JP2015522992A - 多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法、システム、および装置 - Google Patents

Abstract

光ネットワークユニット(ONU)が第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、ONUに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、ダウンリンクデータの複数のコピーを、複数の波長チャネルを介して別々にONUに送信するステップであって、複数の波長チャネルが少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む、ステップと、ダウンリンク波長切替えコマンドをONUに送信して、ONUのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切替えるようにONUに命令するステップと、ONUのダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止し、第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータをONUに送信するステップとを含む、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法を提供する。

Description

本出願は主に光通信技術に関し、詳細には、多波長パッシブ光ネットワーク(Passive Optical Network、PON)上での波長切替えのための方法、システム、および装置に関する。

パッシブ光ネットワーク(PON)技術は、現在、主要なブロードバンドアクセス技術である。従来のPONシステムは、時分割多重(Time Division Multiplexing、TDM)機構に基づくポイントツーマルチポイントネットワークシステムである。図1を参照されたい。一般に、PONシステムは、中央局側に位置する光回線終端装置(Optical Line Terminal、OLT)と、ユーザ側に位置する複数の光ネットワークユニット(Optical Network Unit、ONU)と、OLTとONUとの間に接続された光分配ネットワーク(Optical Distribution Network、ODN)とを含む。ODNは、複数のONUが光伝送チャネルを共有し得るように、OLTとONUとの間でデータ信号を分配または多重化するために使用される。TDM機構に基づくPONシステムでは、OLTからONUへの方向はダウンリンク方向と呼ばれ、OLTはTDM方式でダウンリンクデータストリームをすべてのONUにブロードキャストし、各ONUはONUの識別子を搬送するデータのみを受信し、ONUからOLTへの方向はアップリンク方向と呼ばれる。ONUは光伝送チャネルを共有するので、各ONUのアップリンクデータ間で競合が生じないことを保証するために、PONシステムは、アップリンク方向で時分割多元接続(Time Division Multiple Access、TDMA)方式を採用し、すなわち、OLTはタイムスロットを各ONUに割り振り、各ONUはOLTによって割り振られたタイムスロットに厳密に従って、アップリンクデータを送信する。

しかしながら、PONシステムはTDM機構を採用するので、PONシステム内のユーザのために利用可能な帯域幅は一般に、TDM機構の時分割機能からの影響により制限される。加えて、光ファイバの利用可能な帯域幅を効率的に利用することができない。したがって、ブロードバンドネットワークアプリケーションサービスの新たな要件を満たすことができない。既存のPONシステムとの互換性を保証しながら問題を解決するために、波長分割多重化(Wavelength Division Multiplexing、WDM)技術とTDM技術を統合するハイブリッドPONシステムが当業界において提案されている。ハイブリッドPONシステムでは、中央局側のOLTとユーザ側のONUとの間でのデータ送受信のために複数の波長チャネルが採用される。すなわち、ハイブリッドPONシステムは多波長PONシステムである。

ハイブリッドPONシステムでは、各ONUは複数の波長チャネルのうちの1つの上で動作する。ダウンリンク方向では、OLTは各波長チャネルに対応するダウンリンク波長を採用して、ダウンリンクデータを波長チャネル上で動作する複数のONUにブロードキャストするが、アップリンク方向では、各波長チャネル上で動作するONUは、OLTによって割り振られたタイムスロット内の波長チャネルのアップリンク波長を採用して、アップリンクデータをOLTに送信し得る。加えて、ONUのアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長を動的に調整することができる。アップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長がある特定の波長チャネルのアップリンク波長およびダウンリンク波長に調整されると、ONUはその波長チャネル上で動作することが可能である。実動作中に、ハイブリッドPONシステム内の波長チャネル間で負荷分散を実施するために、OLTはONUの動作プロセスにおいて波長切替えを行うようにONUに命令することが必要になる場合がある。たとえば、波長チャネルAは過負荷であるが、波長チャネルBはアイドルであるとき、OLTは、波長切替え命令を使用することによって、もともとは波長チャネルA上で動作する一部のONUを制御して、そのアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長を調整することによって、波長チャネルBに切り替えることができる。

しかしながら、ハイブリッドPONシステム内のある特定のONUの波長切替えプロセスでは、OLTは一般に、ONUに送信されるべきダウンリンクデータを最初にキャッシュし、ONUにアップリンク帯域幅を許可することを保留することを必要とし、同時に、ONUはOLTに送信されるべきアップリンクデータをキャッシュすることも必要とするので、OLTとONUとの間の通常のサービス通信は、波長切替えが完了するまで、アップリンクおよびダウンリンクデータの送受信について復旧されない。すなわち、OLTとONUとの間のサービスは波長切替えプロセスにおいて中断状態になる。一般に、波長切替えプロセスは、数百ミリ秒から数秒続くことを必要とするので、波長切替え方法を採用すると、音声またはビデオなどのリアルタイムサービスのユーザの体験を悪化させることになる。トラフィック輻輳またはバーストが生じるとき、データパケットロスがさらに引き起こされ、それによって、サービス品質に影響を及ぼす場合がある。

上記の問題について、本出願は、サービス品質を改善および最適化するために、ONUの波長切替えプロセスにおいて多波長PONシステムがサービスに及ぼす影響を効率的に軽減し得る、波長切替えのための方法を提供する。加えて、波長切替えのための方法に基づいて、本出願は、多波長PONシステムと、多波長パッシブ光ネットワークシステムにおける波長切替えのための装置とをさらに提供する。

多波長PON上での波長切替えのための方法は、光ネットワークユニットが第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、光ネットワークユニットに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、ダウンリンクデータの複数のコピーを、複数の波長チャネルを介して別々に光ネットワークユニットに送信するステップであって、複数の波長チャネルが少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む、ステップと、ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニットに送信して、光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように光ネットワークユニットに命令するステップと、光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止し、第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを光ネットワークユニットに送信するステップとを含む。

多波長PON上での波長切替えのための装置は、光ネットワークユニットが第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、光ネットワークユニットに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製するように構成されたデータ処理モジュールと、ダウンリンクデータの複数のコピーを、複数の波長チャネルを介して別々に光ネットワークユニットに送信するように構成された送信モジュールであって、複数の波長チャネルが少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む、送信モジュールと、光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように光ネットワークユニットに命令するために、ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニットに送信するように送信モジュールを制御し、光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止するようにデータ処理モジュールを制御し、第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを光ネットワークユニットに送信するように送信モジュールを制御するように構成された制御モジュールとを含む。

M個の波長チャネルを有する多波長PONシステムが提供され、Mは1よりも大きい。多波長パッシブ光ネットワークシステムは、少なくとも1つの光回線終端装置と、複数の光ネットワークユニットと、1つの光分配ネットワークとを含み、光回線終端装置は、光分配ネットワークを介して複数の光ネットワークユニットに接続される。光回線終端装置は、光ネットワークユニットが第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、光ネットワークユニットに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、ダウンリンクデータの複数のコピーを、少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネルを介して別々に光ネットワークユニットに送信し、ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニットに送信して、光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように光ネットワークユニットに命令し、光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止し、第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを光ネットワークユニットに送信するように構成される。

本出願において提供される、多波長PON上での波長切替えのための方法、システム、および装置によれば、光ネットワークユニットが波長チャネル切替えを行う前に、光回線終端装置はダウンリンクデータを複製し、複数の波長チャネルを介してダウンリンクデータを同時に送信し、それによって、光ネットワークユニットの現在のダウンリンク受信波長がどのような波長状態であろうとも、光ネットワークユニットが、波長チャネル切替えプロセスにおいて、対応する波長チャネルからダウンリンクデータを受信することができることを保証する。したがって、波長切替えプロセスが比較的長期間続くことを必要とする場合でも、本出願において提供される技術的解決策を採用することは、依然として、波長チャネル切替えプロセスにおけるダウンリンクサービスの円滑さを効率的に保証することができ、すなわち、波長チャネル切替えプロセスにおいてダウンリンクサービスが中断状態になることが回避され、それによって、音声またはビデオなどのリアルタイムサービスのユーザの体験を改善し、データパケットロスを効率的に低減し、サービス品質を保証する。

本発明の実施形態におけるまたは従来技術における技術的解決策をより明確に説明するために、以下で実施形態を説明するために必要な添付の図面について簡単に紹介する。以下の説明における添付の図面は本発明のいくつかの実施形態を示すものにすぎず、それでもなお、当業者が創造的な努力なしにこれらの添付の図面から他の図面を得ることができることは明らかである。

時分割多重機構に基づくパッシブ光ネットワークシステムのネットワークアーキテクチャの概略図である。 本出願の一実施形態による、多波長パッシブ光ネットワークシステムのネットワークアーキテクチャの概略図である。 本出願の第1の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。 図3に示す多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法において波長切替えコマンドを運ぶために使用されるPLOAMメッセージのメッセージフォーマットの概略図である。 本出願の第2の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。 本出願の第3の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。 本出願の第4の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。 図7に示す多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法においてダウンリンクデータおよびダウンリンク送信波長情報を運ぶために使用されるEPONフレームのフレーム構造の概略図である。 本出願の第5の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。 本出願の第6の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。 本出願の一実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための装置の概略構造図である。

本発明の実施形態における添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態における技術的解決策について以下で明確かつ完全に説明する。説明する実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、一部にすぎないことは明らかである。創造的な努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入るものである。

