JP5977202B2

JP5977202B2 - 光通信システム及び光通信方法

Info

Publication number: JP5977202B2
Application number: JP2013119063A
Authority: JP
Inventors: 大輔村山; 憲行太田; 房夫布; 杉山　隆利; 隆利杉山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc USA
Current assignee: NTT Inc; NTT Inc USA
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2033-06-05
Also published as: JP2014236486A

Description

本発明は、光通信システム及び光通信方法に関する。

通信事業者内に設置されるＯＬＴ（Optical Line Terminal：光加入者線終端装置）と、加入者宅内／設置されるＯＮＵ（Optical Network Unit：光加入者線ネットワーク装置）とがイーサネット（登録商標、以下同様）フレームにより通信を行うＰＯＮ（Passive Optical Network：アクセス網形態の１つ）はＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同様）ＰＯＮ）と呼ばれ、その内、伝送速度が１ＧｂｐｓであるＧＥ−ＰＯＮ（ＧｉｇａｂｉｔＥｔｈｅｒｎｅｔＰＯＮ）は、高速かつ安価なＦＴＴＨ（Fiber To The Home：光ファイバーを伝送路として加入者宅へ直接引き込む、アクセス系光通信の網構成方式）サービスを提供することができるため、特に国内では広く用いられている。最近では、伝送速度を１０Ｇｂｐｓに高速化した１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様が検討されている。

また、近年では、ＰＯＮ用光リピータの検討が進められ、標準規格を拡張して、分岐数を増大することが可能となった。具体的には、これまでは光信号強度の制約から３２分岐以下で使われることが多かったのに対し、１０００分岐などの多分岐接続が可能となった。一般に、ＰＯＮにおいては、ＯＬＴからＯＮＵへの通信の方向を下り方向と呼び、ＯＮＵからＯＬＴへの通信の方向を上り方向と呼ぶ。

１０Ｇ−ＥＰＯＮの標準仕様では、上り信号のＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）が必須とされている。１Ｇ−ＥＰＯＮではＦＥＣはオプション項目とされ、必要に応じて実装されることもある。１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、リードソロモン（２５５，２２３）というＦＥＣが用いられる。１Ｇ−ＥＰＯＮでは、オプションで（２５５，２３９）が用いられる。リードソロモン（２５５，２２３）とは、２２３Ｂｙｔｅの送信信号に対し３２Ｂｙｔｅの誤り訂正用パリティ信号を多重させ、ノイズ等による元信号の消失をパリティ信号により復元するものである。送信信号は２５５ＢｙｔｅのＦＥＣ信号ブロック単位（以下、ＦＥＣコードワードという）で送信される。

ＥＰＯＮを始めとする多くのＰＯＮでは、上り方向の通信は時分割多元接続によって行われる。ＯＬＴにより、それぞれのＯＮＵの送信タイミングを制御することで、複数のＯＮＵがＯＬＴと時分割通信できるようにしている。１０Ｇ−ＥＰＯＮの上り方向の通信も同様に時分割多元接続により行われる。１０Ｇ−ＥＰＯＮでは、１台のＯＬＴに、上り伝送速度が異なる複数のＯＮＵが接続できる方式が検討されている。このとき、異なる速度のＯＮＵとの間であっても、時分割多元接続により上り通信を実現する。

上り方向の通信が時分割多元接続によって行われる多くのＰＯＮには、効率的に上り帯域を使用するために、それぞれのＯＮＵに対して上り通信を許可する時間の長さを、通信の状況に応じて動的に変更する、動的帯域割当機能を備えている。ここで、帯域は、各ＯＮＵに対して送信許可量を算出し、その送信時間帯を排他的に確保することにより、割り当てられる。ＯＮＵはＯＬＴによって割り当てられた時間帯にのみ上りデータを送信するため、割り当てられた時間帯を待つ時間は伝送遅延時間に加算される。

ＥＰＯＮには、ＭＰＣＰ（Multi Point-Control Protocol）と呼ばれる、ＯＬＴが複数のＯＮＵの通信を制御するためのプロトコルが標準で定められている。ＭＰＣＰには、未認証のＯＮＵを検出するためのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇと、ＯＮＵの上り信号の送信タイミングを制御するためのＲＥＰＯＲＴＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・ＧＡＴＥＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇとがある（例えば、非特許文献１参照）。

