JP2012205279A - タイミング調整装置、タイミング調整プログラム、電力制御システム、通信装置及び終端装置 - Google Patents

Abstract

【課題】それぞれ個別に情報通知を行っている情報を一定のタイミングに集約することで、省電力モードで送信手段を制御する終端装置の電力制御手段を制御して省電力化を図るようにする。
【解決手段】本発明は、複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、終端装置に上記収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整するタイミング調整装置において、情報制御装置に送信させる情報の収集間隔を情報毎に取得する周期取得手段と、各情報の収集間隔に基づいて、各情報の収集タイミングをある期間に集中させるように、各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイミング調整装置、タイミング調整プログラム、電力制御システム、通信装置及び終端装置に関する。本発明は、例えば、終端装置の送信手段の省電力モードの制御を行う電力制御システム及び当該終端装置、上記終端装置に情報を与える通信装置及びタイミング調整装置に適用し得るものである。

近年、通信ネットワークでは、ネットワーク全体での消費電力の削減が強く求められている。通信ネットワーク全体での消費電力を削減する技術として様々なものが検討されている。

光ネットワークの通信経路における情報伝送に関して消費電力を削減する方式として、次のようなものが検討されている。

例えば、光ネットワークの通信経路で通信が行われていないときには、伝送路の帯域を必要な管理信号だけが伝送できる範囲の帯域に落とし、更に伝送装置における電気回路の動作クロックの周波数を小さくして伝送レートを下げる方式がある。

また例えば、光加入者終端装置等の伝送装置が、送信要求を受信するまで（すなわち送信データを受信するまで）情報の送信を休止するスリープモード機能を有する方式もある。このスリープモードによると、光モジュールの発信を停止させることができるので、消費電力を削減することができる。従来、上記のようなスリープモードには、種々の方式が検討されている。例えば必要な送信データが入力されるまで休止状態とする方式や、又例えば、所定時間だけ完全に休止状態となり、その休止状態の終了後に、バッファに蓄積された送信データの送信を行うという方式等がある（特許文献１参照）。

また、光ネットワークを利用する情報機器等との関係で消費電力を削減する技術として、次のようなものが検討されている。

図２は、従来のＦＴＴＨによる宅内ネットワークの通信イメージを示す図である。例えば、図２に示すように、ホームネットワークやオフィスネットワーク等では、宅内に、様々な種類（例えば、温度、湿度、照度、人感等）のセンサを設置し、これらセンサ情報を用いて、エアコンや照明器具やテレビやパーソナルコンピュータ等の種々の情報機器や情報家電（以下、情報機器等）を制御する方式がある。これにより、情報機器等の効率的な運用や、低消費電力を実現できる。

さらに、ホームネットワーク等のセンサ情報や情報機器等を管理するサーバーの消費電力を削減する技術として、次のような技術が検討されている。

例えば、上記宅内のセンサ情報や情報機器等の情報を管理したり、解析したりするサーバーが必要となる。このサーバーについて消費電力を削減する方式として、図２に示すように、各情報機器内やホームネットワーク内にサーバーを設置せず、仮想化されたクラウドネットワーク内の仮想サーバーを利用する方式がある。これにより、サーバー自体の効率を上げ、サーバーの低消費電力を実現することができる。

特開２００５−３２８４３９号公報

上述したように、光ネットワークの通信経路における消費電力を削減する技術として、光加入者終端装置等の伝送装置がスリープモードを設定するものがある。

図３は、スリープモードとして、必要な送信データが入力されるまで休止状態とする方式の動作を説明する説明図である。図３に示すように、この方式の場合、送信要求が伝送装置に与えられると、伝送装置は送信アイドル時間経過後に送信開始を行う。そして送信が終了すると休止状態となる。

つまり、パケットの送信要求があがってから、装置を立ち上げ、光モジュールを立ち上げ、リンクを確立するまでの送信アイドル時間を要する。そのため、この送信アイドル時間を含む遅延が発生するという問題が生じ得る。

また、図４は、スリープモードとして、送信終了後、所定時間間隔で完全に休止状態とする方式の動作を説明する説明図である。図４に示すように、この方式の場合、休止状態に入った後、所定時間経過後に休止状態を解除し、その後再度休止状態に入るまでの間は、通常動作時と同じ状態である。

そのため、送信要求に対し遅延なく伝送を開始する事が可能である。しかし、休止状態中に送信要求が発生した場合は、休止状態を解除するまでの時間分、遅延は非常に大きくなるという問題が生じ得る。

一方、ホームネットワーク等における情報機器等の制御方法は、図５に例示するようなものである。図５に示すように、センサネットワーク等を介して、センサ情報を収集する場合、センサネットワークを終端可能なインタフェースを搭載したホームゲートウェイ（ＨＧＷ）１を経由し、且つ光ネットワークを経由してサーバーに情報を渡す。

図６は、ホームゲートウェイ１が送信要求の契機とする情報の受信タイミングを示す図である。図６において、例えば「Ａ１」の表記は、図５に例示する「温度センサＡ１」からのセンサ情報の受信タイミングを示す。