本出願の一実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク(Multiple Wavelength PON、MWPON)システムのネットワークアーキテクチャの概略図である、図2を参照されたい。多波長パッシブ光ネットワークシステム100は、少なくとも1つの光回線終端装置(OLT)110と、複数の光ネットワークユニット(ONU)120と、1つの光分配ネットワーク(ODN)130とを含み、光回線終端装置110は光分配ネットワーク130を介してポイントツーマルチポイント方式で複数の光ネットワークユニット120に接続され、複数の光ネットワークユニット120は光分配ネットワーク130の光伝送媒体を共有する。光分配ネットワーク130は、トランク光ファイバ131と、光パワー分割モジュール132と、複数のトリビュタリ光ファイバ133とを含むことができ、光パワー分割モジュール132はリモートノード(Remote Node、RN)上で設定され得る。一態様では、光パワー分割モジュール132はトランク光ファイバ131を介して光回線終端装置110に接続され、別の態様では、光パワー分割モジュール132は複数のトリビュタリ光ファイバ133を介して複数の光ネットワークユニット120に接続される。

多波長パッシブ光ネットワークシステム100では、光回線終端装置110と複数の光ネットワークユニット120との間の通信リンクは、複数の波長チャネルを含むことができ、複数の波長チャネルは、波長分割多重(WDM)方式で光分配ネットワーク130の光伝送媒体を共有する。各光ネットワークユニット120は、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の波長チャネルのうちの1つの上で動作することができ、各波長チャネルは1つまたは複数の光ネットワークユニット120のサービスを運ぶことができる。加えて、同じ波長チャネル上で動作する光ネットワークユニット120は、時分割多重(TDM)方式で波長チャネルを共有することができる。この実施形態では、図2に示すように、4つの波長チャネルを有する多波長パッシブ光ネットワークシステム100を説明のための例にとる。実際の適用例では、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の波長チャネルの数もネットワーク要件に従って決定され得ることを理解されたい。

説明しやすいように、この実施形態では、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の4つの波長チャネルを、波長チャネル1、波長チャネル2、波長チャネル3、および波長チャネル4という名前で呼ぶ。各波長チャネルは、アップリンク波長とダウンリンク波長のペアを採用する。たとえば、波長チャネル1のアップリンク波長およびダウンリンク波長はそれぞれ、λu1およびλd1とすることができ、波長チャネル2のアップリンク波長およびダウンリンク波長はそれぞれ、λu2およびλd2とすることができ、波長チャネル3のアップリンク波長およびダウンリンク波長はそれぞれ、λu3およびλd3とすることができ、波長チャネル4のアップリンク波長およびダウンリンク波長はそれぞれ、λu4およびλd4とすることができる。各波長チャネルは、対応する波長チャネル識別子を有することができる(たとえば、4つの波長チャネルのチャネル番号は1、2、3、および4とすることができる)。すなわち、波長チャネル識別子は、波長チャネル識別子によって識別される波長チャネルのアップリンク波長およびダウンリンク波長との一致関係を有し、光回線終端装置110および光ネットワークユニット120は、波長チャネル識別子に従って波長チャネルのアップリンク波長およびダウンリンク波長を学習することが可能である。加えて、特定の実施形態では、波長チャネル1、波長チャネル2、波長チャネル3、および波長チャネル4のアップリンク波長λu1〜λu4は、λu1<λu2<λu3<λu4を満たし得る。同様に、そのダウンリンク波長λd1〜λd4は、λd1<λd2<λd3<λd4を満たし得る。

一実施形態では、光回線終端装置110は、光カプラ111と、第1の波長分割マルチプレクサ112と、第2の波長分割マルチプレクサ113と、複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4と、複数のアップリンク光受信機Rx1〜Rx4と、処理モジュール114とを含むことができ、複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4は、第1の波長分割マルチプレクサ112を介して光カプラ111に接続され、複数のアップリンク光受信機Rx1〜Rx4は、第2の波長分割マルチプレクサ113を介して光カプラ111に接続され、光カプラ111は、光分配ネットワーク130のトランク光ファイバ131にさらに接続される。

複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4の送信波長は互いに異なり、ダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4の各々は、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の波長チャネルのうちの1つに対応することができ、たとえば、複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4の送信波長はそれぞれ、λd1〜λd4とすることができる。ダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4はそれぞれ、その送信波長λd1〜λd4を使用して、ダウンリンクデータを対応する波長チャネルに送信することができ、その結果、ダウンリンクデータは、その波長チャネル上で動作する光ネットワークユニット120によって受信される。したがって、複数のアップリンク光受信機Rx1〜Rx4の受信波長は互いに異なってもよく、アップリンク光受信機Rx1〜Rx4の各々も、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の波長チャネルのうちの1つに対応し、たとえば、複数のアップリンク光受信機Rx1〜Rx4の受信波長はそれぞれ、λu1〜λu4とすることができる。アップリンク光受信機Rx1〜Rx4はそれぞれ、その受信波長λu1〜λu4を使用して、対応する波長チャネル上で動作する光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータを受信することができる。

第1の波長分割マルチプレクサ112は、複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4によって送信された、波長λd1〜λd4を有するダウンリンクデータのための波長分割多重化処理を行い、ダウンリンクデータを光分配ネットワーク130を介して光ネットワークユニットに提供するために、処理されたダウンリンクデータを光カプラ111を介して光分配ネットワーク130のトランク光ファイバ131に送信するように構成される。加えて、光カプラ111は、複数の光ネットワークユニット120から来る、波長λu1〜λu4を有するアップリンクデータを、第2の波長分割マルチプレクサ113に提供するようにさらに構成され得る。第2の波長分割マルチプレクサ113は、データ受信のために、アップリンク光受信機Rx1〜Rx4に対して、波長λu1〜λu4を有するアップリンクデータを多重化解除することができる。

処理モジュール114は、媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)モジュールとすることができる。一態様では、処理モジュール114は、波長ネゴシエーションによって、複数の光ネットワークユニット120が動作する波長チャネルを指定し、ある特定の光ネットワークユニット120が動作する波長チャネルに従って、光ネットワークユニット120に送信されるべきダウンリンクデータを、その波長チャネルに対応するダウンリンク光送信機に提供することができ、その結果、ダウンリンク光送信機は、ダウンリンクデータをその波長チャネルに送信する。別の態様では、処理モジュール114は、各波長チャネルのアップリンク送信のための動的帯域幅割振り(Dynamic Bandwidth Allocation、DBA)をさらに行うことができ、光ネットワークユニット120が対応する波長チャネルを介して指定されたタイムスロットでアップリンクデータを送信することを許可するために、アップリンク送信タイムスロットを、TDM方式で同じ波長チャネルに多重化される各光ネットワークユニット120に割り振る。

各光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長は調整可能である。光ネットワークユニット120は、波長チャネルを介したアップリンクデータおよびダウンリンクデータの送受信を実施するために、光回線終端装置110によって指定された波長チャネルに従って、そのアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長を、波長チャネルのアップリンク波長およびダウンリンク波長に調整することができる。たとえば、光回線終端装置110が、波長ネゴシエーションプロセスにおいて、波長チャネル1上で動作するようにある特定の光ネットワークユニット120に命令する場合、光ネットワークユニット120は、それ自体のアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長を、第1のアップリンク波長λu1および第1のダウンリンク波長λd1に調整することができ、光回線終端装置110が、波長チャネル3上で動作するように光ネットワークユニット120に命令する場合、光ネットワークユニット120は、それ自体のアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長を、第3のアップリンク波長λu3および第3のダウンリンク波長λd3に調整することができる。

特定の実施形態では、光ネットワークユニット120は、光カプラ121と、ダウンリンク光受信機122と、アップリンク光送信機123と、処理モジュール124とを含むことができ、ダウンリンク光受信機122およびアップリンク光送信機123は、光カプラ121を介して光ネットワークユニット120の対応するトリビュタリ光ファイバに接続される。一態様では、光カプラ121は、アップリンク光送信機123によって送信されたアップリンクデータを光分配ネットワーク130のトリビュタリ光ファイバに提供することができ、その結果、光分配ネットワーク130は、アップリンクデータを光回線終端装置110に送信する。別の態様では、光カプラ121は、光回線終端装置110によって送信されたダウンリンクデータを、光分配ネットワーク130を介して、データ受信のためにダウンリンク光受信機122にさらに提供することができる。

処理モジュール124はMACモジュールとすることができる。処理モジュール124は、光回線終端装置110と波長ネゴシエーションを行い、光回線終端装置110によって指定された波長チャネルに従って、ダウンリンク光受信機122の受信波長およびアップリンク光送信機123の送信波長を調整する(すなわち、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長およびアップリンク送信波長を調整する)ことができ、その結果、光ネットワークユニット120は、光回線終端装置110によって指定された波長チャネル上で動作する。加えて、処理モジュール124は、光回線終端装置110の動的帯域幅割振り結果に従って、指定されたタイムスロットでアップリンクデータを送信するようにアップリンク光送信機123をさらに制御することができる。

多波長パッシブ光ネットワークシステム100が動作中であり、オンラインの光ネットワークユニット120の数が比較的多いとき、比較的理想的な条件は、波長チャネル1上で動作する一部の光ネットワークユニット120、波長チャネル2上で動作する一部の光ネットワークユニット120、波長チャネル3上で動作する一部の光ネットワークユニット120、および波長チャネル4上で動作する一部の光ネットワークユニット120があり、各波長チャネル上の光ネットワークユニット120の数が基本的に同じであることである。しかし、実動作では、ユーザが動的にオンラインおよびオフラインになるので、各波長チャネル上の光ネットワークユニット120の数は異なり得る。たとえば、ある特定の波長チャネル上の光ネットワークユニット120の数は比較的多いが、別のまたは他の波長チャネル上の光ネットワークユニット120の数は比較的少ない、または波長チャネルがいかなる光ネットワークユニット120によっても使用されていない可能性があり、すなわち、波長チャネルの負荷不均衡が生じる。この場合、比較的多い数の光ネットワークユニット120によって使用される波長チャネルの負荷は比較的重い。波長チャネルの負荷が過度に重いとき、同じ波長チャネル上で動作する光ネットワークユニット120がTDM方式でサービス多重化を行い、それによって、光ネットワークユニット120の通常のサービスに影響を及ぼすので、帯域幅不足が生じる場合がある。

