JP6453176B2

JP6453176B2 - 光通信システム、通信装置及び光通信方法

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Publication number: JP6453176B2
Application number: JP2015133054A
Authority: JP
Inventors: 慎金子; 智暁吉田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: JP2017017561A

Description

本発明は、光通信システム、通信装置及び光通信方法に関する。

アクセスサービスの高速化に対するニーズの高まりにより、ＦＴＴＨ（ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＨｏｍｅ）の普及が世界的に進んでいる。ＦＴＴＨサービスの大部分は、経済性に優れたＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）方式により提供されている。

図１に、本発明に関連するＴＤＭ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＰＯＮの一例を示す。ＴＤＭ−ＰＯＮは、１台の収容局側装置（ＯＬＴ：ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）９１が、ＴＤＭにより複数の加入者側装置（ＯＮＵ：ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）９２を収容する。ＧＥ−ＰＯＮ（ＧｉｇａｂｉｔＥｔｈｅｒｎｅｔ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）ＰＯＮ）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅＰＯＮ）等の従来のＴＤＭ−ＰＯＮは、光強度の強弱によりデジタルデータを表す２値振幅変調（ＯＯＫ：Ｏｎ−ＯｆｆＫｅｙｉｎｇ）という変調方式を用いている。

一方、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号を光搬送波で搬送する光ＯＦＤＭ伝送を用いたＯＦＤＭ−ＰＯＮの検討が、近年、盛んに進められている（例えば、非特許文献１参照。）。光ＯＦＤＭ伝送では、図２に示すように、光送信器１００は、シリアル／パラレル変換部１３１、シンボルマッピング部１３２、高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部１３３、パラレル／シリアル変換部１３４などから成るＯＦＤＭ変調部１０３およびデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部１０２により生成したアナログ信号であるＯＦＤＭ信号により、光源１０１を強度変調または光源１０１からの出力光を光Ｉ／Ｑ変調して得た光ＯＦＤＭ信号を出力する。

光受信器２００では、受光器２０１が光ＯＦＤＭ信号を直接検波または光Ｉ／Ｑ検波して得たＯＦＤＭ信号を、ＡＤ変換部２０２でアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換した後、シリアル／パラレル変換部２３４、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部２３３、シンボルデマッピング部２３２、パラレル／シリアル変換部２３１などから成るＯＦＤＭ復調部２０３によりデジタルデータを復調する。

図２は光送信器１００にて強度変調、光受信器２００にて直接検波を行う構成例である。光ＯＦＤＭ伝送は複数の副搬送波を用いたマルチキャリア伝送でありシンボル速度が遅いため、波長分散や偏波モード分散等の伝送歪みに対する耐性が強く、伝送距離の長延化が図れるという特徴がある。

光ＯＦＤＭ伝送では、単位時間あたりに送信可能な情報量Ｂ［ｂｉｔ／ｓ］は、副搬送波数Ｎ、ｎ番目（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の副搬送波のシンボル速度Ｂ_Ｓ（ｎ）［Ｓｙｍｂｏｌ／ｓ］、ｎ番目の副搬送波の変調多値度ｍ（ｎ）などの変調パラメータで決定され、式（１）で表せる。

シンボル速度Ｂ_Ｓ（ｎ）は、隣接する副搬送波の周波数間隔の整数分の１の値である。変調多値度ｍ（ｎ）は、変調フォーマットに応じて決まる値である。例えば、変調フォーマットがＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）である場合、ｍ（ｎ）はそれぞれ２、４となる。

一般に、光ＯＦＤＭ伝送では、光受信器２００への入力光強度が大きいほど、副搬送波数、副搬送波のシンボル速度、副搬送波の変調多値度などの変調パラメータの値を拡大しても光受信器２００にて所定レベル以上の信号品質を得られる。そのため、光送信器１００からの光ＯＦＤＭ信号の出力光強度を一定とすると、光送信器１００と光受信器２００との間の距離が近い場合ほど光受信器２００への入力光強度が大きくなるため、変調パラメータの値を拡大し、光送信器１００が単位時間あたりに送出する情報量を増大できる。

この特性を用いて、非特許文献２では、上り方向通信に時分割多元接続（ＴＤＭＡ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）を用いるＯＦＤＭ−ＰＯＮにおいて、ＯＬＴ９１にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータ範囲内で上り光ＯＦＤＭ信号の単位時間あたりの情報量が最大となるように、各ＯＮＵ９２が上り光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータをＯＮＵ９２ごとに設定する上り方向通信方式が提案されている。この方式により、全てのＯＮＵ９２が、上り光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータを、ＯＬＴ９１からの距離が最も遠いＯＮＵ９２が送信する上り光ＯＦＤＭ信号に対してＯＬＴ９１にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータに固定する場合と比べて、ＰＯＮシステムの上り帯域利用効率を向上することができる。

非特許文献２はＯＦＤＭ−ＰＯＮの上り方向通信に関する提案であるが、下り方向通信にＴＤＭを用いるＯＦＤＭ−ＰＯＮでは、図３に示すように、ＯＬＴ９１が、送出するユニキャストＯＦＤＭフレームの宛先ＯＮＵ９２にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータ範囲内で下り光ＯＦＤＭ信号の単位時間あたりの情報量が最大となるように、下り光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータをフレームごとに変化させることにより、ＰＯＮシステムの下り帯域利用効率を最大化できる。

