JP2014007487A - 通信制御方法及び局側光通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明は、トラヒック要求帯域を満足しつつ、ＯＬＴの消費電力を削減できるＯＬＴの通信制御方法及びＯＬＴを提供することを目的とする。
【解決手段】本願発明は、上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、ＯＮＵからの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出する光信号受信器要求数算出手順と、前記光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より少ないとき、休止状態に移行させる光信号受信器を決定する休止光信号受信器決定手順と、決定した休止光信号受信器に応じて上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、上り方向の割当波長のなくなった光信号受信器を休止状態に移行させる光信号受信器休止状態移行手順と、を順に備える通信制御方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の波長を用いたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに適用する局側光通信装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の通信制御方法及び局側光通信装置に関する。

トラヒックの増加に伴い、時間軸方向で多重を行うＴＤＭ技術を用いたＴＤＭ−ＰＯＮのみならず、複数の波長を用いたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの開発が進んでいる。ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムに適用するＯＬＴは、複数のラインカードを装着し、各ラインカードは光信号送信器、光信号受信器及び共通回路を持ち、それぞれ各ラインカード毎に異なる波長を用いて光信号の送受信を行う。

ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮのＯＬＴでは、ＯＬＴと加入者側光通信装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）間で、使用する波長を時刻に応じて動的に変化させるＤｙｎａｍｉｃ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ（ＤＷＢＡ）機構や下り波長変更制御手法が確立されている。ＤＷＢＡ機構では、ＯＮＵからの上りトラヒック要求を集約し、ＤＷＢＡアルゴリズムにより割り当て波長／送信時刻を動的に決定する。下り波長変更制御手法は、下りトラヒックを複数の波長に分散し、使用可能な全てのラインカードを用いて下り信号を送信することにより複数波長を用いた信号の送受信を実現する。ＤＷＢＡ機構と下り波長変更制御手法では、いずれもＯＬＴとＯＮＵ間での制御情報のやりとりが規定されている。

非特許文献１及び非特許文献２では、複数のＯＬＴを仮想的に集約し、ひとつのＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮとみなして通信を行うバーチャルＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、ＯＬＴの駆動制御によりトラヒックに応じてＯＬＴ数を制御し、消費電力を削減する手法が提案されている。

鹿嶋正幸、"グリーンＩＣＴを推進する光アクセス技術"、電子情報通信学会技術研究報告ｖｏｌ． １１１、ｎｏ． ４１０、ＣＳ２０１１−８６、ｐｐ． ２７−３０、Ｊａｎｕａｒｙ ２０１２ 斉藤洋之 他、"広域加入者向け適応ネットワークにおけるＯＬＴ駆動制御の実証実験"、電子情報通信学会総合大会、Ｂ８−１０−８８、ｐ．１、Ｍａｒｃｈ ２０１２

しかしながら、非特許文献１や非特許文献２では、バーチャルＰＯＮを構成するＯＬＴ間の制御方式や制御情報を交換するためのインターフェースは規定されていない。

一方、通信トラヒック要求が低い時刻においては、すべての光信号送信器及び光信号受信器が稼動状態でなくとも、上り及び下りのトラヒック要求帯域を満足することができる。このような通信トラヒック要求が低い場合、トラヒック要求帯域を満足しつつＯＬＴの消費電力を削減できる。

そこで、前記課題を解決するために、本願発明は、トラヒック要求帯域を満足しつつ、ＯＬＴの消費電力を削減できるＯＬＴの通信制御方法及びＯＬＴを提供することを目的とする。

本願発明は、上記課題を解決するために、既知のＤＷＢＡ機構を活用することにより、ＯＮＵとＯＬＴ間の制御信号やＤＷＢＡアルゴリズムに修正を加えることなく、ＯＬＴのラインカードに収容されている一部の光信号送信器や光信号受信器又は一部のラインカードを休止状態に移行させて、ＯＬＴの消費電力を削減することとした。

