JP4676517B2 - 光アクセスシステム、光通信路切替装置及び光回線装置 - Google Patents

Description

本発明は、光アクセスシステムに関し、特に、光スイッチを利用して光通信路を切り替える光アクセスシステムにおける光通信路切替制御技術に関する。

高速インターネットアクセス手段として、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）による光アクセス方式が普及している。ＰＯＮの方式として、非特許文献１に示される、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、非特許文献２に示される、ＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等がある。

ＰＯＮでは、通信事業者の局舎側で光ファイバを終端する光回線装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、端末側で光ファイバを終端する光ネットワーク装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）、及びＯＬＴから引かれた光ファイバを、複数のＯＮＵに対して分岐するスプリッタによって構成される。

スプリッタは受動素子であるため、安価にネットワークを構築することが可能になる。しかし、信号がスプリッタにおいて全てのＯＮＵに分岐されるため、本来の通信相手ではないＯＮＵにも信号が到達する。このため、必ずしも十分な秘匿性を得られるとは限らない問題がある。また、スプリッタにおいて信号が分岐する際、光信号強度が低下するため、分岐数の増加にしたがって通信可能距離が短くなる問題もある。

これらのＰＯＮの問題点を解決する手法として、ＰＯＮにおけるスプリッタの代わりに、能動素子である光スイッチを用いて光ファイバを分岐するネットワークが提案されている（例えば、特許文献１、２、非特許文献３、４参照。）。
特開２００６−２４６２６２号公報 特開２００７−６７９４８号公報 ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ＴＭ−２００５ ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．９８４．１ ＩＥＩＣＥ ＴＲＡＮＳ．ＣＯＭＭＵＮ．，ＶＯＬ．Ｅ８９−Ｂ，ＮＯ．３ ｐｐ．７２４−７３０ ＩＥＩＣＥ ＴＲＡＮＳ．ＣＯＭＭＵＮ．，ＶＯＬ．Ｅ８９−Ｂ，ＮＯ．１１ ｐｐ．３０２１−３０３１

前述した非特許文献３、４に記載された技術では、所望のＯＮＵに対して出力ポートを切り替える装置において、ＯＬＴによって送出された光信号を、光スイッチとフレーム読み出し処理を行う回路に対して分岐している。フレーム読出回路では、ＥＰＯＮフレームのプリアンブル部分に設定されている論理識別子（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ＬＬＩＤ）によって、光スイッチの出力ポートを切り替えている。光スイッチの前段には、フレーム読出回路における処理時間分、信号の伝送を遅延させるため、遅延回路を設けることが必要となる。非特許文献４によれば、遅延回路を光ファイバによって構成した場合、光ファイバは４２．４ｍの長さになり、出力ポートを切り替える装置の小型化を妨げる。

上記目的を達成するために、本発明は、他のネットワークと接続される光回線装置、各々ユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と光ネットワーク装置との間に設置され、前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替える光通信路切替装置を備える光アクセスシステムにおいて、前記光回線装置は、前記光通信路切替装置が前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えるための切替時刻を算出し、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えるため、前記算出された切替時刻及び切替先の光通信路の識別子が含まれる制御信号を、前記光通信路切替装置に送信し、前記光通信路切替装置は、前記制御信号に含まれる切替時刻及び前記切替先の光通信路の識別子に基づいて、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替える。

本発明によれば、光回線装置（ＯＬＴ）が、光スイッチの切替制御スケジュールと、データフレームの送信タイミングとを決定し、決定された切替制御スケジュールと送信タイミングとを光通信路切替装置（ＯＳＷ）に伝達するため、ＯＳＷにおける光信号の遅延制御を行うことが不要となる。したがって、ＯＳＷを小型化できる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態のネットワークの構成例を示すブロック図である。

第１の実施の形態の光アクセスシステム５０は、光回線装置（ＯＬＴ）１、光通信路切替装置（ＯＳＷ）２、及び、光ネットワーク装置（ＯＮＵ）３を備える。ＯＮＵ３はユーザ数に応じて複数備わるが、これらを区別しない場合はＯＮＵ３と表記し、これらを区別する場合はＯＮＵ３−１〜ＯＮＵ３−ｎと表記する。

ＯＮＵ３１には複数のユーザ端末４（４−１〜４−ｎ）が接続される。ユーザ端末４は、光アクセスシステム５０、ゲートウェイ（ＧＷ）５３を経由して、コア網５５と通信する。

図２は、本発明の第１の実施の形態のＯＬＴ１の構成例を示すブロック図である。

ＯＬＴ１は、合波・分波部（ＷＤＭ）１０１、電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換部）１０２、光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換部）１０３、フレーム送信制御部１０４、下りフレーム処理部１０５、光スイッチ制御部１０６、プロトコル制御部１０８、上りフレーム処理部１０９及びゲートウェイインタフェース（ＧＷ ＩＦ）１１０を備える。

合波・分波部（ＷＤＭ）１０１は、ＯＬＴ１とＯＳＷ２との間で波長多重される上り光信号（ＯＳＷ２からＯＬＴ１への光信号）と下り光信号（ＯＬＴ１からＯＳＷ２への光信号）とを分離し、多重する。電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換部）１０２は、電気信号を光信号に変換する。光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換部）１０３は、光信号を電気信号に変換する。

フレーム送信制御部１０４は、ＯＳＷ２へ送信されるフレームの送信を制御する。下りフレーム処理部１０５は、ＯＳＷ２へ送信されるフレームを生成する。光スイッチ制御部１０６は、ＯＳＷ２を制御するための処理をする。

プロトコル制御部１０８は、ＯＬＴ１とＯＮＵ３との間の通信制御のためのプロトコル処理（具体的には、非特許文献１で規定されているＭｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （ＭＰＣＰ）と同等の処理）をする。上りフレーム処理部１０９は、ＯＳＷ２から受信したフレームを処理する。ゲートウェイインタフェース（ＧＷ ＩＦ）１１０は、ＧＷ５３に対する物理回線インタフェースである。

次に、下り方向、すなわち、ＯＬＴ１からＯＳＷ２への通信においてＯＬＴ１が行う処理を説明する。

ＯＬＴ１のＧＷ ＩＦ１１０は、ＧＷ５からのフレームを受信すると、受信したフレームを下りフレーム処理部１０５に送る。

下りフレーム処理部１０５は、図１５に示すテーブルを保持する。このテーブルは、ＭＡＣアドレスと、ＯＮＵ３を識別するための論理識別子（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ＬＬＩＤ）の対応付けが設定されている。下りフレーム処理部１０５は、このテーブル（図１５）を参照することによって、受信したフレームに付与された宛先ＭＡＣアドレスから、ＯＳＷ２に対して送信するフレームに付与するＬＬＩＤを取得する。

