JP6298782B2 - ネットワークシステム、局側装置、及び、通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークシステム、局側装置、及び、通信方法に関する。

近年、インターネットの普及に伴い、ネットワークにおける通信の高速化への要求が高まっている。そして、この高速化への要求にこたえるため、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の普及が進んでいる。

ＰＯＮは、局に置かれる収容局（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と各ユーザー宅に設置されるネットワークユニット（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）との間を接続するため、ＯＬＴに接続される１本のファイバを、光スプリッタによって複数に分岐させ、分岐された複数のファイバの各々を複数のＯＮＵの各々に接続するネットワークである。このようなＰＯＮによってネットワークを構築した場合、ファイバの敷設コストが安く、かつ光伝送を用いるため高速に通信を行うことが可能である。このため、現在、世界各国で普及が進んでいる。

ＰＯＮを用いた方法の中でも、ＯＬＴからＯＮＵへの下り伝送用の信号と、ＯＮＵからＯＬＴへの上り伝送用の信号とに、異なる波長の光信号を用い、さらに、ＯＮＵ毎の信号を時分割するＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＰＯＮが広く利用されている。このＴＤＭ−ＰＯＮは、標準規格となっているＢ−ＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ＰＯＮ）、Ｅ−ＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｃａｐａｂｌｅ ＰＯＮ）、１０Ｇ−ＥＰＯＮ、及び、ＸＧ−ＰＯＮにおいて採用されている方式である。

ＴＤＭ−ＰＯＮの上り通信における多重化は、ＯＬＴが時分割によって各ＯＮＵに送信許可する期間を割り当てることで実現する。上り通信における各ＯＮＵからの光信号の衝突を防ぐために、ＯＬＴがＯＮＵの光信号の送信タイミングを制御する。具体的には、ＯＬＴは各ＯＮＵに対して、送信を許可する期間を指示するための制御フレームを送信する。そして、ＯＮＵは、受信した制御フレームが示す期間に、上りの制御信号及び上りデータを送信する。

ＴＤＭ−ＰＯＮの下り通信における多重化は、ＭＡＣ層においてＯＮＵを識別するＩＤをヘッダに付加したフレームを全ＯＮＵに送信し、ＯＮＵ側で自宛のＩＤが付与されたフレームのみ受信することで実現する。

さらに、次世代のＰＯＮの候補として、従来のＴＤＭ−ＰＯＮを複数の波長で束ねるＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを用いる方法がある。このＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮでは、複数の波長を利用することでより大容量の通信を実現できる。

このＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＮＵは、波長可変な光送受信器を用い、通信する波長を動的に変更する技術が、従来より提案されている。また、波長の変更頻度を抑制しつつ、各リンクのトラフィックを公平化するような波長割当方法に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ＯＮＵの波長切替方法については、ＯＬＴからＯＮＵに対して波長切替指示を送信し、ＯＮＵが波長切替を完了すると、ＯＮＵからＯＬＴに対して波長切替完了通知を送信する技術が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。

また、ＰＯＮにおいては、一般にＯＬＴとＯＮＵ間の距離が異なり、そのためＯＬＴ−ＯＮＵ間の伝送損失もＯＮＵ毎に異なる。上り通信において各ＯＮＵから送信されたバーストデータのＢＥＲを計測し、そのＢＥＲに基づいて上りＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前方誤り訂正）を選択したり、下り通信おいて、下りのＢＥＲに基づいて下りＦＥＣを選択する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−１３８３７９号公報 米国特許出願公開第２０１３／０１５６４２０号明細書

T.Yoshida、他、"An Automatic Load-balancing DWBA Algorithm Considering Long-time Tuning Devices for λ-tunable WDM/TDM-PON"、ECOC2013 We.2.F.5

ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける下り通信の多重化は、ＴＤＭ−ＰＯＮと同じ方法を用い、全ＯＮＵが同一波長を用いた信号を受信する必要がある。そのため、一つの波長が割り当てられたＯＮＵのすべてが近距離にある場合、当該波長を用いた信号を送出するＯＬＴは、下りＦＥＣをＯＦＦにできる。一方で、一つの波長が割り当てられたＯＮＵの中に、遠距離に設置されたＯＮＵが１台でもある場合、当該波長を用いた信号を送出するＯＬＴは、下りＦＥＣをＯＮにする必要がある。

ＯＮＵに波長を動的に割り当る方法が従来から提案されているが、ＯＮＵ毎の通信品質又は伝送距離は考慮されていない。そのため、適応ＦＥＣ制御を備えたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮに従来の波長割当を適用し、さらに、一つの波長が割り当てられたＯＮＵに遠距離のＯＮＵが１台以上存在する状況が発生しうる。

そして、遠距離に設置されたことによって、下りＦＥＣをＯＮにした状態で通信可能なＯＮＵが波長ごとに１台以上存在する場合、ＯＬＴは、すべての波長において下りＦＥＣをＯＮにして通信する必要がある。その結果、下りＦＥＣをＯＦＦにして通信するＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）の数（すなわち、波長の数）が減少し、システムの性能の一つの指標である下り合計レートが低下してしまう。

このように、ＯＮＵ毎の通信品質及び距離を考慮せずにＯＮＵの波長を割り当てた場合、下り通信においてＦＥＣをＯＦＦにして通信可能なＯＳＵ数が減少し、システム全体の下り合計レートを高められない。

このように、ＯＬＴが、遠距離に設置されたＯＮＵに対して、ＦＥＣのような特定の通信制御を適用する場合に、遠距離に設置されたＯＮＵと同じ波長に割り当てられた他のＯＮＵに同じ通信制御を適用することにより、システム全体の下り合計レートが低下していた。

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、波長可変なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、通信品質又は距離が異なるＯＮＵが混在する場合に、システム全体の下り合計レートを高めることが目的である。

上記課題を解決するために、本発明は、ネットワークシステムであって、複数の加入者装置と、当該複数の加入者装置と通信する局側装置とを備え、前記局側装置は、前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、前記局側装置から前記複数の加入者装置へ向かう下り通信に、前記複数の加入者装置に割り当てられる波長ごとに通信制御方法を適用し、前記下り通信の通信品質を、前記加入者装置ごとに取得し、前記取得した通信品質が所定の基準と比較して悪い加入者装置に、前記通信制御方法の第１の候補を定め、前記取得した通信品質が前記所定の基準と比較して良い加入者装置に、前記第１の候補より高い伝送レートを下り通信に適用する通信制御方法の第２の候補を定め、前記第１の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最少にし、かつ、前記第２の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最大にするように、前記複数の加入者装置を前記複数の波長に割り当て、前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第１の候補を適用し、前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられていない波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第２の候補を適用する。

本発明によれば、通信品質及び距離が異なるＯＮＵが混在する場合に、システム全体の下り合計レートを高めることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施例１のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮによる光アクセス網を示すブロック図である。 実施例１のＯＬＴの構成を示すブロック図である。 実施例１のＯＮＵの構成を示すブロック図である。 実施例１のＰＨＹフレームフォーマットの例を示す説明図である。 実施例１のＯＬＴ制御部が保持するＦＥＣ管理テーブルを示す説明図である。 実施例１のＯＬＴ制御部が保持するＯＮＵ管理テーブルを示す説明図である。 実施例１のＯＬＴ制御部の処理を示すフローチャートである。 実施例１の波長の動的割当て処理を示すシーケンス図である。 実施例１の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 実施例２のＯＮＵ管理テーブルを示す説明図である。 実施例２の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 実施例３のＯＮＵ管理テーブルを示す説明図である。 実施例３のＯＮＵによる処理を示すフローチャートである。 実施例４のＦＥＣ管理テーブルを示す説明図である。 実施例４のＯＬＴ制御部の処理を示すフローチャートである。 実施例４の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 実施例５のＯＬＴの構成を示すブロック図である。 実施例５のＯＮＵの構成を示すブロック図である。 実施例５のレート管理テーブルを示す説明図である。 実施例５のＯＬＴ制御部の処理を示すフローチャートである。 実施例５の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 従来例の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 従来例のＯＳＵに性能の違いがある場合の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 従来例の通信品質を考慮しない波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。 従来例のＯＳＵ間の下り伝送レートが同じである時の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には、同一の符号が付与されている。また、特に断らない限り、ＰＯＮ区間の制御フレームの説明は、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規格で規定されている制御フレームに基づいて実施する。

（光アクセス網）
図１は、実施例１のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮによる光アクセス網を示すブロック図である。

実施例１の光アクセス網は、ＯＬＴ１０、光スプリッタ３０、複数のＯＮＵ２０（２０＃１〜２０＃６４）、及び複数の端末５０（５０＃１〜５０＃６４）を備える。ＯＬＴ１０は、光回線装置かつ局側装置であり、ＯＮＵ２０は、光ネットワーク装置かつ加入者装置である。

ＯＬＴ１０は、幹線の光ファイバ４００を介して光スプリッタ３０と接続される。光スプリッタ３０は、支線の光ファイバ４０＃１〜４０＃６４を介してＯＮＵ２０＃１〜２０＃６４に接続される。端末５０＃１〜５０＃６４は、それぞれＯＮＵ２０＃１〜２０＃６４に接続される。

次に、下り通信及び上り通信の方法に関して説明する。ここで、ＯＮＵ２０＃１〜２０＃１６は、下り波長λＤ１及び上り波長λＵ１を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０＃１７〜２０＃３２は、下り波長λＤ２及び上り波長λＵ２を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。

ＯＮＵ２０＃３３〜２０＃４８は、下り波長λＤ３及び上り波長λＵ３を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０＃４９〜２０＃６４は、下り波長λＤ４及び上り波長λＵ４を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。なお、この波長可変ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムでは各ＯＮＵ２０が上り通信及び下り通信に用いる波長は固定ではなく、動的に変更される。

ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるＯＬＴ１０からＯＮＵ２０への下り通信に関して説明する。ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０＃１〜２０＃１６宛ての信号を、下り波長λＤ１の下り光信号によって送信する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０＃１７〜２０＃３２宛ての信号を、下り波長λＤ２の下り光信号によって送信する。

また、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０＃３３〜２０＃４８宛ての信号を、下り波長λＤ３の下り光信号によって送信する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０＃４９〜２０＃６４宛ての信号を、下り波長λＤ４の下り光信号によって送信する。

従って、ＯＬＴ１０から送信される光信号は、下り波長λＤ１、λＤ２、λＤ３、λＤ４で波長多重された光信号である。波長多重された光信号は、光スプリッタ３０、光ファイバ４０＃１〜４０＃６４を介してＯＮＵ２０＃１〜２０＃６４に入力される。ＯＮＵ２０は、送受信する波長を変更可能な波長可変光送受信器を備えており、特定の波長のみ送受信が可能である。

ＯＮＵ２０は、波長多重された下り光信号を受信した場合、自らに割り当てられた特定の波長のみ受信する。例えば、ＯＮＵ２０＃１〜２０＃１６は、下り波長λＤ１のみの信号を選択し、選択された信号を受信する。また、ＯＮＵ２０＃１７〜２０＃３２は、下り波長λＤ２のみの信号を選択し、選択された信号を受信する。また、ＯＮＵ２０＃３３〜２０＃４８は、下り波長λＤ３のみの信号を選択し、選択された信号を受信する。また、ＯＮＵ２０＃４９〜２０＃６４は、下り波長λＤ４の信号のみを選択し、選択された信号を受信する。

各波長を用いた光信号では各ＯＮＵ２０宛の信号が時分割で多重されている。例えば、下り波長λＤ１の下り光信号には、ＯＮＵ２０＃１〜２０＃１６宛の信号が時分割多重されているため、ＯＮＵ２０の各々は、ＯＬＴ１０から受信したフレームを解析して自宛か否かを判定し、自宛のフレームのみを選択することが可能である。

次に、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおけるＯＮＵ２０からＯＬＴ１０への上り信号に関して説明する。各ＯＮＵ２０は、上り波長λＵ１〜λＵ４のいずれかを選択し、選択されたた波長によって、ＯＬＴ１０から指示された期間に上り光信号を送信する。なお、ＯＮＵ２０は、指示された期間のみ上り光信号を送信するため、送信される上り光信号はバースト光信号である。

例えば、ＯＮＵ２０＃１〜２０＃１６は、上り波長λＵ１の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０＃１７〜２０＃３２は、上り波長λＵ２の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０＃３３〜２０＃４８は、上り波長λＵ３の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０＃４９〜２０＃６４は、上り波長λＵ４の上りバースト光信号を送信する。

各ＯＮＵ２０から送信された上り光信号（上りバースト光信号）は、光スプリッタ３０によって多重された後、ＯＬＴ１０に入力される。従って、ＯＬＴ１０には、時分割多重され、さらに、波長多重された上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号が入力される。

このようにＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、従来のＴＤＭ−ＰＯＮを複数の波長で束ねている。このため、１台のＯＬＴ１０が、より多くのＯＮＵ２０を収容可能であり、さらに、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間において、より大きな伝送容量を実現できる。

（ＯＬＴ１０）
図２は、実施例１のＯＬＴ１０の構成を示すブロック図である。

ＯＬＴ１０は、合波分波器（ＷＤＭカプラ）１００、ＯＳＵ１１０（１１０＃１〜１１０＃４）、レイヤー２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）１７０、ネットワークノードインタフェース（ＮＮＩ）部１８０、及び、ＯＬＴ制御部１６０から構成される。

ＯＳＵ１１０は更に、光送受信器１２０、ＰＨＹ処理部１３０、及び、ＭＡＣ処理部１４０から構成される。また、ＰＨＹ処理部１３０は、ＰＨＹフレーム生成部１３１、ＦＥＣエンコーダ１３２、ＰＨＹフレーム終端部１３３、及び、ＦＥＣデコーダ１３４から構成される。

ＯＬＴ制御部１６０は、プロセッサ及びメモリを備える。ＯＬＴ制御部１６０のプロセッサは、メモリに格納するプログラムを実行することによって、ＯＬＴ制御部１６０の各機能部（適応ＦＥＣ制御部１６１、ＤＷＡ制御部１６２及びトラフィック制御部１６３）を実現してもよいし、物理的な集積回路を有することによって機能部を実現してもよい。また、ＯＬＴ制御部１６０のメモリは、データとしてＦＥＣ管理テーブル１６５ａ、及び、ＯＮＵ管理テーブル１６６ａを有する。

