JP2012175654A - 光通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スリープ制御を実行し、なおかつ外部からの受信データを保持しておくためのバッファ容量を削減しつつデータ廃棄の発生頻度を低く抑える光通信システムを得ること。
【解決手段】本発明にかかる光通信システムは、上位装置１に接続された局側装置２と、光ファイバを介して局側装置２に接続され、局側装置２から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置３と、を備え、局側装置２は、下りデータの送信開始予告通知を上位装置１から受けた場合、加入者側装置３のうち、スリープ状態の加入者側装置３を起動させるとともに、上位装置１から下りデータの送信完了通知を受けるまでの間、いずれの加入者側装置３に対してもスリープ状態への遷移を許可しないこととした。
【選択図】図１

Description

本発明は、局側の通信装置と加入者側の通信装置とを光ファイバ経由で１対多接続した形態の光通信システムおよび通信制御方法に関する。

局とユーザ宅を接続するアクセス網において、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）の一方式であるＰＯＮシステムは、その高速性と経済性の点から急速に普及している。

ＰＯＮシステムは、局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Termination）に、複数の光ファイバに信号出力を分岐させる光スプリッタを介して、複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が接続されて構成されている。ＯＮＵにはＬＡＮケーブルを介し、下位装置であるＴＥ（Terminal Equipment）が接続される。ＴＥにはＨＧＷ（Home Gate Way）やＶｏＩＰ―ＴＡ(Voice over Internet Protocol-Terminal Adapter)、ＰＣ等が該当する。

当初のＰＯＮシステムにおいては、ユーザ宅内に設置されたＯＮＵが、データ通信を行わない待機時も常にＯＬＴやＴＥとリンクを確立した状態を継続してデータの送受信が可能な状態を維持し続けるようになっており、消費電力が大きいという問題点があった。これを解決するための技術として、非特許文献１には、ＯＬＴからの指示やＯＮＵ自身の判断によって、ＯＮＵの上り送信のみをスリープさせ、ＯＮＵに上りデータ送信要求があった場合に上り送信のスリープを解除する手法や、ＯＮＵからのスリープ要求があった場合、ＯＬＴはスリープ承認を通知して、ＯＮＵに指定時間分上下送受信をスリープさせ、その後ＯＮＵは間欠的に起動して、継続的にスリープするか起動するかを選択してＯＬＴへ通知する手法が開示されている。

ITU-T G.Supplement 45 GPON power conservation.

しかしながら、非特許文献１において開示された手法は、ＰＯＮシステム内に閉じた方式でありＰＯＮシステムの外からＯＮＵを起動・スリープする場合については考慮されていない。たとえば、ＰＯＮのパワーセーブ時に緊急放送や定時に情報を送信するアプリケーション等を実施する場合について考える。ＯＮＵを起動しないままデータ送信を行うケースにおいては、ＯＬＴにＯＮＵが起動するまでデータを保持するためのバッファをもたせるようにした場合、送信遅延が大きくなり実装しなければならないバッファ容量も大きくなってしまう。また、ＯＬＴにバッファをもたせない場合には、ＯＮＵが起動するまでにデータが廃棄されてしまい、正常に受信することができない。このように、これまでのＰＯＮシステムは、スリープ制御動作（省電力動作）を実施することに伴って発生する解決すべき問題点を有していた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、省電力化のためのスリープ制御を行う光通信システムにおいて、外部からの受信データを保持しておくためのバッファ容量を削減しつつデータ廃棄の発生頻度を低く抑え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、上位装置に接続された局側装置と、光ファイバを介して前記局側装置に接続され、前記局側装置から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置と、を備え、前記局側装置は、下りデータの送信開始予告通知を前記上位装置から受けた場合、前記加入者側装置のうち、スリープ状態の加入者側装置を起動させるとともに、前記上位装置から下りデータの送信完了通知を受けるまでの間、いずれの加入者側装置に対してもスリープ状態への遷移を許可しないことを特徴とする。

本発明によれば、外部からデータが送信されてくる前にスリープ状態を解除するので、外部からの受信データを保持しておくためのバッファの容量を削減しつつデータ廃棄の発生頻度を低く抑えることができる、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全体構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１のＯＬＴおよびＯＮＵの構成例を示す図である。 図３は、実施の形態１の光通信システムにおける下りデータ送信動作の一例を示す図である。 図４は、実施の形態２の光通信システムにおける下りデータ送信動作の一例を示す図である。 図５は、実施の形態３のＯＬＴおよびＯＮＵの構成例を示す図である。 図６は、実施の形態３の光通信システムにおける上りデータ送信動作の一例を示す図である。 図７は、実施の形態４の光通信システムにおける上りデータ送信動作の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる光通信システムおよび通信制御方法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。

