JP5051592B2 - 光ネットワークにおける回線制御方法及び光ネットワーク - Google Patents

Description

本発明は、ユーザのネットワークと通信事業者の収容局とを光ファイバで接続するＦＴＴＨ（Fiber to the Home）などの光アクセスネットワークに関する。

現在のＦＴＴＨでは、ＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit Ethernet - Passive Optical Network）と呼ばれるパッシブ型の光アクセスネットワークが用いられている。
図５は、ＧＥ−ＰＯＮの構成を示す図である。
この図に示すように、ＧＥ−ＰＯＮは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal：局端末装置）５１、スプリッタ５２、及び、複数のＯＮＵ（Optical Network Unit：終端装置）５３から構成されており、ＯＬＴ５１を頂点としたツリーを形成している。
ＯＬＴ５１からの下り信号は、スプリッタ５２で複製され全てのＯＮＵ５３に対して送信される。ＯＮＵ５３では、プリアンブル内のＬＬＩＤ（Logical Link ID）を参照し、自分宛以外のフレームは廃棄する。一方、ＯＮＵ５３からの上り信号は、ＯＬＴ５１により割り当てられた時間に送信することにより、衝突する事なくスプリッタ５２で統合されＯＬＴ５１まで送り届けられる。
初期状態では、ＯＮＵ５３は、下り時のフレーム取捨選択に必要なＬＬＩＤ及び上りの送信タイミングがわからないため、ディスカバリ（Discovery）及びレンジング（Ranging）と呼ばれる双方向回線確立のための処理が必要となる。これらの処理には、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）と呼ばれるプロトコルが用いられる。

図６は、ＧＥ−ＰＯＮにおける一般的なディスカバリ処理について示す図である。
ＯＬＴは定期的にＯＮＵに対して、Discovery Gateメッセージ（Discovery Gate）を送信する。このときのＬＬＩＤはブロードキャスト用のＬＬＩＤ（Broadcast LLID）となる。
Discovery Gateメッセージを受け取ったＯＮＵは、上り時の衝突を避けるためランダム時間（ｄ）待った後に、Register Requestメッセージ（Register Request）を返信する。
ＯＬＴは、Register Requestメッセージを返信したＯＮＵに付与するＬＬＩＤを決定し、Registerメッセージ（Register）によりＯＮＵに通知する。またＯＬＴは、受け取ったRegister Requestメッセージ内のタイムスタンプからそのＯＮＵまでの距離を測定（レンジング）し、次の上りタイミング（そのＯＮＵの送信開始時刻及び送信帯域）を決定して、Gateメッセージ（Gate）により通知する。
ＯＮＵは、受け取ったGateメッセージに基づいて、応答メッセージ（Register Ack）を返信する。以上で、ディスカバリ処理は終了となる。
これにより、ＯＮＵが接続されたときに、ＯＬＴはそのＯＮＵを自動的に発見し、ＬＬＩＤを付与して通信リンクを確立することができる。

ＧＥ−ＰＯＮは、スプリッタというパッシブデバイスを用いるため、低コスト、電源不要、及び、ブロードキャストによる一斉ディスカバリなどの利点がある。一方、スプリッタで光パワーが分岐され、分岐後の光パワーは分岐数が増大するにつれて減少するため、１つのＯＬＴに対して収容できる加入者数と、加入者までの最大距離はトレードオフの関係になる。そのため、１つのＯＬＴに対する収容加入者数を増加、あるいは最大距離の延長を行うことは原理的限界がある。また、ＧＥ−ＰＯＮでは、全ての光信号が全ＯＮＵに届くため、回線秘匿性に関しても原理的限界がある。

また、スプリッタの代わりに光スイッチを用いたアクティブ型の光アクセスシステムとしてＧＥ−ＯＳＡＮ（Gigabit Ethernet - Optical Switched Access Network）が提案されている（非特許文献１）。
ＧＥ−ＯＳＡＮでは、基本的にはIEEE 802.3ahを用いており、光スイッチ部では、ＯＬＴとＯＮＵの間に設置された光スイッチ装置内に１：９のスプリッタとＯ／Ｅ（光電）変換器を設け、すべてのイーサネット（登録商標）フレームのプリアンブル部にあるＬＬＩＤを参照して光スイッチを切り替えている。これにより、ブロードキャストを用いずに、ディスカバリを実現している。
また、特許文献１及び２にもＧＥ−ＯＳＡＮに関する提案が記載されている。
特開２００６−１４０８３０号公報 特開２００７−６７９４８号公報 Takumi N., et al., "Design of Optical Switching Module for Gigabit Ethernet Opical Switched Access Network," IEICE Trans. on comm., pp.3021-3031, Vol. E89-B, No.11, Nov. 2006.

