JP5553153B2 - Ｐｏｎ光通信システム用中継方法並びにこの方法を用いたｐｏｎ光通信システム用中継器及びｐｏｎ光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）光通信システムにおいて局側装置と宅側装置との間の光信号を、電気信号に変換した後に再び光信号に変換して中継する光信号中継器及びそれを用いたＰＯＮ光通信システムに関するものである。
この光信号中継器は、特に、ＧＥ−ＰＯＮ，１０Ｇ−ＥＰＯＮなどの長距離大容量光通信システムに好適に使用される。

光加入者線局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal：以下「局側装置ＯＬＴ」という）と、複数の光加入者線終端装置宅側装置ＯＮＵ（Optical Network Unit：以下「宅側装置ＯＮＵ」という）との間を、光ファイバ通信ネットワークを介して、双方向通信する光通信システムがある。
この光通信システムにおいて、局側装置ＯＬＴと各宅側装置ＯＮＵとの間を、それぞれ１本の光ファイバで放射状に結ぶ（Single Star）構成を有する光ファイバ通信ネットワークが構築，実用化されている。このネットワークの構成では、システムや通信機器などの構成は簡単になるが、１つの宅側装置ＯＮＵが、一本の光ファイバを占有しており、局側装置ＯＬＴにこの光ファイバを直接配線接続しなければならない。よって、宅側装置ＯＮＵがＮ局あれば、局側装置ＯＬＴから直接配線接続される光ファイバがＮ本必要となり、光通信システムの低価格化を図るのが困難である。

一方、局側装置ＯＬＴから配線接続される１本の光ファイバを、複数の宅側装置ＯＮＵで共有する光通信システムとしてのＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが実用化されている。このＰＯＮ光通信システムは、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）やＦＴＴＢ（Fiber To The Building）などのＦＴＴｘに適用されている低価格の光加入者用アクセス方式の１つである。

このＰＯＮ光通信システムでは、特に外部からの電源供給を必要とせずに受動的に入力された信号を分岐・多重する受動型光分岐器（以下、単に「光分岐器」又は「光パワースプリッタ」ともいう）と、局側装置ＯＬＴとが、伝搬モードを単一とするシングルモードファイバ（Single Mode Fiber）などの光ファイバを介して接続されている。
１つの光通信システムには、宅側装置ＯＮＵは通常、複数あり、光分岐器で分岐された光ファイバが、宅側装置ＯＮＵの数に合わせて備えられている。

局側装置ＯＬＴとＮ局の宅側装置ＯＮＵとは、光ファイバ及び光分岐器を介して接続された１対Ｎの伝送を基本としている。これにより、１つの局側装置ＯＬＴに対して、多くの宅側装置ＯＮＵを割り当てることができ、全体的な設備コストを抑えることができる。
このようなＰＯＮ光通信システムではＮ局の宅側装置ＯＮＵが１つの局側装置ＯＬＴを共有するため、宅側装置ＯＮＵから局側装置ＯＬＴへは時分割多重によって信号が衝突しないようにデータ伝送を行う。宅側装置ＯＮＵは局側装置ＯＬＴによって割り当てられた期間でのみ光信号を発光してデータ伝送を行うため、局側装置ＯＬＴにはＮ局の宅側装置ＯＮＵから間欠的な信号（多数の０と１とを含むひとかたまりの信号；光バースト信号という）が伝送される。

近年、ＰＯＮ光通信システムの伝送距離の長延化の傾向がある。局側装置ＯＬＴと光分岐器との距離及び宅側装置ＯＮＵと光分岐器との距離が長くなる場合、光信号を、光／電気変換器で中継信号に変換し、再び電気／光変換器で光変換して中継することが行われている。この中継器を「光信号中継器」という。
光信号中継器は、光信号を電気の受信信号に変換して当該受信信号を基準クロックに合わせて復元信号として出力する。このためネットワーク上を伝送するフレームを、受信したデータの順番・形を変えないでそのまま中継することができる。