ＥＰＯＮでは、ＯＮＵがＰＯＮに接続されると、ＯＬＴはそのＯＮＵを発見し、ＯＮＵにＬＬＩＤを付与して通信リンクを自動的に確立する。この機能をＰ２ＭＰディスカバリ（Point to multi-point Discovery）と呼ぶ。ＭＰＣＰのＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇは、Ｐ２ＭＰディスカバリを実現するためのプロトコルである。図１０は、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇの通信手順を示すシーケンス図である。

ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇを行うためには、まず、ＯＬＴはＤｉｓｃｏｖｅｒｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎを格納したＧＡＴＥフレーム（以下、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥ）を全ＯＮＵに対して送信して送信タイミングを通知する（ステップＳ１）。このＧＡＴＥフレームには、図１０に示すようにパラメータが含まれるが、これらのパラメータは、公知のパラメータであるため、ここでは詳細な説明を省略する。このＧＡＴＥフレームは、Ｍｓｓｅａｇｅｓｓｅｎｔｏｎｂｒｏａｄｃａｓｔｃａｎｎｅｌを用いて送信される。

次に、ＯＬＴに未登録のＯＮＵは、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥを受信すると、衝突回避のためランダム待ち時間（Ｒａｎｄｏｍｄｅｌａｙ）Ｔ_Ｒの時間だけ待ってから、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム（登録要求のフレーム）を送信する（ステップＳ２）。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、Ｍｓｓｅａｇｅｓｓｅｎｔｏｎｂｒｏａｄｃａｓｔｃａｎｎｅｌを用いて送信される。これを受けて、ＯＬＴは、ＯＮＵからのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを受信する可能性のある時間だけＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗを開き、その中で全ＯＮＵからのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを受信する。

次に、ＯＬＴは受信したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームに応じて、ＲＥＧＩＳＴＥＲフレームにより、ＯＮＵ（またはＵＮＩポート）の識別番号であるＬＬＩＤ（Logical Link.ID）を通知する（ステップＳ３）。このＲＥＧＩＳＴＥＲフレームは、Ｍｓｓｅａｇｅｓｓｅｎｔｏｎｂｒｏａｄｃａｓｔｃａｎｎｅｌを用いて送信される。

続いてＯＬＴはＧＡＴＥフレームによりＯＮＵの上り送信許可タイミングを通知し（ステップＳ４）、ＯＮＵは通知された許可に従ってＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫを返す（ステップＳ５）。これらの処理によりＰ２ＭＰディスカバリが実現（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙｈａｎｄｓｈａｋｅｃｏｍｐｌｅｔｅｄ）されている。このＧＡＴＥフレームと、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫは、Ｍｓｓｅａｇｅｓｓｅｎｔｏｎｕｎｉｃａｓｔｃａｎｎｅｌｓを用いて送信される。

ここで、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの時間帯は既に登録済のＯＮＵが上り方向の送信を行うことはできない。前述の通り、ＥＰＯＮの上り方向の通信では、ＯＬＴが各ＯＮＵに対して送信許可量を算出・通知し、その送信時間帯を排他的に確保する。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの時間帯は、未登録ＯＮＵからの上り信号（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム）が到着する可能性があるため、信号の衝突を回避するために、登録済みＯＮＵの上り方向の送信は許可しない。

図１１は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームのフレーム構成を示す図である。ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、６ＢｙｔｅのＤＡフィールド、６ＢｙｔｅのＳＡフィールド、２ＢｙｔｅのＴｙｐｅフィールド、２ＢｙｔｅのＯｐｃｏｄｅフィールド、４ＢｙｔｅのＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールド、４０ＢｙｔｅのＤａｔｅ／Ｒｅｓｅｒｖｅｄ／ＰＡＤフィールド、４ＢｙｔｅのＦＣＳフィールドからなる全長６４Ｂｙｔｅのフレームである。「Ｏｐｃｏｄｅ」フィールドにはＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを示す「００−０４」が記載される。また、「ＳＡ」フィールドにはＯＮＵのＭＡＣアドレスを記載し、「Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ」フィールドには送出時刻を記載する。その他のフィールドには、固定の情報が記載されるため、詳細な説明を省略する。

図１２は、ＦＥＣコードワードに格納されるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。ＦＥＣコードワードには、先頭に３２Ｂｙｔｅの誤り訂正用のパリティ信号が格納され、６４ＢｙｔｅのＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ、１５９Ｂｙｔｅのダミーパターン信号が順に格納される。

