JP4697458B2

JP4697458B2 - 光伝送システム

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Publication number: JP4697458B2
Application number: JP2006214322A
Authority: JP
Inventors: 亮縣; 絢子村上
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP2008042525A

Description

本発明は、光伝送システムに関する。

光ファイバネットワークのトポロジーの一種として、親局から出た１本の光ファイバを光スプリッタ（１：ｎの光カップラ）により複数の光ファイバに分岐し、各光ファイバの末端に子局を接続する形がある。このような形態は、一般的にＰＤＳ（Passive Double Star）型と呼ばれる。ＰＤＳ型の光ファイバネットワークにおいて双方向通信する代表的なシステムとして、いわゆるＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが知られている。ＰＯＮシステムでは、親局として光終端装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）を使用し、子局として、各ユーザの光終端装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）を使用する。

通常、ＯＬＴから各ＯＮＵへの下り信号と、ＯＮＵからＯＬＴへの上り信号は、別波長が使用される。下り信号の伝送には、時分割多重（ＴＤＭ）が使用される。即ち、ＯＬＴは、各ＯＮＵへのデータ信号を時分割多重し、下り光信号として光伝送路に出力する。各ＯＮＵは、下り光信号を電気信号に変換し、自己宛てのデータ信号のみを取込み、残りを破棄する。

上り信号の伝送には、全ＯＮＵが上り光信号に同じ波長を使用し、ＯＬＴが各加入者のＯＮＵに送信タイミングを指定し、各ＯＮＵが互いに衝突しないタイムスロット上で上りデータ信号を光伝送路に出力するＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式と（特許文献１）、各加入者の上り信号に互いに異なる波長を割当てるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）方式が知られている（特許文献１，２）。
特開２００６−１６５９５３号公報特開２００６−１９１６１８号公報

ＴＤＭＡ方式は、ユーザ数が増えると、各ユーザが占有できる上り信号帯域が減ってしまう。ＴＤＭＡ方式において各ユーザの占有する信号帯域を増やすには、上り信号の伝送レートを上げる必要がある。しかしその場合、各ＯＮＵの光変調器を当該伝送レートに対応する高速なものにしなければならず、ＯＮＵのコストが増大する。

他方、ＷＤＭ方式は、各ユーザに互いに異なる波長を割り当てるので、収容できるユーザ数が、ＯＬＴに予め設定された、受信可能な最大波長数に限定される。このため、当該受信可能な最大波長数以上にユーザ数を増やすことが難しい。

本発明は、ユーザの増加に柔軟に対応でき、各ユーザの上り信号帯域を確保しやすい光伝送システムを提示することを目的とする。

本発明に係る光伝送システムは、親局、複数の子局、及び、当該親局と当該複数の子局との間を光学的に接続する光伝送路であって、その一部を当該複数の子局で共有する光伝送路からなる光伝送システムであって、当該親局は、当該複数の子局からの当該上り波長毎の上りデータ信号を一時記憶する上りバッファと、当該上りバッファに記憶される当該上りデータ信号を監視し、当該上り波長毎の上り信号帯域及び当該複数の子局それぞれの上り信号帯域を認識するバッファ監視装置と、当該バッファ監視装置の監視結果に従い、当該複数の子局それぞれの上り信号帯域が所望値になるように当該複数の子局のそれぞれで使用する上り波長の割当を決定する波長配分決定装置と、所定の複数の上り波長の内から各子局が上り光信号に使用する上り波長を指示する波長割当コマンドを生成する波長割当コマンド生成装置であって、当該波長配分決定装置の決定に従い当該波長割当コマンドを生成する波長割当コマンド生成装置と、同じ上り波長を使用する子局に対し時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）による上り光信号の送信を指示する帯域割当コマンドを生成する帯域割当コマンド生成装置とを具備し、当該複数の子局のそれぞれは、波長可変の電気／光変換器と、当該帯域割当コマンドに従い、当該電気／光変換器に上り信号を供給する上り信号供給装置と、当該波長割当コマンドに従い、当該波長割当コマンドで指定される上り波長に当該電気／光変換器の出力光の波長を制御する波長制御装置とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、ＷＤＭとＴＤＭＡを併用するので、上り信号帯域を格段に増大させることができると共に、各子局に割り当てる送信帯域を柔軟に変更できる。ユーザが増加しても、既存ユーザの送信帯域の減少を抑制でき、又は、減少させずに済む。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。ＯＬＴ１０が、光ファイバ１２を介して光スプリッタ１４に接続する。光スプリッタ１４はまた、分岐光ファイバ１６−１〜１６−ｍを介して各ユーザのＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに接続する。各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍにはコンピュータ（ＰＣ）２０−１〜２０−ｍが接続する。勿論、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍには、より多くのコンピュータ、又はその他の通信端末装置、情報処理装置を接続できる。

