WO2023243028A1 - 光ｔｄｍ伝送装置、同期方法、および、同期プログラム - Google Patents

光ｔｄｍ伝送装置、同期方法、および、同期プログラム Download PDF

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optical
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tdm transmission
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公太 西山
雅弘 中川
佳奈 益本
俊哉 松田
剛志 関
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日本電信電話株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44—Star or tree networks

Definitions

  • the present invention relates to an optical TDM transmission device, a synchronization method, and a synchronization program.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing signals used in optical TDM transmission and signals used in a normal transmission network.
  • the signal 801 is a "continuous signal” in which a single signal occupies the same line and the same wavelength transmission path. Continuous signals are optical signals used in existing link systems.
  • the signal 802 is a "burst signal” in which a plurality of signals are divided by a fixed time width (time slot: TS) on the time axis on the same line and the same wavelength transmission path.
  • TS time slot
  • a burst signal is an optical signal that is intermittent on the time axis, and in TDM transmission, data is superimposed on this burst signal and transmitted. Between burst signals, there is a no-signal period (guard time: GT) in which the optical power is approximately 0.
  • multiple nodes (transmission equipment) connected on the same line transmit burst signals on the same wavelength at different times to avoid collisions between signals.
  • a state in which burst signals can reach the destination receiving end without colliding with each other is called a synchronous state.
  • PON Passive Optical Network
  • OLT Optical Line Terminal
  • ONU Optical Network Unit
  • P2MP Point to Multi-point
  • the OLT measures the RTT (Round Trip Time) between each ONU in advance, calculates the timing at which the signals from each ONU will not collide, and notifies each ONU of the timing to synchronize the ONUs. Above, the OLT instructs each ONU regarding the timing of signal transmission.
  • RTT Red Trip Time
  • FIG. 11 is a configuration diagram of the TDM-PON system described in Non-Patent Document 1.
  • an OLT is connected to each ONU through an optical fiber.
  • Optical fibers from the OLT are branched to each ONU via an optical splitter SP.
  • the signal flow from the OLT to the ONU will be referred to as a "downstream signal”
  • the signal flow from the ONU to the OLT will be referred to as an "upstream signal.”
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a TDM-PON system in a 1-to-N optical connection (P2MP optical connection) network described in Non-Patent Documents 1 and 2.
  • P2MP optical connection 1-to-N optical connection
  • N 3 in this case
  • a continuous down signal P11 from the OLT to each ONU and a signal P13 in which the up burst signal P12 from each ONU to the OLT is multiplexed propagate between nodes.
  • the downlink signal P11 is, for example, a Sync signal (S11) and a timing notification signal (S13) used in the RTT measurement in FIG. 12.
  • the upstream signal P12 is, for example, the Sync signal (S12) in FIG.
  • a data signal P14 that is transmitted (replyed) from the receiving ONU to the transmitting ONU.
  • the data signal P14 heading from the receiving side ONU to the sending side ONU is in the same direction as the downlink signal P11B in FIG. 14 heading towards the sending side ONU.
  • a Sync signal is added to the data signal through electrical processing in the OLT, and the downlink signal is transmitted to each ONU as a continuous signal, but in an N-to-M optical connection network that does not include electrical termination between nodes, In an OLT equivalent, it is not possible to add a Sync signal to the data signal P14 and transmit it as a continuous signal. Therefore, the conventional synchronization method used in the existing TDM-PON system cannot be directly applied to an N-to-M optical connection network.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of signal collision of burst signals flowing from left to right.
  • a first data signal 811A, a second data signal 811B, and a third data signal 811C are sequentially superimposed on the optical fiber.
  • the time slot of the first data signal 811A and the time slot of the second data signal 811B partially overlap, resulting in signal collision.
  • a first data signal 812A, a second data signal 812B, and a third data signal 812C are sequentially superimposed onto the optical fiber.
  • the time slots of each data signal can be correctly superimposed without overlapping.
  • the main objective of the present invention is to realize highly accurate synchronization processing of wavelengths used for data signal transmission using separate wavelength resources.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing the exchange between the OLT and the ONU in allocation method 3 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an OLT functional unit (optical TDM transmission device) for realizing OLT according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing processing of an OLT functional unit according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an optical TDM transmission device (OLT) according to the present embodiment.
  • 1 is a configuration diagram of a TDM-PON system described in Non-Patent Document 1.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing a signal flow in the TDM-PON system of FIG. 11.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a TDM transmission system in an N-to-M optical connection network.
  • This TDM transmission system is based on a conventional TDM-PON system.
  • a 2-way synchronization process is adopted in which the OLT measures RTT with each node on the transmitting side (optical node equipped with an ONU equivalent) by sending the Sync signal back and forth between S11 and S12 in FIG. 12. .
  • the OLT controls each time slot so that data signals transmitted by multiple ONUs do not overlap each other on the same wavelength.
  • three ONUs are arranged on the left side of the drawing as the transmitting side of the data signal P12, and three ONUs are arranged on the right side of the drawing as the receiving side of the data signal P12.
  • Continuous signal light P11C is transmitted from the OLT to each ONU on the transmitting side.
  • the downlink continuous signal P11C transmitted from the OLT to the transmitting ONU is in the same direction as the data signal P14 transmitted (reply) from the receiving ONU to the transmitting ONU. Therefore, the Sync signal from the OLT (P11C in FIG. 1, S11 in FIG. 12) and the data signal P14 from the ONU are transmitted at different wavelengths so as not to collide with each other.
  • a burst signal P12 is transmitted from each ONU on the transmitting side to the OLT.
  • the Sync signal of this burst signal P12 is multiplexed as an upstream Sync signal P13A, and the upstream Sync signal P13A reaches the OLT.
  • FIG. 2 is a configuration diagram when the N-to-M optical connection of FIG. 1 is applied to a ring topology network.
  • three ONUs are placed on the left side of the drawing as a transmitting side, and three ONUs are placed on the right side of the drawing as a receiving side.
  • four ONUs are placed on the left side of the drawing as a transmitting side, and five ONUs are placed on the right side of the drawing as a receiving side.
  • a Sync signal P21 (S11, S12 in FIG. 12) is exchanged between the OLT and each ONU on the transmitting side.
  • data signals from each ONU on the sending side (S14 in FIG. 12) reach each ONU on the receiving side via the OLT.
  • a wavelength ⁇ d (first wavelength) used for the data signal P22 and a wavelength ⁇ s (second wavelength) used for the Sync signal P21 are defined. Furthermore, the wavelength ⁇ s defines a first wavelength ⁇ s1 and a second wavelength ⁇ s2 separately.
  • RTT determined at each wavelength ⁇ RTTd estimated at the wavelength ⁇ d and RTTs measured at the wavelength ⁇ s are defined. Furthermore, RTTs defines separately RTTs1 measured at a first wavelength ⁇ s1 and RTTs2 measured at a second wavelength ⁇ s2.
  • the OLT of this embodiment synchronizes at the wavelength ⁇ d on which the data signal is superimposed based on the information of the obtained RTTs.
  • the OLT performs synchronization processing for each ONU according to (procedure 1) to (procedure 3) below.
