JP5761321B2 - 局舎端末、加入者端末、並びに局舎端末及び加入者端末を備える光アクセスネットワーク - Google Patents

Description

この発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光ネットワークで用いて好適な局舎端末、加入者端末、並びにこれら局舎端末及び加入者端末を備える光アクセスネットワークに関するものである。

光アクセスネットワークとして、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局舎端末（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、及び、加入者宅にそれぞれ設けられる複数の加入者端末（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を備えて構成される。ＯＬＴとＯＮＵは、光スプリッタと呼ばれる光合分波器を介して、光ファイバで接続される。

ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる信号（以下、上り信号と称することもある）は、光スプリッタで合波されてＯＬＴに送信される。一方、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる信号（以下、下り信号と称することもある）は、光スプリッタで分波されて各ＯＮＵに送信される。なお、上り信号と下り信号との干渉を防ぐために、上り信号と下り信号には、それぞれ異なる波長が割り当てられる。

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。ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が用いられている。ＴＤＭＡは、ＯＬＴが、各ＯＮＵの送信タイミングを管理して、異なるＯＮＵからの上り信号同士が衝突しないように制御する技術である。

ＰＯＮの代表的なものとして、Ｇｉｇａｂｉｔ（１×１０^９ｂｉｔ／ｓｅｃ）Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）技術を使用した、ＧＥ−ＰＯＮがある（例えば非特許文献１参照）。

ＧＥ−ＰＯＮでは、ＯＬＴは、周期的にディスカバリゲートをブロードキャスト送信する。ディスカバリゲートは、ＯＮＵが登録されているか否かに関わらず全てのＯＮＵに対して送信される。

未登録のＯＮＵでは、ディスカバリゲートを受信すると、ＯＬＴに対して登録を要求するレジスタリクエストを送信する。

ＯＬＴは、レジスタリクエストを受信することで、未登録のＯＮＵを認識する。ＯＬＴは、認識したＯＮＵにＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）と呼ばれる論理リンクの識別子を付与して、認識したＯＮＵ宛にレジスタを送る。レジスタには、ＬＬＩＤが含まれている。レジスタの送信により、ＯＬＴは、ＯＮＵとの通信リンクを確立する。

また、ＯＬＴは、レジスタの送信に続いて、送信開始時刻と送信量の情報を含むゲート（ＧＡＴＥ）をＯＮＵに送る。ゲートを受信したＯＮＵは、レジスタアック（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫ）をＯＬＴに対して送信する。ＯＬＴがレジスタアックを受信すると、ＯＮＵの登録が完了する。このようにして、ＯＮＵがＰＯＮに接続されると、ＯＬＴはそのＯＮＵを自動的に発見し、登録する。ＰＯＮに新たに接続されたＯＮＵをＯＬＴに登録する過程は、Ｐ２ＭＰディスカバリと呼ばれる。

Ｐ２ＭＰディスカバリでは、ＯＬＴは、ゲート及びレジスタアックを利用して、ＯＮＵとの間のフレーム往復時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）測定を行い、ＯＮＵはＯＬＴとの時刻同期を行う。ＲＴＴ測定及び時刻同期は、その後も定期的に行われ、伝送路条件の変化などによりずれが生じた場合には補正される。

ＯＮＵが登録された後は、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の通常の通信が行われる。

ところで、現在の光アクセスネットワークでは、モバイルトラフィックの増加や、動画コンテンツの利用拡大などによるネットワークの大容量化の要求に加えて、高効率なネットワークの構築が要求されている。

このようなネットワークを実現する技術として、無線通信において普及している多値変調技術や直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）技術を光ファイバ伝送に適用させた、ネットワークが注目されている。

ＯＯＫ（Ｏｎ Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）変調は、１シンボルで１ビットのデータを送信する、いわゆる２値変調である。これに対し、多値変調は、１シンボルで２ビット以上のデータを送信できる。多値変調としては、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭなどが知られている。

図１を参照して、多値変調の特徴について説明する。図１（Ａ）〜（Ｄ）は、多値変調の特徴を説明するための模式図である。図１（Ａ）〜（Ｄ）は、横軸に波長を取って示している。

図１（Ａ）は、１シンボルに１ビットのデータを含むＯＯＫを示している。図１（Ｂ）は、１シンボルに２ビットのデータを含むＱＰＳＫを示している。図１（Ｃ）は、１シンボルに４ビットのデータを含む１６ＱＡＭを示している。図１（Ｄ）は、１シンボルに６ビットのデータを含む６４ＱＡＭを示している。図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示されるＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭはいわゆる多値変調であり、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭの順に変調多値数が多くなる。なお、多値変調はこれらに限定されず２^ｎＱＡＭ（ｎは２以上の整数）とすることができる。図１に示されているように、変調多値数が小さいと波長帯域の利用効率（以下、帯域利用効率）はやや低くなるが、受信感度は高くなる。一方、変調多値数が大きいと帯域利用効率は高くなるが、受信感度はやや低くなる。

また、ＯＦＤＭでは、マルチキャリア伝送により帯域利用効率を向上できる。図２を参照して、マルチキャリア伝送について説明する。図２は、マルチキャリア伝送を説明するための模式図である。図２は、横軸に周波数を取って示している。マルチキャリア伝送では、互いに周波数の異なる複数のサブキャリアを部分的に重ねつつ、並列に伝送することができる。このため、ＯＦＤＭと上述した多値変調技術とを組み合わせることで高効率なネットワークを実現することができる。

ＯＦＤＭにおいて、光信号を受信する技術として、コヒーレント検波がある。コヒーレント検波では、ＯＬＴ及びＯＮＵの各端末装置において、光信号と局部発振光源（ＬＯ：Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）光とを干渉させ、それによって生じた干渉信号を検出する。コヒーレント検波では、ＬＯ光の強度（ＬＯ光強度）を大きく設定することによって、干渉信号に対する雑音の強度を相対的に小さくすることができる。従って、雑音耐性に優れた受信方法である。

近年では、多値変調技術及びＯＦＤＭを用いたネットワークとして、エラスティックλアグリゲーションネットワーク（ＥλＡＮ）の研究開発が注目されている（例えば、非特許文献２参照）。

ＥλＡＮでは、プログラマブルＯＬＴ（Ｐ−ＯＬＴ）と、プログラマブルＯＮＵ（Ｐ−ＯＮＵ）が、ＯＤＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続されている。Ｐ−ＯＬＴとＰ−ＯＮＵの間の通信では、ＯＦＤＭが用いられる。この場合、下り信号としてＯＦＤＭ信号が送信され、上り信号として、ＯＦＤＭ信号がＴＤＭＡされた信号が送信される。

