JP2011229094A - 光伝送路終端装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ＩＰ電話サービスが提供される受動光網（ＰＯＮ）システムにおいて、加入者側光伝送路終端装置（ＯＮＵ）の低消費電力動作を実現する。
【解決手段】
局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）およびＯＮＵがＰＯＮシステム上通信を監視し、非通信状態のＯＮＵをスリープ状態に移行させる。ＯＬＴはＯＮＵに接続されたＳＩＰ着信端末のＭＡＣアドレスを保持し、該ＳＩＰ着信端末に対する着呼を監視する。該ＳＩＰ着信端末に対して着呼があった場合は、通信路上にあるＯＮＵの光送受信が回復する時刻が応答制限時間の満了以前かどうかをＯＬＴが判断し、間に合わない場合はＯＬＴが代理で着呼に対して応答する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、受動光網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、低消費電力で動作する光伝送路終端装置に関するものである。

ＰＯＮの光ネットワークは、１つの局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が、光ファイバと光スプリッタを介して複数の加入者側光伝送路終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）とスター型に接続されたものである。ＰＯＮの代表的な規格として、ＩＥＥＥ８０２．３で標準化されたＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）がある。ＯＮＵからＯＬＴに向かって送信される上りフレームと、ＯＬＴからＯＮＵに向かって送信される下りフレームは波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）によって多重される。下りフレームは、光ファイバで接続された全てのＯＮＵに受信されるが、ＯＮＵは下りフレームのプリアンブル部に含まれる宛先情報を参照して自分宛ではない下りフレームを破棄する。一方で上りフレームは時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）により多重される。

ＯＬＴはＬＡＮケーブルを介して上位ネットワークに接続される。一方、ＯＮＵにはＬＡＮケーブルを介してＨＧＷ（Ｈｏｍｅ Ｇａｔｅｗａｙ）やＳＩＰ端末、ＰＣなどが接続される。ＳＩＰ端末はＲＦＣ３２６１等で開示された手続きに従い、ＩＰ電話サービスを提供する。ＩＰ電話サービスは公衆交換電話網を利用する電話サービスと比較して安価に提供されることから普及が進んでおり、ＩＰ電話サービスにかかるフレームが光ネットワーク上に存在することは考慮されるべきである。

接続される情報機器の増加や必要とする帯域需要の拡大に伴って、伝送路上の中継装置の消費電力は増大傾向にある。ＯＮＵは加入者宅に設置されることからネットワーク上に多数設置される一方、ＯＮＵは利用できる帯域を必要とする時間がＯＬＴや上位スイッチ群と比較して短い。従ってＯＮＵは通信を行わないでいる間に無駄な電力を使用しながら放置されていることになる。

ＯＮＵの非通信時の消費電力を抑えるため、特許文献１はＯＮＵにＬＡＮケーブルを介して接続されるＴＥ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が存在しない場合にＯＮＵ内部の機能ブロックを低消費電力モードに設定することにより消費電力を削減する方法が開示されている。

また、特許文献２はＯＮＵのスリープ要求をＯＬＴが許可する手続きにより、ＯＮＵをスリープ状態に設定する方法が開示されている。

特開２００８−１１３１９３号公報 特開２００９−２６０９７０号公報

上述した近年の高速大容量通信の需要拡大に伴って、伝送路上の中継装置の消費電力は増大傾向にあり、低電力動作が求められている。上述した特許文献１に開示された技術では、ＳＩＰ端末等のＴＥがＬＡＮポートに接続されているかどうかを監視して低消費電力モードに移行・復帰するため、一旦ＴＥがＯＮＵに接続されるとＯＮＵの消費電力を低減させることはなく、実際に通信が行われない状態であってもＯＮＵは定常動作時の電力を消費する。

特許文献２においては、非通信時にスリープ状態に移行する手続きを追加することにより、ＴＥが接続された状態で非通信時のＯＮＵの消費電力を抑えることが可能であるが、任意の時点でスリープ状態から復帰することについては考慮されていない。このことは大きなレイテンシが許容されない通信を妨げる要因となる。また、スリープ状態に移行することにより発生するレイテンシを低減するためにスリープ時間を短く設定した場合はＯＮＵは頻繁にスリープ状態への移行と復帰を繰り返すことになり、多分岐のＰＯＮシステム上では光伝送路上の無視し得ない帯域を占有するとともにＯＮＵの消費電力低減の効果は限定的となる。

ＩＰ電話サービスでは着呼要求が発生した場合にＳＩＰ端末またはＳＩＰプロキシ等の中継装置は、着呼要求に対して一定時間以内に応答する必要がある。例として、ＲＦＣ３２６１に開示された手続きによれば、ＳＩＰ発信端末が送信するＩＮＶＩＴＥ要求に対してＳＩＰ着信端末またはＳＩＰ中継端末は遅くとも２００ミリ秒以内に暫定応答を返すことが定められている。ＯＮＵがスリープ状態に移行した場合、着呼要求が発生した時点でＯＮＵの通信転送機能は停止しており、ＯＮＵがスリープ状態から復帰するまで着呼要求はＳＩＰ着信端末に転送されない。従ってスリープ時間によってはＳＩＰ着信端末は上記の応答時間以内に暫定応答を行うことが不可能となる。この場合、ＩＮＶＩＴＥ要求が再送されるか、または着呼は失敗したとみなされる可能性がある。前者の場合は上位ネットワークのトラフィック増大の要因となり、後者の場合はスリープ状態に移行しなければ成功する可能性のあった着呼を妨げるものであるため好ましくない。また、着呼の発生を予測することは不可能であるため、ＯＮＵのスリープ時間を予め変化させることにより上述した課題を解決することはできない。この例は、ＯＮＵは最長で２００ミリ秒のスリープ時間しか設けることができないことを示唆している（閉塞されたネットワーク限定でカスタマイズされたＩＰ電話サービスが利用される場合はこの限りではない）。

