JP2013026774A - 通信制御方法、通信システム、局側装置および宅側装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させる。
【解決手段】宅側装置（ＯＮＵ）は、局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、スリープ状態から復帰して局側装置から送信される通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、受信動作を行なう起床期間の満了後に再びスリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なう。局側装置は、周期的スリープ動作を行なう宅側装置へ送信すべき通信信号を蓄積する。各宅側装置の起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように各宅側装置が制御される。局側装置は、重複期間において、蓄積した通信信号を宅側装置へ送信する。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信制御方法、通信システム、局側装置および宅側装置に関し、特に、省電力機能を提供する通信制御方法、通信システム、局側装置および宅側装置に関する。

近年、インターネットが広く普及しており、利用者は世界各地で運営されているサイトの様々な情報にアクセスし、その情報を入手することが可能である。これに伴って、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）およびＦＴＴＨ（Fiber To The Home）等のブロードバンドアクセスが可能な装置も急速に普及してきている。

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｈ（登録商標）−２００４（非特許文献１）には、複数の宅側装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）が光通信回線を共有して局側装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）とのデータ伝送を行なう媒体共有形通信である受動的光ネットワーク（ＰＯＮ：Passive Optical Network）の１つの方式が開示されている。すなわち、ＰＯＮを通過するユーザ情報およびＰＯＮを管理運用するための制御情報を含め、すべての情報がイーサネット（登録商標）フレームの形式で通信されるＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） PON）と、ＥＰＯＮのアクセス制御プロトコル（ＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol））およびＯＡＭ（Operations Administration and Maintenance）プロトコルとが規定されている。局側装置と宅側装置との間でＭＰＣＰフレームをやりとりすることによって、宅側装置の加入、離脱、および上りアクセス多重制御などが行なわれる。また、非特許文献１では、ＭＰＣＰメッセージによる、新規宅側装置の登録方法、帯域割り当て要求を示すレポート、および送信指示を示すゲートについて記載されている。

なお、１ギガビット／秒の通信速度を実現するＥＰＯＮであるＧＥ−ＰＯＮの次世代の技術として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ（登録商標）−２００９として標準化が行なわれた１０Ｇ−ＥＰＯＮすなわち通信速度が１０ギガビット／秒相当のＥＰＯＮにおいても、アクセス制御プロトコルはＭＰＣＰが前提となっている。

ＰＯＮの省電力化を図るための機能として、ＯＮＵが通信を行っていない場合に不要となる機能について、当該機能を実行するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）または送受信器等への電力供給を停止するスリープ機能が提案されている。

このような省電力機能の一例として、たとえば、太田憲行 他 著、「アクセスネットワークにおける共有バッファを用いた省電力方法」、2009年電子情報通信学会 通信ソサイエティ大会、B-8-9,p150（非特許文献２）には、以下のような構成が開示されている。すなわち、局側装置は、起動中のＯＮＵ宛の下りフレームを蓄積するバッファと、スリープ中のＯＮＵ宛の下りフレームを蓄積するバッファとを備える。これらのバッファは、ＯＮＵ間で共有する。これにより、スリープ中のＯＮＵ宛の下りフレームが廃棄されることを回避するとともに、ＯＮＵごとにバッファを設ける構成と比べて、必要なバッファ容量を低減することができる。

IEEE Std 802.3ah（登録商標）-2004 「アクセスネットワークにおける共有バッファを用いた省電力方法」、2009年電子情報通信学会 通信ソサイエティ大会、B-8-9,p150

ところで、省電力機能の一例として、スリープ時間経過後、ＯＮＵが一定期間ＯＬＴから起床指示を待ち、当該指示が無く、かつ上りトラフィックが無い場合には自律的に再びスリープ状態へ遷移する、という周期的スリープ動作が考えられる。

しかしながら、非特許文献２には、ＯＮＵがこのような周期的スリープ動作を行なう場合において、局側装置から各ＯＮＵへの下りフレームの送信を適切に制御するための構成は開示されていない。そのため、非特許文献２に記載のように共有バッファを用いた省電力方法を採用した場合には、少量の下りトラフィックが発生しただけで全ＯＮＵを起床させる必要があり、省電力効果が低減してしまうという課題があった。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることが可能な通信制御方法、通信システム、局側装置および宅側装置を提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、１または複数の宅側装置と、各上記宅側装置と通信するための局側装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記宅側装置が、上記局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、上記スリープ状態から復帰して上記局側装置から送信される上記通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、上記受信動作を行なう起床期間の満了後に再び上記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なうステップと、上記局側装置が、上記周期的スリープ動作を行なう上記宅側装置へ送信すべき上記通信信号を蓄積するステップと、上記各宅側装置の上記起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように上記各宅側装置を制御するステップと、上記局側装置が、上記重複期間において、蓄積した上記通信信号を上記宅側装置へ送信するステップとを含む。

このように、上記重複期間において周期的スリープ動作中の宅側装置へ通信信号を送信する構成により、制御フレーム等の低データ量のトラフィックについては、上記重複期間において送受信を完了することができるため、各宅側装置の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなる。すなわち、制御フレーム等の処理のために各宅側装置の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなり、省電力効果を高めることができ、また、制御フレーム等の処理遅延を低減することができる。したがって、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

（２）好ましくは、上記通信制御方法は、さらに、上記重複期間の終了までに、蓄積された上記通信信号の上記宅側装置への送信を上記局側装置が完了しない場合には、上記周期的スリープ動作を停止して上記スリープ状態へ遷移しない通常動作を上記各宅側装置に行なわせる制御を行なうステップを含む。

このような構成により、周期的スリープ動作を行なう宅側装置へ送信すべき通信信号を蓄積するためのバッファに空きがなくなって通信信号が廃棄されることを防ぐことができる。また、各宅側装置を起床させる構成により、スリープ中の宅側装置宛の通信信号が誤って送信されることを防ぐことができ、通信信号の損失を防ぐことができる。

（３）より好ましくは、上記通信信号を蓄積するステップにおいては、上記局側装置は、上記通信信号の速度ごとに上記通信信号を蓄積し、上記通常動作を行なわせる制御を行なうステップにおいては、上記通信信号の送信が完了するか否かを上記速度ごとに判断し、上記送信が完了しない場合には、完了しない上記速度の通信信号を受信すべき上記宅側装置に上記通常動作を行なわせる制御を行なう。

このような構成により、通信信号の速度ごとに周期的スリープ動作の停止を制御することができるため、より効率的な省電力制御を行なうことができる。

（４）より好ましくは、上記通常動作を行なわせる制御を行なうステップにおいては、上記重複期間の終了までに、蓄積された上記通信信号の上記宅側装置への送信を上記局側装置が完了する場合には、上記周期的スリープ動作を上記各宅側装置に継続させる。

すなわち、周期的スリープ動作を行なう宅側装置へ送信すべき通信信号を蓄積するためのバッファが上記重複期間内に空になるのであれば、宅側装置に対して起床指示を行なわない。これにより、宅側装置の起床時間を低減することができるため、宅側装置の省電力効果を高めることができる。

