JP2014033269A - 利用者側光終端装置、局側光終端装置、制御装置、通信装置、光伝送システムおよび省電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光受信側を省電力状態としている場合に、下りトラフィックの発生時に速やかに省電力状態を解除することができるＯＮＵを得ること。
【解決手段】ＯＬＴ２とともにＰＯＮシステムを構成するＯＮＵ１−１〜１−ｎであって、ＯＬＴ２から受信した光信号に対して受信処理を行う光受信器１７と、ＯＬＴ２へ送信する光信号に対して送信処理を行う光送信器１８と、光受信器１７と光送信器１８との省電力状態への移行を制御するＰＯＮ制御部１３と、ＰＯＮシステムと異なる通信ネットワークである代替ネットワークを経由してＯＬＴ２から送信されたデータである代替データを受信したことを検出するＬ２ＳＷ１２と、を備え、ＰＯＮ制御部１３は、光受信器１７が省電力状態である場合に、代替データを受信したことを検出すると、光受信器１７の省電力状態を解除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、利用者側光終端装置、局側光終端装置、制御装置、通信装置、光伝送システムおよび省電力制御方法に関する。

従来ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムにおける省電力制御では、省電力状態にあるＯＮＵ（Optical Network Unit）の省電力状態の解除方法として、同一システム内に限定した解除方法が言及されている。例えば、特許文献１には、上り方向のトラフィック発生時の起動方法についての省電力効果を向上させる方法や、帯域利用効率を向上させる方法が提案されている。

特開２０１１−１８１９９０号公報

しかしながら、上記従来のＰＯＮシステムにおける省電力状態の解除方法は、省電力状態のＯＮＵに対してＯＬＴが定期的に帯域を割り当てて帯域割当通知を送信し、ＯＮＵにおいて上り方向のトラフィックが発生した場合にＯＮＵが通常状態に復帰して受信した帯域割当通知に基づいて通常状態の復帰を要求することにより、上り方向のトラフィック発生時の起動を実現するものである。このため、ＯＮＵが省電力状態において光受信側を省電力状態としている場合、ＯＬＴは、下りトラフィックが発生しても、ＯＮＵのスリープ時間（省電力状態を継続する時間）がタイムアウトにより解除されるまで送信できない。すなわち、ＯＮＵが光受信側を省電力状態としている場合、下りトラフィックが発生しても、任意のタイミングでＯＮＵのスリープを解除することができず、下りトラフィックが遅延するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＯＮＵ（利用者側光終端装置）が光受信側を省電力状態としている場合においても、下りトラフィックの発生時に速やかにＯＮＵの省電力状態を解除することができる利用者側光終端装置、局側光終端装置、制御装置、通信装置、光伝送システムおよび省電力制御方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側光終端装置とともに光伝送システムを構成する利用者側光終端装置であって、前記局側光終端装置から受信した光信号に対して受信処理を行う光受信器と、前記局側光終端装置へ送信する光信号に対して送信処理を行う光送信器と、前記光受信器と前記光送信器との省電力状態への移行を制御する制御部と、前記光伝送システムと異なる通信ネットワークである代替ネットワークを経由して前記局側光終端装置から送信されたデータである代替データを受信したことを検出する転送処理部と、を備え、前記制御部は、前記光受信器が省電力状態である場合に、前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器の省電力状態を解除することを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、ＯＮＵ（利用者側光終端装置）が光受信側を省電力状態としている場合においても、下りトラフィックの発生時に速やかにＯＮＵの省電力状態を解除することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１のＰＯＮシステムを含む通信システムの構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１のＰＯＮシステムおよびこの代替ネットワークの構成例を示す図である。 図３は、カプセル化されたフレームの一例を示す図である。 図４は、ＯＮＵ１−１がディープスリープである場合に、ネットワーク機器がＯＮＵに接続されているユーザ機器にアクセスする場合のＯＮＵの起動手順の一例を示すチャート図である。 図５は、実施の形態２のＯＬＴの構成例を示す図である。 図６は、実施の形態４の省電力制御手順の一例（ユーザ機器宛のフレーム受信）を示すシーケンス図である。 図７は、実施の形態４の省電力制御手順の一例（ユーザ機器宛以外のフレーム受信）を示すシーケンス図である。