具体的には、本願発明は、上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおけるＯＬＴ（局側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の通信制御方法であって、ＯＮＵ（加入者側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）からの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出する光信号受信器要求数算出手順と、前記光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より少ないとき、休止状態に移行させる光信号受信器を決定する休止光信号受信器決定手順と、決定した休止光信号受信器に応じて上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、上り方向の割当波長のなくなった光信号受信器を休止状態に移行させる光信号受信器休止状態移行手順と、を順に備えることを特徴とする通信制御方法である。
本実施形態の制御フローでは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じた光信号受信器数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本願発明は、前記光信号受信器休止状態移行手順は、上り方向の割当波長のなくなった前記光信号受信器を収容しているラインカードの光信号送信器が休止状態にあるときに、前記光信号受信器を休止状態に移行させた後に、さらに、当該ラインカードを休止状態に移行させてもよい。
本実施形態の制御フローでは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じたラインカード数で通信を行うことによりさらにＯＬＴの消費電力を削減することができる。

具体的には、本願発明は、上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、ＯＮＵからの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出する光信号受信器要求数算出手順と、前記光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より多いとき、稼動状態に移行させる光信号受信器を決定する稼動光信号受信器決定手順と、上り方向の割当波長の新たに生じた光信号受信器を稼動状態に移行させた後、決定した稼動光信号受信器に応じて上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置する光信号受信器稼動状態移行手順と、を順に備えることを特徴とする通信制御方法である。
本実施形態の制御フローでは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じた光信号受信器数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本願発明は、前記光信号受信器稼動状態移行手順は、上り方向の割当波長の新たに生じた前記光信号受信器を収容しているラインカードが休止状態にあるときに、前記光信号受信器を稼動状態に移行させる前に、さらに、当該ラインカードを稼動状態に移行させてもよい。
本実施形態の制御フローでは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じたラインカード数で通信を行うことによりさらにＯＬＴの消費電力を削減することができる。

具体的には、本願発明は、下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて、光信号送信器要求数を算出する光信号送信器要求数算出手順と、前記光信号送信器要求数が光信号送信器稼動数より少ないとき、休止状態に移行させる光信号送信器を決定する休止光送信器決定手順と、決定した休止光信号送信器に応じて下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、下り方向の割当波長のなくなった光信号送信器を休止状態に移行させる光信号送信器休止状態移行手順と、を順に備えることを特徴とする通信制御方法である。
本実施形態の制御フローでは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じた光信号送信器数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本願発明は、前記光信号送信器休止状態移行手順は、下り方向の割当波長のなくなった光信号送信器を収容しているラインカードの光信号受信器が休止状態にあるときに、前記光信号送信器を休止状態に移行させた後に、さらに、当該ラインカードを休止状態に移行させてもよい。
本実施形態の制御フローでは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じたラインカード数で通信を行うことによりさらにＯＬＴの消費電力を削減することができる。

具体的には、本願発明は、下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて、光信号送信器要求数を算出する光信号送信器要求数算出手順と、前記光信号送信器要求数が光信号送信器稼動数より多いとき、稼動状態に移行させる光信号送信器を決定する稼動光送信器決定手順と、下り方向の割当波長の新たに生じた光信号送信器を稼動状態に移行させた後、決定した稼動光信号送信器に応じて下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置する光信号送信器稼動状態移行手順と、を順に備えることを特徴とする通信制御方法である。
本実施形態の制御フローでは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じた光信号送信器数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本願発明は、前記光信号送信器稼動状態移行手順は、下り方向の割当波長の新たに生じた光信号送信器を収容しているラインカードが休止状態にあるときに、前記光信号送信器を稼動状態に移行させる前に、さらに、当該ラインカードを稼動状態に移行させてもよい。
本実施形態の制御フローでは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じたラインカード数で通信を行うことによりさらにＯＬＴの消費電力を削減することができる。

具体的には、本願発明は、上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおけるＯＬＴ（局側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）であって、ＯＮＵ（加入者側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）からの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出し、前記光信号受信器要求数と光信号受信器稼動数とを比較して、上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、光信号受信器又は、光信号受信器及びラインカードを休止状態又は稼動状態に移行させることを特徴とするＯＬＴである。
本実施形態のＯＬＴは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じた光信号受信器数又はラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