Ｐ−ＯＬＴ及びＰ−ＯＮＵは、変調多値数、サブキャリア数、シンボルレート及び波長が可変である。Ｐ−ＯＬＴは、ネットワークのトラフィック状況に応じて、最適な変調多値数、サブキャリア数、シンボルレート及び波長を設定して、Ｐ−ＯＮＵに対して下り信号を送信する。Ｐ−ＯＮＵは、Ｐ−ＯＬＴが送信した下り信号の変調フォーマットに合わせて上り信号を送信する。ＥλＡＮでは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのいずれか１つが選択されて、下り信号及び上り信号が変調される。

最適な変調多値数を決定する方法として、ＲＴＴからＰ−ＯＬＴと複数のＰ−ＯＮＵの間の距離をそれぞれ算出し、その距離に基づいてＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を計算する技術がある（例えば非特許文献３参照）。非特許文献３に開示されている技術では、ＳＮ比、Ｐ−ＯＬＴの送信光強度（ＰＷ）及び各変調多値数での最小受光感度を利用して、最適な変調多値数を決定する。

この技術では、Ｐ−ＯＬＴと接続された複数のＰ−ＯＮＵを、Ｐ−ＯＬＴとの間の距離に応じて、近距離、中距離及び遠距離の３つのグループに分ける。近距離のＰ−ＯＮＵはＳＮ比が高いため、受信感度の低い、大きい変調多値数で通信を行うことが可能である。そこで、変調多値数が大きい例えば６４ＱＡＭを選択することによって、帯域利用効率を向上させることができる。一方、遠距離のＰ−ＯＮＵはＳＮ比が低いため、受信感度の高い、小さい変調多値数で通信を行う必要がある。そのため、帯域利用効率向上の観点では不利となるが、受信感度の高い例えばＱＰＳＫが選択される。

「技術基礎講座 ＧＥ−ＰＯＮ技術」ＮＴＴ技術ジャーナル、２００５年９月 岡本聡著「多様なサービスやネットワーク構成を実現する伸縮自在光メトロ・アクセス融合型アグリゲーションネットワーク技術 −エラスティックλアグリゲーションネットワーク−」ＩＥＩＣＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ 斉藤洋之他著「変調多値数最適化によるＰＯＮの帯域利用効率向上効果」電子情報通信学会

ここで、光アクセスネットワークにおけるトラフィック状況は動的に変化する。図３を参照して、トラフィックの時間的推移について説明する。図３は、トラフィックの時間的推移を説明するための図であり、横軸に時刻を、また、縦軸にトラフィックを取って示している。

図３に示すように、例えば、１日のうちの昼から夜はトラフィックが大きく、深夜から早朝はトラフィックが小さくなる。このようなトラフィックの増減に対応して、Ｐ−ＯＬＴは、各Ｐ−ＯＮＵに対する利用帯域を割り当てることが要求される。さらに、現在の光アクセスネットワークでは、ユーザの要求する通信品質（要求品質）が、メールなどの通信品質の低いものからテレビ会議などの通信品質の高いものまで、多種多様化している。そのため、トラフィックの増減や要求品質の高低に伴い、各Ｐ−ＯＮＵとの通信を行う変調多値数を変化させることが必要である。

トラフィックが大きい時間帯においては、帯域利用効率を向上させるために、Ｐ−ＯＬＴと各Ｐ−ＯＮＵとが、大きい変調多値数で通信を行うのが望ましい。

しかしながら、上述したように、遠距離のＰ−ＯＮＵはＳＮ比が低いため、受信感度が高い、小さい変調多値数で通信を行う必要がある。そのため、ネットワークのトラフィックが増加した状況であっても、遠距離のＰ−ＯＮＵでは、変調多値数を上げて通信することができない。従って、帯域利用効率向上の妨げとなる。

一方、トラフィックが小さい時間帯においては、消費電力を低減することが望まれる。トラフィックが小さい時間帯では、帯域に余裕があるため、小さい変調多値数であっても通信を行うことが可能である。そして、後述するＬＯ光強度と受信感度の関係から、変調多値数を下げることによって、ＬＯ光強度を減衰させた場合でも、受信感度の低下を抑えることが可能である。

しかしながら、従来、ＯＮＵのＬＯ光強度は、特定の値で固定されている。そのため、変調多値数を下げたとしても、ＬＯ光強度が変更されないため、消費電力を低減することができない。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ＯＦＤＭを用いる光アクセスネットワークにおいて、帯域利用効率向上及び省電力の双方に有利な局舎端末（ＯＬＴ）、加入者端末（ＯＮＵ）、並びにこれらＯＬＴ及びＯＮＵを備える光アクセスネットワークを提供することである。

上述した目的を達成するために、この発明の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いる光アクセスネットワークにおいて、複数の加入者端末（ＯＮＵ）と接続される局舎端末（ＯＬＴ）は、以下の特徴を備えている。

この発明のＯＬＴは、信号送信部、信号受信部及び信号制御部を備えて構成されている。

信号送信部は、入力された下りデータ及び下り制御信号の一方又は両方に基づいてＯＦＤＭ電気信号を生成するＯＦＤＭ電気信号生成部と、ＯＦＤＭ電気信号をＯＦＤＭ光信号に変換する電気／光変換部とを含んでいる。信号送信部は、ＯＮＵとの通信に用いる変調多値数の変更に対応可能である。

信号受信部は、ＯＦＤＭ光信号をＯＦＤＭ電気信号に変換する光／電気変換部と、ＯＦＤＭ電気信号から上り制御信号を抽出する制御信号抽出部とを含んでいる。信号受信部は、ＯＮＵとの通信に用いる変調多値数の変更に対応可能である。

信号制御部は、ＯＮＵに設定させるべき局部発振光源光の強度を決定する光強度決定部と、光強度決定部が決定したＯＮＵに設定させるべき局部発振光源光の強度の情報、及び通信に用いる変調多値数の情報を含む下り制御信号を生成する下り制御信号生成部と、複数のＯＮＵから受け取る情報に基づき、ネットワークのトラフィックをモニタするトラフィックモニタ部とを含んでいる。また、信号制御部は、ＯＮＵとの通信に用いる変調多値数を決定する。
トラフィックが増加傾向にある場合において、設定可能な最大の変調多値数で通信を行っていないＯＮＵに対する下り制御信号は、通信を行う変調多値数を上げる情報、及びＯＮＵに設定させるべき局部発振光源光の強度を増大する情報を含む。また、トラフィックが減少傾向にある場合において、設定可能な最小の変調多値数で通信を行っていないＯＮＵに対する下り制御信号は、通信を行う変調多値数を下げる情報、及びＯＮＵに設定させるべき局部発振光源光の強度を減衰する情報を含む。