上述のように、ＧＥ−ＰＯＮは、スプリッタを用いて光信号を分配するため、収容ユーザ数が最大３２人、距離２０kmまでとなっている。収容人数を増やすと分岐数が増大し、１人当たりのパワーが低下するため距離は短くなり、距離を増やすためには収容人数を減らすしかない。
また、スプリッタの代わりに光スイッチを用いるＧＥ−ＯＳＡＮ方式は、光スイッチ部においてイーサネットフレーム毎に光電変換して宛先を読み取る必要が有る。そのため、１０ギガ化した場合、全てのイーサネットフレームに対して光電変換後に電気的にＬＬＩＤを参照する事は非常に困難であり、電気処理がボトルネックになると考えられる。また、トランスペアレント性が失われているという問題点が有る。

そこで、本発明は、収容加入者数の増加と最大距離の延長を両立可能で、回線秘匿性が高く、かつ、高速伝送が可能な光ネットワークにおける回線制御方法及び光ネットワークを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の光ネットワークにおける回線制御方法は、局端末装置と、該局端末装置に接続された光スイッチ装置と、該光スイッチ装置に接続される複数の終端装置とからなる光ネットワークにおける回線制御方法であって、前記光スイッチ装置は、前記局端末装置に接続される１個の入力ポートと前記複数の終端装置にそれぞれ接続される複数Ｎ個の出力ポートを有し、前記局端末装置から出力される光信号を前記Ｎ個の出力ポートのうちの前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の出力ポートに出力する下りの光スイッチと、前記複数の終端装置にそれぞれ接続されるＮ個の入力ポートと前記局端末装置に接続される１個の出力ポートを有し、前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の入力ポートから入力される光信号を前記出力ポートに出力する上りの光スイッチを有するものであり、前記局端末装置が、前記下りの光スイッチを制御して、前記複数の終端装置に対し順次第１のメッセージを送信する第１のステップと、該第１のメッセージを受信した終端装置が、第２のメッセージを連続送信する第２のステップと、前記局端末装置が、前記上りの光スイッチを制御して、前記複数の終端装置から送信される光信号を順次前記局端末装置に出力させる第３のステップと、前記局端末装置が、前記第３のステップにより受信した第２のメッセージに基づいて、その第２のメッセージを送信した終端装置の送信タイミングを決定し、その終端装置に通知する第４のステップを有し、前記第１のメッセージを受信した終端装置が前記第１のメッセージを受信してから前記第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を所定量ずつ変更させて、前記第１のステップから前記第３のステップを所定回数繰り返し実行し、その結果に基づいて前記第４のステップにおいて当該終端装置の送信タイミングを決定するものである。

また、本発明の光ネットワークは、局端末装置と、該局端末装置に接続された光スイッチ装置と、該光スイッチ装置に接続される複数の終端装置とからなる光ネットワークであって、前記光スイッチ装置は、前記局端末装置に接続される１個の入力ポートと前記複数の終端装置にそれぞれ接続される複数Ｎ個の出力ポートを有し、前記局端末装置から出力される光信号を前記Ｎ個の出力ポートのうちの前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の出力ポートに出力する下りの光スイッチと、前記複数の終端装置にそれぞれ接続されるＮ個の入力ポートと前記局端末装置に接続される１個の出力ポートを有し、前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の入力ポートから入力される光信号を前記出力ポートに出力する上りの光スイッチを有するものであり、前記局端末装置は、前記下りの光スイッチを制御して、前記複数の終端装置に対し順次第１のメッセージを送信する処理と、前記上りの光スイッチを制御して、前記第１のメッセージの送信終了後所定時間経過した時点から前記複数の終端装置から送信される光信号を順次前記局端末装置に出力させる処理と、前記終端装置から受信した第２のメッセージに基づいて、その第２のメッセージを送信した終端装置の送信タイミングを決定し、その終端装置に通知する処理を実行するものであり、前記終端装置は、前記第１のメッセージを受信したときに、第２のメッセージを連続送信する処理を実行するものであり、前記第１のメッセージは、その中に、前記第１のメッセージを受信した終端装置が前記第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を指定する情報を含むものであり、前記局端末装置は、前記複数の終端装置に対し順次第１のメッセージを送信する処理を、前記第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を微少量ずつ変化させた第１のメッセージを用いて所定回数繰り返して実行し、該繰り返し実行された処理に応じて前記終端装置から受信した第２のメッセージに基づいて、その第２のメッセージを送信した終端装置の送信タイミングを決定するものとされている。