図３では、ＯＬＴ９１とＯＮＵ９２＃１の距離と、ＯＬＴ９１とＯＮＵ９２＃２の距離は同程度であり、ＯＬＴ９１とＯＮＵ９２＃Ｋの距離は、ＯＬＴ９１とＯＮＵ９２＃１の距離及びＯＬＴ９１とＯＮＵ９２＃２の距離より大きいとしている。ＯＬＴ９１は、ＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋ宛のユニキャストＯＦＤＭフレームを副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）で送出するのに対して、ＯＬＴ９１からの距離が近いＯＮＵ９２＃１及び＃２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームを送出する際は変調パラメータの値を拡大して搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）としている。変調パラメータを、送出するユニキャストＯＦＤＭフレームの宛先ＯＮＵ９２とＯＬＴ９１との距離に関わらず、ＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋで所定レベル以上の信号品質を得られる値である搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）に固定する場合と比べて、ＯＬＴ９１からの距離が近いＯＮＵ９２＃１及び＃２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームの送出時間長を短縮できるため、ＯＬＴ９１が一定時間内に送出する情報量を増大できる。

ＴＤＭされたユニキャストＯＦＤＭフレームの変調パラメータがフレームの宛先ＯＮＵ９２に応じて変化するＯＦＤＭ−ＰＯＮの下り方向通信（図３）では、各ＯＮＵ９２が、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームを正しく復調するために、少なくとも自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームが光受信器２００に入力される時間に渡って、光受信器２００内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームの変調パラメータと整合させる必要がある。これを実現する方法として、各ＯＮＵ９２が、光受信器２００内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと整合するように予め固定的に設定する方法が考えられる。

この場合、各ＯＮＵ９２を宛先とするユニキャストＯＦＤＭフレームが送出される際の変調パラメータ、または、各ＯＮＵ９２が光受信器２００内のＯＦＤＭ復調部２０３において設定すべき復調パラメータを、ＯＬＴ９１が各ＯＮＵ９２に予め通知する必要がある。ＯＬＴ９１は、例えば、フレーム往復伝搬時間の測定値から算出したＯＬＴ９１とＯＮＵ９２との間の距離に応じて、各ＯＮＵ９２を宛先とするユニキャストＯＦＤＭフレームを送出する際の変調パラメータを、ＯＮＵ９２ごとに決定し、通知する。

この設定で、光受信器２００内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータと整合する変調パラメータで送出された他ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームがＯＮＵ９２へ入力された場合、光受信器２００はフレームを正しく復調できる。そのため、ＯＮＵ９２は、従来のＴＤＭ−ＰＯＮにおける下り方向通信と同様に、後述するＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）部２４にて、ＰＯＮ区間でのＯＮＵ識別子等を用いて、当該フレームを他ＯＮＵ９２宛のユニキャストフレームＦＵであると認識して廃棄することが可能である。

一方、光受信器２００内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータと整合しない変調パラメータで送出された他ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームがＯＮＵ９２へ入力された場合、光受信器２００はフレームを正しく復調できない。正しく復調されていない他ＯＮＵ９２宛のユニキャストフレームＦＵがＭＡＣ部２４に入力された場合、他ＯＮＵ９２宛のユニキャストフレームＦＵを自ＯＮＵ９２宛のフレームであると誤認識することが懸念される。この場合、当該フレームが制御フレームの場合はＯＮＵ９２が誤動作してしまい、当該フレームがデータフレームの場合は通信の秘匿性が確保されない。

上述の動作例を図４に示す。ＯＮＵ９２では、ＭＡＣ部２４から光受信器２００内のＯＦＤＭ復調部２０３へ入力される復調副搬送波数制御信号と復調多値度制御信号に従って、それぞれ、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度が予め固定的に設定される。

自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームが、副搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）でＯＬＴ９１から送出されるＯＮＵ９２＃１において、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータと整合する変調パラメータで送出されたＯＮＵ９２＃２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームは正しく復調されるが、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調バラメータと整合しない変調パラメータ（副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２）で送出されたＯＮＵ９２＃Ｋ宛のユニキャストＯＦＤＭフレームは正しく復調されない。そのため、正しく復調されていないＯＮＵ９２＃Ｋ宛のユニキャストフレームＦＵがＭＡＣ部２４に入力されてしまう。

Ｎ．Ｃｖｉｊｅｔｉｃ， "ＯＦＤＭｆｏｒＮｅｘｔ−ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＯｐｔｉｃａｌＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋｓ，"ＩＥＥＥＪ．ＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌ．，ｖｏｌ．３０，ｎｏ．４，ｐｐ．３８４−３９８，Ｆｅｂ．２０１２Ｓ．Ｋｉｍｕｒａ，"ＥｌａｓｔｉｃＬａｍｂｄａＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ（ＥλＡＮ） −ＰｒｏｐｏｓａｌｆｏｒＦｕｔｕｒｅＯｐｔｉｃａｌＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ−，"ＯＥＣＣ２０１３，ＷＰ４−４，２０１３

本発明は、他ＯＮＵ宛フレームの誤受信に起因してＯＮＵが誤動作することや通信の秘匿性が確保されないことを回避しつつ、ＰＯＮシステムにおける下り帯域利用効率を向上させることを目的とする。

本発明では、各ＯＮＵ９２が自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームが入力される際には、ＯＮＵ９２はユニキャストＯＦＤＭフレームの入力開始前に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと整合させる。

