JP6004509B2 - 多波長パッシブ光ネットワークの波長ネゴシエーション方法及び装置、及び多波長パッシブ光ネットワークシステム - Google Patents

Description

本出願は、主に光通信技術に関し、特に、多波長パッシブ光ネットワーク(Passive Optical Network, PON)の波長ネゴシエーション方法及び装置、及び多波長パッシブ光ネットワークシステムに関する。

パッシブ光ネットワーク(PON)技術は、現在主要なブロードバンドアクセス技術である。従来のPONシステムは、時分割多重(Time Division Multiplexing, TDM)方法に基づくポイントツーマルチポイントネットワークシステムである。図１を参照すると、PONシステムは、一般に、中央局側に配置される光回線終端装置(Optical Line Terminal, OLT)と、ユーザ側に配置された複数の光ネットワークユニット(Optical Network Unit, ONU)と、OLTとONUの間の光分配ネットワーク(Optical Distribution Network, ODN)とを含む。複数のONUが光転送経路を共有できるように、ODNはOLTとONUの間のデータ信号を分配または多重化するために使用される。TDM方法に基づくPONシステムでは、OLTからONUへの方向がダウンストリームと呼ばれ、OLTはTDM方式で全てのONUにダウンストリームのデータストリームをブロードキャストし、各ONUはONUの識別子を伝送するデータのみを受信し、ONUからOLTへの方向がアップストリームと呼ばれる。全てのONUが光転送経路を共有するので、ONU間のアップストリームデータのコンフリクトを回避するために、PONシステムはアップストリーム方向で時分割多元接続(Time Division Multiple Access, TDMA)を使用する。すなわち、OLTは各ONUにタイムスロットを割り当て、かつ各ONUがOLTによって割り当てられたタイムスロットに厳格に従ってアップストリームデータを送信する。

しかしながら、PONシステムは、TDM方法の時分割特性によって影響を受け、ユーザの利用可能な帯域幅が一般に制限される。加えて、ファイバ自体の利用可能な帯域幅を効率的に使用できない。従って、浮上しているブロードバンドネットワークアプリケーションサービス要求を満足できない。そのような問題を解決するため、かつ既存のPONシステムとの互換性を考慮して、波長分割多重(Wavelength Division Multiplexing, WDM)技術とTDM技術を統合するハイブリッドPONシステムが産業に提唱される。ハイブリッドPONでは、複数の波長チャネルが、データの送受信のために中央局側のOLTとユーザ側のONUの間で使用される。すなわち、ハイブリッドPONシステムは多波長PONシステムである。

多波長PONシステムにおいて、OLTは、多波長チャネルを使用することによって同時に実行されるデータ送受信をサポートする。各ONUは、波長チャネルの一つで個別に動作する。ダウンストリーム方向において、OLTは各波長チャネルに対応するダウンストリーム波長を使用し、その波長チャネルで動作する複数のONUにダウンストリームデータをブロードキャストし、アップストリーム方向では、各波長チャネルのONUは、OLTによって割り当てられるタイムスロット内で、波長チャネルのアップストリーム波長を使用して、OLTにアップストリームデータを送信し得る。入庫コストを低減するために、ONUは一般に、波長可変光トランシーバコンポーネントを使用する。従って、初期化の間、ONUは波長ネゴシエーションを用いて動作波長のペアについて同意するために、OLTとネゴシエーションする必要がある。

既存の多波長PONシステムでは、ONUの初期化の間の波長ネゴシエーションプロセスでは、ONUはランダムに動作波長を選択し、その後、OLTは、波長コンフリクトがONUによって選択された動作波長と他のONUの動作波長の間で発生するか否かを検出する。波長コンフリクトが発生する場合、OLTはONUにコンフリクト指示を伝える。コンフリクト指示の受信後、ONUはランダム遅延後に別の動作波長を選択する。しかしながら、上述の方法は、完全に、ONUがそれ自身で波長を選択し、OLTとネゴシエーションすることに依存し、かつ、波長コンフリクトが発生する場合、新しい波長がネゴシエーションのために選択され、そのことは、ONUの長い登録時間を導くとともに、他のONUの通常の通信に干渉することがある。

本出願は、多波長PONシステムの波長ネゴシエーション方法を提供し、該方法は、効果的に、ONUが登録しかつオンラインになる時間を短縮するとともに、他のONUの通信の干渉を回避することができる。加えて、波長ネゴシエーション方法に基づいて、本出願は、多波長パッシブ光ネットワークシステムと波長ネゴシエーション装置とをさらに提供する。

ある態様によれば、多波長パッシブ光ネットワークの波長ネゴシエーション方法は、多波長PONのダウンストリーム波長チャネルを介して、OLTによってブロードキャストされる波長状態テーブルを受信するステップであって、該波長状態テーブルは、多波長PONシステムの利用可能な波長についての情報と、利用可能な波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報とを示すために使用される、ステップと、波長状態テーブルに従ってアップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長を選択するステップと、OLTが波長状態テーブルをリフレッシュするために、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報をOLTに報告するステップとを有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム波長のリスト及び現在利用可能なダウンストリーム波長のリストと、利用可能なアップストリーム波長のリスト及び利用可能なダウンストリーム波長のリストの各々に対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、前記波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リストと、現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト中のアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長の各ペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、波長状態テーブルに従って、アップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を選択するステップは、波長状態テーブル中に記録されたアップストリーム/ダウンストリーム波長の各々に対応する波長チャネルの登録されたONUの数に従って、かつ、ONUによってサポートされる送信波長能力を考慮して、より少数の登録されたONUを有するアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を選択するステップ、または、より少数の登録されたONUを有するアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアを選択するステップを有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、該波長ネゴシエーション方法は、登録要求を送信する前に波長の初期化を実行するとともに、一時的なダウンストリーム受信波長を構成するステップをさらに有し、波長状態テーブルは、一時的なダウンストリーム受信波長を用いて、対応するダウンストリーム波長チャネルから受信される。

