JP7026686B2

JP7026686B2 - １パッシブ光ネットワークシステム、光回線端末、および光ネットワークユニット

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Publication number: JP7026686B2
Application number: JP2019527907A
Authority: JP
Inventors: ▲華▼▲楓▼ 林; ▲錦▼蓉殷; 殿博 ▲趙▼; 席▲鋒▼ 万; 世▲ウェイ▼ ▲聶▼; ▲剛▼ ▲鄭▼; ▲姪▼敬 ▲羅▼; 小▲飛▼ ▲曽▼; 俊 ▲羅▼
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Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2022-02-28
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Description

本願は光通信分野に関し、具体的にはパッシブ光ネットワーク（Passive Optical Network、PON）システム、光回線端末（Optical Line Terminal、OLT）、および光ネットワークユニット（Optical Network Unit、ONU）に関する。

パッシブ光ネットワーク（Passive Optical Network、PON）はポイント・トゥー・マルチポイントネットワークトポロジー構造であり、通常はセントラルオフィスに光回線端末（Optical Line Terminal、OLT）を含み、ユーザー側に複数の光ネットワークユニット（Optical Network Unit、ONU）を含み、光分配ネットワーク（Optical Distribution Network、ODN）はOLTおよびONUを見つけた。

PONシステムにおいて、新たに追加されたONUは、アップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信する前に、OLTで登録と起動を完遂する必要がある。イーサネットパッシブ光ネットワーク（Ethernet Passive Optical Network、EPON）システムでは、OLTは、クワイエットゾーン（Quiet Zone）を作ることによってアップストリームチャネルで新たに追加されたONUによって送信される登録応答パケットを受信し、登録応答パケットに携えられた媒体アクセス制御（Media Access Control、MAC）アドレスに基づいて新たに追加されたONUに論理リンク識別子（Logical Link IDentifier、LLID）を割り当て、新たに追加されたONUの測距を完遂する。ギガビット対応パッシブ光ネットワーク（Gigabit－Capable Passive Optical Network、GPON）では、OLTはクワイエットゾーンを作ることによって新たに追加されたONUによって送信される登録応答パケットを受信し、登録応答パケットに携えられたシリアル番号（Serial Number、SN）に基づいてONU IDを割り当て、新たに追加されたONUの測距をさらに完遂する。

登録された後、登録済みONUは、別のONUによって送信されるアップストリームサービスデータがアップストリームチャネルで互いに衝突するのを防ぐため、OLTによって割り当てられるアップストリーム送信タイムスロットに基づいて、時分割多重アクセス方式（Time Division Multiple Access、TDMA）により、アップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信する。加えて、新たに追加されたONUの登録時にアップストリームチャネルで登録応答パケットとアップストリームサービスデータとの衝突を回避するため、OLTは登録済みONUに対する帯域幅許可の提供を止める、すなわち登録済みONUはアップストリームサービスデータの送信を止める。

PONシステムで、登録済みONUはクワイエットゾーンが終わった後に限りアップストリームサービスデータを送信する必要がある。結果的に、アップストリームサービスデータは比較的大きな遅延をともなって送信され、低遅延サービスのシステム遅延要求は満足できない。

登録済みONUがクワイエットゾーンが終わった後に限りアップストリームサービスデータを送信する必要があるため、アップストリームサービスデータが比較的大きな遅延をともなって送信され、低遅延サービスのシステム遅延要求を満足できないという問題を解決するため、本願の実施形態はPONシステム、OLT、およびONUを提供する。技術的解決手段は次のとおりである。

第1の態様によると、PONシステムが提供される。システムは、OLTと少なくとも2つのONUとを含み、OLTはODNを用いてそれぞれのONUへ接続され、OLTと少なくとも2つのONUは1つのダウンストリームチャネルと2つのアップストリームチャネルでデータを交換し、
OLTはダウンストリームチャネルでそれぞれのONUへダウンストリームデータを送信し、ダウンストリームデータはアップストリーム帯域幅許可を含み、アップストリーム帯域幅許可はアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われ、
ONUはダウンストリームチャネルでダウンストリームデータを受信し、ダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルか第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信し、
OLTはそれぞれのONUによって送信されるアップストリームデータを第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルで受信し、
第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化され、登録機能は未登録ONUを登録するために使われる。

PONシステムで、ただ1つのダウンストリームチャネルと1つのアップストリームチャネルでデータが交換される先行技術と違って、本発明では、PONシステムで、ダウンストリームチャネルと、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルと、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルが構成される。ONUの登録がアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼすのを防ぎ、低遅延サービスのシステム遅延要求を満足するため、このように、OLTがダウンストリームチャネルでそれぞれのONUへダウンストリームデータを送信した後に、ONUはアップストリームサービスデータを送信でき、ダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可に基づいて別のアップストリームチャネルでONU登録を行うことができる。

可能な一設計において、ダウンストリームデータは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを含み、第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われ、第2のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われる。

可能な一設計において、OLTは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成し、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を多重化することで多重化されたアップストリーム帯域幅許可を得、
ONUは受信したアップストリーム帯域幅許可を逆多重化することで第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅とを得、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信し、第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。

本実施形態で、OLTは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルとを制御するためにそれぞれ使われる第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成し、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを多重化することで、ダウンストリームチャネルでそれぞれのONUに多重化されたアップストリーム帯域幅許可を提供する。このように、ONUは受信したアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおけるデータ送信を別々に制御でき、アップストリームデータは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルを通じてOLTへ順次到達し、アップストリームデータ間の衝突は回避される。

可能な一設計において、第1のアップストリームチャネルはアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットを送信するために使われ、
OLTはアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、登録タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成し、
ONUが登録済み状態にある場合、ONUは第1のアップストリーム帯域幅許可内のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信し、あるいは
ONUが未登録状態にある場合、ONUは第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信する。

ONUが同じアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータとアップストリーム登録パケットを送信する先行技術と違って、本実施形態では、ONUの登録状態に基づき、ONUが登録済み状態にある場合は、ONUは、OLTとサービス通信を行うため、第1のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信し、ONUが未登録状態にある場合は、ONUは、OLTでの登録を完遂するため、第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信する。このように、PONシステム内の未登録ONUが登録されているときに、登録済みONUはなおOLTへアップストリームサービスデータを送信でき、PONシステムでONUの登録によって生じる遅延は回避される。

可能な一設計において、第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するために使われ、
OLTは第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、第2のアップストリーム送信タイムスロットと登録タイムスロットとを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成し、
ONUが登録済み状態にある場合、ONUは第1のアップストリーム帯域幅許可内の第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームチャネルでOLTへ第1のアップストリームサービスデータを送信し、第2のアップストリーム帯域幅許可内の第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルでOLTへ第2のアップストリームサービスデータを送信し、あるいは
ONUが未登録状態にある場合、ONUは第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信する。

本実施形態で、ONUは第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、第2のアップストリームチャネルで高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信してONU登録を行い、2つのアップストリームチャネルでサービスデータが送信されることで、アップストリームサービスデータの伝送速度が向上し、ONU登録が低遅延サービスに影響を及ぼすのが防止される。

可能な一設計において、OLTは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質を得、第1のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質が第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質より良い場合に、OLTは第1のアップストリームチャネルで登録機能を無効化するよう制御し、第2のアップストリームチャネルで登録機能を有効化するよう制御する。

本実施形態で、OLTは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質に基づいてアップストリームチャネルで登録機能の有効化と無効化を柔軟に設定し、低遅延サービスは比較的望ましい伝送品質を有するアップストリームチャネルで送信でき、PONシステムのデータ伝送品質はさらに向上する。

可能な一設計において、OLTは生成されたアップストリーム帯域幅許可を保管し、
OLTはアップストリーム帯域幅許可に基づいてアップストリームデータの受信を制御する、および／またはアップストリーム帯域幅許可に基づいて、それぞれのONUによって送信されるアップストリームデータに対して認証と解析とを遂行する。

本実施形態で、OLTは生成されたアップストリーム帯域幅許可を使ってアップストリームデータの受信を制御するので、アップストリームデータはより正確に受信される。加えて、OLTはアップストリーム帯域幅許可を使って受信したアップストリームデータに対して認証を行い、無許可のONUによって送信されるアップストリームデータをフィルタし、不正アクセスをするONUがPONシステムに影響を及ぼすのを防ぎ、PONシステムのセキュリティをさらに向上させる。

可能な一設計において、ONUはサービスの遅延要求に基づいて各サービスのサービスクラスを判断し、
サービスが第1のクラスに属することをサービスクラスが指示する場合に、ONUは該サービスに対応するアップストリームデータを第1のアップストリームチャネルで送信し、あるいは
サービスが第2のクラスに属することをサービスクラスが指示する場合に、ONUは該サービスに対応するアップストリームデータを第2のアップストリームチャネルで送信し、
第1のクラスに属するサービスの遅延要求は第2のクラスに属するサービスの遅延要求より高い。

本実施形態では、ONUがサービス遅延要求に基づいてサービスを分類し、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルを低遅延サービスに対応するアップストリームデータを送信するために選択し、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルを高遅延サービスに対応するアップストリームデータを送信するために選択するので、低遅延サービスはONU登録の影響を受けず、低遅延サービスのシステム遅延要求は満足される。

可能な一設計において、システムがGPONシステムである場合は、BWmapメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運び、あるいは
システムがEPONシステムである場合は、Gateメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ。

アップストリーム帯域幅許可を使ってONUに対してアップストリーム制御を実施し、OLTの応用性を改善するため、様々なタイプのPONシステムに対し、OLTは様々なタイプのメッセージにアップストリーム帯域幅許可を加える。

可能な一設計において、BWmapメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、BWmapメッセージ内の所定のフィールドの所定のビットがBWmapメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
Gateメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、Gateメッセージに新たに加えられるチャネル識別子フィールドがGateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、あるいはGateメッセージのオペレーションコードがGateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
所定のフィールドはstart timeフィールドかGrantSizeフィールドであり、所定のビットは所定のフィールドの1つの最上位ビットか2つの最上位ビットである。

可能な一設計において、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式でODNを共用し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの波長は異なる。

本実施形態では、アップストリームチャネルとダウンストリームチャネルとの干渉を回避し、アップストリームデータとダウンストリームデータの正常な送信を保証するため、PONシステム内のアップストリームチャネルとダウンストリームチャネルが異なる波長を個別に使用し、波長分割多重方式でODNを共用する。

第2の態様によると、OLTが提供され、OLTは、少なくとも1つの動的帯域幅割り当て（Dynamic Bandwidth Allocation、DBA）スケジューリングモジュールと、ダウンストリーム伝送コンバージェンス（Transmission Convergence、TC）モジュールと、アップストリームTCモジュールと、ダウンストリーム送信器と、第1のアップストリームバースト受信器と、第2のアップストリームバースト受信器とを含み、
DBAスケジューリングモジュールはアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、アップストリーム帯域幅許可はアップストリームデータを送信するようそれぞれのONUを制御するために使われ、
ダウンストリームTCモジュールはDBAスケジューリングモジュールに接続されており、ダウンストリームフレーミングおよびコンバージェンスを通じてアップストリーム帯域幅許可を含むダウンストリームデータを生成するように構成され、
ダウンストリーム送信器はダウンストリームTCモジュールに接続されており、ダウンストリームチャネルでそれぞれのONUへダウンストリームデータを送信するように構成され、
アップストリームTCモジュールは第1のアップストリームバースト受信器に接続されており、第1のアップストリームチャネルでそれぞれのONUによって送信されるアップストリームデータを第1のアップストリームバースト受信器を使って受信するように構成され、
アップストリームTCモジュールは第2のアップストリームバースト受信器にさらに接続されており、第2のアップストリームチャネルでそれぞれのONUによって送信されるアップストリームデータを第2のアップストリームバースト受信器を使って受信するように構成され、
第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化され、登録機能は未登録ONUを登録するために使われる。

OLTが1つのアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを受信してONU登録を行う先行技術と違って、本実施形態では、ONU登録が低遅延サービスのアップストリームデータの送信に影響を及ぼすのを防ぎ、正常なONU登録を保証し、低遅延サービスのシステム遅延要求を満足するため、OLTは、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルと登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを受信し、ONU登録を行う。

可能な一設計において、OLTは、第1のDBAスケジューリングモジュールと、第2のDBAスケジューリングモジュールと、多重化モジュールとを含み、
第1のDBAスケジューリングモジュールは第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
第2のDBAスケジューリングモジュールは第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
多重化モジュールは第1のDBAスケジューリングモジュールと第2のDBAスケジューリングモジュールとに接続されており、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを多重化するように構成され、
多重化モジュールはダウンストリームTCモジュールにさらに接続されており、多重化されたアップストリーム帯域幅許可をダウンストリームTCモジュールに提供するように構成される。

本実施形態で、OLTは第1のDBAスケジューリングモジュールを使って第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、第2のDBAスケジューリングモジュールを使って第2のアップストリーム帯域幅許可を生成し、ダウンストリームチャネルでそれぞれのONUに多重化されたアップストリーム帯域幅許可を提供するため、多重化モジュールを使って第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を多重化する。第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルを通じてアップストリームデータがOLTに順次到達するようにし、アップストリームデータの衝突を回避するため、ONUはこのように、受信されたアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおけるアップストリームデータ送信を別々に制御できる。

可能な一設計において、第1のアップストリームチャネルはアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットを送信するために使われ、
第1のDBAスケジューリングモジュールはアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
第2のDBAスケジューリングモジュールは登録タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
アップストリーム送信タイムスロットは第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、登録タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われる。

本実施形態で、OLTはアップストリームサービスデータを送信するためだけに使われる第1のアップストリームチャネルを第1のDBAスケジューリングモジュールを使って制御し、登録応答パケットを送信するためだけに使われる第2のアップストリームチャネルを第2のDBAスケジューリングモジュールを使って制御し、PONシステム内の未登録ONUが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信しているときに、登録済みONUはなお第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信でき、ONU登録がアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼす事態は防止される。

