WO2011145218A1 - 光通信システムおよび通信装置 - Google Patents

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WO2011145218A1
WO2011145218A1 PCT/JP2010/058659 JP2010058659W WO2011145218A1 WO 2011145218 A1 WO2011145218 A1 WO 2011145218A1 JP 2010058659 W JP2010058659 W JP 2010058659W WO 2011145218 A1 WO2011145218 A1 WO 2011145218A1
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optical
olt
onu
node
communication
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PCT/JP2010/058659
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善文 堀田
佐藤　浩之
健一 名倉
隆志 西谷
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三菱電機株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27—Arrangements for networking
    • H04B10/271—Combination of different networks, e.g. star and ring configuration in the same network or two ring networks interconnected
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27—Arrangements for networking
    • H04B10/272—Star-type networks or tree-type networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27—Arrangements for networking
    • H04B10/275—Ring-type networks

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system configured by one-to-many connection of a station side device and a subscriber side device (subscriber termination device).
  • PON Passive Optical Network
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONU Optical located at multiple subscriber homes
  • Network Unit is connected one-to-many with star couplers and optical fibers, time division multiplexing communication is performed in the upstream direction (direction from the subscriber to the central office), and continuous communication is performed in the downstream direction.
  • This PON is widely used as an economical communication system in which a plurality of ONUs are accommodated by one OLT by having a function of filtering a downstream signal with an ONU identifier given to a frame on the ONU side (for example, Non-patent document 1).
  • Non-Patent Document 2 10 Gbps version of the 1 Gbps class PON defined by the conventional IEEE 802.3, and is accommodated in the OLT that can accommodate both the conventional 1 Gbps EPON and the 10 Gbps 10 G-EPON ONU, and this OLT. It defines the functions that the ONU should realize.
  • ITU-T is also standardizing 10 Gbps class PON.
  • the communication carrier operates with the same number of subscribers per OLT as the number of subscribers of a 1 Gbps class PON, so the communication capacity per subscriber increases and the subscribers It is to be able to benefit from the increased capacity of the section.
  • the second advantage is that the communication carrier accommodates more subscribers per OLT than the 1 Gbps class PON, thereby lowering the operation cost and allowing the subscriber to be equal to or more than the 1 Gbps class PON.
  • Service communication capacity
  • 1-Gbps class PON star couplers use a maximum of 32 to 64 branches, and the number of branches beyond that is almost realized due to the small communication capacity and loss of the optical transmission line due to the branching of the star coupler.
  • the number of ONUs accommodated by multi-branching has been studied conventionally.
  • a plurality of PON signals with different wavelengths handled by a plurality of station side devices installed in a central office are coupled to a WDM coupler that multiplexes or demultiplexes each wavelength, and is multiplexed by a WDM coupler.
  • the wavelength-division multiplexed signal is connected to a plurality of transponders capable of transmitting and receiving a PON signal having a wavelength corresponding to a specific station-side device using one optical fiber and a star coupler, and the transponder and the plurality of ONUs are connected to one light.
  • a multi-branching method in which a fiber and a star coupler are connected and a PON signal is transmitted and received by time division multiplexing in the upstream direction.
  • Non-Patent Document 2 the transmission quality deteriorates due to multi-branching, so that the distance between the currently served central office and the subscriber's home is not reduced. It is difficult to realize branching. For example, it is possible to achieve both service distance and multi-branching by increasing the power of OLT and ONU transmitters or inserting an amplifier in the fiber, but the transmission power of OLT and ONU is high. Then, operation and technical problems occur, such as a higher hazard level for access fiber laying workers and difficulty in amplifying an upstream burst signal with an amplifier.
  • the configuration of the station-side device is not changed from the conventional configuration, and a transponder is newly inserted, so that multi-branching is possible, but low power consumption is achieved.
  • the problem that is difficult.
  • the central office device and the subscriber device are connected by a single fiber. When a fiber (especially a trunk line) breaks down, the problem that a failure area expands arises.
  • the present invention has been made in view of the above, and allows power saving while permitting an increase (multi-branch) of the number of subscribers accommodated per station-side device (accommodated number of subscriber-side devices). It is another object of the present invention to obtain an optical communication system capable of improving reliability.
  • the present invention provides a ring network configured by nodes having a ROADM function, a remote node accommodated in a node configuring the ring network, The remote node and a star network in which one or more ONUs are connected one-to-many via an optical coupler, and some of the nodes constituting the ring network operate as an OLT And performing a PON control operation including uplink bandwidth allocation control for each ONU in the system.
  • the optical communication system according to the present invention has an effect that the power consumption of the system can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of an optical communication system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the station side device (OLT).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a remote node (RN).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a downlink communication control operation in the optical communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of an OTU frame.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an uplink communication control operation in the optical communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation example in the case where the optical communication system according to the first embodiment is communicating on an active communication path.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of an optical communication system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the station side device (OLT).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation example when an optical fiber fails in the optical communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the transfer operation of the supervisory control signal in the optical communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of operation for measuring a transmission line delay in a ring network.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a measurement operation example of the transmission line delay between the ring node and the RN.
  • FIG. 12 is a sequence diagram illustrating an example of a redundancy switching control procedure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a downlink communication control operation in the optical communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an uplink communication control operation in the optical communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the optical communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a downlink communication control operation in the optical communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an uplink communication control operation in the optical communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional OLT-IF.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of an optical communication system according to the present invention.
  • the optical communication system of the present embodiment is a ring type having a configuration in which a plurality of nodes (OLT1 and ring nodes 2 1 to 2 n ) are connected by a duplexed optical fiber (trunk optical fiber).
  • 10G-ONU 5 10 is capable of uplink and downlink bidirectional 10Gbps communication ONU (e.g., those defined in IEEE802.3av)
  • 1G-ONU5 1 is capable of uplink and downlink bidirectional 1Gbps communication ONU
  • 10G ⁇ 1G-ONU5 101 is an ONU (for example, specified in IEEE802.3av) that can communicate at an uplink of 1 Gbps and a downlink of 10 Gbps.
  • 10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 and 10G ⁇ 1G-ONU5 101 are indicated.
  • an RN may be connected to the OLT 1 and various ONUs may be connected to the RN.
  • the optical coupler 4 is a 32-branch coupler will be described, but other branch numbers may be used.
  • an OLT 1 is a communication device that connects an upper network and a ring network, and includes a demultiplexing unit, two redundant OLT-IFs, a supervisory control unit, a ROADM ( Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer).
  • Each ring node is a communication device having the same configuration, and has a ROADM unit and a transponder.
  • Each RN is a communication device having the same configuration, and includes a transponder and a monitoring control unit.
  • the OLT 1 is a communication device having a function of operating as a PON OLT in addition to the function of each ring node.
  • the optical communication system of the present embodiment is a communication device under each ring node (FIG. 1).
  • the OLT functions functions that operate as OLTs
  • the communication device at the location where each RN is located in are integrated into one ring node to form OLT 1.
  • the demultiplexing unit of OLT1 outputs the downstream signal light (frame) received from the upper network to one of the two OLT-IFs, and outputs the upstream signal light received from the OLT-IF to the upper network.
  • the OLT-IF executes various processes for the OLT 1 to operate as a PON station side device. Details will be described separately.
  • One of the two OLT-IFs is set as the active system and the other is set as the standby system.
  • the monitoring control unit performs monitoring (failure detection) in the communication system, path switching at the time of failure detection, and the like.
  • the ROLT unit of the OLT 1 and each ring node extracts and adds a specific wavelength (output to the ring network) for a signal (light) flowing on the ring network.
  • the transponder of each ring node performs wavelength conversion of the received signal light.
  • Each RN transponder also converts the wavelength of the received signal light.
  • a plurality of optical burst signals having different communication speeds are terminated, and light having at least one wavelength for communication between the RN and the OLT 1 is performed.
  • a process of converting to a continuous signal is also performed.
  • a signal for each transponder is extracted from a signal having a predetermined communication wavelength predetermined for each RN, and a communication signal is transmitted in a predetermined frame format at a wavelength specific to the PON defined by the standard.
  • OLT1 and RN3 11 to 3 1p (p is the number of RNs connected under ring node 2 1 ), RN3 21 to 3 2q (q is the number of RNs connected under ring node 2 2 ), RN3 n1 to 3 nr ( r is the number of RNs connected under the ring node 2 n ) is connected via one or more ring nodes 2 1 to 2 n (n is the number of ring nodes constituting the ring network), and RN OTU (Optical-channel Transport Unit) frame transmission by continuous optical WDM at a higher transmission speed than the communication speed between the network and the ONUs under its control (10G-ONU, 1G-ONU, 10G / 1G-ONU) Communicate by
  • the transponder accommodated in each RN and each ONU connected under the transponder are connected in a star topology like the conventional PON and communicate by the conventional TDMA-PON system.
  • the optical communication system according to the present embodiment is characterized in that the OLT function is concentrated in one of the nodes (communication devices) constituting the ring network.
  • the OLT function is consolidated into one node for the sake of simplification, and it is not essential to consolidate into one.
  • the OLT function may be distributed to some nodes.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the OLT 1 illustrated in FIG.
  • the OLT 1 includes a demultiplexing unit 11, OLT-IFs 12A and 12B, a monitoring control unit 13 including an active monitoring control unit 13A and a standby monitoring control unit 13B, and a ROADM unit 14.
  • the OLT-IFs 12A and 12B and the monitoring control unit 13 are connected by a monitoring control bus.
  • the OLT-IFs 12A and 12B and the monitoring control unit 13 constitute an OLT processing unit.
  • the demultiplexing unit 11 outputs the received signal light to either one of the two OLT-IFs when the downstream signal light (frame) is received from the host network via the NNI (Network Network Interface). Further, the upstream signal light received from the OLT-IFs 12A and 12B is transmitted to the upper network.
  • NNI Network Network Interface
  • the OLT-IFs 12A and 12B have the same configuration, and either one is set as the active system and the other is set as the standby system. In FIG. 2, the OLT-IF 12A is set as the active system.
  • the OLT-IFs 12A and 12B include a CPU 12-1, a memory 12-2 necessary for the operation of the CPU 12-1, a highly integrated PON control unit 12-3, an optical transceiver (Optical TRx) 12-4, and a packet buffer memory 12- 5,
  • the highly integrated PON control unit 12-3 includes an L2 bridge 121, a PON control unit 122, a multiplexer (MUX) 123, a demultiplexer (DEMUX) 124, a local timer management unit 125, a PON-TS grant unit 126, and an OTN.
  • a mapper / demapper 127 and a SER / DES 128 are provided.
  • the L2 bridge 121 performs processing for bridging signals input from a plurality of NNIs via the demultiplexing unit 11 and processing for a VLAN tag.
  • the PON control unit 122 supports a multi-link (LLID: Logical Link ID) to support multiple transponders, MPCP (Multi-Point Control Protocol) control, RTT (Round Trip Time) management, upstream bandwidth Performs control such as allocation control.
  • the MUX 123 multiplexes an Ethernet (registered trademark) frame (hereinafter referred to as an Ethernet frame) input from the downstream NNI side and an Ethernet frame generated by the PON control unit 122.
  • the DEMUX 124 sorts the upstream frame into an Ethernet frame necessary for PON control (a frame processed by the PON control unit 122) and an Ethernet frame to be transmitted to the NNI side.
  • the local timer management unit 125 manages a 16-ns granular 32-bit counter that is normally used in PON control.
  • the PON-TS adding unit 126 adds a time stamp to the MPCP frame.
  • the OTN mapper / demapper 127 maps the Ethernet frame input from the NNI or PON control unit 122 via the MUX 123 and the PON-TS adding unit 126 to the OTU frame and transmits it via the SER / DES 128.
  • a process of demapping (decapsulating) the OTU frame to the Ethernet frame is performed.
  • the SER / DES 128 is a serializer / deserializer necessary for an interface with the optical transceiver 12-4 connected to an OTN (Optical Transport Network) -IF.
  • An OTU frame is a frame used
  • the optical transceiver 12-4 transmits the signal light with wavelengths ⁇ 111 to ⁇ 1nk output from the SER / DES 128 to the ROADM unit 14 and receives the signal light with wavelengths ⁇ 511 to ⁇ 5nk from the ROADM unit 14 to the SER / DES 128. Output.
  • the active monitoring control unit 13A and the standby monitoring control unit 13B of the monitoring control unit 13 have the same configuration, and perform optical path switching control, failure detection / notification of OLT-IF, switching of OLT-IF, and the like.
  • the active system monitoring control unit 13A and the standby system monitoring control unit 13B include a CPU 131, a memory 132 necessary for the operation of the CPU 131, a management frame transmission / reception unit 133, a TS addition unit 134, a time synchronization unit 135, an RTT calculation unit 136, An OTN mapper / demapper 137 and an optical transceiver (Optical TRx) 138 are provided.
  • the management frame transmission / reception unit 133 transmits / receives a management frame via the ROADM unit 14.
  • an OUT frame to which the management frame is mapped is input from the optical transceiver 138 to the OTN mapper / demapper 137, converted into a management frame in the Ethernet frame format by the OTN mapper / demapper 137, and then subjected to RTT calculation.
  • the management frame transmission / reception unit 133 generates a management frame in the ether frame format and outputs it to the OTN mapper / demapper 137, where the ether frame (management frame) is mapped to the OTU frame, and then the optical transceiver 138.
  • the TS addition unit 134 receives information on the current time from the time synchronization unit 135 as necessary, and writes it in the management frame as a time stamp.
  • the time synchronization unit 135 is a 16 ns precision counter (timer) and manages the time, like the local timer management unit 125 of the OLT-IF described above.
  • the RTT calculation unit 136 confirms the contents of the management frame received via the OTN mapper / demapper 137 and determines that the RTT (delay) needs to be calculated, that is, the time information for RTT measurement is included.
  • RTT is calculated based on the received time information and information managed by the time synchronization unit 135 (time information indicating the current time).
  • the TS adding unit 134, the time synchronization unit 135, and the RTT calculation unit 136 realize a function (details of this function will be described later) for measuring a transmission line delay with each ring node.
  • the OTN mapper / demapper 137 encapsulates the Ethernet frame input from the management frame transmission / reception unit 133 in the same process as the above-described OTN mapper / demapper 127, that is, in the downstream direction (the direction toward the ROADM unit 14). Generate an OTU frame. In the upstream direction, an OTU frame input from the optical transceiver 138 is decapsulated to extract an Ethernet frame. The optical transmitter / receiver 138 transmits / receives signal light having the wavelength ⁇ 611 to / from the ROADM unit 14.
  • the ROADM unit 14 performs extraction processing and addition processing of signal light having a specific wavelength on signal light flowing through the ring network. Note that the ROADM unit 14 includes a conventional optical switch and a transponder having general functions.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the remote nodes (RN) 3 11 to 3 1p , 3 21 to 3 2q ,..., 3 n1 to 3 nr.
