JP4388556B2 - パッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法 - Google Patents
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Description
本発明は、パッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法に係り、特に、複数の加入者接続装置が光伝送回線を共有し、波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法に関する。
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ、パッシブ オプティカル ネットワーク、パッシブ光ネットワーク、受動光網）は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ、光伝送路終端装置、光終端装置）と、複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）またはＯＮＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）（以下、これらを光ネットワークユニットともいう）を備える。ＯＮＵに接続された端末（ＰＣ他）からの信号を光信号でＯＮＵから光ファイバ、光スプリッタを介し、ＯＬＴへの光ファイバと光学多重してＯＬＴに送る。ＯＬＴが各種信号処理後、あるＯＮＵの端末から該ＰＯＮの他のＯＮＵの端末との通信あるいはＮＷの端末との通信を行う。
上記光多重方式には、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、時分割多重）、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、波長分割多重）、ＣＤＭ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、符号分割多重）等の方式がある。例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３にて規定されるＧ−ＰＯＮは、上り下りで異なる波長を使い、局に置かれる収容局（ＯＬＴ）と各ユーザに置かれるネットワークユニット（ＯＮＵ）間の通信は、各ＯＮＵに対して信号通信時間を割り当てる時分割（ＴＤＭ）で信号の通信を行う方式である（例えば、非特許文献１参照）。
一方、ＷＤＭ方式では、ＯＬＴとＯＮＵの間に上り信号、下り信号に共に複数の波長の異なる波を多重し、各ＯＮＵは特定の波長を受信、送信することにより、ＯＬＴと通信を行う。ＯＬＴから各ＯＮＵに対して個別の波長を割り当てて通信を行うことにより、通信帯域を著しく向上させることが期待出来る。ＷＤＭ−ＰＯＮの１つの実現方法は、各ＯＮＵに上り下りそれぞれ１つずつの波長を割り当てる、すなわち１つのＰＯＮで使用する波長数は接続されるＯＮＵの最大数の２倍とすることである。
また、Ｂ−ＰＯＮシステム上のパスの初期設定の一例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
米国特許６０９７７３６号
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３
ＷＤＭ−ＰＯＮにおいては、各ＯＮＵはＯＬＴと接続し通信を開始するためには、特定の波長を使用する必要がある。例えば最大３２台のＯＮＵを接続することができるＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵ設置の際に、ＯＬＴと他のＯＮＵとが使用している波長以外を、設置者が設定することは煩雑である。工事の容易性を考えると、異なった固定の波長を持つ３２台のＯＮＵを準備するより、各波長可変機能を有するＯＮＵがＯＬＴと自動的に交渉を行って波長を決めて接続されることが望ましい。しかし、初期状態では、ＯＮＵはどの波長を利用して接続をすればよいか知ることが出来ないため、各ＯＮＵはＯＬＴとどの波長を使うことで通信をすればよいか交渉することが困難である。
本発明は、以上の点に鑑み、ＷＤＭによるＰＯＮ方式において、初期設定時に各ＯＮＵがＯＬＴと交渉を行い、ＯＮＵが利用できる波長を自動的に獲得するパッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法を提供することを目的とする。また、本発明は、波長資源を有効に利用し、かつ設置工事の容易なパッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法を提供することを目的とする。
上記課題は、割当波長の交渉に使用できる波長をデフォルトで１つ固定しておき、新規に接続されるＯＮＵは最初に交渉用の波長を使用することにより解決される。このために、ＯＬＴは下り通信に使用できる３２個の波長λｄ１〜λｄ３２の光源を具備する。一方ＯＮＵは、下り通信に使用できる３２個の波長λｄ１〜λｄ３２の内１つを選択的に受光できる波長可変フィルタを有しており、かつ上り通信に使用できる３２個の波長λｕ１〜λｕ３２の１つを選択発光できる波長可変光源を具備する。ＯＮＵは接続されると直ちに波長可変フィルタを切り替えて、交渉用の受信波長（例えばλｄ３２）を選択受信できるようにする。続いてＯＮＵは、交渉用の送信波長（例えばλｕ３２）を用いてＯＬＴに向けて波長割り当て交渉のメッセージを送信する。ＯＬＴはλｕ３２を用いて波長割り当て交渉のメッセージへの応答として、未使用波長から下り通信用にλｄ３２以外の波長、上り通信用にλｕ３２以外の波長を選んで、ＯＮＵに波長使用許可信号を送信する。ただし、最後のＯＮＵである３２台目のＯＮＵが接続される時は、下り通信用にλｄ３２、上り通信用にλｕ３２を選んで、ＯＮＵに波長使用許可信号を送信する。こうしてＯＬＴとＯＮＵの間で使用波長を交渉し、通知された波長を用いてユーザ信号の通信を開始することができる。
また、上記課題を解決する別の手段としては、接続されたＯＮＵは受信波長を順次切り替えて、使用されていない波長を検出し、その未使用波長を用いて波長の交渉を行うことにより、上記課題が解決できる。より詳しく説明すると、ＯＬＴは既に波長割当を完了したＯＮＵとの通信に使用中の波長のみを発光させ、未使用波長は消光させておく。ＯＮＵは接続されると直ちに波長可変フィルタを順番に切り替えて、下りに使用される可能性がある３２個の波長の受信パワの有無をそれぞれ測定する。受信パワがゼロの波長を未使用波長とみなすことができる。続いてＯＮＵは、受信パワがゼロである波長から１つを選び、例えば選んだ波長がλｕ１０であれば、λｕ１０を用いてＯＬＴに向けて波長割り当て交渉のメッセージを送信するとともに、受信波長可変フィルタをλｕ１０と対で用いられる事前に決められた波長（例えばλｄ１０）を選択受信できるように自ら設定する。ＯＬＴはλｄ１０に対応する光源を発光させ、λｄ１０を用いて波長割り当て交渉のメッセージへの応答を送信する。こうしてＯＬＴとＯＮＵの間で使用波長を交渉し、交渉に使用した波長をそのまま使用したり、あるいは別の波長を割り当てることを決定することができる。
本発明は、例えば、ＯＬＴ、光ファイバ、光スプリッタ、複数のＯＮＵから構成され、ＯＮＵは送信波長および受信波長を可変制御する波長制御部を備えるＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、
ＯＬＴは接続できる最大のＯＮＵ数に等しくかつ互いに波長が異なる送信光源と、上記ＯＮＵ数に等しい数の波長の信号をすべて同時に受信できる受信器と、ＯＮＵ毎の割り当て波長を管理するテーブルと、ＯＮＵとの間で波長の割り当てを交渉するための制御メッセージ送信および受信部を備え、
ＯＮＵは、波長の割り当てを交渉するための制御メッセージ送信および受信部と、上記制御メッセージによる交渉の結果に基づき上記波長制御部へ設定する波長を記憶する部分を備えることを特徴のひとつとする。
ＯＬＴは接続できる最大のＯＮＵ数に等しくかつ互いに波長が異なる送信光源と、上記ＯＮＵ数に等しい数の波長の信号をすべて同時に受信できる受信器と、ＯＮＵ毎の割り当て波長を管理するテーブルと、ＯＮＵとの間で波長の割り当てを交渉するための制御メッセージ送信および受信部を備え、
ＯＮＵは、波長の割り当てを交渉するための制御メッセージ送信および受信部と、上記制御メッセージによる交渉の結果に基づき上記波長制御部へ設定する波長を記憶する部分を備えることを特徴のひとつとする。
また、本発明は、例えば、上記ＯＮＵにおける上記波長制御部による制御波長を事前に決められた値に初期化するリセット部を備えることを特徴のひとつとする。
本発明は、例えば、ＯＮＵが、ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの下り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出する部分と、上記受信信号の有無の結果に基づき上記波長制御部へ設定する波長を記憶する部分を備えることを特徴のひとつとする。
本発明は、例えば、上記ＯＬＴにおいて、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの上り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出する部分と、上記受信信号の有無の結果と事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき、受信信号の無い上り波長に対応する下り波長の信号送信を停止する送信制御部を備えることを特徴のひとつとする。
本発明は、例えば、ＯＮＵが、ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの下り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出する部分と、上記受信信号の有無の結果に基づき上記波長制御部へ設定する波長を記憶する部分を備えることを特徴のひとつとする。
本発明は、例えば、上記ＯＬＴにおいて、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの上り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出する部分と、上記受信信号の有無の結果と事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき、受信信号の無い上り波長に対応する下り波長の信号送信を停止する送信制御部を備えることを特徴のひとつとする。
本発明は、例えば、ＯＬＴ、光ファイバ、光スプリッタ、複数のＯＮＵから構成され、ＯＮＵは送信波長および受信波長を可変制御する波長制御部を備えるＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、
ＯＬＴは接続できる最大のＯＮＵ数に等しくかつ互いに波長が異なる送信光源と、上記ＯＮＵ数に等しい数の波長の信号をすべて同時に受信できる受信器と、ＯＮＵ毎の割り当て波長を管理するテーブルと、ＯＮＵとの間で波長の割り当てを交渉するための制御メッセージ送信および受信部を備え、
ＯＮＵは初期起動時に、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて使用可能な波長の１つを用いて上記ＯＬＴとの通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージをＯＬＴに対して送信し、
続いてＯＬＴは、受信した上記制御メッセージに基づいて上記ＯＮＵとの通信に割り当てる波長を通知する制御メッセージを送信し、
