JPWO2011145218A1 - 光通信システムおよび通信装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＲＯＡＤＭ機能を有するノード（ＯＬＴ１，リングノード２1〜２n）により構成されたリング型ネットワークと、リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、リモートノードと１つ以上のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５10，１Ｇ-ＯＮＵ５1，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５101）が光カプラ４を介して１対多接続されたスター型ネットワークと、を含み、リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノード（ＯＬＴ１）が、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行する。

Description

本発明は、局側装置と加入者側装置（加入者終端装置）とを１対多接続して構成された光通信システムに関する。

光通信システムの一形態であるＰＯＮ（Passive Optical Network）は、中央局に配置される局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）と複数の加入者宅に配置される加入者終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）をスター型カプラおよび光ファイバで１対多接続し、上り方向（加入者から中央局への方向）は時分割多重通信を行い、下り方向は連続通信を行う。このＰＯＮは、下り信号をＯＮＵ側でフレームに付与されたＯＮＵ識別子でフィルタする機能をもつことによって、１台のＯＬＴで複数のＯＮＵを収容する経済的な通信システムとして普及している（例えば、非特許文献１参照）。また、近年、アクセス網の通信容量の更なる増大を目的とした１０Ｇｂｐｓ級-ＰＯＮの標準化が完了した（例えば、非特許文献２参照）。この標準は、従来のＩＥＥＥ８０２.３で規定されている１Ｇｂｐｓ級ＰＯＮの１０Ｇｂｐｓ版であり、従来の１ＧｂｐｓのＥＰＯＮと１０Ｇｂｐｓの１０Ｇ-ＥＰＯＮのＯＮＵを混在収容可能なＯＬＴ、およびこのＯＬＴに収容されるＯＮＵが実現すべき機能を規定している。同様に、ＩＴＵ-Ｔでも１０Ｇｂｐｓ級のＰＯＮの標準化が進められている。

これらの国際標準を適用するとＰＯＮ区間の通信速度が１０倍となり、この場合、ふたつメリットが考えられる。一つ目のメリットは、通信キャリアがＯＬＴ１台あたりの加入者収容数を１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮの加入者数と同じにして運用することにより、加入者当たりの通信容量が増大し、加入者がＰＯＮ区間大容量化の恩恵を受けられることである。二つ目のメリットは、通信キャリアがＯＬＴ１台あたりの加入者収容数を１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮより多い加入者を収容することにより、運用コストを下げつつ、加入者に１Ｇｂｐｓ級ＰＯＮと同等またはそれ以上のサービス（通信容量）を提供できることである。

一般に、１Ｇｂｐｓ級のＰＯＮのスター型カプラは最大３２分岐乃至６４分岐が用いられ、それ以上の分岐数は、その通信容量の小ささとスター型カプラでの分岐による光伝送路ロスにより、ほとんど実現されていないが、多分岐化によるＯＮＵの収容数は、従来から検討されている。たとえば、特許文献１では、中央局に設置された複数の局側装置が扱う、波長が異なる複数のＰＯＮ信号を合波又はその波長毎に分波するＷＤＭカプラに接続し、ＷＤＭカプラで合波された波長多重信号を１本の光ファイバおよびスター型カプラで特定の局側装置に対応する波長のＰＯＮ信号を送受可能な複数のトランスポンダと接続し、さらにトランスポンダと複数のＯＮＵを１本の光ファイバおよびスター型カプラで接続し、ＰＯＮ信号を上り方向は時分割多重で送受するような多分岐化方法が開示されている。

特開２００８−２０６００８号公報

ＩＥＥＥ８０２．３ ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ

１０Ｇｂｐｓ級ＰＯＮ装置の有効利用を考える場合、単に１加入者当たりの通信速度向上だけを考えるよりも、ＯＬＴ１台あたりの加入者数を増加させ、通信キャリアの運用コストを下げつつ加入者の満足度も向上するような運用形態が望ましい。

このような運用形態を適用し、ＯＬＴをより多くの加入者で共用することは、結果としてＯＬＴの消費電力（局側の全ＯＬＴの合計消費電力）を下げることにもつながり、世界中で広まりつつある低消費電力化の流れにも沿うものである。

しかし、１０Ｇｂｐｓ級の国際標準（上記非特許文献２）に規定されている規定だけでは、多分岐化による伝送品質劣化により、現在サービスされている中央局と加入者宅の距離を縮めることなく多分岐化を実現することは難しい。たとえば、ＯＬＴやＯＮＵの送信器のパワーを高めたり、ファイバ中にアンプを挿入したりするなどして、サービス距離と多分岐化を両立する方法も考えられるが、ＯＬＴやＯＮＵの送信パワーが高くなるとアクセス系ファイバ敷設作業者に対するハザードレベルが高くなることや、上り方向のバースト信号をアンプで増幅することは困難であるなど、オペレーションや技術的な問題が生じる。

また、上記特許文献１で開示された方法では、局側装置の構成が今までの構成と変わらず、さらにトランスポンダも新たに挿入されるため、多分岐化は可能であるが、低消費電力化が難しいという問題が生じる。また、従来方式に共通の課題として、一つのＯＬＴでより多くの加入者にサービスを提供する場合、中央局装置と加入者装置が１本のファイバで接続されているため、中央局装置や光ファイバ（特に幹線）が故障した場合に、障害エリアが拡大するという問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、局側装置１台あたりの加入者収容数（加入者側装置の収容数）の増加（多分岐化）を許容しつつ、省電力化および信頼性向上が可能な光通信システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＲＯＡＤＭ機能を有するノードにより構成されたリング型ネットワークと、前記リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、前記リモートノードと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続されたスター型ネットワークと、を含み、前記リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノードがＯＬＴとして動作し、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行することを特徴とする。

本発明にかかる光通信システムは、システムの低消費電力化を実現できる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。 図２は、局側装置（ＯＬＴ）の構成例を示す図である。 図３は、リモートノード（ＲＮ）の構成例を示す図である。 図４は、実施の形態１の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図５は、ＯＴＵフレームの構成例を示す図である。 図６は、実施の形態１の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図７は、実施の形態１の光通信システムが現用系通信路で通信している場合の動作例を示す図である。 図８は、実施の形態１の光通信システムで光ファイバが故障した場合の動作例を示す図である。 図９は、実施の形態１の光通信システムにおける監視制御信号の転送動作の一例を示す図である。 図１０は、リング型ネットワークにおける伝送路遅延の測定動作例を示す図である。 図１１は、リングノードとＲＮの間の伝送路遅延の測定動作例を示す図である。 図１２は、冗長切替制御手順の一例を示すシーケンス図である。 図１３は、実施の形態２の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１４は、実施の形態２の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１５は、実施の形態３の光通信システムの構成例を示す図である。 図１６は、実施の形態３の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１７は、実施の形態３の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。 図１８は、従来のＯＬＴ−ＩＦの構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる光通信システムおよび通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。各実施の形態においては、１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの２つの異なる速度をサポートするネットワークについて説明するが、これは、発明の要点の理解を簡単にするための単なる例示であり、発明の範囲を限定するものではない。さらに高速な加入者収容システムも包含可能である。

実施の形態１．
＜システム構成＞
まず、システムの全体構成について説明する。図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の光通信システムは、２重化された光ファイバ（幹線光ファイバ）で複数のノード（ＯＬＴ１およびリングノード２₁〜２_n）が接続された構成のリング型ネットワークと、２重化された光ファイバを介してリングノード２₁〜２_nに接続されたリモートノード（ＲＮ）３₁₁〜３_1p，３₂₁〜３_2q，…，３_n1〜３_nrと、光ファイバおよび光カプラ（３２分岐カプラ）４を介してＲＮに接続されたＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）とを含んで構成されている。なお、１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀は、上り下り双方向１０Ｇｂｐｓ通信が可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3avで規定されているもの）であり、１Ｇ-ＯＮＵ５₁は、上り下り双方向１Ｇｂｐｓ通信が可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3で規定されているもの）であり、１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁は、上り１Ｇｂｐｓ，下り１０Ｇｂｐｓで通信可能なＯＮＵ（例えば、IEEE802.3avで規定されているもの）である。以降の説明において、単に「ＯＮＵ」と記載した場合、１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀、１Ｇ-ＯＮＵ５₁および１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁を示すものとする。また、ＯＬＴ１にＲＮが接続され、さらにＲＮに各種ＯＮＵが接続されていてもよい。本実施の形態では光カプラ４を３２分岐カプラとした場合について説明するが、他の分岐数であってもよい。

図１に示した光通信システムにおいて、ＯＬＴ１は、上位網とリング型ネットワークを接続する通信装置であり、多重分離部と、冗長化された２つのＯＬＴ−ＩＦと、監視制御部と、ＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）部とを有する。各リングノードは同一構成の通信装置であり、ＲＯＡＤＭ部およびトランスポンダを有する。各ＲＮは同一構成の通信装置であり、トランスポンダおよび監視制御部を有する。なお、ＯＬＴ１は、各リングノードが有する機能に加え、ＰＯＮのＯＬＴとして動作する機能を有する通信装置であり、本実施の形態の光通信システムは、従来は各リングノード配下の通信装置（図１において各ＲＮが配置されている場所の通信装置）が有していたＯＬＴ機能（ＯＬＴとして動作する機能）を一つのリングノードに集約してＯＬＴ１としたものである。