  • Each RN shown in FIG. 1 has the same configuration. Therefore, here it will be described the configuration of each RN as an example RN3 11.
  • Figure 3 is a diagram showing the RN3 11 configuration example of that shown in FIG.
  • RN3 11 includes a WDM coupler 31, the monitor control unit 32 composed of a working system monitoring control unit 32A and the standby system monitoring control unit 32B, OTN transponders 33A and transponder 33 comprising a transponder 33B 1 ⁇ 33B n With.
  • the monitoring control unit 32 active system monitoring control unit 32A, standby system monitoring control unit 32B
  • transponder unit 33 OTN transponder 33A, transponders 33B 1 to 33B n
  • the WDM coupler 31 wavelength-multiplexes upstream and downstream communication wavelengths, transmits upstream signal light with wavelengths ⁇ 421 to ⁇ 42s, and receives downstream signal light with wavelengths ⁇ 211 to ⁇ 21s.
  • the active system monitoring control unit 32A and the standby system monitoring control unit 32B of the monitoring control unit 32 have the same configuration, and perform failure detection / notification of the transponder unit 33, wavelength mapping setting, and the like.
  • the active system supervisory control unit 32A and the standby system supervisory control unit 32B include an optical transceiver (Optical TRx) 321, an OTN mapper / demapper 322, a management frame transceiver unit 323, a TS adding unit 324, a time synchronization unit 325, and a memory 326. And a CPU 327 that operates using the memory 326.
  • the optical transmitter / receiver 321 transmits / receives signal light to / from the WDM coupler 31.
  • the OTU frame input from the WDM coupler 31 is decapsulated to extract an ether frame.
  • Management frame transmitting and receiving unit 323 transmits and receives a management frame via a ring node 2 1.
  • the OUT frame to which the management frame is mapped is input from the optical transceiver 321 to the OTN mapper / demapper 322, converted into an Ethernet frame format management frame by the OTN mapper / demapper 322, and then received. .
  • the management frame transmission / reception unit 323 generates a management frame in the ether frame format and outputs the management frame to the OTN mapper / demapper 322.
  • the optical transceiver 321 is sent to the WDM coupler 31 from being transmitted after being wavelength-multiplexed by the WDM coupler 31 to the ring node 2 1.
  • the TS adding unit 324 receives information on the current time from the time synchronization unit 325 as necessary, and writes it as a time stamp in the management frame. Similar to the OLT-IF local timer management unit 125 described above, the time synchronization unit 325 is a 16 ns precision counter (timer) and manages the time. Note that the TS adding unit 324 and the time synchronization unit 325 realize a function (details of this function will be described later) for measuring a transmission line delay with the ring node accommodating the own RN. .
  • the OTN transponder 33A includes an optical transceiver (Optical TRx) 331 and an OTN mapper / demapper 332.
  • the optical transmitter / receiver 331 transmits / receives signal light to / from the WDM coupler 31.
  • the OTN mapper / demapper 332 maps the signals received from the connected transponders (transponders 33B 1 to 33B n ) to the OTU frame and outputs them to the optical transceiver 331.
  • an Ethernet frame is extracted from the OTU frame input from the optical transceiver 331 and is output to one of the transponders 33B 1 to 33B n .
  • the OTN transponder unit 33A is not duplicated (redundant), but may be duplicated to improve reliability.
  • the transponders 33B 1 to 33B n have the same configuration, the dual rate burst CDR (Clock Data Recovery) 333, the dual rate optical burst receiver 334, the 10 Gbps continuous optical transmitter (Continuous 10G-Tx) 335, 1 Gbps continuous optical transmitter (Continuous 1G-Tx) 336, and WDM coupler 337.
  • the upstream dual rate burst CDR 333 and the dual rate burst optical receiver 334 transmit upstream signal light having a communication speed of 1 Gbps and 10 Gbps, specifically, burst signals having wavelengths ⁇ up41 and ⁇ up42 transmitted from the ONU via the WDM coupler 337. And is reproduced as a continuous signal of 1 Gbps and 10 Gbps.
  • the 10 Gbps continuous optical transmitter 335 and the 1 Gbps continuous optical transmitter 336 convert 1 Gbps and 10 Gbps ether frames, which are downstream signal light transmitted from the OTN transponder 33A, to wavelengths specified by the IEEE standard, and a WDM coupler. Then, the data is transmitted to the optical fiber side to which the star coupler (optical coupler 4) is connected.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a downlink communication control operation.
  • the user frame input from the higher-level network interface is demultiplexed by the demultiplexing unit (demultiplexing unit 11 shown in FIG. 2), and one of the OLT-IFs (OLT-IFs 12A and 12B shown in FIG. 2)
  • the logical link ID (LLID) uniquely assigned to the ONU by the OLT-IF is assigned.
  • the OLT-IF has a function of identifying which RN is an ONU under which the LLID belongs, and user data is accommodated in an OTU frame for each RN based on the LLID. As shown in FIG. 5, the OTU frame may be generated for each communication speed (corresponding to the upper case in FIG.
  • the OTU frame is output from the ROADM unit 14 connected to the OLT-IF with a fixed delay at a communication wavelength group set in advance for communication between the OLT 1 and each RN.
  • ⁇ 111 ⁇ ⁇ 11i (i is OLT1 and RN3 11 ⁇ RN3 1p number of wavelengths required band communication) OLT1 and ring nodes 2 1 wavelength for communication
  • ⁇ 121 ⁇ ⁇ 12j (j is OLT1 and RN3 21 ⁇ RN3 2q is the number of wavelengths required band communication) OLT1 and ring nodes 2 2 wavelength for communication
  • ⁇ 1n1 ⁇ ⁇ 1nk (k is OLT1 and RN3 n1 ⁇ RN3 nr is the number of wavelengths required band communication) OLT1 and ring node 2 n communication wavelength.
  • the number of wavelengths actually used is determined according to the transmission capacity to be communicated between the OLT 1 and each RN.
  • an MPCP Discovery frame for automatically registering an ONU and an MPCP frame for controlling an upstream burst signal from the ONU are generated by the PON control unit 122 (see FIG. 2) in the OLT-IF, It is MUXed by MUX123.
  • These control frames (MPCP Discovery frame, MPCP frame for controlling the uplink burst signal) are also accommodated in the corresponding OTU frame based on the LLID in the same manner as the user frame, and output to the ROADM unit 14 side.
  • Each ring node connected to the RN extracts a preset communication wavelength, converts the wavelength by a transponder, and then outputs the wavelength to each RN connected with a fixed delay.
  • Each RN and ring node are connected by a point-to-point duplex fiber, and perform communication at a wavelength of at least one wavelength according to the communication capacity between each RN and the ring node (wavelength multiplexing communication). I do).
  • ⁇ 211 ⁇ ⁇ 21s (s is OLT 1 and RN3 number of wavelengths required for 11 communicate over the ring node) communication wavelength of ring nodes 2 1 RN3 11, ⁇ 211 ⁇ ⁇ 21t (t is via ring node OLT1 and the number of wavelengths necessary for communication RN31p) is ring node 2 1 and RN3 1p communication wavelength at, ⁇ 211 ⁇ ⁇ 21u (u is the number of wavelengths required to OLT1 and RN3 21 communicate over the ring node)
  • the communication wavelength of ring node 2 2 and RN3 21 , ⁇ 211 to ⁇ 21w (w is the number of wavelengths required for communication between OLT1 and RN3 2q via the ring node) is the communication wavelength of ring node 2 2 and RN3 2q , ⁇ 211 to ⁇ 21x (x is the number of wavelengths required for communication OLT1 and RN3 n1 over the ring node) communication wavelength of the ring node 2 n
  • each RN a user frame and a control frame are reproduced from an OTU frame stored in a wavelength group received from a higher-order ring node, and a frame addressed to an ONU under which transponder is assigned from the LLID assigned to the reproduced frame.
  • a plurality of transponders in the RN corresponding to the transponders 33B 1 to 33B n shown in FIG. 3 with a fixed delay.
  • Each transponder in each RN converts the received user frame or control frame into a wavelength for each communication speed compliant with IEEE802.3, IEEE802.3av, ITU-T standards, etc., and generates ONU (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G ⁇ 1G-ONU5 101 ).
  • the communication wavelengths between each transponder and each ONU are indicated by ⁇ 311 and ⁇ 312, and these indicate the wavelength for 1 Gbps and the wavelength for 10 Gbps, respectively.
  • ⁇ 311 and ⁇ 312 are transmitted by wavelength multiplexing.
  • Each ONU (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G • 1G-ONU5 101 ) standardizes user frames and control frames received from higher-level RNs according to IEEE802.3, IEEE802.3av, and ITU-T standards.
  • the predetermined operation is executed and processed.
  • the ODU (Optical channel Data Unit) used between ring nodes (within the ring network) and the ODU used between the ring nodes and the RN may be the same, or the ring node transponder can be used for convenience of operation. You may convert and use a different floor.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the uplink communication control operation.
  • Each ONU (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G / 1G-ONU5 101 ) performs Auto Discovery operation with OLT1 based on the control frame received from OLT1 via the ring node and RN. , Registered in OLT1. Thereafter, based on the time information included in the MPCP Gate frame, which is one of the control frames received from the OLT 1, uplink transmission data (user frame) and control frames are transmitted to the upper RN by time division multiplexing.
  • These operations are those standardized by IEEE802.3, IEEE802.3av, ITU-T standards, and the like.
  • communication wavelengths of each transponder and each ONU are indicated by ⁇ 321 and ⁇ 322, and these indicate a wavelength for 1 Gbps and a wavelength for 10 Gbps, respectively.
  • ⁇ 321 and ⁇ 322 are transmitted by time division multiplexing.
  • each transponder (corresponding to the transponders 33B 1 to 33B n shown in FIG. 3) converts the received upstream burst signal (the signal that has been time-division multiplexed) into a continuous signal
  • the OTN transponder 33A accommodates these continuous signals in an OTU frame, which is an OTN format frame, and outputs to the upper ring node with a fixed delay by an optical signal having a wavelength of at least one wavelength designated by the OLT 1 (Send by wavelength multiplexing). Similar to the downlink communication control operation, the OTU frame may be generated for each communication speed, or frames having different communication speeds may be mixedly accommodated in one OTU frame (see FIG. 5).
  • ⁇ 421 ⁇ ⁇ 42s (s is OLT 1 and RN3 number of wavelengths required for 11 communicate over the ring node) communication wavelength of ring nodes 2 1 RN3 11, ⁇ 421 ⁇ ⁇ 42t (t is via ring node OLT1 and RN3 1p number of wavelengths necessary for communication) is ring node 2 1 and RN3 1p communication wavelength at, ⁇ 421 ⁇ ⁇ 42u (u is the number of wavelengths required to OLT1 and RN3 21 communicate over the ring node) Is the communication wavelength of ring node 2 2 and RN3 21 , and ⁇ 421 to ⁇ 42w (w is the number of wavelengths required for communication between OLT1 and RN3 2q via the ring node) is the communication wavelength of ring node 2 2 and RN3 2q , ⁇ 421 to ⁇ 42x (x is OLT1 and RN3 n1 number of wavelengths necessary for communication over the ring node) communication wavelength of the
  • Each ring node converts the signal received from the connected RN into a signal of a predetermined wavelength group for communication with another ring node on the OLT 1 side (for communication in a ring network), Output on a ring network with a fixed delay.
  • ⁇ 511 ⁇ ⁇ 51i (i is, OLT1 and RN3 11 ⁇ 3 1p number of wavelengths necessary for communication) is OLT1 and ring nodes 2 1 wavelength for communication
  • ⁇ 521 ⁇ ⁇ 52j (j is, OLT1 and RN3 21 ⁇ 3 2q wavelength number) OLT1 and ring nodes 2 2 communication wavelengths necessary for communication
  • ⁇ 5n1 ⁇ ⁇ 5nk (k is, OLT1 and RN3 n1 ⁇ 3 number of wavelengths necessary for communication nr) of OLT1 and ring nodes 2 n of It is a communication wavelength.
  • the number of wavelengths actually used is determined according to the transmission capacity to be communicated between the OLT 1 and each RN.
  • the ROADM unit extracts the communication wavelength of each RN from the signal light received via each ring node, and inputs all the extracted wavelengths to both OLT-IFs. Alternatively, it is sorted for each wavelength and input to one of the OLT-IFs.
  • the OLT-IF extracts a user frame and a control frame from the OTU frame, performs a PON control operation specified by the standard, and transfers user data to the demultiplexing unit.
  • the demultiplexing unit transfers the signal received from the OLT-IF to the upper network side according to the multiplexing method of the upper network.
  • the ODU floor used between the ring nodes and the ODU floor used between the ring nodes and the RN may be the same, or different floors may be used.
  • a TDMA-PON system in order to efficiently collect information necessary for uplink bandwidth allocation control by controlling the time when a burst transmitted by an ONU arrives at the OLT, avoiding collision of upstream burst signals. , OLT and ONU ranging (distance measurement). Also in the optical transmission system of the present embodiment, a ranging function is necessary to avoid uplink burst collision between the RN and the ONU and to perform uplink bandwidth allocation control efficiently. In a conventional TDMA-PON system, the number of ONUs supported by the OLT is about 32 at most, so the connection between the OLT and the ONU is not made redundant.
  • the failure area is expanded when an OLT-IF failure in the OLT 1 or a fiber break occurs.
  • all communication paths between the OLT and the RN are duplicated to realize high robustness of the communication network.
  • the OLT which is a PON-specific parameter for controlling the upstream signal so as not to collide on the star coupler (optical coupler 4)
  • RTT distance between the ONUs not only in the active communication path but also in the standby communication path.
  • the conventional method has a problem that the RTTs of the active communication channel and the standby communication channel cannot be managed simultaneously.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation example when the optical communication system according to the present embodiment is communicating on an active communication path.
  • the OLT 1 and the 10G-ONU 5 10 perform uplink and downlink communications on the communication path shown in FIG.
  • the RTT of this communication channel can be ranged in the same manner as the conventional TDMA-PON system. That is, the OLT 1 can acquire RTT information with the 10G-ONU 5 10 by Auto Discovery defined by standards such as IEEE 802.3 and IEEE 802.3av, and the MPCP protocol.
  • RTT_Active_Total acquired by these is RTT_Active_Total
  • Ring node 2 1 -RN3 11 working channel round trip time (RTT_C), RN3 11 -10G-ONU5 10 working channel round trip time (RTT_D), RTT_Active_Total is given by the following equation (1) Can be represented.
  • RTT_Active_Total TT_A + RTT_C + RTT_D + TT_B (1)
  • FIG. 8 shows a case where an optical fiber used in communication between the downlink OLT 1 and the ring node 21 in the optical communication system according to the present embodiment communicating on the communication path of FIG. It is a figure which shows the operation example at the time of switching to.
  • RTT_Standby_Total to be applied to the control in this case is OLT1-ring node 2 1 working downlink communication channel trip time (TT_A), OLT1-ring node 2 1 protection downlink communication channel trip time (TT_A ′), By RTT_Active_Total shown in 1), it can be expressed as the following equation (2).