実施の形態１．
まず、光通信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全体構成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、ネットワークを介して上位装置１に接続されたＯＬＴ２と、光スプリッタを介してＯＬＴ２に接続されたＯＮＵ３と、を含んで構成されており、ＯＮＵ３には下位装置４が接続されている。ＯＬＴ２とＯＮＵ３は１対Ｎ（Ｎは１以上の整数）接続されている。

上位装置１は、例えば、定時にデータ送信を行うアプリケーションを実行するサーバ等の装置である。ＯＬＴ２は、上位装置１からの要求に応じて、収容しているＯＮＵを起動・スリープする機能を有する局側装置である。ＯＮＵ３は、加入者側装置であり、下位装置４は上位装置１からのデータを受信する装置である。

本実施の形態の光通信システムにおいては、上位装置１とＯＬＴ２の間で終端するスリープ連携制御メッセージを定義し、ＯＬＴ２とＯＮＵ３の間で閉じているスリーププロトコルとの連携を行う機能を具備し、ＯＮＵ３のスリープ制御の許可，禁止を制御する。スリープ連携制御メッセージとは、上位装置１がＯＬＴ２に対してＯＮＵ３のスリープ制御許可／禁止を指示するための制御メッセージである。詳細については別途説明するが、本実施の形態では、上位装置１は、スリープ制御禁止を示す制御メッセージとして「スリープ連携制御メッセージ（送信要求）」を送信し、スリープ制御許可を示す制御メッセージとして「スリープ連携制御メッセージ（送信終了）」を送信する。

なお、ＯＮＵ３は、スリープ状態に移行可能と判断した場合にスリープ要求をＯＬＴ２に送信し、これに対する応答としてスリープ許可を受信するとスリープ状態に遷移する。ここで、スリープ状態とは、ＯＬＴ２または下位装置４から送信された信号の受信は可能であるが、ＯＬＴ２および下位装置４への信号送信は不可能な状態（送信動作を停止した状態）とする。スリープ状態に移行可能かどうかの判断は、例えば、一定時間にわたって上りデータおよび下りデータを受信しなかった場合に移行可能と判断する。ただし、この制御手順に限定するものではない。ＯＬＴ２とＯＮＵ３の間で行うスリープ制御はどのような手順で行ってもよい。スリープ状態への移行条件もこれに限定されない。

次に、光通信システムを構成している各装置について説明する。図２は、ＯＬＴ２およびＯＮＵ３の構成例を示す図である。

図示したように、ＯＬＴ２は、上位装置１とのインタフェースであるＳＮＩ（Service Node Interface）ポート２１と、上りフレームを処理するための上りフレーム処理部２２と、下りフレームを処理するための下りフレーム処理部２３と、ＯＮＵ３との間で送受信する制御信号の処理、およびデータ送受信処理を実施するＰＯＮ信号処理部２４と、ＯＮＵ３とのインタフェースであるＰＯＮポート２５と、ＯＮＵ３の起動・スリープを制御するためのスリープ制御部２６と、上位装置１との間で送受信するスリープ連携制御メッセージを終端するためのスリープ連携制御部２７とを備える。スリープ連携制御メッセージを受信したＯＬＴ２は、受信したメッセージがスリープ制御の許可を示す「スリープ連携制御メッセージ（送信終了）」の場合、配下の各ＯＮＵ３のスリープ制御を行う。受信したメッセージがスリープ制御の禁止を示す「スリープ連携制御メッセージ（送信要求）」の場合には、スリープ制御を行わない。すなわち、ＯＮＵ３からスリープ状態への移行要求を受けたとしても、スリープ状態への移行を許可しない。

一方、ＯＮＵ３は、下位装置４とのインタフェースであるＵＮＩ（User Network Interface）ポート３１と、上りフレームを処理するための上りフレーム処理部３２と、下りフレームを処理するための下りフレーム処理部３３と、ＯＬＴ２との間で送受信する制御信号の処理、およびデータ送受信処理を実施するＰＯＮ信号処理部３４と、自装置内の各部（送信動作に関連するブロック）の起動・スリープを制御するためのスリープ制御部３５と、ＯＬＴ２とのインタフェースであるＰＯＮポート３６とを備える。

次に、ＯＬＴ２の動作について説明する。なお、特徴的な動作を中心に説明を行う。

ＯＬＴ２においては、上位装置１から送信された信号（下りフレーム）を受信すると、この受信信号の内容を下りフレーム処理部２３が確認し、受信信号がスリープ連携制御メッセージの場合、このメッセージをスリープ連携制御部２７へ転送する。ここで、受信した信号がスリープ連携制御メッセージかどうかを下りフレーム処理部２３が判定できるようにするために、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのＴｙｐｅ値を使用する。すなわち、上位装置１は、スリープ連携制御メッセージ用に定義しておいたＴｙｐｅ値を設定したフレームにてスリープ連携制御メッセージを送信する。なお、スリープ連携制御メッセージの詳細種別（メッセージがスリープ制御の許可を示すものか、それともスリープ制御の禁止を示すものか）により異なるＴｙｐｅ値を設定するようにしてもよい。ただし、実際はこの限りではない。他の手法にてスリープ連携制御メッセージかどうかを判定するようにしてもよい。

