JP6383277B2 - ネットワークシステム、局側装置、及び、加入者装置 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークシステムに関する。

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、かつ光通信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への下り通信用の信号と、ＯＮＵからＯＬＴへの上り通信用の信号とに、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法である。

ＴＤＭ−ＰＯＮにおいては、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。

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に波長可変な光送受信器を用いて、通信する波長を動的に変更する技術が提案されている（例えば、非特許文献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出し、波長切替の完了通知を受ける技術が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。

国際公開第２０１３／０５８１７９号

Ｓ．Ｋｉｍｕｒａ、"１０−Ｇｂｉｔ／ｓ ＴＤＭ−ＰＯＮ ａｎｄ ｏｖｅｒ−４０−Ｇｂｉｔ／ｓ ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ＯＰＥＸ−ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｂｕｒｓｔ−ｍｏｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ"、ＯＦＣ２００９、ＯＷＨ−６、Ｍａｒ．２００９． Ｔ．Ｙｏｓｈｉｄａ．、ｅｔ．ａｌ、ＥＣＯＣ２０１３ Ｗｅ．２．Ｆ．５

ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ向けＯＮＵ光トランシーバは一般的に、個別に波長を切り替えることができる上り送信部及び下り受信部を有する。上り送信部と下り受信部との各々に用いられるデバイスによって、波長の切替えを開始してから終了するまでの時間（波長切替時間）は異なる。そのため、上り送信部と下り受信部とで波長切替時間は異なることが一般的である。

図１４は、従来例の上り送信部の波長切替時間が下り受信部の波長切替時間より長い場合の波長切替指示を示すシーケンス図である。

ここでは、ＯＮＵ＃１の下り受信部の波長切替時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが上り送信部の波長切替時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短い例を示す。

ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１の波長切替の一つの開始時刻を決定し、決定した開始時刻を含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームをＯＮＵ＃１に送信する（１３０５）。

ＯＮＵ＃１がＯＬＴからλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した後、ＯＮＵ＃１は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームによって指示された一つの開始時刻において、上り波長及び下り波長の切替えを開始する。そして、すべての波長の切替えが終了した後、すなわち、上り受信部が波長を切り替え終わった後、ＯＮＵは、ＯＬＴから送られる送信グラントを待つ。

ＯＮＵ＃１がＯＬＴからＧＡＴＥフレームを受信した場合（１３０６）、ＯＮＵ＃１は、ＧＡＴＥフレームが示す送信グラントに従ってλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームをＯＬＴに送信する（１３０８）。

ＯＬＴがλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１宛ての下りデータの転送を再開する（１３１２）。ＯＬＴは、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームをＯＮＵ＃１に送信してからλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームをＯＮＵ＃１から受信するまで、下りデータを蓄積する。

ここで、ＯＮＵ＃１の下り波長切替時間は上り波長切替時間より短かく、下り受信部による波長の切替えが上り送信部による波長の切替えよりも早く終了する。しかし、ＯＬＴが下りデータを蓄積する時間は、上り波長切替時間の影響で長くなる。

図１５は、従来例の下り受信部の波長切替時間が上り送信部の波長切替時間より長い場合の波長切替指示を示すシーケンス図である。

ここでは、ＯＮＵ＃１の下り受信部の波長切替時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが上り送信部の波長切替時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも長い例を示す。

図１５においても図１４と同じく、ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１の波長切替の一つの開始時刻を決定し、決定した開始時刻を含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームをＯＮＵ＃１に送信する（１３０５）。そして、図１４と同じく、ＯＮＵ＃１がＯＬＴからλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した後、ＯＮＵ＃１は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームによって指示された一つの開始時刻において、上り波長及び下り波長の切替えを開始する。

そして、すべての波長の切替えが終了した場合、すなわち、下り受信部が波長を切り替え終わった後、ＯＮＵは、ＯＬＴから送られる送信グラントを待つ。シーケンス１３０６及び１３０８は図１４と同じである。

ＯＬＴがλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１宛てのＧＡＴＥフレームを送信する（１３０７）。シーケンス１３０７におけるＧＡＴＥフレームに従って、ＯＮＵ＃１は上りデータを送信する（１３１３）。ＯＮＵ＃１は、波長の切替えを開始してからシーケンス１３１３まで、上りデータを蓄積する。

ここで、ＯＮＵ＃１の下り波長切替時間が上り波長切替時間より長く、上り送信部による波長の切替えが下り受信部による波長の切替えよりも早く終了する。しかし、ＯＮＵが上りデータを蓄積する時間は、下り波長切替時間の影響で長くなる。

このように、ＯＮＵが有する光送受信器の上り送信部と下り受信部との波長切替時間が異なる場合、波長の切替えが終了する時刻が長い方の波長切替時間に、データのバッファリング時間は依存する。そして、データのバッファリング時間が長い場合、波長切替時にレイテンシが劣化する。

しかし、波長切替時の安定的な運用を実現するため、波長切替時のレイテンシが大きく劣化することを防ぐ必要がある。

本発明は、波長可変なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵの上り送信部と下り受信部の波長切替時間が異なる場合でも、波長切替時の下りレイテンシや上りレイテンシの劣化を防ぐことが目的である。

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、前記ネットワークシステムは、加入者装置と、前記加入者装置と光信号によって通信する局側装置とを備え、前記加入者装置は、前記局側装置から送信される下り光信号を受信する通信部である下り受信部と、前記局側装置へ上り光信号を送信する通信部である上り送信部とを有し、前記下り受信部は、前記下り受信部が波長を切り替え始める時刻である下り切替開始時刻を取得し、前記取得した下り切替開始時刻に従い、前記波長を切り替え、前記上り送信部は、前記下り切替開始時刻と異なる時刻であり、かつ、前記上り送信部が波長を切り替え始める時刻である上り切替開始時刻を取得し、前記取得した上り切替開始時刻に従い、前記波長を切り替え、前記下り受信部は、前記下り受信部が前記波長を切り替えておらず、前記上り送信部が前記波長を切り替えている間、前記局側装置から送信される下り光信号を受信する。

本発明によれば、ＯＮＵ光送受信器の光送信部と光受信部の波長切替時間が異なる場合に、波長切替に伴うレイテンシ増大を抑制することができる。

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ＯＳＵの状態遷移を示す説明図である。 実施例１のＯＮＵの状態遷移を示す説明図である。 実施例１の波長切替処理を示すシーケンス図である。 実施例１のλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームのフォーマットを示す説明図である。 実施例１の波長切替時間テーブルを示す説明図である。 実施例１の初期登録時にＯＮＵが送信するＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを示す説明図である。 実施例２の波長切替処理を示すシーケンス図である。 実施例３の波長切替処理を示すシーケンス図である。 実施例４のＯＮＵの状態遷移と処理とを示す説明図である。 実施例５の波長切替処理を示すシーケンス図である。 従来例の上り送信部の波長切替時間が下り受信部の波長切替時間より長い場合の波長切替指示を示すシーケンス図である。 従来例の下り受信部の波長切替時間が上り送信部の波長切替時間より長い場合の波長切替指示を示すシーケンス図である。

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、同一の符号が付加される。また、特に断らない限り、ＰＯＮ区間の制御フレームは、１０Ｇ−ＥＰＯＮの規格で規定されているＭＰＣＰ制御フレームである。

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（２０Ａ１〜２０Ｄｎ４）、及び複数の端末５０（５０Ａ１〜５０Ｄｎ４）を備える。ＯＬＴ１０は、光回線装置であり、ＯＮＵ２０は、光ネットワーク装置である。

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４０Ａ１〜４０Ｄｎ４を介してＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ｄｎ４に接続される。端末５０Ａ１〜５０Ｄｎ４は、それぞれＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ｄｎ４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、ＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ａｎ１（ｎ１は、任意の正数）は、下り波長λＤ１及び上り波長λＵ１を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０Ｂ１〜２０Ｂｎ２（ｎ２は、任意の正数）は、下り波長λＤ２及び上り波長λＵ２を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。

ＯＮＵ２０Ｃ１〜２０Ｃｎ３（ｎ３は、任意の正数）は、下り波長λＤ３及び上り波長λＵ３を用いて、ＯＬＴ１０と通信する。ＯＮＵ２０Ｄ１〜２０Ｄｎ４（ｎ４は、任意の正数）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システムにおいて、各ＯＮＵ２０は、常に同じ波長を上り通信及び下り通信に用いる必要はなく、動的に選択可能である。

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、ＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ａｎ１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、ＯＮＵ２０Ｂ１〜２０Ｂｎ２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、ＯＮＵ２０Ｃ１〜２０Ｃｎ３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、ＯＮＵ２０Ｄ１〜２０Ｄｎ４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、及び、光ファイバ４０Ａ１〜４０Ｄｎ４を介してＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ｄｎ４に入力される。ＯＮＵ２０は、送受信する波長を変更することが可能な波長可変光送受信器を備えており、特定の波長の光信号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、特定の波長の光信号のみを受信する。例えば、ＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ａｎ１は、下り波長λＤ１の光信号のみを選択し、選択された光信号を受信する。また、ＯＮＵ２０Ｂ１〜２０Ｂｎ２は、下り波長λＤ２の光信号のみを選択し、選択された光信号を受信する。また、ＯＮＵ２０Ｃ１〜２０Ｃｎ３は、下り波長λＤ３の光信号のみを選択し、選択された光信号を受信する。また、ＯＮＵ２０Ｄ１〜２０Ｄｎ４は、下り波長λＤ４の光信号のみを選択し、選択された光信号を受信する。

各波長の下り光信号では各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、ＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ａｎ１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への上り通信に関して説明する。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、ＯＮＵ２０Ａ１〜２０Ａｎ１は、上り波長λＵ１の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０Ｂ１〜２０Ｂｎ２は、上り波長λＵ２の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０Ｃ１〜２０Ｃｎ３は、上り波長λＵ３の上りバースト光信号を送信し、ＯＮＵ２０Ｄ１〜２０Ｄｎ４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を複数の波長を用いることによって束ねた構成である。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、より大きな通信容量を実現できる。

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（１１０Ａ〜１１０Ｄ）、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１９０から構成される。また、ＯＳＵ１１０は、光送受信器１２０、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０、下りユーザトラフィック処理部１４０、上りユーザトラフィック処理部１５０、及び、波長切替処理部１６０から構成される。

ＯＳＵ１１０Ａは、光送受信器１２０Ａ、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａ、下りユーザトラフィック処理部１４０Ａ、上りユーザトラフィック処理部１５０Ａ、及び、波長切替処理部１６０Ａを有する。以下において、ＯＳＵ１１０の機能としてＯＳＵ１１０Ａの機能を例に説明するが、ＯＳＵ１１０Ａの機能は他のＯＳＵ１１０と同じである。

