JP5303760B2 - Ｐｏｎシステムおよび局側装置 - Google Patents

Description

本発明は、局側装置と複数の加入者側装置とを光スプリッタにより分岐した光ファイバを用いて互いに接続したＰＯＮシステムに関する。

従来より、一般家庭等の加入者宅を対象とした加入者系光ファイバネットワークシステムとして、受動光ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが知られている。このＰＯＮシステムは、局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）に接続された１本の光ファイバを光スプリッタにより分岐し、複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と接続し、複数のユーザで１本の光ファイバを共用する光伝送システムである（例えば、特許文献１参照）。

ＰＯＮシステムでは、各ＯＮＵからの上りバースト光信号は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式により多重化され、バースト光信号列としてＯＬＴに受信される。ＰＯＮシステムでは一般に、各ＯＮＵからＯＬＴまでの距離が異なるため、ＯＬＴは、受信光レベルが異なるバースト光信号列を受信しなければならない。従って、ＯＬＴの光受信器は、このようなバースト光信号列を適切に受信するために、広いダイナミックレンジを有する必要がある。

特開２００７−１７３９０８号公報

ところで、近年の通信トラフィックの増加に伴い、ＰＯＮシステムの伝送速度の高速化が進んでいる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖでは、１０Ｇｂｐｓの伝送速度を有するＰＯＮシステムが標準化されている。

しかしながら、１０Ｇｂｐｓ等の高速光信号に対応したダイナミックレンジの広い光受信器を設計することは容易ではない。光受信器のダイナミックレンジが狭くなると、受信信号を適切に識別再生できず、符号誤り率などの伝送特性が劣化してしまう。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、伝送速度が高速化した場合であっても、好適に上り光信号を伝送できるＰＯＮシステムおよび局側装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のＰＯＮシステムは、局側装置と複数の加入者側装置とを光スプリッタにより分岐した光ファイバを用いて互いに接続したＰＯＮシステムである。局側装置は、各加入者側装置から出力されたバースト光信号が多重化されたバースト光信号列を受信する光受信部と、各バースト光信号毎に受信光レベルを検出する検出部と、各バースト光信号毎の受信光レベルに基づいて、隣接するバースト光信号の受信光レベル差が所定の基準値以下となるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求する出力光レベル要求部とを備える。加入者側装置は、出力光レベル要求部からの要求に応じて、送信するバースト光信号の光レベルを制御する出力光レベル制御部を備える。

この態様によると、出力光レベル制御を行うことにより、局側装置の光受信部が受信するバースト光信号の光レベル差が小さくなるため、光受信部はそれほど広いダイナミックレンジを要求されない。その結果、伝送速度が高くなった場合でも好適に上り光信号を伝送できる。

出力光レベル要求部は、隣接するバースト光信号の受信光レベルが略等しくなるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。

出力光レベル要求部は、局側装置に新たな加入者側装置が接続される毎に、加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。

出力光レベル要求部は、局側装置に新たな加入者側装置が接続される場合、新たな加入者側装置からのバースト光信号の受信光レベルが、局側装置に最初に接続された第１加入者側装置からのバースト光信号の受信光レベルに近づくよう、新たな加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。

出力光レベル要求部は、局側装置に新たな加入者側装置が接続される場合、新たな加入者側装置を含む全ての加入者側装置からのバースト光信号の平均受信光レベルを算出し、各バースト光信号の受信光レベルが平均受信光レベルに近づくよう、各加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。

出力光レベル要求部は、局側装置に接続される新たな加入者側装置が要求する出力光レベルのバースト光信号を送信できない場合、該新たな加入者側装置からのバースト光信号に隣接するバースト光信号を送信する加入者側装置に対して、出力光レベルを低下するよう要求してもよい。

出力光レベル要求部は、所定の時間間隔で定期的に各加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。

出力光レベル要求部は、外部からの指示により各加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。

局側装置は、受信したバースト光信号の符号誤り率を測定する符号誤り率測定部をさらに備え、出力光レベル要求部は、各バースト光信号毎の受信光レベルに加えて、測定された符号誤り率も参照して、各加入者側装置に要求する出力光レベルを決定してもよい。

加入者側装置の出力光レベル制御部は、自身が出力可能な光レベル範囲の情報を局側装置に送信してもよい。

局側装置と加入者側装置との間の出力光レベル制御は、Ｏｒｇａｎａｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭフレームを用いて行われてもよい。