（５）より好ましくは、上記通信信号を蓄積するステップにおいては、上記局側装置は、上記通信信号の速度ごとに上記通信信号を蓄積し、上記通常動作を行なわせる制御を行なうステップにおいては、上記通信信号の送信が完了するか否かを上記速度ごとに判断し、上記送信が完了する場合には、上記速度に対応する上記宅側装置の上記周期的スリープ動作を継続させる。

このような構成により、通信信号の速度ごとに周期的スリープ動作の継続を制御することができるため、より効率的な省電力制御を行なうことができる。

（６）好ましくは、上記通信制御方法は、さらに、上記宅側装置が、上記起床期間において上記局側装置から受信した上記通信信号のデータ量が所定の閾値を超える場合には、上記周期的スリープ動作を停止して上記スリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を上記局側装置に対して要求するステップを含む。

このように、宅側装置が通信信号のトラフィック量に基づいて自律的に起床要求を行なう構成により、局側装置が各宅側装置を起床させることになる前に、下りトラフィックが多くなることが予測される宅側装置を単体で起床させることができる。これにより、各宅側装置の起床時間を低減することができ、また、局側装置の処理負荷を低減することができるため、通信システム全体の省電力効果を高めることができる。

（７）好ましくは、上記通信制御方法は、さらに、上記宅側装置が、上記起床期間において上記局側装置から所定の制御情報を含む上記通信信号を受信した場合には、上記周期的スリープ動作を停止して上記スリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を上記局側装置に対して要求するステップを含む。

このように、宅側装置が通信信号の内容に基づいて自律的に起床要求を行なう構成により、局側装置が各宅側装置を起床させることになる前に、特定の処理を行なうべき宅側装置を単体で起床させることができる。これにより、各宅側装置の起床時間を低減することができ、また、局側装置の処理負荷を低減することができるため、通信システム全体の省電力効果を高めることができる。

（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、１または複数の宅側装置と、各上記宅側装置と通信するための局側装置とを備える通信システムであって、上記宅側装置は、上記局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、上記スリープ状態から復帰して上記局側装置から送信される上記通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、上記受信動作を行なう起床期間の満了後に再び上記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行ない、上記局側装置は、上記周期的スリープ動作を行なう上記宅側装置へ送信すべき上記通信信号が発生すると上記通信信号を蓄積し、上記通信システムは、さらに、上記各宅側装置の上記起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように上記各宅側装置を制御するための制御部を備え、上記局側装置は、上記重複期間において、蓄積した上記通信信号を上記宅側装置へ送信する。

このように、上記重複期間において周期的スリープ動作中の宅側装置へ通信信号を送信する構成により、制御フレーム等の低データ量のトラフィックについては、上記重複期間において送受信を完了することができるため、各宅側装置の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなる。すなわち、制御フレーム等の処理のために各宅側装置の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなり、省電力効果を高めることができ、また、制御フレーム等の処理遅延を低減することができる。したがって、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる局側装置は、１または複数の宅側装置と通信するための局側装置であって、上記局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、上記スリープ状態から復帰して上記局側装置から送信される上記通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、上記受信動作を行なう起床期間の満了後に再び上記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なう上記宅側装置へ送信すべき上記通信信号を蓄積するための蓄積部と、上記各宅側装置の上記起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように上記各宅側装置を制御するためのスリープ制御部と、上記重複期間において、上記蓄積部によって蓄積された上記通信信号を上記宅側装置へ送信するための送信制御部とを備える。

このように、上記重複期間において周期的スリープ動作中の宅側装置へ通信信号を送信する構成により、制御フレーム等の低データ量のトラフィックについては、上記重複期間において送受信を完了することができるため、各宅側装置の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなる。すなわち、制御フレーム等の処理のために各宅側装置の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなり、省電力効果を高めることができ、また、制御フレーム等の処理遅延を低減することができる。したがって、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる宅側装置は、局側装置と通信するための宅側装置であって、上記局側装置から送信される通信信号を受信するための受信部と、上記受信部の動作を停止するスリープ状態へ遷移し、上記スリープ状態から復帰して上記受信部を動作させ、所定の条件が満たされると、上記受信部を動作させる起床期間の満了後に再び上記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なうための制御部とを備え、上記制御部は、上記局側装置の制御に基づいて上記起床期間のタイミングを設定する。

このような構成により、局側装置が各宅側装置の起床期間の各々の一部または全部を重複させる制御を行なうことができるため、この重複期間において周期的スリープ動作中の各宅側装置へ通信信号を送信することができる。これにより、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

本発明によれば、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る局側装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る宅側装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作の同期処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作の同期処理を行なう際の局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへのフレーム送信処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへのフレーム送信処理を行なう際の局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへのフレーム送信処理を行なう際の、局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の、局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の動作手順の他の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る局側装置の変形例の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。

図１を参照して、ＰＯＮシステム３０１は、たとえば１０Ｇ−ＥＰＯＮであり、ＯＮＵ２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄと、局側装置１０１と、スプリッタＳＰ１，ＳＰ２とを備える。ＯＮＵ２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃと局側装置１０１とは、スプリッタＳＰ１およびＳＰ２ならびに光ファイバＯＰＴＦを介して接続され、互いに光信号を送受信する。ＯＮＵ２０２Ｄと局側装置１０１とは、スプリッタＳＰ２および光ファイバＯＰＴＦを介して接続され、互いに光信号を送受信する。ＰＯＮシステム３０１では、ＯＮＵ２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄから局側装置１０１への光信号が時分割多重される。

以下、ＯＮＵから上位ネットワークへの方向を上り方向と称し、上位ネットワークからＯＮＵへの方向を下り方向と称する。

ＰＯＮシステム３０１では、ＯＮＵ２０２は、周期的スリープ動作を行なうことが可能である。この周期的スリープ動作において、ＯＮＵ２０２は、局側装置１０１から送信される下りフレームの受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、スリープ時間経過後にスリープ状態から復帰して、局側装置１０１から送信される通信信号すなわち下りフレームの受信動作を行なう。そして、ＯＮＵ２０２は、所定の条件が満たされると、当該下りフレームの受信動作を行なう間欠起床期間の満了後に再びスリープ状態へ遷移する。

図２は、本発明の実施の形態に係る局側装置の構成を示す図である。図２は、局側装置１０１における下りフレーム処理部の構成を概略的に示している。

図２を参照して、局側装置１０１は、受信処理部１１と、光送信処理部１２と、制御部１３と、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳとを含む。

受信処理部１１は、上位ネットワークからＳＮＩ（サービスノードインタフェース）経由で受信した下りフレームを振り分けてバッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳへ出力する。バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳは、受信処理部１１から受けた下りフレームを蓄積する。

光送信処理部１２は、ＰＯＮ回線である光ファイバＯＰＴＦと接続される。光送信処理部１２は、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳから取り出した、たとえば１０Ｇｂｐｓの下りフレームをたとえば１５７０ｎｍ帯の下り光信号に変換してＰＯＮ回線へ出力し、ＯＮＵ２０２へ送信する。