また、この発明のＯＦＤＭを用いる光アクセスネットワークにおいて、上述したこの発明のＯＬＴと接続されるＯＮＵは、以下の特徴を備えている。

この発明のＯＮＵは、信号送信部、信号受信部及び信号制御部を備えて構成されている。

信号送信部は、入力された上りデータに上り制御信号を付加してＯＦＤＭ電気信号を生成するＯＦＤＭ電気信号生成部と、ＯＦＤＭ電気信号をＯＦＤＭ光信号に変換する電気／光変換部とを含んでいる。信号送信部は、ＯＬＴとの通信に用いる変調多値数の変更に対応可能である。

信号受信部は、局部発振光源光の強度を変更可能な局部発振光源を有し、ＯＦＤＭ光信号をＯＦＤＭ電気信号に変換する光／電気変換部と、ＯＦＤＭ電気信号から、下り制御信号を抽出する制御信号抽出部とを含んでいる。信号受信部は、ＯＬＴとの通信に用いる変調多値数の変更に対応可能である。

信号制御部は、上り制御信号を生成する上り制御信号生成部と、下り制御信号に含まれる、局部発振光源光の強度の情報、及び通信に用いる変調多値数の情報を読み取る下り制御信号読取部と、下り制御信号に含まれる、局部発振光源光の強度の情報に基づき、局部発振光源光の強度を設定する光強度設定部とを含んでいる。また、信号制御部は、ＯＬＴとの通信に用いる変調多値数を設定する。
局部発振光源光の強度を増大する情報、及び通信に用いる変調多値数を上げる情報を含む下り制御信号を受け取った場合には、信号制御部は、局部発振光源光の強度を増大するとともに、通信に用いる変調多値数を上げる。また、局部発振光源光の強度を減衰する情報、及び通信に用いる変調多値数を下げる情報を含む下り制御信号を受け取った場合には、信号制御部は、局部発振光源光の強度を減衰するとともに、通信に用いる変調多値数を下げる。

また、この発明の光アクセスネットワークは、上述のＯＬＴ及びＯＮＵを備えて構成される。

この発明のＯＬＴ、ＯＮＵ及び光アクセスネットワークによれば、ＯＮＵの局部発振光源光の強度が変更可能である。そのため、受信感度を劣化させることなく、変調多値数を変更することが可能である。従って、トラフィックが増加傾向にある時間帯では帯域利用効率を向上させ、トラフィックが減少傾向にある時間帯では消費電力を抑えることができる。さらに、トラフィックに変化がない場合であっても、ＯＮＵの要求品質の変化に伴い、局部発振光源光の強度を増大させて受信感度を高める、又は、局部発振光源光の強度を減少させることにより消費電力を抑えることができる。

多値変調の特徴を説明するための模式図である。 ＯＦＤＭの特徴を説明するための模式図である。 トラフィックの時間的推移を説明するための図である。 光アクセスネットワークを説明するための模式図である。 ＬＯ光強度と受信感度との関係を示す図である。 ＯＬＴが有するデータベースを示す図である。 この発明の実施の形態の通信方法を説明するためのフローチャートである。 帯域効率向上モードを説明するためのフローチャートである。 省電力モードを説明するためのフローチャートである。 帯域効率維持モードを説明するためのフローチャートである。 ＯＬＴの概略構成図である。 ＯＮＵの概略構成図である。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

（光アクセスネットワーク）
図４を参照して、光アクセスネットワークについて説明する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、光アクセスネットワークについて説明するための模式図である。図４（Ａ）は、非特許文献１に開示されているのと同様に構成されるＰＯＮの概略図である。また、図４（Ｂ）は、非特許文献２に開示されているのと同様に構成されるＥλＡＮの概略図である。

ＰＯＮ１０は、１つの局舎端末（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２０と、光伝送路４０を介して接続されているＮ（Ｎは１以上の整数）個の加入者端末（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）３０−１〜Ｎとを備えて構成される。光伝送路４０は、例えば光ファイバ４６及び光スプリッタ４４を含んで、スタートポロジーを構成している。

ＥλＡＮ１２は、Ｍ（Ｍは１以上の整数）個の局舎端末（ＯＬＴ）２２−１〜Ｍと、ＯＤＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４２を介して接続されている、Ｎ個の加入者端末（ＯＮＵ）３２−１〜Ｎで構成される。なお、ＥλＡＮ１２が提供するサービスをプログラマブルに変更可能にするため、ＥλＡＮ１２では、ＯＬＴ２２−１〜ＭとしてプログラマブルＯＬＴ（Ｐ−ＯＬＴ）が用いられ、ＯＮＵ３２−１〜ＮとしてプログラマブルＯＮＵ（Ｐ−ＯＮＵ）が用いられる。ＥλＡＮ１２では、ＯＮＵの登録先のＯＬＴ、すなわち、ＯＬＴとＯＮＵのペアが自由に変更される。

これらの光アクセスネットワークでは、多値変調技術とＯＦＤＭとを組み合わせて用いている。すなわち、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアとして、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのいずれかで多値変調した信号を送受信している。なお、ここでは、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭの３種類の多値変調を行う場合について説明するが、これに限定されず２^ｎＱＡＭ（ｎは２以上の整数）とすることができる。２５６ＱＡＭなどさらに多値数を増やしても良いし、２種類又は４種類以上の多値変調を行う構成にしても良い。

（発明の概要）
発明者は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭについて、ＬＯ光強度の変化に対する受信感度の変化をシミュレーションした。このシミュレーションでは、ＯＮＵのＬＯ光強度を０ｄＢｍに設定した場合と１０ｄＢｍに設定した場合における、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭの各受信感度を確認した。図５を参照して、シミュレーションの結果を説明する。図５は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭにおける、ＬＯ光強度と受信感度との関係を示す図である。図５では、横軸に受光強度をｄＢｍ単位で、また、縦軸にＯＮＵにおける受信の誤り率を対数目盛で取って示している。図５において、×は、ＬＯ光強度を１０ｄＢｍに設定した場合の、ＱＰＳＫの結果を示している。＊は、ＬＯ光強度を１０ｄＢｍに設定した場合の、１６ＱＡＭの結果を示している。●は、ＬＯ光強度を１０ｄＢｍに設定した場合の、６４ＱＡＭの結果を示している。◇は、ＬＯ光強度を０ｄＢｍに設定した場合の、ＱＰＳＫの結果を示している。■は、ＬＯ光強度を０ｄＢｍに設定した場合の、１６ＱＡＭの結果を示している。△は、ＬＯ光強度を０ｄＢｍに設定した場合の、６４ＱＡＭの結果を示している。