以下に、本発明にかかる利用者側光終端装置、局側光終端装置、制御装置、通信装置、光伝送システムおよび省電力制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるＰＯＮシステムを含む通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように本実施の形態の通信システムは、ＯＮＵ（利用者側光（回線）終端装置、子局装置等、ともいう）１とＯＬＴ（局側光（回線）終端装置、親局装置等、ともいう）２を備えるＰＯＮシステム（光伝送システム）と別のネットワークとで構成される。図示を簡略化するためＯＮＵ１を１台としているが、ＯＮＵ１の台数はこれに限定されず、ＯＬＴ２は分岐カプラ（図１では省略）を介して複数のＯＮＵ１と接続される。

ＯＬＴ２は、インターネット３を介してネットワーク機器４と接続される。ＯＮＵ１は、ユーザネットワーク機器５と接続される。本実施の形態の通信システムは、ＰＯＮシステムと異なる別のネットワークとして、基地局装置７と通信終端装置（通信装置）６を備えるネットワーク（以下、代替ネットワークという）を備える。例えば、インターネット３には、ＯＬＴ２が接続されるとともに基地局装置７も接続されている。基地局装置７と通信終端装置６間は、ＰＯＮシステムとは異なる別の通信形態により通信する。通信終端装置６は、ＰＯＮシステムのＯＮＵ１と通信する手段を備える。また、基地局装置７配下には複数のユーザの通信終端装置が接続される場合がある。なお、図１では、ユーザ（利用者）宅内に、ＯＮＵ１、ユーザネットワーク機器５および通信終端装置６が設置されている例を示しているが、これらの設置位置は利用者宅内に限定されない。また、図１では、基地局装置７とＯＬＴ２はインターネット３を介して接続される例を示しているが、基地局装置７とＯＬＴ２が接続されていればよくインターネット３を介した接続に限定されない。

図２は、本実施の形態のＰＯＮシステムおよびこの代替ネットワークの構成例を示す図である。図２では、図１に示したＯＮＵ１がｎ台（ｎは１以上の整数）の例を示し、図１に示した通信終端装置６が通信終端装置６−１，６−２の２台である例を示している。通信終端装置６−１，６−２の台数は２台に限定されない。

ＯＬＴ２は、分岐カプラ８を介してＯＮＵ１−１〜１−ｎとそれぞれ接続されている。ＯＬＴ２は、図２に示すように、上りデータと下りデータを波長多重するＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）カプラ(ＷＤＭ)２１と、光信号の送受信処理を行う光送受信器（送受信部）２２と、ＰＯＮプロトコルに基づいてＯＬＴ側の処理を実施するＰＯＮ制御部（制御部、制御装置、局側制御部ともいう）２３と、を備える。さらに、ＯＬＴ２は、代替ネットワーク内のフレーム（データともいう）とＰＯＮシステム内のフレームとの間の構成変換を行うＩＦ（インタフェース）変換部２４と、基地局装置７との間のＮＮＩ（Network Node Interface）の物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）２５と、ＮＮＩ（Network Node Interface）の物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）２６と、ＯＮＵ１−１〜１−ｎの省電力状態を管理する省電力状態管理部２７と、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続可能な通信終端装置６−１，６−２（例えば、ＯＮＵ１−１〜１−ｎと同一ユーザ宅内に位置する通信終端装置６−１，６−２）の宛先を示す情報を保持し、その利用可能状態を保持する代替ネットワーク管理部２８と、を備える。

光送受信器２２は、受信処理を行う光受信器（Ｒｘ：Receiver）２９と、送信処理を行う光送信器（Ｔｘ：Transmitter）３０と、を備える。ＰＯＮ制御部２３は、ＰＨＹ２６から受信したフレームに対して代替ネットワークに転送すべきかどうかを判定する転送先判定部３１、を備える。

ＯＮＵ１−１は、通信終端装置６，ユーザネットワーク機器５間で、それぞれＵＮＩ（User Network Interface）の物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）１１，１６と、複数のＵＮＩの物理インタフェースへの転送やレイヤ２のEthernet（登録商標）機能の処理を行うレイヤ２スイッチ部（Ｌ２ＳＷ）（転送処理部）１２と、ＰＯＮプロトコルに基づいてＯＮＵ側の処理を実施するＰＯＮ制御部（制御部、制御装置、利用者側制御部ともいう）１３と、光送受信器１４と、上りデータと下りデータを波長多重するＷＤＭ１５と、を備える。

