JP2016165053A - 局側装置および光伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】光伝送システムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストを低減する。【解決手段】Ｎ個の光トランシーバ１１と１個のＰＯＮ制御回路１２との間に選択・分配回路１３を設け、選択・分配回路１３が、時分割で到来する上りフレームに対応する光トランシーバ１１を選択することにより、当該トランシーバ１１で光電変換された上りフレームをＰＯＮ制御回路１２に転送するとともに、ＰＯＮ制御回路１２からの下りフレームを各光トランシーバ１１に分配し、電源制御回路２３が、各光スプリッタ２からの光信号の有無を示す各光トランシーバからのＬＯＳ出力に基づいて、選択・分配回路１３のうち、当該上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給を停止する。【選択図】 図１

Description

この発明は、ＰＯＮ（光通信網：Passive Optical Network）を介して接続された複数のＯＮＵ（加入者側装置：Optical Network Unit）と上位装置との間でフレームを転送処理する光伝送システムにおけるＯＬＴ（局側装置：Optical Line Terminal）及び光伝送システムに関し、特に、多数のＯＮＵとの効率的な通信を可能とするＯＬＴ及び光伝送システムに関するものである。

近年、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などの光アクセスシステムで利用されるＰＯＮとして、２００９年にＩＥＥＥ８０２．３ａｖにおいて１０Ｇ−ＥＰＯＮ（10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network：Ethernetは登録商標）の標準化が完了した。１０Ｇ−ＥＰＯＮの特徴は、既に広く普及しているＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet Passive Optical Network：非特許文献１参照）の１０倍の高速伝送が可能なことである。さらに、既存のＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用できるという特徴がある。

ＧＥ−ＰＯＮと１０Ｇ−ＥＰＯＮを混在させて利用する場合は、１Ｇ下り信号と１０Ｇ下り信号で異なる波長を使用するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）技術を用い、１Ｇ下り信号間と１０Ｇ下り信号間のそれぞれにおいてＴＤＭ（Time Division Multiplexing ）技術を用いる。上り信号においては、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号で同一の波長を使用し、１Ｇ上り信号と１０Ｇ上り信号をまとめてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）技術を用いる。すなわち、１Ｇ下り信号、１０Ｇ下り信号、および、上り信号で異なる３種類の波長を用いる。

このようなＧＥ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＥＰＯＮを用いた光伝送システムを、ＧＥ−ＰＯＮシステムや１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムと呼ぶ。
図９は、従来のＧＥ−ＰＯＮシステムを示す構成例である。このＧＥ−ＰＯＮシステムは、ＯＬＴ（局側装置）５０、光スプリッタ２、および複数のＯＮＵ（加入者側装置）３から構成されており、光スプリッタ２を介して接続された複数のＯＮＵ３がＯＬＴ５０に収容されている。

ＧＥ−ＰＯＮ用のＯＬＴ５０は、光トランシーバ５１とＰＯＮ制御回路５２とを内蔵している。ＯＬＴ５０において、光トランシーバ５１は、光トランシーバ５１に接続されたＯＮＵ３への下りフレームの電気光変換とＯＮＵ３からの上りフレームの光電気変換を行う。ＰＯＮ制御回路５２は、光トランシーバ５１で受信したＯＮＵ３からの上りフレームを上位装置（図示せず）へ転送し、上位装置から受信した下りフレームを光トランシーバ５１へ転送する。

図１０は、従来のＧＥ−ＰＯＮシステムを示す他の構成例である。ＯＬＴ５０において、１個の光トランシーバ５１に接続可能なＯＮＵ３の台数は最大で３２台とＩＥＥＥ規格で規定されている。そのため、ＯＮＵ３を収容する局として、３３台以上のＯＮＵ３を接続する必要がある場合は、図１０に示すように、ＯＬＴ５０とＯＮＵ３との間に複数の光スプリッタ２を設け、複数の光トランシーバ５１と、複数のＰＯＮ制御回路５２とを使用する構成が一般的な構成となる。

特開２０１２−１９３５３号公報

「技術基礎講座〔ＧＥ−ＰＯＮ技術〕第１回 ＰＯＮとは」、ＮＴＴ技術ジャーナル、Vol.17、No.8、pp.71-74、2005.

１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおいても１個の光トランシーバ５１に接続可能なＯＮＵ３の台数は最大で３２台とＩＥＥＥ規格で規定されているが、１０Ｇ−ＥＰＯＮ用のＰＯＮ制御装置はＧＥ−ＰＯＮ用のＰＯＮ制御装置より高性能（１０倍のデータ転送速度）が要求され、装置コスト（装置の購入価格等）も高くなる。したがって、１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムを採用するための課題として、ＯＮＵ１台あたりのシステムコストをできるだけ小さくすることが課題となっている。

上記の課題の対策の１つとして、１個の光トランシーバに接続可能なＯＮＵの台数を拡大することにより、光トランシーバとＰＯＮ制御回路の使用個数を減らすことが考えられる。例えば、光増幅器を使用することにより３３台以上のＯＮＵを接続可能とする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、光増幅器は装置のコスト（装置の購入価格等）が電気回路用の部品（ＬＳＩ等）と比較すると高くなるという課題がある。また、電気回路の規模増大に応じてＯＮＵにおける消費電力も増大して、装置コストだけでなく運用コストも増大するため、光伝送システムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストが増加するという課題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、光伝送システムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストを低減することにある。

このような目的を達成するために、本発明にかかる局側装置は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の光スプリッタと、これら光スプリッタを介して接続された複数の加入者側装置と上位装置との間でフレームを転送処理する局側装置とを備える光伝送システムで用いられる前記局側装置であって、前記光スプリッタと１対１で接続されて、当該光スプリッタに接続された前記加入者側装置から前記上位装置への上りフレームの光電気変換を行うとともに、前記上位装置から前記加入者側装置への下りフレームの電気光変換を行うＮ個の光トランシーバと、前記上位装置との間で前記上りフレームおよび前記下りフレームをやり取りするとともに、前記各加入者側装置から異なる時刻に前記上りフレームが送信されるよう、これら各加入者側装置に対して上りフレーム送信用の通信帯域を時分割で割り当てるＰＯＮ制御回路と、時分割で到来する前記上りフレームに対応する前記光トランシーバを選択することにより、当該トランシーバで光電変換された前記上りフレームを前記ＰＯＮ制御回路に転送するとともに、前記ＰＯＮ制御回路からの下りフレームを前記各光トランシーバに分配する選択・分配回路と、前記各光スプリッタからの光信号の有無を示す前記各光トランシーバからのＬＯＳ（Loss of Signal）出力に基づいて、前記選択・分配回路のうち、当該上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給を停止する電源制御回路とを備えている。

また、本発明にかかる上記局側装置の一構成例は、前記選択・分配回路が、前記光トランシーバごとに設けられたＮ個のバッファ回路により、当該光トランシーバで光電気変換された前記上りフレームの信号を増幅出力し、これらバッファ回路から出力された前記上りフレームの信号の論理和出力を、前記ＰＯＮ制御回路に出力する選択回路を有し、前記電源制御回路は、前記光トランシーバごとに設けられて、当該光トランシーバから出力された前記ＬＯＳ出力に基づいて、当該光トランシーバに対応する前記バッファ回路への電源供給を制御するＮ個の電源スイッチを有するものである。