より詳細には、バッファＱ１〜Ｑ３は、通常動作中のＯＮＵ宛のフレームを蓄積するための通常ＯＮＵ用バッファであり、それぞれ異なる優先度のフレームが蓄積される。バッファＱＳは、周期的スリープ動作中のＯＮＵ宛のフレームを蓄積するためのスリープＯＮＵ用バッファである。

制御部１３は、局側装置１０１に接続された各ＯＮＵの状態、たとえばＯＮＵが通常動作中であるか、周期的スリープ動作中であるかを把握しており、この情報を受信処理部１１に通知する。

受信処理部１１は、上位ネットワークから受信した下りフレームを解析し、制御部１３から通知された情報に基づいて、当該下りフレームの宛先のＯＮＵの動作状態および当該下りフレームの優先度に対応するバッファへ当該下りフレームを出力する。

制御部１３は、バッファＱＳから下りフレームを取り出すべきタイミングを示す情報を光送信処理部１２に通知する。

光送信処理部１２は、制御部１３から通知された情報に基づくタイミングで、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳから下りフレームを優先順位に従って取り出す。

たとえば、光送信処理部１２は、周期的スリープ動作中のＯＮＵへ下りフレームを送信すべきでないタイミングでは、バッファＱＳから下りフレームを取り出さない。一方、光送信処理部１２は、周期的スリープ動作中のＯＮＵへ下りフレームを送信すべきタイミングでは、たとえば、バッファＱＳに蓄積されたフレームの優先度を他のバッファに蓄積された下りフレームより高く設定して、下りフレームの取り出しおよび送信を行なう。

制御部１３は、ＭＰＣＰおよびＯＡＭなど、ＰＯＮ回線の制御および管理に関する局側処理を行なう。すなわち、ＰＯＮ回線に接続されている各ＯＮＵとＭＰＣＰメッセージおよびＯＡＭメッセージをやりとりすることによって、ＯＮＵの登録、離脱および帯域割り当てを含めた上りアクセス制御、帯域割り当てを含めた下りアクセス制御、ならびにＯＮＵへのスリープ指示を含めたＯＮＵの運用管理などを行なう。

制御部１３は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、光送信処理部１２へ出力する。光送信処理部１２は、制御部１３から受けた制御フレームを下り光信号に変換してＰＯＮ回線へ出力し、ＯＮＵ２０２へ送信する。

図３は、本発明の実施の形態に係る宅側装置の構成を示す図である。

図３を参照して、ＯＮＵ１０２は、ＰＯＮポート２１と、光受信処理部２２と、バッファメモリ２３と、送信処理部２４と、ＵＮＩ（User Network Interface）ポート２５と、受信処理部２６と、バッファメモリ２７と、光送信処理部２８と、制御部２９とを備える。

光受信処理部２２は、局側装置１０１から送信される下り光信号をＰＯＮポート２１経由で受信して電気信号に変換し、当該電気信号からフレームを再構成するとともに、フレームの種別に応じてバッファメモリ２３経由で制御部２９または送信処理部２４に当該フレームを振り分ける。具体的には、光受信処理部２２は、データフレームを送信処理部２４に出力し、制御フレームを制御部２９に出力する。

送信処理部２４は、光受信処理部２２から受けたデータフレームをＵＮＩポート２５経由で図示しないパーソナルコンピュータ等のユーザ端末へ送信する。

受信処理部２６は、ＵＮＩポート２５経由でユーザ端末から受信したデータフレームをバッファメモリ２７経由で光送信処理部２８へ出力する。

制御部２９は、ＭＰＣＰおよびＯＡＭ等、ＰＯＮ回線の制御および管理に関する宅側処理を行なう。すなわち、ＰＯＮ回線に接続されている局側装置１０１とＭＰＣＰメッセージおよびＯＡＭメッセージをやりとりすることによって、アクセス制御等の各種制御を行なう。制御部２９は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、バッファメモリ２７経由で光送信処理部２８へ出力する。

光送信処理部２８は、受信処理部２６から受けたデータフレームおよび制御部２９から受けた制御フレームを光信号に変換し、ＰＯＮポート２１経由で局側装置１０１へ送信する。

また、制御部２９は、局側装置１０１からスリープ指示を示す制御フレームを受信して、たとえば光受信処理部２２、送信処理部２４、受信処理部２６および光送信処理部２８の動作を停止するスリープ状態へ遷移するためのスリープ制御を行なう。また、制御部２９は、スリープ状態からの復帰要求である起床要求を示す制御フレームを局側装置１０１へ送信する。

［周期的スリープ動作の同期処理］
まず、本発明の実施の形態に係る局側装置が各ＯＮＵの周期的スリープ動作を同期させる処理について図面を用いて説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作の同期処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。

図４を参照して、まず、制御部１３は、たとえば対象ＯＮＵの上りトラフィック量および下りトラフィック量を示すトラフィック情報を取得する。このトラフィック量は、たとえば、フレーム数であってもよいし、バイトおよびビット等のデータ量であってもよい。そして、制御部１３は、対象ＯＮＵのトラフィック量が少ないことから対象ＯＮＵはスリープ状態へ遷移可能であると判断すると（ステップＳ１でＹＥＳ）、対象ＯＮＵが周期的スリープ動作を行っており、かつ他の周期的スリープ動作中のＯＮＵ（以下、スリープＯＮＵとも称する。）と周期的スリープ動作を同期済みであるか否かを確認する（ステップＳ２）。

制御部１３は、対象ＯＮＵが他のスリープＯＮＵと周期的スリープ動作を同期済みでない場合には（ステップＳ２でＮＯ）、対象ＯＮＵを、他のスリープＯＮＵの次の間欠起床タイミング、すなわち周期的スリープ動作における次の起床タイミングまでスリープさせる（ステップＳ３）。

次に、制御部１３は、たとえば対象ＯＮＵのトラフィック情報を新たに取得し、対象ＯＮＵを間欠起床タイミング後に再びスリープ状態へ遷移させるか否かを判断する（ステップＳ４）。

制御部１３は、対象ＯＮＵのトラフィック量が少ないことから起床後の対象ＯＮＵはスリープ状態へ遷移可能であると判断した場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、他のスリープＯＮＵと同じスリープ開始タイミングおよびスリープ時間を対象ＯＮＵに通知する（ステップＳ５）。なお、スリープ開始タイミングは、ＯＮＵ２０２において認識可能であれば、制御部１３から通知しなくてもよい。

一方、制御部１３は、対象ＯＮＵのトラフィック量が多いことから起床後の対象ＯＮＵをスリープ状態へ遷移させるべきでないと判断した場合には（ステップＳ４でＮＯ）、対象ＯＮＵに対して起床指示を与える（ステップＳ６）。

また、制御部１３は、対象ＯＮＵが周期的スリープ動作を他のスリープＯＮＵと同期済みである場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、他のスリープＯＮＵと同じスリープ開始タイミングおよびスリープ時間を対象ＯＮＵに通知する（ステップＳ５）。

このように、制御部１３は、各ＯＮＵ２０２の間欠起床期間が一致するように各ＯＮＵ２０２を制御する。すなわち、制御部１３は、周期的スリープ動作の起床タイミングおよびスリープ時間を各ＯＮＵ２０２間で合わせる同期処理を行なう。具体的には、１台のＯＮＵ２０２を最初にスリープさせた以降にスリープさせるＯＮＵ２０２の起床タイミングおよびスリープ時間を、最初にスリープさせたＯＮＵ２０２と一致させる。