このような本発明によれば、光スイッチを用いてスケーラビティの高いアクセスネットワークを形成することができる。すなわち、光スイッチを用いることにより、原理的に分岐点での光パワーの損失がなくなるため、加入者が増大しても光パワーを劣化させる事がなく、最大距離を伸ばすことが可能となる。
また、光スイッチ部で光電変換後に電気的にＬＬＩＤを参照することがないため、電気処理によるボトルネックがなく、高速伝送が可能となる。
さらに、光スイッチは、データとは別にＯＬＴから供給される制御信号により制御されるため、全てのデータのイーサネットフレームをトランスペアレントに転送することができる。
さらにまた、第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を微少量ずつ変化させて第１のメッセージを繰り返し送信する本発明によれば、上りの送信タイミングを高精度に把握することができ、より低損失で信頼性の高い伝送が可能となる。

図１は、本発明の光ネットワークの一実施の形態の構成を示す機能ブロック図である。
この図において、１は局端末装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）、２は光スイッチ装置、３は前記光スイッチ装置２に並列に接続された複数の終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）である。図示するように、ＯＬＴ１を頂点としたツリー構造とされており、下流に複数のＯＮＵ３が接続されている。ＯＬＴ１とＯＮＵ３の間には、アクティブ型の光スイッチ装置２が設置される。これら各構成要素の間を接続する光ファイバは、前述したＧＥ−ＰＯＮとの互換性を保ち、下り1490nm、上り1310nmで伝送される。また、最大距離の延長により光スイッチ装置２をキャリアの管轄施設内に設置することを想定し、ＯＬＴ１と光スイッチ装置２間は同期がとれているものとする。

光スイッチ装置２は、下り方向（ＯＬＴ１→ＯＮＵ３）の光スイッチ（SW(DOWN)）４と上り方向（ＯＮＵ３→ＯＬＴ１）の光スイッチ（SW(UP)）５を有している。下りの光スイッチ４は、前記ＯＬＴ１に接続された１個の入力ポートと、複数Ｎ個の出力ポートを有している。ここでは、Ｎ＝１２８とされており、該出力ポートには、最大１２８個のＯＮＵ３（ONU#1〜ONU#128）を接続できるようになされている。また、上りの光スイッチ５は、前記複数のＯＮＵ３（ONU#1〜ONU#128）をそれぞれ接続することができるＮ（＝１２８）個の入力ポートと前記ＯＬＴ１に接続された１個の出力ポートを有している。
光スイッチ４及び５は、図中破線で示すように、ＯＬＴ１からデータとは別に供給される制御信号により切り替え制御される。前記ＯＬＴ１から送信される光信号は、下り方向の光スイッチ４の入力ポートに入力され、前ＯＬＴ１から供給される制御信号により選択される出力ポートに出力されて、該出力ポートに接続されたＯＮＵ３に送信される。また、ＯＮＵ３から送信された光信号は、上りの光スイッチ５の対応する入力ポートに供給され、前記ＯＬＴ１から供給される制御信号により選択された入力ポートに供給された信号がその出力ポートに出力され、ＯＬＴ１に入力される。

光スイッチを用いる本発明の光ネットワークにおいては、スプリッタを用いるＧＥ−ＰＯＮとは異なり、ブロードキャストを使用することができない。そこで、本発明においては、周期的なコミュニケーションチャネルの設定と、ＯＮＵからのフレーム連続送信によるコミュニケーションチャネルの把握という方法により、ブロードキャストを用いずにディスカバリを実現している。
以下、本発明における回線制御方法について詳細に説明する。
ここで、本発明の光ネットワークにおいては、制御を簡易化するために、固定長の時間単位（例えば、最小割当単位を512[ns]）で帯域の割当を行なうようにしている。以下では、この最小割当単位をスロットと呼ぶ。