具体的には、本願発明に係る光通信システムは、
親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記親ノードが前記子ノード宛のユニキャストフレームを時間分割多重して送出する光通信システムであって、
前記親ノードは、
ユニキャストフレームの宛先情報及び前記子ノードごとに変調パラメータを定めた変調パラメータ情報を含む宛先通知フレームを送出する際の変調パラメータを、前記複数の子ノードにて受信可能な共通の変調パラメータに設定し、前記共通の変調パラメータを用いた光ＯＦＤＭ信号の前記宛先通知フレームを送出し、
前記宛先情報で定められたユニキャストフレームを、子ノードごとに定められた変調パラメータを用いて生成された光ＯＦＤＭ信号に載せて、各子ノードへ送信し、
前記複数の子ノードは、
前記共通の変調パラメータを用いて前記宛先通知フレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、復調した宛先通知フレームから、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームの自ノードでの受信時間帯及び変調パラメータを取得し、
前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報で定められた自ノードの受信時間帯に、光受信器の復調パラメータを自ノード宛のユニキャストフレームの変調パラメータに整合するように設定し、前記光受信器を用いて、前記親ノードから送信されたユニキャストフレームの載せられた光ＯＦＤＭ信号を復調し、
前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報を用いて、前記光受信器の復調したユニキャストフレームが自ノード宛か又は他ノード宛かを判定し、他ノード宛である場合、当該ユニキャストフレームを受信して生成したデータを廃棄する。

本願発明に係る光通信システムでは、
前記子ノードごとに定められた変調パラメータは、前記子ノードにて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータの範囲内で、単位時間あたりに送出する情報量が最大となるような変調パラメータであってもよい。

具体的には、本願発明に係る子ノードは、
親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記親ノードが前記子ノード宛のユニキャストフレームを時間分割多重して送出する光通信システムの子ノードであって、
前記複数の子ノードに共通の変調パラメータを用いて、ユニキャストフレームの宛先情報及び前記子ノードごとに変調パラメータを定めた変調パラメータ情報を含む宛先通知フレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、復調した宛先通知フレームから、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームの自ノードでの受信時間帯及び変調パラメータを取得し、
宛先通知フレームに含まれる宛先情報で定められた自ノードの受信時間帯に、光受信器の復調パラメータを自ノード宛のユニキャストフレームの変調パラメータに整合するように設定し、
前記光受信器を用いて、前記親ノードから送信されたユニキャストフレームの載せられた光ＯＦＤＭ信号を復調し、前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報を用いて、前記光受信器の復調したユニキャストフレームが自ノード宛か又は他ノード宛かを判定し、他ノード宛である場合、当該ユニキャストフレームを受信して生成したデータを廃棄する。

具体的には、本願発明に係る光通信方法は、
親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記親ノードが前記子ノード宛のユニキャストフレームを時間分割多重して送出する光通信システムにおける光通信方法であって、
前記親ノードが、前記ユニキャストフレームの宛先情報及び前記子ノードごとに変調パラメータを定めた変調パラメータ情報を含む宛先通知フレームを送出する際の変調パラメータを、前記複数の子ノードにて受信可能な共通の変調パラメータに設定する第１の設定手順と、
前記親ノードが、前記共通の変調パラメータを用いた光ＯＦＤＭ信号の前記宛先通知フレームを送出し、前記複数の子ノードが前記共通の変調パラメータを用いて前記宛先通知フレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、復調した宛先通知フレームから、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームの自ノードでの受信時間帯及び変調パラメータを取得する宛先通知手順と、
前記複数の子ノードが、前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報で定められた自ノードの受信時間帯に、光受信器の復調パラメータを自ノード宛のユニキャストフレームの変調パラメータに整合するように設定する第２の設定手順と、
前記親ノードが、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームを、子ノードごとに定められた変調パラメータを用いて生成された光ＯＦＤＭ信号に載せて、各子ノードへ送信するユニキャスト送信手順と、
各子ノードが、前記光受信器を用いて、前記親ノードから送信されたユニキャストフレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報を用いて、前記光受信器の復調したユニキャストフレームが自ノード宛か又は他ノード宛かを判定し、他ノード宛である場合、当該ユニキャストフレームを受信して生成したデータを廃棄するユニキャスト受信手順と、
を順に実行する。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、他ＯＮＵ宛フレームの誤受信に起因してＯＮＵが誤動作することや通信の秘匿性が確保されないことを回避しつつ、ＰＯＮシステムにおける下り帯域利用効率を向上させることができる。

本発明に関連するＴＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。本発明に関連する光ＯＦＤＭ伝送の構成の一例を示す。本発明に関連するＯＦＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。本発明に関連するＯＦＤＭ−ＰＯＮにおけるＯＮＵの動作の一例を示す。第１の実施形態におけるＯＦＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。第１の実施形態におけるＯＦＤＭ−ＰＯＮの構成の一例における副搬送波数Ｎ及び副搬送波の変調多値度ｍの組み合わせの一例を示す。第１の実施形態におけるＯＮＵの動作の第１例を示す。第１の実施形態におけるＯＮＵの動作の第２例を示す。第１の実施形態におけるＯＮＵの動作の第３例を示す。第２の実施形態におけるＯＮＵの動作の第１例を示す。第２の実施形態におけるＯＮＵの動作の第２例を示す。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（第１の実施形態）
本実施形態における光通信方法は、各ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＴＤＭされた下り光ＯＦＤＭ信号を送出する１台の親ノードとして機能するＯＬＴ９１と、複数台の子ノードとして機能するＯＮＵ９２とが、光ファイバ伝送路９４および光合分波部９３を介して接続された１対多接続の光通信システムに適用される。図５に本実施形態に係る光通信システムを示す。

ＯＬＴ９１は、各ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを送出する際の変調パラメータを、ＯＮＵ９２ごとに定めた変調パラメータテーブルを保持している。ＯＬＴ９１は、変調パラメータテーブルを参照して、下り光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータを、送出するユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの宛先ＯＮＵ９２と対応する変調パラメータに、フレームごとに設定する。変調パラメータは、ＯＬＴ９１に備わるＯＦＤＭ変調部１０３において可変なパラメータであり、例えば、光ＯＦＤＭ信号の副搬送波数、副搬送波のシンボル速度、副搬送波の変調多値度である。