光スイッチ制御部１０６は、ＯＬＴ１がＯＳＷ２へ送信するフレームに関する情報を下りフレーム処理部１０５から取得し、ＯＮＵ３がＯＳＷ２へフレーム送信する時刻に関する情報をプロトコル制御部１０８から取得することによって、ＯＳＷ２における光スイッチエレメントの切替スケジュールを決定する。さらに、光スイッチ制御部１０６は、ＯＳＷ２における光スイッチエレメントの切替スケジュールをＯＳＷ２に通知するため、光スイッチ切替制御フレームを生成する。

図３は、本発明の第１の実施の形態のＯＬＴ１のフレーム送信制御部１０４の構成例を示すブロック図である。

フレーム送信制御部１０４は、データフレームキュー（Ｑ＿ｄａｔａ）１０４１、セレクタ（ＳＥＬ）１０４４、下りスイッチ切替制御フレームキュー（Ｑ＿ｄｏｗｎ）１０４２、上りスイッチ切替制御フレームキュー（Ｑ＿ｕｐ）１０４３、及び、読み出し制御部１０４５を備える。

データフレームキュー（Ｑ＿ｄａｔａ）１０４１は、下りフレーム処理部１０５によって生成された送信フレームの送信キューである。セレクタ（ＳＥＬ）１０４４は、光スイッチ制御部１０６によって生成されたフレームが、下りスイッチ切替制御フレームであるか、上りスイッチ切替制御フレームを識別する。

下りスイッチ切替制御フレームキュー（Ｑ＿ｄｏｗｎ）１０４２は、下りスイッチ切替制御フレームの送信キューである。上りスイッチ切替制御フレームキュー（Ｑ＿ｕｐ）１０４３は、上りスイッチ切替制御フレームの送信キューである。

読み出し制御部１０４５は、Ｑ＿ｄａｔａ１０４１、Ｑ＿ｄｏｗｎ１０４２、Ｑ＿ｕｐ１０４３の各キューからのデータの読み出しを制御する。

読み出し制御部１０４５は、光スイッチ制御部１０６と接続される。光スイッチ制御部１０６は、データフレームキュー１０４１、下りスイッチ切替制御フレームキュー１０４２及び上りスイッチ切替制御フレームキュー１０４３からの送信フレームの読み出しを制御をするため、光スイッチ制御部１０６によって生成された光スイッチ切替制御フレームに関する情報を読み出し制御部１０４５に通知する。

図４は、本発明の第１の実施の形態のＯＳＷ２の構成例を示すブロック図である。

ＯＳＷ２は、合波・分波部（ＷＤＭ）２１０−１〜２１０−ｎ、下りスイッチエレメント２１１、上りスイッチエレメント２１２、下りスイッチドライバ２１３、上りスイッチドライバ２１４、下り制御回路２１５、上り制御回路２１６、フレーム処理部２１７、光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換部）２１８、電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換部）２１９、下りスプリッタ２２０、上りスプリッタ２２１、及び、合波・分波部（ＷＤＭ）２２３を備える。

合波・分波部（ＷＤＭ）２１０−１〜２１０−ｎは、各々、ＯＳＷ２とＯＮＵ３−１〜３−ｎとの間で波長多重される上り光信号と下り光信号とを分離し、多重する。

下りスイッチエレメント２１１は、ＯＳＷ２からＯＮＵ３−１〜３−ｎに伝送される信号の通信路を切り替える。上りスイッチエレメント２１２は、ＯＮＵ３−１〜３−ｎからＯＳＷ２に伝送される上り信号の通信路を切り替える。

下りスイッチドライバ２１３は、下りスイッチエレメント２１１を駆動する回路である。上りスイッチドライバ２１４、上りスイッチエレメント２１２を駆動する回路である。

下り制御回路２１５は、下りスイッチエレメント２１１の切り替えを制御する。上り制御回路２１６は、上りスイッチエレメント２１２の切り替えを制御する。

フレーム処理部２１７は、ＯＬＴ１から受信するスイッチ切替制御フレームを処理する。光−電気信号変換部（Ｏ／Ｅ変換部）２１８は、光信号を電気信号に変換する。電気−光信号変換部（Ｅ／Ｏ変換部）２１９は、電気信号を光信号に変換する。

下りスプリッタ２２０は、下り光信号伝送に用いられる光ファイバを分岐する。上りスプリッタ２２１は、上り光信号伝送に用いられる光ファイバを分岐する。合波・分波部（ＷＤＭ）２２３は、ＯＳＷ２とＯＬＴ１との間で波長多重される上り光信号と下り光信号とを分離し、多重する。

ここで、図１６Ａ、図１６Ｂに、スイッチエレメント２１１、２１２の構成を示す。

図１６Ａに示すように、下りスイッチエレメント２１１は、一つの入力ポート２１１１とｎ個の出力ポート２１１２−１〜２１１２−ｎとを備え、スイッチドライバ２１３からの駆動信号によって、入力ポート２１１１と任意の出力ポート２１１２−１〜２１１２−ｎとの間が導通するように、下り信号の通信路を切り替える。

図１６Ｂに示すように、上りスイッチエレメント２１２は、一つの出力ポート２１２１とｎ個の入力ポート２１２２−１〜２１２２−ｎとを備え、スイッチドライバ２１４からの駆動信号によって、任意の入力ポート２１２２−１〜２１２２−ｎと出力ポート２１２１との間が導通するように、上り信号の通信路を切り替える。

ＷＤＭ２２３は、ＯＳＷ２がＯＬＴ１から受信した光信号から、下り方向の波長の光信号のみを抽出し、抽出された信号をスプリッタ２２０に送る。スプリッタ２２０は、抽出された信号を、下りスイッチエレメント２１１及びＯ／Ｅ変換部２１８に分岐する。

下りスイッチエレメント２１１は、入力された光信号を、入力ポートとの間で導通状態にある出力ポートから出力する。出力ポートから出力された光信号は、ＷＤＭ２１０を経由して、ＯＮＵ３に送出される。