スリープ連携制御部２７は、前記スリープ連携制御メッセージを検知した場合、スリープ連携制御メッセージの内容を精査して情報を抽出する。スリープ連携制御メッセージには、スリープ制御の許可／禁止を指示する情報が含まれ、スリープ制御の禁止を指示する情報が含まれている場合には、さらに、たとえば、上位装置１の送信開始時刻、送信データの種類、送信データレート等が含まれる。ただし、実際はこの限りではない。情報抽出が終了すると、抽出した情報がスリープ制御の禁止を示していれば、この抽出した情報及びＯＮＵ起動指示をスリープ制御部２６に通知する。一方、抽出した情報がスリープ制御の許可を示していれば、スリープ制御開始指示をスリープ制御部２６に通知する。

スリープ制御部２６は、スリープ連携制御部２７からＯＮＵ起動指示を受けた場合、自身（自ＯＬＴ）配下の全てのスリープ中のＯＮＵ３に対して起動指示を行うため、スリープ制御メッセージ（起動指示）を生成してＰＯＮ信号処理部２４へ送信する。ＰＯＮ信号処理部２４は、ＰＯＮポート２５を介して、前記スリープ制御メッセージ（起動指示）をスリープ中のＯＮＵ３に対して送信する。

その後、上記スリープ制御メッセージ（起動指示）を受信して起動した（スリープ状態から復帰した）各ＯＮＵ３からスリープ制御メッセージ（起動応答）が送信されてくると、ＰＯＮポート２５を介してＰＯＮ信号処理部２４が受信する。受信したメッセージはスリープ制御部２６に転送される。スリープ制御部２６は、スリープしていた全ＯＮＵからスリープ制御メッセージ（起動応答）を受信し、自身配下の全てのＯＮＵ３が非スリープ状態（起動状態）になったことを検知すると、スリープ連携制御部２７に対して起動完了を通知する（配下の全ＯＮＵ３が起動状態となったことを通知する）。

スリープ連携制御部２７は、スリープ制御部２６からの通知を受けて全ＯＮＵ３が起動状態となったことを検知した場合、スリープ制御部２６に対して、ＯＮＵ３に対するスリープ禁止を通知し、スリープ制御部２６はスリープ禁止の通知を受けると、ＯＮＵ３へのスリープ制御を停止する。なお、スリープ制御部２６は、配下の全てのＯＮＵ３が非スリープ状態（起動状態）になったことを認識すると、上記のスリープ禁止がスリープ連携制御部２７から通知されてくるのを待つことなくスリープ制御を停止してもよい。すなわち、上述した「スリープ連携制御部２７がスリープ制御部２６に対してスリープ禁止を通知する動作」を省略してもよい。

その後、ＯＬＴ２は、上位装置１からデータが送信されてくると、それを受信して配下の全ＯＮＵ３へ送信する。

また、ＯＬＴ２においては、上位装置１によるデータ送信が終了し、スリープ連携制御メッセージ（送信終了）が送信されてくると、下りフレーム処理部２３がこのメッセージを受信し、スリープ連携制御部２７に転送する。スリープ連携制御部２７は、スリープ連携制御メッセージ（送信終了）を受け取ると、スリープ制御部２６に対してＯＮＵ３のスリープ許可を通知する。スリープ許可の通知を受けたスリープ制御部２６は、停止していたスリープ制御を再開する。

データ（上りデータ，下りデータ）を受信した場合の動作については、既存の一般的なＯＬＴによるデータ送受信動作と同様であるため、詳細説明は省略する。

ＯＮＵ３の動作について説明する。なお、ＯＮＵ３は、スリープ中の状態から起動状態となる場合の動作に特徴を有しているため、この部分について説明する。

スリープ中のＯＮＵ３において、ＰＯＮ信号処理部３４は、ＯＬＴ２から送信された信号を受信すると、その種別を確認する。そして、スリープ制御メッセージ（起動指示）を受信した場合には、受信したメッセージをスリープ制御部３５へ転送する。スリープ制御メッセージ（起動指示）を受信したスリープ制御部３５は、自ＯＮＵ３内のスリープしているブロックを起動させ、起動状態となったことを示すスリープ制御メッセージ（起動応答）をＰＯＮ信号処理部３４へ送信する。ＰＯＮ信号処理部３４は、このメッセージをＰＯＮポート３６経由でＯＬＴ２へ送信する。その後、ＯＬＴ２からのデータフレームを受信した場合、下位装置４へ転送する。

