特許 5942751 ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式用の局側装置及び光通信ネットワークシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5942751

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式用の局側装置及び光通信ネットワークシステム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/44 20060101AFI20160616BHJP

   H04J 14/00 20060101ALI20160616BHJP

   H04J 14/02 20060101ALI20160616BHJP

   H04B 10/272 20130101ALI20160616BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/44 200

   H04B9/00 E

   H04B9/00 272

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-214545(P2012-214545)

(22)【出願日】2012年9月27日

(65)【公開番号】特開2014-72545(P2014-72545A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】特許業務法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】更科 昌弘

【審査官】 森田 充功

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０４３２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３５２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９５２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００４２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５７８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５６５０８６６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００９８４０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−０３４８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／４４

Ｈ０４Ｂ １０／２７２

Ｈ０４Ｊ １４／００

Ｈ０４Ｊ １４／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式の光ネットワークシステムにおいて複数の加入者側端末を共通の光伝送路を介して接続可能な複数の外部ポートを有する局側装置であって、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、
前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、
前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたＡＷＧルータと、
前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか１つの送受信処理部を選択して前記１つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記１つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか１つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴とする局側装置。

【請求項2】

前記ディスカバリモードでは、前記制御手段のディスカバリ指示に応じて前記１つの送受信処理部がディスカバリ駆動信号を前記切替スイッチ回路を介して前記１つの光送受信部に供給し、前記１つの光送受信部は前記ディスカバリ駆動信号に応じて加入者端末検出用の前記光信号を前記所定のディスカバリ用波長で生成してそれを自身の前記送受信端子を介して前記ＡＷＧルータに供給することにより前記加入者端末検出用の前記光信号を前記複数の外部ポートのいずれか１つの外部ポートから送信させ、
前記１つの光送受信部は、送信した前記加入者端末検出用の前記光信号に対する応答信号として前記１つの外部ポートに外部から供給された登録リクエスト用の前記光信号を前記ＡＷＧルータ及び前記自身の前記送受信端子を介して前記所定のディスカバリ用波長にて受信すると、その受信信号を前記切替スイッチ回路を介して前記１つの送受信処理部に供給し、前記１つの送受信処理部は前記受信信号に応じて前記登録処理を実行することを特徴とする請求項１記載の局側装置。

【請求項3】

前記未登録の加入者用端末は、未登録状態では前記所定のディスカバリ用波長で受信待機状態となり、前記加入者端末検出用の前記光信号を受信すると、前記登録リクエスト用の前記光信号を前記所定のディスカバリ用波長で前記局側装置に対して送信することを特徴とする請求項２記載の局側装置。

【請求項4】

前記所定のディスカバリ用波長は、前記局側装置から前記加入者側端末への下りの前記光信号と前記加入者側端末から前記局側装置への上りの前記光信号とで異なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の局側装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記ディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちの前記１つの送受信処理部以外の送受信処理部をスリープ状態に制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載の局側装置。

【請求項6】

複数の加入者側端末と、前記複数の加入者側端末を共通の光伝送路を介して接続可能な複数の外部ポートを有する局側装置とを有するＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式の光通信ネットワークシステムであって、
前記局側装置は、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、
前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、
前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、
前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたＡＷＧルータと、
前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか１つの送受信処理部を選択して前記１つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記１つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか１つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴とする光通信ネットワークシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）／ＴＤＭ（Time Division Multiplexing：時分割多重）−ＰＯＮ(Passive Optical Network)方式を用いた光通信ネットワークシステム及びその局側装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光アクセスネットワークの一形態として受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、加入者宅に設けられる複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）とを、光ファイバと光スプリッタを介して接続する。

【0003】

ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる信号（以下、上り光信号）と、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる信号（以下、下り光信号）は、干渉を防ぐためにそれぞれ異なる波長が割り当てられる。また、ＰＯＮでは、様々な多重技術が用いられる。ＰＯＮで用いられる多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる符号を各加入者に割り当てる符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術などがある。これらの多重技術の中で、ＴＤＭを利用するＴＤＭ−ＰＯＮが、現在最も広く用いられている。

【0004】

ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＬＴが、各ＯＮＵの送信タイミングを管理して、異なるＯＮＵからの上り光信号同士が衝突しないように制御するTDMA（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術が利用させている。

【0005】

ＰＯＮシステムの中で、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したものを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−ＰＯＮと称し、Ｇｉｇａｂｉt Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用したものをＧＥ−ＰＯＮと称する。ＧＥ−ＰＯＮは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで標準化されている。更に、データレートを１０倍に高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮは、ＩＥＥＥ８０２.３ａｖで標準化されている。