このとき、図６（Ａ）に示すように、各種センサの種別毎に、センサ情報を収集する間隔は異なっている。さらに、同じ周期のセンサであっても同期していない。図６（Ｂ）に示すように、個別の情報通知毎、例えば「温度センサＡ１」からの情報通知のみで見た場合は、非常に収集周期は長く、情報量も低帯域である。

しかし、センサの種類は複数種類あり、同じ種類のセンサであっても複数個のセンサから情報を収集する必要がある。そのため、ホームゲートウェイ１からサーバー５−１及び５−２に収集データを送信する契機でみると、ランダムに多数の送信要求が発生する事になり、スリープモードの適用が困難となる問題が生じ得る。

そこで、本発明は、それぞれ個別に情報通知を行っている情報を一定のタイミングに集約することで、省電力モードで送信手段を制御する終端装置の電力制御手段を制御することができるタイミング調整装置、タイミング調整プログラム、電力制御システム、通信装置及び終端装置を提供することにある。

かかる課題を解決するために、第１の発明のタイミング調整装置は、複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、終端装置に収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整するタイミング調整装置において、（１）情報制御装置に送信させる情報の収集間隔を情報毎に取得する周期取得手段と、（２）各情報の収集間隔に基づいて、各情報の収集タイミングをある期間に集中させるように、各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明のタイミング調整プログラムは、複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、終端装置に上記収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整するタイミング調整プログラムにおいて、コンピュータを、（１）情報制御装置に送信させる情報の収集間隔を情報毎に取得する周期取得手段、（２）各情報の収集間隔に基づいて、各情報の収集タイミングをある期間に集中させるように、各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段として機能させることを特徴とする。

第３の本発明の戦力制御システムは、複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、終端装置に上記収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整して電力制御を行う電力制御システムにおいて、（１）情報制御装置に送信させる情報の収集間隔を情報毎に取得する周期取得手段と、（２）各情報の収集間隔に基づいて、各情報の収集タイミングをある期間に集中させて送信要求を集約させるように、各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段とを備えることを特徴とする。

第４の本発明の通信装置は、複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる通信装置において、少なくとも、第１の本発明のタイミング調整装置を有するものであることを特徴とする。

第５の本発明の終端装置は、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置において、少なくとも、第４の本発明の通信装置と接続する又は第４の本発明の通信装置を搭載することを特徴とする。

本発明によれば、それぞれ個別に情報通知を行っている情報を一定のタイミングに集約することで、省電力モードで送信手段を制御する終端装置の電力制御手段を制御することができる。

実施形態のネットワークの全体構成を示す全体構成図である。 従来の宅内ネットワークの通信イメージを示す構成図である。 必要な送信データが入力されるまで休止状態となるスリープモードの動作を説明する説明図である。 送信終了後、所定時間間隔で休止状態となるスリープモードの動作を説明する説明図である。 センサ情報を収集して光アクセス回線を介してサーバーに情報伝送するネットワークの構成を示す構成図である。 ホームゲートウェイが送信要求の契機とする情報収集タイミングを示す図である。 実施形態の光加入者終端装置の内部構成を示す内部構成図である。 実施形態のホームゲートウェイの内部構成を示す内部構成図である。 実施形態の情報機器の有する制御部の機能的な構成を示すブロック図である。 実施形態のセンサの内部構成を示す内部構成図である。 実施形態の光加入者終端装置における電力制御部の休止状態の解除の手順を示す説明図である。 実施形態のグループ内調停部によるグループ内調停方法を説明する説明図である。 実施形態のホームゲートウェイにおけるセンサ情報の同期と光加入者終端装置の通信状態を説明する説明図である。 実施形態のグループ間調停部によるグループ間調停方法を説明する説明図である。 実施形態のランダムトラヒック調停部によるランダムトラヒック調停方法を説明する説明図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明のタイミング調整装置、タイミング調整プログラム、電力制御システム、通信装置及び終端装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

この実施形態では、例えば、ＦＴＴＨによりホームネットワークやオフィスネットワーク等を構成する構成要素に、本発明を適用した場合の実施形態を例示する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態のネットワークの全体構成を示す全体構成図である。図１において、ネットワーク１０は、ホームゲートウェイ（ＨＧＷ）１、光加入者終端装置２、光加入者収容装置３、情報機器４、センサＢ１〜センサＢｎ（ｎは正の整数）、センサＣ１〜センサＣｎ、サーバー５（５−１及び５−２）を少なくとも有して構成される。

光加入者終端装置２は、光アクセス回線のユーザ側の終端装置である。光加入者終端装置２は、光信号−電気信号の変換機能を有しており、ホームゲートウェイ１からの電気信号を光信号に変換して伝送したり、光アクセス回線からの光信号を電気信号に変換してホームゲートウェイ１に与えたりするものである。

また、光加入者終端装置２は、接続するホームゲートウェイ１からの送信要求に応じて、消費電力を制御する省電力モード機能を有するものである。

図７は、光加入者終端装置２の内部構成を示す内部構成図である。図７において、光加入者終端装置２は、制御部２１、受信回路部２２、電力制御部２３、光伝送部２４、送信回路部２５、キュー２６、光回線インタフェース部２７、宅側インタフェース部２８を少なくとも有する。