ＯＬＴ１の多重分離部では、上位網から受け取った下り信号光（フレーム）を２つのＯＬＴ−ＩＦのうちのいずれか一方に出力し、また、ＯＬＴ−ＩＦから受け取った上り信号光を上位網へ出力する。ＯＬＴ−ＩＦは、ＯＬＴ１がＰＯＮの局側装置として動作するための各種処理を実行する。詳細については別途説明する。また、２つのＯＬＴ−ＩＦのうち、一方が現用系、他方が予備系に設定される。監視制御部は、通信システム内の監視（故障検出）および故障検出時の経路切替などを行う。ＯＬＴ１および各リングノードのＲＯＡＤＭ部は、リング型ネットワーク上を流れている信号（光）を対象として、特定波長の抽出および追加（リング型ネットワークへの出力）を行う。各リングノードのトランスポンダは、受信した信号光の波長変換を行う。各ＲＮのトランスポンダも受信した信号光の波長変換を行うが、上り方向においては、通信速度の異なる複数の光バースト信号を終端し、ＲＮとＯＬＴ１が通信するための少なくとも１波以上の波長の光連続信号に変換する処理も併せて実施する。一方、下り方向においては、あらかじめＲＮ毎に定められた所定の通信波長の信号からトランスポンダ毎の信号を抽出し、標準規格で規定されたＰＯＮ固有の波長で所定のフレームフォーマットにて通信信号を送信する。

ＯＬＴ１とＲＮ３₁₁〜３_1p（ｐはリングノード２₁配下に接続されるＲＮ数），ＲＮ３₂₁〜３_2q（ｑはリングノード２₂配下に接続されるＲＮ数），ＲＮ３_n1〜３_nr（ｒはリングノード２_n配下に接続されるＲＮ数）は、１つ以上のリングノード２₁〜２_n（ｎはリング型ネットワークを構成しているリングノードの数）を介して接続され、ＲＮとその配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ，１Ｇ-ＯＮＵ，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ）との間の通信速度よりも高速な伝送速度で連続光ＷＤＭによるＯＴＵ（Optical-channel Transport Unit）フレーム転送を行うことにより通信する。一方、各ＲＮに収容されているトランスポンダとその配下に接続されている各ＯＮＵは、従来のＰＯＮと同様にスター型トポロジーで接続され、従来のＴＤＭＡ−ＰＯＮ方式で通信する。

また、図示したように、本実施の形態の光通信システムでは、リング型ネットワークを構成しているノード（通信装置）の中の１つにＯＬＴ機能を集約したことを特徴としている。ただし、ＯＬＴ機能を１つのノードに集約したのは説明を簡単化するためであり、１つに集約することは必須ではない。ＯＬＴ機能を一部のノードに分散して持たせてもよい。

＜ＯＬＴの構成＞
次に、ＯＬＴ１の構成について説明する。図２は、図１に示したＯＬＴ１の構成例を示す図である。ここでは、一例として、ＯＬＴ１はＩＥＥＥ標準に準拠するＰＯＮ制御を行うものとする。図示したように、ＯＬＴ１は、多重分離部１１と、ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａおよび１２Ｂと、現用系監視制御部１３Ａおよび予備系監視制御部１３Ｂからなる監視制御部１３と、ＲＯＡＤＭ部１４とを備える。ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａ，１２Ｂと監視制御部１３（現用系監視制御部１３Ａ，予備系監視制御部１３Ｂ）は監視制御バスで接続されている。なお、ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａ，１２Ｂおよび監視制御部１３がＯＬＴ処理手段を構成する。

多重分離部１１は、ＮＮＩ（Network Network Interface）経由で上位網から下り信号光（フレーム）を受信した場合、受信した信号光を２つのＯＬＴ−ＩＦのうちのいずれか一方に出力する。また、ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａ，１２Ｂから受け取った上り信号光を上位網へ送信する。

ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａおよび１２Ｂは同じ構成となっており、いずれか一方が現用系に設定され、他方が予備系に設定される。図２では、ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａが現用系に設定されている。ＯＬＴ−ＩＦ１２Ａおよび１２Ｂは、ＣＰＵ１２−１、このＣＰＵ１２−１の動作に必要なメモリ１２−２、高集積ＰＯＮ制御部１２−３、光送受信器（Optical TRx）１２−４およびパケットバッファメモリ１２−５からなり、高集積ＰＯＮ制御部１２−３は、Ｌ２ブリッジ１２１、ＰＯＮ制御部１２２、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１２３、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１２４、ローカルタイマ管理部１２５、ＰＯＮ-ＴＳ付与部１２６、ＯＴＮマッパ／デマッパ１２７およびＳＥＲ／ＤＥＳ１２８を備えている。

Ｌ２ブリッジ１２１は、多重分離部１１経由で複数のＮＮＩから入力された信号をブリッジする処理や、ＶＬＡＮタグの処理を実施する。ＰＯＮ制御部１２２は、複数のトランスポンダをサポートするために超多リンク（ＬＬＩＤ：Logical Link ID）をサポートしており、ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）制御，ＲＴＴ（Round Trip Time）管理，上り帯域割り当て制御などの制御を行う。ＭＵＸ１２３は、下り方向のＮＮＩ側から入力されたEthernet（登録商標）フレーム（以下、イーサフレームと記載する）とＰＯＮ制御部１２２で生成されたイーサフレームを多重する。ＤＥＭＵＸ１２４は、上り方向のフレームをＰＯＮ制御に必要なイーサフレーム（ＰＯＮ制御部１２２が処理するフレーム）とＮＮＩ側に送信すべきイーサフレームに振り分ける。ローカルタイマ管理部１２５は、ＰＯＮ制御で標準的に使用される１６ｎｓ粒度の３２ビットカウンタを管理する。ＰＯＮ-ＴＳ付与部１２６は、ＭＰＣＰフレームにタイムスタンプを付与する。ＯＴＮマッパ／デマッパ１２７は、ＭＵＸ１２３およびＰＯＮ−ＴＳ付与部１２６経由でＮＮＩまたはＰＯＮ制御部１２２から入力されたイーサフレームをＯＴＵフレームにマッピング（カプセリング）して送信する処理、およびＳＥＲ／ＤＥＳ１２８経由で受信したＯＴＵフレームをイーサフレームにデマッピング（デカプセリング）する処理を行う。ＳＥＲ／ＤＥＳ１２８は、ＯＴＮ（Optical Transport Network）-ＩＦに接続する光送受信器１２−４とのインタフェースに必要なシリアライザ／デシリアライザである。ＯＴＵフレームとはＯＴＮで使用するフレームである。

光送受信器１２−４は、ＳＥＲ／ＤＥＳ１２８から出力された波長λ111〜λ1nkの信号光をＲＯＡＤＭ部１４へ送信するとともに、波長λ511〜λ5nkの信号光をＲＯＡＤＭ部１４から受信し、ＳＥＲ／ＤＥＳ１２８へ出力する。

監視制御部１３の現用系監視制御部１３Ａおよび予備系監視制御部１３Ｂは同じ構成であり、光パス切替制御やＯＬＴ-ＩＦの故障検出／通知、ＯＬＴ−ＩＦの切り替えなどを行う。これらの現用系監視制御部１３Ａおよび予備系監視制御部１３Ｂは、ＣＰＵ１３１、このＣＰＵ１３１の動作に必要なメモリ１３２、管理フレーム送受信部１３３、ＴＳ付与部１３４、時刻同期部１３５、ＲＴＴ計算部１３６、ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７および光送受信器（Optical TRｘ）１３８を備える。

管理フレーム送受信部１３３は、ＲＯＡＤＭ部１４経由で管理フレームを送受信する。管理フレームの受信時は、管理フレームがマッピングされたＯＵＴフレームが光送受信器１３８からＯＴＮマッパ／デマッパ１３７に入力され、ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７によりイーサフレームフォーマットの管理フレームに変換された後、ＲＴＴ計算部１３６経由で受信する。一方、送信時は、管理フレーム送受信部１３３はイーサフレームフォーマットの管理フレームを生成してＯＴＮマッパ／デマッパ１３７に出力し、そこでイーサフレーム（管理フレーム）がＯＴＵフレームにマッピングされた後、光送受信器１３８から送信される。