本実施例では、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍからＯＬＴ１０への上り光信号には、ｎ個の光波長λ_１〜λ_ｎを利用可能である。また、本実施例では、ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍが上り光信号に利用する光波長を指定でき、上り光信号に同じ光波長を使用するＯＮＵ間ではＴＤＭＡで互いに異なるタイムスロットで上りデータを送信するように各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り信号送信タイミングを指定する。図１に示す例では、ＯＮＵ１８−１，１８−２，１８−３の上り光信号に波長λ_１を割り当て、ＯＮＵ１８−４，１８−５の上り光信号に波長λ_２を割り当て、ＯＮＵ１８−（ｍ−１），１８−ｍの上り光信号に波長λ_ｎを割り当てている。換言すると、全ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍを、上り光信号に使用する波長で最大ｎ個のグループに区分でき、互いに異なる上り波長を使用するグループ間ではＷＤＭで上り光信号を伝送し、同一上り波長を使用するグループ内ではＴＤＭＡで上り光信号を伝送する。このように、複数の波長を上り信号として使用し、なおかつ１波長当たりの伝送レートを同じ上り波長を使用するＯＮＵが分け合うことになるので、各ＯＮＵの上りデータ伝送帯域を、容易に増やすことができると共に、広い範囲で変更できる。

ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り光信号用の光源は、ＯＬＴ側で受信可能な全波長λ_１〜λ_ｎで波長を可変である必要はなく、実際に選択する可能性のある範囲で波長を変更可能であればよい。

ＯＬＴ１０は、上位ネットワークのエッジルータ２２に接続する。ネットワークインターフェース３０は、エッジルータ２２からの下りデータフレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム）を下りバッファ３２に書き込む。宛先ＭＡＣアドレス取得装置３４は、下りバッファ３２に書き込まれる下りデータフレームの宛先ＭＡＣアドレスを取得し、取得したＭＡＣアドレスをヘッダ付与装置３６に供給する。また、バッファ３２に書き込まれた下りデータフレームは、逐次、ヘッダ付与装置３６に読み出される。

最近のＰＯＮシステムでは、ＯＬＴとＯＮＵ間に複数の論理リンクを設定し、多様なサービス、例えば、ＶｏＩＰ、データ通信及びＶｏＤ等を同時に提供できるようにする。この論理リンクの識別子は、論理リンク識別子（ＬＬＩＤ）と呼ばれる。ＭＡＣアドレス・ＬＬＩＤ管理テーブル３８は、配下のＯＮＵ１８−１〜１８−ｍのサービスに論理的に割り当てられる論理リンクの識別子ＬＬＩＤと、そのサービス（例えば、ＶｏＩＰ、データ及びＶｏＤ等）を利用する通信端末装置のＭＡＣアドレスとの対応を記憶する。

ヘッダ付与装置３６は、宛先ＭＡＣアドレス取得装置３４からのＭＡＣアドレスをキーとして、ＭＡＣアドレス・ＬＬＩＤ管理テーブル３８から、宛先ＭＡＣアドレスに対応するＬＬＩＤを検索し、発見したＬＬＩＤを含むヘッダを下りバッファ３２からの下りデータフレームに付加する。なお、ヘッダ付与装置３６で付与されるヘッダは、ＰＯＮシステム内での伝送用であり、この意味で、この明細書では、ＬＬＩＤヘッダ、ＰＯＮ用ヘッダ又は光伝送用ヘッダと呼ぶことにする。