【0006】

ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、１つのＯＬＴが、分岐された光伝送路、及びこの光伝送路の分岐先に接続されるＯＮＵを含む１つのＰＯＮブランチを管理している。ここで、例えば１つのＰＯＮブランチに含まれるＯＮＵが少ない場合に、ＯＬＴを少ないＯＮＵで共有するためコストがかかる。そこで、ＰＯＮブランチ内のＯＮＵが少ないときは、１つのＯＬＴが複数のＰＯＮブランチを管理するのが望ましい。 そのために、ＴＤＭ及びＷＤＭを併用することによって、１つのＯＬＴによって複数のＰＯＮブランチの管理を可能とするＰＯＮシステム（以下、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮとも称する）が提案されている。

【0007】

ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、光ルーティング機能が新たに追加される。波長による光ルーティングを実現するデバイスとしてＡＷＧ（arrayed wavelength grating）ルータの使用が考えられいる。このような構成のＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮでは、１つのＯＬＴが、下り光信号の送信波長を変えることにより、異なるＰＯＮブランチに対して下り光信号を送ることができる。また、ＯＮＵはＯＬＴから指示された波長の上り光信号を送ることで、特定のＯＬＴに上り光信号を送ることができる。これによって、ＰＯＮブランチにかかわらずＯＬＴとＯＮＵとの間の接続を自由に構成可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０−１０３８９３号公報

【特許文献2】特開２０１１−４２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＯＬＴとＯＮＵとの間で通信するためにはＯＬＴが光ファイバに接続されているＯＮＵを認識している必要があり、そのためにＯＬＴはＯＮＵを予め登録することを行う。上記の１０Ｇ−ＥＰＯＮには未登録のＯＮＵをＯＬＴに登録させるためにディスカバリ処理を行うことが規定されている。このディスカバリ処理では、未登録のＯＮＵは、ＯＬＴが一定時聞間隔でフレームとして送信するdiscovery gateメッセージを受信できるまで待機し、discovery gateメッセージの受信後、それに応答してRegisterリクエストをＯＬＴに返信することにより登録開始が開始される。このため、ディスカバリ処理ではＯＮＵがdiscovery gateメッセージを早期に確実に受信できることが重要である。

【0010】

この登録方式を基本にしてＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮを用いた光通信ネットワークシステムに適用すると、ＯＮＵ内のＴＦ(Tunable Filter)の波長設定が問題となる。ＴＦはＯＮＵの受光波長を任意に設定するために設けられており、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮでは、管理するＯＬＴによってＯＮＵに到着するdiscovery gateメッセージの波長が異なる。また、未登録のＯＮＵ自身は、discovery gateメッセージがどの波長で送信されるか分からない。そのため、未登録のＯＮＵでは例えば、特許文献２のようにＴＦの中心波長を時間経過に従ってスイープさせて待機する方法を用いることが考えられる。この方法では、discovery gateメッセージの波長と未登録のＯＮＵのＴＦの中心波長が一致したときにdiscovery gateメッセージを受信することができる。しかしながら、この方法の場合には未登録のＯＮＵのＴＦの波長がdiscovery gateメッセージの波長と一致するまでは登録が開始されないので、ＯＮＵの登録完了までの時間が増大してしまうことがあるという欠点がある。

【0011】

そこで、本発明の目的は、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式の光通信ネットワークシステムにおけるディスカバリ処理で未登録の加入者側端末（ＯＮＵ）を早急に検出することができる局側装置及び光通信ネットワークシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の局側装置は、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式の光ネットワークシステムにおいて複数の加入者側端末を共通の光伝送路を介して接続可能な複数の外部ポートを有する局側装置であって、前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたＡＷＧルータと、前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか１つの送受信処理部を選択して前記１つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記１つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか１つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴としている。

【0013】

本発明の光通信ネットワークシステムは、複数の加入者側端末と、前記複数の加入者側端末を共通の光伝送路を介して接続可能な複数の外部ポートを有する局側装置とを有するＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式の光通信ネットワークシステムであって、前記局側装置は、前記複数の外部ポートの数分備えられ、発光素子及び受光素子によって光信号を送受信し、前記光信号の送受信波長が各々調整可能である複数の光送受信部と、前記複数の外部ポートの数分備えられ、前記複数の光送受信部の各々の前記発光素子を送信データに応じて発光駆動しかつ前記複数の光送受信部の各々の前記受光素子の出力信号から受信データを得る複数の送受信処理部と、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部との間に配置され、前記複数の光送受信部と前記複数の送受信処理部と間の電気的な接続を切り替える切替スイッチ回路と、前記複数の光送受信部の各々の前記光信号の送受信端子と前記複数の外部ポートとの間に配置されたＡＷＧルータと、前記複数の光送受信部の前記送受信波長、前記複数の送受信処理部の処理動作及び前記切替スイッチ回路の切替動作を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記複数の加入者側端末のうちの未登録の加入者側端末に対する登録処理を行うディスカバリモードでは、前記複数の送受信処理部のうちのいずれか１つの送受信処理部を選択して前記１つの送受信処理部に前記登録処理の動作を可能にさせ、前記複数の光送受信部の前記送受信波長を所定のディスカバリ用波長に制御し、前記切替スイッチ回路に前記１つの送受信処理部の送受信端子と前記複数の光送受信部のいずれか１つの光送受信部との間を電気的に接続させることを特徴としている。