光回線インタフェース部２７は、光アクセス回線と接続し、光アクセス回線との間で送受信を行うものである。

宅側インタフェース部２８は、ホームゲートウェイ１と接続し、ホームゲートウェイ１との間で情報の送受信を行うものである。宅側インタフェース部２８とホームゲートウェイ１とは、有線回線、無線回線のいずれで接続されていてもよい。また、宅側インタフェース部２８の通信方式は、特に限定されるものではなく、種々の方式を広く適用することができ、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）や種々の無線通信方式を適用することができる。

受信回路部２２は、光回線インタフェース部２７を介して受信した受信信号をホームゲートウェイ１に与えるものである。

電力制御部２３は、光伝送部２４や送信回路部２５への電力供給を制御するものである。また、電力制御部２３は、送信回路部２５に動作クロックを与えるものである。電力制御部２３は、図７に示すように、送信要求に応じて電力供給や動作クロックの供給を制御する省電力モード機能２３１を有する。

省電力モード２３１は、光加入者終端装置２の消費電力を削減する機能である。この実施形態では、省電力モード２３１は、ホームゲートウェイ１から送信要求がないときには、光伝送部２４及び送信回路部２５への電力及び動作クロックの供給を休止し、送信要求があると、休止状態を解除して電力及び動作クロックの供給を行う場合を例示する。なお、省電力モード２３１の方式は、上記に限定されず、既存の種々の方式を適用することができる。

キュー２６は、ホームゲートウェイ１から受信したデータを蓄積するものである。キュー２６にデータが入力されると、送信要求があったものとされる。

送信回路部２５は、フレーム等の電気部分で構成されるものである。送信回路部２５は、電力制御部２３から電力供給を受けると、電力制御部２３からの動作クロックに従って動作し、キュー２６に蓄積されるデータに基づいてパケットを生成するものである。また、送信回路部２５は、生成したパケットを光伝送部２４に与えるものである。

光伝送部２４は、電力制御部２３から電力供給を受けると、送信回路部２５からパケットを光信号に変換して送信するものである。

制御部２１は、光加入者終端装置２の機能を司るものである。この実施形態の制御部２１は、タイミング制御部（Agent Ｚ）２１１を有する。例えば、タイミング制御部２１１は、Software Agentとして設定することができる。

ここで、Software Agentとは、ユーザや他のソフトウェアとの仲介（Agent）的関係において動作するソフトウェを説明する計算機科学上の抽象的な概念であり、論理的モデルである。

タイミング制御部２１１は、ホームエージェント１等の他の装置やサーバー５が有するアプリケーションソフト等との間で、情報の授受を行うものである。

タイミング制御部２１１は、その機能として、設定情報取得部２１１ａ、蓄積量監視部２１１ｂを少なくとも有する。

設定情報取得部２１１ａは、ホームゲートウェイ１からの要求に基づいて、宅内に設置されているセンサのセンサ情報を利用しているサーバー５に対して、アプリケーションソフトがセンサ情報を利用する設定情報を要求するものである。また、設定情報取得部２１１ａは、要求したサーバー５から、アプリケーションソフトが利用している設定情報を取得し、その設定情報をホームゲートウェイ１に与えるものである。

蓄積量監視部２１１ｂは、キュー２６に蓄積されているデータの蓄積量を監視するものである。蓄積量監視部２１１ｂは、蓄積量が予め設定した閾値以上となると、ホームゲートウェイ１にその旨を通知するものである。

ホームゲートウェイ（ＨＧＷ）１は、例えばオフィスや宅内の情報機器４をオフィス又は宅内で終端して、オフィスネットワークやホームネットワークを構成するものである。また、ホームゲートウェイ１は、例えばＷＡＮ等のネットワークやクラウドサーバとの接続を行うものである。

図８は、ホームゲートウェイ１の内部構成を示す内部構成図である。図８において、ホームゲートウェイ１は、制御部１１、通信インタフェース部１２、通信インタフェース部１３、通信インタフェース部１４、回線側インタフェース部１５を少なくとも有する。

通信インタフェース部１２〜１４は、例えばオフィスや宅内の情報機器４やセンサ等と情報を送受信するものである。通信インタフェース部１２〜１４は、有線回線、無線回線のいずれで接続するようにしてもよい。また、通信インタフェース部１２〜１４の通信方式は、情報機器４やセンサ等の情報のやり取りができれば、特に限定されるものではない。

この実施形態では、通信インタフェース部１２は、情報機器４との間で情報の送受信を行うものとする。通信インタフェース部１３は、センサＢ群との間で情報の送受信を行うものとする。通信インタフェース部１４は、センサＣ群との間で情報の送受信を行うものとする。

回線側インタフェース部１５は、光加入者終端装置２と接続するものである。回線側インフェース部１５は、有線回線、無線回線のいずれの回線により光加入者終端装置２と接続することができる。また、通信方式は、特に限定されるものではなく広く適用することができ、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）や種々の無線方式により接続することができる。

制御部１１は、ホームゲートウェイ１の機能を司るものである。この実施形態の制御部１１は、タイミング調整部（Agent Ｈ）１１１を有する。タイミング調整部１１１は、例えばSoftware Agentとして設定することができる。