波長ネゴシエーション方法の改良として、登録要求を送信する前に波長の初期化を実行するとともに、一時的なダウンストリーム受信波長を構成するステップは、登録要求を送信する前にダウンストリーム受信波長を徐々に調整することによってOLTからのダウンストリームデータを探索し、かつ、ダウンストリーム光信号が、ダウンストリーム受信波長が現在調整されているダウンストリーム受信波長を介してOLTから受信され得るとともに、正しいダウンストリームデータフレームがダウンストリーム光信号を解析することによって取得できるとき、一時的なダウンストリーム受信波長として現在のダウンストリーム受信波長を構成するとともにダウンストリーム受信波長の調整を中止するステップを有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、波長ネゴシエーション方法は、OLTが、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報を伝送するアップストリームデータフレームまたはアップストリームメッセージを受信した後、対応する波長マッピング関係テーブルエントリを生成するステップであって、波長マッピング関係テーブルエントリは、ONU識別子情報と、各ONUのアップストリーム送信波長についての情報及び前記ダウンストリーム受信波長についての情報とを有し得る、ステップと、波長マッピング関係テーブルエントリに従って、波長状態テーブル中のアップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報に対応する、波長チャネルの登録されたONUの静的情報を、前記OLTによってリフレッシュするステップとをさらに有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、波長ネゴシエーション方法は、信号アラームの損失を検出すると、信号アラームの損失に対応する波長マッピングテーブルエントリに従って波長状態テーブルを、OLTによってリフレッシュするステップと、OLTのトランシーバコンポーネントの故障を検出すると、波長状態テーブルの対応する波長状態情報を、OLTによって削除するステップとをさらに有する。

波長ネゴシエーション方法の改良として、波長ネゴシエーション方法は、登録要求を送信するとき、または登録成功後に、OLTにONU波長能力セットを報告するステップと、各ONUによって選択されるアップストリーム送信波長またはダウンストリーム受信波長が期待される波長要件を満たさないと決定されるとき、OLTによって再構築されるとともにユニキャスト方式で返信される波長状態サブテーブルを受信し、波長状態サブテーブルに従って新しいアップストリーム送信波長及び新しいダウンストリーム受信波長を選択するステップとをさらに有し、前記波長状態サブテーブルは、前記ONUによってサポートされる送受信波長中の利用可能な波長についての情報と、対応する波長チャネルの登録されたONUの前記静的情報とを有する。

別の態様によれば、多波長パッシブ光ネットワークの波長ネゴシエーション装置であって、該装置は、多波長PONシステムの各ダウンストリーム波長チャネルを介して、OLTによってブロードキャストされる波長状態テーブルを受信するように構成された光受信器であって、波長状態テーブルは、前記多波長PONシステムの利用可能な波長についての情報と、前記利用可能な波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報とを示すために使用される、光受信器と、波長状態テーブルに従ってアップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長を選択するように構成された処理器と、OLTが波長状態テーブルをリフレッシュするために、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報をOLTに報告するように構成された光送信器とを具備する。

波長ネゴシエーション装置の改良として、前記波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム波長のリスト及び現在利用可能なダウンストリーム波長のリストと、利用可能なアップストリーム波長のリスト及び利用可能なダウンストリーム波長のリストの各々に対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを有する。

波長ネゴシエーション装置の改良として、前記処理器は、現在利用可能なアップストリーム波長のリスト及び利用可能なダウンストリーム波長のリストから、現在利用可能なアップストリーム波長についての情報及び利用可能なダウンストリーム波長についての情報と、各利用可能なアップストリーム波長または各利用可能なダウンストリーム波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを取得するように構成された波長情報取得モジュールと、それぞれアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長としてより少数の登録されたONUを有する波長チャネルに対応する利用可能なアップストリーム波長及び利用可能なダウンストリーム波長を選択するように構成された波長選択モジュールとを具備する。

波長ネゴシエーション装置の改良として、波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長のバインディング関係リストと、現在利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長のバインディング関係リスト中のアップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長の各ペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを有する。

波長ネゴシエーション装置の改良として、処理器は、利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リストから、利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長の各ペアについての情報と、利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長の各ペアについての情報に対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを取得するように構成された、波長情報取得モジュールと、アップストリーム/ダウンストリーム送受信波長として、より少数の登録されたONUを有する波長チャネルに対応する利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアを選択するように構成される波長選択モジュールとを有する。

波長ネゴシエーション装置の改良として、処理器は、登録要求を送信する前に波長の初期化を実行するとともに、一時的なダウンストリーム受信波長を構成するようにさらに構成され、一時的なダウンストリーム受信波長は、波長状態テーブルを受信するための受信波長として使用される。

波長ネゴシエーション装置の改良として、処理器は、登録要求を送信する前に前記ダウンストリーム受信波長を徐々に調整することによってOLTからのダウンストリームデータを探索するように構成された波長調整モジュールと、ダウンストリーム光信号が、ダウンストリーム受信波長が現在調整されているダウンストリーム受信波長を介してOLTから受信され得るとともに、正しいダウンストリームデータフレームがダウンストリーム光信号を解析することによって取得できるとき、一時的なダウンストリーム受信波長として現在のダウンストリーム受信波長を構成するとともにダウンストリーム受信波長の調整を中止するように構成されるテンポラリ波長構成モジュールとを具備する。

波長ネゴシエーション装置の改良として、光送信器は、登録要求を送信するとき、または登録成功後に、OLTにONU波長能力セットを報告するようにさらに構成され、光受信器は、選択されたアップストリーム送信波長またはダウンストリーム受信波長が期待される波長要件を満たさないと決定されるとき、OLTによって再構築されるとともにユニキャスト方式で返信される波長状態サブテーブルを受信するようにさらに構成され、処理器は、波長状態サブテーブルに従って新しいアップストリーム送信波長及び新しいダウンストリーム受信波長を選択するようにさらに構成され、波長状態サブテーブルは、各ONUによってサポートされる送受信波長中の利用可能な波長についての情報と、対応する波長チャネルの登録されたONUの前記静的情報とを有する。

別の態様では、多波長パッシブ光ネットワークPONシステムは、少なくとも1つの光回線終端装置OLTと複数のONUを具備し、少なくとも1つのOLTは光分配ネットワークを使用してポイントツーマルチポイント方式で複数のONUに接続され、ONUは、上述の多波長パッシブ光ネットワークの波長ネゴシエーション装置を有する。

本出願で提供される多波長PONの波長ネゴシエーション方法及び装置と多波長PONシステムは、OLTによってブロードキャストされた波長状態テーブルを受信することによって、ONUが、多波長PONシステムの各波長チャネルの波長状態情報を知り、ONUの波長能力を考慮して、適切な動作波長を選択し、それにより、ONUによって選択される波長の波長コンフリクトによって引き起こされる再ネゴシエーションの必要性を回避し、そのことは、一方で登録時間を短縮でき、他方では他の通常動作中のONUの通信についての干渉を回避できる。加えて、ONUは、各波長チャネルの波長状態情報に従って動作波長を選択し、そのことはまた、全ての波長チャネル間の負荷分散を実施できるとともに、多波長PONシステムの総合性能を改善できる。