  • the OLT measures RTTs at the wavelength ⁇ s between the OLT and the ONU by transmitting and receiving with the ONU a Sync signal having a wavelength ⁇ s different from the wavelength ⁇ d used for transmitting and receiving data signals.
  • the OLT calculates RTTd at wavelength ⁇ d by compensating for the time error between RTTs and RTTd at wavelength ⁇ d.
  • Step 3 The OLT synchronizes each ONU based on the calculated RTTd, and controls the data signal transmission timing for each synchronized ONU, so that the data signal transmitted from each ONU is arranged in a time slot. Control so that they overlap.
  • (allocation method 1) to (allocation method 3) will be exemplified regarding the allocation of the wavelength ⁇ s of the Sync signal and the wavelength ⁇ d of the data signal.
  • the OLT calculates RTTs for wavelength ⁇ s and RTTd for wavelength ⁇ d based on any one of these allocation methods.
  • Figure 3 Allocation method 1
  • a wavelength ⁇ d is placed in one of the positive and negative wavelength directions centering on the zero dispersion wavelength of the optical fiber, and a wavelength ⁇ s is placed in the other side in a corresponding manner centered on the zero dispersion wavelength.
  • OLT calculates the chromatic dispersion slope (Fig. 6) that passes through measurement points using multiple wavelengths ⁇ s on the graph of the wavelength axis and the time axis of RTT, and calculates the wavelength dispersion slope on the chromatic dispersion slope.
  • the RTT at wavelength ⁇ d is calculated based on the point corresponding to ⁇ d.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of allocation method 1.
  • DSF dispersion shifted single mode fiber
  • the OLT arranges wavelengths at equal intervals of ⁇ around the zero dispersion wavelength, and performs RTT measurement at each wavelength ⁇ s.
  • the RTTd of the data signal can be estimated from the RTTs of the Sync signal. Therefore, resources for the same wavelengths ⁇ s as wavelengths ⁇ d are required, but the influence of synchronization errors due to chromatic dispersion can be minimized.
  • the zero dispersion wavelength differs slightly depending on individual differences in optical fibers, it is necessary to consider synchronization errors due to individual differences in fibers.
  • the wavelength closest to the zero dispersion wavelength is the wavelength ⁇ d1
  • the next closest wavelength is the wavelength ⁇ d2
  • the next closest wavelength is the wavelength ⁇ d3, and so on.
  • the OLT calculates RTTd1 at wavelength ⁇ d1 from RTTs1 measured at wavelength ⁇ s1 by compensating for time errors.
  • the OLT calculates RTTd2 at wavelength ⁇ d2 from RTTs2 measured at wavelength ⁇ s2 by compensating for time errors.
  • the OLT calculates RTTd3 at wavelength ⁇ d3 from RTTs3 measured at wavelength ⁇ s3 by compensating for time errors.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of allocation method 2.
  • the OLT arranges wavelengths adjacently and alternately so that the RTTs of the Sync signal and the RTTd of the data signal are equal (in order of decreasing wavelength, wavelength ⁇ s1, wavelength ⁇ d1, wavelength ⁇ s2, wavelength ⁇ d2, etc.). , RTT measurement is performed at each wavelength ⁇ s. Thereby, the RTTd of the data signal can be estimated from the RTTs of the Sync signal. Therefore, resources of the same wavelength ⁇ s as the number of wavelengths ⁇ d are required, but similarly to allocation method 1, the influence of synchronization errors due to chromatic dispersion can be minimized. On the other hand, the influence of chromatic dispersion due to the wavelength difference between the adjacent wavelengths ⁇ s and ⁇ d needs to be considered as a synchronization error.
  • the shortest wavelength is the wavelength ⁇ d1
  • the next shortest wavelength is the wavelength ⁇ d2
  • the next shortest wavelength is the wavelength ⁇ d3, and so on.
  • the OLT calculates RTTd1 at wavelength ⁇ d1 from RTTs1 measured at wavelength ⁇ s1 by compensating for time errors.
  • the OLT calculates RTTd2 at wavelength ⁇ d2 from RTTs2 measured at wavelength ⁇ s2 by compensating for time errors.
  • the OLT calculates RTTd3 at wavelength ⁇ d3 from RTTs3 measured at wavelength ⁇ s3 by compensating for time errors.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of allocation method 3.
  • chromatic dispersion shows a linear relationship with wavelength
  • RTT utilizes the characteristic that there is a proportional relationship with chromatic dispersion.
  • the OLT measures each RTTs1 and RTTs2 using several wavelengths of the Sync signal (in the figure, a total of two wavelengths: wavelength ⁇ s1 and wavelength ⁇ s2).
  • the OLT calculates the RTT slope S (chromatic dispersion slope) shown in FIG. 6 based on the measured RTTs1 and RTTs2.
  • the RTTd at the wavelength ⁇ d for the data signal is calculated using the wavelength ⁇ s1, the wavelength ⁇ s2, and the slope of the RTT with respect to the wavelength in the measurement fiber.
  • allocation method 3 since the slope S of the RTT for each fiber is calculated using two wavelengths for the Sync signal, it is possible to take into account synchronization errors due to chromatic dispersion due to individual differences in fibers.
  • FIG. 6 is a graph illustrating calculation for converting into RTTd in allocation method 3.
  • the horizontal axis of this graph is the wavelength ⁇ , and the vertical axis is the RTT time axis.
  • the Sync signal round trip delay measurement unit 13 (FIG. 8) of the OLT measures two RTTs (RTTs1, RTTs2) using Sync signals of two wavelengths (wavelength ⁇ s1, wavelength ⁇ s2).
  • the data signal round trip delay measurement unit 14 (FIG. 8) of the OLT determines the slope of the RTT calculation graph (chromatic dispersion slope) (in the figure, "S ”) is calculated.
  • Step 3) The data signal round trip delay measurement unit 14 of the OLT calculates the RTTd at the wavelength ⁇ d of the data signal from the slope of the RTT calculation graph in (Step 2).
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing the exchange between the OLT and ONU in allocation method 3. Comparing with the sequence diagram in FIG. 12, in FIG. 7, corresponding to (procedure 1) in FIG. 6, the downlink Sync signal becomes two signals (S11a, S11b), and the uplink Sync signal also becomes two signals. (S12a, S12b). Furthermore, as will be described later with reference to FIG. 8, the time stamps in FIG. 7 are also replaced as follows.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of an OLT functional unit (optical TDM transmission device) 10 for realizing OLT.
  • the OLT function unit 10 is connected to an optical fiber network via an optical multiplexing/demultiplexing device 11. Further, the OLT function section 10 includes a burst signal reception section 12, a Sync signal round trip delay measurement section 13, a data signal round trip delay measurement section 14, a counter management section 15, an internal clock section 16, a control section 17, It has a continuous signal transmitter 18.
  • the burst signal receiving unit 12 receives an uplink burst signal (Sync signal, data signal) from each ONU from the optical multiplexing/demultiplexing device 11.
  • the burst signal receiving section 12 notifies the Sync signal round trip delay measuring section 13 of the received Sync signal and its reception time T2, and excludes the data signal from being processed.
  • the slope and the RTTd at the wavelength ⁇ d of the data signal are determined.
  • the data signal round trip delay measuring section 14 notifies the control section 17 of the determined RTTd.