タイミング調整部１１１は、センサ（センサＢ群、センサＣ群）がセンサ情報を発信するタイミングを調整するものである。これにより、ホームゲートウェイ１に情報が到着するタイミングを同期させることができ、光加入者終端装置２への送信要求も集約することができる。その結果、スリープモードを有する光加入者装置２が、スリープモードの休止期間を適切に取ることができるので、消費電力を削減することができる。

タイミング調整部１１１は、その機能として、設定情報取得部１１１ａ、グループ内調停部１１１ｂ、グループ間調停部１１１ｃ、ランダムトラヒック調停部１１１ｄを少なくとも有する。

設定情報取得部１１１ａは、情報機器４やサーバー５が有するアプリケーションソフトが、センサ情報を利用する設定情報を取得するものである。

ここで、設定情報は、少なくとも、情報機器４や、サーバー５のアプリケーションソフトが必要な各センサ情報のサンプリング周期間隔を含むものである。

例えば、情報機器４から設定情報を取得する場合、設定情報取得部１１１ａは、ホームゲートウェイ１の通信インタフェース部１２を介して、情報機器４に設定情報の要求を行い、設定情報を取得する。また、サーバー５−１及び５−２から設定情報を取得する場合、設定情報取得部１１１ａは、光加入者終端装置２のタイミング制御部２１１に対して要求を行い、設定情報を取得する。

グループ内調停部１１１ｂは、センサ群内の情報発信タイミングを調停するものである。

例えば、設定情報取得部１１１ａが取得したサンプリング周期間隔が同じものを１グループとする。この実施形態では、例えばセンサＢ群は同じサンプリング周期間隔とする。そして、グループ内調停部１１１ｂは、同じグループのうち、あるセンサのタイミングを基準として、他のセンサのタイミングが、基準となるセンサのタイミング付近となるように、他のすべてのセンサに対して指示する。これにより、同じグループ内のセンサ情報のタイミングをまとめることができる。

グループ間調停部１１１ｃは、複数のセンサ群の間の情報発信タイミングを調停するものである。これにより、サンプリング周期間隔が異なる複数のグループ間でタイミングを厳密に同期させることはできないが、近接させることができる。なお、グループ間調停部１１１ｃによる調停方法の詳細な説明は、動作の項で説明する。

ランダムトラヒック調停部１１１ｄは、ランダムにセンサ情報が通知された場合に、当該ランダムな情報通知と、同期又は調停したグループの情報通知との間のタイミングを調停するものである。

情報機器４は、例えば、エアコン、照明器具、テレビ、冷蔵庫等の情報家電や、パーソナルコンピュータ、その周辺機器等の情報機器である。情報機器４は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）や無線ＬＡＮ等でホームゲートウェイ１、他の情報機器やサーバー５のアプリケーションソフト等と接続することができる。また、情報機器４は、センサ情報を用いて所定の動作を行うものである。これにより、センシングされた情報に基づいて、最適動作や省電力での運用を行うことできる。

図９は、情報機器４の有する制御部の機能的な構成を示すブロック図である。図９において、情報機器４の制御部４１は、タイミング制御部（Agent Ａ）４１１、動作制御部４１２を少なくとも有する。

動作制御部４１２は、センサ情報を用いて情報機器４の動作を制御するものである。動作制御部４１２には、情報機器４の動作制御に必要な設定情報がある。

タイミング制御部４１１は、ホームゲートウェイ１からの要求に応じて、動作制御部４１２の設定情報をホームゲートウェイ１に与えるものである。

センサＢ１〜Ｂｎは、例えばオフィスや宅内の環境情報（例えば、温度、湿度、輝度等）をセンシングするセンサであり、所定の周期で、センサ情報をホームゲートウェイ１に送信するものである。

ここで、センサＢ群は、同じサンプリング周期間隔のセンサ群であるとする。各センサＢ１〜Ｂｎのセンサ種類は、それぞれ異なるものであってもよい。

図１０は、あるセンサＢｎの内部構成を示す内部構成図である。図１０において、センサＢｎは、制御部５１、センサ５２、通信インタフェース部５３を少なくとも有する。

制御部５１は、センサＢｎの機能を司るものであり、センサ５２のセンシング周期や、センサ情報の発信タイミング等を制御するものである。また、制御部５１は、タイミング制御部（Agent Ｂｎ）５１１を有する。このタイミング制御部５１１は、例えばSoftware Agentとして設定することができる。

タイミング制御部５１１は、所定周期で、センサ情報を送信させるものである。タイミング制御部５１１は、ホームゲートウェイ１からセンサ情報のタイミング変更の指示を受けると、その変更指示されたタイミングでセンサ情報を送信させるものである。

センサ５２は、所定対象の状態をセンシングするものである。

通信インタフェース部５３は、タイミング制御部５１１の制御を受けて、センサ情報を送信するものである。

センサＣ１〜Ｃｎは、所定の環境情報をセンシングしたセンサ情報を送信するものであるが、制御部を有しないものである。つまり、センサＣ１〜Ｃｎは、予め設定された所定の周期毎にセンサ情報を送信するものであったり、外部からの読み出し要求を受けたときにセンサ情報を送信するものであったりする。また、センサＣ１〜Ｃｎは、制御部を有しないので、ホームゲートウェイ１からのセンサ情報のタイミング変更要求に応えることができないものである。