  • RTT_Standby_Total RTT_Active_Total ⁇ TT_A + TT_A ′ (2)
  • the OLT 1 has means for individually measuring and holding the transmission path lengths of the redundant transmission paths, and setting a standby communication path in advance,
  • a transmission path failure such as a fiber fault occurs
  • the trip time of the fault location, the trip time of the redundant path, and the RTT after path switching can be instantly replaced from the trip time of the active system, and redundancy is facilitated.
  • the transmission line used in the communication between the downstream OLT 1 and the ring node 21 fails has been described.
  • all the redundant paths (duplex optical fibers) of the optical communication system according to the present embodiment have been described. Redundant switching can be performed by a similar method.
  • the monitoring control unit of the OLT 1 monitors the monitoring control unit (not shown) included in the ROADM unit in its own device and the ROADM unit of the ring nodes 2 1 to 2 n.
  • a function that measures the trip time of the active system and the standby system in cooperation with the control unit (not shown) and the monitoring control unit of each RN have.
  • a monitoring control unit (not shown) that performs monitoring control inside the ROADM unit and a monitoring control unit outside the ROADM unit may be combined (the monitoring control unit outside the ROADM unit shown in the figure is the ROADM unit).
  • the monitoring control operation may also be performed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the transfer operation of the supervisory control signal in the optical communication system according to the present embodiment.
  • the monitoring control wavelength ⁇ 611 is used separately from the communication wavelength of the main signal.
  • the monitoring control signal which is a signal of wavelength ⁇ 611 flowing on the ring network, is always dropped once and terminated by the monitoring controller.
  • the monitoring control information of the own apparatus is added to the extracted OTU frame (monitoring control signal) and updated, and the updated monitoring control signal is transferred to the adjacent node (OLT1 or ring node).
  • the received monitoring control signal includes information to be transferred to the RN connected to the own apparatus, the information is extracted and mapped to the OTU frame, and the wavelength for downlink monitoring control with the RN Transfer to RN at ⁇ 711.
  • the wavelength for uplink monitoring control between the OLT 1 and the ring node and the RN is ⁇ 712. This wavelength is a response to the OTU frame (monitoring control signal) from the ring node and the monitoring to be transmitted by the RN. Used to transfer control information to the ring node.
  • the monitoring control unit of each ring node, each RN, and OLT 1 has a time synchronization function.
  • Specific means of time synchronization includes those using GPS, IEEE802.1AS, and NTP (Network Time Protocol).
  • the time synchronization means needs to be unified in the network, and further, for example, an accuracy equivalent to the RTT accuracy required by the accommodated TDMA-PON is required. For example, in the case of a network that accommodates G-EPON specified by IEEE802.3 and 10G-EPON specified by IEEE802.3av, an accuracy of 16 ns is required.
  • the trip time measurement of the active and standby communication paths is a step of measuring transmission path delays in the ring network (transmission path delays in each path (transmission path between adjacent nodes) constituting the ring network) ( Step # 1) and a step (Step # 2) of measuring a transmission line delay between each ring node and each RN connected to the ring node.
  • Step # 1 transmission path delays in each path (transmission path between adjacent nodes) constituting the ring network)
  • Step # 2 a step of measuring a transmission line delay between each ring node and each RN connected to the ring node.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation example of measuring a transmission line delay in the ring network (operation example of Step # 1).
  • FIG. 11 is an operation example of measuring a transmission line delay between the ring node and the RN (of Step # 2). It is a figure which shows an operation example.
  • Step # 1 As shown in FIG. 10, in the monitoring control unit of the OLT 1, the time synchronization unit, the frame generation unit, and the time stamp assigning unit generate an ether frame in which the time stamp is embedded, and store the ether frame in the OTU frame. It transmits to the adjacent ring node 2 n at a wavelength of ⁇ 611 using the working and standby communication channels.
  • the monitoring control unit of the ring node 2 n receives the frame in which the time stamp is embedded from the active and standby communication channels, the reception time information is held, and the time stamp given by the OLT 1 is obtained from the reception time information. By subtracting, RTT information between the OLT 1 and the own device (ring node 2 n ) is acquired.
  • OTU frame monitoring control unit of the ring nodes 2 n to the ring node 2 n-1 adjacent, at a wavelength of ⁇ 611 with the working system and the standby system channel, with embedded RTT information previously acquired Send.
  • a time stamp indicating the transmission time is also embedded in this OTU frame.
  • Each ring node sequentially performs such an operation. That is, when each ring node receives a frame transmitted at a wavelength of ⁇ 611 from the active and standby communication paths, it is one of the information included in the reception time and the received frame.
  • the OLT 1 Based on the time stamp information indicating the frame transmission time by the transmission source node (OLT1 or ring node), the RTT with the transmission source node is calculated, and the calculated RTT information and the time stamp indicating the transmission time are added. Then, the process of transferring the received frame to the adjacent node (OLT1 or ring node) is executed. As a result, finally, the OLT 1 can acquire trip time information (transmission path delay information) of the active and standby communication paths between the ring nodes.
  • trip time information transmission path delay information
  • Step # 2 the operation of the ring nodes 2 1 As an example, also performs the same operation the other ring nodes 2 2 ⁇ 2 n. That is, each ring node sequentially executes the operations described below, so that the active and standby RTT information is notified to the monitoring control unit of the OLT 1.
  • the RN3 11 monitoring control unit, the time synchronization unit, the frame generation unit and the time stamp assigning unit generates a response frame is a OTU frame embedded timestamp (send time information), sent in ⁇ 712 to the ring node 2 1 To do.
  • the response frame is transmitted from each of the active and standby communication paths.
  • Monitoring control unit of the ring nodes 2 1 receives the response frame from the working and standby system channel, and holds the received time information, a value obtained by subtracting the time stamp RN3 11 is applied from the reception time information
  • Each RTT information is acquired by doubling.
  • Ring node 2 1 sequentially in the same sequence, obtains the RTT information under the RN cyclically.
  • the acquired RTT information is added to the monitoring control signal of wavelength ⁇ 611 dropped from the ring network and notified to the adjacent node (in this case, OLT1). Accordingly, OLT 1 obtains the RTT information of the working system and the protection system between the ring nodes 2 1 and the RN its subordinate.
  • each ring node and each RN connected thereto The same operation is performed by each ring node and each RN connected thereto, so that the OLT 1 can finally acquire the RTT information of the active system and the standby system of all the ring nodes and RNs under the control.
  • a protocol for measuring the RTT of the standby communication path is defined in the supervisory control information (supervisory control signal) transferred in the ring network. Then, the RTT of the standby communication path is measured in advance by the method and procedure as described above. This realizes high-speed switching when a failure occurs in the active communication path.
  • the ring node 2 1 When the optical fiber between the OLT 1 and the ring node 2 1 fails and the ring node 2 1 detects an alarm indicating this failure, the ring node 2 1 sends a switch request message to the adjacent ring node 2 2 . It issues (transmits) and requests switching of the route (steps S11 and S12). In addition, the signal transmission path is switched to a backup path (a path that was previously used as a backup system) (step S13). When the ring node 2 2 receives the switching request message transmitted from the ring node 2 1 , the ring node 2 2 transfers the received message to the adjacent ring node 2 3 and switches the signal transmission path to a backup path.
  • a backup path a path that was previously used as a backup system
  • each ring node sequentially executes such an operation and the switching request message transferred by the ring node 2 n reaches the OLT 1
  • the ROADM unit of the OLT 1 switches the signal transmission path to the spare path and then adjoins it.
  • a switch completion message is issued to the ring node 2 n (step S14).
  • the ROADM unit issues an RTT change request message to the OLT-IF corresponding to the switched route (step S15).
  • the OLT-IF that has received the RTT change request message changes to the RTT corresponding to the switched path (step S16), and returns an RTT change completion message to the ROADM unit (step S17).
  • the ring node 2 n When the ring node 2 n receives a response message to the switching request message transferred to the OLT 1 (the switching completion message transmitted in step S14), the ring node 2 n transfers the received switching completion message to the adjacent ring node 2 n-1 . Similarly, when a ring node other than the ring node 2 n receives a switching completion message that is a response message to the switching request message, this message is transferred. When the switching completion message arrives at the ring node 21 where the failure of the transmission path (optical fiber) is detected, the switching operation of the signal transmission path is completed.
  • the ring node that has detected this failure uses a standby communication path to send a message that requires switching to RN. To the standby optical fiber, and further notifies the OLT 1 that the optical fiber with the RN has failed.
  • the OLT 1 changes the RTT according to the notification content (switches to the RTT corresponding to the switched path).
  • the duplex switching (standby optical fiber) is performed. Can be performed in a short time.
  • the ring network configured by nodes having the ROADM function, the RN accommodated in the nodes configuring the ring network, and one or more ONUs are optical.
  • One-to-many connection via a coupler and including a star network that performs time division multiplex transmission in the upstream direction (direction from ONU to RN) one of the nodes constituting the ring network is a station It operates as a side device (OLT) and performs distance measurement with each ONU in the system, uplink bandwidth allocation to the ONU, and the like.
  • OLT side device
  • the transmission path included in the ring network and the transmission path between the nodes constituting the ring network and the RN are duplicated, and one transmission path is set as the active system and the other as the standby system. It was decided. As a result, the following effects are obtained.
  • a conventional OLT-IF has a configuration as shown in FIG. 18, for example, and generally an OLT housing accommodates a plurality of OLT-IFs.
  • the PON control part of the conventional OLT-IF is aggregated to some nodes (corresponding to the above-described OLT 1) in the ring network that is a metro network, and the PON of the RN The signal is directly collected in the OTN network. Therefore, the RN does not require PON control for each PON-IF, and configures the CPU, memory, and NNI side PHY (physical layer) in addition to the PON control function required in the conventional OLT.
  • the number of parts can be greatly reduced, and the power consumption can be reduced compared to the case where the conventional configuration is adopted.
  • the conventional configuration here is a configuration in which the ONU is directly connected to the OLT via an optical coupler, that is, each RN of the optical communication system (see FIG. 1 and the like) of the present embodiment operates as an OLT. This corresponds to a configuration in which the OLT 1 is replaced with a node similar to the ring nodes 2 1 to 2 n (a node not having the OLT-IF).
  • the network reliability can be improved. As described above, simply consolidating the OLT functions expands the service failure area when a transmission line failure occurs. However, in the optical communication system according to the present embodiment, a large number of ONUs are used in one OLT. The service can be accommodated, and the communication path from the station side device (OLT) to the RN is completely duplicated. Therefore, even when the OLT functions are integrated, it is possible to improve the reliability as compared with the conventional example (the system having the configuration disclosed in Patent Document 1 above). Furthermore, since the optical communication system of the present embodiment also has means for measuring the RTT of the standby communication path in advance, the communication path can be switched at a high speed when a failure is detected.
  • OLT station side device
  • the conventional IEEE standard PMD Physical Medium
  • the RN is arranged at a distance that can be supported by the Dependent (physical medium dependent unit), and the RN also has a function as a relay that converts the burst signal, which is an upstream signal from the ONU, into a continuous signal and transfers it.
  • the transmission line up to can be easily extended.
  • next-generation metro / access network technology enables power saving, high reliability by high-speed switching at the time of redundancy, and accommodation in a rural area. Prolongation is possible.
  • Embodiment 2 the optical communication system having a configuration in which the communication wavelength used for communication in the ring network and the communication wavelength used for communication between the ring node and the RN are wavelength-converted by the ring node has been described.
  • an optical communication system in which a ring node relays signals without performing wavelength conversion will be described. Note that the RTT measurement method for the active communication channel and the standby communication channel by the supervisory control and the path switching operation (redundancy switching control operation) at the time of failure detection are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. Further, the description of the parts common to the optical communication system of Embodiment 1 is omitted.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a configuration of the optical communication system according to the second embodiment and a downlink communication control operation.
  • the optical communication system of this embodiment the ring nodes 2 1 ⁇ 2 n of the optical communication system of the first embodiment is replaced by a ring nodes 2a 1 ⁇ 2a n.
  • the ring nodes 2a 1 ⁇ 2a n is obtained by removing the transponder from the ring nodes 2 1 ⁇ 2 n.
  • Ring nodes 2a 1 ⁇ 2a n of this embodiment is transmitted in a downstream communication control operation, the signal light of specific wavelength extracted from the signal light flowing on the ring network, the RN under without wavelength conversion To do.
  • the downlink communication control operation in the optical communication system of the present embodiment is as follows.
  • the OLT 1 performs (Procedure D1) and (Procedure D2) shown in the first embodiment, and sends a downlink signal to the ring network.
  • Ring nodes 2a 1 ⁇ 2a n is the like of the ROADM portion WSS (the Wavelength the Select Switch), extracts the communication wavelength set in advance, each wavelength extracted, the port corresponding RN is connected (optical fiber) Distribute.
  • WSS the Wavelength the Select Switch
  • Each RN and ring node are connected by a point-to-point duplex fiber, and the RN extracts the signal that the connected ring node extracts from the ring network and distributes to itself. It receives with the wavelength when it is done.
  • ⁇ 121 ⁇ ⁇ 12j is a ring node 2a 2 RN3 21 ⁇ RN3 2q communication wavelength
  • ⁇ 1n1 ⁇ ⁇ 1nk is a ring node 2a n RN3
  • the communication wavelengths n1 to RN3 nr , and the number of wavelengths actually used is determined according to the transmission capacity to be communicated between the OLT 1 and the RN.
  • Each RN performs (Procedure D4) and (Procedure D5) shown in the first embodiment, and sends a downstream signal to the subordinate ONU (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G ⁇ 1G-ONU5 101 ). To do.
  • Each ONU under the RN executes (procedure D6) shown in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an uplink communication control operation in the optical communication system according to the second embodiment.
  • Ring nodes 2a 1 ⁇ 2a n of the present embodiment in the uplink of the communication control operation, the signal light received from RN subordinate, and transmits to the ring network without wavelength conversion.
  • the uplink communication control operation in the optical communication system of the present embodiment is as follows.
  • Each ONU (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G ⁇ 1G-ONU5 101 ) performs the (procedure U1) described in the first embodiment, and transmits an uplink signal to a higher-order RN.
  • the transponder converts an upstream burst signal (a signal transmitted by time division multiplexing) received from each subordinate ONU into a continuous signal, and further, converts these continuous signals into OTN format frames. It is accommodated in a certain OTU frame, and is output to an upper ring node with a fixed delay by an optical signal (wavelength multiplexed optical signal) having a wavelength of at least one wavelength designated from the OLT 1.
  • An OTU frame may be generated for each communication speed, or frames having different communication speeds may be mixedly accommodated in one OTU frame.
  • the optical transmitter constituting the optical transmission / reception device 331 (see FIG. 3) built in the OTN transponder 33A of each RN may be a fixed wavelength laser. In the RN, these lasers (optical transmitters) are tunable lasers. The transmission wavelength is specified by the monitoring controller and uses the wavelength.