可能な一設計において、第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するために使われ、
第1のDBAスケジューリングモジュールは第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
第2のDBAスケジューリングモジュールは第2のアップストリーム送信タイムスロットと登録タイムスロットとを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
第1のアップストリーム送信タイムスロットは第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、第2のアップストリーム送信タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、登録タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われ、第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い。

本実施形態で、OLTは低遅延サービスに対応するアップストリームサービスデータを送信するためだけに使われる第1のアップストリームチャネルを第1のDBAスケジューリングモジュールを使って制御し、登録応答パケットと高遅延サービスに対応するアップストリームサービスデータとを送信するために使われる第2のアップストリームチャネルを第2のDBAスケジューリングモジュールを使って制御し、このため、アップストリームサービスデータは2つのアップストリームチャネルで送信されてアップストリームサービスデータの伝送速度が向上し、ONU登録が低遅延サービスに影響を及ぼす事態は防止される。

可能な一設計において、OLTは制御モジュールをさらに含み、制御モジュールは第1のDBAスケジューリングモジュールと第2のDBAスケジューリングモジュールとに接続されており、
制御モジュールは、登録機能を無効化するよう第1のDBAスケジューリングモジュールを制御し、なおかつ登録機能を有効化するよう第2のDBAスケジューリングモジュールを制御するように構成され、
登録機能を有効化する第2のDBAスケジューリングモジュールによって生成される第2のアップストリーム帯域幅許可は登録タイムスロットを含み、登録タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われる。

本実施形態では、OLTの中に制御モジュールが配置され、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルを柔軟に設定するために、制御モジュールは、登録機能を有効化および無効化するよう第1のDBAスケジューリングモジュールおよび第2のDBAスケジューリングモジュールを制御するように構成される。

可能な一設計において、OLTは、1つのDBAスケジューリングモジュールと、DBAスケジューリングモジュールに接続された制御モジュールとを含み、
制御モジュールは登録機能を有効化または無効化するようDBAスケジューリングモジュールを制御するように構成され、
登録機能を無効化する場合、DBAスケジューリングモジュールは、第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、あるいは第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム送信タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成するように構成され、
登録機能を有効化する場合、DBAスケジューリングモジュールは、第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可と登録タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成するようにさらに構成され、
第1のアップストリーム送信タイムスロットは第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、第2のアップストリーム送信タイムスロットは第2のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、登録タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われる。

本実施形態で、OLTは、制御モジュールを使って、登録機能を有効化または無効化するようDBAスケジューリングモジュールを制御し、DBAスケジューリングモジュールは登録機能の有効化状態と無効化状態に基づいて対応する第1のアップストリーム帯域幅許可と対応する第2のアップストリーム帯域幅許可を生成し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルを順次管理する。

可能な一設計において、OLTはメモリをさらに含み、
メモリはそれぞれのDBAスケジューリングモジュールに接続されており、それぞれのDBAスケジューリングモジュールによって生成されるアップストリーム帯域幅許可を保管するように構成され、
アップストリームTCモジュールはメモリに接続されており、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、アップストリームデータを受信するよう第1のアップストリームバースト受信器と第2のアップストリームバースト受信器とを制御するように、および／またはアップストリーム帯域幅許可に基づいて、それぞれのONUによって送信されるアップストリームデータに対して認証と解析とを遂行するように、構成される。

本実施形態で、アップストリームTCモジュールは、生成されたアップストリーム帯域幅許可を使って、アップストリームデータを受信するようそれぞれのアップストリームバースト受信器を制御するので、アップストリームデータはより正確に受信される。加えて、アップストリームTCモジュールはアップストリーム帯域幅許可を使って受信したアップストリームデータに対して認証を行い、無許可のONUによって送信されるアップストリームデータをフィルタし、不正アクセスをするONUがPONシステムに影響を及ぼすのを防ぎ、PONシステムのセキュリティをさらに向上させる。

可能な一設計において、OLTがGPONシステムの中で使われる場合は、BWmapメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運び、あるいは
OLTがEPONシステムの中で使われる場合は、Gateメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ。

可能な一設計において、BWmapメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、BWmapメッセージ内の所定のフィールドの所定のビットがBWmapメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
Gateメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、Gateメッセージに新たに加えられるチャネル識別子フィールドがGateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、あるいはGateメッセージのオペレーションコードがGateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、所定のフィールドはstart timeフィールドかGrantSizeフィールドであり、所定のビットは所定のフィールドの1つの最上位ビットか2つの最上位ビットである。

可能な一設計において、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式で1つの光分配ネットワークODNを共用し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの波長は異なる。

第3の態様によると、ONUが提供される。ONUはダウンストリームTCモジュールと、少なくとも1つのDBA応答モジュールと、アップストリームTCモジュールと、ダウンストリーム受信器、第1のアップストリームバースト送信器と、第2のアップストリームバースト送信器とを含み、
ダウンストリームTCモジュールはダウンストリーム受信器とDBA応答モジュールとに接続されており、ダウンストリームチャネルでダウンストリーム受信器によって受信されるダウンストリームデータをDBA応答モジュールに提供するように構成され、ダウンストリームデータはOLTによって送信され、
DBA応答モジュールはアップストリームTCモジュールに接続されており、ダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可に基づいて、アップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュールを制御するように構成され、
アップストリームTCモジュールは第1のアップストリームバースト送信器に接続されており、第1のアップストリームバースト送信器を使って第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するように構成され、
アップストリームTCモジュールは第2のアップストリームバースト送信器に接続されており、第2のアップストリームバースト送信器を使って第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するように構成され、
第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化され、登録機能は未登録ONUを登録するために使われる。

ONUが1つのアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信してONU登録を行う先行技術と違って、本実施形態では、ONU登録がアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼすのを防ぎ、低遅延サービスのシステム遅延要求を満足するため、ONUは、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルと登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信し、ONU登録を行う。

可能な一設計において、ONUは、第1のDBA応答モジュールと、第2のDBA応答モジュールと、逆多重化モジュールとを含み、
逆多重化モジュールはダウンストリームTCモジュールに接続されており、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを得るためにダウンストリームTCモジュールによって受信されるアップストリーム帯域幅許可を逆多重化するように構成され、
第1のDBA応答モジュールは逆多重化モジュールに接続されており、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて、第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュールを制御するように構成され、
第2のDBA応答モジュールは逆多重化モジュールに接続されており、第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて、第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュールを制御するように構成される。

本実施形態では、OLTにアップストリームデータが順次到達するようにし、アップストリームデータの衝突を回避するため、ONUは、ダウンストリームデータを受信した後に、逆多重化モジュールを使ってダウンストリームデータ内のアップストリーム帯域幅許可を逆多重化することで第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを得、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とに基づいてアップストリームデータを別々に送信する。

可能な一設計において、第1のアップストリームチャネルはアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットを送信するために使われ、
ONUが登録済み状態にある場合、アップストリームTCモジュールは第1のアップストリーム帯域幅許可内のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームバースト送信器へ第1の有効化信号を送信するように構成され、第1の有効化信号は第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することを第1のアップストリームバースト送信器に命令するために使われ、
ONUが未登録状態にある場合、アップストリームTCモジュールは第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームバースト送信器へ第2の有効化信号を送信するように構成され、第2の有効化信号は第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを第2のアップストリームバースト送信器に命令するために使われる。

本実施形態では、登録データパケットがアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼすのを防ぐため、第1のアップストリームチャネルはアップストリームサービスデータを送信するためだけに使われるように構成され、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットを送信するためだけに使われるように構成され、このため、PONシステム内の未登録ONUが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信しているときに、登録済みONUは第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信できる。

可能な一設計において、ONUは光モジュールスロットを含み、光モジュールスロットは第1の光モジュールか第2の光モジュールを差し込むために使われ、
第1の光モジュールは少なくともダウンストリーム受信器と第1のアップストリームバースト送信器とを含み、
第2の光モジュールは少なくともダウンストリーム受信器と第2のアップストリームバースト送信器とを含み、
ONUが未登録状態にある場合は光モジュールスロットに第2の光モジュールが差し込まれ、あるいはONUが登録状態にある場合は光モジュールスロットに第1の光モジュールが差し込まれる。

本実施形態では、ダウンストリーム受信器と第1のアップストリームバースト送信器が第1の光モジュールに一体化され、ダウンストリーム受信器と第2のアップストリームバースト送信器が第2の光モジュールに一体化されているため、別々の新たに追加されたONUはいずれも同じ第2の光モジュールを使ってONU登録を完遂でき、第2のアップストリームバースト送信器の利用が改善され、ONUの製造コストが減る。

可能な一設計において、第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するために使われ、第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高く、
ONUが登録済み状態にある場合、アップストリームTCモジュールは第1のアップストリーム帯域幅許可内の第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームバースト送信器へ第3の有効化信号を送信するように構成され、第3の有効化信号は第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信することを第1のアップストリームバースト送信器に命令するために使われ、なおかつアップストリームTCモジュールは第2のアップストリーム帯域幅許可内の第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第2のアップストリームバースト送信器へ第4の有効化信号を送信するように構成され、第4の有効化信号は第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信することを第2のアップストリームバースト送信器に命令するために使われ、
ONUが未登録状態にある場合、アップストリームTCモジュールは第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームバースト送信器へ第5の有効化信号を送信するように構成され、第5の有効化信号は第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを第2のアップストリームバースト送信器に命令するために使われる。

本実施形態では、2つのアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信し、PONシステムでアップストリームサービスデータの伝送速度を向上させ、ONU登録が第1のアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼさないようにするため、第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリームサービスデータを送信するためだけに使われるように構成され、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するように構成される。

可能な一設計において、ONUはサービス分類モジュールをさらに含み、
サービス分類モジュールは、各サービスの遅延要求を収集し、なおかつ遅延要求に基づいてサービスのサービスクラスを判断するように構成され、
DBA応答モジュールはサービス分類モジュールに接続されており、サービスが第1のクラスに属することをサービスクラスが指示する場合に、該サービスに対応する第1のアップストリームサービスデータを第1のアップストリームチャネルで送信するようアップストリームTCモジュールを制御するように構成され、
DBA応答モジュールは、サービスが第2のクラスに属することをサービスクラスが指示する場合に、該サービスに対応する第2のアップストリームサービスデータを第2のアップストリームチャネルで送信するようアップストリームTCモジュールを制御するようにさらに構成される。

本実施形態では、低遅延サービスがONU登録の影響を受けないようにし、低遅延サービスのシステム遅延要求を満足するため、ONUはサービス分類モジュールを使ってサービスを分類し、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルを低遅延サービスに対応するアップストリームデータを送信するために選択し、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルを高遅延サービスに対応するアップストリームデータを送信するために選択する。

可能な一設計において、ONUは第1の光モジュールスロットと第2の光モジュールスロットとを含み、第1の光モジュールスロットは第1の光モジュールを差し込むために使われ、第2の光モジュールスロットは第2の光モジュールを差し込むために使われ、
第1の光モジュールは少なくとも第1のアップストリームバースト送信器を含み、
第2の光モジュールは少なくともダウンストリーム受信器と第2のアップストリームバースト送信器とを含み、
第2のアップストリームサービスデータが送信されるときには、第2の光モジュールスロットに第2の光モジュールが差し込まれ、第1のアップストリームサービスデータと第2のアップストリームサービスデータが送信されるときには、第2の光モジュールスロットに第2の光モジュールが差し込まれ、第1の光モジュールスロットに第1の光モジュールが差し込まれる。

可能な一設計において、ONUは1つのDBA応答モジュールとチャネル選択モジュールとを含み、
チャネル選択モジュールは、第1のアップストリームバースト送信器と、第2のアップストリームバースト送信器と、アップストリームTCモジュールとに接続されており、
DBA応答モジュールは、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいてアップストリームサービスデータを送信するようアップストリームTCモジュールを制御し、あるいは第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて登録応答パケットを送信するようアップストリームTCモジュールを制御するように構成され、
チャネル選択モジュールは、ONUが登録済み状態にある場合は、アップストリームTCモジュールによって生成されるアップストリームサービスデータを送信するため第1のアップストリームバースト送信器を選択し、あるいはONUが未登録状態にある場合は、アップストリームTCモジュールによって生成される登録応答パケットを送信するため第2のアップストリームバースト送信器を選択するように構成される。

本実施形態では、ONUのエネルギー節約を動的に遂行するため、ONUのチャネル選択モジュールは、ONUの登録状態に基づいて、第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信し、あるいは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信する。

可能な一設計において、ONUがGPONシステムの中で使われる場合は、BWmapメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運び、あるいは
ONUがEPONシステムの中で使われる場合は、Gateメッセージがアップストリーム帯域幅許可を運ぶ。

可能な一設計において、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式で1つのODNを共用し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの波長は異なる。

本願の一実施形態によるPONシステムの構造的システム図である。本願の第1の実施形態によるOLTの概略構造図である。本願の第2の実施形態によるOLTの概略構造図である。本願の第3の実施形態によるOLTの概略構造図である。本願の第1の実施形態によるONUの概略構造図である。本願の第2の実施形態によるONUの概略構造図である。本願の第3の実施形態によるONUの概略構造図である。本願の第4の実施形態によるONUの概略構造図である。本願の第5の実施形態によるONUの概略構造図である。本願の第6の実施形態によるONUの概略構造図である。本願の一実施形態によるPONシステムにおけるデータ交換プロセスの流れ図である。本願の別の一実施形態によるPONシステムにおけるデータ交換プロセスの流れ図である。

本願の目的と技術的解決手段と利点をより明瞭にするため、これ以降は添付の図面を参照しながら本願の実装をさらに詳しく説明する。

本明細書において「a plurality of（複数の）」は2以上を意味する。用語「and／or（および／または）」は関連する物の関連関係を記述するものであり、3つの関係があり得ることを意味する。例えば、A and／or B（Aおよび／またはB）は3つのケースを、すなわちAのみ存在するケースと、AとBの両方が存在するケースと、Bのみ存在するケースとを意味し得る。文字「／」は関連する物の「or（または）」関係を通常意味する。

