JP6291362B2 - 光アクセスシステム、終端装置、宅内装置及び光アクセス方法 - Google Patents

Description

本発明は、時分割多重光アクセスシステム及び／又は波長多重光アクセスシステムにおいて、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現するための技術に関する。

近年、急速な普及を遂げているＦｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ（ＦＴＴＨ）サービスを支える光アクセスシステムとして、Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＯＮ）システムの導入が、世界各国で進められている。

ＰＯＮシステムは、光ファイバ伝送路中に設置された光スプリッタを介して、収容局に設置された１台の終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が、複数の加入者宅に設置された宅内装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を収容することで、光ファイバ伝送路、光スプリッタ及びＯＬＴを複数の加入者間で共有し高い経済性を実現した光アクセスシステムである。

現在、日本では、主に１Ｇｂ／ｓの伝送量を有するＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ−ＰＯＮ）システムが、商用導入されている（Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）。また、信号の速度を１０倍に高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０ Ｇｉｇａｂｉｔ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ）システムや、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術を適用し４０Ｇ級の伝送容量を実現するＮＧ−ＰＯＮ２（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−ＰＯＮ２）システムの、標準化や研究開発が行われている（例えば、非特許文献１を参照。）。

Ｈ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｋ．Ｔａｇｕｃｈｉ，Ｓ．Ｔａｍａｋｉ，Ｔ．Ｍｉｚｕｎｏ，Ｙ．Ｈａｓｈｉｚｕｍｅ，Ｔ．Ｙａｍａｄａ，Ｍ．Ｉｔｏ，Ｈ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ，Ｓ．Ｋｉｍｕｒａ，ａｎｄ Ｎ．Ｙｏｓｈｉｍｏｔｏ，"４０Ｇｂｉｔ／ｓ−ｃｌａｓｓ−λ−ｔｕｎａｂｌｅ ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ ｕｓｉｎｇ λ−ｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ Ｂ−Ｔｘ ａｎｄ ４ ｘ Ｍ ｃｙｃｌｉｃ ＡＷＧ ｒｏｕｔｅｒ ｆｏｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，" ＯＳＡ Ｏｐｔｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１，ｐｐ．４６３−４６８，Ｊａｎｕａｒｙ ２０１３． Ｎ．Ｉｉｙａｍａ，Ｊ−Ｉ．Ｋａｎｉ，Ｊ．Ｔｅｒａｄａ，ａｎｄ Ｎ．Ｙｏｓｈｉｍｏｔｏ，"Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ Ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ＤＳＰ−Ｂａｓｅｄ ＰＯＮ ａｎｄ １０−Ｇｂｐｓ／λ ＰＯＮ Ｕｓｉｎｇ Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｓｔａｒ ＱＡＭ Ｆｏｒｍａｔ，" Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｌｉｇｈｔｗａｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．４，ｐｐ．３０８５−３０９２，２０１３． Ｃｖｉｊｅｔｉｃ．Ｎ，"ＯＦＤＭ ｆｏｒ Ｎｅｘｔ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，" Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｌｉｇｈｔｗａｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．４，ｐｐ．３８４−３９８，２０１２．

近年、システムの高速・大容量化を実現するための検討が行われるとともに、システムの柔軟性を高めるための検討が盛んに行われており、特に、伝送路品質や要求伝送品質等に応じて、各ユーザ毎に割り当てる信号の変調方式やビットレートを最適化する、適応変調技術が注目されている（例えば、非特許文献２を参照。）。

従来技術の光アクセスシステムの構成を図１に示す。従来技術の光アクセスシステムは、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式及び適応変調技術を用いるＰＯＮであり、通信事業者ビル内に設置されるＱＡＭ適応変調ＯＬＴ１、ユーザ宅内に設置されるＯＮＵ２−１−１、・・・、２−１−ｍ、２−２−１、・・・、２−２−ｍ、・・・、２−ｎ−１、・・・、２−ｎ−ｍ、光信号を合分波する光スプリッタ、及び伝送路である光ファイバから構成される。

ＱＡＭ適応変調ＯＬＴ１は、各ＯＮＵ２の伝送路品質や要求伝送品質等に応じて、上り信号及び下り信号のフォーマットを決定する。基本的に、信号の多値度が大きくなるほど、信号の信号対雑音比が劣化するため、信号の伝送距離が制限される。

従来技術の上りバースト信号及び下り連続信号のフォーマットを図２及び図３に示す。図２及び図３では、ＯＮＵ２−１−１、２−２−１、２−ｎ−１のみを示す。ＯＮＵ２−１−１は、ＱＡＭ適応変調ＯＬＴ１から近距離にあるため、ＯＮＵ２−１−１からの上りバースト信号及びＯＮＵ２−１−１への下り連続信号は、多値度が大きい１６ＱＡＭ信号である。ＯＮＵ２−２−１、２−ｎ−１は、ＱＡＭ適応変調ＯＬＴ１から遠距離にあるため、ＯＮＵ２−２−１、２−ｎ−１からの上りバースト信号及びＯＮＵ２−２−１、２−ｎ−１への下り連続信号は、多値度が小さい４ＱＡＭ信号である。