光送受信器１４は、受信処理を行う光受信器（Ｒｘ：Receiver）１７と、送信処理を行う光送信器（Ｔｘ：Transmitter）１８と、を有する。ＰＯＮ制御部１３は、光送信器１８及び／または光受信器１８をオン状態／オフ状態に制御するため、省電力制御用の信号線で光送受信器１４と接続されている。

ＰＨＹ１１，１６は、それぞれ、受信処理を行う受信部（Ｒｘ：Receiver）と、送信処理を行う送信部（Ｔｘ：Transmitter）とを有する（図示せず）。

ＯＮＵ１−１のＰＯＮ制御部１３は、ＯＬＴ１との間の省電力制御により、光送信器１８及び／または光受信器１７を省電力状態にする省電力状態へ移行させることができる。なお、省電力状態では、光送信器１８及び／または光受信器１７だけでなく、ＰＯＮシステム内での上り及び／または下り信号処理に関する信号処理部についても省電力状態としてもよい。

なお、ここでは、ＯＮＵ１−１に接続されるＵＮＩポートを２ポートとしているが、ＵＮＩポートの数はこれに限らず、何ポートでもよく、ＵＮＩポート数に応じた物理層処理部（ＰＨＹ）を備えればよい。ＯＮＵ１−２〜１−ｎの構成もＯＮＵ１−１と同様である。

また、図２に示すように、基地局装置７は、ＮＮＩの物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）７３と、通信終端装置６−１，６−２との通信制御を行うネットワーク制御部７２と、通信終端装置６−１，６−２と電気的な信号をやり取りするための物理インタフェース機能を実現する通信ＩＦ（インタフェース）部７１と、を備える。

通信終端装置６−１は、ＵＮＩの物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）６１と、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに転送するために、自装置宛てに転送されたフレームを検出し、当該フレームを本来のユーザ宛てに送信するためのフレームに変換するパケットの転送処理を行うパケット処理部６２と、基地局装置７との通信制御を行うネットワーク制御部６３と、基地局装置７と電気的な信号をやり取りするための物理インタフェース機能を実現する通信ＩＦ部６４と、を備える。

次に、本実施の形態の動作について説明する。ＯＬＴ２のＰＯＮ制御部２３は、従来のＰＯＮシステムと同様に、各ＯＮＵ１−１〜１−ｎに対して送信時間帯が重ならないようにそれぞれ送信許可を与えるように上りデータの帯域割り当てを行い、各ＯＮＵ１−１〜１−ｎの上り送信データの衝突を防いでいる。この帯域割り当ては、どのような方法を用いてもよいが、たとえば、「Su-il Choi and Jae-doo著，“HuhDynamic Bandwidth Allocation Algorithm for Multimedia Services over Ethernet（登録商標） PONs”，ETRI Journal，Volume 24，Number 6，December 2002 ｐ．465〜ｐ．466」に記載されているDynamic Bandwidth Allocation Algorithm等を用いることができる。

ＯＬＴ２では、ＰＨＹ２６から入力されたフレームを、ＰＯＮ制御部２３の転送先判定部３１にて受け取る。転送先判定部３１は、フレームの宛先アドレス（Destination ＭＡＣ（Media Access Control） address等）と、ＰＯＮ制御部２３内に保持しているＯＮＵ１−１〜１−ｎ毎のＯＮＵ１−１〜１−ｎが接続しているユーザネットワーク機器５のアドレス情報（ＭＡＣ address table）とに基づいて宛先ＯＮＵ１−１〜１−ｎを判定し、ＰＯＮプロトコルに従って光送受信器２２を通してＯＮＵ１−１〜１−ｎへ転送する。

ＰＯＮ制御部２３は、ＯＮＵ１−１〜１−ｎの省電力状態に応じてフレームを転送するために、省電力状態管理部２７と接続される。この省電力状態管理部２７は、ＯＮＵの省電力状態を保持している。