先行技術において、PONシステムは1つのダウンストリームチャネルと1つのアップストリームチャネルだけを含む。OLTはダウンストリームチャネルで時分割多重方式で登録済みONUへダウンストリームデータを送信する。相応に、それぞれの登録済みONUは、アップストリームサービスデータの衝突を回避するため、時分割多重アクセス方式でONUのアップストリーム送信タイムスロットにてアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信する。ただし、PONシステムで新たに追加されたONUは、新たに追加されたONUの登録のときに（通常は200μs～250μs）、アップストリームチャネルでOLTに登録される必要もあるため、それぞれの登録済みONUは、新たに追加されたONUによって送信される登録応答パケットが登録済みONUによって送信されるアップストリームサービスデータと衝突するのを防ぐため、アップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信するのを止める必要がある。アップストリームサービスデータと登録応答パケットの衝突は前述の衝突防止機構を用いて効果的に回避できるが、アップストリームサービスデータの遅延は増す。結果的に、既存のPONシステムは、高精細ビデオ（4Kまたは8Kビデオ）サービス、オーグメンティッドリアリティ（Augmented Reality、AR）サービス、バーチャルリアリティ（Virtual Reality、VR）サービス、またはモバイルフロントホール（Mobile Fronthaul）といった低遅延サービスの遅延要求を満足できない。

本願の実施形態では、PONシステムが1つのダウンストリームチャネルと2つのアップストリームチャネルとを含み、2つのアップストリームチャネルの一方では登録機能が有効化され、他方では登録機能が無効化される。PONシステムにおいて、未登録ONUは登録機能が有効化されているアップストリームチャネルで登録と起動を遂行し、登録済みONUは登録機能が無効化されているアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信できる。換言すると、ONUの登録と起動がアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼすのを防ぐため、OLTはONUによって送信される登録応答パケットとアップストリームサービスデータを同時に受信できる。

図1は本願の一実施形態によるPONシステムの構造的システム図である。PONシステムはOLT 110と少なくとも1つのONU 120とを含み、OLT 110はODN 130を使ってそれぞれのONU 120へ接続される。

OLT 110はPONシステムにおけるセントラルオフィスデバイスでありONU登録や帯域幅割り当てやダウンストリームデータ送信といった機能を有する。

本願の本実施形態において、OLT 110には、ダウンストリーム送信器と、第1のアップストリームバースト受信器と、第2のアップストリームバースト受信器とが配置される。OLT 110はダウンストリーム送信器（ODN 130のダウンストリームチャネル）を使ってONU 120へダウンストリームデータを送信し、ONU 120によってバースト送信されるアップストリームデータを第1のアップストリームバースト受信器と第2のアップストリームバースト受信器とを使って受信する。

ODN 130はOLT 110とそれぞれのONU 120との間に光伝送チャネルを提供するために使われる。具体的に述べると、ODN 130は光ファイバ131とパワースプリッタ132とを含む。

本願の本実施形態において、PONシステムはダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルとを含み、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルはODN 130において論理チャネルとして使われ、波長分割多重方式でODN 130を共用する。加えて、チャネルが互いに影響するのを防ぐため、ダウンストリームチャネルの波長はλ₁であり、第1のアップストリームチャネルの波長はλ₂であり、第2のアップストリームチャネルの波長はλ₃であり、λ₂≠λ₃である。

ONU 120はPONシステムにおいてユーザー側デバイスであり、登録応答や帯域幅割り当て要求やダウンストリームデータ受信といった機能を有する。

本願の本実施形態において、それぞれのONU 120には、ダウンストリーム受信器と、第1のアップストリームバースト送信器と、第2のアップストリームバースト送信器とが配置される。ONU 120はOLT 110によって送信されるダウンストリームデータをダウンストリーム受信器を使ってダウンストリームチャネルで受信し、第1のアップストリームバースト送信器を使って第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータをバースト送信し、第2のアップストリームバースト送信器を使って第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータをバースト送信する。

なお、図1に示されたPONシステムはEPONシステムであってよく、あるいはGPONシステムであってもよい。これは本願の本実施形態で限定されない。

図2は本願の一実施形態によるOLTの概略構造図である。本実施形態では、図1に示されたPONシステムでOLTが使われる一例が説明に使われる。OLTは、少なくとも1つのDBAスケジューリングモジュール210と、ダウンストリームTCモジュール220と、アップストリームTCモジュール230と、ダウンストリーム送信器240と、第1のアップストリームバースト受信器251と、第2のアップストリームバースト受信器252とを含む。

DBAスケジューリングモジュール210はスケジューリング制御機能を有し、アップストリーム帯域幅許可を生成し、なおかつ第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するよう各ONUをアップストリーム帯域幅許可を使って制御するように構成される。具体的に述べると、DBAスケジューリングモジュール210によって生成される第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われ、DBAスケジューリングモジュール210によって生成される第2のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われる。

なお、異なるPONシステムにおいては、DBAスケジューリングモジュール210によって生成されるアップストリーム帯域幅許可を運ぶために使われるメッセージも異なる。任意に選べることとして、OLTがGPONシステムで使われる場合は、アップストリーム帯域幅許可を運ぶためにBWmapメッセージが使われ、あるいはOLTがEPONシステムで使われる場合は、アップストリーム帯域幅許可を運ぶためにGateメッセージが使われる。本願の本実施形態において、アップストリーム帯域幅許可を運ぶメッセージの具体的なタイプは限定されない。

ダウンストリームTCモジュール220はそれぞれのDBAスケジューリングモジュール210に接続されており、それぞれのDBAスケジューリングモジュール210によって生成されるアップストリーム帯域幅許可を得、なおかつダウンストリームフレーミングおよびコンバージェンスを通じてアップストリーム帯域幅許可を含むダウンストリームデータを生成するように構成される。ダウンストリームデータは、例えばONUが得ることを要求する映像データや音声データなど、ONUが得ることを要求するダウンストリームサービスデータをさらに含む。

任意に選べることとして、上層サービスアダプテーションと、GPONエンキャプスレーションモード（G－PON Encapsulation Mode、GEM）エンキャプスレーションと、TCフレーミングと、物理層アダプテーションを完了した後に、ダウンストリームTCモジュール220はダウンストリームデータを生成する。上層サービスアダプテーションは、ユーザーデータアダプテーション、光ネットワークユニット管理・制御インターフェース（ONU Management and Control Interface、OMCI）アダプテーションなどを含む。

任意に選べることとして、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルとに対応するアップストリーム帯域幅許可はいずれも同じダウンストリームチャネルでONUへ送信される。相応に、ONUは、特定されたアップストリーム帯域幅許可に基づいて対応するアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するため、アップストリーム帯域幅許可を受信した後に、アップストリーム帯域幅許可に対応するアップストリームチャネルをさらに判断する必要がある。したがって、アップストリーム帯域幅許可はアップストリームチャネル識別子を含み、ONUはアップストリームチャネル識別子に基づいて受信したアップストリーム帯域幅許可を識別できる。

ダウンストリーム送信器240はダウンストリームTCモジュール220に接続されており、ダウンストリームTCモジュール220によって生成されるダウンストリームデータをダウンストリームチャネルで各ONUへ送信するように構成される。

ダウンストリーム送信器240はPONシステム内の各ONUへダウンストリームデータをブロードキャスト方式で送信し、ダウンストリームデータはダウンストリームチャネルで光キャリア信号の形で送信される。

OLTはDBAスケジューリングモジュール210とダウンストリームTCモジュール220とダウンストリーム送信器240とを使ってダウンストリームデータの送信を完遂できる。ダウンストリームデータを受信するONUは、ダウンストリームデータに含まれたアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルか第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。

可能な一設計において、ONUがアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信することは以下の場合を含む。
1：ONUが未登録の場合は、第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信する。
2：ONUが登録済み場合は、第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータ（低遅延サービスのアップストリームサービスデータと高遅延サービスのアップストリームサービスデータはいずれも第1のアップストリームチャネルで送信される）を送信する。
3：ONUが登録済みで、システムが未登録ONUを含まない場合は、第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、第2のアップストリームチャネルで高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信する。
4：ONUが登録済みで、システムが未登録ONUを含む場合は、第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスのアップストリームサービスデータのみ送信する。

図2に示されているように、OLTのアップストリームTCモジュール230は第1のアップストリームバースト受信器251と第2のアップストリームバースト受信器252とに接続されており、第1のアップストリームバースト受信器251は第1のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータを受信するために使われ、第2のアップストリームバースト受信器252は第2のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータを受信するために使われる。第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルではアップストリームデータが光キャリア信号の形で送信される。

本願の本実施形態において、第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化され、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおける登録機能の有効化と無効化はDBAスケジューリングモジュール210によって制御される。

第1のアップストリームチャネルで登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルで登録機能が有効化される場合、PONシステム内の未登録ONUは第2のアップストリームチャネルのみで登録応答パケットを送信する。相応に、OLTは第2のアップストリームバースト受信器262を使って第2のアップストリームチャネルのみで登録応答パケットを受信でき、登録応答パケットに基づいて未登録ONUを登録できる。

言うまでもなく、PONシステム内の未登録ONUは第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信するが、システム内の登録済みONUは第1のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信でき、別々のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータと登録応答パケットが互いに衝突することはない。

ONUが第1のアップストリームチャネルで低遅延サービス（比較的高い遅延要求を有するサービス）に対応するアップストリームサービスデータを送信でき、第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットおよび／または高遅延サービス（比較的低い遅延要求を有するサービス）に対応するアップストリームサービスデータを送信でき、システムが未登録ONUの正常な登録を保証しながら低遅延サービスの遅延要求を確実に満足することは容易く理解される。

なお、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルが波長分割多重方式で1つのODNを共用し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの波長が異なるため、OLTには波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ260がさらに配置され、アップストリームチャネルとダウンストリームチャネルで光キャリア信号を結合または分割するように構成される。

可能な一実装において、OLTには2つのDBAスケジューリングモジュールが配置され、OLTは2つのDBAスケジューリングモジュールを使って第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおけるアップストリームデータの送信を別々に制御する。図2に示されたOLTを基礎とし、OLTは、図3に示されているように、第1のDBAスケジューリングモジュール211と、第2のDBAスケジューリングモジュール212と、多重化モジュール270とを含む。

第1のDBAスケジューリングモジュール211は第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリームチャネルにおけるアップストリームデータの送信を制御するために使われる。第2のDBAスケジューリングモジュール212は第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、第2のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリームチャネルにおけるアップストリームデータの送信を制御するために使われる。

任意に選べることとして、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルのロードバランシングを実現するため、第1のDBAスケジューリングモジュール211は第2のDBAスケジューリングモジュール212へ接続されている。アップストリーム帯域幅許可が生成されると、第1のDBAスケジューリングモジュール211と第2のDBAスケジューリングモジュール212は、アップストリーム帯域幅スケジューリング最適化を実現するため、この接続を通じて情報を交換する。これは本願の本実施形態で限定されない。

多重化モジュール270は第1のDBAスケジューリングモジュール211と第2のスケジューリングモジュール212とへ接続されており、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を得、なおかつアップストリーム帯域幅許可を多重化するように構成され、最終的には多重化されたアップストリーム帯域幅許可を生成する。

第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可は多重化された後に同じダウンストリームチャネルでONUへ送信されるため、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を得た後に、多重化モジュール270はアップストリーム帯域幅許可に対応するアップストリームチャネル識別子を加える必要があり、その後、アップストリームチャネル識別子が加えられたアップストリーム帯域幅許可を多重化する。こうして、ONUは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を識別でき、別々のアップストリーム帯域幅許可に対応するアップストリームチャネルを判断できる。任意に選べることとして、アップストリームチャネル識別子はDBAスケジューリングモジュールによって生成されてもよく、すなわちDBAスケジューリングモジュールはアップストリームチャネル識別子を携えたアップストリーム帯域幅許可を直接生成する。これは本願の本実施形態で限定されない。

可能な一実装において、OLTがGPONシステムの中で使われる場合、多重化モジュール270は第1のBWmapメッセージ（第1のDBAスケジューリングモジュールにより生成）と第2のBWmapメッセージ（第2のDBAスケジューリングモジュールにより生成）にアップストリームチャネル識別子を別々に加える。

具体的に述べると、BWmapメッセージのstart timeフィールドとgrant sizeフィールドはいずれも16bitだが、実際の値の範囲は0～9719（0と9719を含む）であるため、つまり14bitだけが使われるため、多重化モジュール270は、start timeフィールドとGrantSizeフィールドの1つの最上位ビットか2つの最上位ビットを使ってBWmapメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定できる。例えば、1つの最上位ビットが0であるなら、これはBWmapメッセージが第1のアップストリームチャネルに対応していることを意味し、1つの最上位ビットが1であるなら、これはBWmapメッセージが第2のアップストリームチャネルに対応していることを意味する。あるいは、2つの最上位ビットが00であるなら、これはBWmapメッセージが第1のアップストリームチャネルに対応していることを意味し、2つの最上位ビットが11であるなら、これはBWmapメッセージが第2のアップストリームチャネルに対応していることを意味する。

別の可能な一実装において、OLTがEPONシステムの中で使われる場合、多重化モジュール（またはDBAスケジューリングモジュール）は、Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを指示するため、Gateメッセージにチャネル識別子フィールドを新たに加える。例えば、Gateメッセージにチャネル識別子フィールドCH＿Numが新たに加えられ、CH＿Numが0x00であるなら、これはGateメッセージが第1のアップストリームチャネルに対応していることを意味し、CH＿Numが0x01であるなら、これはGateメッセージが第2のアップストリームチャネルに対応していることを意味する。

任意に選べることとして、OLTがEPONシステムの中で使われる場合、Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルは様々なオペレーションコード（Operation code、Opcode）を使って特定されてもよい。例えば、Gateメッセージのオペレーションコードが0xaaであるなら、これはGateメッセージが第1のアップストリームチャネルに対応することを意味し、Gateメッセージのオペレーションコードが0xbbであるなら、これはGateメッセージが第2のアップストリームチャネルに対応していることを意味する。