（１）コミュニケーションチャネルの設置
本発明においては、光スイッチを定期的にある放路に切り替えてＯＬＴ−ＯＮＵ間にコミュニケーションチャネルを形成する。コミュニケーションチャネルとは、光スイッチが必ず所定の放路に切り替わる時間のことであり、予約をせずに用いることが可能である。
図２は、コミュニケーションチャネルについて説明するための図であり、（ａ）はコミュニケーションチャネルを離散配置する場合、（ｂ）は複数のＯＮＵ分のコミュニケーションチャネルを群配置する場合を示す図である。

離散配置の場合は、図２の（ａ）に示すように、時間軸上に周期的にコミュニケーションチャネルを配置し、ONU#1からONU#128まで順番に切り替わるようにする。コミュニケーションチャネルのサイズは１スロット分とする。コミュニケーションチャネルとコミュニケーションチャネルの間は、１２８加入者で共有する１２８スロットのデータチャネルであり、この部分はＯＮＵ３からのリクエストに基づいてＯＬＴ１によって各ＯＮＵに割り当てられる。また、１スロットのコミュニケーションチャネルおよび１２８スロットのデータチャネルから成る１２９スロットをフレームと定義する。その結果、１６５１２スロット（8.5[ms]）に１回、各ＯＮＵに対してコミュニケーションチャネルが割り当てられることになる。
図示する例が下りのコミュニケーションチャネルである場合は、図中２１で示すスロットは、前記下りの光スイッチ４がONU#1に接続された出力ポートを選択してＯＬＴ１に接続された入力ポートと接続するように制御され、２２で示すスロットはONU#2に接続された出力ポートが選択されてＯＬＴ１に接続され、２３で示すスロットはONU#3に接続された出力ポートが選択されてＯＬＴ１に接続される。また、図示する例が上りのコミュニケーションチャネルである場合は、図中２１で示すスロットは、前記上りの光スイッチ５がONU#1に接続された入力ポートを選択してＯＬＴ１に接続された出力ポートに接続し、２２で示すスロットはONU#2に接続された入力ポートを選択してＯＬＴ１に接続し、２３で示すスロットはONU#3に接続された入力ポートを選択してＯＬＴ１に接続する。

図２の（ｂ）は群配置の一例を示す図である。図示するように、群配置では、データチャネルの間に、コミュニケーションチャネルを形成するスロットが複数連続して設定されている。例えば、スロット３１、３２及び３３で、光スイッチにおいてONU#1、ONU#2及びONU#3が連続して選択され、データチャネルを挟んで、次のスロット３４、３５及び３６で、ONU#4、ONU#5及びONU#6が連続して選択される。なお、全ＯＮＵ３（ONU#1〜ONU#128）に対するコミュニケーションチャネルを連続して配置してもよい。
このように、本発明においては、下り、上りそれぞれにおいて、光スイッチの各ポートに対して周期的にスロットを割り当てることにより、コミュニケーションチャネルを設置している。

（２）ＯＮＵにおけるコミュニケーションチャネルの把握
（ア）ＯＬＴ１→ＯＮＵ３
ＯＬＴ１は、あらかじめ何らかのプロトコルを用いて前述した制御信号により光スイッチ装置２の制御を行っているものとする。そのため、所望のＯＮＵ３に対するコミュニケーションチャネルを把握している。言い換えると、ＯＬＴ１から定期的に各ＯＮＵ３に対してDiscovery Gateメッセージ（Discovery Gate）が送付されており、そのタイミングはコミュニケーションチャネルとして光スイッチ装置２に設定されている。その結果、ＯＬＴ１→ＯＮＵ３間はＬＬＩＤを参照せずに転送することが可能である。
（イ）ＯＮＵ３→ＯＬＴ１
上りに関しては、ＯＮＵ３は、初期状態において、ＯＬＴからの距離を含め、このコミュニケーションチャネルの位置がわからないため、ＯＮＵ３がRegister Requestメッセージ（Register Request）を連続送信する。ＯＬＴは、受け取ったRegister Requestメッセージのタイムスタンプから、ＯＮＵ３までの距離とＯＮＵ３のコミュニケーションチャネルの位置を把握し、Gateメッセージに含めてそのＯＮＵ３に通知する。

このような本発明の光ネットワークにおいてＯＬＴ１とＯＮＵ３との間で通信を確立するためのディスカバリ手順の基本的な動作について、図３を参照して説明する。なお、ここでは、１２８加入者（ONU#1〜ONU#128）のコミュニケーションチャネルが、前記図２の（ａ）に示したように、離散配置されているものとして説明する。