次に、図３に従って全体の動作を説明する。なお、図３は、実施の形態１の光通信システムにおける下りデータ送信動作の一例を示す図であり、上位装置１、ＯＬＴ２、ＯＮＵ３および下位装置４間の下りデータ送信時のシーケンスを示している。

まず、機器の初期設定を行う場合に、上位装置１において、スリープ連携制御を開始してからデータ送信までの時間（以後、連携制御時間という）を設定する。連携制御時間は、ネットワーク遅延とＯＮＵ３のスリープからの起動時間（スリープ状態から起動状態となるまでの所要時間）の合計である。ネットワーク遅延については事前に計測する。但し揺らぎもあるためいくつかの候補から最悪値を採用する。また、ＯＮＵ３のスリープからの起動時間については、連携制御時間の設定時にＯＬＴ２から取得する、もしくは、事前に規定された時間を採用する。なお、この初期設定動作については、図３への記載を省略している。

上位装置１は、下りデータ送信の実施を決定すると、データの送信開始時刻を決定し、この送信開始時刻よりも一定時間（上記の連携制御時間に相当）だけ前に、ＯＬＴ２に対してスリープ連携制御メッセージ（送信要求）を送信する（ステップＳ１１）。このメッセージを受信したＯＬＴ２はスリープしているＯＮＵ３に対してスリープ制御メッセージ（起動指示）を送信する（ステップＳ１２）。スリープ中のＯＮＵ３は、スリープ制御メッセージ（起動指示）を受信すると、スリープ状態を解除し、起動状態となったことを示すスリープ制御メッセージ（起動応答）をＯＬＴ２に対して送信する（ステップＳ１３）。ＯＬＴ２は、配下の全ＯＮＵ３が起動状態となったことを検出すると、上述したとおり、ＯＮＵ３に対するスリープ制御動作を停止する。なお、ＯＬＴ２は、スリープ連携制御メッセージ（送信要求）を受信した時点で全ＯＮＵ３が起動状態にあれば（スリープ中のＯＮＵ３が存在していなければ）、ステップＳ１２を実行することなく、直ちに、ＯＮＵ３に対するスリープ制御動作を停止する。

その後、上位装置１は、データ送信開始時刻になると、データ送信を開始する。そして、データ送信が完了すると、ＯＬＴ２に対してスリープ連携制御メッセージ（送信終了）を送信する（ステップＳ１４）。このメッセージを受信したＯＬＴ２は、上述したとおり、ＯＮＵ３のスリープ制御動作を再開する。

以上のように、本実施の形態の光通信システムにおいて、下りデータを送信する上位装置１は、まず、スリープ連携制御メッセージ（送信要求）を送信することにより、ＯＬＴ２に対してＯＮＵ３のスリープを解除させるとともにスリープ制御を禁止させる指示を行い、全てのＯＮＵ３のスリープ解除が完了するまでの所要時間に相当する一定時間（上述した連携制御時間）が経過してから下りデータを送信し、データ送信完了後には、スリープ連携制御メッセージ（送信終了）を送信することにより、スリープ制御の再開を許可することとした。また、ＯＬＴ２は、上位装置１からＯＮＵ３のスリープ解除とスリープ制御の禁止を指示された場合、スリープ中の各ＯＮＵ３を起動させるとともにスリープ制御動作を停止し、スリープ制御の再開が許可されるとＯＮＵ３のスリープ制御を再開することとした。これにより、下りデータの送信が開始される前に全てのＯＮＵ３が起動中の状態となるので、システムの省電力化を実現できるとともに、各ＯＬＴ２のバッファ容量を削減しつつデータ廃棄の発生頻度を低く抑えることができる。また、下りデータの遅延（下りデータがＯＬＴ２で受信されてからＯＮＵ３へ送信されるまでの時間）についても、スリープ中の各ＯＮＵ３が起動するまでの間にＯＬＴ２でバッファリングを行わないため、低く抑えることができる。

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、上位装置１が、まずスリープ連携制御メッセージを送信してＯＬＴ２にデータの送信要求を行い、その後、送信許可を受けることなく、一定時間が経過するとデータを送信することとしたが、次に、上位装置１がデータの送信要求を行った後、その応答として送信許可を受けるとデータを送信する実施の形態を説明する。なお、システムの全体構成および各装置（ＯＬＴ，ＯＮＵ）の構成は実施の形態１と同様である（図１，図２参照）。本実施の形態では、実施の形態１と異なる部分について説明する。