【発明の効果】

【0014】

本発明の局側装置及び光通信ネットワークシステムにおいては、ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ方式の光通信ネットワークシステムの光伝送路に接続された未登録の加入者側端末は予め定められたディスカバリ用波長で受信待機すれば、局側装置から送信される未登録の加入者側端末検出用の光信号を早急に受信することができ、また、その未登録の加入者側端末は未登録の加入者側端末検出用の光信号に応答して登録リクエスト用の光信号を局側装置に対して送信することにより局側装置では登録リクエスト用の光信号に応じて登録処理を早急に開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明を適用した光通信ネットワークシステムを示すブロック図である。

【図2】図１のシステム内の局側装置のＡＷＧルータの入出力特性を示す図である。

【図3】図１のシステム内のＰＯＮブランチのＯＮＵの内部構成を示すブロック図である。

【図4】図１のシステムのディスカバリ処理におけるシーケンス図である。

【図5】図４のディスカバリ処理における切替スイッチ回路及びＡＷＧルータの信号経路を示す図である。

【図6】図４のディスカバリ処理における切替スイッチ回路及びＡＷＧルータの信号経路を示す図である。

【図7】図１のシステムの他のディスカバリ処理におけるシーケンス図である。

【図8】図７のディスカバリ処理における切替スイッチ回路及びＡＷＧルータの信号経路を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0017】

図１は本発明の光通信ネットワークシステムを示している。このシステムは４台のＯＬＴ１１_１〜１１_４を備えた局側装置１と、１ＰＯＮブランチ当たりに２台のＯＮＵが備えられている。なお、局側装置１におけるＯＬＴの数は４に限定されない。

【0018】

局側装置１はＯＬＴ１１_１〜１１_４の他に、切替スイッチ回路１２、光送受信部１３_１〜１３_４、ＡＷＧルータ１４、及びＯＬＴコントローラ１５を備えている。

【0019】

切替スイッチ回路１２は４ブランチに対応して４×４端子を有している。切替スイッチ回路１２の一方の４端子にはＯＬＴ１１_１〜１１_４が各々接続され、他方の４端子には光送受信部１３_１〜１３_４が双方向で通信可能に接続されている。切替スイッチ回路１２はＯＬＴ１１_１〜１１_４各々を光送受信部１３_１〜１３_４のいずれか１と接続することができる。

【0020】

光送受信部１３_１〜１３_４各々は、図示しないが、光送信用の波長可変レーザーダイオード、光受信用のフォトダイオード、及びＷＤＭフィルタを有している。その波長可変レーザーダイオードの発光波長（送信波長）及びフォトダイオードの受光波長（受信波長）は予め定めた波長範囲で任意の波長に調整可能にされている。ＷＤＭフィルタは受光信号と発光信号とを分波及び合成する。光送受信部１３_１〜１３_４各々はＡＷＧルータ１４の４つの内部ポート１６_１〜１６_４に接続されている。

【0021】

ＯＬＴ１１_１〜１１_４各々は送信時には切替スイッチ回路１２を介してその波長可変レーザーダイオードを駆動し、受信時にはフォトダイオードの出力信号を切替スイッチ回路１２を介して受信する。

【0022】

ＡＷＧルータ１４は、波長周回性の４×４ＡＷＧルータであり、入力ポート毎に異なる同一波長間隔の４波長λ_１〜λ_４の光信号を入力し、それに対して図２に示す如きルーティングテーブルに従って出力ポートから光信号を出力することができる。例えば、入力ポート１〜４（内部ポート１６_１〜１６_４に対応）各々に波長λ_１の光信号が入力されるとその光信号はそのまま対応する出力ポート１〜４（外部ポート１７_１〜１７_４に対応）から出力される。また、入力ポート１に波長λ_２の光信号が入力されるとその光信号は出力ポート２から出力され、入力ポート１に波長λ_３の光信号が入力されるとその光信号は出力ポート３から出力され、入力ポート１に波長λ_４の光信号が入力されるとその光信号は出力ポート４から出力される。他の入力ポート２〜４についても同様に波長に応じて光信号を出力ポートに出力することが行われる。また、周回性をもつＡＷＧルータを利用することで、λ_１〜λ_４を下り通信波長とし、周回波長λ_５〜λ_８を上り通信波長とすることで、上り下りで異なる波長を利用した場合でも、上り下りで同じ入出力ポートの関係をもって波長ルーティングされる。