変調パラメータテーブルは、ＯＮＵ９２にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータ範囲内で下り光ＯＦＤＭ信号の単位時間あたりの情報量が最大となるように、ＯＮＵ９２ごとに定められる。ここで、ＯＮＵ９２にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータの範囲は、ＯＬＴ９１とＯＮＵ９２との間の光損失量により決まる。光損失量は、例えば、フレーム往復伝搬時間から算出したＯＬＴ９１とＯＮＵ９２との間の距離を用いて推測できる。変調パラメータテーブル中の変調パラメータは、各ＯＮＵ９２の初期登録時に測定したフレーム往復伝搬時間の値から定めた変調パラメータを固定的に用いてもよいし、運用中の定期タイミングで測定するフレーム往復伝搬時間の値から変調パラメータを再度定めてもよい。

ＯＬＴ９１は、下り光ＯＦＤＭ信号として、図５に示すように、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈ（ｈ＝１，２，・・・，）のそれぞれの前に、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈを送出する。宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮのそれぞれは、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに対応するユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの宛先情報に加え、少なくともＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを送出する際の変調パラメータ情報を含む。例えば、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈは、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報と、少なくともユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの変調パラメータを含む。宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮは、宛先情報に、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを送信する時間を含めてもよい。

ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出する際は、ＯＬＴ９１は、送出する下り光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータを、全てのＯＮＵ９２にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータに設定する。すべてのＯＮＵ９２にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータとは、例えば、ＯＬＴ９１との間の光損失量をシステムとして許容される最大値とするＯＮＵ９２、または、接続しているＯＮＵ９２のうちＯＬＴ９１との間の光損失量が最大であるＯＮＵ９２にて、所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータである。

図５では、ＯＬＴ９１は、光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータを、ＯＬＴ９１からの距離が近いＯＮＵ９２＃１及び＃２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを送出する際は、副搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）とする。また、ＯＬＴ９１は、ＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋ宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを送出する際は副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）とする。

図５では、ＯＬＴ９１は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出する際はＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋにおいても所定レベル以上の信号品質を得ることができるように副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）としている。ＯＬＴ９１は、ＯＬＴ９１が送出する際のＯＮＵ９２ごとのユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの副搬送波数Ｎ及び副搬送波の変調多値度ｍを、例えば、図６の変調パラメータテーブルに示すように設定する。

ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮが入力される時間に渡って、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出する際の変調パラメータと整合させる。復調パラメータとは、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数やシンボルデマッピング部２３２における復調多値度などがこれにあたる。また、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを送出する際の変調パラメータ情報を認識した際に、少なくともユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力される時間に渡って、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと整合させる。

そのため、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータが互いに異なる場合、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの受信開始前および受信完了後に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを変更する。また、ＯＮＵ９２は、受信した宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを受信することを認識した際には、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを受信して生成したデータを光受信器２２またはＭＡＣ部２４にて廃棄する。

上述の動作例を図７に示す。本実施形態に係るＯＮＵ９２は、光送信器２１と、光受信器２２と、ＭＡＣ部２４と、波長合分波部２５と、を備える。光送信器２１は、波長合分波部２５を介してＯＬＴ９１への光信号を送信する。波長合分波部２５は、光送信器２１から入力された光信号をＯＬＴ９１へと出力し、ＯＬＴ９１から伝送された光ＯＦＤＭ信号を光受信器２２へと出力する。

光受信部２２は、受光器２０１と、ＡＤ変換部２０２と、ＯＦＤＭ復調部２０３と、を備える。ＯＦＤＭ復調部２０３は、シリアル／パラレル変換部２３４と、高速フーリエ変換部２３３と、シンボルデマッピング部２３２と、パラレル／シリアル変換部２３１と、を備える。

本実施形態に係る光通信方法は、第１の設定手順と、宛先通知手順と、第２の設定手順と、ユニキャスト送信手順と、ユニキャスト受信手順と、を順に実行する。

第１の設定手順では、ＯＬＴ９１が、ユニキャストＯＦＤＭフレームの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームを送出する際の変調パラメータを、全てのＯＮＵ９２にて受信可能な共通の変調パラメータに設定する。このとき、それぞれのＯＮＵ９２では、ＭＡＣ部２４から光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３へ入力される復調副搬送波数制御信号と復調多値度制御信号により、それぞれ、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を動的に変化させる。

ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮが入力される時間に渡って、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を、ＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋにおいても所定レベル以上の信号品質を得ることができる変調パラメータである副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）に整合させる。

宛先通知手順では、ＯＬＴ９１が、共通の変調パラメータを用いて宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出し、複数のＯＮＵ９２が共通の変調パラメータを用いて宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを受信する。光受信部２２は、ＯＬＴ９１が送出した宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを受信する。

このとき、受光器２０１は、受信した光信号を電気信号へと変換する。ＡＤ変換部２０２は受光器２０１が出力するアナログ電気信号をデジタル電気信号へと変換する。シリアル／パラレル変換部２３４は、ＡＤ変換部２０２が出力したシリアル信号をパラレル信号に変換する。シリアル／パラレル変換部２３４が出力するパラレル信号の数は任意である。高速フーリエ変換部２３３は、シリアル／パラレル変換部２３４が出力したパラレル信号を高速フーリエ変換し、ＯＬＴ９１が送出した下り光ＯＦＤＭ信号を周波数成分ごとに分離する。シンボルデマッピング部２３２は、復調多値度制御信号に従い、高速フーリエ変換部２３３が分離した下り光ＯＦＤＭ信号の各周波数成分を復調する。パラレル／シリアル変換部２３１は、シンボルデマッピング部２３２が出力したパラレル信号を、シリアル信号に変換する。