図１から図３までにおいて説明したように、適用変調技術は、ＱＡＭ変調方式等を用いるものは多く報告されているが、ＯＯＫ（Ｏｎ Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式のＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）信号を用いるものは全く報告されていない。ＯＯＫ変調方式のＮＲＺ信号を用いるものでは、ＱＡＭ変調方式等を用いるものと比べて、主に光デバイスを制御する電気回路の動作制限から、高い経済性を実現できる伝送速度が１０Ｇｂ／ｓ程度に制限されてしまう課題があったためである。

一方で、将来の飛躍的な高速・大容量化及び高度化を実現する光通信方式として、無線技術で応用されているＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術や、デジタル信号処理（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及びコヒーレント技術を組み合わせたデジタルコヒーレント技術等、長距離大容量光通信に応用がされている技術を、ＰＯＮシステムに適用する検討がされている（例えば、非特許文献３を参照。）。

そして、ＯＦＤＭ−ＰＯＮやデジタルコヒーレントＰＯＮでは、抜本的なシステムの高速・大容量化及び高度化が可能である。しかし、ＯＦＤＭ−ＰＯＮでは、線幅の狭くかつ発信安定度の高い光源が必要になり、デジタルコヒーレントＰＯＮでは、コヒーレント送受信器やデジタル信号処理用のデジタルアナログ変換回路や信号処理計算回路が必要になる。よって、ＯＦＤＭ−ＰＯＮやデジタルコヒーレントＰＯＮでは、構成が複雑でありかつデバイスが高価なため、システムの経済化が難しいといった課題があった。

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、時分割多重光アクセスシステム及び／又は波長多重光アクセスシステムにおいて、構成を複雑にせずかつデバイスを高価にせず、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を用いることにより、上り信号及び／又は下り信号の多値度を向上させることとした。

具体的には、本発明は、終端装置と、複数の宅内装置と、を備える光アクセスシステムであって、前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調と、のうち一方又は両方を行い、前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調と、のうち一方又は両方を行うことを特徴とする光アクセスシステムである。

また、本発明は、光アクセスシステムにおいて宅内装置と通信を行う終端装置であって、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調を行う多値変調部と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調を行う多値復調部と、のうち一方又は両方を備えることを特徴とする終端装置である。

また、本発明は、光アクセスシステムにおいて終端装置と通信を行う宅内装置であって、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調を行う多値復調部と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調を行う多値変調部と、のうち一方又は両方を備えることを特徴とする宅内装置である。

また、本発明は、終端装置と、複数の宅内装置と、を用いる光アクセス方法であって、前記終端装置が、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調を行い、前記宅内装置が、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調を行う下り信号変復調ステップと、前記宅内装置が、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調を行い、前記終端装置が、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調を行う上り信号変復調ステップと、のうち一方又は両方を行うことを特徴とする光アクセス方法である。

この構成によれば、ＯＯＫ変調方式を用いることなく、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、単純なＯＯＫ変調方式より、高速・大容量化を図ることができ、ＯＦＤＭ技術やデジタルコヒーレント技術より、経済化を図ることができ、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

ここで、既存のＯＯＫ変調方式をベースとして２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるならば、既存の光デバイスや電子回路を適用可能となり、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

また、本発明は、終端装置と、複数の宅内装置と、を備える光アクセスシステムであって、前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調及び２値のオンオフ変調のいずれかと、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかと、のうち一方又は両方を行い、前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかと、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調又は２値のオンオフ変調のいずれかと、のうち一方又は両方を行うことを特徴とする光アクセスシステムである。

この構成によれば、ＯＯＫ変調方式を用いるとともに、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、単純なＯＯＫ変調方式より、高速・大容量化を図ることができ、ＯＦＤＭ技術やデジタルコヒーレント技術より、経済化を図ることができ、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

ここで、既存のＯＯＫ変調方式をベースとして２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるならば、既存の光デバイスや電子回路を適用可能となり、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

また、本発明は、前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調と、のうち一方又は両方を行い、前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調と、のうち一方又は両方を行うことを特徴とする光アクセスシステムである。

この構成によれば、伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度でもって、ＰＡＭ信号又はＯＯＫ信号を送受信することができる。

また、本発明は、前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離及び前記宅内装置への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離及び前記宅内装置からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調と、のうち一方又は両方を行い、前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離及び前記終端装置からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離及び前記終端装置への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調と、のうち一方又は両方を行うことを特徴とする光アクセスシステムである。