【0023】

ＡＷＧルータ１４の４つの外部ポート１７_１〜１７_４はＰＯＮブランチ２_１〜２_４各々と光伝送路である光ファイバ２０_１〜２０_４で接続されている。

【0024】

ＯＬＴコントローラ１５はＯＬＴ１１_１〜１１_４各々の送受信の動作制御、光送受信部１３_１〜１３_４各々の発光波長及び受光波長、並びに切替スイッチ回路１２の切替制御を行う。

【0025】

ＰＯＮブランチ２_１〜２_４は複数のＯＮＵ２２_１，２２_２を有している。本実施例では理解し易いようにＰＯＮブランチ２_１〜２_４各々が２つのＯＮＵ２２_１，２２_２を有していることにしたが、ＯＮＵの数は限定されない。

【0026】

光カプラ２１はＰＯＮブランチ２_１〜２_４毎に対応する光ファイバ２０_１〜２０_４に接続され、また、２つのＯＮＵ２２_１，２２_２に接続され、光信号を分波及び合波する。すなわち、光カプラ２１は光ファイバ２０_１〜２０_４各々で供給された光信号を分波して光ファイバ２３_１，２３_２を介してＯＮＵ２２_１，２２_２に供給し、逆にＯＮＵ２２_１，２２_２各々から光ファイバ２３_１，２３_２を介して供給された光信号を合成して対応する光ファイバ２０_１〜２０_４に出力する。なお、ＯＮＵ２２_１，２２_２各々からの上りの光信号にはＴＤＭＡ方式の制御が施されている。

【0027】

ＯＮＵ２２_１，２２_２各々は図３に示すように、ＷＤＭフィルタ３１、光送信部３２、ＴＦ(Tunable Filter)３３、光受信部３４、ドライバ３５、クロックデータリカバリ（ＣＤＲ;clock data recovery )３６、ＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ３７及びユーザネットワークインターフェース（ＵＮＩ）３８を備えている。ＷＤＭフィルタ３１は光カプラ２１からの光ファイバ２３_１又は２３_２を介して供給された光信号から受光帯域の光信号を分波してＴＦ３３に供給し、光送信部３２からの発光信号を光ファイバ２３_１又は２３_２の光信号に合成してそれを光カプラ２１に供給する。光送信部３２は光送信用の波長可変レーザーダイオードからなり、ＷＤＭフィルタ３１と光学的に接続され、ドライバ３５とは電気的に接続されている。光送信用の波長可変レーザーダイオードは発光信号の波長を予め定められた波長範囲で調整可能にされている。ドライバ３５は光送信部３２を送信データに従って発光駆動する。

【0028】

ＴＦ３３はＷＤＭフィルタ３１に光学的に接続されてＷＤＭフィルタ３１から供給される光信号のうちの特定の波長の光信号を受光信号として抽出する。光受信部３４はＴＦ３３と光学的に接続され、ＣＤＲ３６と電気的に接続されている。光受信部３４はＴＦ３３から供給される受光信号を電気信号に変換するフォトダイオードである。ＣＤＲ３６は光受信部３４の出力電気信号から同期用のクロック信号を抽出する。

【0029】

また、ＯＮＵ２２_１，２２_２各々にはＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ３７が内蔵されており、ＭＡＣ−ＬＳＩ３７はＯＬＴからの指示信号に従って、光送信部３２の発光信号の波長を制御し、また、ＴＦ３３が抽出する受光信号の特定の波長を制御する。

【0030】

ＵＮＩ３８はユーザネットワーク（図示せず）側の通信フォーマットに合わせるためデータのフォーマット変換を行う。

【0031】

なお、ＯＬＴ１１_１〜１１_４、切替スイッチ回路１２、及びＯＬＴコントローラ１５を１つのＯＬＴチップとして形成しても良い。

【0032】

次に、このような構造の光通信ネットワークシステムにおけるディスカバリ処理について図４のシーケンス図を参照して説明する。なお、ここではＰＯＮブランチ２_１，２_２各々の各ＯＮＵに対してディスカバリ処理が行われる。

【0033】

ディスカバリ処理の全体的な管理は局側装置１のＯＬＴコントローラ１５が実行する。先ず、ディスカバリ処理の開始に当たってＯＬＴコントローラ１５は全てのＯＬＴ１１_１〜１１_４に対してデータ送信の停止を指令する（ステップＳ１）。ＯＬＴ１１_１〜１１_４各々はデータ送信の停止を完了したならば、その完了を返答としてＯＬＴコントローラ１５に通知する（ステップＳ２）。