負荷分散を実施するために、多波長パッシブ光ネットワークシステム100は、本出願のこの実施形態による、波長切替えのための方法を採用することができる。波長チャネルの負荷不均衡が生じたとき、光回線終端装置110は、波長切替えを行うように一部の光ネットワークユニット120に命令することができ、その結果、一部の光ネットワークユニット120は、比較的負荷の軽い波長チャネルまたはアイドル波長チャネルに切り替え、それによって、波長チャネルが過負荷になったために通常のサービスが影響を受けることを回避する。

特定の実施形態では、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の波長チャネル切替えは、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えまたはアップリンク送信波長切替えのいずれかのみに関し得る。代替として、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の波長チャネル切替えは、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えとアップリンク送信波長切替えの両方をさらに含むことができる。

［実施形態1］
図3は、本出願の一実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである。波長切替えのための方法は主に、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えに関する。ダウンリンク負荷分散を実施することに加えて、本方法は、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えプロセスにおけるダウンリンクサービス中断をさらに効率的に防止することができる。図3を参照すると、波長切替えのための方法は以下を含み得る。

ステップS10:光回線終端装置110は、第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断する。

光回線終端装置110は、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の各波長チャネルのアップリンクサービス負荷およびダウンリンクサービス負荷をリアルタイムで確認することができる。多波長パッシブ光ネットワークシステム100上で波長チャネルの負荷不均衡が生じたことが検出された後、たとえば、波長チャネル1のダウンリンク負荷が過度に重く、波長チャネル3のダウンリンク負荷が比較的軽く、波長チャネル2および4のダウンリンク負荷が通常であるとき、光回線終端装置100は、もともとは波長チャネル1上で動作する一部の光ネットワークユニット120に、ダウンリンクサービス受信のために波長チャネル3に切り替えるように命令する必要があると判断することができる。すなわち、この場合、光回線終端装置110は、そのダウンリンク受信波長を波長チャネル1のダウンリンク波長λd1から波長チャネル3のダウンリンク波長λd3に切り替えるように一部の光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断することができる。

波長チャネルの負荷に従って、光ネットワークユニット120が波長切替えを行うように命令される必要があるかどうかを判断することは、負荷分散を実施するための判断基準にすぎないことを理解されたい。特定の実施形態では、光回線終端装置110は、エネルギー節約または光トランシーバ交換に対する配慮から、波長切替えを行うように光ネットワークユニット120に命令する必要があるかどうかをさらに判断することができる。

たとえば、ほんのいくつかの光ネットワークユニット120がある特定の波長チャネル上で動作しているが、他の波長チャネルが依然として帯域幅リソースを有することを光回線終端装置110が検出したとき、光回線終端装置110は、エネルギー節約に対する配慮に基づいて、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の全体的な電力消費を低減し、エネルギー節約を実施するために、元の波長チャネルから帯域幅リソースを有する波長チャネルに切り替え、元の波長チャネルを遮断するように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断することができる。

代替として、(ダウンリンク光送信機またはアップリンク光受信機などの)ある特定の光トランシーバが故障しているか、または性能低下を被っていることを光回線終端装置110が検出したとき、光回線終端装置110は、光トランシーバの故障または性能低下が通常のサービスに影響を及ぼすことを回避するために、サービス送受信のために別の波長チャネルに切り替えるように、光トランシーバの対応する波長チャネル上で動作する光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断することができる。このようにして、保守要員は、故障しているか、または性能低下を被っている光トランシーバを交換することができる。加えて、コンポーネント交換が完了した後、光回線終端装置100は、必要であれば、元の動作チャネルに戻して切り替えるように光ネットワークユニット120にさらに命令することができる。

ステップS11:光回線終端装置110は、光回線終端装置110がもともと第1の波長チャネルを介して光ネットワークユニット120に送信するように準備していたダウンリンクデータを複製し、少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネルを介してダウンリンクデータを同時に送信する。

具体的には、波長切替えを行うように光ネットワークユニット120に命令する前に、光回線終端装置110は、複数の波長チャネルを介した光ネットワークユニット120へのダウンリンクデータの送信を実施するために、光ネットワークユニット120に送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、ダウンリンクデータの複数のコピーを複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4の出力光に変調することができる。

一実施形態では、複数の波長チャネルは、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のすべての波長チャネル、すなわち、波長チャネル1から波長チャネル4であってもよい。たとえば、光回線終端装置110は、波長チャネル1から波長チャネル4を介した光ネットワークユニット120へのダウンリンクデータの同時送信を実施するために、ダウンリンクデータを4つのコピーに複製し、これらのコピーを、ダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4によって提供された、波長λd1〜λd4を有する出力光に変調することができる。特定の実施形態では、一般に、光ネットワークユニット120は、温度制御または電気制御方式で、波長切替えプロセスにおいて、そのダウンリンク受信波長を元の波長チャネル(すなわち、第1の波長チャネル)のダウンリンク波長から対象とする波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)のダウンリンク波長に徐々に調整する。したがって、波長調整プロセスは比較的遅いプロセスであり、これは一定期間を経る必要がある。光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長は、この期間に異なる波長値を受ける(experience)必要があるが、光回線終端装置110によって送信されたダウンリンクデータは、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のすべての波長チャネル上で運ばれるので、ある特定の時点で光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長がどの波長値に調整されようとも、現在の波長値に対応する波長チャネルからダウンリンクデータを受信することができ、それによって、波長チャネル切替えプロセスにおける円滑なダウンリンクサービスを保証する。

別の実施形態では、複数の波長チャネルは、波長チャネル切替えに関する波長チャネルのみを含むことができ、波長チャネル切替えに関する波長チャネルは、元の波長チャネル(すなわち、第1の波長チャネル)のダウンリンク波長から対象とする波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)のダウンリンク波長に切り替えるプロセスにおいて受ける必要がある複数のダウンリンク波長値に対応する波長チャネルであってもよい。たとえば、元の波長チャネルとして動作する第1の波長チャネルが波長チャネル1であり、対象となる波長チャネルとして動作する第2の波長チャネルが波長チャネル3であると仮定すると、波長チャネル1から波長チャネル4のダウンリンク波長λd1〜λd4はλd1<λd2<λd3<λd4を満たすので、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長は、光ネットワークユニット120がそのダウンリンク受信波長を波長チャネル1のダウンリンク波長λd1から波長チャネル3のダウンリンク波長λd3に調節するプロセスにおいて、3つの関連する波長値λd1、λd2、およびλd3を受ける必要がある。この場合、波長チャネル切替えに関する複数の波長チャネルは波長チャネル1から波長チャネル3を含み、そのダウンリンク送信波長はそれぞれ、λd1、λd2、およびλd3である。

ステップS12:光回線終端装置110はダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信し、前記ダウンリンク波長切替えコマンドは、ダウンリンクサービス受信のために第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

具体的には、ダウンリンク波長切替えコマンドは、光ネットワークユニット120が切り替える必要がある対象となる波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)のチャネル識別子情報、または光ネットワークユニット120のダウンリンク波長が切り替える必要がある対象となるダウンリンク受信波長(すなわち、第2の波長チャネルのダウンリンク波長)を含むことができる。加えて、ダウンリンク波長切替えコマンドは、ダウンリンク受信波長切替えを行うように光ネットワークユニット120に命令するために使用される波長切替えタイプ情報を運ぶこともできる。

特定の実施形態では、光回線終端装置110は、物理レイヤ運用、管理および保守(Physical Layer Operation, Administration and Maintenance、PLOAM)メッセージ、光ネットワーク終端装置管理および制御インターフェース(ONT Management and Control Interface、OMCI)メッセージ、マルチポイント制御プロトコル(Multi-Point Control Protocol、MPCP)メッセージ、または運用、管理および保守(Operation Administration and Maintenance、OAM)メッセージを使用することによって、ダウンリンク波長切替えコマンドを運ぶことができる。フィールド値およびフィールド長などの特定のメッセージフォーマットは、実際の要件に従って決定され得る。もちろん、別の代替実施形態では、光回線終端装置110は、新たに定義されたメッセージを使用することによって、ダウンリンク波長切替えコマンドを運ぶこともできる。

ダウンリンク波長切替えコマンドを運ぶためにPLOAMメッセージを採用することを例にとり、PLOAMメッセージのメッセージフォーマットの概略図である図4を参照されたい。PLOAMメッセージは、一般に、光ネットワークユニット識別子(ONU ID)フィールド、メッセージ識別子(Message ID)フィールド、シーケンス番号(Sequence No)フィールド、データ(Data)フィールド、および整合性チェック(Integrity Check)フィールドを含む。この実施形態では、波長切替えタイプ情報、対象となる波長チャネルの識別子情報、または対象となるダウンリンク受信波長情報などの波長切替えに関する情報は、PLOAMメッセージのデータフィールドで運ばれ得る。たとえば、波長切替えコマンドは、以下の表に示すフォーマットを採用することができる。

ステップS13:光ネットワークユニット120は、ダウンリンク波長切替えコマンドの命令に従って、そのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替える。

具体的には、光回線終端装置110によって送信されたダウンリンク波長切替えコマンドを受信した後、光ネットワークユニット120は、ダウンリンク波長切替えコマンドが運ぶ波長切替えに関する情報から、光ネットワークユニット120が第2の波長チャネルに切り替える必要があると光回線終端装置110が指定したことを学習することができる。したがって、光ネットワークユニット120は、そのダウンリンク光受信機122を制御して、そのダウンリンク受信波長を第1の波長チャネルのダウンリンク波長から第2の波長チャネルのダウンリンク波長に調整する。