ＯＬＴ１は、Discovery Gateメッセージ（Discovery Gate）を、下りのコミュニケーションチャネルに合わせて、周期的に送出する。すなわち、下りのスイッチSW（Down）４は、ＯＬＴ１からの制御信号により、下りのコミュニケーションチャネルのスロットにおいて、ONU#1からONU#128まで順次切り替えられ、各ＯＮＵにDiscovery Gateメッセージが振り分けられる。
Discovery Gateメッセージを受け取ったＯＮＵ３は、直ちにRegister Requestメッセージ（Register Request）の連続送信を開始する。図示する例では、時刻Ｔ0にDiscovery Gateメッセージを受け取ったONU#1は、時刻Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4、Ｔ5、…に続けてRegister Requestメッセージを連続送信する。なお、この連続送信は、ＯＬＴ１からRegisterメッセージを受信するまで継続される。

ONU#X（X=1〜128）から送信されたRegister Requestメッセージは、光スイッチ装置２における上りの光スイッチ５がONU#X以外の放路を向いている場合は廃棄され、ONU#Xの上りコミュニケーションチャネルの区間であれば光スイッチ５を通過してＯＬＴ１に届けられる。つまり上りのスイッチSW（UP）５はフィルタのような働きをする。図示する例では、ONU#1から送信されたRegister Requestメッセージのうちの何番目かのものが、時刻Ｔ6にＯＬＴ１に到達している。
なお、前記下りのコミュニケーションチャネルを形成するスロットの時間位置と、前記上りのコミュニケーションチャネルを形成するスロットの時間位置の差は、ＯＬＴ１から規格上最も離れた位置（４０km離れた位置）にあるＯＮＵ３までの伝播遅延時間に基づいて決定されている。

ＯＬＴ１は、Register Requestメッセージを受信すると、そのＯＮＵに付与するＬＬＩＤを決定し、次の下りのコミュニケーションチャネルを用いてRegisterメッセージによりそのＯＮＵ３に通知する。また、受け取ったRegister Requestメッセージ内のタイムスタンプから、そのＯＮＵ３の上りコミュニケーションチャネルの位置を計算し、それをGrant Start Time（送信開始時刻）としてGateメッセージに含めて、さらに次のコミュニケーションチャネルを用いてそのＯＮＵ３に返信する。なお、複数のRegister Requestメッセージを受け取った場合は、先頭のRegister Requestメッセージを採用する。
図３において、時刻Ｔ6にＯＬＴ１に到達したRegister Requestメッセージが、時刻Ｔ4にONU#1から送信されたRegister Requestメッセージであるとする。このとき、ＯＬＴ１は、ONU#1に付与するＬＬＩＤを決定し、次のコミュニケーションチャネルを用いて、Registerメッセージより通知する（Ｔ7）。そして、受信したRegister Requestメッセージに含まれているタイムスタンプ（時刻Ｔ4）に基づいて、ＯＬＴからそのＯＮＵ（ONU#1）までの往復時間ＲＴＴ（この場合、Ｔ4−Ｔ0）を測定し、それに基づいて送信開始時刻Ｔ9（＝Ｔ7＋(Ｔ4−Ｔ0)）を決定して、そのＯＮＵ（ONU#1）のさらに次のコミュニケーションチャネルでGateメッセージにより送信する（Ｔ8）。
Gateメッセージを受け取ったＯＮＵは、該メッセージ内の送信開始時刻Ｔ9まで待機した後に応答メッセージ（Register Ack）を返信する。Register Ackメッセージは、ＯＬＴ１により指定された時刻に送信することにより、連続送信せずに、上り光スイッチにおける上りコミュニケーションチャネルを通過し、ＯＬＴ１に到達する。
このようにして、ＯＬＴ１と未登録のＯＮＵ３との間の双方向通信が確立される。