また、本発明にかかる上記局側装置の一構成例は、前記選択・分配回路が、前記光トランシーバからのＬＯＳ出力に基づいて複数のセレクタを切替制御することにより、時分割で到来する前記上りフレームに対応する前記光トランシーバを選択し、当該光トランシーバで光電気変換された当該上りフレームを前記ＰＯＮ制御回路へ転送する選択回路を有し、前記電源制御回路は、前記セレクタの切替制御状態に基づいて、これらセレクタのうち前記上りフレームが通過しないセレクタの一部または全部に対する電源供給を制御する複数の電源スイッチを有するものである。

また、本発明にかかる上記局側装置の一構成例は、前記光トランシーバが、前記光電変換により得られた前記上りフレームを出力する出力ポートとして、複数の異なる伝送速度ごとに複数の出力ポートとを備え、前記選択回路は、前記光トランシーバごとに設けられて、当該光トランシーバでのフレーム送受信に関する前記ＰＯＮ制御回路からの伝送速度設定出力に基づいて、当該光トランシーバのうち対応する伝送速度に応じた出力ポートを選択し、当該出力ポートから出力された前記上りフレームを当該光トランシーバと対応する前記バッファ回路へ出力するＮ個のセレクタをさらに備えるものである。

また、本発明にかかる光伝送システムは、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の光スプリッタと、これら光スプリッタを介して接続された複数の加入者側装置と上位装置との間でフレームを転送処理する局側装置とを備える光伝送システムであって、前記局側装置が、上記したいずれかの局側装置からなるものである。

本発明によれば、ＯＬＴにおいて、最大Ｎ×３２台のＯＮＵが収容されるとともに、これらＯＮＵから送信された上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給が停止される。したがって、光伝送システムにおけるＯＮＵ１台あたりの装置コストを削減することができるとともに、ＯＬＴにおける消費電力の低減により運用コストを削減することができ、結果として、これら装置コストと運用コストを含む、光伝送システムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストを低減することが可能となる。

第１の実施の形態にかかる光伝送システムおよびＯＬＴの構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態にかかる選択回路の構成例である。 第１の実施の形態にかかる分配回路の構成例である。 第１の実施の形態にかかる選択回路（電源制御回路）の構成例である。 第１の実施の形態にかかる選択回路（セレクタ）の構成例である。 第１の実施の形態にかかる選択回路（セレクタ・電源制御回路）の構成例である。 第１の実施の形態にかかる選択回路（１０Ｇ／１Ｇ切替方式）の構成例である。 第１の実施の形態にかかる分配回路（１０Ｇ／１Ｇ切替方式）の構成例である。 第１の実施の形態にかかる選択回路（１０Ｇ／１Ｇ切替方式・電源制御回路）の構成例である。 第１の実施の形態にかかる選択回路（１０Ｇ／１Ｇ並列方式）の構成例である。 第２の実施の形態にかかる選択回路の構成例である。 第３の実施の形態にかかる光伝送システムおよびＯＬＴの構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態にかかる選択回路の構成例である。 第３の実施の形態にかかる分配回路の構成例である。 従来のＧＥ−ＰＯＮシステムを示す構成例である。 従来のＧＥ−ＰＯＮシステムを示す他の構成例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる光伝送システム１００およびＯＬＴ（局側装置）１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる光伝送システムおよびＯＬＴの構成を示すブロック図である。

光伝送システム１００は、例えばＦＴＴＨ（Fiber To The Home）で利用される光通信システムであり、光通信網４を介してＯＬＴ（局側装置：Optical Line Terminal）１に接続された複数のＯＮＵ（加入者側装置：Optical Network Unit）を、ＯＬＴ１により上位装置（図示せず）と中継接続することにより、各ＯＮＵ３と上位装置との間でフレームを相互に転送する機能を有している。

このような光伝送システム１００では、ＯＬＴ１とＯＮＵ３との間については、光スプリッタ２および光ファイバＦ１，Ｆ２を介して光信号を送受信することによりフレーム通信を行い、ＯＬＴ１と上位装置との間については、例えばインターネットなどの上位ネットワーク（図示せず）を介してフレーム通信を行うものとなっている。

光通信網４の具体例としては、ＩＥＥＥ ８０２．３ａｈで標準化されているＧＥ−ＰＯＮやＩＥＥＥ８０２．３ａｖで標準化されている１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＰＯＮ（Passive Optical Network）システムがある。
本発明では、光伝送システム１００が、光通信網４としてＧＥ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＥＰＯＮなどのＰＯＮを用いたＧＥ−ＰＯＮシステムや１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムからなる場合を例として説明するが、これらに限定されるものではなく、他の光通信網を用いた光伝送システムに適用することも可能である。

［光伝送システム］
図１に示すように、本発明にかかる光伝送システム１００は、ＯＬＴ（局側装置）１、光スプリッタ２、およびＯＮＵ（加入者側装置）３から構成されている。
ＯＬＴ１には、光スプリッタ２および光ファイバＦ１，Ｆ２を介して接続された複数のＯＮＵ３が収容されている。このうち、１つの光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）は、光ファイバＦ１を介して対応する１つの光スプリッタ２（ＳＰ＃１〜ＳＰ＃Ｎ）に接続され、１つの光スプリッタ２（ＳＰ＃１〜ＳＰ＃Ｎ）には光ファイバＦ２を介して最大で３２台のＯＮＵ３が共通接続される。これにより、Ｎ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）を有するＯＬＴ１には、全体で最大Ｎ×３２台のＯＮＵ３が接続できることになる。

［ＯＬＴ］
図１に示すように、ＯＬＴ１には、主な回路部として、Ｎ（Ｎ≧２：Ｎは２以上の整数）個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）と、１個のＰＯＮ制御回路１２と、１つの選択・分配回路１３とが設けられている。

光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）は、光ファイバＦ１を介して光スプリッタ２（ＳＰ＃１〜ＳＰ＃Ｎ）と１対１で接続されて、対応する光スプリッタ２（ＳＰ＃１〜ＳＰ＃Ｎ）に接続されたＯＮＵ３から上位装置（図示せず）への上りフレームの光電気変換を行う機能と、上位装置からＯＮＵ３への下りフレームの電気光変換とを行う機能とを有している。

ＰＯＮ制御回路１２は、上位ネットワークとの間で電気信号を送受信することにより、上位装置との間で上りフレームおよび下りフレームをやり取りする機能と、各ＯＮＵ３から異なる時刻に上りフレームが送信されるよう、これら各ＯＮＵ３に対して上りフレーム送信用の通信帯域を時分割で割り当てる機能とを有している。

選択・分配回路１３は、各ＯＮＵ３から時分割で到来する上りフレームに対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）を選択することにより、選択したトランシーバ１１で光電変換された上りフレームをＰＯＮ制御回路１２に転送する機能と、ＰＯＮ制御回路１２で受信した上位装置からの下りフレームを各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に分配する機能とを有している。