【0034】

ＯＬＴコントローラ１５はデータ送信の停止完了の通知を受信すると、光送受信部１３_１〜１３_４各々に対して送受信波長をλ_１（所定のディスカバリ用波長）に指定する（ステップＳ３）。これによりディスカバリ処理で光送受信部１３_１〜１３_４各々から送受信される光信号の波長がλ_１に設定される。また、ＯＬＴコントローラ１５は切替スイッチ回路１２に対して経路切替を指令する（ステップＳ４）。切替スイッチ回路１２は経路切替指令に応じて図５に実線Ａ１で示すようにＯＬＴ１１_１と光送受信部１３_１とを双方向に通信可能に電気的に接続する。

【0035】

ＯＬＴコントローラ１５はＯＬＴ１１_１に対してＰＯＮブランチ２_１のディスカバリ指示を行う（ステップＳ５）。ディスカバリ指示にはＰＯＮブランチ２_１を表す番号が含まれる。そのディスカバリ指示に応じてＯＬＴ１１_１は電気信号であるディスカバリ駆動信号を出力する（ステップＳ６）。ディスカバリ駆動信号は切替スイッチ回路１２を介して光送受信部１３_１の上記した光送信用の波長可変レーザーダイオードに供給され、光送信用の波長可変レーザーダイオードはディスカバリ駆動信号に応じて駆動されて波長λ_１で発光する。その波長λ_１のdiscovery gateメッセージが、図５に実線Ａ２で示したＡＷＧルータ１４のポート１６_１，１７_１間を介して光ファイバ２０_１に送出され、そのdiscovery gateメッセージはＰＯＮブランチ２_１に供給される（ステップＳ７）。また、光送受信部１３_１では受光波長をλ_５（λ_１の周回波長）としてdiscoveryウインドウを開けることにdiscovery gateメッセージに対するRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にする。

【0036】

ＰＯＮブランチ２_１では、discovery gateメッセージが光カブラ２１、そして光ケーブル２３_１を介してＯＮＵ２２_１に供給され、また、光ケーブル２３_２を介してＯＮＵ２２_２に供給される。ここで、ＯＮＵ２２_１が未登録とすると、ＯＮＵ２２_１は、そのＴＦ３３が波長λ_１に設定されてディスカバリ処理のために待機中にある。よって、ＯＮＵ２２_１において、光信号としてのdiscovery gateメッセージはＷＤＭフィルタ３１、そしてＴＦ３３を介して光受信部３４に受信される。光受信部３４はdiscovery gateメッセージを電気信号に変換する。変換後、ＣＤＲ３６にて同期用のクロックが抽出されて、クロックと受信データはＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ３７に供給される。ＭＡＣ−ＬＳＩ３７では受信データの種類を判断する。discovery gateメッセージの場合には、ＯＮＵ自身がまだＯＬＴに登録されていない場合、登録を要求するRegisterリクエスト信号をＯＬＴ１１_１に送信するためにRegisterリクエストの送信データをドライバ３５に供給する。ドライバ３５はその送信データに応じて光送信部３２を駆動するので、光送信部３２からRegisterリクエストの光信号が波長λ_５にてＷＤＭフィルタ３１を介してＯＬＴ１１_１に向けて送出される。Registerリクエストの光信号はＰＯＮブランチ２_１の光ケーブル２３_１及び光カプラ２１、そして光ケーブル２０_１を介して局側装置１に転送される（ステップＳ８）。

【0037】

局側装置１では、そのRegisterリクエストの光信号はＡＷＧルータ１４のポート１７_１，１６_１間を介して光送受信部１３_１に供給される。光送受信部１３_１では上記したようにRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にしているので、ＯＮＵ２２_１から発せられたRegisterリクエストの光信号が受信される。光送受信部１３_１はRegisterリクエストの光信号を電気信号に変換し、Registerリクエストの受信データが切替スイッチ回路１２を介して時間帯のディスカバリウインドウ(discovery window)を有するＯＬＴ１１_１に供給される。ＯＬＴ１１_１へRegisterリクエストが供給されることにより、ＯＬＴ１１_１とＯＮＵ２２_１との間で登録処理が実行される（ステップＳ１０）。登録処理でのＯＬＴ１１_１とＯＮＵ２２_１との間の信号経路はdiscovery gateメッセージ及びRegisterリクエストの場合と同じである。