実施の形態２のＯＬＴ２の動作について説明する。

ＯＬＴ２は、上位装置１からスリープ連携制御メッセージ（送信要求）を受信した場合、実施の形態１と同様に、全ＯＮＵ３に対して起動指示を送信する。すなわち、ＯＬＴ２において、スリープ制御部２６がスリープ制御メッセージ（起動指示）生成し、これをＰＯＮ信号処理部２４がＰＯＮポート２５経由でスリープ中の各ＯＮＵ３へ送信する。ＯＬＴ２は、その後、スリープしていた全ＯＮＵ３が起動したことを検出すると、スリープ制御動作を停止する。すなわち、ＯＬＴ２において、スリープ制御部２６は、スリープしていた全ＯＮＵ３からスリープ制御メッセージ（起動応答）を受信すると、スリープ連携制御部２７へ全ＯＮＵ３起動完了を通知し、この通知を受けたスリープ連携制御部２７は、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を生成して上りフレーム処理部２２へ送信する。上りフレーム処理部２２は、スリープ連携制御部２７から受け取ったスリープ連携制御メッセージ（送信許可）をＳＮＩポート２１経由で上位装置１に送信する。その後、上位装置１から送信されるデータを全ＯＮＵ３に対して送信する。

次に、図４に従って全体の動作を説明する。なお、図４は、実施の形態２の光通信システムにおける下りデータ送信動作の一例を示す図であり、上位装置１、ＯＬＴ２、ＯＮＵ３および下位装置４間の下りデータ送信時のシーケンスを示している。この図４に示したシーケンスは、図３に示したシーケンス（実施の形態１のシーケンス）に対してステップＳ２１の動作を追加したものである。

本実施の形態の光通信システムにおいて、上位装置１、ＯＬＴ２およびＯＮＵ３は、実施の形態１で説明したステップＳ１１〜Ｓ１３を実行し、次に、ＯＬＴ２は、上位装置１に対してデータ送信を許可するスリープ連携制御メッセージ（送信許可）を送信する（ステップＳ２１）。なお、ＯＬＴ２は、実施の形態１と同様に、配下の全ＯＮＵ３が起動状態となったことを検出すると、ＯＮＵ３に対するスリープ制御動作を停止する。また、ＯＬＴ２は、スリープ連携制御メッセージ（送信要求）を受信した時点で全ＯＮＵ３が起動状態にあれば（スリープ中のＯＮＵ３が存在していなければ）、ステップＳ１２を実行することなく、直ちに、ＯＮＵ３に対するスリープ制御動作を停止するとともに、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を送信する。上位装置１は、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信後、データ送信開始時刻になると、データ送信を開始する。上位装置１は、データ送信が完了するとＯＬＴ２に対してスリープ連携制御メッセージ（送信終了）を送信し（ステップＳ１４）、このメッセージを受信したＯＬＴ２は、ＯＮＵ３のスリープ制御動作を再開する。

このように、本実施の形態において、ＯＬＴ２は、配下の全ＯＮＵ３が起動状態となったことを検出すると、その旨を上位装置１に通知することとした（実施の形態１で説明した動作に加えてステップＳ２１の動作を実行することとした）。これにより、実施の形態１で示した効果が得られるとともに、上位装置１はＯＬＴ２配下の全ＯＮＵ３が起動したことを検出できるようになり、確実なデータ送信を実施することができる。また、実施の形態１の手順だと連携制御時間の最大値を盛り込む必要があるが、本実施の形態の手順だとＯＬＴ２から上位装置１へ応答（送信を許可するスリープ連携制御メッセージ）が返るため、予め設定しておく連携制御時間の短縮が可能となる。

なお、上記説明において、上位装置１は、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信後、データ送信開始時刻となった後にデータ送信を開始するようにしているが、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信後、直ちにデータ送信を開始してもよい。この場合、上位装置１が下りデータ送信の実施を決定してから実際に送信を開始するまでの時間を短縮化できる。また、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信するか、またはデータ送信開始時刻となった場合にデータ送信を開始するようにしてもよい。

実施の形態３．
以上の実施の形態１，２では、上位装置１から下りデータを送信する場合の動作について説明したが、次に、下位装置４から上りデータを送信する場合の動作について説明する。なお、システムの全体構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。ただし、本実施の形態では、局側装置をＯＬＴ２ａ，加入者側装置をＯＮＵ３ａと呼んで実施の形態１，２の局側装置，加入者側装置と区別する。

図５は、ＯＬＴ２ａおよびＯＮＵ３ａの構成例を示す図である。ＯＬＴ２ａは、ＯＬＴ２（図２参照）からスリープ連携制御部２７を削除したものであり、ＯＮＵ３ａは、ＯＮＵ３（図２参照）にスリープ連携制御部３７を追加するとともにスリープ制御部３５をスリープ制御部３５ａに置き換えたものである。ＯＬＴ２ａ，ＯＮＵ３ａにおいて、ＯＬＴ２，ＯＮＵ３と共通する構成要素には同一の符号を付している。これらの同一符号を付した構成要素については詳細説明を省略する。

