図示せず）で通信を行っている状態から、上り信号を送信する波長をλu1からλu2に切り替える場合について説明する。 Next, operations of the OLT 1 and the ONU 2 when switching the upstream wavelength will be described with reference to FIG. Here, a case will be described in which the wavelength at which an uplink signal is transmitted is switched from λ u1 to λ u2 from the state in which the OLT 1 and the ONU 2 i are communicating at the downstream wavelength λ d2 and the upstream wavelength λ u1 (not shown).

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２iが上り信号を送信する波長をλu1からλu2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ｂから送信波長λd2を使用し、チューナブルレーザ（ＴＬ）から送信させる光の波長切り替え指示をＴＬ信号でＯＮＵ２iに対して送信する。ＴＬ信号は、少なくとも、ＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）およびＯＮＵ２iが今後送信すべき波長（この例ではλu2となる）を指定する識別子（上り波長識別子）を含む。ＯＮＵ２iは、この制御信号を受信すると自装置のＴＬ２１がＯＬＴ１から指示された波長λu2を送信するように設定する。ＯＬＴ１はＯＮＵ２iにおけるＴＬ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。ＲＲ信号は、少なくともＯＮＵ２iを明示的に指定する識別子と、送信開始時刻と、送信許可長（信号の送信を許可する期間の長さ）または送信終了時刻とを含む。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength at which the ONU 2 i transmits the uplink signal from λ u1 to λ u2 , first, the wavelength switching of the light transmitted from the tunable laser (TL) using the transmission wavelength λ d2 from the TR 11B An instruction is transmitted to the ONU 2 i by a TL signal. TL signal includes at least a explicit identifier (ONU identifier) and ONU 2 i is the wavelength to be transmitted next to ONU 2 i identifier to specify (this becomes lambda u2 in the example) (upstream wavelength identifier). When receiving this control signal, the ONU 2 i sets the TL 21 of its own device to transmit the wavelength λ u2 instructed from the OLT 1. After completing the TL setting in the ONU 2 i, the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . The RR signal includes at least an identifier that explicitly specifies ONU 2 i , a transmission start time, a transmission permission length (a length of a period during which signal transmission is permitted), or a transmission end time.

なお、この場合はＴＬとＲＲの情報がＯＬＴ１の同じ送信器から送信される（下りの方路が変更されない）ので、これらの情報を１つのフレームにまとめて送信してもよい。この場合、当該フレームにはＴＬの変更開始時刻と、ＲＲフレーム送信開始時刻と、フレーム送信停止時刻またはフレーム長とを含む。   In this case, since the information of TL and RR is transmitted from the same transmitter of OLT 1 (the downlink route is not changed), the information may be transmitted in one frame. In this case, the frame includes a TL change start time, an RR frame transmission start time, and a frame transmission stop time or frame length.

ＯＮＵ２iは、ＲＲ信号を受信するとスタンバイ側（ここでは送信レジスタ＃１とする）の同期カウンタをリセットし、ＯＬＴ１から受信した送信開始時刻と、送信許可長または送信終了時刻とを送信レジスタ＃１にロードする。その後、アクティブ側の送信レジスタ＃０による上りの送信が完了したら、送信レジスタ＃１をアクティブな送信レジスタに切り替え、同期カウンタの値が送信レジスタ＃１の送信開始時刻の値となったら、ＲＲ＿Ｒｅｑ信号を送信する。ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２iの識別子を含む。 When the ONU 2 i receives the RR signal, it resets the synchronization counter on the standby side (here, the transmission register # 1), and transmits the transmission start time received from the OLT 1 and the transmission permission length or transmission end time to the transmission register # 1. To load. Thereafter, when the upstream transmission by the active transmission register # 0 is completed, the transmission register # 1 is switched to the active transmission register, and when the value of the synchronization counter becomes the value of the transmission start time of the transmission register # 1, the RR_Req signal Send. The RR_Req signal includes at least the identifier of the ONU 2 i that is the signal transmission source.