本実施の形態にかかる光伝送システム１００と、前述の図１１に示した従来のＧＥ−ＰＯＮシステムとの構成上の違いは、ＰＯＮ制御回路１２が１個とされ、この１個のＰＯＮ制御回路１２とＮ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）との間に１つの選択・分配回路１３が設けられていることである。
図１に示すように、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３には、主な回路部として、選択回路２１、分配回路２２、および電源制御回路２３が設けられている。

選択回路２１は、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力された上りフレーム出力ＲＸのいずれか１つを選択してＰＯＮ制御回路１２へ出力する機能を有している。
分配回路２２は、ＰＯＮ制御回路１２から出力された下りフレームを各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）へ分配する機能を有している。

電源制御回路２３は、各光スプリッタからの光信号の有無を示す各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）からのＬＯＳ（Loss of Signal）出力に基づいて、選択回路２１のうち、上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給を停止する機能を有している。
なお、本実施の形態では、選択回路２１と分配回路２２とが独立した回路として説明するが、これらは一体の回路として実現してもよい。また、電源制御回路２３は、選択・分配回路１３内であって、かつ、選択回路２１とは独立した回路として説明するが、これらは一体の回路として実現してもよい。

［選択・分配回路の構成例１］
次に、図２Ａ，２Ｂを参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例１について説明する。
図２Ａは、第１の実施の形態にかかる選択回路の構成例である。この選択回路２１には、主な回路部として、Ｎ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）にそれぞれ対応するＮ個のＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）およびバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）と、１つのＮ入力ＯＲ回路（ＯＲ）とが設けられている。

ＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）は、一般的なＡＮＤゲートからなり、対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力された、上りフレーム出力ＲＸとＬＯＳ出力（反転値）とを入力として、これら上りフレーム出力ＲＸとＬＯＳ出力の反転値との論理積を出力する機能を有している。
ここで、ＬＯＳ出力は、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に光スプリッタ２からの光信号が入力されているか否かを示す負論理の信号であり、光信号が入力されていない場合は「１」となり、光信号が入力されている場合は「０」となる。

これにより、ＬＯＳ出力が「０」であり光信号が入力されている場合、入力された上りフレーム出力ＲＸがＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）から出力され、ＬＯＳ出力が「１」であり光信号が入力されていない場合、ＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）により上りフレーム出力ＲＸの出力が停止されて「０」が出力される。
したがって、各ＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）では、対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力された上りフレーム出力ＲＸが、ＬＯＳ出力（反転値）でマスク（ゲーティング）されることになる。

ＯＲ回路（ＯＲ）は、一般的なＮ入力のＯＲゲートからなり、ＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）からのＮ個の論理積出力の論理和を上りフレーム出力ＲＤとしてＰＯＮ制御回路１２に対して出力する機能を有している。
これにより、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）のうち、光信号が入力されているＴＲ＃ｉ（ｉは１〜Ｎの整数）からの上りフレーム出力ＲＸが、いずれか対応するＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）を介してＯＲ回路（ＯＲ）に入力され、その論理和が上りフレーム出力ＲＤとして出力されることになる。

したがって、各上りフレーム出力ＲＸを正しく受信するためには、ＯＲ回路（ＯＲ）に対して、複数の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）からの上りフレーム出力ＲＸが同時に入力されないよう、各ＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）でこれら上りフレーム出力ＲＸを時分割でマスクする必要がある。
これについては、ＰＯＮ制御回路１２が、各光スプリッタ２を介してＯＬＴ１とセッションを接続確立しているすべてのＯＮＵ３に対して、同時に発光（上りフレーム送信）しないように、時分割制御することにより実現できる。

従来のＰＯＮシステムでは、１つの光スプリッタに接続されている複数のＯＮＵが同時に発光（上りフレーム送信）しないように、例えば動的帯域割当（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation）などのアルゴリズムにより、ＯＬＴが各ＯＮＵに対して上り帯域割当（grant割当）を行うものとなっている。

本実施の形態のＯＬＴ１では、このようなアルゴリズムを応用して、ＰＯＮ制御回路１２において、Ｎ個の光スプリッタ２（ＳＰ＃１〜ＳＰ＃Ｎ）に接続されている最大Ｎ×３２個のＯＮＵ３のうち、ＯＬＴ１とセッションを接続確立しているすべてのＯＮＵ３に対して、これらＯＮＵ３から異なる時刻に発光（上りフレーム送信）されるよう、上りフレーム送信用の通信帯域を時分割で割り当てる上り帯域割当（grant割当）を行う。
これにより、各ＯＮＵ３のうち１台のＯＮＵ３だけが発光（上りフレーム送信）し、当該ＯＮＵ３を収容する１つの光トランシーバ１１からのＬＯＳ出力のみが「０」となる。

なお、新しいＯＮＵの接続の要求等に使用される制御用フレームである登録要求（Register Request）フレームについては、ＩＥＥＥ規格で、複数のＯＮＵが同時に発光（上りフレーム送信）することを許容しているため、登録要求（Register Request）フレームの送信が許可されている期間（Discovery Window）については、複数の光トランシーバ１１のＬＯＳ出力が同時に０になる可能性が有り、同時に０になった場合にはＰＯＮ制御回路１２で登録要求（Register Request）フレームを正常に受信できないことがある。

しかし、登録要求（Register Request）フレームの送信が許可されている期間（Discovery Window）については、従来のＰＯＮシステムでも、同じ光スプリッタに接続されている複数のＯＮＵが同時に登録要求（Register Request）フレームを送信する可能性があり、そのような場合、ＯＬＴは正常受信できない登録要求（Register Request）フレームを無視（破棄）して良いという仕様となっている。本実施の形態のＯＬＴ１においても、ＰＯＮ制御回路１２において正常受信できない登録要求（Register Request）フレームを無視（破棄）して良いという仕様とする。

図２Ｂは、第１の実施の形態にかかる分配回路の構成例である。この分配回路２２には、主な回路部として、ＰＯＮ制御回路１２から出力された下りフレーム出力ＴＤを、Ｎ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対して並列的に下りフレーム出力ＴＸとして分配するバッファ回路ＢＵＦが設けられている。これにより、ＰＯＮ制御回路１２から下りフレーム出力ＴＤが、バッファ回路から各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対して並列的に下りフレーム出力ＴＸとして分配される。

この際、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）を介して各ＯＮＵ３に対し、下りフレームが同時に分配されるが、各ＯＮＵ３では、ＯＬＴ１から受信した下りフレームの宛先を確認し、自己宛てではない下りフレームを破棄する。このため、各ＯＮＵ３に下りフレームが同時に分配されても、誤って受信処理されることはない。この仕組みについては、従来のＰＯＮシステムと同様である。

ＰＯＮ制御回路１２は、上述した様に、各光スプリッタ２（ＳＰ＃１〜ＳＰ＃Ｎ）に接続されているすべてのＯＮＵ３に対して、複数のＯＮＵ３が同時に発光（上りフレーム送信）しないように、上り帯域割当（grant割当）を行う機能のほか、従来のＰＯＮ制御回路と同様、上りフレームおよび下りフレームの転送処理を行う機能を有している。
また、光トランシーバ１１として従来のＰＯＮシステムと同様のものを用いた場合、本実施の形態のＯＬＴ１は、最大で「Ｎ×３２」台のＯＮＵ３との通信が可能となる。例えば、Ｎ＝４の場合は最大１２８台、Ｎ＝１６の場合は最大５１２台のＯＮＵ３との通信が可能となる。