ＯＬＴ制御部１６０は、適応ＦＥＣ制御部１６１、ＤＷＡ制御部１６２、トラフィック制御部１６３の機能部を実現する。以下、各装置及び機能部を説明する。

合波分波器１００は、波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号と波長λＤ１〜λＤ４の下り光信号とを合波及び分波する。合波分波器１００は、ＯＳＵ１１０＃１から入力された下り波長λＤ１の光信号、ＯＳＵ１１０＃２から入力された下り波長λＤ２の光信号、ＯＳＵ１１０＃３から入力された下り波長λＤ３の光信号、及び、ＯＳＵ１１０＃４から入力された下り波長λＤ４の光信号を合波した光信号を光スプリッタ３０に出力する。

また、合波分波器１００は、光スプリッタ３０から入力された光信号（波長λＵ１〜λＵ４が合波された信号）を分波して、上り波長λＵ１の光信号をＯＳＵ１１０＃１に、上り波長λＵ２の光信号をＯＳＵ１１０＃２に、上り波長λＵ３の光信号をＯＳＵ１１０＃３に、上り波長λＵ４の光信号をＯＳＵ１１０＃４に入力する。

光送受信器１２０は、それぞれ合波分波器１００から入力された上り波長λＵ１〜λＵ４の上り光信号を受信し、受信した上り光信号を電流信号に変換する。さらに、光送受信器１２０は、変換後の電流信号を電圧信号に変換及び増幅し、電気信号からクロックを抽出し、抽出されたクロックで電気信号をリタイミングし、電気信号をデジタル信号に変換して、それぞれＰＨＹ処理部１３０の各々に出力する。

また、光送受信器１２０は、ＰＨＹ処理部１３０の各々から入力された電気信号をそれぞれ下り波長λＤ１〜λＤ４の光信号の各々に変換し、変換後の光信号を、合波分波器１００に出力する。なお、実施例１においては、すべてのＯＳＵ１１０の光送受信器１２０は同一の性能である。

ＰＨＹ処理部１３０は、光アクセスネットワーク区間の通信のＰＨＹ層の処理を行なう。ＰＨＹ処理部１３０は、ＰＨＹフレーム生成部１３１、ＦＥＣエンコーダ１３２、ＰＨＹフレーム終端部１３３、及び、ＦＥＣデコーダ１３４から構成される。

まず、下り信号の処理内容を説明する。ＦＥＣエンコーダ１３２は、ＭＡＣ処理部１４０からＭＡＣフレームが入力された場合、そのＭＡＣフレームに、６４Ｂ６６Ｂ符号化処理及びＦＥＣ符号化処理を実行した後、ＰＨＹフレーム生成部１３１に入力する。ＰＨＹフレーム生成部１３１は、入力された信号に、ＰＯＮ区間用のＰＨＹヘッダを付加し、ＰＨＹフレームを生成して光送受信器１２０に入力する。

次に、上り信号の処理内容を説明する。ＰＨＹフレーム終端部１３３は、光送受信器１２０から入力された電気信号に対して、ＰＨＹフレームのＰＨＹヘッダを検出し、ＰＨＹヘッダの内容を解析する。ここでは、ＰＨＹフレーム終端部１３３は、ＰＨＹヘッダから、ＵＳ−ＦＥＣ ＯＮ／ＯＦＦに関する情報を取得し、取得した情報をＦＥＣデコーダ１３４に入力する。

ＦＥＣデコーダ１３４は、入力された信号に対してＦＥＣのコードワード毎にＦＥＣ復号化処理を実行し、その後に６４Ｂ６６Ｂ復号化処理を実行した後、ＭＡＣ処理部１４０に信号を入力する。

ここで、ＦＥＣエンコーダ１３２は、ＯＬＴ制御部１６０内の適応ＦＥＣ制御部１６１からの指示に基づいて、ＦＥＣ符号化処理を切替えて動作可能である。例えば、ＦＥＣ ＯＮの指示を受けた場合、ＦＥＣエンコーダ１３２は、入力された信号に、６４Ｂ６６Ｂの符号化処理を実行し、更にＦＥＣパリティを算出し、ＦＥＣパリティを付加した後、ＰＨＹフレーム生成部１３１に入力する。

一方、ＦＥＣ ＯＦＦの指示を受けた場合、ＦＥＣエンコーダ１３２は、入力された信号に、６４Ｂ６６Ｂの符号化処理を実行する。そして、ＦＥＣエンコーダ１３２は、ＦＥＣパリティの算出及び付加の処理を実行することなく、信号をＰＨＹフレーム生成部１３１に入力する。

ＭＡＣ処理部１４０は、光アクセスネットワーク区間の通信のＭＡＣ層の処理を行なう。具体的には、ネットワークから受信した下りユーザーデータ用のＭＡＣフレームをＯＮＵに転送する処理、ＯＮＵから受信した上りユーザーデータ用のＭＡＣフレームをネットワークに転送する処理、ＰＯＮ区間でやりとりする制御用ＭＡＣフレームの処理をおこなう。

上りユーザーデータの処理に関し、ＭＡＣ処理部１４０は、ＰＨＹ処理部１３０から受信したＭＡＣフレームのヘッダ情報を解析し、ユーザーデータ用フレームであるか制御フレームであるかを識別する。そして、ＭＡＣ処理部１４０は、ユーザーデータ用フレームをＬ２ＳＷ１７０へ振り分け、制御フレームをＭＡＣ処理部１４０内で処理する。

また、下りユーザーデータの処理に関し、ＭＡＣ処理部１４０は、Ｌ２ＳＷ１７０から受信したユーザーデータ用フレームとＭＡＣ処理部１４０内で生成した制御フレームを多重してＰＨＹ処理部１３０に入力する。

また、ＰＯＮ区間でやりとりする制御フレームの処理に関し、ＭＡＣ処理部１４０は、ＯＮＵ２０からＰＨＹ処理部１３０を介して受信した場合、制御フレーム内のヘッダを解析し、制御フレームの種別を識別し、種別毎に処理を実行する。例えば、ＭＡＣ処理部１４０は、下り受信ビット誤り率を通知する制御フレームを受信した場合、制御フレームの内容を更に解析して、ＯＮＵ−ＩＤと下り信号のビット誤り率（下りＢＥＲ値）とを取得し、ＯＬＴ制御部１６０に通知する。

ＭＡＣ処理部１４０は、ＯＮＵ２０に送信する制御フレームを生成し、Ｌ２ＳＷ１７０から受信したＭＡＣフレームと制御フレームとを多重して、ＰＨＹ処理部１３０を介してＯＮＵ２０に送信する。例えば、ＭＡＣ処理部１４０は、ＯＮＵ２０に波長切替を指示する制御フレームを生成したり、ＯＮＵ２０に下りＢＥＲ値の通知を要求する制御フレームを生成したりする。

Ｌ２ＳＷ１７０は、ＯＳＵ１１０から入力されたＭＡＣフレームを多重してＮＮＩ部１８０に入力する。また、Ｌ２ＳＷ１７０は、ＮＮＩ部１８０から入力されたＭＡＣフレームの宛先に基づいて出力先ポートを決定し、決定した出力先ポートにＭＡＣフレームを出力する。

ＮＮＩ部１８０は、Ｌ２ＳＷ１７０から受信した多重されたユーザデータフレームをＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した信号に変換して、変換後のユーザーデータ用フレームをネットワーク６０に入力する。また、ＮＮＩ部１８０は、ネットワーク６０から入力されたユーザーデータ用フレームをＬ２ＳＷ１７０に転送する。

ＮＮＩ部１８０は、ＯＬＴ制御部１６０からの指示に基づいて、波長切替処理中に受信した波長切替対象の下りユーザデータフレームを蓄積し、波長切替処理終了後にＬ２ＳＷ１７０に転送する。

ＯＬＴ制御部１６０は、ＯＳＵ１１０＃１〜ＯＳＵ１１０＃４、Ｌ２ＳＷ１７０、及びＮＮＩ部１８０に各種の指示を出したり、各機能部の状態をモニタしたりする。

適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０毎の通信品質を取得し、それらに基づいて下りＦＥＣをＯＮにするか、及び、上りＦＥＣをＯＮにするかを判定し、判定した結果に基づいてＯＳＵ１１０への下りＦＥＣの設定の変更を指示したり、ＯＮＵ２０への上りＦＥＣ設定の変更を指示したりする。なお、本実施例における通信品質は、ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との距離に依存して変化する。

ＤＷＡ制御部１６２は、ＯＮＵ２０毎のトラフィック量並びにＯＮＵ２０毎の通信品質及び距離に基づいて各ＯＮＵ２０の波長を決定し、波長の変更指示及び変更終了の確認を実行する。

トラフィック制御部１６３は、ＯＳＵ１１０毎の下りＦＥＣ適用状態に基づいて、ＮＮＩ部１８０及びＬ２ＳＷ１７０のＯＳＵ１１０毎の下り上限帯域を調整する。例えば、トラフィック制御部１６３は、ＯＳＵ１１０＃１において下りＦＥＣがＯＮであり、ＯＳＵ１１０＃２において下りＦＥＣがＯＦＦである場合に、それぞれＰＯＮ区間の下り伝送レートに合わせた帯域を設定する。

なお、本実施例において、適応ＦＥＣ制御部１６１、ＤＷＡ制御部１６２、及び、トラフィック制御部１６３は相互に連携が可能である。例えば、適応ＦＥＣ制御部１６１が決定した下りＦＥＣの適用状態に基づいて、ＤＷＡ制御部１６２がＯＮＵ２０の波長を決定することができる。

また、適応ＦＥＣ制御部１６１が設定した下りＦＥＣの適用状態に基づいて、トラフィック制御部１６３は、ＮＮＩ部１８０の下り上限帯域を調整することも可能である。また、トラフィック制御部１６３は、あるＯＮＵ２０の波長を切り替える場合、波長切替対象のＯＮＵ２０宛ての下りフレームを一時的に蓄積し、波長切替終了後に蓄積を解除する指示を、ＮＮＩ部１８０に送ってもよい。

実施例１によるＯＬＴ１０の構成によれば、適応ＦＥＣ制御部１６１とＤＷＡ制御部１６２とは連携して動作可能であり、ＯＬＴ制御部１６０は、ＯＮＵ２０毎の通信品質に応じて、ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定し、決定した波長に切替えることが可能である。

（ＯＮＵ２０）
図３は、実施例１のＯＮＵ２０の構成を示すブロック図である。

ＯＮＵ２０は、波長可変光送受信器２１０、ＰＨＹ処理部２３０、ＭＡＣ処理部２４０、及び、ＯＮＵ制御部２５０を有する。ＰＨＹ処理部２３０は、更にＰＨＹフレーム生成部２３１、ＦＥＣエンコーダ２３２、ＰＨＹフレーム終端部２３３、及び、ＦＥＣデコーダ２３４から構成される。また、ＯＮＵ制御部２５０は、ＢＥＲ管理部２５１及び波長制御部２５２から構成される。

以下、各装置、及び各処理部の機能を説明する。

波長可変光送受信器２１０は、送信波長及び受信波長をそれぞれ個別に調整可能な光送受信器である。波長可変光送受信器２１０は、ＯＮＵ制御部２５０から送信波長及び受信波長を設定する指示を受け付ける。

そして、波長可変光送受信器２１０は、受信した上り光信号の送信波長に上り波長λＵ１〜λＵ４のいずれかを、指示に従って設定し、上り信号をＯＬＴ１０に向けて送信する。また、波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１〜λＤ４のいずれかが設定された下り光信号を、指示に従って受信する。

ここで、送信波長が上り波長λＵ１に設定され、受信波長が下り波長λＤ１に設定された場合の、波長可変光送受信器２１０の処理を説明する。ＯＬＴ１０から送信された下り光信号であり、かつ、下り波長λＤ１〜λＤ４が波長多重された下り光信号を受信した場合、波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１以外の波長をカットする。これによって、波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１の下り光信号のみを選択し、選択された下り光信号を受信する。波長可変光送受信器２１０は、このような処理を、例えば、透過波長が可変な光フィルタを備えることによって実現できる。

波長可変光送受信器２１０は、下り波長λＤ１の下り光信号を電流信号に変換し、変換後の電流信号を電圧信号に変換し、さらに電圧信号を増幅することによって、電気信号を生成する。そして、波長可変光送受信器２１０は、生成された電気信号を、ＰＨＹ処理部２３０に入力する。また、波長可変光送受信器２１０は、ＰＨＹ処理部２３０から入力された電気信号を、上り波長λＵ１の上り光信号に変換し、変換後の上り光信号をＯＬＴ１０に向けて出力する。

ＰＨＹ処理部２３０は、光アクセスネットワーク区間の通信のＰＨＹ層の処理を行なう。以下に、ＰＨＹ処理部２３０による上り信号の処理内容を説明する。

ＦＥＣエンコーダ２３２は、ＭＡＣ処理部２４０からＭＡＣフレームが入力された場合、入力されたＭＡＣフレームに、６４Ｂ６６Ｂ符号化処理、及び、ＦＥＣ符号化処理を実行し、その後、ＭＡＣフレームをＰＨＹフレーム生成部２３１に入力する。ＰＨＹフレーム生成部２３１は、入力された信号にＰＯＮ区間用のＰＨＹヘッダを付加することによってＰＨＹフレームを生成し、生成したＰＨＹフレームを波長可変光送受信器２１０に出力する。

次に、上り信号の処理内容を説明する。ＰＨＹフレーム終端部２３３は、波長可変光送受信器２１０から入力された電気信号からＰＨＹフレームのヘッダを検出し、ＰＨＹヘッダの内容を解析する。ここでＰＨＹフレーム終端部２３３は、ＤＳ−ＦＥＣ ＯＮ／ＯＦＦに関する情報を取得し、その情報をＦＥＣデコーダ２３４に出力する。

ＦＥＣデコーダ２３４は、入力された信号に、ＦＥＣのコードワード毎にＦＥＣ復号化処理を実行し、その後に６４Ｂ６６Ｂ復号化処理を実行し、その後、信号をＭＡＣ処理部２４０に入力する。

また、ＦＥＣデコーダ２３４は、ＦＥＣ復号化処理を実行した際の誤り訂正ビット数、受信したＦＥＣコードワード数、及び、誤り訂正不可のコードワード数に関する統計情報を測定する。そして、ＦＥＣデコーダ２３４は、ＢＥＲ管理部２５１から要求に従い、ＢＥＲ管理部２５１に統計情報を入力する。なお、ＰＨＹフレームの具体的なフォーマットについては後述する。