また、伝送速度の異なる複数波長の光信号（波長多重された光信号）を取り扱うＰＯＮ光通信システムも知られている。

特開2007-221688号公報 特開2008-17323号公報

光信号中継器では、前述したように基準クロックにあわせてリタイミングを行って中継しているが、この中継方式では、はじめの伝送路でエラーが発生した場合、そのエラーをそのまま保持して中継を行うため、最小受信レベルがギリギリの最終段宅側装置ＯＮＵでは、受信エラーが発生することが予想される。
また中継エラーの発生頻度は、システム上の伝送速度が大きくなるほど高くなると予想される。例えば、伝送速度が１ＧbpsのＧＥ−ＰＯＮでは良好な受信ができていても、伝送速度が１０Ｇbpsの１０Ｇ−ＥＰＯＮとなると、パワーバジェットが小さいため、受信エラーの発生頻度は高くなると予想される。

そこで、誤り訂正復号化・符号化を行うという構成が考えられるが、伝送速度の異なる複数波長の光信号を中継する場合に、誤り訂正復号化と符号化に要する時間が、伝送速度に応じて変化するという問題がある。
そこで本発明は、伝送速度の異なる複数の光信号を中継する場合に、光信号中継器全体の遅延時間が、前記伝送速度の異なる複数の光信号ごとに同じ値となるようにしたＰＯＮ光通信システム用中継方法並びにこの方法を用いたＰＯＮ光通信システム用中継器及びＰＯＮ光通信システムを提供することを目的とする。

本発明の光信号中継方法は、局側装置ＯＬＴと複数の宅側装置ＯＮＵとの間の、上り光信号及び下り光信号を中継するためのＰＯＮ光通信システム用中継方法であって、前記上り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、前記上り光信号を、単一の光／電気変換回路で電気信号に変換し、前記電気信号を、前記伝送速度が異なる複数の光信号に対応する各電気信号に分離し、前記分離された各電気信号に対して、予め遅延回路以外の各回路の入出力間の遅延時間を登録しておき、光信号中継器全体の上り遅延時間が、前記上り光信号に含まれる複数の光信号ごとに同じ値となるように、前記各電気信号に対して前記遅延回路を用いて遅延時間を付与する、方法である。

本発明の方法は、好ましくは、下り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、前記伝送速度が異なる複数の光信号は、それぞれ光通信路を伝搬する波長が異なるシステムに適用することができる。
前記下り光信号に含まれる伝送速度が異なる複数の光信号に対して、予め遅延回路以外の各回路の入出力間の遅延時間を登録しておき、光信号中継器全体の下り遅延時間が、前記複数の光信号ごとに同じ値となるように、遅延時間を付与するものであってもよい。
前記ＰＯＮ光通信システム用中継方法において、前記下り光信号に対して誤り訂正復号を行い、前記誤り訂正復号された下り光信号に対して誤り訂正符号化を行い、前記上り光信号に対して誤り訂正復号を行い、前記誤り訂正復号された上り光信号に対して誤り訂正符号化を行うこととしてもよい。

本発明の光信号中継器は、局側装置ＯＬＴと複数の宅側装置ＯＮＵとの間の、上り光信号及び下り光信号を中継するための光信号中継器であって、前記上り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、前記上り光信号を電気信号に変換する単一の光／電気変換回路と、前記電気信号を、前記伝送速度が異なる複数の光信号に対応する各電気信号に分離する分離回路と、前記分離された各電気信号に対して遅延時間を付与する上り遅延回路と、前記上り遅延回路の遅延時間を設定する遅延制御回路とを有する。
前記遅延制御回路は、光信号中継器全体の上り遅延時間が、前記上り光信号に含まれる複数の光信号ごとに同じ値となるように、前記各電気信号に対して前記上り遅延回路に基づく遅延時間を設定する。
本発明のＰＯＮ光通信システムは、前記光信号中継器を用いたＰＯＮ光通信システムであって、前記光信号中継器の発明と実質同一発明に係るＰＯＮ光通信システムである。