第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可にアップストリームチャネル識別子が加えられた後に、多重化モジュール270は第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を集中させ、多重化することで、多重化されたアップストリーム帯域幅許可を得る。

多重化モジュール270はダウンストリームTCモジュール220にさらに接続されており、ダウンストリームTCモジュール220に多重化されたアップストリーム帯域幅許可を提供するように構成される。ダウンストリームTCモジュール220はダウンストリーム送信器240を使ってダウンストリームチャネルでアップストリーム帯域幅許可を含むダウンストリームデータを送信する。

任意に選べることとして、多重化モジュール270はアップストリームTCモジュール230にさらに接続されており、アップストリームTCモジュール230に多重化されたアップストリーム帯域幅許可を提供するように構成される。相応に、アップストリームTCモジュール230は、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、第1のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータを受信するよう第1のアップストリームバースト受信器251を制御し、第2のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータを受信するよう第2のアップストリームバースト受信器252を制御する。

第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルではアップストリームデータがバースト送信される。したがって、任意に選べることとして、OLTは、図3に示されているように、メモリ280をさらに含み、OLTはアップストリームデータの到着時間を知り、OLTのアップストリームバースト受信器はアップストリームデータが到着する前にデータを受信する準備をする。メモリ280はそれぞれのDBAスケジューリングモジュールに接続されており、メモリ280は多重化モジュール270とアップストリームTCモジュール230とにさらに接続されている。

それぞれのDBAスケジューリングモジュールによって生成されたアップストリーム帯域幅許可を得た後に、メモリ280はアップストリーム帯域幅許可のコピーを2つ作る。一方のコピーは多重化モジュール270へ送信される。多重化モジュール270はアップストリーム帯域幅許可を多重化し、その後多重化されたアップストリーム帯域幅許可をダウンストリームTCモジュール220へ送信する。ダウンストリームTCモジュール220はダウンストリームフレーミングおよびコンバージェンスを通じてアップストリーム帯域幅許可を含むダウンストリームデータを生成し、最後にONUへダウンストリームデータを送信する。他方のコピーは保管され、アップストリームTCモジュール230へ送信される。アップストリームTCモジュール230は、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、第1のアップストリームチャネルでONUによってバースト送信されるアップストリームデータを受信するよう第1のアップストリームバースト受信器251を制御し、第2のアップストリームチャネルでONUによってバースト送信されるアップストリームデータを受信するよう第2のアップストリームバースト受信器252を制御する。

任意に選べることとして、アップストリーム帯域幅許可を得た後、アップストリームデータが到着する前に、アップストリームTCモジュール230は第1のアップストリームバースト受信器251と第2のアップストリームバースト受信器252を別々にリセットし、第1のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータの受信を開始することを第1のアップストリームバースト受信器251に命令し、第2のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータの受信を開始することを第2のアップストリームバースト受信器252に命令する。

さらに、アップストリームTCモジュール230は、アップストリームデータをさらに転送するため、第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するONUと第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するONUとを、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、識別できる。

さらに、アップストリームTCモジュール230は、不正アクセスをするONUがPONシステムにあるかどうかを判断するため、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、ONUによって送信されるアップストリームデータに対して認証をさらに遂行できる。例えば、アップストリーム帯域幅許可で指示されるアップストリーム送信タイムスロットから外れたアップストリームデータを検出する場合、アップストリームTCモジュール230は不正アクセスをするONUがPONシステムにあると判断する。別の一例として、アップストリームデータを受信した後に、アップストリームTCモジュール230は、送信側（アップストリームデータを送信するONU）がアップストリームデータを送信するアップストリーム送信タイムスロットに基づいてアップストリーム帯域幅許可で対応するONU識別子を検索し、見つかったONU識別子が送信側のONU識別子と食い違う場合は、不正アクセスをするONUがPONシステムにあると判断する。ONU識別子はOLTによって割り当てられるLLIDかONU IDである。認証されそこなったアップストリームデータの場合、OLTは当該アップストリームデータを直接フィルタし、認証されたアップストリームデータの場合、OLTは当該アップストリームデータをさらに解析して当該アップストリームデータに含まれているサービス情報を得る。

別の可能な一実装において、多重化モジュール270は第1のDBAスケジューリングモジュール211と第2のDBAスケジューリングモジュール212とにさらに接続されてよく、多重化モジュール270に接続されたメモリ280に多重化されたアップストリーム帯域幅許可を提供してよい。メモリ280は、メモリ280に接続されたアップストリームTCモジュール230とダウンストリームTCモジュール220に多重化されたアップストリーム帯域幅許可を別々に提供する。多重化モジュールとメモリの接続順序は本願の本実施形態で限定されない。

本実施形態において、メモリはアップストリームTCモジュールにアップストリーム帯域幅許可を提供するために使われるため、アップストリームTCモジュールはアップストリームデータを受信するアップストリームバースト受信器をアップストリーム帯域幅許可に基づいて制御できる。したがって、アップストリームデータはより正確に受信される。加えて、アップストリームTCモジュールは、不正アクセスをするONUがPONシステムに影響を及ぼすのを防ぐため、受信したアップストリームデータに対してアップストリーム帯域幅許可を使って認証をさらに遂行できる。

図3に示されたOLTにおいて、第1のDBAスケジューリングモジュール211が登録機能を無効化するように構成され、第2のDBAスケジューリングモジュール212が登録機能を有効化するように構成される場合は、新たに追加されたONUは第2のDBAスケジューリングモジュール212に対応する第2のアップストリームチャネルだけで登録できる。登録機能を柔軟に設定するため、OLTは、図3に示されているように、制御モジュール290をさらに含む。

制御モジュール290は第1のDBAスケジューリングモジュール211と第2のDBAスケジューリングモジュール212とに接続されており、対応するアップストリームチャネルにおける登録機能の有効化と無効化を制御するため、登録機能を有効化するよう第1のDBAスケジューリングモジュール211と第2のDBAスケジューリングモジュール212のいずれか一方を制御するように構成される。

任意に選べることとして、制御モジュール290は、受信した設定コマンドに従って、第1のDBAスケジューリングモジュール211と第2のDBAスケジューリングモジュール212による登録機能の有効化と無効化を設定する。設定コマンドはOLTに接続された外部デバイスによって入力される。

任意に選べることとして、制御モジュール290は第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質を所定の間隔で得、第1のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質が第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質より良い場合は、登録機能を無効化するよう第1のDBAスケジューリングモジュール211を制御し、なおかつ登録機能を有効化するよう第2のDBAスケジューリングモジュール212を制御し、第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質が第1のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質より良い場合は、登録機能を有効化するよう第1のDBAスケジューリングモジュール211を制御し、なおかつ登録機能を無効化するよう第2のDBAスケジューリングモジュール212を制御する。本願の本実施形態においては、制御モジュール290が登録機能を無効化するよう第1のDBAスケジューリングモジュール211を制御し、なおかつ登録機能を有効化するよう第2のDBAスケジューリングモジュール212を制御する一例だけが説明のために使われているが、本願を制限するものではない。

登録機能を無効化する第1のDBAスケジューリングモジュールによって生成される第1のアップストリーム帯域幅許可はアップストリーム送信タイムスロットを含み、PONシステム内の登録済みONUはアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信する。登録機能を有効化する第2のDBAスケジューリングモジュールによって生成される第2のアップストリーム帯域幅許可は登録タイムスロットを含み、PONシステム内の未登録ONUは登録タイムスタンプに基づいて第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信する。最後に、OLTは登録応答パケットに基づいて未登録ONUの登録と起動を完遂する。

任意に選べることとして、図3に示されたOLTにおいて、第1のアップストリームチャネルはアップストリームサービスデータだけを送信するよう構成され、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットだけを送信するよう構成される。具体的に述べると、PONシステムにおいてアップストリームサービスデータはどれも第1のアップストリームチャネルで送信され、システムにおいて登録応答パケットはどれも第2のアップストリームチャネルで送信される。

第1のDBAスケジューリングモジュール211はアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成される。

アップストリーム送信タイムスロットは第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することをPONシステム内の登録済みONUに命令するために使われ、異なるONUに対応するアップストリーム送信タイムスロットは異なる。アップストリーム送信タイムスロットを指定する方法については、GPON系列の規格および／またはEPON系列の規格を参照されたい。これは本願の本実施形態で限定されない。

任意に選べることとして、第1のアップストリーム帯域幅許可はONU識別子とアップストリーム送信タイムスロットとの対応関係を含む。ONUはONUのONU識別子に基づいて対応するアップストリーム送信タイムスロットを検索し、そのアップストリーム送信タイムスロットによって指示される時間にアップストリームサービスデータをバースト送信する。

第2のDBAスケジューリングモジュール212は登録タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成される。

登録タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することをPONシステム内の未登録ONUに命令するために使われる。未登録ONUはダウンストリームチャネルで第2のアップストリーム帯域幅許可を受信し、第2のアップストリーム帯域幅許可が登録タイムスロットを含んでいることを検出すると、その登録タイムスロットによって指示される時間に登録応答パケットを送信する。

言うまでもなく、登録期間（すなわちクワイエットゾーン）に未登録ONUは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信し、登録済みONUは第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信する。したがって、登録応答パケットとアップストリームサービスデータとの衝突はない。非登録期間に登録済みONUは第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信し、第2のアップストリームチャネルは無効化された状態になる。この場合、OLTの第2のアップストリームバースト受信器とONUの第2のアップストリームバースト送信器はいずれも、PONシステムのエネルギー節約を動的に遂行するため、作業を停止する。

任意に選べることとして、図3に示されたOLTにおいて、第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリームサービスデータだけを送信するように構成され、第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するように構成される。

第1のDBAスケジューリングモジュール211は第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成される。

第2のDBAスケジューリングモジュール212は第2のアップストリーム送信タイムスロットと登録タイムスロットとを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成される。

第1のアップストリーム送信タイムスロットは第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、第2のアップストリーム送信タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、登録タイムスロットは第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われ、第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い。

任意に選べることとして、第1のアップストリームサービスデータの遅延は第2のアップストリームサービスデータのそれに満たない。具体的に述べると、ONUは第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスに対応するアップストリームサービスデータを送信し、新たに追加されたONUを登録し、第2のアップストリームチャネルで高遅延サービスに対応するアップストリームサービスデータを送信する。

なお、未登録ONUが第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて登録応答パケットを送信するときには、第2のアップストリームサービスデータが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットと衝突するのを防ぐため、登録済みONUは第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信するのを止める必要がある。

言うまでもなく、本実施形態において、PONシステムは2つのアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信でき、このとき低遅延サービスがONU登録プロセスの影響を受けることがないため、PONシステム全体でアップストリームサービスデータの伝送速度が増す。

前述した実施形態では、OLTに2つのDBAスケジューリングモジュールが配置される一例が説明のために使われている。別の可能な一実装においては、OLTにただ1つのDBAスケジューリングモジュールが配置されてよく、OLTはDBAスケジューリングモジュールを使って第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおけるアップストリームデータの送信を制御する。図2に示されたOLTを基礎とし、OLTは、図4に示されているように、DBAスケジューリングモジュール210と制御モジュール290とを含む。

制御モジュール290はDBAスケジューリングモジュール210へ接続されており、登録機能を有効化または無効化するようDBAスケジューリングモジュール210を制御するように構成される。

任意に選べることとして、制御モジュール290は登録機能を有効化するようDBAスケジューリングモジュール210を所定の間隔で制御し、登録機能を有効化する期間が所定の期間に達すると、登録機能を無効化するようDBAスケジューリングモジュール210を制御する。

登録機能を有効化するときに、DBAスケジューリングモジュール210は第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可と登録タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成する。

相応に、PONシステム内の各ONUが第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を受信した後には、登録済みONUが第1のアップストリーム帯域幅許可に含まれている第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信し、未登録ONUは登録応答パケットを送信し、第2のアップストリーム帯域幅許可に含まれている登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルで登録と起動を完遂する。

登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットだけを送信するよう構成される場合、DBAスケジューリングモジュール210は、第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することをシステム内の登録済みONUに命令するため、第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成する。

登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するように構成される場合、DBAスケジューリングモジュール210は、第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信することと、第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信することとを、システム内の登録済みONUに命令するため、第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム送信タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成する。

アップストリームデータは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルでバースト送信される。したがって、任意に選べることとして、OLTは、図4に示されているように、メモリ280をさらに含み、OLTはアップストリームデータの到着時間を知り、OLTのアップストリームバースト受信器はアップストリームデータが到着する前にデータを受信する準備をする。メモリ280はDBAスケジューリングモジュール210に接続されており、メモリ280はダウンストリームTCモジュール220とアップストリームTCモジュール230とにさらに接続されている。

DBAスケジューリングモジュール210によって生成されたアップストリーム帯域幅許可を得た後に、メモリ280はアップストリーム帯域幅許可のコピーを2つ作る。一方のコピーはダウンストリームTCモジュール220へ送信される。ダウンストリームTCモジュール220はダウンストリームフレーミングおよびコンバージェンスを通じてアップストリーム帯域幅許可を含むダウンストリームデータを生成し、最後にONUへダウンストリームデータを送信する。他方のコピーは保管され、アップストリームTCモジュール230へ送信される。アップストリームTCモジュール230は、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、第1のアップストリームチャネルでONUによってバースト送信されるアップストリームデータを受信するよう第1のアップストリームバースト受信器251を制御し、第2のアップストリームチャネルでONUによってバースト送信されるアップストリームデータを受信するよう第2のアップストリームバースト受信器252を制御する。

任意に選べることとして、アップストリーム帯域幅許可を得た後、アップストリームデータが到着する前に、アップストリームTCモジュール230は第1のアップストリームバースト受信器251と第2のアップストリームバースト受信機252を別々にリセットし、第1のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータの受信を開始することを第1のアップストリームバースト受信器251に命令し、第2のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータの受信を開始することを第2のアップストリームバースト受信器252に命令する。