具体的には、本願発明は、下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴであって、サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて、光信号送信器要求数を算出し、前記光信号送信器要求数と光信号送信器稼動数とを比較して、下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、光信号送信器又は、光信号送信器及びラインカードを休止状態又は稼動状態に移行させることを特徴とするＯＬＴである。
本実施形態のＯＬＴは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じた光信号送信器数又はラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本願発明は、既知のＤＷＢＡ機構を活用して、ＯＮＵとＯＬＴ間の制御信号やＤＷＢＡアルゴリズムに修正を加えることなく、ＯＬＴのラインカードに収容されている一部の光信号送信器や光信号受信器又は一部のラインカードを休止状態に移行させることによって、ＯＬＴの消費電力を削減することができる。

上りトラヒックに応じて使用するラインカード数を制御し、トラヒック要求を満たしつつ消費電力を削減するＯＬＴを説明する図である。 下りトラヒックに応じて使用するラインカード数を制御し、トラヒック要求を満足しつつ消費電力を削減するＯＬＴを説明する図である。 稼働状態にある光信号受信器数およびラインカード数を減少させる制御フローを説明する図である。 稼働状態にある光信号受信器数およびラインカード数を増加させる制御フローを説明する図である。 稼働状態にある光信号送信器数およびラインカード数を減少させる制御フローである。 稼働状態にある光信号送信器数およびラインカード数を増加させる制御フローを説明する図である。

図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

本実施形態のＯＬＴの構成を図１に示す。ＯＬＴ１は、複数のラインカード１０−０〜１０−ｎ、上りスイッチ１２、ＤＷＢＡ機構１３、上りトラヒック情報管理モジュール１４、電源管理モジュール１５を備える。ラインカード１０−ｘは光信号送信器１ｘ１、光信号受信器１ｘ３、分波器１１−ｘを備える（ｘは０からｎを表す。以下、同じ。）。ＯＮＵ（不図示）からの上り光信号はパワースプリッタ１００で分岐され、ＯＬＴ１のラインカード１０−ｘに備えられる分波器１１−ｘで分波され、光信号受信器１ｘ３に含まれる波長帯域選択フィルタ（不図示）で所望の波長の上り信号が受信される。ＯＬＴ１のラインカード１０−ｘに備えられる光信号送信器１ｘ１からの所望の波長の下り光信号は、分波器１１−ｘで合波され、パワースプリッタ１００で合流され、ＯＮＵに到達する。このため、複数のラインカード１０−０〜１０−ｎは、互いに異なる波長で光信号を送信および受信することになる。

ＯＮＵから送信された上りトラヒック要求帯域を取得したＤＷＢＡ機構１３は、上りトラヒック情報管理モジュール１４に対して上りトラヒック要求帯域情報を通知する。上りトラヒック情報管理モジュール１４は、光信号受信器要求数を算出し、電源管理モジュール１５に対して光信号受信器要求数を通知する。電源管理モジュール１５は、光信号受信器要求数と光信号受信器稼動数を比較して、稼働状態あるいは休止状態に移行する光信号受信器又は、光信号受信器及びラインカードを決定し、光信号受信器又はラインカードに対して起動制御信号あるいは休止制御信号を送信する。光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より少ないとき、光信号受信器又はラインカードに対して休止制御信号を送信して、休止状態に移行させる。

光信号送信器及び光信号受信器が休止状態である時、当該ラインカードを休止状態に移行することが可能である。このため、電源管理モジュールは、稼働状態にある光信号送信器及び光信号受信器を少ないラインカード数に集約するよう波長の割り当てを行うことが好ましい。

本実施形態のＯＬＴ１は、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じた光信号受信器数又はラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴ１の消費電力を削減することができる。