本発明の目的は、大きなレイテンシが許容されないＩＰ電話の着呼を切断することなく、スリープ状態に移行・復帰することにより低電力動作を実現する加入者側光伝送路終端装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本出願では、複数の加入者側装置と接続されるＰＯＮの局側装置が、複数の加入者側装置の少なくとも一部について、加入者側装置が機能の少なくとも一部を停止させているスリープ時間を記憶するようにした。そして局側装置は、スリープしている加入者側装置へ信号を中継するときに、その信号に応答を返す制限時間内に宛先の加入者側装置がスリープから復帰するか否かを、その加入者側装置のスリープ時間に基づいて判断する。そして局側装置は、制限時間内にその加入者側装置がスリープ状態から復帰しないと判断した場合、代理でその信号に対する応答を信号の送信元に返信する。

本発明によればＰＯＮシステムにおいて、例えば電話の呼接続要求を切断させることなく、非通信時におけるＯＮＵの低消費電力動作が実現できる。

ＰＯＮシステムおよびＯＬＴ、ＯＮＵが接続されたネットワークである。 ＯＬＴの構成例を示すブロック図である。 ＯＮＵの構成例を示すブロック図である。 ＯＮＵがスリープ状態に移行・復帰するシーケンス図の一例である。 ＯＬＴのスリープ状態管理テーブルの一構成例である。 ＯＬＴのスリープ復帰時刻管理テーブルの一構成例である。 ＯＬＴのＳＩＰ端末管理テーブルの一構成例である。 ＯＬＴのスリープ時間管理テーブルの一構成例である。 ＯＬＴが着呼に対して代理応答するシーケンスの一例である。 ＯＬＴの着呼に対する代理応答フローの一例である。 ＩＮＶＩＴＥ要求と対応するＴｒｙｉｎｇ応答の一例である。

以下に本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本実施例のＰＯＮシステムおよびＯＬＴ、ＯＮＵが接続されたネットワークを示している。このネットワークには、上位ネットワーク１、ＯＬＴ２、光スプリッタ３、ＯＮＵ４、ＳＩＰ着信端末５、ＳＩＰ発信端末６、ＳＩＰ中継端末７が含まれている。ＯＮＵ４は1台のみ図示しているが、光スプリッタ３を経由して同様の複数台のＯＮＵ４がＯＬＴ２と接続されているものとする。

図１でＯＬＴ２とＯＮＵ４は波長多重分割により多重された光信号により通信を行っている。そのため上り方向と下り方向の通信が衝突することはない。一方で複数のＯＮＵ４は同じ送信波長で通信を行うため、光送出が同じ時間に重ならないようにＯＬＴ２が各ＯＮＵ４の光送出時間をコントロールしているものとする。また、図１で示されるようにＳＩＰ発信端末６はＳＩＰ着信端末５と同様にＯＬＴ２、ＯＮＵ４を中継して上位ネットワーク１と接続されている必要はない。ＳＩＰ中継端末７はＩＰ電話サービスにかかるＳＩＰにより表現された通信を中継している。上位ネットワーク１を介しているＳＩＰ中継端末７は、ＳＩＰ発信端末６からＳＩＰ着信端末５までの経路上に複数台存在してもよく、また存在しなくてもよい。

図２は本実施例のＯＬＴ２の構成例を示すブロック図である。本実施例のＯＬＴ２は、上位ネットワーク側の中継装置と電気信号により通信を行う電気側送受信部８と、ＯＮＵと光信号により通信を行う光側送受信部９と、ＯＬＴ２内にある機能ブロックを制御する制御部１０と、宛先ＯＮＵ別に管理されたキュー１１と、キューに保持されている下りフレームの存在を監視するキュー監視部１２と、ＯＮＵをスリープ状態に移行・復帰させるフレームを生成・解析するスリープ制御信号処理部１３と、ＯＮＵがスリープ状態であるかを示すスリープ状態管理テーブル１４と、ＯＮＵがスリープ状態から復帰する時刻を示すスリープ復帰時刻管理テーブル１５と、ＳＩＰ着信端末のＭＡＣアドレスとＳＩＰ着信端末と接続されているＯＮＵの関係を管理するＳＩＰ端末管理テーブル１６と、現在時刻を管理するタイムカウンタ１７と、ＳＩＰメッセージを生成・解析するＳＩＰ処理部１８と、ＯＮＵがスリープ状態を継続する時間を管理するスリープ時間管理テーブル１９とを含むよう図示されている。

ＯＮＵ４からの上りフレームが光側送受信部９で受信されると、制御部１０は該上りフレームのＭＡＣアドレスと、プリアンブル部に付与されている送信元ＯＮＵ情報を経路情報として関連付けて蓄積し、該上りフレームを電気側送受信部８から送信する。ＯＮＵ４への下りフレームが電気側送受信部８で受信されると、制御部１０は該下りフレームのＭＡＣアドレスを参照し、予め保持された経路情報から宛先ＯＮＵ識別情報を下りフレームのプリアンブル部に付与して光側送受信部９から送信する。制御部１０は上記のようなスイッチング機能を保持しているものとする。なお、ここで言うＯＮＵ識別情報の例としてＩＥＥＥ８０２．３ahに定められたＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）が挙げられる。

図３は本実施例のＯＮＵ４の構成例を示すブロック図である。本実施例のＯＮＵ４は、ＳＩＰ端末等のＴＥと電気信号により通信を行う電気側送受信部２０と、ＯＬＴと光信号により通信を行う光側送受信部２１と、ＯＮＵ内にある機能ブロックを制御する制御部２２と、スリープ状態中に上りフレームを保持するキュー２３と、キューに保持されている上りフレームの存在を監視するキュー監視部２４と、ＯＬＴに送信するスリープ制御信号を生成・解析するスリープ制御信号処理部２５と、現在時刻を管理するタイムカウンタ２６と、スリープ状態への移行・復帰を制御するスリープ状態制御部２７とを含むよう図示されている。

スリープ状態とは、例えば、光側送受信部２１に対する電力供給を停止してＯＬＴ２の光側送受信部９との通信を中断させ、制御部２２は電気側送受信部２０にて受信された上りフレームをキュー２３に蓄積する機能を除いて停止させ、スリープ状態制御部２７はＯＬＴ２のスリープ制御信号処理部１３から指示されたスリープ復帰時間にタイムカウンタ２６が到達しているか監視している状態を指す。