図5は本願の一実施形態によるONUの概略構造図である。本実施形態では図1に示されたPONシステムでONUが使われる一例が説明に使われる。ONUは、ダウンストリームTCモジュール510と、少なくとも1つのDBA応答モジュール520と、アップストリームTCモジュール530と、ダウンストリーム受信器540と、第1のアップストリームバースト送信器551と、第2のアップストリームバースト送信器552とを含む。

ダウンストリーム受信器540はOLTによって（ブロードキャスト方式で）送信されるダウンストリームデータをダウンストリームチャネルで受信するように構成される。ダウンストリームデータはダウンストリームチャネルで光キャリア信号の形で送信される。

ダウンストリームデータはアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われるアップストリーム帯域幅許可を含む。任意に選べることとして、ONUがGPONシステムの中で使われる場合は、OLTによって送信されるBWmapメッセージがアップストリーム帯域幅許可を携え、あるいはONUがEPONシステムの中で使われる場合は、OLTによって送信されるGateメッセージがアップストリーム帯域幅許可を携える。

任意に選べることとして、ダウンストリームデータは、例えばONUが得ることを要求する映像データや音声データなど、ONUが得ることを要求するダウンストリームサービスデータをさらに含む。

ダウンストリーム受信器540は、ダウンストリームデータを得た後に、ダウンストリーム受信器540に接続されたダウンストリームTCモジュール510にダウンストリームデータを提供する。

可能な一実装において、ダウンストリームTCモジュール510は、ダウンストリームデータを得た後に、ダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可とダウンストリームサービスデータとを回収し、ダウンストリームTCモジュール510に接続された端末デバイスにダウンストリームサービスデータを提供し、ダウンストリームTCモジュール510に接続されたDBA応答モジュール520に特定されたアップストリーム帯域幅許可を提供する。

DBA応答モジュール520は前述した実施形態におけるOLTのDBAスケジューリングモジュールに対応しており、得られたアップストリーム帯域幅許可に基づいてアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するように構成される。

図5に示されているように、DBA応答モジュール520はアップストリームTCモジュール530にさらに接続されており、ダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可に基づいてアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御するように構成される。

ONUがただ1つのアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する先行技術と違って、本実施形態ではONUが2つのアップストリームチャネルでOLTへアップストリームデータを送信する。

任意に選べることとして、ダウンストリームデータは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを含む。DBA応答モジュール520は、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御し、第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御する。

任意に選べることとして、アップストリームTCモジュール530は、それぞれのDBA応答モジュール520によって送信されるアップストリーム帯域幅要求を受信するようにさらに構成され、DBA応答モジュール520に対応するアップストリームチャネルでアップストリーム帯域幅要求を報告する。アップストリーム帯域幅要求は、DBA応答モジュール520によって、送信キュー内のデータパケットについて統計を収集することによって得られる。

2つのチャネルでアップストリームデータを送信するため、アップストリームTCモジュール530は第1のアップストリームバースト送信器551と第2のアップストリームバースト送信器552とに接続されており、第1のアップストリームバースト送信器551を使って第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信し、第2のアップストリームバースト送信器552を使って第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。

任意に選べることとして、アップストリームTCモジュール530は、第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する必要がある場合に、アップストリームデータを送信するべく第1のアップストリームバースト送信器551をトリガーするため、第1のアップストリームチャネルに対応する第1のアップストリームバースト送信器551へ有効化信号を送信する。アップストリームTCモジュール530は、第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する必要がある場合に、アップストリームデータを送信するべく第2のアップストリームバースト送信器552をトリガーするため、第2のアップストリームチャネルに対応する第2のアップストリームバースト送信器552へ有効化信号を送信する。

本実施形態において、第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化され、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおける登録機能の有効化と無効化はOLTによって制御される。

登録応答パケットは登録機能が有効化されているアップストリームチャネルだけで送信でき、別々のアップストリームチャネルが互いに衝突することはない。したがって、任意に選べることとして、ONUは、アップストリームサービスデータを送信するため、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルを選択し、登録応答パケットを送信するため、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルを選択する。あるいは、サービス遅延要求に基づき、ONUは、低遅延サービス（比較的高い遅延要求を有するサービス）に対応するアップストリームサービスデータを送信するため、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルを選択し、登録応答パケットと高遅延サービス（比較的低い遅延要求を有するサービス）に対応するアップストリームサービスデータとを送信するため、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルを選択する。

言うまでもなく、2つのアップストリームチャネルが構成され、第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化されるよう構成されるため、PONシステム内の未登録ONUが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信しているときに、登録済みONUはなお第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信でき、ONU登録がサービスのアップストリームデータの送信に影響を及ぼす事態は防止され、低遅延サービスのシステム遅延要求は満足される。

なお、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルが波長分割多重方式で1つのODNを共用し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの波長が異なるため、ONUには波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ560がさらに配置され、アップストリームチャネルとダウンストリームチャネルで光キャリア信号を結合または分割するように構成される。

可能な一実装において、ダウンストリームチャネルでOLTによって送信されるアップストリーム帯域幅許可は、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を多重化することによって得られる。相応に、ONUは、アップストリーム帯域幅許可を受信した後に、アップストリーム帯域幅許可を逆多重化し、逆多重化によって得られた第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とに基づいて対応するアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する必要がある。図5に示されたONUを基礎とし、ONUは、図6に示されているように、第1のDBA応答モジュール521と、第2のDBA応答モジュール522と、逆多重化モジュール570とを含む。

逆多重化モジュール570は前述した実施形態におけるOLTの多重化モジュールに対応しており、ダウンストリームTCモジュール510によって受信されるアップストリーム帯域幅許可を得、なおかつ第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを得るためにアップストリーム帯域幅許可を逆多重化するように構成される。

さらに、逆多重化モジュール570は第1のDBA応答モジュール521と第2のDBA応答モジュール522とにさらに接続されており、逆多重化によって得られた第1のアップストリーム帯域幅許可を第1のDBA応答モジュール521に提供し、なおかつ逆多重化によって得られた第2のアップストリーム帯域幅許可を第2のDBA応答モジュール522に提供するように構成される。

任意に選べることとして、逆多重化モジュール570は、（多重化された）アップストリーム帯域幅許可に含まれているアップストリームチャネル識別子に基づいて逆多重化することによって第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを得る。第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリームチャネルのアップストリームチャネル識別子に対応しており、第2のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリームチャネルのアップストリームチャネル識別子に対応している。さらに、逆多重化モジュール570は第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを対応するDBA応答モジュールへ送信する。

図6に示されているように、第1のDBA応答モジュール521は逆多重化モジュール570に接続されており、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御するように構成される。

第2のDBA応答モジュール522は逆多重化モジュール570に接続されており、第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御するように構成される。

可能な一実装において、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルはアップストリームサービスデータを送信するためだけに使われ、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットを送信するためだけに使われる。

PONシステム内で登録済み状態にあるONUの場合、当該ONUのアップストリームTCモジュール530は、第1のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信するべく第1のアップストリームバースト送信器551をトリガーするため、第1のアップストリーム帯域幅許可内のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームバースト送信器551へ第1の有効化信号を送信する。

PONシステム内で未登録状態にあるONUの場合、当該ONUのアップストリームTCモジュール530は、第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信するべく第2のアップストリームバースト送信器552をトリガーするため、第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームバースト送信器552へ第2の有効化信号を送信する。

換言すると、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルがアップストリームサービスデータを送信するためだけに使われ、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットを送信するためだけに使われる場合、PONシステム内の登録済みONUはいずれも第1のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームサービスデータを送信し、未登録ONUはいずれも第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信する。ONU登録プロセスがアップストリームサービスデータを送信するプロセスに影響を及ぼすのを防ぐため、アップストリームサービスデータと登録応答パケットは別々のアップストリームチャネルで送信される。

別の可能な一実装において、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリームサービスデータを送信するために使われ、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルは登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するために使われる。

PONシステム内で登録済み状態にあるONUの場合、当該ONUのアップストリームTCモジュール530は、第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信するべく第1のアップストリームバースト送信器551をトリガーするため、第1のアップストリーム帯域幅許可内の第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームバースト送信器551へ第3の有効化信号を送信する。同時に、アップストリームTCモジュール530は、第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信するべく第2のアップストリームバースト送信器552をトリガーするため、第2のアップストリーム帯域幅許可内の第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第2のアップストリームバースト送信器552へ第4の有効化信号を送信する。第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い。

PONシステム内で未登録状態にあるONUの場合、当該ONUのアップストリームTCモジュール530は、第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信するべく第2のアップストリームバースト送信器552をトリガーするため、第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームバースト送信器552へ第2の有効化信号を送信する。なお、登録応答パケットが第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータと衝突するのを防ぐため、未登録ONUが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信するときは、登録済みONUは第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信するのを止める必要がある。簡潔に述べると、本実施形態において、第1のアップストリームチャネルは低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルは、ONU登録を行うために使われるほか、高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信するためにさらに使われる。したがって、アップストリームサービスデータを送信するために2つのアップストリームチャネルが使われ、ONU登録が低遅延サービスに影響を及ぼすことはないため、PONシステムにおけるアップストリームサービスデータの伝送速度はさらに増す。

なお、前述した実施形態では、第1のDBA応答モジュール521と第2のDBA応答モジュール522が同一のアップストリームTCモジュール530に接続される一例だけが説明に使われている。別の可能な一実装において、アップストリームTCモジュール530は2つのアップストリームTCサブモジュールに分割されてもよい。第1のDBA応答モジュール521と第2のDBA応答モジュール522は第1のDBA応答モジュール521と第2のDBA応答モジュール522のそれぞれのアップストリームTCサブモジュールに接続され、アップストリームTCサブモジュールを使ってアップストリームデータを送信する。これは実施形態で限定されない。

前述した実施形態では、ONUが2つのDBA応答モジュールを含む一例が説明に使われている。別の可能な一実装においては、図5に示されたONUを基礎とし、ONUは、図7に示されているように、DBA応答モジュール520とチャネル選択モジュール580とを含む。

DBA応答モジュール520はダウンストリームTCモジュール510に接続されており、受信された第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいてアップストリームサービスデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御するように構成され、または受信された第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて登録応答パケットを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御するように構成される。

チャネル選択モジュール580の一端はアップストリームTCモジュール530に接続されており、チャネル選択モジュール580の他端は第1のアップストリームバースト送信器551と第2のアップストリームバースト送信器552とに接続されている。アップストリームTCモジュール530を用いて送信されるべきアップストリームデータ（アップストリームサービスデータまたは登録応答パケット）を得た後、チャネル選択モジュール580はアップストリームデータを送信するために選択されるアップストリームバースト送信器を、ONUの登録状態に基づいて、さらに判断する。

ONUが登録済み状態にある場合は、チャネル選択モジュール580は、フレーミングとコンバージェンスを通じてアップストリームTCモジュール530によって生成されるアップストリームサービスデータを送信するために第1のアップストリームバースト送信器551を選択し、あるいはONUが未登録状態にある場合は、チャネル選択モジュール580は、アップストリームTCモジュール530によって生成される登録応答パケットを送信するために第2のアップストリームバースト送信器552を選択する。

本実施形態では、ONUのエネルギー節約を動的に遂行するため、ONUの登録状態に基づき、ONUが登録済み状態にある場合は、当該ONUのチャネル選択モジュールが第2のアップストリームバースト送信器を無効化し（すなわち当該ONUの第2のアップストリームチャネルを無効化し）、有効化されている第1のアップストリームバースト送信器を使って第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信し、ONUが未登録状態にある場合は、第1のアップストリームバースト送信器を無効化し（すなわち当該ONUの第1のアップストリームチャネルを無効化し）、有効化されている第2のアップストリームバースト送信器を使って第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信する。

ONU登録が低遅延サービスに影響を及ぼすのを防ぐため、ONUが低遅延サービスと高遅延サービスのアップストリームサービスデータを同時に送信する必要がある場合は、ONUはONU登録プロセスから低遅延サービスのデータアップストリームプロセスを分離する必要がある。可能な一実装においては、図6に示されたONUを基礎とし、ONUは、図8に示されているように、サービス分類モジュール590をさらに含む。

サービス分類モジュール590は所定の分類基準に従って上層サービスを分類し、上層サービスを第1のクラスと第2のクラスとに分類する。第1のクラスに属するサービスの遅延要求は第2のクラスに属するサービスの遅延要求より高い。

任意に選べることとして、サービス分類モジュール590は、各サービスの遅延要求を収集し、なおかつこの遅延要求に基づいてサービスのサービスクラスを判断するように構成される。

さらに、サービス分類モジュール590は、サービスに対応するアップストリームサービスデータを送信するため、それぞれのサービスが属するサービスクラスに基づいて、対応するDBA応答モジュール（対応するアップストリームチャネル）を選択する。

高遅延サービスは遅延に鈍感であるため、すなわちONU登録は高遅延サービスに影響を及ぼさないため、サービスが第1のクラスに属していることを（すなわちサービスが低遅延サービスであることを）サービスクラスが指示する場合、サービス分類モジュール590は当該サービスを処理するため第1のDBA応答モジュール521へ転送する。第1のDBA応答モジュール521は、登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルで当該サービスに対応する第1のアップストリームサービスデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御する。サービスが第2のクラスに属していることを（すなわちサービスが高遅延サービスであることを）サービスクラスが指示する場合、サービス分類モジュール590は当該サービスを処理するため第2のDBA応答モジュール522へ転送する。第2のDBA応答モジュール522は、登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルで当該サービスに対応する第2のアップストリームサービスデータを送信するようアップストリームTCモジュール530を制御する。

任意に選べることとして、同じアップストリームチャネルで送信されるアップストリームデータについては、ONUはサービスの優先順位に基づいてサービスをさらに仕分けることができ、高優先順位サービスに対応するアップストリームデータを優先的に送信することができる。これは本実施形態で限定されない。