さらに続いて上記ＯＮＵは上記ＯＬＴより受信した上記制御メッセージに基づいて自身の送信波長および受信波長を切り替えることを特徴のひとつとする。
ＯＬＴは接続できる最大のＯＮＵ数に等しくかつ互いに波長が異なる送信光源と、上記ＯＮＵ数に等しい数の波長の信号をすべて同時に受信できる受信器と、ＯＮＵ毎の割り当て波長を管理するテーブルと、ＯＮＵとの間で波長の割り当てを交渉するための制御メッセージ送信および受信部を備え、
ＯＮＵは初期起動時に、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて使用可能な波長の１つを用いて上記ＯＬＴとの通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージをＯＬＴに対して送信し、
続いてＯＬＴは、受信した上記制御メッセージに基づいて上記ＯＮＵとの通信に割り当てる波長を通知する制御メッセージを送信し、
さらに続いて上記ＯＮＵは上記ＯＬＴより受信した上記制御メッセージに基づいて自身の送信波長および受信波長を切り替えることを特徴のひとつとする。
また、本発明は、例えば、上記ＯＮＵは初期起動時に、上記ＯＬＴが接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる上り波長を選択して上記波長の割り当てを要求する制御メッセージを上記ＯＬＴに対して送信し、
続いて上記ＯＬＴは、接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる上記上り波長を用いて上記ＯＬＴとの通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを受信し、
続いて上記ＯＬＴは、接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる下り波長を用いて上記ＯＮＵとの通信に割り当てる波長を通知する制御メッセージを送信し、
続いて上記ＯＮＵは、接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる下り波長を用いて上記ＯＬＴからの波長の割り当てを行う制御メッセージを受信し、
続いて上記ＯＮＵは、上記波長制御部において上記ＯＬＴより受信した上記制御メッセージに基づいて自身の送信波長および受信波長を切り替えることを特徴のひとつとする。
また、本発明は、例えば、上記ＯＬＴは、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの上り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出して、上記受信信号の有無の結果と事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき、受信信号の無い上り波長に対応する下り波長の信号送信を停止し、
上記ＯＮＵは初期起動時に、下り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出し、
続いて上記ＯＮＵは、受信信号が無いと検出された波長から１つの波長を選択して上記ＯＬＴとの通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを上記ＯＬＴに対して送信し、
続いて上記ＯＬＴは、上記制御メッセージを受信して、事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき上記ＯＮＵからの制御メッセージに使用された波長に対応する下り波長を用いて上記ＯＮＵとの通信に割り当てる波長を通知する制御メッセージを送信し、
続いて上記ＯＮＵは、上記事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき上記ＯＮＵからの制御メッセージに使用された波長に対応する下り波長を用いて上記ＯＬＴからの波長の割り当てを行う制御メッセージを受信し、
続いて上記ＯＮＵは、上記波長制御部において上記ＯＬＴより受信した上記制御メッセージに基づいて自身の送信波長および受信波長を切り替えることを特徴のひとつとする。
続いて上記ＯＬＴは、接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる上記上り波長を用いて上記ＯＬＴとの通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを受信し、
続いて上記ＯＬＴは、接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる下り波長を用いて上記ＯＮＵとの通信に割り当てる波長を通知する制御メッセージを送信し、
続いて上記ＯＮＵは、接続できる最後のＯＮＵに対して割り当てられる下り波長を用いて上記ＯＬＴからの波長の割り当てを行う制御メッセージを受信し、
続いて上記ＯＮＵは、上記波長制御部において上記ＯＬＴより受信した上記制御メッセージに基づいて自身の送信波長および受信波長を切り替えることを特徴のひとつとする。
また、本発明は、例えば、上記ＯＬＴは、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの上り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出して、上記受信信号の有無の結果と事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき、受信信号の無い上り波長に対応する下り波長の信号送信を停止し、
上記ＯＮＵは初期起動時に、下り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出し、
続いて上記ＯＮＵは、受信信号が無いと検出された波長から１つの波長を選択して上記ＯＬＴとの通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを上記ＯＬＴに対して送信し、
続いて上記ＯＬＴは、上記制御メッセージを受信して、事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき上記ＯＮＵからの制御メッセージに使用された波長に対応する下り波長を用いて上記ＯＮＵとの通信に割り当てる波長を通知する制御メッセージを送信し、
続いて上記ＯＮＵは、上記事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき上記ＯＮＵからの制御メッセージに使用された波長に対応する下り波長を用いて上記ＯＬＴからの波長の割り当てを行う制御メッセージを受信し、
続いて上記ＯＮＵは、上記波長制御部において上記ＯＬＴより受信した上記制御メッセージに基づいて自身の送信波長および受信波長を切り替えることを特徴のひとつとする。
本発明の第１の解決手段によると、
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための複数の波長を有し、該複数の波長のうちの第１波長が制御メッセージを送受信するための波長として予め定められ、及び、該第１波長を含む前記複数の波長の中から各光ネットワークユニットと通信するための第２波長が割り当てられる前記システムであって、
前記光終端装置は、
互いに波長が異なる光源を有する複数の第１送信器と、
複数の波長の信号を受信する複数の第１受信器と、
前記光ネットワークユニットの識別子毎に、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた第２波長情報を管理する波長管理テーブルと、
前記光ネットワークユニットとの間で、波長を割り当てるための第１及び第２制御メッセージを送信及び受信し、前記光ネットワークユニットとの通信のための第２波長を割り当てる第１制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットはそれぞれ、
設定される波長の信号を受信する第２受信器と、
設定される波長の信号を送信する第２送信器と、
波長を割り当てるための第１及び第２制御メッセージを、前記第２送信器及び前記第２受信器を介して送信及び受信する第２制御部と、
前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、第１波長又は第２波長に可変制御する波長制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された前記第２送信器により、前記光終端装置と自光ネットワークユニットの通信に用いる第２波長の割り当てを要求する第１制御メッセージを前記光終端装置に送信し、
前記光終端装置は、前記光ネットワークユニットから第１制御メッセージを受信すると、前記波長管理テーブルを参照して、他の通信に割り当てられていない第２波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、割り当てられた第２波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１波長で前記光ネットワークユニットに送信し、
前記光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された前記第２受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、前記波長制御部により、前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、割り当てられた第２波長に設定し、
前記光ネットワークユニットと前記光終端装置が、該第２波長により通信する前記パッシブ光ネットワークシステムが提供される。
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための複数の波長を有し、該複数の波長のうちの第１波長が制御メッセージを送受信するための波長として予め定められ、及び、該第１波長を含む前記複数の波長の中から各光ネットワークユニットと通信するための第２波長が割り当てられる前記システムであって、
前記光終端装置は、
互いに波長が異なる光源を有する複数の第１送信器と、
複数の波長の信号を受信する複数の第１受信器と、
前記光ネットワークユニットの識別子毎に、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた第２波長情報を管理する波長管理テーブルと、
前記光ネットワークユニットとの間で、波長を割り当てるための第１及び第２制御メッセージを送信及び受信し、前記光ネットワークユニットとの通信のための第２波長を割り当てる第１制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットはそれぞれ、
設定される波長の信号を受信する第２受信器と、
設定される波長の信号を送信する第２送信器と、
波長を割り当てるための第１及び第２制御メッセージを、前記第２送信器及び前記第２受信器を介して送信及び受信する第２制御部と、
前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、第１波長又は第２波長に可変制御する波長制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された前記第２送信器により、前記光終端装置と自光ネットワークユニットの通信に用いる第２波長の割り当てを要求する第１制御メッセージを前記光終端装置に送信し、
前記光終端装置は、前記光ネットワークユニットから第１制御メッセージを受信すると、前記波長管理テーブルを参照して、他の通信に割り当てられていない第２波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、割り当てられた第２波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１波長で前記光ネットワークユニットに送信し、