図４はＯＮＵ４がスリープ状態に移行・復帰するシーケンス図である。スリープ要求信号５０、スリープ許可信号５１、スリープ状態要求信号５２、スリープ復帰要求信号５６、スリープ不許可信号を、スリープ制御信号と総称することとする。

ＯＮＵ４の定常動作時においてスリープ状態制御部２７は、制御部２２から通知される上下フレームの通過情報を監視しており、上下フレームが通過する度にタイムカウンタ２６を参照することによりフレームが通過していない時間を計測している。上下フレームが通過しない非通信状態が一定時間経過した場合、スリープ状態制御部２７は制御部２２を介してスリープ制御信号処理部２５にスリープ要求信号５０を生成させる。スリープ要求信号５０にはＯＮＵ識別情報とスリープ要求信号生成時点のタイムカウンタの値とキューに上りフレームが存在しないことを示す情報が含まれる。また、キューに上りフレームが存在しないことを示す情報の例として、ＩＥＥＥ８０２．３ahのＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で定められたＲｅｐｏｒｔフレームにより送信されるものが挙げられる。スリープ状態制御部２７は光側送受信部２１からスリープ要求信号５０を送信させる。

ＯＬＴ２は光側送受信部９を介してスリープ要求信号５０を受信すると、制御部１０がスリープ制御信号処理部１３によりスリープ要求信号５０を解析させる。スリープ要求信号５０の送信元であるＯＮＵ４を特定した制御部１０は、キュー監視部１２を参照してＯＮＵ４宛ての下りフレームが存在しているか確認する。下りフレームが存在しない場合は制御部１０はスリープ制御信号処理部１３にスリープ許可信号５１を生成させる。それと同時に制御部１０は、スリープ状態管理テーブル１４にＯＮＵ４がスリープ状態であることを登録する。

さらに制御部１０は、スリープ許可信号５１の生成時点のタイムカウンタ１７の値を参照して、スリープ復帰時刻におけるタイムカウンタの値を計算し、スリープ復帰時刻管理テーブル１５に登録する。スリープ復帰時刻は、スリープ復帰時刻＝タイムカウンタ１７の値＋スリープ時間により計算される。スリープ時間はスリープ時間管理テーブル１９によりＯＮＵ単位で管理されており、その値は省電力動作とレイテンシ短縮を両立する目的から後述するスリープの連続繰り返し回数により動的に決定されることが好ましい。スリープ許可信号５１にはスリープ状態に移行するＯＮＵ４のＯＮＵ識別情報とスリープ復帰時刻が含まれる。

ＯＮＵ４は光側送受信部２１を介してスリープ許可信号５１を受信すると、制御部２２がスリープ制御信号処理部２５によりスリープ許可信号５１を解析させる。ＯＮＵ４がスリープ状態に移行することをＯＬＴ２の制御部１０が許可したことを特定した制御部２２は、スリープ状態制御部２７に、スリープ許可信号５１に含まれるスリープ復帰時刻をスリープ状態制御部２７に通知する。スリープ復帰時刻の通知後、制御部２２は光側送受信部２１に対する電力供給を停止させる。さらに制御部２２は電気側送受信部２０から受信された上りフレームをキュー２３に転送する状態に移行した後、この転送機能とスリープ状態復帰時の手続きに必要な機能を除いて動作を停止する。

ＯＮＵ４がスリープ状態にある間、上りフレームはキュー２３に蓄積される。またスリープ状態制御部２７はタイムカウンタ２６が上述したスリープ復帰時刻になるまでタイムカウンタ２６の値を監視する。タイムカウンタ２６がスリープ復帰時刻になると、スリープ状態制御部２７は制御部２２を定常動作状態に移行させる。定常動作状態となった制御部２２は光側送受信部２１に対する電力供給を再開させ、ＯＬＴ２の光側送受信部９との通信は確立される。

一方、ＯＬＴ２の制御部１０も、スリープ復帰時刻管理テーブル１５に登録されたスリープ復帰時刻を監視しており、ＯＮＵ４のスリープ復帰時刻になると、制御部１０はスリープ信号制御部１３にスリープ状態要求信号５２を生成させる。スリープ状態要求信号５２にはＯＮＵ４のＯＮＵ識別情報が含まれる。ＯＬＴ２の制御部１０は光側送受信部９を介してスリープ状態要求信号５２を送信する。

ＯＮＵ４は光側送受信部２１を介してスリープ状態要求信号５２を受信すると、制御部２２がキュー監視部２４を参照してスリープ状態中に受信した上りフレームの存在を確認する。上りフレームが存在しない場合は、上述と同様の手順により制御部２２はスリープ要求信号５３を生成し、ＯＬＴ２の光側送受信部９に送信する。ＯＬＴ２は、光側送受信部９を介してスリープ要求信号５３を受信すると、制御部１０が上述と同様の手順により下りフレームの存在を確認し、下りフレームが存在しない場合は上述と同様の手順によりＯＮＵ４をスリープ状態に移行させる。ＯＮＵ４の電気側送受信部２０に送信される上りフレームかＯＬＴ２の電気側送受信部８に送信される下りフレームが存在しない限り以上の手順が繰り返され、ＯＮＵ４は断続的にスリープ状態となる。

再びスリープ復帰時刻となると、ＯＬＴ２はＯＮＵ４にスリープ状態要求信号５５を送信する。ＯＮＵ４はスリープ状態要求信号５５を受信すると、制御部２２がキュー監視部２４を参照して、今度は上りフレームが存在することを特定する。制御部２２はスリープ制御信号処理部２５にスリープ復帰要求信号５６を生成させ、光側送受信部２１から送信する。スリープ復帰要求信号５６にはＯＮＵ４のＯＮＵ識別信号と、キュー２３に上り信号が存在することを示す情報が含まれる。キュー２３に上りフレームが存在することを示す情報の例として、ＩＥＥＥ８０２．３ahのＭＰＣＰで定められたＲｅｐｏｒｔフレームにより送信されるものが挙げられる。