この構成によれば、伝送距離及び通信帯域の両方に応じて定まる多値度でもって、ＰＡＭ信号又はＯＯＫ信号を送受信することができる。

また、本発明は、前記終端装置及び前記宅内装置の間の伝送距離は、前記終端装置が前記宅内装置に動的帯域割当を行う際に、前記終端装置がレンジング情報に基づいて推定することを特徴とする光アクセスシステムである。

この構成によれば、伝送距離を容易に推定することができる。

このように、本発明は、時分割多重光アクセスシステム及び／又は波長多重光アクセスシステムにおいて、構成を複雑にせずかつデバイスを高価にせず、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

従来技術の光アクセスシステムの構成を示す図である。 従来技術の上りバースト信号のフォーマットを示す図である。 従来技術の下り連続信号のフォーマットを示す図である。 実施形態１の光アクセスシステムの構成を示す図である。 実施形態１の上りバースト信号のフォーマットを示す図である。 実施形態１の下り連続信号のフォーマットを示す図である。 実施形態１のＰＡＭ適応変調ＯＬＴの構成を示す図である。 実施形態１の下り連続信号の生成方法を示す図である。 実施形態１のＯＮＵの構成を示す図である。 実施形態２の光アクセスシステムの構成を示す図である。 実施形態２の上りバースト信号のフォーマットを示す図である。 実施形態２の下り連続信号のフォーマットを示す図である。 実施形態２のＰＡＭ適応変調ＯＬＴの構成を示す図である。 実施形態２の下り連続信号の生成方法を示す図である。 実施形態２のＯＮＵの構成を示す図である。 実施形態３の光アクセスシステムの構成を示す図である。 実施形態４の光アクセスシステムの構成を示す図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
実施形態１の光アクセスシステムの構成を図４に示す。実施形態１の光アクセスシステムは、ＰＡＭ方式及び適応変調技術を用いるＰＯＮであり、通信事業者ビル内に設置されるＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３、ユーザ宅内に設置されるＯＮＵ４−１−１、・・・、４−１−ｍ、４−２−１、・・・、４−２−ｍ、・・・、４−ｎ−１、・・・、４−ｎ−ｍ、光信号を合分波する光スプリッタ、及び伝送路である光ファイバから構成される。

ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、各ＯＮＵ４の伝送路品質や要求伝送品質等に応じて、上り信号及び下り信号のフォーマットを決定する。基本的に、信号の多値度が大きくなるほど、信号の信号対雑音比が劣化するため、信号の伝送距離が制限される。

図４では、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、ＯＮＵ４−１−１、・・・、４−１−ｍ、４−ｎ−１、・・・、４−ｎ−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３から近距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにある、と判断する。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、ＯＮＵ４−２−１、・・・、４−２−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３から遠距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用不能でＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにある、と判断する。

ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、各ＯＮＵ４へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ４への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調と、各ＯＮＵ４から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ４からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調と、を行う。

ここで、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、ＰＡＭ変調を行う際に、各ＯＮＵ４へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ４への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調を行う。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、ＰＡＭ復調を行う際に、各ＯＮＵ４から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ４からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調を行う。

各ＯＮＵ４は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調と、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調と、を行う。

ここで、各ＯＮＵ４は、ＰＡＭ復調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調を行う。そして、各ＯＮＵ４は、ＰＡＭ変調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調を行う。

なお、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３及び各ＯＮＵ４の間の伝送距離は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３が各ＯＮＵ４に動的帯域割当を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３がレンジング情報に基づいて推定する。よって、伝送距離を容易に推定することができる。

実施形態１の上りバースト信号及び下り連続信号のフォーマットを図５及び図６に示す。図５及び図６では、ＯＮＵ４−１−ｍ、４−２−ｍ、４−ｎ−ｍのみを示す。ＯＮＵ４−１−ｍ、４−ｎ−ｍについては、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあり、許容多値度のうちで最大多値度が採られ、上りバースト信号及び下り連続信号は、光強度を“０”、“１”、“２”、“３”、“４”、“５”、“６”、“７”の８段階で変調したＰＡＭ８信号である。ＯＮＵ４−２−ｍについては、ＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにあり、許容多値度のうちで最大多値度が採られ、上りバースト信号及び下り連続信号は、光強度を“０”、“１”、“２”、“３”の４段階で変調したＰＡＭ４信号である。

実施形態１のＰＡＭ適応変調ＯＬＴの構成を図７に示す。ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３は、多値変調部３１及び多値復調部３２から構成される。

多値変調部３１は、２つ又は３つのＯＯＫの出力を合成することにより、各ＯＮＵ４へと送信する下り連続信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値及び８値）のＰＡＭ変調を行う。多値復調部３２は、各ＯＮＵ４から受信した上りバースト信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値及び８値）のＰＡＭ復調を行う。