本発明の実施形態または従来技術における技術的解決策をより明確に記載するために、以下に、実施形態を記載するために必要な添付の図面を簡潔に紹介する。明らかに、以下の説明における添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を単に示すだけであり、当業者は、依然として創造的な努力なくこれらの添付図面から他の図面を導出し得る。

時分割多重方法に基づくパッシブ光ネットワークシステムのネットワークアーキテクチャの概略図である。 本出願による多波長パッシブ光ネットワークシステムの実施形態におけるネットワークアーキテクチャの概略図である。 本出願による多波長パッシブ光ネットワークシステムの波長ネゴシエーション方法の実施形態のフローチャートである。 図３に示される多波長パッシブ光ネットワークシステムの波長ネゴシエーション方法における波長情報を伝達するために使用されるXGTCフレームの概略図である。 本出願による多波長パッシブ光ネットワークシステムの波長ネゴシエーション方法の別の実施形態のフローチャートである。 本出願による多波長パッシブ光ネットワークシステムの波長切り替え装置の実施形態の概略構成図である。

本発明の実施形態において添付図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を以下に明確に完全に記載する。明らかであるが、記載される実施形態は本発明の実施形態の全てでなく一部に過ぎない。創造的な努力なく本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られる他の実施形態の全ては、本発明の保護範囲に含まれる。

本出願の実施形態による多波長パッシブ光ネットワークシステムのネットワークアーキテクチャの概略図である図２を参照する。多波長PONシステム100は、少なくとも1つの光回線終端装置(OLT)110と、複数の光ネットワークユニット(ONU)120と、一つの光分配ネットワーク(ODN)130とを含み、OLT110はODN130を使用してポイントツーマルチポイント方式で複数のONU120に接続され、複数のONU120は、ODN130の光転送媒体を共有する。ODN130は、フィーダファイバ131、光スプリッタモジュール132、及び複数のドロップファイバ133を含み得、光スプリッタモジュール132は遠隔ノード(Remote Node, RN)に配置され得る。光スプリッタモジュールは、一方でフィーダファイバ131を使用することによってOLT110に接続され、他方で複数のドロップファイバ133を使用することによって複数のONU120と個別に接続される。

多波長PONシステム100では、OLT110と複数のONU120との間の通信リンクが、複数のアップストリーム波長チャネル及び複数のダウンストリーム波長チャネルを含み得る。ダウンストリーム方向では、複数のダウンストリーム波長チャネルがまた、波長分割多重(WDM)方式でODNの光転送媒体を共有し、各ONU120は多波長PONシステム100のダウンストリーム波長チャネルの一つで動作し得、かつ各ダウンストリーム波長チャネルは、1又は複数のONU120のダウンストリームサービスを伝送し得、同じダウンストリーム波長チャネルで動作するONU120は、時分割多元接続(TDMA)方式でダウンストリーム波長チャネルを共有し得る。アップストリーム方向では、複数のアップストリーム波長チャネルがWDM方式でODN130の光転送媒体を共有し、各ONU120が多波長PONシステム100のアップストリーム波長チャネルの一つで動作し得、かつ各アップストリーム波長チャネルが1又は複数のONU120のアップストリームサービスを伝送し得、同じアップストリーム波長チャネルで動作するONU120は、時分割多元接続(TDMA)方式でアップストリーム波長チャネルを共有し得る。

この実施形態では、図2に示されるように、4つのアップストリーム波長チャネル及びダウンストリーム波長チャネルを有する多波長PONシステム100の例を使用して説明する。実際の適用においては、多波長PONシステム100のアップストリーム及びダウンストリーム波長チャネルの数は、ネットワーク要件に応じて決定され得ることが理解される。記載を簡潔するために、この実施形態では、多波長PONシステム100の4つのアップストリーム波長チャネルが個別に、アップストリーム波長チャネル1(第1のアップストリーム波長λu1を使用する)、アップストリーム波長チャネル2(第2のアップストリーム波長λu2を使用する)、アップストリーム波長チャネル3(第3のアップストリーム波長λu3を使用する)、アップストリーム波長チャネル4(第4のアップストリーム波長λu4を使用する)と命名され、多波長PONシステム100の4つのダウンストリーム波長チャネルが個別に、ダウンストリーム波長チャネル1(第1のダウンストリーム波長λd1を使用する)、ダウンストリーム波長チャネル2(第2のダウンストリーム波長λd2を使用する)、ダウンストリーム波長チャネル3(第3のダウンストリーム波長λd3を使用する)、ダウンストリーム波長チャネル4(第4のダウンストリーム波長λd4を使用する)と命名される。

各アップストリーム波長チャネルと各ダウンストリーム波長チャネルは、対応する波長チャネル識別子(チャネル番号など)を有し得る。すなわち、アップストリーム波長チャネル識別子は、アップストリーム波長チャネル識別子によって識別されるアップストリーム波長チャネルのアップストリーム波長にマッチし、OLT110とONU120は、アップストリーム波長チャネル識別子に従って、アップストリーム波長チャネルのアップストリーム波長を知り得る。同様に、ダウンストリーム波長チャネル識別子もまた、ダウンストリーム波長チャネル識別子によって識別されるダウンストリーム波長チャネルのダウンストリーム波長にマッチし、OLT110とONU120は、ダウンストリーム波長チャネル識別子に従って、ダウンストリーム波長チャネルのダウンストリーム波長を知り得る。

実施形態では、図2を参照すると、OLT110は、光カプラ111、第1の波長分割マルチプレクサ112、第2の波長分割マルチプレクサ113、複数のダウンストリーム光送信器Tx1-Tx4、複数のアップストリーム光受信器Rx1-Rx4、及び処理モジュール114を具備する。複数のダウンストリーム光送信器Tx1-Tx4は、第1の波長分割マルチプレクサ112を使用することによって光カプラ111に接続され、複数のアップストリーム光受信器Rx1-Rx4は、第2の波長分割マルチプレクサ113を使用することによって光カプラ111に接続され、カプラ111は、さらにODN130のフィーダファイバ131に接続される。

送信波長は複数のダウンストリーム光送信器Tx1-Tx4の間で変わる。Tx1-Tx4の各ダウンストリーム光送信器は、多波長PONシステム100のダウンストリーム波長チャネルの一つに対応し得る。例えば、複数のダウンストリーム光送信器Tx1-Tx4の送信波長は、λd1-λd4であり得る。ダウンストリーム光送信器Tx1-Tx4は、ダウンストリームデータが、ダウンストリーム波長チャネルで動作するONU120によって受信されるように、対応するダウンストリーム波長チャネルにダウンストリームデータを個別に送信するためにそれぞれの送信波長λd1-λd4を使用し得る。また、受信波長は、複数のアップストリーム光受信器Rx1-Rx4の間で変わり得る。Rx1-Rx4の各アップストリーム光受信器もまた、多波長パッシブ光ネットワークシステム100のアップストリーム波長チャネルの一つに対応する。例えば、複数のアップストリーム光受信器Rx1-Rx4の受信波長は、λu1-λu4であり得る。アップストリーム光受信器Rx1-Rx4は、対応するアップストリーム波長チャネルで動作するONU120によって送信されるアップストリームデータを受信するためにそれぞれの受信波長λu1-λu4を使用し得る。