なお、ここでは、すべてのＯＮＵ２０２の起床タイミングおよびスリープ時間を一致させる構成であるとしたが、各ＯＮＵ２０２の起床タイミングおよびスリープ時間がすべて一致する必要はない。

たとえば、各ＯＮＵの起床タイミングがＴｋ／Ｎ（Ｎは自然数）周期である場合には、Ｔｋに１回全ＯＮＵの起床タイミングが一致するので、各ＯＮＵの周期的スリープ動作を同期させることが可能である。

しかしながら、すべてのＯＮＵの起床タイミングおよびスリープ時間を一致させる場合、後述のスリープ中ＯＮＵ宛下りフレームの送信制御処理が簡易になる。このため、以下では、制御部１３がすべてのＯＮＵの起床タイミングおよびスリープ時間を一致させる場合について代表的に説明する。

図５は、本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作の同期処理を行なう際の局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの一例を示す図である。ここでは、局側装置１０１に２つのＯＮＵ２０２すなわちＯＮＵ１およびＯＮＵ２が接続されている場合について説明する。

図５を参照して、タイミングｔ０において、局側装置１０１における制御部１３は、ＯＮＵ２をスリープ状態へ遷移させると判断し、ＯＮＵ２が周期的スリープ動作中の他のＯＮＵ１と周期的スリープ動作を同期済みでないことから、ＯＮＵ２を、ＯＮＵ１の次の間欠起床タイミングｔ３までスリープさせる。

具体的には、制御部１３は、スリープ時間Ａで周期的スリープ動作中のＯＮＵ１にはスリープ開始タイミングすなわちスリープ状態への遷移タイミングｔ１、およびスリープ時間Ａを示すスリープ指示ＳＩを送信したが、ＯＮＵ２にはスリープ開始タイミングｔ２、およびスリープ時間Ａより短いスリープ時間Ｂを示すスリープ指示ＳＩを送信する。

次に、制御部１３は、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２を間欠起床期間Ｔｗの終了後に再びスリープ状態へ遷移させると判断し、スリープ開始タイミングｔ４およびスリープ時間Ａを示すスリープ指示ＳＩをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信する。

以上のような動作により、ＯＮＵ２に、ＯＮＵ１と同期した周期的スリープ動作を行なわせることができる。すなわち、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２は、スリープ時間Ａだけスリープ状態を維持し、同じ間欠起床タイミングで起床する周期的スリープ動作を行なうことができる。

局側装置１０１は、たとえば、各ＯＮＵ２０２に対してスリープ時間および間欠起床時間を設定したうえで、スリープ状態への遷移タイミングを示すスリープ指示を各ＯＮＵ２０２へ送信することにより、各ＯＮＵ２０２の間欠起床期間を把握している。局側装置１０１は、周期的スリープ動作中のＯＮＵ２０２を通常動作に復帰させたい場合には、間欠起床期間において当該ＯＮＵ２０２に対して起床指示を示す制御フレームを送信する。

なお、間欠起床期間を各ＯＮＵ２０２間で同期させる方法としては、上記のような方法に限らず、制御フレームを各ＯＮＵ２０２へブロードキャストすることにより、各ＯＮＵ２０２対して同一時間のスリープを同時に指示する、という方法を採用してもよい。

［局側装置のフレーム送信処理］
次に、本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへフレームを送信する処理について図面を用いて説明する。

図６は、本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへのフレーム送信処理を行なう際の動作手順を示すフローチャートである。

図６を参照して、まず、局側装置１０１における制御部１３は、間欠起床タイミングになるまで、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームのＯＮＵ２０２への送信を停止する（ステップＳ１１でＮＯ）。

次に、制御部１３は、間欠起床タイミングになると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームを各ＯＮＵ２０２へ送信する（ステップＳ１２）。

次に、制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空になる場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、各ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を継続させる。すなわち、制御部１３は、次の間欠起床タイミングになるまで、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームのＯＮＵ２０２への送信を停止する（ステップＳ１４）。

一方、制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空にならない場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、各ＯＮＵ２０２を起床させ（ステップＳ１５）、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームを各ＯＮＵ２０２へ送信する（ステップＳ１６）。

具体的には、たとえば、制御部１３は、間欠起床タイミングにおけるスリープＯＮＵ用バッファＱＳの下りフレームの蓄積量が間欠起床期間内にすべて送信することが可能な量であるか否かを判断する。この判断は、たとえばスリープＯＮＵ用バッファＱＳの蓄積量と所定の閾値との比較により行なうことができる。そして、制御部１３は、たとえば上記蓄積量が上記所定の閾値を上回り、スリープＯＮＵ用バッファＱＳの蓄積フレームを間欠起床期間内に送信しきれないと判断した場合には、間欠起床期間内の早い段階で、すなわち判断できた時点で各ＯＮＵ２０２へ起床指示を示す制御フレームを送信する。これにより、制御部１３が間欠起床期間の満了直前までスリープＯＮＵ用バッファＱＳを監視して、間欠起床期間の最後に起床指示を各ＯＮＵ２０２に与えようとした場合において、起床指示を示す制御フレームを送信する時間が残っていない、というような事態の発生を防ぐことができる。

上記のように、制御部１３は、間欠起床期間において、スリープＯＮＵ用バッファＱＳから下りフレームを送信する。すなわち、制御部１３は、互いに同期して周期的スリープ動作を行なう各ＯＮＵ２０２で共通の起床期間において、スリープＯＮＵ用バッファＱＳから下りフレームを送信する。

このような構成により、たとえば、拡張ＯＡＭ等の制御プロトコルの処理を間欠起床期間において行なうことができるため、処理遅延を低減することができる。また、このような制御プロトコルの処理のためにＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなり、省電力効果を高めることができる。

ここで、制御部１３は、間欠起床期間において、たとえば、通常ＯＮＵ用バッファＱ１〜Ｑ３よりも高い優先度をスリープＯＮＵ用バッファＱＳに設定し、下りフレームの取り出しおよび送信のスケジューリングを行なう。

このような構成により、スリープＯＮＵ用バッファＱＳを優先的に空にすることができるため、周期的スリープ動作を可能な限り継続させ、下りフレームの追い越し等が生じることを防ぐことができる。

なお、制御部１３は、周期的スリープ動作中のＯＮＵ宛の下りフレームのうち、低優先度の下りフレームをスリープＯＮＵ用バッファＱＳに格納せずに廃棄する構成であってもよい。

図７は、本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへのフレーム送信処理を行なう際の局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの一例を示す図である。ここでは、局側装置１０１に接続された２つのＯＮＵ２０２すなわちＯＮＵ１およびＯＮＵ２が互いに同期して周期的スリープ動作を行っている場合について説明する。

図７を参照して、局側装置１０１における制御部１３は、間欠起床タイミングｔ１１になると、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームＦＲをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信する。