ＯＮＵ１−１〜１−ｎが省電力状態へ移行する際のＯＬＴ２とＯＮＵ１−１〜１−ｎの間の省電力制御の方法については特に限定はなく、例えば、ＯＬＴ２からＯＮＵ１−１〜１−ｎへ省電力状態への移行の許可が通知され、ＯＮＵ１−１〜１−ｎから当該通知に応答することにより省電力状態へ移行する手順でもよい。また、ＯＬＴ２からＯＮＵ１−１〜１−ｎへ省電力状態への移行の指示が通知され、ＯＮＵ１−１〜１−ｎから当該通知に応答することにより省電力状態へ移行する手順でもよい。ＯＬＴ２からＯＮＵ１−１〜１−ｎへ省電力状態への移行の指示が通知され、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは応答せずに省電力状態へ移行する手順でもよい。また、ＯＮＵ１−１〜１−ｎからＯＬＴ２へ省電力状態への移行要求を通知し、ＯＬＴ２が当該要求に対し許可を送信することによりＯＮＵ１−１〜１−ｎが省電力状態へ移行してもよいし、ＯＮＵ１−１〜１−ｎからＯＬＴ２へ省電力状態への移行を報告して省電力状態へ移行してもよい。

本実施の形態では、代替ネットワーク管理部２８が、フレームの転送先のＯＮＵ１−１〜１−ｎが、別のネットワークである代替ネットワークに接続されているかどうかを判断するための代替ネットワーク情報（例えば通信終端装置６−１，６−２のＭＡＣアドレスや、代替ネットワークに接続されているか否かの情報）を保持する機能を備える。代替ネットワーク情報は、運用者等によりＯＬＴ２に設定されてもよいし、ＯＬＴ２が基地局装置７またはＯＮＵ１−１〜１−ｎから取得してもよい。

ＰＯＮ制御部２３は、ＰＨＹ２６からＰＯＮ制御部２３へ転送されたフレームに対して転送先判定部３１により判定された転送先のＯＮＵ１−１〜１−ｎ（以下、転送先ＯＮＵという）の情報を元に、省電力状態管理部２７と代替ネットワーク管理部２８から、それぞれ転送先ＯＮＵの省電力状態の情報と代替ネットワークに関わる情報をそれぞれ取得する。転送先ＯＮＵの省電力の状態が、光送受信の省電力状態（ディープスリープ）であった場合、かつ、当該転送先ＯＮＵが代替ネットワークに接続されている場合に、ＰＯＮ制御部２３は、ＩＦ変換部（変換部）２４に当該フレームを送出する。そして、ＩＦ変換部２４が当該フレームを代替ネットワークの形態に合わせたフレームを、例えば、ＭＡＣ in ＭＡＣ等の技術を用いてカプセル化により生成する。なお、ここでは、ディープスリープであるか否かを判断しているが、光受信側が省電力状態であればよく、ディープスリープであるか否かの判断の替わりに光受信側が省電力状態であるか否かの判断を行ってもよい。

図３は、カプセル化されたフレームの一例を示す図である。図３に示すように、ＩＦ変換部２４は、ＰＯＮ制御部２３へ転送されたフレームをユーザフレームとし、ユーザフレームに ＭＡＣ ＤＡ（Destination Address）、ＭＡＣ ＳＡ（Source Address）等を付加することによりカプセル化する。図３は、一例であり、カプセル化されたフレームの構成は図３に限定されない。カプセル化されたフレームの宛先（ＭＡＣ ＤＡ）は、宛先ＯＮＵに接続された通信終端装置６−１，６−２のＭＡＣアドレスとする。

そして、ＩＦ変換部２４は、カプセル化したフレームをＰＨＹ２５経由で基地局装置７へ転送する。基地局装置７では、装置間のプロトコルを終端するネットワーク制御部７２が、ＰＨＹ７３から受信したフレームを処理し、フレームの宛先ＭＡＣアドレス情報等に基づいて宛先の通信終端装置６−１，６−２へ当該フレームを通信ＩＦ部７１を介して転送する。ここで、基地局装置７は、ＯＬＴ２でカプセル化されたフレームを受信すると、通常の通信終端装置６−１，６−２宛てのフレームと同様に、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、カプセル化されたフレームも通信終端装置６−１，６−２に転送する。