ＯＬＴ２は光側送受信部９を介してスリープ復帰要求信号５６を受信すると、制御部１０がスリープ信号処理部１３にスリープ復帰要求信号５６を解析させる。この信号を送信してきたＯＮＵ４を通過する上りフレームが存在することを特定した制御部１０は、スリープ状態管理テーブル１４に当該ＯＮＵ４が定常状態であることを登録する。さらに制御部１０は、スリープ復帰時刻管理テーブル１５から当該ＯＮＵ４のスリープ復帰時刻情報を削除する。以上の手続きが終わった後、ＯＬＴ２の制御部１０は定常動作時に定められた手続きによりＯＮＵ４の制御部２２に上りフレームの送信タイミングを通知する。制御部２２はキュー２３に蓄積された上りフレームを定常動作時と同様にして光側送受信部２１から送信する。

ＯＬＴ２に下りフレームが存在する場合は、ＯＬＴ２はスリープ要求信号５３を受信すると、制御部１０がキュー監視部１２を参照して、スリープ要求信号５３を送信してきたＯＮＵ４宛ての下りフレームが存在することを特定する。そして制御部１０は、スリープ制御信号処理部１３にスリープ許可信号５４ではなくスリープ不許可信号を生成させる。スリープ不許可信号にはスリープ状態から定常状態に復帰するＯＮＵ４のＯＮＵ識別情報が含まれる。制御部１０はスリープ不許可信号を生成させると同時に、スリープ状態管理テーブル１４に当該ＯＮＵ４が定常状態であることを登録する。さらに制御部１０は、スリープ復帰時刻管理テーブル１５から当該ＯＮＵ４のスリープ復帰時刻情報を削除する。以上の手続きが終わった後、制御部１０は光側送受信部９からスリープ不許可信号を送信する。

ＯＮＵ４は光側送受信部２１からスリープ不許可信号を受信すると、制御部２２がスリープ制御信号処理部２５にスリープ不許可信号を解析させる。自装置宛の下りフレームが存在することを特定した制御部２２は、光側送受信部９から定常動作時に定められた手続きにより送信された下りフレームを光側送受信部２１から受信し、電気側送受信部２０から送信する。

以上、図４に示した通信シーケンスの説明では、ＯＬＴ２、ＯＮＵ４ともにスリープから復帰する時刻を用いてスリープ時間を管理するが、時刻ではなくスリープする時間を用いて管理をしても良い。例えば、上述の説明でＯＬＴ２は、スリープ許可信号５１や５４にスリープ復帰時刻を格納しているが、これをスリープ時間に代えてもよい。この場合ＯＮＵ４は、スリープ許可信号を受信するとスリープを開始し、通知されたスリープ時間が経過するのをカウントしながらスリープすればよい。

図５はＯＬＴ２のスリープ状態管理テーブル１４の構成図である。スリープ状態管理テーブル１４はＯＮＵ識別情報であるＯＮＵ名と、それぞれのＯＮＵがどのような状態にあるかを示す情報であるスリープ状態により構成される。ＯＮＵ名としては、例えば前述のＬＬＩＤを使用しても良いし、その他のＯＮＵ−ＩＤ等、複数のＯＮＵから任意のＯＮＵを一意に識別できる情報を使用することができる。スリープ状態管理テーブル１４は、制御部１０がスリープ制御信号処理部１３にスリープ許可信号５１またはスリープ不許可信号を生成させた時、またはスリープ復帰要求５６を受信した時に更新される。スリープ許可信号５４が生成された時点でスリープ状態となるＯＮＵ４がスリープ状態であることが登録され、スリープ不許可信号が生成されるかスリープ復帰要求信号が受信れた時点で定常動作中であることが登録される。

図６はＯＬＴ２のスリープ復帰時刻管理テーブルの構成図である。スリープ復帰時刻管理テーブル１５はＯＮＵ識別情報であるＯＮＵ名と、該ＯＮＵがスリープ状態から復帰する時刻情報（スリープ復帰時刻）により構成される。ＯＮＵ名としては、例えば前述のＬＬＩＤを使用しても良いし、その他のＯＮＵ−ＩＤを使用しても良い。スリープ復帰時刻管理テーブル１５は、制御部１０がスリープ制御信号処理部１３にスリープ許可信号５１、５４またはスリープ不許可信号を生成させた時、またはスリープ復帰要求５６を受信した時に更新される。スリープ許可信号５１、５４が生成された時点でスリープ状態となるＯＮＵ４のスリープ復帰時刻が登録され、スリープ不許可信号が生成されるかスリープ復帰要求信号が受信された時点で登録されていたＯＮＵ４のスリープ復帰時刻は削除される。

図７はＯＬＴ２のＳＩＰ端末管理テーブル１６の構成図である。ＳＩＰ端末管理テーブル１６はＯＮＵ４に接続されたＳＩＰ着信端末５のＭＡＣアドレスと、ＳＩＰ着信端末５に対して送受信されるＩＰ電話にかかる通信を中継するＯＮＵ４のＯＮＵ識別情報により構成される。ＯＮＵ識別情報としては、例えば前述のＬＬＩＤを使用しても良いし、その他のＯＮＵ−ＩＤを使用しても良い。制御部１０はＯＬＴ２を通過するＳＩＰ着信端末５のＲｅｇｉｓｔｅｒの処理に関連するフレームを監視しており、ＳＩＰ着信端末５のＲｅｇｉｓｔｅｒの処理に関連するフレームからＳＩＰ着信端末５のＭＡＣアドレスと、該上りフレームのプリアンブル部に含まれるＯＮＵ識別情報から中継地点にあるＯＮＵを取得する。制御部１０は取得した上記の情報をＳＩＰ端末管理テーブル１６に登録する。上位ネットワークから送信され、電気側送受信部８で受信されたＩＰ電話にかかる下りフレームはＳＩＰ端末管理テーブル１６を参照することにより、その他の下りフレームに対する制御部１０のスイッチング機能による手続きと同様にして送信先を特定できる。

図８はＯＬＴ２のスリープ時間管理テーブル１９の構成図である。スリープ時間管理テーブル１９はＯＮＵ識別情報と、該ＯＮＵが次回のスリープ状態に入る時のスリープの長さを表すスリープ時間により構成される。ＯＮＵ識別情報としては、例えば前述のＬＬＩＤを使用しても良いし、その他のＯＮＵ−ＩＤを使用しても良い。スリープ時間は、制御部１０が光側送受信部９からスリープ許可信号５１、５４またはスリープ不許可信号を送信した直後に更新される。このスリープ時間はある一定の値（例えば１００ミリ秒に相当するタイムカウンタ値）で良い。もしくは、省電力動作とレイテンシ短縮を両立するため、スリープの連続繰り返し回数に基づいて動的に決定しても良い。

