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CN102857317A - 站侧装置、光网络系统 - Google Patents

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CN102857317A
CN102857317A CN2012102133846A CN201210213384A CN102857317A CN 102857317 A CN102857317 A CN 102857317A CN 2012102133846 A CN2012102133846 A CN 2012102133846A CN 201210213384 A CN201210213384 A CN 201210213384A CN 102857317 A CN102857317 A CN 102857317A
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wavelength
bandwidth assignment
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onu
control part
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CN2012102133846A
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栖川淳
真下大辅
池田博树
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

本发明提供一种站侧装置、光网络系统。在波长复用的TDM-PON中，在上行接收部中以多个波长共有光放大器，并且使其不饱和。与多个加入者装置连接的站侧装置的频带分配部在多个波长间与向各加入者装置的频带分配连动地控制。

Description

站侧装置、光网络系统
技术领域
本发明涉及波长复用的PON（Passive Optical Network/无源光网络）中的光加入者装置（OLT）的动态频带控制的方法。
背景技术
[光接入网络的普及]
近年来，随着因特网的普及，要求面向网络连接的高速化，ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）及B-PON（Broadband PON）、E-PON（Ethernet PON）、G-PON（Gigabit Capable PON）逐渐普及。特别是，在PON方式中，将设置于基站的收容站（OLT：Optical Line Terminal）和设置于各用户住宅的网络单元（ONU：Optical Network Unit）之间连接时，从OLT引出1根光纤，使用光分离器（splitter）来分支，从而将各用户连接。因此，光纤的架设成本较低，并且由于使用光传输，能够高速地进行通信，所以在世界各国逐渐普及。
[TDM-PON方式]
在PON方式中也广泛使用TDM-PON方式，即，在从OLT向ONU的下行传输用和从ONU向OLT的下行传输用中，使用不同的波长的光，将每个ONU的信号时间分割。该TDM（Time Division Multiplexing）-PON方式在B-PON、E-PON、G-PON、10G-EPON、XG-PON中被采用。
[面向TDM-PON的DBA控制]
在TDM-PON中，为了防止上行传输中的、来自各ONU的光信号的冲突，OLT对ONU的光信号的发出定时进行控制。具体地说，OLT对各ONU发送控制帧，该控制帧指示允许发送的期间，ONU在允许发送的期间，发送上行的控制帧及上行数据。此外，ONU基于从所连接的终端接收的帧的数据量，向OLT发送对OLT请求频带请求量的控制帧。一般来说，对ONU允许发送的期间利用DBA（Dynamic Bandwidth Allocation）控制，该DBA控制基于ONU所请求的频带请求量，动态地进行控制。
已知多种与该DBA相关联的控制方法。例如，在专利文献2中记载有如下方法，以偏置电压的差变小的方式决定DBA顺序，与来自ONU的接收定时相对应地控制偏置电压。
[WDM/TDM-PON方式]
作为10G-EPON和XG-PON的下一代的PON方式的候补，可以想到将以往的TDM-PON以多个波长约束的WDM/TDM-PON方式。对于WDM/TDM-PON，例如在专利文献1和非专利文献2中有记载。
[TDM-PON中的对多分支·延伸化的要求]
作为在TDM-PON中实现多分支·延伸化的方法，已知在OLT中使用光放大器，从而实现光发送部的高输出化和光接收部的高感度化。在TDM-PON中，上行传输的信号成为强弱较大地变动的脉冲信号。信号的强弱较大地变动的原因是，ONU和OLT之间的距离按每个ONU不同，结果在OLT和ONU间的光纤产生的光损失量在每个ONU中不同。在此，已知通过利用光放大器，来扩大PON区间的传输允许损失的方法。例如，在非专利文献1中记载有，在G-PON中利用光放大器而扩大传输允许损失的方法。
专利文献1：日本特开2011-55407号公报
专利文献2：日本特开2009-152706号公報
非专利文献1：Z.Belfqih et al，“Enhanced Optical Budget SystemPerformance of an Burst Extended PON at 10.7Gbit/s over 60km ofFibre”，ECOC2008，Th2.F.4.（2008）
非专利文献2：S.Kimura，“10-Gbit/s TDM-PON and over-40-Gbit/sWDM/TDM-PON systems with OPEX-effective burst-mode technologies，“OFC2009，OWH-6，Mar.2009.
[WDM/TDM-PON中的对多分支·延伸化的要求]
在WDM/TDM-PON系统中，要求使用光放大器来实现多分支·延伸化。
[OLT的构成例1]
使用图2说明在WDM/TDM-PON中使用光放大器来实现多分支·延伸化的OLT的构成例1。
OLT由合波分波器101、EDFA（Erbium-Doped optical Fiber Amplifier）111、SOA（Semiconducter Optical Amplifier）121～124、合波分波器102、光收发部131～134、OLT PHY/MAC处理部141～144、DBA控制部151～154、NNI处理部161～164构成。在此，作为光放大器的例，使用SOA及EDFA进行了说明，但是不限于这些光放大器。
在该构成中，分别由SOA121、122、123、124将波长λU1、λU2、λU3、λU4的上行光信号放大，由EDFA111将波长λD1、λD2、λD3、λD4的下行光信号放大。
在本构成中，将每个上行1波长通过1个SOA放大。输入至SOA的光功率变小，所以SOA饱和，放大的光波形不会变形。但是，需要共4个SOA，导致成本及安装面积的增大。
[OLT的构成例2]
接着，使用图3说明在WDM/TDM-PON中实现多分支·延伸化的OLT的构成例2。
OLT由合波分波器103、EDFA111、SOA125、合波分波器104、光收发部131～134、OLT PHY/MAC处理部141～144、DBA控制部151～154、NNI处理部161～164构成。在此，作为光放大器的例，使用SOA及EDFA进行了说明，但是不限于这些光放大器。
在该构成中，由单一的SOA125将波长λU1、λU2、λU3、λU4的上行光信号放大，波长λD1、λD2、λD3、λD4的下行光信号由EDFA111放大。
在本构成中，通过1个SOA将上行4波长量放大，各波长的DBA控制独立地实施控制。
[OLT的构成例2中的上行光信号的例]
但是，在构成例22的OLT中，产生从距离OLT较近的ONU同时接收多个波长的光信号的期间，这时输入至SOA的光信号的光功率的合计变大，SOA饱和，放大的光波形变形，可能无法正常处理接收的光信号。
使用图5说明构成例22中的、输入至SOA的光信号的输入功率的合计成为一定值以上而饱和的动作。