通信終端装置６−１，６−２では、ネットワーク制御部６３が、通信ＩＦ部６４経由で基地局装置７からフレームを受信すると、受信したフレームのうち、宛先ＭＡＣアドレスが自装置宛てで、かつ、ＭＡＣ in ＭＡＣ等のカプセル化されたフレームであることを検出すると、パケット処理部６２に当該フレームを送出する。パケット処理部６２は、ネットワーク制御部６３から受け取ったフレームのカプセル化を解除し（ユーザフレームを抽出し）、ＰＨＹ６１経由で自装置が接続するＯＮＵ１−１〜１−ｎへ転送する。

ＯＮＵ１−１〜１−ｎでは、ＰＨＹ１１経由で通信終端装置６−１，６−２からフレームを受信すると、Ｌ２ＳＷ１２が通信終端装置６−１，６−２と接続されたＵＮＩ（ＰＨＹ１１）からフレームを受信したことを検出し、ＰＯＮ制御部１３に代替ネットワーク経由のフレーム（代替データ）を受信したことを通知する。ＰＯＮ制御部１３は、当該通知をＬ２ＳＷ１２から受け取ると、自装置の省電力状態を解除するために、光送受信器１４に対してスリープを解除させる信号を発行する。

また、Ｌ２ＳＷ１２は、自装置がディープスリープの省電力状態かどうかの情報をＰＯＮ制御部１３から取得し、自装置がディープスリープの場合にのみ、ＰＨＹ１１から受信したフレームをユーザネットワーク機器５が接続されているＰＨＹ１６へ転送する。Ｌ２ＳＷ１２は、自装置がディープスリープでない場合には、通信終端装置６−１，６−２との接続を遮断しておく（ＰＨＹ１１から受信したパケットは転送しない等）ことで、通常状態または光送信器１８のみの省電力状態の場合は、ユーザネットワーク機器５との接続はＯＬＴ２を介して行うようにする。Ｌ２ＳＷ１２が、このように自装置の省電力状態に応じた動作をすることで、通信システム内の誤ったループを防ぎ、光受信器１７が省電力状態のＯＮＵ１−１〜１−ｎに対しても、任意のタイミングで省電力状態を解除でき、かつユーザネットワーク機器５とアクセスすることが可能となる。

Ｌ２ＳＷ１２は、フレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、保持しているＵＮＩポート（ＰＨＹ）毎のアドレス情報（ＭＡＣ address Table）を元に宛先ＵＮＩポートを判断し、フレームを該当のＵＮＩポートに転送する。また、Ｌ２ＳＷ１２は、ユーザネットワーク機器５が接続されているＰＨＹ１６から受信したフレームは、ＰＯＮ制御部１３に送出する。ＰＯＮ制御部１３は、Ｌ２ＳＷ１２から受け取ったフレームを、光送受信器１４が起動している場合には、ＯＬＴ２から割り当てられた時間帯でプロトコルに従ってフレームを光送受信器１４およびＷＤＭ１５経由で上り方向に送信する。

ＯＬＴ２では、ＯＮＵ１−１〜１−ｎからＷＤＭ２１および光送受信器２２経由で受信したフレームに格納された送信元ＭＡＣアドレスを、転送先判定部３１が、当該フレームの送信元のＯＮＵ１−１〜１−ｎの識別情報と対応付けてアドレス情報（ＭＡＣ address Table）として保持することにより、送信元ＭＡＣアドレスを学習して、ＰＨＹ２６へ送信する。

図４は、ＯＮＵ１−１が省電力状態としてディープスリープである場合に、ネットワーク機器４がＯＮＵ１−１に接続されているユーザ機器（ユーザネットワーク機器５）にアクセスする（フレームを送信する）場合のＯＮＵ１−１の起動手順の一例を示すチャート図である。まず、ネットワーク機器４からユーザ機器へのアクセスとしてユーザネットワーク機器５宛てのフレームが送信され、ＯＬＴ２が当該フレームを受信する（ステップＳ１）。

ＯＬＴ２では、ＰＯＮ制御部２３が、受信したフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて転送先ＯＮＵを特定し、転送先ＯＮＵが省電力状態としてディープスリープと判断して、当該フレームの転送経路を変更する（カプセル化して代替ネットワーク経由で送信する）と判断する（ステップＳ２）。ＯＬＴ２は、当該フレームをカプセル化して基地局装置７へ転送し（ステップＳ３）、基地局装置７は当該フレームをＯＮＵ１−１に接続する通信終端装置６−１へ転送する（ステップＳ４）。