一方、スプリッタ２２０によって分岐され、Ｏ／Ｅ変換部２１８に入力された光信号は、電気信号に変換される。変換された電気信号は、フレーム処理部２１７に入力される。フレーム処理部２１７は、入力された電気信号からフレームを抽出し、フレーム処理（図１４）を行う。

図１７は、本発明の第１の実施の形態の、光スイッチエレメントの入出力ポート番号とＬＬＩＤとの対応関係が設定されたテーブルの構成例を示す図である。

このテーブルは、光スイッチエレメントの入出力ポート番号と、該入出力ポートに接続されるＯＮＵ３に割り当てられたＬＬＩＤとを含み、ＯＳＷ２の下り制御回路２１５又は上り制御回路２１６に設けられる。

光スイッチ切替制御フレーム（図１０）を受信したＯＳＷ２は、該光スイッチ切替制御フレームに付与されたＬＬＩＤの値を抽出し、図１７に示すテーブルを参照して、抽出されたＬＬＩＤの値を入出力ポート番号に変換する。この変換された入出力ポート番号によって、下り制御回路２１５は下りスイッチエレメント２１１の切替先を決定し、上り制御回路２１６は上りスイッチエレメント２１２の切替先を決定する。

なお、本実施例においては、スイッチエレメントの入出力ポート番号と、該入出力ポートに接続するＯＮＵ３に割り当てられたＬＬＩＤとの対応関係を設定するテーブルを、ＯＳＷ２に設けたが、このテーブルをＯＬＴ１に設けても、本実施例において説明する光スイッチエレメントの切替制御が可能である。

次に、ＯＬＴ１がＯＳＷ２の下りスイッチエレメント２１１を制御する手順を説明する。

図５は、本発明の第１の実施の形態において、ＯＬＴ１がＯＳＷ２の下りスイッチエレメント２１１を制御するシーケンスの例を示す図である。

図５に示す例では、一つの光スイッチ切替制御フレームを用いて、後続する三つのデータフレームの宛先に応じて、下りスイッチエレメント２１１の切り替えを制御する。

ＯＬＴ１は、３フレーム分の宛先に応じた下りスイッチエレメント２１１の切替スケジュールが設定された光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１を、ＯＳＷ２に送信する。図５に示すように、ＯＬＴ１が光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１に設定するＯＳＷ２の下りスイッチエレメント２１１の切替スケジュールは、以下の三つである。すなわち、時刻ｔ１にＯＮＵ３＃１に接続される出力ポートへの切り替え、時刻ｔ２にＯＮＵ３＃５に接続される出力ポートへの切り替え、時刻ｔ３にＯＮＵ３＃３に接続される出力ポートへの切り替え、の三つの切替スケジュールである。

ＯＳＷ２は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１を受信した後、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１の処理に時間Ｔｃを要する。時間Ｔｃは、ＬＳＩ等の論理回路によって処理を行う場合、固定値となる。

ＯＳＷ２は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１を受信し、時間Ｔｃが経過した後の時刻ｔ１に、下りスイッチエレメント２１１の出力ポートの切替処理を開始し、時間Ｔｓ後に出力ポートの切替処理が完了する。

ＯＬＴ１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１を送信し、時間Ｔａ（ＯＳＷ２における光スイッチ切替制御フレームの処理時間Ｔｃと、下りスイッチエレメント２１１の出力ポート切替処理時間Ｔｓとの和の時間）が経過した後に、ＯＮＵ３＃１宛の、データフレームＦＲ−Ｄ１を送信する。データフレームＦＲ−Ｄ１は、入力ポートとＯＮＵ３＃１が接続される出力ポートとの間が導通状態になっている下りスイッチエレメント２１１を通過する。

ＯＳＷ２における光スイッチ切替制御フレームの処理時間Ｔｃと、下りスイッチエレメント２１１の出力ポート切替処理時間Ｔｓとは、ＯＬＴ１に予め設定されるとよい。ＯＬＴ１は、ＯＬＴ１がＯＮＵ３＃１宛に送信するデータフレームＦＲ−Ｄ１が下りスイッチエレメント２１１を通過するのに要する時間（Ｔｆ１）を、データフレームＦＲ−Ｄ１のフレーム長から算出することが可能である。

ＯＳＷ２がＯＮＵ３＃５と接続した出力ポートへ下りスイッチエレメント２１１を切り替える時刻ｔ２は、ｔ１＋Ｔｓ＋Ｔｆ１で表すことができる。

一方、ＯＬＴ１は、データフレームＦＲ−Ｄ１を送信完了後、時間Ｔｓが経過した後に、ＯＮＵ３＃５宛のデータフレームＦＲ−Ｄ２の送信を開始する。

ＯＬＴ１によって送信されたデータフレームＦＲ−Ｄ２は、下りスイッチエレメント２１１の出力ポート切替処理が完了した時刻ｔ２＋Ｔｓに、入力ポートとＯＮＵ３＃５が接続される出力ポートとの間が導通状態になっている下りスイッチエレメント２１１を通過する。

同様にして、ＯＳＷ２は時刻ｔ３（ｔ２＋Ｔｓ＋Ｔｆ２）に下りスイッチエレメント２１１の出力ポート切替処理を開始する。また、ＯＬＴ１は、データフレームＦＲ−Ｄ２の送信完了後、時間Ｔｓ経過した後に、ＯＮＵ３＃３宛のデータフレームＦＲ−Ｄ３を送信する。これらの処理によって、データフレームＦＲ−Ｄ３は、入力ポートとＯＮＵ３＃３が接続される出力ポートとの間が導通状態になっている下りスイッチエレメント２１１を通過する。

図６は、本発明の第１の実施の形態において、ＯＬＴ１がＯＳＷ２の下りスイッチエレメント２１１を制御するシーケンスの別の例を示す図である。

図５に示す例では、一つの光スイッチ切替制御フレームを用いて、後続する複数のデータフレームに対する光スイッチエレメントの切替タイミングを制御した。一方、図６に示す例では、一つの制御フレームを用いて、後続する一つのデータフレームに対する光スイッチエレメントの切替タイミングを制御する。

図５に示す例と同様に、ＯＬＴ１はＯＳＷ２に対して、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ３を用いて、ＯＮＵ３＃１と接続する出力ポートへの切り替えを指示する。ＯＳＷ２は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ３を受信し、時間Ｔｃが経過した後の時刻ｔ４に、下りスイッチエレメント２１１の出力ポートの切替処理を開始する。