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、ＯＮＵ２iが送信する信号を受信する。ＯＬＴ１がＲＲ＿Ｒｅｑの受信を期待する時刻をＡ、ＲＲ＿Ｒｅｑの実際の到着時時刻をＢとすると、ＯＬＴ１は、Ａ−ＢによりＯＮＵ２iの新方路のＥｑＤを取得する。ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２iの新方路のＥｑＤを取得すると、ＯＮＵ２iに新しいＥｑＤ値と再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号を通知する。この結果、上り方向の波長、方路または波長および方路の切替シーケンスが完了となり、新波長による定常的な通信状態に移行する。 After transmitting the RR signal, the OLT 1 opens a window for waiting for the RR_Req signal for 5us × maximum connection distance (km) when the transmission start time included in this signal is received, and receives the signal transmitted by the ONU 2 i To do. If the time when the OLT 1 expects to receive the RR_Req is A and the actual arrival time of the RR_Req is B, the OLT 1 acquires EqD of the new route of the ONU 2 i by AB. When the OLT 1 acquires the EqD of the new route of the ONU 2 i , the OLT 1 notifies the ONU 2 i of the new EqD value and the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed. As a result, the upstream wavelength, path, or wavelength and path switching sequence is completed, and a steady communication state with the new wavelength is entered.

なお、上りの波長が切り替わる場合は下りの同期は外れないため、ＯＮＵ２iは図１１に示した状態遷移において、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）からＩｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ＬＯＤＳ ｓｔａｔｅ（Ｏ６）に遷移しない。このため、上記に示した一連のＥｑＤ取得処理は、Ｏ５ステートから新たに追加したＲｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）で実施する。すなわち、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）において、ＴＦ信号に続いてＲＲ信号を受信した場合にはＲｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）へ遷移する。その後、ＲＲ＿Ａｃｋ信号を受信すると、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）へ遷移する。 Note that when the upstream wavelength is switched, the downstream synchronization is not lost, and therefore the ONU 2 i does not transition from the Operation state (O5) to the Intermittent LODS state (O6) in the state transition shown in FIG. For this reason, the series of EqD acquisition processes described above is performed in the Re-ranging state (O8) newly added from the O5 state. That is, in the operation state (O5), when the RR signal is received after the TF signal, the state transits to the Re-ranging state (O8). Thereafter, when the RR_Ack signal is received, the state transits to Operation state (O5).

一般にＩＴＵ−Ｔ Ｇ.９８４.３やＧ.９８７.３に準拠するＯＬＴでは、クワイエットウィンドウ内でＯＮＵからのＲＲ＿Ｒｅｑ信号を受信した際に、今まで保持していたＥｑＤと新しく得たＥｑＤの差が閾値以上となっている場合、ＯＬＴはＯＮＵ登録を解除することが規定されているが、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ１では、上記の運用中の波長および方路の変更に伴う再レンジングによって、ＥｑＤの変化量がＩＴＵ−Ｔ Ｇ.９８４．３やＧ.９８７．３に規定されているＴＩＷｉ（Transmission Interference Warning） ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを超過してもＯＮＵ２iの登録解除を行わない。 In general, in the OLT conforming to ITU-T G.984.3 and G.987.3, when the RR_Req signal from the ONU is received in the quiet window, the difference between the EqD that has been held so far and the newly obtained EqD. In the OLT 1 of the optical communication system according to the present embodiment, the OLT is required to change the wavelength and the route during the operation. Even if the amount of change in EqD exceeds the TIWi (Transmission Interference Warning) threshold specified in ITU-T G.984.3 or G.987.3 by re-ranging, deregistration of ONU2 i is not performed.

このように、本実施の形態の光通信システムによれば、ＥｑＤを使用して通信を行う構成の光通信システムにおいても、実施の形態１と同様に、短時間で効率的に波長を切り替えることができる。また、上りの帯域利用効率の改善が期待できる。   As described above, according to the optical communication system of the present embodiment, even in the optical communication system configured to perform communication using EqD, the wavelength can be efficiently switched in a short time as in the first embodiment. Can do. In addition, it is possible to expect improvement in upstream bandwidth utilization efficiency.