前記光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された前記第２受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、前記波長制御部により、前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、割り当てられた第２波長に設定し、
前記光ネットワークユニットと前記光終端装置が、該第２波長により通信する前記パッシブ光ネットワークシステムが提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置は、
互いに波長が異なる光源を有する複数の第１送信器と、
複数の波長の信号を受信する複数の第１受信器と、
前記光ネットワークユニットの識別子毎に、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた波長情報を管理する波長管理テーブルと、
前記光ネットワークユニットから、波長を割り当てるための制御メッセージを受信し、自光終端装置と前記光ネットワークユニットとの通信のための波長を割り当てる第１制御部と、
前記複数の第１送信器のそれぞれを有効又は無効にすることで、前記光ネットワークユニットと通信中の波長のみ出力されるようにするための送信有効制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットはそれぞれ、
設定された波長の信号を受信する第２受信器と、
設定された波長の信号を送信する第２送信器と、
前記第２受信器での受信パワーを検出する受信パワー検出部と、
波長を割り当てるための制御メッセージを、前記第２送信器を介して送信する第２制御部と、
前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を可変制御する波長制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットの前記第２制御部は、
前記波長制御部により前記第２受信器の受信波長を、前記光終端装置の前記複数の第１送信器の各送信波長に順次切り替え、
前記受信パワー検出部により、波長毎に、前記光終端装置から前記光ネットワークユニットへの下り信号の受信パワーを検出して、該受信パワーに基づき他の通信に使用されていない第１下り波長を求め、
前記波長制御部により、前記第２受信器の受信波長を該第１下り波長に設定し、及び、前記第２送信器の送信波長を該第１下り波長と対になる第１上り波長に設定し、
第１上り波長を用いて、前記光終端装置との通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを前記光終端装置に送信し、
前記光終端装置は、
制御メッセージを受信すると、第１下り波長及び第１上り波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、若しくは、前記波長管理テーブルを参照して、他の通信に使用されていない第２下り波長と第２上り波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、
前記送信有効制御部により、該第１下り波長又は該第２下り波長に対応する前記第１送信器を有効にし、
前記光ネットワークユニットと前記光終端装置が、該第１下り波長及び第１上り波長により、若しくは、該第２下り波長及び第２上り波長により通信する前記パッシブ光ネットワークシステムが提供される。
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置は、
互いに波長が異なる光源を有する複数の第１送信器と、
複数の波長の信号を受信する複数の第１受信器と、
前記光ネットワークユニットの識別子毎に、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた波長情報を管理する波長管理テーブルと、
前記光ネットワークユニットから、波長を割り当てるための制御メッセージを受信し、自光終端装置と前記光ネットワークユニットとの通信のための波長を割り当てる第１制御部と、
前記複数の第１送信器のそれぞれを有効又は無効にすることで、前記光ネットワークユニットと通信中の波長のみ出力されるようにするための送信有効制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットはそれぞれ、
設定された波長の信号を受信する第２受信器と、
設定された波長の信号を送信する第２送信器と、
前記第２受信器での受信パワーを検出する受信パワー検出部と、
波長を割り当てるための制御メッセージを、前記第２送信器を介して送信する第２制御部と、
前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を可変制御する波長制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットの前記第２制御部は、
前記波長制御部により前記第２受信器の受信波長を、前記光終端装置の前記複数の第１送信器の各送信波長に順次切り替え、
前記受信パワー検出部により、波長毎に、前記光終端装置から前記光ネットワークユニットへの下り信号の受信パワーを検出して、該受信パワーに基づき他の通信に使用されていない第１下り波長を求め、
前記波長制御部により、前記第２受信器の受信波長を該第１下り波長に設定し、及び、前記第２送信器の送信波長を該第１下り波長と対になる第１上り波長に設定し、
第１上り波長を用いて、前記光終端装置との通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを前記光終端装置に送信し、
前記光終端装置は、
制御メッセージを受信すると、第１下り波長及び第１上り波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、若しくは、前記波長管理テーブルを参照して、他の通信に使用されていない第２下り波長と第２上り波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、
前記送信有効制御部により、該第１下り波長又は該第２下り波長に対応する前記第１送信器を有効にし、
前記光ネットワークユニットと前記光終端装置が、該第１下り波長及び第１上り波長により、若しくは、該第２下り波長及び第２上り波長により通信する前記パッシブ光ネットワークシステムが提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための複数の波長を有し、該複数の波長のうちの第１波長が制御メッセージを送受信するための波長として予め定められ、及び、該第１波長を含む前記複数の波長の中から各光ネットワークユニットと通信するための第２波長を割り当てるための波長割り当て方法であって、
光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された送信器により、光終端装置と自光ネットワークユニットの通信に用いる第２波長の割り当てを要求する第１制御メッセージを光終端装置に送信し、
光終端装置は、光ネットワークユニットから第１制御メッセージを受信すると、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた第２波長情報を管理する波長管理テーブルを参照して、他の通信に割り当てられていない第２波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、割り当てられた第２波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１波長で光ネットワークユニットに送信し、
光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、送信器の送信波長及び受信器の受信波長を、割り当てられた第２波長に設定し、
光ネットワークユニットと光終端装置が、該第２波長により通信する前記波長割当方法が提供される。
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための複数の波長を有し、該複数の波長のうちの第１波長が制御メッセージを送受信するための波長として予め定められ、及び、該第１波長を含む前記複数の波長の中から各光ネットワークユニットと通信するための第２波長を割り当てるための波長割り当て方法であって、
光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された送信器により、光終端装置と自光ネットワークユニットの通信に用いる第２波長の割り当てを要求する第１制御メッセージを光終端装置に送信し、
光終端装置は、光ネットワークユニットから第１制御メッセージを受信すると、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた第２波長情報を管理する波長管理テーブルを参照して、他の通信に割り当てられていない第２波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、割り当てられた第２波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１波長で光ネットワークユニットに送信し、
光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、送信器の送信波長及び受信器の受信波長を、割り当てられた第２波長に設定し、
光ネットワークユニットと光終端装置が、該第２波長により通信する前記波長割当方法が提供される。
本発明の第４の解決手段によると、
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおける波長割当方法であって、
光ネットワークユニットは、
光ネットワークユニットの受信器の受信波長を、光終端装置の複数の送信器の各送信波長に順次切り替え、波長毎に、光終端装置から光ネットワークユニットへの下り信号の受信パワーを検出し、
該受信パワーに基づき他の通信に使用されていない第１下り波長を求め、
光ネットワークユニットの受信器の受信波長を求められた第１下り波長に設定し、及び、光ネットワークユニットの送信器の送信波長を該第１下り波長と対になる第１上り波長に設定し、
第１上り波長を用いて、光終端装置との通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを光終端装置に送信し、
光終端装置は、
制御メッセージを受信すると、第１下り波長及び第１上り波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、若しくは、前記光ネットワークユニットの識別子毎に各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた波長情報を管理する波長管理テーブルを参照して、他の通信に使用されていない第２下り波長と第２上り波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、
該第１下り波長又は該第２下り波長に対応する光終端装置の送信器を有効にし、
光ネットワークユニットと光終端装置が、該第１下り波長及び第１上り波長により、若しくは、該第２下り波長及び第２上り波長により通信する前記波長割当方法が提供される。
光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおける波長割当方法であって、
光ネットワークユニットは、