ＯＬＴ１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ３を送信し、時間Ｔａ（ＯＳＷ２における光スイッチ切替制御フレームの処理時間Ｔｃと、下りスイッチエレメント２１１の出力ポート切替処理時間Ｔｓとの和の時間）が経過した後に、ＯＮＵ３＃１宛の、データフレームＦＲ−Ｄ４を送信する。データフレームＦＲ−Ｄ４は、入力ポートとＯＮＵ３＃１が接続される出力ポートとの間が導通状態になっている下りスイッチエレメント２１１を通過する。

また、ＯＬＴ１はＯＳＷ２に対して、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ４を用いて、ＯＮＵ３＃５と接続する出力ポートへの切り替えを指示する。ＯＳＷ２は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ４を受信し、時間Ｔｃが経過した後の時刻ｔ５に、下りスイッチエレメント２１１の出力ポートの切替処理を開始する。

ＯＬＴ１は、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ４を送信し、時間Ｔａ（ＯＳＷ２における光スイッチ切替制御フレームの処理時間Ｔｃと、下りスイッチエレメント２１１の出力ポート切替処理時間Ｔｓとの和の時間）が経過した後に、ＯＮＵ３＃５宛の、データフレームＦＲ−Ｄ５を送信する。データフレームＦＲ−Ｄ５は、入力ポートとＯＮＵ３＃５が接続される出力ポートとの間が導通状態になっている下りスイッチエレメント２１１を通過する。

なお、図６に示す例のように、一つの光スイッチ切替制御フレームを用いて、後続する一つのデータフレームに対する光スイッチエレメントの切り替えを制御する場合は、光スイッチ切替制御フレームに設定される情報は、後続するデータフレームの宛先となるＯＮＵ３と接続する出力ポートのみでよく、光スイッチの出力ポートを切り替える時刻がＯＬＴ１からＯＳＷ２に通知される必要はない。

次に、ＯＬＴ１がＯＳＷ２の上りスイッチエレメント２１２を制御する手順を説明する。

図７は、本発明の第１の実施の形態において、ＯＬＴ１がＯＳＷ２の上りスイッチエレメント２１２を制御するシーケンスの例を示す図である。

ＯＬＴ１は、下りスイッチエレメント２１１の切替スケジュールを通知するため、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ５をＯＳＷ２に送信する。次に、ＯＬＴ１は、それぞれのＯＮＵ３がＯＬＴ１に対してフレーム送信を許可する時刻を通知するＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１、ＦＲ−Ｇ２、ＦＲ−Ｇ３を、各々、ＯＮＵ３＃１、ＯＮＵ３＃５、ＯＮＵ３＃３に送信する。Ｇａｔｅメッセージは、非特許文献１に規定されるＭＰＣＰのＧａｔｅメッセージに準拠するものである。

次に、ＯＬＴ１は、上りスイッチエレメント２１２の切り替えを制御するため、光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ６をＯＳＷ２に送信する。光スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ６にＯＬＴ１によって設定されるＯＳＷ２の上りスイッチエレメント２１２の切替スケジュールは、図７に示す例において、以下の三つである。すなわち、時刻ｔ６に、ＯＮＵ３＃１と接続する入力ポートへの切り替え、時刻ｔ７に、ＯＮＵ３＃５と接続する入力ポートへの切り替え、時刻ｔ８に、ＯＮＵ３＃３と接続する入力ポートへの切り替える３回の切替スケジュールである。

ここで、時刻ｔ６は、ＯＬＴ１がＯＮＵ３＃１に対して、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１によって許可が与えられたフレーム送信時刻ｔ１１、ＯＮＵ３＃１からＯＳＷ２への光信号の伝搬遅延時間Ｔｒ＿１、及び、光スイッチ切替処理に要する時間Ｔｓを考慮した、時刻ｔ１１＋Ｔｒ＿１−Ｔｓとなる。同様に、時刻ｔ７は、ＯＬＴ１がＯＮＵ３＃５に対して、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ２によって許可が与えられたフレーム送信時刻ｔ５１、ＯＮＵ３＃５からＯＳＷ２への光信号の伝搬遅延時間Ｔｒ＿５、及び、光スイッチ切替処理に要する時間Ｔｓを考慮した、時刻ｔ５１＋Ｔｒ＿５−Ｔｓとなる。さらに、時刻ｔ８は、ＯＬＴ１がＯＮＵ３＃５に対して、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ３によって許可が与えられたフレーム送信時刻ｔ３１、ＯＮＵ３＃３からＯＳＷ２への光信号の伝搬遅延時間Ｔｒ＿３、及び、光スイッチ切替処理に要する時間Ｔｓを考慮した、時刻ｔ３１＋Ｔｒ＿３−Ｔｓとなる。

Ｇａｔｅメッセージを受信したＯＮＵ３＃１、ＯＮＵ３＃５、ＯＮＵ３＃３は、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１、ＦＲ−Ｇ２、ＦＲ−Ｇ３によって通知されたスケジュールに従って、それぞれ、データフレームＦＲ−Ｄ６、ＦＲ−Ｄ７、ＦＲ−Ｄ８をＯＬＴ１に送信する。

ＯＳＷ２の上りスイッチエレメント２１２は、データフレームＦＲ−Ｄ６が到達したとき、ＯＮＵ３＃１が接続される入力ポートが、出力ポートと導通状態になっている。また、ＯＳＷ２の上りスイッチエレメント２１２は、データフレームＦＲ−Ｄ７が到達したとき、ＯＮＵ３＃５が接続される入力ポートが、出力ポートと導通状態になっている。さらに、ＯＳＷ２の上りスイッチエレメント２１２は、データフレームＦＲ−Ｄ８が到達したとき、ＯＮＵ３＃３が接続される入力ポートが、出力ポートと導通状態になっている。このため、データフレームＦＲ−Ｄ６、ＦＲ−Ｄ７、ＦＲ−Ｄ８はＯＬＴ１に到達する。

図２０は、本発明の第１の実施の形態において、各ＯＮＵ３−１〜３−ｎからＯＳＷ２への光信号の伝搬遅延時間の測定方法の一例の説明図である。

ＯＬＴ１は、スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１０をＯＳＷ２に送る。ＯＳＷ２は、スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１０を受信すると、下りスイッチエレメント２１１の、ある出力ポートへ切り替える。

ＯＬＴ１は、スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１０に続いて、時刻ｔ１０に、接続されたＯＮＵ３＃１０を発見するためのＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０を、ＯＳＷ２に送信する。ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０には、タイムスタンプｔ１０が設定される。