  • the control unit 17 determines the timing at which each ONU transmits a data signal as an uplink burst signal based on the obtained RTTd.
  • the control section 17 notifies the continuous signal transmission section 18 and the counter management section 15 of the timing T0 at which to transmit the downlink continuous Sync signal including information on the transmission timing. Thereby, at the timing T0 received from the control unit 17, the continuous signal transmitting unit 18 transmits a downstream continuous Sync signal to each ONU. That is, data signal transmission control is performed for each ONU in accordance with the determined RTTd.
  • Internal clock section 16 supplies a clock to counter management section 15 .
  • the counter management unit 15 calculates the time from transmitting a downstream Sync signal (S11a, etc.) to transmitting the next Sync signal (S11a, etc.) as a counter value.
  • Count Further, the counter management section 15 starts counting using timing T0 received from the control section 17 as a trigger. Thereby, the timing at which the OLT receives the upstream Sync signal from each ONU can be determined based on the downstream Sync signal.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing the processing of the OLT function unit 10.
  • the control unit 17 notifies the counter management unit 15 of the transmission time of the Sync signal (S141).
  • the counter management unit 15 starts a counter (S151).
  • the internal clock section 16 executes clock supply (S161).
  • the continuous signal transmitter 18 transmits a Sync signal according to S141 (S171).
  • the control unit 17 notifies the Sync signal round trip delay measuring unit 13 of the arrival time (time T1) of the Sync signal to each optical node (ONU) (S142).
  • the counter management unit 15 notifies the counter value (S152).
  • the burst signal receiving unit 12 notifies the Sync signal round trip delay measuring unit 13 of the reception time (time T2) of the Sync signal from each optical node (S111).
  • the Sync signal round trip delay measuring section 13 calculates RTTs and notifies the data signal round trip delay measuring section 14 (S121).
  • the data signal round trip delay measuring unit 14 calculates RTTd and notifies the control unit 17 (S131).
  • the control unit 17 calculates the RTT when each ONU transmits a data signal (S143).
  • the control unit 17 calculates the timing for superimposing the data signal and notifies the continuous signal transmitting unit 18 (S144).
  • the counter management unit 15 notifies the control unit 17 of the counter value (S153).
  • the continuous signal transmitter 18 transmits a Sync signal according to S144 (S172).
  • the present invention provides communication between the OLT and the optical node by transmitting and receiving synchronization signals to and from the optical node when the first wavelength and the second wavelength are adjacent to each other and the wavelengths are arranged alternately along the wavelength axis. It is characterized by estimating the RTT at the second wavelength.
  • the RTT at the first wavelength can be calculated with high accuracy.
  • OLT function section (optical TDM transmission device) 11
  • Optical demultiplexer 11