図５に示されるように、各変調多値数において、ＬＯ光強度が１０ｄＢｍである場合には、０ｄＢｍである場合と比して、ある誤り率に対する受光強度が小さくなる。この結果は、ＬＯ光強度を増大させることによって、小さい受光強度で受信可能となることを意味する。従って、図５から、ＬＯ光強度を増大させることによって、受信感度が向上することがわかる。そのため、ＬＯ光強度を増大させることによって、受信感度を劣化させることなく、変調多値数を上げることができる。従って、ＯＬＴからの距離が遠いＯＮＵであっても、ＬＯ光強度を増大させることによって、変調多値数を上げることができる。各ＯＮＵとの通信に用いる変調多値数を上げることによって、トラフィックが大きい時間帯であっても、ネットワーク全体の帯域利用効率を向上することができる。

また、図５から、ＬＯ光強度が０ｄＢｍである場合であっても、小さい変調多値数では、ＬＯ光強度が１０ｄＢｍであってかつ大きい変調多値数と比して、受信感度に大きな差がないことがわかる。例えば、ＬＯ光強度が０ｄＢｍである場合のＱＰＳＫは、ＬＯ光強度が１０ｄＢｍである場合の６４ＱＡＭと比して、受信感度の劣化が小さい。従って、変調多値数を下げることによって、受信感度の劣化を抑制しつつ、ＬＯ光強度を減衰させることができる。従って、トラフィックが小さい時間帯において、各ＯＮＵとの通信に用いる変調多値数を下げるとともに、ＬＯ光強度を減衰させることによって、ネットワーク全体の電力を抑えることができる。

この実施の形態では、図５に示したＬＯ光強度と受信感度との関係に基づき、光アクセスネットワークのトラフィック、ＯＮＵからの要求品質に応じて、ＯＬＴが最適なＬＯ光強度や変調多値数を決定する。なお、ここでは、ＯＮＵの品質は誤り率によって定義される。誤り率が小さいほど品質が向上する。

（データベース）
この実施の形態では、ＯＬＴは、変調多値数と要求品質とを関連付けたデータベースを有する。ＯＬＴは、このデータベースを参照して、ＯＮＵに設定させるべきＬＯ光強度を決定する。データベースの一例を図６に示す。図６は、ＯＬＴが有するデータベースの一例であり、図中のＡ〜ＵにはＬＯ光強度の値が含まれている。

このデータベースでは、設定される変調多値数に対して、要求品質を満足するＬＯ光強度が示されている。例えば、ＱＰＳＫで通信を行う場合であって、ＯＮＵからの要求品質が１０^−３である場合には、ＬＯ光強度がＡの値に決定される。

ここで、既に説明したように、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離に応じて、各ＯＮＵではＳＮ比が異なる。そのため、各ＯＮＵに対するＬＯ光強度の最適値は異なる。そこで、ＲＴＴから算出したＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離に基づき、ＯＮＵ毎に最適化されたデータベースを、ＯＬＴは有する。

なお、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離によっては、変調多値数及び要求品質の条件をともに満たすＬＯ光強度を設定し得ない場合がある。例えば、ＯＬＴからの距離が遠いＯＮＵに対しては、要求品質が高い場合に、変調多値数を上げることが難しい。従って、データベースが示すＬＯ光強度の値Ａ〜Ｕには、設定不可能としてブランクが含まれることもある。

（通信方法）
図７を参照して、この実施の形態の通信方法について説明する。図７は、この実施の形態の通信方法において、ＯＬＴが行う過程を説明するためのフローチャートである。この実施の形態では、ＯＬＴは一定時間毎に図７に示すフローを行う。

ＯＬＴは、通信を行っている各ＯＮＵが要求するデータ量（要求データ量）に基づき、ネットワーク全体のトラフィック、及びトラフィックの時間的な推移をモニタしている。ＯＬＴは、トラフィックの変化の有無を判定する（Ｓ１）。この判定では、例えば、前回のＬＯ光強度決定時におけるトラフィック（前回のトラフィック）と、今回のフロー開始時におけるトラフィック（今回のトラフィック）とを比較する。前回のトラフィックと今回のトラフィックとの差が一定の値以上である場合には、トラフィックに変化があると判定してＳ２に移行する。

トラフィックに変化がある場合において、ＯＬＴは、トラフィックが増加傾向にあるか、減少傾向にあるかを判定する（Ｓ２）。今回のトラフィックが前回のトラフィックよりも大きい場合には、トラフィックが増加傾向にあると判定して帯域効率向上モード（Ｓ３）に移行する。一方、今回のトラフィックが前回のトラフィックよりも小さい場合には、省電力モード（Ｓ４）に移行する。

また、Ｓ１において、前回のトラフィックと今回のトラフィックとの差が、一定の値よりも小さい場合には、トラフィックに変化がないと判定して、帯域効率維持モード（Ｓ５）に移行する。

ＯＬＴは、帯域効率向上モード（Ｓ３）、省電力モード（Ｓ４）又は帯域効率維持モード（Ｓ５）のいずれかのモードにより、各ＯＮＵのＬＯ光強度を決定する。以下、各モードについて説明する。

（帯域効率向上モード）
図８を参照して、帯域効率向上モードについて説明する。図８は、帯域効率向上モードにおいて、ＯＬＴがＯＮＵに対して行う過程を説明するためのフローチャートである。帯域効率向上モードでは、ＯＬＴは、通信を行っている各ＯＮＵに対してそれぞれ図８に示すフローを行い、各々の変調多値数及びＬＯ光強度を決定する。

まず、ＯＬＴは、現在の通信において用いている変調多値数が、６４ＱＡＭであるか否かを判定する（Ｓ３０１）。現在の変調多値数が６４ＱＡＭである場合には、変調多値数及びＬＯ光強度を変更せずに維持する（Ｓ３０２）。一方、現在の変調多値数が６４ＱＡＭでない場合には、変調多値数が１６ＱＡＭであるか否かを判定する（Ｓ３０３）。

Ｓ３０３における判定の結果、現在の変調多値数が１６ＱＡＭである場合には、データベース（図６参照）を参照する。そして、変調多値数を６４ＱＡＭに変更した場合において、ＯＮＵからの要求品質に対応するＬＯ光強度の値を確認する（Ｓ３０４）。既に説明したように、ＯＬＴ−ＯＮＵ間の距離によっては、データベースが示すＬＯ光強度の値Ａ〜Ｕにブランクが含まれることがある。そこで、ＯＬＴは、Ｓ３０４において確認したＬＯ光強度の値がブランクか否かを判定する。すなわち、ＬＯ光強度の変更が可能かを否か判定する（Ｓ３０５）。判定の結果、変更が可能な場合は、変調多値数を６４ＱＡＭに変更し、データベースにより確認した値にＬＯ光強度を変更する（Ｓ３０６）。ここでは、変調多値数が上がるため、設定させるべきＬＯ光強度は増大する。また、データベースのＬＯ光強度の値がブランクである場合、すなわち変更が不可能な場合は、変調多値数及びＬＯ光強度を変更せずに維持する（Ｓ３０７）。