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、ＯＳＵ１１０Ａから入力された下り波長λＤ１の光信号、ＯＳＵ１１０Ｂから入力された下り波長λＤ２の光信号、ＯＳＵ１１０Ｃから入力された下り波長λＤ３の光信号、及び、ＯＳＵ１１０Ｄ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から入力された波長λＵ１〜λＵ４が合波された光信号を分波する。そして、合波分波器１００は、上り波長λＵ１の光信号をＯＳＵ１１０Ａに入力し、上り波長λＵ２の光信号をＯＳＵ１１０Ｂに入力し、上り波長λＵ３の光信号をＯＳＵ１１０Ｃに入力し、上り波長λＵ４の光信号はＯＳＵ１１０Ｄに入力する。

光送受信器１２０Ａは、合波分波器１００から入力された上り波長λＵ１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１２０Ａは、変換後の電流信号を電圧信号に変換及び増幅し、変換及び増幅後の電気信号を、それぞれＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａに入力する。

また、光送受信器１２０Ａは、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａから入力された電気信号を下り波長λＤ１の光信号に変換し、変換後の光信号を、合波分波器１００に向けて出力する。

ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、光アクセス網内の通信のＰＨＹ層及びＭＡＣ層の処理を行なう。まず、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａによる、上り信号の処理内容を説明する。

ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、光送受信器１２０Ａから入力された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する。さらに、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、デジタル信号に復号化処理を行い、ＦＥＣデコード処理を行う。そして、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、デジタル信号からフレームを抽出し、フレームのヘッダを解析し、解析結果に従ってフレームをフレームの種別毎に各部に振り分ける。

ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、ヘッダ解析により、フレームがユーザデータであると判定した場合、上りユーザトラフィック処理部１５０に向けて当該フレームを出力し、フレームが波長切替制御用のフレームであると判定した場合、波長切替処理部１６０に向けて当該フレームを出力する。

次に、下り信号の処理内容を説明する。ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、下りユーザトラフィック処理部１４０から入力されたフレームに、光アクセス区間用のヘッダを付加し、ＦＥＣエンコード処理及び符号化処理を行なう。更に、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａは、符号化されたデジタル信号を電気信号に変換して、光送受信器１２０に向けて出力する。

下りユーザトラフィック処理部１４０Ａは、Ｌ２ＳＷ１７０から入力されたＭＡＣフレームをキューに溜め、予め設定されたルールに基づいて帯域制御、優先制御及びＶＬＡＮ操作を行った後、ＭＡＣフレームをＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａに向けて出力する。

上りユーザトラフィック処理部１５０は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａから入力されたＭＡＣフレームをキューに溜め、予め設定されたルールに基づいて帯域制御、優先制御及びＶＬＡＮ操作を実行し、Ｌ２ＳＷ１７０に向けてＭＡＣフレームを出力する。

波長切替処理部１６０Ａは、ＯＮＵ２０に送信する波長切替指示用の制御フレームを生成したり、ＯＮＵ２０から受信した波長切替終了通知用の制御フレームを終端したりする。

Ｌ２ＳＷ１７０は、複数のＯＳＵ１１０から入力されたＭＡＣフレームを多重してＮＮＩ部１８０に向けて出力する。また、Ｌ２ＳＷ１７０は、ＮＮＩ部１８０から入力されたＭＡＣフレームに、ＭＡＣフレームの宛先に基づいて出力先ポートを割り当て、割り当てたポートから当該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用フレームをＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠した信号に変換して、変換後のユーザデータ用フレームをネットワーク６０に向けて出力する。また、ＮＮＩ部１８０は、ネットワーク６０から入力されたユーザデータ用フレームをＬ２ＳＷ１７０に転送する。

ＮＮＩ部１８０は、ＯＬＴ制御部１９０からの指示に基づいて、波長切替処理中に受信したユーザデータ用フレーム（下りデータ）であり、かつ、波長を切り替える対象のＯＮＵ２０宛ての下りデータを蓄積する。そして、ＮＮＩ部１８０は、波長切替処理終了後に、蓄積した下りデータをＬ２ＳＷ１７０に転送する。

ＯＬＴ制御部１９０は、ＯＳＵ１１０Ａ（ＯＳＵ（＃１））〜ＯＳＵ１１０Ｄ（ＯＳＵ（＃４））、Ｌ２ＳＷ１７０、及び、ＮＮＩ部１８０に複数の種類の指示を出したり、各部の状態をモニタしたりする。例えば、ＯＬＴ制御部１９０は、波長切替処理部１６０Ａに対して波長切替指示を出したり、波長切替処理部１６０Ａから波長切替通知を受信することにより、ＯＮＵ２０が波長を切り替え終わったことを検知したりする。

また、ＯＬＴ制御部１９０は、下りユーザトラフィック処理部１４０が保持する管理テーブルの値を書き換えることによって、下りユーザトラフィック処理部１４０の動作を切替えたり、管理テーブルの値を読み出したりする。また、ＯＬＴ制御部１９０は、波長切替対象宛のフレームを一時的に蓄積する指示、及び、蓄積を解除する指示を、ＮＮＩ部１８０に出す。

さらに、ＯＬＴ制御部１９０は、波長切替時間テーブル１９０１を有する。波長切替時間テーブル１９０１は、ＯＮＵ２０が上り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間及びＯＮＵ２０が下り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間を示す。ＯＬＴ制御部１９０は、必要に応じて波長切替時間テーブル１９０１の一部または全部をＯＳＵ１１０に送信してもよい。

実施例１によるＯＬＴ１０において、ＯＬＴ制御部１９０は、複数のＯＳＵ１１０（一般的に、カードに実装される）の波長切替処理部１６０、下りユーザトラフィック処理部１４０、及び、ＮＮＩ部１８０を連携して制御することが可能である。

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、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０、ＵＮＩ処理部２４０、及び、波長切替処理部２５０を有する。

波長切替処理部２５０は、ＯＬＴ１０から送信されるＭＰＣＰ制御フレームを受け付け、受け付けたＭＰＣＰ制御フレームに従って波長可変光送受信器２１０及びＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０に指示を送る。また、波長切替処理部２５０は、切替時間情報２５０１を保持する。

切替時間情報２５０１は、波長可変光送受信器２１０の上り送信部２１０１が波長の切替えを開始してから終了するまでの時間（上り波長切替時間：時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ）及び下り受信部２１０２が波長の切替えを開始してから終了するまでの時間（下り波長切替時間：時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘ）を含む。

波長可変光送受信器２１０は、上り波長及び下り波長をそれぞれ個別に切替え可能な光送受信器である。波長可変光送受信器２１０は、上り送信部２１０１、下り受信部２１０２及び合波分波部２１０３を含む。上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２は、波長切替処理部２５０から上り波長及び下り波長を設定する指示を各々受け付ける。

合波分波部２１０３は、下り光信号を波長ごとに分割し、下り受信部２１０２に送る。また、合波分波部２１０３は、上り送信部２１０１から受信した光信号を、ＯＬＴ１０に向けて出力する。

上り送信部２１０１は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０から受信した上り信号（電流信号）を、上り波長λＵ１〜λＵ４のいずれかの上り波長の光信号に、波長切替処理部２５０からの指示に従って変換する。そして、上り送信部２１０１は、上り光信号をＯＬＴ１０に向けて送信する。また、下り受信部２１０２は、下り波長に下り波長λＤ１〜λＤ４のいずれかが設定された下り光信号を、波長切替処理部２５０からの指示に従って受信する。

ここで、上り波長が上り波長λＵ１に設定され、下り波長が下り波長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。受信した下り光信号が、ＯＬＴ１０から送信された信号であり、かつ、下り波長λＤ１〜λＤ４が波長多重された光信号である場合、下り受信部２１０２は、下り波長λＤ１以外の波長をカットする。

これによって、下り受信部２１０２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。下り受信部２１０２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する。

下り受信部２１０２は、受信した下り波長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、下り受信部２１０２は、生成された電気信号を、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０に入力する。

また、上り送信部２１０１は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ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。

ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０は、波長可変光送受信器２１０から入力された電気信号からクロックを抽出し、抽出されたクロックによって、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する。さらに、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０は、デジタル信号に対して復号化処理を行い、必要に応じてＦＥＣデコード処理を行い、デジタル信号からフレームを抽出する。

そして、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０は、フレームのヘッダを解析し、受信したフレームがユーザデータ用フレーム（下りデータ）かＭＰＣＰ制御フレームかを特定する。ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０は、ユーザデータ用フレームをＵＮＩ処理部２４０に出力し、波長切替制御フレームを波長切替処理部２５０に出力する。

また、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０は、ＵＮＩ処理部２４０から入力されたユーザデータ用フレーム（上りデータ）と波長切替処理部２５０から入力された波長切替制御フレームとを多重した後、光アクセス区間のヘッダを付加したフレームに変換する。さらに、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０は、符号化及びＦＥＣエンコード処理を多重後のフレームに行い、デジタル信号であるフレームを電気信号に変換して、波長可変光送受信器２１０に向けて出力する。

ＵＮＩ処理部２４０は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０から入力されたユーザ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、ＵＮＩ処理部２４０は、端末５０から送信されたユーザデータ用フレームを、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０に転送する。

実施例１によるＯＮＵ２０の構成によれば、波長可変光送受信器２１０は、送信部の波長と受信部の波長との各々を、ＯＬＴ１０から受信した波長切替制御フレームに基づいて異なる波長に切り替えることができる。

図４は、実施例１のＯＳＵ１１０の状態遷移を示す説明図である。

ＯＬＴ１０のＯＳＵ１１０の各々は、図４に示す状態をとりうる。ＯＬＴ制御部１９０は、ＯＳＵ１１０の状態を情報として保持してもよい。

ＯＳＵ１１０の状態は、大きく分けて、未登録状態Ｓ５０１、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２、登録状態Ｓ５０３、及び、波長切替指示送信待ち状態Ｓ５０４の四つを示す。

λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２は、ＯＮＵ２０において波長が切り替えられた場合に、切り替えた後の波長を扱うＯＳＵ１１０がとりうる状態であり、新たなＯＮＵ２０が登録される予定のＯＳＵ１１０の状態である。

波長切替指示送信待ち状態Ｓ５０４は、ＯＮＵ２０において波長が切り替えられた場合に、切り替える前の波長を扱うＯＳＵ１１０がとりうる状態であり、登録されていたＯＮＵ２０と通信しなくなる予定のＯＳＵ１１０の状態である。