上述した基本的な動作においては、イーサネットフレームの最小の転送間隔、すなわちRegister Requestメッセージを連続送信するときの送信間隔（例えば、60[ns]）を単位としてコミュニケーションチャネルの位置（スロットの開始位置）が把握される。
そこで、コミュニケーションチャネルの位置をより正確に把握することができる本発明の回線制御方法の一実施の形態について、図４を参照して説明する。
この実施の形態においては、ＯＬＴ１が各ＯＮＵ３に送信するDiscovery Gateメッセージの中には、ＯＮＵ３がDiscovery Gateメッセージを受信してからRegister Requestメッセージの連続送信の送信開始タイミングまでの時間を指定する情報が含まれている。そして、ＯＬＴ１は、前記Register Requestメッセージの送信開始タイミングを微少量ずつずらして、前記ディスカバリ処理を複数回実行する。
前記Register Requestメッセージの連続送信の送信開始タイミングまでの時間を指定する情報は、例えば、α×（ディスカバリ処理の繰り返し回数−１）、αは微調節パラメータ（例えば、10[ns]）で表される。

（１）ＯＬＴ１は、まず、ＯＮＵ３がDiscovery Gateメッセージを受信してからＴ#1時間経過後にRegister Requestメッセージの連続送信を開始することを指示する情報を含むDiscovery Gateメッセージを、下りのコミュニケーションチャネルを用いて、各ＯＮＵ３に送信する。
（２）該Discovery Gateメッセージを受信したＯＮＵ３は、Ｔ#1時間後にRegister Requestメッセージを連続送信する。
（３）この連続送信されたRegister Requestメッセージのうち、何番目かのメッセージが上りのコミュニケーションチャネルで光スイッチ５を通過し、ＯＬＴ１に到達する。図示する例では、４番目に送信されたRegister Requestメッセージ（#4）がＯＬＴ１に到達している。

（４）上記（１）〜（３）の処理を、Discovery Gateメッセージを受信してからRegister Requestメッセージの連続送信を開始するまでの設定時間を変更させながら、予め設定された繰り返し回数だけ繰り返す。
図示する例では、ＯＬＴ１は、Discovery Gateメッセージを受信してからＴ#2時間経過後にRegister Requestメッセージの連続送信を開始することを指示する情報を含むDiscovery Gateメッセージを各ＯＮＵ３に送信し、該Discovery Gateメッセージを受信したＯＮＵ３は指定されたＴ#2時間経過後にRegister Requestメッセージを連続送信し、該Register Requestメッセージのうち第４番目に送信されたメッセージがＯＬＴ１に到達する。ＯＬＴ１は、これに応じて、前述と同様にRegisterメッセージを送信し、ＯＮＵ３は、このRegisterメッセージの受信によりRegister Requestメッセージの連続送信を停止する。
次に、ＯＬＴ１はＴ#3時間を指定するDiscovery Gateメッセージを送信し、前述と同様に、該メッセージに対応するRegister Requestメッセージのうちの第４番目のものがＯＬＴ１に到達する。次に、Ｔ#4時間を指定するDiscovery Gateメッセージが送信され、それに対応するRegister Requestメッセージのうち第４番目のものがＯＬＴ１に到達する。
このように、ＯＬＴ１は、前記送信開始タイミングのずらし量（Ｔ#1、Ｔ#2、Ｔ#3、Ｔ#4、…）の変化量αに対応する分解能で上りのコミュニケーションチャネルの位置を把握することが可能となる。

（５）ＯＬＴ１は、上記（４）により把握したコミュニケーションチャネルの位置に基づいて、前述と同様に、そのＯＮＵの送信タイミングを決定し、そのＯＮＵの次のコミュニケーションチャネルを用いて、Gateメッセージに含ませてそのＯＮＵに送信する。これにより、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ３との間の双方向通信が確立される。

このように、ＯＮＵ３の返信タイミングを微小時間ずつずらしたDiscovery Gateメッセージを送信し、Register Requestメッセージの受付を行うことを繰り返すことにより、コミュニケーションチャネルの開始時刻を高精度で把握することが可能となる。例えば、イーサネットフレームの送信間隔が60[ns]、αが10[ns]とした場合、最大５回のディスカバリ処理を行うことで、10[ns]の精度で送信タイミングを決定することができる。

なお、上記においては、１２８加入者（ONU#1〜ONU#128）のコミュニケーションチャネルが離散配置とされているものとして説明したが、前記図２の（ｂ）に示したような、複数の加入者分のコミュニケーションチャネルがまとめて配置された群配置の場合、例えば、１２８加入者分のコミュニケーションチャネルがデータチャネルを挟むことなく連続して配置されている場合にも、同様に本発明を適用することができる。