一方、Ｓ３０３における判定の結果、現在の変調多値数が１６ＱＡＭでない場合（すなわち現在の変調多値数がＱＰＳＫである場合）には、データベースを参照する。そして、変調多値数を１６ＱＡＭに変更した場合において、ＯＮＵからの要求品質に対応するＬＯ光強度の値を確認する（Ｓ３０８）。次いで、変調多値数を１６ＱＡＭに変更した場合に、ＬＯ光強度の変更が可能かを否か判定する（Ｓ３０９）。判定の結果、変更が可能な場合は、変調多値数を１６ＱＡＭに変更し、データベースにより確認した値にＬＯ光強度を変更する（Ｓ３１０）。ここでは、変調多値数が上がるため、設定させるべきＬＯ光強度は増大する。また、データベースのＬＯ光強度の値がブランクである場合、すなわち変更が不可能な場合は、変調多値数及びＬＯ光強度を変更せずに維持する（Ｓ３１１）。

帯域効率向上モードにおいて、ＯＬＴは、ある１つのＯＮＵに対する変調多値数及びＬＯ光強度を決定し、上述したフローを終了すると、他の１つのＯＮＵに対して同様のフローを開始する。これを各ＯＮＵに対して順次に実行することによって、通信を行っている各ＯＮＵの変調多値数及びＬＯ光強度が決定される。

また、帯域効率向上モードにおいて、ＯＬＴが、変調多値数及びＬＯ光強度を変更した場合には、変更後の変調多値数及びＬＯ光強度をＯＮＵに通知する。通知を受けたＯＮＵは、ＯＬＴの指示に応答してＬＯ光強度を変更し、その旨をＯＬＴに通知する。その後、ＯＬＴとＯＮＵとは、変更後の変調多値数で通信を行う。

このように、帯域効率向上モードでは、ＯＬＴは、変調多値数及びＬＯ光強度を変更可能なＯＮＵに対して、変調多値数を上げるとともに、ＬＯ光強度を、要求品質を満足する値に増大させる。その結果、トラフィックが増加傾向にある時間帯において、各ＯＮＵに対する受信感度を劣化させることなく、ネットワーク全体の帯域利用効率を向上させることができる。

（省電力モード）
図９を参照して、省電力モードについて説明する。図９は、省電力モードにおいて、ＯＬＴがＯＮＵに対して行う過程を説明するためのフローチャートである。省電力モードでは、ＯＬＴは、通信を行っている各ＯＮＵに対してそれぞれ図９に示すフローを行い、各々の変調多値数及びＬＯ光強度を決定する。

まず、ＯＬＴは、現在の通信において用いている変調多値数が、ＱＰＳＫであるか否かを判定する（Ｓ４０１）。現在の変調多値数がＱＰＳＫである場合には、変調多値数及びＬＯ光強度を変更せずに維持する（Ｓ４０２）。一方、現在の変調多値数がＱＰＳＫでない場合には、変調多値数が１６ＱＡＭであるか否かを判定する（Ｓ４０３）。

Ｓ４０３における判定の結果、現在の変調多値数が１６ＱＡＭである場合には、ＯＬＴは、データベース（図６参照）を参照する。そして、変調多値数をＱＰＳＫに変更した場合において、ＯＮＵからの要求品質に対応するＬＯ光強度の値を確認する（Ｓ４０４）。そして、変調多値数をＱＰＳＫに変更し、データベースにより確認した値にＬＯ光強度を変更する。ここでは、変調多値数が下がるため、設定させるべきＬＯ光強度は減衰する。

一方、Ｓ４０３における判定の結果、現在の変調多値数が１６ＱＡＭでない場合（すなわち現在の変調多値数が６４ＱＡＭである場合）には、データベースを参照する。そして、変調多値数を１６ＱＡＭに変更した場合において、ＯＮＵからの要求品質に対応するＬＯ光強度の値を確認する（Ｓ４０５）。そして、変調多値数を１６ＱＡＭに変更し、データベースにより確認した値にＬＯ光強度を変更する。ここでは、変調多値数が下がるため、設定させるべきＬＯ光強度は減衰する。

省電力モードにおいて、ＯＬＴは、ある１つのＯＮＵに対する変調多値数及びＬＯ光強度を決定し、上述したフローを終了すると、他の１つのＯＮＵに対して同様のフローを開始する。これを各ＯＮＵに対して順次に実行することによって、通信を行っている各ＯＮＵの変調多値数及びＬＯ光強度が決定される。

また、省電力モードにおいて、ＯＬＴが、変調多値数及びＬＯ光強度を変更した場合には、変更後の変調多値数及びＬＯ光強度をＯＮＵに通知する。通知を受けたＯＮＵは、ＯＬＴの指示に応答してＬＯ光強度を変更し、その旨をＯＬＴに通知する。その後、ＯＬＴとＯＮＵとは、変更後の変調多値数で通信を行う。

このように、省電力モードでは、ＯＬＴは、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭで通信を行うＯＮＵに対して、変調多値数を下げるとともに、ＬＯ光強度を、要求品質を満足する値の範囲内で減衰させる。その結果、トラフィックが減少傾向にある時間帯において、各ＯＮＵに対する受信感度を劣化させることなく、ネットワーク全体の電力を抑えることができる。

（帯域効率維持モード）
図１０を参照して、帯域効率維持モードについて説明する。図１０は、帯域効率維持モードにおいて、ＯＬＴがＯＮＵに対して行う過程を説明するためのフローチャートである。帯域効率維持モードでは、ＯＬＴは、通信を行っている各ＯＮＵに対してそれぞれ図１０に示すフローを行い、各々のＬＯ光強度を決定する。

まず、ＯＬＴは、ＯＮＵからの要求品質に変更があるか否かを判定する（Ｓ５０１）。

Ｓ５０１における判定の結果、要求品質に変更がある場合には、ＯＬＴは、データベース（図６参照）を参照する。そして、変更後の要求品質において、現在の変調多値数に対応するＬＯ光強度の値を確認する（Ｓ５０２）。

次に、変更後の要求品質に対応して、ＬＯ光強度の変更が可能かを否か判定する（Ｓ５０３）。判定の結果、変更が可能な場合は、データベースにより確認した値にＬＯ光強度を変更する（Ｓ５０４）。ＯＮＵからの要求品質が低下する場合には、データベースに基づきＬＯ光強度を減衰させる。また、要求品質が向上する場合には、データベースに基づきＬＯ光強度を増大させる。また、データベースのＬＯ光強度の値がブランクである場合、すなわち変更が不可能な場合は、変調多値数及びＬＯ光強度を変更せずに維持する（Ｓ５０５）。