多値変調部３１は、電気信号生成部３１１、３１２、３１３、信号生成部制御部３１４、電気信号合成部３１５及び光信号生成部３１６から構成され、図８に示した実施形態１の下り連続信号の生成方法に従って、ＰＡＭ４信号及びＰＡＭ８信号を生成する。

電気信号生成部３１１は、“０”レベル又は“１”レベルの電気信号を生成する。電気信号生成部３１２は、“０”レベル又は“２”レベルの電気信号を生成する。電気信号生成部３１３は、“０”レベル又は“４”レベルの電気信号を生成する。信号生成部制御部３１４は、電気信号生成部３１１、３１２、３１３に対して、それぞれが生成可能な電気信号のうち、いずれの電気信号を生成するかを制御する。

電気信号合成部３１５は、電気信号生成部３１１、３１２、３１３から、それぞれが生成可能な電気信号のうち、いずれかの電気信号を入力され、入力されたこれらの電気信号を合成する。光信号生成部３１６は、電気信号合成部３１５から、合成された電気信号を入力され、入力された合成電気信号に基づいて、レーザ自体を直接変調するか又は連続光信号を外部変調することで、ＰＡＭ４信号及びＰＡＭ８信号を生成する。

実施形態１のＯＮＵの構成を図９に示す。ＯＮＵ４は、多値変調部４１及び多値復調部４２から構成される。多値変調部４１は、２つ又は３つのＯＯＫの出力を合成することにより、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３へと送信する上りバースト信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値又は８値）のＰＡＭ変調を行う。多値復調部４２は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ３から受信した下り連続信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値又は８値）のＰＡＭ復調を行う。

多値変調部４１は、電気信号生成部４１１、４１２、４１３、信号生成部制御部４１４、電気信号合成部４１５及び光信号生成部４１６から構成され、図８に示した実施形態１の下り連続信号の生成方法と同様に、ＰＡＭ４信号又はＰＡＭ８信号を生成する。

実施形態１では、ＯＯＫ変調方式を用いることなく、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、単純なＯＯＫ変調方式より、高速・大容量化を図ることができ、ＯＦＤＭ技術やデジタルコヒーレント技術より、経済化を図ることができ、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

そして、実施形態１では、既存のＯＯＫ変調方式をベースとして２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、既存の光デバイスや電子回路を適用可能となり、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

さらに、実施形態１では、伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度でもって、ＰＡＭ信号又はＯＯＫ信号を送受信することができる。

ここで、実施形態１では、上りバースト信号及び下り連続信号の両方に対して、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いている。一方で、変形例として、上りバースト信号及び下り連続信号の一方に対して、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いてもよい。

そして、実施形態１では、４値及び８値のＰＡＭ方式を用いている。一方で、変形例として、４値及び８値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いてもよい。ここで、２^ｎ値のＰＡＭ方式を用いるときは、“０”レベル又は“１”レベルの電気信号を生成する電気信号生成部、“０”レベル又は“２”レベルの電気信号を生成する電気信号生成部、・・・、“０”レベル又は“２^ｎ−１”レベルの電気信号を生成する電気信号生成部を配置すればよい。

さらに、実施形態１では、光スプリッタを用いて、ＴＤＭ−ＰＯＮを構成している。一方で、変形例として、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いて、ＷＤＭ−ＰＯＮ又はＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮを構成してもよい。

（実施形態２）
実施形態２の光アクセスシステムの構成を図１０に示す。実施形態２の光アクセスシステムは、ＰＡＭ方式、ＯＯＫ変調方式及び適応変調技術を用いるＰＯＮであり、通信事業者ビル内に設置されるＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５、ユーザ宅内に設置されるＯＮＵ６−１−１、・・・、６−１−ｍ、６−２−１、・・・、６−２−ｍ、・・・、６−ｎ−１、・・・、６−ｎ−ｍ、光信号を合分波する光スプリッタ、及び伝送路である光ファイバから構成される。

ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、各ＯＮＵ６の伝送路品質や要求伝送品質等に応じて、上り信号及び下り信号のフォーマットを決定する。基本的に、信号の多値度が大きくなるほど、信号の信号対雑音比が劣化するため、信号の伝送距離が制限される。

図１０では、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、ＯＮＵ６−１−１、・・・、６−１−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５から近距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにある、と判断する。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、ＯＮＵ６−ｎ−１、・・・、６−ｎ−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５から中距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用不能でＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにある、と判断する。さらに、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、ＯＮＵ６−２−１、・・・、６−２−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５から遠距離にあり、ＰＡＭ８信号及びＰＡＭ４信号を適用不能でＮＲＺ信号を適用可能なエリアにある、と判断する。

ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、各ＯＮＵ６へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ６への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調及び２値のＯＯＫ変調のいずれかと、各ＯＮＵ６から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ６からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調及び２値のＯＯＫ復調のいずれかと、を行う。