動的にスリープ時間を管理する方法として、例えば、制御部１０が光側送受信部９からスリープ許可信号５１、５４を送信した直後には、該信号の宛先であるＯＮＵ４のスリープ時間を２倍し（ただし１０２４ミリ秒等、上限を設けると良い）、スリープ不許可信号を送信した直後には比較的短時間のスリープ時間（例えば１ミリ秒）を設定することが考えられる。例えば、ＯＬＴ２との間で送受信するデータがある期間無いＯＮＵ４は、図４の通信シーケンスにおける５２〜５４の処理を繰り返しながら続けてスリープすることとなり、この場合１回のスリープ時間が徐々に長くなっていく。そしてスリープが途切れたときは、ＯＮＵ４は再び延長される前の短いスリープ時間からスリープし、当該ＯＮＵ４を通過する上り下りのフレームが存在しない場合は続けてスリープでき、徐々に１回のスリープ時間を長くすることができる。

なお、前述のようにスリープ復帰時刻は使わずに、ＯＮＵ４がスリープ時間の経過をカウントすることでＯＬＴ２から通知された時間だけスリープする場合、ＯＮＵ４はスリープする時間の長さだけを知っていれば良い。この場合、ＯＬＴ２も図８のスリープ時間管理テーブル１９があれば足りるため、図６のスリープ復帰時刻管理テーブル１５を持っていなくても良い。

図９はＯＬＴ２が着呼に対して代理応答するシーケンス図である。ＳＩＰ発信端末６がＳＩＰ着信端末５に向けて発呼をした時点で、ＯＮＵ４がスリープ状態である場合の代理応答手順について説明する。ＳＩＰ発信端末６の発呼は、ＩＮＶＩＴＥ要求６０により開始される。ＯＬＴ２は電気側送受信部８を介してＩＮＶＩＴＥ要求６０を受信すると、制御部１０がＩＮＶＩＴＥ要求６０をＳＩＰ処理部１８に解析させる。ＳＩＰ処理部１８は該ＩＮＶＩＴＥ要求６０の宛先ＭＡＣアドレスを制御部１０に通知する。制御部１０はＳＩＰ端末管理テーブルを参照し、通知された宛先ＭＡＣアドレスからそのＩＮＶＩＴＥ要求６０が通過すべきＯＮＵ４を特定する。

制御部１０は取得したＯＮＵ識別情報を基にスリープ状態管理テーブル１４を参照し、中継ＯＮＵ４がスリープ状態にあるかを確認する。ＯＮＵ４がスリープ状態にあることを確認すると、制御部１０はスリープ復帰時刻管理テーブル１５を参照し、ＯＮＵ４がスリープ状態から復帰するスリープ復帰時刻を取得する。さらに制御部１０はＳＩＰ処理部１８にＩＮＶＩＴＥ要求６０の有効時間を解析させる。この有効時間は通常ＳＩＰヘッダに含まれるＥｘｐｉｒｅフィールド等に示される。制御部１０はこの有効時間と、暫定応答制限時間（典型的には、例えばＲＦＣ３２６１に示されている２００ミリ秒）を比較して短い時間Ｔを特定する。この有効時間、もしくは暫定応答時間はともに、ＩＮＶＩＴＥ要求を送信したＳＩＰ発信端末６に応答を返信すべき制限時間であり、この時間を越えると、ＩＮＶＩＴＥ要求が再送されたり、またはＳＩＰによるセッションの確立が失敗したとされ、ＩＮＶＩＴＥ要求が廃棄されたりする。

さらに制御部１０は、時間Ｔとスリープ復帰時刻とを比較して、時間Ｔ以内にＯＮＵ４がスリープ状態から復帰できないと判定された場合、ＳＩＰ処理部１８に対してＩＮＶＩＴＥ要求６０からＴｒｙｉｎｇ応答６１を生成させる。Ｔｒｙｉｎｇ応答６１はＩＮＶＩＴＥ要求６０を解析することにより得られる各種フィールド情報から生成可能である。

制御部１０は、ＩＮＶＩＴＥ要求６０の送信元であるＳＩＰ発信端末６に、電気側送受信部８を介して生成されたＴｒｙｉｎｇ応答６１を返送する。また、ＯＬＴ２はキュー１１にＩＮＶＩＴＥ要求６０を保持する。ＯＬＴ２の制御部１０は、スリープ復帰時刻管理テーブル１５に登録された、ＩＮＶＩＴＥ要求６０の対象となるＯＮＵ４がスリープから復帰する時刻になると、当該ＯＮＵ４にスリープ状態要求６２を送出する。これを受けたＯＮＵ４は、例えば上り信号を保持していない場合、再びスリープするためにスリープ要求６３を返信する。しかしこのスリープ要求６３を受けたＯＬＴ２の制御部１０は、当該ＯＮＵ４がＳＩＰ発信端末６からの発呼を受けているため、当該ＯＮＵ４をスリープ状態から復帰させるために、スリープ不許可信号６４を送出する。このスリープ不許可信号６４を受信したＯＮＵ４は、スリープ状態から復帰する。

そして制御部１０はキュー８に保持したＩＮＶＩＴＥ要求６０を光側送受信部９から下り方向にＩＮＶＩＴＥ要求６５として転送する。ＯＮＵ４の制御部２２は転送されたＩＮＶＩＴＥ要求６５に何ら特別な操作をすることなく電気側送受信部２０からＳＩＰ着信端末５に送信する。ＩＮＶＩＴＥ要求６５を受信したＳＩＰ着信端末５は、規定された手順によりＴｒｙｉｎｇ応答６６を返信する。ＯＮＵ４の制御部２２は返信されたＴｒｙｉｎｇ応答６６に対し特別な操作をすることなく光側送受信部２１から転送する。ＯＬＴ２は光側送受信部９からＴｒｙｉｎｇ応答６６を受信すると、制御部１０はこのＴｒｙｉｎｇ応答６６を上位ネットワーク側に転送せずに破棄する。なぜならば、ＯＬＴ２は既にＴｒｙｉｎｇ応答６１を送信しているからである。

