JP2013143701A - 光システム、光回線装置、及び、光ネットワーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＯＮシステムの障害時において、伝送速度を低下させることによって消費電力を低減させる。
【解決手段】光回線装置は、光回線装置と光ネットワーク装置との間で送受信される信号の最低限の速度を示す伝送速度情報を有し、光回線装置又は光ネットワーク装置に電力が正常に供給されないことを示す異常情報を取得した場合、伝送速度情報に基づいて、光回線装置が光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための第１の下りクロック速度と、光ネットワーク装置から上り信号を受信するための第１の上りクロック速度とを決定し、光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための光回線装置における下りクロック速度を第１の下りクロック速度に変更する第１のタイミングと、光ネットワーク装置からの上り信号を受信するための光回線装置における上りクロック速度を第１の上りクロック速度に変更する第２のタイミングと、を決定する。
【選択図】図９

Description

本発明は、光システムに関し、特に、省電力機能を備えた光システムに関する。

通信網の高速化及び広帯域化が求められる中、これらの要求に対応するため、光ネットワークの導入が図られている。光ネットワークは一つの局側光伝送路終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：以下、ＯＬＴと称する）と、一つの宅内光伝送路終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：以下、ＯＮＵと称する）とが光ファイバを介してポイントツーポイントによって通信するネットワークである。

また、受動網光システム（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：以下、ＰＯＮと称する）は、一つのＯＬＴが、光ファイバ及び光ファイバを分岐する光スプリッタを介して複数のＯＮＵとスター型のポイントツーマルチポイントによって通信するネットワークである。

ＰＯＮの代表的な規格として、ＩＥＥＥ８０２．３において標準化されたＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同じ）ＰＯＮ）、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９８４において標準化されたＧＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｃａｐａｂｌｅ 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とは、ＰＯＮにおいて、波長分割多重（Ｗａｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＷＤＭと称する）によって多重される。

ＯＬＴは、下りフレームを送信することによって、ＯＬＴと光ファイバによって接続されたすべてのＯＮＵに同じデータを送信する。ＯＮＵは、下りフレームを受信した場合、下りフレームのプリアンプル部に含まれる宛先情報を参照し、そして、自分宛の下りフレーム以外を破棄する。さらに、ＯＮＵは、自分宛の下りフレームに含まれるデータのみを、ユーザ側へ転送する。

一方で、ＯＮＵは、ＯＬＴからの転送許可によって指定された時間にデータを出力する時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＴＤＭと称する）を用いて上りフレームを多重する。そして、多重された上りフレームをＯＬＴに送信する。

また、ＰＯＮには、通信速度が６４ｋｂｉｔ／秒のような低速の信号を送受信するシステム、固定長のＡＴＭセルを最大約６００Ｍｂｉｔ／秒によって送受信するＢＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ＰＯＮ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔの可変長パケットを最大約１Ｇｂｉｔ／秒によって送受信するＥＰＯＮ、又は、２．４Ｇｂｉｔ／秒程度の信号を送受信するＧＰＯＮの導入が進められている。さらに、今後は１０Ｇｂｉｔ／秒から４０Ｇｂｉｔ／秒の信号を送受信できる高速ＰＯＮの実現が求められている。

このようなＰＯＮの通信速度の向上に伴い、伝送路上の中継装置の消費電力も増大傾向にある。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、ＯＬＴ及び上位スイッチ群と比較して、利用できる帯域を必要とする時間が短い。従って、ＯＮＵは、非通信時において無駄な電力を使用している状態で、放置されている場合が多い。

このような状態に対応するため、ＴＥ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：以下ＴＥと称する）がＯＮＵにＬＡＮケーブルを介して接続されていない場合に、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って、ＯＮＵにおける消費電力を削減する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ＯＮＵからＯＬＴへスリープ要求を出し、それに対しＯＬＴが許可を出す手続きを行うことによって、ＯＮＵをスリープ状態に設定する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１１３１９３号公報 特開２００９−２６０９７０号公報

広域災害又は電力供給機能の故障等によって停電又は節電が迫られる場合、光アクセス伝送設備を稼働させるための電力供給が不足し、設備の稼働を維持することができない。そして、真に必要不可欠な最小限の通信機能を提供することができない状況が発生する。

通信ネットワークは円滑な市民生活を支えるライフラインであり、前述のような異常時に一部の機能が低下することはやむを得ないとしても、制限された電力を有効利用して緊急の通信要求を満たすことは非常に重要である。特に、通信ネットワーク全体の中で光アクセス設備の消費する電力の割合は大きく、光アクセス設備を最小限の電力消費によって稼働させる意義は大きい。

一方で、前述した通り、通信の高速大容量化が進む中、伝送路上の中継装置の消費電力は増大傾向にあることから、停電等の異常時において最小限の通信機能を提供するために、伝送速度を低下させて消費電力を低減させることが必要である。

しかし、従来のＰＯＮシステムはあらかじめ設計された固定のクロック周波数によって動作するように設計されており、電力供給状況に応じて伝送速度（又は、伝送クロック速度）を低下させることは、前述の特許文献１及び特許文献２に記載されていない。また、伝送速度の切り替えの際に、ユーザ信号が欠落して再送信に時間を要する状況は避ける必要がある。

本発明はこれらの問題点を鑑みて、電力が供給されない障害時においても、伝送速度を低下させることで消費電力を低減させ、最小限の通信機能を提供するＰＯＮシステムの具体的な実装手段を提供することを目的とする。また、伝送速度の切り替えの際にもユーザ信号の欠落を低減できるＰＯＮシステムの提供を目的とする。

本発明の代表的な一形態によると、信号を送信する光回線装置と、前記光回線装置から信号を受信する光ネットワーク装置とを備える光システムであって、前記光回線装置は、前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間で送受信される信号の最低限の速度を示す伝送速度情報と、前記光回線装置又は前記光ネットワーク装置に電力が正常に供給されないことを示す異常情報を取得する電力監視部と、前記電力監視部によって異常情報が取得された場合、前記伝送速度情報に基づいて、前記光回線装置が前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための第１の下りクロック速度と、前記光ネットワーク装置から上り信号を受信するための第１の上りクロック速度とを決定する第１の速度制御部と、前記電力監視部によって異常情報が取得された場合、前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための前記光回線装置における下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更する第１のタイミングと、前記光ネットワーク装置からの上り信号を受信するための前記光回線装置における上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更する第２のタイミングと、を決定する帯域制御部と、を有する。

本発明の一実施形態によると、電力の供給が低減した場合に、最小限の通信機能を提供できる。

本発明の第１の実施形態のＰＯＮシステムを含むネットワークを示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のＯＬＴに備わる処理部を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のＯＮＵに備わる処理部を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のＯＬＴによる伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の伝送速度管理テーブルを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のタイムスタンプ管理テーブルを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のクロック変更通知のフォーマットを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態のＯＮＵによる伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の伝送クロック速度の同期処理を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態のＯＬＴによる伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のタイムスタンプ管理テーブルを示す説明図である。 本発明の第２の実施形態のＯＮＵによる伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の伝送クロック速度を変更する処理を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態のＯＬＴによる伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態のタイムスタンプ管理テーブルを示す説明図である。 本発明の第３の実施形態のＯＮＵによる伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の伝送クロック速度の同期処理を示すシーケンス図である。

以下に本発明の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のＰＯＮシステムを含むネットワークを示すブロック図である。

本実施形態のＰＯＮシステムは、上位網１、ＯＬＴ２、光スプリッタ３、複数のＯＮＵ、及び、複数の端末装置を備える。

図１に示すＯＮＵは、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５の２台のみであるが、複数のＯＮＵが光スプリッタ３を経由してＯＬＴ２と接続されてもよい。また、図１に示す端末装置は、端末装置６及び端末装置７の２台のみであるが、複数の端末装置が各ＯＮＵに接続されてもよい。

ＯＬＴ２は、ＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）８を介して、送電網管理システム１１に接続される。また、ＯＬＴ２は、バッテリー１２に接続され、ＯＮＵ４は、バッテリー１３に接続され、ＯＮＵ５は、バッテリー１４に接続される。送電網管理システム１１、バッテリー１２、バッテリー１３、及び、バッテリー１４は、送電網１０に接続される。

ＯＬＴ２は、端末装置６からＯＮＵ４及び光スプリッタ３を介して、上位網１に格納されるデータを要求する信号を受信した場合、要求されたデータを上位網１から受信し、光スプリッタ３及びＯＮＵ４を介して端末装置６に送信する。また、ＯＬＴ２は、端末装置７からＯＮＵ５及び光スプリッタ３を介して、上位網１に格納されるデータを要求する信号を受信した場合、要求されたデータを上位網１から受信し、光スプリッタ３及びＯＮＵ５を介して端末装置７に送信する。

ＯＬＴ２は、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５と、ＷＤＭによって多重された光信号を用いて通信する。そのため、ＯＬＴ２と、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５との間の上り方向の通信と下り方向の通信とが衝突することはない。

一方で、複数のＯＮＵは、同じ波長によって信号をＯＬＴ２に送信する。このため、ＴＤＭによる光信号の送信が同じ時間に重ならないように、ＯＬＴ２が各ＯＮＵの光信号の送信時間をコントロールする。

送電網１０は、バッテリー１２、バッテリー１３及びバッテリー１４を介してＯＬＴ２、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５に電力を供給する。送電網管理システム１１は、ユーザの指示に従って、送電網１０から各バッテリーへの電力の供給を停止したり、電力の供給量を減少させたりするシステムである。

バッテリー１２、バッテリー１３及びバッテリー１４は、送電網１０からＯＬＴ２、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５へ供給される電力が減少又は停止した場合、ＯＬＴ２、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５に電力を供給するバックアップ電源装置である。また、バッテリー１２、バッテリー１３及びバッテリー１４は、送電網１０から供給される電力の状況と、各バッテリーの容量とを監視し、電源断通知を、ＯＬＴ２、ＯＮＵ４、又は、ＯＮＵ５に通知する。

バッテリー１２、バッテリー１３及びバッテリー１４のバッテリーは、自らが接続されるＯＬＴ２、ＯＮＵ４、又はＯＮＵ５に供給する電力が減少又は停止する場合、電源断通知を自らが接続されるＯＬＴ２、ＯＮＵ４、又はＯＮＵ５に送信する。ＯＮＵ４及びＯＮＵ５は、電源断通知を受信した場合、ＯＬＴ２に電源断通知を転送する。

ＥＭＳ８は、ＯＬＴ２、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５を遠隔管理するためのシステムであり、停電要求又は節電要求の有無、及び、計画停電の予定時刻などを示す電源に関する情報を取得する。そして、取得された電源に関する情報が、供給する電力の減少又は停止を示す場合、電源断通知をＯＬＴ２に送信する。