一方、Ｓ５０１における判定の結果、要求品質に変更がない場合には、ＬＯ光強度を変更せずに維持する。

帯域効率維持モードにおいて、ＯＬＴは、ある１つのＯＮＵに対するＬＯ光強度を決定し、上述したフローを終了すると、他の１つのＯＮＵに対して同様のフローを開始する。これを各ＯＮＵに対して順次に実行することによって、通信を行っている各ＯＮＵのＬＯ光強度が決定される。

また、帯域効率維持モードにおいて、ＯＬＴが、ＬＯ光強度を変更した場合には、変更後のＬＯ光強度をＯＮＵに通知する。通知を受けたＯＮＵは、ＯＬＴの指示に応答してＬＯ光強度を変更し、その旨をＯＬＴに通知する。

このように、帯域効率維持モードでは、ＯＬＴは、トラフィックに変化がない場合であっても、ＬＯ光強度を変更することができる。例えば、ＬＯ光強度を変更可能なＯＮＵからの要求品質が向上する場合には、ＬＯ光強度を増大させて受信感度を高めることができる。また、ＯＮＵからの要求品質が低下する場合には、ＬＯ光強度を減少させることにより、電力を抑えることができる。

（ＯＬＴ）
図１１を参照してＯＬＴについて説明する。図１１はＯＬＴの概略構成図である。

ＯＬＴ２００は、下り信号送信部２１０、上り信号受信部２５０及び信号制御部２８０を備えて構成される。ＯＬＴ２００は、上位ネットワーク５０から受け取った下りデータを下り信号送信部２１０を経てＯＮＵに送信し、ＯＮＵから受け取った上りデータを上り信号受信部２５０を経て上位ネットワーク５０へ送る。また、信号制御部２８０は、下り制御信号を生成して、下り信号送信部２１０を経てＯＮＵに送信し、上り信号受信部２５０で抽出された上り制御信号を受け取る。

下り信号送信部２１０は、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２１２、シンボルマッパ２１４、制御信号挿入部２２０、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）２３０、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）２３２、ディジタル−アナログ変換部（Ｄ／Ａ）２３４、電気−光変換部（Ｅ／Ｏ）２３６を直列に備えている。

下りデータとして、シリアルのビット列がＳ／Ｐ２１２に入力される。Ｓ／Ｐ２１２は、ビット列を蓄積する。蓄積されたビット列は、直並列変換されて、シンボルマッパ２１４に送られる。

シンボルマッパ２１４は、複数ビットのデータを対応する複素シンボルに変換する。すなわち、シンボルマッパ２１４は、複数ビットのデータをそれぞれ同相（Ｉ）成分及び直交（Ｑ）成分に変換する。例えば、変調多値数が２値の場合、すなわち、ＱＰＳＫの場合は、シンボルマッパ２１４は、２ビットのデータから１組のＩ成分及びＱ成分を生成する。１６ＱＡＭの場合は、シンボルマッパ２１４は、４ビットのデータから１組のＩ成分及びＱ成分を生成する。さらに、６４ＱＡＭの場合は、シンボルマッパ２１４は、６ビットのデータから１組のＩ成分及びＱ成分を生成する。シンボルマッパ２１４において、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのいずれで複素シンボルに変換するかは、信号制御部２８０からの指示により定められる。

なお、ここでは、下りデータがＳ／Ｐ２１２を経てシンボルマッパ２１４に送られる構成を説明したが、これに限定されない。例えば、下りデータがシンボルマッパ２１４を経てＳ／Ｐ２１２に送られる構成にしても良い。

シンボルマッパ２１４で生成された、複素シンボルであるＯＦＤＭシンボルの一部は、制御信号挿入部２２０に送られ、その他はＩＦＦＴ２３０に送られる。ここでは、サブキャリア数が２以上である場合について説明する。ＯＦＤＭシンボルは、２以上のサブキャリアに区分されていて、２系統の信号として、シンボルマッパ２１４から出力される。サブキャリアの１つは、一方の系統の信号として、制御信号挿入部２２０に入力される。また、その他のサブキャリアは、他方の系統の信号として、制御信号挿入部２２０を通過してＩＦＦＴ２３０に送られる。

制御信号挿入部２２０は、信号制御部２８０から送られる下り制御信号を、サブキャリアに付加する。下り制御信号が付加されたサブキャリアは、ＩＦＦＴ２３０に送られる。

ＩＦＦＴ２３０は、シンボルマッパ２１４及び制御信号挿入部２２０から受け取った複数組のＩ成分及びＱ成分に対して、一括して逆高速フーリエ変換を施し、ＯＦＤＭシンボルを生成する。

なお、ここでは、逆高速フーリエ変換を行う素子としてＩＦＦＴを備える構成を説明したが、これに限定されない。例えば、ＩＦＦＴに代えて、逆離散フーリエ変換部（ＩＤＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）を備える構成にしても良い。

Ｐ／Ｓ２３２は、ＯＦＤＭシンボルを並直列変換して、２系統のシンボル列であるディジタル連続信号を生成し、Ｄ／Ａ２３４に送る。

Ｄ／Ａ２３４は、ディジタル連続信号をアナログ信号に変換する。

Ｅ／Ｏ２３６は、連続光を、アナログ信号で変調して、ＯＦＤＭ光信号を生成する。Ｅ／Ｏ２３６は、当業者により実現可能であり、ここでは、図示及び詳細な説明を省略する。

上り信号受信部２５０は、光―電気変換部（Ｏ／Ｅ）２７６、アナログ−ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）２７４、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）２７２、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２７０、シンボルデマッパ２５４、制御信号抽出部２６０及び並直列変換部（Ｐ／Ｓ）２５２を備えて構成される。

Ｏ／Ｅ２７６は、例えば、ＬＯを利用したコヒーレントレシーバを用いて構成することができる。そして、上述したコヒーレント検波によって上りＯＦＤＭ光信号を受信し、電気信号に変換する。その結果、上りＯＦＤＭ光信号から、ＯＦＤＭ電気信号の同相（Ｉ）成分と、ＯＦＤＭ電気信号の直交（Ｑ）成分を生成する。

Ａ／Ｄ２７４は、ＯＦＤＭ電気信号をディジタル信号に変換する。このディジタル信号は、Ｓ／Ｐ２７２に送られる。ディジタル信号は、Ｓ／Ｐ２７２において、直列／並列変換される。直列／並列変換された信号は、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２７０に送られる。ＦＦＴ２７０は、ディジタル信号に対して高速フーリエ変換を施す。なお、ＦＦＴに代えてＤＦＴを用いることもできる。

シンボルデマッパ２５４は、高速フーリエ変換されたディジタル信号から、ビット列を生成する。シンボルデマッパ２５４は、信号制御部２８０からの指示に従い、ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭのいずれかに基づいて、ビット列を生成する。シンボルデマッパ２５４で生成されたビット列の一部は、制御信号抽出部２６０に送られ、その他はＰ／Ｓ２５２に送られる。ここでは、上り制御信号が付加された１つのサブキャリアが、制御信号抽出部２６０に入力される。その他のサブキャリアは、制御信号抽出部２６０を通過してＰ／Ｓ２５２に送られる。