ＭＡＣ処理部２４０は、光アクセスネットワーク区間の通信のＭＡＣ層の処理を行なう。具体的には、ＭＡＣ処理部２４０は、ユーザーネットワークから受信した上りユーザーデータ用のＭＡＣフレームをＯＬＴ１０に転送する処理、ＯＬＴ１０から受信した下りユーザーデータ用のＭＡＣフレームをユーザーネットワークに転送する処理、及び、制御用ＭＡＣフレームをＰＯＮ区間でやりとりする処理をおこなう。

下りユーザーデータの処理に関し、ＭＡＣ処理部２４０は、ＰＨＹ処理部２３０から受信したＭＡＣフレームのヘッダ情報を解析し、ユーザーデータ用フレームであるか制御フレームであるかを識別する。ＭＡＣ処理部２４０は、ユーザーデータ用フレームを端末５０に転送し、制御フレームをＭＡＣ処理部２４０内で処理する。

また、上りユーザーデータの処理に関し、ＭＡＣ処理部２４０は、端末５０から受信したユーザーデータ用フレームとＭＡＣ処理部２４０内で生成した制御用フレームとを多重し、ＰＨＹ処理部２３０に入力する。

また、ＰＯＮ区間でやりとりする制御用ＭＡＣフレームの処理に関し、ＭＡＣ処理部２４０は、ＯＮＵ２０からＰＨＹ処理部２３０を介して受信した場合、制御フレーム内のヘッダを解析し、制御フレームの種別を識別し、種別毎に処理を実行する。例えば、ＯＮＵ２０のＭＡＣ処理部２４０は、下り受信ビット誤り率通知を要求する制御フレームを受信した場合、制御フレームの内容を更に解析し、ＯＮＵ―ＩＤと下りＢＥＲ値とを取得し、ＯＮＵ制御部２５０に通知する。

また、ＭＡＣ処理部２４０は、ＯＬＴ１０に送信する制御フレームを生成し、端末５０から受信したユーザーデータ用ＭＡＣフレームと制御フレームとを多重し、ＰＨＹ処理部２３０を介してＯＬＴ１０に送信する。例えば、ＭＡＣ処理部２４０は、波長切替終了をＯＬＴ１０に通知する制御フレームを生成したり、下りＢＥＲ値をＯＬＴ１０に通知する制御フレームを生成したりする。

ＯＮＵ制御部２５０は、ＢＥＲ通知制御及び波長制御に関するメッセージをＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間で送受信するのに加え、ＯＮＵ２０内のＭＡＣ処理部２４０、ＰＨＹ処理部２３０及び波長可変光送受信器２１０を制御する。

例えば、ＯＮＵ制御部２５０内のＢＥＲ管理部２５１は、ＰＨＹ処理部２３０から取得した下り受信に関する統計情報を取得し、下りＢＥＲ値として管理する。そして、ＯＬＴ１０から下りＢＥＲ通知要求のメッセージを受信した場合、ＢＥＲ管理部２５１は、管理している下りＢＥＲ値を格納した下りＢＥＲ通知回答メッセージを発行し、ＭＡＣ処理部２４０を介してＯＬＴ１０に送信する。

なお、ＢＥＲ管理部２５１は、例えば、ＰＨＹ処理部２３０内のＦＥＣデコーダ２３４において測定された誤り訂正ビット数、受信したＦＥＣコードワード数、及び、誤り訂正不可のコードワード数を用いて、下りＢＥＲ値を算出する。また、ＦＥＣデコーダ２３４は、別の方法として、ＰＨＹフレーム内にあるＢＩＰを用いて下りＢＥＲ値を測定し、ＢＥＲ管理部２５１に通知してもよい。

ここで、ＦＥＣエンコーダ２３２は、ＯＮＵ制御部２５０内のＢＥＲ管理部２５１からの指示に基づいて、ＦＥＣ符号化処理を切り替えることができる。ＦＥＣエンコーダ２３２は、例えば、ＦＥＣ ＯＮを指示された場合、入力された信号に、６４Ｂ６６Ｂの符号化処理を実行し、更にＦＥＣパリティを算出して、ＦＥＣパリティを付加した後、信号をＰＨＹフレーム生成部２３１に入力する。

一方、ＦＥＣエンコーダ２３２は、ＦＥＣ ＯＦＦを指示された場合、入力された信号に対して、６４Ｂ６６Ｂの符号化処理を実行する。そして、ＦＥＣエンコーダ２３２は、ＦＥＣパリティの算出及び付加の処理を実行することなく、信号をＰＨＹフレーム生成部２３１に入力する。

ＭＡＣ処理部２４０は、ユーザーデータ用フレームをＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した信号に変換し、変換後のフレームを端末５０に送信する。また、ＭＡＣ処理部２４０は、端末５０から送信されたユーザーデータ用フレームを、ＰＨＹ処理部２３０に転送する。

実施例１によるＯＮＵ２０の構成によれば、ＯＮＵ２０は波長可変光送受信器２１０の送信部の波長と受信部の波長とを、ＯＬＴ１０から受信した波長切替制御フレームに基づいて切替を実行することが可能である。また、ＯＮＵ２０は、下りＢＥＲ値を測定し、ＯＬＴ１０に通知することが可能である。また、ＦＥＣ ＯＮ及びＦＥＣ ＯＦＦ両方による下りＰＨＹフレームの受信が可能である。

（ＰＨＹフレームフォーマット）
図４は、実施例１のＰＨＹフレームフォーマットの例を示す説明図である。

ＰＨＹフレームフォーマットは、バーストデリミッタ（ＢＤ）領域３１、ＦＥＣプロファイル領域３２、ペイロード領域３３、ビットインターリーブドパリティ（ＢＩＰ）領域３４、及び、エンドオブバースト（ＥＯＢ）領域３５を含む。

バーストデリミッタ（ＢＤ）領域は３１、下りＰＨＹフレームの先頭を表すための特定パターンのビット列を格納する。ＦＥＣプロファイル領域３２は、ペイロード領域３３内のビット列がＦＥＣ処理されているＦＥＣ ＯＮの状態であるか、ＦＥＣ処理がされていないＦＥＣ ＯＦＦの状態であるかを示す。

ペイロード領域３３は、ＦＥＣプロファイル領域３２に従ってフォーマットが異なる。ＦＥＣプロファイル領域３２がＦＥＣ ＯＮの状態を示す場合、ペイロード領域３３は、複数のＦＥＣコードワード（ＦＥＣ ＣＷ）３６から構成される。ＦＥＣプロファイル領域３２がＦＥＣ ＯＦＦの状態を示す場合、ペイロード領域３３は、複数の６６ビットブロックから構成される。

ビットインターリーブドパリティ（ＢＩＰ）領域３４は、ペイロード領域３３内のビットパターンから算出したパリティ値を格納する。エンドオブバースト（ＥＯＢ）領域３５は、下りＰＨＹフレームの終端を表す特定のパターンのビット列を格納する。

このようなＰＨＹフレームフォーマットによれば、受信側であるＯＮＵ２０は、ＰＨＹフレームのヘッダを解析することにより、ペイロード領域３３内がＦＥＣでエンコードされているか否かを判定でき、その判定結果に基づいてＯＮＵ２０のＦＥＣデコーダ２３４の動作を切り替えることにより、下りＦＥＣ ＯＮ／ＯＦＦの切替えを事前のシグナリングなしで実現することが可能である。

実施例１（後述の実施例２〜４を含む）において、ＯＬＴ１０が通信品質の悪いＯＮＵ２０への下り通信に下りＦＥＣを適用することによって、ＯＮＵ２０は、誤りの少ない情報を受信することができるが、一方で、下り伝送レートが低下する。

（ＦＥＣ管理テーブル１６５ａ）
図５は、実施例１のＯＬＴ制御部１６０が保持するＦＥＣ管理テーブル１６５ａを示す説明図である。

ＦＥＣ管理テーブル１６５ａは、ＯＬＴ制御部１６０の機能部が用いる。ＦＥＣ管理テーブル１６５ａは、ＯＳＵ−ＩＤ１６５１ａ及びＤＳ−ＦＥＣ１６５２ａを含む。

ＯＳＵ−ＩＤ１６５１ａは、ＯＳＵ１１０の識別子（又は波長の識別子）を示し、ＤＳ−ＦＥＣ１６５２ａは、ＯＳＵ−ＩＤ１６５１ａが示すＯＳＵ１１０が、下りＦＥＣ ＯＮの状態であるか、下りＦＥＣ ＯＦＦの状態であるかを示す。

図５に示すＦＥＣ管理テーブル１６５ａは、ＯＳＵ１１０＃１のみがＦＥＣ ＯＮであり、ＯＳＵ１１０＃２〜＃４が下りＦＥＣ ＯＦＦであることを示す。ＯＬＴ１０の管理者等がＯＳＵ１１０を実装するＯＳＵカードをＯＬＴ１０に挿入する際に、ＦＥＣ管理テーブル１６５ａはエントリを追加され、ＯＳＵカードを抜く際にＦＥＣ管理テーブル１６５ａはエントリが削除される。

また、所定の周期においてＯＮＵ２０毎の通信品質を示す情報（下りＢＥＲ値又はラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）等）が取得されたことにより、各ＯＳＵ１１０におけるＦＥＣ適用状態が変化した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＦＥＣ管理テーブル１６５ａを更新する。適応ＦＥＣ制御部１６１、ＤＷＡ制御部１６２、及びトラフィック制御部１６３は、ＦＥＣ管理テーブル１６５ａを参照する。

（ＯＮＵ管理テーブル１６６ａ）
図６は、実施例１のＯＬＴ制御部１６０が保持するＯＮＵ管理テーブル１６６ａを示す説明図である。

ＯＮＵ管理テーブル１６６ａは、ＯＬＴ制御部１６０の機能部が用いる。ＯＮＵ管理テーブル１６６ａは、ＯＮＵ−ＩＤ１６６１ａ、ＤＳ−ＢＥＲ１６６２ａ及び波長ＩＤ１６６３ａを含む。

ＯＮＵ−ＩＤ１６６１ａは、ＯＮＵ２０の識別子を示し、ＤＳ−ＢＥＲ１６６２ａは、ＯＮＵ−ＩＤ１６６１ａが示すＯＮＵ２０によって測定された下りＢＥＲ値を示す。

波長ＩＤ１６６３ａは、ＯＮＵ−ＩＤ１６６１ａが示すＯＮＵ２０に割り当てられている波長の識別子を示す。波長ＩＤ１６６３ａが示す識別子と、ＦＥＣ管理テーブル１６５ａのＯＳＵ−ＩＤ１６５１ａが示す識別子とは、１対１で対応する。

ＯＮＵ２０が新規に登録された場合、ＯＮＵ管理テーブル１６６ａのエントリが追加される。ＯＬＴ制御部１６０の適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０によって測定された下りＢＥＲ値を取得した場合、ＦＥＣ管理テーブル１６５ａのＤＳ−ＢＥＲ１６６２ａを更新する。

実施例１のＤＷＡ制御部１６２は、ＯＮＵ管理テーブル１６６ａのＯＮＵ−ＩＤ１６６１ａとＤＳ−ＢＥＲ１６６２ａとに基づいて、ＯＮＵ２０に割り当てる波長の波長ＩＤ（すなわちＯＳＵ１１０）を決定する。

図６に示すＯＮＵ管理テーブル１６６ａは、ＯＮＵ２０＃１（識別子が１である）が測定した下りＢＥＲ値は１×１０^−４であり、かつ、ＯＮＵ２０＃１は下り波長としてλ１が現在割り当てられていることを示す。

（通信品質の測定方法）
なお、実施例１の適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＢＥＲ値を用いてＯＳＵ１１０ごとに、下りＦＥＣを適用するか否か、及び、割り当てる下り波長を決定する。しかし、適応ＦＥＣ制御部１６１は、代わりにＯＮＵ２０の受光レベル、又は、受光時のアイ開口値などの受光時の信号品質を用いて、下りＦＥＣを適用するか否か等を決定してもよい。

また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、これらの信号品質の代わりに、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間の距離を表す指標としてＲＴＴを取得でき、さらに、ＲＴＴを用いて下りＦＥＣを適用するか否か等を決定してもよい。なお、ＯＬＴ制御部１６０は、ＯＮＵ２０の初期登録時に、ＲＴＴを測定することが可能であるため、後述するステップＳ１０１において通信品質を示す情報を取得する必要がない。

なお、下りＢＥＲ値が大きいほど、本実施例の通信品質は悪い。また、距離が長いほど、本実施例の通信品質は悪い。

また、図６に示すＯＮＵ管理テーブル１６６ａは、下りＢＥＲ値そのものをＤＳ−ＢＥＲ１６６２ａに格納するが、本実施例のＯＮＵ管理テーブル１６６ａは、下りＦＥＣ ＯＦＦを設定するかを判定するための閾値と下りＢＥＲ値とを比較した結果（後述のステップＳ１０２の結果）の値を格納してもよい。

（ＯＬＴ制御部１６０のフローチャート）
図７は、実施例１のＯＬＴ制御部１６０の処理を示すフローチャートである。

ＯＬＴ制御部１６０の適応ＦＥＣ制御部１６１は、このフローチャートの開始から終了までの動作を周期的に実行する。なお、図７では周期的に実行するとしたが、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０の登録又は解除が生じた場合に図７に示す処理を随時実行してもよい。

適応ＦＥＣ制御部１６１は、まず、すべてのＯＮＵ２０（ＯＮＵ２０＃ｉ、ｉは任意の正数）に通信品質を示す情報として、下りＢＥＲ値（ＢＥＲ（ｉ））の測定を要求し、ＯＮＵ２０＃ｉからＢＥＲ（ｉ）を取得する（Ｓ１０１）。

なお、前述のとおり適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０の受光レベル、又は、受光時のアイ開口値などの受光時の信号品質、若しくは、ＲＴＴなどの距離を示す情報を、通信品質を示す情報として取得してもよい。下りＢＥＲ値、又は、受光時の信号品質は、ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との距離に依存する指標であり、適応ＦＥＣ制御部１６１は、これらの指標に基づき、波長の割当て及びＦＥＣの設定を決定できる。

また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、距離に基づいても波長の割当て及びＦＥＣの設定を決定できる。なお、適応ＦＥＣ制御部１６１は、例えば、ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との間の距離があらかじめ入力される場合、ＯＮＵ２０との間の測定から距離を取得しなくてもよい。