図２は、本発明の第１の実施形態のＯＬＴ２に備わる処理部を示すブロック図である。

ＯＬＴ２は、信号送受信部２０１、電気光変換部２０２、媒体アクセス制御部２０３、制御部２０４、及び、電源回路２１１を備える。また、ＯＬＴ２は、図示しない時刻計数回路を備える。

信号送受信部２０１は、上位網１に備わる中継装置と通信することによって、上位網１からデータを取得するための処理部である。電気光変換部２０２は、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５と光信号によって通信するため、電気信号を光信号に変換するための処理部である。

媒体アクセス制御部２０３は、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５が運用中であるか、又は、スリープ期間中であるかに従って、ＯＬＴ２からＯＮＵ４及びＯＮＵ５へ送信するデータを制御するための処理部である。また、本実施形態の媒体アクセス制御部２０３は、ＯＬＴ２が備える時刻計数回路を参照することによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４間の信号の往復遅延時間、並びに、ＯＬＴ２及びＯＮＵ５間の信号の往復遅延時間を測定する。

電源回路２１１は、ＯＬＴ２の各処理部に電力を供給する回路である。電源回路２１１は、バッテリー１２と接続される。

制御部２０４は、ＯＬＴ２の後述する伝送クロック速度を変更する処理を行うための処理部である。制御部２０４は、伝送速度通知部２０５、伝送速度制御部２０６、伝送速度管理テーブル２０７、帯域制御部２０８、タイムスタンプ管理テーブル２１０、及び、電力監視部２０９を有する。

また、制御部２０４は、制御部２０４が有する各処理部からの出力を、媒体アクセス制御部２０３、信号送受信部２０１、電源回路２１１、及び、ＥＭＳ８に送信したり、媒体アクセス制御部２０３、信号送受信部２０１、電源回路２１１、及び、ＥＭＳ８から送信されたデータを、制御部２０４が有する各処理部に入力したりする。さらに、制御部２０４は、制御部２０４が有する各処理部の出力を、次の処理を行う別の処理部に入力したり、制御部２０４が有する各テーブルの情報を各処理部に入力したりする。

伝送速度通知部２０５は、ＯＬＴ２と、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５との伝送クロック速度を同期するために、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５に送信するメッセージを生成する処理部である。また、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５から送信されたメッセージを受信するための処理部である。

伝送速度制御部２０６は、ＯＬＴ２と、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５との間の伝送クロック速度を、伝送速度管理テーブル２０７に基づいて決定する処理部である。

伝送速度管理テーブル２０７は、ＯＬＴ２及びＯＮＵが送電網１０から正常に電力供給される場合の伝送速度、及び、ＯＬＴ２及びＯＮＵに送電網１０から供給される電力が減少又は停止した場合の伝送速度を含むテーブルである。なお、以降において、ＯＬＴ２及びＯＮＵが送電網１０から正常に電力供給される場合を通常時と記載し、ＯＬＴ２及びＯＮＵに送電網１０から供給される電力が減少又は停止した場合を異常時と記載する。

帯域制御部２０８は、ＯＬＴ２と、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５との伝送クロック速度を変更するタイミングを、タイムスタンプ管理テーブル２１０に基づいて決定する処理部である。

タイムスタンプ管理テーブル２１０は、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５が上りフレームを送信する帯域、及び、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５が伝送クロック速度を変更するタイミングを示すテーブルである。なお、本実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０は、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５が上りフレームを送信する帯域を、開始時刻から終了時刻までの時間帯域によって示す。

電力監視部２０９は、電源回路２１１を介してバッテリー１２から電源断通知を受信する。また、電力監視部２０９は、ＥＭＳ８から電源断通知を受信する。また、電力監視部２０９は、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５から送信された電源断通知を、媒体アクセス制御部２０３を介して受信する。

電力監視部２０９は、バッテリー１２、ＥＭＳ８、ＯＮＵ４又はＯＮＵ５から電源断通知を受信した場合、伝送クロック速度を変更する処理を開始すると判定する。

電気光変換部２０２がＯＮＵ４又はＯＮＵ５から送信された上りフレームを受信した場合、媒体アクセス制御部２０３は、上りフレームに含まれるＭＡＣアドレスと、上りフレームのプリアンプル部に付与されている送信元のＯＮＵを示す情報とを、経路情報として関連付けて蓄積する。

そして、媒体アクセス制御部２０３は、電気光変換部２０２によって受信された上りフレームを、信号送受信部２０１に送信する。信号送受信部２０１は、媒体アクセス制御部２０３から受信した上りフレームを、上位網１へ送信する。

信号送受信部２０１が上位網１から送信された下りフレームを受信した場合、媒体アクセス制御部２０３は、下りフレームのＭＡＣアドレスを参照し、蓄積されていた経路情報から宛先となるＯＮＵを示す情報を、下りフレームのプリアンブル部に付与する。

そして、媒体アクセス制御部２０３は、宛先を示す情報を付与された下りフレームを電気光変換部２０２に送信する。電気光変換部２０２は、媒体アクセス制御部２０３から受信した下りフレームを、光スプリッタ３を介してＯＮＵ４及びＯＮＵ５に送信する。

このように、媒体アクセス制御部２０３は、ＯＮＵ４及びＯＮＵ５を示す情報を保持し、下りフレームを宛先のＯＮＵが受信できるように下りフレームに情報を付加するスイッチング機能を有する。

図２に示すＯＬＴ２の各処理部は、少なくとも一つのプロセッサと少なくとも一つのメモリを備える複数の集積回路によって実装されてもよい。また、ＯＬＴ２が備えるプロセッサが、各処理部の機能に対応するプログラムを実行することによって、図２に示す各処理部の機能を実装してもよい。

例えば、ＯＬＴ２は、伝送速度通知部２０５の機能を実装するために、伝送速度通知プログラムを、自らが備えるプロセッサによって実行してもよい。

また、図２に示すＯＬＴ２の各処理部は、一つの処理部に統合されてもよいし、各処理部の処理に従って複数の処理部に分割されてもよい。

図３は、本発明の第１の実施形態のＯＮＵ４に備わる処理部を示すブロック図である。

図３は、ＯＮＵ４の処理部を示すが、ＯＮＵ４以外のＯＮＵ（ＯＮＵ５を含む）も、図３に示すＯＮＵ４の各処理部と同じ処理部を備える。

ＯＮＵ４は、電気側送受信部３０１、電気光変換部３０２、媒体アクセス制御部３０３、制御部３０４、及び、電源回路３１０を備える。ＯＮＵ４は、図示しない時刻係数回路を備える。

電気側送受信部３０１は、ＯＮＵ４が端末装置６と電気信号によって通信するための処理部である。電気光変換部３０２は、ＯＮＵ４がＯＬＴ２と光信号によって通信するための処理部である。

媒体アクセス制御部３０３は、ＯＮＵ４が運用中であるか、又は、スリープ期間中であるかに従って、データ通信を制御するための処理部である。また、本実施形態の媒体アクセス制御部３０３は、ＯＮＵ４が備える時刻計数回路を、ＯＬＴ２が備える時刻計数回路に同期させる。

電源回路３１０は、ＯＮＵ４の各処理部に電力を供給する回路である。電源回路３１１は、バッテリー１３と接続される。

制御部３０４は、ＯＮＵ４において後述する伝送クロック速度を変更する処理を行う処理部である。制御部３０４は、伝送速度通知受信部３０６、伝送速度制御部３０７、タイムスタンプ管理テーブル３０８、及び、電力監視部３０９を有する。

また、制御部３０４は、制御部３０４が有する各処理部からの出力を、媒体アクセス制御部３０３、電気側送受信部３０１、及び、電源回路３１０に送信したり、媒体アクセス制御部３０３、電気側送受信部３０１、及び、電源回路３１０から送信されたデータを、制御部３０４が有する各処理部に入力したりする。さらに、制御部３０４は、制御部３０４が有する各処理部の出力を、次の処理を行う別の処理部に入力したり、制御部３０４が有する各テーブルの情報を各処理部に入力したりする。

伝送速度通知受信部３０６は、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との伝送クロック速度を同期するために、ＯＬＴ２から送信されるメッセージを受信する処理部であり、ＯＬＴ２へ送信するメッセージを生成する処理部である。

伝送速度制御部３０７は、タイムスタンプ管理テーブル３０８に基づいて、媒体アクセス制御部３０３が上りフレームを送信する伝送クロック速度を、ＯＬＴ２から指示されたタイミングによって変更する処理部である。また、タイムスタンプ管理テーブル３０８に基づいて、媒体アクセス制御部３０３が下りフレームを受信する伝送クロック速度を、ＯＬＴ２から指示されたタイミングによって変更する処理部である。

タイムスタンプ管理テーブル３０８は、ＯＬＴ２から指示されたタイミングを保持するテーブルである。

電力監視部３０９は、電源回路３１０を介してバッテリー１３から電源断通知を受信する。そして、受信した電源断通知を、媒体アクセス制御部３０３を介してＯＬＴ２へ送信する。

図３に示すＯＮＵ４の各処理部は、少なくとも一つのプロセッサと少なくとも一つのメモリを備える複数の集積回路によって実装されてもよい。また、ＯＮＵ４が備えるプロセッサが、各処理部の機能に対応するプログラムを実行することによって、図３に示す各処理部の機能を実装してもよい。

例えば、ＯＮＵ４は、伝送速度通知受信部３０６の機能を実装するために、伝送速度通知受信プログラムを、自らが備えるプロセッサによって実行してもよい。

また、図３に示すＯＮＵ４の各処理部は、一つの処理部に統合されてもよいし、各処理部の処理に従って複数の処理部に分割されてもよい。

図４は、本発明の第１の実施形態のＯＬＴ２による伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。

図４は、ＯＬＴ２が、ＯＬＴ２に接続されるＯＮＵ４と、伝送クロック速度を同期する処理を示す。ただし、図４に示す処理は、ＯＬＴ２とすべてのＯＮＵとによって行われてもよい。

図４に示すステップ４０２〜ステップ４０５は、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４が通常の電力を供給されている際に、定期的に、又は、ユーザ等により指定されたタイミングに、実行される。

ＯＬＴ２の媒体アクセス制御部２０３は、ＩＥＥＥ８０２．３標準６４章に規定される通り、ＯＮＵ４へディスカバリー指示を送信する（４０２）。媒体アクセス制御部２０３は、ステップ４０２においてＯＮＵ４をディスカバリーした場合、ＯＮＵ４からレジスタ要求メッセージを受信することによって、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との間の往復遅延時間を測定する（４０３）。

また、ステップ４０３において、媒体アクセス制御部２０３は、レジスタメッセージをＯＮＵ４に送信することによって、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との時刻を同期する。すなわち、ＯＮＵ４は、レジスタメッセージをＯＬＴ２から受信することによって、ＯＬＴ２が下りフレームを送信した時刻を、ＯＬＴ２から送信された下りフレームを受信した時刻として自らが備える時刻計数回路に保持する。