以上のように本発明によれば、伝送速度の異なる複数の光信号を取り扱うＰＯＮ光通信システムにおいて、伝送速度の異なる複数波長の光信号を中継する場合に、光信号中継器全体の遅延時間が、前記伝送速度の異なる複数の光信号ごとに同じ値となるようすることができる。

光信号中継器を含むＰＯＮ光通信システムの構成例を示す図である。 光信号中継器を含むＰＯＮ光通信システムの他の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る光信号中継器のシステム構成図である。 ＦＥＣ復号器の要部ブロック構成図である。 ＦＥＣ符号器の要部ブロック構成図である。 局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵとの間のＲＴＴ測定時の通信手順を示すタイムチャートである。 システム制御用ＣＰＵが遅延時間を設定する手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２は、光信号中継器を有するＰＯＮ(Passive Optical Network)光通信システムの概要図である。
ＰＯＮ光通信システムは、局舎に備えられる局側装置ＯＬＴと複数の加入者に備えられる宅側装置ＯＮＵとが、光ファイバ２及び光分岐器３を介して接続されている。

宅側装置ＯＮＵは、加入者宅内に設置されるパーソナルコンピュータなどで光ネットワークサービスを享受するための端末を接続するネットワークインタフェースを有している。
光分岐器３は、特に外部からの電源供給を必要とせず入力された信号から受動的に信号を分岐・多重する光パワースプリッタで構成されている。

局側装置ＯＬＴ及び光分岐器３、光分岐器３及び宅側装置ＯＮＵに接続されている光ファイバ２は、それぞれ１本のシングルモードファイバを用いている。つまり、１台の局側装置ＯＬＴは、幹線光ファイバ２を通して光分岐器３に接続されている。そして光分岐器３は、複数の宅側装置ＯＮＵと、支線光ファイバ２で接続されている。よって、１局の局側装置ＯＬＴが送受する信号は、光分岐器３によって、複数の宅側装置ＯＮＵに分配される。

光分岐器３は、ＰＯＮ光通信システムの、通常ひとつの通信線路上に２式（ＯＬＴの直近に４分岐、ＯＮＵの近くに８分岐）備えられる。図２は、局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵ１〜宅側装置ＯＮＵ２とを分岐する光分岐器３ａと、光分岐器３ａの下り側に接続され、局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵ１１〜１３とを分岐する光分岐器３ｂとが備えられたＰＯＮ光通信システムの構成を示す。

本発明の実施形態の光通信システムは、前記ＰＯＮ光通信システムに、イーサネット（イーサネット（Ethernet）は、登録商標である）の技術を取り込み、高速で光ファイバのアクセス区間通信を実現するＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit- Ethernet Passive Optical Network）方式（１Ｇ系という）及び１０Ｇ−ＥＰＯＮ方式（１０Ｇ系という）を採用している。

光ファイバ２を伝送する光は、伝送システム（１Ｇ系、１０Ｇ系）、伝送する方向（上り、下り）、伝送する信号の種類（データ、映像）によって波長多重されており、ＧＥ−ＰＯＮ光通信システムでは、下り信号（データ）は１４９０[ｎｍ]、アナログ映像系１５５０［ｎｍ］、上り信号（データ）は１３１０［ｎｍ］である。１０Ｇ−ＥＰＯＮ光通信システムでは、下り信号（データ）は１５７７[ｎｍ]、上り信号（データ）は１２７０[ｎｍ]である。

局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵとの間には、伝送距離の長延化に対応するため、光信号中継器が介在している。図１では、光分岐器３と宅側装置ＯＮＵ１，２との間に光信号中継器４が介在している。図２では、光分岐器３ａと光分岐器３ｂとの間に光信号中継器４が介在している。光信号中継器４の構成については後述する。
ＧＥ−ＰＯＮや１０Ｇ−ＥＰＯＮはＩＥＥＥ規格により伝送方式が規定されている。これによると、局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵ間の伝送距離は、光信号中継器を介さない場合、規格によって、最大１０[ｋｍ]又は２０[ｋｍ]とされる。したがって、本発明の実施形態のＰＯＮ光通信システムは、これより長い伝送距離に特に有効である。