未登録状態Ｓ５０１は、ＯＳＵ１１０に、まだＯＮＵ２０が登録されていない状態である。ＯＳＵ１１０が未登録状態Ｓ５０１であり、かつ、ＯＮＵ２０の初期登録のための一連の処理（ディスカバリプロセス）が終了した場合、ＯＳＵ１１０は、登録状態Ｓ５０３に遷移する。

ＯＬＴ制御部１９０からＯＳＵ１１０が波長切替（入）指示を受信した場合、ＯＳＵ１１０の状態は、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２に遷移する。

ＯＳＵ１１０が、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２である間に、波長切替（入）指示を受信した場合、波長切替対象のＯＮＵ２０から送信されるλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームの受信を待つ。

ＯＳＵ１１０が、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２に遷移してから、所定の時間以内にλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、ＯＳＵ１１０の状態は、登録状態Ｓ５０３に遷移する。所定の時間以内にλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを受信できない場合、ＯＳＵ１１０の状態は、未登録状態に遷移する。

ＯＳＵ１１０が登録状態Ｓ５０３に遷移してから所定の時間以内に、ＯＳＵ１１０がＯＮＵ２０からいかなるＭＰＣＰ制御フレームも受信しない場合、ＯＳＵ１１０は、ＭＰＣＰタイムアウトを検出し、未登録状態Ｓ５０１に遷移する。

本実施例におけるＭＰＣＰ制御フレームとは、ＧＡＴＥフレーム及びＲＥＰＯＲＴフレーム等のＯＳＵ１１０とＯＮＵ２０とが通信するため制御フレームである。登録状態Ｓ５０３においてＯＳＵ１１０が受信するＭＰＣＰ制御フレームは、例えば、Ｒｅｐｏｒｔフレームである。

また、ＯＳＵ１１０が登録状態Ｓ５０３である場合において、ＯＬＴ制御部１９０から波長切替（出）指示を受信した場合、ＯＳＵ１１０は、波長切替指示送信待ち状態Ｓ５０４に遷移する。

ＯＳＵ１１０が波長切替指示送信待ち状態Ｓ５０４である場合、ＯＳＵ１１０は、切替対象のＯＮＵ２０の波長切替時間を、波長切替時間テーブル１９０１（後述）から取得する（Ｓ５０４Ａ）。そして、ＯＳＵ１１０は、取得した波長切替時間に基づいてＯＮＵ２０の上り波長切替開始時刻ｔｓ＿ｔｘ（以下、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ）と下り波長切替開始時刻ｔｓ＿ｒｘ（以下、開始時刻ｔｓ＿ｒｘ）とを決定する（Ｓ５０４Ｂ）。

さらに、ＯＳＵ１１０は、決定した開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘの情報を含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを、ＯＮＵ２０に送信する。その後、ＯＳＵ１１０は、ＯＮＵ２０の未登録状態Ｓ５０１に遷移する。

図５は、実施例１のＯＮＵ２０の状態遷移を示す説明図である。

ＯＮＵ２０は、未登録状態Ｓ４０１、通常状態Ｓ４０２、Ｔｘ波長（上り波長）切替待ち状態Ｓ４０３、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４、Ｒｘ波長（下り波長）切替待ち状態Ｓ４０５、Ｒｘ波長切替状態Ｓ４０６、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７、及び、上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８の八つの状態をとりうる。

なお、図５が示す状態遷移は、下り受信部２１０２が波長の切替えを終了する時刻と上り送信部２１０１が波長の切替えを終了する時刻とが同じ時刻である場合のＯＮＵ２０の状態遷移である。

ＯＮＵ２０が未登録状態Ｓ４０１である間に、ＯＬＴ１０と初期登録のための一連の処理（ディスカバリプロセス）を終了した場合、ＯＮＵ２０は、通常状態Ｓ４０２に遷移する。

ＯＮＵ２０が通常状態Ｓ４０２である間に、ＯＬＴ１０からλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した場合、波長切替処理部２５０は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレーム内の開始時刻ｔｓ＿ｔｘと開始時刻ｔｓ＿ｒｘとを比較する。そして、開始時刻ｔｓ＿ｔｘよりも開始時刻ｔｓ＿ｒｘが後である場合（ｔｓ＿ｔｘ＜ｔｓ＿ｒｘ）、ＯＮＵ２０は、Ｔｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３に遷移する。開始時刻ｔｓ＿ｔｘが、開始時刻ｔｓ＿ｒｘ以降である場合（ｔｓ＿ｔｘ≧ｔｓ＿ｒｘ）、ＯＮＵ２０は、Ｒｘ波長切替待ち状態Ｓ４０５に遷移する。

ＯＮＵ２０がＴｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３である場合、ＯＮＵ２０は、自らが保持するＭＰＣＰ時刻（ＯＮＵ２０における現在時刻）が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過するまで待つ。なお、Ｔｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３である間、ＯＮＵ２０は、上り光信号を送信することも下り光信号を受信することも可能である。

ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過した場合、ＯＮＵ２０の上り送信部２１０１は、上り波長の切替えを開始する。これによって、ＯＮＵ２０は、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４に遷移する。

ＯＮＵ２０がＴｘ波長切替状態Ｓ４０４である間、ＯＮＵ２０における上り送信部２１０１は、波長を切り替えているため、上り光信号を送信できない状態である。一方で、下り受信部２１０２は、波長を切り替える前の状態であるため、切替え前の波長によって下り光信号を受信できる状態である。

ＯＮＵ２０がＴｘ波長切替状態Ｓ４０４である場合、ＯＮＵ２０は、自らが保持するＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過するまで待つ。ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過した場合、ＯＮＵ２０の下り受信部２１０２は、下り波長の切替えを開始する。これによって、ＯＮＵ２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７に遷移する。

一方で、ＯＮＵ２０がＲｘ波長切替待ち状態Ｓ４０５である場合、ＯＮＵ２０は、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過するまで待つ。なお、Ｒｘ波長切替待ち状態Ｓ４０５である間、ＯＮＵ２０は、上り光信号を送信することも下り光信号を受信することも可能である。

ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過した場合、ＯＮＵ２０の下り受信部２１０２は、下り波長の切り替えを開始する。これによって、ＯＮＵ２０は、Ｒｘ波長切替状態Ｓ４０６に遷移する。

ＯＮＵ２０がＲｘ波長切替状態Ｓ４０６である間、ＯＮＵ２０における下り受信部２１０２は、波長を切り替えているため、下り光信号を受信できない状態である。一方で、上り送信部２１０１は、波長を切り替える前の状態であるため、切替え前の波長によって上り光信号を送信できる状態である。

ＯＮＵ２０がＲｘ波長切替状態Ｓ４０６である場合、ＯＮＵ２０は、自らが保持するＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過するまで待つ。ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過した場合、ＯＮＵ２０の上り送信部２１０１は、上り波長の切替えを開始する。これによって、ＯＮＵ２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７に遷移する。

ＯＮＵ２０がＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７である間、ＯＮＵ２０の上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２のどちらも波長を切り替えているため、ＯＮＵ２０は、上り光信号を送信することも下り光信号を受信することもできない状態である。

ＭＰＣＰ時刻が時刻ｔ＿ｅｎｄを経過した場合、ＯＮＵ２０は、上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８に遷移する。ここで、時刻ｔ＿ｅｎｄは、下り受信部２１０２及び上り送信部２１０１の両方が、波長の切替えを終了する時刻である。

ＯＮＵ２０が上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８である場合、ＯＮＵ２０の波長可変光送受信器２１０は、波長が切り替えられた後の状態であり、上り光信号も送信でき、下り光信号も受信できる。上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８において、ＯＮＵ２０は、切替え後の波長を扱うＯＳＵ１１０から送信される通常のＧＡＴＥフレームによって、上り送信グラントが通知されることを待つ。

上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８において、切替え後の波長を扱うＯＳＵ１１０からＧＡＴＥフレームを受信した場合、ＯＮＵ２０は、ＧＡＴＥフレームを送信したＯＳＵ１１０に、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを送信する。その後、ＯＮＵ２０は、通常の通信が可能な通常状態Ｓ４０２に遷移する。

また、未登録状態Ｓ４０１以外の状態において、最後にＭＰＣＰ制御フレーム（この場合、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレーム又はＧＡＴＥフレーム）を受信してから所定の時間以上、ＯＬＴ１０からＭＰＣＰ制御フレームを受信しない場合、ＭＰＣＰタイムアウトを検出する。そして、ＯＮＵ２０は、未登録状態Ｓ４０１に遷移する。

図６は、実施例１の波長切替処理を示すシーケンス図である。

以下において、ＯＮＵ（＃１）２０が、上り波長及び下り波長を波長λ１から波長λ２に切り替える例について説明する。また、以下における例は、ＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２が下り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが、ＯＮＵ（＃１）２０Ａの上り送信部２１０１が上り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短い場合の例である。

以下では、波長を切り替える対象のＯＮＵ２０の識別子を、ＯＮＵ−ＩＤをＯＮＵ＃１とする。また、波長λ１は、上り波長λＵ１及び下り波長λＤ１の組み合わせを示し、波長λ２は、上り波長λＵ２及び下り波長λＤ２の組み合わせを示す。上り波長と下り波長との値は同じ値である必要はない。

まず、ＯＬＴ制御部１９０は、波長を切り替えるＯＮＵ２０のＯＮＵ−ＩＤ（ＯＮＵ＃１）と、切り替え後の波長（波長λ２）とを決定した場合、ＮＮＩ部１８０、ＯＳＵ１１０Ａ及びＯＳＵ１１０Ｂに各々切替指示を出す（３０１、３０２及び３０３）。

ここで、シーケンス３０２は、ＯＳＵ１１０Ａへの波長切替（出）指示であり、シーケンス３０３は、ＯＳＵ１１０Ｂへの波長切替（入）指示である。このため、シーケンス３０２における切替指示を受信後、ＯＳＵ１１０Ａは、図４に示す登録状態Ｓ５０３から波長切替指示送信待ち状態Ｓ５０４に遷移し、ＯＳＵ１１０Ｂは、未登録状態Ｓ５０１からλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２に遷移する。

ＯＳＵ１１０Ａの波長切替処理部１６０Ａは、シーケンス３０２を受信した場合、ＯＮＵ（＃１）２０の時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを波長切替時間テーブル１９０１から取得し、取得した情報に基づいて開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出及び決定する。

図６の処理における波長切替処理部１６０Ａは、上り送信部２１０１が波長の切替えを終了する時刻と、下り受信部２１０２が波長の切替えを終了する時刻とが一致するように、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出する。時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短いため、開始時刻ｔｓ＿ｒｘは、開始時刻ｔｓ＿ｔｘより後の時刻である。