  • Optical demultiplexer 12
  • Burst signal receiving section 13
  • Sync signal round trip delay measuring section 14
  • Data signal round trip delay measuring section 15
  • Counter management section 16
  • Internal clock section 17
  • Control section 18 Continuous signal transmitting section

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

ＯＬＴは、データ信号の送受信用の第１波長とは異なる第２波長の同期用信号を光ノードと送受信することで、ＯＬＴと光ノードとの間の第２波長におけるＲＴＴを推定し、第２波長におけるＲＴＴと、第１波長におけるＲＴＴとの時間誤差を補償することで、第１波長におけるＲＴＴを算出し、計算した第１波長におけるＲＴＴと第２波長におけるＲＴＴとをもとに各光ノード間の同期をとり、同期した各光ノードに対してデータ信号の送信タイミングを制御することで、各光ノードから送信するデータ信号をタイムスロットに重畳するように制御する。

Description

光ＴＤＭ伝送装置、同期方法、および、同期プログラム
　本発明は、光ＴＤＭ伝送装置、同期方法、および、同期プログラムに関する。
　伝送網における複数もの通信局舎間をフルメッシュ光接続するためには、光パス数の拡大が求められる。光パス数の拡大を実現する一技術として、光時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）が有効である。
　図１５は、光ＴＤＭ伝送で使用する信号と通常の伝送網で使用される信号を示した説明図である。
　信号８０１は、同一回線かつ同一波長の伝送路を、単一の信号が占有する「連続信号」である。連続信号は、既存のリンクシステムで用いられる光信号である。
　信号８０２は、同一回線かつ同一波長の伝送路を、複数の信号が時間軸上で区切られた固定の時間幅（タイムスロット：TS）で分割された「バースト信号」である。バースト信号は、時間軸上で間欠的な光信号であり、ＴＤＭ伝送では、このバースト信号にデータを重畳して伝送する。バースト信号間には、光パワーがほぼ０である無信号区間（ガードタイム:GT）が存在する。
　光ＴＤＭ伝送のデータ転送方式では、同じ回線上に接続される複数のノード (伝送装置)が互いに時間差で同一波長上にバースト信号を送信することで、信号同士の衝突を回避する。バースト信号同士が衝突せずに宛先の受信端に到着できる状態を同期状態と呼ぶ。
　光ＴＤＭ伝送では、バースト信号の送信ノード間でタイミングを合わせることで、信号同士の衝突の生じない同期状態をとる。そのためには、ノード間の信号の伝搬遅延時間を差し引いて、各ノードがバースト信号の送信・方路切り替えを行う必要がある。また、信号を伝搬する光ファイバは、温度変化によって光学距離が時間的に変動する。そのため、光ＴＤＭ伝送のための高精度な同期をとるためには、光学距離の時間的変動に起因した信号伝搬遅延時間のズレも考慮しつつ、各ノードが高精度にタイミングを合わせる必要がある。
　信号の伝搬遅延、伝搬遅延変動を考慮して同期をとる既存技術として最も一般的なものに、現光アクセス網において普及しているＰＯＮ（Passive Optical Network）の光ＴＤＭ伝送方式がある。ＰＯＮでは、通信事業者のビルに置かれるＯＬＴ（Optical Line Terminal）と呼ばれるマスターノードと各ユーザ宅に置かれるＯＮＵ (Optical Network Unit) と呼ばれるノードが受動部品である光スプリッタと光ファイバからなる伝送路を介して接続された、ツリー構造を持つＰ２ＭＰ（Point to Multi-point）型光アクセスシステムの1形態である。ＯＬＴは、各ＯＮＵとの間のＲＴＴ (Round Trip Time)を予め測定して置き、各ＯＮＵからの信号が衝突しないタイミングを算出して各ＯＮＵに通知することでＯＮＵ間における同期をとり、その上で、ＯＬＴは、それぞれのＯＮＵに信号の送信タイミングを指示する。
　図１１は、非特許文献１に記載されるＴＤＭ－ＰＯＮシステムの構成図である。
　光伝送システムは、ＯＬＴが各ＯＮＵと光ファイバで接続される。ＯＬＴからの光ファイバは、光スプリッタＳＰを介して、各ＯＮＵに分岐される。以下、ＯＬＴからＯＮＵへの信号の流れを「下り信号」とし、ＯＮＵからＯＬＴへの信号の流れを「上り信号」とする。
　図１２は、図１１のＴＤＭ－ＰＯＮシステムにおける信号の流れを示すシーケンス図である。
　ＯＬＴは、ＯＮＵにＲＴＴ測定用の下り連続信号を時刻ｔ０に送信する。宛先のＯＮＵは、ＯＬＴからの下り連続信号を受信したタイミングで時刻をｔ０に設定する（Ｓ１１）。ＯＮＵは、ＯＬＴによって指定された時刻ｔ１になると、ＲＴＴ測定用の上りバースト信号を送信する。ＯＬＴは、上りバースト信号を受信した時刻ｔ２を取得する（Ｓ１２）。これにより、ＯＬＴは、時刻ｔ０～ｔ２のタイムスタンプをもとに、ＯＮＵとの間のＲＴＴを算出する。
　ＯＬＴは、算出したＲＴＴをもとに、ＯＮＵにバースト光を用いたデータ信号の送信タイミングを送信する（Ｓ１３）。ＯＮＵは、通知されたタイミングをもとに、バースト光を用いてデータ信号を送信する（Ｓ１４）。
　図１３は、非特許文献１、２に記載される１対Ｎ光接続（Ｐ２ＭＰ光接続）なネットワークにおけるＴＤＭ－ＰＯＮシステムの構成図である。
　この構成図では、１台のＯＬＴと、Ｎ台（ここではＮ＝３）のＯＮＵとが接続される。ＯＬＴから各ＯＮＵへの下り連続信号Ｐ１１と、各ＯＮＵからＯＬＴへの上りバースト信号Ｐ１２が多重された信号Ｐ１３とがノード間を伝搬する。
　下り信号Ｐ１１は、例えば、図１２のＲＴＴ測定で使用するＳｙｎｃ（同期）信号（Ｓ１１）およびタイミング通知信号（Ｓ１３）である。上り信号Ｐ１２は、例えば、図１２のＳｙｎｃ信号（Ｓ１２）および他ＯＮＵあてのデータ信号（Ｓ１４）である。ＯＬＴは、各ＯＮＵがデータ信号（Ｓ１４）を送受信する度に、ＲＴＴの測定を行うことで、数１０-数１００[ns]程度の同期精度を達成している。
　また、特許文献１にも、通信相手のＯＮＵに信号を発信してから応答が帰ってくるまでに掛かるＲＴＴを測定する遅延測定部を有するＯＬＴが、記載されている。
特開２０１７－２０４８２２号公報
篠原弘道、アクセスネットワークのすべて、天野博史(編）、オーム社、東京、2017. Yuanqiu Luo他、「Time Synchronization over Ethernet Passive Optical Networks」、IEEE Communications Magazine、October 2012
　前記した図１３の１対Ｎ光接続（P2MP光接続）なネットワークを、Ｎ対Ｍ光接続（MP2MP光接続）なネットワークに拡張することを検討する。
　図１４は、Ｎ対Ｍ光接続なネットワークにおけるＴＤＭ－ＰＯＮシステムの構成図である。
　この構成図では、図面左側に配置されるＮ台（ここではＮ＝３）のＯＮＵの集合をMetro網の送信側とし、図面右側に配置されるＭ台（ここではＭ＝３）のＯＮＵの集合をMetro網の受信側とする。そして、その左右のMetro網をCore網で接続して、光直結とする。なお、送信側のＯＮＵとは、データ信号Ｐ１２の送信元となるＯＮＵ相当を示す。受信側のＯＮＵとは、データ信号Ｐ１３を受信するＯＮＵ相当を示す。
