JP5241524B2 - 光通信システムならびにその運用方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の加入者装置が光伝送回線を共有する光通信システムの構成と運用方法、ならびに、該システムにおける伝送距離の延長や収容加入者数の増加等のシステム拡張に関する。

ブロードバンドを利用する通信の需要が高まり、ユーザ向けアクセス回線はＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）などの電話回線をベースとするアクセス技術に代わり、光ファイバを用いた大容量アクセス回線への移行が進められている。現在、アクセス網としては、回線敷設コスト及び保守管理コストの点からＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム（以下、単にＰＯＮ、あるいは、光受動網システム、もしくは、受動光網システムとも称することがある）が多く利用されている。このＰＯＮは、国際電気通信連合（以下ＩＴＵ-Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）と称する）で標準化（勧告化）が進められ、２００６年頃から非特許文献１等で標準化されたＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ ｃａｐａｂｌｅ ＰＯＮ）のアクセス網への導入が各国で始まっている。
ＰＯＮは、局舎側装置（以下、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と称する）から複数の加入者装置（以下、ＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と称する）との間で光信号を光ファイバと光スプリッタを用いて分岐したり多重化したりして送受信するシステムである。使用する光ファイバの伝送性能及び光スプリッタにおける光分岐数によって光ファイバを通過する光信号の減衰量などの性能が制限されるため、ＯＬＴとＯＮＵとの間の通信距離に限界があった。具体例を挙げると、ＧＰＯＮの場合、通信距離が最大で２０ｋｍ、光スプリッタによる分岐数（ＯＬＴと接続できるＯＮＵの数）が最大で６４に設定されているものが用いられる。

一般家庭の加入者（通信網ユーザ）がインターネットへアクセスして情報収集や社会生活のための通信を行う機会が増えるにつれ、通信網の設備、とりわけ、加入者を通信網へ接続するアクセス網の増加が求められてきている。すなわち、通信網を提供するキャリアは、アクセス回線のユーザ数増加に伴い局毎の収容ユーザ数を増やすための増資を迫られている。ユーザ数を増やすため方法としては、アクセス網に用いるＰＯＮそのものを追加導入すること、即ちＯＬＴを追加すること、または、ＰＯＮのＯＬＴが収容するＯＮＵ数を拡張する方法が考えられる。しかし、ＰＯＮは、帯域制御等複雑なシステムの制御や収容するＯＮＵの管理を全てＯＬＴが実施する構成が一般的であり、ＯＬＴの方がＯＮＵよりも遥かに高価である。また光ファイバを新たに敷設するためのコストは、キャリアにとって大きな支出を生む結果となる。したがって、ＯＬＴを増設するよりは、ＯＬＴあたりの収容ＯＮＵを拡大することが望ましい解決方法となる。

既存ＰＯＮに対し、光ファイバの通信距離延長や分岐数の拡大のために用いる中継装置（以下ＥＢ（Ｅｘｔｅｎｄｅｒ Ｂｏｘ）と称する）の研究が開始されている。その基本概念は、ＯＬＴとＯＮＵとの間の光信号通信区間内にＥＢを適宜設置して、ＯＬＴからこのＥＢを制御して光ファイバの通信距離延長や分岐数の拡大を実現するものである。尚、制御プロトコルとしては、既存のＯＮＵ制御プロトコルであるＯＭＣＩ（ＯＮＵ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を使用するという案に基づきＩＴＵ−Ｔでの標準化が現在進められている。これによって、都市中央部以外のＩＴ技術の普及が遅れている地域に対して高速インターネットアクセスサービスを提供することも可能となり、アクセス網普及の一つの方法として着目されている（非特許文献２）。

ＩＴＵ-Ｔ 勧告 Ｇ．９８４．３ ＩＴＵ−Ｔ 勧告（案） Ｇ．９８４．ｒｅ

ＰＯＮにＥＢを導入する場合、ＯＬＴと光スプリッタとの間で各ＯＮＵが共通に使用するトランクファイバ（集線光ファイバとも称する）にＥＢを挿入する方法と、光スプリッタと各ＯＮＵとの間で使用する支線光ファイバにＥＢを挿入する方法とが存在する。
ＥＢを基幹光ファイバ内に挿入することで、従来のＰＯＮより通信距離が延長されるため、遠隔地に存在していた加入者のＯＮＵも同じＯＬＴに収容することができるので、ＯＬＴの収容数増加が容易になる。すなわちＯＬＴでのＯＮＵ収容効率が向上する。一方、通信距離延長に伴い、遠隔地にあるＯＮＵとの通信時間（伝送遅延時間）が増えることになり、その数も増えていくので、ＯＬＴでの信号待ち時間が増加したり信号処理負荷が増大したりする。このため、各ＯＮＵに割当てる通信時間が低減される可能性がある。具体的には、ＰＯＮのＯＬＴと任意のＯＮＵ（大抵の場合は新規にＯＬＴへ追加接続されたＯＮＵ）との通信距離(伝送遅延時間)を測定するレンジングを実施する場合、ＯＬＴが該ＯＮＵからのレンジングの応答を待つために、既に接続され運用に供されている全ＯＮＵが通信を中断しなければならないが、ＥＢの挿入に伴い予想される待ち時間が長くなるため各ＯＮＵの通信中断時間が増えてしまう。すなわち、運用中のＯＮＵでの通信中断時間が増加して、リアルタイム性が要求される信号の品質に影響が出たり、全ＯＮＵへの動的帯域割当（以下、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）と称する）による各ＯＮＵへの通信容量（帯域）割当て処理が複雑になったり、割当が減ったり、信号送信の待ち時間が増えたりしてしまう。

したがって、ＰＯＮにＥＢを導入してＯＬＴとＯＮＵとの間の通信距離延長や収容ＯＮＵの増加を行う場合であっても、ＯＬＴでの信号処理負荷が増加したり、各ＯＮＵでの信号送信待ち時間の増加・送信信号帯域の減少、あるいは送信信号の品質劣化といった上記課題の発生を抑え、望ましくは従来のＰＯＮと同程度の通信品質を有するＰＯＮの提供が求められる。より具体的には、ＰＯＮに必要なレンジングを実施しても上記課題の発生を抑えることが出来るＰＯＮおよびＰＯＮの制御方法やレンジング方法を提供することが本発明の目的である。

尚、ＥＢを支線光ファイバに挿入する方法でも、ＥＢを介して通信されるＯＮＵについては上記と同じ課題が発生する。しかし、他のＯＮＵについてはＥＢの影響が無いという特徴があり、この部分では従来のＰＯＮの制御方法（レンジング）が使用できる。したがって、ＥＢを介して接続されるＯＮＵとＥＢを介さないＯＮＵとが混在するＰＯＮにあっては、従来のＰＯＮの制御方法と上記ＥＢを介した場合の制御方法とをＥＢのＰＯＮ内配置に応じて使い分ける構成のＰＯＮおよびその制御方法やレンジング方法を提供することも本発明の目的である。

上記課題を解決するために、本発明の光通信システム（ＰＯＮ）は、レンジング機能を中継装置にも備え、レンジングを２つの手順に分けて実施する構成とした。
すなわち、親局と複数の子局とを光スプリッタを備えた光ファイバ網で接続した光通信システムに、親局と前記複数の子局との間で送受信する信号を中継する中継器を光ファイバ網に備え、親局に自局と中継器との間のレンジングを実行する第１の制御部、中継器に自中継器と複数の子局との間のレンジングを実施する第２の制御部とを備え、親局は、第１の制御部で実施する第１のレンジングの結果と中継器の第２の制御部で実施する第２のレンジングの結果に基づき、複数の子局の要求に基づき複数の子局の夫々が親局に信号を送信するタイミングを決めて、複数の子局からの信号を光ファイバ網で多重して親局が受信する構成の光通信システムとしたものである。

より詳細には、中継器を親局と光スプリッタとの間に挿入し、親局の第１の制御部が先ず第１のレンジングを実施すると、親局が複数の子局の光ファイバ網への接続状態に応じて中継器に第２のレンジングの実施を指示する構成としたものである。

光通信システム（ＰＯＮ）に中継器を導入して親局と子局との間の通信距離延長や子局収容数の増加を行う場合であっても、レンジング処理を２つに分割して、運用中はレンジングによる子局からの信号中断時間が中継器から子局迄の最大距離だけに依存する構成とした一方のレンジングだけで済むので、距離延長に伴う信号中断時間の増加が抑えられる。したがって、親局での信号処理負荷が増加したり、各子局での信号送信待ち時間の増加・送信信号帯域の減少、あるいは送信信号の品質劣化といった現象の発生が抑えられる。

以下、図面を用いて本発明によるＰＯＮの構成と動作を、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定されたＧ―ＰＯＮの構成及びその動作を例として説明する。
図１は、本発明のＰＯＮを用いた光アクセス網の構成例を示した網構成図で、ＰＯＮの集線光ファイバにＥＢを挿入した場合の構成例を示している。
光アクセス網１は、局舎側装置（ＯＬＴ）１０、複数個の加入者装置（ＯＮＵ）２０−１〜２０−ｎ、光スプリッタ３０、集線光ファイバ７０、複数本の支線光ファイバ７１−１〜７１−ｎ、集線光ファイバ７０の途中で７０−１と７０−２との間に挿入した信号中継装置（ＥＢ）１００００とからなるＰＯＮ４０において、各ＯＮＵ２０（２０−１〜２０−ｎ）をそれぞれ加入者網（あるいは、ＰＣや電話等の端末；代表例として加入者網５０−１のみ図示）５０と接続し、ＯＬＴ１０を上位の通信網であるアクセス網９０と接続した網である。尚、以下ではアクセス網にと接続されるＯＬＴ１０と加入者網５０に接続されるＯＮＵ２０との間をＰＯＮ区間８０と称する。ＯＬＴ１０は、ＰＯＮ区間８０とアクセス網９０の双方に対してインタフェースを備える通信装置で、アクセス網９０を介して更に上位の通信網と情報の送受信を行い、該情報をさらにＯＮＵ２０へ転送することにより、情報信号を送受信する装置である。尚、アクセス網９０は、ＩＰルータやイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、登録商標で以下同様）スイッチなどで構成されるパケット通信網を用いることが多いが、これ以外の通信網であっても構わない。ＯＮＵ２０は、ユーザの家庭や企業のサイトに設置され、ＬＡＮもしくは相当のネットワークである加入者網５０に接続される形態が一般的である。各加入者網５０には、ＩＰ電話や既存の電話サービスを提供する電話端末やＰＣ／携帯端末等の情報端末が接続される。ＰＯＮ区間８０では、ＯＬＴ１０と各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎとの間で光信号によって通信が行われている。尚、ＰＯＮでは使用される光信号の波長を、上りλｕｐと下りλｄｏｗｎとをそれぞれ異なる波長にして光ファイバ７０と７１やスプリッタ３０において信号が干渉しないようにしてある。