前記ＧＥ−ＰＯＮ方式若しくは１０Ｇ−ＥＰＯＮ方式に従えば、局側装置ＯＬＴ及び宅側装置ＯＮＵの相互の通信は、可変長なフレームを単位として通信が行われる。
まず、上位のネットワークから放送形態で各局側装置ＯＬＴに入ってくる下りフレーム（データ）は、局側装置ＯＬＴにおいて所定の処理が行われ、中継されるべき論理リンク（MPCPリンクという）が特定される。そして、局側装置ＯＬＴを通して、光信号として光ファイバ２に送信される。光ファイバ２に送信させた光信号は、光分岐器３，３ａ，３ｂで分岐され、光分岐器３，３ａ，３ｂにつながる全宅側装置ＯＮＵに送信されるが、フレームの宛先アドレスに基づき、当該MPCPリンクを構成する宅側装置ＯＮＵのみが所定の下りフレームを取り込み、フレームを宅内ネットワークインタフェースに中継する。

一方、上り光信号には、それぞれの宅側装置ＯＮＵからの上りフレーム（データ）が含まれている。上り光信号は、それぞれの宅側装置ＯＮＵからの光信号どうしが互いに時間的に競合しないように送信される必要がある。そのために、局側装置ＯＬＴは、各宅側装置ＯＮＵに対して上り光信号を送信してもよい期間ウインドウ（以下、単にウインドウという）を割り当て、上り帯域割当用制御フレームとして通知する。ウインドウを割り当てられた宅側装置ＯＮＵは、その割り当てられたウインドウ期間に上り光信号を送信する。この上り光信号を「バースト光信号」という。バースト光信号は、各宅側装置ＯＮＵから送信され、ベースバンド信号で発光状態を変調した、有限時間の光信号列である。

したがって、各宅側装置ＯＮＵ間の上り光信号の競合は回避される。各宅側装置ＯＮＵは、あるウインドウが与えられたとき、そのウインドウに収まる限りフレームを連続して送信してよい。そして、局側装置ＯＬＴは、各宅側装置ＯＮＵからの一連のフレーム信号を含んだバースト光信号を受信することができる。
図３に光信号中継器のシステム構成を示す。本実施の形態では、光信号中継器４は、波長分割多重フィルタＷＤＭＦ（Wavelength Division Multiplexing Filter）４１を通して、局側装置ＯＬＴ向けの光ファイバ２に接続され、波長分割多重フィルタＷＤＭＦ４２を通して、宅側装置ＯＮＵ向けの光ファイバ２に接続されている。

ＷＤＭＦ４１，４２は、例えば、誘電体基板に複数本の導波路を設け、各導波路の接点部に誘電体多層膜フィルタを形成した構造を有する。ある導波路を伝搬するある波長の光は接点部で反射され、他のある導波路を伝搬する他の波長の光は接点部を通過する。反射する波長の範囲、通過する波長の範囲は、誘電体多層膜フィルタの設計により設定することができる。このようにして、複数の波長の光を物理的に別の導波路に分波したり合波したりすることができる。

本実施の形態では、光信号中継器４は、宅側装置ＯＮＵから局側装置ＯＬＴへの上りの光信号を中継する部分と、局側装置ＯＬＴから宅側装置ＯＮＵへの下りの光信号を中継する部分とを含む。
下りの光信号を中継する部分（図３の上半分）において、局側装置ＯＬＴからの波長1490nmの光(１Ｇ系）は、ＷＤＭＦ４１で分波され、光信号を電気信号に変換する光／電気モジュール５１に入る。局側装置ＯＬＴからの波長1577nmの光（１０Ｇ系）は、ＷＤＭＦ４１で分波され、光信号を電気信号に変換する光／電気モジュール５２に入る。