　なお、受信側のＯＮＵから送信側のＯＮＵに向けて送信（返信）されるデータ信号Ｐ１４も存在する。この受信側のＯＮＵから送信側のＯＮＵに向かうデータ信号Ｐ１４は、送信側のＯＮＵに向かう図１４の下り信号Ｐ１１Ｂと同じ向きである。既存のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴにおける電気処理によってデータ信号にＳｙｎｃ信号を付与し、連続信号として各ＯＮＵに下り信号を送信するが、ノード間で電気終端を含まないＮ対Ｍ光接続なネットワークでは、ＯＬＴ相当においてデータ信号Ｐ１４にＳｙｎｃ信号を付与して連続信号として送信することができない。そのため、既存のＴＤＭ-ＰＯＮシステムで使用される従来の同期手法は、Ｎ対Ｍ光接続なネットワークにそのまま適用することができない。
　図１６は、ＴＤＭ伝送の送信周期の説明図である。
　タイムスロットは、周期Ｔごとに区切られて各ＯＮＵに割り当てられる。この周期のことをＴＤＭフレーム長と呼ぶ。例えば、第１のＯＮＵは、１回目の周期Ｔでは１つのデータ信号を送信でき、次の周期Ｔでは別のデータ信号を送信できる。タイムスロット間に設けられたＧＴは、信号のズレ（同期誤差）を吸収する役割を果たす。
　図１７は、左から右へ流れるバースト信号の信号衝突の説明図である。
　符号８１１では、第１のデータ信号８１１Ａ、第２のデータ信号８１１Ｂ、第３のデータ信号８１１Ｃが、順に光ファイバに重畳される。ここで、ＯＮＵ間の同期誤差が大きいことにより、第１のデータ信号８１１Ａのタイムスロットと、第２のデータ信号８１１Ｂのタイムスロットとが一部重複してしまうことで信号衝突が発生してしまう。
　符号８１２では、第１のデータ信号８１２Ａ、第２のデータ信号８１２Ｂ、第３のデータ信号８１２Ｃが、順に光ファイバに重畳される。ここで、ＯＮＵ間の同期誤差が小さいので、各データ信号のタイムスロットが重複せずに正しく重畳できる。
　つまり、符号８１２に示すようにＯＮＵ間の同期誤差をＧＴで補償できるオーダに抑える必要がある。
　既存のＲＴＴ測定ベースの同期手法を改善することで、Ｎ対Ｍ光接続なネットワークにおいても高精度な同期をとるための手法として、図１２におけるＯＬＴからの上りと下りのＳｙｎｃ信号（S１１とS１２とS１３）を、受信側ＯＮＵからのデータ信号（S１４）とは別波長を用いる方式を検討する。この方式の場合、波長分散によって波長ごとにＲＴＴが異なるため、同じ伝送距離でもＳｙｎｃ信号の波長で測定したＲＴＴをそのままデータ信号の波長のＲＴＴとして使用した場合、同期誤差が生じてしまう。
　そこで、本発明は、データ信号の伝送に使用する波長の高精度な同期処理を、別の波長リソースで実現することを主な課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明の光ＴＤＭ伝送装置は、以下の特徴を有する。
　本発明は、ＯＮＵ相当を配備した複数の光ノードが同期した状態でデータ信号の送信を行う光ＴＤＭ伝送システムに用いられ、光ノード間の同期をとるために各前記光ノードとの間のＲＴＴを把握する光ＴＤＭ伝送装置であって、
　前記光ＴＤＭ伝送装置が、
　データ信号の送受信用の第１波長とは異なる第２波長の同期用信号を前記光ノードと送受信することで、前記光ＴＤＭ伝送装置と前記光ノードとの間の前記第２波長におけるＲＴＴを推定し、
　前記第２波長におけるＲＴＴと、前記第１波長におけるＲＴＴとの時間誤差を補償することで、前記第１波長におけるＲＴＴを算出し、
　計算した前記第１波長におけるＲＴＴと前記第２波長におけるＲＴＴとをもとに各前記光ノード間の同期をとり、同期した各前記光ノードに対してデータ信号の送信タイミングを制御することで、各前記光ノードから送信するデータ信号をタイムスロットに重畳するように制御することを特徴とする。
　本発明によれば、データ信号の伝送に使用する波長の高精度な同期処理を、別の波長リソースで実現することができる。
本実施形態に関するＮ対Ｍ光接続なネットワークにおけるＴＤＭ伝送システムの構成図である。 本実施形態に関する図１のＮ対Ｍ光接続をリングトポロジなネットワークに適用した場合の構成図である。 本実施形態に関する配分方法１の説明図である。 本実施形態に関する配分方法２の説明図である。 本実施形態に関する配分方法３の説明図である。 本実施形態に関する配分方法３のＲＴＴｄに換算する計算を説明するグラフである。このグラフの横軸は波長λで、縦軸はＲＴＴの時間軸である。 本実施形態に関する配分方法３のＯＬＴとＯＮＵとの間のやり取りを示すシーケンス図である。 本実施形態に関するＯＬＴを実現するためのＯＬＴ機能部（光ＴＤＭ伝送装置）の構成図である。 本実施形態に関するＯＬＴ機能部の処理を示すシーケンス図である。 本実施形態に関する光ＴＤＭ伝送装置（ＯＬＴ）のハードウェア構成図である。 非特許文献１に記載されるＴＤＭ－ＰＯＮシステムの構成図である。 図１１のＴＤＭ－ＰＯＮシステムにおける信号の流れを示すシーケンス図である。 非特許文献１、２に記載される１対Ｎ光接続（Ｐ２ＭＰ光接続）なネットワークにおけるＴＤＭ－ＰＯＮシステムの構成図である。 Ｎ対Ｍ光接続なネットワークにおけるＴＤＭ－ＰＯＮシステムの構成図である。 光ＴＤＭ伝送で使用する信号と通常の伝送網で使用される信号を示した説明図である。 ＴＤＭ伝送の送信周期の説明図である。 左から右へ流れるバースト信号の信号衝突の説明図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、Ｎ対Ｍ光接続なネットワークにおけるＴＤＭ伝送システムの構成図である。
　このＴＤＭ伝送システムは、従来のＴＤＭ-ＰＯＮシステムをベースとしている。図１２のＳ１１と、Ｓ１２とでＳｙｎｃ信号が往復することで、ＯＬＴが送信側の各ノード（ＯＮＵ相当を配備した光ノード）との間でＲＴＴを計測する2-wayの同期処理を採用する。そして、ＴＤＭ－ＰＯＮシステムは、ＯＬＴにて、複数のＯＮＵが送信するデータ信号が、同一波長上で互いに重複しないように各タイムスロットを制御する。
　図１では、３台のＯＮＵがデータ信号Ｐ１２の送信側として図面左側に配置され、３台のＯＮＵがデータ信号Ｐ１２の受信側として図面右側に配置されている。
　ＯＬＴから送信側の各ＯＮＵへは、連続信号光Ｐ１１Ｃが送信される。ＯＬＴから送信側のＯＮＵに送信される下り連続信号Ｐ１１Ｃは、受信側のＯＮＵから送信側のＯＮＵに送信（返信）されるデータ信号Ｐ１４と同じ方向である。よって、互いの信号に衝突しないように、ＯＬＴ発のＳｙｎｃ信号（図１ではＰ１１Ｃ、図１２ではＳ１１）と、ＯＮＵ発のデータ信号Ｐ１４とが別々の波長で送信される。
送信側の各ＯＮＵからＯＬＴにバースト信号Ｐ１２が送信される。このバースト信号Ｐ１２のＳｙｎｃ信号は、上りＳｙｎｃ信号Ｐ１３Ａとして多重され、上りＳｙｎｃ信号Ｐ１３ＡはＯＬＴに届く。ここで、バースト信号Ｐ１２、Ｓｙｎｃ信号Ｐ１３Ａは、連続信号光Ｐ１１Ｃと同一波長である。またバースト信号Ｐ１２のデータ信号は、上りデータ信号Ｐ１３Ｂとして多重され、上りデータ信号Ｐ１３Ｂは受信側の各ＯＮＵに届く。
　ここで、上りデータ信号Ｐ１３Ｂは、バースト信号Ｐ１２、上りＳｙｎｃ信号Ｐ１３Ａ、連続信号光Ｐ１１Ｃとは異なる波長を用いて伝送される。