光ネットワークユニットの受信器の受信波長を、光終端装置の複数の送信器の各送信波長に順次切り替え、波長毎に、光終端装置から光ネットワークユニットへの下り信号の受信パワーを検出し、
該受信パワーに基づき他の通信に使用されていない第１下り波長を求め、
光ネットワークユニットの受信器の受信波長を求められた第１下り波長に設定し、及び、光ネットワークユニットの送信器の送信波長を該第１下り波長と対になる第１上り波長に設定し、
第１上り波長を用いて、光終端装置との通信に用いる波長の割り当てを要求する制御メッセージを光終端装置に送信し、
光終端装置は、
制御メッセージを受信すると、第１下り波長及び第１上り波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、若しくは、前記光ネットワークユニットの識別子毎に各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた波長情報を管理する波長管理テーブルを参照して、他の通信に使用されていない第２下り波長と第２上り波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、
該第１下り波長又は該第２下り波長に対応する光終端装置の送信器を有効にし、
光ネットワークユニットと光終端装置が、該第１下り波長及び第１上り波長により、若しくは、該第２下り波長及び第２上り波長により通信する前記波長割当方法が提供される。
本発明によると、ＷＤＭによるＰＯＮ方式において、初期設定時に各ＯＮＵがＯＬＴと交渉を行い、ＯＮＵが利用できる波長を自動的に獲得するパッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法を提供できる。また、本発明によると、波長資源を有効に利用し、かつ設置工事の容易なパッシブ光ネットワークシステムおよび波長割当方法が提供できる。
１．第１の実施の形態
（システム構成）
図１に、本実施の形態が適用される光アクセス網の構成を示す。
ＰＯＮ１０は、光スプリッタ１００、幹線ファイバ１１０、複数の支線ファイバ１２０、ＯＬＴ２００およびＯＮＵ（又はＯＮＴ）３００を備える。ＰＯＮ１０は、ＰＳＴＮ／インターネット２０に接続されて、データを送受信する。ＯＮＵ３００には、例えば電話４００、パーソナルコンピュータ４１０が接続されることができる。ＯＬＴ２００には、１本の幹線ファイバ１１０、光スプリッタ１００および支線ファイバ１２０を介して、たとえば３２台のＯＮＵ３００が接続可能である。図１には５台のＯＮＵが図示されており、ＯＬＴとの通信に使用する波長がそれぞれ異なる。図示された例では、ＯＮＵ３００−１は波長λｄ１およびλｕ１、ＯＮＵ３００−２はλｄ２およびλｕ２、ＯＮＵ３００−４はλｄ４およびλｕ４、ＯＮＵ３００−ｎはλｄｎおよびλｕｎを使用する。なお、本実施の形態において、λｄは下り信号の波長であり、λｕは上り信号の波長である。ＯＬＴ２００からＯＮＵ３００の方向（下り方向）に伝送される信号には、それぞれのＯＮＵ３００宛の信号が波長多重されて伝送される。ＯＮＵ３００で受信された信号は、自分宛の信号であるか否かを本実施の形態によって決定された波長を選択してＯＮＵ３００内で受信し、信号のあて先に基づいて、電話４００やパーソナルコンピュータ４１０に送られる。また、ＯＮＵ３００からＯＬＴ２００の方向（上り方向）では、ＯＮＵ３００−１、ＯＮＵ３００−２、ＯＮＵ３００−３、ＯＮＵ３００−４、ＯＮＵ３００−ｎから伝送される信号は、光スプリッタ１００を通った後に波長多重されて、ＯＬＴ２００に到達する。
（システム構成）
図１に、本実施の形態が適用される光アクセス網の構成を示す。
ＰＯＮ１０は、光スプリッタ１００、幹線ファイバ１１０、複数の支線ファイバ１２０、ＯＬＴ２００およびＯＮＵ（又はＯＮＴ）３００を備える。ＰＯＮ１０は、ＰＳＴＮ／インターネット２０に接続されて、データを送受信する。ＯＮＵ３００には、例えば電話４００、パーソナルコンピュータ４１０が接続されることができる。ＯＬＴ２００には、１本の幹線ファイバ１１０、光スプリッタ１００および支線ファイバ１２０を介して、たとえば３２台のＯＮＵ３００が接続可能である。図１には５台のＯＮＵが図示されており、ＯＬＴとの通信に使用する波長がそれぞれ異なる。図示された例では、ＯＮＵ３００−１は波長λｄ１およびλｕ１、ＯＮＵ３００−２はλｄ２およびλｕ２、ＯＮＵ３００−４はλｄ４およびλｕ４、ＯＮＵ３００−ｎはλｄｎおよびλｕｎを使用する。なお、本実施の形態において、λｄは下り信号の波長であり、λｕは上り信号の波長である。ＯＬＴ２００からＯＮＵ３００の方向（下り方向）に伝送される信号には、それぞれのＯＮＵ３００宛の信号が波長多重されて伝送される。ＯＮＵ３００で受信された信号は、自分宛の信号であるか否かを本実施の形態によって決定された波長を選択してＯＮＵ３００内で受信し、信号のあて先に基づいて、電話４００やパーソナルコンピュータ４１０に送られる。また、ＯＮＵ３００からＯＬＴ２００の方向（上り方向）では、ＯＮＵ３００−１、ＯＮＵ３００−２、ＯＮＵ３００−３、ＯＮＵ３００−４、ＯＮＵ３００−ｎから伝送される信号は、光スプリッタ１００を通った後に波長多重されて、ＯＬＴ２００に到達する。
図２に、本実施の形態における波長配置例を示す。
例えば最大３２台のＯＮＵを接続するＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、一般に、信号伝送には１３００ｍｎ波長帯と１５００波長帯を使用することができる。１３００ｍｎ波長帯は具体的には１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ、１５００ｎｍ波長帯には１４８０ｎｍ〜１５８０ｎｍを使用することがＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１に推奨されている。それぞれの帯域に３２個の波長を収めるために、上り信号の波長（λｕ１〜λｕ３２）は２ｎｍ間隔で１２７０ｎｍから１３３２ｎｍまでの値を、下り信号の波長（λｄ１〜λｄ３２）には同じく２ｎｍ間隔で１４８２ｎｍから１５４４ｎｍまでの値を使用することができる。
例えば最大３２台のＯＮＵを接続するＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、一般に、信号伝送には１３００ｍｎ波長帯と１５００波長帯を使用することができる。１３００ｍｎ波長帯は具体的には１２６０ｎｍ〜１３６０ｎｍ、１５００ｎｍ波長帯には１４８０ｎｍ〜１５８０ｎｍを使用することがＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１に推奨されている。それぞれの帯域に３２個の波長を収めるために、上り信号の波長（λｕ１〜λｕ３２）は２ｎｍ間隔で１２７０ｎｍから１３３２ｎｍまでの値を、下り信号の波長（λｄ１〜λｄ３２）には同じく２ｎｍ間隔で１４８２ｎｍから１５４４ｎｍまでの値を使用することができる。
図３に、本実施の形態のＯＬＴ２００の構成例を示す。
ＯＬＴ２００は、例えば、網ＩＦ２０１と、パケットバッファ２０２と、信号振分部２０３と、コネクション管理テーブル２２１と、ＰＯＮフレーム生成部２０４と、ドライバー２０５と、Ｅ／Ｏ２０６と、ＷＤＭフィルタ２０７と、Ｏ／Ｅ２０８と、増幅器２０９と、クロック抽出部２１０と、ＰＯＮフレーム分解部２１１と、信号多重部２１６と、パケットバッファ２１７と、網ＩＦ２１８と、ＣＰＵ（第１制御部）２２３と、メモリ２２４と、メッセージ送信バッファ２２２と、メッセージ受信バッファ２２３と、波長管理テーブル２２０とを有する。
ＯＬＴ２００は、例えば、網ＩＦ２０１と、パケットバッファ２０２と、信号振分部２０３と、コネクション管理テーブル２２１と、ＰＯＮフレーム生成部２０４と、ドライバー２０５と、Ｅ／Ｏ２０６と、ＷＤＭフィルタ２０７と、Ｏ／Ｅ２０８と、増幅器２０９と、クロック抽出部２１０と、ＰＯＮフレーム分解部２１１と、信号多重部２１６と、パケットバッファ２１７と、網ＩＦ２１８と、ＣＰＵ（第１制御部）２２３と、メモリ２２４と、メッセージ送信バッファ２２２と、メッセージ受信バッファ２２３と、波長管理テーブル２２０とを有する。
網ＩＦ２０１は、ＰＳＴＮ／インターネット２０からの信号を受信する。この信号は一旦パケットバッファ２０２に格納される。信号振分部２０３は、パケット信号に付与されているラベルを読み取ってコネクション管理テーブル２２１の対応するＯＮＵ番号（ＯＮＵ−ＩＤ又はＰＯＮ−ＩＤ）を読み取り、ＰＯＮフレーム生成部２０４−１から２０４−ｎの中の対応するブロックに上記パケット信号を転送する。
ＯＬＴ２００内には接続できる最大のＯＮＵがｎ台の時、ＰＯＮフレーム生成部２０４、ドライバー２０５、Ｅ／Ｏ２０６（これらを第１送信器と称する）をそれぞれｎ個備えている。ＰＯＮフレーム生成部２０４は、ＰＯＮ区間のオーバーヘッドを加えて電気の送信信号を生成する。ドライバー２０５はＥ／Ｏ２０６を電流駆動して電気信号を光信号に変換し、ＷＤＭフィルタ２０７、ファイバ１１０を介してＯＬＴ２００に信号を送信する。
一方、ＯＬＴ２００内には接続できる最大のＯＮＵがｎ台の時、Ｏ／Ｅ２０８、増幅器２０９、クロック抽出部２１０およびＰＯＮフレーム分解部２１１（これらを第１受信器と称する）をそれぞれｎ個備えている。ＷＤＭフィルタ２０７を介してＯＬＴ２００から受信され、波長毎に分離された信号は、Ｏ／Ｅ２０８にて電気信号に変換される。また、増幅器２０９にて増幅され、クロック抽出部２１０にてリタイミングされる。ＰＯＮフレーム分解部２１１にてオーバーヘッドが分離されて信号多重部２１６、パケットバッファ２１７を介して網ＩＦ２１８から網側へ信号が出力される。
なお、ＯＬＴ２００は、例えば、ＯＬＴ２００に接続できる最大のＯＮＵ数に等しい数の第１送信器及び第１受信器を備えることができる。本実施の形態では、ひとつのＯＮＵ３００に対して、下り波長、上り波長をそれぞれひとつずつ割り当てるが、ひとつのＯＮＵに対して、下り波長、上り波長をそれぞれ複数割り当ててもよい。この場合、ＯＮＵ３００は、複数の第２送信器と複数の第２受信器を有し、ＯＬＴ２００は、接続されるＯＮＵ数よりも多い複数の第１送信器及び第１受信器を備えることができる。
ＣＰＵ２２３とメモリ２２４は、対となってＯＬＴ２００内部の各部の監視制御を実行する。また、ＣＰＵ２２３は、上位からの指示でコネクション管理テーブル２２１のパケットのラベルと行き先ＯＮＵの番号を関連づける設定を行う。ＣＰＵ２２３は、メッセージ送信バッファ２２２およびメッセージ受信バッファ２２３を用いて、ＯＮＵ３００−１からＯＮＵ３００−ｎのそれぞれと波長割り当てメッセージの授受を行い、波長管理テーブル２２０にＯＮＵ毎の割り当て波長を登録する。
図５に、コネクション管理テーブル２２１の構成例を示す。
コネクション管理テーブル２２１は、ＯＮＵ３００のシリアルナンバーを格納するエントリーと、コネクションラベルを格納するエントリーと、ＯＮＵ−ＩＤを格納するエントリーとを含む。ＯＮＵ３００の起動の前に、例えばＣＰＵ２２３の指示によりシリアルナンバー毎に対応するコネクションラベルの値が設定される。コネクションラベルとして、例えばＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）−ＩＤの値が使用可能である。例えば、ＯＮＵのシリアルナンバーとして「Ａ００００００１」の値に対して、ＶＬＡＮ−ＩＤが１の値が設定される。その後ＯＮＵ３００が起動される時、ＯＮＵのシリアルナンバーとＯＮＵ−ＩＤが自動的に対応付けられる。ＣＰＵ２２３は、ＯＮＵのシリアルナンバーに対して対応するＯＮＵ−ＩＤをそれぞれ設定する。例えば、シリアルナンバーとして「Ａ００００００１」の値に対して、ＯＮＵ−ＩＤの値として１を設定する。