出力光レベル要求部は、局側装置に新たな加入者側装置が接続される場合、該加入者側装置が出力光レベル制御に対応しているか否かを判定し、対応している加入者側装置にのみ出力光レベルを要求してもよい。

出力光レベル要求部は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵフレーム内のＯＡＭ Ｖｅｒｓｉｏｎ、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ、またはＶｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｆｏを参照して、新たな加入者側装置が出力光レベル制御に対応しているか否かを判定してもよい。

局側装置に新たな加入者側装置が接続される場合、局側装置と加入者側装置との間の出力光レベル制御シーケンスが行われた後に、主信号疎通が開始されてもよい。

局側装置と加入者側装置との間の出力光レベル制御シーケンスを行うか否か選択可能とされてもよい。

本発明の別の態様は、局側装置である。この装置は、複数の加入者側装置と光スプリッタにより分岐した光ファイバを用いて互いに接続されたＰＯＮシステムの局側装置であって、各加入者側装置から出力されたバースト光信号が多重化されたバースト光信号列を受信する光受信部と、各バースト光信号毎に受信光レベルを検出する検出部と、各バースト光信号毎の受信光レベルに基づいて、隣接するバースト光信号の受信光レベル差が所定の基準値以下となるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求する出力光レベル要求部とを備える。

この態様によると、出力光レベル制御を行うことにより、局側装置の光受信部が受信するバースト光信号の光レベル差が小さくなるため、光受信部はそれほど広いダイナミックレンジを要求されない。その結果、伝送速度が高くなった場合でも好適に上り光信号を受信できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、伝送速度が高速化した場合であっても、好適に上り光信号を伝送できるＰＯＮシステムおよび局側装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムを示す図である。 ＰＯＮシステムにおける上り方向の信号伝送を説明するための図である。 従来のＯＬＴにおける光受信部の構成例を示す図である。 従来のＰＯＮシステムにおける符号誤り率特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＰＯＮシステムにおける出力光レベル制御を説明するための図である。 本実施形態に係るＯＬＴの構成を示す図である。 本実施形態に係るＯＮＵの構成を示す図である。 ＩＥＥＥ．８０２．３で規定されたＧＥ−ＰＯＮのＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭのフレーム構成を示す図である。 ＯＬＴが各ＯＮＵに対して送信する出力光レベル制御情報を示す図である。 各ＯＮＵがＯＬＴに対して送信する出力光レベル制御情報を示す図である。 ＩＥＥＥ．８０２．３で規定されたＧＥ−ＰＯＮのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵのフレーム構成を示す図である。 図１２（ａ）（ｂ）は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御の一例を説明するための図である。 図１３（ａ）（ｂ）は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御の別の例を説明するための図である。 図１４（ａ）〜（ｃ）は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御の別の例を説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係るＯＬＴを説明するための図である。 ＯＮＵがＯＬＴに接続されてから主信号疎通が開始されるまでの制御シーケンスを示す図である。 出力光レベル制御シーケンスを詳細に説明するための図である。

図１は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステム１０を示す図である。図１に示すように、ＰＯＮシステム１０は、局側装置（ＯＬＴ）１２に接続された１本の基幹光ファイバ１８が光スプリッタ１４により複数の分岐光ファイバ２０−１〜２０−ｎに分岐され、分岐光ファイバ２０−１〜２０−ｎの端部に複数の加入者側装置（ＯＮＵ）１６−１〜１６−ｎが接続された構成となっている。

ＰＯＮシステム１０においては、ＯＬＴ１２から各ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎへの下り光信号は、時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）により多重化された連続的な光信号である。一方、各ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎからＯＬＴ１２への上り光信号は、ＴＤＭＡ方式により多重化される。ＴＤＭＡでは、各ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎからの光信号が衝突するのを防ぐため、各光信号間にガードタイムと呼ばれる無信号区間が挿入される。そのため、ＯＬＴから各ＯＮＵへの下り光信号が連続的な光信号となるのと異なり、ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎからＯＬＴ１２への上り光信号は、信号の送出が間欠的に行われるバースト状の光信号となる。

図２は、ＰＯＮシステム１０における上り方向の信号伝送を説明するための図である。図２は、各ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎから送信されたバースト光信号２２−１〜２２−ｎが光スプリッタ１４により多重化され、バースト光信号列としてＯＬＴ１２に入力される様子が示されている。