IEEEstd802_3-2008sec5_Access.pdf (P264、265)

ところで、従来のＰ２ＭＰディスカバリにおいて、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの衝突が生じると、衝突したフレームは廃棄され、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理が完了しない事態が発生する。この場合、衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送出したＯＮＵは、次のＰ２ＭＰディスカバリ処理の機会に再度登録処理を行う必要がある。ランダム待ち時間Ｔ_Ｒが短い場合や、接続ＯＮＵ数が多い場合は、衝突が起こりやすくなり、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理が完了して、ＯＮＵが通信を開始できるまでに長い時間が掛かることがある。

一般に通信システムにおいて、接続から通信開始までの時間が短い方が性能が良いと言える。ＥＰＯＮのＰ２ＭＰディスカバリ処理の間隔は、０．１〜１．５ｓほどであり、１度のリトライが生じるだけでも、その影響度は大きい。さらに、システム起動時など、多数のＯＮＵに対して同時にＰ２ＭＰディスカバリ処理を行う場合、衝突の可能性は増大し、２回以上のリトライとなることもある。フレーム衝突が起きたとしてもＦＥＣで復元ができることがある。しかし、ＦＥＣによるフレームの復元を行う場合に、フレーム衝突によるバースト的な信号の損失が生じていると、復元の成功率は低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ（登録要求）フレームの復元率を向上させることができる光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数の加入者側終端装置において、光通信路及び通信事業者側終端装置を共用する光通信システムであって、前記加入者側終端装置は、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信手段と備え、前記通信事業者側終端装置は、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元手段を備えたことを特徴とする。

本発明は、前記加入者側終端装置は、前記登録要求フレームの所定部分をランダムに並べ替ることにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成することを特徴とする。

本発明は、前記加入者側終端装置は、前記登録要求フレーム中に同じ情報を繰り返し配置することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成することを特徴とする。

本発明は、前記加入者側終端装置は、前記登録要求フレームの復元に必要な情報のみを前記登録要求フレーム中に繰り返し配置することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成することを特徴とする。

本発明は、複数の加入者側終端装置において、光通信路及び通信事業者側終端装置を共用する光通信システムが行う光通信方法であって、前記加入者側終端装置が、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信ステップと、前記通信事業者側終端装置が、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、フレーム衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱ（登録要求）フレームを誤り訂正処理により復元するために、データロスに対する耐性を強化したことにより、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの復元率を向上させることができるという効果が得られる。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示す光通信システムにおけるＰ２ＭＰディスカバリ処理の処理動作を示すタイミングチャートである。信号ペイロード部分をシャッフルしたシャッフル信号と誤り訂正用パリティ信号とからなるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。ＦＥＣコードワード全体をシャッフルしたシャッフル信号からなるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号の構成を示す図である。拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号の構成を示す図である。ＦＥＣコードワード中の拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号の構成を示す図である。ＦＥＣコードワード中の拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇの通信手順を示すシーケンス図である。ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームのフレーム構成を示す図である。ＦＥＣコードワードに格納されるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による光通信システムを説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示す光通信システムは、Ｐ２ＭＰディスカバリ処理を行う１０Ｇ−ＥＰＯＮにおいて、フレーム衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームについて、誤り訂正処理によりＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを復元する際に、復元成功率を向上させるものである。図１において、符号１は、通信事業者側に設置されるＯＬＴである。符号２は、ＯＬＴ１に接続される上位ネットワークである。符号３は、ＯＬＴ１に接続され、複数の通信路に分岐することが可能な光通信網である。

符号４１〜４５は、加入者宅に設置されるＯＮＵであり、光通信路３に接続される。符号５１〜５５は、各ＯＮＵ４１〜４５のそれぞれに接続される下位ネットワークである。ここで、５つのＯＮＵ４１〜４５を図示したが、ＯＮＵの数を５に限定するものではない。図１に示す構成とすることにより、下位ネットワーク５１〜５５のそれぞれに接続された端末等を上位ネットワークに接続させることが可能となる。

ここでは、全てのＯＮＵ４１、４２、４３、４４、４５は、ＯＬＴ１と光通信路３を介して接続された状態であり、Ｐ２ＭＰディスカバリによる登録処理はまだ行われておらず、通信を行うためには、これからＰ２ＭＰディスカバリ処理による登録を行う必要がある状態であるとする。