次に、制御部１３は、間欠起床期間Ｔｗの終了タイミングｔ１２までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空になるため、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２の周期的スリープ動作を継続させる。

次に、制御部１３は、間欠起床タイミングｔ１３になると、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームＦＲをＯＮＵ１へ送信する。

次に、制御部１３は、間欠起床期間の終了タイミングｔ１４までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空になるため、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２の周期的スリープ動作を継続させる。

次に、制御部１３は、間欠起床タイミングｔ１５になると、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームＦＲをＯＮＵ２へ送信する。

次に、制御部１３は、間欠起床期間の終了タイミングｔ１６までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空になるため、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２の周期的スリープ動作を継続させる。

このように、制御部１３は、間欠起床期間の終了までに、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームのＯＮＵ２０２への送信を完了する場合には、周期的スリープ動作を各ＯＮＵ２０２に継続させる。言い換えれば、制御部１３は、間欠起床期間内にスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空になるのであれば、ＯＮＵ２０２に対して起床指示を行なわない。

すなわち、電話データがＯＮＵ２０２へ送信される状態等、間欠起床期間内で下りフレームの送信が完了する程度の低負荷状態である場合には、制御部１３は、ＯＮＵ２０２を起床する必要はないと判断する。このような動作により、ＯＮＵ２０２の起床時間を低減することができるため、ＯＮＵ２０２の省電力効果を増大させることができる。

図８は、本発明の実施の形態に係る局側装置が周期的スリープ動作中のＯＮＵへのフレーム送信処理を行なう際の、局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの他の例を示す図である。ここでは、局側装置１０１に接続された２つのＯＮＵ２０２すなわちＯＮＵ１およびＯＮＵ２が互いに同期して周期的スリープ動作を行っている場合について説明する。

図８を参照して、制御部１３は、間欠起床タイミングｔ２１になると、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームＦＲをＯＮＵ２へ送信する。

この際、制御部１３は、スリープＯＮＵ用バッファＱＳの蓄積量および間欠起床期間の長さから、間欠起床期間中にスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空にならないと判断した場合には、たとえば間欠起床期間において起床指示ＷＩを示す制御フレームをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信する。この判断は、あらかじめ決めたしきい値により行ってもよいし、バッファ量をスループットの理論値で割って得られた時間が間欠起床期間よりも短いかどうかをその都度計算することで行ってもよい。局側装置１０１が起床指示ＷＩをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信することにより、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２は、間欠起床期間が満了してもスリープ状態への再遷移を行わない。また、制御部１３が間欠起床期間において起床指示ＷＩを示す制御フレームをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信する構成により、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２がスリープ状態において下りフレーム受信用の回路の動作を停止する構成であっても、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２を確実に起床させることができる。

次に、制御部１３は、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳおよび通常ＯＮＵ用バッファＱ１〜Ｑ３に蓄積された下りフレームＦＲをＯＮＵ１およびＯＮＵ２へ送信する。

このように、制御部１３は、間欠起床期間の終了までに、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームのＯＮＵ２０２への送信を完了しない場合には、周期的スリープ動作を停止してスリープ状態へ遷移しない通常動作を各ＯＮＵ２０２に行なわせる制御を行なう。言い換えれば、制御部１３は、間欠起床期間内にスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空にならない場合には、全ＯＮＵ２０２に対して起床指示を行なう。

すなわち、間欠起床期間内に下りフレームの送信が完了できないほどの高負荷状態である場合には、制御部１３は、全ＯＮＵ２０２を起床させ、スリープＯＮＵ用バッファＱＳを空にする。

このような構成により、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに空きがなくなって下りフレームが廃棄されることを防ぐことができる。また、全ＯＮＵを起床させる構成により、起床したあるＯＮＵ宛の下りフレームをスリープＯＮＵ用バッファＱＳから送信する際に、スリープ中の他のＯＮＵ宛の下りフレームがスリープＯＮＵ用バッファＱＳから誤って送信されることを防ぐことができるため、下りフレームの損失を防ぐことができる。

［宅側装置の処理］
次に、本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の動作について図面を用いて説明する。

ＯＮＵ２０２は、スリープ状態において局側装置１０１へ送信すべき上りフレームが発生すると、起床要求を局側装置１０１へ送信し、上りフレームの送信動作を行なう。

ＯＮＵ２０２では、この起床要求を送信する機構を利用して、下りトラフィックの監視結果についても起床要求の発行基準に適用する。

図９は、本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の動作手順を示すフローチャートである。

図９を参照して、ＯＮＵ２０２が周期的スリープ動作を行っている状態において、まず、ＯＮＵ２０２における制御部２９は、間欠起床タイミングになるまで、たとえば光受信処理部２２および送信処理部２４の動作を停止する（ステップＳ２１でＮＯ）。

次に、制御部２９は、間欠起床タイミングになると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、光受信処理部２２および送信処理部２４を起動して、局側装置１０１から送信された下りフレームを受信する（ステップＳ２２）。

次に、制御部２９は、間欠起床期間における下りトラフィックすなわちＯＮＵ２０２が受信した下りフレームのデータ量が所定の閾値を超える場合には（ステップＳ２３でＹＥＳ）、起床要求を示す上りフレームを光送信処理部２８経由で局側装置１０１へ送信する（ステップＳ２４）。

一方、制御部２９は、間欠起床期間における下りトラフィックが所定の閾値以下である場合には（ステップＳ２３でＮＯ）、周期的スリープ動作を継続する。

なお、上記所定の閾値は０であってもよく、この場合、間欠起床期間において下りフレームを１つでも受信すると、制御部２９は、局側装置１０１に対して起床要求を行なう。

このように、制御部２９は、間欠起床期間において局側装置１０１から受信した下りフレームのデータ量が所定の閾値を超える場合には、周期的スリープ動作を停止してスリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を局側装置１０１に対して要求する。すなわち、制御部２９は、間欠起床期間内に所定の閾値を超えるデータ量の下りフレームを受信すると、自律的に局側装置１０１に対して起床要求を行なう。

このような構成により、局側装置１０１における制御部１３が各ＯＮＵ２０２を起床させることになる（図６のステップＳ１５）前に、下りトラフィックが多くなることが予測されるＯＮＵ２０２を単体で起床させることができる。これにより、各ＯＮＵ２０２の起床時間を低減することができ、また、局側装置１０１の処理負荷を低減することができるため、ＰＯＮシステム３０１全体の省電力効果を高めることができる。

図１０は、本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の、局側装置およびＯＮＵ間のデータの流れの一例を示す図である。ここでは、局側装置１０１に２つのＯＮＵ２０２すなわちＯＮＵ１およびＯＮＵ２が接続されている場合について説明する。

図１０を参照して、ＯＮＵ１およびＯＮＵ２が周期的スリープ動作を行っている状態において、ＯＮＵ２における制御部２９は、間欠起床期間ｔ３１〜ｔ３２における下りトラフィックが所定の閾値を超えたため、起床要求ＷＲを示す上りフレームを光送信処理部２８経由で局側装置１０１へ送信し、周期的スリープ動作を停止して起床する。