第1の波長分割マルチプレクサ112は、その波長がλd1-λd4である、複数のダウンストリーム光送信器Tx1-Tx4によって送信されるダウンストリームデータについて波長分割多重化を実行し、それにより多波長ダウンストリーム光信号を形成し、ODN130のフィーダファイバ131に多波長ダウンストリーム光信号を送信するために光カプラ111を使用し、それによりODN130を使用することによってONU120のためのダウンストリームデータを提供するように構成される。加えて、光カプラ111は、複数のONU120から来る多波長アップストリーム光信号(波長がλu1-λu4であるアップストリームデータを含む)を第2の波長分割マルチプレクサ113にさらに提供するように構成されてよく、第2の波長分割マルチプレクサ113は、波長がλu1-λu4であるアップストリームデータを形成するために、複数の波長アップストリーム光信号について波長分割逆多重化を実行してよく、データ受信を実行するために、アップストリーム光受信器Rx1-Rx4にアップストリームデータを提供してもよい。

処理モジュール114は、メディアアクセス制御(Media Access Control, MAC)モジュール又はMACチップであってよい。一方では、ONU120が動作するダウンストリーム波長チャネルに従って、処理モジュール114は、ダウンストリーム波長チャネルに対応するダウンストリーム光送信器に対して、ONU120に送信されるべきダウンストリームデータを提供し得、その結果、ダウンストリーム光送信器は、波長チャネルにダウンストリームデータを送信し、もう一方では、処理モジュール114は、Rx1-Rx4の各アップストリーム光受信器によって受信されたアップストリームデータを処理することもできる。

ONU120の動作波長(アップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を含む)は可変である。特定の実施形態では、各ONU120は、光カプラ121、ダウンストリーム光受信器122、アップストリーム光送信器123、及び処理モジュール124を含み得る。ダウンストリーム光受信器122とアップストリーム光送信器123の両方は、波長可変コンポーネントであり、光カプラ121を使用することによってONU120に対応するドロップファイバに接続され得る。一方では、光カプラ121は、アップストリーム光送信器123によって送信されたアップストリームデータをODN130のドロップファイバ133に提供し、ODN130を介してアップストリームデータをOLT110に送信してよく、他方では、光カプラ121は、ODN130を介してOLT110によって送信されたダウンストリームデータをダウンストリーム光受信器122にさらに提供し、データ受信を実行してもよい。

処理モジュール124は、MACモジュール又はMACチップであってよく、ONU120の動作波長を決定するために、OLT110の処理モジュール114との波長ネゴシエーションを実行し得る。加えて、処理モジュール124は、特定のタイムストロットで、OLT110に送信すべきアップストリームデータを、アップストリーム光送信器123に提供してもよく、その結果、アップストリーム光送信器123は、対応するアップストリーム波長チャネルを使用することによってOLT110にアップストリームデータを送信し、処理モジュール124はさらに、ダウンストリーム光受信器122によって受信されるダウンストリームデータを処理する。

多波長PONシステムでは、OLT110は、複数のアップストリームとダウンストリーム波長チャネルをサポートし、ONU120の動作波長は可変であるので、通常の登録を実行するために、ONU120は、初期化の間、まずOLT110との波長ネゴシエーションを実行する必要がある。本発明の実施形態は、多波長PONシステムの波長ネゴシエーション方法を提供し、該方法は、ONUの迅速な登録を確実にし、他のONUの通常通信への干渉を回避できる。

図3は、本願の実施形態による多波長パッシブ光ネットワークの波長ネゴシエーションのフローチャートである。波長ネゴシエーション方法は、以下のステップを含み得る。

ステップS11：ONUは、登録要求を送信する前に波長初期化を実行し、一時的な(temporary)ダウンストリーム受信波長を構成する。

第1の時間の間、多波長PONシステムへのアクセスを得るとき、ONUは、OLTに登録要求を送信する前に、最初に波長初期化を実行し得る。例えば、ONUは、ONUのダウンストリーム受信波長を徐々に調整することによって、OLTからのダウンストリームデータを探索し得る。ダウンストリーム光信号が、ONUのダウンストリーム光受信器が現在調整されているダウンストリーム受信波長を介して、OLTから受信され得ること、及び、ONUのMACモジュールがダウンストリーム光信号を解析することによって正しいダウンストリームデータフレームを取得し得ることを、ONUが特定の瞬間に知る場合、ONUは、ONUのダウンストリーム光受信器が現在調整されているダウンストリーム受信波長が、多波長PONシステムの波長チャネルのダウンストリーム波長であるとみなし得る。この場合、ONUは、現在のダウンストリーム受信波長を一時的なダウンストリーム受信波長として構成し、ダウンストリーム受信波長の調整を中止し得る。

ステップS12：OLTは、多波長PONシステムの各ダウンストリーム波長チャネル上で周期的に波長状態テーブルをブロードキャストする。

波長状態テーブルは、多波長PONシステムの各波長チャネルの波長状態情報をまず記録する。例えば、波長状態テーブルは、多波長PONシステムの有効な波長についての情報と、対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報とを示し得る。フィールドフォーマット(例えば、メインフィールドの値、フィールド長)及び波長状態テーブルの並び順は、特定の実装条件に従って決定され得る。

実施形態では、波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム波長のリスト、及び現在利用可能なダウンストリーム波長のリスト、並びに、例えば、波長チャネルに登録されたONUの数など、利用可能なアップストリーム波長のリスト及び利用可能なダウンストリーム波長のリスト中の各波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報を含み得る。別の実施形態では、波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト(すなわち、OLTは、アップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアを形成するために、利用可能なアップストリーム波長と利用可能なダウンストリーム波長を結びつける)と、現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト中のアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長の各ペアに対応する波長チャネルの登録ONUの静的情報とを含み得る。

ステップS13：ONUは波長状態テーブルに従ってアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を選択する。

OLTは、各波長チャネルに波長状態をブロードキャストするので、ONUは一時的なダウンストリーム受信波長を使用することによって、OLTから波長状態テーブルを受信し得る。波長状態テーブルに記録された各波長チャネルの波長状態情報に従って、かつONUによってサポートされる送受信波長能力(capability)を考慮して、ONUは、そのアップストリーム波長及びダウンストリーム波長を選択できる。