光／電気モジュール５１，５２は、光信号の光強度をしきい値と比較することにより、光信号の有無を検出する光信号の検出回路を搭載している。
光／電気モジュール５１，５２で変換された各電気信号に対して、ＣＤＲにより３Ｒ処理（波形整形（reshaping）、タイミング抽出（retiming）、識別再生（regenerating））を施し、さらにマルチプレクサにてシリアル／パラレル変換を行う（１Ｇ系はＴＢＩ（ten-bit interface）、１０Ｇ系はＸＳＢＩ（10 Gigabit Sixteen-Bit Interface））。

ＩＥＥＥ規格によると、誤り訂正符号にはリードソロモン符号RS（n, k)（n=255,ｋ＝223又は239）を使用することが規定されている。１０Ｇ系の規定ではＲＳ(255, 223)のパラメータにより復号化を行う。また１Ｇ系では、ＦＥＣはオプション機能であり、使用する場合にはＲＳ(255,239)により動作を行うように規定している。
１Ｇ系の信号はイーサーネットフレーム毎にＦＥＣを施しているため、ＦＥＣ同期回路６１にてフレーム認識を行い、リードソロモン符号RS(255,239)で動作するＦＥＣ復号器７１により復号化する。１０Ｇ系の信号は、イーサーネットフレーム毎にＦＥＣを施していないためフレーム同期回路は不要となり、リードソロモン符号RS(255,223)で動作するＦＥＣ復号器７２により復号化する。

図４Ａは、ＦＥＣ復号器７１，７２の要部ブロック構成図であり、復号された各符号列をメモリ（ＦＩＦＯ）に蓄積し、誤り位置と誤り値を計算して、誤りがあった場合、復号された符号に対して誤り訂正を行う。
なおＦＥＣ復号器７１，７２は、最大１６bit（１０Ｇ系）又は８bit（１Ｇ系）までのエラーを訂正できるが、それ以上のエラーが検出された場合や、エラー訂正が不可能である場合には、エラー訂正を行わない。

１Ｇ系の信号はシフトレジスタ等により構成される遅延回路８１により、所定時間Ｄ１の遅延処理が施される。１０Ｇ系の信号はシフトレジスタ等により構成される遅延回路８２により、所定時間Ｄ２の遅延処理が施される。
遅延処理が施された各信号は、ＦＥＣ符号器９１，９２によりＦＥＣ符号化される。図４Ｂは、ＦＥＣ符号器９１，９２の要部ブロック構成図である。この図４Ｂに示されるように、ＦＥＣ符号器９１，９２は誤り訂正ビット計算を行い、誤り訂正された符号列を出力する。

そしてデマルチプレクサにてパラレル／シリアル変換が行われ、電気／光モジュール１０１，１０２にて光信号に変換し、ＷＤＭＦ４２を通して、宅側装置ＯＮＵへ送信を行う。
なお、下り光信号が光信号中継器４全体で遅延される時間は、遅延回路８１，８２での遅延時間Ｄ１，Ｄ２とともに、ＦＥＣ同期回路６１で同期をとるための時間、ＦＥＣ復号器７１，７２で復号化するための時間、ＦＥＣ符号器９１，９２で符号化するための時間などを含む。そこで、下りの光信号を中継する部分において、光信号中継器に入った１Ｇ系の光信号が光信号中継器を出るまでに要する全体の遅延時間を「遅延時間Ｔ１」、光信号中継器に入った１０Ｇ系の光信号が光信号中継器を出るまでに要する全体の遅延時間を「遅延時間Ｔ２」と言うことにする。