第２の設定手順では、各ＯＮＵ９２が、宛先通知フレームに含まれる宛先情報で定められた自ＯＮＵ９２の受信時間帯に、光受信器２２の復調パラメータを自ＯＮＵ９２宛のユニキャストフレームＦＵの変調パラメータに整合するように設定する。

このとき、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮにより、ＯＬＴ９１からの距離が近いＯＮＵ９２＃１及びＯＮＵ９２＃２宛の副搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力されることを認識した際には、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を、副搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）に整合させる。一方、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮにより、ＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋ宛の副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力されることを認識した際には、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を、副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）に整合させる。

ユニキャスト送信手順では、ＯＬＴ９１が、宛先情報で定められたユニキャストＯＦＤＭフレームを、ＯＮＵ９２ごとに定められた変調パラメータを用いて、各ＯＮＵ９２へ送信する。

ユニキャスト受信手順では、各ＯＮＵ９２が、光受信器２２を用いてＯＬＴ９１から送信されたユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを受信し、宛先通知フレームに含まれる宛先情報を用いて、当該ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが自ＯＮＵ９２宛か又は他ＯＮＵ９２宛かを判定する。ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮにより、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが自ＯＮＵ９２入力されると判定し、認識した際には、ＭＡＣ部２４で生成されるデータ廃棄制御信号に従って、当該ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを復調して得たフレームを廃棄する。

図７中のＭＡＣ部２４は、データ廃棄部２４１と、宛先通知フレーム取出部２４２と、宛先識別部２４３と、復調パラメータ制御部２４４と、を備える。宛先通知フレーム取出部２４２は、ユニキャストフレームＦＵから宛先通知フレームＦＮを分離する。宛先識別部２４３は、自ＯＮＵ宛の宛先通知フレームであるか否かを判定する。

復調パラメータ制御部２４４は、宛先識別部２４３が自ＯＮＵ宛であると判定した宛先通知フレームＦＮに含まれる変調パラメータ情報に従って、復調搬送波数制御信号および復調多値度制御信号を生成する。また、宛先識別部２４３は、宛先通知フレームＦＮの宛先情報に従ってデータ廃棄制御信号を生成する。データ廃棄部２４１は、データ廃棄制御信号に従い、ＯＬＴ９１が他のＯＮＵ９２に向けて送出したユニキャストフレームＦＵのデータを廃棄する。

図７は、データ廃棄部２４１がＭＡＣ部２４に位置する場合であるが、図８、９のようにデータ廃棄部２０５又はデータ廃棄部２３５を光受信器２２又はＯＦＤＭ復調部２０３に配置し、他ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを受信して生成したデータを光受信器２２内で廃棄する構成も可能である。図８は、パラレル／シリアル変換部２３１から出力されるデータを、ＭＡＣ部２４内の宛先識別部２４３が生成するデータ廃棄信号に従って光受信器２２内に配置されたデータ廃棄部２０５が廃棄する構成である。図９は、シンボルデマッピング部２３２の各出力端から出力されるデータを、ＭＡＣ部２４内の宛先識別部２４３が生成するデータ廃棄信号に従ってＯＦＤＭ復調部２０３内に配置されたデータ廃棄部２３５が廃棄する構成である。

第２の設定手順において、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮの宛先情報からユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが自ＯＮＵ９２宛であるが、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータが、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと異なる場合、ＯＮＵ９２は、自ＯＮＵ９２へのユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの入力開始前に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを正しく受信するための復調パラメータからユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを正しく受信するための復調パラメータに変更する。

この際、ＯＮＵ９２は、ＯＦＤＭ復調部２０３の復調パラメータの変更時刻を認識する必要がある。ＯＮＵ９２がＯＦＤＭ復調部２０３の復調パラメータの変更時刻を認識する第１の方法として、ＭＡＣ部２４にて宛先通知フレームＦＮの受信完了を認識した時刻から所定の時間Δｔ_１後を復調パラメータの変更時刻として自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。

所定の時間Δｔ_１とは、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈの最後部と、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに続くユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの先頭部との間の時間間隔Δｔ_２以下の時間である。ＯＮＵ９２が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮによりユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの変調パラメータを認識してから、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを変更してユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの復調が可能となるまでに要する時間は、（Δｔ_２―Δｔ_１）以下である。ＯＮＵ９２が復調パラメータの変更時刻を認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに含めて復調パラメータの変更時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

第１の設定手順において、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータが、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと異なる場合、ＯＮＵ９２は、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの受信完了後に、光受信器内のＯＦＤＭ復調部における復調パラメータを、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを正しく復調するための復調パラメータから宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを正しく復調するための復調パラメータに戻す。この際、ＯＮＵ９２は、復調パラメータの変更時刻、および、新たに設定する復調パラメータを認識する必要がある。ＯＮＵ９２が復調パラメータの変更時刻を認識する方法としては、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めて復調パラメータの変更時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

一方、ＯＮＵ９２がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの受信完了後に光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３において新たに設定する復調パラメータを認識する第１の方法として、ＯＮＵ９２が、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出する際の変調パラメータに整合する復調パラメータを記憶しておき、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの受信完了を認識した際に、記憶している復調パラメータを新たに設定する復調パラメータとして自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。ＯＮＵ９２が記憶する復調パラメータは、ＯＮＵ９２の初期登録時または運用中の定期タイミングでＯＬＴ９１から通知される。ＯＮＵ９２が光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３において新たに設定する復調パラメータを認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めてユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈ受信完了後に新たに設定する復調パラメータをＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

ユニキャスト受信手順において、ＯＮＵ９２が、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力されることを認識した際には、ＯＮＵ９２は、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを受信して生成したデータを光受信器２２またはＭＡＣ部２４にて廃棄する。このため、ＯＮＵ９２は、廃棄開始時刻および廃棄停止時刻についても認識する必要がある。ＯＮＵ９２が廃棄開始時刻を認識する第１の方法として、ＭＡＣ部２４にて宛先通知フレームＦＮの受信完了を認識した時刻から所定の時間Δｔ_１’後を廃棄開始時刻として自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。