  • ⁇ 521 ⁇ ⁇ 52j is a ring node 2a 2 RN3 21 ⁇ 3 2q wavelength for communication
  • Each ring node outputs the signal received from the connected RN as it is to the ring network.
  • the OLT 1 performs (procedure U4) shown in the first embodiment, and transfers the uplink user data to the upper network side.
  • each ring node constituting the ring network directly converts the wavelength-downstream signal extracted from the signal light flowing on the ring network (wavelength conversion). Without being transmitted), and the uplink signal received from the subordinate RN is output to the ring network as it is. Thereby, the effect similar to Embodiment 1 can be acquired. Furthermore, the transponder of each ring node can be omitted, and the network configuration can be simplified.
  • Embodiment 3 the optical communication system in which the ring node and the RN are connected by an optical fiber has been described.
  • the RN described in the first and second embodiments is directly used as a transponder of the ring node. It may be accommodated. Therefore, in this embodiment, an optical communication system having a configuration in which an RN is directly accommodated in a ring node will be described.
  • the RTT measurement method for the active communication channel and the standby communication channel by the supervisory control and the path switching operation (redundancy switching control operation) at the time of failure detection are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. Further, the description of the parts common to the optical communication system of Embodiment 1 is omitted.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of the optical communication system according to the third embodiment.
  • the optical communication system according to the present embodiment includes the ring nodes 2 1 and RN3 11 to 3 1p , the ring nodes 2 2 and RN3 21 to 3 2q of the optical communication system according to the first embodiment (see FIG. 1). , ..., the ring nodes 2 n and RN3 n1 ⁇ 3 nr, ring node 2b 1, ring node 2b 2, ..., is replaced with a ring node 2b n.
  • Ring node 2b 1, ring node 2b 2, ..., the ring node 2b n, and ROADM unit RN3 11 ⁇ 3 1p described in the first embodiment, RN3 21 ⁇ 3 2q, ... , RN3 n1 ⁇ 3 nr ( Figure RN # 11 to # 1p, RN # 21 to # 2q,..., RN # n1 to #nr.
  • the transmitter of the optical transceiver mounted on the RN OTN transponder included in each ring node is assumed to be a wavelength tunable laser.
  • the RN constitutes an ONU accommodation unit.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a downlink communication control operation in the optical communication system according to the third embodiment. The downlink communication control operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the OLT 1 performs (Procedure D1) and (Procedure D2) shown in the first embodiment, and sends a downlink signal to the ring network.
  • the ring nodes 2b 1 to 2b n extract communication wavelengths set in advance by a WSS (Wavelength Select Switch) or the like in the ROADM unit, and distribute each extracted wavelength to the corresponding RN.
  • WSS Widelength Select Switch
  • Each RN in each ring node receives the signal extracted by the ROADM unit from the ring network and distributed to itself as the wavelength at the time of extraction.
  • the distribution in ⁇ 111 ⁇ ⁇ 11i communication wavelength to be allocated to each RN interior ring node 2b 1 is extracted by the ring node 2b 1
  • ⁇ 121 ⁇ ⁇ 12j each RN interior ring node 2b 2 is extracted by the ring node 2b 2
  • communication wavelength to be a communication wavelength is distributed to ⁇ 1n1 ⁇ ⁇ 1nk each RN interior ring node 2b n extracted by the ring node 2b n
  • the number of wavelengths actually used to communicate RN in each ring node and OLT1 It is determined according to the transmission capacity.
  • Each RN in each ring node performs (Procedure D4) and (Procedure D5) shown in the first embodiment, and transmits downstream signals to ONUs (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G ⁇ 1G- and sends it to the ONU5 101).
  • Each ONU under the RN executes (procedure D6) shown in the first embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an uplink communication control operation in the optical communication system according to the third embodiment.
  • the uplink communication control operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • Each ONU (10G-ONU5 10 , 1G-ONU5 1 , 10G ⁇ 1G-ONU5 101 ) implements (procedure U1) shown in the first embodiment, and sends an upstream signal to an upper RN (RN in the ring node). Send to.
  • an upper RN RN in the ring node
  • the transponder converts the upstream burst signal received from each subordinate ONU into a continuous signal, and further, these continuous signals are accommodated in an OTU frame that is an OTN format frame. Then, an optical signal having a wavelength of at least one wavelength designated by the OLT 1 is output to the ROADM unit in the same ring node with a fixed delay.
  • An OTU frame may be generated for each communication speed, or frames having different communication speeds may be mixedly accommodated in one OTU frame.
  • the ring nodes constituting the ring network directly accommodate the RN described in the first embodiment. Thereby, the effect similar to Embodiment 1 can be acquired. Further, when an RN is arranged in the vicinity of a ring node, an optimal network that does not require an extra fiber can be configured.
  • this embodiment can be mixed with Embodiment 1 and Embodiment 2, and the network can be configured flexibly.
  • the optical communication system according to the present invention is useful for a communication system that performs PON control, and is particularly suitable for an optical communication system including a plurality of one-to-many connected networks.

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Abstract

　本発明は、ＲＯＡＤＭ機能を有するノード（ＯＬＴ１，リングノード２1～２n）により構成されたリング型ネットワークと、リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、リモートノードと１つ以上のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）が光カプラ４を介して１対多接続されたスター型ネットワークと、を含み、リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノード（ＯＬＴ１）が、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行する。

Description

光通信システムおよび通信装置
　本発明は、局側装置と加入者側装置（加入者終端装置）とを１対多接続して構成された光通信システムに関する。
　光通信システムの一形態であるＰＯＮ（Passive　Optical　Network）は、中央局に配置される局側装置（ＯＬＴ：Optical　Line　Terminal）と複数の加入者宅に配置される加入者終端装置（ＯＮＵ：Optical　Network　Unit）をスター型カプラおよび光ファイバで１対多接続し、上り方向（加入者から中央局への方向）は時分割多重通信を行い、下り方向は連続通信を行う。このＰＯＮは、下り信号をＯＮＵ側でフレームに付与されたＯＮＵ識別子でフィルタする機能をもつことによって、１台のＯＬＴで複数のＯＮＵを収容する経済的な通信システムとして普及している（例えば、非特許文献１参照）。また、近年、アクセス網の通信容量の更なる増大を目的とした１０Ｇｂｐｓ級-ＰＯＮの標準化が完了した（例えば、非特許文献２参照）。この標準は、従来のＩＥＥＥ８０２.３で規定されている１Ｇｂｐｓ級ＰＯＮの１０Ｇｂｐｓ版であり、従来の１ＧｂｐｓのＥＰＯＮと１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ-ＥＰＯＮのＯＮＵを混在収容可能なＯＬＴ、およびこのＯＬＴに収容されるＯＮＵが実現すべき機能を規定している。同様に、ＩＴＵ-Ｔでも１０Ｇｂｐｓ級のＰＯＮの標準化が進められている。
　これらの国際標準を適用するとＰＯＮ区間の通信速度が１０倍となり、この場合、ふたつメリットが考えられる。一つ目のメリットは、通信キャリアがＯＬＴ１台あたりの加入者収容数を１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮの加入者数と同じにして運用することにより、加入者当たりの通信容量が増大し、加入者がＰＯＮ区間大容量化の恩恵を受けられることである。二つ目のメリットは、通信キャリアがＯＬＴ１台あたりの加入者収容数を１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮより多い加入者を収容することにより、運用コストを下げつつ、加入者に１Ｇｂｐｓ級ＰＯＮと同等またはそれ以上のサービス（通信容量）を提供できることである。
　一般に、１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮのスター型カプラは最大３２分岐乃至６４分岐が用いられ、それ以上の分岐数は、その通信容量の小ささとスター型カプラでの分岐による光伝送路ロスにより、ほとんど実現されていないが、多分岐化によるＯＮＵの収容数は、従来から検討されている。たとえば、特許文献１では、中央局に設置された複数の局側装置が扱う、波長が異なる複数のＰＯＮ信号を合波又はその波長毎に分波するＷＤＭカプラに接続し、ＷＤＭカプラで合波された波長多重信号を１本の光ファイバおよびスター型カプラで特定の局側装置に対応する波長のＰＯＮ信号を送受可能な複数のトランスポンダと接続し、さらにトランスポンダと複数のＯＮＵを１本の光ファイバおよびスター型カプラで接続し、ＰＯＮ信号を上り方向は時分割多重で送受するような多分岐化方法が開示されている。
特開２００８－２０６００８号公報
ＩＥＥＥ８０２．３ ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ
　１０Ｇｂｐｓ級ＰＯＮ装置の有効利用を考える場合、単に１加入者当たりの通信速度向上だけを考えるよりも、ＯＬＴ１台あたりの加入者数を増加させ、通信キャリアの運用コストを下げつつ加入者の満足度も向上するような運用形態が望ましい。
　このような運用形態を適用し、ＯＬＴをより多くの加入者で共用することは、結果としてＯＬＴの消費電力（局側の全ＯＬＴの合計消費電力）を下げることにもつながり、世界中で広まりつつある低消費電力化の流れにも沿うものである。
　しかし、１０Ｇｂｐｓ級の国際標準（上記非特許文献２）に規定されている規定だけでは、多分岐化による伝送品質劣化により、現在サービスされている中央局と加入者宅の距離を縮めることなく多分岐化を実現することは難しい。たとえば、ＯＬＴやＯＮＵの送信器のパワーを高めたり、ファイバ中にアンプを挿入したりするなどして、サービス距離と多分岐化を両立する方法も考えられるが、ＯＬＴやＯＮＵの送信パワーが高くなるとアクセス系ファイバ敷設作業者に対するハザードレベルが高くなることや、上り方向のバースト信号をアンプで増幅することは困難であるなど、オペレーションや技術的な問題が生じる。