ヘッダ付与装置３６によりＬＬＩＤヘッダを付与されたデータフレームは、多重化装置４０を介して電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４２に印加される。電気／光変換器４２は、下り波長λ_０でレーザ発振するレーザダイオードからなり、電気信号を光信号に変換する。電気／光変換器４２の出力光信号は、下り光信号として、ＷＤＭ光カップラ４４を介して光ファイバ１２に出力される。ＷＤＭ光カップラ４４は、波長λ_０の光をポートａ，ｂ間で透過し、他の波長λ_１〜λ_ｎをポートｂ，ｃ間で透過する光素子である。図２は、ＷＤＭ光カップラ４４の透過特性を示す。光サーキュレータによっても、同様の機能の光素子を実現できる。下り光信号は、光ファイバ１２を伝搬して光スプリッタ１４に入射し、ｍ個に分割される。光スプリッタ１４で分割された各下り光信号は、光ファイバ１６−１〜１６−ｍを伝搬してＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに入射する。ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍ内の処理内容は、後述する。

各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍは、予めＯＬＴ１０により指定された波長の上り光信号を、ＯＬＴ１０により予め指定された送信タイミング及び期間で光ファイバ１６−１〜１６−ｍに出力する。この上り光信号は、ＯＬＴ１０に対する帯域要求コマンドと、上位ネットワークに向けた上りデータ信号とを含む。上りデータ信号には、下り信号の場合と同様に、ＬＬＩＤヘッダが付加されている。図１に示す例では、ＯＮＵ１８−１〜１８−３は波長λ_１の上り光信号を出力し、ＯＮＵ１８−４，１８−５は波長λ_２の上り光信号を出力し、ＯＮＵ１８−（ｍ−１），１８−ｍは波長λ_ｎの上り光信号を出力する。

各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍから出力される上り光信号は、光ファイバ１６−１〜１６−ｍを伝搬し、光スプリッタ１４で合波され、光ファイバ１２を伝搬して、ＷＤＭ光カップラ４４のポートｂに入射する。ＷＤＭ光カップラ４４は、これらの上り光信号を光分波器４６に供給する。光分波器４６は、ＷＤＭ光カップラ４４からの波長多重された上り光信号を個々の波長λ_１〜λ_ｎに分離し、各分離した上り光信号を、波長に応じた光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器４８−１〜４８−ｎに供給する。このような光分波器４６は、例えば、アレイ導波路格子からなる。光／電気変換器４８−１〜４８−ｎは、いわゆるフォトダイオードからなり、入力する上り光信号を電気信号に変換する。

各分離装置５０−１〜５０−ｎは、対応する光／電気変換器４８−１〜４８−ｎの出力電気信号を、ＯＬＴ１０に向けた帯域要求コマンドと上位ネットワークに向けた信号（上りデータ信号）に分離し、前者を帯域配分算出装置５８に供給し、後者を上りバッファ５２−１〜５２−ｎに供給する。バッファ監視装置６４は、上りバッファ５２−１〜５２−ｎに格納される上りデータ信号を監視し、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り帯域利用状況を把握する。

ヘッダ除去装置５４−１〜５４−ｎは、対応するバッファ５２−１〜５２−ｎからの上りデータ信号からＬＬＩＤヘッダを除去し、イーサネット（登録商標）の上りデータフレームを多重化装置５６に供給する。多重化装置５６は、各ヘッダ除去装置５４−１〜５４−ｎからの上りデータフレームを時間軸上で多重し、多重された上りデータフレームをネットワークインターフェース３０に供給する。ネットワークインターフェース３０は、多重化装置５６からの上りデータ信号をエッジルータ２２に出力する。

このようにして、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍから上位ネットワークに向けて出力された上りデータ信号が、ＯＬＴ１０からエッジルータ２２に出力される。

本実施例では、ＯＬＴ１０は、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍが上り光信号に使用する波長を指定でき、同じ波長の上り光信号を使用する複数のＯＮＵに対しては互いに衝突しない送信タイミングと送信期間を指定する。ＯＬＴ１０のこの機能の詳細を説明する。帯域配分算出装置５８は、分離装置５０−１〜５０−ｎから供給される、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍからの帯域要求コマンドに従い、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに対して、ＴＤＭＡによる送信帯域、具体的には送信タイミングと送信期間を、上り波長毎に算出する。図１に示す上り波長の使用例では、ＯＮＵ１８−１〜１８−３は同じ上り波長λ_１を使用するので、帯域配分算出装置５８は、光ファイバ１２、光スプリッタ１４及び光ファイバ１６−１〜１６−ｍからなる光伝送路の、波長λ_１の伝送帯域内で、ＯＮＵ１８−１〜１８−３に対して、互いに衝突しない送信タイミング及び送信期間を決定する。