通信終端装置６−１は、自装置宛てでかつカプセル化されたフレームを受信すると、カプセル化を解除してＯＮＵ１−１へ転送する（ステップＳ５）。ＯＮＵ１−１は、通信終端装置６−１から当該フレームを受信すると、自装置の省電力状態を解除（ＯＮＵ起動）する（ステップＳ６）。また、ＯＮＵ１−１は、通信終端装置６−１から受信したフレームをユーザネットワーク機器５へ転送する（ステップＳ７）。

なお、本実施の形態では、ネットワーク機器４からＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続するネットワーク機器５宛のフレームが発生した場合に、ＯＬＴ２が代替ネットワーク経由でカプセル化したフレームを送信するようにしたが、ＯＬＴ２が代替ネットワーク経由でＯＮＵ１−１〜１−ｎへ省電力状態からの復帰の指示を通知できればよく、この方法に限定されない。例えば、ＯＬＴ２は、ネットワーク機器４からＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続するネットワーク機器５宛のフレームが発生した場合にユーザフレーム自体をカプセル化して送信する代わりに、省電力状態からの復帰を指示するＯＮＵ１−１〜１−ｎ宛のフレームをユーザフレームとして、カプセル化して対応する通信終端装置６−１，６−２へ送信してもよい。この場合も、通信終端装置６−１，６−２はカプセル化されたフレームからユーザフレームを抽出してＯＮＵ１−１〜１−ｎへ送信し、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは、ディープスリープ状態で代替ネットワーク経由で送信されたフレームを受信した場合に省電力状態から復帰する。

なお、本実施の形態では、省電力状態管理部２７、代替ネットワーク管理部２８およびＩＦ変換部２４をＰＯＮ制御部２３とは別に設けたが、これらのうちの１つ以上をＰＯＮ制御部２３の機能としてもたせるよう構成してもよい。例えば、図１に示した、省電力状態管理部２７およびＰＯＮ制御部２３を、一体化してＰＯＮ制御部（制御装置）として構成してもよい。

以上のように、本実施の形態では、ＯＬＴ２が、ＯＮＵ１−１〜１−ｎの省電力状態を管理し、ディープスリープ状態のＯＮＵ１−１〜１−ｎ宛のフレームを送信する際には、代替ネットワーク経由で、宛先のＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続する通信終端装置６−１，６−２へ当該フレームを送信する。そして、通信終端装置６−１，６−２は、当該フレームを、接続するＯＮＵ１−１〜１−ｎへ転送し、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは通信終端装置６−１，６−２からフレームを受信すると自装置の省電力状態を解除するようにした。このため、ＯＮＵ１−１〜１−ｎが省電力状態において光受信側を省電力状態とする場合においても、下りトラフィックの発生時に速やかにＯＮＵの省電力状態を解除することができる。

実施の形態２．
図５は、本発明にかかる実施の形態２のＯＬＴの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムの構成は、実施の形態１のＯＬＴ２をＯＬＴ２ａに替える以外は実施の形態１と同様である。本実施の形態のＯＬＴ２ａは、実施の形態１のＯＬＴ２にユーザ機器アドレス保持部（アドレス保持部）４１を追加する以外は、実施の形態１のＯＬＴ２と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１では、ＯＬＴ２においてユーザネットワーク機器５のＭＡＣアドレスがＭＡＣ学習により判明している場合の動作を説明した。本実施の形態では、転送先判定部３１が備えるＭＡＣ学習機能において、該当ユーザネットワーク機器５がクリアされるまたは登録されていない場合を考慮した構成および動作を説明する。