　また、上記特許文献１で開示された方法では、局側装置の構成が今までの構成と変わらず、さらにトランスポンダも新たに挿入されるため、多分岐化は可能であるが、低消費電力化が難しいという問題が生じる。また、従来方式に共通の課題として、一つのＯＬＴでより多くの加入者にサービスを提供する場合、中央局装置と加入者装置が１本のファイバで接続されているため、中央局装置や光ファイバ（特に幹線）が故障した場合に、障害エリアが拡大するという問題が生じる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、局側装置１台あたりの加入者収容数（加入者側装置の収容数）の増加（多分岐化）を許容しつつ、省電力化および信頼性向上が可能な光通信システムを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＲＯＡＤＭ機能を有するノードにより構成されたリング型ネットワークと、前記リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、前記リモートノードと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続されたスター型ネットワークと、を含み、前記リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノードがＯＬＴとして動作し、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行することを特徴とする。
　本発明にかかる光通信システムは、システムの低消費電力化を実現できる、という効果を奏する。
図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、局側装置（ＯＬＴ）の構成例を示す図である。 図３は、リモートノード（ＲＮ）の構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図５は、ＯＴＵフレームの構成例を示す図である。 図６は、実施の形態１の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図７は、実施の形態１の光通信システムが現用系通信路で通信している場合の動作例を示す図である。 図８は、実施の形態１の光通信システムで光ファイバが故障した場合の動作例を示す図である。 図９は、実施の形態１の光通信システムにおける監視制御信号の転送動作の一例を示す図である。 図１０は、リング型ネットワークにおける伝送路遅延の測定動作例を示す図である。 図１１は、リングノードとＲＮの間の伝送路遅延の測定動作例を示す図である。 図１２は、冗長切替制御手順の一例を示すシーケンス図である。 図１３は、実施の形態２の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１４は、実施の形態２の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１５は、実施の形態３の光通信システムの構成例を示す図である。 図１６は、実施の形態３の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１７は、実施の形態３の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１８は、従来のＯＬＴ－ＩＦの構成例を示す図である。
　以下に、本発明にかかる光通信システムおよび通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。各実施の形態においては、１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの２つの異なる速度をサポートするネットワークについて説明するが、これは、発明の要点の理解を簡単にするための単なる例示であり、発明の範囲を限定するものではない。さらに高速な加入者収容システムも包含可能である。
実施の形態１．
＜システム構成＞
　まず、システムの全体構成について説明する。図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の光通信システムは、２重化された光ファイバ（幹線光ファイバ）で複数のノード（ＯＬＴ１およびリングノード２1～２n）が接続された構成のリング型ネットワークと、２重化された光ファイバを介してリングノード２1～２nに接続されたリモートノード（ＲＮ）３11～３1p，３21～３2q，…，３n1～３nrと、光ファイバおよび光カプラ（３２分岐カプラ）４を介してＲＮに接続されたＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）とを含んで構成されている。なお、１０Ｇ-ＯＮＵ５10は、上り下り双方向１０Ｇｂｐｓ通信が可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3avで規定されているもの）であり、１Ｇ-ＯＮＵ５1は、上り下り双方向１Ｇｂｐｓ通信が可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3で規定されているもの）であり、１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101は、上り１Ｇｂｐｓ，下り１０Ｇｂｐｓで通信可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3avで規定されているもの）である。以降の説明において、単に「ＯＮＵ」と記載した場合、１０Ｇ-ＯＮＵ５10、１Ｇ-ＯＮＵ５1および１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101を示すものとする。また、ＯＬＴ１にＲＮが接続され、さらにＲＮに各種ＯＮＵが接続されていてもよい。本実施の形態では光カプラ４を３２分岐カプラとした場合について説明するが、他の分岐数であってもよい。
　図１に示した光通信システムにおいて、ＯＬＴ１は、上位網とリング型ネットワークを接続する通信装置であり、多重分離部と、冗長化された２つのＯＬＴ－ＩＦと、監視制御部と、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable　Optical　Add/Drop　Multiplexer）部とを有する。各リングノードは同一構成の通信装置であり、ＲＯＡＤＭ部およびトランスポンダを有する。各ＲＮは同一構成の通信装置であり、トランスポンダおよび監視制御部を有する。なお、ＯＬＴ１は、各リングノードが有する機能に加え、ＰＯＮのＯＬＴとして動作する機能を有する通信装置であり、本実施の形態の光通信システムは、従来は各リングノード配下の通信装置（図１において各ＲＮが配置されている場所の通信装置）が有していたＯＬＴ機能（ＯＬＴとして動作する機能）を一つのリングノードに集約してＯＬＴ１としたものである。
　ＯＬＴ１の多重分離部では、上位網から受け取った下り信号光（フレーム）を２つのＯＬＴ－ＩＦのうちのいずれか一方に出力し、また、ＯＬＴ－ＩＦから受け取った上り信号光を上位網へ出力する。ＯＬＴ－ＩＦは、ＯＬＴ１がＰＯＮの局側装置として動作するための各種処理を実行する。詳細については別途説明する。また、２つのＯＬＴ－ＩＦのうち、一方が現用系、他方が予備系に設定される。監視制御部は、通信システム内の監視（故障検出）および故障検出時の経路切替などを行う。ＯＬＴ１および各リングノードのＲＯＡＤＭ部は、リング型ネットワーク上を流れている信号（光）を対象として、特定波長の抽出および追加（リング型ネットワークへの出力）を行う。各リングノードのトランスポンダは、受信した信号光の波長変換を行う。各ＲＮのトランスポンダも受信した信号光の波長変換を行うが、上り方向においては、通信速度の異なる複数の光バースト信号を終端し、ＲＮとＯＬＴ１が通信するための少なくとも１波以上の波長の光連続信号に変換する処理も併せて実施する。一方、下り方向においては、あらかじめＲＮ毎に定められた所定の通信波長の信号からトランスポンダ毎の信号を抽出し、標準規格で規定されたＰＯＮ固有の波長で所定のフレームフォーマットにて通信信号を送信する。
　ＯＬＴ１とＲＮ３11～３1p（ｐはリングノード２1配下に接続されるＲＮ数），ＲＮ３21～３2q（ｑはリングノード２2配下に接続されるＲＮ数），ＲＮ３n1～３nr（ｒはリングノード２n配下に接続されるＲＮ数）は、１つ以上のリングノード２1～２n（ｎはリング型ネットワークを構成しているリングノードの数）を介して接続され、ＲＮとその配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ，１Ｇ-ＯＮＵ，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ）との間の通信速度よりも高速な伝送速度で連続光ＷＤＭによるＯＴＵ（Optical-channel　Transport　Unit）フレーム転送を行うことにより通信する。一方、各ＲＮに収容されているトランスポンダとその配下に接続されている各ＯＮＵは、従来のＰＯＮと同様にスター型トポロジーで接続され、従来のＴＤＭＡ－ＰＯＮ方式で通信する。
　また、図示したように、本実施の形態の光通信システムでは、リング型ネットワークを構成しているノード（通信装置）の中の１つにＯＬＴ機能を集約したことを特徴としている。ただし、ＯＬＴ機能を１つのノードに集約したのは説明を簡単化するためであり、１つに集約することは必須ではない。ＯＬＴ機能を一部のノードに分散して持たせてもよい。
＜ＯＬＴの構成＞
　次に、ＯＬＴ１の構成について説明する。図２は、図１に示したＯＬＴ１の構成例を示す図である。ここでは、一例として、ＯＬＴ１はＩＥＥＥ標準に準拠するＰＯＮ制御を行うものとする。図示したように、ＯＬＴ１は、多重分離部１１と、ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａおよび１２Ｂと、現用系監視制御部１３Ａおよび予備系監視制御部１３Ｂからなる監視制御部１３と、ＲＯＡＤＭ部１４とを備える。ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａ，１２Ｂと監視制御部１３（現用系監視制御部１３Ａ，予備系監視制御部１３Ｂ）は監視制御バスで接続されている。なお、ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａ，１２Ｂおよび監視制御部１３がＯＬＴ処理手段を構成する。
　多重分離部１１は、ＮＮＩ（Network　Network　Interface）経由で上位網から下り信号光（フレーム）を受信した場合、受信した信号光を２つのＯＬＴ－ＩＦのうちのいずれか一方に出力する。また、ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａ，１２Ｂから受け取った上り信号光を上位網へ送信する。
　ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａおよび１２Ｂは同じ構成となっており、いずれか一方が現用系に設定され、他方が予備系に設定される。図２では、ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａが現用系に設定されている。ＯＬＴ－ＩＦ１２Ａおよび１２Ｂは、ＣＰＵ１２－１、このＣＰＵ１２－１の動作に必要なメモリ１２－２、高集積ＰＯＮ制御部１２－３、光送受信器（Optical　TRx）１２－４およびパケットバッファメモリ１２－５からなり、高集積ＰＯＮ制御部１２－３は、Ｌ２ブリッジ１２１、ＰＯＮ制御部１２２、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１２３、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１２４、ローカルタイマ管理部１２５、ＰＯＮ-ＴＳ付与部１２６、ＯＴＮマッパ／デマッパ１２７およびＳＥＲ／ＤＥＳ１２８を備えている。
　Ｌ２ブリッジ１２１は、多重分離部１１経由で複数のＮＮＩから入力された信号をブリッジする処理や、ＶＬＡＮタグの処理を実施する。ＰＯＮ制御部１２２は、複数のトランスポンダをサポートするために超多リンク（ＬＬＩＤ：Logical　Link　ID）をサポートしており、ＭＰＣＰ（Multi-Point　Control　Protocol）制御，ＲＴＴ（Round　Trip　Time）管理，上り帯域割り当て制御などの制御を行う。ＭＵＸ１２３は、下り方向のＮＮＩ側から入力されたEthernet（登録商標）フレーム（以下、イーサフレームと記載する）とＰＯＮ制御部１２２で生成されたイーサフレームを多重する。ＤＥＭＵＸ１２４は、上り方向のフレームをＰＯＮ制御に必要なイーサフレーム（ＰＯＮ制御部１２２が処理するフレーム）とＮＮＩ側に送信すべきイーサフレームに振り分ける。ローカルタイマ管理部１２５は、ＰＯＮ制御で標準的に使用される１６ｎｓ粒度の３２ビットカウンタを管理する。ＰＯＮ-ＴＳ付与部１２６は、ＭＰＣＰフレームにタイムスタンプを付与する。ＯＴＮマッパ／デマッパ１２７は、ＭＵＸ１２３およびＰＯＮ－ＴＳ付与部１２６経由でＮＮＩまたはＰＯＮ制御部１２２から入力されたイーサフレームをＯＴＵフレームにマッピング（カプセリング）して送信する処理、およびＳＥＲ／ＤＥＳ１２８経由で受信したＯＴＵフレームをイーサフレームにデマッピング（デカプセリング）する処理を行う。ＳＥＲ／ＤＥＳ１２８は、ＯＴＮ（Optical　Transport　Network）-ＩＦに接続する光送受信器１２－４とのインタフェースに必要なシリアライザ／デシリアライザである。ＯＴＵフレームとはＯＴＮで使用するフレームである。
　光送受信器１２－４は、ＳＥＲ／ＤＥＳ１２８から出力された波長λ111～λ1nkの信号光をＲＯＡＤＭ部１４へ送信するとともに、波長λ511～λ5nkの信号光をＲＯＡＤＭ部１４から受信し、ＳＥＲ／ＤＥＳ１２８へ出力する。
　監視制御部１３の現用系監視制御部１３Ａおよび予備系監視制御部１３Ｂは同じ構成であり、光パス切替制御やＯＬＴ-ＩＦの故障検出／通知、ＯＬＴ－ＩＦの切り替えなどを行う。これらの現用系監視制御部１３Ａおよび予備系監視制御部１３Ｂは、ＣＰＵ１３１、このＣＰＵ１３１の動作に必要なメモリ１３２、管理フレーム送受信部１３３、ＴＳ付与部１３４、時刻同期部１３５、ＲＴＴ計算部１３６、ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７および光送受信器（Optical　TRｘ）１３８を備える。
　管理フレーム送受信部１３３は、ＲＯＡＤＭ部１４経由で管理フレームを送受信する。管理フレームの受信時は、管理フレームがマッピングされたＯＵＴフレームが光送受信器１３８からＯＴＮマッパ／デマッパ１３７に入力され、ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７によりイーサフレームフォーマットの管理フレームに変換された後、ＲＴＴ計算部１３６経由で受信する。一方、送信時は、管理フレーム送受信部１３３はイーサフレームフォーマットの管理フレームを生成してＯＴＮマッパ／デマッパ１３７に出力し、そこでイーサフレーム（管理フレーム）がＯＴＵフレームにマッピングされた後、光送受信器１３８から送信される。
　ＴＳ付与部１３４は、管理フレーム送受信部１３３が管理フレームを生成して送信する場合に、必要に応じて時刻同期部１３５から現在時刻の情報を受け取り、タイムスタンプとして管理フレームに書き込む。時刻同期部１３５は、上述したＯＬＴ－ＩＦのローカルタイマ管理部１２５と同様に、１６ｎｓ精度のカウンタ（タイマ）であり、時刻を管理する。ＲＴＴ計算部１３６は、ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７経由で受信した管理フレームの内容を確認し、ＲＴＴ（遅延）を算出する必要があると判断した場合、すなわち、ＲＴＴ測定用の時刻情報が含まれている管理フレームを受信した場合に、受信した時刻情報と時刻同期部１３５で管理されている情報（現在時刻を示す時刻情報）とに基づいてＲＴＴを計算する。なお、ＴＳ付与部１３４，時刻同期部１３５，ＲＴＴ計算部１３６は、各リングノードとの間の伝送路遅延を測定するための機能（この機能の詳細については後述する）を実現している。
　ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７は、上述したＯＴＮマッパ／デマッパ１２７と同様の処理、すなわち、下り方向（ＲＯＡＤＭ部１４側に向けた方向）では、管理フレーム送受信部１３３から入力されるイーサフレームをカプセル化してＯＴＵフレームを生成する。また、上り方向については、光送受信器１３８から入力されるＯＴＵフレームをデカプセル化してイーサフレームを取り出す。光送受信器１３８は、ＲＯＡＤＭ部１４との間で波長λ611の信号光を送受信する。
　ＲＯＡＤＭ部１４は、リング型ネットワークを流れている信号光に対して、特定波長の信号光の抽出処理および追加処理を行う。なお、ＲＯＡＤＭ部１４は、一般的な機能を具備する従来の光スイッチとトランスポンダから構成されるものである。
＜ＲＮの構成＞
　次に、リモートノード（ＲＮ）３11～３1p，３21～３2q，…，３n1～３nrの構成について説明する。なお、図１に示した各ＲＮは同一構成である。そのため、ここではＲＮ３11を例にとって各ＲＮの構成を説明する。図３は、図１に示したＲＮ３11の構成例を示す図である。図示したように、ＲＮ３11は、ＷＤＭカプラ３１と、現用系監視制御部３２Ａおよび予備系監視制御部３２Ｂからなる監視制御部３２と、ＯＴＮトランスポンダ３３Ａおよびトランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂnからなるトランスポンダ部３３とを備える。監視制御部３２（現用系監視制御部３２Ａ，予備系監視制御部３２Ｂ）とトランスポンダ部３３（ＯＴＮトランスポンダ３３Ａ，トランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂn）は監視制御バスで接続されている。
　ＷＤＭカプラ３１は、上り下りの通信波長を波長多重し、波長λ421～λ42sの上り信号光の送信、および波長λ211～λ21sの下り信号光の受信を行う。
　監視制御部３２の現用系監視制御部３２Ａおよび予備系監視制御部３２Ｂは同じ構成であり、トランスポンダ部３３の故障検出／通知、波長マッピング設定などを行う。これらの現用系監視制御部３２Ａおよび予備系監視制御部３２Ｂは、光送受信器（Optical　TRｘ）３２１、ＯＴＮマッパ／デマッパ３２２、管理フレーム送受信部３２３、ＴＳ付与部３２４、時刻同期部３２５、メモリ３２６およびこのメモリ３２６を使用して動作を行うＣＰＵ３２７を備える。