なお、ここで、波長切替処理部１６０Ａは、開始時刻ｔｓ＿ｔｘを決定する際に、波長切替指示受信時にＯＳＵ１１０Ａにおいて処理中の下りデータを、ＯＮＵ（＃１）２０に送信するための時間を考慮する必要はない。これは、開始時刻ｔｓ＿ｒｘは開始時刻ｔｓ＿ｔｘより遅いためである。

そして、波長切替処理部１６０Ａは、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを生成し、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａ等を介してＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３０５）。

また、波長切替（入）指示をＯＬＴ制御部１９０から受信した後、ＯＳＵ１１０Ｂの波長切替処理部１６０は、ＯＮＵ（＃１）２０に複数のＧＡＴＥフレームを所定のタイミング又は所定の周期で送信し続ける（３０６Ａ〜３０６Ｃ）。

また、ＮＮＩ部１８０は、シーケンス３０１の後にＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータをネットワーク６０から受信した場合（３０４）、ＯＮＵ（＃１）２０宛てのすべての下りデータをバッファ等に蓄積する。

ただし、シーケンス３０２においてＯＳＵ１１０Ａが、ＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータを既に処理している場合、シーケンス３０１〜３０３及びシーケンス３０５の後も、ＯＳＵ１１０Ａは、下り光信号をＯＮＵ（＃１）２０に送信できる（３０７）。

これは、図６に示すＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２は、上り送信部２１０１よりも遅く波長の切替えを開始するため、シーケンス３０５後、開始時刻ｔｓ＿ｒｘまでは、ＯＳＵ１１０Ａから送られた下り光信号を受信できるためである。

ＯＮＵ２０による波長の切替えの開始時刻がＯＳＵ１１０が処理中の下りデータを受信した後の時刻に設定されておらず、かつ、波長の切替えをＯＮＵ２０に指示した場合、ＯＳＵ１１０は、切替指示時にＯＳＵ１１０において処理中の下りデータを廃棄する必要がある。一方で、図６に示すＯＮＵ２０は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームによって波長の切替えを受信した後も、下り光信号を受信できる。このため、実施例１のＯＳＵ１１０は、波長を切り替える間に蓄積又は破棄される下りデータの量を低減することができる。

ＯＮＵ（＃１）２０は、ＯＳＵ１１０ＡからλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した場合、通常状態Ｓ４０２からＴｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３に遷移する。更に、上り送信部２１０１は、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過した場合上り波長の切替えを開始し、ＯＮＵ（＃１）２０は、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４に遷移する。

そして、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過した場合、下り受信部２１０２は、下り波長の切替えを開始し、ＯＮＵ（＃１）２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７に遷移する。

開始時刻ｔｓ＿ｔｘから時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘが経過した場合、上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２が、波長の切替えを終了するため、ＯＮＵ（＃１）２０は、上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８に遷移する。上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８においてＯＮＵ（＃１）２０がＯＳＵ１１０ＢからＧＡＴＥフレームを受信した場合（３０６Ｃ）、上り送信部２１０１は、ＧＡＴＥフレームが示す上り送信グラントに従って、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームをＯＳＵ１１０Ｂに送信する（３０８）。

これによって、ＯＮＵ（＃１）２０は、通常の通信が可能な通常状態Ｓ４０２に遷移する。また、シーケンス３０８の後、ＯＳＵ１１０Ｂは、登録状態Ｓ５０３に遷移する。

ＯＳＵ１１０Ｂは、ＯＮＵ（＃１）２０が波長を切り替えている間もＧＡＴＥフレームをＯＮＵ（＃１）２０に向けて送り続けるが（３０６Ａ、３０６Ｂ）、Ｔｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４及びＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７において、ＯＮＵ（＃１）２０の上り送信部２１０１は、Ｒｅｐｏｒｔフレームを送信できない。

ＯＳＵ１１０Ｂは、ＯＮＵ（＃１）２０からλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、ＯＬＴ制御部１９０に波長切替終了通知を送る（３０９）。ＯＬＴ制御部１９０は、シーケンス３０９の後、ＮＮＩ部１８０に波長を切り替えたＯＮＵ２０宛ての下りデータの転送を再開する指示を出す（３１０）。

シーケンス３１０において下りデータの転送を再開する指示を受けた場合、ＮＮＩ部１８０は、ＯＮＵ（＃１）２０に下りデータを送信可能なタイミングであると判定し、蓄積されていたＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータをＯＳＵ１１０Ｂに送る（３１１）。ＯＳＵ１１０Ｂは、受信した下りデータを含む下り光信号をＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３１２）。

ＮＮＩ部１８０が下りデータを送信可能なタイミングであると判定するまで下りデータを蓄積することにより、ＯＬＴ１０は、受信した下りデータを廃棄する必要がない。

図６に示すシーケンスによれば、上り波長の切替開始が下り波長の切替開始よりも早いため、ＯＮＵ２０は、上り波長を切り替えている間も下り光信号を受信できる時間を持つ。このため、このような時間にＯＳＵ１１０が下り光信号をＯＮＵ２０に送ることによって、ＯＳＵ１１０は、波長切替を指示した時に処理中の下りデータを廃棄又は蓄積する必要がなくなり、この結果、図６に示すＯＬＴ１０は、波長を切り替えるＯＮＵ２０宛ての下りデータのレイテンシを低減できる。

また、図６に示すＯＮＵ２０は、切替指示時にＯＳＵ１１０において処理中の下りデータの受信を待つことなく、波長の切替えを開始できるため、実施例１の光アクセス網は、ＯＮＵ２０がすべての波長を切り替え終わるまでの時間を早めることができる。

図７は、実施例１のλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームのフォーマットを示す説明図である。

本実施例のＯＬＴ１０は、ＭＰＣＰ制御フレームであるＧＡＴＥフレームに基づいた制御フレームを、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームとして用いる。本実施例のλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームのフィールドの構成は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ Ｃｌａｕｓｅ７７．３．６に記載される構成が適用される。

λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームは、波長切替を指示するためのフレームである。図７に示すフィールド名７２１は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれる複数のフィールドの名称を示す。オクテット７２２は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれるフィールドの各々の大きさを示す。内容７２３は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームのフィールドに含まれる値の内容を示す。

λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームは、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＡｄｄｒｅｓｓＦ７０１、Ｓｏｕｒｃｅ ＡｄｄｒｅｓｓＦ７０２、Ｌｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ７０３、ＯｐｃｏｄｅＦ７０４、ＴｉｍｅｓｔａｍｐＦ７０５、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｎｔｓ／ＦｌａｇｓＦ７０６、Ｇｒａｎｔ＃ｉ Ｓｔａｒｔ ｔｉｍｅＦ７０７−ｉ、Ｇｒａｎｔ＃ｉ ＬｅｎｇｔｈＦ７０８−ｉ、ＵＳ／ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｆｌａｇｓＦ７０９、ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇＳｔａｒｔＴｉｍｅＦ７１０、ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ＩＤ Ｆ７１１、ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇＳｔａｒｔＴｉｍｅ Ｆ７１２、ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ＩＤ Ｆ７１３、Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ Ｆ７１４、及び、ＦＣＳ Ｆ７１５のフィールドから構成される。

Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＡｄｄｒｅｓｓＦ７０１は、送信先アドレスを示す。Ｓｏｕｒｃｅ ＡｄｄｒｅｓｓＦ７０２は、送信元アドレスを示す。

Ｌｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ７０３は、フレーム長及びフレーム種別を示す。ＯｐｃｏｄｅＦ７０４は、ＭＰＣＰ制御フレームの種別を示す。Ｌｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ７０３、ＯｐｃｏｄｅＦ７０４は、ＭＰＣＰ制御フレームであるか、ユーザデータ用フレームであるかを識別し、種別毎にフレームを振り分けるための値を格納する。

本実施例のＬｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ７０３及びＯｐｃｏｄｅＦ７０４は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを示す値として、従来のＧＡＴＥフレームで用いられていた値を格納する。具体的には、Ｌｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ７０３は「０ｘ８８０８」を格納し、ＯｐｃｏｄｅＦ７０４は、「０ｘ０００２」を格納する。

ＴｉｍｅｓｔａｍｐＦ７０５は、このＭＰＣＰ制御フレームが送信元から出力された時刻を示す。Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｎｔｓ／ＦｌａｇｓＦ７０６は、上り送信グラントの数などを示す。

特に、図７に示すＮｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｎｔｓ／ＦｌａｇｓＦ７０６は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームによって指定される上り送信グラントの数などを示す。例えば、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｎｔｓ／ＦｌａｇｓＦ７０６の上り送信グラント数が４である場合、図７に示すＧｒａｎｔ＃ｉ Ｓｔａｒｔ ｔｉｍｅＦ７０７−ｉ及びＧｒａｎｔ＃ｉ ＬｅｎｇｔｈＦ７０８−ｉ（ｉ：１から４の整数）のように、ＭＰＣＰ制御フレームは、グラント開始時刻と長さとに組み合わせを四つ含む。

また、例えば、Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｎｔｓ／ＦｌａｇｓＦ７０６が２を示す場合、グラント開始時刻と長さとの組み合わせを二つ含む。

Ｇｒａｎｔ＃ｉ Ｓｔａｒｔ ｔｉｍｅＦ７０７−ｉは、上り送信許可期間の開始時刻を示す。Ｇｒａｎｔ＃ｉ ＬｅｎｇｔｈＦ７０８−ｉは、上り送信許可期間の長さを示す。ＯＳＵ１１０は、一つのＧＡＴＥフレームによって、上り送信許可を最大４回ＯＮＵ２０に与えることができる。

ＵＳ／ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｆｌａｇｓＦ７０９は、上り／下り波長切替有無を表す波長切替フラグを示す。例えば、ＵＳ／ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｆｌａｇｓＦ７０９は、ＯＳＵ１１０が上り光信号のみの波長を切り替えるように指示する場合、「０ｘ０１」を格納し、ＯＳＵ１１０が下り光信号のみの波長を切り替えるように指示する場合、「０ｘ１０」を格納し、ＯＳＵ１１０が上り光信号及び下り光信号両方の波長を切り替えるように指示する場合、「０ｘ１１」を格納する。

ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇＳｔａｒｔＴｉｍｅＦ７１０は、上り波長切替の開始時刻ｔｓ＿ｔｘを示し、ＯＮＵ２０の波長切替処理部２５０は、この開始時刻ｔｓ＿ｔｘに波長を切り替えるよう上り送信部２１０１に指示する。

ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ＩＤ Ｆ７１１は、波長切替後の上り波長を示す。ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ＩＤ Ｆ７１１は、上り波長を示す数字等の識別子を格納してもよく、例えば、波長λＵ１に切り替える指示である場合、「０ｘ００」を格納し、波長λＵ４に切り替える指示である場合、「０ｘ０３」を格納する。

ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇＳｔａｒｔＴｉｍｅ Ｆ７１２は、下り波長切替の開始時刻ｔｓ＿ｒｘを示し、ＯＮＵ２０の波長切替処理部２５０は、この開始時刻ｔｓ＿ｒｘに波長を切り替えるよう下り受信部２１０２に指示する。

ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ＩＤ Ｆ７１３は、波長切替後の下り波長を示す。ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ＩＤ Ｆ７１３は、下り波長を示す数字等の識別子を格納してもよく、例えば、波長λＤ１に切り替える指示である場合、「０ｘ００」を格納し、波長λＤ４に切り替える指示である場合、「０ｘ０３」を格納する。

Ｐａｄ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ Ｆ７１４は、パディング又は予備用に利用される領域である。ＦＣＳ Ｆ７１５は、受信したフレームに誤りがないかをチェックするためのビット列である。

図７に示すフォーマットによれば、ＯＳＵ１１０は、個別に異なる開始時刻から上り波長と下り波長とをＯＮＵ２０が切り替えるように、ＯＮＵ２０に指示することが可能である。また、ＯＳＵ１１０は、図７に示すフォーマットによって、上り波長のみの切替指示と下り波長のみの切替指示とを個別に送信することも可能である。さらに、ＯＳＵ１１０は、波長切替指示と同時に上り送信許可をＯＮＵ２０に与えることも可能である。

図８は、実施例１の波長切替時間テーブル１９０１を示す説明図である。

波長切替時間テーブル１９０１は、ＯＮＵ−ＩＤ１９０２、上り波長切替時間１９０３及び下り波長切替時間１９０４を含む。ＯＮＵ−ＩＤ１９０２は、ＯＮＵ２０の識別番号を示す。

上り波長切替時間１９０３は、ＯＮＵ−ＩＤ１９０２が示すＯＮＵ２０の上り送信部２１０１が、波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘを示す。下り波長切替時間１９０４は、ＯＮＵ−ＩＤ１９０２が示すＯＮＵ２０の下り受信部２１０２が、波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを示す。

ＯＮＵ２０の波長切替処理部２５０は、切替時間情報２５０１が示す時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを、ＯＮＵ２０の初期登録時にＯＬＴ１０に通知する。なお、本実施例の光アクセス網の管理者又は運用者が、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを示す情報を、他の計算機及びネットワークを介してＯＬＴ１０に通知してもよい。

ＯＬＴ１０は、に基づいて、ＯＮＵ２０等から通知された情報を、波長切替時間テーブル１９０１に登録する。なお、図８に示す上り波長切替時間１９０３及び下り波長切替時間１９０４が示す時間の単位は、１０Ｇ−ＥＰＯＮのＭＰＣＰ制御フレームのＴｉｍｅｓｔａｍｐＦ７０５の単位で用いられるＴｉｍｅ Ｑｕａｎｔａ（ＴＱ）を用いて表現されてもよいし、他の単位によって表現されてもよい。

ここで、本実施例の波長切替時間テーブル１９０１に登録される情報を取得するためのＯＮＵ２０の初期登録方法について述べる。

本実施例の光アクセス網は、１０Ｇ−ＥＰＯＮ標準規格と同様なシーケンス及びＭＰＣＰ制御フレームを用いる。まず初めに、ＯＬＴ１０がＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥフレームをＯＮＵ２０に送信する。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥフレームを受信し、かつ、まだＯＬＴ１０に登録されていない場合、ＯＮＵ２０は、指定された時刻からランダム時間待ってＯＬＴ１０に応答する。

ＯＮＵ２０は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥフレームへの応答として、ＯＬＴ１０への登録を要求するＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームをＯＬＴ１０に送信する。ＯＬＴ１０は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを受信した場合、応答があったＯＮＵ２０を登録するためにＲＥＧＩＳＴＥＲフレームとＧＡＴＥフレームとをＯＮＵ２０に送信する。ＯＮＵ２０は、ＲＥＧＩＳＴＥＲフレームへの応答として、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫフレームを送信する。

このようにＯＮＵ２０の初期登録時には、複数のＭＰＣＰ制御フレームがＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との間で送受信される。ＯＮＵ２０は、前述のＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームに、ＯＮＵ２０の波長可変光送受信器２１０の性能情報であるＬａｓｅｒ ＯＮ時間及びＬａｓｅｒ ＯＦＦ時間を含める。

そして、本実施例のＯＮＵ２０の波長切替処理部２５０は、波長可変光送受信器２１０の性能情報として、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを示す情報を、さらにＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームに含める。これにより、ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵ２０を特定するための情報と、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを示す情報とを取得することができる。

図９は、実施例１の初期登録時にＯＮＵ２０が送信するＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを示す説明図である。

図９に示すＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、波長切替時間をＯＬＴ１０に通知するための制御フレームである。なお、図９に示すフレームは、ＭＰＣＰ制御フレームであるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを拡張したフィールドを有するが、初期登録時にＯＬＴ１０に時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを示す情報を通知できる制御フレームであれば、いかなるフィールドを有した制御フレームのフィールドを有してもよい。

図９に示すＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＡｄｄｒｅｓｓＦ９０１、Ｓｏｕｒｃｅ ＡｄｄｒｅｓｓＦ９０２、Ｌｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ９０３、ＯｐｃｏｄｅＦ９０４、ＴｉｍｅｓｔａｍｐＦ９０５、ＦｌａｇｓＦ９０６、Ｐｅｎｄｉｎｇ ＧｒａｎｔＦ９０７、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＦ９０８、Ｌａｓｅｒ Ｏｎ ｔｉｍｅＦ９０９、Ｌａｓｅｒ Ｏｆｆ ｔｉｍｅＦ９１０、Ａｖａｉｌａｂｌｅ ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＦ９１１、ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｔｉｍｅＦ９１２、Ａｖａｉｌａｂｌｅ ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＦ９１３、ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｔｉｍｅＦ９１４、Ｐａｄ／ＲｅｓｅｒｖｅｄＦ９１５、及び、ＦＣＳ Ｆ９１６を含む。

Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＡｄｄｒｅｓｓＦ９０１は、送信先アドレスを示す。Ｓｏｕｒｃｅ ＡｄｄｒｅｓｓＦ９０２は、送信元アドレスを示す。Ｌｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅＦ９０３は、フレーム長及びフレーム種別を示す。

ＯｐｃｏｄｅＦ９０４は、制御フレームの種別を示す。ＴｉｍｅｓｔａｍｐＦ９０５は、このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが送信元から出力された時刻を示す。ＦｌａｇｓＦ９０６は、フラグを示す。Ｐｅｎｄｉｎｇ ＧｒａｎｔＦ９０７は、ＯＮＵ２０への上り送信グラントの最大数を示す。

Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＦ９０８は、ディスカバリ情報を示す。Ｌａｓｅｒ Ｏｎ ｔｉｍｅＦ９０９は、ＬａｓｅｒＯＮ時間を示す。Ｌａｓｅｒ Ｏｆｆ ｔｉｍｅＦ９１０は、ＬａｓｅｒＯＦＦ時間を示す。

Ａｖａｉｌａｂｌｅ ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＦ９１１は、利用可能な上り波長を示す。ＵＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｔｉｍｅＦ９１２は、上り波長切替時間（時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ）を示す。Ａｖａｉｌａｂｌｅ ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＦ９１３は、利用可能な下り波長を示す。ＤＳ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｔｕｎｉｎｇ ｔｉｍｅＦ９１４は、下り波長切替時間（時間Ｔｔｕｉｎｉｎｇ＿ｒｘ）を示す。

Ｐａｄ／ＲｅｓｅｒｖｅｄＦ９１５は、パディング又は予備用に利用されるフィールドである。ＦＣＳ Ｆ９１６は、受信したＭＰＣＰ制御フレームに誤りがないかチェックするためのビット列を示す。

図９に示すフォーマットによれば、ＯＮＵ２０は、ＯＮＵ２０を初期登録する際に、ＯＮＵ２０の時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘを示す情報を、ＯＬＴ１０に通知することができる。そして、初期登録を行うディスカバリフェーズにおいて、波長切替時間を取得することにより、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０において波長を切替える必要がある場合、本実施例を速やかに適用できる。

実施例１のＯＬＴ１０は、上り波長の切替え開始を下り波長の切替え開始よりも早めることによって、下り波長の切替えが開始される前であり、かつ、上り波長の切替えを実行している期間にも下り光信号を受信できる。すなわち、波長切替指示をＯＬＴ制御部１９０から受信時にＯＳＵ１１０において処理されていた下りデータを、ＯＮＵ２０は、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４においても受信できる。

このため、ＯＳＵ１１０の波長切替処理部１６０は、すべての下りデータの受信を待つことなく上り波長の切り替えを開始できるため、上り波長及び下り波長両方の切替え終了までの時間を低減できる。

さらにこれにより、波長を切り替える対象であるＯＮＵ２０宛ての下りデータを、ＮＮＩ部１８０においてバッファリングする時間が短縮され、波長切替えによる下りレイテンシ増加を抑えることができる。また、ＯＮＵ２０のバッファリング時間が短縮されるため、ＯＬＴ１０が備える波長切替用の一時蓄積バッファ容量を低減することができ、必要となるメモリ容量を低減でき、ＯＬＴ１０を設置するためのコスト削減が可能となる。

また、ＯＳＵ１１０が開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定することにより、ＯＳＵ１１０が下り波長の切替えと上り波長の切替えとを個別に制御できる。

前述の実施例１では、ＯＬＴ１０は、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを含む一つのＭＰＣＰ制御フレーム（λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレーム）によって、波長切替の指示をＯＮＵ２０に出していた。上り送信部２１０１の開始時刻ｔｓ＿ｔｘと下り受信部２１０２の開始時刻ｔｓ＿ｒｘは異なるため、実施例２のＯＬＴ１０は、二つのＭＰＣＰ制御フレームによって、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘをＯＮＵ２０に指示できる。

そこで、実施例２のＯＬＴ１０は、上り送信部２１０１への波長切替指示と下り受信部２１０２への波長切替指示を別々の異なるＭＰＣＰ制御フレームを用いてＯＮＵ２０に通知する。

実施例２の光アクセス網、ＯＬＴ１０の構成及びＯＮＵ２０の構成は実施例１と同じである。また、実施例２のＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０は、図４及び図５に示す状態をとる。以下、実施例１との差を説明する。