ＯＮＵ３ａにおいて、スリープ連携制御部３７は、下位装置４との間で送受信するスリープ連携制御メッセージを終端する。また、受信したスリープ制御メッセージの内容に応じて、スリープ制御の禁止／許可をスリープ制御部３５ａに対して指示する。具体的には、上りデータの送信開始要求を示すスリープ連携制御メッセージ（送信終了）を受信した場合、ＯＬＴ２ａとの間で行うパワーセーブ処理（スリープ制御）の禁止を通知する。また、上りデータ送信が終了したことを示すスリープ連携制御メッセージ（送信終了）を受信した場合、自装置（自ＯＮＵ３ａ）がスリープしてもよい状態であると認識し、パワーセーブ処理の許可を通知する。

スリープ制御部３５ａは、スリープ連携制御部３７からの指示内容などに基づいて、自装置内の各部（送信動作に関連するブロック）の起動・スリープを制御する。

次に、図６に従って全体の動作を説明する。なお、図６は、実施の形態３の光通信システムにおける上りデータ送信動作の一例を示す図であり、上位装置１、ＯＬＴ２ａ、ＯＮＵ３ａおよび下位装置４間の上りデータ送信時のシーケンスを示している。

まず、機器の初期設定を行う場合に、下位装置４において、スリープ連携制御を開始してからデータ送信までの時間（連携制御時間）を設定する。連携制御時間は、ネットワーク遅延とＯＮＵ３ａのスリープからの起動時間（スリープ状態から起動状態となるまでの所要時間）の合計である。ネットワーク遅延については事前に計測する。但し揺らぎもあるためいくつかの候補から最悪値を採用する。また、ＯＮＵ３ａのスリープからの起動時間については、連携制御時間の設定時にＯＮＵ３ａから取得する、もしくは、事前に規定された時間を採用する。なお、この初期設定動作については、図６への記載を省略している。

下位装置４は、上りデータ送信の実施を決定すると、データの送信開始時刻を決定し、この送信開始時刻よりも一定時間（上記の連携制御時間に相当）だけ前に、ＯＮＵ３ａに対してスリープ連携制御メッセージ（送信要求）を送信する（ステップＳ３１）。このメッセージを受信したＯＮＵ３ａは、スリープ中の状態であれば、起動してスリープを解除し、さらに、ＯＬＴ２ａに対してスリープ制御メッセージ（起動要求）を送信する（ステップＳ３２）。

なお、ＯＮＵ３ａは、起動状態においてスリープ連携制御メッセージ（送信要求）を受信した場合、起動状態を維持する。また、ステップＳ３２は実行しない。

その後、下位装置４は、データ送信開始時刻になると、データ送信を開始する。そして、データ送信が完了すると、ＯＮＵ３ａに対して、スリープ制御の再開を許可するスリープ連携制御メッセージ（送信終了）を送信する（ステップＳ３３）。このメッセージを受信したＯＮＵ３ａは、スリープ制御動作を再開する。

以上のように、本実施の形態の光通信システムにおいて、上りデータを送信する下位装置４は、まず、ＯＮＵ３ａに対してスリープを解除させる指示を行い、ＯＮＵ３ａのスリープ解除が完了するまでの所要時間に相当する一定時間（連携制御時間）が経過してから上りデータを送信し、データ送信完了後には、スリープ制御の再開を許可することとした。また、ＯＮＵ３ａは、下位装置４からの指示内容に従ってスリープ制御を開始／停止することとした。これにより、システムの省電力化を実現できるとともに、ＯＮＵ３ａのバッファ容量を削減しつつデータ廃棄の発生を防止できる。また、上りデータの遅延（上りデータがＯＮＵ３ａで受信されてからＯＬＴ２ａへ送信されるまでの時間）についても、ＯＮＵ３ａは起動するまでの間バッファリングを行わないため、低く抑えることができる。

実施の形態４．
以上の実施の形態３では、下位装置４が、まずスリープ連携制御メッセージを送信してＯＮＵ３ａにデータの送信要求を行い、その後、送信許可を受けることなく、一定時間が経過するとデータを送信することとしたが、次に、下位装置４がデータの送信要求を行った後、その応答として送信許可を受けるとデータを送信する実施の形態を説明する。なお、システムの全体構成および各装置（ＯＬＴ，ＯＮＵ）の構成は実施の形態３と同様である（図１，図５参照）。本実施の形態では、実施の形態３と異なる部分について説明する。

図７に従って全体の動作を説明する。なお、図７は、実施の形態４の光通信システムにおける上りデータ送信動作の一例を示す図であり、上位装置１、ＯＬＴ２ａ、ＯＮＵ３ａおよび下位装置４間の上りデータ送信時のシーケンスを示している。この図７に示したシーケンスは、図６に示したシーケンス（実施の形態３のシーケンス）に対してステップＳ４１の動作を追加したものである。