このため、本実施形態において、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との時刻の同期によって、ＯＬＴ２が下りフレームを送信した時刻と、その下りフレームをＯＮＵ４が受信した時刻とは、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４において同時刻となる。一方、ＯＬＴ２が上りフレームを受信した時刻は、ＯＮＵ４が上りフレームを送信した時刻より、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との間を信号が往復する時間（往復遅延時間）分だけ後になる。

なお、本実施形態のＰＯＮシステムは、ＩＥＥＥ８０２．３標準６４章に規定されたＥＰＯＮと同じく、ＯＬＴ２とＯＮＵ４とがタイムスタンプを相互に送受信することによって、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との間の時刻を同期する。タイムスタンプは、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４に備わる時刻計数回路によって算出されるカウンタ値であり、タイムスタンプの値が時刻を示す。

また、ステップ４０３において、ＯＬＴ２の媒体アクセス制御部２０３は、ＧａｔｅメッセージをＯＮＵ４に送信する。Ｇａｔｅメッセージには、ＯＮＵ４が上りフレームを送信するためにＯＮＵ４に割り当てられる時刻（時間帯域）を示す情報、すなわち、タイムスタンプ管理テーブル２１０に格納される値が含まれる。

また、媒体アクセス制御部２０３は、ＯＮＵ４から送信される上りフレームを受信するためにあらかじめ割り当てられた時刻から、ステップ４０３において測定された往復遅延時間を減算することによって、上りフレームを送信するためにＯＮＵ４に割り当てられる時刻を算出する。

ＯＬＴ２の媒体アクセス制御部２０３は、ステップ４０３において測定されたＯＮＵ４の往復遅延時間を、タイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０２に格納する（４０４）。ステップ４０４の後、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との間で、ユーザが要求したデータが送受信される（４０５）。

バッテリー１２、ＥＭＳ８又はＯＮＵ４から電源断通知を受信した場合、ＯＬＴ２の電力監視部２０９は、伝送クロック速度の変更処理を開始すると判定する（４０６）。

ステップ４０６の後、伝送速度制御部２０６は、伝送速度管理テーブル２０７から、ＯＮＵ４の異常時の伝送速度を読み出す（４０７）。なお、伝送速度管理テーブル２０７に複数のＯＮＵの伝送速度が格納されている場合、伝送速度制御部２０６はステップ４０７において、すべてのＯＮＵの伝送速度を読み出す。

そして、伝送速度制御部２０６は、ステップ４０７において読み出されたＯＮＵ４の伝送速度、又は、ステップ４０７において読み出されたすべてのＯＮＵの伝送速度の総和に基づいて、異常時の伝送クロック速度を決定する（４０８）。

図５は、本発明の第１の実施形態の伝送速度管理テーブル２０７を示す説明図である。

伝送速度管理テーブル２０７は、ＯＬＴ２に接続されるＯＮＵ（ＯＮＵ４を含む）の通常時の伝送速度と、異常時の伝送速度とを含む。伝送速度管理テーブル２０７が含む各値は、管理者又はユーザ等によってあらかじめ格納される。伝送速度管理テーブル２０７は、領域２０７１、領域２０７２及び領域２０７３を含む。

領域２０７１は、各ＯＮＵを一意に識別するための識別子を含む。領域２０７１に格納される識別子は、ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）であってもよい。

領域２０７２は、通常時の伝送速度の上限値を含む。領域２０７３は、異常時の伝送速度の上限値を含む。ＯＬＴ２及び各ＯＮＵは、領域２０７２及び領域２０７３によって示される帯域を、通常時及び異常時の各状態において、最低限保証する必要がある。

図５に示す伝送速度管理テーブル２０７は、５台のＯＮＵの伝送速度を示す。また、図５に示す伝送速度管理テーブル２０７は、すべてのＯＮＵに関する停電時における伝送速度の総和が４Ｍｂｉｔ／秒である場合に、各ＯＮＵに割り当てられる伝送速度を示す。

なお、伝送速度管理テーブル２０７は、少なくとも一台のＯＮＵの伝送速度を示せばよい。

また、前述の伝送速度制御部２０６は、下りフレームを送信するための異常時の伝送クロック速度（下り伝送クロック速度）と、上りフレームを送信するための異常時の伝送クロック速度（上り伝送クロック速度）とを、同じ値に定めた。しかし、本実施形態の伝送速度制御部２０６は、ステップ４０８において、下り伝送クロック速度と、上り伝送クロック速度とを、各々異なる値に定めてもよい。

異常時の下り伝送クロック速度と、異常時の上り伝送クロック速度とが、各々異なる値に定められる場合、伝送速度管理テーブル２０７は、通常時及び異常時の上りフレームの伝送速度と、通常時及び異常時の下りフレームの伝送速度とを含んでもよい。

ステップ４０８において用いられる本実施形態の方法は、伝送クロック速度としてあらかじめ定められた複数の値のうち、前述のＯＮＵ４の伝送速度又は伝送速度の総和を実現可能であり、かつ、最も低い値の伝送クロック速度の値を、伝送速度制御部２０６が選択する方法である。伝送クロック速度として定められた複数の値は、本実施形態において、１０Ｇｂｉｔ／秒、１Ｇｂｉｔ／秒、１００Ｍｂｉｔ／秒、及び、１０Ｍｂｉｔ／秒の四つである。そして、伝送速度制御部２０６は、選択された伝送クロック速度を、異常時の伝送クロック速度と決定する。

図５に示す伝送速度の例の場合、障害時の伝送速度の総和が４Ｍｂｉｔ／秒であり、４Ｍｂｉｔ／秒の伝送速度を実現可能であり、かつ、最も低い値の伝送クロック速度は、１０Ｍｂｉｔ／秒である。このため、伝送速度制御部２０６は、１０Ｍｂｉｔ／秒を異常時の伝送クロック速度として決定する。

伝送速度制御部２０６は、決定された異常時の伝送クロック速度によって、下りフレームの送信又は上りフレームの受信を行うよう、媒体アクセス制御部２０３を設定する。以下において、媒体アクセス制御部２０３において、下りフレームを送信するための伝送クロック速度を異常時の伝送クロック速度に変更する処理を、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理と記載し、上りフレームを受信するための伝送クロック速度を異常時の伝送クロック速度に変更する処理を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理と記載する。

また、ＯＮＵが上りフレームを送信するための伝送クロック速度を異常時の伝送クロック速度にＯＮＵにおいて変更する処理を、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理と記載する。また、ＯＮＵが下りフレームを受信するための伝送クロック速度を異常時の伝送クロック速度にＯＮＵにおいて変更する処理を、ＯＮＵにおける下りクロック変更処理と記載する。

一般にＣＭＯＳ論理回路は、クロック周波数に比例した電力を消費することが知られている。このため、ＣＭＯＳ論理回路を用いた媒体アクセス制御部２０３又は媒体アクセス制御部３０３の伝送クロック速度を、例えば、１０Ｇｂｉｔ／秒から１０Ｍｂｉｔ／秒へ低下させることによって、１０００分の１程度の消費電力の低減が期待される。

ステップ４０８の後、帯域制御部２０８は、ＯＮＵ４の伝送クロック速度の変更タイミングを決定する。そして、決定された変更タイミングを、タイムスタンプ管理テーブル２１０に格納する（４０９）。

図６は、本発明の第１の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０を示す説明図である。

図６に示すタイムスタンプ管理テーブル２１０は、含まれる値を１０進数によって示す。すなわち、図６に示すタイミングは、基準となる所定の時刻からの相対時刻によって示される。タイムスタンプ管理テーブル２１０は、領域２１０１〜領域２１０６を含む。

領域２１０１は、各ＯＮＵを一意に識別するための識別子を含む。領域２１０１に格納される識別子は、ＬＬＩＤであってもよい。タイムスタンプ管理テーブル２１０は、少なくとも一つのＯＮＵ又はＬＬＩＤに関する行を含む。

領域２１０２は、ＯＬＴ２から信号が送信されてから各ＯＮＵが信号を受信するまでの時間と、各ＯＮＵから信号が送信されてからＯＬＴ２が信号を受信するまでの時間との合計値（往復遅延時間）を示す。領域２１０２には、前述のステップ４０３において値が格納される。

領域２１０３は、各ＯＮＵから送信された上りフレームをＯＬＴ２が受信するためのＯＬＴ２に割り当てられた時刻（時間帯域）を示す。本実施形態において、領域２１０３には、あらかじめ値が格納される。

領域２１０４は、各ＯＮＵが上りフレームを送信するために各ＯＮＵに割り当てられた時刻（時間帯域）を示す。そして、領域２１０４が示す時刻は、各ＯＮＵから上りフレームを送信する時刻である。このため、領域２１０４の値は、領域２１０３の値から領域２１０２の値を減算した値に相当する。

領域２１０５は、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理を行う時刻、及び、ＯＮＵにおける下りクロック変更処理を行う時刻を示す。領域２１０６は、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理を行う時刻を示す。

本実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０は、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける時刻を、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおいて用いられるタイムスタンプによって示す。また、以下の説明において、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおけるタイムスタンプを、すべて１０進数によって表記する。

本実施形態におけるタイムスタンプが、例えば、１タイムスタンプあたり１６ナノ秒に相当する場合、時間幅００２０は３２０ナノ秒である。このとき、図６の行２１０７の領域２１０５に示す下りクロック変更処理の開始時刻（タイムスタンプ００１０）と終了時刻（タイムスタンプ００３０）とは、現在用いられている一般的な受信器が、伝送クロック速度を変更するために必要な時間（ＬＥＮＧＴＨ：時間幅００２０）を含む。

帯域制御部２０８は、ステップ４０９において、まず、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定する。

ここで、第１の実施形態における帯域制御部２０８は、上りフレームを受信するために割り当てられた時間帯域の開始時刻に、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理が終了するように、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定する。

例えば、帯域制御部２０８は、図６に示す行２１０７の領域２１０３が示す時間帯域の開始時刻（タイムスタンプ０５１０）を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の終了時刻（タイムスタンプ０５１０）に定める。そして、定められたＯＬＴ２における上りクロック変更処理の終了時刻から、あらかじめ保持していた伝送クロック速度を変更するための時間（ＬＥＮＧＴＨ）を減算した結果を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻（０４９０）と定める。

なお、帯域制御部２０８は、伝送クロック速度を変更するための時間（ＬＥＮＧＴＨ）をあらかじめ保持する。ＯＬＴ２及びＯＮＵは、時間ＬＥＮＧＴＨが示す時間内において、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける上りクロック変更処理が可能であり、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける下りクロック変更処理が可能である。

また、帯域制御部２０８は、上りクロック変更処理に必要な時間（上りＬＥＮＧＴＨ）、及び、下りクロック変更処理に必要な時間（下りＬＥＮＧＴＨ）を、あらかじめ保持してもよい。ＯＬＴ２及びＯＮＵは、上りＬＥＮＧＴＨが示す時間内において、上りクロック変更処理が可能であり、下りＬＥＮＧＴＨが示す時間内において、下りクロック変更処理が可能である。