次に、図２を参照して、図１に示す光通信システムにおけるＰ２ＭＰディスカバリ処理の処理動作を説明する。図２は、図１に示す光通信システムにおけるＰ２ＭＰディスカバリ処理の処理動作を示すタイミングチャートである。

Ｐ２ＭＰディスカバリ処理では、まず、ＯＬＴ１は、時刻ｔ_０においてＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥフレームをブロードキャストにより、未登録の全ＯＮＵ（ここでは、ＯＮＵ４１、４２、４３、４４、４５が対象であるが、図２においては、ＯＮＵ４１、４２のみを図示した）に対して送信する。このＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥフレームには、ランダム待ち時間Ｔ_Ｒとそのランダム待ち時間の開始時刻ｔ_１とが記載されている。標準では、未登録のＯＮＵ４１、４２はＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧＡＴＥフレームにより指定されたランダム待ち時間Ｔ_Ｒ内にＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する。ＯＮＵ４２の接続距離を、許容する最長の接続距離とすると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが到着する可能性のある時間Ｔ_Ｄ０がＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ（図２参照）となる。

また、標準の方法に加えて、ＯＮＵ４１、４２が接続距離に応じてランダム待ち時間の開始時刻を調整する方法もある。接続距離が最長距離より短いＯＮＵ４１は、その接続距離に応じた時間Ｔ_Ａだけランダム時間の開始を遅らせることで、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗを短縮ＤＷ（Ｔ_Ｄ１）に短縮することができる。短縮ＤＷ（Ｔ_Ｄ１）は、ランダム待ち時間Ｔ_Ｒに距離の誤差を許容するためのマージンを加えた値となる。以下に説明するＰ２ＭＰディスカバリ処理は、図２に示す”ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ”と”短縮ＤＷ”のいずれかを使用する方法において適用可能である。

次に、ＯＬＴ１は、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを正常に受信した場合、標準通り処理を進める。しかし、図２に示すように、ＯＮＵ４１とＯＮＵ４２が送信したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームが衝突した場合、ＯＬＴ１は、以下で説明する方法によりフレームの復元を試みる。そして、ＯＬＴ１は、この復元が成功した場合は、標準通り処理を進める。

次に、フレームの復元方法について説明する。フレームの復元には、上り方向の信号の前方誤り訂正（ＦＥＣ）を用いる。以下の説明では、例として、１０Ｇ−ＥＰＯＮについて、具体的な方法を説明する。１Ｇ−ＥＰＯＮでは、ＦＥＣに対応する場合に、同様の手順で復元可能である。

ＯＬＴ１は、受信した光信号を誤り訂正に掛けることで、衝突部分で失われた信号部分の復元を行う。ＯＬＴ１は、以下で説明する第１〜第４の復元率改善方法を用いることによりＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム復元成功率を向上する。

始めに、第１の復元率改善方法を説明する。第１の復元率改善方法では、ＯＮＵ４１、４２がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する際に、全長２５５Ｂｙｔｅのうちの２３３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部、または２５５ＢｙｔｅのＦＥＣコードワード全体を、既知の方法により、ランダムに並べ替えする（シャッフルする）。これにより、フレーム衝突により、バースト的にデータが喪失してしまうことに対する耐性を強化する。シャッフルの仕方の一例として、既知の無作為順列による方法（ランダムインターリーバ）がある。図３は、全長２５５Ｂｙｔｅのうちの２３３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部分をシャッフルしたシャッフル信号と誤り訂正用パリティ信号とからなるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。

なお、図３に示すＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、全長２５５Ｂｙｔｅのうちの２３３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部分のみをシャッフルする例を示したが、ＦＥＣコードワード（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム）全体をシャッフルするようにしてもよい。図４は、ＦＥＣコードワード（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム）全体をシャッフルしたシャッフル信号からなるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームは、２５５Ｂｙｔｅ全体がシャッフル信号となる。

全長２５５Ｂｙｔｅのうちの２３３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部分をシャッフルする方法、または２５５ＢｙｔｅのＦＥＣコードワード全体をシャッフルする方法のいずれの方法でも、復元率改善効果を期待できるが、全体をシャッフルした方が、より高い効果が期待できる。