実施の形態４．
以上の実施の形態３では、波長、方路または、波長および方路を１台のＯＮＵずつ切り替えるようにしたものであるが、次に、複数のＯＮＵ２の波長、方路または、波長および方路を同時に変更する場合の制御方法について説明する。なお、光通信システムの構成および装置（ＯＬＴ，ＯＮＵ）の構成は実施の形態１〜３と同様とする（図１参照）。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the wavelength, route, or wavelength and route are switched for each ONU. Next, the wavelength, route, or wavelength and route of a plurality of ONUs 2 are used. A control method in the case of simultaneously changing will be described. The configuration of the optical communication system and the configuration of the devices (OLT, ONU) are the same as those in the first to third embodiments (see FIG. 1).

図１２は、ＯＬＴ１から特定の複数台のＯＮＵ２へ送信する下り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。図１３は、特定の複数台のＯＮＵ２からＯＬＴ１へ送信する上り波長を切り替える場合の制御手順の一例を示す図である。なお、実施の形態１〜３と共通の部分については説明を省略する。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching the downlink wavelength transmitted from the OLT 1 to a specific plurality of ONUs 2. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a control procedure when switching uplink wavelengths transmitted from a specific plurality of ONUs 2 to the OLT 1. In addition, description is abbreviate | omitted about the part which is common in Embodiment 1-3.

図１２を参照しながら、下り波長を切り替える場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作について説明する。なお、波長切り替えを開始する前の初期状態では、ＯＬＴ１はＴＲ１１Ａを使用して波長λd1で下り信号を送信し、制御対象の複数のＯＮＵ２は波長λu1で上り信号を送信しているものとする。また、ＯＮＵ２はローカルタイマ＃０を使用しているものとする。 The operation of the OLT 1 and the ONU 2 when switching the downstream wavelength will be described with reference to FIG. In the initial state before starting wavelength switching, the OLT 1 uses the TR 11A to transmit a downstream signal at the wavelength λ d1 , and the plurality of ONUs 2 to be controlled transmit upstream signals at the wavelength λ u1. To do. Further, it is assumed that the ONU 2 uses the local timer # 0.

ＯＬＴ１は、複数のＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２kとする）へ下り信号を送信する波長をλd1からλd2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ａから送信波長λd1を使用し、チューナブルフィルタの切り替え指示をＴＦ信号でＯＮＵ２iおよび２kに対して送信する。ＴＦ信号は、少なくとも、使用波長を変更させるＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２k）を明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）と、ＯＮＵ２iおよび２kが今後受信すべき波長（この例ではλd2となる）を指定する識別子（下り波長識別子）とを含む。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength for transmitting the downlink signal from the λ d1 to the λ d2 to a plurality of ONUs 2 (ONUs 2 i and 2 k ), the tunable filter uses the transmission wavelength λ d1 from the TR 11A first. Is sent to the ONUs 2 i and 2 k as a TF signal. The TF signal includes at least an identifier (ONU identifier) that explicitly specifies ONU 2 (ONU 2 i and 2 k ) for changing the wavelength to be used, and a wavelength (in this example, λ d2 ) to be received by ONU 2 i and 2 k in the future. And an identifier (downlink wavelength identifier) for designating.

ＯＮＵ２iおよび２kは、この制御信号を受信すると自装置のＴＦ２２をＯＬＴ１から指示された波長λd2が受信できるように設定する。ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２iおよび２kにおけるＴＦ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。なお、ＲＲ信号の送信タイミングは、ＴＦ信号を送信してからＯＮＵ２iおよび２kにおけるＴＦ設定が完了するまで所要時間が経過した後とする。ＲＲ信号は、少なくともブロードキャストであることを示す識別子と、送信開始時刻と、送信許可長または送信終了時刻とを含む。 When receiving this control signal, the ONUs 2 i and 2 k set the TF 22 of the own apparatus so that the wavelength λ d2 instructed from the OLT 1 can be received. After completing the TF setting in the ONUs 2 i and 2 k , the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . Note that the transmission timing of the RR signal is after the required time has elapsed from the transmission of the TF signal until the TF setting in the ONUs 2 i and 2 k is completed. The RR signal includes at least an identifier indicating broadcast, a transmission start time, and a transmission permission length or a transmission end time.