さらに、光ネットワークユニット120は、現時点でのそのダウンリンク受信波長に従って、波長チャネル切替えプロセスにおいて、対応する波長チャネルから、光回線終端装置110によって送信されたダウンリンクデータを受信することができる。具体的には、光回線終端装置110は、送信のために複数の波長チャネル上で同時に運ばれるダウンリンクデータを送信するので、光ネットワークユニット120は、ある特定の時点で光ネットワークユニット120の現在のダウンリンク受信波長がどの波長値にあろうとも、波長切替えプロセスにおいて、現在のダウンリンク受信波長に対応する波長チャネルを介して光回線終端装置110からダウンリンクデータを受信することができ、それによって、ダウンリンクサービスが波長切替えプロセスにおいて中断されることを回避する。

ステップS14:光ネットワークユニット120は、ダウンリンク波長切替えが成功したかどうかを示すダウンリンク波長切替え応答を光回線終端装置110に返す。

具体的には、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長の調整が完了した後、光ネットワークユニット120は、波長切替え結果を光回線終端装置110に報告するために、ダウンリンク波長切替え応答を光回線終端装置110に返すことができる。特定の実施形態では、場合によっては、ダウンリンク波長切替え応答は、波長切替えの後に光ネットワークユニット120のダウンリンク波長が調整されるダウンリンク受信波長を含むことができる。

特定の実施形態では、ダウンリンク波長切替えコマンドと同様に、ダウンリンク波長切替え応答も、PLOAMメッセージ、OMCIメッセージ、MPCPメッセージ、OAMメッセージ、または他の新たに定義されたメッセージを使用することによって運ばれ得る。ダウンリンク波長切替え応答を運ぶためにPLOAMメッセージを採用することを例にとると、ダウンリンク波長切替え応答は以下の表に示すフォーマットを採用することができる。

ステップS15:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120によって返されたダウンリンク波長切替え応答に従って、光ネットワークユニット120の現在のダウンリンク受信波長を判断する。

具体的には、光回線終端装置110が、光ネットワークユニット120から返されたダウンリンク波長切替え応答を受信した後、ダウンリンク波長切替え応答がダウンリンク受信波長フィールドを含む場合、光回線終端装置110は、ダウンリンク受信波長フィールドから、波長切替えの後に光ネットワークユニット120のダウンリンク波長が調整されるダウンリンク受信波長、すなわち、光ネットワークユニット120の現在のダウンリンク受信波長を取得することができる。波長切替え応答のダウンリンク受信波長フィールドは任意選択のフィールドである。したがって、ステップS15は任意選択のステップであり、光ネットワークユニット120が、ダウンリンク波長切替え応答において、波長切替えの後に光ネットワークユニット120のダウンリンク波長が調整されるダウンリンク受信波長についての情報を搬送するときのみ、光回線終端装置110はステップS15を実行する必要があることを理解されたい。

加えて、特定の実施形態では、光回線終端装置110はダウンリンクサービス転送テーブルまたは光ネットワークユニットとダウンリンク受信波長との間での情報マッピングのテーブルをローカルで維持することができ、転送テーブルまたは情報マッピングテーブルは複数のエントリを含むことができ、エントリの各々は、多波長パッシブ光ネットワークシステム100における光ネットワークユニット120とダウンリンク受信波長との間の対応関係を示すために使用される光ネットワークユニット情報フィールドおよびダウンリンク受信波長フィールドを含む。光回線終端装置110が転送テーブルまたはマッピングテーブルをローカルで維持する場合、光回線終端装置110は、波長切替えの後に光ネットワークユニット120のダウンリンク波長が調整されるダウンリンク受信波長を判断するときに、転送テーブルまたはマッピングテーブルの関連するエントリ内のダウンリンク受信波長情報フィールドをさらに更新することができる。

ステップS16:光回線終端装置110は、ダウンリンクデータ複製を停止し、波長チャネル切替えの後に光ネットワークユニット120が動作する第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを送信する。

光ネットワークユニット120が第2の波長チャネルへの切替えに成功したことをダウンリンク波長切替え応答から学習した後、光回線終端装置110は、ステップS11における関連するダウンリンクデータ複製を停止することができるが、第2の波長チャネルのみを介した光ネットワークユニット120へのダウンリンクデータの送信を実施するために、単にダウンリンクデータを第2の波長チャネルのダウンリンク波長に変調する。

本出願のこの実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法では、光ネットワークユニット120が波長チャネル切替えを行う前に、光回線終端装置110はダウンリンクデータを複製し、複数の波長チャネルを介してダウンリンクデータを同時に送信し、それによって、光ネットワークユニット120の現在のダウンリンク受信波長がどのような波長状態であろうとも、光ネットワークユニット120が、波長チャネル切替えプロセスにおいて、ダウンリンクデータを受信することができることを保証する。したがって、波長切替えプロセスが比較的長期間続くことを必要とする場合でも、本出願のこの実施形態による波長切替えのための方法を採用することは、波長チャネル切替えプロセスにおけるダウンリンクサービスの円滑さを効率的に保証することができ、すなわち、波長チャネル切替えプロセスにおいてダウンリンクサービスが中断状態になることが回避され、それによって、音声またはビデオなどのリアルタイムサービスのユーザの体験を改善し、データパケットロスを効率的に低減し、サービス品質を保証する。

［実施形態2］
本出願は、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための別の方法をさらに提供し、この方法は主に、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長切替えのためのものであり、アップリンク負荷分散を実施することに加えて、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長切替えプロセスにおいてアップリンクサービスが中断されることをさらに効率的に回避することができる。本出願の第2の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである、図5を参照されたい。波長切替えのための方法は以下を含み得る。

ステップS20:光回線終端装置110は、第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断する。

たとえば、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の複数の波長チャネルの負荷が不均衡であることを光回線終端装置110が検出したとき、光回線終端装置110は、エネルギー節約要件に対する配慮から、あるいは、光トランシーバが故障しているか、または性能低下を被っていることに光回線終端装置110が気づいたので、元の動作チャネル(すなわち、第1の波長チャネル)から対象となる波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)に切り替えるように、関連する光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断することができる。

ステップS21:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120に対する帯域幅許可を更新し、第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振る。

具体的には、光ネットワークユニット120が波長切替えを行う前に、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120が動作する元の波長チャネル(すなわち、第1の波長チャネル)に対してのみ帯域幅許可を行う。すなわち、光回線終端装置110は、第1の波長チャネルのサービス条件に従って動的帯域幅割振り(DBA)スケジューリングを行い、光ネットワークユニット120に対するアップリンク送信タイムスロットを許可する。光ネットワークユニット120が波長切替えを行うことを必要とすると光回線終端装置110が判断したとき、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120に対して波長切替えコマンドを発行する前に、光ネットワークユニット120が、波長チャネル切替えプロセスにおいて、現時点で光ネットワークユニット120のアップリンク波長が調整されるアップリンク送信波長に従って、対応する波長チャネルを介してアップリンクデータを光回線終端装置110に送信することを許可するために、光ネットワークユニット120のために複数の異なる波長チャネル上の同じタイムスロットを確保することができる。

一実施形態では、複数の波長チャネルは、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のすべての波長チャネル、すなわち、波長チャネル1から波長チャネル4であってもよい。代替として、別の実施形態では、複数の波長チャネルは、波長チャネル切替えに関する波長チャネル、すなわち、元の波長チャネル(すなわち、第1の波長チャネル)のアップリンク波長から対象となる波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)のアップリンク波長に切り替えるプロセスにおいて受ける必要がある複数のアップリンク波長値に対応する波長チャネルのみを含むことができる。たとえば、第1の波長チャネルが波長チャネル4であり、第2の波長チャネルが波長チャネル2であると仮定すると、波長チャネル1から波長チャネル4のアップリンク波長λu1〜λu4はλu1<λu2<λu3<λu4を満たすので、波長チャネル切替えに関する複数の波長チャネルは波長チャネル2から波長チャネル4を含み、そのアップリンク波長はそれぞれ、λu2、λu3、およびλu4である。

ステップS22:光回線終端装置110はアップリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信し、アップリンク波長切替えコマンドは、アップリンクサービス送信のために第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

具体的には、アップリンク波長切替えコマンドは、光ネットワークユニット120が切り替える必要がある対象となる波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)の波長識別子情報、または、光ネットワークユニット120のアップリンク波長が切り替える必要がある対象となるアップリンク送信波長(すなわち、第2の波長チャネルのアップリンク波長)を含むことができる。加えて、アップリンク波長切替えコマンドは、アップリンク送信波長切替えを行うように光ネットワークユニット120に命令するために使用される波長切替えタイプ情報を運ぶこともできる。

特定の実施形態では、アップリンク波長切替えコマンドも、PLOAMメッセージ、OMCIメッセージ、MPCPメッセージ、OAMメッセージ、または他の新たに定義されたメッセージを使用することによって運ばれ得る。波長切替えコマンドの特定のメッセージフォーマットについて、実施形態1におけるステップS12で説明したメッセージフォーマットを参照することができる。

ステップS23:光ネットワークユニット120は、アップリンク波長切替えコマンドの命令に従って、そのアップリンク送信波長を第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替える。

具体的には、光回線終端装置110によって送信されたアップリンク波長切替えコマンドを受信した後、光ネットワークユニット120は、アップリンク波長切替えコマンドから、光ネットワークユニット120がアップリンクサービス送信のために第2の波長チャネルに切り替える必要があると光回線終端装置110が指定したことを学習することができる。したがって、光ネットワークユニット120は、そのアップリンク光送信機123を制御して、そのアップリンク送信波長を第1の波長チャネルのアップリンク波長から第2の波長チャネルのアップリンク波長に調整する。加えて、波長切替えプロセスにおいて、光ネットワークユニット120は、光回線終端装置110によって許可されたタイムスロット内で現在のアップリンク送信波長に対応する波長チャネルを使用することによって、アップリンクデータを光回線終端装置110に送信することができる。具体的には、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120に対して複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを許可するので、光ネットワークユニット120は、ある特定の時点で光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長がどの波長値にあろうとも、アップリンク波長切替えプロセスにおいて、現在のアップリンク送信波長に対応する波長チャネルを介してアップリンクデータを光回線終端装置110に送信することができ、それによって、アップリンクサービスが波長切替えプロセスにおいて中断されることを回避する。