ＰＯＮシステム１０においては、分岐光ファイバ２０−１〜２０−ｎの距離がＯＮＵ１６−１〜１６−ｎ毎に異なるので、ＯＬＴ１２には、バースト光信号毎に光レベルが異なるバースト光信号列が入力される。従って、ＰＯＮシステム１０のＯＬＴ１２は、非常にダイナミックレンジの広い光受信特性が要求される。

図３は、従来のＯＬＴにおける光受信部の構成例を示す図である。図３に示すように、ＯＬＴ１２は、受信した光信号をＯ／Ｅ変換するＯ／Ｅ変換部３０と、Ｏ／Ｅ変換された電気信号に所定のデジタル処理を施すデジタル信号処理部３２を備える。Ｏ／Ｅ変換部３０は、受光素子３４と、振幅レベル調整部３６と、ＣＬＫ抽出部３８とを備える。

図３に示すように、受光素子３４には、バースト信号毎に光レベルが異なるバースト光信号列が入力される。受光素子３４は、入力されたバースト光信号列を電気信号に変換する。この電気信号は、電流信号であってもよいし、電圧信号であってもよい。この電気信号は、振幅レベルの異なる複数のバースト信号が多重化されたバースト信号列である。

振幅レベル調整部３６は、各バースト信号が一定の振幅レベルとなるよう調整する機能を有する。この振幅レベル調整部３６は、例えば、入力される各バースト信号のピーク値または平均値を検出し、該ピーク値または平均値に応じて増幅器の利得を切り替えるフィードバック制御を行う。

ＣＬＫ抽出部３８は、一定の振幅レベルとされたバースト信号列からクロックを抽出した後、バースト信号列の識別再生を行う。ＣＬＫ抽出部３８により識別再生されたバースト信号列は、デジタル信号処理部３２により所定のデジタル信号処理が施される。このように、従来のＯＬＴ１２においては、振幅レベル調整部３６により各バースト信号の振幅レベルを一定にすることにより、ＣＬＫ抽出部３８により適切に識別再生が行えるように構成されている。

上述のような振幅レベル調整部３６においては、各バースト信号のピーク値または平均値を検出する際に、必ず所定の時間を要し、また、フィードバック制御の遅延時間が発生する。従って、ＰＯＮシステムの伝送速度が１０Ｇｂｐｓ等に高速化した場合、１０Ｇｂｐｓのような高速の信号に追従して動作する振幅調整回路を開発することは容易ではない。振幅レベル調整部３６の動作が入力されるバースト光信号列に追従できないと、ＣＬＫ抽出部３８において適切に識別再生ができず、符号誤り率などの伝送特性が劣化してしまう。

図４は、従来のＰＯＮシステムにおける符号誤り率特性の一例を示す図である。図４の縦軸は符号誤り率を表し、横軸は隣接するバースト光信号間のレベル差（ｄＢ）を表す。図４に示すように、バースト光信号間のレベル差が大きくなると、符号誤り率特性が急激に劣化することが分かる。

また、各バースト光信号の先頭に設けられるアイドル信号を長く設定すれば高伝送速度に対応できるかもしれないが、この場合には、主信号データを送るための区間が削られてしまうため、伝送帯域が低下してしまう。

図５は、本発明の実施形態に係るＰＯＮシステム１０における出力光レベル制御を説明するための図である。上述のような課題を解決するために、本実施形態に係るＰＯＮシステム１０においては、ＯＬＴ１２が各ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎの出力するバースト光信号の光レベルを制御する。この出力光レベル制御は、隣接するバースト光信号の受信光レベルが略等しくなるように各ＯＮＵ１６−１〜１６−ｎの出力光レベルを制御するものである。「隣接するバースト光信号」とは、バースト光信号がＴＤＭＡにより多重化されたバースト光信号列において、時系列的に隣接するバースト光信号である。例えば、図２に示すバースト光信号列において、バースト光信号２２−２に隣接するバースト光信号は、バースト光信号２２−２の前後に位置するバースト光信号２２−１および２２−３である。

このような出力光レベル制御を行うことにより、ＯＬＴ１２の光受信部が受信する上りバースト光信号の光レベルが略一定となるため、ＯＬＴ１２の振幅レベル調整部は伝送速度が高くなった場合でも追従して動作できるようになり、ＣＬＫ抽出部は適切に識別再生を行うことができる。