ここで、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、ＰＡＭ変調及びＯＯＫ変調を行う際に、各ＯＮＵ６へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ６への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調を行う。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、ＰＡＭ復調及びＯＯＫ復調を行う際に、各ＯＮＵ６から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ６からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調を行う。

各ＯＮＵ６は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調及び２値のＯＯＫ復調のいずれかと、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調及び２値のＯＯＫ変調のいずれかと、を行う。

ここで、各ＯＮＵ６は、ＰＡＭ復調又はＯＯＫ復調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調を行う。そして、各ＯＮＵ６は、ＰＡＭ変調又はＯＯＫ変調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調を行う。

なお、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５及び各ＯＮＵ６の間の伝送距離は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５が各ＯＮＵ６に動的帯域割当を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５がレンジング情報に基づいて推定する。よって、伝送距離を容易に推定することができる。

実施形態２の上りバースト信号及び下り連続信号のフォーマットを図１１及び図１２に示す。図１１及び図１２では、ＯＮＵ６−１−ｍ、６−２−ｍ、６−ｎ−ｍのみを示す。ＯＮＵ６−１−ｍについては、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあり、許容多値度のうちで最大多値度が採られ、上りバースト信号及び下り連続信号は、光強度を“０”、“１”、“２”、“３”、“４”、“５”、“６”、“７”の８段階で変調したＰＡＭ８信号である。ＯＮＵ６−ｎ−ｍについては、ＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにあり、許容多値度のうちで最大多値度が採られ、上りバースト信号及び下り連続信号は、光強度を“０”、“１”、“２”、“３”の４段階で変調したＰＡＭ４信号である。ＯＮＵ６−２−ｍについては、ＮＲＺ信号を適用可能なエリアにあり、許容多値度のうちで最大多値度が採られ、上りバースト信号及び下り連続信号は、光強度を“０”、“１”の２段階で変調したＮＲＺ信号である。

実施形態２のＰＡＭ適応変調ＯＬＴの構成を図１３に示す。ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５は、多値・２値変調部５１及び多値・２値復調部５２から構成される。

多値・２値変調部５１は、２つ又は３つのＯＯＫの出力を合成することにより、各ＯＮＵ６へと送信する下り連続信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値及び８値）のＰＡＭ変調を行うとともに、３つのＯＯＫのオンオフを同一状態に同期させて出力を合成することにより、各ＯＮＵ６へと送信する下り連続信号に対する、２値のＯＯＫ変調を行う。多値・２値復調部５２は、各ＯＮＵ６から受信した上りバースト信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値及び８値）のＰＡＭ復調を行うとともに、各ＯＮＵ６から受信した上りバースト信号に対する、２値のＯＯＫ復調を行う。

多値・２値変調部５１は、電気信号生成部５１１、５１２、５１３、信号生成部制御部５１４、電気信号合成部５１５及び光信号生成部５１６から構成され、図１４に示した実施形態２の下り連続信号の生成方法に従って、ＰＡＭ４信号、ＰＡＭ８信号及びＮＲＺ信号を生成する。

電気信号生成部５１１は、“０”レベル又は“１”レベルの電気信号を生成する。電気信号生成部５１２は、“０”レベル又は“２”レベルの電気信号を生成する。電気信号生成部５１３は、“０”レベル又は“４”レベルの電気信号を生成する。信号生成部制御部５１４は、電気信号生成部５１１、５１２、５１３に対して、それぞれが生成可能な電気信号のうち、いずれの電気信号を生成するかを制御する。

電気信号合成部５１５は、電気信号生成部５１１、５１２、５１３から、それぞれが生成可能な電気信号のうち、いずれかの電気信号を入力され、入力されたこれらの電気信号を合成する。光信号生成部５１６は、電気信号合成部５１５から、合成された電気信号を入力され、入力された合成電気信号に基づいて、レーザ自体を直接変調するか又は連続光信号を外部変調することで、ＰＡＭ４信号、ＰＡＭ８信号及びＮＲＺ信号を生成する。

実施形態２のＯＮＵの構成を図１５に示す。ＯＮＵ６は、多値変調部６１及び多値復調部６２から構成される。多値変調部６１は、２つ又は３つのＯＯＫの出力を合成することにより、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５へと送信する上りバースト信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値又は８値）のＰＡＭ変調を行う。多値復調部６２は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ５から受信した下り連続信号に対する、２値より大きい多値（ここでは、４値又は８値）のＰＡＭ復調を行う。

多値変調部６１は、電気信号生成部６１１、６１２、６１３、信号生成部制御部６１４、電気信号合成部６１５及び光信号生成部６１６から構成され、図１４に示した実施形態２の下り連続信号の生成方法と同様に、ＰＡＭ４信号又はＰＡＭ８信号を生成する。