图5表示输入至SOA的各波长的光功率、输入至SOA的光功率的合计、SOA的注入电流、以及从SOA输出的光功率的合计的时间推移。在该例中可知，在从ONU1-3、ONU2-2、ONU3-2、ONU4-2同时接收的期间（t1）中，SOA输入功率的合计变大。在构成例2中，SOA以一定的注入电流进行动作。因此，在从ONU1-3、ONU2-2、ONU3-2、ONU4-2同时接收光信号的期间（t1）中，SOA的输出功率也变大，从而超过饱和电平（level）。因此，在该期间中，各波长的SOA的输出波形劣化。如果将包含专利文献2在内的面向TDM-PON的DBA控制以各波长独立地控制，则SOA的输出波形由于饱和而劣化。
因此，在WDM/TDM-PON系统中以低成本实现多分支化·延伸化时，希望能够以1个光放大器对多个波长的上行光信号进行放大，并且防止光放大器的饱和导致的波形劣化。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而做出的，其目的在于，能够将多个波长的上行光信号一并放大，并且防止光放大器的饱和导致的波形劣化。
本发明的特征在于，具备：第一接收部，接收对来自多个加入者装置的光信号进行光复用后的光波长复用信号；频带分配控制部，基于经由第一接收部接收的光波长复用信号中包含的、来自加入者装置的频带分配请求，对所述各加入者装置分配发送频带；以及发送部，向所述加入者装置发送分配信息，该分配信息包含由频带分配控制部分配的发送频带的信息；频带分配控制部基于发送波长为第一波长的、来自多个加入者装置的频带分配请求、和发送波长为第二波长的、来自多个加入者装置的频带分配请求，决定向所述发送波长为第一波长的加入者装置的发送频带。
发明的效果：
根据本发明，能够以低成本实现多分支、延伸化的WDM/TDM-PON。
附图说明
图1是WDM/TDM-PON系统的构成。
图2是以往的OLT的构成例1。
图3是以往的OLT的构成例2。
图4是ONU的构成例（波长λU1、λD1用）。
图5是以往的上行光信号的例。
图6是本发明的第一实施方式中的OLT的构成。
图7是本发明中的OLT所保持的ONU功率管理表的例。
图8是表示本发明的第一实施方式中的连动DBA控制部的通常传送时的动作的流程图。
图9是本发明的第一实施方式中的连动DBA控制时的上行光信号的例。
图10是表示本发明中的OLT-ONU间的动作的时序图。
图11是表示本发明的第一实施方式中的连动DBA控制部的检索时的动作的流程图。
图12是本发明中的检索分配期间和通常传送分配期间的分配方法1。
图13是本发明中的检索分配期间和通常传送分配期间的分配方法2。
图14是本发明的第二实施方式中的OLT的构成。
图15是表示本发明的第二实施方式中的连动DBA控制部的通常传送时的动作的流程图。
图16是本发明的第二实施方式中的连动DBA控制时的上行光信号的例。
图17是本发明的第三实施方式中的OLT的构成。
图18是表示本发明的第三实施方式中的连动DBA控制部的通常传送时的动作的流程图。
图19是表示本发明的第三实施方式中的连动DBA控制部的检索时的动作的流程图。
符号的说明：
1光线路装置（OLT）
2-1-1～2-4-n光网络装置（ONU）
3-1～3-4光分离器
4-0-1～4-0-4、4-1-1～4-4-n光纤
5合波·分波器（WDM耦合器）
6-1-1～6-4-n终端
7网络
101、102、103、104，105合波·分波器（WDM耦合器）
111 EDFA
121、122、123、124、125半导体光放大器（SOA）
131、132、133、134 OLT光收发机
141、142、143、144 OLT PHY/MAC处理部
151、152、153、154 DBA控制部
155、156、157连动DBA控制部
161、162、163、164 NNI处理部
171、172、173、174非対称光分离器
181、182、183、184功率监视器
191注入电流控制部
192衰减量控制部
193、194、195、196可变衰减器（VOA）
211 UNI处理部
221 ONU PHY/MAC处理部
231 ONU光收发部
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于在各图中共通的部分赋予同一符号。此外，除非特别指出，PON区间的控制帧的说明基于以10G-EPON的标准规定的MPCP控制帧来实施。
[第一实施方式］
[WDM/TDM-PON系统的构成]
图1表示WDM/TDM-PON的光接入网的构成。光接入网具备OLT1、合波分波器（WDM耦合器）5、光分离器3（3-1～3-4）、多个ONU2（2-1-1～2-4-n）、及多个终端6（6-1-1～6-4-n）。OLT1经由干线的光纤4-0-0与合波分波器5连接。合波分波器5经由光纤4-0-1、4-0-2、4-0-3、4-0-4与光分离器3-1、3-2、3-3、3-4连接。光分离器3-1经由光纤4-1-1～4-1-n与ONU2-1-1～2-1-n连接。终端6-1-1～6-4-n分别与ONU2-1-1～2-4-n连接。
首先，说明WDM/TDM-PON中的、从OLT向ONU的下行传输。OLT1在向ONU2-1-1～2-1-n发送光信号的情况下，发出波长λD1的光信号，在向ONU2-2-1～2-2-n发送光信号的情况下，发出波长λD2的光信号，在向ONU2-3-1～2-3-n发出光信号的情况下，发出波长λD3的光信号，在向ONU2-4-1～2-4-n发出光信号的情况下，发出波长λD4的光信号。以波长λD1、λD2、λD3、λD4复用的光波长复用信号被输入至合波分波器5后，波长λD1的光信号经由光分离器3-1被发送到ONU2-1-1～2-1-n，波长λD2的光信号经由光分离器3-2被发送到ONU2-2-1～2-2-n，波长λD3的光信号经由光分离器3-3被发送到ONU2-3-1～2-3-n，波长λD4的光信号经由光分离器3-4被发送到ONU2-4-1～2-4-n。
接着，说明WDM/TDM-PON中的、从ONU向OLT的上行传输。ONU2-1-1～2-1-n在OLT进行指示的时刻，发出波长λU1的上行光信号。来自各ONU的光信号经由光分离器3-1、合波分波器5，时分复用后的波长λU1的光信号被输入至OLT1。ONU2-2-1～2-2-n在OLT进行指示的时刻，发出波长λU2的上行光信号。来自各ONU的光信号经由光分离器3-2、合波分波器5，时分复用后的波长λU2的光信号被输入至OLT1。ONU2-3-1～2-3-n在OLT1进行指示的时刻，发出波长λU3的上行光信号。来自各ONU的光信号经由光分离器3-3、合波分波器5，时分复用后的波长λU3的光信号被输入至OLT1。ONU2-4-1～2-4-n在OLT1进行指示的时刻，发出波长λU4的上行光信号。来自各ONU的光信号经由光分离器3-4、合波分波器5，时分复用后的波长λU4的光信被输入至OLT1。因此，向OLT1分别输入对时分复用后的波长λU1～λU4的光信号进行了波长复用的光信号。
在该WDM/TDM-PON中，通过将以往的TDM-PON以多个波长来约束，能够在1台的OLT中收容更多的ONU，能够实现更大的传输容量，所以可以认为是下一代PON的候补。
[面向WDM/TDM-PON的ONU的构成]
使用图4说明在WDM/TDM-PON中使用的ONU的构成。另外，图4所示的ONU与下行波长λD1、上行波长λU1对应。
ONU由UNI（User Network Interface）处理部211、ONU PHY/MAC处理部221、ONU光收发部231构成。
ONU光收发部231将从光纤输入的波长λD1的光信号转换为电流信号，将电流信号进一步转换·放大为电压信号，并将转换·放大后的电信号输入至ONU PHY/MAC处理部。此外，将从ONU PHY/MAC处理部221输入的电信号转换为波长λU1的光信号，通过光纤输出。
ONU PHY/MAC处理部221在从ONU光收发部231输入的电信号中提取时钟，通过提取的时钟对电压信号进行再定时，转换为数字信号。进而，对数字信号进行解码并提取帧。对提取的帧识别用户数据和控制信号，将数据向UNI处理部211发出。此外，基于从UNI处理部211输入的信号，转换为在PON区间利用的帧，并向ONU光收发部231输出。
UNI处理部211将从终端接收的数据信号向ONU PHY/MAC处理部发出。此外，将从ONU PHY/MAC处理部接收的数据信号转换为与用户网络接口相对应的信号并发出。
另外，在此设想了固定的ONU光收发部而说明了能够对应的波长，但是例如也可以利用波长可变激光等，波长能够动态地变更。
[本发明的第一实施方式中的OLT的构成]