ＯＳＷ２は、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０を監視し、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０に設定されたタイムスタンプｔ１０をローカルカウンタに設定する。ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０は、スイッチ切替制御フレームＦＲ−Ｃ１０によって切り替わった下りスイッチエレメント２１１の出力ポートを通過し、ＯＮＵ３＃１０に到達する。

ＯＮＵ３＃１０は、ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０を受信すると、タイムスタンプｔ１０をローカルスタンプに設定する。

以上説明したような、非特許文献１に記載された手順によって、ＯＬＴ１、ＯＳＷ２、及び、ＯＮＵ３＃１０の時刻が同期する。

ＧａｔｅメッセージＦＲ−Ｇ１０を受信したＯＮＵ３＃１０は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ＿ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−Ｒ１０を時刻ｔ１１まで繰り返し送信する（ＦＲ−Ｒ１０からＦＲ−Ｒ１２）。

ＯＳＷ２は、時刻ｔ１１に、上りスイッチエレメント２１２の入力ポートを、ＯＮＵ３＃１０と接続されるポートに切り替える。ＯＮＵ３＃１０によって繰り返し送信されるＲｅｇｉｓｔｅｒ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージのうち、最初にＯＬＴ１に到達するメッセージはＦＲ−Ｒ１１であり、ＯＬＴ１がＦＲ−Ｒ１１を受信した時刻をｔ１２とする。時刻ｔ１１にＯＮＵ３＃１０が送信したＲｅｇｉｓｔｅｒ＿ＲｅｑｕｅｓｔメッセージＦＲ−Ｒ１２は、ＯＳＷ２を通過し、時刻ｔ１４にＯＬＴ１に到達する。

ｔ１４とｔ１２の差の２分の１が、ＯＮＵ３＃１０とＯＳＷ２との間の光信号の伝搬遅延時間となる。

図１１は、本発明の第１の実施の形態のＯＬＴ１の下りフレーム処理部１０５によって実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。

ＯＬＴ１の下りフレーム処理部１０５（図２参照）は、下りデータフレームを受信すると（ＦＬ１１０）、受信したデータフレームのフレーム長を計算する（ＦＬ１２０）。次に、フレーム処理部１０５は、ＭＡＣアドレス−ＬＬＩＤ対応テーブル（図１５）を検索することによって、受信したデータフレームに付与された宛先ＭＡＣアドレスに対応したＬＬＩＤの値を取得する（ＦＬ１３０）。

フレーム処理部１０５は、ステップＦＬ１２０において取得したフレーム長、及び、ステップＦＬ１３０で取得したＬＬＩＤの値を、光スイッチ制御部１０６に通知する（ＦＬ１４０）。フレーム処理部１０５は、受信したデータフレームを送信制御部１０４に入力し（ＦＬ１５０）、下りフレームの処理を終了する。

次に、ＯＬＴ１のフレーム送信制御部１０４に設けられる読み出し制御部１０４５（図３参照）のデータフレーム送信手順を説明する。

図１８は、本発明の第１の実施の形態のＯＬＴ１の読み出し制御部１０４５によって実行されるデータフレーム送信手順の一例を示すフローチャートである。

まず、読み出し制御部１０４５は、一つの光スイッチ切替制御フレームに後続するデータフレーム数の値Ｎ、及び、実際に送信したデータフレーム数を表すカウンタ”ｉ”の値を”１”にセットする（ＦＬ５０５）。データフレーム数の値Ｎは、光スイッチ制御部１０６から通知される。

そして、下りスイッチエレメント２１１を制御するための光スイッチ切替制御フレームを、下りスイッチ切替制御フレームキュー１０４２から読み出して、読み出した光スイッチ切替制御フレームを送信（ＦＬ５１０）後、タイマＴＭ１を起動する（ＦＬ５１５）。

そして、タイマＴＭ１の値が、図５で説明した、時間Ｔａ（ＯＳＷ２が光スイッチ切替制御フレームを処理するのに要する時間Ｔｃと、ＯＳＷ２が下りスイッチエレメント２１１の切替処理に要する時間Ｔｓとの和の時間）に到達すると（ＦＬ５２０）、データフレームキュー（Ｑ＿ｄａｔａ）１０４１から一つデータフレームを取り出し、取り出されたデータフレームを送信する（ＦＬ５２５）。

ここで、カウンタ”ｉ”の値と送信フレーム数Ｎとを比較する（ＦＬ５３０）。”ｉ＝Ｎ”の場合は、一つの光スイッチ切替制御フレームによってタイミングが指示された数のデータフレームの送信が完了したので、データフレーム送信処理を終了する（ＦＬ５５０）。一方、”ｉ＝Ｎ”ではない場合には、一つの光スイッチ切替制御フレームによって送信すべきデータフレームが残っているので、後続のデータフレームの送信タイミングを計るためのタイマＴＭ２を起動し（ＦＬ５３５）、カウンタ”ｉ”の値を加算する（ＦＬ５４０）。

タイマＴＭ２の値が、図５で説明したＴｓ（下りスイッチエレメント２１１の切替処理に要する時間）に到達すると、ステップＦＬ５２５に戻り、データフレームキュー（Ｑ＿ｄａｔａ）１０４１から一つデータフレームを取り出し、取り出されたデータフレームを送信する。

以下、カウンタ”ｉ”の値がＮに到達するまで、同様の処理を繰り返す。

図１２は、本発明の第１の実施の形態のＯＬＴ１の光スイッチ制御部１０６によって実行される下り通信の制御に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。

ＯＬＴ１の光スイッチ制御部１０６（図２参照）は、初期化（ＦＬ２００）した後、フレーム数カウンタ”ｉ”の値を”０”にセットし（ＦＬ２０５）、待機状態（ＦＬ２１０）に遷移する。

待機状態ＦＬ２１０において、送信フレームのフレーム長及びＬＬＩＤが、下りフレーム処理部１０５から通知されると、通知された送信フレームのフレーム長から、フレームがＯＳＷ２を通過する時刻にスイッチを切り替えるよう、下りスイッチエレメント２１１の切替時刻を計算する（ＦＬ２１５）。

次に、フレーム数カウンタ”ｉ”の値を加算し（ＦＬ２２０）、カウンタの値を判定する（ＦＬ２２５）。 フレーム数カウンタ”ｉ”の値が、予め規定されている閾値”ｍ”と一致する場合には、制御されるデータフレームが所定の最大数蓄積されたので、ステップＦＬ２４０に遷移する。ここで閾値”ｍ”は、一つのスイッチ切替制御フレームに後続する下りデータフレームの最大数である。