実施形態２では、ＯＯＫ変調方式を用いるとともに、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、単純なＯＯＫ変調方式より、高速・大容量化を図ることができ、ＯＦＤＭ技術やデジタルコヒーレント技術より、経済化を図ることができ、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

そして、実施形態２では、既存のＯＯＫ変調方式をベースとして２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、既存の光デバイスや電子回路を適用可能となり、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

さらに、実施形態２では、伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度でもって、ＰＡＭ信号又はＯＯＫ信号を送受信することができる。

ここで、実施形態２では、上りバースト信号及び下り連続信号の両方に対して、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いている。一方で、変形例として、上りバースト信号及び下り連続信号の一方に対して、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いてもよい。

そして、実施形態２では、４値及び８値のＰＡＭ方式を用いている。一方で、変形例として、４値及び８値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いてもよい。ここで、２^ｎ値のＰＡＭ方式を用いるときは、“０”レベル又は“１”レベルの電気信号を生成する電気信号生成部、“０”レベル又は“２”レベルの電気信号を生成する電気信号生成部、・・・、“０”レベル又は“２^ｎ−１”レベルの電気信号を生成する電気信号生成部を配置すればよい。

さらに、実施形態２では、光スプリッタを用いて、ＴＤＭ−ＰＯＮを構成している。一方で、変形例として、ＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いて、ＷＤＭ−ＰＯＮ又はＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮを構成してもよい。

（実施形態３）
実施形態１では、ＰＡＭ４変調及びＰＡＭ８変調のうち、伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調を選択する。実施形態３では、ＰＡＭ４変調及びＰＡＭ８変調のうち、伝送距離及び通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調を選択する。実施形態３の光アクセスシステムの構成を図１６に示す。

実施形態３の光アクセスシステムは、ＰＡＭ方式及び適応変調技術を用いるＰＯＮであり、通信事業者ビル内に設置されるＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７、ユーザ宅内に設置されるＯＮＵ８−１−１、・・・、８−１−ｍ、８−２−１、・・・、８−２−ｍ、・・・、８−ｎ−１、・・・、８−ｎ−ｍ、光信号を合分波する光スプリッタ、及び伝送路である光ファイバから構成される。

図１６では、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７は、ＯＮＵ８−１−１、・・・、８−１−ｍ、８−ｎ−１、・・・、８−ｎ−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７から近距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにある、と判断する。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７は、ＯＮＵ８−２−１、・・・、８−２−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７から遠距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用不能でＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにある、と判断する。

ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７は、各ＯＮＵ８へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ８への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調と、各ＯＮＵ８から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ８からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調と、を行う。

ここで、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７は、ＰＡＭ変調を行う際に、各ＯＮＵ８へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ８への伝送距離及び各ＯＮＵ８への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調を行う。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７は、ＰＡＭ復調を行う際に、各ＯＮＵ８から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ８からの伝送距離及び各ＯＮＵ８からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調を行う。

各ＯＮＵ８は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調と、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調と、を行う。

ここで、各ＯＮＵ８は、ＰＡＭ復調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７からの伝送距離及びＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調を行う。そして、各ＯＮＵ８は、ＰＡＭ変調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７への伝送距離及びＰＡＭ適応変調ＯＬＴ７への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調を行う。

ＯＮＵ８−１−ｍについては、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあり、通信帯域は大きいため、許容多値度のうちで最大の多値度として、ＰＡＭ８変調が選択される。ＯＮＵ８−１−１、８−ｎ−１については、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあるが、通信帯域は中程度であるため、許容多値度のうちで中程度の多値度として、ＰＡＭ４変調が選択される。ＯＮＵ８−ｎ−ｍについては、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあるが、通信帯域は小さいため、許容多値度のうちで最小の多値度として、ＯＯＫ変調が選択される。

ＯＮＵ８−２−１については、ＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにあり、通信帯域は大きいため、許容多値度のうちで最大の多値度として、ＰＡＭ４変調が選択される。ＯＮＵ８−２−ｍについては、ＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにあるが、通信帯域は小さいため、許容多値度のうちで最小の多値度として、ＯＯＫ変調が選択される。

実施形態３では、ＯＯＫ変調方式を用いることなく、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、単純なＯＯＫ変調方式より、高速・大容量化を図ることができ、ＯＦＤＭ技術やデジタルコヒーレント技術より、経済化を図ることができ、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

そして、実施形態３では、既存のＯＯＫ変調方式をベースとして２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、既存の光デバイスや電子回路を適用可能となり、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

さらに、実施形態３では、伝送距離及び通信帯域の両方に応じて定まる多値度でもって、ＰＡＭ信号又はＯＯＫ信号を送受信することができる。

（実施形態４）
実施形態２では、ＰＡＭ４変調、ＰＡＭ８変調及びＯＯＫ変調のうち、伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調を選択する。実施形態４では、ＰＡＭ４変調、ＰＡＭ８変調及びＯＯＫ変調のうち、伝送距離及び通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調を選択する。実施形態４の光アクセスシステムの構成を図１７に示す。