ラインカード１０−ｘには、光信号送信器１ｘ１、光信号受信器１ｘ３だけでなく、ラインカード用電源、多重回路、クロック回路等の共通回路（いずれも図１には不図示）が含まれているため、光信号送信器１ｘ１及び光信号受信器１ｘ３の休止状態に移行させるだけでなく、ラインカード１０−ｘ全体を休止状態に移行させることにより、一層、ＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本実施形態のＯＬＴの構成を図２に示す。ＯＬＴ２は、複数のラインカード２０−０〜２０−ｎ、下りスイッチ２２、下りバッファ２３、下りトラヒック情報管理モジュール２４、電源管理モジュール２５、下り波長変更制御モジュール２６を備える。ラインカード２０−ｘは光信号送信器２ｘ１、光信号受信器２ｘ３、分波器２１−ｘを備える（ｘは０からｎを表す。以下、同じ。）。ＯＮＵ（不図示）からの上り光信号はパワースプリッタ２００で分岐され、ＯＬＴ２のラインカード２０−ｘに備えられる分波器２１−ｘで分波され、光信号受信器２ｘ３に含まれる波長帯域選択フィルタ（不図示）で所望の波長の上り信号が受信される。ＯＬＴ２のラインカード２０−ｘに備えられる光信号送信器２ｘ１からの所望の波長の下り光信号は、分波器２１−ｘで合波され、パワースプリッタ２００で合流され、ＯＮＵに到達する。このため、複数のラインカード２０−０〜２０−ｎは、互いに異なる波長で光信号を送信および受信することになる。

下りバッファ２３は、下りトラヒック情報を下りトラヒック情報管理モジュール２４に対して下りトラヒック情報（下りバッファ２３に蓄えられたデータ量）を通知する。下りトラヒック情報管理モジュール２４は、下りトラヒック情報に基づいて、光信号送信器要求数を算出し、電源管理モジュール２５に対して光信号送信器要求数を通知する。電源管理モジュール２５は、光信号送信器要求数と光信号送信器稼動数を比較して稼働状態あるいは休止状態に移行する光信号送信器、又は光信号送信器及びラインカードを決定し、光信号送信器又はラインカードに対して起動制御信号あるいは休止制御信号を送信する。光信号送信器要求数が光信号送信器稼動数より小さいとき、光信号送信器又はラインカードに対して休止制御信号を送信して、休止状態に移行させる。

光信号送信器及び光信号受信器が休止状態である時、当該ラインカードを休止状態に移行することが可能である。このため、電源管理モジュールは、稼働状態にある光信号送信器及び光信号受信器を少ないラインカード数に集約するよう波長の割り当てを行うことが好ましい。

本実施形態のＯＬＴ２は、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じた光信号送信器数又はラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴ２の消費電力を削減することができる。

ラインカード２０−ｘには、光信号送信器２ｘ１、光信号受信器２ｘ３だけでなく、ラインカード用電源、多重回路、クロック回路等の共通回路（いずれも図２には不図示）が含まれているため、光信号送信器２ｘ１及び光信号受信器２ｘ３の休止状態だけでなく、ラインカード２０−ｘ全体を休止状態とすることにより、一層、ＯＬＴの消費電力を削減することができる。

図１及び図２に示したＯＬＴは、パワースプリッタを使用したＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムを対象としている。しかしながら、ラインカードの光信号送信器を波長可変光信号送信器に、光信号受信器に含まれる波長帯域選択フィルタ（不図示）を波長可変フィルタに変更することによりＡｒｒａｙ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ（ＡＷＧ）を使用したＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムに適用することができる。さらに、ラインカードの光信号送信器を波長可変光信号送信器に変更し、光信号受信器に含まれる波長帯域選択フィルタ（不図示）を排除することにより周回性ＡＷＧを用いたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムに適用できる。

いずれのラインカードも電源管理モジュールより送付された起動制御信号／休止制御信号をもとに光信号送信器、光信号受信器、及びラインカードの稼働／休止状態を制御する。ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの網構成に依存することなく、トラヒック情報の監視と電源管理モジュールの連携によりトラヒック状況に応じて電源状態を移行させ、消費電力を低減することができる。