ステップS24:光ネットワークユニット120は、アップリンク波長切替えが成功したかどうかを示すアップリンク波長切替え応答を光回線終端装置110に返す。

特定の実施形態では、アップリンク波長切替え応答も、PLOAMメッセージ、OMCIメッセージ、MPCPメッセージ、OAMメッセージ、または他の新たに定義されたメッセージを使用することによって運ばれ得る。アップリンク波長切替え応答の特定のメッセージフォーマットについて、実施形態1におけるステップS14で説明したメッセージフォーマットを参照することができる。大きな違いは、ステップS14におけるダウンリンク波長切替え応答のダウンリンク受信波長フィールドは、アップリンク送信波長フィールドと置き換える必要があり、波長チャネル切替えが完了した後に光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長値を運ぶということである。

ステップS25:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120によって返されたアップリンク波長切替え応答に従って、光ネットワークユニット120の現在のアップリンク送信波長を判断する。

具体的には、アップリンク波長切替え応答がアップリンク送信波長フィールドを含む場合、光回線終端装置110は、アップリンク送信波長フィールドから、アップリンク波長切替えの後に光ネットワークユニット120のアップリンク波長が調整されるアップリンク送信波長を取得することができる。波長切替え応答のアップリンク波長フィールドは任意選択のフィールドであるので、ステップS25は任意選択のステップである。

加えて、実施形態1におけるステップS15と同様に、ステップS25において、光回線終端装置110が光ネットワークユニットとアップリンク送信波長との間での情報マッピングのテーブルをローカルで維持する場合、光回線終端装置110は、アップリンク波長切替えの後に光ネットワークユニット120のアップリンク波長が調整されるアップリンク送信波長を判断するときに、マッピングテーブルの関連するエントリ内のアップリンク送信波長情報フィールドをさらに更新することができる。

ステップS26:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120のための第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上での帯域幅許可を停止し、同じアップリンク送信タイムスロットにおいて、光ネットワークユニット120が第2の波長チャネル上のみでデータを送信することを許可する。

光ネットワークユニット120が第2の波長チャネルへの切替えに成功したことをアップリンク波長切替え応答から学習した後、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120のための複数の波長チャネルの同じタイムスロットにおいて、ステップS21における帯域幅許可を停止するが、単に第2の波長チャネル上のアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振ることができ、その結果、光ネットワークユニット120は、波長チャネル切替えが完了した後、第2の波長チャネルのみを介してアップリンクデータを光回線終端装置110に送信する。

本出願のこの実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法では、光ネットワークユニット120が波長チャネル切替えを行う前に、光回線終端装置110は、異なる波長を有する波長チャネルの同じタイムスロットにおいて、アップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に同時に割り振り、それによって、光ネットワークユニット120の現在のアップリンク送信波長がどのような波長状態であろうとも、光ネットワークユニット120が、波長チャネル切替えプロセスにおいて、アップリンクデータを光回線終端装置110に送信することができることを保証する。したがって、波長切替えプロセスが比較的長期間続くことを必要とする場合でも、本出願のこの実施形態による波長切替えのための方法を採用することは、波長チャネル切替えプロセスにおけるアップリンクサービスの円滑さを効率的に保証することができ、すなわち、波長チャネル切替えプロセスにおいてアップリンクサービスが中断状態になることが回避され、それによって、サービス品質を保証する。

［実施形態3］
多波長パッシブ光ネットワークシステム100における波長チャネル切替えの特定の実装形態に関して、光ネットワークユニット120は、同じ波長チャネル切替えプロセスにおけるアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長の同時調整を実施することもできる。本出願の第3の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである、図6を参照されたい。波長切替えのための方法は以下を含み得る。

ステップS30:光回線終端装置110は、第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断する。

ステップS31:光回線終端装置110は、一態様では、光ネットワークユニット120のダウンリンクデータを複製し、少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネルを介してダウンリンクデータを同時に送信する。別の態様では、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120に対する帯域幅許可をさらに更新し、複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振る。

ステップS32:光回線終端装置110は波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信し、波長切替えコマンドは、ダウンリンクサービス受信およびアップリンクサービス送信のために第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

すなわち、光回線終端装置110によって光ネットワークユニット120に送信されるダウンリンク波長切替えコマンドおよびアップリンク波長切替えコマンドは、制御メッセージが受信された後にダウンリンク受信波長切替えおよびアップリンク送信波長切替えを同時に行うように光ネットワークユニット120に命令するために、光ネットワークユニット120に送信される同じ制御メッセージ(すなわち、波長切替えコマンド)で運ばれる。

ステップS33:光ネットワークユニット120は、波長切替えコマンドの命令に従って、そのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替え、そのアップリンク送信波長を第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替える。

ステップS34:光ネットワークユニット120は、波長切替えが成功したかどうかを示す波長切替え応答を光回線終端装置110に返す。

ステップS35:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120によって返された波長切替え応答に従って、光ネットワークユニット120の現在のダウンリンク受信波長およびアップリンク送信波長を判断する。

ステップS36:光回線終端装置110は、ダウンリンクデータ複製を停止し、光ネットワークユニット120が切り替える第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを送信し、光ネットワークユニット120のための第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上での帯域幅許可を停止し、同じタイムスロットにおいて、光ネットワークユニット120がアップリンクデータを第2の波長チャネル上のみで送信することを許可する。

この実施形態におけるステップS30からS36の特定の動作プロセスについて、2つの上述の実施形態を参照することができる。本明細書では詳細は繰り返されない。

この実施形態による波長切替えのための方法を採用することは、波長チャネル切替えプロセスにおけるダウンリンクサービスの円滑さを効率的に保証する、すなわち、波長チャネル切替えプロセス中にダウンリンクサービスが中断状態になることが回避されるだけでなく、波長チャネル切替えプロセスにおいてアップリンクサービスが中断されないことを保証し、それによって、サービス品質を保証することもできる。

代替として、特定の実施形態では、多波長パッシブ光ネットワークシステム100の信頼性を改善するために、光回線終端装置110は、光回線終端装置110のダウンリンク送信波長情報を、ダウンリンクデータを運ぶダウンリンクデータフレームに入れることができ、その結果、光ネットワークユニット120は、それ自体の現在のダウンリンク受信波長が正しいことを確認する。加えて、光ネットワークユニット120は、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長情報および/またはダウンリンク受信波長情報を、アップリンクデータを運ぶアップリンクデータフレームに入れることもでき、その結果、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長およびダウンリンク受信波長が正しいことを確認する。この場合、波長切替えを完了した後、光ネットワークユニット120は、波長切替え応答を光回線終端装置110に返す必要がなく、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータフレームで運ばれたアップリンク送信波長情報および/またはダウンリンク受信波長情報に従って、光ネットワークユニット120の波長切替えが成功したかどうかを直接判断することができる。

［実施形態4］
本出願の第4の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである、図7を参照されたい。この実施形態は主に、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長調整に関する。波長切替えのための方法は以下を含み得る。

ステップS40:光回線終端装置110は、第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断する。

ステップS41:光回線終端装置110は、光回線終端装置110がもともと第1の波長チャネルを介して光ネットワークユニット120に送信するように準備していたダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネルを介して別々にダウンリンクデータフレームを同時に送信し、ダウンリンクデータフレームはダウンリンクデータを運ぶために使用され、各波長チャネルを介して送信されたダウンリンクデータフレームは、光回線終端装置のダウンリンク送信波長情報も含む、すなわち、複数のダウンリンクデータフレームの各々は、ダウンリンクデータフレームを送信するために使用される波長チャネルのダウンリンク波長情報で満たされる。

特定の実施形態では、ダウンリンクデータフレームは、ダウンリンクデータおよびダウンリンク送信波長情報を運ぶための、イーサネット（登録商標）パッシブ光ネットワーク(EPON)上で採用される、論理リンク識別子(Logic Link Identifier、LLID)を有するイーサネット（登録商標）フレーム(略してEPONフレーム)、ギガビットパッシブ光ネットワーク(GPON)上で採用されるGPON伝送コンバージェンス(GPON Transmission Convergence、GTC)フレーム、XGPON上で採用されるXGPON伝送コンバージェンス(XG-PON Transmission Convergence、XGTC)フレームなどであってもよい。

EPONフレームを例にとり、本発明のこの実施形態によるEPONフレームのフレームフォーマットの概略図である、図8を参照されたい。EPONフレームは、LLIDフィールドおよびペイロード(Payload)フィールドを含み、ダウンリンクデータはペイロードフィールドで運ばれ得、ダウンリンク送信波長情報はLLIDフィールドで運ばれ得る。一般に、LLIDフィールドは、モード(mode)サブフィールドおよびLLIDサブフィールドを含む。この実施形態では、LLIDフィールドはダウンリンク送信波長情報を運ぶので、LLIDフィールドは、上記の2つのサブフィールドに加えて、ダウンリンク送信波長情報を運ぶために使用される波長情報サブフィールドをさらに含む。

別の代替実施形態では、ダウンリンク送信波長情報も、PLOAMメッセージ、OMCIメッセージ、MPCPメッセージ、OAMメッセージ、または他の新たに定義されたメッセージを使用することによって運ばれ得る。

ステップS42:光回線終端装置110は、ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信し、ダウンリンク波長切替えコマンドは、ダウンリンクサービス受信のために第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

ステップS43:光ネットワークユニット120は、ダウンリンク波長切替えコマンドの命令に従って、そのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替え、そのダウンリンク受信波長情報を運ぶアップリンクデータフレームを光回線終端装置110に送信する。