引き続きＳＩＰ着信端末５が着呼を受けて着呼者を呼び出す手続きに入ると、ＳＩＰ着信端末５からＲｉｎｇｉｎｇ応答６７が送信される。このＲｉｎｇｉｎｇ応答６７に対しては制御部１０、制御部２２ともに何ら特別な操作をすることなくＳＩＰ発信端末６に転送する。これ以降のＯＫ応答６８や音声通話６９にかかるフレームに対しても特別な操作をせずに該フレームの宛先へ転送する。以上の手順により、ＳＩＰ発信端末６がＳＩＰ着信端末５に向けて発呼をした時点で、ＯＮＵ４がスリープ状態である場合であっても、その発呼要求を遮ることなくＯＬＴ２−ＯＮＵ４間の伝送路を復帰させることができる。

なお、図９の実施例で制御部１０は、スリープ復帰時刻との比較に時間Ｔを用いた。しかし、制御部１０はこのように、ＩＮＶＩＴＥ要求６０を受信するたびにＩＮＶＩＴＥ要求６０の有効時間と暫定応答制限時間との比較を行い短いほうを時間Ｔとして特定せずに、ＩＮＶＩＴＥ要求６０の有効時間もしくは暫定応答制限時間のどちらかをあらかじめ選んでおき、このいずれかの値をスリープ復帰時刻と比較して、Ｔｒｙｉｎｇ６１を代理で送出する必要があるか否かを判断しても良い。例えば暫定応答制限時間として公に定められた値を採用するなら、制御部１０はＩＮＶＩＴＥ要求６０を受信すると、スリープ復帰時刻管理テーブル１５に登録された、ＩＮＶＩＴＥ要求６０の対象となるＯＮＵ４のスリープ復帰時刻と、この暫定応答制限時間とを比較しても良い。もしくはＩＮＶＩＴＥ要求６０の有効時間が比較対象として決められているならば、制御部１０は、ＩＮＶＩＴＥ要求６０に含まれるＥｘｐｉｒｅフィールド等から抽出された有効時間と、スリープ復帰時刻とを比較しても良い。

また、図９の実施例では、ＯＬＴ２からＯＮＵ４にスリープ状態要求６２を問い合わせてから、ＯＬＴ２からＯＮＵ４にスリープ不許可信号６４を送信することでＯＮＵ４が起動する。しかし、ＯＬＴ２がスリープ状態要求６２の代わりにスリープ状態から復帰することを要求する信号をＯＮＵ４に送信し、これを受けたＯＮＵ４が稼動状態に移行するようにしても良い。前者の図９の実施例に示した方法には、図４に示した通信シーケンスを使用できるため、信号の種類や、ＯＬＴ２およびＯＮＵ４の内部処理のバリエーションを少なくし、装置の開発を容易にするという利点がある。一方後者の方法には、ＯＮＵ４が起動する時間を短縮することができるという利点がある。

図１０はＯＬＴ２の着呼に対する代理応答フローである。制御部１０はＯＬＴ２と接続されているＯＮＵ４のうちどれかがスリープ状態から復帰するかどうか（３０）、ＩＮＶＩＴＥ要求６０が上位ネットワークから送信されて電気側送受信部８で受信されているかどうか（３１）、ＯＬＴ２と接続されているＯＮＵのうちどれかからスリープ要求信号５０が送信されて光側送受信部９で受信されているかどうか（３２）、ＯＬＴ２と接続されているＯＮＵ４のうちどれかからスリープ復帰要求５６が送信されて光側送受信部９で受信されているかどうか（３３）の４つのトリガを監視している。ステップ３０〜３３の４つのトリガのうち少なくとも１つが検出されない限り、制御部１０は受信したフレームを転送するか、ＯＮＵ４のスリープ状態によってはキュー１１に蓄積しつつ４つのトリガの監視を継続する。

タイムカウンタ１７の値がスリープ復帰時刻管理テーブル１５のスリープ復帰時刻のどれかに一致した場合（３０でＹｅｓ）、制御部１０はスリープ信号制御部１３にスリープ状態要求信号５２を生成させ、光側送受信部９からスリープ状態要求信号５２を該当するＯＮＵ４に向けて送信し（４５）、ステップ３０〜３３の４つのトリガの監視に移行する。

ＩＮＶＩＴＥ要求６０がＳＩＰ発信端末６から送信され、電気側送受信部８で受信された場合（３１でＹｅｓ）、制御部１０はＩＮＶＩＴＥ要求６０の宛先ＭＡＣアドレスを基にＳＩＰ端末管理テーブル１６を参照することにより該ＩＮＶＩＴＥ要求６０を中継すべきＯＮＵ４を特定する（３５）。さらに制御部１０はスリープ状態管理テーブル１４を参照して該ＯＮＵ４がスリープ状態かどうかを確認する（３６）。該ＯＮＵ４が定常動作状態である場合（３６でＮｏ）、該ＩＮＶＩＴＥ要求６０に対して制御部１０はこれ以上の特別な操作をすることなく光側送受信部９から転送し、ステップ３０〜３３の４つのトリガの監視に戻る。

一方で該ＯＮＵ４がスリープ状態である場合（３６でＹｅｓ）、制御部１０は該ＩＮＶＩＴＥ要求６０をＳＩＰ処理部１８で解析して有効時間を取得する（３７）。制御部１０はこの有効時間と暫定応答制限時間を比較して短いほうの時間Ｔを決定し、さらにＯＮＵ４がＴ後にスリープ状態であるかをスリープ復帰時刻管理テーブル１５を参照することにより特定する（３８）。ＯＮＵ４がＴ以内にスリープ状態から復帰する機会がない場合（３８でＹｅｓ）、制御部１０はＳＩＰ処理部１８にてＴｒｙｉｎｇ応答６１を生成して電気側送受信部８から送信する（３９）。その後に光側送受信部９で受信される該ＩＮＶＩＴＥ要求６５に対するＳＩＰ着信端末５のＴｒｙｉｎｇ応答６６は破棄される。ＲＦＣ３２６１ではＩＮＶＩＴＥ要求を受信したＳＩＰ端末はＴｒｙｉｎｇ応答を再送できないことが定められている。ＳＩＰ着信端末５のＴｒｙｉｎｇ応答を破棄することにより、ＳＩＰ発信端末６またはＳＩＰ中継端末７にＲＦＣ３２６１に違反したＴｒｙｉｎｇ応答が到達しエラーメッセージが送信されることを防ぐ効果がある。ＯＮＵ４がＴ以内にスリープ状態から復帰する機会がある場合（３８でＮｏ）、制御部１０はステップ３０〜３３のトリガの監視に戻る。なお、ステップ３８のどちらの場合もＩＮＶＩＴＥ要求はＯＮＵ４が定常動作状態となった後、ＯＬＴ２の光側送受信部９から転送される。