ＯＬＴ１０から発信された下り信号は、ＥＢ１００００を通過し、スプリッタ３０で分岐されて、光アクセス網１を構成している全ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎに到達する。下り信号についてＧ―ＰＯＮを例にとると、ＯＬＴ１０からの下り信号は、ＰＯＮ区間８０の通信に用いるフレーム（以下、ＧＥＭフレームと称する）を用いて送出される。このＧＥＭフレームは、それぞれヘッダとペイロードから構成され、各ヘッダには、個々のＧＥＭフレームの宛先となるＯＮＵ２０の識別子（Ｐｏｒｔ−ＩＤ）が挿入されている。各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎは、ＧＥＭフレームのヘッダを抽出し、当該フレームの宛先Ｐｏｒｔ−ＩＤが自分自身を指すものであった場合にフレーム処理を行い、他のＯＮＵ２０宛てのフレームであった場合は当該フレームを廃棄する。

各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎからＯＬＴ１０への上り通信には、全て同じ波長λｕｐの光信号を用いる。上り信号は、下り信号と同様にＯＮＵ毎のヘッダとペイロードから構成される可変長のフレーム（以下、ＧＥＭフレームと称する）である。各ＯＮＵ２０は、ＯＬＴ１０において各ＯＮＵ２０からのＧＥＭパケットが識別できるよう、集線光ファイバ７０上で個々の上り信号が衝突／干渉しないように、送信タイミングをずらして上り信号を送出する。これらの信号は、集線光ファイバ７０上で時間分割多重されＯＬＴ１０に到達する。具体的には、（１）レンジングでＯＬＴ１０から各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎまでの距離を測定した上で信号の遅延量を調整し、（２）ＤＢＡで、ＯＬＴ１０から各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎに送信待ちのデータ量を申告させ、該申告に基づき、各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの上り信号送信タイミングと送出可能なデータ量を指示する。（３）各ＯＮＵ２０がＯＬＴ１０から指示されたタイミングでデータを送信すると、これらの信号が集線光ファイバ７０上で時間分割多重されＯＬＴ１０に到達する。（４）ＯＬＴ１０は各ＯＮＵ２０に指示したタイミングを知っているので、多重化された信号から各ＯＮＵ２０の信号を識別して受信処理する。

ＥＢ１００００は、ＯＬＴ１０からＯＮＵ２０へ送信される光信号とＯＮＵ２０からＯＬＴ１０へ送信される光信号とを中継するための光中継機能１００１０を備える。この光中継機能１００１０としては、光アンプで受信した信号を直接増幅して送信する構成と、受信した光信号を一旦電気信号に戻し信号内容を確認し、終端及びフレーム挿入を含む必要な処理を行った後、再度光信号に変換して送出する構成とを備え、送受信する信号の性質に応じて使い分けるのが一般的な構成である。以下で説明する本発明のＰＯＮ４０で用いるＥＢ１００００では、従来のＯＬＴが備えたレンジング機能の一部を実行する信号処理（制御処理）が必要なので、受信した光信号（制御信号）を一旦電気信号に変換して処理（中継）する。

本発明のＰＯＮ４０では、ＯＬＴ１０が従来実施していたレンジングの一部をＥＢ１００００が実行する。これは、先に説明したように、ＥＢ１００００によって延長されたＰＯＮ区間８０の制御信号処理時間の増加を防止するためである。具体的には、図１に示すように、本発明のＰＯＮ４０では、先ずＯＬＴ１０とＥＢ１００００の区間１００におけるレンジング（距離測定）を行い、更にＥＢ１００００と各ＯＮＵ２０との区間１０１−１〜１０１−ｎにおけるレンジングを実施する。それぞれのレンジングの結果は、ＯＬＴ１０及びＥＢ１００００に備えるレンジングデータベース５００及び５１０に格納して以降のＤＢＡ他のＰＯＮ４０の運用に供する構成としたものである。

詳細は図５を用いて別途説明するが、先ずＰＯＮ４０を立上げる際にＯＬＴ１０が第１のレンジングによりＥＢ１００００までの往復遅延時間（ＲＴＤ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｄｅｌａｙ）を測定し、測定結果に基づき等価遅延（ＥｑＤ：Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｄｅｌａｙ）の値を決定してしまう。この算出したＥｑＤを以降ＥｑＤ１とする。ＥｑＤ１は、ＯＬＴ１０のＥｑＤ情報データベース（以下、データベースをＤＢと略記する）５００に記憶される。この第１のレンジングは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定されたレンジング方法を用いれば良い。このＥｑＤ１の値は、集線光ファイバ７０−１の特性変動でもないと略一定で各ＯＮＵ２０に対して共通の値なので、最初に１回測定してしまえば良い。すなわち、ＯＬＴ１０からＥＢ１００００までの距離測定を最初に行ってしまえば、以降ＯＬＴ１０から各ＯＮＵ２０迄のレンジングは実施する必要がなくなるので、先に述べたようなＰＯＮ区間８０の延長に伴いＯＬＴが該ＯＮＵからのレンジングの応答を待つために全ＯＮＵの通信を中断する時間の増加が防げる。

第１のレンジングが終了すると、ＥＢ１００００は、第２のレンジング処理により、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎに対してＥＢ１００００からのＲＴＤを測定する。ＥＢ１００００は、このＲＴＤから個々のＯＮＵ２０−１〜２０−ｎに対し設定すべき等価遅延量ＥｑＤ２を算出し、決定したＥｑＤ２値を、ＥｑＤ２情報ＤＢ５１０に記憶する。ＥｑＤ２は、既存のＰＯＮのＥｑＤと同様に、ＥＢ１００００に対する個々のＯＮＵ２０からの応答時間がシステム内で同一となるよう設定する。このＥｑＤ２と先に求めたＥｑＤ１の合算値がＯＬＴ１０と各ＯＮＵ２０とに設定されるＥｑＤになる。このＥＢ１００００が実施する第２のレンジングも、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定されたレンジング方法を用いれば良い。即ち、レンジングに関して、ＥＢ１００００はＯＬＴ１０の代理として動作する。ＥＢ１００００の設置位置にも依存するが、ＥＢ１００００から各ＯＮＵ２０へ第２のレンジングを行う構成とすれば、集線光ファイバ７０−２と各支線光ファイバ７１の合計長を２０ｋｍ以内として、ＥＢ１００００を導入して集線光ファイバ７０−１を延長することでＰＯＮ区間８０の距離を２０ｋｍ以上とする延長を図る構成であっても、ＰＯＮ４０の運用中は従来のＰＯＮと同じ第２のレンジングだけ実施すれば良い事になり、先に述べたようなＰＯＮ区間８０の延長に伴いＯＬＴが該ＯＮＵからのレンジングの応答を待つために全ＯＮＵの通信を中断する時間の増加が防げる。

ＯＬＴ１０のＥｑＤ情報ＤＢ５００には、ＥｑＤ１情報とＥｑＤ２情報とＰＯＮ区間８０のＲＴＤを保持しておき、ＯＬＴ１０が各ＯＮＵ２０に対して帯域割当てを行った際に、対応する各ＯＮＵ２０からの上り信号を正しく受信できるようにしておく。

図２は、ＰＯＮのＯＬＴの構成例を示すブロック構成図である。
下りの信号は、アクセス網９０からＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インタフェースであるＩＦ１１００−１〜１１００−ｎに入力される。尚、アクセス網９０にはパケット網が多く用いられ、ＩＦに１０／１００Ｍｂｐｓ若しくは１Ｇｂｐｓのイーサネットインタフェースが用いられることが多いが、本発明ではこの構成に限定されるものではない。受信信号（以下信号をデータもしくはパケットと称することもある）は、下りフレーム処理部１２１０に転送されパケットのヘッダ情報が解析される。具体的にはパケットのヘッダに含まれる宛先情報、送信元情報、経路情報を含むフロー識別情報に基づいて、当該受信パケットを転送すべき先のＯＮＵ２０を決定する。この宛先情報の決定と供に、必要に応じて、当該受信パケットのヘッダ情報の変換や付与が行われる。尚、下りフレーム処理部１２１０には、上記宛先決定やヘッダ情報の変換及び付与を含む処理を決定するための下り経路情報ＤＢ１２１１を備え、受信パケットのヘッダ情報として含まれる一つもしくは複数のパラメータをトリガとしてＤＢ１２１１を参照することで上記処理を行う構成とした。