所定の時間Δｔ_１’とは、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈの最後部と、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに続くユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの先頭部との間の時間間隔Δｔ_２以下の時間である。Δｔ_１’は、前述のΔｔ_１と同じ値であっても異なる値であってもよい。ＯＮＵ９２が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮにより他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力されることを認識してから、光受信器２２あるいはＭＡＣ部２４にて入力フレームの廃棄が可能となるまでに要する時間は、Δｔ_２―Δｔ_１’以下である。ＯＮＵ９２が廃棄開始時刻を認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに含めて廃棄開始時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

ＯＮＵ９２が他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを受信して生成したデータの廃棄停止時刻を認識する方法としては、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めて廃棄停止時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

以上より、本実施形態では、ＴＤＭされたユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの変調パラメータがフレームの宛先ＯＮＵ９２に応じてフレームごとに変化しうるＯＦＤＭ−ＰＯＮの下り方向通信において、各ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの前に、全てのＯＮＵ９２にて受信可能な変調パラメータで宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを挿入することにより、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに続いて入力されるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが自ＯＮＵ９２宛であるか否かを予め認識できる。そのため、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力される際には、ＯＮＵ９２は、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの入力開始前に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと整合させ、フレームを正しく復調できる。

一方、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力される際には、ＯＮＵ９２は、光受信器２２またはＭＡＣ部２４にて当該フレームを受信して生成したデータを確実に廃棄できる。そのため、本実施形態により、他ＯＮＵ９２宛フレームの誤受信に起因してＯＮＵ９２が誤動作することや通信の秘匿性が確保されないことを回避しつつ、ＰＯＮシステムにおける下り帯域利用効率を向上できる。

（第２の実施形態）
本実施形態における光通信方法は、第１の実施形態と同様に、各ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＴＤＭされた下り光ＯＦＤＭ信号を送出する１台のＯＬＴ９１と、複数台のＯＮＵ９２とが、光ファイバ伝送路９４および光合分波部９３を介して接続された１対多接続の光通信システムに適用される。

本実施形態に係るＯＮＵ９２は、光送信器２１と、光受信器２２と、ＭＡＣ部２４と、波長合分波部２５と、を備える。第１の実施形態と同様に、ＯＬＴ９１は、各ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを送出する際の変調パラメータを、ＯＮＵ９２ごとに定めた変調パラメータテーブルを保持する。ＯＬＴ９１は、変調パラメータテーブルを参照して、下り光ＯＦＤＭ信号の変調パラメータを、送出中のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの宛先ＯＮＵ９２と対応する変調パラメータに、フレームごとに設定する。また、ＯＬＴ９１は、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈ（ｈ＝１、２、・・・）の前に、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈを、全てのＯＮＵ９２にて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータを用いて送出する。

本実施形態と第１の実施形態との違いは、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈは、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを送出する際の変調パラメータ情報を必ずしも含まない点である。また、ＯＮＵ９２は、図１０及び１１に示すようにデータ廃棄部２３５をＯＦＤＭ復調部２０３内でシンボルデマッピング部２３２よりも前段に備える。

ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮが入力される時間に渡って、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出する際の変調パラメータと整合させる。復調パラメータとは、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数やシンボルデマッピング部２３２における復調多値度などがこれにあたる。また、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、自ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力されることを認識した際に、少なくともユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力される時間に渡って、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと整合させる。

そのため、ＯＮＵ９２は、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵと宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータが互いに異なる場合、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの入力開始前および受信完了後に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを変更する。また、ＯＮＵ９２は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力されることを認識した際には、光受信器内２２に備えるデータ廃棄部２３５にて当該フレームを受信して生成したデータを廃棄する。
上述の動作例を図１０に示す。

第１の設定手順では、ＯＬＴ９１が、ユニキャストＯＦＤＭフレームの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームを送出する際の変調パラメータを、全てのＯＮＵ９２にて受信可能な共通の変調パラメータに設定する。このとき、それぞれのＯＮＵ９２は、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３へＭＡＣ部２４から入力される復調副搬送波数制御信号と復調多値度制御信号により、それぞれ、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を動的に変化させる。

自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが、副搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）でＯＬＴ９１から送出されるＯＮＵ９２＃１は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮが入力される時間に渡って、シリアル／パラレル変換部２３４における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を、ＯＬＴ９１からの距離が遠いＯＮＵ９２＃Ｋにおいても所定レベル以上の信号品質を得ることができる変調パラメータである副搬送波数Ｎ＝６及び副搬送波の変調多値度ｍ＝２（ＱＰＳＫ）に整合させる。

第２の設定手順では、各ＯＮＵ９２が、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに含まれる宛先情報で定められた自ＯＮＵ９２の受信時間帯に、光送信器２２の復調パラメータを自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームの変調パラメータに整合するように設定する。ＯＮＵ９２＃１は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、自ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力されることを認識した際には、シリアル／パラレル変換部２３１における出力数とシンボルデマッピング部２３２における復調多値度を、副搬送波数Ｎ＝１０及び副搬送波の変調多値度ｍ＝４（１６ＱＡＭ）に整合させる。

ユニキャスト送信手順では、各ＯＮＵ９２が、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに含まれる宛先情報で定められたユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを受信する。このとき、ＯＮＵ９２＃１は、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含まれる宛先情報を用いて、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力されることを認識した際には、ＭＡＣ部２４で生成されるデータ廃棄制御信号に従って、データ廃棄部２３５にて、当該ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを受信して生成したデータを廃棄する。