【0038】

ＯＬＴ１１_１は登録処理を完了すると、ＯＮＵ２２_１についてのディスカバリ処理の完了をＯＬＴコントローラ１５に通知する（ステップＳ１１）。なお、かかるＯＮＵ２２_１と同一のＰＯＮブランチ２_１内のＯＮＵ２２_２が未登録のＯＮＵであったならば、ＯＮＵ２２_１からのRegisterリクエストとは別のフレームでＯＮＵ２２_２からRegisterリクエストが発せられるのでそのＯＮＵ２２_２からRegisterリクエストに応じてＯＮＵ２２_２についてもＯＬＴ１１_１とＯＮＵ２２_２との間で登録処理が実行される。

【0039】

次いで、ＯＬＴコントローラ１５は切替スイッチ回路１２に対して経路切替を指令する（ステップＳ１２）。切替スイッチ回路１２は経路切替指令に応じて図６に実線Ｂ１で示すようにＯＬＴ１１_１と光送受信部１３_２とを双方向に通信可能に電気的に接続する。

【0040】

ＯＬＴコントローラ１５はＯＬＴ１１_１に対してＰＯＮブランチ２_２のディスカバリ指示を行う（ステップＳ１３）。ディスカバリ指示にはＰＯＮブランチ２_２を表す番号が含まれる。そのディスカバリ指示に応じてＯＬＴ１１_１は電気信号であるディスカバリ駆動信号を出力する（ステップＳ１４）。ディスカバリ駆動信号は切替スイッチ回路１２を介して光送受信部１３_２の上記した光送信用の波長可変レーザーダイオードに供給され、光送信用の波長可変レーザーダイオードはディスカバリ駆動信号に応じて駆動されて波長λ_１で発光する。その波長λ_１の発光信号がdiscovery gateメッセージとして図６に実線Ｂ２で示したＡＷＧルータ１４のポート１６_２，１７_２間を介して光ファイバ２０_２に送出され、そのdiscovery gateメッセージはＰＯＮブランチ２_２に供給される（ステップＳ１５）。また、光送受信部１３_２では受光波長をλ_５としてdiscoveryウインドウを開けることにdiscovery gateメッセージに対するRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にする。

【0041】

ＰＯＮブランチ２_２では、discovery gateメッセージが光カブラ２１、そして光ケーブル２３_１を介してＯＮＵ２２_１に供給され、また、光ケーブル２３_２を介してＯＮＵ２２_２に供給される。ここで、ＰＯＮブランチ２_２のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２が未登録とすると、ＯＮＵ２２_１１，ＯＮＵ２２_２各々は、そのＴＦ３３が波長λ_１に設定されてディスカバリ処理のために待機中にある。よって、ＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々において、光信号としてのdiscovery gateメッセージはＷＤＭフィルタ３１、そしてＴＦ３３を介して光受信部３４に受信される。これ以後の受信動作は、ＰＯＮブランチ２_１で説明した動作と同様である。

【0042】

また、ＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ３７でdiscovery gateメッセージを受信後も同様である。未登録のＯＮＵは登録を要求する信号であるRegisterリクエストをＯＬＴ１１_１に送信するためにRegisterリクエストの送信データをドライバ３５に供給する。ドライバ３５はその送信データに応じて光送信部３２を駆動するので、光送信部３２からRegisterリクエストの光信号が波長λ_１にてＷＤＭフィルタ３１を介してＯＬＴ１１_１に向けて送出される。Registerリクエストの光信号はＰＯＮブランチ２_２の光ケーブル２３_１，２３_２及び光カプラ２１、そして光ケーブル２０_２を介して局側装置１に転送される（ステップＳ１６）。

【0043】

局側装置１では、そのRegisterリクエストの光信号はＡＷＧルータ１４のポート１７_２，１６_２間を介して光送受信部１３_２に供給される。光送受信部１３_２では上記したようにRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にしているので、ＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２から発せられたRegisterリクエストの光信号が受信される。光送受信部１３_２はRegisterリクエストの光信号を電気信号に変換し、Registerリクエストの受信データが切替スイッチ回路１２を介してＯＬＴ１１_１に供給される。ＯＬＴ１１_１へRegisterリクエストが供給されることにより、ＯＬＴ１１_１とＰＯＮブランチ２_２のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々との間で登録処理が実行される（ステップＳ１８）。

【0044】

ＯＬＴ１１_１はＰＯＮブランチ２_２のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々の登録処理を完了すると、ディスカバリ処理の完了をＯＬＴコントローラ１５に通知する（ステップＳ１９）。