図６は、本実施形態に係るＯＬＴ１２の構成を示す図である。図６に示すＯＬＴ１２においては、図３に示すＯＬＴと同様または対応する構成要素については同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係るＯＬＴ１２は、ＯＮＵからの上りバースト光信号列を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部３０と、所定のＰＯＮ終端処理を行うデジタル信号処理部３２と、ＯＬＴ１２の後段に接続された所定の端末装置と通信を行う端末側信号処理部４２と、ＯＮＵに下り光信号を送信するＥ／Ｏ変換部４４と、デジタル信号処理部３２および端末側信号処理部４２の動作を制御・監視する制御監視部４６とを備える。

図６に示すように、Ｏ／Ｅ変換部３０は、受光素子３４と、振幅レベル調整部３６と、ＣＬＫ抽出部３８とを備える。受光素子３４に入力されたバースト光信号列は、電気信号に変換された後、振幅レベル調整部３６に入力される。振幅レベル調整部３６は、入力される各バースト信号のピーク値または平均値を検出し、該ピーク値または平均値に応じて増幅器の利得を切り替えるフィードバック制御を行うことにより、各バースト信号が一定の振幅レベルとなるよう調整する。一定の振幅レベルに調整された各バースト信号は、ＣＬＫ抽出部３８により識別再生が行われる。また、振幅レベル調整部３６は、検出した各バースト信号毎のピーク値または平均値を光受信レベル情報として、デジタル信号処理部３２に出力する。

本実施形態において、デジタル信号処理部３２は、出力光レベル要求部４０を備える。この出力光レベル要求部４０は、各バースト光信号毎の受信光レベルに基づいて、隣接するバースト光信号の受信光レベルが略等しくなるよう各ＯＮＵに出力すべき光レベルを要求する。この出力光レベル要求部４０からの出力光レベルの要求は、デジタル信号処理部３２により所定のデータフレームにセットされ、Ｅ／Ｏ変換部４４により光信号に変換された後、各ＯＮＵに送信される。なお、上りバースト光信号列と下り光信号は、図示しない光カプラにより波長分割多重されて１本の基幹光ファイバで伝送される。

図７は、本実施形態に係るＯＮＵ１６の構成を示す図である。図７に示すように、ＯＮＵ１６は、ＯＬＴに向けて上りバースト光信号を出力するＥ／Ｏ変換部７０と、ＯＬＴからの下り光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部７２と、所定のＰＯＮ終端処理を行うデジタル信号処理部７４と、ＯＮＵ１６の後段に接続された所定の端末装置と通信を行う端末側信号処理部７６と、デジタル信号処理部７４および端末側信号処理部７６の動作を制御・監視する制御監視部７８とを備える。

本実施形態において、デジタル信号処理部７４は、出力光レベル要求受信部８２を有する。出力光レベル要求受信部８２は、ＯＬＴから送信された出力光レベルの要求を受信する。この出力光レベルの要求は、Ｅ／Ｏ変換部７０の出力光レベル制御部８０に送られる。出力光レベル制御部８０は、Ｅ／Ｏ変換部７０から送信されるバースト光信号の光レベルが、ＯＬＴから要求された光レベルとなるよう制御する。これにより、ＯＬＴにて受信される各バースト光信号の光レベルが略一定となるので、ＯＬＴの振幅レベル調整部は伝送速度が高くなった場合でも追従して動作できるようになり、ＣＬＫ抽出部は適切に識別再生を行うことができる。その結果、符号誤り率等の受信特性を向上できる。

上述の実施形態においては、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、隣接するバースト光信号の受信光レベルが略等しくなるように各ＯＮＵに対して出力光レベルを要求している。これに代えて、出力光レベル要求部は、隣接するバースト光信号の受信光レベル差が所定の基準値以下となるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求してもよい。つまり、隣接するバースト光信号の光レベルが等しくならなくとも、ある程度近づけることができれば、符号誤り率特性を向上することができる。上述の「所定の基準値」は、振幅レベル調整部の回路構成や後段に接続される誤り訂正回路の性能などによって決まるので、実験やシミュレーションなどによって適宜設定すればよい。なお、「隣接するバースト光信号の受信光レベルが略等しくなる」とは、つまり所定の基準値を「０」に設定した場合である。