次に、適応ＦＥＣ制御部１６１は、取得したＢＥＲ（ｉ）に基づいてＯＮＵ２０の各々が下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能か否かを判定する（Ｓ１０２）。具体的には、適応ＦＥＣ制御部１６１は、取得したＢＥＲ（ｉ）が予め設定した閾値よりも小さい場合、ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との間の通信品質は良く、下り通信に下りＦＥＣを適用する必要はないため、下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能と判定する。

また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、取得したＢＥＲ（ｉ）が予め設定した閾値以上である場合、ＯＮＵ２０とＯＬＴ１０との間の通信品質は悪く、下り通信に下りＦＥＣを適用する必要があるため、下りＦＥＣ ＯＦＦで通信不可能であると判定する。

次に、ステップＳ１０２において判定した結果に基づいて、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣ ＯＦＦに設定可能なＯＳＵ１１０の数（すなわち、波長の数）を最大化し、かつ、下りＦＥＣ ＯＮに設定するＯＳＵ１１０の数を最少化するようにＯＮＵ２０に割り当てる波長の組み合わせを決定し、さらに、ＯＳＵ１１０の下りＦＥＣの設定を決定する（Ｓ１０３）。

ここで、適応ＦＥＣ制御部１６１は、システム全体の下り合計レートが最大化するような波長の組み合わせ、及び、ＯＳＵ１１０の下りＦＥＣの設定を決定できれば、いかなるアルゴリズムを用いてもよい。適応ＦＥＣ制御部１６１が、下り伝送レートが高い下りＦＥＣ ＯＦＦのＯＳＵ１１０の数を増やし、かつ、下り伝送レートが低い下りＦＥＣ ＯＦＦのＯＳＵ１１０の数を減らせば、システム全体の下り合計レートを最大化し、システム全体の性能を向上できる。

以下にアルゴリズムの例を示す。演算時間が特に問題にならないのであれば、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０に割り当てる波長のすべての組み合わせを生成する。なお、適応ＦＥＣ制御部１６１は、一つのＯＳＵ１１０に接続するＯＮＵ２０の数の上限数が定められる場合、一つの波長に割り当てられたＯＮＵ２０の数が一つのＯＳＵ１１０の上限数を越えるような組み合わせを除外してもよい。

そして、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣ ＯＮが必要なＯＮＵ２０が一つでも割り当てられた波長のＯＳＵ１１０を、下りＦＥＣ ＯＮのＯＳＵ１１０であると定め、それ以外のＯＳＵ１１０を、下りＦＥＣ ＯＦＦのＯＳＵ１１０であると定める。

そして、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣ ＯＮのＯＳＵ１１０による下り伝送レートと、下りＦＥＣ ＯＦＦのＯＳＵ１１０による下り伝送レートとの総和である下り合計レートを算出し、算出した下り合計レートが最大となる波長の組み合わせを、下りＦＥＣ ＯＦＦに設定可能なＯＳＵ１１０の数を最大化するような波長の組み合わせに決定する。

なお、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＳＵ１１０が下りＦＥＣ ＯＮに設定された場合の下り伝送レートと、ＯＳＵ１１０が下りＦＥＣ ＯＦＦに設定された場合の下り伝送レートとをあらかじめ保持する。

ステップＳ１０３の後、適応ＦＥＣ制御部１６１は、決定した波長の組み合わせ及びＯＳＵ１１０の下りＦＥＣの設定状況が、現在の設定と異なるか否かを、ＯＮＵ管理テーブル１６６及びＦＥＣ管理テーブル１６５を参照し判定する（Ｓ１０４）。適応ＦＥＣ制御部１６１は、異なる場合、Ｓ１０５に移り、それ以外の場合、図７に示す処理を終了する（Ｓ１０９）。

次に、ステップＳ１０３で決定した波長の組み合わせ及びＯＳＵ１１０の設定に変更した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下り合計レートが改善するかを判定する（Ｓ１０５）。具体的には、現在の設定（ＯＮＵ管理テーブル１６６及びＦＥＣ管理テーブル１６５を参照）における下り合計レートよりも、ステップＳ１０３において決定した組み合わせによる下り合計レートが大きい場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ１０６に移り、それ以外の場合、図７に示す処理を終了する（Ｓ１０９）。

ステップＳ１０６において、ＤＷＡ制御部１６２は、ステップＳ１０３において決定した組み合わせに変更するために、波長が変更になるＯＮＵ２０を決定し、該当するＯＮＵ２０に対する波長切替指示を出す。その後、ＤＷＡ制御部１６２が波長切替終了の通知を受信した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、Ｓ１０７に移る。

ステップＳ１０６の後、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ１０３において決定したＦＥＣの設定に変更するようＯＳＵ１１０に指示する（Ｓ１０７）。具体的には、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＳＵ１１０のＰＨＹ処理部１３０に対して送信側のＰＨＹヘッダの値とＦＥＣエンコーダ１３２の動作とを切替える指示を出す。ここで、トラフィック制御部１６３は、変更後の下りＦＥＣ適用状態にあった帯域に設定する指示を、ＮＮＩ部１８０に出す。

ステップＳ１０７の後、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ管理テーブル１６６及びＦＥＣ管理テーブル１６５の値を、ステップＳ１０３において決定された波長の組み合わせ及びＦＥＣの設定に更新する（Ｓ１０８）。適応ＦＥＣ制御部１６１は、更新処理が終わると、図７に示す処理を終了する（Ｓ１０９）。

図７に示す処理により、ＯＬＴ制御部１６０は、ＯＮＵ２０毎の通信品質に基づいて、下り合計レートが最大になるようなＯＮＵ２０の波長及びＯＳＵ１１０の下りＦＥＣの設定を決定し、変更することが可能である。

（波長割当てアルゴリズム）
前述の例において、適応ＦＥＣ制御部１６１が、ＯＮＵ２０の波長を決定する際に、ＯＮＵ２０の設定波長の全パターンに対して、下りＦＥＣ ＯＦＦに設定されたＯＳＵ１１０数、又は、下り合計レートを算出し、下り合計レートが最大となるパターンを選択するアルゴリズムを説明した。

このアルゴリズムを用いた場合、下り合計レートが最大となるパターンが複数存在する可能性がある。複数のパターンが存在する場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、各波長での下り通信の実効レートをその波長に属するＯＮＵ２０の数で割った平均下り実効レートを算出し、算出した平均下り実行レートの波長間の差が最小になるパターンを選択してもよい。また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、波長を切り替える回数が最小となるパターンを選択してもよい。

また、全パターンから一つ選択するアルゴリズムを説明したが、これに限定されない。

具体的には、適応ＦＥＣ制御部１６１は、より少ない演算量でＯＮＵ２０の波長を決定するアルゴリズムを用いてもよい。具体的には、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能なグループＡと下りＦＥＣ ＯＦＦで通信不可能なグループＢにＯＮＵ２０を分類し、グループＡとグループＢとが混在する波長が一つ又は０になるようにＯＮＵ２０の波長を割り当ててもよい。

ここで、例えば、グループＡのＯＮＵ２０が６０台、グループＢのＯＮＵ２０が４台ある場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、グループＢのＯＮＵ２０の波長を同じ波長（例えばλ１）に設定し、各波長における平均実効レートの差が小さくなるように（所定の差の範囲に含まれるように）各波長に所属するＯＮＵ２０数を決定し、そのＯＮＵ２０数に基づいてグループＢのＯＮＵ２０の波長を割り当ててもよい。

また、別の例として、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＳＵ１１０が正常に通信するＯＮＵ２０の上限数を用いて、グループＡのＯＮＵ２０のみを収容する下りＦＥＣ ＯＦＦのＯＳＵ１１０を決定してもよい。そして、適応ＦＥＣ制御部１６１は、同じく、グループＢのＯＮＵ２０のみを収容する下りＦＥＣ ＯＮのＯＳＵ１１０を決定してもよい。

そして、グループＡのＯＮＵ２０及びグループＢのＯＮＵ２０の中で、ＯＳＵ１１０の上限数に収まらないＯＮＵ２０がある場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、グループＡのＯＮＵ２０とグループＢのＯＮＵ２０とが混在して収容されるＯＳＵ１１０を定め、これを下りＦＥＣ ＯＮのＯＳＵ１１０に決定してもよい。

（波長割当てシーケンス）
図８は、実施例１の波長の動的割当て処理を示すシーケンス図である。

なお、図８に示す処理において、ＯＬＴ１０には、ＯＮＵ２０＃１〜ＯＮＵ２０＃６４の６４台が接続されており、図７に示す処理の結果、ＯＮＵ２０＃１の波長が切り替えられ、かつ、ＯＳＵ１１０＃１の下りＦＥＣの設定が変更される。また、ＯＬＴ１０は、周期的に下りＢＥＲ値をＯＮＵ２０から取得し、図７に示す処理を実行する。以下では、時系列順に処理を示す。

まず、ＯＬＴ制御部１６０が、所定の周期に達したなどのトリガーを検出した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＢＥＲ値の測定を要求するメッセージであるＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴを、登録されている全ＯＮＵ２０に送信する（ＳＩＧ１０１−１〜ＳＩＧ１０１−６４）。図８に示すＳＩＧ１０１−１〜ＳＩＧ１０１−６４において、ＯＮＵ２０＃１〜ＯＮＵ２０＃６４が既に登録されているため、適応ＦＥＣ制御部１６１は、これらのＯＮＵ２０にＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する。

次に、ＯＮＵ２０＃１〜ＯＮＵ２０＃６４がＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴを受信した場合、ＢＥＲ管理部２５１は、下りＢＥＲ値を測定し、測定した下りＢＥＲ値を通知するメッセージであるＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴをＯＬＴ１０に送信する（ＳＩＧ１０２−１〜ＳＩＧ１０２−６４）。

次に、ＯＬＴ１０が全ＯＮＵ２０からＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴを受信した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、これらのメッセージから取得した各ＯＮＵ２０の下りＢＥＲ値と、図７に示す処理とによって、各ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定し、下りＦＥＣの設定を変更するＯＳＵ１１０を決定する（１９０）。ここで、波長を切り替えるＯＮＵ２０は、ＯＮＵ２０＃１である。

次に、ＯＬＴ１０のＤＷＡ制御部１６２は、波長切替対象のＯＮＵ２０＃１に対して、波長切替指示メッセージであるλ−ｔｕｎｉｎｇ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（ＳＩＧ１０３）。ＯＮＵ２０＃１の波長可変光送受信器２１０は、λ−ｔｕｎｉｎｇ ＲＥＱＵＥＳＴを受信した場合、受信したメッセージに従い波長を調整する。波長制御部２５２は、波長の調整が終了した場合、波長切替終了を通知するメッセージであるλ−ｔｕｎｉｎｇ ＲＥＰＯＲＴを、ＯＬＴ１０に送信する（ＳＩＧ１０４）。

次に、ＯＬＴ１０の適応ＦＥＣ制御部１６１は、波長切替対象となるＯＮＵ２０＃１の波長切替の終了を確認した場合、ＯＬＴ１０内のＯＳＵ１１０＃１に指示を出し、ＯＳＵ１１０＃１の下りＦＥＣの適用の設定を変更する。

この波長切替シーケンスによれば、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０から下りＢＥＲ値を取得し、取得した下りＢＥＲ値に基づいてＯＮＵ２０波長を決定し、ＯＮＵ２０の波長切替及び下りＦＥＣの設定の変更を実行することができる。

（ＤＳ−ＢＥＲメッセージフォーマット）
ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴとＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴとの中に格納する情報に関して説明する。

ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴは、下りＢＥＲ値を要求する内容のメッセージタイプを含めばよく、他の内容を含むフィールドを含んでもよい。

ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴは、下りＢＥＲ値を通知するメッセージタイプに加え、下りＢＥＲ値又はそれに相当する値を含めばよく、他の内容を含むフィールドを含んでもよい。例えば、ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴは、下りＢＥＲ値を格納する代わりに、ＯＮＵ２０が測定した受信ビット数及び誤りビット数を格納してもよい。

（波長割当て時の処理及び具体例）
実施例１の具体例について、従来例と比較して述べる。ここでは、ＯＬＴ１０が備えるＯＳＵ１１０数は４台であり、ＯＬＴ１０に接続されるＯＮＵ２０数は６４台である。そして、ＯＮＵ２０＃１〜＃４の４台が、下り通信において下りＦＥＣ ＯＦＦによって通信できる限界（下りＦＥＣ ＯＦＦ限界）を超えた位置に設置され、ＯＮＵ２０＃５〜＃６４の６０台が下りＦＥＣ ＯＦＦ通信限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置される。

また、ＯＳＵ１１０が下りＦＥＣ ＯＮである際の下り伝送レートは、８．７Ｇｂｐｓであり、ＯＳＵ１１０が下りＦＥＣ ＯＦＦである際の下り伝送レートは、１０Ｇｂｐｓである。

図２２は、従来例の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

図２２は、ＯＮＵ２０の通信品質を考慮せずに波長が割り当てられる場合の下り伝送レートを示す。例えば、図２２において、ＯＮＵ２０＃１が波長λ１に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃２が波長λ２に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃３が波長λ３に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃４が波長λ４に割り当てられる。

また、ＯＮＵ２０＃５〜＃１９が波長λ１に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃２０〜＃３４が波長λ２に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃３５〜＃４９が波長λ３に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃５０〜＃６４が波長λ４に割り当てられる。この場合、すべての波長（ＯＳＵ１１０）に、下りＦＥＣ ＯＦＦ限界を超えた位置に設置されるＯＮＵ２０が１台ずつ割り当てられる。

このため、ＯＳＵ１１０＃１〜１１０＃４は、すべて、下りＦＥＣをＯＮにして通信する必要が生じる。従って、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は０台であり、下りＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は４台である。この結果、下り合計レートは３４．８Ｇｂｐｓ（＝８．７Ｇｂｐｓ×４台）である。

図９は、実施例１の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

図７に示す処理を実行した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０の通信品質を考慮し、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数が最大化するように波長が割り当てられる。図７に示す処理の結果、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０＃１〜＃１６に波長λ１を割り当て、ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２に波長λ２を割り当て、ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８に波長λ３を割り当て、ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４に波長λ４を割り当てる。