図１０は、実施例２の波長切替処理を示すシーケンス図である。

以下において、ＯＮＵ（＃１）２０が、図６と同じく、上り波長及び下り波長を波長λ１から波長λ２に切り替える例について説明する。また、以下における例は、図６と同じく、ＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２が下り波長を切り替えるために必要な時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが、ＯＮＵ（＃１）２０の上り送信部２１０１が上り波長を切り替えるために必要な時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短い場合の例である。

また、実施例２において、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘと時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘとの長さの差は、ＯＳＵ１１０が下りデータを受信してから、受信した下りデータを下り光信号としてＯＮＵ２０へ向けて送信するまでの時間よりも十分に長い。

図１０に示すシーケンス３０１〜３０３は、図６に示すシーケンス３０１〜３０３と同じである。

シーケンス３０２の後、実施例２の波長切替処理部１６０Ａは、上り送信部２１０１が波長の切替えを終了する時刻と、下り受信部２１０２が波長の切替えを終了する時刻とが一致するように、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出する。

そして、実施例２の波長切替処理部１６０Ａは、開始時刻ｔｓ＿ｔｘを含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを生成し、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部１３０Ａ等を介してＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３０５ｂＡ）。

シーケンス３０５ｂＡの後、ＯＳＵ１１０Ａは、ＯＬＴ制御部１９０からの波長切替指示前に受信したＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータであり、かつ、ＯＳＵ１１０Ａ内に滞留している下りデータを、下り光信号として送信する。下りデータの送信を終了した場合、ＯＳＵ１１０Ａは、開始時刻ｔｓ＿ｒｘを含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームをＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３０５ｂＢ）。

実施例２によれば、実施例１と同じく、ＯＳＵ１１０が、ＯＳＵ１１０において処理中の下りデータがすべてＯＮＵ２０に到達した後に、上り波長及び下り波長の切替えを開始するように指示よりも、実施例２のＯＮＵ２０は、上り波長及び下り波長両方の切替えを早く終了させることができる。このためＯＮＵ２０宛ての下りデータがバッファリングされる時間が短縮され、波長切替えによる下りレイテンシ増加を抑えることができる。

また、実施例２では、下り波長切替指示と上り波長切替指示とを異なるＭＰＣＰ制御フレームによって指示するため、上り波長切替指示を出した後、ＯＬＴ１０が処理している下りデータを送信し終わってから、下り波長切替指示を出すことができる。これによって、波長切替を指示された時にＯＳＵ１１０において処理中の下りデータを廃棄又は蓄積する必要がなくなり、下りレイテンシの増加を抑えることができる。

なお、前述の実施例２は、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘが時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘより長い場合を示し、また、開始時刻ｔｓ＿ｔｘをＯＮＵ２０に通知する時刻と開始時刻ｔｓ＿ｒｘをＯＮＵ２０に通知する時刻との間は、ＯＳＵ１１０において処理される下りデータをＯＮＵ２０にすべて送信するまでの時間であった。しかし、実施例２のＯＳＵ１１０は、開始時刻ｔｓ＿ｔｘと開始時刻ｔｓ＿ｒｘとを各々異なるフレームによって異なるタイミングでＯＮＵ２０に通知すれば、いかなる方法によって、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘをＯＮＵ２０に通知してもよい。

これによって、ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０の上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２による波長の切替えの開始を各々独立して指定することができる。

前述の実施例１又は実施例２のＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０からのλｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、ＯＮＵ２０の波長切替が終了したと判定し、下りデータの送信を再開した。そのため、ＯＮＵ２０の上り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘが長い場合、波長切替指示が出された時の下りデータを送信できるものの、シーケンス３１１までの時間が長くなり、下りデータのバッファリング時間が長期化してしまう。

このように、実施例１及び実施例２を用いても、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘが長い場合には、下りデータをバッファリングする時間の短縮が制約され、波長切替時の下りレイテンシがあまり向上しない。そこで、実施例３のＯＬＴ１０は、下り波長の切替えが終了したことを、ＯＮＵ２０の下り波長切替時間に基づいて判定することで、下りレイテンシの向上を図る。

実施例３の光アクセス網、ＯＬＴ１０の構成及びＯＮＵ２０の構成は実施例１と同じである。ただし、図５に示す状態遷移図において、実施例３のＯＮＵ２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７の後、Ｔｘ波長切替状態又はＲｘ波長切替状態に遷移する点において、実施例１及び実施例２のＯＮＵ２０と相違する。また、さらにその後、上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８に遷移せず、通常状態Ｓ４０２に直接遷移する点において、実施例３は、実施例１及び実施例２と相違する。

以下、実施例１との相違点を説明する。

図１１は、実施例３の波長切替処理を示すシーケンス図である。

以下において、ＯＮＵ（＃１）２０が、図６と同じく、上り波長及び下り波長を波長λ１から波長λ２に切り替える例について説明する。また、以下における例は、図６と同じく、ＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２が下り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが、ＯＮＵ（＃１）２０の上り送信部２１０１が上り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短い場合の例である。

図１１に示すシーケンス３０１〜３０３は、図６に示すシーケンス３０１〜３０３と同じである。

シーケンス３０２の後、ＯＳＵ１１０Ａの波長切替処理部１６０Ａは、波長切替時間テーブル１９０１が示すＯＮＵ（＃１）２０の時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘに基づいて、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出する。実施例３の波長切替処理部１６０Ａは、以下の式１を用いて、開始時刻ｔｓ＿ｒｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｔｘを算出する。

開始時刻ｔｓ＿ｒｘ＝開始時刻ｔｓ＿ｔｘ＋（ＯＳＵ１１０が下りデータを受信してから送信するまでの時間） （式１）

そして、ＯＳＵ１１０Ａの波長切替処理部１６０Ａは、算出した二つの開始時刻を含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームをＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３０５ｃ）。また、ＯＳＵ１１０Ｂの波長切替処理部１６０は、ＯＮＵ（＃１）２０に、ＧＡＴＥフレームを送信し続ける（３０６Ａ、３０６Ｂ）。

また、波長切替処理部１６０Ａは、開始時刻ｔｓ＿ｒｘと時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘとを加算した結果を、Ｒｘ波長切替終了時刻として算出する。そして、波長切替処理部１６０Ａは、算出したＲｘ波長切替終了時刻を、ＯＬＴ制御部１９０に通知する。

ＯＮＵ（＃１）２０は、ＯＳＵ１１０ＡからλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した場合、開始時刻ｔｓ＿ｔｘは開始時刻ｔｓ＿ｒｘより早いため、通常状態Ｓ４０２からＴｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３に遷移する。さらに、ＯＮＵ（＃１）２０は、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過した場合、上り波長の切替えを開始し、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４に遷移する。

ＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２は、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４において、下り波長の切替えを開始しておらず、下り光信号を受信できる。このため、下り受信部２１０２は、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４においてＯＳＵ１１０Ａから送信された下り光信号を受信する。

その後、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過した場合、下り受信部２１０２は、下り波長の切替えを開始し、ＯＮＵ（＃１）２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７に遷移する。その後、Ｒｘ波長切替終了時刻において、上り送信部２１０１はまだ波長を切り替え中であるため、ＯＮＵ（＃１）２０は、Ｔｘ波長切替状態に遷移する。

一方、ＯＬＴ制御部１９０は、Ｒｘ波長切替終了時刻において、蓄積されていたＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータの送信を再開することをＮＮＩ部１８０に指示する（３１０ｃ）。シーケンス３１０ｃの後、ＮＮＩ部１８０は、Ｌ２ＳＷ１７０を介して蓄積されていた下りデータをＯＳＵ１１０Ｂに送り（３１１ｃ）、ＯＳＵ１１０Ｂは、ＮＮＩ部１８０に蓄積されていたＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータを下り光信号としてＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３１２ｃ）。

ここで、ＯＳＵ１１０Ｂは、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴ受信待ち状態Ｓ５０２である。しかし、実施例３のＯＳＵ１１０Ｂは、実施例１のＯＳＵ１１０Ｂと異なり、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴを受信する前に下りデータをＯＮＵ（＃１）２０に送信する。

ＯＮＵ（＃１）２０が、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７の後のＴｘ波長切替状態である間、上り送信部２１０１は上り光信号を送信できないが、下り受信部２１０２は波長λＤ２の下り光信号を受信できる。このため、下り受信部２１０２は、Ｒｘ波長切替終了時刻の後にＯＳＵ１１０Ｂから送信される下り光信号を正常に受信する。

また、下り受信部２１０２は、Ｒｘ波長切替終了時刻の後にＯＳＵ１１０Ｂから送信されるＧＡＴＥフレームも正常に受信する。このため、上り送信部２１０１が波長を切り替える間にＧＡＴＥフレームを処理できるため、上り送信部２１０１は、波長を切り替えた後のＧＡＴＥフレームの受信を待つことなく、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームをＯＳＵ１１０Ｂに送信する（３０８ｃ）。

実施例３によれば、ＯＬＴ１０は、Ｒｘ波長切替終了時刻直後にＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータの送信を再開しているため、ＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータをバッファリングする時間が短縮され、波長切替による下りレイテンシの増加をより抑えることができる。

また、実施例３は、実施例１と同じく、開始時刻ｔｓ＿ｔｘが開始時刻ｔｓ＿ｒｘより早いため、ＯＳＵ１１０は、ＯＬＴ制御部１９０から波長切替指示が送信された際にＯＳＵ１１０において処理中の下りデータをＯＮＵ２０に送信できるため、さらに下りレイテンシの増加を抑えることができる。

前述の実施例１、２及び３では、ＯＬＴ１０のＯＳＵ１１０が開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定した。実施例４では、ＯＮＵ２０が保持する上り波長切替時間（時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ）及び下り波長切替時間（時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘ）に基づいて、ＯＮＵ２０が開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定する。

実施例４の光アクセス網、ＯＬＴ１０の構成及びＯＮＵ２０の構成は実施例１と同じである。以下に、実施例１との相違点を説明する。また、以下において、ＯＮＵ（＃１）２０が、上り波長及び下り波長を波長λ１から波長λ２に切り替える例について説明する。また、以下の例において、ＯＮＵ（＃１）２０の時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘは、時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短い。

図１２は、実施例４のＯＮＵ２０の状態遷移と処理とを示す説明図である。

実施例４のＯＮＵ２０の状態は、実施例１のＯＮＵ２０の状態と同じ八つの状態を含む。しかし、実施例４のＯＮＵ２０の波長切替処理部２５０は、実施例１と異なり、通常状態Ｓ４０２においてλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した後、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定する（Ｓ４０９）。以下に、実施例４における波長切替えの処理のシーケンスを説明する。