帯域割当コマンド生成装置６０は、帯域配分算出装置５８の算出結果に基づき、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに許可する送信タイミングと送信期間を指定する帯域割当コマンドを発生する。ヘッダ付与装置６２は、帯域割当コマンド生成装置６２により生成された帯域割当コマンドに、その宛先に対応するＬＬＩＤヘッダを付与する。ヘッダ付与装置６２によりＬＬＩＤヘッダを付与された帯域割当コマンドは、多重化装置４０を介して電気／光変換器４２に印加される。下りデータ信号の場合と同様に、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４２は、多重化装置４０からの電気信号を光信号に変換する。電気／光変換器４２の出力光信号は、下り光信号として、ＷＤＭ光カップラ４４、光ファイバ１２、光スプリッタ１４及び光ファイバ１６−１〜１６−ｍを介して各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに入射する。各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍは、自己宛の帯域割当コマンドを取り込み、その帯域割当コマンドで許可された送信タイミング及び期間に、上り光信号を出力する。

バッファ監視装置６４は、上りバッファ５２−１〜５２−ｎに一時記憶される上りデータ信号を監視することで、波長毎の上り信号帯域と、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り信号帯域を認識できる。波長配分決定装置６６は、バッファ監視装置６４の監視結果に従い、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り信号帯域が所望値になるように、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り波長を決定する。データ通信サービスでは、ユーザとの契約により、一定以上の上り信号帯域を約束することがある。このようなユーザに対して、例えば、同じ上り波長を使用するグループ内で約束の上り信号帯域を確保できない場合、より利用者の少ない上り波長のグループに移動させることで、約束の上り信号帯域を容易に確保できる。

波長割当コマンド生成装置６８は、波長配分決定装置６６の決定に基づき、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り波長を指定する波長割当コマンドを発生する。ヘッダ付与装置７０は、波長割当コマンド生成装置６８により生成された波長割当コマンドに、その宛先に対応するＬＬＩＤヘッダを付与する。ヘッダ付与装置７０によりＬＬＩＤヘッダを付与された波長割当コマンドは、多重化装置４０を介して電気／光変換器４２に印加される。下りデータ信号の場合と同様に、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器４２は、多重化装置４０からの電気信号を光信号に変換する。電気／光変換器４２の出力光信号は、下り光信号として、ＷＤＭ光カップラ４４、光ファイバ１２、光スプリッタ１４及び光ファイバ１６−１〜１６−ｍを介して各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに入射する。各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍは、自己宛の波長割当コマンドを取り込み、その波長割当コマンドで指定された上り波長に上り信号光源の波長を制御する。

図３は、ＴＤＭＡによるＯＮＵ１８−１〜１８−ｍからＯＬＴ１０への上りデータ送信のシーケンスを示す。ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍは、コンピュータ２０−１〜２０−ｍからの上りデータがあるとき、先ず、上りデータの送信のための帯域をＯＬＴ１０に要求する帯域要求コマンドをＯＬＴ１０に送信し、ＯＬＴ１０は、この帯域要求コマンドに対して、送信タイミングと期間を示す帯域割当コマンドを要求元のＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに送信する。帯域割当コマンドを受信したＯＮＵ１８−１〜１８−ｍは、ＯＬＴ１０により許可されたタイミング及び期間に上りデータを送信する。許可された期間内に全上りデータを送信できないとき、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍは、上りデータの後に続けて帯域要求コマンドをＯＬＴ１０に送信する。

図４は、ＯＮＵ１８−１の概略構成ブロック図を示す。他のＯＮＵ１８−２〜１８−ｍの構成も、ＯＮＵ１８−１と同じである。図４を参照して、ＯＮＵ１８−１の動作を説明する。