　光送受信器３２１は、ＷＤＭカプラ３１との間で信号光を送受信する。ＯＴＮマッパ／デマッパ３２２は、上り方向（リングノード２1に向けた方向）では、管理フレーム送受信部３２３から入力されるイーサフレームをカプセル化してＯＴＵフレームを生成し、ＷＤＭカプラ３１に出力する。また、下り方向については、ＷＤＭカプラ３１から入力されるＯＴＵフレームをデカプセル化してイーサフレームを取り出す。管理フレーム送受信部３２３は、リングノード２1経由で管理フレームを送受信する。管理フレームの受信時は、管理フレームがマッピングされたＯＵＴフレームが光送受信器３２１からＯＴＮマッパ／デマッパ３２２に入力され、ＯＴＮマッパ／デマッパ３２２によりイーサフレームフォーマットの管理フレームに変換された後、受信する。一方、送信時は、管理フレーム送受部３２３はイーサフレームフォーマットの管理フレームを生成してＯＴＮマッパ／デマッパ３２２に出力し、そこでイーサフレーム（管理フレーム）がＯＴＵフレームにマッピングされた後、光送受信器３２１からＷＤＭカプラ３１に送信され、ＷＤＭカプラ３１で波長多重されてからリングノード２1へ送信される。ＴＳ付与部３２４は、管理フレーム送受信部３２３が管理フレームを生成して送信する場合に、必要に応じて時刻同期部３２５から現在時刻の情報を受け取り、タイムスタンプとして管理フレームに書き込む。時刻同期部３２５は、上述したＯＬＴ－ＩＦのローカルタイマ管理部１２５と同様に、１６ｎｓ精度のカウンタ（タイマ）であり、時刻を管理する。なお、ＴＳ付与部３２４，時刻同期部３２５は、自ＲＮを収容しているリングノードとの間の伝送路遅延を測定するための機能（この機能の詳細については後述する）を実現している。
　ＯＴＮトランスポンダ３３Ａは、光送受信器（Optical　TRｘ）３３１およびＯＴＮマッパ／デマッパ３３２を備える。光送受信器３３１は、ＷＤＭカプラ３１との間で信号光を送受信する。ＯＴＮマッパ／デマッパ３３２は、上り方向では、接続されている各トランスポンダ（トランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂn）から受信した信号をＯＴＵフレームにマッピングし、光送受信器３３１に出力する。また、下り方向については、光送受信器３３１から入力されるＯＴＵフレームからイーサフレームを抽出し、トランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂnのいずれかに出力する。なお、図３に示した構成例では、ＯＴＮトランスポンダ部３３Ａは２重化（冗長化）されていないが、２重化して信頼性を向上させてもよい。
　トランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂnは同じ構成であり、上り用デュアルレートバーストＣＤＲ（Clock　Data　Recovery）３３３、デュアルレートバースト光受信器（Dual　rate　Optical　Burst　Rx）３３４、１０Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous　10G-Tx）３３５、１Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous　1G-Tx）３３６、およびＷＤＭカプラ３３７を備える。
　上り用デュアルレートバーストＣＤＲ３３３およびデュアルレートバースト光受信器３３４は、通信速度が１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの上り信号光、具体的には、ＯＮＵから送信されてくる波長λup41およびλup42のバースト信号をＷＤＭカプラ３３７経由で受信して、１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの連続信号として再生する。また、１０Ｇｂｐｓ連続光送信器３３５および１Ｇｂｐｓ連続光送信器３３６は、ＯＴＮトランスポンダ３３Ａから送られてくる下り信号光である１Ｇｂｐｓと１０ＧｂｐｓのイーサフレームをＩＥＥＥ標準で規定された波長に変換し、ＷＤＭカプラ３３７を介して、スター型カプラ（光カプラ４）の接続された光ファイバ側に送信する。
＜下り方向の通信制御動作＞
　次に、本実施の形態の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作について、図４を用いて説明する。なお、図４は、下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。
（手順Ｄ１）
　上位網インタフェースから入力されたユーザフレームは、ＯＬＴにおいて、多重分離部（図２に示した多重分離部１１）により、いずれかのＯＬＴ-ＩＦ（図２に示したＯＬＴ-ＩＦ１２Ａ，１２Ｂのうち、現用系に設定されている側）に入力され、ＯＬＴ-ＩＦでＯＮＵに固有に割り当てられたロジカルリンクＩＤ（ＬＬＩＤ）が付与される。ＯＬＴ-ＩＦは、ＬＬＩＤがどのＲＮ配下のＯＮＵであるかを識別する機能を持ち、ユーザデータはＬＬＩＤをもとにＲＮ毎のＯＴＵフレームに収容される。ＯＴＵフレームは、図５に示すように、通信速度毎に生成してもよいし（図５上段の場合に相当）、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい（図５下段の場合に相当）。ＯＴＵフレームは、ＯＬＴ－ＩＦが接続されているＲＯＡＤＭ部１４から、ＯＬＴ１と各ＲＮとの通信用としてあらかじめ設定された通信波長群にて、固定遅延で出力される。
　図４では、λ111～λ11i（ｉはＯＬＴ１とＲＮ３11～ＲＮ３1pが通信する帯域に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２1の通信波長，λ121～λ12j（ｊはＯＬＴ１とＲＮ３21～ＲＮ３2qが通信する帯域に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２2の通信波長，λ1n1～λ1nk（ｋはＯＬＴ１とＲＮ３n1～ＲＮ３nrが通信する帯域に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２nの通信波長である。実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｄ２）
　ＯＬＴ１において、ＯＮＵを自動登録するためのMPCP　Discoveryフレームや、ＯＮＵからの上りバースト信号を制御するためのMPCPフレームがＯＬＴ－ＩＦ内のＰＯＮ制御部１２２（図２参照）で生成され、ユーザフレームとＭＵＸ１２３でＭＵＸされる。これらの制御フレーム（MPCP　Discoveryフレーム，上りバースト信号を制御するためのMPCPフレーム）も、ユーザフレームと同様にＬＬＩＤをもとに該当するＯＴＵフレームに収容し、ＲＯＡＤＭ部１４側に出力する。
（手順Ｄ３）
　ＲＮが接続された各リングノードは、あらかじめ設定された通信波長を抽出し、トランスポンダで波長変換したのち、固定遅延で接続された各ＲＮに出力する。各ＲＮとリングノードは、point-to-pointで２重化ファイバにより接続されており、各ＲＮとリングノード間の通信容量に応じた、少なくとも１波長以上の波長で通信を行う（波長多重通信を行う）。たとえば、リングノード２1では波長λ111～λ11iの信号光を抽出し、トランスポンダで波長λ211～λ21s，…，λ211～λ21tに変換する。図４では、λ211～λ21s（ｓは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３11の通信に必要な波長数）がリングノード２1とＲＮ３11の通信波長，λ211～λ21t（ｔは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３1pの通信に必要な波長数）がリングノード２1とＲＮ３1pの通信波長，λ211～λ21u（ｕは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３21の通信に必要な波長数）がリングノード２2とＲＮ３21の通信波長，λ211～λ21w（ｗは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３2qの通信に必要な波長数）がリングノード２2とＲＮ３2qの通信波長，λ211～λ21x（ｘは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３n1の通信に必要な波長数）がリングノード２nとＲＮ３n1の通信波長，λ211～λ21y（ｙは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３nrの通信に必要な波長数）がリングノード２nとＲＮ３nrの通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１とＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｄ４）
　各ＲＮでは、上位のリングノードから受信した波長群に格納されたＯＴＵフレームからユーザフレームおよび制御フレームを再生し、再生したフレームに付与されているＬＬＩＤからどのトランスポンダ配下のＯＮＵ宛のフレームであるかを識別し、固定遅延でＲＮ内の複数のトランスポンダ（図３に示したトランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂnに相当）に振り分ける。
（手順Ｄ５）
　各ＲＮ内のトランスポンダは、それぞれ、受信したユーザフレームや制御フレームを、IEEE802.3，IEEE802.3av，ITU－T規格などに準拠した通信速度毎の波長に変換して、ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）に送信する。図４では、各トランスポンダと各ＯＮＵ間の通信波長をλ311とλ312で示しており、これらは１Ｇｂｐｓ用の波長と１０Ｇｂｐｓ用の波長をそれぞれ示している。λ311とλ312は波長多重で送信される。
（手順Ｄ６）
　各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）は、上位のＲＮから受信したユーザフレームや制御フレームを、IEEE802.3，IEEE802.3av，ITU－T規格で標準化された所定の動作を実行して処理する。
　なお、リングノード間（リング型ネットワーク内）で使用するＯＤＵ（Opticalchannel　Data　Unit）の階梯とリングノード－ＲＮ間で使用するＯＤＵの階梯は同じでもよいし、運用の都合により、リングノードのトランスポンダで変換して、異なる階梯を使用してもよい。
＜上り方向の通信制御動作＞
　次に、本実施の形態の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作について、図６を用いて説明する。なお、図６は、上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。
（手順Ｕ１）
　各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）は、リングノードおよびＲＮ経由でＯＬＴ１から受信した制御フレームをもとに、ＯＬＴ１との間でAuto　Discoveryの動作を行い、ＯＬＴ１に登録される。その後、ＯＬＴ１から受信した制御フレームの１つであるMPCP　Gateフレームに含まれる時刻情報に基づき、上り送信データ（ユーザフレーム）や制御フレームを上位のＲＮに向かって時分割多重で送信する。これらの動作は、IEEE802.3，IEEE802.3av，ITU－T規格などで標準化されている動作である。図６では、各トランスポンダと各ＯＮＵの通信波長をλ321とλ322で示しており、これらは、１Ｇｂｐｓ用の波長と１０Ｇｂｐｓ用の波長をそれぞれ示している。λ321とλ322は時分割多重で送信される。
（手順Ｕ２）
　各ＲＮにおいては、各トランスポンダ（図３に示したトランスポンダ３３Ｂ1～３３Ｂnに相当）が、受信した上りのバースト信号（時分割多重送信されてきた信号）を連続な信号に変換し、さらに、これらの連続信号を、ＯＴＮトランスポンダ３３Ａが、ＯＴＮフォーマットのフレームであるＯＴＵフレームに収容して、ＯＬＴ１から指定された少なくとも１波長以上の波長の光信号により、固定遅延で上位のリングノードに出力する（波長多重で送信する）。ＯＴＵフレームは、下り方向の通信制御動作と同様に、通信速度毎に生成してもよいし、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい（図５参照）。
　図６では、λ421～λ42s（ｓは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３11の通信に必要な波長数）がリングノード２1とＲＮ３11の通信波長，λ421～λ42t（ｔは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３1pの通信に必要な波長数）がリングノード２1とＲＮ３1pの通信波長，λ421～λ42u（ｕは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３21の通信に必要な波長数）がリングノード２2とＲＮ３21の通信波長，λ421～λ42w（ｗは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３2qの通信に必要な波長数）がリングノード２2とＲＮ３2qの通信波長，λ421～λ42x（ｘは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３n1の通信に必要な波長数）がリングノード２nとＲＮ３n1の通信波長，λ421～λ42y（ｙは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３nrの通信に必要な波長数）がリングノード２nとＲＮ３nrの通信波長である。実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｕ３）
　各リングノードは、接続されているＲＮから受信した信号をＯＬＴ１側の他のリングノードとの通信用（リング型ネットワーク内での通信用）としてあらかじめ決められている波長群の信号に変換し、固定遅延でリング型ネットワーク上に出力する。図６では、λ511～λ51i（ｉは、ＯＬＴ１とＲＮ３11～３1pの通信に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２1の通信波長，λ521～λ52j（ｊは、ＯＬＴ１とＲＮ３21～３2qの通信に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２2の通信波長，λ5n1～λ5nk（ｋは、ＯＬＴ１とＲＮ３n1～３nrの通信に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２nの通信波長である。実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｕ４）
　ＯＬＴ１では、ＲＯＡＤＭ部が、各リングノード経由で受信した信号光から各ＲＮの通信波長を抽出し、抽出した全ての波長を両方のＯＬＴ－ＩＦに入力する。または、波長毎に振り分けていずれかのＯＬＴ－ＩＦに入力する。ＯＬＴ－ＩＦは、ＯＴＵフレームからユーザフレームと制御フレームを抽出し、標準で規定されているＰＯＮ制御の動作を行うとともに、ユーザデータを、多重分離部に転送する。多重分離部は、上位ネットワークの多重方式に従い、ＯＬＴ－ＩＦから受け取った信号を上位ネットワーク側に転送する。
　なお、下り方向の通信制御動作と同様に、リングノード間で使用するＯＤＵの階梯とリングノード－ＲＮ間で使用するＯＤＵの階梯は同じでもよいし、異なる階梯を使用してもよい。
＜冗長切替制御動作およびＲＴＴ（Round　Trip　Time）管理方法＞
　次に、本実施の形態の光通信システムにおける冗長切替制御動作とこれに密接に係わるＲＴＴの管理方法について、図７および図８を参照しながら説明する。
　一般的にＴＤＭＡ－ＰＯＮシステムでは、上りのバースト信号の衝突を避け、ＯＮＵが送信したバーストがＯＬＴに到着する時刻を制御して、上り方向の帯域割り当て制御に必要な情報を効率よく収集するため、ＯＬＴとＯＮＵのレンジング（距離測定）を行う。本実施の形態の光送信システムにおいても、ＲＮとＯＮＵ間の上りバーストの衝突を避け、上り帯域割り当て制御を効率的に行うためには、レンジング機能が必要となる。従来の運用されているＴＤＭＡ－ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴがサポートするＯＮＵの台数が高々３２台程度であるため、ＯＬＴとＯＮＵの接続は冗長化されていないが、本実施の形態の光通信システムでは、ＯＬＴのＭＡＣ機能をＯＬＴ１に集約しているため、ＯＬＴ１内のＯＬＴ－ＩＦの故障やファイバの断線が発生した際に障害エリアが拡大する。これを解決するために、本実施の形態の光通信システムでは、ＯＬＴとＲＮ間の通信路をすべて２重化して、通信網の高いロバスト性を実現している。ここで、通信路を２重化して線路の高速切り替えを実現するためには、スター型カプラ（光カプラ４）上で上り信号が衝突しないように制御するためのＰＯＮ特有のパラメータであるＯＬＴと各ＯＮＵ間の距離（ＲＴＴ）を、現用系通信路だけでなく、予備系通信路でもあらかじめ個別に測定しておく必要がある。しかし、従来の方式では、現用系通信路と予備系通信路のＲＴＴを同時管理できないことが課題となる。
　図７は、本実施の形態の光通信システムが現用系通信路で通信している場合の動作例を示す図である。
　たとえば、ＯＬＴ１と１０Ｇ-ＯＮＵ５10は、図７に示した通信路で、上り方向および下り方向の通信を行う。この通信路のＲＴＴは、原理的には、従来のＴＤＭＡ－ＰＯＮシステムと同様のレンジングが可能である。すなわち、IEEE802.3やIEEE802.3avなどの標準で規定されているAuto　Discovery、およびMPCPプロトコル等により、ＯＬＴ１は、１０Ｇ-ＯＮＵ５10との間のＲＴＴ情報を取得できる。これらにより取得したＲＴＴをRTT＿Active＿Totalとすると、図７に示したＯＬＴ１－リングノード２1間現用系下り通信路トリップタイム（ＴＴ＿Ａ），ＯＬＴ１－リングノード２1間現用系上り通信路トリップタイム（ＴＴ＿Ｂ），リングノード２1－ＲＮ３11間現用系通信路ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ＿Ｃ），ＲＮ３11－１０Ｇ-ＯＮＵ５10間現用系通信路ラウンドトリップタイム(ＲＴＴ＿Ｄ)により、RTT＿Active＿Totalは次式（１）のように表すことができる。
　　RTT＿Active＿Total＝ＴＴ＿Ａ＋ＲＴＴ＿Ｃ＋ＲＴＴ＿Ｄ＋ＴＴ＿Ｂ　　…（１）
　次に、図８は、図７の通信路で通信していた本実施の形態の光通信システムの下りＯＬＴ１－リングノード２1間通信で使用している光ファイバが故障し、予備系通信路に切り替わった場合の動作例を示す図である。
　この場合の制御に適用すべきRTT＿Standby＿Totalは、ＯＬＴ１－リングノード２1間現用系下り通信路トリップタイム（ＴＴ＿Ａ），ＯＬＴ１－リングノード２1間予備系下り通信路トリップタイム(ＴＴ＿Ａ’)，式（１）で示したRTT＿Active＿Totalにより、次式（２）のように表すことができる。