まず、実施例４のＯＬＴ制御部１９０は、実施例１のシーケンス３０１〜３０３と同じく、ＮＮＩ部１８０、ＯＳＵ１１０Ａ及びＯＳＵ１１０Ｂに切替えを指示する。

シーケンス３０２の後、実施例４のＯＳＵ１１０Ａは、ＯＮＵ（＃１）２０が波長を切り替え始める一つの波長切替開始時刻を決定し、決定した波長切替開始時刻を含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームをＯＮＵ（＃１）２０に送信する。

この際にλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれる波長切替開始時刻は、一つの時刻のみしか示さない。これは、ＯＮＵ（＃１）２０が、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれる波長切替開始時刻に基づいて、開始時刻ｔｓ＿ｔｘと開始時刻ｔｓ＿ｒｘとの両方を決定するためである。

ＯＮＵ（＃１）２０の波長切替処理部２５０は、通常状態Ｓ４０２においてＯＳＵ１１０ＡからλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した場合、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれる波長切替開始時刻と、切替時間情報２５０１が示す時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘとに基づいて、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定する（Ｓ４０９）。

具体的には、波長切替処理部２５０は、処理Ｓ４０９において、上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２のうち、波長切替時間がより長い処理部を選択し、長い波長切替時間が必要な処理部による波長の切替えの開始時刻を、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれる波長切替開始時刻に定める。そして、波長切替処理部２５０は、上り送信部２１０１が波長の切替えを終了する時刻と、下り受信部２１０２が波長の切替えを終了する時刻とを一致させるように、もう一方の処理部が波長を切り替え始める開始時刻を定める。

例えば、ＯＮＵ（＃１）２０の時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘよりも短い場合を示す。この場合、波長切替処理部２５０は、上り送信部２１０１が先に波長の切替えを開始し、下り受信部２１０２が後から波長の切替えを開始するように、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定する。また、ここで、開始時刻ｔｓ＿ｔｘは、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに含まれる波長切替開始時刻であり、開始時刻ｔｓ＿ｒｘは、（開始時刻ｔｓ＿ｔｘ＋（時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ−時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘ））である。

開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定した後、ＯＮＵ（＃１）２０は、Ｔｘ波長切替待ち状態Ｓ４０３に遷移する。

波長切替処理部２５０は、開始時刻ｔｓ＿ｔｘからλＵ２に波長を切り替える指示を上り送信部２１０１に送信し、開始時刻ｔｓ＿ｒｘからλＤ２に波長を切り替える指示を下り受信部２１０２に送信する。ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過した場合、ＯＮＵ（＃１）２０は、Ｔｘ波長切替状態Ｓ４０４に遷移する。

その後、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過した場合、ＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２は、下り波長の切替を開始する。そして、ＯＮＵ（＃１）２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７に遷移する。

上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２が波長を切り替えた後、ＯＮＵ（＃１）２０は、上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８に遷移する。以降のシーケンスは、実施例１と同じである。

実施例４においても、実施例１と同じく、ＯＳＵ１１０の波長切替処理部１６０は、上り波長及び下り波長の切替えを同時に開始するよりも、上り波長及び下り波長両方の切替えを早く終了させることができる。そして、その結果、ＯＬＴ１０は、波長切替時の下りのバッファリング時間を短縮することができる。

さらに、実施例４の光アクセス網は、ＯＮＵ２０が開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定するため、ＯＮＵ２０が時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘをＯＬＴ１０に送信する必要がなく、通信リソースを低減することができる。また、ＯＬＴ１０が二つの開始時刻を決定する必要がないため、ＯＬＴ１０の処理の負荷を低減できる。また、ＯＮＵ２０のみで二つの開始時刻を決定することができるため、本実施例の機能を光アクセス網に適用することが容易である。

なお、波長切替処理部２５０は、いかなる方法で開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定してもよい。また、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームに、上り送信グラントが含まれる場合、波長切替処理部２５０は、波長調整時間、並びに、決定した開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘをＯＬＴ１０に通知してもよい。この場合、実施例４に実施例３及び後述する実施例５を適用することが可能である。

実施例１〜４は、下り波長切替時間よりも上り波長切替時間が長い場合に波長切替時の下りレイテンシを低減することができたが、下り波長切替時間よりも上り波長切替時間が短い場合には、波長切替時間のレイテンシを低減することがほとんどできなかった。実施例５では、ＯＮＵ２０がＲｘ波長切替状態Ｓ４０６にある場合に、ＯＬＴ１０がＯＮＵ２０に上り送信許可を与えることで、波長切替を実施する場合の上りレイテンシの低減を実現する。

図１３は、実施例５の波長切替処理を示すシーケンス図である。

以下において、ＯＮＵ（＃１）２０が、図６と同じく、上り波長及び下り波長を波長λ１から波長λ２に切り替える例について説明する。また、以下における例は、図６と同じく、ＯＮＵ（＃１）２０の下り受信部２１０２が下り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘが、ＯＮＵ（＃１）２０の上り送信部２１０１が上り波長の切替えを開始してから終了するまでの時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘより長い場合の例である。

図１３に示すシーケンス３０１〜３０３は、図６に示すシーケンス３０１〜３０３と同じである。

シーケンス３０２の後、ＯＳＵ１１０Ａの波長切替処理部１６０Ａは、波長切替時間テーブル１９０１が示すＯＮＵ（＃１）２０の時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｒｘ及び時間Ｔｔｕｎｉｎｇ＿ｔｘに基づいて、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出する。実施例５の波長切替処理部１６０Ａは、上り送信部２１０１が波長の切替えを終了する時刻と、下り受信部２１０２が波長の切替えを終了する時刻とを一致させるように、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを定める。

しかし、実施例５の波長切替処理部１６０Ａは、実施例３と同様に、開始時刻ｔｓ＿ｔｘが開始時刻ｔｓ＿ｒｘより遅く、かつ、上り送信部２１０１が波長の切替えを終了する時刻が下り受信部２１０２が波長の切替えを終了する時刻より早くなるように開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを決定してもよい。

また、波長切替処理部１６０Ａは、開始時刻ｔｓ＿ｒｘから開始時刻ｔｓ＿ｔｘの間の期間において、ＯＮＵ（＃１）２０が上り光信号を送信するための期間（上り送信グラント）を割り当てる。ＯＳＵ１１０Ａは、算出した開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘと、上り送信グラントとを含むλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを、ＯＮＵ（＃１）２０に送信する（３０５ｄ）。

一方で、ＯＳＵ１１０Ｂは、シーケンス３０３の後、ＯＮＵ（＃１）２０にＧＡＴＥフレームを送信し続ける（３０６Ａ〜３０６Ｄ）。

ＯＮＵ（＃１）２０がＯＳＵ１１０ＡからλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを受信した場合、波長切替処理部２５０は、λｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームを参照し、開始時刻ｔｓ＿ｔｘよりも開始時刻ｔｓ＿ｒｘが早いと判定する。このため、ＯＳＵ（＃１）２０は、通常状態Ｓ４０２からＲｘ波長切替待ち状態Ｓ４０５に遷移する。

また、シーケンス３０５ｄの後、波長切替処理部２５０は、開始時刻ｔｓ＿ｔｘからλＵ２に波長を切り替える指示を上り送信部２１０１に送信し、開始時刻ｔｓ＿ｒｘからλＤ２に波長を切り替える指示を下り受信部２１０２に送信する。

その後、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｒｘを経過した場合、下り受信部２１０２は、下り波長の切替を開始し、ＯＮＵ（＃１）２０は、Ｒｘ波長切替状態Ｓ４０６に遷移する。

Ｒｘ波長切替状態Ｓ４０６中であり、かつ、シーケンス３０５ｄにおけるλｔｕｎｉｎｇＧＡＴＥフレームによって指定された上り送信許可グラントにおいて、実施例５の上り送信部２１０１は、端末５０から受信していた上りデータを上り光信号としてＯＬＴ１０に送信する（３１３Ａ）。

その後、ＭＰＣＰ時刻が開始時刻ｔｓ＿ｔｘを経過した場合、上り送信部２１０１は、上り波長の切替を開始し、ＯＮＵ（＃１）２０は、ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７に遷移する。ＴｘＲｘ波長切替状態Ｓ４０７において端末５０から上りデータを受信した場合、波長切替処理部２５０は、上りデータをＯＮＵ（＃１）２０において蓄積するようにＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部２３０等に指示する。

その後、上り波長及び下り波長の切替えが終了した場合、ＯＮＵ（＃１）２０は、上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８に遷移する。上り送信グラント待ち状態Ｓ４０８においてＯＮＵ（＃１）２０がＯＳＵ１１０ＢよりＧＡＴＥフレームを受信した場合、上り送信部２１０１は、ＧＡＴＥフレームによって指定された上り送信許可期間に、λｔｕｎｉｎｇＲＥＰＯＲＴフレームをＯＳＵ１１０Ｂに向けて送信する（３０８ｄ）。そして、ＯＮＵ（＃１）２０は、通常状態Ｓ４０２に遷移する。

シーケンス３０８ｄの後、ＯＳＵ１１０Ｂは、ＯＬＴ制御部１９０に波長切替終了通知を送信し（３０９）、ＯＬＴ制御部１９０は、切替終了通知を受信した場合、ＮＮＩ部１８０にＯＮＵ（＃１）２０宛ての転送再開を指示する（３１０）。この指示により、ＮＮＩ部１８０は、下りデータを送信可能なタイミングであると判定し、蓄積されていたＯＮＵ（＃１）２０宛ての下りデータを、ＯＳＵ１１０Ｂを介してＯＮＵ（＃１）２０に転送する。

また、ＯＳＵ１１０Ｂは、シーケンス３０９の後、ＯＮＵ（＃１）２０にＧＡＴＥフレームを送信する（３０６Ｅ）。ＯＮＵ（＃１）２０は、ＧＡＴＥフレームによって指定された上り送信許可期間に、上りデータを上り光信号としてＯＬＴ１０に送信する（３１３Ｂ）。これによって、ＯＮＵ（＃１）２０の波長切替処理部２５０は、蓄積されていた上りデータをＯＬＴ１０に転送する。

実施例５によれば、下り受信部２１０２が波長を切り替えている一方で、上り送信部２１０１が波長切替待ち状態である場合、上り送信部２１０１は、上りデータの転送が可能である。このため、波長を切り替えるＯＮＵ２０が波長切替期間中に受信していた上りデータをバッファリングする時間が短縮され、波長切替による上りレイテンシ増加を抑えることができる。

また、上りデータのバッファリング時間が短縮されることにより、ＯＮＵ２０で必要なメモリ容量を低減することができ、ＯＮＵ２０のコスト低減にも寄与することが可能である。