次に、第２の復元率改善方法を説明する。第２の復元率改善方法は、ＯＮＵ４１、４２がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する際に、２２３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部内で、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを繰り返すことで冗長化し、復元成功率を改善する。図５は、第２の復元率改善方法によるＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号の構成を示す図である。このＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号は、３２Ｂｙｔｅの誤り訂正用パリティ信号に続き、６４Ｂｙｔｅの完全なＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを３つ繰り返し、残りの３１ＢｙｔｅにはＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの前方３１Ｂｙｔｅ分を切り出して挿入する。これにより、ペイロード部分が冗長化されることになる。

そして、ＯＮＵ４１、４２は、図５に示すＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号を送信する。ＯＬＴ１は、ＦＥＣデコードをした後の、３つの完全なＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームと、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの前方３１Ｂｙｔｅを用いて、各ビットについて、多数決によりＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを推定して復元する。これにより、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの復元成功率を向上させることが可能になる。

次に、第３の復元率改善方法を説明する。第３の復元率改善方法は、ＯＮＵ４１、４２がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する際に、２３３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部内で、フレーム長を短縮した拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを、繰り返すことで冗長化し、復元成功率を改善する。

図６は、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号の構成を示す図である。ＯＮＵ４１、４２は、完全なＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームから、６ＢｙｔｅのＳＡ（ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）、４ＢｙｔｅのＴｉｍｅｓｔａｍｐ、４ＢｙｔｅのＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）を抜き出し、図６に示すように、１４Ｂｙｔｅの拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号を生成する。

図７は、ＦＥＣコードワード中の拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。ＯＮＵ４１、４２は、この拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを、図７に示すように、３２Ｂｙｔｅの誤り訂正用パリティ信号に続く２２３Ｂｙｔｅのペイロード部内において、１４Ｂｙｔｅの完全な拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱを１５回繰り返し、残りの１３Ｂｙｔｅには拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの前方１３Ｂｙｔｅを切り出して挿入する。これにより、２２３Ｂｙｔｅのペイロード部分が冗長化され、復元成功率の改善が期待できる。

そして、ＯＮＵ４１、４２は、図７に示すＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号を送信する。ＯＬＴ１は、ＦＥＣデコードをした後の、１５個の拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームと、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの前方１３Ｂｙｔｅを用いて、各ビットについて、多数決により拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを推定してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを復元する。これにより、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの復元成功率が向上する。以降、ＯＬＴ１は、図１１のＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの「ＳＡ」と「ＴｉｍｅＳｔａｍｐ」に、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームのＳＡとＴｉｍｅｓｔａｍｐを挿入して、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを生成し、その後の処理を行う。

次に、第４の復元率改善方法を説明する。第４の復元率改善方法は、第３の復元率改善方法を変形したものである。第４の復元率改善方法は、ＯＮＵ４１、４２がＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを送信する際に、２３３Ｂｙｔｅの信号ペイロード部内で、フレーム長を短縮した拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを、繰り返すことで冗長化し、復元成功率を改善する。

図８は、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号の構成を示す図である。ＯＮＵ４１、４２は、完全なＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームから、６ＢｙｔｅのＳＡ（ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓ）、４ＢｙｔｅのＴｉｍｅｓｔａｍｐを抜き出し、図８に示すように、１０Ｂｙｔｅの拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号を生成する。

図９は、ＦＥＣコードワード中の拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの構成を示す図である。ＯＮＵ４１、４２は、この拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを、図９に示すように、３２Ｂｙｔｅの誤り訂正用パリティ信号に続く２３３Ｂｙｔｅのペイロード部内において、１０Ｂｙｔｅの完全な拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱを２２回繰り返し、残りの３Ｂｙｔｅには拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの前方３Ｂｙｔｅを切り出して挿入する。これにより、２２３Ｂｙｔｅのペイロード部分が冗長化され、復元成功率の改善が期待できる。

そして、ＯＮＵ４１、４２は、図９に示すＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレーム信号を送信する。ＯＬＴ１は、ＦＥＣデコードをした後の、２２個の拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームと、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの前方３Ｂｙｔｅを用いて、各ビットについて、多数決により拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを推定してＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを復元する。これにより、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの復元成功率が向上する。以降、ＯＬＴ１は、図１１のＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの「ＳＡ」と「ＴｉｍｅＳｔａｍｐ」に、拡張ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームのＳＡとＴｉｍｅｓｔａｍｐを挿入して、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを生成し、その後の処理を行う。