例えば、ある実施形態では、ONUは、波長状態テーブル中の利用可能なアップストリーム波長のリストから、そのアップストリーム動作波長として、すなわちONUのアップストリーム送信波長として、利用可能なアップストリーム波長を選択し得る。同様に、ONUは、波長状態テーブル中の利用可能なダウンストリーム波長のリストから、そのダウンストリーム動作波長、すなわちONUのダウンストリーム受信波長として利用可能なダウンストリーム波長を選択し得る。代替的に、別の実施形態では、ONUは、波長状態テーブルの現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム波長のバインディング関係リストから、アップストリーム動作波長及びダウンストリーム動作波長として、すなわちONUのアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長として、アップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアを選択してもよい。

負荷分散を考慮すると、波長状態テーブルに従って波長を選択すると、ONUは、各アップストリーム/ダウンストリーム波長または各アップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの数に従って、より少数の登録されたONUを有する波長または波長のペアを選択し、それに応じて、ONUのアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長をセットし得る。

さらに、ONUによって選択されたアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長に従って、ONUは、ONU内部の可変光送信器及び可変光受信器などの対応する可変トランシーバコンポーネントをセットし得る。

ステップS14：ONUは、選択されたアップストリーム送信波長についての情報及び選択されたダウンストリーム受信波長についての情報をOLTに報告する。

ONUは、ONUによって現在選択されたアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長の識別子を記録し、アップストリームデータフレームまたはOLTに送信する別のアップストリームメッセージに、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報を追加し、アップストリームデータフレームまたはアップストリームメッセージを使用することによってOLTに情報を報告し得る。

特定の実施形態では、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報は、XGPON送信コンバージェンス(XGPON Transmission Convergence, XGTC)フレーム、GPON送信コンバージェンス(GPON Transmission Conversion, GTC)フレーム、または、論理リンク識別子(Logic Link Identifier, LLID)を有するイーサネット(登録商標)フレーム(すなわち、EPONフレーム)中で伝送され得る。

アップストリーム送信波長についての情報とダウンストリーム受信波長についての情報がXGTCフレーム中で伝送される例を使用する。図4を参照すると、XGTCフレームは、XGTCフレームヘッダ、XGTCペイロードを含み、XVTCフレームヘッダは、光ネットワークユニット識別子(ONU-ID)フィールド、指示(Ind)フィールド、ハイブリッド誤差補正(Hybrid Error Correction, HEC)フィールド、及び物理層動作/管理メンテナンスアップストリーム(Physical Layer Operations, Administration and Maintenance upstream, PLOAMu)フィールドとを含み、ダウンストリーム波長についての情報及びアップストリーム波長についての情報は、Indフィールドで伝送され得る。例えば、9ビットの予約(Reserve)フィールドが、XGPON規格で定義されたXGTCフレームヘッダのIndフィールド中で予約される。この実施形態では、ダウンストリーム波長についての情報及びアップストリーム波長についての情報は、図4に示されるように、XGTCフレームヘッダのIndフィールドの予約フィールド中で伝送され得る。

代替的に、他の実施形態では、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報は、物理層動作/管理メンテナンス(Physical Layer Operations, Administration and Maintenance, PLOAM)メッセージ、ONT管理制御インタフェース(ONT Management and Control Interface, OMCI)メッセージ、マルチポイント制御プロトコル(Multi-Point Control Protocol, MPCP)メッセージ、または、動作/管理/メンテナンス(Operation Administration and Maintenance, OAM)メッセージ中で伝送され得る。フィールド値及びフィールド長などの特定のメッセージフォーマットは、実際の要件に従って決定され得る。

ステップS15：OLTは、ONUによって報告されたアップストリーム送信波長についての情報とダウンストリーム受信波長についての情報に従って、ONUの波長マッピング関係テーブルエントリを生成し、波長マッピング関係テーブルエントリに従って波長状態テーブルをリフレッシュする。

ONUによって送信され、かつアップストリーム送信波長についての情報とダウンストリーム受信波長についての情報を伝送するアップストリームデータフレームまたはアップストリームメッセージを受信した後、OLTは、ONU識別情報(ONU-IDなど)とアップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報をアップストリームデータフレームまたはアップストリームメッセージから抽出し、波長マッピング関係テーブルエントリを生成する。すなわち、波長マッピング関係テーブルエントリは、ONU識別子情報と、アップストリーム送信波長についての情報及びダウンストリーム受信波長についての情報とを含み得る。加えて、すべてのONUに対応する波長マッピング関係テーブルエントリは、波長マッピング関係テーブルを形成し得る。

波長マッピング関係テーブルエントリに従って、OLTはさらにOLT中の波長状態テーブルをリフレッシュし得る。OLTは、ONUの波長マッピング関係テーブルエントリ中のアップストリーム送信波長についての情報に従って、OLTの波長状態テーブル中の利用可能なアップストリーム波長のリスト中の対応するアップストリーム波長の登録されたONUの数を更新し、ONUの波長マッピング関係テーブルエントリ中のダウンストリーム受信波長についての情報に従って、OLTの波長状態テーブル中の利用可能なダウンストリーム波長のリスト中の対応するダウンストリーム波長の登録されたONUの数を更新し得る。代替的に、OLTは、ONUの波長マッピング関係テーブルエントリ中のアップストリーム送信波長についての情報に従って、OLTの波長状態テーブル中の利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト中の対応するアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアの登録されたONUの数を更新し得る。

続いて、ONUは、通常の登録プロセスに入るために、選択したアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を使用し、OLTに登録要求を送信し、登録を完了し得る。

さらに、特定の実施形態では、登録成功後に、ONUは、現在のアップストリーム及びダウンストリーム動作波長をローカルに記録し得る。OLTによって発行された命令に従ってそのONUの動作波長が正常に変更された後、ONUは、タイムリーな方法で、アップストリーム及びダウンストリーム動作波長をリフレッシュする必要がある。アップストリーム及びダウンストリーム動作波長の記録に基づいて、次の再登録について、ONUは、ダウンストリーム受信波長を調整することによってOLTからのダウンストリームデータを探索するステップS11を再度実行する代わりに、アップストリーム及びダウンストリーム動作波長を直接読み取ることによって、アップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長をセットし得る。再登録プロセスで波長のセットを実行した後、ONUは、特定の時間中にOLTからダウンストリームデータを受信しない場合、ONUは、ダウンストリーム受信波長を調整することによって、OLTからダウンストリームデータを探索するために、ステップS11を再度実行し得る。ステップS11では、ONUが、ONUによってサポートされる全てのダウンストリーム受信波長がスキャンされてもOLTによって送信されるダウンストリームを受信しないとき、ファイバが故障しているか、OLTのトランシーバコンポーネントが故障しているか、又はOLT波長能力がこの時点で一致しないとみなし得る。