図１０中のＭＡＣ部２４は、宛先通知フレーム取出部２４２と、宛先識別部２４３と、復調パラメータ制御部２４４と、を備える。宛先通知フレーム取出部２４２は、ユニキャストフレームＦＵから宛先通知フレームＦＮを分離する。宛先識別部２４３は、ユニキャストフレームＦＵが自ＯＮＵ９２宛であるか否かを判定し、認識する。宛先識別部２４３は、判定し、認識した宛先情報に従ってデータ廃棄制御信号を生成する。

図１０は、高速フーリエ変換部２３３の出力端にデータ廃棄部２３５を備える構成であるが、図１１のようにシリアル／パラレル変換部２３４からの出力端にデータ廃棄部２３５を備える構成も可能である。

第２の設定手順では、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータが、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと異なる場合、ＯＮＵ９２は、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの入力開始前に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを正しく受信するための復調パラメータから自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを正しく受信するための復調パラメータに変更する。この際、ＯＮＵ９２は、復調パラメータの変更時刻、および、新たに設定する復調パラメータを認識する必要がある。

ＯＮＵ９２が復調パラメータの変更時刻を認識する第１の方法として、ＭＡＣ部２４にて宛先通知フレームＦＮの受信完了を認識した時刻から所定の時間Δｔ_１後を復調パラメータの変更時刻として自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。所定の時間Δｔ_１とは、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈの最後部と、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに続くユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの先頭部との間の時間間隔Δｔ_２以下の時間である。

ＯＮＵ９２が光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを変更し、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの復調が可能となるまでに要する時間は、（Δｔ_２―Δｔ_１）以下である。ＯＮＵ９２が復調パラメータの変更時刻を認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに含めて復調パラメータの変更時刻をＯＮＵ９１に通知する方法が考えられる。

一方、ＯＮＵ９２が自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの入力開始前に光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３において新たに設定する復調パラメータを認識する第１の方法として、ＯＮＵ９２が、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータに整合する復調パラメータを記憶しておき、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力されることを認識した際に、記憶している復調パラメータを新たに設定する復調パラメータとして自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。

ＯＮＵ９２が記憶する復調パラメータは、ＯＮＵ９２のＯＬＴ９１への初期登録時または運用中の定期的なタイミングでＯＬＴ９１から通知される。ＯＮＵ９２が光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３において新たに設定する復調パラメータを認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１が、ＯＮＵ９２が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めてユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを正しく復調するための復調パラメータをＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

第１の設定手順では、自ＯＮＵ９２宛のユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータが、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮがＯＬＴ９１から送出される際の変調パラメータと異なる場合、ＯＮＵ９２は、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの受信完了後に、光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを正しく復調するための復調パラメータから宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを正しく復調するための復調パラメータに戻す。

この際、ＯＮＵ９２は、復調パラメータの変更時刻、および、新たに設定する復調パラメータを認識する必要がある。ＯＮＵ９２が復調パラメータの変更時刻を認識する第１の方法として、ＭＡＣ部２４にて自ＯＮＵ９２宛ユニキャストフレームＦＵの受信完了を認識した時刻から所定の時間Δｔ_３後を復調パラメータの変更時刻として自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。

所定の時間Δｔ_３とは、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの最後部と、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈに続く宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈ＋１の先頭部との間の時間間隔Δｔ_４以下の時間である。ＯＮＵ９２が光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３における復調パラメータを変更し、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮの復調が可能となるまでに要する時間は、（Δｔ_４―Δｔ_３）以下である。ＯＮＵ９２が復調パラメータの変更時刻を認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めて復調パラメータの変更時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

一方、ＯＮＵ９２が自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの受信完了後に光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３において新たに設定する復調パラメータを認識する第１の方法として、ＯＮＵ９２が、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮを送出する際の変調パラメータに整合する復調パラメータを記憶しておき、自ＯＮＵ９２宛ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵの受信完了を認識した際に、記憶している復調パラメータを新たに設定する復調パラメータとして自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。

ＯＮＵ９２が記憶する復調パラメータは、ＯＮＵ９２の初期登録時または運用中の定期タイミングでＯＬＴ９１から通知される。ＯＮＵ９２が光受信器２２内のＯＦＤＭ復調部２０３において新たに設定する復調パラメータを認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めてユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈ受信完了後に新たに設定する復調パラメータをＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

ＯＮＵ９２が、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈにより、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈが入力されることを認識した際には、ユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈを受信して生成したデータを光受信器２２にて廃棄するが、これを実現するためには、ＯＮＵ９２は、廃棄開始時刻および廃棄停止時刻についても認識する必要がある。ＯＮＵ９２が廃棄開始時刻を認識する第１の方法として、ＭＡＣ部２４にて宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮの受信完了を認識した時刻から所定の時間Δｔ_１’後を廃棄開始時刻として自動的に認識するように、ＯＮＵ９２内の制御回路を予め設定しておく方法が考えられる。

所定の時間Δｔ_１’とは、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈの最後部と、宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに続くユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの先頭部との間の時間間隔Δｔ_２以下の時間である。Δｔ_１’は、前述のΔｔ_１と同じ値であっても異なる値であってもよい。ＯＮＵ９２が、光受信器２２にて入力フレームの廃棄が可能となるまでに要する時間は、（Δｔ_２―Δｔ_１’）以下である。ＯＮＵ９２が廃棄開始時刻を認識する第２の方法として、ＯＬＴ９１が宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮに含めて廃棄開始時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。ＯＮＵ９２が他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵを受信して生成したデータの廃棄停止時刻を認識する方法としては、ＯＬＴ９１がユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵ＃ｈの宛先情報を含む宛先通知ＯＦＤＭフレームＦＮ＃ｈに含めて廃棄停止時刻をＯＮＵ９２に通知する方法が考えられる。