コネクション管理テーブル２２１は、ＯＮＵ３００のシリアルナンバーを格納するエントリーと、コネクションラベルを格納するエントリーと、ＯＮＵ−ＩＤを格納するエントリーとを含む。ＯＮＵ３００の起動の前に、例えばＣＰＵ２２３の指示によりシリアルナンバー毎に対応するコネクションラベルの値が設定される。コネクションラベルとして、例えばＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）−ＩＤの値が使用可能である。例えば、ＯＮＵのシリアルナンバーとして「Ａ００００００１」の値に対して、ＶＬＡＮ−ＩＤが１の値が設定される。その後ＯＮＵ３００が起動される時、ＯＮＵのシリアルナンバーとＯＮＵ−ＩＤが自動的に対応付けられる。ＣＰＵ２２３は、ＯＮＵのシリアルナンバーに対して対応するＯＮＵ−ＩＤをそれぞれ設定する。例えば、シリアルナンバーとして「Ａ００００００１」の値に対して、ＯＮＵ−ＩＤの値として１を設定する。
先に記述したように、信号振分部２０３はパケット信号に付与されているコネクションラベル（例えばＶＬＡＮ−ＩＤ）を読み取ってコネクション管理テーブル２２１を参照して対応するＯＮＵ番号を読み取り、ＰＯＮフレーム生成部２０４−１から２０４−ｎの中の対応するブロックに上記パケット信号を転送する。ＰＯＮフレーム生成部２０４−１〜ｎは、例えばＯＮＴ−ＩＤの１〜ｎに対応している。例えば、ＶＬＡＮ−ＩＤの値として１が付与されているパケット信号を、ＯＮＵ−ＩＤの値１に対応しているＰＯＮフレーム生成部２０４−１に向けて振り分ける。
図６に、波長管理テーブル２２０の構成例を示す。
波長管理テーブル２２０は、ＯＮＵ−ＩＤのエントリーと、シリアルナンバーのエントリーと、下り波長のエントリーおよび上り波長のエントリーとを含み、それぞれの値が登録される。ＯＮＵ３００が未登録又は未接続の時、シリアルナンバーのエントリーには例えば未登録と設定がされる。また、下り波長のエントリーおよび上り波長のエントリーはそれぞれ未使用という値が設定される。また、ＯＮＵ＃３２の行の下り波長のエントリーおよび上り波長のエントリーは、それぞれλｄ３２、λｕ３２の値が設定されている。ただし、ＯＮＵ＃３２が登録されるまでは、ＯＮＵ＃３２の上り波長および下り波長は共通用途である。ＯＮＵ３００が接続される度に、ＯＬＴ２００はＯＮＵ３００からの波長要求信号（詳細は後述する）によってＯＮＵ３００のシリアルナンバーを取得する。また、ＯＬＴ２００は、波長管理テーブル２２０を参照して未登録のＯＮＵ−ＩＤおよび未使用の波長を検索し、割り当てに使用するＯＮＵ−ＩＤおよび波長を決定し、波長管理テーブル２２０内の割り当てたＯＮＵ−ＩＤの行に、取得したシリアルナンバーを設定する。
波長管理テーブル２２０は、ＯＮＵ−ＩＤのエントリーと、シリアルナンバーのエントリーと、下り波長のエントリーおよび上り波長のエントリーとを含み、それぞれの値が登録される。ＯＮＵ３００が未登録又は未接続の時、シリアルナンバーのエントリーには例えば未登録と設定がされる。また、下り波長のエントリーおよび上り波長のエントリーはそれぞれ未使用という値が設定される。また、ＯＮＵ＃３２の行の下り波長のエントリーおよび上り波長のエントリーは、それぞれλｄ３２、λｕ３２の値が設定されている。ただし、ＯＮＵ＃３２が登録されるまでは、ＯＮＵ＃３２の上り波長および下り波長は共通用途である。ＯＮＵ３００が接続される度に、ＯＬＴ２００はＯＮＵ３００からの波長要求信号（詳細は後述する）によってＯＮＵ３００のシリアルナンバーを取得する。また、ＯＬＴ２００は、波長管理テーブル２２０を参照して未登録のＯＮＵ−ＩＤおよび未使用の波長を検索し、割り当てに使用するＯＮＵ−ＩＤおよび波長を決定し、波長管理テーブル２２０内の割り当てたＯＮＵ−ＩＤの行に、取得したシリアルナンバーを設定する。
図４に、本実施の形態のＯＮＵ３００の構成例を示す。
ＯＮＵ３００は、例えば、ＷＤＭフィルタ３０１と、波長可変フィルタ３０２と、Ｏ／Ｅ３０３と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３０４と、クロック抽出部３０５と、ＰＯＮフレーム終端部３０６と、ユーザＩＦ３０７と、ＰＯＮフレーム生成部３１１と、ドライバー３１２と、波長可変レーザー３１３と、ＣＰＵ（第２制御部）３２３と、メモリ３２４と、波長管理メモリ３２２と、受信波長制御部３２１と、送信波長制御部３２０と、タイマ３２５と、メッセージ受信バッファ３０８と、メッセージ送信バッファ３１０とを有する。
ＯＮＵ３００は、例えば、ＷＤＭフィルタ３０１と、波長可変フィルタ３０２と、Ｏ／Ｅ３０３と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３０４と、クロック抽出部３０５と、ＰＯＮフレーム終端部３０６と、ユーザＩＦ３０７と、ＰＯＮフレーム生成部３１１と、ドライバー３１２と、波長可変レーザー３１３と、ＣＰＵ（第２制御部）３２３と、メモリ３２４と、波長管理メモリ３２２と、受信波長制御部３２１と、送信波長制御部３２０と、タイマ３２５と、メッセージ受信バッファ３０８と、メッセージ送信バッファ３１０とを有する。
なお、例えば、波長可変フィルタ３０２、Ｏ／Ｅ３０３、ＡＧＣ３０４、クロック抽出部３０５、ＰＯＮフレーム終端部３０６を第２受信器と称する。また、ＰＯＮフレーム生成部３１１、ドライバー３１２、波長可変レーザー３１３を第２送信器と称する。
支線ファイバ１２０から受信した光信号は、ＷＤＭフィルタ３０１にて波長分離され、波長可変フィルタ３０２にて下り波長λｄ１からλｄ３２の内、１つを選択透過する。Ｅ／Ｏ３０２にて光信号は電気信号に変換され、ＡＧＣ３０４にて振幅値が一定となるように制御を行う。また、クロック抽出部３０５にてリタイミングを行い、ＰＯＮフレーム終端部３０６で、ＰＯＮ区間のオーバーヘッドが分離され、ユーザ信号はユーザＩＦ３０７に送られて出力される。
支線ファイバ１２０から受信した光信号は、ＷＤＭフィルタ３０１にて波長分離され、波長可変フィルタ３０２にて下り波長λｄ１からλｄ３２の内、１つを選択透過する。Ｅ／Ｏ３０２にて光信号は電気信号に変換され、ＡＧＣ３０４にて振幅値が一定となるように制御を行う。また、クロック抽出部３０５にてリタイミングを行い、ＰＯＮフレーム終端部３０６で、ＰＯＮ区間のオーバーヘッドが分離され、ユーザ信号はユーザＩＦ３０７に送られて出力される。
またユーザＩＦ３０７から入力された信号は、ＰＯＮフレーム生成部３１１にてＰＯＮ区間のオーバーヘッドを加えて組み立てられる。組み立てられた信号はドライバー３１２にて波長可変レーザー３１３を電流駆動することにより、送信波長制御部３２０が設定する波長の光信号に変換され、ＷＤＭフィルタ３０１を経て支線ファイバ１２０に向けて送信される。
ＣＰＵ３２３、メモリ３２４は、対になってＯＮＵ３００内の各ブロックの監視制御を行う。例えばＣＰＵ３２３は、ＯＮＵ起動直後やＯＮＵがファイバに接続された直後に波長管理メモリ３２２に事前に決められた波長、例えば下り波長λｄ３２、上り波長λｕ３２を初期値としてリセットする。受信波長制御部３２１は、波長管理メモリ３２２に格納されている値に基づき波長可変フィルタ３０２の波長を設定する。送信波長制御部３２０は、波長管理メモリ３２２に格納されている値に基づき波長可変レーザー３１３の波長を設定する。また、ＣＰＵ３２３は、タイマ３２５を参照しながらメッセージ受信バッファ３０８およびメッセージ送信バッファ３１０を用いてＯＬＴ２００と波長割り当てメッセージの授受を行い、波長管理メモリ３２２に自身の割り当て波長を設定する。
（信号フォーマット）
図７及び図８は、本実施の形態における信号フォーマットである。
図７（ａ）に、本実施の形態におけるＯＮＵ起動後のユーザ信号転送フレームのフォーマットの構成例を示す。
ユーザ信号１００３は、例えば、フレーム同期パタン２００１と、ＰＬＯＡＭ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）領域２００１と、ＯＭＣＩ（ＯＮＴ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）領域２００２と、フレームペイロード２００３とを含む。
図７及び図８は、本実施の形態における信号フォーマットである。
図７（ａ）に、本実施の形態におけるＯＮＵ起動後のユーザ信号転送フレームのフォーマットの構成例を示す。
ユーザ信号１００３は、例えば、フレーム同期パタン２００１と、ＰＬＯＡＭ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）領域２００１と、ＯＭＣＩ（ＯＮＴ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）領域２００２と、フレームペイロード２００３とを含む。
ＷＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵ起動後の通信は１対１接続で行われるので信号は伝統的な１２５マイクロ秒周期のフレーム構成が適用できる。フレーム同期パタン２００１はフレーム同期に使用される。ＰＬＯＡＭ領域２００１は物理層の監視制御に用いられる領域で、この具体例は例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１に示されている。ＯＭＣＩ領域２００２は、ＯＮＵの内部制御情報を監視、制御できる領域であり、この具体例はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．２に示されている。フレームペイロード２００３はユーザ信号を伝達する領域であり、イーサネット（登録商標）信号やＡＴＭ信号などのユーザ信号をマッピングできる。
図７（ｂ）に、本実施の形態における波長要求用信号１０００の構成例を示す。
ＯＮＵ起動前は、複数のＯＮＵ３００が波長割り当て用波長λｕ３２を共有するため、複数のＯＮＵ３００からの信号の衝突の確率を減らすために、波長要求用信号はバースト信号であることが望ましい。
ＯＮＵ起動前は、複数のＯＮＵ３００が波長割り当て用波長λｕ３２を共有するため、複数のＯＮＵ３００からの信号の衝突の確率を減らすために、波長要求用信号はバースト信号であることが望ましい。
波長要求用信号１０００は、例えば、バースト同期パタン２１００、送信元ＯＮＵ−ＩＤ２１０１、メッセージＩＤ（ＭＳＧ−ＩＤ）２１０２、要求上り波長２１０３、要求下り波長２１０４、ＯＮＵシリアルナンバー２１０５、予約領域２１０６、ＣＲＣ２１０７を含む。
バースト同期パタン２１００は、ＯＬＴ２００がバースト同期をとることができる十分長いパタンであり、受信器の性能に依存して数１０から数１０００ビットの長さとすることができる。ＯＮＵ３００の初期接続時には送信元ＯＮＵ−ＩＤ２１０１には同報コードが入る。ＯＮＵ３００の再起動の場合、過去のＯＮＵ−ＩＤをここに入れて、ＯＬＴ２００が過去と同じ波長を割り当てるよう促すこともできる。ＭＳＧ−ＩＤ２１０２は、本信号が波長要求用信号であることを示す種別コードである。本実施の形態では、要求上り波長２１０３、要求下り波長２１０４には具体的な値を要しない。ダミーコードを入れても良いし、他の任意の波長を入れることも差し支えない。
ＯＮＵシリアルナンバー２１０５は、ＯＮＵ３００が固有に持つ番号であり、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１では８バイトのコードである。この情報は、ＯＬＴ２００がＯＮＵ３００の波長割り当てを管理するために用いられる。予約領域２１０６は信号の長さをＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１勧告既定のＰＬＯＡＭメッセージの長さに揃えるための空き領域であり、また将来の拡張用途に使用できる。ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）２１０７は、メッセージ内容の誤りの有無をＯＬＴ２００が確認するために付与され、誤りがあるメッセージをＯＬＴ２００は使用しない。