そして、波長λ１のＯＳＵ１１０＃１には、下りＦＥＣ ＯＦＦ限界を超えた位置に設置されるＯＮＵ２０が４台所属し、他のＯＳＵ１１０＃２〜＃４には、下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置されるＯＮＵ２０のみが所属する。このため、ＯＳＵ１１０＃１は、下りＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する必要があるが、ＯＳＵ１１０＃２〜＃４は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用できる。

従って、下りＦＥＣ ＯＦＦに設定されるＯＳＵ１１０数は３台であり、下りＦＥＣ ＯＮに設定されるＯＳＵ１１０数は１台である。その結果、図９における下り合計レートは、３８．７Ｇｂｐｓ（＝８．７Ｇｂｐｓ×１台＋１０Ｇｂｐｓ×３台）であり、図２２に示す下り合計レートよりも、下り伝送レートが１１．２％向上する。

このように、実施例１によれば、下りＦＥＣ ＯＦＦで動作するＯＳＵ１１０数を増加させ、システム全体の下り伝送レートを向上できる。

実施例１では、すべてのＯＳＵ１１０の光送受信器１２０が同一の性能であることを想定し、ＯＮＵ２０毎の下り通信品質に基づいて、下りＦＥＣ ＯＮで通信する必要があるＯＮＵ２０を集約するように、各ＯＮＵ２０の波長を割り当てた。

しかし、ＯＳＵ１１０毎に光送受信器１２０の出力パワー及び消光比が異なる場合、下りＦＥＣ ＯＦＦ限界がＯＳＵ１１０毎に異なる。実施例２では、ＯＮＵ２０毎の通信品質に加え、ＯＳＵ１１０毎の光送受信器１２０の性能に基づいて、ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定する。以下では、実施例１との差分を中心に説明する。

（実施例２のＯＮＵ管理テーブル１６６ｂ）
図１０は、実施例２のＯＮＵ管理テーブル１６６ｂを示す説明図である。

ＯＮＵ管理テーブル１６６ｂは、実施例１のＯＮＵ管理テーブル１６６ａと同じく、ＯＬＴ制御部１６０が有する。実施例１において、ＯＳＵ１１０毎の光送受信器１２０の性能差及び通信路による損失の差がなく、すべてのＯＳＵ１１０の下りＢＥＲは同じであった。このため、ＯＮＵ管理テーブル１６６ａは、ＯＮＵ２０の一つの識別子に一つの下りＢＥＲ値を有する。

実施例２には、ＯＳＵ１１０の光送受信器１２０の性能差及び通信路による損失等の差がある。このため、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｂは、ＯＮＵ２０の一つの識別子に、ＯＳＵ１１０毎の下りＢＥＲ値を含む。具体的には、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｂは、ＯＮＵ管理テーブル１６６ａと同じく、ＯＮＵ−ＩＤ１６６１及び波長ＩＤ１６６３を含む。

そして、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｂは、複数の下りＢＥＲ値を含むＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｂを含む。図１０に示すＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｂは、ＯＳＵ１１０＃１と接続した時の下りＢＥＲ値（ＤＳ−ＢＥＲ＃１）、ＯＳＵ１１０＃２と接続した時の下りＢＥＲ値（ＤＳ−ＢＥＲ＃２）、ＯＳＵ１１０＃３と接続した時の下りＢＥＲ値（ＤＳ−ＢＥＲ＃３）、及び、ＯＳＵ１１０＃４と接続した時の下りＢＥＲ値（ＤＳ−ＢＥＲ＃４）を含む。

なお、例えば、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０が初期登録される際、初期登録されるＯＮＵ２０とすべてのＯＳＵ１１０とを接続することによって、下りＢＥＲ値を測定し、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｂのＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｂに測定値を入力してもよい。また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０が端末５０にサービスを提供する前に、事前に取得した測定値を、ＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｂに入力してもよい。

さらに、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０と特定のＯＳＵ１１０のみとの接続における下りＢＥＲ値を取得し、ＯＳＵ１１０の光送受信器１２０の性能に基づいて、他のＯＳＵ１１０における下りＢＥＲ値を推定し、推定した下りＢＥＲ値をＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｂに入力してもよい。

例えば、ＤＷＡ制御部１６２が、最も性能の低いＯＳＵ１１０（ここでは例えば、ＯＳＵ１１０＃４）のみでディスカバリを実行し、適応ＦＥＣ制御部１６１は、新規に登録されるＯＮＵ２０（新ＯＮＵ２０）は、ＯＳＵ１１０＃４と新ＯＮＵ２０との間で下りＢＥＲ値を測定する。ここで測定される下りＢＥＲ値は、すべてのＯＳＵ１１０の中で最も大きい（通信品質の悪い）値である。

このため、適応ＦＥＣ制御部１６１は、新ＯＮＵ２０及びＯＳＵ１１０＃４の間の下りＢＥＲ値と、光送受信器１２０の性能差と、ＯＮＵ２０の光送受信器１２０で想定される下りＢＥＲ値と、受光パワーの対応とに基づいて、他のＯＳＵ１１０における下りＢＥＲ値を推定してもよい。

なお、ＯＳＵ１１０＃４と新ＯＮＵ２０との間の下りＢＥＲ値がゼロである場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、他のＯＳＵ１１０と新ＯＮＵ２０との間の下りＢＥＲ値もゼロであると推定する。また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０によって測定された受光パワーレベル、アイ開口、又は、ＯＳＮＲを、下りＢＥＲ値の代わりにＯＮＵ管理テーブル１６６ｂに格納してもよい。

また、ＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０間の通信路は波長によって異なるがＯＳＵ１１０毎の光送受信器１２０の性能は同一である場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、通信品質の代わりに、距離を表すラウンドトリップタイムを、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｂに格納してもよい。

（実施例２のＯＬＴ制御部１６０のフローチャート）
実施例２のＯＬＴ制御部１６０による処理のフローは、実施例１の図７と同様であるが、以下に各ステップにおける処理の相違点を説明する。実施例２における適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ１０１において、一つのＯＳＵ１１０の下りＢＥＲ値ではなく、すべてのＯＳＵ１１０とＯＮＵ２０とが接続した時の下りＢＥＲ値を取得する。

ステップＳ１０２において、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ１０１において取得したＯＮＵ２０毎かつＯＳＵ１１０毎の下りＢＥＲ値に基づいて、ＯＳＵ１１０の各々がＯＮＵ２０と下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能か否かを判定する。ここで、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＳＵ１１０ごとの所定の閾値と、下りＢＥＲ値とを比較することにより、下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能か否かを判定する。

ステップＳ１０３において、適応ＦＥＣ制御部１６１は、実施例１と同じ処理を実行するが、波長の組み合わせ及び下りＦＥＣの設定を決定する際に、図１０に示すＯＮＵ管理テーブル１６６ｂを用いる。ここで、適応ＦＥＣ制御部１６１は、すべてのＯＳＵ１１０と下りＦＥＣ ＯＦＦでは通信できないＯＮＵ２０に割り当てられる波長の数を最少にし、いずれかのＯＳＵ１１０と下りＦＥＣ ＯＦＦで通信できるＯＮＵ２０に割り当てられる波長の数を最大にするように、波長の組み合わせ及び下りＦＥＣの設定を決定する。

また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、いずれかのＯＳＵ１１０と下りＦＥＣ ＯＦＦで通信できるＯＮＵ２０に、以下の方法で波長を割り当ててもよい。

すなわち、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能であると判定されたＯＳＵ１１０の中から、最も性能の低いＯＳＵ１１０の波長をＯＬＴ１０に割り当てると決定してもよい。これにより、適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣ ＯＦＦを設定するＯＳＵ１１０間で、ＯＮＵ２０を分散して割り当てることができ、ＯＳＵ１１０ごとの実効レートを向上することができる。

実施例２におけるステップＳ１０４からステップＳ１０９までの処理は図７に示す処理と同じである。

実施例２における処理によれば、同じＯＮＵ２０でもＯＳＵ１１０毎に下り通信品質が異なる場合においても、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数を最大化するように波長を割り当て可能である。

（実施例２の波長割当てシーケンス）
実施例２の波長切替シーケンスは、図８に示すシーケンスと同様である。ただし、実施例２において、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＳＵ１１０とＯＮＵ２０とのすべての組み合わせ分の下りＢＥＲ値を取得する。このため、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＳＩＧ１０１のＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴを送信することにより、ＯＳＵ１１０台数分の下りＢＥＲ値を要求し、ＯＮＵ２０は、ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴによってＯＳＵ１１０台数分の下りＢＥＲ値を通知する。

（実施例２のＯＮＵ２０）
実施例２のＯＮＵ２０のＢＥＲ管理部２５１は、ＯＳＵ１１０毎の下りＢＥＲ値を測定し、保持する機能を有する。また、実施例２のＢＥＲ管理部２５１は、複数のＯＳＵ１１０の下りＢＥＲ値の要求（ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴ）を受信し、かつ、複数のＯＳＵ１１０の下りＢＥＲ値を通知するメッセージ（ＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴ）を送信する。

（実施例２のＯＬＴ１０）
実施例２のＯＬＴ１０の適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＳＵ１１０数毎の下りＢＥＲ値をＯＮＵ管理テーブル１６６ｂに格納する機能を備える。また、複数ＯＳＵ１１０分のＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴを送信し、及び複数ＯＳＵ１１０分のＤＳ−ＢＥＲ ＲＥＰＯＲＴを受信する。

（実施例２の波長割当て時の処理及び具体例）
実施例２の処理の例を以下に示す。ここでは、ＯＬＴ１０が備えるＯＳＵ１１０は４台であり、ＯＬＴ１０に接続されるＯＮＵ２０は６４台である。また、ＯＳＵ１１０＃１、ＯＳＵ１１０＃２、ＯＳＵ１１０＃３及びＯＳＵ１１０＃４の順に性能は低い。

ＯＮＵ２０＃１〜＃１６の１６台が、ＯＳＵ１１０＃１との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ通信限界と、ＯＳＵ１１０＃２との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ通信限界との間に設置される。

また、ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２の１６台が、ＯＳＵ１１０＃２との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ限界と、ＯＳＵ１１０＃３との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ限界との間に設置される。また、ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８の１６台が、ＯＳＵ１１０＃３との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ限界と、ＯＳＵ１１０＃４との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ限界との間に設置される。また、ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４の１６台が、ＯＳＵ１１０＃４との通信における下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりもＯＬＴ１０に近い位置に設置される。

また、ＯＳＵ１１０が下りＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する場合、下り通信の伝送レートは８．７Ｇｂｐｓであり、ＯＳＵ１１０が下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用する場合、下り通信の伝送レートは１０Ｇｂｐｓである。

図２３は、従来例のＯＳＵ１１０に性能の違いがある場合の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

図２３に示すＯＮＵ２０には、ＯＮＵ２０の通信品質、並びに、ＯＳＵ１１０毎の光送受信器１２０の性能差が考慮されずに、波長が割り当てられる。その結果、ＯＮＵ２０＃１〜＃１６が波長λ２に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２が波長λ３に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８が波長λ４に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４が波長λ１に割り当てられる。

この場合、ＯＮＵ２０＃１〜＃１６は波長λ２が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃２の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０から遠距離に設置される。このため、ＯＳＵ１１０＃２は、下りＦＥＣ ＯＮである必要が生じる。また、ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２は、波長λ３が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃３の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０から遠距離に設置される。このため、ＯＳＵ１１０＃３は、下りＦＥＣ ＯＮである必要が生じる。

また、ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８は波長λ４が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃４の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界より遠距離に設置されるため、ＯＳＵ１１０＃４は、下りＦＥＣ ＯＮである必要が生じる。また、ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４は波長λ１であり、ＯＳＵＩ１１０＃４の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置される。一方で、ＯＳＵ１１０＃１は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用できる。

従って、下りＦＥＣ ＯＦＦであるＯＳＵ１１０の数は、１台であり、下りＦＥＣ ＯＮであるＯＳＵ１１０の数は、３台である。その結果、下り合計レートは３６．１Ｇｂｐｓ（＝８．７Ｇｂｐｓ×３＋１０Ｇｂｐｓ×１）である。

図１１は、実施例２の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

実施例２の適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０の通信品質、並びに、ＯＳＵ１１０毎の光送受信器１２０の性能差を考慮し、下りＦＥＣ ＯＦＦであるＯＳＵ１１０数を最大化するように波長を割り当てる。この結果、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０＃１〜＃１６に波長λ１を割り当て、ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２に波長λ２を割り当て、ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８に波長λ３を割り当て、ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４に波長λ４を割り当てる。

この場合、ＯＮＵ２０＃１〜＃１６は、波長λ１が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃１の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置される。このため、ＯＳＵ１１０＃１は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用できる。また、ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２は、波長λ２が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃２の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界より近い位置に設置される。このため、ＯＳＵ１１０＃２は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用できる。

また、ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８は波長λ３が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃３の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置される。このため、ＯＳＵ１１０＃３は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用する。また、ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４は、波長λ４が割り当てられ、ＯＳＵ１１０＃４の下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置される。このため、ＯＳＵ１１０＃４は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用できる。

従って、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用するＯＳＵ１１０の数は４台であり、下りＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用するＯＳＵ１１０の数は０台である。その結果、下り合計レートは４０．０Ｇｂｐｓ（＝１０Ｇｂｐｓ×４）である。従って、従来例に比べ下り合計レートは、１０．８％だけ向上する。

このように、実施例２によれば、一つのＯＮＵ２０においてもＯＳＵ１１０毎に下り通信品質が異なる場合においても、下りＦＥＣ ＯＦＦであるＯＳＵ１１０の数を最大化するように波長を割り当てでき、その結果、下りの伝送レートを向上できる。

実施例１では、ＯＮＵ２０の通信品質のみに基づいて各ＯＮＵ２０へ割り当てる波長の組み合わせ及び下りＦＥＣの設定を決定していた。特定の波長に多数のＯＮＵ２０が割り当てられた場合、所属する波長によって利用できる帯域に不公平が生じる。そこで、実施例３では、ＯＮＵ２０の通信品質に加えて、ＯＮＵ２０の下りトラフィック量に基づいて各ＯＮＵ２０への波長割り当てを決定する。