本発明の光ネットワークの一実施の形態の構成を示す機能ブロック図である。 コミュニケーションチャネルの配置方法について説明するための図であり、（ａ）は離散配置、（ｂ）は群配置の一例を示す図である。 本発明の回線制御方法の基本的な動作について説明するための図である。 コミュニケーションチャネルの位置をより正確に把握することができる本発明の回線制御方法の一実施の形態について説明するための図である。 ＧＥ−ＰＯＮの構成を示す図である。 ＧＥ−ＰＯＮにおける一般的なディスカバリ処理について説明するための図である。

符号の説明

１：局端末装置（ＯＬＴ）、２：スイッチ装置、３：終端装置（ＯＮＵ）、４：下りスイッチ（SW(DOWN)）、５：上りスイッチ（SW(UP)）

Claims (2)

1. 局端末装置と、該局端末装置に接続された光スイッチ装置と、該光スイッチ装置に接続される複数の終端装置とからなる光ネットワークにおける回線制御方法であって、
   前記光スイッチ装置は、前記局端末装置に接続される１個の入力ポートと前記複数の終端装置にそれぞれ接続される複数Ｎ個の出力ポートを有し、前記局端末装置から出力される光信号を前記Ｎ個の出力ポートのうちの前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の出力ポートに出力する下りの光スイッチと、前記複数の終端装置にそれぞれ接続されるＮ個の入力ポートと前記局端末装置に接続される１個の出力ポートを有し、前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の入力ポートから入力される光信号を前記出力ポートに出力する上りの光スイッチを有するものであり、
   前記局端末装置が、前記下りの光スイッチを制御して、前記複数の終端装置に対し順次第１のメッセージを送信する第１のステップと、
   該第１のメッセージを受信した終端装置が、第２のメッセージを連続送信する第２のステップと、
   前記局端末装置が、前記上りの光スイッチを制御して、前記複数の終端装置から送信される光信号を順次前記局端末装置に出力させる第３のステップと、
   前記局端末装置が、前記第３のステップにより受信した第２のメッセージに基づいて、その第２のメッセージを送信した終端装置の送信タイミングを決定し、その終端装置に通知する第４のステップ
   を有し、
   前記第１のメッセージを受信した終端装置が前記第１のメッセージを受信してから前記第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を所定量ずつ変更させて、前記第１のステップから前記第３のステップを所定回数繰り返し実行し、その結果に基づいて前記第４のステップにおいて当該終端装置の送信タイミングを決定することを特徴とする光ネットワークにおける回線制御方法。
2. 局端末装置と、該局端末装置に接続された光スイッチ装置と、該光スイッチ装置に接続される複数の終端装置とからなる光ネットワークであって、
   前記光スイッチ装置は、前記局端末装置に接続される１個の入力ポートと前記複数の終端装置にそれぞれ接続される複数Ｎ個の出力ポートを有し、前記局端末装置から出力される光信号を前記Ｎ個の出力ポートのうちの前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の出力ポートに出力する下りの光スイッチと、前記複数の終端装置にそれぞれ接続されるＮ個の入力ポートと前記局端末装置に接続される１個の出力ポートを有し、前記局端末装置から供給される制御信号により選択される一の入力ポートから入力される光信号を前記出力ポートに出力する上りの光スイッチを有するものであり、
   前記局端末装置は、前記下りの光スイッチを制御して、前記複数の終端装置に対し順次第１のメッセージを送信する処理と、前記上りの光スイッチを制御して、前記第１のメッセージの送信終了後所定時間経過した時点から前記複数の終端装置から送信される光信号を順次前記局端末装置に出力させる処理と、前記終端装置から受信した第２のメッセージに基づいて、その第２のメッセージを送信した終端装置の送信タイミングを決定し、その終端装置に通知する処理を実行するものであり、
   前記終端装置は、前記第１のメッセージを受信したときに、第２のメッセージを連続送信する処理を実行するものであり、
   前記第１のメッセージは、その中に、前記第１のメッセージを受信した終端装置が前記第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を指定する情報を含むものであり、
   前記局端末装置は、前記複数の終端装置に対し順次第１のメッセージを送信する処理を、前記第２のメッセージの連続送信を開始するまでの時間を微少量ずつ変化させた第１のメッセージを用いて所定回数繰り返して実行し、該繰り返し実行された処理に応じて前記終端装置から受信した第２のメッセージに基づいて、その第２のメッセージを送信した終端装置の送信タイミングを決定することを特徴とする光ネットワーク。

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