さらに、帯域制御部２０８は、ステップ４０９において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定する。そして、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を、タイムスタンプ管理テーブル２１０のＯＮＵ４に対応する行の領域２１０６に格納する。

ここで、第１の実施形態における帯域制御部２０８は、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻から往復遅延時間（領域２１０２に相当）を減算することによって算出する。

例えば、帯域制御部２０８は、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻（タイムスタンプ０４９０）及び終了時刻（タイムスタンプ０５１０）から、往復遅延時間（時間幅１００）を減算することによって、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻（タイムスタンプ０３９０）及び終了時刻（タイムスタンプ０４１０）を算出する。

なお、仮に、ＯＮＵ４におけるタイムスタンプ０３９０からタイムスタンプ０４１０までにＯＮＵ４から上りフレームが送信される場合、ＯＬＴ２は、ＯＬＴ２におけるタイムスタンプ０４９０からタイムスタンプ０５１０までに、上りフレームを受信する。

従って、前述の通り、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理のタイミングと、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理のタイミングとを定め、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける上りクロック変更処理のタイミングにおいて、上りフレームを送信しないことによって、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理が行われている際に、ＯＬＴ２において上りフレームが欠落することを防ぐことができる。

これは、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理のタイミングを、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理のタイミングよりも往復遅延時間分遅くしない場合、ＯＮＵ４がＯＬＴ２における伝送クロック速度と異なる伝送クロック速度によって上りフレームを送信する可能性があるためである。

なお、帯域制御部２０８は、図４の処理を複数のＯＮＵと行う場合、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻を、すべてのＯＮＵのうち最も早く開始される上りクロック変更処理の開始時刻に往復遅延時間を加算した時刻に定めてもよい。これは、本実施形態において、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理は、最初の１回のみ行われればよいためである。

また、帯域制御部２０８は、ステップ４０９において、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４における下りクロック変更処理の開始時刻を定める。そして、定められた時刻を、下りクロック変更処理の開始時刻として、タイムスタンプ管理テーブル２１０のＯＮＵ４に対応する行の領域２１０５に格納する。

ここで、第１の実施形態における帯域制御部２０８は、後述するクロック変更通知がＯＮＵ４に到達した後、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理が開始されるまでにＯＮＵ４における下りクロック変更処理が終了すれば、下りクロック変更処理の開始時刻をいかなる値に定めてもよい。

具体的には、帯域制御部２０８は、ステップ４０９において、タイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０６の開始時刻までに、下りクロック変更処理が終了するように、下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を定める。また、帯域制御部２０８は、図４の処理を複数のＯＮＵと行う場合、すべてのＯＮＵの下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を各々同じ時刻に定める。

そして、帯域制御部２０８は、定められた下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を、タイムスタンプ管理テーブル２１０のＯＮＵ４に対応する行の領域２１０５に格納する。

図６に示す領域２１０５は、下りクロック変更処理の開始時刻が、タイムスタンプ００１０であり、下りクロック変更処理の終了時刻が、タイムスタンプ００３０であることを示す。ここで、伝送クロック速度を変更するための時間（ＬＥＮＧＴＨ）は、時間幅００２０である。

前述の通り、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理のタイミングと、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理のタイミングとを定めることによって、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理が行われている際に、ＯＮＵ４において下りフレームが欠落することを防ぐことができる。これは、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理のタイミングと、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理のタイミングとが異なる場合、ＯＬＴ２がＯＮＵ４における伝送クロック速度と異なる伝送クロック速度によって下りフレームを送信する可能性があるためである。

ステップ４０９の後、ＯＬＴ２の伝送速度通知部２０５は、ＯＮＵ４へクロック変更通知を送信する（４１０）。クロック変更通知は、ステップ４０８において決定された異常時の伝送クロック速度、ステップ４０９において決定された、領域２１０５及び領域２１０６が示す開始時刻等を含む。

なお、ＯＬＴ２が複数のＯＮＵと図４に示す処理を行う場合、クロック変更通知は、複数のＯＮＵに対して送信される。

図７は、本発明の第１の実施形態のクロック変更通知のフォーマットを示す説明図である。

本実施形態のクロック変更通知のフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３標準６４章に規定された信号送信許可メッセージであるＧＡＴＥメッセージのフォーマットに準ずる。また、本実施形態のクロック変更通知のフォーマットは、所定の周期に従って、定期的に送信されてもよいし、停電時において伝送クロック速度を変更する時のみに送信されてもよい。

クロック変更通知は、領域７０１〜領域７１５を含む。領域７０１はプリアンブルを含み、領域７０２は送信フラグを含み、領域７０３はＬＬＩＤを含む。領域７０４は送信先ＭＡＣアドレス、すなわち、ＯＮＵ４のＭＡＣアドレスを含む。また、領域７０５は送信元ＭＡＣアドレス、すなわち、ＯＬＴ２のＭＡＣアドレスを含む。領域７０６はタイプを含み、領域７０７はメッセージＩＤを含み、領域７０８は対応ＬＬＩＤを含む。

また、領域７０９は下り伝送クロック速度を含む。領域７１０は下りクロック変更処理の開始時刻を含み、領域７１１は下りクロック変更処理に必要な時間（下りＬＥＮＧＴＨ）を含む。

また、領域７１２は上り伝送クロック速度を含み、領域７１３は上りクロック変更処理の開始時刻を含み、領域７１４は上りクロック変更処理に必要な時間（上りＬＥＮＧＴＨ）を含む。また、領域７１５はパディングを含み、領域７１６はＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を含む。

また、本実施形態のクロック変更通知は、領域７０８が示すＬＬＩＤごとに、領域７０８から領域７１２を複数含んでもよい。これによって、異なるＬＬＩＤに関する領域７０９〜領域７１２の情報を、ＯＬＴ２から同時に送信できる。

また、図７に示す領域７１１及び領域７１４は、下りＬＥＮＧＴＨ及び上りＬＥＮＧＴＨの代わりに、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理の終了時刻及びＯＮＵ４における上りクロック変更処理の終了時刻を含んでもよい。また、領域７０９の値と領域７１２の値とは同じ値でもよい。

図７に示す領域７０９及び領域７１２は、図４に示すステップ４０８において決定された異常時の伝送クロック速度を含む。前述の例において、異常時の伝送クロック速度は、１０Ｍｂｉｔ／秒である。

また、領域７１０は、タイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０５が示す下りクロック変更処理の開始時刻を含む。前述の例において、下りクロック変更処理の開始時刻はタイムスタンプ００１０である。

また、領域７１１及び領域７１４の両方は、ステップ４０９において用いられた、伝送クロック速度を変更するための時間（ＬＥＮＧＴＨ）を含んでもよい。前述の例において、伝送クロック速度を変更するための時間（ＬＥＮＧＴＨ）は時間幅００２０である。

領域７１３は、タイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０６が示す、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻を含む。前述の例において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻はタイムスタンプ０３９０である。

ステップ４１０の後、ＯＬＴ２の信号送受信部２０１は、伝送速度制御部２０６の指示に従い、上位網１へＰａｕｓｅ信号を送信する（４１１）。

具体的には、伝送速度制御部２０６は、ステップ４１１において、制御部２０４を介してタイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０５から、下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を取得する。そして、伝送速度制御部２０６は、下りクロック変更処理の開始時刻から終了時刻までの間ＯＬＴ２が下りフレームを受信しないよう、上位網１が下りフレームを蓄積する指示を含むＰａｕｓｅ信号を、信号送受信部２０１に送信させる。

なお、本実施形態におけるＰａｕｓｅ信号及び後述するＰａｕｓｅ解除信号には、ＩＥＥＥ８０２．３標準Ａｎｎｅｘ３１Ｂ章に規定されるＰａｕｓｅ信号を用いる。また、上位網１へＰａｕｓｅ信号及びＰａｕｓｅ解除信号を送信する方法は、下りクロック変更処理の開始時刻から終了時刻までの間、ＯＬＴ２が下りフレームを受信しなければ、いかなる方法でもよい。

例えば、伝送速度制御部２０６は、上位網１にＰａｕｓｅ信号を送信してから、上位網１によってＰａｕｓｅ信号に対する処理が行われ、上位網１から下りフレームを受信しなくなるまでの信号処理時間をあらかじめ取得してもよい。そして、伝送速度制御部２０６は、下りクロック変更処理の開始時刻から信号処理時間を減算した時刻に、Ｐａｕｓｅ信号をＯＮＵ４へ送信してもよい。

また、例えば、伝送速度制御部２０６は、下りクロック変更処理の開始時刻を上位網１に送信し、ＯＬＴ２における開始時刻からＯＬＴ２に下りフレームが到達しないように、上位網１に下りフレームを蓄積させてもよい。

以降において、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の開始時刻を、時刻Ｔ１と記載し、ＯＮＵにおける下りクロック変更処理の開始時刻を、時刻Ｔ３と記載し、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の終了時刻を、時刻Ｔ５と記載する。第１の実施形態において、時刻Ｔ１は時刻Ｔ３と同じである。

また、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理の開始時刻を、時刻Ｔ２と記載し、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻を、時刻Ｔ４と記載し、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理の終了時刻を、時刻Ｔ６と記載する。第１の実施形態において、時刻Ｔ４は、時刻Ｔ２の時刻に、ＯＬＴ２とＯＮＵとの間の往復遅延時間を加算した時刻である。

ステップ４１１の後、伝送速度制御部２０６は、下りフレームを送信する際の伝送クロック速度を変更する処理を時刻Ｔ１から開始するよう、媒体アクセス制御部２０３に指示する（４１２）。これによって、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理が開始される。なお、図６に示す例において、時刻Ｔ１は、タイムスタンプ００１０である。

ステップ４１２の後、信号送受信部２０１は、伝送速度制御部２０６の指示に従い、Ｐａｕｓｅ解除信号を上位網１に送信する（４１３）。Ｐａｕｓｅ解除信号には、時刻Ｔ５からＯＬＴ２が下りフレームを受信できるように、上位網１がＯＬＴ２へ下りフレームを送信することを許可する内容が含まれる。Ｐａｕｓｅ解除信号は、Ｐａｕｓｅ信号と同様に、時刻Ｔ５からＯＬＴ２が下りフレームを受信できれば、いかなる方法によって送信されてもよい。

ステップ４１１及びステップ４１３によって、上位網１は、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻まで下りフレームをＯＬＴ２が受信しないように、下りフレームを蓄積する。このため、媒体アクセス制御部２０３が下りクロック変更処理を行っているために下りフレームを処理できず、下りフレームが欠落することを回避することができる。

ステップ４１３の後、伝送速度制御部２０６は、上りフレームを受信する際の伝送クロック速度を変更する処理を時刻Ｔ４から開始するよう、媒体アクセス制御部２０３に指示する（４１４）。これによって、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理が開始される。