任意に、特定の実施形態では、波長ネゴシエーション方法はさらに以下を含む。
ステップS16：ONUがオフラインになると、OLTは、ONUの波長マッピング関係テーブルエントリに従って、波長状態テーブルをリフレッシュする。

ONUがオフラインになると、OLTはONUに関連するLOSi(Loss of signal, loss of signal)アラームを検出し得る。この場合、波長マッピング関係テーブル中のONUに関連する波長マッピング関係テーブルエントリに従って、OLTは、ONUのアップストリーム送信波長についての情報とダウンストリーム受信波長についての情報を知り、それに応じて、波長状態テーブル中のアップストリーム波長リスト中及びダウンストリーム波長リスト中の対応する波長の登録されたONUの数を更新するか、または、波長状態テーブル中の利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト中の対応するアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアの登録されたONUの数を更新し得る。

ステップS17：OLTは、OLTのトランシーバコンポーネントの故障を検出すると、波長状態テーブルの対応する波長状態情報を検出する。

動作プロセス中、OLTは、そのトランシーバコンポーネント(アップストリーム光受信器またはダウンストリーム光送信器など)のパフォーマンスパラメータを検出してもよい。トランシーバコンポーネントが故障していることが検出される場合、故障により、トランシーバコンポーネントの動作する波長チャネルが、一時的に利用不可能であることを意味する。従って、OLTは、トランシーバコンポーネントによって使用される動作波長(アップストリーム受信波長またはダウンストリーム送信波長など)に従って、波長状態テーブルの対応する波長状態情報を削除し得る。例えば、OLTは、波長状態テーブル中のアップストリーム波長リスト中及びダウンストリーム波長リスト中の、対応する波長テーブルエントリを削除するか、波長状態テーブル中の利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト中の対応するアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアのテーブルエントリを削除し得る。

この実施形態で提供される多波長PONの波長ネゴシエーション方法では、OLTによって波長状態テーブルのブロードキャストを受信することによって、ONUは、多波長PONシステムの各波長チャネルの波長状態情報を知り、かつONUの波長能力を考慮して適切な動作波長を選択し得、その結果、ONUによって選択された波長の波長コンフリクトによって引き起こされる再ネゴシエーションの必要性を回避し、そのことは、一方で登録時間を短縮でき、他方では他の通常動作中のONUの通信についての干渉を回避できる。加えて、ONUは、各波長チャネルの波長状態情報に従って動作波長を選択し、そのことはまた、全ての波長チャネル間の負荷分散を実施できるとともに、多波長PONシステムの総合性能を改善できる。

特定の実施形態では、動作及びメンテナンスの視点から、ネットワーク事業者は、特定の領域に配置された複数のONUが1又は複数の特定の波長を共有することを要求し得るか、または、オープンアクセスを実施するために、ネットワーク事業者は、オペレータのユーザ側のONUが特定の波長または波長のセットのみを使用することを要求し得る。すなわち、実際の多波長PONシステムでは、事業者は、ONUが特定の波長要求を満たすことを要求し得る。しかしながら、上述の実施形態では、OLTによって提供される波長状態テーブルに従って、ONUによって、登録前に、選択されるアップストリーム及びダウンストリーム動作波長は、OLTには予測できず、ONUによって選択されるアップストリーム及びダウンストリーム動作波長は、特定の波長要求を満たすことができないことがある。上述の問題を解決するために、本出願の別の実施形態では、ONUとOLTの間でネゴシエーションされた動作波長が期待される波長要件を満たすことを確実にするために、上述の実施形態に基づいて、いくつかの波長確認ステップが追加される。

図5を参照すると、図５は、本出願の別の実施形態に従って、多波長PONの波長ネゴシエーション方法の概略的なフローチャートである。図３に示される波長ネゴシエーション方法と比較すると、この実施形態の波長ネゴシエーション方法は、第一に、以下のステップを追加する。

ステップS51：ONUはOLTに自身の波長能力セットを報告する。
登録要求を送信するとき、または登録成功後に、ONUはOLTに自身の波長能力セットを報告する。ONUの波長能力セットは、限定ではないが、ONUがアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長の調整をサポートするか否かを示す指示情報と、ONUによってサポートされるアップストリーム波長及びダウンストリーム波長のリストまたはONUによってサポートされるアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアのリストと、ONUの波長調整時間などを第一に含む。

ステップS52：OLTは、ONUによって選択される動作波長が期待される波長要件を満たすか否かを判定する。期待される波長要件が満たされない場合、OLTは、ONUの期待される波長要件に従って、かつONUによって報告された波長能力セットを考慮して、波長状態サブテーブルを再構築し、ユニキャスト方式でONUに波長状態サブテーブルを送信する。

具体的には、OLTは、アップストリームデータフレームまたはアップストリームメッセージを使用してONUによって報告されたアップストリーム送信波長についての情報とダウンストリーム受信波長についての情報に従って、波長の決定が実行され、ONUによって選択される動作波長(すなわち、アップストリーム送信波長またはダウンストリーム受信波長)が期待される波長要件を満たすか否かを判定し得る。ONUの期待される波長要件が満たされる場合、OLTはONUの登録処理を完了し得る。ONUの期待される波長要件が満たされない場合、OLTは、ONUの期待される波長要件に従って、かつONUによって報告された波長能力セットを考慮して、ONUの利用可能なアップストリーム波長及び利用可能なダウンストリーム波長または利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペア、及び利用可能なアップストリーム波長及び利用可能なダウンストリーム波長または利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報を決定し、ONUに関連する波長状態サブテーブルを構築する。

ステップS53:ONUは、波長状態サブテーブルに従って、新しいアップストリーム送信波長と新しいダウンストリーム受信波長を選択し、新しいアップストリーム送信波長についての情報と新しいダウンストリーム受信波長についての情報をOLTに報告する。

続いて、OLTは、ONUによって報告された新しいアップストリーム送信波長についての情報と新しいダウンストリーム受信波長についての情報に従って、ONUの波長マッピング関係テーブルエントリを更新し得る。その後、ONUは、選択された新しいアップストリーム送信波長と新しいダウンストリーム受信波長を使用して、通常の登録プロセスに入り、新しい登録要求をOLTに送信し、登録を完了し得る。