図5から図8に示されたONUでは、第1のアップストリームバースト送信器551と第2のアップストリームバースト送信器552がいずれもONU内に固設されている。ただし、実際の運用プロセスでは、第2のアップストリームバースト送信器552は、登録が行われるときにだけ、あるいは第2のアップストリームサービスデータを送信する必要があるときにだけ、働く。結果的に、第2のアップストリームバースト送信器552の利用は比較的少ない。ONU全体の製造コストを減らすため、可能な一実装においては、図5に示されたONUを基礎とし、ONUは、図9に示されているように、光モジュールスロット910を含む。光モジュールスロット910は第1の光モジュール911と第2の光モジュール912を差し込むために使われる。

第1の光モジュール911は少なくともダウンストリーム受信器540と第1のアップストリームバースト送信器551とを含み、第2の光モジュール912は少なくともダウンストリーム受信器540と第2のアップストリームバースト受信器551とを含む。具体的に述べると、光モジュールスロット910に第1の光モジュール911が差し込まれると、第1の光モジュール911はダウンストリーム受信器540を使ってダウンストリームチャネルでダウンストリームデータを受信し、第1のアップストリームバースト送信器551を使って第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。光モジュールスロット910に第2の光モジュール912が差し込まれると、第2の光モジュール912はダウンストリームチャネルでダウンストリームデータを受信し、第2のアップストリームバースト送信器552を使って第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化されるため、PONシステム内の未登録ONUで光モジュールスロット910には第2の光モジュール912が差し込まれ、登録タイムスロットを含むダウンストリームデータをダウンストリームチャネルで受信した後、未登録ONUは、登録と起動を完遂するため、第2の光モジュール912内の第2のアップストリームバースト送信器552を使ってOLTへ登録応答パケットを送信できる。ONUが登録を完遂した後には、第2の光モジュール912が外され、第1の光モジュール911が光モジュールスロット910に差し込まれ、アップストリーム送信タイムスロットを含むダウンストリームデータをダウンストリームチャネルで受信した後、登録済みONUは第1の光モジュール911内の第1のアップストリームバースト送信器551を使ってOLTへアップストリームサービスデータを送信できる。

なお、第2の光モジュール912が外された後、光モジュールスロット910に第1の光モジュール911が差し込まれる前に、ONUは、ある特定の期間内にOLTによって送信されるダウンストリームデータを受信しないため、同期しなくなる場合がある。結果的に、ONUは通常の作業状態でなくなる。ONUが通常の作業状態を回復できるようにするため、光モジュールスロット910に第2の光モジュール911が差し込まれた後に、OLTはダウンストリームチャネルでONUへ登録情報を送達し、ONUは登録情報に基づいて通常の作業状態を回復する。

言うまでもなく、ONUを設置するときに、設置者は、第2の光モジュール912を使ってONU登録段階にONU登録を遂行するだけでよく、ONU登録を完遂した後には、ONUの設置を完遂するため、ONUに第1の光モジュール910を差し込む。ONUの製造コストを減らすため、設置者は同じ第2の光モジュール912を使って異なるONUの設置を完遂できる。

別の可能な一実装において、波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ560、ダウンストリームTCモジュール510、DBA応答モジュール520、アップストリームTCモジュール530、および第2の光モジュール912は登録専用のONU登録デバイスをさらに形成でき、ONU登録デバイスのSNまたはMACアドレスは変更可能に設定される。新たに追加されたONU（第1の光モジュール910を含む）を登録する必要がある場合に、ONU登録デバイスは新たに追加されたONUのSNかMACアドレスを得、新たに追加されたONUはPONシステムにアクセスする。ダウンストリームチャネルでOLTによって送信されるダウンストリームデータを受信するときに、ONU登録デバイスは、登録と起動を完遂するため、ダウンストリームデータに含まれている登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルで登録応答パケット（新たに追加されたONUのSNかMACアドレスを含む）を送信する。ONU登録デバイスが新たに追加されたONUのSNかMACアドレスに基づいて登録を完遂した後にはONU登録デバイスが除去され、新たに追加されたONUがPONシステムにアクセスする。ONU登録デバイスは新たに追加されたONUのSNかMACアドレスを使って既に登録を遂行しているため、新たに追加されたONUがPONシステムにアクセスするときに登録は完遂され、第1の光モジュール910内の第1のアップストリームバースト送信器551を使ってアップストリームサービスデータを送信できる。

なお、ONU登録デバイスが除去され、新たに追加されたONUがPONシステムにアクセスした後に、新たに追加されたONUは初期状態になっている場合がある。新たに追加されたONUが正常に働けるようにするため、OLTはダウンストリームチャネルでONUへ登録情報を送達し、ONUは登録情報に基づいて通常の作業状態を回復する。

図9に示されたONUにおいて、第2のアップストリームチャネルはONU登録を行うためだけに使われ、アップストリームサービスデータはどれも第1のアップストリームチャネルで送信される。アップストリームサービスデータのデータ量が比較的多いと、第1のアップストリームチャネルにかかる伝送重圧が過度に大きくなり、低遅延サービスに影響が及ぶ。1つのアップストリームチャネルにかかる伝送重圧を軽減するため、図5に示されたONUを基礎とし、ONUは、図10に示されているように、第1の光モジュールスロット1011と第2の光モジュールスロット1012とを含む。第1の光モジュールスロット1011は第1の光モジュール1021を差し込むために使われ、第2の光モジュールスロット1012は第2の光モジュール1022を差し込むために使われる。

第1の光モジュール1021は少なくとも第1のアップストリームバースト送信器551を含み、第2の光モジュール1022は少なくともダウンストリーム受信器540と第2のアップストリームバースト送信器552とを含む。

新たに追加されたONUの場合は第2の光モジュールスロット1012に第2の光モジュール1022が差し込まれ、ONUはPONシステムにアクセスし、ONUは第2の光モジュール1022内のダウンストリーム受信器540を使ってダウンストリームデータを受信でき、ダウンストリームデータに含まれている登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルで登録と起動を完遂できる。ONUが高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信するように専ら構成される場合は、第2のアップストリームチャネルで登録を完遂した後に、ONUは第2のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータをさらに送信する。新たに追加されたONUは第2のアップストリームチャネルでデバイス登録を行うが、高遅延サービスは遅延に鈍感であるため、登録済みONUが深刻な影響を受けることはない。

ONU登録が低遅延サービスに影響を及ぼすのを防ぐため、ONUが低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信する必要がある場合は、第1の光モジュールスロット1011に第1の光モジュール1021を差し込む必要がある。ONUに第1の光モジュール1021が差し込まれた後に、ONUは第2の光モジュール1022内の第2のアップストリームバースト送信器552を使って高遅延サービスに対応する第2のアップストリームサービスデータを送信し、第1の光モジュール1021内の第1のアップストリームバースト送信器551を使って低遅延サービスに対応する第1のアップストリームサービスデータを送信して、アップストリームサービスデータをオフロードする。同時に、新たに追加されたONUは第2のアップストリームチャネルで登録を行うので、ONU登録は第1のアップストリームチャネルにおけるアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼさない。

なお、図9と図10に示された光モジュールがアップストリームバースト送信器とダウンストリーム受信器の両方を含む場合は、受信した光キャリア信号を結合または分割するため、光モジュールは波長マルチプレクサ／デマルチプレクサを含む必要がさらにある。これは本願の本実施形態で限定されない。

図11は本願の一実施形態によるPONシステムにおけるデータ交換プロセスの流れ図である。PONシステムはOLTと少なくとも2つのONUとを含み、OLTはODNを使ってそれぞれのONUへ接続され、OLTと少なくとも2つのONUはODNの1つのダウンストリームチャネルと2つのアップストリームチャネルでデータを交換する。

ステップ1110：OLTはダウンストリームチャネルでそれぞれのONUへダウンストリームデータを送信し、ダウンストリームデータはアップストリーム帯域幅許可を含み、アップストリーム帯域幅許可はアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われる。

任意に選べることとして、アップストリーム帯域幅許可はOLTの少なくとも1つのDBAスケジューリングモジュールによって生成される。

任意に選べることとして、ダウンストリームデータは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを含み、第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われ、第2のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するようONUを制御するために使われ、ONUによって送信されるアップストリームデータはアップストリームサービスデータを、または登録応答パケットを、含む。

任意に選べることとして、PONシステムがGPONシステムである場合はアップストリーム帯域幅許可がBWmapメッセージで運ばれ、あるいはPONシステムがEPONシステムである場合はアップストリーム帯域幅許可がGateメッセージで運ばれる。

ステップ1120：ONUはダウンストリームチャネルでダウンストリームデータを受信する。

相応に、PONシステム内の各ONUは、OLTによってブロードキャスト方式で送信されるダウンストリームデータをダウンストリームチャネルで受信する。

ステップ1130：ONUはダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルか第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。

ONUはダウンストリームデータに含まれているアップストリーム帯域幅許可をさらに得、ONUの登録状態に基づいて第1のアップストリームチャネルか第2のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームデータを送信する。第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化され、登録機能は未登録ONUを登録するために使われる。

任意に選べることとして、ONUが未登録状態にあり、得られたアップストリーム帯域幅許可が登録タイムスロットを含んでいる場合、ONUは登録機能が有効化されている第2のアップストリームチャネルで登録タイムスロットにOLTへ登録応答パケットを送信する。

任意に選べることとして、ONUが登録済み状態にあり、得られたアップストリーム帯域幅許可がアップストリーム送信タイムスロットを含んでいる場合、ONUは登録機能が無効化されている第1のアップストリームチャネルでアップストリーム送信タイムスロットにOLTへアップストリームサービスデータを送信し、あるいはONUは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの両方でアップストリーム送信タイムスロットにOLTへアップストリームサービスデータを送信する。

本実施形態では、ONU登録がアップストリームサービスデータの送信に影響を及ぼすのを防ぎ、低遅延サービスのシステム遅延要求を満足するため、ONUはアップストリームサービスデータを送信し、OLTによって生成されるアップストリーム帯域幅許可に基づいて異なるアップストリームチャネルでONU登録を行う。

なお、ダウンストリームチャネルと第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式で1つのODNを共用し、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルとの干渉を回避するため、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルの波長は異なる。

ステップ1140：OLTはそれぞれのONUによって送信されたアップストリームデータを第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルで受信する。

相応に、OLTはそれぞれのONUによって送信されたアップストリームデータを第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルで受信する。アップストリームデータは、第2のアップストリームチャネルで送信される登録応答パケットと、第1のアップストリームチャネルおよび／または第2のアップストリームチャネルで送信されるアップストリームサービスデータとを、含む。

任意に選べることとして、OLTは登録済みONUによって送信されるアップストリームサービスデータを受信する場合に、アップストリームサービスデータを解析し、ダウンストリームチャネルでONUへ対応するダウンストリームデータをさらにフィードバックする。OLTは、未登録ONUによって送信される登録応答パケットを受信する場合に、未登録ONUを登録する。

可能な一実装において、ダウンストリームチャネルでOLTによって送信されるダウンストリームデータは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを含む。ONUは、ダウンストリームデータを受信した後に、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームデータを送信する、および／または第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第2のアップストリームチャネルでOLTへアップストリームデータを送信する。これ以降は一実施形態を一例として用いて説明する。

図12は本願の別の一実施形態によるPONシステムにおけるデータ交換プロセスの流れ図である。

ステップ1201：OLTは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成する。

本実施形態では、PONシステムにおいて、第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルでは登録機能が有効化される。換言すると、PONシステム内の未登録ONUは第2のアップストリームチャネルで登録と起動を完遂する。相応に、OLTによって生成される第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、OLTによって生成される第2のアップストリーム帯域幅許可は登録期間に第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われ、あるいは第2のアップストリーム帯域幅許可は非登録期間に第2のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われる。

任意に選べることとして、OLTは第1のDBAスケジューリングモジュールと第2のDBAスケジューリングモジュールとを含み、第1のDBAスケジューリングモジュールを使って第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、第2のDBAスケジューリングモジュールを使って第2のアップストリーム帯域幅許可を生成する。

可能な一実装において、第1のアップストリームチャネルがアップストリームサービスデータだけを送信するように構成され、第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットだけを送信するように構成される場合、OLTはアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、登録タイムスロットを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成する。第1のアップストリーム帯域幅許可はアップストリーム送信タイムスロットに第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信することをPONシステム内の登録済みONUに命令するために使われる。第2のアップストリーム帯域幅許可は登録タイムスロットに第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することをPONシステム内の未登録ONUに命令するために使われる。

別の可能な一実装において、第1のアップストリームチャネルが第1のアップストリームサービスデータを送信するように構成され、第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータとを送信するように構成される場合、OLTは第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、第2のアップストリーム送信タイムスロットと登録タイムスロットとを含む第2のアップストリーム帯域幅許可を生成する。第1の帯域幅許可は第1のアップストリーム送信タイムスロットに第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信することをPONシステム内の登録済みONUに命令するために使われる。第2の帯域幅許可は（第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて）非登録期間（すなわち非クワイエットゾーン）に第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信することを登録済みONUに命令するために使われ、あるいは第2の帯域幅許可は（登録タイムスロットに基づいて）登録期間に第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信することを未登録ONUに命令するために使われる。第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い。

なお、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルにおける登録機能の有効化と無効化はOLTによって柔軟に設定される。具体的に述べると、OLTは第1のアップストリームチャネルで登録機能の有効化を設定でき、第2のアップストリームチャネルで登録機能の無効化を設定できる。あるいは、OLTは第1のアップストリームチャネルで登録機能の無効化を設定でき、第2のアップストリームチャネルで登録機能の有効化を設定できる。本願の本実施形態では、第1のアップストリームチャネルで登録機能が無効化され、第2のアップストリームチャネルで登録機能が有効化される一例だけが説明に使われている。ただし、これは限定されない。

任意に選べることとして、OLTは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質を所定の間隔で得る。第1のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質が第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質より良い場合、OLTは第1のアップストリームチャネルで登録機能が無効化されるように制御し、第2のアップストリームチャネルで登録機能が有効化されるように制御する。第2のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質が第1のアップストリームチャネルのチャネル伝送品質より良い場合、OLTは第2のアップストリームチャネルで登録機能が無効化されるように制御し、第1のアップストリームチャネルで登録機能が有効化されるように制御する。