図７（ｃ）に、本実施の形態における波長割当用信号１００１の構成例を示す。
波長割当用信号１００１は下り方向で使用されるが、ＰＯＮでは、下り信号は１台のＯＬＴ２００から全ＯＮＵ３００への同報の形をとるため、図７（ａ）にて説明した通常時の信号フォーマットが使用できる。例えば、図７（ａ）におけるＰＬＯＡＭ領域２００１に、必要な情報をメッセージ化して送信すれば良い。
波長割当用信号１００１は下り方向で使用されるが、ＰＯＮでは、下り信号は１台のＯＬＴ２００から全ＯＮＵ３００への同報の形をとるため、図７（ａ）にて説明した通常時の信号フォーマットが使用できる。例えば、図７（ａ）におけるＰＬＯＡＭ領域２００１に、必要な情報をメッセージ化して送信すれば良い。
波長割当用信号１００１をＰＬＯＡＭメッセージを用いて構成すると、例えば、送信先ＯＮＵ−ＩＤ２２０１、ＭＳＧ−ＩＤ２２０２、割当上り波長２２０３、割当下り波長２２０４、ＯＮＵシリアルナンバー２２０５、予約領域２２０６、ＣＲＣ２２０７を含む。
送信先ＯＮＵ−ＩＤ２１０１には割り当てＯＮＵ−ＩＤが入る。ＭＳＧ−ＩＤ２１０２は、本信号が波長割当用信号であることを示す種別コードが入る。割当上り波長２２０３および割当下り波長２２０４は、ＯＬＴ２００が割り当てる波長をコード化して入れる。ＯＮＵシリアルナンバー２１０５は、ＯＮＵ３００が固有に持つ番号である。この情報は、ＯＮＵ３００が自宛のメッセージであるかどうか確認するために用いられる。予約領域２１０６は、信号の長さをＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８３．１勧告既定のＰＬＯＡＭメッセージの長さに揃えるための空き領域であり、また将来の拡張用途に使用できる。ＣＲＣ２１０７は、メッセージ内容の誤りの有無をＯＮＵ３００が確認するために付与され、誤りがあるメッセージをＯＮＵ３００は使用しない。
図８（ａ）に、本実施の形態における波長確認用信号１００２の構成例を示す。
波長確認信号１００２は上り方向であるが、この段階では波長割り当てが行われているため、図７（ａ）にて説明した通常時の信号フォーマットにＰＬＯＡＭメッセージを用いて信号を伝えることができる。波長確認用信号をＰＬＯＡＭメッセージを用いて構成すると、例えば、送信元ＯＮＵ−ＩＤ２３０１、ＭＳＧ−ＩＤ２３０２、割当上り波長２３０３、割当下り波長２３０４、ＯＮＵシリアルナンバー２３０５、予約領域２１０６、ＣＲＣ２１０７を含む。ＭＳＧ−ＩＤ２３０２は、本信号が波長確認用信号であることを示すコードである。本信号により、ＯＮＵ３００が波長設定を完了してユーザ信号の通信が開始できることをＯＬＴ２００に通知することができる。他は上述と同様である。
波長確認信号１００２は上り方向であるが、この段階では波長割り当てが行われているため、図７（ａ）にて説明した通常時の信号フォーマットにＰＬＯＡＭメッセージを用いて信号を伝えることができる。波長確認用信号をＰＬＯＡＭメッセージを用いて構成すると、例えば、送信元ＯＮＵ−ＩＤ２３０１、ＭＳＧ−ＩＤ２３０２、割当上り波長２３０３、割当下り波長２３０４、ＯＮＵシリアルナンバー２３０５、予約領域２１０６、ＣＲＣ２１０７を含む。ＭＳＧ−ＩＤ２３０２は、本信号が波長確認用信号であることを示すコードである。本信号により、ＯＮＵ３００が波長設定を完了してユーザ信号の通信が開始できることをＯＬＴ２００に通知することができる。他は上述と同様である。
図８（ｂ）に、本実施の形態における制御波長通知用信号１００４の構成例を示す。
制御波長通知用信号１００４をＰＬＯＡＭメッセージを用いて構成すると、例えば、送信先ＯＮＵ−ＩＤ２４０１、ＭＳＧ−ＩＤ２４０２、制御上り波長２４０３、制御下り波長２４０４、予約領域２４０５、ＣＲＣ２４０６を含む。送信先ＯＮＵ−ＩＤ２４０１は同報コードである。ＭＳＧ−ＩＤ２４０２は、本信号が制御波長通知用信号であることを示すコードである。本信号は、ＯＬＴ２００がλｄ３２を用いて、起動直後のＯＮＵ３００に制御用の波長としてどの波長が使用されているかを通知する用途で使用することができる。
制御波長通知用信号１００４をＰＬＯＡＭメッセージを用いて構成すると、例えば、送信先ＯＮＵ−ＩＤ２４０１、ＭＳＧ−ＩＤ２４０２、制御上り波長２４０３、制御下り波長２４０４、予約領域２４０５、ＣＲＣ２４０６を含む。送信先ＯＮＵ−ＩＤ２４０１は同報コードである。ＭＳＧ−ＩＤ２４０２は、本信号が制御波長通知用信号であることを示すコードである。本信号は、ＯＬＴ２００がλｄ３２を用いて、起動直後のＯＮＵ３００に制御用の波長としてどの波長が使用されているかを通知する用途で使用することができる。
（動作）
図９に、本実施の形態の動作のシーケンス図を示す。
この図は、ＯＬＴ２００にＯＮＵ３００−１（ＯＮＵ＃１）、３００−２（ＯＮＵ＃２）、３００−３２（ＯＮＵ＃３２）が順番に接続された時の動作例を示している。ただし、ＯＮＵ＃３からＯＮＵ＃３１はこの図では省略されている。また、順序は適宜の順であってもよい。
図９に、本実施の形態の動作のシーケンス図を示す。
この図は、ＯＬＴ２００にＯＮＵ３００−１（ＯＮＵ＃１）、３００−２（ＯＮＵ＃２）、３００−３２（ＯＮＵ＃３２）が順番に接続された時の動作例を示している。ただし、ＯＮＵ＃３からＯＮＵ＃３１はこの図では省略されている。また、順序は適宜の順であってもよい。
まず、最初に接続されたＯＮＵ３００−１の波長割当動作を説明する。ＯＮＵ３００−１は、電源投入直後に、事前の取り決めに基づいて自らの送信波長を管理波長（第１波長）λｕ３２に設定後、波長割当要求信号（第１制御メッセージ）１０００−１を送信する。例えば、ＯＮＵ３００−１の受信波長制御部３２１は、波長可変フィルタ３０２の波長を、波長管理メモリ３２２に記憶されている受信波長λｄ３２にする。また、ＯＮＵ３００−１の受信波長制御部３２１は、波長可変レーザー３１３の波長を、波長管理メモリ３２２に記憶されている送信波長λｕ３２にする。例えば、ＣＰＵ３２３は、図７（ｂ）に示す波長割当要求信号１０００−１を生成し、メッセージ送信バッファ３１０を介して波長可変レーザー３１３により波長λｕ３２でＯＬＴ２００に送信する。
一方、ＯＬＴ２００は、波長λｕ３２を用いて受信される制御信号を常時モニタしており、ＯＮＵ３００からの波長割当要求信号１００１−１を受信する。受信した制御信号が波長割り当て要求信号であることは、ＭＳＧ−ＩＤ２１０２により識別できる。ＯＬＴ２００（例えば、ＣＰＵ２２３）は、波長管理テーブル２２０を参照し、シリアルナンバーが未登録のエントリーから、ＯＮＵ３００−１用の波長として例えば最も若い番号である下り波長情報λｄ１、上り波長情報λｕ１（上り、下りあわせて第２波長）を割り当てる。また、ＯＬＴ２００（例えば、ＣＰＵ２２３）は、波長情報λｄ１、λｕ１を割り当てるための制御信号（波長割当通知、第２制御メッセージ）１００１−１を生成し、メッセージ送信バッファ２２２、管理波長λｄ３２に対応するＰＯＮフレーム生成部２０４−１を介して、波長λｄ３２でＯＮＵ３００−１に送信する。
ＯＮＵ３００−１は、上述のように自らの受信波長をλｄ３２に設定しており、上記制御信号１００１−１を受信する。ＯＮＵ３００−１は、受信した制御信号１００１−１の内容に基づいて、自らの送信波長をλｕ１に、受信波長をλｄ１に設定する。例えば、ＯＮＵ３００−１のＣＰＵ３２３は、受信された制御信号に含まれる上り波長情報λｕ１と下り波長情報λｄ１を波長管理メモリ３２２に記憶する。また、受信波長制御部３２１は、波長可変フィルタ３０２の波長を波長管理メモリ３２２に記憶された波長λｄ１にする。また、受信波長制御部３２１は、波長可変レーザー３１３の波長を波長管理メモリ３２２に記憶された波長λｕ１にする。
続いて、ＯＮＵ３００−１は、自らの波長設定が完了したことを、制御信号（波長確認信号）１００２−１にてＯＬＴ２００に通知する。例えば、ＯＮＵ３００−１のＣＰＵ３２３は、図７（ｃ）に示す波長確認信号１００２−１を生成し、メッセージ送信バッファ３１０を介して波長可変レーザー３１３によりＯＬＴ２００に送信する。ここでは、波長可変レーザー３１３は送信波長がλｕ１に設定されており、波長確認信号１００２−１は波長λｕ１で送信される。
ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ３００−１からの波長確認信号１００２−１を受信する。ここでは、波長λｕ１に対応するＯ／Ｅ２０８−１等により受信される。ＣＰＵ２２３は、波長管理テーブル２２０に、割り当てた波長に対応して、ＯＮＵ３００−１のシリアルナンバーを登録する（図１２（ｂ））。シリアルナンバーは、受信された波長確認信号、波長要求信号に含まれるものを用いることができる。また、ＣＰＵ２２３は、コネクション管理テーブル２２１にＯＮＵ−ＩＤを登録する。例えば、ＯＮＵ３００−１のシリアルナンバーに基づきコネクション管理テーブル２２１を参照し、該当するシリアルナンバーに対応して、割り当てられたＯＮＵ−ＩＤを登録する。ここでは、波長管理テーブル２２０に登録されているように、ＯＮＵ−ＩＤは「１」であるので、図５の例のようにＯＮＵ３００−１のシリアルナンバー「Ａ０００ ０００１」に対応してＯＮＵ−ＩＤ「１」が登録される。なお、ＯＮＵ−ＩＤは、適宜のタイミングで割り当てられることができる。
ＯＬＴ２００（信号振分部２０３）は、例えばＰＳＴＮ／インターネット２０から受信したパケット（ユーザ信号）に付与されているラベルに基づき、コネクション管理テーブル２２１の対応するＯＮＵ―ＩＤを読み取り、ＯＮＵ−ＩＤに応じたＰＯＮフレーム生成部２０４−１に向けてユーザ信号を振り分ける。ＯＮＵ−ＩＤは、波長管理テーブルに示すように波長と対応しており、ユーザ信号１００３−１はＯＮＵ３００−１に割り当てられた下り波長λｄ１でＯＮＵ３００−１に送信される。一方、ＯＮＵ３００−１は、ユーザ信号１００３−１を波長λｕ１を用いて送信することで、双方向の通信が成立する。
次に、接続されたＯＮＵ３００−２の波長割当動作を説明する。
ＯＮＵ３００−２は、上述のＯＮＵ３００−１と同様に、電源投入直後に事前の取り決めに基づいて自らの送信波長をλｕ３２に設定後、波長割当要求信号１０００−２を送信する。一方、ＯＬＴ２００は、波長λｕ３２を用いて受信される制御信号を常時モニタしており、波長割当要求信号１００１−２を受信後、波長管理テーブル２２０を参照し、ここでは未登録エントリーから＃２用の波長として、例えばこの時点で最も若い番号である下り波長λｄ２、上り波長λｕ２を割り当て、制御信号１００１−２を送信する。
ＯＮＵ３００−２は、上述のＯＮＵ３００−１と同様に、電源投入直後に事前の取り決めに基づいて自らの送信波長をλｕ３２に設定後、波長割当要求信号１０００−２を送信する。一方、ＯＬＴ２００は、波長λｕ３２を用いて受信される制御信号を常時モニタしており、波長割当要求信号１００１−２を受信後、波長管理テーブル２２０を参照し、ここでは未登録エントリーから＃２用の波長として、例えばこの時点で最も若い番号である下り波長λｄ２、上り波長λｕ２を割り当て、制御信号１００１−２を送信する。
ＯＮＵ３００−２は、自らの受信波長をλｄ３２に設定しており、上記制御信号１００１−２を受信する。ＯＮＵ３００−２は、受信した制御信号１００１−２の内容に基づいて自らの送信波長をλｕ２に、受信波長をλｄ２に設定する。続いてＯＮＵ３００−２は、自らの波長設定が完了したことを、制御信号１００２−２にてＯＬＴ２００に通知する。
ＯＬＴ２００は、上述と同様に、波長管理テーブル２２０にＯＮＵ３００−２のシリアルナンバーを登録し、コネクション管理テーブル２２１にＯＮＵ−ＩＤを登録する。図１２（ｃ）に、ＯＮＵ３００−２のシリアルナンバーが登録された波長管理テーブル２２０の例を示す。
ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ３００−２のコネクションラベルが付与されたユーザ信号を、コネクションテーブル２２１を参照して対応するＯＮＵ−ＩＤに応じて振り分ける。ここでは、ＰＯＮフレーム生成部２０４−２に振り分けられ、波長λｄ２を用いて送信する。一方、ＯＮＵ３００−２は、ユーザ信号を波長λｕ２を用いて送信することで、ＯＬＴ２００とＯＮＵ３００−２の双方向の通信が成立する。
以下、ＯＬＴ２００に接続される他のＯＮＵへの波長設定も同様に実行され、ＯＮＵ３００−３２では、管理波長λｕ３２およびλｄ３２を用いて波長の割り当てが行われ、通信用に同じλｕ３２およびλｄ３２が割り当てられて終わる。図１３（ａ）に、通信可能な波長の全てが割り当てられた際の波長管理テーブルの例を示す。ここで、波長λｄ３２、λｕ３２は、シリアルナンバー「Ａ０００ ００２０」のＯＮＵ３００−３２との通信に用いられるが、管理波長としても使用することができる。
図１０は、ＯＮＵ切り離し、接続時のシーケンス図（１）である。
ＯＮＵ３００が１台切り離され、別のＯＮＵ３００が接続される場合の動作を、図１０を用いて説明する。この例では、ＯＮＵ３００−１およびＯＮＵ３００−２がＯＬＴ２００に接続され、通信されており（１００３−１、１００３−２）、ＯＮＵ３００−３２は未接続である。
ＯＮＵ３００が１台切り離され、別のＯＮＵ３００が接続される場合の動作を、図１０を用いて説明する。この例では、ＯＮＵ３００−１およびＯＮＵ３００−２がＯＬＴ２００に接続され、通信されており（１００３−１、１００３−２）、ＯＮＵ３００−３２は未接続である。
例えばＯＮＵ３００−２が切り離されると、ＯＬＴ２００はλｕ２の信号受信が途絶したことから、ＯＮＵ３００−２の切り離しを検知する。ＯＬＴ２００は、波長管理テーブル２２０の波長λｕ２（すなわちＯＮＵ−ＩＤが「２」）の欄を未登録エントリーに変更する。例えば、波長λｕ２に対応するシリアルナンバーを削除し、未登録とする。また、削除したシリアルナンバーに基づきコネクション管理テーブル２２１を参照し、対応するＯＮＵ−ＩＤをコネクション管理テーブル２２１から削除する。波長管理テーブルは例えば図１２（ｂ）の状態になる。
その後、別のシリアルナンバーを持つＯＮＵ３００−２’が接続されると、ＯＮＵ３００−２’は、上述と同様に、自らの送信波長をλｕ３２に設定後、波長割当要求信号１０００−２を送信する。一方、ＯＬＴ２００は、波長λｕ３２を用いて受信される制御信号を常時モニタして、波長割当要求信号１００１−２を受信後、波長管理テーブル２２０を参照し、未登録エントリーからこの時点で最も若い番号である＃２用の波長として下り波長λｄ２、上り波長λｕ２を割り当て、制御信号１００１−２を送信する。以下、図９と同様のシーケンスにより、λｄ２とλｕ２を用いて、ＯＮＵ３００−２’とＯＬＴ２００の双方向の通信が成立する。
図１１は、ＯＮＵ切り離し、接続時のシーケンス図（２）である。
次に、ＯＮＵが１台切り離され、別のＯＮＵが接続される場合の別の動作を図１１を用いて説明する。この例では、ＯＮＵ３００−１からＯＮＵ３００−３２までの全ＯＮＵが接続され通信が実行されている。この時の波長管理テーブル２２０の内容を図１３（ａ）に示す。
次に、ＯＮＵが１台切り離され、別のＯＮＵが接続される場合の別の動作を図１１を用いて説明する。この例では、ＯＮＵ３００−１からＯＮＵ３００−３２までの全ＯＮＵが接続され通信が実行されている。この時の波長管理テーブル２２０の内容を図１３（ａ）に示す。
ＯＮＵ３００−２が切り離されると、ＯＬＴ２００はλｕ２の信号受信が途絶したことから、ＯＮＵ３００−２の切り離しを検知し、上述と同様に、波長管理テーブル２２０のＯＮＵ＃２の欄を未登録エントリーに変更する。この例では、管理波長λｄ３２をＯＮＵ３００−３２の通信と併用しているので、波長λｄ２、λｕ２を管理波長として設定してもよい。この時の波長管理テーブル２２０の内容を図１３（ｂ）に示す。また、削除したシリアルナンバーに基づきコネクション管理テーブル２２１を参照し、対応するＯＮＵ−ＩＤをコネクション管理テーブル２２１から削除する。
ここで、ＯＬＴ２００は、波長λｄ３２により、現在の制御波長（管理波長）がλｄ２およびλｕ２に替わったことを図２４に示す制御波長通知用信号１００４を用いてＯＮＵ３００に通知する。ＯＬＴ２００は、制御波長通知用信号１００４を複数回送信してもよい。
その後、別のシリアルナンバーを持つＯＮＵ３００−２’（シリアルナンバー「Ａ０００ ００４０」）が接続されると、ＯＮＵ３００−２’は、自らの受信波長を予め定められた波長λｄ３２に設定後、制御波長通知用信号１００４を読み取って現在の制御波長がλｄ２およびλｕ２に替わったことを検知する。ＯＮＵ３００−２’は、自らの送信波長をλｕ２に設定後、上述と同様に波長割当要求信号１０００−２を送信する。なお、ここでは波長λｕ２で送信される。
一方、ＯＬＴ２００は、波長λｕ２を用いて受信される制御信号を常時モニタして、波長割当要求信号１００１−２を受信後、波長管理テーブル２２０を参照し、未登録エントリーからこの時点で最も若い番号である＃２用の波長として下り波長λｄ２、上り波長λｕ２を割り当て、制御信号１００１−２を送信する。
以下、図９と同様のシーケンスにより双方向の通信が成立する。そして、ＯＮＵ３００−２’に波長が割り当てられた波長管理テーブルの内容は、図１３（ｃ）に示される内容となる。
以下、図９と同様のシーケンスにより双方向の通信が成立する。そして、ＯＮＵ３００−２’に波長が割り当てられた波長管理テーブルの内容は、図１３（ｃ）に示される内容となる。
２．第２の実施の形態
（システム構成）
図１４に、本実施の形態のＯＬＴ２００の構成例を示す。
図３の構成との違いは、例えば、波長管理テーブル２２０に接続された送信有効制御部２２５がさらに備えられ、波長管理テーブル２２０に使用登録されていない波長はドライバ２０５が有効化されず、下り波長を発光しない点である。例えば、波長管理テーブル２２０に、シリアルナンバーが未登録である下り波長のドライバを無効にする。したがって、ＯＮＵ３００は、下り波長毎に信号の有無を監視して、どの波長が未使用であるかを知る事ができる。
（システム構成）
図１４に、本実施の形態のＯＬＴ２００の構成例を示す。
図３の構成との違いは、例えば、波長管理テーブル２２０に接続された送信有効制御部２２５がさらに備えられ、波長管理テーブル２２０に使用登録されていない波長はドライバ２０５が有効化されず、下り波長を発光しない点である。例えば、波長管理テーブル２２０に、シリアルナンバーが未登録である下り波長のドライバを無効にする。したがって、ＯＮＵ３００は、下り波長毎に信号の有無を監視して、どの波長が未使用であるかを知る事ができる。
図１５に、本実施の形態のＯＮＵ３００の構成例を示す。
図４の構成との違いのひとつは、Ｏ／Ｅ３０３に受信パワ検出部３２６が接続されていることである。ＣＰＵ３２３は、タイマ３２５を参照しながら例えば一定間隔毎に波長管理メモリ内の下り波長をλｄ１からλｄ３２まで順番に変化させ、受信波長制御部３２１を介して波長可変フィルタ３０２を制御する。Ｏ／Ｅでは、λｄ１からλｄ３２までの波長を順次光電変換するので、ＣＰＵ３２３は、受信パワ検出部３２６の出力をモニタすることで、どの下り波長が未使用であるかを知る事ができる。例えば、受信パワがゼロ又はほぼゼロの波長が未使用である。
図４の構成との違いのひとつは、Ｏ／Ｅ３０３に受信パワ検出部３２６が接続されていることである。ＣＰＵ３２３は、タイマ３２５を参照しながら例えば一定間隔毎に波長管理メモリ内の下り波長をλｄ１からλｄ３２まで順番に変化させ、受信波長制御部３２１を介して波長可変フィルタ３０２を制御する。Ｏ／Ｅでは、λｄ１からλｄ３２までの波長を順次光電変換するので、ＣＰＵ３２３は、受信パワ検出部３２６の出力をモニタすることで、どの下り波長が未使用であるかを知る事ができる。例えば、受信パワがゼロ又はほぼゼロの波長が未使用である。
図４の構成との他の違いは、波長可変レーザー３１３の出力の一部が波長監視部３１４に接続され、波長監視部３１４の出力は送信有効制御部３１５に接続され、ドライバ３１２を有効化制御する点である。波長可変レーザー３１３または送信波長制御部３２０の故障により、送信波長が設定波長から外れると、他のＯＮＵ３００の上り信号に悪影響を与える恐れがあるため、この障害を回避する必要がある。波長監視部３１４は波長管理メモリ３２２の上り波長の値と、波長可変レーザー３１３の送信波長が例えば予め定められた範囲以上ずれていないかを監視する。波長監視部３１４は、外れを検出すれば送信有効制御部３１５によりドライバ３１２の動作を停止させる。この動作により、上り信号が停止し、上り波長の停止を検出したＯＬＴ２００はこのＯＮＵ３００の波長割り当てを再度試みるが、波長制御に障害があるＯＮＵ３００は正しい波長で波長割り当て動作を行うことができず、このＯＮＵは故障と判定される。なお、ネットワーク構成、ＯＬＴ２００、ＯＮＵ３００の他の各構成は、第１の実施の形態と同様である。
図１６に、第２の実施の形態における動作シーケンス図を示す。
ここではＯＬＴは、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの上り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出して、上記受信信号の有無の結果と事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき、受信信号の無い上り波長に対応する下り波長の信号送信を停止する。したがって、ＯＮＵが１台も接続されていない初期状態では下りの全波長は信号を出力していない。ＯＮＵ３００−１が接続されると、ＯＮＵ３００−１は、初期起動時に下り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出する。ここでは、λｄ１〜λｄ３２の全波長が未使用であることが検出される。ＯＮＵ３００−１は、例えばλｕ１を選択して、ＯＬＴ２００との通信に用いる波長の割り当てとしてλｕ１およびそれと対になるλｄ１を要求する制御メッセージ（波長割当要求）１０００−１を図７（ｂ）のフォーマットで生成し、波長λｕ１で送信する。
ここではＯＬＴは、上記ＷＤＭ−ＰＯＮシステムの上り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出して、上記受信信号の有無の結果と事前に決められた下り波長と上り波長の対応に基づき、受信信号の無い上り波長に対応する下り波長の信号送信を停止する。したがって、ＯＮＵが１台も接続されていない初期状態では下りの全波長は信号を出力していない。ＯＮＵ３００−１が接続されると、ＯＮＵ３００−１は、初期起動時に下り通信に使用できるすべての波長について受信信号の有無を検出する。ここでは、λｄ１〜λｄ３２の全波長が未使用であることが検出される。ＯＮＵ３００−１は、例えばλｕ１を選択して、ＯＬＴ２００との通信に用いる波長の割り当てとしてλｕ１およびそれと対になるλｄ１を要求する制御メッセージ（波長割当要求）１０００−１を図７（ｂ）のフォーマットで生成し、波長λｕ１で送信する。
ＯＬＴ２００は、波長λｕ１で上記制御メッセージ１０００−１を受信して、送信有効制御部２２５により、λｕ１に対応するλｄ１のドライバ２０５を有効化する。ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ３００−１との通信に割り当てる波長をλｕ１およびλｄ１通知する制御メッセージ（波長割当要求信号）１００１−１を図７（ｃ）のフォーマットで生成し、λｄ１で送信する。なお、ＯＬＴ２００は、波長管理テーブル２２０を参照して、波長λｕ１、λｄ１とは異なる波長（例えば、λｕ２、λｄ２）を割り当てても良い。