ＯＬＴ１０からの下り光信号は、光ファイバ１６−１からＷＤＭ光カップラ８０のポートｂに入射する。ＷＤＭ光カップラ８０の透過特性は、ＷＤＭ光カップラ４４のそれと同じである。ＷＤＭ光カップラ８０は、光ファイバ１６−１からの波長λ_０の下り光信号をポートａから光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器８２に供給する。光／電気変換器８２は、例えば、フォトダイオードからなる。光／電気変換器８２は、下り光信号を電気信号に変換する。光／電気変換器８２から出力される下り信号は、下りバッファ８４に一時記憶される。下りバッファ８４から読み出された下り信号は、常開スイッチ８６を介して分離装置８８に供給される。この下り信号は、コンピュータ２０−１に向けた下りデータ信号と、ＯＮＵ１８−１に向けた制御信号、例えば、帯域割当コマンド及び波長割当コマンドとからなる。

ヘッダ監視装置９０は、光／電気変換器８２の出力電気信号のＬＬＩＤヘッダを監視し、バッファ８４に自己宛の下り信号がある場合にのみ、スイッチ制御装置９２を介してスイッチ８６を閉成する。これにより、ＯＮＵ１８−１宛ての下り信号のみが分離装置８８に供給される。常開スイッチ８６の開閉制御の代わりに、バッファ８４の書込み又は読出しを制御することでも、同様の作用を実現できることは明らかである。

分離装置８８は、スイッチ８６からの下り信号を、コンピュータ２０−１に宛てた下りデータ信号と、ＯＮＵ１８−１に宛てた制御信号（ここでは、波長割当コマンドと帯域割当コマンド）に分離し、前者をヘッダ除去装置９４に供給し、後者をＯＮＵ制御装置９６に供給する。

ＯＮＵ制御装置９６は、分離装置８８からの波長割当コマンドにより指定される波長に、レーザダイオードからなる電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器１０８の発振波長を制御する。ここで指定される波長は、波長λ_１〜λ_ｎの何れかである。ＯＮＵ制御装置９６はまた、分離装置８８からの帯域割当コマンドに従う送信タイミング及び期間に上り信号を送信するように、上りバッファ１０２及びスイッチ１０６を制御する。上りバッファ１０２及びスイッチ１０６の制御の詳細は後述する。

電気／光変換器１０８の波長は、全波長λ_１〜λ_ｎで可変である必要はなく、実際に選択する可能性のある範囲で変更可能であればよい。

波長を変更可能な電気／光変換器１０８は、例えば、ファブリペロー型半導体レーザと、その温度を制御する温度制御装置からなる。温度を制御することで半導体レーザの発振波長を変更できることは良く知られている。例えば、０．４ｎｍ／°Ｃ程度の温度依存性で発振波長を制御できるものが商品化されている。勿論、その他の波長連続的又は離散的に変更可能なレーザ素子を使用することができる。

ヘッダ除去装置９４は、分離装置８８からの下りデータ信号からヘッダ付与装置３６で付与されたＬＬＩＤヘッダを除去する。ヘッダ除去装置９４の出力は、イーサネット（登録商標）のデータフレームからなり、ネットワークインターフェース９８に供給される。

ネットワークインターフェース９８は、ヘッダ除去装置９４からのデータフレームをコンピュータ２０−１に供給する。このようにして、上位ネットワークからのデータ信号がコンピュータ２０−１に到達する。

ネットワークインターフェース９８はまた、コンピュータ２０−１からの上りデータのデータフレームをヘッダ付与装置１００に供給する。ヘッダ付与装置１００は、ネットワークインターフェース９８からの上りデータのデータフレームにＬＬＩＤヘッダを付加して、上りバッファ１０２に供給する。ＯＮＵ制御装置９６は、上りバッファ１０２に格納されるデータを監視することで、上りデータの存否を認識する。

ＯＮＵ制御装置９６は、上りバッファ１０２に上りデータを認識すると、図３を参照して説明したように帯域要求コマンドを生成し、この帯域要求コマンドを選択するようにスイッチ１０６を切り替える。帯域要求コマンドは、ＯＮＵ１８−１に割り当てられたどの論理リンクに対するものかを指定する情報を含む。帯域要求コマンドは、スイッチ１０６を介して電気／光変換器１０８に印加される。電気／光変換器１０８は、スイッチ１０６からの帯域要求コマンドの電気信号を、先に指定された波長の光信号に変換する。電気／光変換器１０８から出力される光信号は、ＷＤＭ光カップラ８０を介して光ファイバ１６−１に出力され、先に説明したように、ＯＬＴ１０に伝送される。