ステップＦＬ２２５において、フレーム数カウンタ”ｉ”の値が”１”である場合には、タイマーを起動し（ＦＬ２３０）、待機状態（ＦＬ２１０）に遷移する。

一方、フレーム数カウンタ”ｉ”の値が、閾値”ｍ”、”１”のいずれにも一致しない場合には、タイマーが満了しているか否かを判定する（ＦＬ２３５）。そして、タイマーが満了している場合は、ステップＦＬ２４０に遷移する。タイマーが満了していない場合は、待機状態（ＦＬ２１０）に再度遷移する。

ステップＦＬ２４０において、スイッチ切替制御フレームを生成すると、タイマーをリセット（ＦＬ２４５）した後、ステップＦＬ２０５に遷移し、次のスイッチ切替制御フレームを生成するために、フレーム数カウンタ”ｉ”の値を”０”にセットし、待機状態ＦＬ２１０に遷移する。

待機状態ＦＬ２１０において、ステップＦＬ２３０で起動したタイマーが満了すると、ステップＦＬ２４０に遷移し、前記のステップＦＬ２２５、ＦＬ２３０、ＦＬ２３５から遷移した場合と同様、スイッチ切替制御フレームを生成する。

なお、本実施の形態では、一つのスイッチ切替制御フレームに後続する下りデータフレームの最大数ｍを超えると、トラフィックが高い時に遅延が大きくなること、また、タイマー満了時間を超えてデータフレームが蓄積されると、トラフィックが低い時に遅延が大きくなること、を考慮し、データフレームの最大数とタイマーとによって、スイッチ切替制御フレームの生成を制御した。しかし、データフレームの最大数又はタイマーのいずれかによって、スイッチ切替制御フレームの生成を制御してもよい。

図１３は、本発明の第１の実施の形態のＯＬＴ１の光スイッチ制御部１０６によって実行される上り通信の制御に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。

光スイッチ制御部１０６は、プロトコル処理部１０８からＯＮＵ３＃ｘ宛のＧａｔｅメッセージに設定されたＧｒａｎｔ開始時刻ｔ＿ｘが通知されると（ＦＬ３０５）、上りスイッチの切替時刻を計算する（ＦＬ３１０）。ここで、上りスイッチの切替時刻の算出方法は、図７を用いて説明した通りである。

次に、他のＯＮＵ３へのＧａｔｅメッセージがあるか否かを判定する（ＦＬ３１５）。他のＯＮＵ３へのＧａｔｅメッセージがある場合には、ステップＦＬ３０５に戻る。一方、他の他のＯＮＵ３へのＧａｔｅメッセージがない場合には、上り光スイッチ切替制御フレームを生成し（ＦＬ３２０）、処理を終了する。

図１４は、本発明の第１の実施の形態のＯＳＷ２のフレーム処理部２１７によって実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。

スプリッタ２２０は、ＯＳＷ２（図４）が受信した光信号を、下りスイッチエレメント２１１とＯ／Ｅ変換部２１８とに分岐する。Ｏ／Ｅ変換部２１８は、入力された光信号を電気信号に変換する。変換された電気信号は、フレーム処理部２１７に送信されて、フレーム処理部２１７においてフレーム化される（ＦＬ４１０）。

フレーム処理部２１７は、フレームのプリアンブル部に付与されたＬＬＩＤを参照する（ＦＬ４１５）。受信フレームに付与されているＬＬＩＤが、自装置（ＯＳＷ２）に割り当てられているＬＬＩＤと一致する場合、ステップＦＬ４２０に進む。一方、受信フレームに付与されているＬＬＩＤが、自装置（ＯＳＷ２）に割り当てられているＬＬＩＤと一致しない場合には、処理を終了する（ＦＬ４５０）。

受信フレームに付与されているＬＬＩＤが、自装置（ＯＳＷ２）に割り当てられているＬＬＩＤと一致する場合、受信フレームの種別を判定する（ＦＬ４２０）。受信フレームが図９で示すＭＰＣＰＤＵ６５のＴｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ６４０、及び、命令コード６５１に設定されている値が、光スイッチ切替制御フレームに割り当てられている値と一致する場合、図１０で示す光スイッチ切替制御フレームの制御対象フィールド６５３１に設定されている値から、該光スイッチ切替制御フレームが、上りスイッチ制御用のフレームであるか、下りスイッチ制御用のフレームであるかを判定する。

その結果、このフレームが上りスイッチ制御用の光スイッチ切替制御フレームである場合には、ＯＳＷ２の上り制御回路２１６へ該光スイッチ切替制御フレームを転送し（ＦＬ４２５）、処理を終了する（ＦＬ４４０）。一方、このフレームが下りスイッチ制御用の光スイッチ切替制御フレームである場合には、ＯＳＷ２の下り制御回路２１５へ該光スイッチ切替制御フレームを転送し（ＦＬ４３０）、処理を終了する（ＦＬ４４０）。

なお、ステップＦＬ４２０において、受信フレームが光スイッチ切替制御フレームではないと判定した場合の処理を設けてもよい。

なお、ステップＦＬ４２５、及び、ステップＦＬ４３０において、スイッチ切替制御フレームを転送された上り制御回路２１６、及び、下り制御回路２１５は、スイッチ切替制御フレームに設定された情報を用いて、それぞれ、上りスイッチエレメント２１２、下りスイッチエレメント２１１の切り替えを制御する。

本実施の形態の光アクセスシステムでは、ＯＬＴ１、ＯＳＷ２、ＯＮＵ３が送受信するフレームのフォーマットとして、ＥＰＯＮのフレームフォーマットを用いることが可能である。

図８は、本発明の第１の実施の形態で用いられるＥＰＯＮのフレームフォーマットを示す図である。

ＥＰＯＮのフレーム６０は、プリアンブル６１０、宛先ＭＡＣアドレス（ＤＡ）６２０、送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）６３０、フレーム種別又はフレーム長を示すＴｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈフィールド６４０、ペイロード６５０、及び、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６６０の各フィールドが含まれる。

プリアンブル６１０は、予約フィールド６１１及び６１３、ＳＬＤ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ ＬＬＩＤ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）６１２、論理識別子（ＬＬＩＤ）６１４、及び、符号誤りチェックを行うＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）６１５の各フィールドを含む。