次に上りの光信号を中継する部分において、子局からの波長1270nｍ（１０Ｇ系）,1310nmの波長（１Ｇ系）は、ＷＤＭＦ４２を通過して、ともに光信号を受信信号に変換する光／電気モジュール５３に入る。各波長の光は、光／電気モジュール５３の中の非常に急峻な特性を持つカットフィルタで分離され、各ＣＤＲに供給される。
光／電気モジュール５３で変換された各電気信号に対して、ＣＤＲにより３Ｒ処理（波形整形（reshaping）、タイミング抽出（retiming）、識別再生（regenerating））を施し、さらにマルチプレクサにてシリアル／パラレル変換を行う（１Ｇ系はＴＢＩ（ten-bit interface）に、１０Ｇ系はＸＳＢＩ（10 Gigabit Sixteen-Bit Interface））。

１Ｇ系の信号はＦＥＣ同期回路６３にてフレーム認識を行い、ＦＥＣ復号器７３により復号化する。１０Ｇ系の信号は、イーサーネットフレーム毎にＦＥＣを施していないためフレーム同期回路は不要となり、ＦＥＣ復号器７４により復号化する。
１Ｇ系の信号はシフトレジスタ等により構成される遅延回路８３により、所定時間Ｄ３の遅延処理が施される。１０Ｇ系の信号はシフトレジスタ等により構成される遅延回路８４により、所定時間Ｄ４の遅延処理が施される。

遅延処理が施された各信号は、ＦＥＣ符号器９３，９４によりＦＥＣ符号化され、デマルチプレクサにてパラレル／シリアル変換を行う。そして、各電気／光モジュール１０３，１０４にて光信号に変換し、ＷＤＭＦ４１を通して、局側装置ＯＬＴへ送信を行う。
なおＦＥＣ復号器７３，７４は、最大１６bit（１０Ｇ系）又は８bit（１Ｇ系）までのエラーを訂正できるが、それ以上のエラーが検出された場合や、エラー訂正が不可能である場合には、エラー訂正を行わないで、復号化する前のデータをそのまま出力する。

なお、上り光信号が光信号中継器全体で遅延される時間は、遅延回路８３，８４での遅延時間Ｄ３，Ｄ４とともに、ＦＥＣ同期回路６３で同期をとるための時間、ＦＥＣ復号器７３，７４で復号化するための時間、ＦＥＣ符号器９３，９４で符号化するための時間などを含む。そこで、上りの光信号を中継する部分において、光信号中継器に入った１Ｇ系の光信号が光信号中継器を出るまでに要する全体の遅延時間を「遅延時間Ｔ３」、光信号中継器に入った１０Ｇ系の光信号が光信号中継器を出るまでに要する全体の遅延時間を「遅延時間Ｔ４」と言うことにする。

システム制御用ＣＰＵ１１０は、後に詳しく説明するように、遅延回路８１〜遅延回路８４の遅延時間Ｄ１〜Ｄ４を独立して設定する。図５は、局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵとの間のＲＴＴ（ラウンドトリップ時間）測定時の通信手順を示すタイムチャートである。
（１）上り下りとも１Ｇ系の信号（対称）が伝送される場合：局側装置ＯＬＴは１Ｇ系の信号で作った下りフレームを特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出する。光信号中継器を通過するときに所定時間Ｔ１の遅延を受ける。宅側装置ＯＮＵが局側装置ＯＬＴからの下りフレームに応答して、所定の上りフレームを局側装置ＯＬＴに返すと、その上りフレームは、光信号中継器を通過するときに所定時間Ｔ３の遅延を受ける。局側装置ＯＬＴが下りフレームを特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出してから、当該特定の宅側装置ＯＮＵから上りフレームを受け取るまでの、対称１Ｇ系での光信号中継器での上り／下りの合計遅延時間は、T1＋T3である。

（２）上り下りともに１０Ｇ系の信号（対称）の場合：局側装置ＯＬＴは下りフレームを特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出する。光信号中継器を通過するときに所定時間Ｔ２の遅延を受ける。宅側装置ＯＮＵが局側装置ＯＬＴからの下りフレームに応答して、所定の上りフレームを局側装置ＯＬＴに返すと、その上りフレームは、光信号中継器を通過するときに所定時間Ｔ４の遅延を受ける。局側装置ＯＬＴが下りフレームを特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出してから、当該特定の宅側装置ＯＮＵから上りフレームを受け取るまでの、対称１０Ｇ系での光信号中継器での上り／下りの合計遅延時間は、T2＋T4である。