各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２i，２k）は、ＲＲ信号を受信するとスタンバイ側（ここでは送信レジスタ＃１とする）の同期カウンタをリセットし、ＯＬＴ１から受信した送信開始時刻と、送信許可長または送信終了時刻とを送信レジスタ＃１にロードする。その後、アクティブ側の送信レジスタ＃０による上りの送信が完了したら、送信レジスタ＃１をアクティブな送信レジスタに切り替え、同期カウンタの値が送信レジスタ＃１の送信開始時刻の値となったら、ＯＮＵ２ごとに異なるランダム時間だけ遅延させてＲＲ＿Ｒｅｑ信号を送信する。各ＯＮＵ２から異なるタイミングで送信される各ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２の識別子を含む。 When each ONU 2 (ONU 2 i , 2 k ) receives the RR signal, it resets the synchronization counter on the standby side (here, referred to as transmission register # 1), the transmission start time received from OLT 1, and the transmission permission length or transmission end. The time is loaded into the transmission register # 1. Thereafter, when uplink transmission by the active transmission register # 0 is completed, the transmission register # 1 is switched to the active transmission register, and when the value of the synchronization counter becomes the value of the transmission start time of the transmission register # 1, every ONU 2 The RR_Req signal is transmitted after being delayed by different random times. Each RR_Req signal transmitted from each ONU 2 at a different timing includes at least an identifier of the ONU 2 that is the signal transmission source.

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分＋ランダム遅延量の最大値分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、各ＯＮＵ２が送信する信号を受信する。ＯＬＴ１がＲＲ＿Ｒｅｑの受信を期待する時刻をＡ、ＲＲ＿Ｒｅｑの実際の到着時時刻をＢとすると、ＯＬＴ１は、Ａ−Ｂにより各ＯＮＵ２の新方路のＥｑＤを取得する。ＥｑＤはＯＮＵ２ごとに異なる値となる。ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２の新方路のＥｑＤを取得すると、各ＯＮＵ２に新しいＥｑＤ値と再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号を通知する。この結果、下り方向の波長、方路または波長および方路の切替シーケンスが完了となり、新波長による定常的な通信状態に移行する。   After transmitting the RR signal, the OLT 1 opens a window for waiting for the RR_Req signal corresponding to the maximum value of 5us × maximum connection distance (km) + random delay amount at the transmission start time included in this signal, A signal transmitted by each ONU 2 is received. If the time when the OLT 1 expects to receive the RR_Req is A and the actual arrival time of the RR_Req is B, the OLT 1 acquires EqD of the new route of each ONU 2 by AB. EqD has a different value for each ONU 2. When the OLT 1 acquires the EqD of the new route of each ONU 2, the OLT 1 notifies each ONU 2 of the new EqD value and the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed. As a result, the downstream wavelength, path, or wavelength and path switching sequence is completed, and a steady communication state with the new wavelength is entered.

なお、下りの波長を切り替える場合は下りの同期が一度外れるため、実施の形態３と同様に、各ＯＮＵ２は図１１に示した状態遷移において、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）からＩｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ＬＯＤＳ ｓｔａｔｅ（Ｏ６）に遷移する。ＥｑＤ取得処理は、新たに追加したＲｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）でＯ６ステートからＯ５ステートに移行する過程で実施され、新たなＥｑＤが取得されたらＯ５に復旧する。   In addition, since the downlink synchronization is once lost when the downlink wavelength is switched, each ONU 2 changes from the Operation state (O5) to the Intermittent LODS state (O6) in the state transition shown in FIG. 11 as in the third embodiment. Transition. The EqD acquisition process is performed in the process of shifting from the O6 state to the O5 state in the newly added Re-ranging state (O8), and when a new EqD is acquired, it is restored to O5.