制御信号抽出部２６０は、サブキャリアから上り制御信号を抽出して信号制御部２８０に送る。上り制御信号が抽出された後のサブキャリアは、Ｐ／Ｓ２５２に送られる。

Ｐ／Ｓ２５２は、シンボルデマッパ２５４及び制御信号抽出部２６０から受け取ったビット列を蓄積する。蓄積されたビット列は、並直列変換されて、上位ネットワーク５０に送られる。

信号制御部２８０は、下り制御信号生成部２８２、上り制御信号読取部２８４、トラフィックモニタ部２８６及びＬＯ光強度決定部２８８を備えて構成される。

下り制御信号生成部２８２は、下り制御信号を生成する。下り制御信号には、次回の通信において使用する変調多値数、及び次回の通信においてＯＮＵが設定すべきＬＯ光の強度の情報が含まれる。

上り制御信号読取部２８４は、上り制御信号に含まれる情報を読み取る。上り制御信号には、現在設定されているＯＮＵのＬＯ光強度、要求品質及び要求データ量の情報が含まれる。

トラフィックモニタ部２８６は、上り制御信号読取部２８４が読み取った各ＯＮＵの要求データ量から、ネットワーク全体のトラフィックをモニタする。

ＬＯ光強度決定部２８８は、データベース（図６参照）を参照して、各ＯＮＵにそれぞれ設定させるべきＬＯ光の強度を決定する。データベースは、任意好適な記憶部に格納されていて、ＬＯ光強度決定部２８８が読み出す構成にすることができる。

ＯＬＴ２００は、一定時間毎に、図７〜図１０を参照して説明したフローを実行する。そして、トラフィック又は要求品質の変化に応じて、ＬＯ光強度や通信に用いる変調多値数を変更する。そして、変更したＬＯ光強度の情報を、下り制御信号によってＯＮＵに通知する。

なお、この実施形態のＯＬＴ２００は、信号制御部２８０の構成が、従来のＯＬＴと異なっている。その他の構成については、ＯＦＤＭを用いる従来のＯＬＴと同様に構成できるので詳細な説明は省略している。また、伝送路における歪として典型的なマルチパスの影響を補償するための、サイクリックプレフィクス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）を付加する手段など、ＯＦＤＭ信号の送信に用いられる、従来周知の他の構成要素を備える構成にしても良い。

また、ＯＬＴは、距離に応じてＯＮＵ毎に最適化されたデータベース（図６参照）を、対応する各ＯＮＵに送信して記憶させることもできる。その場合には、ＯＬＴは、設定すべきＬＯ光強度をデータベース内のアドレス（例えば図６のＡ〜Ｕの記号）によって、ＯＮＵに通知することができる。

（ＯＮＵ）
図１２を参照してＯＮＵについて説明する。図１２はＯＮＵの概略構成図である。

ＯＮＵ３００は、上り信号送信部３１０、下り信号受信部３５０及び信号制御部３８０を備えて構成される。ＯＮＵ３００は、ユーザ端末６０から受け取った上りデータを上り信号送信部３１０を経てＯＬＴに送信し、ＯＬＴから受け取った下りデータを下り信号受信部３５０を経てユーザ端末６０へ送る。また、信号制御部３８０は、上り制御信号を生成して、上り信号送信部３１０を経てＯＬＴに送信し、下り信号受信部３５０で抽出された下り制御信号を受け取る。

上り信号送信部３１０は、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３１２、シンボルマッパ３１４、制御信号挿入部３２０、逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）３３０、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）３３２、ディジタル−アナログ変換部（Ｄ／Ａ）３３４、電気−光変換部（Ｅ／Ｏ）３３６を直列に備えている。

下り信号受信部３５０は、光―電気変換部（Ｏ／Ｅ）３７６、アナログ−ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）３７４、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３７２、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）３７０、シンボルデマッパ３５４、制御信号抽出部３６０及び並直列変換部（Ｐ／Ｓ）３５２を備えて構成される。

Ｏ／Ｅ３７６は、ＬＯを利用したコヒーレントレシーバを用いて構成することができる。Ｏ／Ｅ３７６が備えるＬＯは、信号制御部３８０からの指示に応じて、ＬＯ光強度を変更可能に構成されている。

その他の、上り信号送信部３１０及び下り信号受信部３５０の各構成要素の機能については、それぞれＯＬＴの下り信号送信部及び上り信号受信部と同様なので、重複する説明を省略する。

信号制御部３８０は、上り制御信号生成部３８２、下り制御信号読取部３８４及びＬＯ光強度設定部３８６を備えて構成される。

上り制御信号生成部３８２は、上り制御信号を生成する。上り制御信号には、現在設定されているＬＯ光強度、要求品質及び要求データ量の情報が含まれる。

下り制御信号読取部３８４は、下り制御信号に含まれる情報を読み取る。下り制御信号には、次回の通信において使用する変調多値数、及び次回の通信において設定すべきＬＯ光強度の情報が含まれる。

ＬＯ光強度設定部３８６は、下り制御信号読取部３８４が読み取った、下り制御信号に含まれるＬＯ光強度の情報に基づき、ＬＯ光強度を設定する。

ＯＮＵ３００は、ＯＬＴから、下り制御信号によって、変調多値数及びＬＯ光強度の変更が通知されると、ＬＯ光強度設定部３８６の指示によってＯ／Ｅ３７６のＬＯ光強度を変更する。そして、ＬＯ光強度を変更したことを上り制御信号によってＯＬＴに通知する。また、シンボルマッパ３１４及びシンボルデマッパ３５４は、信号制御部３８０の指示によって、変換する変調多値数を、通知された変調多値数に変更する。その結果、次回以降の通信を、変更後の変調多値数で行うことができる。

なお、この実施形態のＯＮＵ３００は、信号制御部３８０の構成、及びＯ／Ｅ３７６のＬＯ光強度が変更可能である点が、従来のＯＮＵと異なっている。その他の構成については、ＯＦＤＭを用いる従来のＯＮＵと同様に構成できるので詳細な説明は省略している。

以上説明したように、この発明のＯＬＴ、ＯＮＵ、これらＯＮＵ及びＯＬＴを備える光アクセスネットワーク、並びに通信方法によれば、ＯＮＵのＬＯ光強度が変更可能である。そのため、受信感度を劣化させることなく、変調多値数を変更することが可能である。従って、トラフィックが増加傾向にある時間帯では帯域利用効率を向上させ、トラフィックが減少傾向にある時間帯では消費電力を抑えることができる。