図８は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されたＧＥ−ＰＯＮのＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭのフレーム構成を示す図である。Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭフレームとは、ＰＤＵデータフィールドを開発者が自由に定義してよいというフレームである。そこで、本実施形態においては、このＯｒｇａｎａｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭフレームを用いて、ＯＬＴとＯＮＵとの間の出力光レベル制御行う。

図９は、ＯＬＴが各ＯＮＵに対して送信する出力光レベル制御情報を示す。この情報は、図８に示すＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭフレームのＰＤＵデータフィールドに定義される。この制御情報は、ＯＬＴの出力光レベル要求部によって書き込まれる。

図９に示すＯＬＴから各ＯＮＵへの出力光レベル制御情報において、データ領域９００は、有効／無効フラグを書き込む領域である。また、データ領域９０２は、要求方法を書き込む領域である。要求方法とは、各ＯＮＵに対してどのように出力光レベルの要求するかを示すものである。具体的には、要求方法には、直接ＯＮＵに対して出力光レベル値を指定する方法と、現状の出力光レベル値からの増減値を指定する方法とがある。データ領域９０４は、直接ＯＮＵに対して要求する出力光レベル要求値を書き込む領域である。また、データ領域９０６は、現状の出力光レベル値からの増加／減少要求値を書き込む領域である。

図１０は、各ＯＮＵがＯＬＴに対して送信する出力光レベル制御情報を示す。この情報も、図８に示すＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭフレームのＰＤＵデータフィールドに定義される。この制御情報は、ＯＮＵの出力光レベル制御部によって書き込まれる。

図１０に示すＯＮＵからＯＬＴへの出力光レベル制御情報において、データ領域１０００は、有効／無効フラグを書き込む領域である。データ領域１００２は、ＯＮＵが現在出力している光レベルを書き込む領域である。データ領域１００４は、個別のＯＮＵが出力可能な光レベルの上限値を書き込む領域である。データ領域１００６は、個別のＯＮＵが出力可能な光レベルの下限値を書き込む領域である。また、データ領域１００８は、個別のＯＮＵの光レベル上限側警報発生閾値を書き込む領域である。この光レベル上限側警報発生閾値は、ＯＮＵが出力可能な光レベル上限値よりも若干低い値に設定され、ＯＮＵの出力可能な光レベルの上限がそろそろ限界であることをＯＬＴに伝えるために利用される。また、データ領域１０１０は、個別のＯＮＵの光レベル下限側警報発生閾値を書き込む領域である。この光レベル下限側警報発生閾値は、ＯＮＵが出力可能な光レベル下限値よりも若干高い値に設定され、ＯＮＵの出力可能な光レベルの下限がそろそろ限界であることをＯＬＴに伝えるために利用される。

このように、各ＯＮＵが出力可能な光レベル範囲および警報発生閾値の情報をＯＬＴに伝えることにより、ＯＬＴは、各ＯＮＵに対する出力光レベルの要求値を適切に決定することができる。また、ＯＬＴは、各ＯＮＵの出力光レベルが光レベル上限側警報発生閾値を上回っていたり、光レベル下限側警報発生閾値を下回っている場合、ＰＯＮシステムの保守者に警報を発出し、ＯＮＵのメンテナンスを促すことができる。

図１１は、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されたＧＥ−ＰＯＮのＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵのフレーム構成を示す図である。このＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵフレームは、ＯＮＵの情報が書き込まれるフレームである。

ＯＬＴの出力光レベル要求部は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵフレーム内のＯＡＭ Ｖｅｒｓｉｏｎ、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ、またはＶｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｆｏを参照して、新たにＯＬＴに接続されたＯＮＵが本実施形態の出力光レベル制御に対応しているか否かを判定することができる。ＯＮＵは、マルチベンダであるため、ＯＬＴに必ずしも本実施形態の出力光レベル制御に対応したＯＮＵが接続されるとは限らない。従って、このようにＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵフレームの情報を参照することにより、ＯＬＴは、出力光レベル制御に対応したＯＮＵに対してのみ出力光レベルを要求することができる。

次に、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御について説明する。本実施形態において、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続される毎に、ＯＮＵに出力光レベルを要求する。以下に、具体的な制御例をいくつか示す。