　本実施形態では、図３以降で詳細に説明する仕組みにより、ＯＬＴは下りＳｙｎｃ信号Ｐ１１Ｃと、上りＳｙｎｃ信号Ｐ１３Ａで計測したＲＴＴを、上りデータ信号Ｐ１３Ｂの波長用に補正することで、下りＳｙｎｃ信号Ｐ１１Ｃと上りデータ信号Ｐ１３ＢのＲＴＴを疑似的に求めることができる。
　図２は、図１のＮ対Ｍ光接続をリングトポロジなネットワークに適用した場合の構成図である。
　図１では、３台のＯＮＵが送信側として図面左側に配置され、３台のＯＮＵが受信側として図面右側に配置されていた。
　図２では、４台のＯＮＵが送信側として図面左側に配置され、５台のＯＮＵが受信側として図面右側に配置される。
　データ送信前の準備期間では、ＯＬＴと送信側の各ＯＮＵとの間でＳｙｎｃ信号Ｐ２１（図１２ではＳ１１、Ｓ１２）がやり取りされる。データ送信可の運用期間では、送信側の各ＯＮＵからのデータ信号（図１２ではＳ１４）が、ＯＬＴを経由して、受信側の各ＯＮＵに届く。
　以下、本実施形態で説明に使用する各パラメータを列挙する。
　まず、信号の伝送に使用される波長λについて、データ信号Ｐ２２に使用される波長λｄ（第１波長）と、Ｓｙｎｃ信号Ｐ２１に使用される波長λｓ（第２波長）とを定義する。さらに、波長λｓは、第１の波長λｓ１と、第２の波長λｓ２とを別々に定義する。
　次に、各波長λで把握されるＲＴＴについて、波長λｄで推定されるＲＴＴｄと、波長λｓで測定されるＲＴＴｓとを定義する。さらに、ＲＴＴｓは、第１の波長λｓ１で測定されるＲＴＴｓ１と、第２の波長λｓ２で測定されるＲＴＴｓ２とを別々に定義する。
　本実施形態のＯＬＴは、得られたＲＴＴｓの情報をもとに、データ信号を重畳する波長λｄにおける同期をとる。
　これらの定義したパラメータをもとに、以下の（手順１）～（手順３）に従って、ＯＬＴは各ＯＮＵの同期処理を行う。
　（手順１）ＯＬＴは、データ信号の送受信用の波長λｄとは異なる波長λｓのＳｙｎｃ信号をＯＮＵと送受信することで、ＯＬＴとＯＮＵとの間の波長λｓにおけるＲＴＴｓを測定する。
　（手順２）ＯＬＴは、ＲＴＴｓと、波長λｄにおけるＲＴＴｄとの時間誤差を補償することで、波長λｄにおけるＲＴＴｄを計算する。
　（手順３）ＯＬＴは、計算したＲＴＴｄをもとに各ＯＮＵの同期をとり、同期した各ＯＮＵに対してデータ信号の送信タイミングを制御することで、各ＯＮＵから送信するデータ信号をタイムスロットに重畳するように制御する。
　以下、Ｓｙｎｃ信号の波長λｓと、データ信号の波長λｄとの配分について、（配分方法１）～（配分方法３）を例示する。ＯＬＴは、これらの配分方法のいずれか１つをもとに、波長λｓのＲＴＴｓと、波長λｄのＲＴＴｄとを計算する。
　（図３：配分方法１）光ファイバの零分散波長を中心に、波長のプラス方向およびマイナス方向の一方に波長λｄを配置し、零分散波長を中心として対応する形で他方に波長λｓを配置し、波長λｓのＳｙｎｃ信号を用いてＯＮＵとのＲＴＴｓを測定することで、ＯＬＴとＯＮＵとの間の波長λｄにおけるＲＴＴｄを見積もる。
　（図４：配分方法２）波長λｄと波長λｓとを、波長軸で交互に隣接させて配置し、波長λｓのＳｙｎｃ信号を用いてＯＮＵとのＲＴＴｓを送受信することで、ＯＬＴとＯＮＵとの間の波長λｄにおけるＲＴＴｄを見積もる。
　（図５：配分方法３）複数の波長λｓを用いてＯＬＴとＯＮＵとの間の波長λｓにおけるＲＴＴを波長別に測定し、測定結果から計算した波長分散のルールに基づいて、波長λｄにおけるＲＴＴを算出する。ＯＬＴは、波長分散のルールとして、波長軸およびＲＴＴの時間軸のグラフ上で、複数の波長λｓを用いた計測点を通過する波長分散スロープ（図６）を計算し、波長分散スロープ上における波長λｄに対応する点をもとに、波長λｄにおけるＲＴＴを算出する。
　図３は、配分方法１の説明図である。
　長距離伝送等で用いられる光ファイバの一つとして、零分散波長が1550[nm]となる分散シフトシングルモードファイバ（DSF：Dispersion Shifted optical Fiber）を用いる例を説明する。
　ＯＬＴは、零分散波長を中心に±等間隔で波長を配置し、波長λｓそれぞれでＲＴＴ測定を行う。これにより、Ｓｙｎｃ信号のＲＴＴｓからデータ信号のＲＴＴｄを見積もることができる。よって、波長λｄの数と同じ波長λｓのリソースが必要になるが、波長分散による同期誤差の影響を限りなく小さくできる。一方で，光ファイバの個体差によって、零分散波長は若干異なるため，ファイバの個体差による同期誤差は考慮する必要がある。
　ここで、図３の波長λｄのうち、零分散波長に最も近い波長を波長λｄ１、その次に近い波長を波長λｄ２、その次に近い波長を波長λｄ３…とする。
　波長λｓのうち、零分散波長に最も近い波長を波長λｓ１、その次に近い波長を波長λｓ２、その次に近い波長を波長λｓ３…とする。
　ＯＬＴは、波長λｓ１で計測したＲＴＴｓ１から、時間誤差を補償することで、波長λｄ１におけるＲＴＴｄ１を計算する。
　ＯＬＴは、波長λｓ２で計測したＲＴＴｓ２から、時間誤差を補償することで、波長λｄ２におけるＲＴＴｄ２を計算する。
　ＯＬＴは、波長λｓ３で計測したＲＴＴｓ３から、時間誤差を補償することで、波長λｄ３におけるＲＴＴｄ３を計算する。
　図４は、配分方法２の説明図である。
　ＯＬＴは、Ｓｙｎｃ信号のＲＴＴｓと、データ信号のＲＴＴｄとが同等となるように、隣接させて交互に波長を配置し（波長が小さい順に、波長λｓ１、波長λｄ１、波長λｓ２、波長λｄ２、…）、波長λｓそれぞれでＲＴＴ測定を行う。これにより、Ｓｙｎｃ信号のＲＴＴｓからデータ信号のＲＴＴｄを見積もることができる。
　よって、波長λｄの数と同じ波長λｓのリソースが必要になるが、配分方法１と同様に、波長分散による同期誤差の影響を限りなく小さくできる。一方で，隣接する波長λｓと波長λｄの間の波長差による波長分散の影響は、同期誤差として考慮する必要がある。
　ここで、図４の波長λｄのうち、最も短い波長を波長λｄ１、その次に短い波長を波長λｄ２、その次に短い波長を波長λｄ３…とする。
　波長λｓのうち、最も短い波長を波長λｓ１、その次に短い波長を波長λｓ２、その次に短い波長を波長λｓ３…とする。
　ＯＬＴは、波長λｓ１で計測したＲＴＴｓ１から、時間誤差を補償することで、波長λｄ１におけるＲＴＴｄ１を計算する。
　ＯＬＴは、波長λｓ２で計測したＲＴＴｓ２から、時間誤差を補償することで、波長λｄ２におけるＲＴＴｄ２を計算する。
　ＯＬＴは、波長λｓ３で計測したＲＴＴｓ３から、時間誤差を補償することで、波長λｄ３におけるＲＴＴｄ３を計算する。
　図５は、配分方法３の説明図である。
　配分方法３では、ある波長範囲内では、波長分散は波長に対して線形関係を示し，ＲＴＴは，波長分散と比例関係にある特性を活用したものである。ＯＬＴは、Ｓｙｎｃ信号を数波長（図では、波長λｓ１、波長λｓ２の合計２波長）を用いて、各ＲＴＴｓ１、ＲＴＴｓ２を測定する。ＯＬＴは、測定したＲＴＴｓ１、ＲＴＴｓ２をもとに、図６で示すＲＴＴの傾きＳ（波長分散スロープ）を算出する。波長λｓ１、波長λｓ２と測定ファイバにおける波長に対するＲＴＴの傾きを用いて、データ信号用の波長λｄにおけるＲＴＴｄを算出する。
　これにより、（配分方法１）、（配分方法２）のような波長λｄの数と同じ波長λｓのリソースが不要となるので、同期誤差を最小限に抑えた光ノード間（ＯＮＵ間）同期を実現できる。また，配分方法３は、Ｓｙｎｃ信号用波長２波長用いてファイバ毎のＲＴＴの傾きＳを算出しているため，ファイバの個体差による波長分散による同期誤差も考慮することが可能となる。
　図６は、配分方法３のＲＴＴｄに換算する計算を説明するグラフである。このグラフの横軸は波長λで、縦軸はＲＴＴの時間軸である。