実施形態４の光アクセスシステムは、ＰＡＭ方式、ＯＯＫ変調方式及び適応変調技術を用いるＰＯＮであり、通信事業者ビル内に設置されるＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９、ユーザ宅内に設置されるＯＮＵ１０−１−１、・・・、１０−１−ｍ、１０−２−１、・・・、１０−２−ｍ、・・・、１０−ｎ−１、・・・、１０−ｎ−ｍ、光信号を合分波する光スプリッタ、及び伝送路である光ファイバから構成される。

図１７では、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９は、ＯＮＵ１０−１−１、・・・、１０−１−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９から近距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにある、と判断する。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９は、ＯＮＵ１０−ｎ−１、・・・、１０−ｎ−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９から中距離にあり、ＰＡＭ８信号を適用不能でＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにある、と判断する。さらに、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９は、ＯＮＵ１０−２−１、・・・、１０−２−ｍが、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９から遠距離にあり、ＰＡＭ８信号及びＰＡＭ４信号を適用不能でＮＲＺ信号を適用可能なエリアにある、と判断する。

ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９は、各ＯＮＵ１０へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ１０への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調及び２値のＯＯＫ変調のいずれかと、各ＯＮＵ１０から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ１０からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調及び２値のＯＯＫ復調のいずれかと、を行う。

ここで、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９は、ＰＡＭ変調を行う際に、各ＯＮＵ１０へと送信する下り連続信号に対する、各ＯＮＵ１０への伝送距離及び各ＯＮＵ１０への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調を行う。そして、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９は、ＰＡＭ復調を行う際に、各ＯＮＵ１０から受信した上りバースト信号に対する、各ＯＮＵ１０からの伝送距離及び各ＯＮＵ１０からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調を行う。

各ＯＮＵ１０は、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ復調及び２値のＯＯＫ復調のいずれかと、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のＰＡＭ変調及び２値のＯＯＫ変調のいずれかと、を行う。

ここで、各ＯＮＵ１０は、ＰＡＭ復調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９から受信した下り連続信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９からの伝送距離及びＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調を行う。そして、各ＯＮＵ１０は、ＰＡＭ変調を行う際に、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９へと送信する上りバースト信号に対する、ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９への伝送距離及びＰＡＭ適応変調ＯＬＴ９への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調を行う。

ＯＮＵ１０−１−ｍについては、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあり、通信帯域は大きいため、許容多値度のうちで最大の多値度として、ＰＡＭ８変調が選択される。ＯＮＵ１０−１−１については、ＰＡＭ８信号を適用可能なエリアにあるが、通信帯域は小さいため、許容多値度のうちで中程度の多値度として、ＰＡＭ４変調が選択される。

ＯＮＵ１０−ｎ−１については、ＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにあり、通信帯域は大きいため、許容多値度のうちで最大の多値度として、ＰＡＭ４変調が選択される。ＯＮＵ１０−ｎ−ｍについては、ＰＡＭ４信号を適用可能なエリアにあるが、通信帯域は小さいため、許容多値度のうちで最小の多値度として、ＯＯＫ変調が選択される。

ＯＮＵ１０−２−１、・・・、１０−２−ｍについては、ＮＲＺ信号を適用可能なエリアにあり、通信帯域の大小に関わらず、ＯＯＫ変調が選択される。

実施形態４では、ＯＯＫ変調方式を用いるとともに、２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、単純なＯＯＫ変調方式より、高速・大容量化を図ることができ、ＯＦＤＭ技術やデジタルコヒーレント技術より、経済化を図ることができ、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

そして、実施形態４では、既存のＯＯＫ変調方式をベースとして２値より大きい多値のＰＡＭ方式を用いるため、既存の光デバイスや電子回路を適用可能となり、したがって、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

さらに、実施形態４では、伝送距離及び通信帯域の両方に応じて定まる多値度でもって、ＰＡＭ信号又はＯＯＫ信号を送受信することができる。

本発明の光アクセスシステム、終端装置、宅内装置及び光アクセス方法は、時分割多重光アクセスシステム及び／又は波長多重光アクセスシステムにおいて、経済的な高速・大容量化及び柔軟な適応変調を実現することができる。