一方、他ＯＮＵ９２宛であるユニキャストＯＦＤＭフレームＦＵが入力される際には、ＯＮＵ９２は、光受信器２２にて当該フレームを受信して生成したデータを確実に廃棄できる。そのため、本実施形態により、他ＯＮＵ９２宛フレームの誤受信に起因してＯＮＵ９２が誤動作することや通信の秘匿性が確保されないことを回避しつつ、ＰＯＮシステムにおける下り帯域利用効率を向上できる。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

２１：光送信器
２２：光受信器
２４：ＭＡＣ部
２５：波長合分波部
９１：ＯＬＴ
９２：ＯＮＵ
９３：光合分波部
９４：光ファイバ伝送路
１００：光送信器
１０１：光源
１０２：ＤＡ変換部
１０３：ＯＦＤＭ変調部
１３１：シリアル／パラレル変換部
１３２：シンボルマッピング部
１３３：高速逆フーリエ変換部
１３４：パラレル／シリアル変換部
２００：光受信器
２０１：受光器
２０２：ＡＤ変換部
２０３：ＯＦＤＭ復調部
２０５：データ廃棄部
２３１：パラレル／シリアル変換部
２３２：シンボルデマッピング部
２３３：高速フーリエ変換部
２３４：シリアル／パラレル変換部
２３５：データ廃棄部
２４１：データ廃棄部
２４２：宛先通知フレーム取出部
２４３：宛先識別部
２４４：復調パラメータ制御部

Claims

親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記親ノードが前記子ノード宛のユニキャストフレームを時間分割多重して送出する光通信システムであって、
前記親ノードは、
ユニキャストフレームの宛先情報及び前記子ノードごとに変調パラメータを定めた変調パラメータ情報を含む宛先通知フレームを送出する際の変調パラメータを、前記複数の子ノードにて受信可能な共通の変調パラメータに設定し、前記共通の変調パラメータを用いた光ＯＦＤＭ信号の前記宛先通知フレームを送出し、
前記宛先情報で定められたユニキャストフレームを、子ノードごとに定められた変調パラメータを用いて生成された光ＯＦＤＭ信号に載せて、各子ノードへ送信し、
前記複数の子ノードは、
前記共通の変調パラメータを用いて前記宛先通知フレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、復調した宛先通知フレームから、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームの自ノードでの受信時間帯及び変調パラメータを取得し、
前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報で定められた自ノードの受信時間帯に、光受信器の復調パラメータを自ノード宛のユニキャストフレームの変調パラメータに整合するように設定し、前記光受信器を用いて、前記親ノードから送信されたユニキャストフレームの載せられた光ＯＦＤＭ信号を復調し、
前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報を用いて、前記光受信器の復調したユニキャストフレームが自ノード宛か又は他ノード宛かを判定し、他ノード宛である場合、当該ユニキャストフレームを受信して生成したデータを廃棄する、
光通信システム。
前記子ノードごとに定められた変調パラメータは、前記子ノードにて所定レベル以上の信号品質を得られる変調パラメータの範囲内で、単位時間あたりに送出する情報量が最大となるような変調パラメータであることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記親ノードが前記子ノード宛のユニキャストフレームを時間分割多重して送出する光通信システムの子ノードであって、
前記複数の子ノードに共通の変調パラメータを用いて、ユニキャストフレームの宛先情報及び前記子ノードごとに変調パラメータを定めた変調パラメータ情報を含む宛先通知フレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、復調した宛先通知フレームから、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームの自ノードでの受信時間帯及び変調パラメータを取得し、
宛先通知フレームに含まれる宛先情報で定められた自ノードの受信時間帯に、光受信器の復調パラメータを自ノード宛のユニキャストフレームの変調パラメータに整合するように設定し、
前記光受信器を用いて、前記親ノードから送信されたユニキャストフレームの載せられた光ＯＦＤＭ信号を復調し、前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報を用いて、前記光受信器の復調したユニキャストフレームが自ノード宛か又は他ノード宛かを判定し、他ノード宛である場合、当該ユニキャストフレームを受信して生成したデータを廃棄する、
子ノード。
親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記親ノードが前記子ノード宛のユニキャストフレームを時間分割多重して送出する光通信システムにおける光通信方法であって、
前記親ノードが、前記ユニキャストフレームの宛先情報及び前記子ノードごとに変調パラメータを定めた変調パラメータ情報を含む宛先通知フレームを送出する際の変調パラメータを、前記複数の子ノードにて受信可能な共通の変調パラメータに設定する第１の設定手順と、
前記親ノードが、前記共通の変調パラメータを用いた光ＯＦＤＭ信号の前記宛先通知フレームを送出し、前記複数の子ノードが前記共通の変調パラメータを用いて前記宛先通知フレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、復調した宛先通知フレームから、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームの自ノードでの受信時間帯及び変調パラメータを取得する宛先通知手順と、
前記複数の子ノードが、前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報で定められた自ノードの受信時間帯に、光受信器の復調パラメータを自ノード宛のユニキャストフレームの変調パラメータに整合するように設定する第２の設定手順と、
前記親ノードが、前記宛先情報で定められたユニキャストフレームを、子ノードごとに定められた変調パラメータを用いて生成された光ＯＦＤＭ信号に載せて、各子ノードへ送信するユニキャスト送信手順と、
各子ノードが、前記光受信器を用いて、前記親ノードから送信されたユニキャストフレームの光ＯＦＤＭ信号を復調し、前記宛先通知フレームに含まれる前記宛先情報を用いて、前記光受信器の復調したユニキャストフレームが自ノード宛か又は他ノード宛かを判定し、他ノード宛である場合、当該ユニキャストフレームを受信して生成したデータを廃棄するユニキャスト受信手順と、
を順に実行する光通信方法。