使用图6说明本发明的第一实施方式中的OLT的构成。OLT由合波分波器103、EDFA111、SOA125、合波分波器104、OLT光收发部131～134、OLTPHY/MAC处理部141～144、连动DBA控制部155、NNI处理部161～164、光分离器171～174、功率监视器181～184构成。以下说明各部分的功能。在此，作为光放大器的例，说明了SOA及EDFA，但是不限于这些光放大器。
合波分波器103对波长λU1～λU4的上行光信号和波长λD1～λD4的下行光信号进行合波·分波。合波分波器103将输入至OLT的波长λU1～λU4的上行光波长复用信号向SOA125输出。此外，合波分波器103对从EDFA111输入的波长λD1～λD4的光信号进行合波，并从OLT输出。
EDFA111对从合波分波器104输入的波长λD1～λD4的光信号进行光放大，并向合波分波器103输出。
SOA125对从合波分波器103输入的波长λU1～λU4的光波长复用信号进行光放大，并向合波分波器104输出。
合波分波器104对从SOA125输入的波长λU1～λU4的光波长复用信号进行分波，并分别向光分离器171～174发出。此外，对从光分离器171～174输入的波长λD1～λD4的光信号进行合波，并向EDFA111输出。
光分离器171～174将从合波分波器104输入的光信号的一部分分别向功率监视器181～184输出，并将剩余的光信号分别向OLT光收发部131～134输出。此外，将从OLT光收发部131～134输入的光信号的几乎全部输出至合波分波器104。另外，优选为从OLT光收发部131～134输入的光信号尽量不向功率监视器181～184输出。
OLT光收发部131～134分别接收从光分离器171～174输入的波长λU1～λU4的上行光信号，将光信号转换为电流信号，进而将电流信号转换为电压信号并放大，并将放大后的电信号分别输出至OLT PHY/MAC处理部141～144。此外，将从OLT PHY/MAC处理部141～144输入的电信号分别转换为波长λD1～λD4的光信号，并分别输出至光分离器171～174。
OLT PHY/MAC处理部141～144在分别从OLT光收发部131～134输入的电信号中提取时钟，并通过提取的时钟对电信号进行再定时，转换为数字信号。进而，对数字信号进行解码，从而提取帧。对提取的帧识别用户数据和控制信号，数据分别向NNI处理部161～164发出。此外，对接收的控制信号进行解析，并将从控制信号提取的来自各ONU的频带请求量输出至连动DBA控制部155。此外，基于从连动DBA控制部155输出的频带分配信息，生成向ONU发送的控制信号。
连动DBA控制部155基于从OLT PHY/MAC处理部141～144输入的、来自各ONU的频带请求量及连动DBA控制部155所保持的ONU功率管理表，决定向各ONU的频带分配信息，并输出至OLT PHY/MAC处理部141～144。此外，基于在ONU登录时从功率监视器181～184接收的ONU光功率信息，在ONU功率管理表中登录ONU-ID和ONU光功率信息的对应。
NNI处理部161～164将从OLT PHY/MAC处理部141～144输入的帧转换为与NNI的接口相对应的信号，并输出至网络。
功率监视器181～184接收分别从光分离器171～174输入的波长λU1～λU4的上行光信号，并转换为与光信号的光功率对应的电压的电信号。进而，将电信号从模拟转换为数字，并将转换后的数字信号即ONU光功率信息输出至连动DBA控制部155。另外，ONU光功率信息例如是按照功率从强到弱的High、Middle、Low的3值。
根据本发明的构成，连动DBA控制部155能够基于来自各ONU的输入功率及各波长中的来自各ONU的频带请求量，决定向各ONU的频带分配信息。因此，能够在多个波长间连动地进行DBA控制。
[本发明中的由连动DBA控制部管理的ONU功率管理表]
接着，说明连动DBA控制部所管理的ONU功率管理表。本发明中的、OLT所保持的ONU功率管理表的例如图7所示。在该表中，保持波长识别符λU、表示ONU识别符的ONU-ID、输入至SOA的功率P_soa_in、将输入功率分类的值P_s的对应。另外，输入功率分类将输入功率与2个阈值P_th1、P_th2比较，从而取P_Low、P_Middle、P_High的3种值。设P_soa_in≤P_th1时P_s＝P_Low，P_th1＜P_soa_in＜P_th2时P_s＝P_Middle，P_soa_in≥P_th2时P_s＝P_High。例如，若设P_th1＝-30dBm、P_th2＝-22dBm，则向SOA输入的光信号的光功率在-30dBm以下的情况下为P_Low，在-22dBm以上的情况下为P_High，除此以外的情况下为P_Middle。
例如，与λU＝1、ONU-ID＝1对应的SOA输入功率为P_soa_in＝-30dBm，P_s＝Low。与λU＝2、ONU-ID＝2对应的SOA输入功率为P_soa_in＝-13dBm，P_s＝High。此外，与λU＝3、ONU-ID＝4对应的SOA输入功率为P_soa_in＝-25dBm，P_s＝Middle。
另外，在连动DBA控制中，也可以代替P_soa_in，而在仅利用P_s的情况下，不保持P_soa_in的信息。
[本发明的第一实施方式中的连动DBA控制的动作]
接着，说明本发明的第一实施方式中的连动DBA控制的动作。另外，各波长中的DBA控制的频带分配周期设定为相同。在第一实施方式中的连动DBA控制部中，以使输入至SOA的来自各波长的输入功率的合计为一定值以下的方式，更换对各ONU分配的频带分配的顺序。
[表示本发明的第一实施方式中的连动DBA控制部的动作的流程图]
使用图8说明表示连动DBA控制部的动作的流程图。按照各步骤说明动作。
在S801中，开始连动DBA控制的动作，并转移至S802。在S802中，连动DBA控制部通过各波长的OLT PHY/MAC处理部取得各ONU的频带请求量，转移至S803。
在S803中，连动DBA控制部按照每个波长，对各ONU设定频带分配周期内的临时频带分配期间。在该临时设定中，与以往的DBA控制同样地，基于同一波长内的各ONU的频带请求量，设定向各ONU的频带分配周期内的频带分配期间。另外，决定各波长中的向ONU的频带分配期间的算法可以是任何算法。临时设定了频带分配周期内的向各ONU的频带分配期间之后，转移到S804。
在S804中，连动DBA控制部在DBA控制的频带分配周期内的各期间，计算设想的输入功率合计P_total。在此，输入功率合计P_total是将来自多个波长的输入功率合计后的值（波长复用后的光信号的输入功率），各期间是将频带分配期间分割后的期间。输入功率合计值参照ONU功率管理表来计算。连动DBA控制部参照ONU功率管理表，求出与在S803中临时设定的各ONU的ONU识别符对应的SOA输入功率，基于在各期间中设定为对哪个ONU识别符的ONU分配，计算各期间中的输入功率的合计。各期间中的输入功率合计计算后，转移到S805。
在S805中，基于各期间中的输入功率合计P_total，计算频带分配期间内的输入功率合计P_total的最大值、即最大值P_total_max。将计算出的最大值P_total_max和阈值P_sat比较，P_total_max＜P_sat的情况下，转移到S806。其以外的情况下，转移到S807。
在S806中，连动DBA控制部将临时设定的向各ONU的频带分配周期内的频带分配期间原样地决定为向各ONU的频带分配期间。连动DBA控制部将决定的向各ONU的频带分配周期内的频带分配期间输出至各OLT PHY/MAC处理部，返回到S802。
在S807中，连动DBA控制部以使输入功率合计的最大值P_total_max成为最小的方式，在频带分配周期内计算各ONU的分配顺序。另外，各ONU的分配顺序的计算方法在后面叙述。此外，设顺序更换后的输入功率合计的最大值为P_sw_total_max。计算后，转移到S808。
在S808中，将计算出的P_sw_total_max和阈值P_sat比较。P_sw_total_max＜P_sat的情况下，转移到S809。除此以外的情况下，转移到S810。
在S809中，连动DBA控制部在顺序更换后的频带分配顺序下的频带分配周期内的频带分配期间中实施分配。将决定的频带分配周期内的各ONU的频带分配期间输出至各OLT PHY/MAC处理部，返回S802。
在S810中，向一部分ONU的频带分配在下一个次以后的频带分配周期中实施。对于预定在下一个以后的频带分配周期中分配的ONU，从频带分配的计算对象除去，返回S807。