ＯＬＴ２の光側送受信部９がスリープ要求信号６３を受信した場合（３２）、制御部１０は、スリープ制御信号処理部１３で解析され特定されたＯＮＵ４宛ての下りフレームがキュー１１に蓄積されていないかキュー監視部１２を参照することで確認する（４０）。該ＯＮＵ４宛ての下りフレームがキュー１１に蓄積されている場合、スリープ要求は許可されない。制御部１０はスリープ制御信号処理部１３でスリープ不許可信号を生成し、光信号送受信部９から送信するとともに（４１）、スリープ状態管理テーブル１４に当該ＯＮＵ４が定常運用状態であることを登録し、スリープ復帰時刻管理テーブル１５に登録されているＯＮＵ４のスリープ復帰時刻の情報を削除する（４３）。一方でＯＮＵ４宛ての下りフレームがキュー１１に蓄積されていない場合（４０でＮｏ）、スリープ要求は許可される。制御部１０は、スリープ制御信号処理部１３でスリープ許可信号を生成し、光信号送受信部９から送信するとともに（４２）、スリープ状態管理テーブル１４に当該ＯＮＵ４がスリープ状態であることを登録し、スリープ復帰時刻管理テーブルにＯＮＵ４がスリープ状態から復帰する時刻情報を登録する（４３）。

スリープ復帰要求信号が光側送受信部９で受信されたとき（３３でＹｅｓ）、送信元のＯＮＵ４はスリープ状態から定常動作状態へ復帰している。制御部１０は、スリープ状態管理テーブル１４にＯＮＵ４が定常動作状態である情報を登録し、スリープ復帰時刻管理テーブルからＯＮＵ４のスリープ復帰時刻情報を削除する（３４）。この後再び４つのトリガの監視を継続する。

なお、ＳＩＰ着信端末６からＳＩＰ発信端末５に向けて発呼がなされる場合は、ＩＮＶＩＴＥ要求を送信する前にＳＩＰ発信端末５のアドレス解決のために予め上りフレームが発生するため、その時点でＯＮＵ４は光送受信回復の手続きに入ることができる。従ってＩＮＶＩＴＥ要求の送信時に光送受信が回復されており、ＩＮＶＩＴＥ要求やそれにともなう発呼の手続きは遮られない。

図１１は、ＯＬＴ２の制御部１０が電気側送受信部８から受信するＩＮＶＩＴＥ要求６０の例と、該ＩＮＶＩＴＥ要求６０に対応するＴｒｙｉｎｇ応答６１の例である。特にＳＩＰメッセージの構成例について説明する。Ｔｒｙｉｎｇ応答６１の１行目のスタートラインは、ＳＩＰのバージョンが記述される。２行目以降のヘッダフィールドはＩＮＶＩＴＥ要求６０のＶｉａ、Ｃａｌl−ＩＤ、Ｆｒｏｍ、Ｔｏ、ＣＳｅｑフィールドをコピーすることにより構成できる。ヘッダフィールドの最後のＣｏｎｔｅｎｔ−Ｌｅｎｇｔｈフィールドの値は０である必要がある。

制御部１０は、ヘッダフィールドの後に１行分空行を挿入し、ボディ部は付与しない。以上の手順により単純な構成のＴｒｙｉｎｇ応答６１を生成することができる。図１０は例であるのでＩＮＶＩＴＥ要求６０のヘッダフィールドによってはＴｒｙｉｎｇ応答６１に付与すべきヘッダフィールドは増加する。ヘッダフィールドの詳細についてはＲＦＣ３２６１等において開示されている。

なお、本実施例では、ＳＩＰのセッションを確立する場合を例に説明をしたが、本発明はＳＩＰに限らず他のプロトコルにも適用できる。つまり本発明は、ある信号に対しある時間内に応答することが求められる場合、その信号による処理を切断させないために、信号を中継する中継装置が、その先にある他の装置のスリープ時間を把握し、必要に応じて他の装置の代理でその信号に対し応答するものである。例えば、ＳＩＰ以外のプロトコルを用いてＩＰ電話の呼接続を行なう場合にも、本発明を実施することができる。また、ＰＯＮのネットワーク構成を挙げて実施例を説明したが、信号やパケット、データを中継する装置であれば本発明を実施することができ、本発明の実施はＰＯＮのデータ中継装置に限られない。

以上、本実施例によれば、ＯＬＴ２が各ＯＮＵ４のスリープ復帰時刻を把握しているため、ＯＬＴ２が任意のＯＮＵ４の配下にあるＳＩＰ着信端末５宛に、ＳＩＰのＩＮＶＩＴＥ要求のような応答するのに時間の制限がある信号を受信したとき、ＯＬＴ２は当該ＩＮＶＩＴＥ要求を破棄や再送信させることなくＳＩＰ着信端末５に送信することができる。このように本実施例によれば、大きなレイテンシが許容されないＩＰ電話の着呼要求等を切断または再送させることなしに、ＯＮＵ４をスリープ状態に移行・復帰させることができる。また、非通信時に低電力動作を行うＯＮＵを得ることができる。