（３）下り１０Ｇ系の信号、上り１Ｇ系の信号（非対称）の場合：局側装置ＯＬＴは下りフレーム（１０Ｇ系）を特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出する。光信号中継器を通過するときに所定時間Ｔ２の遅延を受ける。宅側装置ＯＮＵが局側装置ＯＬＴからの下りフレームに応答して、所定の上りフレーム（１Ｇ系）を局側装置ＯＬＴに返すと、その上りフレームは、光信号中継器を通過するときに所定時間Ｔ３の遅延を受ける。局側装置ＯＬＴが下りフレームを特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出してから、当該特定の宅側装置ＯＮＵから上りフレームを受け取るまでの、非対称系での光信号中継器での上り／下りの合計遅延時間は、T2＋T3である。

以上のように、上述の３系（１）〜（３）で、本光信号中継器を使用した場合のＲＴＴ測定時の通信手順では、局側装置ＯＬＴが下りフレームを特定の宅側装置ＯＮＵに向かって送出してから、当該特定の宅側装置ＯＮＵから上りフレームを受け取るまでのＲＴＴ（ラウンドトリップ時間）が同じ値となるためには、式
T1＋T3＝T2＋T4＝T2＋T3・・・（１）
を満足する必要がある。この式を解けば、
T1＝T2＝一定、かつT3＝T4＝一定
という条件が導かれる。

本発明の光信号中継器では、図３のシステム構成図に示すように、１Ｇ系と１０Ｇ系は別の回路とし、１Ｇ系は遅延回路８１，８３を有し、１０Ｇ系は遅延回路８２，８４を有するため、上式（１）を満たすように、遅延時間Ｄ1〜Ｄ４を独立して設定できる。
具体的には、システム制御用ＣＰＵ１１０は、フローチャート（図６）に示すように、システム制御用ＣＰＵ１１０により、遅延回路８１〜８４（１Ｇ系及び１０Ｇ系の上り/下り）にて、上の関係式（１）を満足するように遅延時間Ｄ１〜Ｄ４を設定する。

すなわち、システム制御用ＣＰＵ１１０は、１Ｇ，１０Ｇ系の下りにて、予め遅延回路以外の各回路の入出力間の遅延時間を登録しておき、光信号中継器全体の入出力間の遅延時間がＴ１＝Ｔ２となるように、遅延回路８１，８２の遅延時間Ｄ１，Ｄ２を算出し（ステップＳ１）、遅延時間Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ遅延回路８１，８２に伝える（ステップＳ２）。その結果により、遅延回路８１，８２は、シフトレジスタの段数等を決定して、遅延処理を行う。

また、１Ｇ，１０Ｇ系の上りにて、光信号中継器全体の入出力間の遅延時間がＴ３＝Ｔ４となるように、遅延回路８３，８４の遅延時間Ｄ３，Ｄ４を算出し（ステップＳ３）、遅延時間Ｄ３，Ｄ４をそれぞれ遅延回路８３，８４に伝える（ステップＳ４）。その結果により、遅延回路８３，８４は、シフトレジスタの段数等を決定して、遅延処理を行う。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、局側装置ＯＬＴと宅側装置ＯＮＵとの間に介在する光信号中継器の数は１個とは限らず、複数の光信号中継器が直列に介在してもよく、この場合、各光信号中継器の構成は図３〜図６を用いて説明したものとなる。また本発明は、上り光信号や下り光信号に波長の異なる３波以上の光信号を用い、その中の複数の光信号の伝送速度が同じである場合にも適用することができる。さらに論理リンクに用いられない光信号が上り光信号や下り光信号に含まれるなら、それを分波器で取り出して増幅して合波するという具合に、その論理リンクに用いられない光信号を別個独立して中継する光信号中継器にも適用可能である。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