（実施例３のＯＮＵ管理テーブル１６６ｃ）
図１２は、実施例３のＯＮＵ管理テーブル１６６ｃを示す説明図である。

実施例３のＯＮＵ管理テーブル１６６ｃは、ＯＮＵ−ＩＤ１６６１ｃ、ＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｃ、下りトラフィック量１６６４ｃ及び波長ＩＤ１６６３ｃを含む。ＯＮＵ−ＩＤ１６６１ｃ、ＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｃ、及び、波長ＩＤ１６６３ｃは、実施例１のＯＮＵ−ＩＤ１６６１ａ、ＤＳ−ＢＥＲ１６６２ａ、及び、波長ＩＤ１６６３ａと同じである。

下りトラフィック量１６６４ｃは、ＯＬＴ１０からＯＮＵ２０へ送信されるトラフィックの量である。

例えば、ＯＮＵ２０＃１から取得された下りＢＥＲ値は、１×１０^−４であり、ＯＮＵ２０＃１宛てのトラフィック量は１０００であり、ＯＮＵ２０＃１に割り当てられる波長はλ１である。

適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０が新規に登録された場合、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｃのエントリを追加する。適応ＦＥＣ制御部１６１は、各ＯＮＵ２０から下りＢＥＲ値を測定する度に本テーブルの値を更新する。実施例１では、ＯＬＴ制御部１６０はこのテーブルのＯＮＵ−ＩＤ１６６１ｃとＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｃとに基づいて、各ＯＮＵ２０に割り当てる波長（波長ＩＤ）を決定する。なお、下りトラフィック量１６６４ｃは、バイト単位で測定された値を格納してもよいし、フレーム数で測定された値を格納してもよい。

なお、実施例３のＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０毎の下りトラフィックを測定する必要がある。実施例３のＮＮＩ部１８０は、下りトラフィックを測定するカウンタを有してもよいし、実施例３のＯＳＵ１１０のＭＡＣ処理部１４０がカウンタを有してもよい。ＯＬＴ制御部１６０は、これらのカウンタ値を取得し、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｃの下りトラフィック量１６６４ｃに格納する。

（実施例３のＯＬＴ制御部１６０のフローチャート）
図１３は、実施例３のＯＬＴ制御部１６０による処理を示すフローチャートである。

実施例３におけるＯＬＴ制御部１６０は、実施例１と同一の処理に加えて、トラフィック量に基づいた波長割当て処理を実行する。具体的には、ＯＬＴ制御部１６０は、今回実行する処理が、下りＦＥＣの設定を決定するＦＥＣ制御フェーズであるか否かを判定する（Ｓ３００）。例えば、ＯＬＴ制御部１６０は、１０００回に１回、ＦＥＣ制御フェーズであると判定し、残りの９９９回、ＦＥＣ制御フェーズでないと判定する。

ＯＬＴ制御部１６０がＦＥＣ制御フェーズであると判定した場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、実施例１の図７に示す処理（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０８）を実行する。

そして、ＯＬＴ制御部１６０がＦＥＣ制御フェーズでないと判定した場合、ＤＷＡ制御部１６２は、トラフィック量に基づいた波長割当て処理を実行する。具体的には、ＤＷＡ制御部１６２は、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｃのＤＳ−ＢＥＲ１６６２ｃを参照し、下りＦＥＣ ＯＦＦの設定により下り通信が可能なＯＮＵ２０を特定する（Ｓ３０９）。

次に、ＤＷＡ制御部１６２は、ステップＳ３０９において特定したＯＮＵ２０の下りトラフィック量１６６４ｃに基づいて、ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定する（Ｓ３１０）。ここでＤＷＡ制御部１６２は、波長を割り当てるためにいかなる波長割当てアルゴリズムを用いてもよい。

ＤＷＡ制御部１６２は、例えば、ステップＳ３１０において、ＯＳＵ１１０から出力される下りトラフィック量の合計が、ＯＳＵ１１０間で均等に（所定の範囲内に）なるように波長を割り当てるアルゴリズムを用いてもよい。これにより、ＯＮＵ２０間の帯域の不公平性を低減できる。

また、ＤＷＡ制御部１６２は、システムの管理者等の指示に従って、いずれかのＯＳＵ１１０に、他のＯＳＵ１１０よりも通信するＯＮＵ２０を多く割り当てるように波長を割り当ててもよい。

ステップＳ３１０の後、ＤＷＡ制御部１６２は、決定した波長に基づいて波長の切替えを実行する（Ｓ３１１）。次に、ＤＷＡ制御部１６２は、ＯＮＵ管理テーブル１６６ｃの波長ＩＤ１６６３ｃを決定した波長に基づいて更新する（Ｓ３１２）。ステップＳ３１２の後、ＯＬＴ制御部１６０は、ステップＳ３００の処理に戻る。

図１３の処理によって、ＯＬＴ制御部１６０は、下りＢＥＲ値が良好でないＯＮＵ２０を特定の波長（ＯＳＵ１１０）に集約した状態で、波長間の帯域の不公平性の解消も同時に実現することが可能である。

実施例３によれば、下りＦＥＣ ＯＦＦであるＯＳＵ１１０数を増加させることによって下り合計レートを向上する一方で、さらに、ＯＮＵ２０間の帯域の不公平性を低減する等によって、必要に応じた波長の再割当てを実現することができる。

なお、ＯＬＴ制御部１６０は、ＯＬＴ１０に複数の通信品質（同じ下りＦＥＣ限界）のＯＳＵ１１０が備わり、かつ、一つの通信品質のＯＳＵ１１０が複数備わる場合、実施例２に実施例３を適用してもよい。そして、ＤＷＡ制御部３１０は、ステップＳ３１０において、同じ通信品質のＯＳＵ１１０の中でＯＮＵ２０に割り当てる波長を変更してもよい。

実施例１のＯＳＵ１１０は、下りＦＥＣ ＯＮ／ＯＦＦの２種類のみに設定を切り替えた。実施例４のＯＳＵ１１０は、３種類の下りＦＥＣ種別を切り替えて設定する。実施例４における下りＦＥＣ種別は、下りＦＥＣ処理の強度によって定まる種別である。

ここでは下りＦＥＣ種別として、強ＦＥＣ ＯＮ（Ｓｔｒｏｎｇ ＦＥＣ ＯＮ）、弱ＦＥＣ ＯＮ（Ｗｅａｋ ＦＥＣ ＯＮ）、及び、下りＦＥＣ ＯＦＦ（ＯＦＦ）の３種類のＦＥＣ強度に切り替え可能である。なお、ここではすべてのＯＳＵ１１０の光送受信器１２０が同一の性能であることを想定する。以下では、実施例１との差分を中心に説明する。

（実施例４のＦＥＣ管理テーブル１６５ｄ）
図１４は、実施例４のＦＥＣ管理テーブル１６５ｄを示す説明図である。

実施例４のＦＥＣ管理テーブル１６５ｄは、ＯＳＵ−ＩＤ１６５１ｄ及びＤＳ−ＦＥＣ１６５２ｄを含む。ＯＳＵ−ＩＤ１６５１ｄは、実施例１のＯＳＵ−ＩＤ１６５１ａと同じである。

ＤＳ−ＦＥＣ１６５２ｄは、ＦＥＣ強度を示す。ＤＳ−ＦＥＣ１６５２ｄは、Ｓｔｒｏｎｇ ＦＥＣ ＯＮ、Ｗｅａｋ ＦＥＣ ＯＮ、及び、ＯＦＦの３種類の値を格納する。

図１４に示すＦＥＣ管理テーブル１６５ｄによれば、ＯＳＵ１１０＃１の下りＦＥＣ種別は強ＦＥＣ ＯＮであり、ＯＳＵ１１０＃２の下りＦＥＣ種別は弱ＦＥＣ ＯＮであり、ＯＳＵ１１０＃３、及び、ＯＳＵ１１０＃４は、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り信号に適用する。なお、この例では、下りＦＥＣ種別が３種類の場合を示したが、ＤＳ−ＦＥＣ１６５２ｄは、Ｎ種類の下りＦＥＣ種別を示す値を格納してもよい。

（実施例４のＯＬＴ制御部１６０のフローチャート）
図１５は、実施例４のＯＬＴ制御部１６０の処理を示すフローチャートである。

実施例４の適応ＦＥＣ制御部１６１は、図１５に示すとおり、実施例１の図７に示す処理と同様の処理を実行する。図１５に示すステップＳ１０１、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０９と、図７に示すステップＳ１０１、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０９とは同じである。以下に、図１５に示す処理と図７に示す処理との違いを説明する。

適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ１０１において取得したＢＥＲ（ｉ）に基づいて、ＯＮＵ２０＃ｉが強ＦＥＣ ＯＮ、弱ＦＥＣ ＯＮ、又は、ＦＥＣ ＯＦＦで通信可能か否かを判定する（Ｓ４０２）。

適応ＦＥＣ制御部１６１は、例えば、ＢＥＲ（ｉ）が所定の閾値１よりも小さい場合、当該ＢＥＲ（ｉ）が取得されたＯＮＵ２０は、下りＦＥＣ ＯＦＦで通信可能であると判定する。また、ＢＥＲ（ｉ）が所定の閾値１と所定の閾値２との間にある場合、適応ＦＥＣ制御部１６１は、当該ＢＥＲ（ｉ）が取得されたＯＮＵ２０は、弱ＦＥＣ ＯＮで通信可能であると判定する。また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＢＥＲ（ｉ）が閾値２より大きい場合、当該ＢＥＲ（ｉ）が取得されたＯＮＵ２０は、強ＦＥＣ ＯＮで通信可能であると判定する。

ステップＳ４０２の後、適応ＦＥＣ制御部１６１は、各ＯＮＵ２０がどの下りＦＥＣ種別で通信可能かに基づいて、下り合計レートを最大化するＯＮＵ２０の波長の組み合わせ及びＯＳＵ１１０における下りＦＥＣの設定を決定する（Ｓ４０３）。ステップＳ４０３において決定される下りＦＥＣの設定は、下りＦＥＣ種別である。

この組み合わせを決定するアルゴリズムはどのようなものでも構わない。例えば、演算時間が特に問題にならないのであれば、各ＯＮＵ２０に設定する波長の全組み合わせに関して、下り通信の合計レートを算出し、下り合計レートが最大となるものを選択するアルゴリズムでも構わない。

適応ＦＥＣ制御部１６１は、強ＦＥＣ ＯＮで通信可能なＯＮＵ２０に割り当てる波長を最少にし、かつ、弱ＦＥＣ ＯＮで通信可能なＯＮＵ２０に割り当てる波長の数を最少にし、かつ、ＦＥＣ ＯＦＦで通信可能なＯＮＵ２０に割り当てる波長の数を最大にすることによって、下り合計レートが最大となる波長の組み合わせ及びＦＥＣの設定を決定する。

また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ４０３において、通信可能な下りＦＥＣ種別に従ってグループ分けをし、一つのＯＳＵ１１０が通信可能なＯＮＵ２０の上限数によって、各々のグループを分割することによって、ＯＮＵ２０に割り当てる波長を決定してもよい。ここで、適応ＦＥＣ制御部１６１は、異なるグループのＯＮＵ２０が一つの波長に割り当てられるパターンを極力減らすように、波長を決定する。

なお、実施例４のステップＳ１０４において、適応ＦＥＣ制御部１６１は、強ＦＥＣ ＯＮで通信可能であるＯＮＵ２０が一つでも割り当てられたＯＳＵ１１０を、強ＦＥＣ ＯＮに設定することを決定する。実施例４のステップＳ１０７において、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ４０３において決定した下りＦＥＣ種別を、ＯＳＵ１１０に指示する。

図１５に示すフローチャートによれば、ＯＳＵ１１０において下り誤り訂正符号が３種類切替可能な場合においても、下り通信の合計レートを最大化するように波長を割り当てることが可能である。なお、ここでは、一例として３種類の場合で説明したが、４種類以上の場合でも同様に適用が可能である。

（実施例４の波長割当てシーケンス）
実施例４の波長切替シーケンスは実施例１の図８に示すシーケンスと同じである。

（実施例４のＯＬＴ１０）
実施例１におけるＰＨＹ処理部１３０、Ｌ２ＳＷ１７０及びＮＮＩ部１８０は、２種の下りＦＥＣに対応したが、実施例４のＰＨＹ処理部１３０、Ｌ２ＳＷ１７０及びＮＮＩ部１８０は、ＯＳＵ１１０の下りＦＥＣ種別の数（Ｎ個）に従った下りＦＥＣに対応する。

実施例４のＰＨＹ処理部１３０のＰＨＹフレーム生成部１３１は、ＦＥＣ ｐｒｏｆｉｌｅの値としてＮ種類の値を格納する。ＰＨＹ処理部１３０のＦＥＣエンコーダ１３２は、下りＦＥＣ ＯＮ／ＯＦＦのみだけでなく、Ｎ種類の異なる下りＦＥＣに対応する。

このため、ＦＥＣエンコーダ１３２は、例えば、強ＦＥＣ用の符号化を処理するパス、弱ＦＥＣ用の符号化処理するパス、及び、符号化をスルーするパスの３種類の処理回路を備え、そのパスを適応ＦＥＣ制御部１６１からの指示に基づいて切り替える。

また、Ｌ２ＳＷ１７０及びＮＮＩ部１８０は、それぞれ強ＦＥＣ時、及び、弱ＦＥＣ時、下りＦＥＣ ＯＦＦ時のレートにあったトラフィック制御機能を備える。

実施例４のＦＥＣエンコーダ１３２は、例えば、リードソロモン（２５５、２２３）のエンコーダとリードソロモン（２５５、２３９）のエンコーダを搭載してもよい。これ以外の方法には、ＦＥＣ ＣＷ３６の数の繰り返し送信数を変える、ＦＥＣ ＣＷ３６内のパリティ情報を間引く等によって誤り訂正能力の異なる下りＦＥＣを実現してもよい。

（実施例４のＯＮＵ２０）
実施例１におけるＰＨＹ処理部１３０においては下りＦＥＣ ＯＮと下りＦＥＣ ＯＦＦの２種の切り替えに対応していたが、実施例４のＯＮＵ２０は、Ｎ種類の下りＦＥＣに対応する。

ＰＨＹ処理部１３０のＰＨＹフレーム終端部２３３は、Ｎ種類のＦＥＣ ｐｒｏｆｉｌｅの値を解析可能である。また、ＰＨＹ処理部１３０のＦＥＣデコーダ１３４は、下りＦＥＣ ＯＮ／ＯＦＦのみでなく、３種類の異なる下りＦＥＣに対応するため、例えば、強ＦＥＣ用の復号化を処理するパス、弱ＦＥＣ用の復号化を処理するパス、及び、復号化をスルーするパスの３種類の処理回路を有し、ＰＨＹフレーム終端部２３３で解析したＦＥＣ ｐｒｏｆｉｌｅの値に基づいてそのパスを切り替える。