ＯＮＵ１８−１からの帯域要求コマンドは、ＯＬＴ１０内では、ＷＤＭ光カップラ４４、光分波器４６，光／電気変換器４８−１〜４８−ｎの何れか、及び分離装置５０−１〜５０−ｎの何れかを介して帯域配分算出装置５８に入力する。帯域割当コマンド生成装置６０が、ＯＮＵ１８−１に対する帯域割当コマンドを生成する。ヘッダ付与装置６２は、帯域割当コマンド生成装置６２により生成された帯域割当コマンドに、ＯＮＵ１８−１が上りデータ送信に利用したい論理リンクを示すＬＬＩＤヘッダを付与する。ヘッダ付与装置６２によりＬＬＩＤヘッダを付与された帯域割当コマンドは、多重化装置４０、電気／光変換器４２、ＷＤＭ光カップラ４４、光ファイバ１２、光スプリッタ１４及び光ファイバ１６−１〜１６−ｍを介してＯＮＵ１８−１に入射する。ＯＮＵ１８−１では、帯域割当コマンドは、光／電気変換器８２、下りバッファ８４、スイッチ８６及び分離装置８８を介してＯＮＵ制御装置９６に入力する。

ＯＮＵ制御装置９６は、ＯＬＴ１０からの帯域割当コマンドで指定された送信タイミング及び期間に、スイッチ１０６を上りバッファ１０２（端子ａ）に接続すると共に、上りバッファ１０２の上りデータ信号を読み出す。許可された期間内に上りデータ信号の全てを送信できない場合、ＯＮＵ制御装置９６は更なる帯域要求コマンドを生成し、この帯域要求コマンドが送信する下りデータ信号の後に続くように、スイッチ１０６をＯＮＵ制御装置９６（端子ｂ）に切り替える。この動作により、上りデータ信号と、必要によりこれに続く帯域要求コマンドが、電気／光変換器１０８に印加され、光信号に変換される。以後、先に説明したように、電気／光変換器１０８から出力される上り光信号が、ＯＬＴ１０に到達し、ＯＬＴ１０により受信される。

送信を許可された期間以外の期間に何も送信しないように、ＯＮＵ９６は、そのような送信不許可期間では、下りバッファ１０２にもＯＮＵ制御装置９６にも接続しない端子ｃにスイッチ１０６を切り替えておく。

図１に示す実施例のシステム立ち上げ時には、ＯＬＴ１０はまず、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍが上り信号伝送に使用する上り信号波長を、波長割当コマンドで各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに指示する。その後、同じ上り信号波長を使用するＯＮＵ間のＴＤＭＡによる上り信号伝送タイミングを決定し、該当するＯＮＵに帯域割当コマンドで指示する。

又は、システム立ち上げ時には、初期的に、上り信号波長を特定波長、例えば、λ_１に設定して、ＯＬＴ１０と各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍ間の論理リンクを確立し、以後、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍが必要とする上り帯域又は、各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに許可する上り帯域に応じて、上り信号波長と帯域を指示するようにしてもよい。

次に、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍに対する波長割当処理を詳細に説明する。バッファ監視装置６４は、上りバッファ５２−１〜５２−ｎを監視し、上り波長毎の上り信号帯域と各ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの上り信号帯域を監視する。そして、波長配分決定装置６６は、例えば、上り波長毎の上り信号帯域に偏り生じ、かつ、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの波長配置を変更することでこの偏りが軽減される場合、ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの波長割当を変更する。

ＯＮＵ１８−１〜１８−ｍの波長配置を変更するアルゴリズムの一例を説明する。上りバッファ５２−ｉのある一定時間で平均化された信号帯域をＬ_ｉとし、ＯＮＵ１８−ｊの上り信号帯域をＢ_ｊとする。ｉは１からｎであり、ｊは１からｍである。このとき、上りバッファ毎の平均的な上り信号帯域Ｌ_ａｖｇは、