上りトラヒック要求帯域に基づいて光信号受信器数又はラインカード数を減少させる制御フローを図３に示す。

ラインカードの光信号受信器は、ＯＮＵから上りトラヒック要求帯域を受信する。ＤＷＢＡ機構は、各ＯＮＵからのトラヒック要求帯域情報を集約する。トラヒック要求の取得、集約のためのＯＮＵとの制御情報のやりとりは、既知のＤＷＢＡ機構の手法を利用し、ＯＬＴとＯＮＵ間で制御情報をやりとりする公知の手順で対応できる。集約した上りトラヒック要求帯域情報は、上りトラヒック情報管理モジュールに通知する。

上りトラヒック情報管理モジュールは、上りトラヒック要求帯域情報に基づいて、光信号受信器要求数を算出する（光信号受信器要求数算出手順）。光信号受信器要求数は、光信号受信器要求数決定アルゴリズムを実施する瞬間のみの情報を基に算出してもよいし、上りトラヒック要求の時間的な推移をもとに一定時刻後のトラヒック予測に基づいて算出してもよい。

電源管理モジュールは、光信号受信器稼動数と上りトラヒック情報管理モジュールが算出した光信号受信器要求数を比較する。光信号受信器要求数が光信号受信器稼働数より少ない場合、電源管理モジュールは、光信号受信器要求数を満足する範囲で稼働状態から休止状態に移行させる光信号受信器を決定する（休止光信号受信器決定手順）。電源管理モジュールは、休止状態に移行させる光信号受信器に対して休止制御信号を送信する（光信号受信器休止状態移行手順）。また、対象とする光信号受信器を収容するラインカードの光信号送信器がすでに休止状態であり、ラインカードを含めて休止状態に移行可能であれば、光信号受信器に続いて、ラインカードに対しても休止制御信号を送信する（光信号受信器休止状態移行手順）。

電源管理モジュールは、光信号受信器の稼働状態／休止状態に関する情報をＤＷＢＡ機構に送信する。ＤＷＢＡ機構は、与えられた情報をもとにＤＷＢＡスケジューリングを実行する（光信号受信器休止状態移行手順）。さらに、ＯＮＵに対し割り当て波長／送信時刻を通知する。

電源管理モジュールは、光信号受信器又はラインカードに対して休止制御信号を送信するとともに、既知のＤＷＢＡ機構に対して光信号受信器又はラインカードの動作状態を通知することで上りトラヒック要求帯域に応じた電源状態制御を行う。波長の変更制御手法は既知のＤＷＢＡ機構、およびその実現のために使用する技術を利用することが可能であり、これによりＯＮＵとＯＬＴ間の割り当て波長／送信時刻通知メッセージやＤＷＢＡアルゴリズムに変更を加えることなく、ラインカードの電源状態を制御することができる。

光信号受信器が上り方向の光信号を受信するのに支障がない限り、光信号受信器又はラインカードの休止状態への移行をＤＷＢＡスケジューリングと並行して実行することにより、光信号受信器又はラインカードの休止状態への移行に要する時間を短縮化することができる。

本実施形態の制御フローでは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じた光信号受信器数およびラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

上りトラヒック要求帯域に基づいて光信号受信器数又はラインカード数を増加させる制御フローを図４に示す。

図３に示した制御フローと同様に、ＤＷＢＡ機構は各ＯＮＵからのトラヒック要求帯域情報を集約する。トラヒック要求の取得、集約のためのＯＮＵとの制御情報のやりとりは、既知のＤＷＢＡ機構の手法を利用し、ＯＬＴとＯＮＵ間で制御情報をやりとりする公知の手順で対応できる。集約した上りトラヒック要求帯域情報は、上りトラヒック情報管理モジュールに通知する。

上りトラヒック情報管理モジュールは、上りトラヒック要求帯域情報に基づいて、光信号受信器要求数を算出する（光信号受信器要求数算出手順）。光信号受信器要求数は、光信号受信器要求数決定アルゴリズムを実施する瞬間のみの情報を基に算出してもよいし、上りトラヒック要求の時間的な推移をもとに一定時刻後のトラヒック予測に基づいて算出してもよい。