ＴＳ付与部１３４は、管理フレーム送受信部１３３が管理フレームを生成して送信する場合に、必要に応じて時刻同期部１３５から現在時刻の情報を受け取り、タイムスタンプとして管理フレームに書き込む。時刻同期部１３５は、上述したＯＬＴ−ＩＦのローカルタイマ管理部１２５と同様に、１６ｎｓ精度のカウンタ（タイマ）であり、時刻を管理する。ＲＴＴ計算部１３６は、ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７経由で受信した管理フレームの内容を確認し、ＲＴＴ（遅延）を算出する必要があると判断した場合、すなわち、ＲＴＴ測定用の時刻情報が含まれている管理フレームを受信した場合に、受信した時刻情報と時刻同期部１３５で管理されている情報（現在時刻を示す時刻情報）とに基づいてＲＴＴを計算する。なお、ＴＳ付与部１３４，時刻同期部１３５，ＲＴＴ計算部１３６は、各リングノードとの間の伝送路遅延を測定するための機能（この機能の詳細については後述する）を実現している。

ＯＴＮマッパ／デマッパ１３７は、上述したＯＴＮマッパ／デマッパ１２７と同様の処理、すなわち、下り方向（ＲＯＡＤＭ部１４側に向けた方向）では、管理フレーム送受信部１３３から入力されるイーサフレームをカプセル化してＯＴＵフレームを生成する。また、上り方向については、光送受信器１３８から入力されるＯＴＵフレームをデカプセル化してイーサフレームを取り出す。光送受信器１３８は、ＲＯＡＤＭ部１４との間で波長λ611の信号光を送受信する。

ＲＯＡＤＭ部１４は、リング型ネットワークを流れている信号光に対して、特定波長の信号光の抽出処理および追加処理を行う。なお、ＲＯＡＤＭ部１４は、一般的な機能を具備する従来の光スイッチとトランスポンダから構成されるものである。

＜ＲＮの構成＞
次に、リモートノード（ＲＮ）３₁₁〜３_1p，３₂₁〜３_2q，…，３_n1〜３_nrの構成について説明する。なお、図１に示した各ＲＮは同一構成である。そのため、ここではＲＮ３₁₁を例にとって各ＲＮの構成を説明する。図３は、図１に示したＲＮ３₁₁の構成例を示す図である。図示したように、ＲＮ３₁₁は、ＷＤＭカプラ３１と、現用系監視制御部３２Ａおよび予備系監視制御部３２Ｂからなる監視制御部３２と、ＯＴＮトランスポンダ３３Ａおよびトランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_nからなるトランスポンダ部３３とを備える。監視制御部３２（現用系監視制御部３２Ａ，予備系監視制御部３２Ｂ）とトランスポンダ部３３（ＯＴＮトランスポンダ３３Ａ，トランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_n）は監視制御バスで接続されている。

ＷＤＭカプラ３１は、上り下りの通信波長を波長多重し、波長λ421〜λ42sの上り信号光の送信、および波長λ211〜λ21sの下り信号光の受信を行う。

監視制御部３２の現用系監視制御部３２Ａおよび予備系監視制御部３２Ｂは同じ構成であり、トランスポンダ部３３の故障検出／通知、波長マッピング設定などを行う。これらの現用系監視制御部３２Ａおよび予備系監視制御部３２Ｂは、光送受信器（Optical TRｘ）３２１、ＯＴＮマッパ／デマッパ３２２、管理フレーム送受信部３２３、ＴＳ付与部３２４、時刻同期部３２５、メモリ３２６およびこのメモリ３２６を使用して動作を行うＣＰＵ３２７を備える。

光送受信器３２１は、ＷＤＭカプラ３１との間で信号光を送受信する。ＯＴＮマッパ／デマッパ３２２は、上り方向（リングノード２₁に向けた方向）では、管理フレーム送受信部３２３から入力されるイーサフレームをカプセル化してＯＴＵフレームを生成し、ＷＤＭカプラ３１に出力する。また、下り方向については、ＷＤＭカプラ３１から入力されるＯＴＵフレームをデカプセル化してイーサフレームを取り出す。管理フレーム送受信部３２３は、リングノード２₁経由で管理フレームを送受信する。管理フレームの受信時は、管理フレームがマッピングされたＯＵＴフレームが光送受信器３２１からＯＴＮマッパ／デマッパ３２２に入力され、ＯＴＮマッパ／デマッパ３２２によりイーサフレームフォーマットの管理フレームに変換された後、受信する。一方、送信時は、管理フレーム送受部３２３はイーサフレームフォーマットの管理フレームを生成してＯＴＮマッパ／デマッパ３２２に出力し、そこでイーサフレーム（管理フレーム）がＯＴＵフレームにマッピングされた後、光送受信器３２１からＷＤＭカプラ３１に送信され、ＷＤＭカプラ３１で波長多重されてからリングノード２₁へ送信される。ＴＳ付与部３２４は、管理フレーム送受信部３２３が管理フレームを生成して送信する場合に、必要に応じて時刻同期部３２５から現在時刻の情報を受け取り、タイムスタンプとして管理フレームに書き込む。時刻同期部３２５は、上述したＯＬＴ−ＩＦのローカルタイマ管理部１２５と同様に、１６ｎｓ精度のカウンタ（タイマ）であり、時刻を管理する。なお、ＴＳ付与部３２４，時刻同期部３２５は、自ＲＮを収容しているリングノードとの間の伝送路遅延を測定するための機能（この機能の詳細については後述する）を実現している。

ＯＴＮトランスポンダ３３Ａは、光送受信器（Optical TRｘ）３３１およびＯＴＮマッパ／デマッパ３３２を備える。光送受信器３３１は、ＷＤＭカプラ３１との間で信号光を送受信する。ＯＴＮマッパ／デマッパ３３２は、上り方向では、接続されている各トランスポンダ（トランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_n）から受信した信号をＯＴＵフレームにマッピングし、光送受信器３３１に出力する。また、下り方向については、光送受信器３３１から入力されるＯＴＵフレームからイーサフレームを抽出し、トランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_nのいずれかに出力する。なお、図３に示した構成例では、ＯＴＮトランスポンダ部３３Ａは２重化（冗長化）されていないが、２重化して信頼性を向上させてもよい。

トランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_nは同じ構成であり、上り用デュアルレートバーストＣＤＲ（Clock Data Recovery）３３３、デュアルレートバースト光受信器（Dual rate Optical Burst Rx）３３４、１０Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous 10G-Tx）３３５、１Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous 1G-Tx）３３６、およびＷＤＭカプラ３３７を備える。

上り用デュアルレートバーストＣＤＲ３３３およびデュアルレートバースト光受信器３３４は、通信速度が１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの上り信号光、具体的には、ＯＮＵから送信されてくる波長λup41およびλup42のバースト信号をＷＤＭカプラ３３７経由で受信して、１Ｇｂｐｓと１０Ｇｂｐｓの連続信号として再生する。また、１０Ｇｂｐｓ連続光送信器３３５および１Ｇｂｐｓ連続光送信器３３６は、ＯＴＮトランスポンダ３３Ａから送られてくる下り信号光である１Ｇｂｐｓと１０ＧｂｐｓのイーサフレームをＩＥＥＥ標準で規定された波長に変換し、ＷＤＭカプラ３３７を介して、スター型カプラ（光カプラ４）の接続された光ファイバ側に送信する。

＜下り方向の通信制御動作＞
次に、本実施の形態の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作について、図４を用いて説明する。なお、図４は、下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。

（手順Ｄ１）
上位網インタフェースから入力されたユーザフレームは、ＯＬＴにおいて、多重分離部（図２に示した多重分離部１１）により、いずれかのＯＬＴ-ＩＦ（図２に示したＯＬＴ-ＩＦ１２Ａ，１２Ｂのうち、現用系に設定されている側）に入力され、ＯＬＴ-ＩＦでＯＮＵに固有に割り当てられたロジカルリンクＩＤ（ＬＬＩＤ）が付与される。ＯＬＴ-ＩＦは、ＬＬＩＤがどのＲＮ配下のＯＮＵであるかを識別する機能を持ち、ユーザデータはＬＬＩＤをもとにＲＮ毎のＯＴＵフレームに収容される。ＯＴＵフレームは、図５に示すように、通信速度毎に生成してもよいし（図５上段の場合に相当）、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい（図５下段の場合に相当）。ＯＴＵフレームは、ＯＬＴ−ＩＦが接続されているＲＯＡＤＭ部１４から、ＯＬＴ１と各ＲＮとの通信用としてあらかじめ設定された通信波長群にて、固定遅延で出力される。

図４では、λ111〜λ11i（ｉはＯＬＴ１とＲＮ３₁₁〜ＲＮ３_1pが通信する帯域に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２₁の通信波長，λ121〜λ12j（ｊはＯＬＴ１とＲＮ３₂₁〜ＲＮ３_2qが通信する帯域に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２₂の通信波長，λ1n1〜λ1nk（ｋはＯＬＴ１とＲＮ３_n1〜ＲＮ３_nrが通信する帯域に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２_nの通信波長である。実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｄ２）
ＯＬＴ１において、ＯＮＵを自動登録するためのMPCP Discoveryフレームや、ＯＮＵからの上りバースト信号を制御するためのMPCPフレームがＯＬＴ−ＩＦ内のＰＯＮ制御部１２２（図２参照）で生成され、ユーザフレームとＭＵＸ１２３でＭＵＸされる。これらの制御フレーム（MPCP Discoveryフレーム，上りバースト信号を制御するためのMPCPフレーム）も、ユーザフレームと同様にＬＬＩＤをもとに該当するＯＴＵフレームに収容し、ＲＯＡＤＭ部１４側に出力する。