［選択・分配回路の構成例２］
次に、図２Ｃを参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例２について説明する。
図２Ａの選択回路２１に、電源制御回路２３を設けた場合、光スプリッタ２からの光信号が入力されていない光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対応する回路部への電源供給を停止することができ、消費電力を削減できる。
図２Ｃは、第１の実施の形態にかかる選択回路（電源制御回路）の構成例であり、図２Ａの選択回路２１に対して電源制御回路２３を設けた構成例が示されている。なお、分配回路２２は、図２Ｂに示した構成例でよい。

すなわち、この選択回路２１は、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）ごとに設けられたＮ個のバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）により、当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）で光電気変換された上りフレームの信号を増幅出力し、これらバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）から出力された上りフレームの信号の論理和出力を、ＰＯＮ制御回路１２に出力する機能を有している。
電源制御回路２３は、電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）により、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力されたＬＯＳ出力に基づいて、当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対応するバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）への電源供給を制御する機能を有している。

図２Ｃに示すように、この電源制御回路２３には、主な回路部として、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）にそれぞれ対応するＮ個の電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）が設けられている。
電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）は、対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力されたＬＯＳ出力（反転値）に基づき、動作電位Ｖｃｃと接地電位ＧＮＤのいずれかを、選択回路２１のうち当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）と対応する回路部、例えばバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に切替供給する機能を有している。

バッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）は、オペアンプなどの増幅回路からなり、電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）から動作電位Ｖｃｃが供給された場合、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から入力された上りフレームの信号を増幅して、対応するＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）に出力する機能と、電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）から接地電位ＧＮＤが供給された場合、増幅動作を停止する機能とを有している。

これにより、ＬＯＳ出力が「０」であり光信号が入力されている場合、電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）からバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に対して動作電位Ｖｃｃが供給され、ＬＯＳ出力が「１」であり光信号が入力されていない場合、電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）からバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に対して動作電位Ｖｃｃの供給が停止される。

したがって、光信号が入力されていないバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に対しては、動作電位Ｖｃｃの供給が停止されるため、無駄な電力消費が抑止され、選択回路２１における消費電力が削減される。また、図２ＡのＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）に代えて、バッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）により、上りフレーム出力ＲＸが、ＬＯＳ出力（反転値）でマスク（ゲーティング）されることになる。

［選択・分配回路の構成例３］
次に、図３Ａを参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例３について説明する。
図２Ａに示した選択回路２１では、ＡＮＤ回路およびＯＲ回路を用いた構成例を説明したが、これらＡＮＤ回路およびＯＲ回路に代えてセレクタ（ＳＥＬ）を用いて選択回路２１を構成することもできる。
図３Ａは、第１の実施の形態にかかる選択回路（セレクタ）の構成例であり、ここには、多段接続された２入力のセレクタ（ＳＥＬ）を用いた選択回路２１の構成例が示されている。なお、分配回路２２は、図２Ｂに示した構成例でよい。

この選択回路２１は、ＯＬＴ１に８個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８）を設けた場合を前提としており、いずれか一方の入力を選択出力する７個の２入力のセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７）がツリー形状に３段接続されている。ＡＮＤ回路（＃１〜＃４）は、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃４，ＴＲ＃６〜ＴＲ＃８）からのＬＯＳ出力に基づいて、ＳＥＬ＃５〜＃７の切替信号を生成する。

これらセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７）のうち、最下段のセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃４）が光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８）からの上りフレームを入力とし、次段以降のセレクタ（ＳＥＬ＃５〜ＳＥＬ＃６）がその直前段のセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃４）からの選択出力を入力とし、最上段のセレクタ（ＳＥＬ＃７）がその直前段の２つのセレクタ（ＳＥＬ＃５〜ＳＥＬ＃６）のうちいずれか一方の選択出力を選択してＰＯＮ制御回路１２に出力するものとなっている。

具体的には、ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８からの上りフレーム出力ＲＸを２つずつ入力とするＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃４が１段目、ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃４からの選択出力を２つずつ入力とするＳＥＬ＃５〜ＳＥＬ＃６が２段目、ＳＥＬ＃５〜ＳＥＬ＃６からの２つの選択出力を入力とするＳＥＬ＃７が３段目に接続されている。
このうち、ＴＲ＃２，ＴＲ＃４，ＴＲ＃６，ＴＲ＃８のＬＯＳ出力がＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃４に切替信号として入力されている。また、ＡＮＤ＃２から出力されたＴＲ＃３〜ＴＲ＃４からのＬＯＳ出力の論理積出力がＳＥＬ＃５に切替信号として入力されている。

また、ＡＮＤ＃３から出力されたＴＲ＃７〜ＴＲ＃８からのＬＯＳ出力の論理積出力がＳＥＬ＃６に切替信号として入力されている。また、ＡＮＤ＃１から出力されたＴＲ＃１〜ＴＲ＃２からのＬＯＳ出力の論理積出力と、ＡＮＤ＃２からの論理積出力とを入力とするＡＮＤ＃４からの論理和出力がＳＥＬ＃７に切替信号として入力されている。

前述したＰＯＮ制御回路１２の上り帯域割当により、いずれか１つのＯＮＵ３のみが時分割で発光（上りフレーム送信）するため、ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８からのＬＯＳ出力は、いずれか１個が「０」となるか、あるいはすべてが「１」となる。
したがって、例えば、ＴＲ＃５のＬＯＳ出力のみが「０」の場合、ＴＲ＃５の出力がＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。また、ＴＲ＃４のＬＯＳ出力のみが「０」の場合は、ＳＥＬ＃２，ＳＥＬ＃５、ＳＥＬ＃７が「０」側の入力を選択して出力するので、ＴＲ＃４からの上りフレーム出力ＲＸが、ＳＥＬ＃２，ＳＥＬ＃５，ＳＥＬ＃７を通過し、ＰＯＮ制御回路１２に上りフレーム出力ＲＤとして出力される。

その他のＴＲ＃１〜ＴＲ＃３，ＴＲ＃６〜ＴＲ＃８についても、いずれか１個のＴＲのＬＯＳ出力のみが０になった場合には、それぞれ対応するＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７が「０」側の入力を選択して出力することにより、ＬＯＳ出力が「０」となっているＴＲの出力がＰＯＮ制御回路１２に対して出力される。
一方、ＴＲ＃１〜ＴＲ＃４，ＴＲ＃６〜ＴＲ＃８のＬＯＳ出力が１の場合、各ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７は「１」側の入力を選択出力する。このため、ＴＲ＃５からの上りフレーム出力ＲＸが、ＳＥＬ＃３，ＳＥＬ＃６，ＳＥＬ＃７を通過し、ＰＯＮ制御回路１２に上りフレーム出力ＲＤとして出力される。この場合、ＴＲ＃５に光信号が届いていないため、上りフレーム出力ＲＸは有効データではない「０」または「１」に固定される。