本実施の形態の光通信システムにおいて、下位装置４およびＯＮＵ３ａは、実施の形態３で説明したステップＳ３１およびＳ３２を実行し、次に、ＯＮＵ３ａは、下位装置４に対してデータ送信を許可するスリープ連携制御メッセージ（送信許可）を送信する（ステップＳ４１）。下位装置４は、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信後、データ送信開始時刻になると、データ送信を開始する。下位装置４は、データ送信が完了するとＯＮＵ３ａに対してスリープ連携制御メッセージ（送信終了）を送信し（ステップＳ３３）、このメッセージを受信したＯＮＵ３ａは、スリープ制御動作を再開し、所定の条件を満たした場合にはスリープ状態に遷移して（データの送信動作に関連するブロックをスリープさせて）消費電力を抑える。

なお、ＯＮＵ３ａは、起動状態においてスリープ連携制御メッセージ（送信要求）を受信した場合、ステップＳ３２を実行せずに、直ちにステップＳ４１を実行してスリープ連携制御メッセージ（送信許可）を下位装置４へ送信する。

このように、本実施の形態において、ＯＮＵ３ａは、自身が起動すると、その旨を下位装置４に通知することとした（実施の形態３で説明した動作に加えてステップＳ４１の動作を実行することとした）。これにより、実施の形態３で示した効果が得られるとともに、下位装置４は接続されているＯＮＵ３ａが起動したことを検出できるようになり、確実なデータ送信を実施することができる。また、実施の形態３の手順だと連携制御時間の最大値を盛り込む必要があるが、本実施の形態の手順だとＯＮＵ３ａから下位装置４へ応答（送信を許可するスリープ連携制御メッセージ）が返るため、予め設定しておく連携制御時間の短縮が可能となる。

なお、上記説明において、下位装置４は、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信後、データ送信開始時刻となった後にデータ送信を開始するようにしているが、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信後、直ちにデータ送信を開始してもよい。この場合、下位装置４が上りデータ送信の実施を決定してから実際に送信を開始するまでの時間を短縮化できる。また、スリープ連携制御メッセージ（送信許可）を受信するか、またはデータ送信開始時刻となった場合にデータ送信を開始するようにしてもよい。

なお、下りデータの送受信動作について説明した実施の形態１，２と上りデータの送受信動作について説明した実施の形態３，４は組み合わせて実施することが可能である。例えば、下りデータの送受信時には実施の形態１で説明した制御を行い、上りデータの送受信時には実施の形態３または４の制御を行うように光通信システムを構成してもよい。同様に、実施の形態２で説明した制御と実施の形態３または４で説明した制御とを行うように光通信システムを構成してもよい。

また、各実施の形態においては、光通信システムがＰＯＮシステムの場合について説明したが、局側の通信装置と加入者側の通信装置との間で同様のスリープ制御を行うシステムであれば、本発明を適用可能である。

以上のように、本発明にかかる光通信システムは、スリープ制御により加入者側の通信装置が適宜低消費電力状態に移行して省電力化を実現する光通信システムとして有用である。

１ 上位装置
２，２ａ ＯＬＴ
３，３ａ ＯＮＵ
４ 下位装置
２１ ＳＮＩポート
２２，３２ 上りフレーム処理部
２３，３３ 下りフレーム処理部
２４，３４ ＰＯＮ信号処理部
２５，３６ ＰＯＮポート
２６，３５，３５ａ スリープ制御部
２７，３７ スリープ連携制御部
３１ ＵＮＩポート

Claims (14)