（手順Ｄ３）
ＲＮが接続された各リングノードは、あらかじめ設定された通信波長を抽出し、トランスポンダで波長変換したのち、固定遅延で接続された各ＲＮに出力する。各ＲＮとリングノードは、point-to-pointで２重化ファイバにより接続されており、各ＲＮとリングノード間の通信容量に応じた、少なくとも１波長以上の波長で通信を行う（波長多重通信を行う）。たとえば、リングノード２₁では波長λ111〜λ11iの信号光を抽出し、トランスポンダで波長λ211〜λ21s，…，λ211〜λ21tに変換する。図４では、λ211〜λ21s（ｓは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３₁₁の通信に必要な波長数）がリングノード２₁とＲＮ３₁₁の通信波長，λ211〜λ21t（ｔは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３1pの通信に必要な波長数）がリングノード２₁とＲＮ３_1pの通信波長，λ211〜λ21u（ｕは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３₂₁の通信に必要な波長数）がリングノード２₂とＲＮ３₂₁の通信波長，λ211〜λ21w（ｗは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_2qの通信に必要な波長数）がリングノード２₂とＲＮ３_2qの通信波長，λ211〜λ21x（ｘは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_n1の通信に必要な波長数）がリングノード２_nとＲＮ３_n1の通信波長，λ211〜λ21y（ｙは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_nrの通信に必要な波長数）がリングノード２_nとＲＮ３_nrの通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１とＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｄ４）
各ＲＮでは、上位のリングノードから受信した波長群に格納されたＯＴＵフレームからユーザフレームおよび制御フレームを再生し、再生したフレームに付与されているＬＬＩＤからどのトランスポンダ配下のＯＮＵ宛のフレームであるかを識別し、固定遅延でＲＮ内の複数のトランスポンダ（図３に示したトランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_nに相当）に振り分ける。

（手順Ｄ５）
各ＲＮ内のトランスポンダは、それぞれ、受信したユーザフレームや制御フレームを、IEEE802.3，IEEE802.3av，ITU−T規格などに準拠した通信速度毎の波長に変換して、ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）に送信する。図４では、各トランスポンダと各ＯＮＵ間の通信波長をλ311とλ312で示しており、これらは１Ｇｂｐｓ用の波長と１０Ｇｂｐｓ用の波長をそれぞれ示している。λ311とλ312は波長多重で送信される。

（手順Ｄ６）
各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）は、上位のＲＮから受信したユーザフレームや制御フレームを、IEEE802.3，IEEE802.3av，ITU−T規格で標準化された所定の動作を実行して処理する。

なお、リングノード間（リング型ネットワーク内）で使用するＯＤＵ（Opticalchannel Data Unit）の階梯とリングノード−ＲＮ間で使用するＯＤＵの階梯は同じでもよいし、運用の都合により、リングノードのトランスポンダで変換して、異なる階梯を使用してもよい。

＜上り方向の通信制御動作＞
次に、本実施の形態の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作について、図６を用いて説明する。なお、図６は、上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。

（手順Ｕ１）
各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）は、リングノードおよびＲＮ経由でＯＬＴ１から受信した制御フレームをもとに、ＯＬＴ１との間でAuto Discoveryの動作を行い、ＯＬＴ１に登録される。その後、ＯＬＴ１から受信した制御フレームの１つであるMPCP Gateフレームに含まれる時刻情報に基づき、上り送信データ（ユーザフレーム）や制御フレームを上位のＲＮに向かって時分割多重で送信する。これらの動作は、IEEE802.3，IEEE802.3av，ITU−T規格などで標準化されている動作である。図６では、各トランスポンダと各ＯＮＵの通信波長をλ321とλ322で示しており、これらは、１Ｇｂｐｓ用の波長と１０Ｇｂｐｓ用の波長をそれぞれ示している。λ321とλ322は時分割多重で送信される。

（手順Ｕ２）
各ＲＮにおいては、各トランスポンダ（図３に示したトランスポンダ３３Ｂ₁〜３３Ｂ_nに相当）が、受信した上りのバースト信号（時分割多重送信されてきた信号）を連続な信号に変換し、さらに、これらの連続信号を、ＯＴＮトランスポンダ３３Ａが、ＯＴＮフォーマットのフレームであるＯＴＵフレームに収容して、ＯＬＴ１から指定された少なくとも１波長以上の波長の光信号により、固定遅延で上位のリングノードに出力する（波長多重で送信する）。ＯＴＵフレームは、下り方向の通信制御動作と同様に、通信速度毎に生成してもよいし、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい（図５参照）。

図６では、λ421〜λ42s（ｓは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３₁₁の通信に必要な波長数）がリングノード２₁とＲＮ３₁₁の通信波長，λ421〜λ42t（ｔは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_1pの通信に必要な波長数）がリングノード２₁とＲＮ３_1pの通信波長，λ421〜λ42u（ｕは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３₂₁の通信に必要な波長数）がリングノード２₂とＲＮ３₂₁の通信波長，λ421〜λ42w（ｗは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_2qの通信に必要な波長数）がリングノード２₂とＲＮ３_2qの通信波長，λ421〜λ42x（ｘは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_n1の通信に必要な波長数）がリングノード２_nとＲＮ３_n1の通信波長，λ421〜λ42y（ｙは、リングノード経由でのＯＬＴ１とＲＮ３_nrの通信に必要な波長数）がリングノード２_nとＲＮ３_nrの通信波長である。実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｕ３）
各リングノードは、接続されているＲＮから受信した信号をＯＬＴ１側の他のリングノードとの通信用（リング型ネットワーク内での通信用）としてあらかじめ決められている波長群の信号に変換し、固定遅延でリング型ネットワーク上に出力する。図６では、λ511〜λ51i（ｉは、ＯＬＴ１とＲＮ３₁₁〜３_1pの通信に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２₁の通信波長，λ521〜λ52j（ｊは、ＯＬＴ１とＲＮ３₂₁〜３_2qの通信に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２₂の通信波長，λ5n1〜λ5nk（ｋは、ＯＬＴ１とＲＮ３_n1〜３_nrの通信に必要な波長数）がＯＬＴ１とリングノード２_nの通信波長である。実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｕ４）
ＯＬＴ１では、ＲＯＡＤＭ部が、各リングノード経由で受信した信号光から各ＲＮの通信波長を抽出し、抽出した全ての波長を両方のＯＬＴ−ＩＦに入力する。または、波長毎に振り分けていずれかのＯＬＴ−ＩＦに入力する。ＯＬＴ−ＩＦは、ＯＴＵフレームからユーザフレームと制御フレームを抽出し、標準で規定されているＰＯＮ制御の動作を行うとともに、ユーザデータを、多重分離部に転送する。多重分離部は、上位ネットワークの多重方式に従い、ＯＬＴ−ＩＦから受け取った信号を上位ネットワーク側に転送する。

なお、下り方向の通信制御動作と同様に、リングノード間で使用するＯＤＵの階梯とリングノード−ＲＮ間で使用するＯＤＵの階梯は同じでもよいし、異なる階梯を使用してもよい。

＜冗長切替制御動作およびＲＴＴ（Round Trip Time）管理方法＞
次に、本実施の形態の光通信システムにおける冗長切替制御動作とこれに密接に係わるＲＴＴの管理方法について、図７および図８を参照しながら説明する。

一般的にＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムでは、上りのバースト信号の衝突を避け、ＯＮＵが送信したバーストがＯＬＴに到着する時刻を制御して、上り方向の帯域割り当て制御に必要な情報を効率よく収集するため、ＯＬＴとＯＮＵのレンジング（距離測定）を行う。本実施の形態の光送信システムにおいても、ＲＮとＯＮＵ間の上りバーストの衝突を避け、上り帯域割り当て制御を効率的に行うためには、レンジング機能が必要となる。従来の運用されているＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴがサポートするＯＮＵの台数が高々３２台程度であるため、ＯＬＴとＯＮＵの接続は冗長化されていないが、本実施の形態の光通信システムでは、ＯＬＴのＭＡＣ機能をＯＬＴ１に集約しているため、ＯＬＴ１内のＯＬＴ−ＩＦの故障やファイバの断線が発生した際に障害エリアが拡大する。これを解決するために、本実施の形態の光通信システムでは、ＯＬＴとＲＮ間の通信路をすべて２重化して、通信網の高いロバスト性を実現している。ここで、通信路を２重化して線路の高速切り替えを実現するためには、スター型カプラ（光カプラ４）上で上り信号が衝突しないように制御するためのＰＯＮ特有のパラメータであるＯＬＴと各ＯＮＵ間の距離（ＲＴＴ）を、現用系通信路だけでなく、予備系通信路でもあらかじめ個別に測定しておく必要がある。しかし、従来の方式では、現用系通信路と予備系通信路のＲＴＴを同時管理できないことが課題となる。