任意に選べることとして、アップストリームデータは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルでバースト送信される。したがって、OLTがアップストリームデータの到着時間を知り、アップストリームデータが到着する前にOLTのアップストリームバースト受信器がデータを受信する準備をできるようにするため、OLTは生成された第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを保管し、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とに基づいて、アップストリームデータを受信する対応するアップストリームバースト受信器を制御する。

ステップ1202：OLTは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を多重化することで多重化されたアップストリーム帯域幅許可を得る。

任意に選べることとして、OLT内には多重化モジュールが配置され、多重化モジュールはOLTによって生成されるアップストリーム帯域幅許可に対して多重化とコンバージェンスを遂行する。

第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可は多重化された後に同じダウンストリームチャネルでONUへ送信されるため、第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を多重化する過程で、OLTは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可に対応するアップストリームチャネル識別子を加える必要があり、その後、アップストリームチャネル識別子が加えられたアップストリーム帯域幅許可を多重化する。こうして、ONUは第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可を識別でき、別々のアップストリーム帯域幅許可に対応するアップストリームチャネルを判断できる。任意に選べることとして、OLTはアップストリームチャネル識別子を携えた第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを直接生成してもよい。これは本願の本実施形態で限定されない。

可能な一実装において、OLTがGPONシステムの中で使われる場合、OLTは第1のBWmapメッセージ（すなわち第1のアップストリーム帯域幅許可を携えるメッセージ）と第2のBWmapメッセージ（すなわち第2のアップストリーム帯域幅許可を携えるメッセージ）とにアップストリームチャネル識別子を別々に加える。

可能な一実装において、OLTがEPONシステムの中で使われる場合、OLTは第1のGateメッセージ（すなわち第1のアップストリーム帯域幅許可を携えるメッセージ）と第2のGateメッセージ（すなわち第2のアップストリーム帯域幅許可を携えるメッセージ）とにアップストリームチャネル識別子を別々に加える。

ステップ1203：OLTはダウンストリームチャネルでそれぞれのONUへダウンストリームデータを送信し、ダウンストリームデータは多重化されたアップストリーム帯域幅許可を含んでいる。

任意に選べることとして、上層サービスアダプテーションと、GEMエンキャプスレーションと、TCフレーミングと、物理層アダプテーションとを遂行した後に、OLTはダウンストリームデータを生成し、ダウンストリームチャネルでダウンストリームデータを送信するため内蔵ダウンストリーム送信器を制御する。上層サービスアダプテーションはユーザーデータアダプテーションやOMCIアダプテーションなどを含む。

ステップ1204：ONUはダウンストリームチャネルでダウンストリームデータを受信する。

ステップ1205：ONUは受信したアップストリーム帯域幅許可を逆多重化することで第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを得る。

ONUは、ダウンストリームデータを受信した後に、ダウンストリームデータに含まれている多重化されたアップストリーム帯域幅許可を得、アップストリーム帯域幅許可を逆多重化して第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム帯域幅許可とを得る。

任意に選べることとして、ONUは多重化されたアップストリーム帯域幅許可を得、アップストリーム帯域幅許可に含まれているアップストリームチャネル識別子に基づいて多重化されたアップストリーム帯域幅許可を逆多重化して、第1のアップストリームチャネルを制御するために使われる第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリームチャネルを制御するために使われる第2のアップストリーム帯域幅許可とを得る。

ステップ1206：ONUは、第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する、および／または第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する。

可能な一実装において、第1のアップストリームチャネルがアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットだけを送信するために使われる場合、登録済みONUは第1のアップストリーム帯域幅許可に含まれているアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームチャネルでアップストリームサービスデータを送信し、未登録ONUは第2のアップストリーム帯域幅許可に含まれている登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信する。

可能な一実装において、第1のアップストリームチャネルが第1のアップストリームサービスデータを送信するために使われ、第2のアップストリームチャネルが登録応答パケットと第2のアップストリームサービスデータを送信するために使われる場合、登録済みONUは第1のアップストリーム帯域幅許可に含まれている第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信し、第2のアップストリーム帯域幅許可に含まれている第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信し、未登録ONUは、登録と起動を完遂するため、第2のアップストリーム帯域幅許可内の登録タイムスロットに基づいて第2のアップストリームチャネルでOLTへ登録応答パケットを送信する。

同じONUが複数のサービスを実行する必要があり、遅延要求はサービスによって異なる。任意に選べることとして、PONシステムで低遅延サービスの遅延要求を満足できるようにするため、登録済みONUは、2つのアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する前に、それぞれの上層サービスの遅延要求を収集し、サービスの遅延要求に基づいてサービスのサービスクラスを判断する。サービスが第1のクラスに属することをサービスクラスが指示する場合、ONUは当該サービスに対応するアップストリームデータを第1のアップストリームチャネルで送信することに決定し、サービスが第2のクラスに属することをサービスクラスが指示する場合、ONUは当該サービスに対応するアップストリームデータを第2のアップストリームチャネルで送信することに決定する。

なお、同じアップストリームチャネルで送信されるアップストリームデータについては、ONUはサービスの優先順位に基づいてサービスをさらに仕分けることができ、高優先順位サービスに対応するアップストリームデータを優先的に送信することができる。これは本実施形態で限定されない。

ステップ1207：OLTはそれぞれのONUによって送信されるアップストリームデータを第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルで受信する。

任意に選べることとして、OLTの中には第1のアップストリームバースト受信器と第2のアップストリームバースト受信器とが配置される。OLTは、登録済みONUによって送信されるアップストリームサービスデータを第1のアップストリームバースト受信器を使って第1のアップストリームチャネルで受信し、登録済みONUによって送信されるアップストリームサービスデータを、または未登録ONUによって送信される登録応答パケットを、第2のアップストリームバースト受信器を使って第2のアップストリームチャネルで受信する。

任意に選べることとして、OLTは生成されたアップストリーム帯域幅許可を保管する場合に、アップストリームデータが到着する前に内蔵アップストリームバースト受信器をリセットし、第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルでONUによって送信されるアップストリームデータの受信を開始することをアップストリームバースト受信器に命令する。

任意に選べることとして、OLTは、アップストリームデータをさらに転送するため、第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するONUと第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信するONUとを、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、さらに識別できる。

任意に選べることとして、OLTは、不正アクセスをするONUがPONシステムにあるかどうかを判断するため、アップストリーム帯域幅許可に基づいて、ONUによって送信されるアップストリームデータに対して認証をさらに遂行できる。例えば、アップストリーム帯域幅許可で指示されるアップストリーム送信タイムスロットから外れたアップストリームデータを検出する場合、OLTは不正アクセスをするONUがPONシステムにあると判断する。別の一例として、アップストリームデータを受信した後に、OLTは、送信側（アップストリームデータを送信するONU）がアップストリームデータを送信するアップストリーム送信タイムスロットに基づいてアップストリーム帯域幅許可で対応するONU識別子を検索し、見つかったONU識別子が送信側のONU識別子と食い違う場合は、不正アクセスをするONUがPONシステムにあると判断する。ONU識別子はOLTによって割り当てられるLLIDかONU IDである。認証されそこなったアップストリームデータの場合、OLTは当該アップストリームデータを直接フィルタし、認証されたアップストリームデータの場合、OLTは当該アップストリームデータをさらに解析して当該アップストリームデータに含まれているサービス情報を得る。

本実施形態において、OLTはアップストリームデータを受信するアップストリームバースト受信器を、生成されたアップストリーム帯域幅許可を使って、制御するので、アップストリームデータはより正確に受信される。同時に、OLTは、不正アクセスをするONUがPONシステムに影響を及ぼすことを防ぐために、アップストリーム帯域幅許可を使って、受信したアップストリームデータに対して認証を遂行する。

本願の前述した実施形態の連続番号は例証を目的とするものに過ぎず、実施形態の優先順位を示すことを意図するものではない。

当業者であれば、ハードウェアによって、または関連ハードウェアに命令するプログラムによって、実施形態のステップの全部または一部を実施できることを理解できる。プログラムはコンピュータ可読記憶媒体に保管できる。記憶媒体は読み取り専用メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどを含み得る。

前述の説明は本願の特定の実施形態に過ぎず、本願を限定することを意図するものではない。本願の精神と原理から逸脱せずになされる変更や同等の差し替えや改良は本願の保護範囲内に入るものとする。

110 光回線端末（OLT）
120 光ネットワークユニット（ONU）
130 光分配ネットワーク（ODN）
131 光ファイバ
132 パワースプリッタ
210 DBAスケジューリングモジュール
211 第1のDBAスケジューリングモジュール
212 第2のDBAスケジューリングモジュール
220 ダウンストリームTCモジュール
230 アップストリームTCモジュール
240 ダウンストリーム送信器
251 第1のアップストリームバースト受信器
252 第2のアップストリームバースト受信器
260 波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ
270 多重化モジュール
280 メモリ
290 制御モジュール
510 ダウンストリームTCモジュール
520 DBA応答モジュール
521 第1のDBA応答モジュール
522 第2のDBA応答モジュール
530 アップストリームTCモジュール
540 ダウンストリーム受信器
551 第1のアップストリームバースト送信器
552 第2のアップストリームバースト送信器
560 波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ
570 逆多重化モジュール
580 チャネル選択モジュール
590 サービス分類モジュール
630 アップストリームTCモジュール
670 逆多重化モジュール
910 光モジュールスロット
911 第1の光モジュール
912 第2の光モジュール
1011 第1の光モジュールスロット
1012 第2の光モジュールスロット
1021 第1の光モジュール
1022 第2の光モジュール