つづいて、図１３を参照しながら、上り波長を切り替える場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作について説明する。なお、波長切り替えを開始する前の初期状態では、ＯＬＴ１はＴＲ１１Ｂを使用して波長λd2で下り信号を送信し、制御対象の複数のＯＮＵ２は波長λu1で上り信号を送信しているものとする。また、ＯＮＵ２はローカルタイマ＃０を使用しているものとする。 Next, the operations of the OLT 1 and the ONU 2 when switching the upstream wavelength will be described with reference to FIG. In the initial state before starting wavelength switching, the OLT 1 uses the TR 11B to transmit a downstream signal at the wavelength λ d2 , and the plurality of ONUs 2 to be controlled transmit upstream signals at the wavelength λ u1. To do. Further, it is assumed that the ONU 2 uses the local timer # 0.

ＯＬＴ１は、複数のＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２kとする）が上り信号を送信する波長をλu1からλu2に切り替えることに決定すると、はじめに、ＴＲ１１Ｂから送信波長λd2を使用し、チューナブルレーザ（ＴＬ）から送信させる光の波長切り替え指示をＴＬ信号でＯＮＵ２iに対して送信する。ＴＬ信号は、少なくとも、使用波長を変更させるＯＮＵ２（ＯＮＵ２iおよび２k）を明示的に指定する識別子（ＯＮＵ識別子）と、ＯＮＵ２iおよび２kが今後送信すべき波長（この例ではλu2となる）を指定する識別子（上り波長識別子）とを含む。各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２i，２k）は、この制御信号を受信すると自装置のＴＬ２１がＯＬＴ１から指示された波長λu2を送信するように設定する。ＯＬＴ１は各ＯＮＵ２におけるＴＬ設定が完了後、ＲＲ信号をＴＲ１１Ｂから波長λd2で送信する。ＲＲ信号は、少なくとも、少なくともブロードキャストであることを示す識別子と、送信開始時刻と、送信許可長または送信終了時刻とを含む。 When the OLT 1 decides to switch the wavelength at which a plurality of ONUs 2 (ONUs 2 i and 2 k ) transmit uplink signals from λ u1 to λ u2 , first, the transmission wavelength λ d2 from the TR 11B is used to tune the laser. An instruction to switch the wavelength of light to be transmitted from (TL) is transmitted to the ONU 2 i as a TL signal. The TL signal includes at least an identifier (ONU identifier) that explicitly specifies an ONU 2 (ONU 2 i and 2 k ) whose wavelength to be used is changed, and a wavelength (in this example, λ u2 ) that the ONU 2 i and 2 k should transmit in the future. And an identifier (uplink wavelength identifier) for designating. Each ONU 2 (ONU 2 i , 2 k ), when receiving this control signal, sets the TL 21 of its own device to transmit the wavelength λ u2 instructed from the OLT 1. After completing the TL setting in each ONU 2, the OLT 1 transmits the RR signal from the TR 11B with the wavelength λ d2 . The RR signal includes at least an identifier indicating broadcast, a transmission start time, a transmission permission length or a transmission end time.

なお、この場合はＴＬとＲＲの情報がＯＬＴ１の同じ送信器から送信される（下りの方路が変更されない）ので、これらの情報を１つのフレームにまとめて送信してもよい。この場合、当該フレームにはＴＬの変更開始時刻と、ＲＲフレーム送信開始時刻と、フレーム送信停止時刻またはフレーム長とを含む。   In this case, since the information of TL and RR is transmitted from the same transmitter of OLT 1 (the downlink route is not changed), the information may be transmitted in one frame. In this case, the frame includes a TL change start time, an RR frame transmission start time, and a frame transmission stop time or frame length.