図７は、本実施の形態の光通信システムが現用系通信路で通信している場合の動作例を示す図である。

たとえば、ＯＬＴ１と１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀は、図７に示した通信路で、上り方向および下り方向の通信を行う。この通信路のＲＴＴは、原理的には、従来のＴＤＭＡ−ＰＯＮシステムと同様のレンジングが可能である。すなわち、IEEE802.3やIEEE802.3avなどの標準で規定されているAuto Discovery、およびMPCPプロトコル等により、ＯＬＴ１は、１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀との間のＲＴＴ情報を取得できる。これらにより取得したＲＴＴをRTT＿Active＿Totalとすると、図７に示したＯＬＴ１−リングノード２₁間現用系下り通信路トリップタイム（ＴＴ＿Ａ），ＯＬＴ１−リングノード２₁間現用系上り通信路トリップタイム（ＴＴ＿Ｂ），リングノード２₁−ＲＮ３₁₁間現用系通信路ラウンドトリップタイム（ＲＴＴ＿Ｃ），ＲＮ３₁₁−１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀間現用系通信路ラウンドトリップタイム(ＲＴＴ＿Ｄ)により、RTT＿Active＿Totalは次式（１）のように表すことができる。
RTT＿Active＿Total＝ＴＴ＿Ａ＋ＲＴＴ＿Ｃ＋ＲＴＴ＿Ｄ＋ＴＴ＿Ｂ …（１）

次に、図８は、図７の通信路で通信していた本実施の形態の光通信システムの下りＯＬＴ１−リングノード２₁間通信で使用している光ファイバが故障し、予備系通信路に切り替わった場合の動作例を示す図である。

この場合の制御に適用すべきRTT＿Standby＿Totalは、ＯＬＴ１−リングノード２₁間現用系下り通信路トリップタイム（ＴＴ＿Ａ），ＯＬＴ１−リングノード２₁間予備系下り通信路トリップタイム(ＴＴ＿Ａ’)，式（１）で示したRTT＿Active＿Totalにより、次式（２）のように表すことができる。
RTT＿Standby＿Total＝RTT＿Active＿Total−ＴＴ＿Ａ＋ＴＴ＿Ａ’ …（２）

よって、本実施の形態の光通信システムにおいては、冗長化された伝送路の伝送路長を個別に測定して保持する手段をＯＬＴ１が持ち、予備系の通信路をあらかじめ設定しておけば、ファイバ故障などの伝送路障害時に故障個所のトリップタイムと冗長経路のトリップタイムおよび、現用系のトリップタイムから経路切り替え後のＲＴＴを瞬時に置き換えることができ、冗長化が容易となる。上記の例では、下りのＯＬＴ１−リングノード２₁間通信で使用している伝送路が故障した場合について説明したが、本実施の形態の光通信システムのすべての冗長経路（光ファイバが２重化されている経路）に対して、同様の方法による冗長化切り替えが可能である。

上記の方法による冗長切り替えを実現するため、ＯＬＴ１の監視制御部は、自装置内のＲＯＡＤＭ部が有している監視制御部（図示せず）およびリングノード２₁〜２_nのＲＯＡＤＭ部の監視制御部（図示せず）と、各ＲＮ（ＲＮ３₁₁〜３_1p，ＲＮ３₂₁〜３_2q，ＲＮ３_n1〜３_nr）の監視制御部と連携し、現用系および予備系のトリップタイムを測定する機能を有している。なお、ＯＬＴ１では、ＲＯＡＤＭ部の内部で監視制御を行う監視制御部（図示せず）とＲＯＡＤＭ部の外部にある監視制御部を兼用としてもよい（図示したＲＯＡＤＭ部外部の監視制御部がＲＯＡＤＭ部における監視制御動作も行うようにしてもよい）。

以下に、ＯＬＴ１とＯＮＵの現用系および予備系の通信路の測定に必要な機能と方法について述べる。ここでは、一例として、ＯＬＴ１と１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀の間の通信路測定について示す。

はじめに、現用系および予備系通信路のトリップタイム測定に使用される監視制御信号の転送方法について説明する。図９は、本実施の形態の光通信システムにおける監視制御信号の転送動作の一例を示す図である。図９に示したように、本実施の形態の光通信システムの監視制御動作では主信号の通信波長とは別に、監視制御用波長λ611を使用する。リング型ネットワークを構成しているＯＬＴ１および各リングノードでは、リング型ネットワーク上を流れる波長λ611の信号である監視制御用信号を必ず一旦ドロップして、監視制御部で終端する。そして、抽出したＯＴＵフレーム（監視制御用信号）に対して自装置の監視制御情報を追加して更新し、更新後の監視制御信号を隣接するノード（ＯＬＴ１またはリングノード）に転送する。また、受信した監視制御信号に、自装置に接続されたＲＮに転送すべき情報が含まれていれば、その情報を抽出してＯＴＵフレームにマッピングし、ＲＮとの間の下り監視制御用波長λ711にてＲＮに転送する。また、図示したように、ＯＬＴ１およびリングノードとＲＮ間の上り監視制御用波長はλ712であり、この波長は、リングノードからのＯＴＵフレーム（監視制御信号）に対する応答や、ＲＮが送信すべき監視制御情報をリングノードに転送するために使用する。

次に、現用系および予備系通信路のトリップタイムを測定するために必要な機能および手段について説明する。各リングノード，各ＲＮおよびＯＬＴ１の監視制御部は、時刻同期機能を持つ。時刻同期の具体的な手段としては、ＧＰＳやIEEE802.1AS，NTP（Network Time Protocol）によるものが挙げられる。時刻同期手段については、ネットワークで統一されている必要があり、さらに、たとえば収容されているＴＤＭＡ−ＰＯＮが必要とするＲＴＴ精度と同等の精度が要求される。たとえば、IEEE802.3で規定されたＧ−ＥＰＯＮやIEEE802.3avで規定されている１０Ｇ−ＥＰＯＮを収容するネットワークの場合は、１６ｎｓの精度が要求される。

次に、現用系および予備系通信路のＲＴＴを測定する方法について説明する。現用系および予備系通信路のトリップタイム測定は、リング型ネットワークにおける伝送路遅延（リング型ネットワークを構成している各パス（隣接するノード間の伝送路）における伝送路遅延）を測定するステップ（ステップ＃１）、および各リングノードがその配下に接続された各ＲＮとの間の伝送路遅延を測定するステップ（ステップ＃２）からなる。これらのステップを実行して伝送路遅延を測定しておくことにより、ＯＬＴ１は、保持している現用系のＲＴＴと、ステップ＃１，＃２を実行して取得しておいた伝送路遅延情報とに基づいて、経路切り替え後のＲＴＴ（予備系のＲＴＴ）を算出できる。予備系のＲＴＴを算出する方法は、図７および図８を用いて説明したとおりである。

ステップ＃１，＃２の動作について、図１０，図１１を参照しながら説明する。図１０はリング型ネットワークにおける伝送路遅延の測定動作例（ステップ＃１の動作例）を示す図であり、図１１はリングノードとＲＮの間の伝送路遅延の測定動作例（ステップ＃２の動作例）を示す図である。

（ステップ＃１）
図１０に示したように、ＯＬＴ１の監視制御部では、時刻同期部、フレーム生成部およびタイムスタンプ付与部が、タイムスタンプを埋め込んだイーサフレームを生成し、このイーサフレームをＯＴＵフレームに格納して現用系および予備系通信路を使ってλ611の波長で、隣接するリングノード２_n宛に送信する。リングノード２_nの監視制御部では、現用系および予備系通信路からタイムスタンプが埋め込まれたフレームを受信すると、その受信時刻情報を保持して、この受信時刻情報からＯＬＴ１が付与したタイムスタンプを減算することで、ＯＬＴ１と自装置（リングノード２_n）の間のＲＴＴ情報を取得する。さらに、リングノード２_nの監視制御部は、隣接するリングノード２_n-1に対して、現用系および予備系通信路を使ってλ611の波長で、先に取得したＲＴＴ情報を埋め込んだＯＴＵフレームを送信する。このＯＴＵフレームには、送信時刻を示すタイムスタンプも埋め込む。このような動作を各リングノードが順次行う。すなわち、各リングノードは、λ611の波長で送信されてきたフレームを現用系および予備系通信路から受信した場合、それらについて、受信時刻、および受信フレームに含まれている情報の一つである、送信元ノード（ＯＬＴ１またはリングノード）によるフレーム送信時刻を示すタイムスタンプ情報に基づいて、送信元ノードとの間のＲＴＴを算出し、さらに、算出したＲＴＴの情報および送信時刻を示すタイムスタンプを付加して受信フレームを隣接ノード（ＯＬＴ１またはリングノード）に転送する処理をそれぞれ実行する。これにより、最終的に、ＯＬＴ１は、各リングノード間の現用系および予備系通信路のトリップタイム情報（伝送路遅延情報）を取得できる。