1. 上位装置に接続された局側装置と、
   光ファイバを介して前記局側装置に接続され、前記局側装置から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置と、
   を備え、
   前記局側装置は、下りデータの送信開始予告通知を前記上位装置から受けた場合、前記加入者側装置のうち、スリープ状態の加入者側装置を起動させるとともに、前記上位装置から下りデータの送信完了通知を受けるまでの間、いずれの加入者側装置に対してもスリープ状態への遷移を許可しないことを特徴とする光通信システム。
2. 前記局側装置は、前記下りデータの送信開始予告通知を受けた時点でスリープ状態であったすべての加入者側装置が起動したことを検出した場合、または、前記下りデータの送信開始予告通知を受けた時点ですべての加入者側装置が起動状態であった場合、前記上位装置に対して下りデータの送信を許可する通知を行うことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
3. 前記加入者側装置は、自身に接続された下位装置から上りデータの送信開始予告通知を受け、かつ自身がスリープ状態であれば、スリープ状態を終了して起動状態に遷移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. 前記加入者側装置は、前記上りデータの送信開始予告通知を受けてスリープ状態から起動状態に遷移した場合、または、起動状態において前記上りデータの送信開始予告通知を受けた場合、前記下位装置に対して上りデータの送信を許可する通知を行うことを特徴とする請求項３に記載の光通信システム。
5. 上位装置と、
   前記上位装置に接続された局側装置と、
   光ファイバを介して前記局側装置に接続され、前記局側装置から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置と、
   を備え、
   前記上位装置は、前記局側装置に対して下りデータを送信する場合、まず下りデータの送信開始予告通知を行い、その後、前記局側装置配下の全加入者側装置が起動状態にあると判断した時点で下りデータの送信を開始し、さらに、下りデータの送信が完了した後に下りデータの送信完了通知を行い、
   前記局側装置は、前記下りデータの送信開始予告通知を受けた場合、前記加入者側装置のうち、スリープ状態の加入者側装置を起動させるとともに、前記下りデータの送信完了通知を受けるまでの間、いずれの加入者側装置に対してもスリープ状態への遷移を許可しないことを特徴とする光通信システム。
6. 前記上位装置は、前記下りデータの送信開始予告通知を行った後、所定時間が経過すると、前記局側装置配下の全加入者側装置が起動状態にあると判断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. 前記局側装置は、前記下りデータの送信開始予告通知を受けた時点でスリープ状態であったすべての加入者側装置が起動したことを検出した場合、または、前記下りデータの送信開始予告通知を受けた時点ですべての加入者側装置が起動状態であった場合、前記上位装置に対して下りデータの送信を許可する通知を行い、
   前記上位装置は、前記下りデータの送信を許可する通知を受けた場合、前記局側装置配下の全加入者側装置が起動状態にあると判断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。
8. 局側装置と、
   光ファイバを介して前記局側装置に接続され、前記局側装置から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置と、
   前記加入者側装置に接続された下位装置と、
   を備え、
   前記下位装置は、前記加入者側装置に対して上りデータを送信する場合、まず上りデータの送信開始予告通知を行い、その後、前記加入者側装置が起動状態にあると判断した時点で上りデータの送信を開始し、
   前記加入者側装置は、前記上りデータの送信開始予告通知を受け、かつ自身がスリープ状態であれば、スリープ状態を終了して起動状態に遷移することを特徴とする光通信システム。
9. 前記下位装置は、前記上りデータの送信開始予告通知を行った後、所定時間が経過すると、前記加入者側装置が起動状態にあると判断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. 前記加入者側装置は、前記上りデータの送信開始予告通知を受けてスリープ状態から起動状態に遷移した場合、または、起動状態において前記上りデータの送信開始予告通知を受けた場合、前記下位装置に対して上りデータの送信を許可する通知を行い、
    前記下位装置は、前記上りデータの送信を許可する通知を受けた場合、前記加入者側装置が起動状態にあると判断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。
11. 上位装置と、当該上位装置に接続された局側装置と、光ファイバを介して当該局側装置に接続され、当該局側装置から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置と、を含んだ光通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記上位装置が前記局側装置に対して下りデータの送信を要求する下りデータ送信要求ステップと、
    前記局側装置が、前記下りデータの送信要求を受けた後、前記加入者側装置のうち、スリープ状態の加入者側装置を起動させるとともに、いずれの加入者側装置に対してもスリープ状態への遷移を許可しないスリープ禁止状態に遷移するスリープ制限設定ステップと、
    を含むことを特徴とする通信制御方法。
12. 前記上位装置が、前記下りデータの送信を要求後、前記局側装置が配下の全ての加入者側装置を起動状態にさせるまでの所要時間が経過した後に下りデータの送信を開始し、下りデータの送信が完了するとその旨を前記局側装置に通知する下りデータ送信ステップと、
    前記局側装置が、前記上位装置から下りデータの送信完了通知を受けて前記スリープ禁止状態を解除するスリープ制限解除ステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御方法。
13. 前記局側装置が、前記スリープ禁止状態に遷移後、前記上位装置に対して下りデータの送信許可を通知する送信許可通知ステップと、
    前記上位装置が、前記送信許可を受けて下りデータの送信を開始し、下りデータの送信が完了するとその旨を前記局側装置に通知する下りデータ送信ステップと、
    前記局側装置が、前記上位装置から下りデータの送信完了通知を受けて前記スリープ禁止状態を解除するスリープ制限解除ステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信制御方法。
14. 局側装置と、光ファイバを介して当該局側装置に接続され、当該局側装置から許可が得られた場合に送信動作を停止したスリープ状態に遷移する１つ以上の加入者側装置と、当該加入者側装置に接続された下位装置と、を含んだ光通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記下位装置が前記加入者側装置に対して上りデータの送信を要求する上りデータ送信要求ステップと、
    前記加入者側装置が、前記上りデータの送信要求を受け、かつ自身がスリープ状態であれば、スリープ状態を終了して起動状態に遷移する起動ステップと、
    を含むことを特徴とする通信制御方法。

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