下りフレーム処理部１２１０は、更に、下りフレーム処理部１２１０内部で決定されたヘッダ処理内容に従い、当該受信パケットをＰＯＮ区間８０伝送用のフレームフォーマットに変更するフレーム生成機能も備える。一例として、イーサネットの受信パケットをＧＰＯＮのＰＯＮ区間８０に送信する場合の具体的な処理は、次のようになる。（１）イーサネットパケットのヘッダ情報を抽出し、（２）該ヘッダ情報をトリガとして下りフレーム処理部１２１０内の下り経路情報ＤＢ１２１１を検索することにより、受信パケットに対するＶＬＡＮタグ処理（変換、削除、透過、付与）及びその転送先を決定する。（３）更に、フレーム生成機能にて該当する転送先ＯＮＵに設定したＰｏｒｔ‐ＩＤを含むＧＥＭヘッダを生成し、（４）当該ＧＥＭヘッダを受信パケットに付与して、イーサネットパケットをＧＥＭフレームとしてカプセリングする。

イーサネットパケットをカプセリングしたＧＥＭフレームは、下りフレーム処理部１２１０から読み出だされ、Ｅ／Ｏ処理部１３１０で電気信号から光信号に変換され、波長多重分離器（ＷＤＭ）１５００と集線光ファイバ７０−１を介して、ＯＮＵ２０へ送信される。

ＰＯＮ区間８０では、各ＯＮＵ２０がＯＬＴ１０の指定したタイミングで上り信号を送信する。上り信号は、ＯＮＵ２０毎に間歇的に送信されるバースト状の信号で、各ＯＮＵ２０からの上り信号が集線光ファイバ７０上で時間分割多重されＥＢ１００００を介してＯＬＴ１０で受信される。集線光ファイバ７０−１、ＷＤＭ１５００を介して受信した光信号は、受信した各バースト信号の先頭に付与されるプリアンブル及びデリミタと呼ばれるパターンに基づきビット同期及びフレーム同期（ＰＯＮ区間８０又は１００のフレーム終端）処理される。これらの処理は、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ処理部１３２０で実施される。

Ｏ／Ｅ処理部１３２０で終端処理された上り信号は、上りフレーム処理部１４１０に転送され、先に説明した下り信号の処理手順と略逆の手順で処理される。具体的には、ＧＥＭフレームは、上りフレーム処理部１４１０で終端され、イーサネットパケットに戻される。また、上りフレーム処理部１４１０には上り経路情報ＤＢ１４１１が備えられ、下り信号と同様に、このＤＢを参照することでヘッダ情報の解析や変換が行われ、パケットの転送先が決定される。また、上りフレーム処理部１４１０には、下りフレーム処理部１２１０と同様に、当該受信パケットを上位のアクセス網９０で送受信するパケットにフレームフォーマットを変更するフレーム生成機能も備える。一例を挙げれば、下り信号とは逆に、ＰＯＮ区間８０を伝送するＧＥＭフレームをイーサネットパケットに変換する機能である。イーサネットパケットは、上りフレーム処理部１４１０から読み出だされ、ＩＦ１１００−１〜１１００−ｎを介してＬ２スイッチやルータを備えたアクセス網９０に送信される。

本発明のＯＬＴ１０に備えたＰＯＮ制御部１０００は、各ＯＮＵ２０の設定・管理等の制御他、ＥＢ１００００も含めたＰＯＮ４０全体の制御を行う部分であり、レンジング１／ＤＢＡ処理部１０７０及びＯＮＵ管理部１０６０を含む構成とした。

レンジング１／ＤＢＡ処理部１０７０は、第１のレンジングであるＯＬＴ１０とＥＢ１００００との間のＲＴＤを測定してＥｑＤ１を求めて記憶する機能を備える。また、ＥＢ１００００と各ＯＮＵ２０との間で実施する第２のレンジングによって得られたＥｑＤ２も記憶する。このＥｑＤ１とＥｑＤ２の合算値がＯＬＴ１０から各ＯＮＵ２０の伝送距離（遅延時間）に相当する情報であり、ＥｑＤ情報ＤＢ１０７２に記憶され、ＰＯＮ運用中のＤＢＡ処理に利用される。また、ＤＢＡ情報ＤＢ１０７１は、ＤＢＡ処理に必要な情報を記憶するデータベースであり、各ＯＮＵ２０へ上り信号の送信を許可するデータ量（帯域）や送信タイミング（フレーム上の位置情報や時刻・タイミング）を記憶する。

上り信号の同期処理において受信した信号の先頭位置が確認されると、ＯＬＴ１０のＰＯＮ制御部１０００は、レンジング１／ＤＢＡ処理部１０７０内のＤＢＡ情報ＤＢ１０７１を参照して、受信した信号の先頭位置と受信予定位置（予定時刻）と比較する。ここで、ＯＬＴ１０側で管理する上り信号の受信予測位置（時刻）とずれていれば、ＰＯＮ制御部１０００でＥｑＤ修正値を求め、下りフレーム処理部１２１０を介して当該ＯＮＵ２０に対してＥｑＤ設定の変更を通知する。尚、先にも述べたように、ＯＬＴ１０の配下にある各ＯＮＵ２０のＥｑＤ情報は、ＥＢ１００００を仲介としてＰＯＮ制御部１０００内のＥｑＤ情報ＤＢ１０７２としても保持される。従って、ＯＮＵ２０に対するＥｑＤ修正処理では、ＥＢ１００００のＥｑＤ２情報ＤＢの更新も要求する。

ＯＮＵ管理部１０６０は、各ＯＮＵ２０やＥＢ１００００からの信号受信状況及び受信フレームに含まれるヘッダ情報などに基づいて、ＯＬＴ１０配下に接続されるＯＮＵ２０−１〜２０−ｎとＥＢ１００００を管理・制御する機能を備える。具体的には、以下の制御パラメータを各データベースＤＢに備える。本実施例では、ＯＮＵ毎に予め割当てられているＳｅｒｉａｌ Ｎｕｍｂｅｒ （ＳＮ）をＳＮＤＢ１０６２に記憶し、ＯＬＴ１０が個々のＯＮＵ２０に割当てるＯＮＵ−ＩＤ，Ａｌｌｏｃ−ＩＤ，Ｐｏｒｔ−ＩＤをＯＮＵ／Ａｌｌｏｃ／Ｐｏｒｔ−ＩＤ ＤＢ１０６１に記憶する構成とした。もちろん、これらのパラメータは一例であって、他にもＰＯＮの制御に必要なパラメータを記憶させても良いし、ＤＢを１つに纏めたり、３個以上に細分化する構成としても構わない。

図３は、ＰＯＮのＯＮＵの構成例を示すブロック構成図である。
ＯＮＵ２０が収容する端末（図示せず）からＰＯＮへの上りの信号は、加入者網５０からＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）インタフェースであるＩＦ２１００−１〜２１００−ｎに入力される。尚、加入者５０にもＬＡＮやパケット網が用いられることが多く、ＩＦには、１０／１００Ｍｂｐｓ若しくは１Ｇｂｐｓのイーサネットインタフェースが用いられることが多いが、本発明ではこの構成に限定されるものではない。

ＯＮＵ２０での下り信号および上り信号を処理する構成と動作は、それぞれ図２を用いて説明したＯＬＴ１０の上り信号および下り信号処理の構成と動作に略同様である。すなわち、下り信号については、下り経路情報ＤＢ２２１１を備えた下りフレーム処理部２２１０がＰＯＮ区間８０から受信したＧＥＭフレームをイーサネットパケットに変換してＯＮＵ２０の端末に出力し、上り信号については、上り経路情報ＤＢ２４１１を備えた上りフレーム処理部２４１０が端末から受信したイーサネットパケットをＧＥＭフレームに変換してＯＬＴ１０に向かって出力するものである。

ＰＯＮ制御部２０００は、上り送信制御部２０７０及びＯＮＵ制御部２０６０を含む構成とした。
上り送信制御部２０７０には、第２のレンジングに基づきＥＢ１００００から通知されたＥｑＤ２の値を記憶するＥｑＤ２情報ＤＢ２０７２とＯＬＴ１０が実施したＤＢＡの結果（信号送信開始位置／時刻・タイミングや送信量等）を記憶するＤＢＡ情報ＤＢ２０７１を備える。これらのデータベースに記憶された値は、ＯＬＴ１０やＥＢ１００００によって送られる上り通信の送信指示に従い、正しいタイミング（ＯＬＴ１０で他のＯＮＵ２０と信号が重ならないように時間分割多重させるタイミング）で情報を送出する際の基準情報として上りフレーム処理部２４１０に参照され、フレーム処理部２４１０から上り信号がＯＬＴ１０に向け送信される。

ＯＮＵ制御部２０６０は、ＯＬＴ１０若しくはＥＢ１００００からの指示に従い、ＯＮＵ２０を立上げる場合のパラメータ設定や通信状態管理に用いる機能ブロックで、例えば、受信フレームの解析、装置の保守管理情報の管理、ＯＬＴ１０あるいはＥＢ１００００への通信（返信）要否判定などが本ブロックの処理に含まれる。

図４は、本発明のＰＯＮに備えたＥＢの構成例を示す機能ブロック図である。
本実施例では、ＥＢ１００００をＰＯＮ区間８０の集線光ファイバ７０に挿入する。すなわち、ＯＬＴ１０とＥＢ１００００を集線光ファイバ７０−１で接続し、ＥＢ１００００とスプリッタ３０とを集線光ファイバ７０−２によって接続する構成で、集線光ファイバ７０−１を延長してＯＬＴ１０から遠隔地にあるＯＮＵ２０も収容するようにしても、ＰＯＮとしての性能を維持するためにＥＢ１００００を入れる構成である。