なお、図６に示す例において、時刻Ｔ４は、上りクロック変更処理を開始する時刻が最も早いＯＮＵ（行２１０７）の上りクロック変更処理の開始時刻Ｔ２に、往復遅延時間を加算した時刻である。すなわち、図６に示す例において、時刻Ｔ４は、タイムスタンプ００４９である。

なお、第１の実施形態における伝送速度制御部２０６は、複数のＯＮＵと図４の処理を行う場合においても、ステップ４１１〜ステップ４１４の処理を一度のみ行えばよい。

ステップ４１４の後、ＯＬＴ２は、図４に示す処理を終了する。

図８は、本発明の第１の実施形態のＯＮＵ４による伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。

以下において、ＯＮＵ４が、ＯＬＴ２と伝送クロック速度を同期する処理を示す。ＯＬＴ２に接続されるすべてのＯＮＵは、図８に示す処理と同じ処理を行う。図８に示すステップ５０２〜ステップ５０５は、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４が通常の電力を供給されている際に、定期的に、又は、ユーザ等による指定されたタイミングにおいて実行される
ＯＮＵ４の媒体アクセス制御部３０３は、ＩＥＥＥ８０２．３標準６４章に規定される通り、ＯＬＴ２よりディスカバリー指示を受信する（５０２）。ステップ５０２の後、ＯＮＵ４の媒体アクセス制御部３０３は、ＯＬＴ２に往復遅延時間を測定させるため、レジスタ要求メッセージを送信する（５０３）。

ステップ５０３の後、ＯＮＵ４の媒体アクセス制御部３０３は、ＯＬＴ２からＧＡＴＥメッセージを受信することによって、上りフレームを送信するためにＯＮＵ４に割り当てられた時間帯域を示す情報を受信する（５０４）。また、ＯＮＵ４の媒体アクセス制御部３０３は、ステップ５０３の後、ＯＬＴ２からレジスタメッセージを受信することによって、ＯＬＴ２とＯＮＵ４自らが備える時刻計数回路との時刻を同期させる。

ＯＮＵ４は、ステップ５０４において受信した情報に基づいて、端末装置６から受信した上りフレームを、ＯＬＴ２に送信する（５０５）。

バッテリー１２又はＥＭＳ８から電源断通知をＯＬＴ２が受信した場合、伝送速度通知受信部３０６は、図４のステップ４１０においてＯＬＴ２によって送信されたクロック変更通知を、ＯＬＴ２から受信する（５０９）。

ステップ５０９において、伝送速度通知受信部３０６は、受信したクロック変更通知に含まれる、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理の開始時刻（時刻Ｔ３）及び終了時刻（時刻Ｔ３＋ＬＥＮＧＴＨ）と、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻（時刻Ｔ２）及び終了時刻（時刻Ｔ６＝時刻Ｔ２＋ＬＥＮＧＴＨ）とを、制御部３０４を介して、タイムスタンプ管理テーブル３０８に格納する。

ステップ５０９の後、伝送速度制御部３０７は、タイムスタンプ管理テーブル３０８から時刻Ｔ３を取得し、時刻Ｔ３から下りクロック変更処理を開始するよう、媒体アクセス制御部３０３に指示する（５１０）。これによって、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理が実行される。

ステップ５１０の後、電気側送受信部３０１は、伝送速度制御部３０７の指示に従い、Ｐａｕｓｅ信号を端末装置６へ送信する（５１２）。

具体的には、伝送速度制御部３０７は、ステップ５１２において、タイムスタンプ管理テーブル３０８から、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を取得する。そして、伝送速度制御部２０６は、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻から終了時刻までの間ＯＮＵ４が上りフレームを受信しないように、端末装置６が上りフレームを蓄積する指示を含むＰａｕｓｅ信号を、電気側送受信部３０１に送信させる。

端末装置６へＰａｕｓｅ信号及び後述するＰａｕｓｅ解除信号を送信する方法は、前述のステップ４１１及びステップ４１３の方法と同様であるが、送信先が端末装置６である点が異なる。また、端末装置６へＰａｕｓｅ信号及び後述するＰａｕｓｅ解除信号を送信する方法は、上りクロック変更処理の開始時刻から終了時刻までの間、ＯＮＵ４が上りフレームを受信しなければ、いかなる方法でもよい。

ステップ５１２の後、伝送速度制御部３０７は、タイムスタンプ管理テーブル３０８から時刻Ｔ２を取得し、時刻Ｔ２から上りクロック変更処理を開始するよう、媒体アクセス制御部３０３に指示する（５１３）。これによって、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理が実行される。

そして、ステップ５１３の後、電気側送受信部３０１は、伝送速度制御部３０７の指示に従い、Ｐａｕｓｅ解除信号を端末装置６へ送信する（５１７）。Ｐａｕｓｅ解除信号には、時刻Ｔ６からＯＮＵ４が上りフレームを受信できるように、端末装置６がＯＮＵ４へ上りフレームを送信することを許可する内容が含まれる。Ｐａｕｓｅ解除信号は、Ｐａｕｓｅ信号と同様に、時刻Ｔ６からＯＮＵ４が上りフレームを受信できれば、いかなる方法によって送信されてもよい。

ステップ５１２、及び、ステップ５１７によって、端末装置６は、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻から終了時刻までの間ＯＮＵ４に送信する上りフレームを、端末装置６に蓄積する。このため、媒体アクセス制御部３０３が上りクロック変更処理を行っているために上りフレームを処理できず、上りフレームが欠落することを回避することができる。

図９は、本発明の第１の実施形態の伝送クロック速度の同期処理を示すシーケンス図である。

シーケンス９０１〜シーケンス９０４は、ＩＥＥＥ８０２．３標準６４章に規定されるＯＮＵ登録及び通信開始のためのシーケンスである。シーケンス９０１〜シーケンス９０４によって、ＯＬＴ２は、ＯＬＴ２とＯＮＵとの間の往復遅延時間を測定できる。また、ＯＬＴ２は、ＯＮＵがＯＬＴ２に上りフレームを送信する帯域を、ＯＮＵに送信できる。

シーケンス９０１は、ディスカバリー指示を示し、シーケンス９０２は、レジスタ要求を示し、シーケンス９０３は、レジスタメッセージ及びＧａｔｅメッセージを示し、シーケンス９０４は、レジスタＡＣＫメッセージを示す。シーケンス９０５はデータ通信を示す。シーケンス９０１〜シーケンス９０５は、図４に示すステップ４０２〜ステップ４０５及び図８に示すステップ５０２〜ステップ５０５に相当する。

バッテリー１２が、電源断通知をＯＬＴ２に送信する（９０６）。シーケンス９０６は、図４に示すステップ４０６に相当する。

シーケンス９０６の後、ＯＬＴ２は、図４のステップ４１０に相当するクロック変更通知を、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理の開始時刻を通知するため、ＯＮＵ４に送信する（９０８）。シーケンス９０８は、図４に示すステップ４１０及び図８に示すステップ５０９に相当する。

シーケンス９０８の後、ＯＬＴ２は、Ｐａｕｓｅ信号を上位網１に送信する（９１１）。シーケンス９１１は、図４のステップ４１１に相当する。

シーケンス９１１の後、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５までにＯＬＴ２は、下りクロック変更処理を行う。また、時刻Ｔ３からＬＥＮＧＴＨの間、ＯＮＵ４は下りクロック変更処理を行う。

ＯＬＴ２は、時刻Ｔ５の前に、図４のステップ４１３に相当するＰａｕｓｅ解除信号を上位網１に送信する（９１２）。これによって、ＯＬＴ２は、時刻Ｔ５より後に、下りフレームを上位網１から受信できる。

ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の後、ＯＬＴ２は、異常時の伝送クロック速度によって、下りフレームをＯＮＵ４へ送信する。

ＯＮＵ４における下りクロック変更処理の後、すなわち、時刻Ｔ３＋ＬＥＮＧＴＨの時刻より後、ＯＮＵ４は、図８に示すステップ５１２に相当するＰａｕｓｅ信号を、端末装置６に送信する（９１３）。

シーケンス９１３の後、ＯＮＵ４は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ６までに、上りクロック変更処理を行う。また、時刻Ｔ４からＬＥＮＧＴＨの間、ＯＬＴ２はＯＬＴ２における上りクロック変更処理を行う。

時刻Ｔ６の前に、ＯＮＵ４は、図８のステップ５１７に相当するＰａｕｓｅ解除信号を、端末装置６に送信する（９１４）。これによって、ＯＮＵ４は、時刻Ｔ６より後に、上りフレームを端末装置６から受信できる。

以上によって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４における伝送クロック速度が同期される。

なお、図９のシーケンス９０８において（図４に示すステップ４１０に対応）、ネットワークの障害等によって、クロック変更通知がＯＮＵに到着しなかった場合の処理を以下に示す。

シーケンス９０８においてクロック変更通知を送信できない場合、ＯＬＴ２は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５において下りクロック変更処理を行った後、変更された伝送クロック速度（異常時の伝送クロック速度）によって下りフレームを送信する。ＯＮＵ４は、ＯＬＴ２から送信された下りフレームの伝送速度が、下りフレームを受信するためのＯＮＵ４における伝送クロック速度に対応しているか否かを判定する。

そして、ＯＮＵ４は、受信した下りフレームの伝送速度がＯＮＵ４における伝送速度に対応していない場合、受信した下りフレームの伝送速度に従った異常時の伝送クロック速度を決定する。そして、決定された異常時の伝送クロック速度を用いて、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理を行う。

ここで、ＯＮＵ４は、時刻Ｔ３において下りクロック変更処理を行う必要はなく、下りフレームを受信した際、下りクロック変更処理を行えばよい。

また、ＯＮＵ４は、受信した下りフレームの伝送速度がＯＮＵ４における伝送速度に対応していない場合、決定された異常時の伝送クロック速度用いて、上りクロック変更処理を実行する。

また、ＯＮＵ４は、クロック変更通知を受信せずに上りクロック変更処理を行う場合の異常時の伝送クロック速度をあらかじめ保持してもよい。そして、あらかじめ保持された異常時の伝送クロック速度を用いて、上りクロック変更処理を行ってもよい。

ここで、ＯＬＴ２からクロック変更通知が送信されない場合、ＯＮＵ４は、時刻Ｔ２において上りクロック変更処理を行う必要はなく、ＯＬＴ２から下りフレームを受信した際に上りクロック変更処理を開始すればよい。

さらに、クロック変更通知が送信できない場合、ＯＬＴ２は下りクロック変更処理を終了してから往復遅延時間後に、異常時の伝送クロック速度を用いて上りクロック変更処理を行う。これによって、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理とＯＬＴ２における上りクロック変更処理とを、同期できる。

また、ＯＬＴ２も、クロック変更通知を送信できない場合の異常時の伝送クロック速度をあらかじめ保持してもよい。そして、あらかじめ保持された異常時の伝送クロック速度を用いて上りクロック変更処理を行ってもよい。