各ＯＮＵ２（ＯＮＵ２i，２k）は、ＲＲ信号を受信するとスタンバイ側（ここでは送信レジスタ＃１とする）の同期カウンタをリセットし、ＯＬＴ１から受信した送信開始時刻と、送信許可長または送信終了時刻とを送信レジスタ＃１にロードする。その後、アクティブ側の送信レジスタ＃０による上りの送信が完了したら、送信レジスタ＃１をアクティブな送信レジスタに切り替え、同期カウンタの値が送信レジスタ＃１の送信開始時刻の値となったら、ＯＮＵ２ごとに異なるランダム時間だけ遅延させてＲＲ＿Ｒｅｑ信号を送信する。各ＯＮＵ２から異なるタイミングで送信される各ＲＲ＿Ｒｅｑ信号は、少なくとも、信号送信元のＯＮＵ２iの識別子を含む。 When each ONU 2 (ONU 2 i , 2 k ) receives the RR signal, it resets the synchronization counter on the standby side (here, referred to as transmission register # 1), the transmission start time received from OLT 1, and the transmission permission length or transmission end. The time is loaded into the transmission register # 1. Thereafter, when uplink transmission by the active transmission register # 0 is completed, the transmission register # 1 is switched to the active transmission register, and when the value of the synchronization counter becomes the value of the transmission start time of the transmission register # 1, every ONU 2 The RR_Req signal is transmitted after being delayed by different random times. Each RR_Req signal transmitted from each ONU 2 at a different timing includes at least an identifier of the ONU 2 i that is the signal transmission source.

ＯＬＴ１は、ＲＲ信号を送信後、この信号に含ませた送信開始時刻になると、５ｕｓ×最大接続距離（ｋｍ）分＋ランダム遅延量の最大値分だけのＲＲ＿Ｒｅｑ信号待ちうけ用のウィンドウを開き、各ＯＮＵ２が送信する信号を受信する。ＯＬＴ１がＲＲ＿Ｒｅｑの受信を期待する時刻をＡ、ＲＲ＿Ｒｅｑの実際の到着時時刻をＢとすると、ＯＬＴ１は、Ａ−Ｂにより各ＯＮＵ２の新方路のＥｑＤを取得する。ＥｑＤはＯＮＵ２ごとに異なる値となる。ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２の新方路のＥｑＤを取得すると、各ＯＮＵ２に新しいＥｑＤ値と再レンジングが完了したことを示すＲＲ＿Ａｃｋ信号を通知する。この結果、上り方向の波長、方路または波長および方路の切替シーケンスが完了となり、新波長による定常的な通信状態に移行する。   After transmitting the RR signal, the OLT 1 opens a window for waiting for the RR_Req signal corresponding to the maximum value of 5us × maximum connection distance (km) + random delay amount at the transmission start time included in this signal, A signal transmitted by each ONU 2 is received. If the time when the OLT 1 expects to receive the RR_Req is A and the actual arrival time of the RR_Req is B, the OLT 1 acquires EqD of the new route of each ONU 2 by AB. EqD has a different value for each ONU 2. When the OLT 1 acquires the EqD of the new route of each ONU 2, the OLT 1 notifies each ONU 2 of the new EqD value and the RR_Ack signal indicating that the re-ranging is completed. As a result, the upstream wavelength, path, or wavelength and path switching sequence is completed, and a steady communication state with the new wavelength is entered.

なお、上りの波長が切り替わる場合は下りの同期は外れないため、ＯＮＵ２iは図１１に示した状態遷移において、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ（Ｏ５）からＩｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ＬＯＤＳ ｓｔａｔｅ（Ｏ６）に遷移しない。ＥｑＤ取得処理は、Ｏ５ステートから新たに追加したＲｅ−ｒａｎｇｉｎｇ ｓｔａｔｅ（Ｏ８）で実施する。 Note that when the upstream wavelength is switched, the downstream synchronization is not lost, and therefore the ONU 2 i does not transition from the Operation state (O5) to the Intermittent LODS state (O6) in the state transition shown in FIG. The EqD acquisition process is performed in the Re-ranging state (O8) newly added from the O5 state.