具体的には、光回線終端装置110からダウンリンク波長切替えコマンドを受信した後、光ネットワークユニット120は、ダウンリンク波長切替えコマンドに従って、そのダウンリンク光受信機122を制御して、それ自体のダウンリンク受信波長を調整することができる。加えて、光ネットワークユニット120は、光回線終端装置110によって送信されたダウンリンクデータフレームから、波長チャネルのダウンリンク受信波長情報をさらに取得することができ、ダウンリンク受信波長情報に従って、光ネットワークユニット120の現在のダウンリンク受信波長が正しいことを判断し、判断結果に従って、現在のダウンリンク受信波長をさらに調整する必要があるかどうかを判断する。

さらに、ダウンリンク受信波長調整プロセスでは、光ネットワークユニット120は、アップリンクデータフレームを光回線終端装置110に送信するときに、アップリンクデータフレームでそのダウンリンク受信波長情報をさらに運び、アップリンクデータフレームを光回線終端装置110に送信することができる。特定の実施形態では、アップリンクデータフレームはEPONフレーム、GTCフレーム、またはXGTCフレームであってもよく、その特定のフォーマットについて、ステップS41における説明を参照することができる。ステップS42と同様に、EPONフレームを例にとると、ダウンリンク受信波長情報もLLIDフィールドの波長情報サブフィールドで運ばれ得る。

ステップS44:ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、光回線終端装置110はプリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、光ネットワークユニット120からのアップリンクデータフレームからダウンリンク受信波長情報を読み取り、ダウンリンク受信波長情報に従って、光ネットワークユニット120の波長切替えが成功したかどうかを判断する。

図3に示す実施形態1とは異なり、この実施形態では、ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120によって返される波長切替え応答を待機する必要がない。代わりに、光回線終端装置110は、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータフレームから光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長情報を読み取り、ダウンリンク受信波長情報に従って、光ネットワークユニット120の波長切替えが成功したかどうかを判断する。特定の実施形態では、遅延の長さは主に、光ネットワークユニット120の光トランシーバの波長調整および安定化に必要な時間に依存する。遅延を待機することは、ダウンリンク受信波長切替えが行われた後にのみ、光回線終端装置110が光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長情報を取得することを保証することができる。

別の態様では、ダウンリンク受信波長情報に従って、波長切替えの後の光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長が期待したものと一致しない、すなわち、光ネットワークユニット120がそのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に調整するのに成功していないと光回線終端装置110が判断した場合、光回線終端装置110は、ダウンリンク受信波長調整を再度行うように光ネットワークユニット120に命令するダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に再送信することができる。すなわち、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えが成功するまで、ステップS42からS44が繰り返される。

ステップS45:光回線終端装置110は、ダウンリンクデータ複製を停止し、波長チャネル切替えの後に光ネットワークユニット120が動作する第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを送信する。

この実施形態における波長切替えのための方法では、実施形態1に関する各ステップの特定の動作プロセスについて、実施形態1における説明を参照することができる。実施形態1と同様に、この実施形態において波長切替えのための方法を採用することは、波長チャネル切替えプロセス中のダウンリンクサービスの円滑さを効率的に保証することもでき、すなわち、波長チャネル切替えプロセス中にダウンリンクサービスが中断状態になることが回避される。

［実施形態5］
本出願の第5の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである、図9を参照されたい。この実施形態は主に、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長調整に関する。波長切替えのための方法は以下を含み得る。

ステップS50:光回線終端装置110は、第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断する。

ステップS51:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120に対する帯域幅許可を更新し、第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振る。

ステップS52:光回線終端装置110はアップリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信し、アップリンク波長切替えコマンドは、アップリンクサービス送信のために第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

ステップS53:光ネットワークユニット120は、アップリンク波長切替えコマンドの命令に従って、そのアップリンク送信波長を第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替え、そのアップリンク送信波長情報を運ぶアップリンクデータフレームを光回線終端装置110に送信する。

実施形態4と同様に、アップリンク送信波長調整プロセスでは、光ネットワークユニット120は、アップリンクデータフレームを光回線終端装置110に送信するときに、アップリンクデータフレームでその現在のアップリンク送信波長情報を運び、アップリンクデータフレームを光回線終端装置に送信することができる。特定の実施形態では、アップリンクデータフレームは、EPONフレーム、GTCフレーム、またはXGTCフレームであってもよい。EPONフレームを採用することを例にとると、アップリンク送信波長情報はLLIDフィールドの波長情報サブフィールドで運ばれ得る。

ステップS54:アップリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、光回線終端装置110はプリセットされた遅延が終了するのを待機し、光ネットワークユニット120からのアップリンクデータフレームからアップリンク送信波長情報を読み取り、アップリンク送信波長情報に従って、光ネットワークユニット120の波長切替えが成功したかどうかを判断する。

図5に示す実施形態2とは異なり、この実施形態では、アップリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120によって返される波長切替え応答を待機する必要がない。代わりに、光回線終端装置110は、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータフレームから光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長情報を読み取り、それに従って、光ネットワークユニット120の波長切替えが成功したかどうかを判断する。特定の実施形態では、遅延を待機することは、光ネットワークユニット120がアップリンク送信波長切替えを完了した後にのみ、光回線終端装置110に光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長情報を取得させることもできる。

別の態様では、アップリンク送信波長情報に従って、波長切替えの後に光ネットワークユニット120のアップリンク波長が調整されるアップリンク送信波長が期待したものと一致しない、すなわち、光ネットワークユニット120がそのアップリンク送信波長を第2の波長チャネルのアップリンク波長に調整するのに成功していないと光回線終端装置110が判断した場合、光回線終端装置110は、アップリンク送信波長調整を再度行うように光ネットワークユニット120に命令するアップリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に再送信することができる。すなわち、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長切替えが成功するまで、ステップS52からS54が繰り返される。

ステップS55:光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120のための第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上での帯域幅許可を停止し、同じアップリンク送信タイムスロットにおいて、光ネットワークユニット120が第2の波長チャネル上のみでデータを送信することを許可する。

この実施形態における波長切替えのための方法では、実施形態2に関する各ステップの特定の動作プロセスについて、実施形態2における説明を参照することができる。実施形態2と同様に、この実施形態において波長切替えのための方法を採用することは、波長チャネル切替えプロセスにおけるアップリンクサービスの円滑さを効率的に保証することもでき、すなわち、波長チャネル切替えプロセスにおいてアップリンクサービスが中断状態になることが回避される。

［実施形態6］
本出願の第6の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法のフローチャートである、図10を参照されたい。この実施形態は、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長とダウンリンク受信波長の両方の調整に関する。波長切替えのための方法は以下を含み得る。

ステップS60:光回線終端装置110は、第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令する必要があると判断する。

ステップS61:光回線終端装置110は、一態様では、光ネットワークユニット120のダウンリンクデータを複製し、少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネルを介してダウンリンクデータを同時に送信する。別の態様では、光回線終端装置110は、光ネットワークユニット120に対する帯域幅許可をさらに更新し、複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振る。

ステップS62:光回線終端装置110は波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信し、波長切替えコマンドは、ダウンリンクサービス受信およびアップリンクサービス送信のために第2の波長チャネルに切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

ステップS63:光ネットワークユニット120は、波長切替えコマンドの命令に従って、そのダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替え、そのアップリンク送信波長を第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替える。加えて、光ネットワークユニット120は、そのダウンリンク受信波長情報およびアップリンク送信波長情報を運ぶアップリンクデータフレームを光回線終端装置110に送信する。

ステップS64:波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、光回線終端装置110はプリセットされた遅延が終了するのを待機し、光ネットワークユニット120からのアップリンクデータフレームからダウンリンク受信波長情報およびアップリンク送信波長情報を読み取り、ダウンリンク受信波長情報およびアップリンク送信波長情報に従って、光ネットワークユニット120の波長切替えが成功したかどうかを判断する。波長切替えが成功しなかった場合、光回線終端装置110は、波長切替えを再度行うように光ネットワークユニット120に命令する。

ステップS65:光回線終端装置110は、ダウンリンクデータ複製を停止し、波長チャネル切替えの後に光ネットワークユニット120が動作する第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを送信し、光ネットワークユニット120のための第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上での帯域幅許可を停止し、同じアップリンク送信タイムスロットにおいて、光ネットワークユニット120が第2の波長チャネル上のみでデータを送信することを許可する。

この実施形態における波長切替えのための方法では、実施形態3に関する各ステップの特定の動作プロセスについて、実施形態3における説明を参照することができる。実施形態3と同様に、この実施形態において波長切替えのための方法を採用することは、波長チャネル切替えプロセス中のダウンリンクサービスの円滑さを保証する、すなわち、波長チャネル切替えプロセス中にダウンリンクサービスが中断状態になることが回避されるだけでなく、波長チャネル切替えプロセス中にアップリンクサービスが中断状態になることを回避し、それによって、サービス品質を保証することもできる。

［実施形態7］
上記の実施形態による、多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法に基づいて、本出願は波長切替えのための装置をさらに提供し、波長切替えのための装置は、図2に示す多波長パッシブ光ネットワークシステム100の光回線終端装置110に適用され得る。本出願の一実施形態による、多波長パッシブ光ネットワークシステムにおける波長切替えのための装置の概略構造図である、図11を参照されたい。波長切替えのための装置700は、
光ネットワークユニット120が第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、光ネットワークユニット120に送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製するように構成されたデータ処理モジュール710と、
ダウンリンクデータの複数のコピーを、複数の波長チャネルを介して別々に光ネットワークユニット120に送信するように構成された送信モジュール720であって、複数の波長チャネルが少なくとも第1の波長チャネルおよび第2の波長チャネルを含む、送信モジュール720と、
光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長を第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために、ダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信するように送信モジュール720を制御し、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断された後に、ダウンリンクデータ複製を停止するようにデータ処理モジュール710を制御し、第2の波長チャネルのみを介してダウンリンクデータを光ネットワークユニット120に送信するように送信モジュール720を制御するように構成された制御モジュール730とを含むことができ、
複数の波長チャネルは、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のすべての波長チャネル、すなわち、波長チャネル1から波長チャネル4を含み、代替として、複数の波長チャネルは、ダウンリンク波長チャネル切替えに関する波長チャネル、すなわち、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長を第1の波長チャネルのダウンリンク波長から第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるプロセスにおいて受ける必要がある、複数のダウンリンク波長値に対応する波長チャネルのみを含むことができる。