ＥＢ１００００は、下り信号受信用にＯ／Ｅ処理部１１１１０、下り信号送出用にＥ／Ｏ処理部１１１３０を備える。また、上り信号受信用にＯ／Ｅ処理部１２２１０、送出用のＥ／Ｏ処理部１２２３０を備える。ＷＤＭ１１５００−１及びＷＤＭ１１５００−２を介して、それぞれ下り信号及び上り信号を受信した場合、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０と同様にフレームを同期して終端する。ここで、光信号は一旦電気信号に変換されるので、下りフレーム処理部１１１２０、上りフレーム処理部１２２２０、及びＥＢ制御部１１０００において、受信したフレームのヘッダ処理やフレーム情報の確認が可能となる。また、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０と同様に、ＥＢ制御部１１０００内で生成した情報をフレームとして、下りフレーム制御部１１１２０或いは上りフレーム制御部１２２２０を通じてＯＬＴ１０やＯＮＵ２０に送出できる構成とした。尚、ＥＢ１００００から送出する情報の一例としては、ＯＮＵ２０が新たに接続された際に当該ＯＮＵ２０に対してレンジングを行うために送信するレンジング応答要求メッセージがある。一方、ＥＢ１００００で終端する情報の一例としては、該レンジング応答要求に対するＯＮＵ２０からの応答メッセージが挙げられる。

ＥＢ制御部１１０００は、レンジング制御部１１０５０と、ＯＮＵ管理部１１０６０と、上り信号制御部１１０７０を備える。
レンジング制御部１１０５０は、ＥＢ１００００とＯＮＵ２０との区間１０１−１〜１０１−ｎについて実施する第２のレンジングを行う部分で、レンジングで測定した各ＯＮＵ２０に対するＲＴＤと、該ＲＴＤから求めたＥｑＤ２を格納するためＥｑＤ２情報ＤＢ１１０５１を備える。また、先に説明したように、ＯＬＴ１０で受信した信号の先頭位置と受信予定位置（予定時刻）とがずれていれば、当該ＯＮＵ２０に対してＥｑＤ２設定の変更を通知してくるので、この通知に基づきＯＮＵ２０のＥｑＤ２情報を変更する機能を備える。具体的には、ＯＬＴ１０からのＥｑＤ２修正指示を下りフレーム処理部１１１２０が受信すると、当該指示をＥ／Ｏ処理部１１１３０経由で当該ＯＮＵ２０へ転送する一方、レンジング制御部１１０５０は、該指示のＥｑＤ２変更情報に基づき該当ＯＮＵのＥｑＤ２情報ＤＢの内容を更新する。尚、ＯＬＴ１０で検出したずれが所定値以内であれば上記方法でＯＬＴ１０からＯＮＵ２０（及びＥＢ１００００）に対してＥｑＤ２ＤＢの修正を指示するが、所定値を超えた場合には、ＯＬＴ１０からＥＢ１００００に、該ＯＮＵ２０に対する再度レンジング処理を指示する。

ＯＮＵ管理部１１０６０には、レンジング制御部１１０５０により距離測定すべきＯＮＵ２０を把握するためのＯＮＵ識別情報を保持する。具体的には、接続されているＯＮＵ２０が有するＳＮ情報、及び当該ＯＮＵ２０に対してＯＬＴ１０によって割当てられるＯＮＵ−ＩＤを対応付けるＳＮ／ＯＮＵ−ＩＤ情報ＤＢ１１０６１を備える。

上り送信制御部１１０７０では、ＯＬＴ１０から通知されるＥｑＤ１情報を保持するためのＥｑＤ１情報ＤＢ１１０７１を備える。
ＥＢ１００００の重要な動作は、集線光ファイバ７０−２側から受信した上り信号を、一定の装置内遅延を経て集線光ファイバ７０−１を介してＯＬＴ１０側へ送出することである。ＥｑＤ１情報ＤＢ１１０７１は、例えばＯＬＴ１０からＥＢ１００００に対する応答を要求する制御メッセージを送信する場合に、ＥＢ１００００自身のＯＬＴ１０への応答基準時刻（装置内待機時間）を参照するために用いる。Ｏ／Ｅ処理部１２２１０では常時信号同期及びフレーム取り込みを実施している。

図５は、本発明のＰＯＮの動作例を示す動作シーケンス図で、ＯＬＴ１０がＥＢ１００００を介してＯＮＵ２０を立上げる際の処理、およびそれ以降の通常運用状態における動作処理の一例を示した図である。

ＥＢ１００００を立上げた段階において、ＯＬＴ１０とＥＢ１００００との間の距離測定（ＲＴＤ測定）を第１のレンジングで実施する（図５：立上げ処理０（Ｓ２０００））。この処理は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３に記載のレンジング手順で実施すれば良い。ＲＴＤから求めた等価遅延量をＥｑＤ１としてＯＬＴ１０のレンジング１／ＤＢＡ制御部１０７０のＥｑＤ情報ＤＢ１０７２に記憶する。
ＯＬＴ１０とＥＢ１００００との間の距離測定が終わり、これらの間の通信が可能となると、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３に従ったＯＮＵ立上げ方法に基づき、以下のようにＯＮＵ２０−１〜ＯＮＵ２０−ｎの立上げ処理を開始する。

ＯＬＴ１０では、当該ＯＬＴ１０に新たに接続されてくるＯＮＵ２０を見つけるために、ＯＮＵ２０が最大収容数に達する迄、適当な時間間隔でＰＬＯＡＭメッセージを生成して（Ｓ２０１）、このメッセージをＯＮＵ２０へ送信する（Ｓ２０２）。この下りのＰＬＯＡＭメッセージには、該メッセージを受信したＯＮＵ２０が、上り信号でＯＬＴ１０への接続を要求するメッセージを送出する際に用いるべきヘッダ情報（特定パターン）が含まれる。具体的には、ＰＬＯＡＭメッセージはＧ―ＰＯＮ下り信号のヘッダ部(図８参照)に挿入されて送信される。ＥＢ１００００では、ＯＬＴ１０からの下り信号がＯＮＵ２０宛ての制御フレームであるので、このＰＬＯＡＭメッセージを転送処理して（Ｓ２０３）各ＯＮＵ２０に送信する（Ｓ２０４）。具体的には、全ＯＮＵに同報され、信号が必要なＯＮＵがこれを受信処理する。

新たにＯＬＴ１０に接続されたＯＮＵ２０−１は、電源を投入すると（Ｓ２００）、ＯＬＴ１０からＥＢ１００００を介して送信される下り信号（Ｓ２０４）の受信を開始する。ＯＮＵ２０−１のＯ／Ｅ処理部２３１０が光信号の同期を完了すると、下りフレーム処理部２２１０においてフレーム内容を検知する。ＯＮＵ２０−１は、下り信号Ｓ２０４に含まれるヘッダ情報からＯＬＴ１０への接続を要求するメッセージを送出する際に用いるべきヘッダ情報（特定パターン）を抽出して（Ｓ２０５）、接続要求メッセージをＯＬＴ１０に向かって送信する（Ｓ２０６）。ＥＢ１００００では、ＯＮＵ２０からの上り信号がＯＬＴ１０宛ての制御フレームであるので、この接続要求メッセージを転送処理して（Ｓ２０７）ＯＬＴ１０に送信する（Ｓ２０８）。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定されたＯＮＵ立上げ方法を用いても、本発明のＥＢ１００００は、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間で送受信される制御信号を転送するだけである。すなわち、ＯＮＵ２０から見るとＯＬＴ１０がＥＢ１００００の位置に来ただけに見え、既存のＰＯＮと同じ制御で同じ性能を維持できることになる。尚、後述するが、ＯＬＴ１０やＯＮＵ２０からＥＢ１００００を管理制御するメッセージも存在するので、ＥＢ１００００には、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間を転送する信号か、あるいは、ＥＢ自体で処理する信号かを識別する機能を備え、これらを受信したＥＢ１００００は別途必要な処理を行って応答を返す構成とした。この識別には、ＰＯＮ区間を送受信する信号のヘッダや上記ＰＬＯＡＭと称される勧告で規定された信号（信号挿入領域）を用いれば良い。

ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ制御部１０６０が上記新規ＯＮＵ２０からの上り信号を受信し、該受信信号に下りＰＬＯＡＭメッセージで指示した特定の信号パターンが含まれていれば、新規に１つのＯＮＵ２０が正しく接続されたと認識して（Ｓ２０９）、該当するＯＮＵ２０−１の立上げを開始する。具体的には、当該ＯＮＵ２０−１の立上げ処理を開始するようＥＢ１００００へ指示するため、立上げ開始通知メッセージをＥＢ１００００に対して送信する（Ｓ２１０）。このメッセージは、ＯＮＵ制御部１０６０の指示に従い、フレーム生成部１２２０で成され、ＥＢ１００００へ送出される。

ＥＢ１００００は、ＯＬＴ１０から立上げ開始通知Ｓ２１０を受信すると（Ｓ２１１）、以下のように、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定されたＯＬＴ１０の如く動作してＯＮＵ２０−１の立上げ処理を開始する。
立上げ処理１（Ｓ２１２：詳細後述）では、レンジング（第２のレンジング）によりＯＮＵ２０−１迄の距離測定（ＲＴＤ測定）を行い、ＯＮＵ２０のＥＢ１００００への応答タイミングが既に接続されているＯＮＵの応答時刻と一致するように基準時刻（論理的距離）を調整する。ここで、調整された基準応答時刻に基づきＥｑＤ２を算出する。ＥｑＤ２をＯＮＵ２０−１に通知すると、ＯＮＵ２０−１は、これ以降、ＥｑＤ２に従うタイミングで信号出力を行う。ＥｑＤ２の通知並びにＯＮＵ２０−１内レジスタへの設定完了をもって、ＯＮＵ２０−１は、運用状態Ｓ２１４に入る。ＯＬＴ１０では、立上げ処理２（Ｓ２１３：詳細後述）の完了を契機としてＯＮＵ２０−１に対して運用状態に移る（Ｓ２１５）。