図１２（ａ）（ｂ）は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御の一例を説明するための図である。まず、図１２（ａ）に示すように、ＯＬＴに１台目（最初）のＯＮＵが接続され、ＯＬＴは、光レベルが「７」のバースト光信号を受信したとする。この時点では、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、受信光レベルのモニタのみ行い、１台目のＯＮＵに対して出力光レベル制御は行わない。

次に、図１２（ｂ）に示すように、ＯＬＴに２台目のＯＮＵが接続され、光レベルが「３」のバースト光信号を受信したとする。この場合、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、１台目のＯＮＵに対しては出力光レベル制御は行わず、２台目のＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルが、ＯＬＴに最初に接続されたＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルに近づくよう、２台目のＯＮＵに出力光レベルを要求する。例えば、２台目のＯＮＵに対して、ＯＬＴでの受信光レベルが「７」となるよう出力光レベル要求を出す。これにより、２台目のＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルが１台目のＯＮＵからのそれに近づけることができる。２台目以降に接続されるＯＮＵについても、１台目のＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルに近づけるように出力光レベル制御を行う。このように既にＯＬＴに接続されているＯＮＵに対しては出力光レベルの制御は行わないことで、オペレーションミス等を防止できるので、システムの信頼性を高めることができる。

図１３（ａ）（ｂ）は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御の別の例を説明するための図である。まず、図１３（ａ）に示すように、ＯＬＴに１台目（最初）のＯＮＵが接続され、ＯＬＴは、光レベルが「７」のバースト光信号を受信したとする。この時点では、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、受信光レベルのモニタのみ行い、１台目のＯＮＵに対して出力光レベル制御は行わない。

次に、図１３（ｂ）に示すように、ＯＬＴに２台目のＯＮＵが接続され、光レベルが「３」のバースト光信号を受信したとする。この場合、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、既に接続されている１台目のＯＮＵと新たな２台目のＯＮＵからのバースト光信号の平均受信光レベルを算出する。ここでは、平均受信光レベルは「５」である。そして、出力光レベル要求部は、１台目および２台目のＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルが平均受信光レベル「５」に近づくよう、１台目および２台目のＯＮＵに出力光レベルを要求する。以降、新たなＯＮＵが接続される毎に平均受信光レベルを算出し、この平均受信光レベルに近づくよう全てのＯＮＵに対して出力光レベル制御を行う。このように、平均受信光レベルに合わせ込みを行うことにより、各ＯＮＵの光出力の変化量を抑えることができる。例えば、図１２（ｂ）の例では、２台目のＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルを「３」から「７」に増加したが、本例においては「３」から「５」に増加するだけでよいため、２台目のＯＮＵの出力光レベルが必要以上に高く設定される事態を回避できる。従って、本例によれば、各ＯＮＵの限られた光出力可変範囲を有効に使用することができる。

図１４（ａ）〜（ｃ）は、ＯＬＴに新たなＯＮＵが接続された場合の出力光レベル制御の別の例を説明するための図である。まず、図１４（ａ）に示すように、ＯＬＴに接続された１台目〜４台目までのＯＮＵからのバースト光信号については、略同一の受信光レベル「７」であったとする。この後、５台目のＯＮＵが接続されたが、図１４（ｂ）に示すように、この５台目のＯＮＵは、出力光レベル要求部が受信光レベル「７」となる出力光レベルを要求しても、受信光レベル「３」となる光レベルしか出力できないとする。

このような場合、出力光レベル要求部は、新たに接続された５台目のＯＮＵからのバースト光信号に隣接するバースト光信号を送信する１台目と４台目のＯＮＵに対して、出力光レベルを低下するよう要求する。出力光レベル要求部は、１台目と４台目のＯＮＵからのバースト光信号の受信光レベルが、１台目および４台目のＯＮＵの受信光レベル「７」と５台目のＯＮＵの受信光レベル「３」の中間値である受信光レベル「５」に近づくように、出力光レベル制御を行うことが好ましい。

このように、出力光レベルが調整限界にあるＯＮＵが存在する場合は、該ＯＮＵからのバースト光信号の前後に隣接するバースト光信号を送信するＯＮＵに対して、受信光レベルの変化量が小さくなるよう制御することで、ＯＬＴの振幅レベル調整部は、伝送速度が高くなった場合でも追従して動作できるようになり、ＣＬＫ抽出部は適切に識別再生を行うことができる。その結果、符号誤り率等の受信特性を向上できる。