第１の実施形態によれば、クロック変更通知を送信できない場合においても、前述のような方法を用いることによって、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３、時刻Ｔ４、及び、ＬＥＮＧＴＨによらずに、下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を順次実行できる。そして、より確実に伝送クロック速度を変更することができる。

第１の実施形態によれば、電力が安定的に供給されない場合において、ＯＬＴ２及びＯＮＵが上りフレーム又は下りフレームを送信するための伝送クロック速度を、変更することができる。これによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける消費電力が低減される。

また、伝送クロック速度を変更する際に、Ｐａｕｓｅ信号を用いて上りフレームを端末装置６に蓄積し、下りフレームを上位網１に蓄積するため、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける上りフレーム及び下りフレームの欠落を防ぐことができる。

また、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける下りクロック変更処理を、ＯＬＴ２及びＯＮＵ間において同期された時刻において実行することによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ間で下り伝送クロック速度が異なる状態を最小限にすることができる。ＯＬＴ２における上りクロック変更処理を、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理より、往復遅延時間分後に実行することによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ間で上り伝送クロック速度が異なる状態を最小限にすることができる。

また、第１の実施形態において、ＯＬＴ２が下りフレームの伝送クロック速度を変更した後に、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける上りフレームの伝送クロック速度を変更する。そして、ＯＮＵによる上りフレームの伝送クロック速度の変更を、割り当てられた帯域においてＯＮＵが上りフレームを送信する前に完了する。

これによって、第１の実施形態のＯＬＴ２及びＯＮＵは、下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を、ＯＮＵが上りフレームを送信するために割り当てられた帯域前に、確実に実行することができる。すなわち、伝送エラーなどによってクロック変更通知が届かないなどイレギュラーなケースにおいても、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理が終了してから、上りフレームを送信するための帯域までに、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理を行うことができる。このため、安定して伝送クロック速度を変更することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、ＯＮＵが、ＯＮＵにおける下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を同時に行う実施形態である。

第２の実施形態におけるＯＬＴ２及びＯＮＵ（ＯＮＵ４及びＯＮＵ５を含む）は、第１の実施形態のＯＬＴ２及びＯＮＵ４と同じ処理部を有する。

図１０は、本発明の第２の実施形態のＯＬＴ２による伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。

図１０は、図４と同じく、ＯＬＴ２がＯＮＵ４と、伝送クロック速度を同期する処理を示す。ただし、図４に示す処理は、ＯＬＴ２と複数のＯＮＵとによって行われてもよい。

図１０に示すステップ４０２〜ステップ４０５は、図４に示すステップ４０２〜ステップ４０５と同じである。ステップ４０２〜ステップ４０３によって、ＯＮＵ４は、ＯＬＴ２が下りフレームを送信した時刻を、ＯＬＴ２から送信された下りフレームを受信した時刻として保持する。また、ステップ４０３によって、ＯＬＴ２は、ＯＬＴ２とＯＮＵ４との間の往復遅延時間を測定する。

ステップ４０５の後、ＯＮＵ４から電源断通知を受信した場合、ＯＬＴ２の電力監視部２０９は、伝送クロック速度の変更処理を開始すると判定する（４２０）。また、ステップ４２０において電力監視部２０９は、バッテリー１２又はＥＭＳ８から電源断通知を受信した場合も、伝送クロック速度の変更処理を開始すると判定してもよい。

ステップ４２０の後、伝送速度制御部２０６は、図４に示すステップ４０７及びステップ４０８と同じく、異常時の伝送クロック速度を決定する（４０７、４０８）。

ステップ４０８の後、帯域制御部２０８は、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻、及び、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定する。そして、決定された開始時刻及び終了時刻を、タイムスタンプ管理テーブル２１０のＯＮＵ４に対応する行に格納する（４２１）。

図１１は、本発明の第２の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０を示す説明図である。

第２の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０は、第１の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０と同様であるが、領域２１０５に格納される値が異なる。

第２の実施形態の帯域制御部２０８は、第１の実施形態においてＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定した方法と同じ方法によって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定する。

一方で、第２の実施形態の帯域制御部２０８は、ステップ４２１において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻に決定する。このため、第２の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０５の値と領域２１０６の値とは、同じ値である。

ＯＬＴ２が複数のＯＮＵと図１０に示す処理を行う場合、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻は、ＯＮＵごとに異なる。このため、ＯＬＴ２の伝送速度制御部２０６は、領域２１０５が示す時間帯域のうち、最初の時間帯域のみにおいて、下りクロック変更処理を行ってもよい。そして、領域２１０５が示す時間帯域のうち、２回目の時間帯域においては、Ｐａｕｓｅ信号及びＰａｕｓｅ解除信号の送信のみを行ってもよい。

これは、本実施形態のＯＬＴ２が、下りクロック変更処理を一度行えば、すべてのＯＮＵへ送信するための下り伝送クロック速度を変更できるためである。

例えば、第２の実施形態における時刻Ｔ１は、図１１のタイムスタンプ管理テーブル２１０において、下りクロック変更処理の最も早い時刻であるタイムスタンプ０３９０である。また、時刻Ｔ５は、タイムスタンプ０４１０である。

また、第２の実施形態の時刻Ｔ４は、上りクロック変更処理の最も早い時刻であるタイムスタンプ０４９０である。そして、第２の実施形態における時刻Ｔ３及び時刻Ｔ２は同じ値であり、タイムスタンプ０３９０である。

ステップ４２１の後、伝送速度通知部２０５は、第１の実施形態と同じく、クロック変更通知をＯＮＵ４に送信する（４１０）。また、信号送受信部２０１は、第１の実施形態と同じく、伝送速度制御部２０６の指示に従い上位網１へＰａｕｓｅ信号を送信する（４１１）
ステップ４１１の後、伝送速度制御部２０６は、時刻Ｔ１においてＯＬＴ２における下りクロック変更処理を、媒体アクセス制御部２０３に開始させる（４１２）。ステップ４１２の後、伝送速度制御部２０６は、時刻Ｔ４においてＯＬＴ２における上りクロック変更処理を、媒体アクセス制御部２０３に開始させる（４１４）。

ステップ４１４の後、信号送受信部２０１は、第１の実施形態のステップ４１３と同じく、伝送速度制御部２０６の指示に従い、Ｐａｕｓｅ解除信号を上位網１に送信する（４１３）。

なお、ＯＬＴ２が複数のＯＮＵと図１０に示す処理を行う場合、伝送速度制御部２０６は、タイムスタンプ管理テーブル２１０の各行について、ステップ４１１、ステップ４１２、ステップ４１４、及び、ステップ４１３を行う。この場合、伝送速度制御部２０６は、２回目に行われるステップ４１２及びステップ４１４を、行わなくてもよい。また、各行が示すＯＮＵに、ステップ４１１、ステップ４１２、ステップ４１４、及び、ステップ４１３を並列に行ってもよい。

また、伝送速度制御部２０６は、タイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０５に含まれる終了時刻が、他の行が示す下りクロック変更処理を行う時間帯域に含まれているか否かを判定し、含まれている場合、ステップ４１３においてＰａｕｓｅ解除信号を送信しなくてもよい。これによって、例えば、図１１に示す行２１０８及び行２１０９のように、下りクロック変更処理を行う時間帯域が重複している場合に、いずれかの下りクロック変更処理が終了していないうちに、Ｐａｕｓｅ解除信号が送信され、下りフレームがＯＬＴ２に送信されることを防ぐことができる。

タイムスタンプ管理テーブル２１０のすべての行について、ステップ４１３を実行した後、ＯＬＴ２は、図１０に示す処理を終了する。

図１２は、本発明の第２の実施形態のＯＮＵ４による伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。

第２の実施形態のＯＬＴ２に接続されるすべてのＯＮＵは、図１２に示す処理と同じ処理を行う。図１２に示すステップ５０２〜ステップ５０５は、図８に示すステップ５０２〜ステップ５０５と同じである。

ステップ５０５の後、ＯＮＵ４の電力監視部３０９が電源断通知を受信した場合（５０６）、電力監視部３０９は、媒体アクセス制御部３０３を介してＯＬＴ２に電源断通知を送信する（５０７）。ステップ５０７における電源断通知のためのメッセージには、ＩＥＥＥ８０２．３標準５７章に規定されるＤｙｉｎｇ Ｇａｓｐメッセージを適用してもよい。

ステップ５０７の後、伝送速度通知受信部３０６は、第１の実施形態と同じく、クロック変更通知を受信する（５０９）。

ここで、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理（５１０）を開始する時刻Ｔ３とＯＮＵ４における上りクロック変更処理（５１３）を開始する時刻Ｔ２は同時である。このため、伝送速度制御部３０７は、ステップ５１０及びステップ５１３の前に、端末装置６にＰａｕｓｅ信号を送信する（５１２）。

前述の第２の実施形態におけるステップ５１２、ステップ５１０、及び、ステップ５１３の順番は、第１の実施形態における順番（ステップ５１０、ステップ５１２、及び、ステップ５１３）と異なる。しかし、第２の実施形態のステップ５１２、ステップ５１０、及び、ステップ５１３の処理の内容は、第１の実施形態のステップ５１２、ステップ５１０、及び、ステップ５１３の処理と同じである。

そして、第２の実施形態のステップ５１３の後、伝送速度制御部３０７は、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の終了時刻の後から、上りフレームの送信を開始するため、電気側送受信部３０１を介して、Ｐａｕｓｅ解除信号を端末装置６に送る（５１７）。

図１３は、本発明の第２の実施形態の伝送クロック速度を変更する処理を示すシーケンス図である。

図１３に示すシーケンス９０１〜シーケンス９０５は、図９に示すシーケンス９０１〜シーケンス９０５と同じである。

送電網１０から供給される電力が減少又は停止したことを検知した場合、バッテリー１３は、電源断通知をＯＮＵ４に送信する（９２０）。シーケンス９２０は、図１２のステップ５０６に対応する。

バッテリー１３から電源断通知を受信した場合、ＯＮＵ４は、電源断を検知したと判定し、電源断通知をＯＬＴ２に送信する（９２１）。シーケンス９２１は、図１２のステップ５０７及び図１０のステップ４２０に対応する。

シーケンス９２１の後、ＯＬＴ２は、図９に示すシーケンス９０８と同じく、クロック変更通知をＯＮＵ４に送信する（９０８）。シーケンス９０８は、図１０のステップ４１０及び図１２のステップ５０９に対応する。

シーケンス９１３において端末装置６にＰａｕｓｅ信号を送信した後、ＯＮＵ４は、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理と下りクロック変更処理とを、同時に開始する（時刻Ｔ２及び時刻Ｔ３）。そして、上りクロック変更処理の後、上りフレームを受信できるように、Ｐａｕｓｅ解除信号を端末装置６に送信する（シーケンス９１４）。