以降、局側装置１０１からＯＮＵ１へは間欠起床期間において下りフレームＦＲが送信され、局側装置１０１からＯＮＵ２へは通常通りのタイミングで下りフレームＦＲが送信される。

図１１は、本発明の実施の形態に係る宅側装置が周期的スリープ動作の停止要求を局側装置に対して行なう際の動作手順の他の例を示すフローチャートである。

図１１を参照して、ＯＮＵ２０２が周期的スリープ動作を行っている状態において、まず、ＯＮＵ２０２における制御部２９は、間欠起床タイミングになるまで、たとえば光受信処理部２２および送信処理部２４の動作を停止する（ステップＳ３１でＮＯ）。

次に、制御部２９は、間欠起床タイミングになると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、光受信処理部２２を起動して、局側装置１０１から送信された下りフレームを受信する（ステップＳ３２）。

次に、制御部２９は、間欠起床期間において特定の制御フレームを受信した場合には（ステップＳ３３でＹＥＳ）、起床要求を示す上りフレームを光送信処理部２８経由で局側装置１０１へ送信し（ステップＳ３４）、当該制御フレームの処理を行なう（ステップＳ３５）。

一方、制御部２９は、間欠起床期間において特定の制御フレームを受信しなかった場合には（ステップＳ３３でＮＯ）、周期的スリープ動作を継続する。

このように、制御部２９は、間欠起床期間において局側装置１０１から所定の制御情報を含む下りフレームを受信した場合には、周期的スリープ動作を停止してスリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を局側装置１０１に対して要求する。すなわち、制御部２９は、間欠起床期間において特定の制御フレームを受信すると、自律的に局側装置１０１に対して起床要求を行なう。

ここで、上記特定の制御フレームは、たとえば、ダウンロードデータ、あるいはＯＮＵ２０２において何らかの処理を行ない、レスポンスを局側装置１０１に対して返すべき拡張ＯＡＭの制御フレームである。

このような構成により、ダウンロード、およびＯＮＵ遠隔設定等を、迅速かつ安定して行なうことができる。特に、上位ネットワーク側からの制御フレーム等、局側装置１０１において当該制御フレームの内容を把握できないフレームについては、このようにＯＮＵ２０２が自律的に起床要求を行なう効果が高くなる。

なお、図６、図９および図１１のフローチャートに示す各動作は、ＰＯＮシステム３０１において任意の組み合わせで複合的に実行することが可能である。

［局側装置の変形例］
図１２は、本発明の実施の形態に係る局側装置の変形例の構成を示す図である。

図１２を参照して、局側装置１０２は、受信処理部１１と、光送信処理部１２，１４と、制御部１３と、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳ１０と、バッファＱ１１〜Ｑ１３，ＱＳ１とを含む。

局側装置１０２では、通常動作中のＯＮＵ用、および周期的スリープ動作中のＯＮＵ用のバッファを設けることに加えて、下りフレームの速度ごとにバッファを設ける。

たとえば、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳ１０および光送信処理部１２は、１０Ｇｂｐｓ（ギガビット／秒）の下りフレーム用に設けられ、バッファＱ１１〜Ｑ１３，ＱＳ１および光送信処理部１４は、たとえば１Ｇｂｐｓの下りフレーム用に設けられる。

受信処理部１１は、上位ネットワークからＳＮＩ経由で受信したデータフレームを、たとえば、１０Ｇｂｐｓの速度で送信すべきフレームと１Ｇｂｐｓの速度で送信すべきフレームとに分離し、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳ１０またはバッファＱ１１〜Ｑ１３，ＱＳ１に振り分けて出力する。

光送信処理部１２は、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳ１０から取り出した１０Ｇｂｐｓの下りフレームを、たとえば１５７０ｎｍ帯の下り光信号に変換してＰＯＮ回線へ出力し、ＯＮＵ２０２へ送信する。

光送信処理部１４は、バッファＱ１１〜Ｑ１３，ＱＳ１から取り出した１Ｇｂｐｓの下りフレームを、たとえば１４９０ｎｍ帯の下り光信号に変換してＰＯＮ回線へ出力し、ＯＮＵ２０２へ送信する。

より詳細には、バッファＱ１〜Ｑ３は、通常動作中のＯＮＵ宛のフレームを蓄積するための通常ＯＮＵ用バッファであり、それぞれ異なる優先度のフレームが蓄積される。バッファＱＳ１０は、周期的スリープ動作中のＯＮＵ宛のフレームを蓄積するためのスリープＯＮＵ用バッファである。また、バッファＱ１１〜Ｑ１３は、通常動作中のＯＮＵ宛のフレームを蓄積するための通常ＯＮＵ用バッファであり、それぞれ異なる優先度のフレームが蓄積される。バッファＱＳ１は、周期的スリープ動作中のＯＮＵ宛のフレームを蓄積するためのスリープＯＮＵ用バッファである。

制御部１３は、局側装置１０１に接続された各ＯＮＵの状態、たとえばＯＮＵが通常動作中であるか、周期的スリープ動作中であるかを把握しており、この情報を受信処理部１１に通知する。

受信処理部１１は、上位ネットワークから受信した下りフレームを解析し、制御部１３から通知された情報に基づいて、当該下りフレームのデータ速度、当該下りフレームの宛先のＯＮＵの動作状態および当該下りフレームの優先度に対応するバッファへ当該下りフレームを出力する。

制御部１３は、バッファＱＳ１０から下りフレームを取り出すべきタイミングを示す情報を光送信処理部１２に通知する。また、制御部１３は、バッファＱＳ１から下りフレームを取り出すべきタイミングを示す情報を光送信処理部１４に通知する。

光送信処理部１２は、ＰＯＮ回線である光ファイバＯＰＴＦと接続される。光送信処理部１２は、制御部１３から通知された情報に基づくタイミングで、バッファＱ１〜Ｑ３，ＱＳ１０から下りフレームを優先順位に従って取り出す。

たとえば、光送信処理部１２は、周期的スリープ動作中のＯＮＵへ下りフレームを送信すべきでないタイミングでは、バッファＱＳ１０から下りフレームを取り出さない。一方、光送信処理部１２は、周期的スリープ動作中のＯＮＵへ下りフレームを送信すべきタイミングでは、たとえば、バッファＱＳ１０に蓄積されたフレームの優先度を他のバッファに蓄積された下りフレームより高く設定して、下りフレームの取り出しおよび送信を行なう。

光送信処理部１４は、ＰＯＮ回線である光ファイバＯＰＴＦと接続される。光送信処理部１４は、制御部１３から通知された情報に基づくタイミングで、バッファＱ１１〜Ｑ１３，ＱＳ１から下りフレームを優先順位に従って取り出す。

たとえば、光送信処理部１４は、周期的スリープ動作中のＯＮＵへ下りフレームを送信すべきでないタイミングでは、バッファＱＳ１から下りフレームを取り出さない。一方、光送信処理部１４は、周期的スリープ動作中のＯＮＵへ下りフレームを送信すべきタイミングでは、たとえば、バッファＱＳ１に蓄積されたフレームの優先度を他のバッファに蓄積された下りフレームより高く設定して、下りフレームの取り出しおよび送信を行なう。