電源管理モジュールは、光信号受信器稼動数と上りトラヒック情報管理モジュールが算出した光信号受信器要求数を比較する。光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より多い場合、電源管理モジュールは、光信号受信器要求数を満足するまで休止状態から稼働状態に移行させる光信号受信器を決定する（光信号受信器稼働状態移行決定手順）。電源管理モジュールは、稼働状態に移行させる光信号受信器に対して起動制御信号を送信する（光信号受信器稼働状態移行決定手順）。対象となる光信号受信器を収容するラインカードが休止状態にある場合、ラインカードに対して起動制御信号を送信する（光信号受信器稼働状態移行決定手順）。その後、光信号受信器に対して起動制御信号を送信する（光信号受信器稼働状態移行決定手順）。起動制御情報を受信した光信号受信器およびラインカードは、稼働状態に移行するとともに電源管理モジュールに対して起動確認メッセージを送信する。

電源管理モジュールは、ラインカードが起動したことを確認した後、光信号受信器稼働／光信号受信器休止の情報をＤＷＢＡ機構に送信する。ＤＷＢＡ機構は、与えられた稼働ラインカード数をもとにＤＷＢＡスケジューリングを実行する（光信号受信器稼働状態移行決定手順）。その後、ＤＷＢＡ機構は、ＯＮＵに対して割り当て波長／送信時刻を通知する。

電源管理モジュールは、光信号受信器又はラインカードに対して起動制御信号を送信するとともに、ＤＷＢＡ機構に対して光信号受信器稼働／光信号受信器休止に関する情報を通知する。一方、ＤＷＢＡ機構は、割り当て波長の変更を行う。このため、ＯＮＵとＯＬＴ間の割り当て波長／送信時刻通知メッセージやＤＷＢＡアルゴリズムに変更を加えることなく、ラインカードの電源状態を制御することが可能である。

図３に示す上りトラヒック要求を基に光信号受信器数を減少させる制御フローでは、ＤＷＢＡスケジューリングと並行して実行することにより、光信号受信器の休止状態への移行に要する時間を短縮化することができた。しかし、図４に示す光信号受信器数を増加させる制御フローではＤＷＢＡスケジューリングを実行する前に光信号受信器の起動が完了している必要があるため、光信号受信器の起動に要する時間の短縮化はできないことになる。

本実施形態の制御フローでは、上りトラヒック要求帯域を満足しつつ、上りトラヒックに応じた光信号受信器数およびラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて光信号送信器数またはラインカード数を減少させる制御フローを図５に示す。

図３の制御フローとは異なり、図５の制御フローでは、下りトラヒック情報管理モジュールは、下りバッファを参照することで下りトラヒック量を確認し、光信号送信器要求数を算出する（光信号送信器要求数算出手順）。光信号送信器要求数は、光信号送信器要求数決定アルゴリズムを実施する瞬間の下りバッファ使用量情報をもとに決定してもよいし、下りバッファ使用量の時間的な推移をもとに一定時刻後のトラヒック予測に基づいて決定してもよい。

電源管理モジュールは、光信号送信器稼動数と上りトラヒック情報管理モジュールが算出した光信号送信器要求数を比較する。光信号送信器要求数が光信号送信器稼働数より少ない場合、電源管理モジュールは光信号送信器要求数を満足する範囲で稼働状態から休止状態に移行させる光信号送信器を決定する（休止光信号送信器決定手順）。電源管理モジュールは、休止状態に移行させる光信号送信器に対して休止制御信号を送信する。また、すでに対象となる光信号送信器を収容するラインカードの光信号受信器が休止状態であり、ラインカードを含めて休止状態に移行可能であれば、光信号送信器に続いて、ラインカードに対して休止制御信号を送信する（光信号送信器休止状態移行手順）。