【0045】

なお、図には示していないが、ＰＯＮブランチ２_３，２_４についても上記したＰＯＮブランチ２_１又は２_２と同様の方法でディスカバリ処理を実行することができる。

【0046】

このように、かかるディスカバリ処理においては、各ＯＮＵでは予め決められた波長λ_１にＴＦを設定して待機するので、確実にdiscovery gateメッセージを受信することができる。これにより、未登録のＯＮＵはＯＬＴへの登録処理を早急に開始できる。また、複数のブランチ分のＯＬＴを備えていてもＯＬＴ１台で全てのＰＯＮブランチのＯＮＵに対してディスカバリ処理を実行することができるため、他のスリープ状態（駆動停止状態）のＯＬＴをそのままの状態で維持することもできる。よって、局側装置の消費電力を抑えつつディスカバリ処理を実行することができる。

【0047】

なお、帯域アップグレード時は、１つのＰＯＮブランチ内の複数のＯＮＵが複数のＯＬＴで個別に管理される。例えば、上記したＯＮＵ２２₁，ＯＮＵ２２₂の送受信波長が互いに異なり、ＯＮＵ２２₁に例えばλ₁が割り当てられ、ＯＮＵ２２₂に例えば、λ₂が割り当てられる。このように帯域アップグレード時には割当帯域の公平性から、その複数のＯＬＴのうちの管理ＯＮＵの数が少ない方のＯＬＴがそのＰＯＮブランチのディスカバリ処理を実行することが望ましい。また、局側装置内で低消費電力動作のため上記したスリープ状態のＯＬＴが存在している場合には、スリープ状態のＯＬＴに代わってＰＯＮブランチを管理しているＯＬＴがそのＰＯＮブランチのディスカバリ処理を実行することができる。

【0048】

図７は他のディスカバリ処理のシーケンス図を示している。図７のディスカバリ処理では、ＯＬＴ１１_１がＰＯＮブランチ２_１を担当し、ＯＬＴ１１_２がＰＯＮブランチ２_２を担当し、ＯＬＴ１１_３がＰＯＮブランチ２_３を担当し、ＯＬＴ１１_４がＰＯＮブランチ２_４を担当する。

【0049】

図７のディスカバリ処理では、局側装置１のＯＬＴコントローラ１５は、先ず、全てのＯＬＴ１１_１〜１１_４に対してデータ送信の停止を指令する（ステップＳ３１）。ＯＬＴ１１_１〜１１_４各々はデータ送信の停止を完了したならば、その完了を返答としてＯＬＴコントローラ１５に通知する（ステップＳ３２）。

【0050】

ＯＬＴコントローラ１５はデータ送信の停止完了の通知をＯＬＴ１１_１〜１１_４各々から受信すると、光送受信部１３_１〜１３_４各々に対して送信波長をλ_１に指定する（ステップＳ３３）。これによりディスカバリ処理で光送受信部１３_１〜１３_４各々から出力される光信号の波長がλ_１となる。また、ＯＬＴコントローラ１５は切替スイッチ回路１２に対して経路切替を指令する（ステップＳ３４）。切替スイッチ回路１２は経路切替指令に応じて図８に実線Ｃ１〜Ｃ４で示すようにＯＬＴ１１_１と光送受信部１３_１とを、ＯＬＴ１１_２と光送受信部１３_２とを、ＯＬＴ１１_３と光送受信部１３_３とを、ＯＬＴ１１_４と光送受信部１３_４とを各々双方向に個別に通信可能に電気的に接続する。

【0051】

ＯＬＴコントローラ１５はＯＬＴ１１_１〜１１_４に対して対応するＰＯＮブランチ２_１〜２_４のディスカバリ指示を行う（ステップＳ３５）。そのディスカバリ指示に応じてＯＬＴ１１_１〜１１_４各々は電気信号であるディスカバリ駆動信号を出力する（ステップＳ３６）。ＯＬＴ１１_１〜１１_４各々からのディスカバリ駆動信号は切替スイッチ回路１２を個別に介して光送受信部１３_１〜１３_４各々の上記した光送信用の波長可変レーザーダイオードに供給され、光送信用の波長可変レーザーダイオードはディスカバリ駆動信号に応じて駆動されて波長λ_１で発光する。その波長λ_１の発光信号がdiscovery gateメッセージとして図８に実線Ｄ１〜Ｄ４で示したＡＷＧルータ１４のポート１６_１，１７_１間、ポート１６_２，１７_２間、ポート１６_３，１７_３間、ポート１６_４，１７_４間を個別に介して対応する光ファイバ２０_１〜２０_４に各々送出され、そのdiscovery gateメッセージはＰＯＮブランチ２_１〜２_４に各々供給される（ステップＳ３７）。また、光送受信部１３_１〜１３_４各々では受信波長をλ_５としてdiscoveryウインドウを開けることにdiscovery gateメッセージに対するRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にする。