さらに、波長切替えのための装置700は、受信モジュール740と、判断モジュール750とをさらに含むことができる。

一実施形態では、受信モジュール740は、光ネットワークユニット120によって返されたダウンリンク波長切替え応答を受信するように構成され得、ダウンリンク波長切替え応答は、波長切替えの後の光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長情報を含み、判断モジュール750は、ダウンリンク波長切替え応答が運ぶダウンリンク受信波長情報に従って、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成される。

代替として、別の実施形態では、受信モジュール740は、光ネットワークユニット120によって返されたアップリンク波長切替え応答を受信するように構成され得、アップリンク波長切替え応答は、波長切替えの後の光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長情報を含み、判断モジュール750は、アップリンク送信波長情報に従って、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成され得る。さらに、データ処理モジュール710は、複製によって取得されたダウンリンクデータを複数のダウンリンクデータフレームで別々に運ぶようにさらに構成され得、各ダウンリンクデータフレームは、ダウンリンクデータフレームを送信するために使用される波長チャネルのダウンリンク波長情報をさらに含む。

場合によっては、一実施形態では、波長切替えのための装置700は、
光ネットワークユニット120に対する帯域幅許可を更新し、複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振るように構成された帯域幅割振りモジュール760をさらに含み得る。

加えて、制御モジュール730は、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長を第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替えるように光ネットワークユニット120に命令するために、アップリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信するように送信モジュール720を制御し、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長切替えが成功したと判断された後に、第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上でアップリンク送信タイムスロットを光ネットワークユニット120に割り振ることを停止し、光ネットワークユニット120が第2の波長チャネルのアップリンク送信タイムスロットのみにおいてアップリンクデータを送信することを許可するように帯域幅割振りモジュール760を制御するようにさらに構成される。

場合によっては、ダウンリンク波長切替えコマンドおよびアップリンク波長切替えコマンドは光ネットワークユニット120に送信される同じ制御メッセージで運ばれ得、制御メッセージは、ダウンリンク受信波長切替えおよびアップリンク送信波長切替えを同時に行うように光ネットワークユニット120に命令するために使用される。

代替として、一実施形態では、受信モジュール740は、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータを受信し、送信モジュール720がダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータフレームから光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長情報を読み取るように構成され得、判断モジュール750は、アップリンクデータフレームで運ばれるダウンリンク受信波長情報に従って、光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成され得る。

別の実施形態では、受信モジュール740は、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータを受信し、送信モジュール720がダウンリンク波長切替えコマンドを光ネットワークユニット120に送信した後、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、光ネットワークユニット120によって送信されたアップリンクデータフレームから光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長情報を読み取るように構成され得、判断モジュール750は、アップリンク送信波長情報に従って、光ネットワークユニット120のアップリンク送信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成され得る。

特定の実施形態では、波長切替えのための装置700が図2に示す多波長パッシブ光ネットワークシステム100に適用されるとき、送信モジュール720は主に、光回線終端装置110のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4と、第1の波長多重化装置112とを含むことができ、受信モジュール740は主に、光回線終端装置110のダウンリンク光受信機Rx1〜Rx4と、第2の波長多重化装置113とを含むことができ、データ処理モジュール710、制御モジュール730、判断モジュール750および帯域幅割振りモジュール760は、光回線終端装置110の(MACモジュールなどの)処理モジュール114を使用することによって実施され得る。

上記の説明は、波長切替えのための装置700の機能モジュールの主要な機能に関するものにすぎないことを理解されたい。機能モジュールの特定の動作プロセスについて、実施形態1から実施形態6で提供された波長切替えのための方法を参照することができる。

上記の実施形態における説明を通じて、当業者は、必要なハードウェアプラットフォームに加えてソフトウェアによって、またはすべてハードウェアによって本発明が実施され得ることに明確に気づくことができる。そのような理解に基づいて、従来技術に貢献する本発明の技術的解決策の全部または一部は、ソフトウェア製品の形態で実施され得る。コンピュータソフトウェア製品は、ROM/RAM、磁気ディスク、または光ディスクなどの記憶媒体に記憶され得、本発明の実施形態の全部または一部で説明した方法を行うように(パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスであってもよい)コンピュータデバイスに命令するためのいくつかの命令を含む。

上記の説明は本発明の例示的な特定の実施形態にすぎないが、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明を逸脱することなく当業者によって行われるいかなる変形または置換も、本発明の保護範囲内に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

110 光回線終端装置
111 光カプラ
112 第1の波長分割マルチプレクサ(第1の波長多重化装置)
113 第2の波長分割マルチプレクサ(第2の波長多重化装置)
114 処理モジュール
120 光ネットワークユニット
121 光カプラ
122 ダウンリンク光受信機
123 アップリンク光送信機
124 処理モジュール
130 光分配ネットワーク
131 トランク光ファイバ
132 光パワー分割モジュール
133 トリビュタリ光ファイバ
Tx1〜Tx4 ダウンリンク光送信機
Rx1〜Rx4 アップリンク光受信機
λd1〜λd4 ダウンリンク波長
λu1〜λu4 アップリンク波長

本発明の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下で実施形態を説明するために必要な添付の図面について簡単に紹介する。以下の説明における添付の図面は本発明のいくつかの実施形態を示すものにすぎず、それでもなお、当業者が創造的な努力なしにこれらの添付の図面から他の図面を得ることができることは明らかである。

本発明の実施形態における添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態における技術的解決策について以下で明確に説明する。説明する実施形態は、本発明の実施形態のすべてではなく、一部にすぎないことは明らかである。創造的な努力なしに本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲内に入るものである。

具体的には、波長切替えを行うように光ネットワークユニット120に命令する前に、光回線終端装置110は、複数の波長チャネルを介した光ネットワークユニット120へのダウンリンクデータの送信を実施するために、光ネットワークユニット120に送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、ダウンリンクデータの複数のコピーを複数のダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4の出力光信号に変調することができる。

一実施形態では、複数の波長チャネルは、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のすべての波長チャネル、すなわち、波長チャネル1から波長チャネル4であってもよい。たとえば、光回線終端装置110は、波長チャネル1から波長チャネル4を介した光ネットワークユニット120へのダウンリンクデータの同時送信を実施するために、ダウンリンクデータを4つのコピーに複製し、これらのコピーを、ダウンリンク光送信機Tx1〜Tx4によって提供された、波長λd1〜λd4を有する出力光信号に変調することができる。特定の実施形態では、一般に、光ネットワークユニット120は、温度制御または電気制御方式で、波長切替えプロセスにおいて、そのダウンリンク受信波長を元の波長チャネル(すなわち、第1の波長チャネル)のダウンリンク波長から対象とする波長チャネル(すなわち、第2の波長チャネル)のダウンリンク波長に徐々に調整する。したがって、波長調整プロセスは比較的遅いプロセスであり、これは一定期間を経る必要がある。光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長は、この期間に異なる波長値を受ける(experience)必要があるが、光回線終端装置110によって送信されたダウンリンクデータは、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のすべての波長チャネル上で運ばれるので、ある特定の時点で光ネットワークユニット120のダウンリンク受信波長がどの波長値に調整されようとも、現在の波長値に対応する波長チャネルからダウンリンクデータを受信することができ、それによって、波長チャネル切替えプロセスにおける円滑なダウンリンクサービスを保証する。

Claims (27)