電源管理モジュールは、光信号送信器稼働／光信号送信器休止に関する情報を下り波長変更制御モジュールに送信する。下り波長変更制御モジュールは、ＯＮＵに対して下りトラヒックに使用する波長の変更を通知するとともに、使用する下りトラヒックの波長に応じて下りスイッチの出力先ポートを変更する。ＯＮＵに対する下りトラヒックに使用する波長の変更通知は、既知のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮで使用している波長変更通知メッセージおよび制御手法を使用することが可能であり、公知の制御情報のやりとり手順で対応できる。

光信号送信器又はラインカードの休止状態への移行は、図３に示した光信号受信器又はラインカードの削減フローと同様に、ＯＬＴ−ＯＮＵ間で使用する波長の変更制御と並行して実行することにより、光信号送信器又はラインカードの休止状態への移行に要する時間を短縮化することができる。

本実施形態の制御フローでは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じた光信号送信器数およびラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて光信号送信器数またはラインカード数を増加させる制御フローを図６に示す。

図４の制御フローとは異なり、図６の制御フローでは、下りトラヒック情報管理モジュールは、下りバッファを参照することでトラヒック要求を確認し、光信号送信器要求数を算出する（光信号送信器要求数算出手順）。図５に示した光信号送信器数を減少させる制御フローと同様に、光信号送信器要求数決定アルゴリズムを実施する瞬間の下りバッファ使用量情報をもとに決定してもよいし、下りバッファ使用量の時間的な推移をもとに一定時刻後のトラヒック予測に基づいて決定してもよい。

電源管理モジュールは、光信号送信器稼動数と上りトラヒック情報管理モジュールが算出した光信号送信器要求数を比較する。光信号送信器要求数が光信号送信器稼動数より多い場合、電源管理モジュールは、光信号送信器要求数を満足するまで休止状態から稼働状態に移行させる光信号送信器を決定する（稼働光信号送信器決定手順）。電源管理モジュールは、稼働状態に移行させる光信号送信器に対して起動制御信号を送信する（光信号送信器稼働状態移行手順）。対象となる光信号送信器を収容するラインカードが休止状態にある場合、ラインカードに対して起動制御信号を送信（光信号送信器稼働状態移行手順）。その後、光信号送信器に対して起動制御信号を送信する（光信号送信器稼働状態移行手順）。起動制御情報を受信した光信号送信器およびラインカードは、稼働状態に移行するとともに電源管理モジュールに対して起動確認メッセージを送信する。

電源管理モジュールは、光信号送信器が起動したことを確認した後、光信号受信器稼働／光信号受信器休止の情報を下り波長変更制御モジュールに送信する。下り波長変更制御モジュールは、与えられた光信号送信器稼働数を基に、下り信号通信に使用する波長を決定し、下りトラヒックの波長に応じて下りスイッチの出力先ポートを変更する（光信号送信器稼働状態移行手順）。ＯＮＵに対する下りトラヒックに使用する波長の変更通知は、既存のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮで使用している波長変更通知手法を使用することが可能であり、公知の制御情報のやりとりの手順で対応できる。

本実施形態の制御フローでは、下りトラヒック要求帯域を満足しつつ、下りトラヒックに応じた光信号送信器数およびラインカード数で通信を行うことによりＯＬＴの消費電力を削減することができる。

本発明は、情報通信産業に適用することができる。

１、２：局側光通信装置（ＯＬＴ）
１０−０〜１０−ｎ：ラインカード
１１−０〜１１〜ｎ：分波器
１２：上りスイッチ
１３：ＤＷＢＡ機構
１４：上りトラヒック情報管理モジュール
１５：電源管理モジュール
１００：パワースプリッタ
１０１〜１ｎ１：光信号送信器
１０３〜１ｎ３：光信号受信器
２０−０〜２０−ｎ：ラインカード
２１−０〜２１−ｎ：分波器
２２：下りスイッチ
２３：下りバッファ
２４：下りトラヒック情報管理モジュール
２５：電源管理モジュール
２６：下り波長変更制御モジュール
２００：パワースプリッタ
２０１〜２ｎ１：光信号送信器
２０３〜２ｎ３：光信号受信器

Claims (10)