なお、上記のような、制御部を有していない簡易的なセンサモジュールであるセンサＣ１〜ＣｎのグループをセンサＣ群とする。

サーバー５（５−１及び５−２）は、通知された環境情報等をもとに情報機器４を制御するアプリケーションソフトを搭載しており、情報機器４に対する動作制御を提供するものである。サーバー５が有するアプリケーションソフトは、外部のＡｇｅｎｔを介して、情報機器４の動作を最適制御することを特徴としたアプリケーションソフトである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態のネットワーク１０においてホームゲートウェイ１が収集するセンサ情報のタイミング調整方法の動作を、図面を参照しながら説明する。

（Ａ−２−１）光加入者終端装置における動作
まず、光加入者終端装置２における電力制御部２３の休止状態を解除する手順を説明する。

図１１は、光加入者終端装置２における電力制御部２３の休止状態の解除の手順を示す説明図である。

光加入者終端装置２において、電力制御部２３は、送信要求がない場合（すなわち、キュー２６にデータがない場合）、光伝送部２４への電力供給を休止する。これにより、光伝送部２４の発光を休止させることができる。さらに、電力制御部２３は、送信回路部２５への電力若しくは動作クロックの供給も休止する。

一方、制御部２１は、キュー２６を監視している。そして、送信要求がある場合（すなわち、キュー２６にデータが入力された場合）、制御部２１が電力制御部２３に対して休止状態の解除を指示する。

これを受けて、電力制御部２３は、送信回路部２５及び光伝送部２４に対して電力を供給する。

ここで、図１１に示すように、休止状態が解除すると、一般的に、光加入者終端装置２の送信手段は、光伝送部（レイヤ０）２４が発光する。これにより、対向する光加入者収容装置３の受光部（レイヤ０）は、光加入者終端装置２からの光を受光して、光レベルでの導通確立を行う。

次に、光加入者終端装置２において、キュー２６に蓄積されているデータが、送信回路部２５に与えられる。送信回路部２５のより形成されたフレームは、光伝送部２４を介して、対向する光加入者収容装置に与えられる。これにより、光加入者収容装置３では、受信回路部（レイヤ１及びレイヤ２）は、電気レベルでの信号又はフレームの導通確立を行う。

上記のように、光加入者終端装置２の電力制御部２３の休止状態が解除すると、対向装置との間で、光レベルでの導通の確立及び電気信号レベルでの導通の確立が行われる。この期間が、送信アイドル期間（送信準備期間）である。

（Ａ−２−２）タイミング調整方法
以下では、クラウドネットワーク上のサーバー５が、ホームゲートウェイ１及び光加入者終端装置２を介して受信した各センサからのセンサ情報に基づいて、情報機器４の最適設定値を解析する。そして、サーバー５が、その最適設定値を、光加入者終端装置２及びホームゲートウェイ１を介して、情報機器４に通知するシステムの一連の動作で利用される場合を例示する。

上記システムの一連の動作で、ホームゲートウェイ１は、各センサＢ１〜センサＢｎ、センサＣ１〜Ｃｎからセンサ情報を収集する。

（Ａ−２−２−１）サンプリング周期の取得
まず、ホームゲートウェイ１において、設定情報取得部１１１ａは、センサ情報を解析するサーバー５のアプリケーションソフト、若しくは、センサ情報を必要とする情報機器４のタイミング制御部４１１と通信を行い、サーバー５及び情報機器４が必要なサンプリング周期間隔を取得する。

このとき、設定情報取得部１１１ａは、全てのサーバー５や情報機器４が必要なサンプリング周期間隔を取得する。

また、同じセンサ情報であっても、アプリケーションソフトや情報機器４によっては、解析等に必要なサンプリング周期間隔が異なる場合もある。このような場合でも、設定情報取得部１１１ａは、全てアプリケーションソフトや情報機器４の必要なサンプリング周期間隔を取得する。

なお、アプリケーションソフトや情報機器４が必要なサンプリング周期間隔が予め設定されている場合、そのサンプリング周期をタイミング調整部１１１に設定するようにしてもよい。

（Ａ−２−２−２）グループ内調停
次に、設定情報取得部１１１ａは、取得したサンプリング周期間隔に基づいて、同じサンプリング周期間隔のものを１グループとなるようにグルーピングを行う。

例えば、この実施形態の場合、センサＢ群が同じサンプリング周期間隔を持つグループである。

次に、グループ内調停部１１１ｂが、各グループに属するセンサからのセンサ情報の通知が一定期間内に集中されるように、当該グループの各センサに対してタイミングの指示を行う。

これにより、サンプリング周期を同じにするグループの各センサから情報通知は、一定の期間内に集中することができるので、光加入者終端装置２への送信要求も集約することができる。

なお、複数のグループがある場合、グループ内調停部１１１ｂは、全てのグループについてグループ内調停を行う。

図１２は、グループ内調停部１１１ｂによるグループ内調停方法を説明する説明図である。図１２では、サンプリング周期が「周期Ｎ」であるセンサＢ群の調停を行う場合を例示する。