１ 上位ネットワーク
２ 局側光伝送路終端装置（ＯＬＴ）
３ 光スプリッタ
４ 加入者側光伝送路終端装置（ＯＮＵ）
５ ＳＩＰ着信端末
６ ＳＩＰ発信端末
７ ＳＩＰ中継端末
１０ ＯＬＴの制御部
１３ ＯＬＴのスリープ制御信号処理部
１４ ＯＬＴのスリープ状態管理テーブル
１５ ＯＬＴのスリープ復帰時刻管理テーブル
１６ ＯＬＴのＳＩＰ端末管理テーブル
１７ ＯＬＴのタイムカウンタ
１８ ＯＬＴのＳＩＰ処理部
１９ ＯＬＴのスリープ時間管理テーブル
２２ ＯＮＵの制御部
２４ ＯＮＵのキュー監視部
２５ ＯＮＵのスリープ制御信号処理部
２６ ＯＮＵのタイムカウンタ
２７ ＯＮＵのスリープ状態制御部

Claims (11)

1. ネットワークと、それぞれが端末装置を収容する複数の加入者側装置と、に接続され、前記ネットワークから受信したデータを前記加入者側装置を介して前記端末装置に向けて送信するＰＯＮの局側装置において、
   前記複数の加入者側装置の少なくとも一部について、それぞれの前記加入者側装置を識別する第１の識別情報と、当該加入者側装置が収容する前記端末装置を識別する第２の識別情報と、の対応関係を保持する第１の管理テーブルと、
   前記複数の加入者側装置の少なくとも一部について、それぞれの前記加入者側装置の前記第１の識別情報と、当該加入者側装置が機能の少なくとも一部を停止させているスリープ状態から復帰する時刻であるスリープ復帰時刻を管理する第２の管理テーブルと、
   前記ネットワークから受信して前記加入者側装置に向けて送信するフレームに含まれる前記第２の識別情報に対応する前記第１の識別情報を前記第１の管理テーブルから取得し、当該取得した前記第１の識別情報に対応する前記スリープ復帰時刻を前記第２の管理テーブルから取得し、当該取得したスリープ復帰時刻が、当該フレームに対して応答を返すべき制限時間を越える場合に、前記フレームの送信元に、前記フレームを受信したことを通知する応答を前記ネットワークを介して行なう制御部と、を有することを特徴とする局側装置。
2. 請求項１に記載の局側装置において、
   前記加入者側装置に向けて送信するフレームは、前記端末を着信先とするＳＩＰのＩＮＶＩＴＥに関連するフレームであり、前記フレームを受信したことを通知する応答は、ＳＩＰのＴｒｙｉｎｇであることを特徴とする局側装置。
3. 請求項２に記載の局側装置において、
   前記制御部は、前記端末装置が前記加入者側装置を介して送信する、ＳＩＰのＲｅｇｉｓｔｅｒに関連するフレームを受信すると、当該フレームから前記第１の識別情報および前記第２の識別情報を抽出し、前記第１の管理テーブルに対応付けて保持することを特徴とする局側装置。
4. 請求項３に記載の局側装置において、
   前記第２の識別情報はＭＡＣアドレスであることを特徴とする局側装置。
5. 請求項２に記載の局側装置において、
   前記制限時間は、ＳＩＰの規格に定められた応答制限時間または、前記ＩＮＶＩＴＥの有効時間であることを特徴とする局側装置。
6. 請求項２に記載の局側装置において、
   前記制御部は、ＳＩＰのＲＦＣに定められた応答制限時間と、前記ＩＮＶＩＴＥの有効時間とを比較して、短いほうの時間を前記制限時間とすることを特徴とする局側装置。
7. 請求項１に記載の局側装置において、
   前記制御部は、前記スリープ復帰時刻になってから、スリープから復帰するよう前記加入者側装置に通知することを特徴とする局側装置。
8. 複数の加入者側装置と接続されるＰＯＮの局側装置において、
   前記複数の加入者側装置の少なくとも一部について、当該加入者側装置が機能の少なくとも一部を停止させているスリープ時間を記憶し、スリープしている前記加入者側装置へＳＩＰのＩＮＶＩＴＥを中継するときに、当該ＩＮＶＩＴＥに応答を返す制限時間内に当該加入者側装置がスリープから復帰するか否かを前記スリープ時間に基づいて判断し、復帰しないと判断した場合はＳＩＰのＴｒｙｉｎｇを前記ＩＮＶＩＴＥの送信元に返信することを特徴とする局側装置。
9. 局側装置と通信を行なう、ＰＯＮの加入者側装置において、
   自装置を経由するフレームの頻度を監視し、当該頻度が小さい場合に、機能の少なくとも一部を停止させるスリープ状態への移行を要求するスリープ状態制御部と、
   前記スリープ状態制御部からの要求に応じて、前記局側装置に送信する、自装置のスリープ状態への移行を要求するスリープ要求信号を生成するスリープ制御信号処理部と、
   前記スリープ要求信号に対する応答として前記局側装置から受信した、スリープを許可するスリープ許可信号に含まれるスリープ時間を抽出し、当該抽出したスリープ時間を前記スリープ状態制御部に通知し、自装置の機能の少なくとも一部を停止させる制御部と、を有し、
   前記スリープ状態制御部は、前記通知されたスリープ時間が経過すると、前記制御部にスリープ状態からの復帰を要求することを特徴とする加入者側装置。
10. 請求項９に記載の加入者側装置において、
    前記制御部は、前記スリープ状態制御部からスリープ状態からの復帰を要求されると、前記停止させた機能の少なくとも一部を起動し、前記局側装置からの問い合わせに応じて、自装置から前記局側装置に向けて送信するフレームの有無を調べて前記スリープ状態制御部に通知し、
    前記スリープ状態制御部は、前記制御部から、前記局側装置に向けて送信するフレームが存在しないことを通知されると、前記スリープ要求信号を生成することを特徴とする加入者側装置。
11. 請求項９に記載の加入者側装置において、
    前記制御部は、前記スリープ状態制御部からスリープ状態からの復帰を要求されると、前記停止させた機能の少なくとも一部を起動し、前記局側装置からの問い合わせに応じて、自装置から前記局側装置に向けて送信するフレームの有無を調べて前記スリープ状態制御部に通知し、
    前記スリープ状態制御部は、前記制御部から、前記局側装置に向けて送信するフレームが存在することを通知されると、前記局側装置に自装置がスリープ状態から復帰することを通知するスリープ復帰要求信号を生成することを特徴とする加入者側装置。

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