実施例４のＦＥＣデコーダ１３４は、例えば、リードソロモン（２５５、２２３）のＦＥＣデコーダ１３４とリードソロモン（２５５、２３９）のＦＥＣデコーダ１３４とを備えてもよい。また、実施例４のＦＥＣデコーダ１３４は、ＦＥＣ ＣＷ３６数の繰り返し送信数を変える、又は、ＦＥＣコードワード内のパリティ情報を間引く等によって誤り訂正能力の異なる下りＦＥＣに対応してもよい。

（実施例４の波長割当て時の処理及び具体例）
実施例４の具体例について、従来例と比較して述べる。ここでは、ＯＬＴ１０が備えるＯＳＵ１１０数は４台であり、ＯＬＴ１０に接続されるＯＮＵ２０数は１６台である。ＯＮＵ２０＃１〜＃４の４台が弱ＦＥＣ ＯＮによる通信の限界の位置（弱ＦＥＣ通信限界）よりＯＬＴ１０から遠い距離に設置され、ＯＮＵ２０＃５〜＃８の４台が弱ＦＥＣ通信限界とＦＥＣ ＯＦＦによる通信の限界の位置（下りＦＥＣ ＯＦＦ限界）の間に設置され、ＯＮＵ２０＃９〜＃１６の４台が下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりＯＬＴ１０に近い位置に設置される。

また、ＯＳＵ１１０が強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する際の下り伝送レートは、８．７Ｇｂｐｓであり、弱ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する際の下り伝送レートは９．４Ｇｂｐｓであり、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用する際の下り伝送レートは１０Ｇｂｐｓである。

図２４は、従来例の通信品質を考慮しない波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

図２４において、ＯＮＵ２０＃１、＃５、＃９、＃１３は波長λ１に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃２、＃６、＃１０、＃１４は波長λ２に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃３、＃７、＃１１、＃１５は波長λ３に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃４、＃８、＃１２、＃１６は波長λ４に割り当てられる。

ＯＮＵ２０＃１は、波長λ１が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、弱ＦＥＣ通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃１は、強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃２は、波長λ２が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、弱ＦＥＣ通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃２は、強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃３は、波長λ３が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、弱ＦＥＣ通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃３は、強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃４は、波長λ４が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、弱ＦＥＣ通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃４は、強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する必要が生じる。

従って、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は０台であり、下りＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は４台である。その結果、下り合計レートは３４．８Ｇｂｐｓ（＝８．７Ｇｂｐｓ×４）である。

図１６は、実施例４の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

実施例４における適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０の通信品質を考慮し、下り合計レートを最大化するように波長を割り当てる。その結果、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ＯＮＵ２０＃１〜＃４に波長λ１を割り当て、ＯＮＵ２０＃５〜＃８に波長λ２を割り当て、ＯＮＵ２０＃９〜＃１２に波長λ３を割り当て、ＯＮＵ２０＃１３〜＃１６に波長λ４を割り当てる。

この場合、ＯＮＵ２０＃１〜＃４はいずれも弱ＦＥＣ通信限界よりもＯＬＴ１０から遠距離にあるため、ＯＳＵ１１０＃１は強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する。また、ＯＮＵ２０＃５〜＃８は、いずれも弱ＦＥＣ通信限界と下りＦＥＣ ＯＦＦ限界との間にあるため、ＯＳＵ１１０＃２は弱ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用する。

また、ＯＮＵ２０＃９〜＃１６はいずれも下りＦＥＣ ＯＦＦ限界よりもＯＬＴ１０に近い距離にあるため、ＯＳＵ１１０＃３及びＯＳＵ１１０＃４は下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用する。

従って、下りＦＥＣ ＯＦＦを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は２台であり、弱ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は１台であり、強ＦＥＣ ＯＮを下り通信に適用するＯＳＵ１１０数は１台である。その結果、下り合計レートは３８．１Ｇｂｐｓ（１０Ｇｂｐｓ×２＋９．４Ｇｂｐｓ×１＋８．７Ｇｂｐｓ×１）となる。従って、従来例に比べ下りレートを１０．９％だけ向上できる。

このように、実施例４によれば、より大きな下りレートで通信できるよう波長の割当が可能であり、その結果、下りの伝送レートを向上できる。

なお、ＯＬＴ制御部１６０は、実施例４に実施例３を適用してもよい。具体的には、図１３に示すステップＳ１０２及びＳ１０３を、図１５に示すステップＳ４０２及びＳ４０３に置き換えることによって、実施例４に実施例３を適用してもよい。

また、ＯＬＴ制御部１６０は、実施例４に実施例２を適用してもよい。具体的には、適応ＦＥＣ制御部１６１は、実施例２のＯＮＵ管理テーブル１６６ｂを用いて、ステップＳ４０２において強ＦＥＣ ＯＮで通信可能か、弱ＦＥＣ ＯＮで通信可能か、ＦＥＣ ＯＦＦで通信可能かを判定する。

そして、適応ＦＥＣ制御部１６１は、いずれかのＯＳＵ１１０においてＦＥＣ ＯＦＦで通信可能なＯＮＵ２０には、ＦＥＣ ＯＦＦで通信可能なＯＳＵ１１０の波長を割当てる。また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、すべてのＯＳＵ１１０と強ＦＥＣ ＯＮ又は弱ＦＥＣ ＯＮで通信可能であると判定されたＯＮＵ２０には、弱ＦＥＣ ＯＮで通信可能なＯＳＵ１１０の波長を割り当てる。また、適応ＦＥＣ制御部１６１は、すべてのＯＳＵ１１０と強ＦＥＣ ＯＮで通信可能であると判定されたＯＮＵ２０には、弱ＦＥＣ ＯＮで通信可能なＯＳＵ１１０の波長を割り当てる。

以上のように割り当てたうえで、適応ＦＥＣ制御部１６１は、ステップＳ４０３において下り合計レートが最大となる波長の組み合わせ及びＦＥＣの設定を決定する。

実施例１〜４では、下りＦＥＣの設定を動的に変更可能なシステムであった。本実施例は、下りＦＥＣの設定を動的に変更する代わりに、伝送レート自体を変更可能なシステムにも適用可能である。そこで、実施例５におけるＯＬＴ１０は、２種類の下りの伝送レート（Ｒ＿ｈｉｇｈ、Ｒ＿ｌｏｗ）を選択可能なシステムにおいて、高い伝送レートＲ＿ｈｉｇｈによって処理するＯＳＵ１１０数が多くなるように波長割当てを実行する。

（実施例５のＯＬＴ１０）
図１７は、実施例５のＯＬＴ１０の構成を示すブロック図である。

図２に示す実施例１のＯＬＴ１０と図１７に示す実施例５のＯＬＴ１０との差分を以下に示す。すなわち、実施例５のＯＬＴ１０は、ＯＳＵ１１０がレート可変光送受信器１２５を備える点と、ＯＬＴ制御部１６０に適応レート制御部１６４及びレート管理テーブル１６７を備える点が、実施例１のＯＬＴ１０と相違する。それ以外の点において、実施例１のＯＬＴ１０と実施例５のＯＬＴ１０とは同じである。

レート可変光送受信器１２５は、送信及び受信側の伝送レートを動的に変更が可能な光送受信器である。例えば、レート可変光送受信器１２５は１０Ｇｂｐｓと２．５Ｇｂｐｓとの伝送レートを切り替え可能である。レート可変光送受信器１２５は、例えば、複数の伝送レートで動作が可能な光送受信器を備え、それらを選択して光信号を送受信することで、伝送レートを切り替え可能である。

または、レート可変光送受信器１２５は、光伝送に用いる変調方式、シンボルレート、及び、サブキャリア数を切り替えることで伝送レートを切り替えてもよい。なお、レート可変光送受信器１２５は、ＯＦＤＭ信号を用いている場合にサブキャリア数を切り替える。

適応レート制御部１６４は、ＯＮＵ２０毎の通信品質及び距離を取得し、それらに基づいて通信可能な下り伝送レートを判定し、判定した結果に基づいてＯＳＵ１１０への下り伝送レートの変更の指示を出す。なお、下り伝送レートを、変調方式、シンボルレート、及び、サブキャリア数の変更によって切り替える場合、適応レート制御部１６４が、それらの情報の変更指示を出してもよい。

（実施例５のＯＮＵ２０）
図１８は、実施例５のＯＮＵ２０の構成を示すブロック図である。

実施例５のＯＮＵ２０は、実施例１のＯＮＵ２０と同じく、ＭＡＣ処理部２４０、及び、ＯＮＵ制御部２５０を有する。また、実施例５のＯＮＵ２０は、実施例１の波長可変光送受信器２１０及びＰＨＹ処理部２３０と異なり、波長・レート可変光送受信器２１５及びＰＨＹ処理部２３５を有する。

ＰＨＹ処理部２３５は、ＰＨＹフレーム生成部２３６、ＦＥＣエンコーダ２３７、ＰＨＹフレーム終端部２３８、及び、ＦＥＣデコーダ２３９から構成される。以下、実施例５の各装置及び各処理部の機能を実施例１との差分を中心に説明する。

波長・レート可変光送受信器２１５は、送信波長及び受信波長をそれぞれ個別に調整可能であり、かつ、複数の伝送レートの光信号を選択して送受信可能な光送受信器である。実施例１においてレートは固定であったが、波長・レート可変光送受信器２１５は、実施例５において伝送レートを変えられる。

波長・レート可変光送受信器２１５は、例えば、２種類のレートで送受信可能な光送受信器を備えそれらを選択して利用することで伝送レートを変更できる。または、波長・レート可変光送受信器２１５は、光区間の送受信で利用する変調方法を変更可能な光送受信器を用いることで、伝送レートを変更してもよい。

また、波長・レート可変光送受信器２１５は、受信レートを検出可能な回路を備え、その検出回路に基づいて光受信器の処理を切り替えることにより、伝送レートを変更する。

なお、ここでは、波長・レート可変光送受信器２１５は、内部にレートを検出する回路を備え、波長・レート可変光送受信器２１５自ら伝送レートを切り替えるが、必ずしもこれに限定されない。例えば、ＯＮＵ制御部２５０から伝送レートの切替指示を出してもよい。ただし、この場合、ＯＮＵ制御部２５０は、ＯＬＴ１０から下り伝送レートの切替指示を事前に受信する必要がある。

実施例５のＯＮＵ２０の構成によれば、波長可変光送受信器２１０の送信部の波長と受信部の波長とを、ＯＬＴ１０から受信した波長切替制御フレームに基づいて切り替えることができる。また、実施例５のＯＮＵ２０は、下りのＢＥＲを測定し、ＯＬＴ１０に通知することが可能である。また、実施例５のＯＮＵ２０は、異なる伝送レートの下り信号を受信可能である。

（実施例５のＯＮＵ管理テーブル１６６）
実施例５のＯＬＴ１０が備えるＯＮＵ管理テーブル１６６は、実施例１と同一である。

（レート管理テーブル１６７）
実施例１のＯＬＴ制御部１６０は、ＦＥＣ管理テーブル１６５を有したが、実施例５のＯＬＴ制御部１６０は、レート管理テーブル１６７を有する。レート管理テーブル１６７は、下り信号の伝送レートである下り伝送レートを示す。

図１９は、実施例５のレート管理テーブル１６７を示す説明図である。

レート管理テーブル１６７は、ＯＳＵ−ＩＤ１６７１及びＤＳレート１６７２を含む。ＯＳＵ−ＩＤ１６７１は、ＯＳＵ１１０の識別子を示す。ＤＳレート１６７２は、下り伝送レートを示す。

図１９に示すレート管理テーブル１６７によれば、ＯＳＵ１１０＃１の下り伝送レートがＲ＿ｌｏｗであり、ＯＳＵ１１０＃２〜＃４の下り伝送レートがＲ＿ｈｉｇｈである。Ｒ＿ｌｏｗは低い下り伝送レートを示し、Ｒ＿ｈｉｇｈは高い下り伝送レートを示す。

（実施例５のＯＬＴ制御部１６０のフローチャート）
図２０は、実施例５のＯＬＴ制御部１６０の処理を示すフローチャートである。

図２０に示す処理は、実施例１の図７に示す処理に相当する。しかし、図２０に示す処理は、適応レート制御部１６４によって主に実行される。実施例１と実施例５との処理の差分は、実施例１の適応ＦＥＣ制御部１６１は、下りＦＥＣの設定を決定したが、実施例５の適応レート制御部１６４は、下り伝送レートを決定する点である。以下、実施例５における各ステップについて説明する。

適応レート制御部１６４は、図７のステップＳ１０１と同じく、ＯＮＵ２０＃ｉの下り計測ビット誤り率であるＢＥＲ（ｉ）を取得する（Ｓ５０１）。

次に、適応レート制御部１６４は、取得したＢＥＲ（ｉ）の値に基づいてＯＮＵ２０＃ｉがＲ＿ｈｉｇｈで通信可能かＲ＿ｌｏｗで通信可能かを判定する（Ｓ５０２）。ここでは、適応レート制御部１６４は、例えば、ＢＥＲ（ｉ）が予め設定した所定の閾値よりも小さい場合にＲ＿ｈｉｇｈで通信可能であり、大きい場合Ｒ＿ｌｏｗで通信可能であると判定する。

次に、適応レート制御部１６４は、各ＯＮＵ２０がＲ＿ｈｉｇｈで通信可能であるか否かに基づいて、Ｒ＿ｈｉｇｈであるＯＳＵ１１０数（波長数）を最大化するＯＮＵ２０の波長の組み合わせ及びＯＳＵ１１０における伝送レートの設定を決定する（Ｓ５０３）。この組み合わせを決定するアルゴリズムはどのようなものでも構わない。例えば、演算時間が特に問題にならないのであれば、各ＯＮＵ２０に設定する波長の全組み合わせについて、下り合計レートを算出し、合計レートが最大となる波長の組み合わせを選択するアルゴリズムでも構わない。

次に、適応レート制御部１６４は、ステップＳ５０３で決定した組み合わせが現在の設定と異なるか否かを、レート管理テーブル１６７及びＯＮＵ管理テーブル１６６に基づいて判定する（Ｓ５０４）。適応レート制御部１６４は、異なる場合、ステップＳ５０５に移り、それ以外の場合、図２０に示す処理を終了する。