ＯＬＴ２は、図９に示すシーケンス９１１及びシーケンス９１２と同じく、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５において下りフレームを上位網１から受信しないように、Ｐａｕｓｅ信号及びＰａｕｓｅ解除信号を上位網１に送信する（９１１）。なお、ＯＬＴ２が複数のＯＮＵと伝送クロック速度を同期する場合、第２の実施形態のシーケンス９１１及びシーケンス９１２は、ＯＮＵの数の分だけ、繰り返される。

また、ＯＬＴ２は、ＯＮＵ４における時刻Ｔ３と同じ時刻Ｔ１に、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理を実行する。そして、ＯＮＵ４における時刻Ｔ２に往復遅延時間を加算した時刻Ｔ４に、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理を実行する。

本実施形態のＯＬＴ２は、複数のＯＮＵと伝送クロック速度を行う場合、各ＯＮＵが下りクロック変更処理を行っている間、下りフレームを停止させておく必要がある。しかし、第２の実施形態において、各ＯＮＵにおける下りクロック変更処理は異なる時刻に行われるため、第２の実施形態のＯＬＴ２が下りフレームを上位網１に蓄積させる時間は、第１の実施形態においてＯＬＴ２が下りフレームを上位網１に蓄積させる時間よりも長い。

しかし、第２の実施形態のＯＮＵは、同じ時刻に下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を行うため、各ＯＮＵは、時刻Ｔ３又は時刻Ｔ２のみを保持すればよく、伝送クロック速度の変更を待つ処理が一つでよい。このため、ＯＮＵにおける処理が簡易になり、ＯＮＵにおける消費電力を低減できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態におけるＯＬＴ２は、下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を同時に行う。

第３の実施形態におけるＯＬＴ２及びＯＮＵは、第１の実施形態のＯＬＴ２及びＯＮＵと同じ処理部を有する。

図１４は、本発明の第３の実施形態のＯＬＴ２による伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。

図１４は、図４と同じく、ＯＬＴ２がＯＮＵ４と、伝送クロック速度を同期する処理を示す。ただし、図４に示す処理は、ＯＬＴ２と複数のＯＮＵとによって行われてもよい。

図１４に示すステップ４０２〜ステップ４０８は、図４に示すステップ４０２〜ステップ４０８と同じである。

ステップ４０８の後、帯域制御部２０８は、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻、及び、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を決定する。そして、決定された開始時刻及び終了時刻を、タイムスタンプ管理テーブル２１０に格納する（４２２）。

図１５は、本発明の第３の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０を示す説明図である。

第３の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０は、第１の実施形態のタイムスタンプ管理テーブル２１０と同様であるが、領域２１０５及び領域２１０６に格納される値が異なる。

図４に示す処理と図１４に示す処理との相違点は、ＯＬＴ２において下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を、同時に行う点である。このため、帯域制御部２０８は、ステップ４２２において、タイムスタンプ管理テーブル２１０のＯＮＵ４を示す行の領域２１０３に格納された開始時刻を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の終了時刻に決定する。また、ＯＮＵ４を示す行の領域２１０３に格納された開始時刻から、ＬＥＮＧＴＨを減算した時刻を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻に決定する。

ここで、ＯＬＴ２が複数のＯＮＵと図１４に示す処理を行う場合、帯域制御部２０８は、ステップ４２２において、上りフレームを送信するための帯域を最も早くに割り当てられたＯＮＵを示す行を抽出し、抽出された行の領域２１０３に格納された開始時刻を、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の終了時刻に決定する。

そして、帯域制御部２０８は、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻を、ＯＬＴ２及びＯＮＵ４における下りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻に決定する。また、ＯＬＴ２における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻から、領域２１０２が示す往復遅延時間を減算した時刻を、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理の開始時刻及び終了時刻に決定する。

そして、帯域制御部２０８は、決定された開始時刻及び終了時刻を、タイムスタンプ管理テーブル２１０の、ＯＮＵ４に対応する行の領域２１０５及び領域２１０６に格納する。

ここで、ＯＬＴ２が複数のＯＮＵと図１４に示す処理を行う場合、帯域制御部２０８は、前述の方法によって決定されたＯＬＴ２における下りクロック変更処理の開始時刻と終了時刻とを、タイムスタンプ管理テーブル２１０の領域２１０５のすべての行に格納する。これは、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理が１回のみで行われれば、下り伝送クロック速度が変更されるためである。

例えば、図１５が示すタイムスタンプ管理テーブル２１０の行２１１０及び行２１１１において、時刻Ｔ１は、タイムスタンプ０４９０であり、時刻Ｔ４も、タイムスタンプ０４９０である。また、行２１１０が示す時刻Ｔ３はタイムスタンプ０４９０であり、時刻Ｔ２はタイムスタンプ０３９０である。また、行２１１１が示す時刻Ｔ３はタイムスタンプ０４９０であり、時刻Ｔ２はタイムスタンプ０２９０である。

第３の実施形態において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理は、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理よりも先に行われる。

ステップ４２２の後、ＯＬＴ２の伝送速度通知部２０５及び伝送速度制御部２０６は、図４に示すステップ４１０及びステップ４１１を実行する。図１４に示すステップ４１０及びステップ４１１は、図４に示すステップ４１０及びステップ４１１と同じである。

ステップ４１１の後、ＯＬＴ２の伝送速度制御部２０６は、時刻Ｔ１（すなわち時刻Ｔ４）において、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を、媒体アクセス制御部２０３に開始させる（４２３）。また、ステップ４２３の後、上位網１が送信した下りフレームを、時刻Ｔ５（＝時刻Ｔ４＋ＬＥＮＧＴＨ）から受信できるように、Ｐａｕｓｅ解除信号を上位網１に送信する（４１３）。

図１６は、本発明の第３の実施形態のＯＮＵ４による伝送クロック速度を同期する処理を示すフローチャートである。

図１６に示すステップ５０２〜ステップ５０５、及び、ステップ５０９は、図８に示すステップ５０２〜ステップ５０５、及び、ステップ５０９と同じである。

第３の実施形態において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理は、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理も早い時刻に行われる。このため、ステップ５０９の後、ＯＮＵ４の伝送速度制御部３０７は、ＯＮＵ４が時刻Ｔ２から上りフレームを受信しないように、電気側送受信部３０１を介してＰａｕｓｅ信号を端末装置６に送信する（５１２）。

ステップ５１２の後、伝送速度制御部３０７は、時刻Ｔ２において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理を、媒体アクセス制御部３０３に行わせる（５１３）。ステップ５１３の後、時刻Ｔ３よりも上りクロック変更処理が早く終了する場合、伝送速度制御部３０７は、ＯＮＵ４が時刻Ｔ６（＝時刻Ｔ２＋ＬＥＮＧＴＨ）から上りフレームを受信できるように、電気側送受信部３０１を介して、Ｐａｕｓｅ解除信号を端末装置６に送信する（５１７）。

ステップ５１７の後、伝送速度制御部３０７は、時刻Ｔ３において、下りクロック変更処理を行う（５１０）。ステップ５１０の後、ＯＮＵは、図１６に示す処理を終了する。

図１７は、本発明の第３の実施形態の伝送クロック速度の同期処理を示すシーケンス図である。

図１７に示すシーケンス９０１〜シーケンス９０６及びシーケンス９０８は、図９に示すシーケンス９０１〜シーケンス９０６及びシーケンス９０８と同じである。

シーケンス９１１においてＰａｕｓｅ信号を送信した後、ＯＬＴ２は、上りクロック変更処理と下りクロック変更処理とを、同時に開始する。そして、下りクロック変更処理が終了してから下りフレームを受信できるように、Ｐａｕｓｅ解除信号を上位網１に送信する（９１２）。

ＯＮＵ４は、時刻Ｔ２から上りフレームを受信しないようにＰａｕｓｅ信号を端末装置６に送信する。そして、ＯＮＵ４は、時刻Ｔ４から往復遅延時間を減算した時刻である時刻Ｔ２において、ＯＮＵ４における上りクロック変更処理を行う。さらに、ＯＮＵ４は、端末装置６から送信される上りフレームを時刻Ｔ２から受信できるように、Ｐａｕｓｅ解除信号を端末装置６に送信する。

また、ＯＮＵ４は、時刻Ｔ１と同じ時刻である時刻Ｔ３において、ＯＮＵ４における下りクロック変更処理を行う。

第３の実施形態において、ＯＬＴ２は、すべてのＯＮＵに対して、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を、同時刻に行う。これによって、ＯＬＴ２が、時刻Ｔ４を待ってから上りクロック変更処理を行うなどの処理が不要となり、ＯＬＴ２における処理又は実装が簡易になる。そして、ＯＬＴ２における消費電力が低減する。

また、ＯＬＴ２における下りクロック変更処理及び上りクロック変更処理を同時刻に行い、ＯＬＴ２における処理に各ＯＮＵにおける処理をあわせるため、上りフレームを端末装置６に蓄積する時間、及び、下りフレームを上位網１に蓄積する時間を最小限に抑えることができる。

本実施形態によれば、電力が安定的に供給されない場合において、ＯＬＴ２及びＯＮＵが上りフレーム又は下りフレームを送信するための伝送クロック速度を、変更することができる。これによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける消費電力が低減される。

また、伝送クロック速度を変更する際に、Ｐａｕｓｅ信号を用いて上りフレームを端末装置６に蓄積し、下りフレームを上位網１に蓄積するため、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける上りフレーム及び下りフレームの欠落を防ぐことができる。

また、ＯＬＴ２及びＯＮＵにおける下りクロック変更処理を、ＯＬＴ２及びＯＮＵ間において同期された時刻において実行することによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ間で下り伝送クロック速度が異なる状態を最小限にすることができる。ＯＬＴ２における上りクロック変更処理を、ＯＮＵにおける上りクロック変更処理より、往復遅延時間分後に実行することによって、ＯＬＴ２及びＯＮＵ間で上り伝送クロック速度が異なる状態を最小限にすることができる。

なお、前述の実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．３標準に規定されたＥＰＯＮに基づいて記載されたが、他の伝送速度を用いるＰＯＮ、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８４シリーズに規定されるＧＰＯＮ、又は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８７シリーズに規定されるＸＧＰＯＮに基づいても、容易に実装可能である。

１ 上位網
２ ＯＬＴ
３ 光スプリッタ
４ ＯＮＵ
５ ＯＮＵ
６ 端末装置
７ 端末装置
８ ＥＭＳ
１０ 送電網
１１ 送電網管理システム
１２ バッテリー
１３ バッテリー
１４ バッテリー
２０１ 信号送受信部
２０２ 電気光変換部
２０３ 媒体アクセス制御部
２０４ 制御部
２０５ 伝送速度通知部
２０６ 伝送速度制御部
２０７ 伝送速度管理テーブル
２０８ 帯域制御部
２０９ 電力監視部
２１０ タイムスタンプ管理テーブル
２１１ 電源回路
３０１ 電気側送受信部
３０２ 電気光変換部
３０３ 媒体アクセス制御部
３０４ 制御部
３０６ 伝送速度通知受信部
３０７ 伝送速度制御部
３０８ タイムスタンプ管理テーブル
３０９ 電力監視部
３１０ 電源回路