図１２（Ａ）は、センサＢ１からのセンサ情報に着目した通知の様子を示す。また、図１２（Ｂ）は、センサＢ２からのセンサ情報通知の様子、図１２（Ｃ）は、センサＢｎからのセンサ情報通知の様子を示す。また、図１２（Ｄ）は、ホームゲートウェイ１がセンサＢ１〜センサＢｎから収集するセンサ情報の様子を示す。

まず、グループ内調停部１１１ｂは、あるグループに属する１つのセンサからのセンサ情報通知を基準とする。

例えば、図１２（Ｅ）に示すように、センサＢ１からのセンサ情報通知を基準とする。この場合、グループ内調停部１１１ｂは、センサＢ１に対してはタイミング調整の指示を行わない。

次に、当該グループの他のセンサからのセンサ情報通知が、基準としたセンサの情報通知から所定期間内のタイミングとなるように、グループ内調停部１１１ｂは、他のセンサのそれぞれに対して指示する。

例えば、図１２（Ｆ）に示すように、センサＢ２の情報通知のタイミングを調整する場合、グループ内調停部１１１ｂは、センサＢ２に指示する情報通知タイミングを求め、その情報通知タイミングとなるように、センサＢ２に指示する。

また図１２（Ｇ）に示すように、センサＢｎの情報通知のタイミングを調整する場合も同様に、グループ内調停部１１１ｂは、センサＢｎに対して、情報通知タイミングの変更を指示する。

このとき、変更する情報通知タイミングの求め方は、各センサの情報通知の時刻を用いて様々な方法を適用することができる。

例えば、センサＢ１の情報通知の時刻（図１２（Ａ））と、センサＢ２の情報通知の時刻（図１２（Ｂ））との差分を求める。そして、グループ内調停部１１１ｂは、その差分をセンサＢ２に通知する。これを受けて、センサＢ２は、それまでの情報通知の時刻から上記差分だけ早く送信することでタイミングを変更することができる。

なお、ホームゲートウェイ１が受信するセンサ情報の競合も考えられる。そのため、センサＢ１の情報通知の時刻から、所定時間だけずらした時刻となるように指示することが望ましい。

これにより、図１２（Ｈ）に示すように、ホームゲートウェイ１におけるセンサ情報の通知のタイミングを同期させることができ、所定期間内に集中することになる。

図１３は、ホームゲートウェイ１におけるセンサ情報の同期と光加入者終端装置２の通信状態を説明する説明図である。図１３では、説明便宜のため、センサＢ１とセンサＢｎの情報通知を示す。

図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、グループ内調停部１１１ｂによる調停前の情報通知の様子を示す。また、図１３（Ｃ）は、この場合の光加入者終端装置２の通信状態である。図１３（Ｃ）に示すように、センサＢ１、センサＢｎからの情報通知の度に、光加入者終端装置２では、送信準備が行われ、送信アイドル期間の経過後に送信を行う。

図１３（Ｄ）及び（Ｅ）は、グループ内調停部１１１ｂによる調整後の情報通知の様子を示す。また、図１３（Ｆ）は、この場合の光加入者終端装置２の通信状態である。

この場合、図１３（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、センサＢ１とセンサＢｎの情報通知のタイミングを同期させることができる。そのため、図１３（Ｆ）に示すように、光加入者終端装置２の通信を集約させることができる。

また、タイミング調整部１１１は、センサＢ群のサンプリング周期を認識しているので、光加入者終端装置２に対する次回の送信要求の時刻も予測することができる。

そこで、タイミング調整部１１１は、光加入者終端装置２の送信アイドル期間を見越して、次回の送信要求の時刻から送信アイドル期間だけ早いタイミングで、光加入者終端装置２に送信要求するようにしてもよい。その結果、図１３（Ｇ）に示すように、図１３（Ｆ）の場合よりも、遅延を低減することができる。

（Ａ−２−２−３）グループ間調停
次に、グループ間調停部１１１ｃによるグループ間調停の方法を、図面を参照して説明する。

図１４は、グループ間調停部１１１ｃによるグループ間調停方法を説明する説明図である。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示すように、サンプリング周期が「周期Ｎ」であるセンサＢ群と、サンプリング周期が「周期Ｍ」であるセンサ群Ｃとの間の調停を行う場合を例示する。

センサ群ＣのセンサＣ１〜Ｃｎは制御部を持たない。また、センサＣ群とセンサＢ群とはサンプリング周期が異なるため、両方のセンサ群全体でタイミングが集中するように、センサＢ群のセンサＢ１〜Ｂｎに対してタイミング調整を行う。

まず、グループ間調停部１１１ｃは、センサＢ群のサンプリング周期「周期Ｎ」と、センサＣ群のサンプリング周期「周期Ｍ」との最小公倍数を求める。

例えば、センサＢ群のサンプリング周期が「周期１３」であり、センサＣ群のサンプリング周期が「周期１７」であるとする。なお、周期は若干の誤差がある。ここでは、例えば、センサＢ群の周期は「周期１３±１」とし、センサＣ群の周期は「周期１７±１」とする。