　（手順１）ＯＬＴのＳｙｎｃ信号往復遅延測定部１３（図８）は、２つの波長（波長λｓ１、波長λｓ２）のＳｙｎｃ信号を用いて、２つのＲＴＴ（ＲＴＴｓ１、ＲＴＴｓ２）を測定する。
　（手順２）ＯＬＴのデータ信号往復遅延測定部１４（図８）は、（手順１）で求めた２つのＳｙｎｃ信号の計算結果から、ＲＴＴ算出グラフ（波長分散スロープ）の傾き（図では「Ｓ」）を算出する。
　（手順３）ＯＬＴのデータ信号往復遅延測定部１４は、データ信号の波長λｄにおけるＲＴＴｄを、（手順２）のＲＴＴ算出グラフの傾きから算出する。
　図７は、配分方法３のＯＬＴとＯＮＵとの間のやり取りを示すシーケンス図である。
　図１２のシーケンス図と比較すると、図７では、図６の（手順１）に対応して、下りのＳｙｎｃ信号が２信号分になり（Ｓ１１ａ、Ｓ１１ｂ）、上りのＳｙｎｃ信号も２信号分になる（Ｓ１２ａ、Ｓ１２ｂ）。また、図８で後記するが、図７のタイムスタンプも、以下のように置き換わる。
　・下りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１１ａ）の送受信時刻Ｔ０
　・上りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１２ａ）の送信時刻Ｔ１
　・上りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１２ａ）の受信時刻Ｔ２
　・上りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１２ｂ）の送信時刻Ｔ１ｄ
　・上りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１２ｂ）の受信時刻Ｔ２ｄ
　図８は、ＯＬＴを実現するためのＯＬＴ機能部（光ＴＤＭ伝送装置）１０の構成図である。
　ＯＬＴ機能部１０は、光多重分離装置１１を介して光ファイバ網と接続されている。
　さらに、ＯＬＴ機能部１０は、バースト信号受信部１２と、Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３と、データ信号往復遅延測定部１４と、カウンタ管理部１５と、内部クロック部１６と、制御部１７と、連続信号送信部１８とを有する。
　バースト信号受信部１２は、各ＯＮＵからの上りのバースト信号（Ｓｙｎｃ信号、データ信号）を、光多重分離装置１１から受信する。バースト信号受信部１２は、受信したＳｙｎｃ信号とその受信時刻Ｔ２とをＳｙｎｃ信号往復遅延測定部１３に通知し、データ信号は処理対象外とする。
　Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３は、図６の（手順１）で示したように、上りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１２ａ）の時刻情報からＲＴＴｓ１を求めるとともに、上りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１２ｂ）の時刻情報からＲＴＴｓ２を求める。具体的には、Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３は、以下の式を計算する。
　ＲＴＴｓ１＝（Ｔ２－Ｔ０）－（Ｔ１－Ｔ０）＝Ｔ２－Ｔ１
　ＲＴＴｓ２＝Ｔ２ｄ－Ｔ１ｄ
　データ信号往復遅延測定部１４は、図６の（手順２）、（手順３）で示したように、Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３が求めた２つのＳｙｎｃ信号の計算結果から、ＲＴＴ算出グラフの傾きおよびデータ信号の波長λｄにおけるＲＴＴｄを求める。データ信号往復遅延測定部１４は、求めたＲＴＴｄを制御部１７に通知する。
　制御部１７は、求めたＲＴＴｄをもとに各ＯＮＵがデータ信号を上りバースト信号として送信するタイミングを決定する。制御部１７は、その送信するタイミングの情報を含む下りの連続Ｓｙｎｃ信号を送信するタイミングＴ０を、連続信号送信部１８およびカウンタ管理部１５に通知する。これにより、制御部１７から受けるタイミングＴ０で、連続信号送信部１８は、下りの連続Ｓｙｎｃ信号を各ＯＮＵに送信する。つまり、各ＯＮＵに対して、求めたＲＴＴｄに沿ったデータ信号の送信制御が実行される。
　内部クロック部１６は、クロックをカウンタ管理部１５に供給する。カウンタ管理部１５は、内部クロック部１６からのクロックをもとに、下りのＳｙｎｃ信号（Ｓ１１ａなど）を送信してから次のＳｙｎｃ信号（Ｓ１１ａなど）を送信するまでの時間を、カウンタ値としてカウントする。
　また、カウンタ管理部１５は、制御部１７から受けるタイミングＴ０をトリガとしてカウントを開始する。これにより、下りのＳｙｎｃ信号を基準として、各ＯＮＵからの上りのＳｙｎｃ信号をＯＬＴが受信するタイミングを把握できる。
　図９は、ＯＬＴ機能部１０の処理を示すシーケンス図である。
　制御部１７は、Ｓｙｎｃ信号の送信時刻をカウンタ管理部１５に通知する（Ｓ１４１）。カウンタ管理部１５は、カウンタを開始する（Ｓ１５１）。内部クロック部１６は、クロック供給を実行する（Ｓ１６１）。
　連続信号送信部１８は、Ｓ１４１に従ってＳｙｎｃ信号を送信する（Ｓ１７１）。制御部１７は、各光ノード（ＯＮＵ）へのＳｙｎｃ信号の到達時刻（時刻Ｔ１）を、Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３に通知する（Ｓ１４２）。カウンタ管理部１５は、カウンタ値を通知する（Ｓ１５２）。
　バースト信号受信部１２は、各光ノードからのＳｙｎｃ信号の受信時刻（時刻Ｔ２）を、Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３に通知する（Ｓ１１１）。Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部１３は、ＲＴＴｓを算出し、データ信号往復遅延測定部１４に通知する（Ｓ１２１）。データ信号往復遅延測定部１４は、ＲＴＴｄを算出し、制御部１７に通知する（Ｓ１３１）。制御部１７は、各ＯＮＵがデータ信号を送信するときのＲＴＴを算出する（Ｓ１４３）。
　制御部１７は、データ信号を重畳するタイミングを算出し、連続信号送信部１８に通知する（Ｓ１４４）。カウンタ管理部１５は、カウンタ値を制御部１７に通知する（Ｓ１５３）。連続信号送信部１８は、Ｓ１４４に従ってＳｙｎｃ信号を送信する（Ｓ１７２）。
　図１０は、光ＴＤＭ伝送装置（ＯＬＴ）のハードウェア構成図である。
　光ＴＤＭ伝送装置は、ＣＰＵ９０１と、ＲＡＭ９０２と、ＲＯＭ９０３と、ＨＤＤ９０４と、通信Ｉ／Ｆ９０５と、入出力Ｉ／Ｆ９０６と、メディアＩ／Ｆ９０７とを有するコンピュータ９００として構成される。
　通信Ｉ／Ｆ９０５は、外部の通信装置９１５と接続される。入出力Ｉ／Ｆ９０６は、入出力装置９１６と接続される。メディアＩ／Ｆ９０７は、記録媒体９１７からデータを読み書きする。さらに、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０２に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各部を制御する。そして、このプログラムは、通信回線を介して配布したり、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体９１７に記録して配布したりすることも可能である。