なお、第１の復元率改善方法と第２の復元率改善方法は組み合わせて利用することが可能である。また、第１の復元率改善方法と第３または第４の復元率改善方法は組み合わせて利用することが可能である。

多数のＯＮＵをディスカバリするために、長くディスカバリウィンドウを開けていると、その間、上りデータを送信できないため、遅延がバースト的に増大する。一方、ディスカバリＷｉｎｄｏｗを短く設定すると、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの衝突により、ディスカバリに掛かる時間が増大する。そこで、前述したようにＯＬＴが、衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを廃棄することなく、前方誤り訂正（ＦＥＣ）により復元し解読することで、ディスカバリＷｉｎｄｏｗを短縮しても、ディスカバリに掛かる時間の増大を抑制するようにした。すなわち、衝突が起こった部分の復元に利用するＦＥＣコード部分をシャッフルや冗長化することで、バースト的なデータロスに対する耐性を強化して誤り訂正を行うことにより、ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの復元成功率を向上させる。ＦＥＣコード部分をシャッフルや冗長化するにあたり、下記の３つの方法（１）〜（３）を用いる。
（１）インターリーブする方法
（２）同じ信号を繰り返す方法
（３）ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームの必要部分をのみを繰り返す方法

Ｐ２ＭＰディスカバリ処理を行う１０Ｇ−ＥＰＯＮにおいて、フレーム衝突したＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱフレームを、誤り訂正処理により復元する方法において、信号のシャッフルまたは冗長化により、より高確率で２ＭＰディスカバリ処理を可能とする。これにより、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗの短縮によるＱｏＳの改善、または、短いＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗを用いた際の、ディスカバリ処理の高速化が期待できる。

前述した実施形態におけるＯＬＴ（Optical Line Terminal：光加入者線終端装置）または、ＯＮＵ（Optical Network Unit：光加入者線ネットワーク装置）をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。

複数の加入者終端装置と単一の局側通信装置とをＰＯＮトポロジで接続するネットワークシステムにおいて新規接続端末の検出を確実に行うことが不可欠な用途に適用できる。

１・・・ＯＬＴ（Optical Line Terminal：光加入者線終端装置、通信事業者側終端装置）、２・・・上位ネットワーク、３・・・光通信網、４１、４２、４３、４４、４５・・・ＯＮＵ（Optical Network Unit：光加入者線ネットワーク装置、加入者側終端装置）、５１、５２、５３、５４、５５・・・下位ネットワーク

Claims

複数の加入者側終端装置において、光通信路及び通信事業者側終端装置を共用する光通信システムであって、
前記加入者側終端装置は、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信手段と備え、
前記通信事業者側終端装置は、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元手段を備え、
前記加入者側終端装置は、
完全な登録要求フレームから、６バイトのソースアドレス、４バイトのタイムスタンプ、４バイトのフレームチェックシーケンスを抜き出し、１４バイトの拡張登録要求フレームを生成し、３２バイトの誤り訂正用パリティ信号に続く２２３バイトのペイロード部内において、１４バイトの完全な前記拡張登録要求フレームを１５回繰り返し、残りの１３バイトには前記拡張登録要求フレームの前方１３バイトを切り出して挿入することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成する登録要求フレーム生成手段をさらに備える光通信システム。
複数の加入者側終端装置において、光通信路及び通信事業者側終端装置を共用する光通信システムが行う光通信方法であって、
前記加入者側終端装置が、登録要求フレームを送信する際に、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成し、該登録要求フレームを前記光通信路を介して前記通信事業者側終端装置に対して送信する登録要求フレーム送信ステップと、
前記通信事業者側終端装置が、受信した前記登録要求フレームを前方誤り訂正を用いて復元する登録要求復元ステップと
を有し、
前記加入者側終端装置が、完全な登録要求フレームから、６バイトのソースアドレス、４バイトのタイムスタンプ、４バイトのフレームチェックシーケンスを抜き出し、１４バイトの拡張登録要求フレームを生成し、３２バイトの誤り訂正用パリティ信号に続く２２３バイトのペイロード部内において、１４バイトの完全な前記拡張登録要求フレームを１５回繰り返し、残りの１３バイトには前記拡張登録要求フレームの前方１３バイトを切り出して挿入することにより、データロスに対する耐性を強化した前記登録要求フレームを生成する登録要求フレーム生成ステップをさらに有する光通信方法。