この場合、グループ間調停部１１１ｃは、「周期１３」と「周期１７」の最小公倍数から「２２１」を算出する。

この「２２１」の時間単位内では、センサＢ群は「１７回」の送信要求を行い、センサＣ群は「１３回」の送信要求を行う。従って、この時間単位内の全ての送信要求は、１７＋１３＝２９回になる。

次に、グループ間調停部１１１ｃは、センサＢ群の要求が、センサＣ群の要求と近接する時点を求める。

例えば、センサＢ群の周期が「周期１７」であり、センサＣ群の周期が「周期１３」であるから、両者の送信要求が最も近づく時点は、「５１」のときである。

そこで、グループ間調停部１１１ｃは、「５１」の時点を調停ポイントとし、センサＢ群のセンサＢ１〜Ｂｎに対して、少し早く情報通知をするように、又は、タイミングをリセットするように指示を行う（図１４（Ｄ）〜図１４（Ｆ））。

例えば、この「５１」の時間単位内では、センサＢ群は「４回」の送信要求を行い、センサＣ群は「３回」の送信要求を行う。従って、この時間単位内の全ての送信要求は、４＋３−１＝６回になる。

上記のように、グループ間調停部１１１ｃがセンサＢ群とセンサＣ群との間の調停を行うことで、例えば「２２１」時間単位と「５１」時間単位との最小公倍数は「６６３」時間単位である。

この「６６３」時間単位で、調停を行わない場合、送信要求は２９×３＝８７回行うことになる。これに対して、調停を行う場合、送信要求は６×１３＝７８回行うことになる。

つまり、調停を行う場合には、１０回の送信要求を減らすことになる。これは、光加入者終端装置２における送信手段の電力供給を１０回分のエネルギーを削減することができることになる。

（Ａ−２−２−３）ランダムトラヒックとの調停
次に、ランダムトラヒック調停部１１１ｄによるランダムトラフィクとの調停方法を、図面を参照して説明する。

図１５は、ランダムトラヒック調停部１１１ｄによるランダムトラヒック調停方法を説明する説明図である。

ランダムトラヒック調停部１１１ｄは、管理しないランダムトラヒックが一定期間継続して発生する場合に調停を行う。

例えば、ランダムトラヒック調停部１１１ｄは、図１には図示しない情報機器からの情報通知を受ける場合を想定する。このとき、ホームゲートウェイ１は、光加入者終端装置２に対して送信要求を行う。

光加入者終端装置２では、タイミング制御部２１１の蓄積量監視部２１１ｂが、キュー２６のバッファ量を監視している。そして、キュー２６のバッファ量が設定した閾値以上となると、蓄積量監視部２１１ｂは、ホームゲートウェイ１のタイミング調整部１１１に対してその状態を通知する。

ここで、キュー２６のバッファ量の閾値とは、リタイミング後、各センサからセンサ情報の吸い上げが可能な時間送信が継続するバッファ量である。

これを受けて、ランダムトラヒック調停部１１１ｄは、光加入者終端装置２が一定時間継続して送信することを判断することができる。

図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、タイミング調整部１１１は、センサＢ群とセンサＣ群とのタイミングを調整しており、管理していない情報機器Ｄから継続的にセンサ情報Ｄ１の通知を受けている。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のセンサ情報の通知に応じた光加入者終端装置２の送信期間を示す。

このような場合において、ランダムトラヒック調停部１１１ｄは、現在管理しているセンサＢ群及びセンサＣ群の送信要求のタイミングを、センサ情報Ｄ１の通知により発生している送信要求Ｄ１の送信に継続するようにリタイミングする。

これにより、タイミング調整部１１１が管理する情報機器群の次回送信要求までの間隔（時間）を最大になるように、すなわち休止時間を最大になるように制御することができる。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）タイミング調整部（Ａｇｅｎｔ Ｈ）の調停動作により、各々個別に情報通知を行っていたセンサの情報が一定のタイミングに集約される。このため、光加入者終端装置は、休止解除後効率的に情報の送信が可能となる。

（２）また、情報を送信に必要な準備（暖機）時間が（回数が減ることにより）軽減され、それぞれの情報送信当たりの消費電力が軽減される。

（３）また、タイミング調整部（Ａｇｅｎｔ Ｈ）は、各々の情報収集間隔を管理しているため、各センサから情報が次に通知される時間を予測可能であり、この予測された時刻に対して、すぐに送信が可能になるように休止時間を設定することが可能となる。このため、送信予定開始時間に対し、予め休止状態を解除し送信開始可能状態にすることが可能となり、送信要求後から送信開始までの装置の立ち上げ時間に相当する遅延を解消することが可能となる。

（４）またランダムな送信要求に対しては、送信要求後、ある一定の時間（閾値）をもたせ、送信要求が継続しないことを確認して再度休止状態に入る必要があるが、タイミング調整部（Ａｇｅｎｔ Ｈ）が制御する周期で発生する送信要求に対しては、周期、及び送信情報量も予測が可能な為、タイミング調整部（Ａｇｅｎｔ Ｈ）は、タイミング制御部（Ａｇｅｎｔ Ｚ）に送信完了予定時刻を通知可能であり、予測された送信量を送信後すぐに休止状態に入ることが可能である。