ＯＮＵ２０−１が運用状態へ移行した後は、勧告に従った通信を実行する。すなわち、ＯＮＵ２０−１から上り信号の帯域要求（具体的には、ＯＮＵ２０−１内の送信キュー内のデータ蓄積状況通知）Ｓ２１６を送出し、該送信要求をＥＢ１００００が中継して、ＯＬＴ１０が帯域要求Ｓ２１７を受信する。これに応じてＯＬＴ１０がＤＢＡで個々のＯＮＵ２０に対する上り信号の通信帯域割当を決定する（Ｓ２１８）。算出した帯域割当情報は、下り信号のヘッダ部分に含まれるＢＷｍａｐ（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｍａｐ）フィールド（図示せず）に挿入してＯＮＵ２０へ送出する（Ｓ２１９）。実際には、この帯域割当情報Ｓ２１９はＥＢ１００００で受信される。ＥＢ１００００は、この下り信号をＯＮＵ２０−１向け帯域割当て信号Ｓ２２０として転送する。これを受信したＯＮＵ２０−１は、指示されたタイミングと送信量に従い、上り信号Ｓ２２１を送信する。本信号はＥＢ１００００で転送され上り信号Ｓ２２２としてＯＬＴ１０へ到達する。

尚、ＯＮＵ２０からの上り帯域の要求（Ｓ２１６、Ｓ２１７）、ＯＬＴ１０におけるＤＢＡ処理Ｓ２１８、ＯＮＵ２０への上り信号用帯域通知（Ｓ２１９，Ｓ２２０）を含む上記の一連の処理は、周期的に繰り返される。毎周期のＤＢＡ処理に従い、ＯＮＵ２０から受信する光信号について、ＯＬＴ１０では、各ＥｑＤ情報ＤＢ１０７２に記憶した値との比較を行い、上り信号（上りフレーム）毎にその受信タイミングを確認する。ＯＮＵ２０では、帯域割当てが行われた場合、即ちデータ送信許可を得た場合に、該送信指示に従い上り信号を送出する（Ｓ２１８）。もし、受信タイミングにずれがあれば、先に説明したようなＥｑＤの値修正やレンジングのやり直しを行う。

図６も、本発明のＰＯＮの詳細動作例を示す動作シーケンス図で、図５で示した立上げ処理１（Ｓ２１２）及び立上げ処理２（Ｓ２１３）の詳細な処理例を示す図である。同図の破線で囲ったＳ２１２とＳ２１３内部以外の各ステップは、図５で説明したステップと同じである。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３の規定では、ＯＬＴ１０がＯＮＵ２０−１の新規接続を検知すると、ＯＮＵ２０−１に対してＳｅｒｉａｌ Ｎｕｍｂｅｒ（ＳＮ）を確認するための要求フレームを送出する。本実施例では、ＯＬＴ１０がこの要求フレームの送信開始を指示する立上げ開始通知メッセージを送信する（Ｓ２１０）。このメッセージＳ２１０として、Ｇ．９８４．３に規定されるＰＬＯＡＭメッセージの中のＶｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭメッセージ（ＶＳＭメッセージ）を利用する。もちろん、このＶＳＭメッセージに限定されるわけでなく、他のメッセージを用いても良い。また、後でも説明するように、ＥＢ１００００が存在しても勧告で規定されたＯＮＵ２０に送信するフレームを送信し、ＥＢ１００００がステップ２１１の受信処理でこのフレームをＯＮＵ２０−１に転送する構成であっても構わない。

図５で示した立上げ処理１（Ｓ２１２）は、ステップＳ２１２１〜Ｓ２１２５、Ｓ２２００及びＳ２３００に分解される。また、立上げ処理２（Ｓ２１３）は、ステップＳ２１３１〜Ｓ２１３３、Ｓ２２００及びＳ２３００に分解される。
ＥＢ１００００は、ＯＬＴ１０から立上げ信号Ｓ２１０を受信すると、該メッセージを終端し、新規にＥＢ１００００が発行するＳＮ要求信号Ｓ２１２１を送出する。これに対してＯＮＵ２０−１は自装置に設定されているＳＮを含むＳＮ通知信号Ｓ２１２２をＥＢ１００００に対して送出する。ＳＮを受信した後、ＥＢ１００００とＯＬＴ１０の区間１００においてＳＮ確認処理Ｓ２１３１を実施する。

ＯＮＵ２０−１から受信したＳＮが正しいことが確認できると、ＯＬＴ１０は、該ＯＮＵ２０−１に割当てる識別子としてＯＮＵ−ＩＤを発行する。このＯＮＵ−ＩＤは、下り通信メッセージに挿入されてＥＢ１００００へ通知され（Ｓ２１３２）、更にＥＢ１００００よりＯＮＵ２０−１へ転送される（Ｓ２１２３）。また、このＯＮＵ−ＩＤはＥＢ１００００のＯＮＵ管理部１１０６０のＤＢ１１０６１に記憶され（Ｓ２２００）、以降の運用に用いられる。これは、ＯＮＵ識別子とＥｑＤ２情報と対応付けるため、及び既存のＰＬＯＡＭフレームを使用するためにＯＮＵ−ＩＤをパラメータとしたフレームを設定する必要があるために記憶するものである。

ＥＢ１００００内のＯＮＵ管理部１１０６０で新規ＯＮＵ２０−１とＯＮＵ−ＩＤとの対応関係を確認できた段階で、第２のレンジング、具体的には該ＯＮＵ２０−１とＥＢ１００００とのＲＴＤ測定を実施する（Ｓ２１２４）。本処理は、ＥＢ１００００のレンジング２部１１０５０が、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定したＯＬＴ１０のレンジングと同様の動作を行えば良い。ＥＢ１００００では、ＲＴＤ測定結果から該ＯＮＵ２０に対し割当てるべきＥｑＤ２を決定した後、該ＥｑＤ２の値をレンジング制御部１１０５０のＥｑＤ２ＤＢ１２５１０に記憶する（Ｓ２３００）とともに、この値をＯＮＵ２０−１に通知する（Ｓ２１２５）。ＯＮＵ２０−１では、このＥｑＤ２の値をＥｑＤ２情報ＤＢ２０７２に記憶させ、以降の信号送受信等の運用に用いる。またＤＢ１１０５１へのＥｑＤ２の記憶が完了した後、ＥＢ１００００は、ＯＬＴ１０に該ＯＮＵ２０−１に関してレンジング処理が完了したことを通知するレンジング完了通知を送信する（Ｓ２１３３）。

以上の手順が進むと、ＯＮＵ２０−１が運用状態Ｓ２１４になり、ＯＬＴ１０も運用開始状態Ｓ２１５に移行する。このようにＰＯＮ区間８０の両端におけるＯＬＴ１０とＯＮＵ２０の状態遷移を同期するため、またＯＮＵ２０−１の接続状態を管理するため、ＯＬＴ１０はＥＢ１００００からＯＮＵ２０−１の立上げ完了通知（Ｓ２１３）を取得する必要がある。この通知として上述したレンジング完了通知Ｓ２１３３が使用される。この通知に関しても、立上げ開始通知Ｓ２１０と同様に、ＰＬＯＡＭメッセージの一種であるＶＳＭメッセージを利用可能である。

ＥＢ１００００からレンジング完了通知Ｓ２１３３によってＯＮＵ２０の接続管理に関する通知も受信すると、ＯＬＴ１０のＯＮＵ制御部１０６０は、該メッセージの内容をチェックして、ＯＮＵ２０−１の接続完了通知であれば、該ＯＮＵ２０−１の管理に関する情報をＯＮＵ制御部１０６０のＯＮＵ管理データベース１０６１に登録し、該ＯＮＵ２０の運用状態に移行する。

上記手順で示したように、本発明のＰＯＮでは、ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎの接続状況を管理するためのＳＮ、ＯＮＵ−ＩＤなどのパラメータはＯＬＴ１０が管理しており、ＥＢ１００００は、ＯＮＵ２０立上げ手順のレンジング部分のみを担当する。これにより、既存技術と同様に、ＯＬＴ１０でのＯＮＵ２０集中管理機能を保持しつつ、ＰＯＮ区間８０を拡張した場合でも、第２のレンジングを実施する区間がＯＬＴとＯＮＵ間でなくＥＢとＯＮＵとの間になるので、ＰＯＮ４０の立上げ時間の一部（レンジング処理時間中のメッセージ送受信待ち時間）を短縮して（増やさずに）運用出来るようになる。

尚、本発明のＰＯＮ４０では、上述したＯＮＵ２０の立上げ手順以外にもいくつかの立上げ手順を採用することが出来る。一例を挙げれば、先にも述べたように、ＯＮＵ１０からの立上げ開始通知Ｓ２１０に、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定したＳＮ要求メッセージを用いる方法である。この場合、ＥＢ１００００は、受信した立上げ開始処理通知（Ｓ２１０）の信号をＯＮＵ２０に転送（透過）するだけである（Ｓ２１２１）。本ケースでは、上述した手順より、ＶＳＭメッセージの定義が一つ少なく済む上、ＯＬＴ１０での立上げ開始通知Ｓ２１０の生成・送信とＥＢ１００００での該通知の受信処理の時間が更に短縮出来る。

また、ＰＯＮシステム４０の立上げ処理０（Ｓ２０００）実行の際に、予めＯＬＴ１０が管理しているＯＮＵ−ＩＤをＥＢ１００００に全て通知してしまう方法も実施できる。この場合、ＳＮの照合結果に応じたＯＮＵ−ＩＤの決定はＥＢ１００００が実行する構成になる。そして、ＯＮＵ−ＩＤの通知（Ｓ２１３２）は、通知の向きが逆になり、ＥＢ１００００で決定したＯＮＵ−ＩＤの通知を受信したＯＬＴ１０がＤＢ１０６１にこの値を記憶する構成となる。本ケースでは、ＯＬＴ１０からのＯＮＵ−ＩＤ通知がなくなる分、立上げ処理１（Ｓ２１２）と立上げ処理２（Ｓ２１３）の処理時間が短縮出来る。尚、ＯＮＵ−ＩＤのＯＬＴ１０への通知は、立上げ処理２（Ｓ２１３）が終了するまでに行われていれば良く、レンジング完了通知（Ｓ２１３３）で通知すれば良い。