［効果］
　本発明は、ＯＮＵ相当を配備した複数の光ノードが同期した状態でデータ信号の送信を行う光ＴＤＭ伝送システムに用いられ、光ノード間の同期をとるために各光ノードとの間のＲＴＴを把握するＯＬＴであって、
　ＯＬＴが、
　データ信号の送受信用の第１波長とは異なる第２波長の同期用信号を光ノードと送受信することで、ＯＬＴと光ノードとの間の第２波長におけるＲＴＴを推定し、
　第２波長におけるＲＴＴと、第１波長におけるＲＴＴとの時間誤差を補償することで、第１波長におけるＲＴＴを算出し、
　計算した第１波長におけるＲＴＴと第２波長におけるＲＴＴとをもとに各光ノード間の同期をとり、同期した各光ノードに対してデータ信号の送信タイミングを制御することで、各光ノードから送信するデータ信号をタイムスロットに重畳するように制御することを特徴とする。
　これにより、データ信号の伝送に使用する第１波長の同期処理を、第２波長の波長リソースを用いて同期誤差を減らすように実現できる。
　本発明は、ＯＬＴが、光ファイバの零分散波長を中心に、波長のプラス方向およびマイナス方向の一方に第１波長を配置し、他方に第２波長を配置したときの同期用信号を光ノードと送受信することで、ＯＬＴと光ノードとの間の第２波長におけるＲＴＴを推定することを特徴とする。
　これにより、第１波長と第２波長とで、同等の波長リソースを用いることで、第１波長におけるＲＴＴを高精度に算出できる。
　本発明は、ＯＬＴが、第１波長と第２波長とを隣接させて、波長軸で交互に波長を配置したときの同期用信号を光ノードと送受信することで、ＯＬＴと光ノードとの間の第２波長におけるＲＴＴを推定することを特徴とする。
　これにより、第１波長と第２波長とで、同等の波長リソースを用いることで、第１波長におけるＲＴＴを高精度に算出できる。
　本発明は、ＯＬＴが、複数の第２波長を用いてＯＬＴと光ノードとの間の第２波長におけるＲＴＴを波長別に推定し、推定結果から計算した波長分散のルールに基づいて、第１波長におけるＲＴＴを算出することを特徴とする。
　さらに、本発明は、ＯＬＴが、波長分散のルールとして、波長軸およびＲＴＴの時間軸のグラフ上で、複数の第２波長を用いた計測点を通過する波長分散スロープを計算し、波長分散スロープ上における第１波長に対応する点をもとに、第１波長におけるＲＴＴを算出することを特徴とする。
　これにより、第１波長の波長リソースの量に関係なく、第２波長の波長リソースの量を用意すればよいので、同期処理用の波長リソースの量を削減できる。
　本発明は、ＯＬＴが、所定の光ノードから同期をとる光ノードに向かうデータ信号と、同期をとる光ノードに送信する同期用信号とを、互いに異なる波長で送信することを特徴とする。
　これにより、Ｎ対Ｍ接続トポロジで、Ｍ側の所定のＯＮＵからのデータ信号と、Ｎ側のＯＮＵへの同期用信号との衝突を回避できる。
　１０　　ＯＬＴ機能部（光ＴＤＭ伝送装置）
　１１　　光多重分離装置
　１２　　バースト信号受信部
　１３　　Ｓｙｎｃ信号往復遅延測定部
　１４　　データ信号往復遅延測定部
　１５　　カウンタ管理部
　１６　　内部クロック部
　１７　　制御部
　１８　　連続信号送信部

Claims (8)

  1. 　ＯＮＵ相当を配備した複数の光ノードが同期した状態でデータ信号の送信を行う光ＴＤＭ伝送システムに用いられ、光ノード間の同期をとるために各前記光ノードとの間のＲＴＴを把握する光ＴＤＭ伝送装置であって、
    　前記光ＴＤＭ伝送装置は、
    　データ信号の送受信用の第１波長とは異なる第２波長の同期用信号を前記光ノードと送受信することで、前記光ＴＤＭ伝送装置と前記光ノードとの間の前記第２波長におけるＲＴＴを推定し、
    　前記第２波長におけるＲＴＴと、前記第１波長におけるＲＴＴとの時間誤差を補償することで、前記第１波長におけるＲＴＴを算出し、
    　計算した前記第１波長におけるＲＴＴと前記第２波長におけるＲＴＴとをもとに各前記光ノード間の同期をとり、同期した各前記光ノードに対してデータ信号の送信タイミングを制御することで、各前記光ノードから送信するデータ信号をタイムスロットに重畳するように制御することを特徴とする
    　光ＴＤＭ伝送装置。
  2. 　前記光ＴＤＭ伝送装置は、光ファイバの零分散波長を中心に、波長のプラス方向およびマイナス方向の一方に前記第１波長を配置し、他方に前記第２波長を配置したときの前記同期用信号を前記光ノードと送受信することで、前記光ＴＤＭ伝送装置と前記光ノードとの間の前記第２波長におけるＲＴＴを推定することを特徴とする
    　請求項１に記載の光ＴＤＭ伝送装置。
  3. 　前記光ＴＤＭ伝送装置は、前記第１波長と前記第２波長とを隣接させて、波長軸で交互に波長を配置したときの前記同期用信号を前記光ノードと送受信することで、前記光ＴＤＭ伝送装置と前記光ノードとの間の前記第２波長におけるＲＴＴを推定することを特徴とする
    　請求項１に記載の光ＴＤＭ伝送装置。
  4. 　前記光ＴＤＭ伝送装置は、複数の前記第２波長を用いて前記光ＴＤＭ伝送装置と前記光ノードとの間の前記第２波長におけるＲＴＴを波長別に推定し、推定結果から計算した波長分散のルールに基づいて、前記第１波長におけるＲＴＴを算出することを特徴とする
    　請求項１に記載の光ＴＤＭ伝送装置。
  5. 　前記光ＴＤＭ伝送装置は、波長分散のルールとして、波長軸およびＲＴＴの時間軸のグラフ上で、複数の前記第２波長を用いた計測点を通過する波長分散スロープを計算し、前記波長分散スロープ上における前記第１波長に対応する点をもとに、前記第１波長におけるＲＴＴを算出することを特徴とする
    　請求項４に記載の光ＴＤＭ伝送装置。
  6. 　前記光ＴＤＭ伝送装置は、所定の前記光ノードから同期をとる前記光ノードに向かう前記データ信号と、同期をとる前記光ノードに送信する同期用信号とを、互いに異なる波長で送信することを特徴とする
    　請求項１に記載の光ＴＤＭ伝送装置。
  7. 　ＯＮＵ相当を配備した複数の光ノードが同期した状態でデータ信号の送信を行う光ＴＤＭ伝送システムに用いられ、光ノード間の同期をとるために各前記光ノードとの間のＲＴＴを把握する光ＴＤＭ伝送装置が実行する同期方法であって、
    　前記光ＴＤＭ伝送装置は、
    　データ信号の送受信用の第１波長とは異なる第２波長の同期用信号を前記光ノードと送受信することで、前記光ＴＤＭ伝送装置と前記光ノードとの間の前記第２波長におけるＲＴＴを推定し、
    　前記第２波長におけるＲＴＴと、前記第１波長におけるＲＴＴとの時間誤差を補償することで、前記第１波長におけるＲＴＴを算出し、
    　計算した前記第１波長におけるＲＴＴと前記第２波長におけるＲＴＴとをもとに各前記光ノード間の同期をとり、同期した各前記光ノードに対してデータ信号の送信タイミングを制御することで、各前記光ノードから送信するデータ信号をタイムスロットに重畳するように制御することを特徴とする
    　同期方法。
  8. 　コンピュータを、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の光ＴＤＭ伝送装置として機能させるための同期プログラム。
PCT/JP2022/024084 2022-06-16 2022-06-16 光ｔｄｍ伝送装置、同期方法、および、同期プログラム WO2023243028A1 (ja)

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