连动DBA控制部通过实施以上的动作，在SOA的输入功率合计低于阈值的情况下，按照临时设定，决定向各ONU的频带分配周期内的频带分配期间，在SOA的输入功率为阈值以上的情况下，在频带分配周期内更换向各ONU的分配顺序，以成为阈值以下。此外，即使稍微实施顺序更换，也不成为阈值以下的情况下，在下一个以后的频带分配周期实施向一部分ONU的频带分配，并再次实施顺序更换，从而使其成为阈值以下。因此，通过本发明的第一实施方式中的连动DBA控制，能够使向SOA的输入功率合计始终为阈值以下。
[ONU的分配顺序的计算方法]
在此，说明以使计算输入功率合计的最大值P_total_max成为最小的方式，计算频带分配周期内的向ONU的频带分配顺序的方法。使P_total_max为最小的ONU频带分配顺序例如可以计算并比较成为各波长的各ONU的全部顺序的情况的P_total_max，但是计算时间较长，可能并不实用。在此，为了更简单地计算，使用ONU功率管理表中的功率分类的值，进行控制以使P_s＝P_Hig的ONU在各波长中的个数为最小即可。
另外，本发明的目的在于，尽量降低频带分配顺序更换后的P_total_max，从而抑制为饱和电平以下，所以并不一定要使P_total_max为最小。
例如，在对波长1且P_s为P_Low的ONU分配了频带分配期间的期间，对波长2且P_s为P_High的ONU分配频带分配期间等，尽量成对地分配P_s为P_High和P_Low的ONU，从而能够降低向P_s为P_High的ONU的频带分配期间重叠的次数。
此外，在波长1、波长2中，以使P_s从DBA频带分配周期的开头起成为P_Low、P_Middle、P_High的顺序的方式，在频带分配周期内配置向各ONU的频带分配期间，在波长3和波长4中，以使P_s成为P_High、P_Middle、P_Low的顺序的方式，在频带分配周期内配置向各ONU的频带分配期间，通过这样的方法也能够减少向P_s＝P_High的ONU的频带分配期间重叠的个数。
[阈值P_sat的决定方法]
在此，说明阈值P_sat的设定方法。将SOA的增益设为G_soa。例如，将P_sat×G_soa设定为SOA的饱和输出等级以下即可。这种情况下，SOA的输出功率的最大值为P_total×G_soa，该值成为SOA的饱和输出等级。另外，饱和输出等级只是估计，饱和导致的劣化并不为零。因此，想进一步防止饱和导致的劣化的情况下，也可以设定为比饱和输出等级更低的等级。
[本发明的第一实施方式中的上行光信号的例]
接着，使用图9，说明通过本发明的第一实施方式中的连动DBA控制的动作，使输入至SOA的光信号的输入功率的合计成为一定值以下的情况的动作。
图9表示将本申请的OLT的构成应用于图5时的输入至SOA的各波长的光功率、输入至SOA的光功率的合计、SOA的注入电流、及从SOA输出的光功率的合计的时间推移。根据本发明的第一实施方式，以使输入至SOA的光功率的合计变小的方式，在频带分配周期内更换向各ONU的频带分配顺序。具体地说，对于波长λU1的ONU群，在临时设定中为ONU1-1、ONU1-2、ONU1-3、ONU1-4、ONU1-5，但是以按照ONU1-1、ONU1-2、ONU1-3、ONU1-4、ONU1-5的顺序分配频带分配期间的方式更换频带分配顺序。对于波长λU2的ONU群，在临时设定中为ONU2-1、ONU2-2、ONU2-3、ONU2-4，但是以按照ONU2-2、ONU2-1、ONU2-3、ONU2-4的顺序分配频带分配期间的方式更换频带分配顺序。对于波长λU3的ONU群，按照在临时设定中设定的频带分配顺序、即ONU3-1、ONU3-2、ONU3-3、ONU3-4的顺序分配频带分配期间。对于波长λU4的ONU群，也按照在临时设定中设定的顺序、即ONU4-1、ONU4-2、ONU4-3、ONU4-4的顺序对各ONU分配频带分配期间。
由以上可知，与使用以往的OLT的构成的图5相比，更换频带分配顺序的情况的SOA输入光功率的合计能够较小地抑制。在第一实施方式中，SOA的注入电流是一定的。因此，SOA输出光功率的合计也能够比以往例更小地抑制，能够抑制到饱和电平以下。因此，在SOA中不发生饱和，也不产生波形劣化。
[本发明中的OLT和ONU之间的动作]
使用图10说明本发明中的OLT和ONU间的动作。另外，为了使说明简洁，设连接的ONU为ONU1-1、ONU1-2、ONU2-1、ONU3-1、ONU4-1、ONU4-2这6台。
首先，OLT从各波长的光收发机TRx1、TRx2、TRx3、TRx4对所有ONU发送GATE帧（SIG1001、SIG1002、SIG1003、SIG1004、SIG1005、SIG1006）。
接着，接收了GATE帧的ONU在由GATE帧指示的时刻，发送REPORT帧及上行数据。ONU1-1在发送了REPORT帧（SIG1007）之后，发送数据（从DAT101S到DAT101E）。ONU2-1发送了REPORT帧（SIG1008）之后，发送数据（从DAT102S到DAT102E）。ONU3-1发送了REPORT帧（SIG1009）之后，发送数据（从DAT103S到DAT103E）。ONU4-1发送了REPORT帧（SIG1010）之后，发送数据（从DAT104S到DAT104E）。ONU1-2发送了REPORT帧（SIG1011）之后，发送数据（从DAT105S到DAT105E）。ONU4-2发送了REPORT帧（SIG1012）之后，发送数据（从DAT106S到DAT106E）。
在此，说明ONU对OLT通知频带请求量的REPORT帧、及OLT对ONU指示频带分配周期内的频带分配期间的GATE帧的利用方法。REPORT帧及GATE帧的各场的构成应用IEEE802.3av Clause77.3.6中记载的构成。
在REPORT帧中，有表示频带请求量的“QUEUE＃0REPORT”～“QUEUE＃7REPORT”的场。在本发明中，将频带请求量输入至“QUEUE＃0REPORT”。
在GATE帧中，有OLT向各ONU分配的发送频带、即表示频带分配周期内的各ONU的频带分配期间的“GRANT＃1StartTime”［GRANT＃1Length］～“GRANT＃4StartTime”［GRANT＃4Length］的场。在本发明中，通过“GRANT＃1StartTime 」［GRANT＃1Length］来指定频带分配周期内的频带分配期间。
另外，对于每个服务和优先度，也可以利用多个频带请求量和频带分配期间。
因此，通过调整发送给ONU的各波长的GATE帧的定时，能够以在各波长间同步的频带分配周期来实现上行通信。
[表示本发明的第一实施方式中的连动DBA控制部的检索时的动作的流程图]
使用图11说明表示本发明的第一实施方式中的连动DBA控制部的检索时的动作的流程图。按照各步骤说明动作。
在S1101中，连动DBA控制部通过连动DBA控制，开始检索的动作，转移到S1102。
在S1102中，连动DBA控制部取得从功率监视器输入至OLT光收发部的光功率，转移到S1103。
在S1103中，连动DBA控制部向OLT PHY/MAC处理部确认在检索期间中是否新登录了ONU。在检索期间中新登录了ONU的情况下，转移到S1104，未登录的情况下，转移到S1108。
在S1104中，连动DBA控制部从OLT PHY/MAC处理部取得在检索期间登录的ONU-ID。取得结束后，转移到S1105。
在S1105中，连动DBA控制部基于在S1102中从功率监视器取得的OLT光收发部的输入光功率，推定SOA输入功率。具体地说，连动DBA控制部根据光信号的波长和在SOA中设定的注入电流，计算SOA增益，并将使输入功率缩小了计算出的SOA增益的量的值推定为SOA输入功率。另外，在第一实施方式中，若注入电流为一定，并且SOA的增益是在并不依存于信号波长的区域，则增益成为固定值，能够更容易地计算。计算结束后，转移到S1106。
在S1106中，连动DBA控制部将在S1105中推定的SOA输入功率与阈值比较，决定输入功率分类Low、Middle、high。决定后，转移到S1107。
在S1107中，连动DBA控制部将波长识别符λU、ONU-ID、输入至SOA的功率P_soa_in、输入功率分类P_s登录到ONU功率管理表。
因此，通过执行S1101～S1108，连动DBA控制部仅在检索期间中新登录了ONU的情况下，能够将波长识别符λU、ONU-ID、输入至SOA的功率P_soa_in、输入功率分类P_s登录到ONU功率管理表。
[本发明的第一实施方式中的检索分配期间和通常传送分配期间]