更に、ＰＯＮシステム４０の立上げ処理０（Ｓ２０００）実行の際に、予めＯＬＴ１０が管理しているＳＮもＥＢ１００００に全て通知してしまう方法も実施できる。本ケースは、図６の立上げ開始通知（Ｓ２１０）以降の立上げ動作をＥＢ１００００に委譲する構成となり、立上げ手順２（Ｓ２１３）を実質なくしてレンジング完了通知（Ｓ２１３３）だけですます構成である。本ケースであればＥＢＢ１００００とＯＬＴ１０との制御信号送受信と確認動作が省略されるので立上げ処理時間が更に短縮できる。但し、最初にＯＬＴ１０からＥＢ１００００に送信してしまうＯＮＵ−ＩＤやＳＮのデータの信頼性が厳しく要求される。

図７は、本発明のＥＢの動作例を示す動作フロー図で、ＯＮＵとのレンジング処理に関する動作フロー図である。
レンジングは、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４．３で規定されたレンジングを用いるもので、図６のＯＮＵ−ＩＤ通知処理Ｓ２１２３によりＯＮＵ２０に対してＯＮＵ−ＩＤが割当てられるとレンジングＳ２１２４を行う（Ｆ８０１）。

レンジングでは、ＥＢ１００００と新規に接続を要求したＯＮＵ２０−１との間のＲＴＤを測定し、その値に基づき既存のＯＮＵ２０に設定されているＥｑＤ２を参照して、新規に接続を要求したＯＮＵ２０−１からの信号が他のＯＮＵ２０からの信号と同様に遅延する様にＥｑＤ２を算出・記憶する（Ｆ８０２）他、このＥｑＤ２をＯＮＵ２０−１に通知する（図６：Ｓ２１２５，２３００）。

ＯＮＵ２０−１へのＥｑＤ２の通知完了でＯＮＵ立上げ処理の完了と見做し、上記ＥｑＤ２をＯＮＵ２０に通知してＯＬＴ１０へ立上げ処理の完了を通知する（Ｆ８０３、図６：Ｓ２１３３）。

図８は、ＰＯＮで使用する下り信号の一部の構成例を示す信号構成図である。
以下、ＯＬＴ１０がＥＢ１００００に送信するＯＮＵ２０の立上げ開始通知(図６：Ｓ２１０)を例に構成を説明する。この信号は、Ｇ―ＰＯＮのＰＬＯＡＭフレームを基本としたもので、全ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎで受信される下りフレームのヘッダに含まれるＰＬＯＡＭフィールド１９１３を用いる。このフィールドは、ＯＮＵ２０の立上げ（ＯＮＵ−ＩＤやＡｌｌｏｃ−ＩＤ割当等）や運用中の距離や障害監視等の制御にも使用する。

本来の勧告では、信号の宛先ＯＮＵを示すＯＮＵ−ＩＤを入れる領域１９１３１に、本発明のＰＯＮでは、立上げ開始メッセージの宛先がＥＢ１００００になるので、ＥＢ１００００を宛先として指示するＩＤ（ＥＢ−ＩＤ）を規定して入力する。そして、本フレームがＰＯＮシステムの運用者が勧告の規定とは独自に定めたメッセージ（ＶＳＭ）であることを示すＭｅｓｓａｇｅ−ＩＤ１９１３２を含める構成である。また、この信号には、データフィールド１９１３０と誤り検出に使用するＣＲＣフィールド１９１３６が続く構成である。データフィールド１９１３０のメッセージ種別１９１３３には、立上げ開始メッセージであることを示す識別子を挿入する。データ格納部１９１３５は、本実施例で使用しないので適当な固定パターンを決めて挿入しておけば良い。また、その他フラグ等１９１３４には、本メッセージの有効性を示すフラグや本メッセージのデータフィールド部１９１３０の誤り検出用パターンを入れておく。

他にも、図６のＳＮ照合処理Ｓ２１３１では、ＥＢ１００００からＯＬＴ１０へ本フォーマットに従ったメッセージを送付する。具体的には、メッセージ種別１９１３３にＳＮ確認要求であることを示す識別子、データフィールド１９１３０に立上げ対象のＯＮＵ２０−１を示すためのＳＮ番号を示す識別子１９１３３を挿入し、その他フラグフィールドに立上げに必要な関連制御パラメータ１９１３４からなるデータフィールド１９１３５を入れる構成とした。

図９は、ＰＯＮで使用する上り信号の一部の構成例を示す信号構成図である。
以下、ＥＢ１００００がＯＬＴ１０に送信するＯＮＵ２０−１の立上げ完了通知（図６：Ｓ２１３３）を例に構成を説明する。この信号も、図８と同様に、Ｇ―ＰＯＮのＰＬＯＡＭフレームを基本としたもので、、ＰＬＯＡＭフィールドを利用する。

上り通信では、１２５μ秒間に複数のＯＮＵから送信されたフレームが存在する。フレームのヘッダ２２１０には、ＰＬＯｕ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｕｐｓｔｒｅａｍ)２２１１、ＰＬＯＡＭｕ２２１２、ＰＬＳｕ(Ｐｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｕｐｓｔｒｅａｍ)２２１３、ＤＢＲｕ(Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｒｅｐｏｒｔ Ｕｐｓｔｒｅａｍ)２２１４が含まれる。ＰＬＯｕ２２１１には、フレーム同期のためのプリアンブルやデリミタ用の信号パターンが含まれる。ＰＬＯＡＭｕ２２１２は、下りフレームのＰＬＯＡＭに対応するものであって既存勧告ではＯＮＵ２０運用のための制御を行うメッセージとして定義されているが、本実施例での信号送信元がＥＢ１００００であるため、図８の下り信号と同様に、送信元ＯＮＵ識別子を入れる領域２２１２１に送信元ＥＢ１００００の識別子（以下、ＥＢ‐ＩＤと称する）を規定して入れる構成である。尚、ＰＬＯＡＭｕ２２１２には、図８の下り信号と同様に、ＥＢ‐ＩＤ２２１２１、メッセージ識別子ＭＳＧ‐ＩＤ２２１２２、メッセージ本体（データ格納部）２２１２０、誤り検知及び訂正用のＣＲＣ２２１２４が含まれる。ＰＬＳｕ２２１３は、ＥＢ１００００側の送出パワーをモニタし、調整要否を判断する際に利用される。

本発明のように、ＰＯＮ区間８０の距離拡張やＯＮＵ収容数増加のためにＥＢ１００００を導入したＰＯＮ４０であっても、レンジングを、ＥＢ１００００を境界とした２つの処理（ＯＬＴ１０とＥＢ１００００との間のレンジングと、ＥＢ１００００とＯＮＵ２０との間のレンジング）に分けて実施せずに、適当な制御信号をＥＢ１００００で転送(通過)させることにより、従来のＰＯＮのように、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間でレンジングを実行することは可能である。しかし、先に説明したように、ＯＬＴが該ＯＮＵからのレンジングの応答を待つために、既に接続され運用に供されている全ＯＮＵが通信を中断する必要があり、ＥＢの挿入に伴い予想される待ち時間が長くなるため各ＯＮＵの通信中断時間が増えてしまう。すなわち、運用中のＯＮＵでの通信中断時間が増加して、リアルタイム性が要求される信号の品質に影響が出たり、全ＯＮＵへのＤＢＡ処理が複雑になったり、割当が減ったり、信号送信の待ち時間が増えたりしてしまう。以下では、図面を用いてＥＢ１００００を導入した場合に既存のレンジングを用いる状況を仮定しながら、本発明のＰＯＮのレンジング動作を示してその効果を説明する。

図１０は、本発明のＰＯＮの動作例を示す説明図で、ＯＬＴからＯＮＵへ直接レンジングを行った場合の動作を仮定してレンジングの処理時間を説明する説明図である。
ＯＬＴ１０が新規に接続要求したＯＮＵ２０−１を認識すると（Ｓ２０９、図５および図６と同様）、時刻６０００で該ＯＮＵ２０−１に対するレンジングを開始する。先ずＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０−１からのレンジングの応答を待つために、既運用中の全ＯＮＵ２０に対してＯＬＴへの信号送信を中断させるＯＮＵ ｈａｌｔメッセージ６１００を送出開始する。このメッセージは、ＥＢ１００００を通過してＯＮＵ２０へ到達する信号で、時刻６０００から１２５μ秒周期でＰＯＮ区間８０の距離に応じて必要な数だけ全ＯＮＵに送信されるものである。従来のＰＯＮであれば、ＰＯＮ区間８０の距離が最大２０ｋｍに制限されていたので、最大２５０μ秒だけ既存ＯＮＵ２０からの信号送信を中断すれば新規ＯＮＵ２０−１からのレンジングの応答が得られたが、ＥＢ１００００導入でＰＯＮ区間８０距離が増加すると、ＯＬＴ１０からＯＮＵ２０へ送信した信号およびその応答信号のＲＴＤが長くなるので、ＯＮＵ２０−１からのレンジング応答を待つ時間、すなわち、既存ＯＮＵ２０がＯＬＴ１０への信号送信を中断する時間を長く設定する必要が生じる。例えば、同図で示したように、集線光ファイバ７０へのＥＢ１００００の導入でＯＬＴ１０からＥＢ１００００までの距離を８０ｋｍ延長してＰＯＮ区間８０の距離を５倍の１００ｋｍに伸ばせば、最大１ｍ秒と他にもＥＢ１００００での信号転送（通過）処理時間を合わせた時間だけ信号送信を中断することになり、リアルタイム性を要求される信号の品質に影響が出ることも起こりえる。ＯＮＵ２０は、ＯＬＴ１０より設定されるＥｑＤ６２００−ｎに従って返答までの待ち時間をとった後に上り信号を発信するので、ＯＮＵ２０−ｎが上り信号を発信できない時間帯は、時刻６９０１と６９０２との幅６９００であるが、当該上り信号をＯＬＴ１０が実際に受信出来ない時間帯は時刻６５０１と６５０２との幅６５００となる。すなわち、ＥＢで伝送距離の延長を行ったＰＯＮにおいてＯＬＴからＯＮＵへ直接レンジングを行った場合、従来のＰＯＮより延長した距離に略比例した信号送信中断時間が発生してしまう。