２ 光ファイバ
３ 光分岐器
４ 光信号中継器
４１，４２ ＷＤＭＦ
５１，５２，５３ 光／電気モジュール
６１，６３ ＦＥＣ同期回路
７１〜７４ ＦＥＣ復号器
８１〜８４ 遅延回路
９１〜９４ ＦＥＣ符号器
１０１〜１０４ 電気／光モジュール

Claims (7)

1. 局側装置ＯＬＴと複数の宅側装置ＯＮＵとの間の、上り光信号及び下り光信号を中継するためのＰＯＮ光通信システム用中継方法であって、
   前記上り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、
   前記上り光信号を、単一の光／電気変換回路で電気信号に変換し、
   前記電気信号を、前記伝送速度が異なる複数の光信号に対応する各電気信号に分離し、
   前記分離された各電気信号に対して、予め遅延回路以外の各回路の入出力間の遅延時間を登録しておき、光信号中継器全体の上り遅延時間が、前記上り光信号に含まれる複数の光信号ごとに同じ値となるように、前記各電気信号に対して前記遅延回路を用いて遅延時間を付与することを特徴とするＰＯＮ光通信システム用中継方法。
2. 前記下り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、
   前記伝送速度が異なる複数の光信号は、それぞれ光通信路を伝搬する波長が異なる、請求項１記載のＰＯＮ光通信システム用中継方法。
3. 前記下り光信号に含まれる伝送速度が異なる複数の光信号に対して、予め遅延回路以外の各回路の入出力間の遅延時間を登録しておき、光信号中継器全体の下り遅延時間が、前記複数の光信号ごとに同じ値となるように、遅延時間を付与することを特徴とする請求項２記載のＰＯＮ光通信システム用中継方法。
4. 前記上り光信号として光バースト信号を用いる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＰＯＮ光通信システム用中継方法。
5. 前記下り光信号に対して誤り訂正復号を行い、前記誤り訂正復号された下り光信号に対して誤り訂正符号化を行い、
   前記上り光信号に対して誤り訂正復号を行い、前記誤り訂正復号された上り光信号に対して誤り訂正符号化を行う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＰＯＮ光通信システム用中継方法。
6. ＰＯＮ光通信システムにおいて、局側装置ＯＬＴと複数の宅側装置ＯＮＵとの間の、上り光信号及び下り光信号を中継するための光信号中継器であって、
   前記上り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、
   前記上り光信号を電気信号に変換する単一の光／電気変換回路と、
   前記電気信号を、前記伝送速度が異なる複数の光信号に対応する各電気信号に分離する分離回路と、
   前記分離された各電気信号に対して遅延時間を付与する上り遅延回路と、
   前記上り遅延回路の遅延時間を設定する遅延制御回路とを有し、
   前記遅延制御回路は、光信号中継器全体の上り遅延時間が、前記上り光信号に含まれる複数の光信号ごとに同じ値となるように、前記各電気信号に対して前記上り遅延回路に基づく遅延時間を設定することを特徴とする光信号中継器。
7. 局側装置ＯＬＴと複数の宅側装置ＯＮＵとの間の、上り光信号及び下り光信号を中継するための光信号中継器を含む、ＰＯＮ光通信システムにおいて、
   前記上り光信号には、それぞれ伝送速度が異なる複数の光信号が含まれており、
   前記光信号中継器は、前記上り光信号を電気信号に変換する単一の光／電気変換回路と、前記電気信号を、前記伝送速度が異なる複数の光信号に対応する各電気信号に分離する分離回路と、前記分離された各電気信号に対して遅延時間を付与する上り遅延回路と、前記上り遅延回路の遅延時間を設定する遅延制御回路とを有し、
   前記遅延制御回路は、光信号中継器全体の上り遅延時間が、前記上り光信号に含まれる複数の光信号ごとに同じ値となるように、前記各電気信号に対して前記上り遅延回路に基づく遅延時間を設定することを特徴とするＰＯＮ光通信システム。

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