说明本发明的第一实施方式中的、“检索分配期间”和“通常传送分配期间”的分配方法。“检索分配期间”是发出响应信号（检索响应信号）的期间，该响应信号是针对新与OLT连接的ONU为了登录新连接到OLT的ONU而发出的光信号（检索信号）的响应信号。“通常传送分配期间”是为了登录新连接的ONU而发出控制信息以外的信息、或应该向ONU发送的信息的期间。
在检索分配期间中，OLT可能从与该OLT的距离不明的ONU、即输入功率不明的ONU接收光信号。因此，像在通常传送分配期间中所述的那样，通过DBA控制的连动，无法使输入功率合计成为一定值以下。因此，在使用某波长的光信号来实施的检索分配期间和接收其他波长的光信号的通常传送分配期间重叠的期间，产生输入功率合计不为一定值以下的期间，该期间可能无法正常地实现通常传送。
在此，需要考虑检索分配期间和通常传送分配期间的分配。作为分配方法，可以想到：方法（1），通过某波长的光信号，即使在检索分配期间中，也使输入功率合计成为一定值以下；方法（2），将所有波长的光信号的检索分配期间设定为同一期间，防止通常传送中的对动作的影响。通常传送分配期间通过上述说明的连动DBA控制部的动作，向各ONU分配频带。
[本发明的第一实施方式中的检索分配期间和通常传送分配期间的分配方法1]
首先，说明方法（1）。在方法（1）中，分为通过某一波长来实施检索的通常传送·检索混在期间、和通过全部波长来实施通常传送的通常传送单独期间。该通常传送·检索混在期间和通常传送单独期间交互地分配。例如，重复将通常传送·检索混在期间分配4ms，将通常传送单独期间分配996ms的动作。以下，使用图12说明方法（1）。
在通常传送·检索混在期间（tD-1～tN-1）中，各波长的上行传输为检索分配期间（Discovery）、通常传送分配期间（Normal）、非通信期间（Empty）的某一个期间。具体地说，在波长λU1中，按照Discovery、Normal、Normal、Empty的顺序分配。在波长λU2中，按照Empty、Discovery、Normal、Normal的顺序分配。在波长λU3中，按照Normal、Empty、Discovery、Normal的顺序分配。在波长λU4中，按照Normal，Normal、Empty、Discovery的顺序分配。
在通常传送单独期间（tN-1～tN-2）中，全波长的上行传输仅为Normal。此外，各波长的Normal的期间同步。
另外，在该例中，在通常传送·检索混在期间中，将Discovery设为1波长、将Empty设为1波长、将Normal设为2波长，但是需要使SOA输入功率合计更小的情况下，也可以增加成为Empty的波长的数量。
因此，在方法（1）中，通过设置非通信期间，抑制SOA输入功率合计，在通过某一波长来实施检索的通常传送·检索混在期间中，能够使输入功率合计必定为一定值以下，不会对通常传送产生影响。
[本发明的第一实施方式中的检索分配期间和通常传送分配期间的分配方法2]
接着，说明方法（2）。在方法（2）中，分为通过所有波长来实施检索的检索单独期间、和通过所有波长来实施通常传送的通常传送单独期间。该检索单独期间和通常传送单独期间交互地分配。例如，重复将检索单独期间分配1ms，将通常传送单独期间分配999ms的动作。以下，使用图13说明方法（2）。
在检索单独期间（tD-a～tN-a）中，在波长λU1～λU4的所有波长中分配检索分配期间（Discovery）。由于通过多个波长同时实施检索动作，所以距离OLT较近、并且波长不同的多个ONU同时发出检索响应信号的情况下，有时SOA输入功率合计变大，由于SOA的饱和而无法正确地接收检索响应信号，所有波长的检索失败。但是，发生这样的现象的概率极低，并且及时检索失败，在下一个以后的检索分配期间检索成功即可，所以可以认为作为系统基本没有问题。此外，为了降低发生该现象的概率，将检索分配期间、即检索单独期间比以往通过1波长实施的期间长地分配即可。
此外，对于通常传送单独期间（tN-a～tN-b），与方法（1）同样。因此，在方法（2）中，通过多个波长同时实施检索，从而能够防止对通常传送的影响。
[本发明的第一实施方式的效果]
说明本发明的第一实施方式的效果。根据本实施方式，即使在多个波长中共用WDM/TDM-PON的OLT的接收部的光放大器，光放大器也不会饱和而实现上行传输。因此，在WDM/TDM-PON中，谋求延伸化和多分支化的请下，能够降低用于OLT的上行接收用的光放大器的数量，能够实现OLT的低成本化·小型化。
第二实施方式］
在第一实施方式中，使SOA的注入电流为一定，以使输入至SOA的光功率的合计为一定以下的方式，连动地实施DBA控制。在第二实施方式中，以使来自各波长的输入功率类似的方式，连动地进行DBA控制，并且根据输入功率合计来控制注入电流。通过这样进行控制，在各波长的光信号的输入功率较小时，增大注入电流从而增大增益，在各波长的光信号的输入功率较大时，减小注入电流从而减小增益。
各波长的光信号的输入功率合计较小时，即使增大注入电流也不易饱和，并且在波长的光信号的输入功率较大时，通过减小注入电流，从而不易饱和，防止饱和导致的波形劣化。
在此，作为光放大器的例，使用SOA进行了说明，但是不限于这些光放大器，只要是能够控制增益的光放大器，也可以应用其他光放大器。在SOA中，通过控制注入电流，控制光放大器的增益。在EDFA和PDFA中，控制抽运光（ポンプ光）的功率即可。
[本发明的第二实施方式中的OLT的构成]
使用图14说明本发明的第二实施方式中的OLT的构成。重点说明与第一实施方式中的OLT的构成的差异。OLT由合波分波器103、EDFA111、SOA125、合波分波器104、OLT光收发部131～134、OLT PHY/MAC处理部141～144、连动DBA控制部156、NNI处理部161～164、光分离器171～174、功率监视器181～184、注入电流控制部191构成。
功率监视器181～184、OLT光收发部131～134、OLT PHY/MAC处理部141～144、NNI处理部161～164、功率监视器181～184的动作分别与第一实施方式相同，所以省略从合波分波器103、EDFA111、SOA125、合波分波器104、光分离器171～174、合波分波器104输入的光信号的一部的说明。
连动DBA控制部156基于从OLT PHY/MAC处理部141～144输入的来自各ONU的频带请求量、及由连动DBA控制部155保持的ONU功率管理表，决定向各ONU的频带分配信息，并输出至OLT PHY/MAC处理部141～144。此外，基于在ONU登录时从功率监视器181～184接收的ONU光功率信息，在ONU功率管理表中登录ONU-ID和ONU光功率信息的对应。
进而，第二实施方式中的连动DBA控制部156基于决定的频带分配信息，将注入电流信息输入至注入电流控制部191。
注入电流控制部191基于从连动DBA控制部156输入的注入电流信息，控制向SOA注入的电流量。在本实施方式中，注入电流信息表示High和Low的2值，将注入电流信息为High时的电流量设为I_high、将注入电流信息为Low时的电流量设为I_low。电流量I_high、I_low的值的决定方法在后面叙述。另外，注入电流信息也可以是3值以上。
根据本发明的构成，连动DBA控制部156能够基于来自各ONU的输入功率及各波长中的来自各ONU的频带请求量，能够决定向各ONU的频带分配信息。进而，基于决定的频带分配信息，能够控制SOA的注入电流。因此，能够在多个波长间连动地进行DBA控制，进而在每个接收期间动态地控制注入电流。
另外，在上述中，说明了控制SOA的注入电流的例，但只要能够控制光放大器的增益，也可以是其他方法。即，连动DBA控制部156基于决定的频带分配信息，将增益信息输出到与注入电流控制部191相当的增益控制部，增益控制部基于从连动DBA控制部156输入的增益信息，控制光放大器的增益。例如，在光放大器使用EDFA的情况下，控制抽运光的功率即可。
[注入电流量I_high、I_low的决定方法]
在此，说明注入电流量I_high、I_low的值的决定方法。这些注入电流量的值基于由PON系统决定的OLT的可受光范围（P_in_min～P_in_max）、收发器的可受光范围（P_rx_min～P_rx_max）、及SOA增益的注入电流依存性来决定。在I_high时，将由SOA光放大后的光功率决定为比收发器的最小受光感度P_rx_min大，以能够接收由标准决定的最小受光功率P_in_min的光信号。在I_low时，将由SOA光放大后的光功率决定为比收发器的最大受光感度P_rx_max小，以能够接收由标准决定的最大受光功率的光信号。