で表される。

ｕ番目の上りバッファ５２−ｕ及びｖ番目の上りバッファ５２−ｖについて、Ｌ_ｕ＞Ｌ_ａｖｇおよびＬ_ｖ＜Ｌ_ａｖｇが共に成り立ち、なおかつＬ_ｕを構成するＯＮＵ毎の上り信号帯域のうち、（Ｌ_ｕ−Ｌ_ｖ）／２に最も近いＯＮＵ（例えば、１８−ｊ）の帯域をＢ_ｊとした場合で、０＜Ｂ_ｊ＜Ｌ_ｕ−Ｌ_ｖが成立するとき、ＯＮＵ１８−ｊの上り波長をλ_ｖに変更する。但し、１≦ｕ≦ｎ、１≦ｖ≦ｎであり、ｕ≠ｖである。

以上により、波長変更前と比較して、バッファ毎の上り信号帯域の偏りが低減される。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。ＷＤＭ光カップラ４４，８０の波長特性である。ＯＬＴ１０とＯＮＵ１８−１〜１８−ｍ間の上り信号伝送のシーケンスを示す図である。ＯＮＵ１８−１の概略構成ブロック図である。

符号の説明

１０：ＯＬＴ
１２：光ファイバ
１４：光スプリッタ
１６−１〜１６−ｍ：分岐光ファイバ
１８−１〜１８−ｍ：ＯＮＵ
２０−１〜２０−ｍ：コンピュータ
３０：ネットワークインターフェース
３２：下りバッファ
３４：宛先ＭＡＣアドレス取得装置
３６：ヘッダ付与装置
３８：ＭＡＣアドレス・ＬＬＩＤ管理テーブル
４０：多重化装置
４２：電気／光（Ｅ／Ｏ）変換器
４４：ＷＤＭ光カップラ
４６：光分波器
４８−１〜４８−ｎ：光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器
５０−１〜５０−ｎ：分離装置
５２−１〜５２−ｎ：上りバッファ
５４−１〜５４−ｎ：ヘッダ除去装置
５６：多重化装置
５８：帯域配分算出装置
６０：帯域割当コマンド生成装置
６２：ヘッダ付与装置
６４：バッファ監視装置
６６：波長配分決定装置
６８：波長割当コマンド生成装置
７０：ヘッダ付与装置
８０：ＷＤＭ光カップラ
８２：光／電気（Ｏ／Ｅ）変換器
８４：下りバッファ
８６：常開スイッチ
８８：分離装置
９０：ヘッダ監視装置
９２：スイッチ制御装置
９４：ヘッダ除去装置
９６：ＯＮＵ制御装置
９８：ネットワークインターフェース
１００：ヘッダ付与装置
１０２：上りバッファ
１０６：スイッチ
１０８：電気／光変換器

Claims

親局（１０）、複数の子局（１８−１〜１８−ｍ）、及び、当該親局と当該複数の子局との間を光学的に接続する光伝送路であって、その一部を当該複数の子局で共有する光伝送路（１２，１４，１６−１〜１６−ｍ）からなる光伝送システムであって、
当該親局は、
当該複数の子局からの当該上り波長毎の上りデータ信号を一時記憶する上りバッファ（５２−１〜５２−ｎ）と、
当該上りバッファに記憶される当該上りデータ信号を監視し、当該上り波長毎の上り信号帯域及び当該複数の子局それぞれの上り信号帯域を認識するバッファ監視装置（６４）と、
当該バッファ監視装置の監視結果に従い、当該複数の子局それぞれの上り信号帯域が所望値になるように当該複数の子局のそれぞれで使用する上り波長の割当を決定する波長配分決定装置（６６）と、
所定の複数の上り波長の内から各子局が上り光信号に使用する上り波長を指示する波長割当コマンドを生成する波長割当コマンド生成装置（６８）であって、当該波長配分決定装置（６６）の決定に従い当該波長割当コマンドを生成する波長割当コマンド生成装置と、
同じ上り波長を使用する子局に対し時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）による上り光信号の送信を指示する帯域割当コマンドを生成する帯域割当コマンド生成装置（６０）
とを具備し、
当該複数の子局（１８−１〜１８−ｍ）のそれぞれは、波長可変の電気／光変換器（１０８）と、当該帯域割当コマンドに従い、当該電気／光変換器（１０８）に上り信号を供給する上り信号供給装置（９６，１０２，１０６）と、当該波長割当コマンドに従い、当該波長割当コマンドで指定される上り波長に当該電気／光変換器の出力光の波長を制御する波長制御装置（９６）とを具備する
ことを特徴とする光伝送システム。