上述の実施形態に記載される波長ネゴシエーション方法に基づいて、本出願は、多波長PONの波長ネゴシエーション装置をさらに提供し、該波長ネゴシエーション装置は、図2に示される多波長PONシステム100中のONU120に適用され得る。図6を参照すると、図6は、本出願に従って多波長PONの波長ネゴシエーション装置の実施形態の概略構成図であり、波長ネゴシエーション装置600は、多波長PONシステムの各ダウンストリーム波長チャネルを介して、OLTによってブロードキャストされる波長状態テーブルを受信するように構成された光受信器610であって、波長状態テーブルは、多波長PONシステムの利用可能な波長についての情報と、対応する波長チャネルの登録された光ネットワークユニットONUの静的情報とを示すために使用される、光受信器と、波長状態テーブルに従って、アップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長を選択するように構成された処理器620と、OLTが波長状態テーブルをリフレッシュするために、アップストリーム送信波長についての情報とダウンストリーム受信波長についての情報をOLTに報告するように構成された光送信器630とを具備する。

ある実施形態では、波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム波長のリストと現在利用可能なダウンストリーム波長のリスト、並びに、利用可能なアップストリーム波長のリストと利用可能なダウンストリーム波長のリスト中の各波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの数を含む。加えて、処理器620は、現在利用可能なアップストリーム波長のリストと現在利用可能なダウンストリーム波長のリストから、利用可能なアップストリーム波長についての情報と利用可能なダウンストリーム波長についての情報、及び各利用可能なアップストリーム波長と各利用可能なダウンストリーム波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの数を取得するように構成された波長情報取得モジュール621と、アップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長として、より少数の登録されたONUを有する波長チャネルに対応する利用可能なアップストリーム波長と利用可能なダウンストリーム波長をそれぞれ選択するように構成された波長選択モジュール622とを具備する。

別の実施形態では、波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リストと、現在利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リスト中の各アップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを含み、処理器620は、利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のバインディング関係リストから、利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアについての情報と、各利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアについての情報に対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを取得する波長情報取得モジュール621と、アップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長として、より少数の登録されたONUを有する波長チャネルに対応する利用可能なアップストリーム/ダウンストリーム送受信波長のペアを選択するように構成された波長選択モジュール622とを具備する。

ある実施形態では、処理器620は、登録要求を送信する前に波長初期化を実行し、一時的なダウンストリーム受信波長を構成するようにさらに構成されてよく、一時的なダウンストリーム受信波長は波長状態テーブルを受信するために受信波長として使用される。例えば、処理器620は、さらに、登録要求を送信する前に、ダウンストリーム受信波長を徐々に調整することによって、OLTからのダウンストリームデータを探索するように構成された波長調整モジュール623と、ダウンストリーム受信波長が現在調整されているダウンストリーム受信波長を介して、ダウンストリーム光信号がOLTから受信され得ることと、ダウンストリーム光信号を解析することによって正しいダウンストリームデータフレームが取得され得ることとを知るとき、一時的なダウンストリーム受信波長として現在のダウンストリーム受信波長を構成し、ダウンストリーム受信波長の調整を中止するように構成されたテンポラリ波長構成モジュール624とを具備する。

ある実施形態では、光送信器630は、登録要求の送信時または登録成功後に、OLTにONU波長能力セットを報告するようにさらに構成されてよく、光受信器610は、選択されたアップストリーム送信波長またはダウンストリーム受信波長を期待される波長要件を満たさないと決定されるとき、OLTによって再構築されるとともにユニキャスト方式で返信される波長状態サブテーブルを受信するようにさらに構成され、処理器620は、波長状態サブテーブルに従って新しいアップストリーム送信波長と新しいダウンストリーム受信波長を選択するようさらに構成されてよく、波長状態サブテーブルは、ONUによってサポートされる送受信波長の利用可能な波長についての情報と、対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報を含む。加えて、光送信器630は、OLTがさらに現在の波長状態テーブルをリフレッシュするように、OLTに、選択した新しいアップストリーム送信波長と新しいダウンストリーム受信波長を報告するようにさらに構成されてよい。

上述の記載は、波長ネゴシエーション装置600の各機能モジュールの主な機能の概要に過ぎないことは理解されるべきである。機能モジュールの詳細な動作プロセスについて、上述の実施形態に記載される波長ネゴシエーション方法を参照してもよい。

加えて、機能モジュールへの分割は、主に波長ネゴシエーションの特定の機能に基づく。特定の実施形態では、波長ネゴシエーション装置600は、図2に示される多波長パッシブ光ネットワークシステム100におけるONU120に適用されるとき、光受信器610は、ONU120のダウンストリーム光受信器122及び関連の駆動モジュールによって実装され得、光送信器630は、ONU120のアップストリーム光送信器123及び関連の駆動モジュールによって実装され得、処理器620はONU120のMACチップ124によって実装され得る。具体的には、波長情報取得モジュール621、波長選択モジュール622、波長調整モジュール623、及びテンポラリ波長構成モジュール624などの、処理器620の各機能モジュールは、MACチップ124のソフトウェアモジュールによって実装されてよい。代替的に、波長ネゴシエーション装置600の各機能モジュールは、別のハードウェアエンティティによっても実装されてよい。

加えて、他の代替的な実施形態では、波長ネゴシエーション装置600はプロセッサチップの内部に実装されてもよい。すなわち、上述の実施形態で提供された波長ネゴシエーション方法は、ソフトウェアプログラムとしてプロセッサチップの内部で実行され得る。

実施形態の上述の記載に基づいて、本発明が必要なハードウェアプラットフォームに加えてソフトウェアによって、またはハードウェアのみによって実装され得ることが当業者には明確に理解される。そのような理解に基づいて、背景技術部分に記載の技術に貢献する本発明の技術的解決策の全て又は一部は、ソフトウェア製品の形式で実装されてもよい。コンピュータソフトウェア製品は、ROM/RAM、磁気ディスク、または光学ディスク、などの記録媒体に格納され得、本発明の実施形態に記載された方法、または本発明の実施形態のいくつかの部分に記載された方法をコンピュータデバイス(パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスであってよい)に実行させるように指示するいくつかの指示を含む。

上述の記載は、本出願の例示的な特定の実装方法に過ぎず、本出願の保護範囲を制限する目的はない。本出願に開示される技術的範囲内で当業者によって容易に見出される変更または置換は、本出願の保護範囲に含まれる。従って、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に依存する。

110 光有線端末(OLT)
112 波長分割マルチプレクサ
113 波長分割マルチプレクサ
122 光受信器
123 光送信器
132 光スプリッタモジュール

Claims (10)