［選択・分配回路の構成例４］
次に、図３Ｂを参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例４について説明する。
前述した図２Ｃと同様、図３Ａの選択回路２１に対して電源制御回路２３を設けた場合、光スプリッタ２からの光信号が入力されていない光トランシーバ１１（＃１〜＃Ｎ）に対応する回路部への電源供給を停止することができ、消費電力を削減できる。
図３Ｂは、第１の実施の形態にかかる選択回路（セレクタ・電源制御回路）の構成例であり、図３Ａの選択回路２１に対して電源制御回路２３を設けた構成例が示されている。なお、分配回路２２は、図２Ｂに示した構成例でよい。

選択回路２１は、ＯＬＴ１に８個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８）を設けた場合を前提としており、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８）からのＬＯＳ出力に基づいて複数のセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７）を切替制御することにより、時分割で到来する上りフレームに対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８）を選択し、当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８）で光電気変換された当該上りフレームをＰＯＮ制御回路１２へ転送する機能を有している。

電源制御回路２３は、セレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７）の切替制御状態に基づいて、複数の電源スイッチ（ＳＷ＃０〜ＳＷ＃１）により、これらセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７）のうち上りフレームが通過しないセレクタの一部または全部に対する電源供給を停止する機能を有している。

図３Ｂに示すように、この電源制御回路２３には、主な回路部として、電源スイッチ＃０〜＃１が設けられている。
電源スイッチ（ＳＷ＃０）は、セレクタ（ＳＥＬ＃７）に入力されるＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃４）からの切替信号（反転値）に基づき、動作電位Ｖｃｃと接地電位ＧＮＤのいずれかを、セレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃２，ＳＥＬ＃５）に切替供給する機能を有している。電源スイッチ（ＳＷ＃１）は、セレクタ（ＳＥＬ＃７）に入力されるＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃４）からの切替信号に基づき、動作電位Ｖｃｃと接地電位ＧＮＤのいずれかを、セレクタ（ＳＥＬ＃３〜ＳＥＬ＃４，ＳＥＬ＃６）に切替供給する機能を有している。

これにより、例えば、ＳＥＬ＃７で「０」側の入力が選択された場合、ＳＷ＃０がＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃２，ＳＥＬ＃５に動作電位Ｖｃｃを供給し、ＳＷ＃１がＳＥＬ＃３〜ＳＥＬ＃４，ＳＥＬ＃６への電源供給を停止する。一方、ＳＥＬ＃７で「１」側の入力が選択された場合、ＳＷ＃０がＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃２，ＳＥＬ＃５への電源供給を停止し、ＳＷ＃１がＳＥＬ＃３〜ＳＥＬ＃４，ＳＥＬ＃６に動作電位Ｖｃｃを供給する。
したがって、ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃６のうちの半分に対し、動作電位Ｖｃｃの供給が停止されるため、無駄な電力消費が抑止され、選択回路２１における消費電力が削減される。

［選択・分配回路の構成例５］
次に、図４Ａ，図４Ｂを参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例５について説明する。
図１に示したＯＬＴ１の構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用する場合は、以下の点を考慮する必要が有る。（１）１０Ｇ−ＥＰＯＮ用の光トランシーバ１１が、上りフレーム出力ＲＸとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓの出力と１Ｇｂｉｔ／ｓの出力の２つの出力を持っている場合が有る。（２）１０Ｇ−ＥＰＯＮ用のＯＮＵとＧＥ−ＰＯＮ用のＯＮＵの両方を同じＯＬＴに接続する場合、ＰＯＮ制御回路１２は下りフレーム出力ＴＤとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓの出力と１Ｇｂｉｔ／ｓの出力の２つの出力を持ち、両方の出力をすべての光トランシーバ１１に対して出力（分配）する必要がある。

図４Ａは、第１の実施の形態にかかる選択回路（１０Ｇ／１Ｇ切替方式）の構成例であり、ここでは、図２Ａの選択回路２１を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用する場合の構成例が示されている。

この選択回路２１には、主な回路部として、図２ＡのＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）、バッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）、およびＮ入力のＯＲ回路（ＯＲ）に加え、Ｎ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）にそれぞれ対応するＮ個のセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃Ｎ）が設けられている。セレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃Ｎ）は、ＰＯＮ制御回路１２から出力された１０Ｇ／１Ｇ選択信号に基づいて、対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力された１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の上りフレーム出力ＲＸ＿１０Ｇと１Ｇｂｉｔ／ｓ用の上りフレーム出力ＲＸ＿１Ｇのいずれか一方を選択して、対応するバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）へ出力する機能を有している。

この場合、ＯＬＴ１の各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）は、上りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートとを備え、下りフレームの入力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートとを備えているものとする。また、ＬＯＳ出力は、１０Ｇｂｉｔ／ｓおよび１Ｇｂｉｔ／ｓにかかわらず、光スプリッタ２からの光信号の入力有無に応じて出力されるものとする。

また、ＯＬＴ１のＰＯＮ制御回路１２は、上りフレーム入力が１０Ｇｂｉｔ／ｓと１Ｇｂｉｔ／ｓの両方の入力に対応可能な構成とされており、下りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートとを備えているものとする。また、ＰＯＮ制御回路１２は、各ＯＮＵ３に対して上り帯域割当時に１０Ｇｂｉｔ／ｓでのフレーム送信を許可するのか、１Ｇｂｉｔ／ｓでのフレーム送信を許可するのかを認識しており、その伝送速度設定出力（１０Ｇ／１Ｇ）を選択・分配回路１３に出力する機能を有しているものとする。

これにより、ＯＮＵ３から送信された１０Ｇｂｉｔ／ｓの上りフレームは、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）の１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートから出力され、セレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃Ｎ）を介して対応するバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）へ出力された後、対応するＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）およびＯＲ回路（ＯＲ）を介して、ＰＯＮ制御回路１２へ出力される。また、ＯＮＵ３から送信された１Ｇｂｉｔ／ｓの上りフレームは、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）の１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートから出力され、セレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃Ｎ）を介して対応するバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）へ出力された後、対応するＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜ＡＮＤ＃Ｎ）およびＯＲ回路（ＯＲ）を介して、ＰＯＮ制御回路１２へ出力される。

図４Ｂは、第１の実施の形態にかかる分配回路（１０Ｇ／１Ｇ切替方式）の構成例であり、ここでは、図２Ｂの分配回路２２を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用する場合の構成例が示されている。

この分配回路２２には、主な回路部として、ＰＯＮ制御回路１２から出力された１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の下りフレーム出力ＴＤ＿１０Ｇを、Ｎ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対して並列的に１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の下りフレーム出力ＴＸ＿１０Ｇとして分配するバッファ回路ＢＵＦ＃１と、ＰＯＮ制御回路１２から出力された１Ｇｂｉｔ／ｓ用の下りフレーム出力ＴＤ＿１Ｇを、Ｎ個の光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対して並列的に１Ｇｂｉｔ／ｓ用の下りフレーム出力ＴＸ＿１Ｇとして分配するバッファ回路ＢＵＦ＃２とが設けられている。