例如，考虑P_in_min＝-34dBm、P_in_max＝-12dBm、P_rx_min＝-28dBm、P_rx_max＝-6dBm，注入电流为200mA而SOA增益为15dB，注入电流为100mA而SOA增益为3dB的情况。这种情况下，如果设I_high＝200mA、I_low＝100mA，则最小受光功率接收时的光放大后的光功率为-34＋15＝-19dBm＞P_rx_min，最大受光功率接收时的光放大后的光功率为-12＋3＝-9＜P_rx_max。
[本发明的第二实施方式中的连动DBA控制的动作]
接着，说明本发明的第二实施方式中的连动DBA控制部的动作。另外，各波长中的DBA控制的频带分配周期设定为相同。在第二实施方式中的连动DBA控制部中，更换分配给各ONU的频带分配的顺序，以使输入至SOA的各波长的光信号的输入功率尽量类似。即，在同一波长内分配频带，以使来自同时输入至SOA的各波长的光信号的光功率的差变小。
[表示本发明的第二实施方式中的连动DBA控制部的通常传送的动作流程图]
使用图15说明表示第二实施方式中的连动DBA控制部的动作的流程图。按照各步骤说明动作。
在S1501中，由连动DBA控制部开始通常传送的动作，转移到S1502。
在S1502中，连动DBA控制部从各波长的OLT PHY/MAC处理部取得各ONU的频带请求量，转移到S1503。
在S1503中，连动DBA控制部在各波长中对各ONU设定临时频带分配期间。在该临时设定中，与以往同样，基于同一波长内的各ONU的频带请求量，设定频带分配周期内的向各ONU的频带分配期间。设定频带分配期间之后，转移到S1504。
在S1504中，连动DBA控制部从ONU功率管理表取得临时设定了频带分配期间的各ONU的输入功率分类。在此，输入功率分类取P_Low、P_Middle、P_High的3种值。从输入功率分类被分类为P_Low的ONU发送来的光信号在SOA的增益等级被设定为G_High（注入电流为I_high）时能够接收。从输入功率分类被分类为P_High的ONU发送来的光信号在SOA的增益等级被设定为G_Low（注入电流为I_low）时能够接收。此外，从被分类为P_Middle的ONU发送来的光信号在SOA的增益等级为G_High或G_Low的任一个条件下都能够接收。结束取得输入分类后，转移到S1505。另外，在第二实施方式中，用于决定输入功率分类的阈值P_th1、P_th2需要防止SOA的饱和，并且将光放大后的光功率决定为收发器的可受光范围内。阈值P_th1、P_th2的决定方法在后面叙述。
在S1505中，连动DBA控制部将输入功率分类为P_Low的ONU的频带分配期间配置在频带分配周期的开头。在输入功率分类为P_Low的ONU在各波长中存在多个的情况下，不限定该ONU间的配置顺序。配置决定后，转移到S1506。
在S1506中，连动DBA控制部将输入功率分类为P_High的ONU的频带分配配置在频带分配周期的后尾。输入功率分类为High的ONU在各波长中存在多个的情况下，不限定该ONU间的配置顺序。配置决定后，转移到S1507。
在S1507中，连动DBA控制部将输入功率分类为P_Midle的ONU的频带分配，分配在P_Low的ONU的频带分配期间的结束时刻到P_High的ONU的频带分配期间的开始时刻之间。另外，Low的ONU的频带分配期间的结束时刻和P_High的ONU的频带分配期间的开始时刻可以根据波长而不同。配置决定后，转移到S1508。
在S1508中，连动DBA控制部分析各波长中的频带分配，将频带分配周期的期间分类为区域A～区域F的6个区域。将输入功率分类Low的ONU的仅频带分配期间的区域称为区域A，将输入功率分类为P_Low和P_Middle的ONU的频带分配期间混在的区域称为区域B，将输入功率分类为P_Middle的ONU的仅频带分配期间的区称为区域C，将输入功率分类为P_Middle和P_High的ONU的频带分配期间混在的区域称为区域D，将输入功率分类为P_High的ONU的仅频带分配期间的区域称为区域E，将输入功率分类为P_Low和P_High的ONU的频带分配期间混在的区域称为区域F。另外，根据每个波长的频带分配周期内的ONU的频带分配顺序，在各频带分配周期中从区域A到F的所有区域并不是一定产生。
在分析后，判定是否存在输入功率分类为P_Low和P_High混在的区域(区域F)。没有区域F的情况下转移到S1509。有区域F的情况下转移到S1510。
在S1509中，连动DBA控制部决定注入电流的切换定时，向注入电流控制部指示注入电流切换。例如，注入电流的切换定时如以下决定。
连动DBA控制部在频带分配周期内存在区域C的情况下，将区域C的开始时刻或区域C的结束时刻作为注入电流的切换定时。在频带分配期间内没有区域C的情况下，将从区域A或区域B向区域D或区域E切换的时刻作为注入电流的切换定时。通过这样决定切换定时，在数据接收时不切换注入电流。
连动DBA控制部决定了注入电流的切换定时之后，向注入电流控制部指示切换，转移到S1511。
在S1510中，连动DBA控制部在下一个以后的频带分配周期实施向一部ONU的频带分配，在本频带分配周期中从频带分配的对象除去。这是因为，即使实施S1505～S1507中的配置，在产生区域F的情况下，在下一个以后的频带分配周期实施向一部分ONU的频带分配，从而不产生区域F，确保能够进行注入电流的切换的期间。实施结束后，转移到S1505。
在S1511中，连动DBA控制部向各波长的OLT PHY/MAC处理部通知频带分配信息，转移到S1512，结束通常传送的动作。
通过实施以上的动作，连动DBA控制部能够在DBA的频带分配周期的前半区域中使SOA的输入功率合计较小，在频带分配周期的中间区域中使SOA的入功率合计为中间的值，在频带分配周期的后半区域中使SOA的输入功率合计较大，在中间区域中，能够切换注入电流。
[阈值P_th1、P_th2的决定方法]
在此，说明阈值P_th1、P_th2的决定方法。这些阈值以满足下述2个条件的方式决定。第1，某波长的输入功率处于P_th1～P_th2时，需要在任一个增益G_high、G_low中都能够受光。具体地说，以满足G_high×P_th2＜P_rx_max且G_low×P_th1＞P_rx_min的方式决定即可。第2，SOA增益为G_high且各波长的输入功率为P_th1～P_th2的情况下，需要使SOA不饱和。具体地说，使N×G_high×P_th2＜饱和输出等级即可。N是波长复用数，在此为4。
例如，考虑P_in_min＝-34dBm、P_in_max＝-12dBm、P_rx_min＝-28dBm、P_rx_max＝-6dBm，注入电流为200mA而SOA增益为15dB，注入电流为100mA而SOA增益为3dB、SOA的饱和输出等级为＋7dBm的情况。这种情况下，在第一条件下，P_th1＞-31dBm、P_th2＜-21dBm。在第二条件下，P_th2＜-14dBm。因此，使P_th1＝-30dBm、P_th2＝-22dBm即可。
[本发明的第二实施方式中的上行光信号的例]
接着，使用图16说明通过本发明的第二实施方式中的连动DBA控制的动作，来防止SOA的饱和的动作。
图16表示输入至SOA的各波长的光功率、输入至SOA的光功率的合计、SOA的注入电流、及从SOA输出的光功率的合计的时间推移。