【0052】

ＰＯＮブランチ２_１〜２_４では、discovery gateメッセージが光カブラ２１、そして光ケーブル２３_１を介してＯＮＵ２２_１に供給され、また、光ケーブル２３_２を介してＯＮＵ２２_２に供給される。ここで、ＰＯＮブランチ２_２のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２が未登録とすると、ＯＮＵ２２_１１，ＯＮＵ２２_２各々は、そのＴＦ３３が波長λ_１に設定されてディスカバリ処理のために待機中にある。よって、ＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々において、光信号としてのdiscovery gateメッセージはＷＤＭフィルタ３１、そしてＴＦ３３を介して光受信部３４に受信される。光受信部３４はdiscovery gateメッセージを電気信号に変換する。discovery gateメッセージはＣＤＲにてクロック抽出をされて、クロックと受信データはＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ３７に供給される。ＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ３７はdiscovery gateメッセージの受信データに応答してRegisterリクエストを対応するＯＬＴ１１_１〜１１_４のいずれか１つに送信するためにRegisterリクエストの送信データをドライバ３５に供給する。ドライバ３５はその送信データに応じて光送信部３２を駆動するので、光送信部３２からRegisterリクエストの光信号が波長λ_５にてＷＤＭフィルタ３１を介して対応するＯＬＴ１１_１〜１１_４のいずれか１つに向けて送出される。Registerリクエストの光信号はＰＯＮブランチ２_１〜２_４各々の光ケーブル２３_１，２３_２及び光カプラ２１、そして光ケーブル２０_１〜２０_４を個別に介して局側装置１に転送される（ステップＳ３８）。

【0053】

局側装置１では、そのRegisterリクエストの光信号各々はＡＷＧルータ１４のポート１７_１，１６_１間、ポート１７_２，１６_２間、ポート１７_３，１６_３間、ポート１７_４，１６_４間を個別に介して光送受信部１３_１〜１３_４に供給される。光送受信部１３_１〜１３_４では上記したようにRegisterリクエストでの応答の光信号を受信可能にしているので、ＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２から発せられたRegisterリクエストの光信号が受信される。光送受信部１３_１〜１３_４各々はRegisterリクエストの光信号を受信すると、それを電気信号に変換し、Registerリクエストの受信データが切替スイッチ回路１２を介してＯＬＴ１１_１〜１１_４に各々供給される。ＯＬＴ１１_１〜１１_４各々へRegisterリクエストが供給されることにより、ＯＬＴ１１_１とＰＯＮブランチ２_１のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々との間で登録処理が実行され、ＯＬＴ１１_２とＰＯＮブランチ２_２のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々との間で登録処理が実行され、ＯＬＴ１１_３とＰＯＮブランチ２_３のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々との間で登録処理が実行され、ＯＬＴ１１_４とＰＯＮブランチ２_４のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々との間で登録処理が実行される（ステップＳ４０）。

【0054】

ＯＬＴ１１_１〜１１_４各々はＰＯＮブランチ２_１〜２_４のＯＮＵ２２_１，ＯＮＵ２２_２各々の登録処理を完了すると、ディスカバリ処理の完了をＯＬＴコントローラ１５に通知する（ステップＳ４１）。

【0055】

このように、図７のディスカバリ処理においては、複数のＯＮＵでは予め決められた波長λ_１にＴＦを設定して待機するので、確実にdiscovery gateメッセージを受信することができる。また、複数のＯＬＴが対応するＰＯＮブランチの各ＯＮＵに対して並列にディスカバリ処理を実行するので、未登録のＯＮＵに対してＯＬＴへの登録処理を早急に完了することができる。

【0056】

また、図７のディスカバリ処理はシステムの電源投入後の初期段階に実行される場合に特に適しており、そのような場合には未登録のＯＮＵが多く存在するため、より早急にそれらのＯＮＵの登録を完了することができる。

【0057】

なお、上記した実施例においては、所定のディスカバリ用波長を通常の通信で用いる波長λ_１〜λ_４のうちのλ_１にしているが、所定のディスカバリ用波長は波長λ_１〜λ_４のうちの別の波長であっても良く、また、波長λ_１〜λ_４以外の波長であっても良い。

【符号の説明】

【0058】

１ 局側装置
２_１〜２_４ ＰＯＮブランチ
１１_１〜１１_４ ＯＬＴ
１２ 切替スイッチ回路
１３_１〜１３_４ 光送受信部
１４ ＡＷＧルータ
１５ ＯＬＴコントローラ
２１ 光カプラ
２２_１，２２_２ ＯＮＵ
３１ ＷＤＭフィルタ
３２ 光送信部
３３ ＴＦ
３４ 光受信部
３５ ドライバ
３６ ＣＤＲ
３７ ＯＮＵ用ＭＡＣ−ＬＳＩ
３８ ＵＮＩ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】