これにより、ＰＯＮ制御回路１２の１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートから出力された下りフレーム出力ＴＤ＿１０Ｇは、ＢＵＦ＃１から各ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎの１０Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートに対して並列的に下りフレーム出力ＴＸ＿１０Ｇとして分配される。また、ＰＯＮ制御回路１２の１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートから出力された下りフレーム出力ＴＤ＿１Ｇは、ＢＵＦ＃２から各ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎの１Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートに対して並列的に下りフレーム出力ＴＸ＿１Ｇとして分配される。

［選択・分配回路の構成例６］
次に、図４Ｃを参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例６について説明する。
前述した図２Ｃと同様、図４Ａの選択回路２１に対して電源制御回路２３を設けた場合、光スプリッタ２からの光信号が入力されていない光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）に対応する回路部への電源供給を停止することができ、消費電力を削減できる。
図４Ｃは、第１の実施の形態にかかる選択回路（１０Ｇ／１Ｇ切替方式・電源制御回路）の構成例であり、図４Ａの選択回路２１に対して電源制御回路２３を設けた構成例が示されている。なお、分配回路２２は、図４Ｂに示した構成例でよい。

すなわち、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）は、複数の異なる伝送速度ごとに複数の出力ポートを有し、光電変換により得られた上りフレームを、当該上りフレームの伝送速度に対応する出力ポートから出力する機能を備えている。
また、選択回路２１は、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）ごとに設けられたＮ個のセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃Ｎ）により、当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）でのフレーム送受信に関するＰＯＮ制御回路１２からの伝送速度設定出力（１０Ｇ／１Ｇ）に基づいて、当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）のうち対応する伝送速度に応じた出力ポートを選択し、当該出力ポートから出力された上りフレームを当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）と対応するバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）へ出力する機能を備えている。

この電源制御回路２３には、主な回路部として、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）にそれぞれ対応するＮ個の電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）が設けられている。
電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）は、対応する光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力されたＬＯＳ出力の反転値に基づき、動作電位Ｖｃｃと接地電位ＧＮＤのいずれかを、選択回路２１のうち当該光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）と対応する回路部、例えばバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に切替供給する機能を有している。

これにより、ＬＯＳ出力が「０」であり光信号が入力されている場合、電源スイッチ（＃１〜＃Ｎ）からバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に対して動作電位Ｖｃｃが供給され、ＬＯＳ出力が「１」であり光信号が入力されていない場合、電源スイッチ（ＳＷ＃１〜ＳＷ＃Ｎ）からバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に対して動作電位Ｖｃｃの供給が停止される。

したがって、光信号が入力されていないバッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）に対しては、動作電位Ｖｃｃの供給が停止されるため、無駄な電力消費が抑止され、選択回路２１における消費電力が削減される。また、図２ＡのＡＮＤ回路（ＡＮＤ＃１〜＃Ｎ）に代えて、バッファ回路（ＢＵＦ＃１〜ＢＵＦ＃Ｎ）により、上りフレーム出力ＲＸ＿１０Ｇ，ＲＸ＿１Ｇが、ＬＯＳ出力（反転値）でマスク（ゲーティング）されることになる。

［選択・分配回路の構成例７］
次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる選択・分配回路１３の構成例７について説明する。
図１に示したＯＬＴ１の構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用する場合、選択回路２１としては、前述した図４Ａ，４Ｂの構成例に代えて、前述の図２Ａに示した選択回路２１からなる、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用および１Ｇｂｉｔ／ｓ用の独立した２つの選択回路２１を並列的に設けてもよい。
図５は、第１の実施の形態にかかる選択回路（１０Ｇ／１Ｇ並列方式）の構成例であり、ここでは、前述の図２Ａに示した選択回路２１からなる１０Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路２１Ａと、前述の図２Ａに示した選択回路２１からなる１Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路２１Ｂとが並列的に設けられている。なお、分配回路２２は、図４Ｂに示した構成例でよい。

１０Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路２１Ａは、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力された１０Ｇｂｉｔ／ｓ用の上りフレーム出力ＲＸのいずれか１つを選択してＰＯＮ制御回路１２へ出力する機能を有している。１Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路２１Ｂは、各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）から出力された１Ｇｂｉｔ／ｓ用の上りフレーム出力ＲＸのいずれか１つを選択してＰＯＮ制御回路１２へ出力する機能を有している。

この場合、ＯＬＴ１の各光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）は、上りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートとを備え、下りフレームの入力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートとを備えているものとする。また、ＬＯＳ出力は、１０Ｇｂｉｔ／ｓおよび１Ｇｂｉｔ／ｓにかかわらず、光スプリッタ２からの光信号の入力有無に応じて出力されるものとする。

また、ＯＬＴ１のＰＯＮ制御回路１２は、上りフレーム入力が１０Ｇｂｉｔ／ｓと１Ｇｂｉｔ／ｓの両方の入力に対応可能な構成とされており、下りフレームの出力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートとを備え、上りフレームの入力ポートとして、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートと１Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートとを備えているものとする。また、ＰＯＮ制御回路１２は、各ＯＮＵ３に対して上り帯域割当時に１０Ｇｂｉｔ／ｓでのフレーム送信を許可するのか、１Ｇｂｉｔ／ｓでのフレーム送信を許可するのかを認識しており、そのフレームの伝送速度設定出力（１０Ｇ／１Ｇ）を選択・分配回路１３に出力する機能を有しているものとする。

これにより、ＯＮＵ３から送信された１０Ｇｂｉｔ／ｓの上りフレームは、ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎの１０Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートから出力され、１０Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路２１Ａへ入力されて、各ＴＲ＃１〜ＴＲ＃ＮからのＬＯＳ出力に基づき選択された後、ＰＯＮ制御回路１２の１０Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートへ入力される。また、ＯＮＵ３から送信された１Ｇｂｉｔ／ｓの上りフレームは、ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎの１Ｇｂｉｔ／ｓ用出力ポートから出力され、１Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路２１Ｂへ入力されて、各ＴＲ＃１〜ＴＲ＃ＮからのＬＯＳ出力に基づき選択された後、ＰＯＮ制御回路１２の１Ｇｂｉｔ／ｓ用入力ポートへ入力される。

［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、Ｎ個の光トランシーバ１１と１個のＰＯＮ制御回路１２との間に選択・分配回路１３を設け、選択・分配回路１３が、時分割で到来する上りフレームに対応する光トランシーバ１１を選択することにより、当該トランシーバ１１で光電変換された上りフレームをＰＯＮ制御回路１２に転送するとともに、ＰＯＮ制御回路１２からの下りフレームを各光トランシーバ１１に分配し、電源制御回路２３が、各光スプリッタ２からの光信号の有無を示す各光トランシーバ１１からのＬＯＳ出力に基づいて、選択・分配回路１３のうち、当該上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給を停止するようにしたものである。