根据本发明的第二实施方式，连动DBA控制部对于向SOA的输入光功率较小的ONU，在DBA的频带分配周期的前半分配频带，对于向SOA的输入光功率较大的ONU，在DBA的频带分配周期的后半分配频带。连动DBA控制部对于波长λU1的ONU群，对输入功率分类成为Low的ONU1-1、ONU1-4在频带分配周期的前半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为High的ONU1-3在频带分配周期的后半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为Middle的ONU1-5、ONU1-2在频带分配周期的中间区域分配频带分配期间。对于波长λU2的ONU群，对输入功率分类成为Low的ONU2-3、ONU2-4在频带分配周期的前半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为High的ONU2-2在频带分配周期的后半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为Middle的ONU2-1在频带分配周期的中间区域分配频带分配期间。对于波长λU3的ONU群，对输入功率分类成为Low的ONU3-1在频带分配周期的前半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为High的ONU3-2、ONU3-3在频带分配周期的后半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为Middle的ONU3-4在频带分配周期的中间区域分配频带分配期间。对于波长λU4的ONU群，在输入功率分类成为Low的ONU4-3在频带分配周期的前半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为High的ONU4-2、ONU4-4在频带分配周期的后半区域分配频带分配期间，对输入功率分类成为Middle的ONU4-1在频带分配周期的中间区域分配频带分配期间。
像这样实施分配的情况下，可知频带分配周期成为区域A、区域B、区域D、区域E的顺序。
根据本发明的第二实施方式，连动DBA控制部向注入电流控制部发出指示，在区域B和区域D边界将注入电流从I_high切换为I_low。
根据本发明的第二实施方式，连动DBA控制部向注入电流控制部指示注入电流的切换，以在SOA输入功率为Low的期间使注入电流增大、在SOA输入功率为High的期间使注入电流变小。结果，SOA的输出光功率的合计成为饱和电平以下，能够防止SOA的饱和导致的波形劣化。
[本发明的第二实施方式中的OLT和ONU的动作]
由于与第一实施方式相同，因此省略说明。
[本发明的第二实施方式中的检索分配期间和通常传送分配期间]
说明本发明的第二实施方式中的、检索分配期间和通常传送分配期间的分配方法。在第二实施方式中，基于向SOA的输入功率的合计，控制注入电流。在检索分配期间中，OLT可能从距离不明的ONU、即输入功率不明的ONU接收光信号。因此，仅通过上述说明的连动DBA控制部的控制，无法实施注入电流的控制。
在此，在本发明的第二实施方式中，与在本发明的第一实施方式中叙述的方法（2）同样，分为在所有波长中实施检索的检索分配期间、和在所有波长中实施通常传送的通常传送分配期间。通常传送分配期间通过上述说明的连动DBA控制部的动作，向各ONU进行频带分配。该检索分配期间和通常传送分配期间交互地分配。以下，使用图12进行说明。
在检索分配期间中，在波长λU1～λU4的所有波长中分配检索期间（Discovery），连动DBA控制部为了在检索期间的前半接收来自距离OLT较远的ONU的检索响应，向注入电流控制部指示在检索期间的前半将注入电流设定为I_high，为了在检索期间的后半接收来自距离OLT较近的ONU的检索响应，向注入电流控制部指示在检索期间的后半将注入电流设定为I_low。在将注入电流设定为I_high的检索期间的前半，距离OLT较近的ONU发送了检索的响应信号的情况下，以及在将注入电流设定为I_low的检索期间的后半，距离OLT较远的ONU发送了检索的响应信号的情况下，检索失败。但是，即使检索失败，在下一个以后的检索分配期间中检索成功即可，所以作为系统认为基本没有问题。此外，为了降低发生该现象的概率，与以往以1波长实施的期间相比，将检索分配期间更长地分配即可。
此外，也可以不将检索分配期间分为前半和后半并切换SOA的注入电流，而是在每个检索分配期间切换注入电流。例如，第一次检索分配期间中将注入电流设定为I_high，第二次检索分配期间中奖注入电流设定为I_low，并重复该操作即可。这种情况下，距离OLT较近的ONU在第一次检索分配期间发送了检索响应信号的情况下，检索失败，但是在第二次检索分配期间中发送检索响应信号并且与相同波长的其他ONU不冲突，则检索成功。
[本发明的第二实施方式中的效果]
说明本发明的第二实施方式中的效果。根据本实施方式，与第一实施方式同样，光放大器不会饱和，而能够实现上行传输。因此，在WDM/TDM-PON中，谋求延伸化和多分支化的情况下，能够降低用于OLT的上行接收用的光放大器的数量，能够实现OLT的低成本化·小型化。
此外，由于能够根据输入功率控制注入电流，与第一实施方式相比，能够进一步提高OLT在各波长中能够受光的输入功率的范围，即动态范围。
进而，即使在SOA的饱和电平较低的情况下，通过根据输入功率来控制注入电流，能够防止SOA的饱和。因此，能够缓和向SOA请求的规格。另外，在上述中，说明了控制SOA的注入电流的例，但是通过控制光放大器的增益，能够防止光放大器的饱和。
[第三实施方式]
接着，说明本发明的第三实施方式。重点说明与第一实施方式的不同。在第一实施方式中，在至少一个波长中，几乎所有ONU距离OLT较近的情况下，即使更换ONU的频带分配顺序，也无法使向SOA的输入功率的合计成为一定以下。因此，在下一个以后的DBA频带分配周期中，实施频带分配的现象频繁发生，可能发生上行传输中的延迟和频带效果的大幅降低。在此，在第三实施方式中，能够调整在每个波长中输入至SOA的光功率。
[本发明的第三实施方式中的OLT的构成]
使用图17说明本发明的第三实施方式中的OLT的构成。重点说明与第一实施方式中的OLT的构成的不同。OLT由合波分波器105～106、EDFA111、SOA125、合波分波器104、OLT光收发部131～134、OLT PHY/MAC处理部141～144、连动DBA控制部157、NNI处理部161～164、光分离器171～174、功率监视器181～184、以及衰减量控制部192、可变衰减器（VOA：VariableOptical Attenuator）193～196构成。与第一实施方式的不同在于，具备能够在每个波长组中衰减的可变衰减器193～196、和控制可变衰减器的衰减量控制部192。
EDFA111、SOA125、合波分波器104、光分离器171～174、合波分波器104、OLT光收发部131～134、OLT PHY/MAC处理部141～144、NNI处理部161～164、功率监视器181～184的动作与第一实施方式相同，省略说明。
连动DBA控制部157基于从OLT PHY/MAC处理部141～144输入的来自各ONU的频带请求量、及由连动DBA控制部155保持的ONU功率管理表，决定向各ONU的频带分配信息，并输出至OLT PHY/MAC处理部141～144。此外，在ONU登录时，基于从功率监视器181～184接收的ONU光功率信息，在ONU功率管理表中登录ONU-ID和ONU光功率信息的对应。
进而，第三实施方式中的连动DBA控制部157基于ONU功率管理表，决定各波长的衰减量，并将衰减量信息输出至衰减量控制部192。
衰减量控制部192基于从连动DBA控制部157输入的衰减量信息，控制可变衰减器193～196中的衰减量。
可变衰减器193～196使从合波分波器105输出的波长λU1～λU4的上行光信号分别衰减由衰减量控制部192指示的衰减量，并输出至合波分波器106。此外，使从合波分波器106输出的波长λD1～λD4的下行光信号分别衰减由衰减量控制部192指示的衰减量，并输出到合波分波器105。
根据，根据本发明的构成，连动DBA控制部157能够基于来自各ONU的输入功率及各波长的来自各ONU的频带请求量，决定向各ONU的频带分配信息。进而，能够基于ONU功率管理表，控制各波长组的衰减量。
[本发明的第三实施方式中的连动DBA控制部的通常传送时的动作]
第三实施方式中的连动DBA控制与第一实施方式几乎相同。不同点在于，在第一实施方式的控制中追加可变衰减器的控制。首先，使用图18说明第三实施方式中的连动DBA控制部的通常传送时的动作。
在S1801中，连动DBA控制部开始通常传送的动作。
在S1802中，连动DBA控制部向各波长的可变衰减器通知通常传送时的衰减量，转移到S1803。另外，在此通知的衰减量设定为由检索时的动作决定的衰减量的值。
从S1803到S1813为止的连动DBA控制部的动作与第一实施方式的动作相同，所以省略说明。
[本发明的第三实施方式中的上行光信号的例]
在第三实施方式中，与第一实施方式几乎相同。另外，不同点在于，通过各波长的变衰减器，使向SOA的输入功率衰减。、
[本发明的第三实施方式中的OLT和ONU的动作]
第三实施方式的动作与第一实施方式的动作相同，所以省略说明。
[本发明的第三实施方式中的连动DBA控制部的检索时的动作]