図１１も本発明のＰＯＮの動作例を示す説明図で、ＥＢを境界としてレンジング処理を２つに分けて実施する本発明のＰＯＮのレンジング処理時間を説明する説明図である。
本発明のＰＯＮ４０では、先に説明したように、ＰＯＮ４０の立上げ時にＯＬＴ１０とＥＢ１００００との遅延値を決定してしまうものである。具体的には、同図と図５および図６のＳ２０００で示した立上げ処理０において全ＯＮＵ２０（あるいはＰＯＮ４０）で共通な集線光ファイバ７０−１の距離（本実施例では８０ｋｍ）やＲＴＤとＥｑＤ１を測定・決定・記憶してしまう。そして、以降の処理で、ＥＢ１００００から本実施例であれば残りの最大２０ｋｍの距離内に存在する各ＯＮＵ２０のＲＴＤを測定してＥｑＤ２を決めてしまうことでＰＯＮ４０の運用が可能となる。

立上げ処理Ｓ２０００の終了後、ＯＬＴ１０が新規に接続要求したＯＮＵ２０−１を認識すると（Ｓ２０９、図５および図６と同様）、時刻６０００で該ＯＮＵ２０−１に対するレンジングを開始する。具体的には、時刻６０００でＯＬＴ１０がＥＢ１００００に対し立上げ開始通知を送信して（Ｓ２１０）、ＥＢ１００００がこの通知を受信する（Ｓ２１１）。そこでＥＢ１００００は、立上げ処理１（図５および図６のＳ２１２）を開始して新規に接続要求したＯＮＵ２０−１に対するレンジング（Ｓ２１２４、図６と同様）を実行する。

具体的には、ＥＢ１００００がＯＮＵ２０−１からのレンジングの応答を待つために、既運用中の全ＯＮＵ２０に対してＯＬＴ１０（ＥＢ１００００）への信号送信を中断させるＯＮＵ ｈａｌｔメッセージ７１００を送出開始する。本メッセージは、ＯＬＴ１０からのメッセージ６１００と同じく１２５μ秒周期でＥＢ１００００からＯＮＵ２０迄の最大距離に応じて必要な数だけ全ＯＮＵに送信されるもので、本実施例ではＥＢ１００００から各ＯＮＵ２０迄の集線光ファイバ７０−２と支線光ファイバ７１との合計値が最大２０ｋｍと設定してあるので、最大２５０μ秒だけ既存ＯＮＵ２０からの信号送信を中断すれば新規ＯＮＵ２０−１からのレンジングの応答がＥＢ１００００で得られようになる。すなわち、本発明のＰＯＮ４０によれば、ＥＢ１００００の導入によってＰＯＮ区間８０の距離が伸びても、レンジング処理をＥＢ１００００を境界に分割して処理することにより、レンジングによるＯＮＵからの信号中断時間がＥＢ１００００からＯＮＵ２０迄の最大距離だけに依存する構成としたので、この最大距離を短く保った上でＰＯＮ区間８０の距離を伸ばしても新規ＯＮＵの導入に伴う既存ＯＮＵの信号送信中断時間の増加を防ぐことが可能となるものである。

尚、ＥＢ１００００でのＯＮＵ ｈａｌｔメッセージ７１００の送出回数（ＯＮＵの信号送信中断時間）の設定は、ＥＢ１００００から各ＯＮＵ２０迄の集線光ファイバ７０−２と支線光ファイバ７１との合計値の最大値が予めシステム設計において決められているので、従来のＰＯＮのＯＬＴで設定していた方法と同様にＥＢ１００００に設定する構成とした（図示せず）。すなわち、仮にＥＢ１００００からＯＮＵ２０まで最大４０ｋｍ離れる構成であれば、ＯＮＵ ｈａｌｔメッセージ７１００を４回送信すれば良い。

ＯＮＵ２０は、ＥｑＤ７２００−ｎに従って返答までの待ち時間をとった後に上り信号を発信するので、ＯＮＵ２０−ｎが上り信号を発信できない時間帯は、時刻７９０１と７９０２との幅７９００であるが、ＯＬＴ１０が実際に上り信号を受信できない時間帯は時刻７５０１と７５０２との幅７５００となる。図１０と図１１を比較すると明らかであるが、ＯＮＵ２０に近い位置にあるＥＢ１００００からレンジングを行うことにより、他のＯＮＵ２０に要求する通信中断時間を低減することが可能となり、リアルタイム性を要求される信号の品質劣化が防げることになる。

以上で説明したように、本発明のＰＯＮ４０によれば、ＯＮＵ２０の管理に必要なパラメータの一部をＯＬＴ１０からＥＢ１００００に移動して実行する構成になっているので、ＰＯＮの運用効率を向上できる。具体的には、新規接続されたＯＮＵの立上げ時間を短縮できることになる。また、ＯＬＴ１０における処理の負荷を低減できるのでＤＢＡ処理の高速化・効率化が図れる等、信号送受信能力の向上も期待できる。

以下では、本発明のＰＯＮの別実施形態として、ＥＢ１００００の挿入位置を変えた
例を説明する。図１２は、ＰＯＮを用いた光アクセス網の別の構成例を示す網構成図で、ＰＯＮの支線光ファイバにＥＢを挿入した場合の光アクセス網の構成例を示している。

光アクセス網２は、前述した実施例で示した光アクセス網１と同様に、ＯＬＴ１０、複数個のＯＮＵ２０−１〜２０−ｎ、光スプリッタ３０、集線光ファイバ７０（７０−０、７０−１及び７０−２）、複数本の支線光ファイバ７１−１〜７１−ｎからなるＰＯＮ区間８１と、ＰＯＮ区間１０００の中間に設置されるＥＢ１００００とで構成されるＰＯＮ４１で構成した。尚、同図では、ＯＬＴ１０に接続されるアクセス網９０や各ＯＮＵ２０に接続される加入者網５０の構成はアクセス網１と同様なので省略した。

本実施例では、ＥＢ１００００とＯＬＴ１０との間に光スプリッタ３０−２がある。すなわち、一部のＯＮＵ２０−ｎは、ＥＢ１００００を介さずに直接ＯＬＴ１０に接続され、ＥＢ１００００が支線光ファイバ７１の一部に挿入される構成である。また、ＰＯＮ区間８１では、ＯＬＴ１０と各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎとの間で光信号によって通信が行われている。すなわち、ＰＯＮで使用する光信号の波長を、上りλｕｐと下りλｄｏｗｎと異なる波長にして光ファイバ区間１００及び１０１において信号が干渉しないようにしてある。そしてＯＬＴ１０から発信された下り信号は、スプリッタ３０−２で一部分岐された後、ＯＮＵ２０−ｎとＥＢ１００００に送られる。ＥＢ１００００を通過した信号は、スプリッタ３０−１で更に分岐されて、ＰＯＮシステムに収容される全ＯＮＵ２０−１、２０−２に到達する。各ＯＮＵ２０−１〜２０−ｎからＯＬＴ１０への上り通信には、全て同じ波長λｕｐの光信号を用いる。これらの信号は時間分割多重方式により、ＯＬＴ側で当該上り信号を発信したＯＮＵを識別する。ＯＬＴ１０で上り信号を受信した際に各ＯＮＵ２０からのＧＥＭパケットが識別できるよう、集線光ファイバ７０上で個々の上り信号が衝突／干渉しないように、各ＯＮＵ２０が送信タイミングをずらして上り信号を送出する。尚、直接接続されるＯＮＵ２０−ｎとＯＬＴ１０は、既存勧告で規定されたＰＯＮと同じように動作する。

同図において、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０とＥＢ１００００の構成と動作は先に説明した構成(図２〜図４)と同様である。すなわち、ＯＬＴ１０からの指示を中継してＯＮＵ２０を立上げる構成で、ＯＮＵ管理機能の一部をＯＬＴ１０に代わってＥＢ１００００が実行する。具体的には、ＥＢ１００００の配下に接続されるＯＮＵ２０に対するレンジングを、ＥＢ１００００を境に２つの処理に分けて行う構成である。一方、ＥＢ１００００を経由せずにＯＬＴ１０と直接接続されるＯＮＵ２０−ｎに関しては、既存勧告で規定されたＰＯＮと同じように動作させる。

同図の構成でも、ＯＬＴ１０は、ＥＢ１００００が起動された時点で通信区間１００のレンジング（図５および図６の立上げ処理０（Ｓ２０００）相当）を実施する。さらに、ＯＬＴ１０がＥＢ１００００へのレンジングと同時に、ＯＮＵ２０−ｎのように直接接続されるＯＮＵのレンジングも実施する。従って、ＯＬＴ１０のレンジング制御部１０７０に保持されるＯＮＵ２０のＥｑＤ情報は２種類存在する。即ち、ＥＢ１００００を介したＯＮＵ２０についてはＥＢ１００００で実施したレンジング結果とＯＬＴ１０が実施した区間１００のレンジング結果とに基づいて決定される。他方、直接接続されるＯＮＵ２０−ｎは、勧告規定の手段によってＲＴＤを測定し、その結果に従ってＯＬＴ１０内でＥｑＤを決定する。前者を先の実施例と同様にＥｑＤ１とＥｑＤ２との双方を管理するパターン、後者をＥｑＤ１としてＯＮＵ２０−ｎを直接制御するパターンと記憶して以降の運用を行う。