これにより、ＯＬＴ１において、最大Ｎ×３２台のＯＮＵ３が収容されるとともに、これらＯＮＵ３から送信された当該上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給が停止される。
したがって、光伝送システム１００におけるＯＮＵ１台あたりの装置コストを削減することができるとともに、ＯＬＴ１における消費電力の低減により運用コストを削減することができ、結果として、これら装置コストと運用コストを含む、光伝送システムにおけるＯＮＵ１台あたりのシステムコストを低減することが可能となる。

ここで、上述した第１の実施の形態のＯＬＴ１を用いた光伝送システム１００のＯＮＵ１台あたりのシステムコストを、図１０に示した従来のＰＯＮシステムと比較する。
Ｎ個のＰＯＮ制御回路を使用する従来のＰＯＮシステムのＯＬＴの構成と比較すると、本実施の形態のＯＬＴ１の構成の方が、選択・分配回路１３が追加されてはいるが、ＰＯＮ制御回路１２の数は少ない。

選択・分配回路１３の装置コスト（必要な部品の価格、部品数の増加に伴うボード面積の増加に伴うボード価格の増加分等）をＰＯＮ制御回路１２の装置コストと比較した場合、選択・分配回路１３のコストの方がＰＯＮ制御回路１２の装置コストよりも小さいため、本実施の形態のＯＬＴ１の構成の方が、装置コストは低い。特に、図３Ａの構成を用いた場合には、低価格で小さい部品を使用することができるため、より装置コストを低減することができる。
また、１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムの場合は、ＰＯＮ制御回路１２の価格がＧＥ−ＰＯＮ用のＰＯＮ制御回路１２より大きくなることが想定されるので、選択・分配回路１３の装置コスト上の優位性がより大きくなる。

また、このような回路の小規模化に伴って、回路で消費される消費電力も削減される。さらに、従来のＯＬＴ構成では、上りフレーム転送時に使用されない回路部でも電力が無駄に消費されていたが、本実施の形態のＯＬＴ１によれば、上りフレーム転送時に使用されない回路部の一部または全部での消費電力も削減されるため、本実施の形態のＯＬＴ１の構成の方が、運用コストは低い。
これにより、本実施の形態のＯＬＴ１のような構成とすることにより、ＯＮＵ１台あたりのシステムコストを従来のＰＯＮシステムよりも小さくすることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるＯＬＴ１について説明する。図６は、第２の実施の形態にかかる選択回路の構成例である。
前述した図３の構成との差分は、光トランシーバ１１のＬＯＳ出力ではなく、ＰＯＮ制御回路１２からの上り帯域割当状況ＵＳを用いてセレクタ（ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７）を制御している点である。このため、選択・分配回路１３の選択回路２１には、ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７の動作を制御するセレクタ制御回路ＳＣを設けている。本実施の形態にかかるＯＬＴ１におけるこのほかの構成は、第１の実施の形態と同様である。

ＰＯＮ制御回路１２はＯＮＵ３毎に上り帯域割当（フレーム送信許可）を行うので、ＯＮＵ３がどの光トランシーバ１１に接続されているのかが分かれば、フレーム送信を許可したＯＮＵ３からの信号をＰＯＮ制御回路１２に対して出力するように、ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７の動作を制御することができる。

例えば、ＯＮＵ３を設置する際に、ＯＮＵ３の個別ＩＤ（ＭＡＣアドレス、もしくは、その他のシリアル番号等）と接続する光トランシーバ１１との対応をセレクタ制御回路ＳＣに対して設定することができる。

ＯＮＵ３がどの光トランシーバ１１に接続されているのかを設定する別の方法として、以下のような方法もある。（１）登録要求（Register Request）フレームの送信を許可する期間（Discovery Window）において、特定の１個の光トランシーバ１１からの入力のみをＰＯＮ制御回路１２に対して出力するようにＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７を設定する。（２）上記の設定の期間に登録要求（Register Request）フレームを送信したＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを上記の特定の光トランシーバ１１のＩＤに対応させる。（３）登録要求（Register Request）フレームの送信を許可する期間（Discovery Window）におけるＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７の設定を周期的に変えることにより、すべての光トランシーバ１１に接続されるＯＮＵ３からの登録要求（Register Request）フレームの受信と、各ＯＮＵ３のＭＡＣアドレスを接続している光トランシーバ１１のＩＤに対応させることが可能となる。

選択回路２１において、セレクタ制御回路ＳＣは、ＯＮＵ３と光トランシーバ１１との接続関係の設定に従い、ＰＯＮ制御回路１２からの上り帯域割当状況ＵＳに基づいて、ＳＥＬ＃１〜ＳＥＬ＃７の動作を制御し、ＴＲ＃１〜ＴＲ＃８から１つの光トランシーバ１１の上りフレーム出力ＲＸを選択し、ＰＯＮ制御回路１２へ出力する機能を有している。
上り帯域割当状況ＵＳは、各ＯＮＵ３に対して時分割で割り当てた上りフレーム送信用通信帯域の割当状況に基づいて、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）ごとにＰＯＮ制御回路１２が生成した、当該光トランシーバ１１に接続されている各ＯＮＵ３から時分割で到来する上りフレームの到来期間を示す情報である。この上り帯域割当状況ＵＳは、例えば、各ＯＮＵ３からの上りフレーム到着時刻と上りフレーム長とからなり、光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）ごとに出力される。

この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、光トランシーバ１１として従来のＰＯＮシステムと同様のものを用いた場合、最大で「Ｎ×３２」台のＯＮＵ３との通信が可能となる。例えば、Ｎ＝４の場合は最大１２８台、Ｎ＝１６の場合は最大５１２台のＯＮＵとの通信が可能となる。

また、この第２の実施の形態の構成を１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに適用することも可能である。ＯＮＵ１台あたりのシステムコストについても、第２の実施の形態の構成は、第１の実施の形態の構成と同等であり、従来の構成よりコストが小さくなる。

［第３の実施の形態］
次に、図７、図８Ａ、および図８Ｂを参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるＯＬＴ１について説明する。
図７は、第３の実施の形態にかかる光伝送システムおよびＯＬＴの構成を示すブロック図である。図１の構成との差分は、ＰＯＮ制御回路１２が２個、選択・分配回路１３に接続されている点である。この例では、ＰＯＮＣ＃１が運用用のＰＯＮ制御回路１２として、ＰＯＮＣ＃２が予備用のＰＯＮ制御回路１２として設けられている。