上述のようにＯＬＴに新たなＯＮＵが接続される毎にＯＮＵに対して出力光レベル制御を行うのに代えて、または加えて、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、所定の時間間隔で定期的にＯＮＵに出力光レベル制御を行ってもよい。このように定期的に出力光レベル制御を行うことにより、高品質の通信を提供することができる。

また、ＯＬＴの出力光レベル要求部は、ＰＯＮシステムの保守者などからの指示により各ＯＮＵに対して出力光レベル制御を行ってもよい。この場合、ＰＯＮシステムに何らかの異常が発生した場合に即座に対応することができ、ＰＯＮシステムネットワークを安定して動作させることができる。

図１５は、本発明の別の実施形態に係るＯＬＴを説明するための図である。図１５に示すＯＬＴ１２においては、図６に示すＯＬＴと同様または対応する構成要素については同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態に係るＯＬＴ１２は、端末側信号処理部４２が、受信した上りバースト光信号の符号誤り率を測定する符号誤り率測定部１５０２と、下り光信号に符号誤り測定のための試験フレームを挿入する試験フレーム挿入部１５０４を備える点が異なる。本実施形態においては、出力光レベル要求部４０は、各バースト光信号毎の受信光レベルに加えて、符号誤り率測定部１５０２により測定された符号誤り率も参照して、各ＯＮＵに要求する出力光レベルを決定する。具体的には、まず出力光レベル要求部４０は、各バースト光信号毎の受信光レベル情報に基づいて、隣接するバースト光信号の受信光レベル差が所定の基準値以下となるよう各ＯＮＵに対して出力光レベルを要求する。その後、出力光レベル要求部４０は、符号誤り率測定部１５０２により測定された符号誤り率を参照して、符号誤り率が最小となるように各ＯＮＵに対して出力光レベルを再度要求する。このように符号誤り率を参照することにより、より最適に出力光レベルを各ＯＮＵに対して要求でき、符号誤り率特性を向上することができる。

図１６は、ＯＮＵがＯＬＴに接続されてから主信号疎通が開始されるまでの制御シーケンスを示す図である。上述の実施形態に係るＰＯＮシステムにおいて、ＯＬＴにＯＮＵが接続されると、ＰＯＮ ＤｉｓｃｏｖｅｒｙおよびＯＡＭ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙシーケンスが実行された後、ＯＮＵ認証シーケンスが実行され、接続されたＯＮＵが許可されているものかどうか確認される。その後、ＯＬＴとＯＮＵとの間で、上述した出力光レベル制御シーケンスが行われる。

図１７は、出力光レベル制御シーケンスを詳細に説明するための図である。図１７に示すように、ＯＬＴからＯＮＵに対して出力光レベルを要求すると、ＯＮＵにおいて出力光レベルが変更される。ＯＬＴは、入力された光レベルが要求した目標値となったか否か検証する。目標値となっていない場合、再度ＯＮＵに出力光レベルを要求する。目標値となった場合、出力光レベル制御シーケンスを終了する。

図１６に戻り、出力光レベル制御シーケンスが終了後、主信号疎通が開始される。このように、出力光レベル制御を主信号疎通前の接続確立までの１シーケンスとして実行することで、接続確立直後から最適な伝送条件で通信を行うことができる。

ＰＯＮシステムごとに、上述の出力光レベル制御シーケンスを行うか否か選択可能としてもよい。このようにすることで、通信サービスのフレキシビリティの向上、およびアクセス向け／コア向けなどのサポート品質の階層化を実現することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ ＰＯＮシステム、 １２ ＯＬＴ、 １４ 光スプリッタ、 １６ ＯＮＵ、 ３４ 受光素子、 ３６ 振幅レベル調整部、 ３８ ＣＬＫ抽出部、 ４０ 出力光レベル要求部、 ８０ 出力光レベル制御部、 １５０２ 符号誤り率測定部。

Claims (15)