さらに、トラフィックに変化がない場合であっても、ＯＮＵの要求品質の変化に伴い、ＬＯ光強度を増大させて受信感度を高める、又は、ＬＯ光強度を減少させることにより消費電力を抑えることができる。

１０：ＰＯＮ
１２：ＥλＡＮ
２０、２２、２００：局舎端末（ＯＬＴ）
３０、３２、３００：加入者端末（ＯＮＵ）
４０：光伝送路
４２：ＯＤＮ
４４：光スプリッタ
４６：光ファイバ
５０：上位ネットワーク
６０：ユーザ端末
２１０：下り信号送信部
２１２、２７２、３１２、３７２：直並列変換部（Ｓ／Ｐ）
２１４、３１４：シンボルマッパ
２２０、３２０：制御信号挿入部
２３０、３３０：逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
２３２、２５２、３３２、３５２：並直列変換部（Ｐ／Ｓ）
２３４、３３４：ディジタル−アナログ変換部（Ｄ／Ａ）
２３６、３３６：電気−光変換部（Ｅ／Ｏ）
２５０：上り信号受信部
２５４、３５４：シンボルデマッパ
２６０、３６０：制御信号抽出部
２７０、３７０：高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
２７４、３７４：アナログ−ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）
２７６、３７６：光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）
２８０、３８０：信号制御部
２８２：下り制御信号生成部
２８４：上り制御信号読取部
２８６：トラフィックモニタ部
２８８：ＬＯ光強度決定部
３１０：上り信号送信部
３５０：下り信号受信部
３８２：上り制御信号生成部
３８４：下り制御信号読取部
３８６：ＬＯ光強度設定部

Claims (7)

1. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光ネットワークにおいて、複数の加入者端末と接続される局舎端末であって、
   入力された下りデータ及び下り制御信号のいずれか一方又は両方に基づいてＯＦＤＭ電気信号を生成するＯＦＤＭ電気信号生成部と、
   ＯＦＤＭ電気信号をＯＦＤＭ光信号に変換する電気／光変換部と
   を含み、前記加入者端末との通信に用いる変調多値数の変更に対応可能な信号送信部、
   ＯＦＤＭ光信号をＯＦＤＭ電気信号に変換する光／電気変換部と、
   ＯＦＤＭ電気信号から上り制御信号を抽出する制御信号抽出部と
   を含み、前記加入者端末との通信に用いる変調多値数の変更に対応可能な信号受信部、
   及び
   前記加入者端末に設定させるべき局部発振光源光の強度を決定する光強度決定部と、
   前記光強度決定部が決定した前記加入者端末に設定させるべき局部発振光源光の強度の情報、及び通信に用いる変調多値数の情報を含む前記下り制御信号を生成する下り制御信号生成部と、
   複数の前記加入者端末から受け取る情報に基づき、ネットワークのトラフィックをモニタするトラフィックモニタ部と
   を含み、前記加入者端末との通信に用いる変調多値数を決定する信号制御部
   を備え、
   前記トラフィックが増加傾向にある場合において、
   設定可能な最大の変調多値数で通信を行っていない前記加入者端末に対する前記下り制御信号は、通信を行う変調多値数を上げる情報、及び前記加入者端末に設定させるべき局部発振光源光の強度を増大する情報を含み、
   前記トラフィックが減少傾向にある場合において、
   設定可能な最小の変調多値数で通信を行っていない前記加入者端末に対する前記下り制御信号は、通信を行う変調多値数を下げる情報、及び前記加入者端末に設定させるべき局部発振光源光の強度を減衰する情報を含む
   ことを特徴とする局舎端末。
2. 前記信号制御部は、前記上り制御信号に含まれる前記加入者端末からの要求品質及び要求データ量を読み取る上り制御信号読取部をさらに含み、
   前記光強度決定部は、前記加入者端末との通信に用いる変調多値数、前記要求品質、及び前記加入者端末との距離に基づき、前記加入者端末に設定させるべき局部発振光源光の強度を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の局舎端末。
3. 前記トラフィックモニタ部は、前記上り制御信号読取部が読み取った、前記複数の加入者端末の要求データ量から、前記トラフィックをモニタする
   ことを特徴とする請求項２に記載の局舎端末。
4. 前記トラフィックが増加傾向にある場合において、
   設定可能な最大の変調多値数で通信を行っていない前記加入者端末であって、
   かつ変調多値数を上げた場合に、前記要求品質及び前記距離に対応する、局部発振光源光の強度を設定可能な前記加入者端末
   に対する前記下り制御信号は、通信を行う変調多値数を上げる情報、及び前記加入者端末に設定させるべき局部発振光源光の強度を増大する情報を含む
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の局舎端末。
5. 直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いる光ネットワークにおいて、請求項１〜４のいずれか一項に記載の局舎端末と接続される加入者端末であって、
   入力された上りデータに上り制御信号を付加してＯＦＤＭ電気信号を生成するＯＦＤＭ電気信号生成部と、
   ＯＦＤＭ電気信号をＯＦＤＭ光信号に変換する電気／光変換部と
   を含み、前記局舎端末との通信に用いる変調多値数の変更に対応可能な信号送信部、
   局部発振光源光の強度を変更可能な局部発振光源を有し、ＯＦＤＭ光信号をＯＦＤＭ電気信号に変換する光／電気変換部と、
   ＯＦＤＭ電気信号から、下り制御信号を抽出する制御信号抽出部と
   を含み、前記局舎端末との通信に用いる変調多値数の変更に対応可能な信号受信部、
   及び
   前記上り制御信号を生成する上り制御信号生成部と、
   前記下り制御信号に含まれる、局部発振光源光の強度の情報、及び通信に用いる変調多値数の情報を読み取る下り制御信号読取部と、
   前記下り制御信号に含まれる、局部発振光源光の強度の情報に基づき、局部発振光源光の強度を設定する光強度設定部と
   を含み、前記局舎端末との通信に用いる変調多値数を設定する信号制御部
   を備え、
   局部発振光源光の強度を増大する情報、及び通信に用いる変調多値数を上げる情報を含む前記下り制御信号を受け取った場合には、
   当該加入者端末の信号制御部は、局部発振光源光の強度を増大するとともに、通信に用いる変調多値数を上げ、
   局部発振光源光の強度を減衰する情報、及び通信に用いる変調多値数を下げる情報を含む前記下り制御信号を受け取った場合には、
   当該加入者端末の信号制御部は、局部発振光源光の強度を減衰するとともに、通信に用いる変調多値数を下げる
   ことを特徴とする加入者端末。
6. 前記上り制御信号生成部は、前記要求品質及び前記要求データ量の情報を含む前記上り制御信号を生成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の加入者端末。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の局舎端末、及び請求項５又は６に記載の加入者端末を備えて構成される光アクセスネットワーク。

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