図８Ａは、第３の実施の形態にかかる選択回路の構成例である。図８Ｂは、第３の実施の形態にかかる分配回路の構成例である。図２Ａ，図２Ｂの構成との差分は、ＯＲ回路（ＯＲ）から出力された１つの上りフレーム出力ＲＤを２個のＰＯＮ制御回路１２（ＰＯＮＣ＃１，ＰＯＮＣ＃２）に対して上りフレーム出力ＲＤ（ＲＤ１，ＲＤ２）として分配出力している点と、２個のＰＯＮ制御回路１２（ＰＯＮＣ＃１，ＰＯＮＣ＃２）からの下りフレーム出力ＴＤ１，ＴＤ２の何れか一方を光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）への下りフレームＴＤとして選択するセレクタＳＥＬと、ＰＯＮ制御回路１２（ＰＯＮＣ＃１，ＰＯＮＣ＃２）からの動作状況ＳＴ１，ＳＴ２に応じてセレクタＳＥＬの動作を制御するセレクタ制御回路ＳＣとを備える点である。本実施の形態にかかるＯＬＴ１におけるこのほかの構成は、第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態のＯＬＴ１は、２個のＰＯＮ制御回路１２（ＰＯＮＣ＃１，ＰＯＮＣ＃２）を搭載しており、片方を予備用としている。この例では、ＰＯＮＣ＃２を予備用とする。
これにより、ＰＯＮＣ＃１は、ＳＴ１により運用中であることをＳＣに通知し、予備用のＰＯＮＣ＃２は、ＳＴ２により待機中であることをＳＣに通知する。
ＳＣは、運用中であるＰＯＮＣ＃１の下りフレーム出力ＴＤ１を選択するように、ＳＥＬの動作を制御する。これにより、ＳＥＬで選択されたＰＯＮＣ＃１の下りフレーム出力ＴＤ１が光トランシーバ１１（ＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎ）へ分配される。

この状態で、ＰＯＮＣ＃１に不具合が発生した場合、ＰＯＮＣ＃１は、ＳＣへ不具合が発生したことをＳＴ１により通知するとともに、ＰＯＮＣ＃２に対して待機中から運用中への変更をＳＴ３により指示する。ＰＯＮＣ＃２は、ＰＯＮＣ＃１からのＳＴ３により運用中への変更の指示を受けて、ＳＣへ待機中から運用中に変更されたことをＳＴ２により通知する。
ＳＣは、ＳＴ２によりＰＯＮＣ＃２が運用中に変化したことを確認した後、運用中に変更されたＰＯＮＣ＃２の下りフレーム出力ＴＤ２を選択するように、ＳＥＬの動作を制御する。これにより、ＳＥＬで選択されたＰＯＮＣ＃２の下りフレーム出力ＴＤ２がＴＲ＃１〜ＴＲ＃Ｎへ分配される。

このようにして、本実施の形態のＯＬＴ１では、運用中のＰＯＮＣ＃１から予備用のＰＯＮＣ＃２に切り替えられるので、ＰＯＮＣ＃２で運用中に、ＰＯＮＣ＃１を搭載したボードの交換を行うことができるようにシステムを構成しておくことにより、ＰＯＮＣ＃１の故障等により通信が停止する期間を極力小さくすることができる。

また、本実施の形態のＯＬＴ１は、その基本構成が第１の実施の形態のＯＬＴ１と同じとされているので、第１の実施の形態のＯＬＴ１と同様の効果を有している。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１…ＯＬＴ（局側装置）、２，ＳＰ…光スプリッタ、３…ＯＮＵ（加入者側装置）、１１，ＴＲ…光トランシーバ、１２，ＰＯＮ…ＰＯＮ制御回路、１３…選択・分配回路、２１…選択回路、２１Ａ…１０Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路、２１Ｂ…１Ｇｂｉｔ／ｓ用選択回路、２２…分配回路、２３…電源制御回路、２３Ａ…電源スイッチ制御回路、ＡＮＤ…ＡＮＤ回路、ＯＲ…ＯＲ回路、ＢＵＦ…バッファ回路、ＳＥＬ…セレクタ、ＳＣ…セレクタ制御回路、Ｆ１，Ｆ２…光ファイバ、ＲＸ，ＲＤ…上りフレーム出力、ＴＸ，ＴＤ…下りフレーム出力、ＬＯＳ…ＬＯＳ出力、ＵＳ…上り帯域割当状況、ＳＴ…動作状況。

Claims (5)

1. Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の光スプリッタと、これら光スプリッタを介して接続された複数の加入者側装置と上位装置との間でフレームを転送処理する局側装置とを備える光伝送システムで用いられる前記局側装置であって、
   前記光スプリッタと１対１で接続されて、当該光スプリッタに接続された前記加入者側装置から前記上位装置への上りフレームの光電気変換を行うとともに、前記上位装置から前記加入者側装置への下りフレームの電気光変換を行うＮ個の光トランシーバと、
   前記上位装置との間で前記上りフレームおよび前記下りフレームをやり取りするとともに、前記各加入者側装置から異なる時刻に前記上りフレームが送信されるよう、これら各加入者側装置に対して上りフレーム送信用の通信帯域を時分割で割り当てるＰＯＮ制御回路と、
   時分割で到来する前記上りフレームに対応する前記光トランシーバを選択することにより、当該トランシーバで光電変換された前記上りフレームを前記ＰＯＮ制御回路に転送するとともに、前記ＰＯＮ制御回路からの下りフレームを前記各光トランシーバに分配する選択・分配回路と、
   前記各光スプリッタからの光信号の有無を示す前記各光トランシーバからのＬＯＳ（Loss of Signal）出力に基づいて、前記選択・分配回路のうち、当該上りフレームの転送に使用されない回路の一部または全部に対する電源供給を停止する電源制御回路と
   を備えることを特徴とする局側装置。
2. 請求項１に記載の局側装置において、
   前記選択・分配回路は、前記光トランシーバごとに設けられたＮ個のバッファ回路により、当該光トランシーバで光電気変換された前記上りフレームの信号を増幅出力し、これらバッファ回路から出力された前記上りフレームの信号の論理和出力を、前記ＰＯＮ制御回路に出力する選択回路を有し、
   前記電源制御回路は、前記光トランシーバごとに設けられて、当該光トランシーバから出力された前記ＬＯＳ出力に基づいて、当該光トランシーバに対応する前記バッファ回路への電源供給を制御するＮ個の電源スイッチを有する
   ことを特徴とする局側装置。
3. 請求項１に記載の局側装置において、
   前記選択・分配回路は、前記光トランシーバからのＬＯＳ出力に基づいて複数のセレクタを切替制御することにより、時分割で到来する前記上りフレームに対応する前記光トランシーバを選択し、当該光トランシーバで光電気変換された当該上りフレームを前記ＰＯＮ制御回路へ転送する選択回路を有し、
   前記電源制御回路は、前記セレクタの切替制御状態に基づいて、これらセレクタのうち前記上りフレームが通過しないセレクタの一部または全部に対する電源供給を制御する複数の電源スイッチを有する
   ことを特徴とする局側装置。
4. 請求項２に記載の局側装置において、
   前記光トランシーバは、前記光電変換により得られた前記上りフレームを出力する出力ポートとして、複数の異なる伝送速度ごとに複数の出力ポートとを備え、
   前記選択回路は、前記光トランシーバごとに設けられて、当該光トランシーバでのフレーム送受信に関する前記ＰＯＮ制御回路からの伝送速度設定出力に基づいて、当該光トランシーバのうち対応する伝送速度に応じた出力ポートを選択し、当該出力ポートから出力された前記上りフレームを当該光トランシーバと対応する前記バッファ回路へ出力するＮ個のセレクタをさらに備える
   ことを特徴とする局側装置。
5. Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の光スプリッタと、これら光スプリッタを介して接続された複数の加入者側装置と上位装置との間でフレームを転送処理する局側装置とを備える光伝送システムであって、
   前記局側装置が、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の局側装置からなることを特徴とする光伝送システム。

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