なお、前述の実施例５の波長切替処理部２５０は、上り波長の切替えが終了する時刻と下り波長の切替えが終了する時刻とが一致するように、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、上り波長の切替えが終了する時刻を、下り波長の切替えが終了する時刻よりも前に決定し、ＯＮＵ２０がＲｘ波長切替状態、ＴｘＲｘ波長切替状態、Ｒｘ波長切替状態の順に遷移するように、開始時刻ｔｓ＿ｔｘ及び開始時刻ｔｓ＿ｒｘを算出してもよい。この場合、ＯＬＴ１０は、二つのＲｘ波長切替状態において上り送信グラントを与えてもよい。

また、前述の実施例１〜実施例５において、上り送信部２１０１が波長を切り替える期間と、下り受信部２１０２が波長を切り替える期間とはいずれも重複していた。しかし、上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２が各々波長を切り替える期間は、重複しなくてもよい。

具体的には、重複していない場合においても、下り受信部２１０２が波長を切り替えておらず、上り送信部２１０１が波長を切り替えている間、実施例１〜実施例３に示したとおり、下り受信部２１０２は下りデータを受信可能である。また、上り送信部２１０１が波長を切り替えておらず、下り受信部２１０２が波長を切り替えている間、実施例５に示したとおり、上り送信部２１０１は上りデータを送信可能である。

これにより、本実施例の光アクセス網は、波長切替時の下りデータのレイテンシ及び上りデータのレイテンシを最小限に抑えることができる。

実施例１〜実施例５によれば、上り送信部２１０１及び下り受信部２１０２による波長の切替えの開始時刻を各々異なる時刻に設定することによって、波長を切り替えていない通信部（上り送信部２１０１又は下り受信部２１０２）の機能を用いて、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との通信が可能である。そして、これにより、本実施例の光アクセス網は、下りデータ又は上りデータの送信のレイテンシの増加を抑制することができる。

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・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成・機能・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、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や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。

１０ ＯＬＴ
２０ ＯＮＵ
３０ 光スプリッタ
４０ 光ファイバ
５０ 端末
６０ ネットワーク
１００ 合波分波器
１１０ 光送受信器
１２０ ＯＳＵ
１３０ ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部
１４０ 下りユーザトラフィック処理部
１５０ 上りユーザトラフィック処理部
１６０ 波長切替処理部
１７０ レイヤー２スイッチ
１８０ ネットワークノードインタフェース（ＮＮＩ）部
１９０ ＯＬＴ制御部
２１０ 波長可変光送受信器
２３０ ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ処理部
２４０ ユーザネットワークインタフェース（ＵＮＩ）処理部
２５０ 波長切替処理部

Claims (10)

1. ネットワークシステムであって、
   前記ネットワークシステムは、加入者装置と、前記加入者装置と光信号によって通信する局側装置とを備え、
   前記加入者装置は、
   前記局側装置から送信される下り光信号を受信する通信部である下り受信部と、前記局側装置へ上り光信号を送信する通信部である上り送信部とを有し、
   前記下り受信部は、
   前記下り受信部が波長を切り替え始める時刻である下り切替開始時刻を取得し、
   前記取得した下り切替開始時刻に従い、前記波長を切り替え、
   前記上り送信部は、
   前記下り切替開始時刻と異なる時刻であり、かつ、前記上り送信部が波長を切り替え始める時刻である上り切替開始時刻を取得し、
   前記取得した上り切替開始時刻に従い、前記波長を切り替え、
   前記下り受信部は、前記下り受信部が前記波長を切り替えておらず、前記上り送信部が前記波長を切り替えている間、前記局側装置から送信される下り光信号を受信し、
   前記局側装置は、
   前記下り受信部が波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間である下り切替時間と、前記下り切替時間と異なる時間であり、かつ、前記上り送信部が波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間である上り切替時間と、を示す切替時間情報を取得し、
   ネットワークインタフェース及びメモリを有し、
   前記加入者装置宛ての下りデータを前記ネットワークインタフェースを介して取得し、
   前記波長の切替指示を前記加入者装置に送信し、
   前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻と前記切替時間情報に基づいて、前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻が前記上り送信部が波長を切り替え終わる時刻よりも早いと判定した場合、
   前記切替指示を送信した後、前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻まで、前記ネットワークインタフェースを介して取得した前記下りデータを前記メモリに格納し、
   前記局側装置における時刻が前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻を経過した場合、前記メモリに格納した下りデータを、前記加入者装置に送信し、
   前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻と前記切替時間情報に基づいて、前記下り切替開始時刻が前記上り切替開始時刻より早いと判定した場合、前記下り切替開始時刻と前記上り切替開始時刻との間に上り光信号を前記局側装置に送信する指示を、前記加入者装置に通知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、
   前記局側装置は、
   前記取得した切替時間情報を参照し、前記波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間が長い通信部を、前記下り受信部及び前記上り送信部から選択し、
   前記選択した結果に基づいて、前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定し、
   前記下り受信部及び前記上り送信部は、前記決定された下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を取得することを特徴とするネットワークシステム。
3. 請求項２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、前記選択した結果に基づいて、前記選択した通信部が波長を切り替え始める時刻が、他方の通信部が波長を切り替え始める時刻より早く、かつ、前記選択した通信部が波長を切り替え終わる時刻が、前記他方の通信部が波長を切り替え終わる時刻より遅くなるように、前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定することを特徴とするネットワークシステム。
4. 請求項３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、
   前記加入者装置から送信される上り光信号を受信し、前記ネットワークインタフェースを介して取得した前記加入者装置宛の下りデータに基づいて前記加入者装置へ下り光信号を送信する送受信部を有し、
   前記選択した通信部が、上り送信部である場合、
   前記送受信部が前記加入者装置宛の下りデータを取得してから、当該下りデータに基づく下り光信号を送信するまでの時間を、前記上り切替開始時刻に加えた値を、前記下り切替開始時刻として決定することを特徴とするネットワークシステム。
5. 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、
   前記上り切替開始時刻が前記下り切替開始時刻より早いと判定した場合、前記上り切替開始時刻含むフレームを、前記下り切替開始時刻を含むフレームより早く、前記加入者装置に送信することを特徴とするネットワークシステム。
6. 請求項２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、
   前記加入者装置を初期登録するディスカバリフェーズにおいて、前記加入者装置から前記切替時間情報を取得す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、
   前記加入者装置は、波長を切り替える指示を受け付ける波長切替処理部を有し、
   前記波長切替処理部は、前記切替時間情報を保持し、
   前記局側装置から前記波長を切り替える指示を受け付けた場合、前記切替時間情報を参照し、前記波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間が長い前記通信部を、前記下り受信部及び前記上り送信部から選択し、
   前記選択した結果に基づいて、前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定し、
   前記下り受信部及び前記上り送信部は、前記決定された下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を取得することを特徴とするネットワークシステム。
8. 局側装置であって、
   前記局側装置から送信される下り光信号を受信する通信部である下り受信部と、前記局側装置へ上り光信号を送信する通信部である上り送信部とを有する加入者装置と通信し、
   前記下り受信部が波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間である下り切替時間と、前記下り切替時間と異なる時間であり、かつ、前記上り送信部が波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間である上り切替時間と、を示す切替時間情報を取得し、
   前記取得した切替時間情報を参照し、前記波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間が長い通信部を、前記下り受信部及び前記上り送信部から選択し、
   前記選択した結果に基づいて、前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定し、
   前記決定された下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を、前記加入者装置に通知し、
   ネットワークインタフェース及びメモリを有し、
   前記加入者装置宛ての下りデータを前記ネットワークインタフェースを介して取得し、
   前記波長の切替指示を前記加入者装置に送信し、
   前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定した結果、前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻が前記上り送信部が波長を切り替え終わる時刻よりも早い場合、
   前記切替指示を送信した後、前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻まで、前記ネットワークインタフェースを介して取得した前記下りデータを前記メモリに格納し、
   前記局側装置における時刻が前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻を経過した場合、前記メモリに格納した下りデータを、前記加入者装置に送信し、
   前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定した結果、前記下り切替開始時刻が前記上り切替開始時刻より早い場合、前記下り切替開始時刻と前記上り切替開始時刻との間に上り光信号を前記局側装置に送信する指示を、前記加入者装置に通知することを特徴とする局側装置。
9. 請求項８に記載の局側装置であって、
   前記選択した結果に基づいて、前記選択した通信部が波長を切り替え始める時刻が、他方の通信部が波長を切り替え始める時刻より早く、かつ、前記選択した通信部が波長を切り替え終わる時刻が、前記他方の通信部が波長を切り替え終わる時刻より遅くなるように、前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定することを特徴とする局側装置。
10. 加入者装置であって、
    局側装置と光信号によって通信し、
    前記局側装置から送信される下り光信号を受信する通信部である下り受信部と、前記局側装置へ上り光信号を送信する通信部である上り送信部とを有し、
    前記下り受信部は、
    前記下り受信部が波長を切り替え始める時刻である下り切替開始時刻を取得し、
    前記取得した下り切替開始時刻に従い、前記波長を切り替え、
    前記上り送信部は、
    前記下り切替開始時刻と異なる時刻であり、かつ、前記上り送信部が波長を切り替え始める時刻である上り切替開始時刻を取得し、
    前記取得した上り切替開始時刻に従い、前記波長を切り替え、
    前記下り受信部は、前記下り受信部が前記波長を切り替えておらず、前記上り送信部が前記波長を切り替えている間、前記局側装置から送信される下り光信号を受信し、
    前記加入者装置は、波長を切り替える指示を受け付ける波長切替処理部を有し、
    前記波長切替処理部は、
    前記下り受信部が波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間である下り切替時間と、前記下り切替時間と異なる時間であり、かつ、前記上り送信部が波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間である上り切替時間と、を示す切替時間情報を保持し、
    前記局側装置から前記波長を切り替える指示を受け付けた場合、前記切替時間情報を参照し、前記波長を切り替え始めてから切り替え終わるまでの時間が長い前記通信部を、前記下り受信部及び前記上り送信部から選択し、
    前記選択した結果に基づいて、前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定し、
    前記下り受信部及び前記上り送信部は、前記決定された下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を取得し、
    前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定した結果、前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻が前記上り送信部が波長を切り替え終わる時刻よりも早い場合、前記下り受信部は、前記局側装置における時刻が前記下り受信部が波長を切り替え終わる時刻を経過した場合、前記加入者装置宛の下りデータを前記局側装置から受信し、
    前記下り切替開始時刻及び前記上り切替開始時刻を決定した結果、前記下り切替開始時刻が前記上り切替開始時刻より早い場合、前記下り受信部は、前記下り切替開始時刻と前記上り切替開始時刻との間に上り光信号を前記局側装置に送信する指示を、前記局側装置から受信することを特徴とする加入者装置。

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