　　RTT＿Standby＿Total＝RTT＿Active＿Total－ＴＴ＿Ａ＋ＴＴ＿Ａ’　　　…（２）
　よって、本実施の形態の光通信システムにおいては、冗長化された伝送路の伝送路長を個別に測定して保持する手段をＯＬＴ１が持ち、予備系の通信路をあらかじめ設定しておけば、ファイバ故障などの伝送路障害時に故障個所のトリップタイムと冗長経路のトリップタイムおよび、現用系のトリップタイムから経路切り替え後のＲＴＴを瞬時に置き換えることができ、冗長化が容易となる。上記の例では、下りのＯＬＴ１－リングノード２1間通信で使用している伝送路が故障した場合について説明したが、本実施の形態の光通信システムのすべての冗長経路（光ファイバが２重化されている経路）に対して、同様の方法による冗長化切り替えが可能である。
　上記の方法による冗長切り替えを実現するため、ＯＬＴ１の監視制御部は、自装置内のＲＯＡＤＭ部が有している監視制御部（図示せず）およびリングノード２1～２nのＲＯＡＤＭ部の監視制御部（図示せず）と、各ＲＮ（ＲＮ３11～３1p，ＲＮ３21～３2q，ＲＮ３n1～３nr）の監視制御部と連携し、現用系および予備系のトリップタイムを測定する機能を有している。なお、ＯＬＴ１では、ＲＯＡＤＭ部の内部で監視制御を行う監視制御部（図示せず）とＲＯＡＤＭ部の外部にある監視制御部を兼用としてもよい（図示したＲＯＡＤＭ部外部の監視制御部がＲＯＡＤＭ部における監視制御動作も行うようにしてもよい）。
　以下に、ＯＬＴ１とＯＮＵの現用系および予備系の通信路の測定に必要な機能と方法について述べる。ここでは、一例として、ＯＬＴ１と１０Ｇ-ＯＮＵ５10の間の通信路測定について示す。
　はじめに、現用系および予備系通信路のトリップタイム測定に使用される監視制御信号の転送方法について説明する。図９は、本実施の形態の光通信システムにおける監視制御信号の転送動作の一例を示す図である。図９に示したように、本実施の形態の光通信システムの監視制御動作では主信号の通信波長とは別に、監視制御用波長λ611を使用する。リング型ネットワークを構成しているＯＬＴ１および各リングノードでは、リング型ネットワーク上を流れる波長λ611の信号である監視制御用信号を必ず一旦ドロップして、監視制御部で終端する。そして、抽出したＯＴＵフレーム（監視制御用信号）に対して自装置の監視制御情報を追加して更新し、更新後の監視制御信号を隣接するノード（ＯＬＴ１またはリングノード）に転送する。また、受信した監視制御信号に、自装置に接続されたＲＮに転送すべき情報が含まれていれば、その情報を抽出してＯＴＵフレームにマッピングし、ＲＮとの間の下り監視制御用波長λ711にてＲＮに転送する。また、図示したように、ＯＬＴ１およびリングノードとＲＮ間の上り監視制御用波長はλ712であり、この波長は、リングノードからのＯＴＵフレーム（監視制御信号）に対する応答や、ＲＮが送信すべき監視制御情報をリングノードに転送するために使用する。
　次に、現用系および予備系通信路のトリップタイムを測定するために必要な機能および手段について説明する。各リングノード，各ＲＮおよびＯＬＴ１の監視制御部は、時刻同期機能を持つ。時刻同期の具体的な手段としては、ＧＰＳやIEEE802.1AS，NTP（Network　Time　Protocol）によるものが挙げられる。時刻同期手段については、ネットワークで統一されている必要があり、さらに、たとえば収容されているＴＤＭＡ－ＰＯＮが必要とするＲＴＴ精度と同等の精度が要求される。たとえば、IEEE802.3で規定されたＧ－ＥＰＯＮやIEEE802.3avで規定されている１０Ｇ－ＥＰＯＮを収容するネットワークの場合は、１６ｎｓの精度が要求される。
　次に、現用系および予備系通信路のＲＴＴを測定する方法について説明する。現用系および予備系通信路のトリップタイム測定は、リング型ネットワークにおける伝送路遅延（リング型ネットワークを構成している各パス（隣接するノード間の伝送路）における伝送路遅延）を測定するステップ（ステップ＃１）、および各リングノードがその配下に接続された各ＲＮとの間の伝送路遅延を測定するステップ（ステップ＃２）からなる。これらのステップを実行して伝送路遅延を測定しておくことにより、ＯＬＴ１は、保持している現用系のＲＴＴと、ステップ＃１，＃２を実行して取得しておいた伝送路遅延情報とに基づいて、経路切り替え後のＲＴＴ（予備系のＲＴＴ）を算出できる。予備系のＲＴＴを算出する方法は、図７および図８を用いて説明したとおりである。
　ステップ＃１，＃２の動作について、図１０，図１１を参照しながら説明する。図１０はリング型ネットワークにおける伝送路遅延の測定動作例（ステップ＃１の動作例）を示す図であり、図１１はリングノードとＲＮの間の伝送路遅延の測定動作例（ステップ＃２の動作例）を示す図である。
（ステップ＃１）
　図１０に示したように、ＯＬＴ１の監視制御部では、時刻同期部、フレーム生成部およびタイムスタンプ付与部が、タイムスタンプを埋め込んだイーサフレームを生成し、このイーサフレームをＯＴＵフレームに格納して現用系および予備系通信路を使ってλ611の波長で、隣接するリングノード２n宛に送信する。リングノード２nの監視制御部では、現用系および予備系通信路からタイムスタンプが埋め込まれたフレームを受信すると、その受信時刻情報を保持して、この受信時刻情報からＯＬＴ１が付与したタイムスタンプを減算することで、ＯＬＴ１と自装置（リングノード２n）の間のＲＴＴ情報を取得する。さらに、リングノード２nの監視制御部は、隣接するリングノード２n-1に対して、現用系および予備系通信路を使ってλ611の波長で、先に取得したＲＴＴ情報を埋め込んだＯＴＵフレームを送信する。このＯＴＵフレームには、送信時刻を示すタイムスタンプも埋め込む。このような動作を各リングノードが順次行う。すなわち、各リングノードは、λ611の波長で送信されてきたフレームを現用系および予備系通信路から受信した場合、それらについて、受信時刻、および受信フレームに含まれている情報の一つである、送信元ノード（ＯＬＴ１またはリングノード）によるフレーム送信時刻を示すタイムスタンプ情報に基づいて、送信元ノードとの間のＲＴＴを算出し、さらに、算出したＲＴＴの情報および送信時刻を示すタイムスタンプを付加して受信フレームを隣接ノード（ＯＬＴ１またはリングノード）に転送する処理をそれぞれ実行する。これにより、最終的に、ＯＬＴ１は、各リングノード間の現用系および予備系通信路のトリップタイム情報（伝送路遅延情報）を取得できる。
（ステップ＃２）
　ここでは、一例としてリングノード２1の動作について説明するが、他のリングノード２2～２nも同様の動作を実行する。すなわち、以下に説明する動作を各リングノードが順次実行することにより、現用系および予備系のＲＴＴ情報がＯＬＴ１の監視制御部に通知される。
　図１１に示したように、まず、リングノード２1の監視制御部は、ＲＮ３11の監視制御部に対して、現用系および予備系通信路のトリップタイム測定リクエストフレームをＯＴＵフレームに載せて波長λ711でそれぞれ送信する。ＲＮ３11の監視制御部では、時刻同期部、フレーム生成部およびタイムスタンプ付与部が、タイムスタンプ（送信時刻情報）を埋め込んだＯＴＵフレームであるレスポンスフレームを生成し、λ712でリングノード２1へ送信する。レスポンスフレームは現用系および予備系通信路それぞれから送信する。リングノード２1の監視制御部は、現用系および予備系通信路からレスポンスフレームを受信すると、その受信時刻情報を保持して、この受信時刻情報からＲＮ３11が付与したタイムスタンプを減算した値を２倍することで、それぞれのＲＴＴ情報を取得する。リングノード２1は、同様のシーケンスで順次、配下のＲＮのＲＴＴ情報をサイクリックに取得する。取得したＲＴＴ情報は、リング型ネットワークからドロップした波長λ611の監視制御用信号に付加して隣接ノード（この場合はＯＬＴ１となる）に通知する。これにより、ＯＬＴ１は、リングノード２1とその配下の各ＲＮとの間の現用系および予備系のＲＴＴ情報を取得する。
　同様の動作を各リングノードおよびこれらに接続された各ＲＮが実施することにより、最終的に、ＯＬＴ１は、全てのリングノードとその配下のＲＮの現用系および予備系のＲＴＴ情報を取得できる。
　このように、本実施の形態の光通信システムでは、リング型ネットワーク内で転送される監視制御情報（監視制御用信号）の中に、予備系の通信路のＲＴＴを測定するためのプロトコルを定義し、上記のような方法および手順により、予備系の通信路のＲＴＴをあらかじめ計測する。これにより、現用系の通信路に障害が発生した場合の高速切り替えを実現する。
　つづいて、図１２を参照しながら冗長切替制御動作例を説明する。ここでは、ＯＬＴ１とリングノード２1とを接続している光ファイバが故障した場合（図８に示した場合に相当）の動作例を説明する。
　ＯＬＴ１とリングノード２1との間の光ファイバが故障し、この故障を示す警報をリングノード２1が検出した場合、リングノード２1は、隣接するリングノード２2に対して切り替え要求メッセージを発出（送信）して経路の切替を要求する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。また、信号伝送経路を予備の経路（それまで予備系としていた経路）に切り替える（ステップＳ１３）。リングノード２2は、リングノード２1から送信された切り替え要求メッセージを受信すると、受信したメッセージを隣接するリングノード２3に転送するとともに信号伝送経路を予備の経路に切り替える。このような動作を各リングノードが順次実行し、リングノード２nにより転送された切り替え要求メッセージがＯＬＴ１に到達すると、ＯＬＴ１のＲＯＡＤＭ部は、信号伝送経路を予備の経路に切り替えた後、隣接するリングノード２nに対して切り替え完了メッセージを発出する（ステップＳ１４）。また、ＲＯＡＤＭ部は、切り替え後の経路に対応するＯＬＴ-ＩＦに対してＲＴＴ変更要求メッセージを発出する（ステップＳ１５）。ＲＴＴ変更要求メッセージを受信したＯＬＴ-ＩＦは、切り替え後の経路に対応するＲＴＴへの変更を行い（ステップＳ１６）、ＲＴＴ変更完了メッセージをＲＯＡＤＭ部に返送する（ステップＳ１７）。リングノード２nは、ＯＬＴ１へ転送した切り替え要求メッセージに対する応答メッセージ（上記ステップＳ１４で送信された切り替え完了メッセージ）を受信すると、受信した切り替え完了メッセージを隣接するリングノード２n-1に転送する。リングノード２n以外のリングノードも同様に、切り替え要求メッセージに対する応答メッセージである切り替え完了メッセージを受信すると、このメッセージを転送する。伝送路（光ファイバ）の故障を検出したリングノード２1まで切り替え完了メッセージが到達すると、信号伝送経路の切り替え動作が終了となる。
　なお、リングノードとその配下のＲＮとの間の伝送路（現用系光ファイバ）で故障が発生した場合、この故障を検出したリングノードは、予備系の通信路を用いて切り替え要メッセージをＲＮに送信することによりこのＲＮとの間の伝送路を予備系光ファイバに切り替え、さらに、ＲＮとの間の光ファイバが故障したことをＯＬＴ１へ通知する。ＯＬＴ１は、リングノードとその配下のＲＮとの間の光ファイバが故障した旨の通知を受けると、通知内容に従ってＲＴＴを変更する（切り替え後の経路に対応するＲＴＴに切り替える）。このように、リングノードとその配下のＲＮとの間の光ファイバで故障が発生した場合もリング型ネットワーク上で光ファイバの故障が発生した場合と同様に、２重化切り替え（予備系光ファイバへの切り替え）を短時間で行うことができる。
　このように、本実施の形態の光通信システムは、ＲＯＡＤＭ機能を有するノードにより構成されたリング型ネットワークと、リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたＲＮと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続され、上り方向（ＯＮＵからＲＮへの方向）では時分割多重送信を行うスター型ネットワークとを含み、リング型ネットワークを構成しているノードの中の１つが、局側装置（ＯＬＴ）として動作し、システム内の各ＯＮＵとの間の距離測定、ＯＮＵに対する上り帯域割り当てなどを行うこととした。また、リング型ネットワークに含まれる伝送路、および、リング型ネットワークを構成しているノードとＲＮとの間の伝送路を２重化し、一方の伝送路を現用系、他方を予備系に設定することとした。この結果、以下に示す効果が得られる。
　まず、システムの低消費電力化が実現できる。この理由について説明する。従来のＯＬＴ－ＩＦは、たとえば図１８に示したような構成であり、一般的にＯＬＴ匡体には複数のＯＬＴ－ＩＦを収容する。一方、本実施の形態の光通信システムでは、従来のＯＬＴ－ＩＦのＰＯＮ制御部分をメトロ網であるリング型ネットワーク内の一部のノード（上述したＯＬＴ１に相当）に集約し、ＲＮではＰＯＮの信号をＯＴＮ網に直収するようにしている。そのため、ＲＮはＰＯＮ－ＩＦ毎にＰＯＮ制御を必要としない構成となっており、従来のＯＬＴで必要であったＰＯＮ制御機能のほかに、ＣＰＵ，メモリ，ＮＮＩ側ＰＨＹ（物理層）を構成する部品が大幅に削減可能で、従来の構成を採用した場合と比較して、低消費電力化が可能である。なお、ここでいう従来の構成とは、ＯＮＵが光カプラを介してＯＬＴに直接接続された構成、すなわち、本実施の形態の光通信システム（図１など参照）の各ＲＮをＯＬＴとして動作するノードに置き換え、さらに、ＯＬＴ１をリングノード２1～２nと同様のノード（ＯＬＴ-ＩＦを有していないノード）に置き換えた構成に相当する。
　また、ネットワークの信頼性を向上できる。先に述べたように、単にＯＬＴ機能を集約するだけでは、伝送路故障が生じた場合に、サービス障害エリアが拡大するが、本実施の形態の光通信システムでは１つのＯＬＴで多くのＯＮＵのサービスを収容でき、また、局側装置（ＯＬＴ）からＲＮまでの通信路を完全に２重化している。そのため、ＯＬＴ機能を集約した場合でも従来例（上記の特許文献１で開示された構成のシステム）と比較して信頼性を向上させることが可能である。さらに、本実施の形態の光通信システムは、予備系通信路のＲＴＴをあらかじめ測定しておく手段も有しているため、障害検出時に通信路の高速切り替えが可能である。
　さらに、従来のＰＯＮシステムにおいては、光バースト信号増幅の技術的な課題があったため、長延化が困難であったが、本実施の形態の光通信システムでは、従来のIEEE標準のＰＭＤ（Physical　Medium　Dependent、物理媒体依存部）でサポートできる距離にＲＮを配置し、ＲＮは、ＯＮＵからの上り信号であるバースト信号を連続信号に変換して転送する中継器としての機能も持つので、ＯＬＴからＯＮＵまでの伝送路を容易に長延化できる。
　以上のように、本実施の形態の光通信システムによれば、次世代のメトロ・アクセスネットワーク技術の融合により、省電力化，冗長化時の高速切り替えによる高信頼化，ルーラルエリア収容のための長延化が可能となる。
実施の形態２．
　実施の形態１では、リング型ネットワークにおける通信で使用する通信波長とリングノードとＲＮの通信に使用する通信波長をリングノードで波長変換する構成の光通信システムについて説明した。これに対して、本実施の形態では、リングノードが波長変換を行うことなく信号を中継する光通信システムについて説明する。なお、監視制御による現用系通信路および予備系通信路のＲＴＴ測定方法、および障害検出時の経路切り替え動作（冗長切替制御動作）については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。また、実施の形態１の光通信システムと共通の部分については説明を省略する。
　図１３は、実施の形態２の光通信システムの構成、および下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。図示したように、本実施の形態の光通信システムは、実施の形態１の光通信システムのリングノード２1～２nをリングノード２ａ1～２ａnに置き換えたものである。また、リングノード２ａ1～２ａnは、リングノード２1～２nからトランスポンダを削除したものである。本実施の形態のリングノード２ａ1～２ａnは、下り方向の通信制御動作において、リング型ネットワーク上を流れる信号光から抽出した特定波長の信号光を、波長変換することなく配下のＲＮへ送信する。
　本実施の形態の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作は、以下に示すとおりである。
（手順Ｄ１ａ）
　まず、ＯＬＴ１は、実施の形態１で示した（手順Ｄ１）および（手順Ｄ２）を実施し、下り信号をリング型ネットワークへ送出する。
（手順Ｄ２ａ）
　リングノード２ａ1～２ａnは、ＲＯＡＤＭ部内のＷＳＳ（Wavelength　Select　Switch）等により、あらかじめ設定された通信波長を抽出し、抽出した各波長を、該当するＲＮが接続されたポート（光ファイバ）に振り分ける。
（手順Ｄ３ａ）
　各ＲＮとリングノードは、point-to-pointで２重化ファイバにより接続されており、ＲＮは、接続されているリングノードがリング型ネットワークから抽出し、自身に向けて振り分けた信号を、抽出された際の波長のまま受信する。図１３では、λ111～λ11iがリングノード２ａ1とＲＮ３11～ＲＮ３1pの通信波長，λ121～λ12jがリングノード２ａ2とＲＮ３21～ＲＮ３2qの通信波長，λ1n1～λ1nkがリングノード２ａnとＲＮ３n1～ＲＮ３nrの通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１とＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｄ４ａ）
　各ＲＮは、実施の形態１で示した（手順Ｄ４）および（手順Ｄ５）を実施し、下り信号を配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）へ送出する。ＲＮ配下の各ＯＮＵは、実施の形態１で示した（手順Ｄ６）を実施する。
　また、図１４は、実施の形態２の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。本実施の形態のリングノード２ａ1～２ａnは、上り方向の通信制御動作において、配下のＲＮから受信した信号光を、波長変換することなくリング型ネットワークへ送信する。
　本実施の形態の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作は、以下に示すとおりである。
（手順Ｕ１ａ）
　各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）は、実施の形態１で示した（手順Ｕ１）を実施し、上り信号を上位のＲＮへ送信する。
（手順Ｕ２ａ）