1. 多波長パッシブ光ネットワーク(PON)の波長ネゴシエーション方法であって、
   前記多波長PONのダウンストリーム波長チャネルを介して、光回線終端装置(OLT)によってブロードキャストされる波長状態テーブルを光ネットワークユニット(ONU)によって受信するステップであって、前記波長状態テーブルは、前記多波長PONの利用可能な波長についての情報と、前記利用可能な波長に対応する波長チャネルの登録されたONUの静的情報とを示すために使用される、ステップと、
   前記波長状態テーブルに従ってアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を前記ONUによって選択するステップと、
   前記OLTが前記波長状態テーブルをリフレッシュするために、前記アップストリーム送信波長についての情報及び前記ダウンストリーム受信波長についての情報を前記OLTに前記ONUによって報告するステップと
   を有し、
   前記波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長のバインディング関係リストと、前記現在利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長の前記バインディング関係リスト中の、アップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長の各ペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを有し、
   前記波長状態テーブルに従って、アップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を選択する前記ステップは、
   前記波長状態テーブル中に記録されたアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長の各ペアに対応する前記波長チャネルの登録されたONUの数に従って、かつ、前記ONUによってサポートされる送信波長能力及び受信波長能力を考慮して、より少数の登録されたONUを有するアップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長のペアを選択するステップを有することを特徴とする波長ネゴシエーション方法。
2. 波長の初期化を実行するとともに、一時的なダウンストリーム受信波長を構成するステップをさらに有し、
   前記波長状態テーブルは、前記一時的なダウンストリーム受信波長を用いて、対応するダウンストリーム波長チャネルから受信されることを特徴とする請求項１に記載の波長ネゴシエーション方法。
3. 波長の初期化を実行するとともに、一時的なダウンストリーム受信波長を構成する前記ステップは、
   前記ダウンストリーム受信波長を徐々に調整することによって前記OLTからのダウンストリームデータを探索し、かつ、ダウンストリーム光信号が、前記ダウンストリーム受信波長が現在調整されているダウンストリーム受信波長を介して前記OLTから受信され得るとともに、正しいダウンストリームデータフレームが前記ダウンストリーム光信号を解析することによって取得され得るとき、前記一時的なダウンストリーム受信波長として現在のダウンストリーム受信波長を構成するステップを有することを特徴とする請求項２に記載の波長ネゴシエーション方法。
4. 前記OLTによって再構築されるとともにユニキャスト方式で返信される波長状態サブテーブルを受信するステップと、
   前記波長状態サブテーブルに従って新しいアップストリーム送信波長及び新しいダウンストリーム受信波長を選択するステップと
   をさらに有し、
   前記波長状態サブテーブルは、前記ONUによってサポートされる送受信波長中の利用可能な波長についての情報と、対応する波長チャネルの登録されたONUの前記静的情報とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長ネゴシエーション方法。
5. 多波長パッシブ光ネットワークPONの波長ネゴシエーション装置であって、
   前記多波長PONのダウンストリーム波長チャネルを介して、光回線終端装置OLTによってブロードキャストされる波長状態テーブルを受信するように構成された光受信器であって、前記波長状態テーブルは、前記多波長PONの利用可能な波長についての情報と、前記利用可能な波長に対応する波長チャネルの登録された光ネットワークユニットONUの静的情報とを示すために使用される、光受信器と、
   前記波長状態テーブルに従ってアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長を選択するように構成された処理器と、
   前記OLTが前記波長状態テーブルをリフレッシュするために、前記アップストリーム送信波長についての情報及び前記ダウンストリーム受信波長についての情報を前記OLTに報告するように構成された光送信器と
   を具備し、
   前記波長状態テーブルは、現在利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長のバインディング関係リストと、前記現在利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長の前記バインディング関係リスト中のアップストリーム送信波長とダウンストリーム受信波長の各ペアに対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを有し、
   前記処理器は、
   前記利用可能なアップストリーム送信波長及び前記利用可能なダウンストリーム受信波長の前記バインディング関係リストから、利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長の各ペアについての情報と、利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長の各ペアについての情報に対応する波長チャネルの登録されたONUの数とを取得するように構成された波長情報取得モジュールと、
   前記アップストリーム送信波長及び前記ダウンストリーム受信波長として、より少数の登録されたONUを有する波長チャネルに対応する利用可能なアップストリーム送信波長及びダウンストリーム受信波長のペアを選択するように構成された波長選択モジュールとを有することを特徴とする波長ネゴシエーション装置。
6. 前記処理器は、波長の初期化を実行するとともに、一時的なダウンストリーム受信波長を構成するようにさらに構成され、
   前記一時的なダウンストリーム受信波長は、前記波長状態テーブルを受信するための受信波長として使用されることを特徴とする請求項５に記載の波長ネゴシエーション装置。
7. 前記処理器は、
   前記ダウンストリーム受信波長を徐々に調整することによって前記OLTからのダウンストリームデータを探索するように構成された波長調整モジュールと、
   ダウンストリーム光信号が、前記ダウンストリーム受信波長が現在調整されているダウンストリーム受信波長を介して前記OLTから受信され得るとともに、正しいダウンストリームデータフレームが前記ダウンストリーム光信号を解析することによって取得され得るとき、前記一時的なダウンストリーム受信波長として現在のダウンストリーム受信波長を構成するとともに前記ダウンストリーム受信波長の前記調整を中止するように構成されたテンポラリ波長構成モジュールとを具備することを特徴とする請求項６に記載の波長ネゴシエーション装置。
8. 前記光受信器は、前記OLTによって再構築されるとともにユニキャスト方式で返信される波長状態サブテーブルを受信するようにさらに構成され、
   前記処理器は、前記波長状態サブテーブルに従って新しいアップストリーム送信波長及び新しいダウンストリーム受信波長を選択するようにさらに構成され、
   前記波長状態サブテーブルは、各ONUによってサポートされる送受信波長中の利用可能な波長についての情報と、前記対応する波長チャネルの登録されたONUの前記静的情報とを有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の波長ネゴシエーション装置。
9. 多波長パッシブ光ネットワークPONシステムであって、少なくとも1つの光回線終端装置(OLT)と複数の光ネットワークユニット(ONU)とを具備し、前記少なくとも1つのOLTは光分配ネットワークを使用してポイントツーマルチポイント方式で前記複数のONUに接続され、前記ONUは、請求項５から８のいずれか一項に記載の前記多波長PONの前記波長ネゴシエーション装置を有することを特徴とする多波長パッシブ光ネットワークPONシステム。
10. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のステップをコンピュータに実行させるプログラム。

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