本実施例では、ＥＢ１００００が配下のＯＮＵに対するレンジングを実施する構成であるため、例えばＯＮＵ２０−２のレンジングを行っている最中にも、ＯＬＴ１０と直接接続されたＯＮＵ２０−ｎは、通常の通信を継続することができ、光アクセス網２の上り帯域を有効に活用することが可能となる。そして、ＰＯＮ運用中にＥＢ１００００配下のＯＮＵを新規接続しても他のＯＮＵ２０に対する影響を低減できるようになる。先の実施例では、配下のＯＮＵ全てがＯＬＴから遠距離に存在する場合に有効であったが、本実施例の構成であると、一部のＯＮＵがＯＬＴの近くで残りのＯＮＵが遠隔地等、ＯＬＴからＯＮＵの距離が大きくばらつく場合に適用すると有効である。

勿論、従来ＯＬＴ１０が実施していたＰＯＮ区間１０００の距離測定をＥＢ１００００が請け負うため、先の実施例と同様に、ＥＢ１００００によって延長されたＰＯＮ区間の制御信号処理時間を短縮する効果も期待できる。また、ＯＮＵ立上げの高速化と、ＯＬＴ１０の処理簡易化が可能である点も先の実施例と同様である。

図１３は、ＰＯＮを用いた光アクセス網の他の構成例を示す網構成図で、多段光中継システムの構成例を示したものである。
本実施例は、ＥＢ１００００−１及びＥＢ１００００−２を多段に接続すること、また、図１２で示した実施例と同様に、ＯＮＵ２０がＯＬＴ１０と直接接続されるものとＥＢ１００００を１つだけ経由するものが混ざる構成、すなわち、ＯＬＴからＥＢを経由する個数の異なるＯＮＵが複数種の通信に際して、経由する必要のあるＥＢ１００００の数が異なるアクセス網３の構成を示している。動作は、先の２つの実施例を組合せた動作になるが、レンジング処理が更に細分化されるので、ＯＬＴ１０毎により多数のＯＮＵを接続でき、あるいは光アクセス通信区間をより長距離化することが可能である。また、新規ＯＮＵを接続する上で、レンジング処理を管理するＥＢ１００００を分割するので、先の実施例２つよりも更にＯＮＵ間の影響（通信途絶時間の影響）を低減できる。

図１４も、ＰＯＮを用いた光アクセス網の他の構成例を示す網構成図で、ＯＬＴに複数のＥＢが接続される光アクセス網の構成例を示したものである。
本実施例では、ＯＬＴ１０に複数のＥＢ１００００が接続されるため、ＯＬＴ１０に高い収容能力が要求されるが、先の実施例で示したアクセス網より多数のＯＮＵを収容できる。したがって、ＯＬＴ１０が収容するＯＮＵ２０の設置箇所が大きく広がった地域にわたる場合に有効な構成である。

ＰＯＮを用いた光アクセス網の構成例を示す網構成図である。 ＯＬＴの構成例を示すブロック構成図である。 ＯＮＵの構成例を示すブロック構成図である。 本発明のＥＢの構成例を示すブロック構成図である。 本発明のＰＯＮの動作例を示す動作シーケンス図である。 同じく、ＰＯＮの詳細動作例を示す動作シーケンス図である。 本発明のＥＢの動作例を示す動作フロー図である。 ＰＯＮの下り信号の一部の構成例を示す信号構成図である。 ＰＯＮの上り信号の一部の構成例を示す信号構成図である。 本発明のＰＯＮの仮想動作例を説明する動作説明図である。 本発明のＰＯＮの動作例を説明する動作説明図である。 ＰＯＮを用いた光アクセス網の別の構成例を示す網構成図である。 ＰＯＮを用いた光アクセス網の他の構成例を示す網構成図である。 ＰＯＮを用いた光アクセス網の他の構成例を示す網構成図である。

１０・・・ＯＬＴ、 ２０・・・ＯＮＵ、 ３０・・・スプリッタ、
４０・・・ＰＯＮ、 ５０・・・加入者網、 ７０，７１・・・光ファイバ、
９０・・・アクセス網、 １００００・・・ＥＢ（Ｅｘｔｅｎｄｅｒ Ｂｏｘ）。

Claims (12)

1. 親局と複数の子局とを光スプリッタを備えた光ファイバ網で接続した光通信システムにおいて、
   前記光ファイバ網に前記親局と前記複数の子局との間で送受信する信号を中継する中継器を備え、
   前記親局は、該親局と前記中継器との間の伝送距離もしくは伝送時間を測定する第１の制御部とを備え、
   前記中継器は、該中継器と、前記複数の子局のうち前記親局から指示された子局と、の間の伝送距離もしくは伝送時間を測定する第２の制御部とを備え、
   前記親局は、前記第１の制御部で実施する第１の測定の結果と前記中継器の前記第２の制御部で実施する第２の測定の結果に基づき、前記複数の子局の要求に基づき該複数の子局の夫々が前記親局に信号を送信するタイミングを決め、
   前記複数の子局からの信号を前記光ファイバ網で多重して前記親局が受信することを特徴とする光通信システム。
2. 上記光ファイバ網において、上記中継器を上記親局と上記光スプリッタとの間の第１の光ファイバに挿入したことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 上記親局の第１の制御部は、上記光通信システムの動作開始に基づき上記第１の測定を実施し、
   前記第１の測定実施後、上記複数の子局の上記光ファイバ網への接続状態に応じて上記中継器に上記第２の測定の実施を指示することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
4. 上記中継器の第２の制御部は、該指示された子局以外の子局には、前記中継器もしくは親局への信号送信の停止を指示することを特徴とする請求項３に記載の光通信システム。
5. 上記第１の測定の実施時間ならびに上記第２の測定の実施時間は、上記光ファイバ網に備える上記中継器の位置に応じて、上記光通信システムの運用者によって予め上記第１の制御部ならびに第２の制御部に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
6. 親局と複数の子局とを複数の光ファイバと複数の光スプリッタとで接続した光通信システムであって、
   前記複数の子局の一部子局からの複数の第１の光ファイバを集線する第１の光スプリッタと、前記一部子局以外の複数の子局からの複数の第２の光ファイバを集線して前記親局に接続する第２の光スプリッタとを備え、
   前記複数の第１の光ファイバを集線した第１の光スプリッタからの第３の光ファイバを光信号を中継する中継器を介して前記第２の光スプリッタで前記第２の光ファイバとともに集線して第４の光ファイバ介して前記親局に接続する光通信システムにおいて、
   前記親局は、該親局と前記中継器もしくは前記一部子局以外の子局との間の伝送距離もしくは伝送時間を測定する第１の制御部とを備え、
   前記中継器は、該中継器と前記一部子局との間の伝送距離もしくは伝送時間を測定する第２の制御部とを備え、
   前記親局は、前記第１の制御部で実施する第１の測定の結果と前記中継器の前記第２の制御部で実施する第２の測定の結果に基づき、前記複数の子局の要求に基づき該複数の子局の夫々が前記親局に信号を送信するタイミングを決め、
   前記第１の光ファイバと第３の光ファイバ、ならびに、第２の光ファイバを介して前記複数の子局の夫々が送信した信号を前記第４の光ファイバで多重して前記親局が受信することを特徴とする光通信システム。
7. 上記親局の第１の制御部は、上記光通信システムの動作開始時もしくは上記一部子局以外の複数の上記第２の光ファイバへの接続状況に応じて上記第１の測定を実施し、
   前記第１の測定実施後、上記一部子局の上記第１の光ファイバへの接続状態に応じて上記中継器に上記第２の測定の実施を指示することを特徴とする請求項６に記載の光通信システム。
8. 上記中継器の第２の制御部は、該中継器から上記第１の光ファイバで接続された上記複数一部子局に対し、上記親局から指示された一部子局に上記第２の測定を実施し、
   該指示された子局以外の一部子局には、前記中継器もしくは親局への信号送信の停止を指示する
   ことを特徴とする請求項７に記載の光通信システム。
9. 前記親局は、上記第２の制御部が上記第２の測定を実施している場合でも、上記第２の光ファイバと接続された上記一部子局以外の複数の子局からの信号受信を継続することを特徴とする請求項７に記載の光通信システム。
10. 親局と複数の子局とを光スプリッタと該親局と該複数の子局との間で送受信する信号を中継する中継器を備えた光ファイバ網で接続した光通信システムの運用方法であって、
    前記親局が前記光通信システムの運用開始時に、第１の制御部で該親局と前記中継器との間の伝送距離もしくは伝送時間を測定し、
    前記中継器は、前記親局の指示に基づき、第２の制御部で該中継器と、前記複数の子局のうち前記親局から指示された子局と、の間の伝送距離もしくは伝送時間を測定し、
    前記光通信システムの運用中は、前記親局が、前記第１の制御部での測定結果と前記第２の制御部での測定結果と前記複数の子局の要求に基づき該複数の子局の夫々が前記親局に信号を送信するタイミングを決め、前記複数の子局から信号を送信させることを特徴とする光通信システムの運用方法。
11. 上記親局は、上記光通信システムの動作開始に基づき、上記第１の制御部での測定を実施し、
    前記第１の制御部での測定実施後、上記複数の子局の上記光ファイバ網への接続状態に応じて上記中継器に上記第２の制御部での測定実施を指示することを特徴とする請求項１０に記載の光通信システムの運用方法。
12. 上記中継器の第２の制御部は、該指示された子局以外の子局には、前記中継器もしくは親局への信号送信の停止を指示することを特徴とする請求項１１記載の光通信システムの運用方法。

Images