　各ＲＮにおいては、トランスポンダが、配下の各ＯＮＵから受信した上りのバースト信号（時分割多重送信されてきた信号）を連続な信号に変換し、さらに、これらの連続信号を、ＯＴＮフォーマットのフレームであるＯＴＵフレームに収容して、ＯＬＴ１から指定された少なくとも１波長以上の波長の光信号（波長多重した光信号）により、固定遅延で上位のリングノードに出力する。ＯＴＵフレームは、通信速度毎に生成してもよいし、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい。なお、先の実施の形態１では、各ＲＮのＯＴＮトランスポンダ３３Ａに内蔵された光送受信機器３３１（図３参照）を構成する光送信器は、固定波長のレーザでよいが、本実施の形態のＲＮでは、これらのレーザ（光送信器）を波長可変レーザとする。送信波長は、監視制御部により指定され波長を使用する。
　図１４では、λ511～λ51iがリングノード２ａ1とＲＮ３11～３1pの通信波長，λ521～λ52jがリングノード２ａ2とＲＮ３21～３2qの通信波長，λ5n1～λ5nkがリングノード２ａnとＲＮ３n1～３nrの通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｕ３ａ）
　各リングノードは、接続されているＲＮから受信した信号をそのままリング型ネットワーク上に出力する。
（手順Ｕ４ａ）
　ＯＬＴ１は、実施の形態１で示した（手順Ｕ４）を実施し、上りユーザデータを上位ネットワーク側に転送する。
　このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、リング型ネットワークを構成する各リングノードは、リング型ネットワーク上を流れている信号光から抽出した特定波長の下り信号を、そのまま（波長変換することなく）配下のＲＮへ転送するとともに、配下のＲＮから受信した上り信号をそのままリング型ネットワーク上に出力することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、各リングノードのトランスポンダを省略することができ、ネットワークの構成を簡素化することができる。
実施の形態３．
　実施の形態１および２では、リングノードとＲＮが光ファイバで接続された構成の光通信システムについて説明したが、実施の形態１および２で示したＲＮをリングノードのトランスポンダとして、リングノードに直接収容してもよい。そこで、本実施の形態では、ＲＮをリングノードに直接収容した構成の光通信システムについて説明する。なお、監視制御による現用系通信路および予備系通信路のＲＴＴ測定方法、および障害検出時の経路切り替え動作（冗長切替制御動作）については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。また、実施の形態１の光通信システムと共通の部分については説明を省略する。
　図１５は、実施の形態３の光通信システムの構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の光通信システムは、実施の形態１の光通信システム（図１参照）のリングノード２1およびＲＮ３11～３1p，リングノード２2およびＲＮ３21～３2q，…，リングノード２nおよびＲＮ３n1～３nrを、リングノード２ｂ1，リングノード２ｂ2，…，リングノード２ｂnに置き換えたものである。
　リングノード２ｂ1，リングノード２ｂ2，…，リングノード２ｂnは、ＲＯＡＤＭ部と、実施の形態１で説明したＲＮ３11～３1p，ＲＮ３21～３2q，…，ＲＮ３n1～３nr（図３参照）に相当するＲＮ＃１１～＃１ｐ，ＲＮ＃２１～＃２ｑ，…，ＲＮ＃ｎ１～＃ｎｒとを備えている。なお、各リングノードに含まれるＲＮのＯＴＮトランスポンダに搭載される光送受信器の送信器は波長可変レーザとする。各リングノードにおいて、ＲＮはＯＮＵ収容手段を構成する。
　図１６は、実施の形態３の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。図１６を参照しながら本実施の形態の下り方向の通信制御動作について説明する。
（手順Ｄ１ｂ）
　まず、ＯＬＴ１は、実施の形態１で示した（手順Ｄ１）および（手順Ｄ２）を実施し、下り信号をリング型ネットワークへ送出する。
（手順Ｄ２ｂ）
　リングノード２ｂ1～２ｂnは、ＲＯＡＤＭ部内のＷＳＳ（Wavelength　Select　Switch）等により、あらかじめ設定された通信波長を抽出し、抽出した各波長を、該当するＲＮに振り分ける。
（手順Ｄ３ｂ）
　各リングノード内の各ＲＮは、ＲＯＡＤＭ部がリング型ネットワークから抽出し、自身に向けて振り分けた信号を、抽出された際の波長のまま受け取る。図１６では、λ111～λ11iがリングノード２ｂ1により抽出されリングノード２ｂ1内部の各ＲＮに振り分けられる通信波長，λ121～λ12jがリングノード２ｂ2により抽出されリングノード２ｂ2内部の各ＲＮに振り分けられる通信波長，λ1n1～λ1nkがリングノード２ｂnにより抽出されリングノード２ｂn内部の各ＲＮに振り分けられる通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各リングノード内のＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。
（手順Ｄ４ｂ）
　各リングノード内の各ＲＮは、実施の形態１で示した（手順Ｄ４）および（手順Ｄ５）を実施し、下り信号を配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）へ送出する。ＲＮ配下の各ＯＮＵは、実施の形態１で示した（手順Ｄ６）を実施する。
　また、図１７は、実施の形態３の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。図１７を参照しながら本実施の形態の上り方向の通信制御動作について説明する。
（手順Ｕ１ｂ）
　各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）は、実施の形態１で示した（手順Ｕ１）を実施し、上り信号を上位のＲＮ（リングノード内のＲＮ）へ送信する。
　各リングノード内の各ＲＮにおいては、トランスポンダが、配下の各ＯＮＵから受信した上りのバースト信号を連続な信号に変換し、さらに、これらの連続信号を、ＯＴＮフォーマットのフレームであるＯＴＵフレームに収容して、ＯＬＴ１から指定された少なくとも１波長以上の波長の光信号により、固定遅延で、同一リングノード内のＲＯＡＤＭ部に出力する。ＯＴＵフレームは、通信速度毎に生成してもよいし、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい。
　図１７では、λ511～λ51iがリングノード２ｂ1内の各ＲＮに割り当てられた通信波長，λ521～λ52jがリングノード２ｂ2内の各ＲＮに割り当てられた通信波長，λ5n1～λ5nkがリングノード２ｂn内の各ＲＮに割り当てられた通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮ（リングノード内のＲＮ）が通信すべき伝送容量に応じて決定される。
　このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、リング型ネットワークを構成するリングノードは、実施の形態１で説明したＲＮを直接収容することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、リングノードの近傍にＲＮを配置するような場合に、余分なファイバを必要しない最適なネットワークを構成することができる。
　なお、本実施の形態は、実施の形態１や実施の形態２との混在も可能であり、ネットワークを柔軟に構成することが可能となる。たとえば、実施の形態１の光通信システム（図１参照）におけるリングノード２1およびＲＮ３11～３1pのみを本実施の形態で説明したリングノード２ｂ1に置き換えた構成や、実施の形態２の光通信システム（図１３参照）におけるリングノード２ａ2およびＲＮ３21～３2qのみを本実施の形態で説明したリングノード２ｂ2に置き換えた構成とすることが可能である。
　以上のように、本発明にかかる光通信システムは、ＰＯＮ制御を行う通信システムに有用であり、特に、１対多接続されたネットワークを複数含んだ構成の光通信システムに適している。
　１　ＯＬＴ
　２1，２2，２n，２ａ1，２ａ2，２ａn，２ｂ1，２ｂ2，２ｂn　リングノード
　３11，３1p，３21，３2q，３n1，３nr　リモートノード（ＲＮ）
　４　光カプラ
　５1　１Ｇ-ＯＮＵ
　５10　１０Ｇ-ＯＮＵ
　５101　１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ
　１１　多重分離部
　１２Ａ，１２Ｂ　ＯＬＴ－ＩＦ
　１２－１，１３１，３２７　ＣＰＵ
　１２－２，１３２，３２６　メモリ
　１２－３　高集積ＰＯＮ制御部
　１２－４，１３８，３２１，３３１　光送受信器（Optical　TRx）
　１２－５　パケットバッファメモリ
　１２１　Ｌ２ブリッジ
　１２２　ＰＯＮ制御部
　１２３　マルチプレクサ（ＭＵＸ）
　１２４　デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）
　１２５　ローカルタイマ管理部
　１２６　ＰＯＮ-ＴＳ付与部
　１２７，１３７，３２２，３３２　ＯＴＮマッパ／デマッパ
　１２８　ＳＥＲ／ＤＥＳ
　１３，３２　監視制御部
　１３Ａ，３２Ａ　現用系監視制御部
　１３Ｂ，３２Ｂ　予備系監視制御部
　１３３，３２３　管理フレーム送受信部
　１３４，３２４　ＴＳ付与部
　１３５，３２５　時刻同期部
　１３６　ＲＴＴ計算部
　１４　ＲＯＡＤＭ部
　３１，３３７　ＷＤＭカプラ
　３３　トランスポンダ部
　３３Ａ　ＯＴＮトランスポンダ
　３３Ｂ1，３３Ｂn　トランスポンダ
　３３３　上り用デュアルレートバーストＣＤＲ（Clock　Data　Recovery）
　３３４　デュアルレートバースト光受信器（Dual　rate　Optical　Burst　Rx）
　３３５　１０Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous　10G-Tx）
　３３６　１Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous　1G-Tx）

Claims (15)

  1. 　ＲＯＡＤＭ機能を有するノードにより構成されたリング型ネットワークと、
    　前記リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、
    　前記リモートノードと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続されたスター型ネットワークと、
    　を含み、
    　前記リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノードがＯＬＴとして動作し、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行する
    　ことを特徴とする光通信システム。
  2. 　前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置および前記リモートノードは、ＯＴＵフレームにデータおよび制御情報を設定して相互に通信する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
  3. 　前記リモートノードは、接続されている各ＯＮＵから受信した光バースト信号を光連続信号にそれぞれ変換し、変換後の各光連続信号を波長多重して送信する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
  4. 　前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置は、
    　特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    　システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    　を備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載の光通信システム。
  5. 　前記ノード同士を接続している各伝送路および前記ノードとその配下のリモートノードを接続している各伝送路を２重化された光ファイバにより構成し、局側装置およびリモートノードは、２重化された光ファイバの一方を現用系、他方を予備系に設定して通信を行うこととし、
    　前記ＯＬＴ処理手段は、監視制御動作において、前記２重化された光ファイバの一方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておくとともに他方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておき、ＰＯＮ制御動作においては、現用系として使用する光ファイバに対応する伝送路遅延を使用する
    　ことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
  6. 　前記リング型ネットワークを構成しているノードは、
    　前記リング型ネットワーク上の隣接ノードとの間の伝送路における通信障害、または配下のリモートノードとの間の伝送路における通信障害を検出した場合、その旨を示すメッセージを局側装置に向けて送信するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更し、
    　また、通信障害検出を示すメッセージを受信した場合、このメッセージを局側装置に向けて転送するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更する
    　ことを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
  7. 　前記リング型ネットワークを構成しているノードは、
    　リング型ネットワークで受信した信号光に含まれる特定波長の信号光を波長変換するとともに配下のリモートノードから受信した信号光を波長変換するトランスポンダ、
    　を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の光通信システム。
  8. 　ＲＯＡＤＭ機能を有し、また光カプラを介して複数のＯＮＵを収容するＯＮＵ収容手段を複数備えるノード、により構成されたリング型ネットワークを含み、
    　前記リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノードがＯＬＴとして動作し、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行する
    　ことを特徴とする光通信システム。
  9. 　前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置およびその他のノードが備えているＯＮＵ収容手段は、ＯＴＵフレームにデータおよび制御情報を設定して相互に通信する
    　ことを特徴とする請求項８に記載の光通信システム。
  10. 　前記ＯＮＵ収容手段は、接続されている各ＯＮＵから受信した光バースト信号を光連続信号にそれぞれ変換し、変換後の各光連続信号を波長多重して送信する
    　ことを特徴とする請求項８または９に記載の光通信システム。
  11. 　前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置は、
    　特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    　システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    　を備えることを特徴とする請求項８、９または１０に記載の光通信システム。
  12. 　前記ノード同士を接続している各伝送路および前記ノードとその配下のリモートノードを接続している各伝送路を２重化された光ファイバにより構成し、局側装置およびリモートノードは、２重化された光ファイバの一方を現用系、他方を予備系に設定して通信を行うこととし、
    　前記ＯＬＴ処理手段は、監視制御動作において、前記２重化された光ファイバの一方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておくとともに他方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておき、ＰＯＮ制御動作においては、現用系として使用する光ファイバに対応する伝送路遅延を使用する
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の光通信システム。
  13. 　前記リング型ネットワークを構成しているノードは、
    　前記リング型ネットワーク上の隣接ノードとの間の伝送路における通信障害を検出した場合、その旨を示すメッセージを局側装置に向けて送信するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更し、
    　また、通信障害検出を示すメッセージを受信した場合、このメッセージを局側装置に向けて転送するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更する
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の光通信システム。
  14. 　リング型ネットワークと、前記リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、前記リモートノードと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続されたスター型ネットワークと、を含んだ光通信システムにおいて、ＲＯＡＤＭ機能を有する他のノードとともに前記リング型ネットワークを構成する通信装置であって、
    　特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    　システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    　を備えることを特徴とする通信装置。
  15. 　リング型ネットワークを含んだ光通信システムにおいて、ＲＯＡＤＭ機能を有し、また光カプラを介して複数のＯＮＵを収容するＯＮＵ収容手段を複数備える他のノード、とともに前記リング型ネットワークを構成する通信装置であって、
    　特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    　システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    　を備えることを特徴とする通信装置。
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