（ステップ＃２）
ここでは、一例としてリングノード２₁の動作について説明するが、他のリングノード２₂〜２_nも同様の動作を実行する。すなわち、以下に説明する動作を各リングノードが順次実行することにより、現用系および予備系のＲＴＴ情報がＯＬＴ１の監視制御部に通知される。

図１１に示したように、まず、リングノード２₁の監視制御部は、ＲＮ３₁₁の監視制御部に対して、現用系および予備系通信路のトリップタイム測定リクエストフレームをＯＴＵフレームに載せて波長λ711でそれぞれ送信する。ＲＮ３₁₁の監視制御部では、時刻同期部、フレーム生成部およびタイムスタンプ付与部が、タイムスタンプ（送信時刻情報）を埋め込んだＯＴＵフレームであるレスポンスフレームを生成し、λ712でリングノード２₁へ送信する。レスポンスフレームは現用系および予備系通信路それぞれから送信する。リングノード２₁の監視制御部は、現用系および予備系通信路からレスポンスフレームを受信すると、その受信時刻情報を保持して、この受信時刻情報からＲＮ３₁₁が付与したタイムスタンプを減算した値を２倍することで、それぞれのＲＴＴ情報を取得する。リングノード２₁は、同様のシーケンスで順次、配下のＲＮのＲＴＴ情報をサイクリックに取得する。取得したＲＴＴ情報は、リング型ネットワークからドロップした波長λ611の監視制御用信号に付加して隣接ノード（この場合はＯＬＴ１となる）に通知する。これにより、ＯＬＴ１は、リングノード２₁とその配下の各ＲＮとの間の現用系および予備系のＲＴＴ情報を取得する。

同様の動作を各リングノードおよびこれらに接続された各ＲＮが実施することにより、最終的に、ＯＬＴ１は、全てのリングノードとその配下のＲＮの現用系および予備系のＲＴＴ情報を取得できる。

このように、本実施の形態の光通信システムでは、リング型ネットワーク内で転送される監視制御情報（監視制御用信号）の中に、予備系の通信路のＲＴＴを測定するためのプロトコルを定義し、上記のような方法および手順により、予備系の通信路のＲＴＴをあらかじめ計測する。これにより、現用系の通信路に障害が発生した場合の高速切り替えを実現する。

つづいて、図１２を参照しながら冗長切替制御動作例を説明する。ここでは、ＯＬＴ１とリングノード２₁とを接続している光ファイバが故障した場合（図８に示した場合に相当）の動作例を説明する。

ＯＬＴ１とリングノード２₁との間の光ファイバが故障し、この故障を示す警報をリングノード２₁が検出した場合、リングノード２₁は、隣接するリングノード２₂に対して切り替え要求メッセージを発出（送信）して経路の切替を要求する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。また、信号伝送経路を予備の経路（それまで予備系としていた経路）に切り替える（ステップＳ１３）。リングノード２₂は、リングノード２₁から送信された切り替え要求メッセージを受信すると、受信したメッセージを隣接するリングノード２₃に転送するとともに信号伝送経路を予備の経路に切り替える。このような動作を各リングノードが順次実行し、リングノード２_nにより転送された切り替え要求メッセージがＯＬＴ１に到達すると、ＯＬＴ１のＲＯＡＤＭ部は、信号伝送経路を予備の経路に切り替えた後、隣接するリングノード２_nに対して切り替え完了メッセージを発出する（ステップＳ１４）。また、ＲＯＡＤＭ部は、切り替え後の経路に対応するＯＬＴ-ＩＦに対してＲＴＴ変更要求メッセージを発出する（ステップＳ１５）。ＲＴＴ変更要求メッセージを受信したＯＬＴ-ＩＦは、切り替え後の経路に対応するＲＴＴへの変更を行い（ステップＳ１６）、ＲＴＴ変更完了メッセージをＲＯＡＤＭ部に返送する（ステップＳ１７）。リングノード２_nは、ＯＬＴ１へ転送した切り替え要求メッセージに対する応答メッセージ（上記ステップＳ１４で送信された切り替え完了メッセージ）を受信すると、受信した切り替え完了メッセージを隣接するリングノード２_n-1に転送する。リングノード２_n以外のリングノードも同様に、切り替え要求メッセージに対する応答メッセージである切り替え完了メッセージを受信すると、このメッセージを転送する。伝送路（光ファイバ）の故障を検出したリングノード２1まで切り替え完了メッセージが到達すると、信号伝送経路の切り替え動作が終了となる。

なお、リングノードとその配下のＲＮとの間の伝送路（現用系光ファイバ）で故障が発生した場合、この故障を検出したリングノードは、予備系の通信路を用いて切り替え要メッセージをＲＮに送信することによりこのＲＮとの間の伝送路を予備系光ファイバに切り替え、さらに、ＲＮとの間の光ファイバが故障したことをＯＬＴ１へ通知する。ＯＬＴ１は、リングノードとその配下のＲＮとの間の光ファイバが故障した旨の通知を受けると、通知内容に従ってＲＴＴを変更する（切り替え後の経路に対応するＲＴＴに切り替える）。このように、リングノードとその配下のＲＮとの間の光ファイバで故障が発生した場合もリング型ネットワーク上で光ファイバの故障が発生した場合と同様に、２重化切り替え（予備系光ファイバへの切り替え）を短時間で行うことができる。

このように、本実施の形態の光通信システムは、ＲＯＡＤＭ機能を有するノードにより構成されたリング型ネットワークと、リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたＲＮと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続され、上り方向（ＯＮＵからＲＮへの方向）では時分割多重送信を行うスター型ネットワークとを含み、リング型ネットワークを構成しているノードの中の１つが、局側装置（ＯＬＴ）として動作し、システム内の各ＯＮＵとの間の距離測定、ＯＮＵに対する上り帯域割り当てなどを行うこととした。また、リング型ネットワークに含まれる伝送路、および、リング型ネットワークを構成しているノードとＲＮとの間の伝送路を２重化し、一方の伝送路を現用系、他方を予備系に設定することとした。この結果、以下に示す効果が得られる。

まず、システムの低消費電力化が実現できる。この理由について説明する。従来のＯＬＴ−ＩＦは、たとえば図１８に示したような構成であり、一般的にＯＬＴ匡体には複数のＯＬＴ−ＩＦを収容する。一方、本実施の形態の光通信システムでは、従来のＯＬＴ−ＩＦのＰＯＮ制御部分をメトロ網であるリング型ネットワーク内の一部のノード（上述したＯＬＴ１に相当）に集約し、ＲＮではＰＯＮの信号をＯＴＮ網に直収するようにしている。そのため、ＲＮはＰＯＮ−ＩＦ毎にＰＯＮ制御を必要としない構成となっており、従来のＯＬＴで必要であったＰＯＮ制御機能のほかに、ＣＰＵ，メモリ，ＮＮＩ側ＰＨＹ（物理層）を構成する部品が大幅に削減可能で、従来の構成を採用した場合と比較して、低消費電力化が可能である。なお、ここでいう従来の構成とは、ＯＮＵが光カプラを介してＯＬＴに直接接続された構成、すなわち、本実施の形態の光通信システム（図１など参照）の各ＲＮをＯＬＴとして動作するノードに置き換え、さらに、ＯＬＴ１をリングノード２₁〜２_nと同様のノード（ＯＬＴ-ＩＦを有していないノード）に置き換えた構成に相当する。

また、ネットワークの信頼性を向上できる。先に述べたように、単にＯＬＴ機能を集約するだけでは、伝送路故障が生じた場合に、サービス障害エリアが拡大するが、本実施の形態の光通信システムでは１つのＯＬＴで多くのＯＮＵのサービスを収容でき、また、局側装置（ＯＬＴ）からＲＮまでの通信路を完全に２重化している。そのため、ＯＬＴ機能を集約した場合でも従来例（上記の特許文献１で開示された構成のシステム）と比較して信頼性を向上させることが可能である。さらに、本実施の形態の光通信システムは、予備系通信路のＲＴＴをあらかじめ測定しておく手段も有しているため、障害検出時に通信路の高速切り替えが可能である。

さらに、従来のＰＯＮシステムにおいては、光バースト信号増幅の技術的な課題があったため、長延化が困難であったが、本実施の形態の光通信システムでは、従来のIEEE標準のＰＭＤ（Physical Medium Dependent、物理媒体依存部）でサポートできる距離にＲＮを配置し、ＲＮは、ＯＮＵからの上り信号であるバースト信号を連続信号に変換して転送する中継器としての機能も持つので、ＯＬＴからＯＮＵまでの伝送路を容易に長延化できる。