1. 多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための方法であって、
   光ネットワークユニットが第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、前記光ネットワークユニットに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、前記ダウンリンクデータの前記複数のコピーを、複数の波長チャネルを介して別々に前記光ネットワークユニットに送信するステップであって、前記複数の波長チャネルが少なくとも前記第1の波長チャネルおよび前記第2の波長チャネルを含む、ステップと、
   ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信して、前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長を前記第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように前記光ネットワークユニットに命令するステップと、
   前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止し、前記第2の波長チャネルのみを介して前記ダウンリンクデータを前記光ネットワークユニットに送信するステップと、
   を含む方法。
2. 前記複数の波長チャネルが、前記多波長パッシブ光ネットワークシステムのすべての波長チャネルを含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記複数の波長チャネルが、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長を前記第1の波長チャネルのダウンリンク波長から前記第2の波長チャネルの前記ダウンリンク波長に切り替えるプロセスにおいて受ける必要がある、複数のダウンリンク波長値に対応する波長チャネルを含む、請求項1に記載の方法。
4. 前記光ネットワークユニットによって返されたダウンリンク波長切替え応答を受信するステップであって、前記ダウンリンク波長切替え応答が、前記波長切替えの後の前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長情報を含む、ステップと、
   前記ダウンリンク受信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したかどうかを判断するステップと、
   をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信した後、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、前記光ネットワークユニットによって送信されたアップリンクデータフレームから前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長情報を読み取るステップと、
   前記ダウンリンク受信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したかどうかを判断するステップと、
   をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ダウンリンクデータがダウンリンクデータフレームで別々に運ばれ、複数の波長チャネルを介して前記光ネットワークユニットに別々に送信され、各ダウンリンクデータフレームが、前記ダウンリンクデータフレームを送信するために使用される波長チャネルのダウンリンク波長情報をさらに含む、請求項5に記載の方法。
7. 光回線終端装置によって、前記光ネットワークユニットに対する帯域幅許可を更新し、前記複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを前記光ネットワークユニットに割り振るステップと、
   アップリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信して、そのアップリンク送信波長を前記第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替えるように前記光ネットワークユニットに命令するステップと、
   前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したと判断した後に、前記第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上でアップリンク送信タイムスロットを前記光ネットワークユニットに割り振ることを停止し、前記光ネットワークユニットが前記第2の波長チャネルのアップリンク送信タイムスロットのみにおいてアップリンクデータを送信することを許可するステップと、
   をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記ダウンリンク波長切替えコマンドおよび前記アップリンク波長切替えコマンドが、前記光ネットワークユニットに送信される同じ制御メッセージで運ばれ、前記制御メッセージが、ダウンリンク受信波長切替えおよびアップリンク送信波長切替えを同時に行うように前記光ネットワークユニットに命令するために使用される、請求項7に記載の方法。
9. 前記光ネットワークユニットによって返されたアップリンク波長切替え応答を受信するステップであって、前記アップリンク波長切替え応答が、前記波長切替えの後の前記光ネットワークユニットのアップリンク送信波長情報を含む、ステップと、
   前記アップリンク送信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したかどうかを判断するステップと、
   をさらに含む、請求項7に記載の方法。
10. 前記ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信した後、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、前記光ネットワークユニットによって送信されたアップリンクデータフレームから前記光ネットワークユニットのアップリンク送信波長情報を読み取るステップと、
    前記アップリンク送信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したかどうかを判断するステップと、
    をさらに含む、請求項7に記載の方法。
11. 多波長パッシブ光ネットワーク上での波長切替えのための装置であって、
    光ネットワークユニットが第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、前記光ネットワークユニットに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製するように構成されたデータ処理モジュールと、
    前記ダウンリンクデータの前記複数のコピーを、複数の波長チャネルを介して別々に前記光ネットワークユニットに送信するように構成された送信モジュールであって、前記複数の波長チャネルが少なくとも前記第1の波長チャネルおよび前記第2の波長チャネルを含む、送信モジュールと、
    前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長を前記第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように前記光ネットワークユニットに命令するために、ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信するように前記送信モジュールを制御し、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止するように前記データ処理モジュールを制御し、前記第2の波長チャネルのみを介して前記ダウンリンクデータを前記光ネットワークユニットに送信するように前記送信モジュールを制御するように構成された制御モジュールと、
    を備える装置。
12. 前記複数の波長チャネルが、前記多波長パッシブ光ネットワークのすべての波長チャネルを含む、請求項11に記載の装置。
13. 前記複数の波長チャネルが、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長を前記第1の波長チャネルのダウンリンク波長から前記第2の波長チャネルの前記ダウンリンク波長に切り替えるプロセスにおいて受ける必要がある、複数のダウンリンク波長値に対応する波長チャネルを含む、請求項11に記載の装置。
14. 前記光ネットワークユニットによって返されたダウンリンク波長切替え応答を受信するように構成された受信モジュールであって、前記ダウンリンク波長切替え応答が、前記波長切替えの後の前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長情報を含む、受信モジュールと、
    前記ダウンリンク受信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成された判断モジュールと、
    をさらに備える、請求項11から13のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記光ネットワークユニットによって送信されたアップリンクデータを受信し、前記送信モジュールが前記ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信した後、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、前記光ネットワークユニットによって送信されたアップリンクデータフレームから前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長情報を読み取るように構成された受信モジュールと、
    前記ダウンリンク受信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成された判断モジュールと、
    をさらに備える、請求項11から13のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記データ処理モジュールが、複製によって取得された前記ダウンリンクデータを複数のダウンリンクデータフレームで別々に運ぶようにさらに構成され、各ダウンリンクデータフレームが、前記ダウンリンクデータフレームを送信するために使用される波長チャネルのダウンリンク波長情報をさらに含む、請求項15に記載の装置。
17. 前記光ネットワークユニットに対する帯域幅許可を更新し、前記複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを前記光ネットワークユニットに割り振るように構成された帯域幅割振りモジュールをさらに備え、
    前記制御モジュールが、前記光ネットワークユニットのアップリンク送信波長から前記第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替えるように前記光ネットワークユニットに命令するために、アップリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信するように前記送信モジュールを制御し、前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したと判断された後に、前記第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上でアップリンク送信タイムスロットを前記光ネットワークユニットに割り振ることを停止し、前記光ネットワークユニットが前記第2の波長チャネルのアップリンク送信タイムスロットのみにおいてアップリンクデータを送信することを許可するように前記帯域幅割振りモジュールを制御するようにさらに構成される、
    請求項11に記載の装置。
18. 前記ダウンリンク波長切替えコマンドおよび前記アップリンク波長切替えコマンドが、前記光ネットワークユニットに送信される同じ制御メッセージで運ばれ、前記制御メッセージが、ダウンリンク受信波長切替えおよびアップリンク送信波長切替えを同時に行うように前記光ネットワークユニットに命令するために使用される、請求項17に記載の装置。
19. 前記光ネットワークユニットによって返されたアップリンク波長切替え応答を受信するように構成された受信モジュールであって、前記アップリンク波長切替え応答が、前記波長切替えの後の前記光ネットワークユニットのアップリンク送信波長情報を含む、受信モジュールをさらに備え、
    前記判断モジュールが、前記アップリンク送信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したかどうかを判断するようにさらに構成される、
    請求項17に記載の装置。
20. 前記光ネットワークユニットによって送信されたアップリンクデータを受信し、前記送信モジュールが前記ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信した後、プリセットされた遅延が終了するのを待機し、次いで、前記光ネットワークユニットによって送信されたアップリンクデータフレームから前記光ネットワークユニットのアップリンク送信波長情報を読み取るように構成された受信モジュールと、
    前記アップリンク送信波長情報に従って、前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したかどうかを判断するように構成された判断モジュールと、
    をさらに備える、請求項17に記載の装置。
21. M個の波長チャネルを有する多波長パッシブ光ネットワークシステムであって、Mは1よりも大きく、前記多波長パッシブ光ネットワークシステムが、少なくとも1つの光回線終端装置と、複数の光ネットワークユニットと、1つの光分配ネットワークとを備え、前記光回線終端装置が、前記光分配ネットワークを介して前記複数の光ネットワークユニットに接続され、
    前記光回線終端装置が、光ネットワークユニットが第1の波長チャネルから第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、前記光ネットワークユニットに送信されるべきダウンリンクデータを複数のコピーに複製し、前記ダウンリンクデータの前記複数のコピーを、少なくとも前記第1の波長チャネルおよび前記第2の波長チャネルを含む複数の波長チャネルを介して別々に前記光ネットワークユニットに送信し、ダウンリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信して、前記光ネットワークユニットのダウンリンク受信波長から前記第2の波長チャネルのダウンリンク波長に切り替えるように前記光ネットワークユニットに命令し、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長切替えが成功したと判断した後に、ダウンリンクデータ複製を停止し、前記第2の波長チャネルのみを介して前記ダウンリンクデータを前記光ネットワークユニットに送信するように構成される、
    システム。
22. 前記光ネットワークユニットが、前記光回線終端装置によって送信された前記ダウンリンク受信波長切替えコマンドに従って、その前記ダウンリンク受信波長を前記第2の波長チャネルの前記ダウンリンク波長に切り替え、現時点で前記光ネットワークユニットが調整されるダウンリンク受信波長に従って、前記波長切替えプロセスにおいて対応する波長チャネルから前記ダウンリンクデータを受信するように構成される、
    請求項21に記載のシステム。
23. 前記複数の波長チャネルが、前記多波長パッシブ光ネットワークシステムのすべての波長チャネルを含む、請求項22に記載のシステム。
24. 前記複数の波長チャネルが、前記光ネットワークユニットの前記ダウンリンク受信波長を前記第1の波長チャネルのダウンリンク波長から前記第2の波長チャネルの前記ダウンリンク波長に切り替えるプロセスにおいて受ける必要がある、複数のダウンリンク波長値に対応する波長チャネルを含む、請求項22に記載のシステム。
25. 前記光回線終端装置が、前記光ネットワークユニットが前記第1の波長チャネルから前記第2の波長チャネルに切り替える必要があるとき、前記光ネットワークユニットに対して帯域幅許可を更新し、前記複数の波長チャネル上の同じアップリンク送信タイムスロットを前記光ネットワークユニットに割り振り、アップリンク波長切替えコマンドを前記光ネットワークユニットに送信して、前記光ネットワークユニットのアップリンク送信波長を前記第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替えるように前記光ネットワークユニットに命令し、前記光ネットワークユニットの前記アップリンク送信波長切替えが成功したと判断した後に、前記第2の波長チャネルを除くすべての他の波長チャネル上でアップリンク送信タイムスロットを前記光ネットワークユニットに割り振ることを停止し、前記光ネットワークユニットが前記第2の波長チャネルのアップリンク送信タイムスロットのみにおいてアップリンクデータを送信することを許可するようにさらに構成される、
    請求項21から24のいずれか一項に記載のシステム。
26. 前記光ネットワークユニットが、前記アップリンク波長切替えコマンドに従って、その前記アップリンク送信波長を前記第2の波長チャネルのアップリンク波長に切り替え、現時点で前記光ネットワークユニットが調整されるアップリンク送信波長に従って、前記光回線終端装置によって許可されたアップリンク送信タイムスロット内の対応する波長チャネルを使用することによって、前記波長切替えプロセスにおいて、アップリンクデータを前記光回線終端装置に送信するようにさらに構成される、
    請求項25に記載のシステム。
27. 前記ダウンリンク波長切替えコマンドおよび前記アップリンク波長切替えコマンドが、前記光ネットワークユニットに送信される同じ制御メッセージで運ばれ、前記制御メッセージが、ダウンリンク受信波長切替えおよびアップリンク送信波長切替えを同時に行うように前記光ネットワークユニットに命令するために使用される、請求項26に記載のシステム。