ＯＬＴ１は、実施の形態３と同様に、運用中の波長および方路の変更に伴う再レンジングによって、ＥｑＤの変化量がＩＴＵ−Ｔ Ｇ.９８４．３やＧ.９８７．３に規定されているＴＩＷｉ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを超過してもＯＮＵ２の登録解除を行わない。   In the OLT 1, as in the third embodiment, the amount of change in EqD is defined in ITU-T G.984.3 and G.987.3 due to re-ranging associated with the change in wavelength and route during operation. Even if the TIWi threshold is exceeded, the ONU 2 deregistration is not performed.

以上のように、本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴ１は、ＴＦ信号またはＴＬにより使用波長の変更をＯＮＵ２に指示する場合、１つ以上のＯＮＵ識別子を設定して変更後の使用波長を指定するようにしているので、使用波長を変更させるＯＮＵ２が複数存在する場合であっても、波長切替を短時間で行うことができ、新波長、新方路への切替を効率的に行うことが可能となる。さらに、ブロードキャストでＲＲフレームを送信するので、少ない下り帯域で効率的に複数のＯＮＵ２のＲＴＴを取得できる。また、実施の形態３と同様に送信レジスタと同期カウンタを二重化しているので、上りの帯域利用効率の改善が期待できる。   As described above, in the optical communication system according to the present embodiment, when the OLT 1 instructs the ONU 2 to change the use wavelength by the TF signal or TL, one or more ONU identifiers are set and the use wavelength after the change is set. Because it is specified, even if there are multiple ONUs 2 that change the wavelength used, wavelength switching can be performed in a short time, and switching to a new wavelength and a new route can be performed efficiently. Is possible. Furthermore, since the RR frame is transmitted by broadcasting, the RTTs of a plurality of ONUs 2 can be acquired efficiently with a small downlink bandwidth. In addition, since the transmission register and the synchronization counter are duplicated as in the third embodiment, it is possible to expect improvement in upstream band utilization efficiency.

以上のように、本発明は、ＯＬＴとＯＮＵの通信で使用する光の波長を必要に応じて切り替える機能を有する光通信システムとして有用である。   As described above, the present invention is useful as an optical communication system having a function of switching the wavelength of light used in communication between the OLT and the ONU as necessary.

１ ＯＬＴ
２1，２2，２3，２i，２k ＯＮＵ
１１Ａ，１１Ｂ 光送受信器（ＴＲ）
１１Ａ−１，２１ チューナブルレーザ（ＴＬ）
１１Ａ−２，２２ チューナブルフィルタ（ＴＦ）
１１Ａ−３，２３ バースト信号受信器（ＢＲｘ）
１２，２５ 制御回路
２４−１，２４−２ タイマ（ローカルタイマ） 1 OLT
2 1 , 2 2 , 2 3 , 2 i , 2 k ONU
11A, 11B Optical transceiver (TR)
11A-1,21 Tunable laser (TL)
11A-2,22 Tunable filter (TF)
11A-3, 23 Burst signal receiver (BRx)
12, 25 Control circuit 24-1, 24-2 Timer (local timer)

Claims (6)