以上のように、本実施の形態の光通信システムによれば、次世代のメトロ・アクセスネットワーク技術の融合により、省電力化，冗長化時の高速切り替えによる高信頼化，ルーラルエリア収容のための長延化が可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、リング型ネットワークにおける通信で使用する通信波長とリングノードとＲＮの通信に使用する通信波長をリングノードで波長変換する構成の光通信システムについて説明した。これに対して、本実施の形態では、リングノードが波長変換を行うことなく信号を中継する光通信システムについて説明する。なお、監視制御による現用系通信路および予備系通信路のＲＴＴ測定方法、および障害検出時の経路切り替え動作（冗長切替制御動作）については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。また、実施の形態１の光通信システムと共通の部分については説明を省略する。

図１３は、実施の形態２の光通信システムの構成、および下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。図示したように、本実施の形態の光通信システムは、実施の形態１の光通信システムのリングノード２₁〜２_nをリングノード２ａ₁〜２ａ_nに置き換えたものである。また、リングノード２ａ₁〜２ａ_nは、リングノード２₁〜２_nからトランスポンダを削除したものである。本実施の形態のリングノード２ａ₁〜２ａ_nは、下り方向の通信制御動作において、リング型ネットワーク上を流れる信号光から抽出した特定波長の信号光を、波長変換することなく配下のＲＮへ送信する。

本実施の形態の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作は、以下に示すとおりである。

（手順Ｄ１ａ）
まず、ＯＬＴ１は、実施の形態１で示した（手順Ｄ１）および（手順Ｄ２）を実施し、下り信号をリング型ネットワークへ送出する。

（手順Ｄ２ａ）
リングノード２ａ₁〜２ａ_nは、ＲＯＡＤＭ部内のＷＳＳ（Wavelength Select Switch）等により、あらかじめ設定された通信波長を抽出し、抽出した各波長を、該当するＲＮが接続されたポート（光ファイバ）に振り分ける。

（手順Ｄ３ａ）
各ＲＮとリングノードは、point-to-pointで２重化ファイバにより接続されており、ＲＮは、接続されているリングノードがリング型ネットワークから抽出し、自身に向けて振り分けた信号を、抽出された際の波長のまま受信する。図１３では、λ111〜λ11iがリングノード２ａ₁とＲＮ３₁₁〜ＲＮ３_1pの通信波長，λ121〜λ12jがリングノード２ａ₂とＲＮ３₂₁〜ＲＮ３_2qの通信波長，λ1n1〜λ1nkがリングノード２ａ_nとＲＮ３_n1〜ＲＮ３_nrの通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１とＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｄ４ａ）
各ＲＮは、実施の形態１で示した（手順Ｄ４）および（手順Ｄ５）を実施し、下り信号を配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）へ送出する。ＲＮ配下の各ＯＮＵは、実施の形態１で示した（手順Ｄ６）を実施する。

また、図１４は、実施の形態２の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。本実施の形態のリングノード２ａ₁〜２ａ_nは、上り方向の通信制御動作において、配下のＲＮから受信した信号光を、波長変換することなくリング型ネットワークへ送信する。

本実施の形態の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作は、以下に示すとおりである。

（手順Ｕ１ａ）
各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）は、実施の形態１で示した（手順Ｕ１）を実施し、上り信号を上位のＲＮへ送信する。

（手順Ｕ２ａ）
各ＲＮにおいては、トランスポンダが、配下の各ＯＮＵから受信した上りのバースト信号（時分割多重送信されてきた信号）を連続な信号に変換し、さらに、これらの連続信号を、ＯＴＮフォーマットのフレームであるＯＴＵフレームに収容して、ＯＬＴ１から指定された少なくとも１波長以上の波長の光信号（波長多重した光信号）により、固定遅延で上位のリングノードに出力する。ＯＴＵフレームは、通信速度毎に生成してもよいし、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい。なお、先の実施の形態１では、各ＲＮのＯＴＮトランスポンダ３３Ａに内蔵された光送受信機器３３１（図３参照）を構成する光送信器は、固定波長のレーザでよいが、本実施の形態のＲＮでは、これらのレーザ（光送信器）を波長可変レーザとする。送信波長は、監視制御部により指定され波長を使用する。

図１４では、λ511〜λ51iがリングノード２ａ₁とＲＮ３₁₁〜３_1pの通信波長，λ521〜λ52jがリングノード２ａ₂とＲＮ３₂₁〜３_2qの通信波長，λ5n1〜λ5nkがリングノード２ａ_nとＲＮ３_n1〜３_nrの通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｕ３ａ）
各リングノードは、接続されているＲＮから受信した信号をそのままリング型ネットワーク上に出力する。

（手順Ｕ４ａ）
ＯＬＴ１は、実施の形態１で示した（手順Ｕ４）を実施し、上りユーザデータを上位ネットワーク側に転送する。

このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、リング型ネットワークを構成する各リングノードは、リング型ネットワーク上を流れている信号光から抽出した特定波長の下り信号を、そのまま（波長変換することなく）配下のＲＮへ転送するとともに、配下のＲＮから受信した上り信号をそのままリング型ネットワーク上に出力することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、各リングノードのトランスポンダを省略することができ、ネットワークの構成を簡素化することができる。

実施の形態３．
実施の形態１および２では、リングノードとＲＮが光ファイバで接続された構成の光通信システムについて説明したが、実施の形態１および２で示したＲＮをリングノードのトランスポンダとして、リングノードに直接収容してもよい。そこで、本実施の形態では、ＲＮをリングノードに直接収容した構成の光通信システムについて説明する。なお、監視制御による現用系通信路および予備系通信路のＲＴＴ測定方法、および障害検出時の経路切り替え動作（冗長切替制御動作）については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。また、実施の形態１の光通信システムと共通の部分については説明を省略する。

図１５は、実施の形態３の光通信システムの構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の光通信システムは、実施の形態１の光通信システム（図１参照）のリングノード２₁およびＲＮ３₁₁〜３_1p，リングノード２₂およびＲＮ３₂₁〜３_2q，…，リングノード２_nおよびＲＮ３_n1〜３_nrを、リングノード２ｂ₁，リングノード２ｂ₂，…，リングノード２ｂ_nに置き換えたものである。

リングノード２ｂ₁，リングノード２ｂ₂，…，リングノード２ｂ_nは、ＲＯＡＤＭ部と、実施の形態１で説明したＲＮ３₁₁〜３_1p，ＲＮ３₂₁〜３_2q，…，ＲＮ３_n1〜３_nr（図３参照）に相当するＲＮ＃１１〜＃１ｐ，ＲＮ＃２１〜＃２ｑ，…，ＲＮ＃ｎ１〜＃ｎｒとを備えている。なお、各リングノードに含まれるＲＮのＯＴＮトランスポンダに搭載される光送受信器の送信器は波長可変レーザとする。各リングノードにおいて、ＲＮはＯＮＵ収容手段を構成する。

図１６は、実施の形態３の光通信システムにおける下り方向の通信制御動作の一例を示す図である。図１６を参照しながら本実施の形態の下り方向の通信制御動作について説明する。

（手順Ｄ１ｂ）
まず、ＯＬＴ１は、実施の形態１で示した（手順Ｄ１）および（手順Ｄ２）を実施し、下り信号をリング型ネットワークへ送出する。

（手順Ｄ２ｂ）
リングノード２ｂ₁〜２ｂ_nは、ＲＯＡＤＭ部内のＷＳＳ（Wavelength Select Switch）等により、あらかじめ設定された通信波長を抽出し、抽出した各波長を、該当するＲＮに振り分ける。

（手順Ｄ３ｂ）
各リングノード内の各ＲＮは、ＲＯＡＤＭ部がリング型ネットワークから抽出し、自身に向けて振り分けた信号を、抽出された際の波長のまま受け取る。図１６では、λ111〜λ11iがリングノード２ｂ₁により抽出されリングノード２ｂ₁内部の各ＲＮに振り分けられる通信波長，λ121〜λ12jがリングノード２ｂ₂により抽出されリングノード２ｂ₂内部の各ＲＮに振り分けられる通信波長，λ1n1〜λ1nkがリングノード２ｂ_nにより抽出されリングノード２ｂ_n内部の各ＲＮに振り分けられる通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各リングノード内のＲＮが通信すべき伝送容量に応じて決定される。

（手順Ｄ４ｂ）
各リングノード内の各ＲＮは、実施の形態１で示した（手順Ｄ４）および（手順Ｄ５）を実施し、下り信号を配下のＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）へ送出する。ＲＮ配下の各ＯＮＵは、実施の形態１で示した（手順Ｄ６）を実施する。

また、図１７は、実施の形態３の光通信システムにおける上り方向の通信制御動作の一例を示す図である。図１７を参照しながら本実施の形態の上り方向の通信制御動作について説明する。

（手順Ｕ１ｂ）
各ＯＮＵ（１０Ｇ-ＯＮＵ５₁₀，１Ｇ-ＯＮＵ５₁，１０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ５₁₀₁）は、実施の形態１で示した（手順Ｕ１）を実施し、上り信号を上位のＲＮ（リングノード内のＲＮ）へ送信する。