（５）また、タイミング調整部（Ａｇｅｎｔ Ｈ）により制御されないランダムトラヒックに対して、タイミング制御部（Ａｇｅｎｔ Ｚ）送信要求をリタイミングして、発生したランダムトラヒックに継続させ、且つ、次回送信要求を制御する事で省電力状態を効率化する事が可能である。

（Ｂ）他の実施形態
（Ｂ−１）上述した実施形態では、ホームゲートウェイと光加入者終端装置とが物理的に異なる構成である場合を例示した。しかし、光加入者終端装置が、上述した実施形態のホームゲートウェイの構成を搭載するようにしてもよい。

（Ｂ−２）上述した実施形態では、光ネットワークの場合を例示したが、光ネットワークに限定されるものではない。すなわち、本発明は、電気信号を伝送する通信ネットワークを構成する通信装置等に広く適用することができる。

（Ｂ−３）上述した実施形態において、グループ間調停の方法の説明では、一方のセンサ群のタイミングを調整する場合を例示したが、両方のセンサ群が制御部を有するものであるときには、双方のセンサ群のタイミングを調整するようにしてもよい。

（Ｂ−４）ホームゲートウェイ、光加入者終端装置、情報機器、サーバーにおける処理は、いわゆるソフトウェア処理による実現することができる。例えば、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラムを実行することにより、各種処理は実現される。

１…ホームゲートウェイ（ＨＧＷ）、１１…制御部、
１１１…タイミング調整部（Agent H）、
１１１ａ…設定情報取得部、１１１ｂ…グループ内調停部、
１１１ｃ…グループ間調停部、１１１ｄ…ランダムトラヒック調停部、
１２〜１４…通信インタフェース部、１５…回線側インタフェース部、
２…光加入者終端装置、２１…制御部、
２１１…タイミング制御部（Agent Z）、２１１ａ…設定情報取得部、
２１１ｂ…蓄積量監視部、２２…受信回路部、２３…電力制御部、
２３１…省電力モード、２４…光伝送部、２５…送信回路部、２６…キュー、
２７…光回線側インタフェース部、２８…宅側インタフェース部、
３…光加入者収容装置、
４…情報機器、４１１…タイミング制御部（Agent A）、
５−１及び５−２…サーバー、１０…ネットワーク、
Ｂ１〜Ｂｎ…センサＢ群、Ｃ１〜Ｃｎ…センサＣ群。

Claims (9)

1. 複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、上記終端装置に上記収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整するタイミング調整装置において、
   上記情報制御装置に送信させる上記情報の収集間隔を上記情報毎に取得する周期取得手段と、
   上記各情報の収集間隔に基づいて、上記各情報の収集タイミングをある期間に集中させるように、上記各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段と
   を備えることを特徴とするタイミング調整装置。
2. 上記タイミング調整手段が、上記各情報の収集間隔に基づいて、上記収集間隔を同じにする１又は複数のグループを形成し、上記各グループに属する上記各情報の収集タイミングを所定期間内に調整するものであることを特徴とする請求項１に記載のタイミング調整装置。
3. 上記タイミング調整手段が、上記各情報の収集間隔に基づいて、上記収集間隔を同じにする１又は複数のグループを形成し、上記収集間隔が異なる複数のグループ間で、上記収集間隔の周期的な収集タイミングに基づいて調整を行うものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイミング調整装置。
4. 上記タイミング調整手段が、上記接続装置からランダムに継続して情報収集を行う際に、上記各グループの情報の収集タイミングを、上記ランダムな情報の収集タイミング付近に調整するものであることを特徴とする請求項２又は３に記載のタイミング調整装置。
5. 上記タイミング調整手段が、上記収集間隔に基づき次回の送信要求のタイミングを予測し、その予測した次回の送信要求のタイミングに基づいて、上記終端装置の上記送信手段の休止状態の解除を制御するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイミング調整装置。
6. 複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、上記終端装置に上記収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整するタイミング調整プログラムにおいて、
   コンピュータを、
   上記情報制御装置に送信させる上記情報の収集間隔を上記情報毎に取得する周期取得手段、
   上記各情報の収集間隔に基づいて、上記各情報の収集タイミングをある期間に集中させるように、上記各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段
   として機能させることを特徴とするタイミング調整プログラム。
7. 複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる際に、上記終端装置に上記収集した情報を与える送信要求のタイミングを調整して電力制御を行う電力制御システムにおいて、
   上記情報制御装置に送信させる上記情報の収集間隔を上記情報毎に取得する周期取得手段と、
   上記各情報の収集間隔に基づいて、上記各情報の収集タイミングをある期間に集中させて上記送信要求を集約させるように、上記各接続装置の送信タイミングを調整するタイミング調整手段と
   を備えることを特徴とする電力制御システム。
8. 複数の接続装置から収集した情報を、省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置を介して、送信先の情報制御装置に送信させる通信装置において、少なくとも、請求項１〜５のいずれかに記載のタイミング調整装置を有するものであることを特徴とする通信装置。
9. 省電力モードで送信手段を制御する電力制御手段を有する終端装置において、少なくとも、請求項８に記載の通信装置と接続する又は請求項８に記載の通信装置を搭載することを特徴とする終端装置。

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