互いに異なる波長の光を送信するとともに互いに異なる波長の光を受信する複数の光送受信器を備え、異なる波長の光を多重化して通信を行うＯＬＴと、
送信する光の波長および受信する光の波長を変更可能な光送受信器およびローカル時刻を管理する２つのタイマを備え、上りと下りそれぞれにおいて、多重化されている光の中の１波長を使用して前記ＯＬＴと通信する１台以上のＯＮＵと、
を備え、
前記ＯＬＴと特定ＯＮＵの通信で使用している波長の変更が必要な場合、
前記ＯＬＴは、前記特定ＯＮＵに対して波長の変更を指示するとともに、自身が管理している時刻を通知し、さらに、当該特定ＯＮＵでの使用波長変更が完了した後に、変更後の波長を使用した場合の伝送遅延時間を測定する処理を当該特定ＯＮＵとの間で実行し、
前記ＯＮＵは、前記２つのタイマのうちの第１のタイマで管理している時刻に基づいて前記ＯＬＴと通信を行い、使用する波長の変更指示を受けた場合、変更指示が下り波長に対するものか上り波長に対するものかに応じて、指示された波長の光を受信するように、または、指示された波長の光を送信するように光送受信器の設定を変更するとともに、第２のタイマを前記ＯＬＴから通知された時刻に同期させ、第２のタイマで管理している時刻に基づいて、指示された波長を使用した場合の伝送遅延時間を測定する処理を前記ＯＬＴとの間で実行する
ことを特徴とする光通信システム。 An OLT that includes a plurality of optical transceivers that transmit light of different wavelengths and receive light of different wavelengths, and that performs communication by multiplexing light of different wavelengths;
It has an optical transceiver that can change the wavelength of light to be transmitted and the wavelength of light to be received and two timers that manage the local time, and uses one wavelength among multiplexed light in each of the upstream and downstream. One or more ONUs communicating with the OLT;
With
When it is necessary to change the wavelength used in the communication between the OLT and the specific ONU,
The OLT instructs the specific ONU to change the wavelength, notifies the time managed by the OLT, and uses the changed wavelength after the change of the used wavelength in the specific ONU is completed. The process of measuring the transmission delay time in the case of having performed is executed with the specific ONU,
When the ONU communicates with the OLT based on the time managed by the first timer of the two timers and receives an instruction to change the wavelength to be used, whether the change instruction is for a downstream wavelength. Depending on whether it is for the upstream wavelength, the setting of the optical transceiver is changed to receive the light of the designated wavelength or to transmit the light of the designated wavelength, and the second timer is set to Synchronize with the time notified from the OLT, and execute a process for measuring the transmission delay time when the designated wavelength is used with the OLT based on the time managed by the second timer. An optical communication system. 前記ＯＮＵは、下り波長の変更指示を受けた場合、指示された波長の光を受信するように光送受信器の設定を変更した時点において前記ＯＬＴへ送信すべき上りデータを保持していれば、前記第１のタイマで管理している時刻に基づいて当該保持している上りデータを送信し、当該送信が完了した後の上りデータ送信では、前記第２のタイマで管理している時刻に基づいて上りデータを送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。 When the ONU receives a downlink wavelength change instruction, if the ONU holds uplink data to be transmitted to the OLT at the time when the setting of the optical transceiver is changed to receive light of the designated wavelength, The uplink data held is transmitted based on the time managed by the first timer, and the uplink data transmission after the transmission is completed is based on the time managed by the second timer. The uplink communication system according to claim 1, wherein uplink data is transmitted. 前記ＯＬＴは、前記特定ＯＮＵが１台か複数台かにかかわらず、ユニキャストで、波長の変更指示および伝送遅延時間測定のための通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。   3. The OLT according to claim 1, wherein the OLT performs communication for wavelength change instruction and transmission delay time measurement by unicast regardless of whether the specific ONU is one or plural. Optical communication system. 前記ＯＬＴは、前記特定ＯＮＵが複数台の場合、マルチキャストで、波長の変更指示および伝送遅延時間測定のための通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。   3. The optical communication system according to claim 1, wherein the OLT performs communication for wavelength change instruction and transmission delay time measurement by multicast when there are a plurality of the specific ONUs. 4. 前記ＯＬＴは、変更後の波長を使用した場合の伝送遅延時間と変更前の波長を使用した場合の伝送遅延時間の差が、異常発生に伴うＯＮＵの登録解除条件としてシステムで規定されている閾値に達している場合であっても、ＯＮＵの登録解除を行わないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光通信システム。   In the OLT, the difference between the transmission delay time when the changed wavelength is used and the transmission delay time when the changed wavelength is used is a threshold defined by the system as an ONU deregistration condition when an abnormality occurs. The optical communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the registration of the ONU is not canceled even if it has reached the above. ＩＥＥＥ８０２．３−２０１０またはＩＥＥＥ８０２．３ａｖに対応していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光通信システム。   6. The optical communication system according to claim 1, wherein the optical communication system corresponds to IEEE 802.3-2010 or IEEE 802.3av.
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