制御部１３は、各種制御情報を含む制御フレームを生成し、光送信処理部１２または光送信処理部１４へ出力する。光送信処理部１２および１４は、制御部１３から受けた制御フレームを下り光信号に変換してＰＯＮ回線へ出力し、ＯＮＵ２０２へ送信する。

制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファからの下りフレームの送信が完了するか否かを速度ごとに判断し、送信が完了しない場合には、完了しない速度の下りフレームを受信すべきＯＮＵ２０２に通常動作を行なわせる制御を行なう。

また、制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファからの下りフレームの送信が完了する場合には、完了する速度の下りフレームを受信すべきＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を継続させる。

具体的には、再び図６を参照して、まず、局側装置１０１における制御部１３は、１０Ｇｂｐｓに対応する各ＯＮＵ２０２の間欠起床タイミング、または１Ｇｂｐｓに対応する各ＯＮＵ２０２の間欠起床タイミングになると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、光送信処理部１２を制御して、スリープＯＮＵ用バッファＱＳ１０またはＱＳ１に蓄積された下りフレームを、対応の速度の下りフレームを受信する各ＯＮＵ２０２へ送信する（ステップＳ１２）。

次に、制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳ１０またはＱＳ１が空になる場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、対応の速度の下りフレームを受信する各ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を継続させる（ステップＳ１４）。

一方、制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファＱＳ１０またはＱＳ１が空にならない場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、対応の速度の下りフレームを受信する各ＯＮＵ２０２を起床させ（ステップＳ１５）、スリープＯＮＵ用バッファＱＳ１０、またはスリープＯＮＵ用バッファＱＳ１に蓄積された下りフレームを対応の速度の下りフレームを受信する各ＯＮＵ２０２へ送信する（ステップＳ１６）。

ところで、非特許文献２には、ＯＮＵが周期的スリープ動作を行なう場合において、局側装置から各ＯＮＵへの下りフレームの送信を適切に制御するための構成は開示されていない。

また、たとえば、非特許文献２のようにスリープ中のＯＮＵ用の共有バッファを局側装置１０１において設ける構成において、局側装置１０１が、共有バッファの蓄積量に基づき、配下のスリープ中ＯＮＵをすべて一斉に起床させ、共有バッファの蓄積フレームを各ＯＮＵに送信する構成が考えられる。

しかしながら、このような構成では、全ＯＮＵ２０２を必ず起床させる必要があるため、ＯＮＵ２０２の起床時間が増大し、省電力化を図ることが困難となる。

これに対して、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、制御部１３は、各ＯＮＵ２０２の間欠起床期間が一致するように各ＯＮＵ２０２を制御する。そして、制御部１３は、間欠起床期間において、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームをＯＮＵ２０２へ送信する。

このように、間欠起床期間において周期的スリープ動作中のＯＮＵ２０２へ下りフレームを送信する構成により、制御フレーム等の低データ量のトラフィックについては、間欠起床期間において送受信を完了することができるため、各ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなる。すなわち、制御フレーム等の処理のために各ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を停止する必要がなくなり、省電力効果を高めることができ、また、制御フレーム等の処理遅延を低減することができる。

したがって、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０１における制御部１３は、間欠起床期間の終了までに、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームのＯＮＵ２０２への送信を局側装置１０１が完了しない場合には、周期的スリープ動作を停止してスリープ状態へ遷移しない通常動作を各ＯＮＵ２０２に行なわせる制御を行なう。

このような構成により、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに空きがなくなって下りフレームが廃棄されることを防ぐことができる。また、各ＯＮＵ２０２を起床させる構成により、スリープ中のＯＮＵ宛の下りフレームが誤って送信されることを防ぐことができ、下りフレームの損失を防ぐことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０２は、下りフレームの速度ごとに下りフレームを蓄積する。そして、局側装置１０２における制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファからの下りフレームの送信が完了するか否かを下りフレームの速度ごとに判断し、送信が完了しない場合には、完了しない速度の下りフレームを受信すべきＯＮＵ２０２に通常動作を行なわせる制御を行なう。

このような構成により、下りフレームの速度ごとに周期的スリープ動作の停止を制御することができるため、より効率的な省電力制御を行なうことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０１における制御部１３は、間欠起床期間の終了までに、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームのＯＮＵ２０２への送信を局側装置１０１が完了する場合には、周期的スリープ動作を各ＯＮＵ２０２に継続させる。

すなわち、制御部１３は、間欠起床期間内にスリープＯＮＵ用バッファＱＳが空になるのであれば、ＯＮＵ２０２に対して起床指示を行なわない。これにより、ＯＮＵ２０２の起床時間を低減することができるため、ＯＮＵ２０２の省電力効果を高めることができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置１０２は、下りフレームの速度ごとに下りフレームを蓄積する。そして、局側装置１０２における制御部１３は、間欠起床期間の終了までにスリープＯＮＵ用バッファからの下りフレームの送信が完了するか否かを速度ごとに判断し、送信が完了する場合には、完了する速度の下りフレームを受信すべきＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作を継続させる。

このような構成により、下りフレームの速度ごとに周期的スリープ動作の継続を制御することができるため、より効率的な省電力制御を行なうことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２における制御部２９は、間欠起床期間において局側装置１０１から受信した下りフレームのデータ量が所定の閾値を超える場合には、周期的スリープ動作を停止してスリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を局側装置１０１に対して要求する。

このように、ＯＮＵ２０２が下りフレームのトラフィック量に基づいて自律的に起床要求を行なう構成により、局側装置１０１が各ＯＮＵ２０２を起床させることになる前に、下りトラフィックが多くなることが予測されるＯＮＵ２０２を単体で起床させることができる。これにより、各ＯＮＵ２０２の起床時間を低減することができ、また、局側装置１０１の処理負荷を低減することができるため、ＰＯＮシステム３０１全体の省電力効果を高めることができる。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２０２における制御部２９は、間欠起床期間において局側装置１０１から所定の制御情報を含む下りフレームを受信した場合には、周期的スリープ動作を停止してスリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を局側装置１０１に対して要求する。

このように、ＯＮＵ２０２が下りフレームの内容に基づいて自律的に起床要求を行なう構成により、局側装置１０１が各ＯＮＵ２０２を起床させることになる前に、特定の処理を行なうべきＯＮＵ２０２を単体で起床させることができる。これにより、各ＯＮＵ２０２の起床時間を低減することができ、また、局側装置１０１の処理負荷を低減することができるため、ＰＯＮシステム３０１全体の省電力効果を高めることができる。

また、本発明の実施の形態に係る宅側装置では、制御部２９は、局側装置１０１から送信される下りフレームを受信するための光受信処理部２２および送信処理部２４等の受信部の動作を停止するスリープ状態へ遷移し、スリープ状態から復帰して受信部を動作させ、所定の条件が満たされると、受信部を動作させる間欠起床期間の満了後に再びスリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なう。そして、制御部２９は、局側装置１０１の制御に基づいて間欠起床期間のタイミングを設定する。