次に、適応レート制御部１６４は、図７に示すステップＳ１０５と同じ処理を実行する（Ｓ５０５）。具体的には、現在の設定（ＯＮＵ管理テーブル１６６及びレート管理テーブル１６７を参照）における下り合計レートよりも、ステップＳ５０３において決定した組み合わせによる下り合計レートが大きい場合、適応レート制御部１６４は、ステップＳ５０６に移り、それ以外の場合、図２０に示す処理を終了する（Ｓ５０９）。

次に、ステップＳ５０６において、ＤＷＡ制御部１６２は、図７に示すステップＳ１０６と同じ処理を実行することにより、ＯＮＵ２０に波長切替指示を出す。その後、波長切替終了を受信した場合、適応レート制御部１６４は、Ｓ５０７を実行する。

適応レート制御部１６４は、下り伝送レートを変更するＯＳＵ１１０に、設定すべき下り伝送レートを指示する（Ｓ５０７）。具体的には、適応レート制御部１６４は、ＯＳＵ１１０のレート可変光送受信器１２５に対して伝送レートを切替える指示を出す。また、ここで、トラフィック制御部１６３は、ＮＮＩ部１８０に、設定変更後の伝送レートにあった帯域に設定する指示を出す。

ステップＳ５０７の後、適応レート制御部１６４は、レート管理テーブル１６７とＯＮＵ管理テーブル１６６とを、ステップＳ５０３において決定した波長の組み合わせと下り伝送レートの設定とに基づいて更新する。更新処理が終わると、フローチャートを終了する（Ｓ５０９）。

図２０に示す処理により、ＯＮＵ２０毎の通信品質及び距離に基づいて、下り合計レートが最大になるようにＯＮＵ２０の波長の組み合わせ及びＯＳＵ１１０の下り伝送レートの設定を決定し、変更することが可能である。

（実施例５の波長割当てシーケンス）
実施例５のシステムにおける波長切替シーケンスは、実施例１の図８に示すシーケンスと同様である。ただし、実施例５におけるシーケンスにおいて、シーケンス１９０及び１９１における下りＦＥＣの設定の決定及び変更の処理は、下り伝送レートの設定の決定及び変更の処理に置き換えられる。

（実施例５の波長割当て時の処理及び具体例）
実施例５の具体例について、従来例と比較して述べる。ここでは、ＯＬＴ１０が備えるＯＳＵ１１０数は４台であり、ＯＬＴ１０に接続されるＯＮＵ２０数は６４台である。ＯＮＵ２０＃１〜＃４の４台が１０Ｇレートで通信できる限界の位置（１０Ｇレート通信限界）よりＯＬＴ１０から遠い距離にある。また、ＯＮＵ２０＃５〜＃１９、ＯＮＵ２０＃２０〜＃３４、ＯＮＵ２０＃３５〜＃４９、及び、ＯＮＵ２０＃５０〜＃６４の６０台が１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０に近い距離にある。また、Ｒ＿ｌｏｗは２．５Ｇｂｐｓであり、Ｒ＿ｈｉｇｈは１０Ｇｂｐｓである。

図２５は、従来例のＯＳＵ１１０間の下り伝送レートが同じである時の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

図２５は、ＯＮＵ２０の通信品質及び距離が考慮されずに、波長が割り当てられる。ここでは、ＯＮＵ２０＃１、及び、ＯＮＵ２０＃５〜＃１９が波長λ１に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃２、ＯＮＵ２０＃２０〜＃３４が波長λ２に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃３、ＯＮＵ２０＃３５〜＃４９が波長λ３に割り当てられ、ＯＮＵ２０＃４、ＯＮＵ２０＃５０〜＃６４が波長λ４に割り当てられる。

この場合、ＯＮＵ２０＃１は、波長λ１が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃１は、２．５Ｇｂｐｓで通信する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃２は、波長λ２が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃２は２．５Ｇｂｐｓで通信する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃３は、波長λ３が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃３は２．５Ｇｂｐｓで通信する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃４は、波長λ４が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃４は、２．５Ｇｂｐｓで通信する必要が生じる。

従って、下り伝送レートを１０Ｇレートに設定するＯＳＵ１１０数は０台であり、下り伝送レートを２．５Ｇレートに設定するＯＳＵ１１０数は４台である。その結果、下り合計レートは１０Ｇｂｐｓ（＝２．５Ｇｂｐｓ×４）である。

図２１は、実施例５の波長割当て処理による下り伝送レートを示すブロック図である。

実施例５では、ＯＮＵ２０の通信品質及び距離を考慮して波長が割り当てられる。そのため、適応レート制御部１６４は、ＯＮＵ２０＃１〜１６に波長λ１を割り当て、ＯＮＵ２０＃１７〜３２に波長λ２を割り当て、ＯＮＵ２０＃３３〜４８に波長λ３を割り当て、ＯＮＵ２０＃４９〜６４に波長λ１を割り当てる。

この場合、ＯＮＵ２０＃１〜＃４は、波長λ１が割り当てられたＯＮＵ２０の中で最も遠い距離にあり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０から遠距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃１は、２．５Ｇｂｐｓで通信する必要が生じる。

ＯＮＵ２０＃１７〜＃３２は、波長λ２が割り当てられたすべてのＯＮＵ２０であり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０に近い距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃２は１０Ｇｂｐｓで通信できる。

ＯＮＵ２０＃３３〜＃４８は、波長λ３が割り当てられたすべてのＯＮＵ２０であり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０に近い距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃３は１０Ｇｂｐｓで通信できる。

ＯＮＵ２０＃４９〜＃６４は、波長λ４が割り当てられたすべてのＯＮＵ２０であり、１０Ｇレート通信限界よりＯＬＴ１０に近い距離にある。このため、ＯＳＵ１１０＃４は、１０Ｇｂｐｓで通信できる。

従って、下り伝送レートを１０Ｇレートに設定するＯＳＵ１１０数は３台であり、下り伝送レートを２．５Ｇレートに設定するＯＳＵ１１０数は１台である。その結果、下り合計レートは３２．５Ｇｂｐｓ（＝２．５Ｇｂｐｓ×１＋１０Ｇｂｐｓ×３）である。

このように、実施例５によれば、下り伝送レート可変かつ波長多重可能な光アクセスシステムにおいても、高い伝送レートで通信するＯＳＵ１１０数を最大化するように波長を割り当て可能であり、下りの伝送レートを向上できる。

なお、ＯＬＴ制御部１６０は、下りＦＥＣの設定を伝送レートの設定に置き換えることにより、実施例５を、実施例２、実施例３及び実施例４に適用してもよい。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除又は置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能及び処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル又はファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、若しくはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、又は、ＩＣカード、若しくはＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

また、上記の実施例では、収容するサービスを考慮していなかいが、収容するサービスを考慮して、波長割当を実施してもよい。例えば、フレームロスが全く許容されないサービスで利用するＯＮＵ２０に対しては、常時下りＦＥＣ ＯＮにし、また波長切替を許容せず常に固定に波長を割り当てる制約条件を設けて、波長割り当てを実施してもよい。

１０ ＯＬＴ
２０ ＯＮＵ
３０ 光スプリッタ
４０、４００ 光ファイバ
５０ 端末
６０ ネットワーク
１１０ ＯＳＵ
１６０ ＯＬＴ制御部
１６１ 適応ＦＥＣ制御部
１６４ 適応レート制御部

Claims (15)

1. ネットワークシステムであって、
   複数の加入者装置と、当該複数の加入者装置と通信する局側装置とを備え、
   前記局側装置は、
   前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、
   前記局側装置から前記複数の加入者装置へ向かう下り通信に、前記複数の加入者装置に割り当てられる波長ごとに通信制御方法を適用し、
   前記下り通信の通信品質を、前記加入者装置ごとに取得し、
   前記取得した通信品質が所定の基準と比較して悪い加入者装置に、前記通信制御方法の第１の候補を定め、
   前記取得した通信品質が前記所定の基準と比較して良い加入者装置に、前記第１の候補より高い伝送レートを下り通信に適用する通信制御方法の第２の候補を定め、
   前記第１の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最少にし、かつ、前記第２の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最大にするように、前記複数の加入者装置を前記複数の波長に割り当て、
   前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第１の候補を適用し、
   前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられていない波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第２の候補を適用することを特徴とするネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記第１の候補は、前方誤り訂正の実行であり、
   前記第２の候補は、前記前方誤り訂正の不実行であることを特徴とするネットワークシステム。
3. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記局側装置は、第１の波長を用いて前記加入者装置と通信した場合の下り通信の第１の通信品質、及び、第２の波長を用いて前記加入者装置と通信した場合の下り通信の第２の通信品質を取得し、
   前記第２の通信品質は、前記第１の通信品質より悪く、
   前記局側装置は、
   前記取得した第１の通信品質が前記所定の基準よりも良く、前記取得した第２の通信品質が前記所定の基準よりも悪い場合、前記加入者装置に前記第１の波長を割り当て、かつ、前記加入者装置に前記第２の候補を定め、
   前記取得した第２の通信品質が前記所定の基準よりも良い場合、前記加入者装置に前記第２の波長を割り当て、かつ、前記加入者装置に第２の候補を定めることを特徴とするネットワークシステム。
4. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記局側装置は、
   前記加入者装置ごとのトラフィック量を取得し、
   前記第２の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を、前記取得したトラフィック量に基づいて変更することを特徴とするネットワークシステム。
5. 請求項４に記載のネットワークシステムであって、
   前記局側装置は、
   前記波長に割り当てられた加入者装置のトラフィック量の合計が所定の範囲に含まれるように、前記第２の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を変更することを特徴とするネットワークシステム。
6. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記第１の候補は、第１の伝送レートによって下り通信を送信することであり、
   前記第２の候補は、前記第１の伝送レートより高い第２の伝送レートによって下り通信を送信することであることを特徴とするネットワークシステム。
7. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記局側装置は、
   前記下り通信におけるビット誤り率の測定を、前記複数の加入者装置に要求し、
   前記複数の加入者装置から、前記ビット誤り率を前記通信品質を示す情報として取得することを特徴とするネットワークシステム。
8. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記局側装置は、
   前記通信品質を示す情報として、前記局側装置と前記複数の加入者装置との距離を取得し、
   前記取得した距離が所定の閾値より長い場合、前記取得した通信品質が所定の基準と比較して悪いと判定し、
   前記取得した距離が前記所定の閾値より短い場合、前記取得した通信品質が前記所定の基準と比較して良いと判定することを特徴とするネットワークシステム。
9. 請求項８に記載のネットワークシステムであって、
   前記距離は、前記局側装置と前記複数の加入者装置との間のラウンドトリップタイムであることを特徴とするネットワークシステム。
10. 局側装置であって、
    複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、
    前記局側装置から前記複数の加入者装置へ向かう下り通信に、前記複数の加入者装置に割り当てられる波長ごとに通信制御方法を適用し、
    前記下り通信の通信品質を、前記加入者装置ごとに取得し、
    前記取得した通信品質が所定の基準と比較して悪い加入者装置に、前記通信制御方法の第１の候補を定め、
    前記取得した通信品質が前記所定の基準と比較して良い加入者装置に、前記第１の候補より高い伝送レートを下り通信に適用する通信制御方法の第２の候補を定め、
    前記第１の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最少にし、かつ、前記第２の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最大にするように、前記複数の加入者装置を前記複数の波長に割り当て、
    前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第１の候補を適用し、
    前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられていない波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第２の候補を適用することを特徴とする局側装置。
11. 請求項１０に記載の局側装置であって、
    前記第１の候補は、前方誤り訂正の実行であり、
    前記第２の候補は、前記前方誤り訂正の不実行であることを特徴とする局側装置。
12. 請求項１０に記載の局側装置であって、
    前記局側装置は、第１の波長を用いて前記加入者装置と通信した場合の下り通信の第１の通信品質、及び、第２の波長を用いて前記加入者装置と通信した場合の下り通信の第２の通信品質を取得し、
    前記第２の通信品質は、前記第１の通信品質より悪く、
    前記局側装置は、
    前記取得した第１の通信品質が前記所定の基準よりも良く、前記取得した第２の通信品質が前記所定の基準よりも悪い場合、前記加入者装置に前記第１の波長を割り当て、かつ、前記加入者装置に前記第２の候補を定め、
    前記取得した第２の通信品質が前記所定の基準よりも良い場合、前記加入者装置に前記第２の波長を割り当て、かつ、前記加入者装置に第２の候補を定めることを特徴とする局側装置。
13. 請求項１０に記載の局側装置であって、
    前記加入者装置ごとのトラフィック量を取得し、
    前記第２の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を、前記取得したトラフィック量に基づいて変更することを特徴とする局側装置。
14. 請求項１３に記載の局側装置であって、
    前記波長に割り当てられた加入者装置のトラフィック量の合計が所定の範囲に含まれるように、前記第２の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を変更することを特徴とする局側装置。
15. ネットワークシステムによる通信方法であって、
    前記ネットワークシステムは、複数の加入者装置と、当該複数の加入者装置と通信する局側装置とを備え、
    前記局側装置は、プロセッサ及びメモリを有し、
    前記通信方法は、
    前記プロセッサが、前記複数の加入者装置と、複数の波長を用いて通信し、
    前記プロセッサが、前記局側装置から前記複数の加入者装置へ向かう下り通信に、前記複数の加入者装置に割り当てられる波長ごとに通信制御方法を適用し、
    前記プロセッサが、前記下り通信の通信品質を、前記加入者装置ごとに取得し、
    前記プロセッサが、前記取得した通信品質が所定の基準と比較して悪い加入者装置に、前記通信制御方法の第１の候補を定め、
    前記プロセッサが、前記取得した通信品質が前記所定の基準と比較して良い加入者装置に、前記第１の候補より高い伝送レートを下り通信に適用する通信制御方法の第２の候補を定め、
    前記プロセッサが、前記第１の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最少にし、かつ、前記第２の候補が定められた加入者装置が割り当てられる波長の数を最大にするように、前記複数の加入者装置を前記複数の波長に割り当て、
    前記プロセッサが、前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられた波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第１の候補を適用し、
    前記プロセッサが、前記第１の候補が定められた加入者装置に割り当てられていない波長を用いた通信に、前記通信制御方法として前記第２の候補を適用することを特徴とする通信方法。

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