ＳＬＤ６１２は、プリアンブル領域に論理識別子（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ＬＬＩＤ）が記載されていることを示すフィールドである。ＬＬＩＤ６１４は、ＯＬＴ１がＯＮＵ３、又はＯＳＷ２に割り当てる論理的な識別子である。

本実施の形態の光アクセスシステムでは、ＯＬＴ１からＯＳＷ２に送信される光スイッチ切替制御フレームのフォーマットとして、非特許文献１に規定されるＭＰＣＰＤＵ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と同等のフォーマットを用いることが可能である。

図９は、本発明の第１の実施の形態で用いられるＭＰＣＰＤＵのフォーマットを示す図である。

ＭＰＣＰＤＵ６５は、図８に示すＥＰＯＮのフレーム６０のＤＡ６２０、ＳＡ６３０、Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈフィールド６４０、ペイロード６５０、及び、ＦＣＳ６６０を含む。特にペイロード６５０には、命令コード６５１、タイムスタンプ６５２、及び、データ６５３が含まれる。

図１０は、本発明の第１の実施の形態で用いられる光スイッチ切替制御フレームのフォーマットの一例を示す図である。図１０では、ＥＰＯＮフレーム６０のペイロード６５０部分のみを示している。

光スイッチ切替制御フレームでは、命令コード６５１にスイッチ切替を示す値が設定される。さらに、タイムスタンプ６５２に続いて、データ６５３には、上りスイッチ、又は、下りスイッチのいずれを制御するフレームであるかを示す制御対象６５３１、当該の光スイッチ切替制御フレームに設定されている光スイッチ切替スケジュールの切替設定数６５３２、光スイッチの切替時刻とＬＬＩＤ（又は光スイッチのポート番号）の対応付け６５３３（６５３３−１〜６５３３−ｎ）が設定される。

本実施の形態の光アクセスシステムにおいて、ＯＬＴ１、ＯＳＷ２、ＯＮＵ３が送受信するフレームのフォーマットに、ＧＰＯＮ（非特許文献２）で使用されるフレームと同等のフォーマットを用いることが可能である。

図１９Ａは、本発明の第１の実施の形態において、ＧＰＯＮで用いられる下りフレームのフォーマットを示す図である。下りフレーム７０には、ＰＣＢｄフィールド７１０とペイロード７２０が設けられる。

図１９Ｂは、本発明の第１の実施の形態において、ＰＣＢｄフィールド７１０に設けられるＰＬＯＡＭ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ＯＡＭ）７１１のフォーマットを示す図である。ＰＬＯＡＭ７１１は、ＯＮＵ ＩＤ７１１１、Ｍｅｓｓａｇｅ ＩＤ７１１２、データ７１１３、及び、ＣＲＣ７１１４の各フィールドを含む。

光スイッチ切替制御フレームとして、ＧＰＯＮのフレームと同等のフォーマットを用いる場合には、図１９Ａに示す下りフレーム７０のペイロード７２０、又は、図１９Ｂに示すＰＬＯＡＭのデータ７１１３部分に、図９及び図１０に示したフレームをマッピングすることによって、本発明を実施することが可能である。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図２１は、本発明の第２の実施の形態のＯＳＷ２の構成例を示すブロック図である。

第２の実施の形態のＯＳＷ２は、前述した第１の実施の形態のＯＳＷ２（図４）と異なり、ＯＬＴ１から送信された下り光信号は、スプリッタではなく、光スイッチ２３０によって分岐されることである。

すなわち、前述した第１の実施の形態のＯＳＷ１では、ＯＬＴ１から受信した下り光信号は、スプリッタによって、下りスイッチエレメントとＯ／Ｅ変換部とに分配される。一方、第２の実施の形態のＯＳＷ１では、ＯＬＴ１から受信した下り光信号は、１入力２出力の光スイッチ２３０によって、下りスイッチエレメント２１１、又は、Ｏ／Ｅ変換部２１８のいずれかに配信される。

また、前述した第１の実施の形態のＯＳＷ１では、スプリッタ２２１が、Ｅ／Ｏ変換部からの光信号と上りスイッチエレメントからの光信号とを結合する。一方、第２の実施の形態のＯＳＷ２では、Ｅ／Ｏ変換部２１９からの光信号と上りスイッチエレメント２１２からの光信号とが、２入力１出力の光スイッチ２３１によって結合する。すなわち、Ｅ／Ｏ変換部２１９から光スイッチ２３１に到達する信号、又は、上りスイッチエレメント２１２から光スイッチ２３１に到達する信号のいずれかが、ＷＤＭ２２３に送信される。

光スイッチ２３０は、下り制御回路２１５と接続されている。下り制御回路２１５は、光スイッチ２３０の出力ポートの切り替えを制御する。下り制御回路２１５は、周期的に光スイッチ２３０の出力ポートを、下りスイッチエレメント２１１への出力信号用、又は、Ｏ／Ｅ変換部２１８への出力信号用に切り替える。

ＯＳＷ２は、図５及び図６で説明したように、光スイッチ２３０の出力ポートがＯ／Ｅ変換部２１８に切り替えられた状態のタイミングで、光スイッチ切替制御フレームを受信する。また、ＯＳＷ２は、図５及び図６で説明したように、光スイッチ２３０の出力ポートが下りスイッチエレメント２１１に切り替えられた状態のタイミングで、ＯＮＵ３宛のデータフレームの光信号を受信する。

光スイッチ２３１は、上り制御回路２１６と接続されている。上り制御回路２１６は、光スイッチ２３１の入力ポートの切り替えを制御する。上り制御回路２１６は、周期的に光スイッチ２３１の入力ポートを、上り光スイッチエレメント２１２からの入力信号用、又は、Ｅ／Ｏ変換部からの入力信号用に切り替える。

ＯＳＷ２は、図７で説明したように、光スイッチ２３１の入力ポートが上りスイッチエレメント２１２に替えられた状態タイミングで、ＯＮＵ３からＯＬＴ１に対して送信されるデータフレームに関する光信号を受信する。

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態では、光スイッチによって光信号を分岐するので、スプリッタによる光信号の減衰を避けることができる。