Claims (18)

1. 信号を送信する光回線装置と、前記光回線装置から信号を受信する光ネットワーク装置とを備える光システムであって、
   前記光回線装置は、
   前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間で送受信される信号の最低限の速度を示す伝送速度情報と、
   前記光回線装置又は前記光ネットワーク装置に電力が正常に供給されないことを示す異常情報を取得する電力監視部と、
   前記電力監視部によって異常情報が取得された場合、前記伝送速度情報に基づいて、前記光回線装置が前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための第１の下りクロック速度と、前記光ネットワーク装置から上り信号を受信するための第１の上りクロック速度とを決定する第１の速度制御部と、
   前記電力監視部によって異常情報が取得された場合、前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための前記光回線装置における下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更する第１のタイミングと、前記光ネットワーク装置からの上り信号を受信するための前記光回線装置における上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更する第２のタイミングとを決定する帯域制御部と、を有することを特徴とする光システム。
2. 前記帯域制御部は、前記第１のタイミング、及び、前記第２のタイミングに基づいて、前記光回線装置からの前記下り信号を受信するための前記光ネットワーク装置における下りクロック速度を変更する第３のタイミングと、前記光回線装置へ前記上り信号を送信するための前記光ネットワーク装置における上りクロック速度を変更する第４のタイミングと、を決定し、
   前記光回線装置は、前記第１の下りクロック速度、前記第１の上りクロック速度、前記第３のタイミング、及び、前記第４のタイミングを示す情報を含むクロック変更通知を、前記光ネットワーク装置に送信する送信部を有し、
   前記光ネットワーク装置は、前記クロック変更通知を受信した場合、前記第３のタイミングにおいて、前記光ネットワーク装置における下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更し、前記第４のタイミングにおいて、前記光ネットワーク装置における上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更する第２の速度制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の光システム。
3. 前記光ネットワーク装置は、前記光回線装置が前記下り信号を送信した時刻を、前記光ネットワーク装置が前記下り信号を受信した時刻として保持し、
   前記光回線装置は、前記上り信号を受信するために割り当てられた、前記光回線装置における割当時間と、前記光回線装置から前記光ネットワーク装置まで前記信号が往復するための往復時間と、を含むタイミング情報を有し、
   前記帯域制御部は、前記タイミング情報に基づいて、前記第１のタイミング、前記第２のタイミング、前記第３のタイミング、及び前記第４のタイミングを決定することを特徴とする請求項２に記載の光システム。
4. 前記帯域制御部は、
   前記割当時間までに、前記上りクロック速度が前記第１の上りクロック速度に変更されるように、前記第２のタイミングを決定し、
   前記第２のタイミングから前記往復時間を減算した結果を、前記第４のタイミングに決定し、
   前記第２のタイミングまでに、前記下りクロック速度が前記第１の下りクロック速度に変更されるように、前記第１のタイミングを決定し、
   前記第１のタイミングと同じ時刻を、前記第３のタイミングに決定することを特徴とする請求項３に記載の光システム。
5. 前記光システムは、前記光回線装置に前記下り信号を送信する上位網と、前記光ネットワーク装置に前記上り信号を送信する端末装置と、をさらに備え、
   前記光回線装置は、前記下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更するために必要な第１の変更時間と、前記上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更するための第２の変更時間と、を保持し、
   前記第１の速度制御部は、前記第１のタイミングから前記第１の変更時間の間、前記光回線装置が前記下り信号を受信しないように前記上位網が前記下り信号を蓄積するよう、前記上位網に指示し、
   前記クロック変更通知は、前記第２の変更時間を示す情報を含み、
   前記第２の速度制御部は、前記第４のタイミングから前記第２の変更時間の間、前記光ネットワーク装置が前記上り信号を受信しないように前記端末装置が前記上り信号を蓄積するよう、前記端末装置に指示することを特徴とする請求項４に記載の光システム。
6. 前記帯域制御部は、
   前記割当時間までに、前記上りクロック速度が前記第１の上りクロック速度に変更されるように、前記第２のタイミングを決定し、
   前記第２のタイミングから前記往復時間を減算した結果を、前記第４のタイミングに決定し、
   前記第４のタイミングと同じ時刻を、前記第１のタイミング及び前記第３のタイミングに決定することを特徴とする請求項３に記載の光システム。
7. 前記帯域制御部は、
   前記割当時間までに、前記上りクロック速度が前記第１の上りクロック速度に変更されるように、前記第２のタイミングを決定し、
   前記第２のタイミングから前記往復時間を減算した結果を、前記第４のタイミングに決定し、
   前記第２のタイミングと同じ時刻を、前記第１のタイミング及び前記第３のタイミングに決定することを特徴とする請求項３に記載の光システム。
8. 前記伝送速度情報は、前記光回線装置と複数の前記光ネットワーク装置との間で送受信される信号の最低限の速度を示す情報を含み、
   前記速度制御部は、前記信号の最低限の速度の総和を実現できるクロック速度を、前記第１の下りクロック速度及び前記第１の上りクロック速度に決定することを特徴とする請求項１に記載の光システム。
9. 光ネットワーク装置に信号を送信する光回線装置であって、
   前記光回線装置は、
   前記光回線装置と前記光ネットワーク装置との間で送受信される信号の最低限の速度を示す伝送速度情報と、
   前記光回線装置又は前記光ネットワーク装置に電力が正常に供給されないことを示す異常情報を取得する電力監視部と、
   前記電力監視部によって異常情報が取得された場合、前記伝送速度情報に基づいて、前記光回線装置が前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための第１の下りクロック速度と、前記光ネットワーク装置から上り信号を受信するための第１の上りクロック速度とを決定する第１の速度制御部と、
   前記電力監視部によって異常情報が取得された場合、前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための前記光回線装置における下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更する第１のタイミングと、前記光ネットワーク装置からの上り信号を受信するための前記光回線装置における上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更する第２のタイミングと、を決定する帯域制御部と、を有することを特徴とする光回線装置。
10. 前記帯域制御部は、前記第１のタイミング、及び、前記第２のタイミングに基づいて、前記光回線装置からの前記下り信号を受信するための前記光ネットワーク装置における下りクロック速度を変更する第３のタイミングと、前記光回線装置へ前記上り信号を送信するための前記光ネットワーク装置における上りクロック速度を変更する第４のタイミングと、を決定し、
    前記光回線装置は、前記第１の下りクロック速度、前記第１の上りクロック速度、前記第３のタイミング、及び、前記第４のタイミングを示す情報を含むクロック変更通知を、前記光ネットワーク装置に送信する送信部を有することを特徴とする請求項９に記載の光回線装置。
11. 前記光回線装置は、
    前記光ネットワーク装置が前記光ネットワーク装置が前記下り信号を受信した時刻を、前記光回線装置が前記下り信号を送信した時刻として保持し、
    前記上り信号を受信するために割り当てられた、前記光回線装置における割当時間と、前記光回線装置から前記光ネットワーク装置まで前記信号が往復するための往復時間と、を含むタイミング情報を有し、
    前記帯域制御部は、前記タイミング情報に基づいて、前記第１のタイミング、前記第２のタイミング、前記第３のタイミング、及び前記第４のタイミングを決定することを特徴とする請求項１０に記載の光回線装置。
12. 前記帯域制御部は、
    前記割当時間までに、前記上りクロック速度が前記第１の上りクロック速度に変更されるように、前記第２のタイミングを決定し、
    前記第２のタイミングから前記往復時間を減算した結果を、前記第４のタイミングに決定し、
    前記第２のタイミングまでに、前記下りクロック速度が前記第１の下りクロック速度に変更されるように、前記第１のタイミングを決定し、
    前記第１のタイミングと同じ時刻を、前記第３のタイミングに決定することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
13. 前記光回線装置は、
    前記光回線装置に前記下り信号を送信する上位網と接続され、
    前記下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更するために必要な第１の変更時間と、前記上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更するための第２の変更時間と、を保持し、
    前記クロック変更通知は、前記第２の変更時間を示す情報を含み、
    前記送信部は、前記第１のタイミングから前記第１の変更時間の間、前記光回線装置が前記下り信号を受信しないように前記上位網が前記下り信号を蓄積するよう、前記上位網に指示することを特徴とする請求項１２に記載の光回線装置。
14. 前記帯域制御部は、
    前記割当時間までに、前記上りクロック速度が前記第１の上りクロック速度に変更されるように、前記第２のタイミングを決定し、
    前記第２のタイミングから前記往復時間を減算した結果を、前記第４のタイミングに決定し、
    前記第４のタイミングと同じ時刻を、前記第１のタイミング及び前記第３のタイミングに決定することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
15. 前記帯域制御部は、
    前記割当時間までに、前記上りクロック速度が前記第１の上りクロック速度に変更されるように、前記第２のタイミングを決定し、
    前記第２のタイミングから前記往復時間を減算した結果を、前記第４のタイミングに決定し、
    前記第２のタイミングと同じ時刻を、前記第１のタイミング及び前記第３のタイミングに決定することを特徴とする請求項１１に記載の光回線装置。
16. 前記伝送速度情報は、前記光回線装置と複数の前記光ネットワーク装置との間で送受信される信号の最低限の速度を示す情報を含み、
    前記速度制御部は、前記信号の最低限の速度の総和を実現できるクロック速度を、前記第１の下りクロック速度に決定することを特徴とする請求項９に記載の光回線装置。
17. 光回線装置から信号を受信する光ネットワーク装置であって、
    前記光ネットワーク装置は、
    前記光回線装置が前記光ネットワーク装置へ下り信号を送信するための第１の下りクロック速度、前記光回線装置が前記光ネットワーク装置から上り信号を受信するための第１の上りクロック速度、前記光回線装置からの前記下り信号を受信するための前記光ネットワーク装置における下りクロック速度を変更する第１のタイミング、及び、前記光回線装置へ前記上り信号を送信するための前記光ネットワーク装置における上りクロック速度を変更する第２のタイミングを示す情報を含むクロック変更通知を、前記光回線装置から受信する受信部と、
    前記クロック変更通知を受信した場合、前記第１のタイミングにおいて、前記光ネットワーク装置における下りクロック速度を前記第１の下りクロック速度に変更し、前記第２のタイミングにおいて、前記光ネットワーク装置における上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更する速度制御部とを有することを特徴とする光ネットワーク装置。
18. 前記光ネットワーク装置は、前記光ネットワーク装置に前記上り信号を送信する端末装置と接続され、
    前記クロック変更通知は、前記上りクロック速度を前記第１の上りクロック速度に変更するための変更時間を示す情報を含み、
    前記速度制御部は、前記第４のタイミングから前記変更時間の間、前記光ネットワーク装置が前記上り信号を受信しないように前記端末装置が前記上り信号を蓄積するよう、前記端末装置に指示することを特徴とする請求項１７に記載の光ネットワーク装置。

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