1. 局側装置と複数の加入者側装置とを光スプリッタにより分岐した光ファイバを用いて互いに接続したＰＯＮシステムであって、
   前記局側装置は、
   各加入者側装置から出力されたバースト光信号が多重化されたバースト光信号列を受信する光受信部と、
   各バースト光信号毎に受信光レベルを検出する検出部と、
   各バースト光信号毎の受信光レベルに基づいて、隣接するバースト光信号の受信光レベル差が所定の基準値以下となるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求する出力光レベル要求部と、を備え、
   前記加入者側装置は、前記出力光レベル要求部からの要求に応じて、送信するバースト光信号の光レベルを制御する出力光レベル制御部を備え、
   前記出力光レベル要求部は、前記局側装置に新たな前記加入者側装置が接続される毎に、前記加入者側装置に出力光レベルを要求することを特徴とするＰＯＮシステム。
2. 前記出力光レベル要求部は、隣接するバースト光信号の受信光レベルが略等しくなるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求することを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
3. 前記出力光レベル要求部は、前記局側装置に新たな前記加入者側装置が接続される場合、新たな前記加入者側装置からのバースト光信号の受信光レベルが、前記局側装置に最初に接続された第１加入者側装置からのバースト光信号の受信光レベルに近づくよう、新たな前記加入者側装置に出力光レベルを要求することを特徴とする請求項１または２に記載のＰＯＮシステム。
4. 前記出力光レベル要求部は、前記局側装置に新たな前記加入者側装置が接続される場合、新たな前記加入者側装置を含む全ての前記加入者側装置からのバースト光信号の平均受信光レベルを算出し、各バースト光信号の受信光レベルが前記平均受信光レベルに近づくよう、各加入者側装置に出力光レベルを要求することを特徴とする請求項１または２に記載のＰＯＮシステム。
5. 前記出力光レベル要求部は、前記局側装置に接続される新たな前記加入者側装置が要求する出力光レベルのバースト光信号を送信できない場合、該新たな前記加入者側装置からのバースト光信号に隣接するバースト光信号を送信する前記加入者側装置に対して、出力光レベルを低下するよう要求することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
6. 前記出力光レベル要求部は、所定の時間間隔で定期的に各加入者側装置に出力光レベルを要求することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
7. 前記出力光レベル要求部は、外部からの指示により各加入者側装置に出力光レベルを要求することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
8. 前記局側装置は、受信したバースト光信号の符号誤り率を測定する符号誤り率測定部をさらに備え、
   前記出力光レベル要求部は、各バースト光信号毎の受信光レベルに加えて、測定された符号誤り率も参照して、各加入者側装置に要求する出力光レベルを決定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
9. 前記加入者側装置の出力光レベル制御部は、自身が出力可能な光レベル範囲の情報を前記局側装置に送信することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
10. 前記局側装置と前記加入者側装置との間の出力光レベル制御は、Ｏｒｇａｎａｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＯＡＭフレームを用いて行われることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
11. 前記出力光レベル要求部は、前記局側装置に新たな前記加入者側装置が接続される場合、該加入者側装置が出力光レベル制御に対応しているか否かを判定し、対応している前記加入者側装置にのみ出力光レベルを要求することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
12. 前記出力光レベル要求部は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＯＡＭＰＤＵフレーム内のＯＡＭ Ｖｅｒｓｉｏｎ、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ、またはＶｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｆｏを参照して、新たな前記加入者側装置が出力光レベル制御に対応しているか否かを判定することを特徴とする請求項１１に記載のＰＯＮシステム。
13. 前記局側装置に新たな加入者側装置が接続される場合、前記局側装置と前記加入者側装置との間の出力光レベル制御シーケンスが行われた後に、主信号疎通が開始されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のＰＯＮシステム。
14. 前記局側装置と前記加入者側装置との間の出力光レベル制御シーケンスを行うか否か選択可能とされたことを特徴とする請求項１３に記載のＰＯＮシステム。
15. 複数の加入者側装置と光スプリッタにより分岐した光ファイバを用いて互いに接続されたＰＯＮシステムの局側装置であって、
    各加入者側装置から出力されたバースト光信号が多重化されたバースト光信号列を受信する光受信部と、
    各バースト光信号毎に受信光レベルを検出する検出部と、
    各バースト光信号毎の受信光レベルに基づいて、隣接するバースト光信号の受信光レベル差が所定の基準値以下となるよう各加入者側装置に出力光レベルを要求する出力光レベル要求部であって、当該局側装置に新たな前記加入者側装置が接続される毎に、前記加入者側装置に出力光レベルを要求する出力光レベル要求部と、
    を備えることを特徴とする局側装置。

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