ＯＮＵ３００−１は、自らの受信波長をλｕ１と対になるλｄ１に設定しており、上記制御信号１００１−１を受信する。ＯＮＵ３００−１は、受信した制御信号１００１−１の内容に基づいて自らの送信波長がλｕ１、受信波長がλｄ１であることを確認し、再設定する。また、ＯＮＵ３００−１は、自らの波長設定が完了したことを、制御信号（波長確認、制御メッセージ）１００２−１にてＯＬＴ２００に通知する。
ＯＬＴ２００は、例えば制御信号１００２−１に含まれるＯＮＵシリアルナンバーを、波長管理テーブル２２０の波長λｄ１、λｕ１に対応して記憶する。また、ＯＬＴ２００は、コネクション管理テーブルに、ＯＮＵ−ＩＤを登録する。ＯＬＴ２００は、コネクションテーブル２２１にＯＮＵ＃１行きと登録されたアドレスのユーザ信号を、波長λｄ１を用いて送信し、一方ＯＮＵ３００−１は、ユーザ信号を波長λｕ１を用いて送信することで、双方向の通信が成立する。
なお、波長λｕ１、λｄ１とは異なる波長（例えば、λｕ２、λｄ２）を割り当てる場合、第１の実施の形態と同様に、ＯＬＴ２００は、制御メッセージを受信すると、波長管理テーブルを参照して、他のＯＮＵ３００との通信に使用されていない第２下り波長λｄ２と第２上り波長λｕ２をＯＮＵ３００との通信に割り当てる。さらに、ＯＬＴ２００は、割り当てられた第２下り波長情報及び第２上り波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１下り波長λｄ１によりＯＮＵ３００に送信する。ＯＮＵ３００は、第１下り波長に設定された第２受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、波長制御部により、第２送信器の送信波長を第２上り波長に設定し、及び、第２受信器の受信波長を第２下り波長に設定する。ＯＮＵ３００とＯＬＴ２００は、該第２下り波長及び第２上り波長により通信する。
ＯＬＴ２００は、ＯＮＵ３００に割り当てた第１上り波長又は第２上り波長が、第１受信器で所定時間受信されないことにより、該ＯＮＵ３００との接続断を検知する。接続断を検知すると、送信有効制御部は、該第１又は第２上り波長と対になる第１又は第２下り波長の第１送信器を無効にする。
本第２の実施の形態では、第１の実施の形態のようにデフォルトでλｕ３２を共有しないため、上り信号の衝突の可能性がより小さく、効率的な起動に適している。
本第２の実施の形態では、第１の実施の形態のようにデフォルトでλｕ３２を共有しないため、上り信号の衝突の可能性がより小さく、効率的な起動に適している。
本発明は、例えば、光技術を用いたアクセスネットワーク、ＰＯＮ方式を用いた光アクセスシステムに利用可能である。
１０ ＰＯＮ
２０ ＰＳＴＮ／インターネット
１００ 光スプリッタ
１１０ 幹線ファイバ
１２０ 支線ファイバ
２００ ＯＬＴ
３００ ＯＮＵ
４００ 電話
４１０ パーソナルコンピュータ
２０３ 信号振分
２０５ ドライバ
２０６ Ｅ／Ｏ
２０７ ＷＤＭフィルタ
２０８ Ｏ／Ｅ
２２０ 波長管理テーブル
２２１ コネクション管理テーブル
２２３ ＣＰＵ
２２４ メモリ
３０１ ＷＤＭフィルタ
３０２ 波長可変フィルタ
３０３ Ｏ／Ｅ
３１２ ドライバ
３１３ 波長可変レーザー
３２０ 送信波長制御部
３２１ 受信波長制御部
３２２ 波長管理メモリ
３２３ ＣＰＵ
３２４ メモリ
３２５ タイマ
２２５ 送信有効制御部
３２６ 受信パワ検出部
３１４ 波長監視部
３１５ 送信有効制御部
２０ ＰＳＴＮ／インターネット
１００ 光スプリッタ
１１０ 幹線ファイバ
１２０ 支線ファイバ
２００ ＯＬＴ
３００ ＯＮＵ
４００ 電話
４１０ パーソナルコンピュータ
２０３ 信号振分
２０５ ドライバ
２０６ Ｅ／Ｏ
２０７ ＷＤＭフィルタ
２０８ Ｏ／Ｅ
２２０ 波長管理テーブル
２２１ コネクション管理テーブル
２２３ ＣＰＵ
２２４ メモリ
３０１ ＷＤＭフィルタ
３０２ 波長可変フィルタ
３０３ Ｏ／Ｅ
３１２ ドライバ
３１３ 波長可変レーザー
３２０ 送信波長制御部
３２１ 受信波長制御部
３２２ 波長管理メモリ
３２３ ＣＰＵ
３２４ メモリ
３２５ タイマ
２２５ 送信有効制御部
３２６ 受信パワ検出部
３１４ 波長監視部
３１５ 送信有効制御部
Claims (7)
- 光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムであって、
前記パッシブ光ネットワークシステムは、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための複数の波長を有し、該複数の波長のうちの第１波長が制御メッセージを送受信するための波長として予め定められ、
前記光終端装置は、
互いに波長が異なる光源を有する複数の第１送信器と、
複数の波長の信号を受信する複数の第１受信器と、
前記光ネットワークユニットの識別子毎に、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた第２波長情報を管理する波長管理テーブルと、
前記光ネットワークユニットとの間で、波長を割り当てるための第１及び第２制御メッセージを送信及び受信し、第１波長を含む前記複数の波長の中から各光ネットワークユニットと通信するための第２波長を割り当てる第１制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットはそれぞれ、
設定される波長の信号を受信する第２受信器と、
設定される波長の信号を送信する第２送信器と、
波長を割り当てるための第１及び第２制御メッセージを、前記第２送信器及び前記第２受信器を介して送信及び受信する第２制御部と、
前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、第１波長又は第２波長に可変制御する波長制御部と
を備え、
前記光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された前記第２送信器により、前記光終端装置と自光ネットワークユニットの通信に用いる第２波長の割り当てを要求する第１制御メッセージを前記光終端装置に送信し、
前記光終端装置は、前記光ネットワークユニットから第１制御メッセージを受信すると、前記波長管理テーブルを参照して、他の通信に割り当てられていない第２波長を前記光ネットワークユニットとの通信に割り当て、割り当てられた第２波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１波長で前記光ネットワークユニットに送信し、
前記光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された前記第２受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、前記波長制御部により、前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、割り当てられた第２波長に設定し、
前記光ネットワークユニットと前記光終端装置が、該第２波長により通信し、
前記光終端装置は、
割り当てられた第２波長の信号が前記第１受信器で所定時間受信されないことにより、前記光ネットワークユニットの接続断を検知し、
前記波長管理テーブルから、前記光ネットワークユニットの識別子及び／又は第２波長情報を削除し、
接続断された第２波長情報を含む第３制御メッセージを、第１波長により送信し、
新たに接続された前記光ネットワークユニットは、
第１波長に予め設定された前記第２受信器により第３制御メッセージを受信し、
第３制御メッセージに含まれる第２波長情報に基づき、前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を第２波長に設定し、
第２波長を用いて、前記第１制御メッセージを前記光終端装置に対して送信する前記パッシブ光ネットワークシステム。 - 請求項１に記載のパッシブ光ネットワークシステムであって、
前記光終端装置は、接続できる最大の光ネットワークユニット数に等しい数の前記第１送信器及び前記第１受信器を備えるパッシブ光ネットワークシステム。 - 請求項１に記載のパッシブ光ネットワークシステムであって、
前記光ネットワークユニットの前記波長制御部は、前記第２送信器の送信波長及び前記第２受信器の受信波長を、予め定められた第１波長に初期化するパッシブ光ネットワークシステム。 - 請求項１に記載のパッシブ光ネットワークシステムであって、
前記第１波長及び第２波長はそれぞれ、前記光終端装置から前記光ネットワークユニットへの下り波長と、前記光ネットワークユニットから前記光終端装置への上り波長を有し、
前記光ネットワークユニットは、
第１上り波長により第１制御メッセージを送信し、及び、第１下り波長により、割り当てられた第２上り波長情報及び第２下り波長情報を含む第２制御メッセージを受信し、
前記波長制御部により、該第２上り波長を前記第２送信器に設定し、及び、該第２下り波長を前記第２受信器に設定するパッシブ光ネットワークシステム。 - 請求項１に記載のパッシブ光ネットワークシステムであって、
割り当てられる第２波長は、第１波長と異なる波長であるパッシブ光ネットワークシステム。 - 請求項１に記載のパッシブ光ネットワークシステムであって、
前記光終端装置は、他の光ネットワークユニットとの通信に割り当てられていない波長が第１波長以外にない場合に、該第１波長と同じ波長を第２波長として割り当てるパッシブ光ネットワークシステム。 - 光終端装置と、光スプリッタと、光ファイバ及び前記光スプリッタを介して前記光終端装置に接続される複数の光ネットワークユニットとを備え、前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが波長分割多重で通信するパッシブ光ネットワークシステムにおいて、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための波長を割り当てる波長割り当て方法であって、
前記光終端装置と前記光ネットワークユニットとが通信するための複数の波長のうちの第１波長を制御メッセージを送受信するための波長とし、
光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された送信器により、光終端装置と自光ネットワークユニットの通信に用いる第２波長の割り当てを要求する第１制御メッセージを光終端装置に送信し、
光終端装置は、光ネットワークユニットから第１制御メッセージを受信すると、各光ネットワークユニットとの通信のために割り当てられた第２波長情報を管理する波長管理テーブルを参照して、第１波長を含む前記複数の波長の中から他の通信に割り当てられていない第２波長を光ネットワークユニットとの通信に割り当て、割り当てられた第２波長情報を通知するための第２制御メッセージを、第１波長で光ネットワークユニットに送信し、
光ネットワークユニットは、第１波長に予め設定された受信器により第２制御メッセージを受信し、第２制御メッセージに基づいて、送信器の送信波長及び受信器の受信波長を、割り当てられた第２波長に設定し、
光ネットワークユニットと光終端装置が、該第２波長により通信し、
光終端装置は、
割り当てられた第２波長の信号が所定時間受信されないことにより、光ネットワークユニットの接続断を検知し、
前記波長管理テーブルから、光ネットワークユニットの識別子及び／又は第２波長情報を削除し、
接続断された第２波長情報を含む第３制御メッセージを、第１波長により送信し、
新たに接続された光ネットワークユニットは、
第１波長に予め設定された前記受信器により第３制御メッセージを受信し、
第３制御メッセージに含まれる第２波長情報に基づき、前記送信器の送信波長及び前記受信器の受信波長を第２波長に設定し、
第２波長を用いて、前記第１制御メッセージを光終端装置に対して送信する前記波長割当方法。
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