接着，使用图19说明第三实施方式中的连动DBA控制部的检索时的动作。另外，可变衰减器的衰减量为0dB时，设OLT能够接收的输入功率范围为P_rx_min～P_rx_max。
在S1901中，开始检索时的动作，转移到S1902。
在S1902中，向衰减量控制部通知检索时的衰减量。检索时的衰减量例如设定为0dB。另外，在此应该设定的衰减量，只要能够从在检索时由系统决定的距离最远的ONU及距离最近的ONU的任一个都能够接收，可以是任何值。
从S1903到S1906的动作与第一实施方式的动作相同，所以省略说明。S1906的处理结束后，转移到S1907。
在S1907中，计算在通常传送时应该设定的衰减量ATT。求出新登录的ONU发送的波长，取得以该波长登录的所有ONU的SOA输入功率。设取得的SOA输入功率中的最大的SOA输入功率为P_max，最小的SOA输入功率为P_min。设定满足P_min/ATT≥P_rx_min且P_max/ATT≤P_rx_max的ATT、并且设定ATT为最大的值ATT_max。通过这样设定，在通常传送时，能够从登录的ONU接收，并且能够尽可能地增大衰减量。衰减量的计算结束后，转移到S1908。
在S1908中，对于以新登录的ONU发送的波长登录的所有ONU及应该新登录的ONU，计算衰减量为ATT_max的情况下的SOA输入功率。计算结束后，转移到S1909。
在S1909中，基于在S1908中计算出的SOA输入功率，更新ONU功率管理表。表更新后，转移到S1910。
在S1910中，结束检索时的动作。
因此，通过执行S1901到S1910的处理，仅在新登录了ONU的情况下，计算相应的波长的可变衰减器的衰减量，并更新ONU功率管理表。
[本发明的第三实施方式中的检索分配期间和通常传送分配期间]
关于检索分配期间和通常传送分配期间的分配，与第一实施方式中的分配相同。另外，在检索分配期间中，将可变衰减器的衰减量设定为0dB，在通常传送时，输入至OLT的上行光信号以由各波长的可变衰减器设定的衰减量衰减。
[本发明的第三实施方式中的效果]
根据第三实施方式，除了第一实施方式中叙述的效果之外，在至少1个上的波长中，即使ONU都是近距离的情况下，也能够防止延迟的增加及频带利用効率的降低。
[补充]
在本说明中，复用的波长为4波，但是本发明与复用的波长数无关，都可以应用。复用的波长数越增大，则输入至SOA的光功率的合计越大，所以更能增加本发明的效果。
在本说明中，基于由10G-EPON规定的帧进行了说明，但是在由E-PON、G-PON、XG-PON等其他TDM-PON规定的帧中，也能够同样地应用。
此外，在第二实施方式的说明中，以2值切换注入电流，但并不是一定要以2值来切换。例如也可以以3值以上切换。

Claims (15)

1.一种站侧装置，其特征在于，具备：
第一接收部，接收对来自多个加入者装置的光信号进行光复用后的光波长复用信号；
频带分配控制部，基于经由所述第一接收部接收的光波长复用信号中包含的、来自加入者装置的频带分配请求，对所述各加入者装置分配发送频带；以及
发送部，向所述加入者装置发送频带分配信息，该频带分配信息包含由所述频带分配控制部分配的发送频带的信息；
所述频带分配控制部基于发送波长为第一波长的、来自多个加入者装置的频带分配请求、和发送波长为第二波长的、来自多个加入者装置的频带分配请求，决定向所述发送波长为第一波长的加入者装置的发送频带。
2.如权利要求1所述的站侧装置，其特征在于，
具备光放大部，将由所述第一接收部接收的波长复用光信号放大，并将放大后的信号输出，
所述频带分配控制部基于从各加入者装置接收并输入至所述光放大器的光波长复用信号的光功率，在各波长的每个频带分配期间，向所述各加入者装置分配发送频带。
3.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配控制部以使从多个加入者装置输入至所述光放大器的光波长复用信号的光功率成为规定的阈值以下的方式，向各加入者装置分配发送频带。
4.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配控制部基于发送波长相同的多个加入者装置的频带分配请求，按各波长设定发送频带，进而基于该设定的发送频带，各加入者装置发出光信号时，计算输入至所述光放大器的光波长复用信号的光功率，该光功率超过规定的阈值的情况下，在相同发送波长的加入者装置间变更发送顺序。
5.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，具备：
第一光合分波器，将从所述光放大器输出的光波长复用信号分波；
第二接收部，将从所述第一光合分波器输出的各波长的光信号转换为电信号并输出；以及
处理部，在从所述第二接收部输出的电信号中，提取从各加入者装置发送的频带分配请求，并输出至所述频带分配控制部。
6.如权利要求1所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配控制部在登录新的加入者装置时，在多个波长间在同一期间分配禁止已经以同一波长登录的加入者装置的发送的登录期间。
7.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
增益控制部，基于输入至所述光放大器的光波长复用信号的光功率，决定所述光放大器的增益。
8.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配部以使输入至所述光放大器的光波长复用信号的各光信号的光功率的差变小的方式，在同一发送波长内向加入者装置分配发送频带。
9.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
所述光放大器是半导体光放大器，
具备注入电流控制部，基于输入至所述光放大器的光波长复用信号的光功率，决定向所述光放大器的注入电流。
10.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，具备：
可变衰减部，使输入至所述光放大器的各波长的光信号的功率衰减；以及
衰减量控制部，控制所述可变衰减部的衰减量；
所述频带分配控制部基于从所述多个加入者装置输入的光波长复用信号的光功率，决定使所述光信号的功率衰减的波长，
所述衰减量控制部控制所述决定的波长的可变衰减部的衰减量。
11.如权利要求4所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配控制部在所述光波长复用信号的输入功率不成为阈值以下的情况下，对于向所述各加入者装置中的一部分加入者装置的频带分配，在下一个以后的频带分配周期中分配发送频带。
12.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配控制部在发送用于登录新连接的加入者装置的光信号的期间，切换所述期间中的第一期间和第二期间的在所述增益控制部中设定的增益。
13.如权利要求2所述的站侧装置，其特征在于，
所述频带分配控制部在发送用于登录新连接的加入者装置的信号时，将所述可变衰减器的衰减量设定为零。
14.一种光网络系统，具备多个加入者装置和经由光分离器及光合分波器与所述多个加入者装置连接的站侧装置，其特征在于，
所述各加入者装置具备：
接收部，接收从所述站侧装置发送的频带分配信息；以及
发送部，基于由所述接收部接收的频带分配信息，发出光信号；
所述站侧装置具备：
第一接收部，接收来自所述多个加入者装置的将光信号光复用后的光波长复用信号；
频带分配控制部，基于经由所述第一接收部接收的、光波长复用信号中包含的来自加入者装置的频带分配请求，向所述各加入者装置分配发送频带；以及
发送部，将由所述频带分配控制部分配的包含发送频带的信息的频带分配信息发送给所述加入者装置；
所述频带分配控制部基于来自发送波长为第一波长的多个加入者装置的频带分配请求、和来自发送波长为第二波长的多个加入者装置的频带分配请求，决定向所述发送波长为第一波长的加入者装置的发送频带。
15.如权利要求14所述的光网络系统，其特征在于，
所述站侧装置具备光放大部，将所述光波长复用信号放大，并输出放大的信号，
所述频带分配控制部基于从各加入者装置接收并输入至所述光放大器的光波长复用信号的光功率，在各发送波长的每个频带分配期间向所述各加入者装置分配发送频带。
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