このような構成により、局側装置１０１が各ＯＮＵ２０２の間欠起床期間を一致させる制御を行なうことができるため、この間欠起床期間において周期的スリープ動作中の各ＯＮＵ２０２へ下りフレームを送信することができる。これにより、宅側装置が周期的スリープ動作を行なうことが可能な通信システムにおいて、周期的スリープ動作中の宅側装置宛の通信信号が廃棄されることを回避するとともに、当該通信信号の宅側装置への送信を適切に制御することで宅側装置の省電力効果を向上させることができる。

なお、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、制御部１３は、各ＯＮＵ２０２の間欠起床期間が完全に一致するように各ＯＮＵ２０２を制御する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部１３は、ＯＮＵ２０２の間欠起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように各ＯＮＵ２０２を制御し、この重複期間において、スリープＯＮＵ用バッファＱＳに蓄積された下りフレームを周期的スリープ動作中のＯＮＵ２０２へ送信する構成であればよい。

また、本発明の実施の形態に係るＰＯＮシステムでは、局側装置２０１における制御部１３が、各ＯＮＵ２０２の通常動作および周期的スリープ動作の切り替え、各ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作の同期処理、ならびに間欠起床期間における下りフレームの送信完了の判断等を行なう。

しかしながら、ＰＯＮシステム３０１は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、局側装置２０１の代わりに、ＰＯＮシステム３０１における局側装置１０１およびＯＮＵ２０２以外の他の装置が、各ＯＮＵ２０２の通常動作および周期的スリープ動作の切り替え、各ＯＮＵ２０２の周期的スリープ動作の同期処理、ならびに間欠起床期間における下りフレームの送信完了の判断等を行なう構成であってもよい。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ 受信処理部
１２，１４ 光送信処理部
１３ 制御部
２１ ＰＯＮポート
２２ 光受信処理部
２３ バッファメモリ
２４ 送信処理部
２５ ＵＮＩポート
２６ 受信処理部
２７ バッファメモリ
２８ 光送信処理部
２９ 制御部
１０１ 局側装置（ＯＬＴ）
２０２，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ 宅側装置（ＯＮＵ）
２０３−１〜２０３−Ｎ ＰＯＮ回線
２０４−１〜２０４−Ｎ 光カプラ
３０１ ＰＯＮシステム
ＯＰＴＦ 光ファイバ
ＱＳ，Ｑ１〜Ｑ３，ＱＳ１０，Ｑ１１〜Ｑ１３，ＱＳ１ バッファ
ＳＰ１，ＳＰ２ スプリッタ

Claims (10)

1. １または複数の宅側装置と、各前記宅側装置と通信するための局側装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記宅側装置が、前記局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、前記スリープ状態から復帰して前記局側装置から送信される前記通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、前記受信動作を行なう起床期間の満了後に再び前記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なうステップと、
   前記局側装置が、前記周期的スリープ動作を行なう前記宅側装置へ送信すべき前記通信信号を蓄積するステップと、
   前記各宅側装置の前記起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように前記各宅側装置を制御するステップと、
   前記局側装置が、前記重複期間において、蓄積した前記通信信号を前記宅側装置へ送信するステップとを含む、通信制御方法。
2. 前記通信制御方法は、さらに、
   前記重複期間の終了までに、蓄積された前記通信信号の前記宅側装置への送信を前記局側装置が完了しない場合には、前記周期的スリープ動作を停止して前記スリープ状態へ遷移しない通常動作を前記各宅側装置に行なわせる制御を行なうステップを含む、請求項１に記載の通信制御方法。
3. 前記通信信号を蓄積するステップにおいては、前記局側装置は、前記通信信号の速度ごとに前記通信信号を蓄積し、
   前記通常動作を行なわせる制御を行なうステップにおいては、前記通信信号の送信が完了するか否かを前記速度ごとに判断し、前記送信が完了しない場合には、完了しない前記速度の通信信号を受信すべき前記宅側装置に前記通常動作を行なわせる制御を行なう、請求項２に記載の通信制御方法。
4. 前記通常動作を行なわせる制御を行なうステップにおいては、前記重複期間の終了までに、蓄積された前記通信信号の前記宅側装置への送信を前記局側装置が完了する場合には、前記周期的スリープ動作を前記各宅側装置に継続させる、請求項２または請求項３に記載の通信制御方法。
5. 前記通信信号を蓄積するステップにおいては、前記局側装置は、前記通信信号の速度ごとに前記通信信号を蓄積し、
   前記通常動作を行なわせる制御を行なうステップにおいては、前記通信信号の送信が完了するか否かを前記速度ごとに判断し、前記送信が完了する場合には、前記速度に対応する前記宅側装置の前記周期的スリープ動作を継続させる、請求項４に記載の通信制御方法。
6. 前記通信制御方法は、さらに、
   前記宅側装置が、前記起床期間において前記局側装置から受信した前記通信信号のデータ量が所定の閾値を超える場合には、前記周期的スリープ動作を停止して前記スリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を前記局側装置に対して要求するステップを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の通信制御方法。
7. 前記通信制御方法は、さらに、
   前記宅側装置が、前記起床期間において前記局側装置から所定の制御情報を含む前記通信信号を受信した場合には、前記周期的スリープ動作を停止して前記スリープ状態へ遷移しない通常動作を行なう旨を前記局側装置に対して要求するステップを含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の通信制御方法。
8. １または複数の宅側装置と、各前記宅側装置と通信するための局側装置とを備える通信システムであって、
   前記宅側装置は、前記局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、前記スリープ状態から復帰して前記局側装置から送信される前記通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、前記受信動作を行なう起床期間の満了後に再び前記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行ない、
   前記局側装置は、前記周期的スリープ動作を行なう前記宅側装置へ送信すべき前記通信信号が発生すると前記通信信号を蓄積し、
   前記通信システムは、さらに、
   前記各宅側装置の前記起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように前記各宅側装置を制御するための制御部を備え、
   前記局側装置は、前記重複期間において、蓄積した前記通信信号を前記宅側装置へ送信する、通信システム。
9. １または複数の宅側装置と通信するための局側装置であって、
   前記局側装置から送信される通信信号の受信動作を停止するスリープ状態へ遷移し、前記スリープ状態から復帰して前記局側装置から送信される前記通信信号の受信動作を行ない、所定の条件が満たされると、前記受信動作を行なう起床期間の満了後に再び前記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なう前記宅側装置へ送信すべき前記通信信号を蓄積するための蓄積部と、
   前記各宅側装置の前記起床期間の各々の一部または全部が重複する重複期間が設けられるように前記各宅側装置を制御するためのスリープ制御部と、
   前記重複期間において、前記蓄積部によって蓄積された前記通信信号を前記宅側装置へ送信するための送信制御部とを備える、局側装置。
10. 局側装置と通信するための宅側装置であって、
    前記局側装置から送信される通信信号を受信するための受信部と、
    前記受信部の動作を停止するスリープ状態へ遷移し、前記スリープ状態から復帰して前記受信部を動作させ、所定の条件が満たされると、前記受信部を動作させる起床期間の満了後に再び前記スリープ状態へ遷移する周期的スリープ動作を行なうための制御部とを備え、
    前記制御部は、前記局側装置の制御に基づいて前記起床期間のタイミングを設定する、宅側装置。

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