1. 上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおけるＯＬＴ（局側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）の通信制御方法であって、
   ＯＮＵ（加入者側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）からの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出する光信号受信器要求数算出手順と、
   前記光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より少ないとき、休止状態に移行させる光信号受信器を決定する休止光信号受信器決定手順と、
   決定した休止光信号受信器に応じて上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、上り方向の割当波長のなくなった光信号受信器を休止状態に移行させる光信号受信器休止状態移行手順と、
   を順に備えることを特徴とする通信制御方法。
2. 前記光信号受信器休止状態移行手順は、上り方向の割当波長のなくなった前記光信号受信器を収容しているラインカードの光信号送信器が休止状態にあるときに、前記光信号受信器を休止状態に移行させた後に、さらに、当該ラインカードを休止状態に移行させることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
3. 上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、
   ＯＮＵからの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出する光信号受信器要求数算出手順と、
   前記光信号受信器要求数が光信号受信器稼動数より多いとき、稼動状態に移行させる光信号受信器を決定する稼動光信号受信器決定手順と、
   上り方向の割当波長の新たに生じた光信号受信器を稼動状態に移行させた後、決定した稼動光信号受信器に応じて上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置する光信号受信器稼動状態移行手順と、
   を順に備えることを特徴とする通信制御方法。
4. 前記光信号受信器稼動状態移行手順は、上り方向の割当波長の新たに生じた前記光信号受信器を収容しているラインカードが休止状態にあるときに、前記光信号受信器を稼動状態に移行させる前に、さらに、当該ラインカードを稼動状態に移行させることを特徴とする請求項３に記載の通信制御方法。
5. 下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、
   サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて、光信号送信器要求数を算出する光信号送信器要求数算出手順と、
   前記光信号送信器要求数が光信号送信器稼動数より少ないとき、休止状態に移行させる光信号送信器を決定する休止光送信器決定手順と、
   決定した休止光信号送信器に応じて下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、下り方向の割当波長のなくなった光信号送信器を休止状態に移行させる光信号送信器休止状態移行手順と、
   を順に備えることを特徴とする通信制御方法。
6. 前記光信号送信器休止状態移行手順は、下り方向の割当波長のなくなった光信号送信器を収容しているラインカードの光信号受信器が休止状態にあるときに、前記光信号送信器を休止状態に移行させた後に、さらに、当該ラインカードを休止状態に移行させることを特徴とする請求項５に記載の通信制御方法。
7. 下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴの通信制御方法であって、
   サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて、光信号送信器要求数を算出する光信号送信器要求数算出手順と、
   前記光信号送信器要求数が光信号送信器稼動数より多いとき、稼動状態に移行させる光信号送信器を決定する稼動光送信器決定手順と、
   下り方向の割当波長の新たに生じた光信号送信器を稼動状態に移行させた後、決定した稼動光信号送信器に応じて下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置する光信号送信器稼動状態移行手順と、
   を順に備えることを特徴とする通信制御方法。
8. 前記光信号送信器稼動状態移行手順は、下り方向の割当波長の新たに生じた光信号送信器を収容しているラインカードが休止状態にあるときに、前記光信号送信器を稼動状態に移行させる前に、さらに、当該ラインカードを稼動状態に移行させることを特徴とする請求項７に記載の通信制御方法。
9. 上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおけるＯＬＴ（局側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）であって、
   ＯＮＵ（加入者側光通信装置：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）からの上りトラヒック要求帯域に基づいて、光信号受信器要求数を算出し、
   前記光信号受信器要求数と光信号受信器稼動数とを比較して、上り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、光信号受信器又は、光信号受信器及びラインカードを休止状態又は稼動状態に移行させることを特徴とするＯＬＴ。
10. 下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを時間に応じて切り替え可能なＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮシステムにおけるＯＬＴであって、
    サービスノードからの下りトラヒック量に基づいて、光信号送信器要求数を算出し、
    前記光信号送信器要求数と光信号送信器稼動数とを比較して、下り方向の割当波長及び割当タイムスロットを再配置すると共に、光信号送信器又は、光信号送信器及びラインカードを休止状態又は稼動状態に移行させることを特徴とするＯＬＴ。

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