本発明の第１の実施の形態のネットワークの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の光回線装置（ＯＬＴ）の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態のＯＬＴのフレーム送信制御部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の光通信路切替装置（ＯＳＷ）の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態において、ＯＬＴがＯＳＷの下りスイッチエレメントを制御するシーケンスの例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態において、ＯＬＴがＯＳＷの下りスイッチエレメントを制御するシーケンスの別の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態において、ＯＬＴがＯＳＷの上りスイッチエレメントを制御するシーケンスの例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態で用いられるＥＰＯＮのフレームフォーマットを示す図である。 本発明の第１の実施の形態で用いられるＭＰＣＰＤＵのフォーマットを示す図である。 本発明の第１の実施の形態で用いられる光スイッチ切替制御フレームのフォーマットの一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態のＯＬＴの下りフレーム処理部によって実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のＯＬＴの光スイッチ制御部によって実行される下り通信の制御に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のＯＬＴの光スイッチ制御部によって実行される上り通信の制御に関する処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のＯＳＷのフレーム処理部によって実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態のＯＬＴに設けられるＭＡＣアドレス−ＬＬＩＤ対応テーブルの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態のＯＳＷの下りスイッチエレメントの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態のＯＳＷの上りスイッチエレメントの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の、光スイッチエレメントの入出力ポート番号とＬＬＩＤとの対応関係が設定されたテーブルの構成例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の読み出し制御部によって実行されるデータフレーム送信手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態において、ＧＰＯＮで用いられる下りフレームのフォーマットを示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるＰＬＯＡＭのフォーマットを示す図である。 本発明の第１の実施の形態において、ＯＮＵからＯＳＷへの光信号の伝搬遅延時間の測定方法の一例の説明図である。 本発明の第２の実施の形態のＯＳＷの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 光回線装置（ＯＬＴ）
２ 光通信路切替装置（ＯＳＷ）
３ 光ネットワーク装置（ＯＮＵ）
４ 端末
５０ 光アクセスシステム
５３ ゲートウェイ
５５ コア網

Claims (16)

1. 他のネットワークと接続される光回線装置、各々ユーザ端末と接続される複数の光ネットワーク装置、及び、前記光回線装置と光ネットワーク装置との間に設置され、前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替える光通信路切替装置を備える光アクセスシステムにおいて、
   前記光回線装置は、
   前記光通信路切替装置が前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えるための切替時刻を算出し、
   前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えるため、前記算出された切替時刻及び切替先の光通信路の識別子が含まれる制御信号を、前記光通信路切替装置に送信し、
   前記光通信路切替装置は、前記制御信号に含まれる切替時刻及び前記切替先の光通信路の識別子に基づいて、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えることを特徴とする光アクセスシステム。
2. 前記光回線装置は、前記制御信号を送信後、予め定められた時間の経過後に、前記他のネットワークから前記光ネットワーク装置に転送されるフレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
3. 前記予め定められた時間は、前記光通信路切替装置が前記制御信号を処理するための時間と、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間との和の時間であることを特徴とする請求項２に記載の光アクセスシステム。
4. 前記制御信号には、前記光通信路の切替時刻と前記切替先の光通信路の識別子との組が、２組以上含まれることを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
5. 前記光回線装置は、
   前記制御信号を送信後、予め定められた第１の時間の経過後に、前記光ネットワーク装置に転送される第１のフレームを送信し、
   前記第１のフレームを送信後、前記第１の時間とは異なる予め定めれらた第２の時間経過後に、前記光ネットワーク装置に転送される第２のフレームを送信することを特徴とする請求項４に記載の光アクセスシステム。
6. 前記第１の時間は、前記光通信路切替装置が前記制御信号を処理するための時間と、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間との和の時間であることを特徴とする請求項５に記載の光アクセスシステム。
7. 前記第２の時間は、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間であることを特徴とする請求項５に記載の光アクセスシステム。
8. 前記光回線装置は、
   当該光ネットワーク装置がフレームを送信する時刻、該光ネットワーク装置と前記光通信路切替装置との間の光信号の伝搬遅延時間、及び、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間に基づいて、当該光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための切替時刻を算出することを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
9. ゲートウェイを介して他のネットワークと通信する光回線装置、及び、各々ユーザ端末と接続する複数の光ネットワーク装置を含む光通信システムに備わる光通信路切替装置において、
   前記光通信路切替装置は、
   前記光回線装置と前記光ネットワーク装置の間に設置され、前記光回線装置と前記複数の光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えて接続し、
   前記光回線装置によって算出された光通信路の切替時刻、及び、切替先の光通信路の識別子が含まれる制御信号を前記光回線装置から受信した場合、前記制御信号に含まれる切替時刻及び切替先の光通信路の識別子に基づいて、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えることを特徴とする光通信路切替装置。
10. 前記制御信号には、前記光通信路の切替時刻と、前記切替先の光通信路の識別子との組が、２組以上含まれることを特徴とする請求項９に記載の光通信路切替装置。
11. 各々端末と接続される複数の光ネットワーク装置との間に、光通信路切替装置を介して設定された複数の光通信路を用いて、前記複数の光ネットワーク装置と通信し、他のネットワークと接続される光回線装置において、
    前記光通信路切替装置が前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間の光通信路を切り替えるための切替時刻を算出し、
    前記光通信路切替装置が前記光通信路を切り換えるため、前記算出された切替時刻及び切替先の光通信路の識別子が含まれる制御信号を生成し、
    前記生成された制御信号を前記光通信路切替装置に送信することを特徴とする光回線装置。
12. 前記生成される制御信号には、前記光通信路切替装置が前記光通信路を切り替えるための切替時刻と、切替先の光通信路の識別子との組が、２組以上含まれることを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
13. 前記他のネットワークから前記光ネットワーク装置に転送されるフレームのフレーム長に基づいて、前記制御信号に含まれる光通信路の切替時刻を算出することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
14. 前記他のネットワークから前記光ネットワーク装置に転送されるフレームの宛先に基づいて、前記制御信号に含まれる切替先の光通信路の識別子を導出することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
15. 前記制御信号を送信後、所定の時間の経過後に、前記光ネットワーク装置に転送されるフレームを送信し、
    前記所定の時間は、前記光通信路切替装置が前記制御信号を処理するための時間と、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間との和の時間であることを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
16. 前記制御信号を送信後、予め定められた第１の時間の経過後に、前記光ネットワーク装置に転送される第１のフレームを送信し、
    前記第１のフレームを送信後、前記第１の時間とは異なる予め定めれらた第２の時間経過後に、前記光ネットワーク装置に転送される第２のフレームを送信し、
    前記第１の時間は、前記光通信路切替装置が前記制御信号を処理するための時間と、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間との和の時間であり、
    前記第２の時間は、前記光通信路切替装置が光通信路を切り替えるための時間であることを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。

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