各リングノード内の各ＲＮにおいては、トランスポンダが、配下の各ＯＮＵから受信した上りのバースト信号を連続な信号に変換し、さらに、これらの連続信号を、ＯＴＮフォーマットのフレームであるＯＴＵフレームに収容して、ＯＬＴ１から指定された少なくとも１波長以上の波長の光信号により、固定遅延で、同一リングノード内のＲＯＡＤＭ部に出力する。ＯＴＵフレームは、通信速度毎に生成してもよいし、通信速度が異なるフレームを一つのＯＴＵフレームに混在収容してもよい。

図１７では、λ511〜λ51iがリングノード２ｂ₁内の各ＲＮに割り当てられた通信波長，λ521〜λ52jがリングノード２ｂ₂内の各ＲＮに割り当てられた通信波長，λ5n1〜λ5nkがリングノード２ｂ_n内の各ＲＮに割り当てられた通信波長であり、実際に使用する波長数は、ＯＬＴ１と各ＲＮ（リングノード内のＲＮ）が通信すべき伝送容量に応じて決定される。

このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、リング型ネットワークを構成するリングノードは、実施の形態１で説明したＲＮを直接収容することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、リングノードの近傍にＲＮを配置するような場合に、余分なファイバを必要しない最適なネットワークを構成することができる。

なお、本実施の形態は、実施の形態１や実施の形態２との混在も可能であり、ネットワークを柔軟に構成することが可能となる。たとえば、実施の形態１の光通信システム（図１参照）におけるリングノード２₁およびＲＮ３₁₁〜３_1pのみを本実施の形態で説明したリングノード２ｂ₁に置き換えた構成や、実施の形態２の光通信システム（図１３参照）におけるリングノード２ａ₂およびＲＮ３₂₁〜３_2qのみを本実施の形態で説明したリングノード２ｂ₂に置き換えた構成とすることが可能である。

以上のように、本発明にかかる光通信システムは、ＰＯＮ制御を行う通信システムに有用であり、特に、１対多接続されたネットワークを複数含んだ構成の光通信システムに適している。

１ ＯＬＴ
２₁，２₂，２_n，２ａ₁，２ａ₂，２ａ_n，２ｂ₁，２ｂ₂，２ｂ_n リングノード
３₁₁，３_1p，３₂₁，３_2q，３_n1，３_nr リモートノード（ＲＮ）
４ 光カプラ
５₁ １Ｇ-ＯＮＵ
５₁₀ １０Ｇ-ＯＮＵ
５₁₀₁ １０Ｇ・１Ｇ-ＯＮＵ
１１ 多重分離部
１２Ａ，１２Ｂ ＯＬＴ−ＩＦ
１２−１，１３１，３２７ ＣＰＵ
１２−２，１３２，３２６ メモリ
１２−３ 高集積ＰＯＮ制御部
１２−４，１３８，３２１，３３１ 光送受信器（Optical TRx）
１２−５ パケットバッファメモリ
１２１ Ｌ２ブリッジ
１２２ ＰＯＮ制御部
１２３ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１２４ デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）
１２５ ローカルタイマ管理部
１２６ ＰＯＮ-ＴＳ付与部
１２７，１３７，３２２，３３２ ＯＴＮマッパ／デマッパ
１２８ ＳＥＲ／ＤＥＳ
１３，３２ 監視制御部
１３Ａ，３２Ａ 現用系監視制御部
１３Ｂ，３２Ｂ 予備系監視制御部
１３３，３２３ 管理フレーム送受信部
１３４，３２４ ＴＳ付与部
１３５，３２５ 時刻同期部
１３６ ＲＴＴ計算部
１４ ＲＯＡＤＭ部
３１，３３７ ＷＤＭカプラ
３３ トランスポンダ部
３３Ａ ＯＴＮトランスポンダ
３３Ｂ₁，３３Ｂ_n トランスポンダ
３３３ 上り用デュアルレートバーストＣＤＲ（Clock Data Recovery）
３３４ デュアルレートバースト光受信器（Dual rate Optical Burst Rx）
３３５ １０Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous 10G-Tx）
３３６ １Ｇｂｐｓ連続光送信器（Continuous 1G-Tx）

Claims (15)

1. ＲＯＡＤＭ機能を有するノードにより構成されたリング型ネットワークと、
   前記リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、
   前記リモートノードと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続されたスター型ネットワークと、
   を含み、
   前記リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノードがＯＬＴとして動作し、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行する
   ことを特徴とする光通信システム。
2. 前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置および前記リモートノードは、ＯＴＵフレームにデータおよび制御情報を設定して相互に通信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記リモートノードは、接続されている各ＯＮＵから受信した光バースト信号を光連続信号にそれぞれ変換し、変換後の各光連続信号を波長多重して送信する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
4. 前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置は、
   特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
   システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載の光通信システム。
5. 前記ノード同士を接続している各伝送路および前記ノードとその配下のリモートノードを接続している各伝送路を２重化された光ファイバにより構成し、局側装置およびリモートノードは、２重化された光ファイバの一方を現用系、他方を予備系に設定して通信を行うこととし、
   前記ＯＬＴ処理手段は、監視制御動作において、前記２重化された光ファイバの一方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておくとともに他方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておき、ＰＯＮ制御動作においては、現用系として使用する光ファイバに対応する伝送路遅延を使用する
   ことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
6. 前記リング型ネットワークを構成しているノードは、
   前記リング型ネットワーク上の隣接ノードとの間の伝送路における通信障害、または配下のリモートノードとの間の伝送路における通信障害を検出した場合、その旨を示すメッセージを局側装置に向けて送信するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更し、
   また、通信障害検出を示すメッセージを受信した場合、このメッセージを局側装置に向けて転送するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更する
   ことを特徴とする請求項５に記載の光通信システム。
7. 前記リング型ネットワークを構成しているノードは、
   リング型ネットワークで受信した信号光に含まれる特定波長の信号光を波長変換するとともに配下のリモートノードから受信した信号光を波長変換するトランスポンダ、
   を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光通信システム。
8. ＲＯＡＤＭ機能を有し、また光カプラを介して複数のＯＮＵを収容するＯＮＵ収容手段を複数備えるノード、により構成されたリング型ネットワークを含み、
   前記リング型ネットワークを構成しているノードの中の一部のノードがＯＬＴとして動作し、システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作を実行する
   ことを特徴とする光通信システム。
9. 前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置およびその他のノードが備えているＯＮＵ収容手段は、ＯＴＵフレームにデータおよび制御情報を設定して相互に通信する
   ことを特徴とする請求項８に記載の光通信システム。
10. 前記ＯＮＵ収容手段は、接続されている各ＯＮＵから受信した光バースト信号を光連続信号にそれぞれ変換し、変換後の各光連続信号を波長多重して送信する
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の光通信システム。
11. 前記ＯＬＴとして動作するノードである局側装置は、
    特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    を備えることを特徴とする請求項８、９または１０に記載の光通信システム。
12. 前記ノード同士を接続している各伝送路および前記ノードとその配下のリモートノードを接続している各伝送路を２重化された光ファイバにより構成し、局側装置およびリモートノードは、２重化された光ファイバの一方を現用系、他方を予備系に設定して通信を行うこととし、
    前記ＯＬＴ処理手段は、監視制御動作において、前記２重化された光ファイバの一方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておくとともに他方を使用する場合の各ＯＮＵとの間のそれぞれの伝送路遅延を測定して保持しておき、ＰＯＮ制御動作においては、現用系として使用する光ファイバに対応する伝送路遅延を使用する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光通信システム。
13. 前記リング型ネットワークを構成しているノードは、
    前記リング型ネットワーク上の隣接ノードとの間の伝送路における通信障害を検出した場合、その旨を示すメッセージを局側装置に向けて送信するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更し、
    また、通信障害検出を示すメッセージを受信した場合、このメッセージを局側装置に向けて転送するとともに、それまで予備系としていた光ファイバを使用して通信を行うように設定を変更する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光通信システム。
14. リング型ネットワークと、前記リング型ネットワークを構成しているノードに収容されたリモートノードと、前記リモートノードと１つ以上のＯＮＵが光カプラを介して１対多接続されたスター型ネットワークと、を含んだ光通信システムにおいて、ＲＯＡＤＭ機能を有する他のノードとともに前記リング型ネットワークを構成する通信装置であって、
    特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    を備えることを特徴とする通信装置。
15. リング型ネットワークを含んだ光通信システムにおいて、ＲＯＡＤＭ機能を有し、また光カプラを介して複数のＯＮＵを収容するＯＮＵ収容手段を複数備える他のノード、とともに前記リング型ネットワークを構成する通信装置であって、
    特定波長の信号光を前記リング型ネットワークから抽出する処理、および特定波長の信号光を前記リング型ネットワークへ出力する処理を実行して前記ＲＯＡＤＭ機能を実現するするＲＯＡＤＭ手段と、
    システム内の各ＯＮＵに対する上り帯域割り当て制御を含んだＰＯＮ制御動作、および各ＯＮＵとの間の伝送路遅延測定を含んだ監視制御動作を実行するＯＬＴ処理手段と、
    を備えることを特徴とする通信装置。

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