１：ＱＡＭ適応変調ＯＬＴ
２−１−１、２−１−ｍ、２−２−１、２−２−ｍ、２−ｎ−１、２−ｎ−ｍ：ＯＮＵ
３：ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ
４、４−１−１、４−１−ｍ、４−２−１、４−２−ｍ、４−ｎ−１、４−ｎ−ｍ：ＯＮＵ
５：ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ
６、６−１−１、６−１−ｍ、６−２−１、６−２−ｍ、６−ｎ−１、６−ｎ−ｍ：ＯＮＵ
７：ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ
８−１−１、８−１−ｍ、８−２−１、８−２−ｍ、８−ｎ−１、８−ｎ−ｍ：ＯＮＵ
９：ＰＡＭ適応変調ＯＬＴ
１０−１−１、１０−１−ｍ、１０−２−１、１０−２−ｍ、１０−ｎ−１、１０−ｎ−ｍ：ＯＮＵ
３１：多値変調部
３２：多値復調部
４１：多値変調部
４２：多値復調部
５１：多値・２値変調部
５２：多値・２値復調部
６１：多値変調部
６２：多値復調部
３１１、３１２、３１３：電気信号生成部
３１４：信号生成部制御部
３１５：電気信号合成部
３１６：光信号生成部
４１１、４１２、４１３：電気信号生成部
４１４：信号生成部制御部
４１５：電気信号合成部
４１６：光信号生成部
５１１、５１２、５１３：電気信号生成部
５１４：信号生成部制御部
５１５：電気信号合成部
５１６：光信号生成部
６１１、６１２、６１３：電気信号生成部
６１４：信号生成部制御部
６１５：電気信号合成部
６１６：光信号生成部

Claims (7)

1. 終端装置と、複数の宅内装置と、を備える光アクセスシステムであって、
   前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調及び２値のオンオフ変調のいずれかと、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかと、のうち一方又は両方を行い、
   前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかと、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調又は２値のオンオフ変調のいずれかと、のうち一方又は両方を行っており、
   前記終端装置及び前記宅内装置は、複数のオンオフ変調の出力を合成することにより、２値より大きい多値のパルス強度変調を行い、複数のオンオフ変調のオンオフを同一状態に同期させて出力を合成することにより、２値のオンオフ変調を行う
   ことを特徴とする光アクセスシステム。
2. 前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調と、のうち一方又は両方を行い、
   前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する復調と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて定まり信号対雑音比を劣化させない最大の多値度を有する変調と、のうち一方又は両方を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
3. 前記終端装置は、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離及び前記宅内装置への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離及び前記宅内装置からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調と、のうち一方又は両方を行い、
   前記宅内装置は、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離及び前記終端装置からの通信帯域に応じて定まる多値度を有する復調と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離及び前記終端装置への通信帯域に応じて定まる多値度を有する変調と、のうち一方又は両方を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の光アクセスシステム。
4. 前記終端装置及び前記宅内装置の間の伝送距離は、前記終端装置が前記宅内装置に動的帯域割当を行う際に、前記終端装置がレンジング情報に基づいて推定する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光アクセスシステム。
5. 光アクセスシステムにおいて宅内装置と通信を行う終端装置であって、
   前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調及び２値のオンオフ変調のいずれかを行う多値変調部と、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかを行う多値復調部と、のうち一方又は両方を備え、
   前記多値変調部は、複数のオンオフ変調の出力を合成することにより、２値より大きい多値のパルス強度変調を行い、複数のオンオフ変調のオンオフを同一状態に同期させて出力を合成することにより、２値のオンオフ変調を行う
   ことを特徴とする終端装置。
6. 光アクセスシステムにおいて終端装置と通信を行う宅内装置であって、
   前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかを行う多値復調部と、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調及び２値のオンオフ変調のいずれかを行う多値変調部と、のうち一方又は両方を備え、
   前記多値変調部は、複数のオンオフ変調の出力を合成することにより、２値より大きい多値のパルス強度変調を行い、複数のオンオフ変調のオンオフを同一状態に同期させて出力を合成することにより、２値のオンオフ変調を行う
   ことを特徴とする宅内装置。
7. 終端装置と、複数の宅内装置と、を用いる光アクセス方法であって、
   前記終端装置が、前記宅内装置へと送信する下り信号に対する、前記宅内装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調及び２値のオンオフ変調のいずれかを行い、前記宅内装置が、前記終端装置から受信した下り信号に対する、前記終端装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかを行う下り信号変復調ステップと、
   前記宅内装置が、前記終端装置へと送信する上り信号に対する、前記終端装置への伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度変調及び２値のオンオフ変調のいずれかを行い、前記終端装置が、前記宅内装置から受信した上り信号に対する、前記宅内装置からの伝送距離に応じて多値度が定まる２値より大きい多値のパルス強度復調及び２値のオンオフ復調のいずれかを行う上り信号変復調ステップと、のうち一方又は両方を行い、
   前記終端装置及び前記宅内装置が、複数のオンオフ変調の出力を合成することにより、２値より大きい多値のパルス強度変調を行い、複数のオンオフ変調のオンオフを同一状態に同期させて出力を合成することにより、２値のオンオフ変調を行う
   ことを特徴とする光アクセス方法。

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