Claims

パッシブ光ネットワーク（PON）システムであって、前記システムは、光回線端末（OLT）と少なくとも2つの光ネットワークユニット（ONU）とを含み、前記OLTは光分配ネットワーク（ODN）を用いてそれぞれのONUへ接続され、前記OLTと前記少なくとも2つのONUは1つのダウンストリームチャネルと2つのアップストリームチャネルでデータを交換し、前記2つのアップストリームチャネルは第1のアップストリームチャネルと第2のアップストリームチャネルとを含み、
前記OLTは前記ダウンストリームチャネルでそれぞれのONUへ第2のアップストリーム帯域幅許可を送信するように構成され、前記第2のアップストリーム帯域幅許可は前記ONUが前記第2のアップストリームチャネルに登録応答パケットを送信するための情報を示し、
前記ONUは前記ダウンストリームチャネルで前記第2のアップストリーム帯域幅許可を受信し、前記第2のアップストリームチャネルで前記登録応答パケットを前記OLTへ送信するように構成され、
前記OLTは前記第2のアップストリームチャネルで前記登録応答パケットを受信するようにさらに構成され、
前記OLTは前記ダウンストリームチャネルで第1のアップストリーム帯域幅許可を前記ONUへ送信するようにさらに構成され、前記第1のアップストリーム帯域幅許可は前記ONUが前記第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信するための情報を示し、
前記ONUは前記ダウンストリームチャネルで前記第1のアップストリーム帯域幅許可を受信し、前記第1のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記第1のアップストリームサービスデータを送信するようにさらに構成され、
前記OLTは前記第1のアップストリームチャネルで前記第1のアップストリームサービスデータを受信するようにさらに構成され、
前記OLTは前記ONUが前記第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信するための情報を示す第3のアップストリーム帯域幅許可を送信するようにさらに構成され、
前記ONUは前記ダウンストリームチャネルで前記第2のアップストリーム帯域幅許可を受信し、前記第2のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記第2のアップストリームサービスデータを送信するようにさらに構成され、
前記OLTは前記ONUによって送信される前記第2のアップストリームチャネルで前記第2のアップストリームサービスデータを受信するようにさらに構成され、
前記第1のアップストリームチャネルの波長は前記第2のアップストリームチャネルの波長と等しくなく、
前記第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、前記第2のアップストリームチャネルでは前記登録機能が有効化され、前記登録機能は未登録のONUを登録するために使われ、
前記第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、前記第2のアップストリームチャネルで高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、
前記第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は前記第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い、システム。
前記OLTは前記第1のアップストリーム帯域幅許可と前記第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成し、前記第1のアップストリーム帯域幅許可と前記第2のアップストリーム帯域幅許可とを多重化することで前記多重化されたアップストリーム帯域幅許可を得、
前記ONUは前記受信したアップストリーム帯域幅許可を逆多重化することで前記第1のアップストリーム帯域幅許可と前記第2のアップストリーム帯域幅許可とを得、前記第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいて前記第1のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信し、前記第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて前記第2のアップストリームチャネルでアップストリームデータを送信する、
請求項1に記載のシステム。
前記第2のアップストリーム帯域幅許可は登録タイムスロットを含み、
前記ONUは前記第2のアップストリーム帯域幅許可内の前記登録タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記登録応答パケットを送信するようにさらに構成される、請求項1または2に記載のシステム。
前記第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリーム送信タイムスロットを含み、前記第3のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリーム送信タイムスロットをさらに含み、
前記ONUは前記第1のアップストリーム帯域幅許可内の前記第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第1のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記第1のアップストリームサービスデータを送信し、前記第3のアップストリーム帯域幅許可内の前記第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記第2のアップストリームサービスデータを送信するようにさらに構成される、請求項1または2に記載のシステム。
前記システムがギガビット対応パッシブ光ネットワーク（GPON）システムである場合は、帯域幅マップ（BWmap）メッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運び、あるいは
前記システムがイーサネットパッシブ光ネットワーク（EPON）システムである場合は、Gateメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ、
請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
前記BWmapメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、前記BWmapメッセージ内の所定のフィールドの所定のビットが前記BWmapメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
前記Gateメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、前記Gateメッセージに新たに加えられるチャネル識別子フィールドが前記Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、あるいは前記Gateメッセージのオペレーションコードが前記Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
前記所定のフィールドはstart timeフィールドかgrant sizeフィールドであり、前記所定のビットは前記所定のフィールドの最大で1ビットあるいは最大で2ビットである、
請求項5に記載のシステム。
前記ダウンストリームチャネルと前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式で前記ODNを共用し、前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルの波長は異なる、
請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
光回線端末（OLT）であって、前記OLTは、少なくとも1つの動的帯域幅割り当て（DBA）スケジューリングモジュールと、ダウンストリーム伝送コンバージェンス（TC）モジュールと、アップストリームTCモジュールと、ダウンストリーム送信器と、第1のアップストリームバースト受信器と、第2のアップストリームバースト受信器とを含み、
前記DBAスケジューリングモジュールは第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、前記第2のアップストリーム帯域幅許可は光ネットワークユニットONUが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信するための情報を示し、
前記ダウンストリームTCモジュールは前記DBAスケジューリングモジュールに接続されており、ダウンストリームフレーミングおよびコンバージェンスを通じて前記第2のアップストリーム帯域幅許可を含むダウンストリームデータを生成するように構成され、
前記ダウンストリーム送信器は前記ダウンストリームTCモジュールに接続されており、ダウンストリームチャネルで前記ONUへ前記第2のアップストリーム帯域幅許可を送信するように構成され、
前記アップストリームTCモジュールは前記第1のアップストリームバースト受信器に接続されており、前記第1のアップストリームチャネルでそれぞれのONUによって送信される前記第1のアップストリームサービスデータを前記第1のアップストリームバースト受信器を使って受信するように構成され、
前記アップストリームTCモジュールは前記第2のアップストリームバースト受信器にさらに接続されており、前記第2のアップストリームチャネルで前記ONUによって送信される前記登録応答パケットを前記第2のアップストリームバースト受信器を使って受信するように構成され、
前記ダウンストリーム送信器は前記ダウンストリームチャネルで前記ONUへ第1のアップストリーム帯域幅許可を送信するようにさらに構成され、前記第1のアップストリーム帯域幅許可は前記ONUが第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信するための情報を示し、
前記ダウンストリーム送信器は前記ONUが前記第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信するための情報を示す第3のアップストリーム帯域幅許可を送信するようにさらに構成され、
前記第2のアップストリームバースト受信器は前記ONUによって送信される前記第2のアップストリームチャネルで前記第2のアップストリームサービスデータを受信するようにさらに構成され、
前記第1のアップストリームチャネルの波長は前記第2のアップストリームチャネルの波長と等しくなく、
前記第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、前記第2のアップストリームチャネルでは前記登録機能が有効化され、前記登録機能は未登録のONUを登録するために使われ、
前記第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、前記第2のアップストリームチャネルで高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、
前記第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は前記第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い、OLT。
前記OLTと前記ONUは1つのダウンストリームチャネルと2つのアップストリームチャネルでデータを交換し、前記2つのアップストリームチャネルは前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルとを含む、請求項8に記載のOLT。
前記OLTは、第1のDBAスケジューリングモジュールと、第2のDBAスケジューリングモジュールと、多重化モジュールとを含み、
前記第1のDBAスケジューリングモジュールは前記第1のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
前記第2のDBAスケジューリングモジュールは前記第2のアップストリーム帯域幅許可を生成するように構成され、
前記多重化モジュールは前記第1のDBAスケジューリングモジュールと前記第2のDBAスケジューリングモジュールとに接続されており、前記第1のアップストリーム帯域幅許可と前記第2のアップストリーム帯域幅許可とを多重化するように構成され、
前記多重化モジュールは前記ダウンストリームTCモジュールにさらに接続されており、前記多重化されたアップストリーム帯域幅許可を前記ダウンストリームTCモジュールに提供するように構成される、請求項8または9に記載のOLT。
前記第2のアップストリーム帯域幅許可は登録タイムスロットを含み、
前記登録タイムスロットは前記第2のアップストリームチャネルで前記登録応答パケットを送信することを前記未登録ONUに命令するために使われる、請求項10に記載のOLT。
前記第1のアップストリーム帯域幅許可は第1のアップストリーム送信タイムスロットを含み、
前記第3のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリーム送信タイムスロットを含み、
前記登録済みONUは、前記第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第1のアップストリームチャネルで前記第1のアップストリームサービスデータを送信し、前記登録済みONUは、前記第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記第2のアップストリームサービスデータを送信する、請求項10に記載のOLT。
前記OLTは制御モジュールをさらに含み、前記制御モジュールは前記第1のDBAスケジューリングモジュールと前記第2のDBAスケジューリングモジュールとに接続されており、
前記制御モジュールは、前記登録機能を無効化するよう前記第1のDBAスケジューリングモジュールを制御し、なおかつ前記登録機能を有効化するよう前記第2のDBAスケジューリングモジュールを制御するように構成され、
前記登録機能を有効化する前記第2のDBAスケジューリングモジュールによって生成される前記第2のアップストリーム帯域幅許可は前記登録タイムスロットを含み、前記未登録ONUは、前記登録タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記登録応答パケットを送信する、請求項11に記載のOLT。
前記OLTは、1つのDBAスケジューリングモジュールと、前記DBAスケジューリングモジュールに接続された制御モジュールとを含み、
前記制御モジュールは前記登録機能を有効化または無効化するよう前記DBAスケジューリングモジュールを制御するように構成され、
前記登録機能を無効化する場合、前記DBAスケジューリングモジュールは、第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む前記第1のアップストリーム帯域幅許可を生成し、あるいは前記第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む前記第1のアップストリーム帯域幅許可と第2のアップストリーム送信タイムスロットを含む前記第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成するように構成され、
前記登録機能を有効化する場合、前記DBAスケジューリングモジュールは、前記第1のアップストリーム送信タイムスロットを含む前記第1のアップストリーム帯域幅許可と登録タイムスロットを含む前記第2のアップストリーム帯域幅許可とを生成するようにさらに構成され、
前記登録済みONUは、前記第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第1のアップストリームチャネルで前記第1のアップストリームサービスデータを送信し、前記登録済みONUは、前記第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記第2のアップストリームサービスデータを送信し、前記第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は前記第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高く、前記未登録ONUは、前記登録タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信する、請求項9に記載のOLT。
前記OLTはメモリをさらに含み、
前記メモリはそれぞれのDBAスケジューリングモジュールに接続されており、それぞれのDBAスケジューリングモジュールによって生成される前記アップストリーム帯域幅許可を保管するように構成され、
前記アップストリームTCモジュールは前記メモリに接続されており、前記アップストリーム帯域幅許可に基づいて、前記アップストリームデータを受信するよう前記第1のアップストリームバースト受信器と前記第2のアップストリームバースト受信器とを制御するように、および／または前記アップストリーム帯域幅許可に基づいて、それぞれのONUによって送信される前記アップストリームデータに対して認証と解析とを遂行するように、構成される、請求項8から14のいずれか一項に記載のOLT。
前記OLTがギガビット対応パッシブ光ネットワーク（GPON）システムの中で使われる場合は、帯域幅マップ（BWmap）メッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運び、あるいは
前記OLTがイーサネットパッシブ光ネットワーク（EPON）システムの中で使われる場合は、Gateメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ、
請求項8から14のいずれか一項に記載のOLT。
前記BWmapメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、前記BWmapメッセージ内の所定のフィールドの所定のビットが前記BWmapメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
前記Gateメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、前記Gateメッセージに新たに加えられるチャネル識別子フィールドが前記Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、あるいは前記Gateメッセージのオペレーションコードが前記Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
前記所定のフィールドはstart timeフィールドかGrantSizeフィールドであり、前記所定のビットは前記所定のフィールドの1つの最上位ビットか2つの最上位ビットである、
請求項16に記載のOLT。
前記ダウンストリームチャネルと前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式で1つの光分配ネットワーク（ODN）を共用し、前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルの波長は異なる、
請求項8から14のいずれか一項に記載のOLT。
光ネットワークユニット（ONU）であって、前記ONUはダウンストリーム伝送コンバージェンス（TC）モジュールと、少なくとも1つの動的帯域幅割り当て（DBA）応答モジュールと、アップストリームTCモジュールと、ダウンストリーム受信器、第1のアップストリームバースト送信器と、第2のアップストリームバースト送信器とを含み、
前記ダウンストリームTCモジュールは前記ダウンストリーム受信器と前記DBA応答モジュールとに接続されており、ダウンストリームチャネルで前記ダウンストリーム受信器によって受信される第2のアップストリーム帯域幅許可を前記DBA応答モジュールに提供するように構成され、前記ダウンストリームデータは光回線端末（OLT）によって送信され、前記第2のアップストリーム帯域幅許可は前記ONUが第2のアップストリームチャネルで登録応答パケットを送信するための情報を示し、
前記DBA応答モジュールは前記アップストリームTCモジュールに接続されており、前記第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて、前記第2のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記登録応答パケットを送信するよう前記アップストリームTCモジュールを制御するように構成され、
前記ダウンストリーム受信器は前記ダウンストリームチャネルで前記OLTによって送信される第1のアップストリーム帯域幅許可を受信するようにさらに構成され、前記第1のアップストリーム帯域幅許可は前記ONUが第1のアップストリームチャネルで第1のアップストリームサービスデータを送信するための情報を示し、
前記アップストリームTCモジュールは前記第1のアップストリームバースト送信器に接続されており、前記第1のアップストリームバースト送信器を使って前記第1のアップストリームチャネルで前記第1のアップストリームサービスデータを送信するように構成され、
前記ダウンストリーム受信器は前記ONUが前記第2のアップストリームチャネルで第2のアップストリームサービスデータを送信するための情報を示す第3のアップストリーム帯域幅許可を受信するようにさらに構成され、
前記アップストリームTCモジュールは前記第2のアップストリームバースト送信器に接続されており、前記第2のアップストリームバースト送信器を使って前記第2のアップストリームチャネルで前記第2のアップストリームサービスデータを送信するように構成され、前記第1のアップストリームチャネルの波長は前記第2のアップストリームチャネルの波長と等しくなく、
前記第1のアップストリームチャネルでは登録機能が無効化され、前記第2のアップストリームチャネルでは前記登録機能が有効化され、前記登録機能は未登録のONUを登録するために使われ、
前記第1のアップストリームチャネルで低遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、前記第2のアップストリームチャネルで高遅延サービスのアップストリームサービスデータを送信し、
前記第1のアップストリームサービスデータの遅延要求は前記第2のアップストリームサービスデータの遅延要求より高い、ONU。
前記第2のアップストリーム帯域幅許可は登録タイムスロットを含み、
前記第2のアップストリームバースト送信器は前記第2のアップストリーム帯域幅許可内の前記登録タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記登録応答パケットを送信するように構成される、請求項19に記載のONU。
前記ONUは光モジュールスロットを含み、前記光モジュールスロットは第1の光モジュールか第2の光モジュールを差し込むために使われ、
前記第1の光モジュールは少なくとも前記ダウンストリーム受信器と前記第1のアップストリームバースト送信器とを含み、
前記第2の光モジュールは少なくとも前記ダウンストリーム受信器と前記第2のアップストリームバースト送信器とを含み、
前記ONUが前記未登録状態にある場合は前記光モジュールスロットに前記第2の光モジュールが差し込まれ、あるいは前記ONUが前記登録状態にある場合は前記光モジュールスロットに前記第1の光モジュールが差し込まれる、請求項19に記載のONU。
前記第1のアップストリームチャネルは第1のアップストリーム送信タイムスロットを含み、前記第3のアップストリーム帯域幅許可は第2のアップストリーム送信タイムスロットをさらに含み、
前記第1のアップストリームバースト送信器は前記第1のアップストリーム帯域幅許可内の前記第1のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第1のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記第1のアップストリームサービスデータを送信するようにさらに構成され、前記第2のアップストリームバースト送信器は前記第3のアップストリーム帯域幅許可内の前記第2のアップストリーム送信タイムスロットに基づいて前記第2のアップストリームチャネルで前記OLTへ前記第2のアップストリームサービスデータを送信するようにさらに構成される、請求項19に記載のONU。
前記ONUは1つのDBA応答モジュールとチャネル選択モジュールとを含み、
前記チャネル選択モジュールは、前記第1のアップストリームバースト送信器と、前記第2のアップストリームバースト送信器と、前記アップストリームTCモジュールとに接続されており、
前記DBA応答モジュールは、前記第1のアップストリーム帯域幅許可に基づいてアップストリームサービスデータを送信するよう前記アップストリームTCモジュールを制御し、あるいは前記第2のアップストリーム帯域幅許可に基づいて登録応答パケットを送信するよう前記アップストリームTCモジュールを制御するように構成され、
前記チャネル選択モジュールは、前記ONUが登録済み状態にある場合は、前記アップストリームTCモジュールによって生成される前記アップストリームサービスデータを送信するため前記第1のアップストリームバースト送信器を選択し、あるいは前記ONUが未登録状態にある場合は、前記アップストリームTCモジュールによって生成される前記登録応答パケットを送信するため前記第2のアップストリームバースト送信器を選択するように構成される、請求項19に記載のONU。
前記ONUがギガビット対応パッシブ光ネットワーク（GPON）システムの中で使われる場合は、帯域幅マップ（BWmap）メッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運び、あるいは
前記ONUがイーサネットパッシブ光ネットワーク（EPON）システムの中で使われる場合は、Gateメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ、
請求項19から23のいずれか一項に記載のONU。
前記BWmapメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、前記BWmapメッセージ内の所定のフィールドの所定のビットが前記BWmapメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
前記Gateメッセージが前記アップストリーム帯域幅許可を運ぶ場合は、前記Gateメッセージに新たに加えられるチャネル識別子フィールドが前記Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、あるいは前記Gateメッセージのオペレーションコードが前記Gateメッセージに対応するアップストリームチャネルを特定するために使われ、
前記所定のフィールドはstart timeフィールドかGrantSizeフィールドであり、前記所定のビットは前記所定のフィールドの1つの最上位ビットか2つの最上位ビットである、
請求項24に記載のONU。
前記ダウンストリームチャネルと前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルは波長分割多重方式で1つの光分配ネットワーク（ODN）を共用し、前記第1のアップストリームチャネルと前記第2のアップストリームチャネルの波長は異なる、
請求項19から24のいずれか一項に記載のONU。