ＭＡＣ学習は一般的に一定時間が経過するとクリアされる。クリアされた後に、ＯＬＴ２が代替ネットワーク経由でユーザネットワーク機器５にアクセスする場合、実施の形態１の方法では、宛先が不明となるためフラッディング（ブロードキャスト）によりＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続する全ての通信終端装置６−１，６−２へ送信され、この結果、本来の転送先ＯＮＵ以外のＯＮＵ１−１〜１−ｎにもフレームが転送されることになる。具体的には、例えば、転送先判定部３１は、ＭＡＣ学習がクリアされている宛先についてはＰＨＹ２６から入力されたフレームの宛先が不明であると判定する。ＰＯＮ制御部２３が、配下のＯＮＵ１−１〜１−ｎのうち１つでもディープスリープの省電力状態のものがある場合、宛先不明と判定されたフレームは、省電力状態のＯＮＵ１−１〜１−ｎ経由で送信すべきフレームである可能性があることから、宛先不明と判定された全てのフレームをフラッディングにより代替ネットワーク経由で通信終端装置６−１，６−２に送信することになる。これにより、本来の転送先ＯＮＵ以外のＯＮＵ１−１〜１−ｎに対しても代替ネットワーク経由でのフレームが転送され、省電力状態を解除すべきでないＯＮＵ１−１〜１−ｎについても省電力状態が解除されてしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態では、代替ネットワーク経由でＯＬＴ２からユーザネットワーク機器５へのアクセスが想定される場合、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続される（例えばユーザ宅内の）ユーザネットワーク機器５のアドレスとＯＮＵ１−１〜１−ｎとの関係をユーザ機器アドレス保持部４１に保持しておく。ＰＯＮ制御部２３は、宛先不明のフレームを受信した場合、ユーザ機器アドレス保持部４１が保持している情報を参照し、省電力当該情報に基づいて宛先のユーザネットワーク機器５に対応する転送先ＯＮＵを判定する。そして、ＰＯＮ制御部２３は、実施の形態１と同様に、転送先ＯＮＵの省電力の状態が、光送受信の省電力状態であった場合、かつ、当該転送先ＯＮＵが代替ネットワークに接続されている場合に、ＩＦ変換部２４を介して代替ネットワーク経由でフレームを転送する。これにより、フラッディングにより、本来起動されるべきでないＯＮＵが起動されることを防ぐ。

また、ＰＯＮ制御部２３は、ＰＨＹ２６から入力されたフレームの宛先が不明でありかつ、ユーザ機器アドレス保持部４１が保持している情報に含まれない宛先であった場合、代替ネットワーク経由での転送は実施しない。

以上のように、本実施の形態では、ＯＮＵ１−１〜１−ｎに接続されるユーザネットワーク機器５のアドレスとＯＮＵ１−１〜１−ｎとの関係をユーザ機器アドレス保持部４１に保持しておき、ＰＯＮ制御部２３は、ＰＨＹ２６から入力されたフレームの宛先が不明な場合、ユーザ機器アドレス保持部４１が保持している情報に基づいて宛先を判定するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、ＭＡＣ学習がクリアされた場合においても、本来起動されるべきでないＯＮＵが起動されることを防ぐことができる。また、ユーザ機器アドレス保持部４１が保持する情報を、あらかじめ設定しておくようにすれば、ＭＡＣ学習が実施される前の状態であっても、本来起動されるべきでないＯＮＵが起動されることを防ぐことができる。

実施の形態３．
次に、本発明にかかる実施の形態３のＯＮＵ１−１〜１−ｎについて説明する。実施の形態１、２では、ＯＮＵ１−１〜１−ｎとユーザネットワーク機器５とがそれぞれ異なる装置として構成されている。本実施の形態では、例えば、ＯＮＵ１−１〜１−ｎが、携帯電話等のモバイルネットワークや無線ＬＡＮ、Ｗｉｍａｘ等に対応した通信を行う機能を備え、この機能を実施の形態１、２のユーザネットワーク機器５として扱うようにしてもよい。

このように、ＯＮＵ１−１〜１−ｎとユーザネットワーク機器５が一体化されている構成においても、実施の形態１、２の動作を適用でき、実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。

実施の形態４．
図６、７は、本発明にかかるＰＯＮシステムにおける実施の形態４の省電力制御手順の一例を示すシーケンス図である。本実施の形態の通信システムの構成は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

本実施の形態では、ＯＮＵ１−１〜１−ｎにおいて、Ｌ２ＳＷ１２は、ディープスリープ中に代替ネットワーク経由でＰＨＹ１１を介して受信したフレームの宛先が未学習の宛先である場合には、ＰＯＮ制御部１３に代替ネットワーク経由で未学習のフレームを受信したことを通知する。ＰＯＮ制御部１３は、この通知を受けると、自装置のＰＯＮ受信側（光受信器１７）の省電力状態を解除し、すなわちディープスリープからＰＯＮ受信側のみの省電力状態に変更し、その後上りトラフィックが発生した場合に、ＰＯＮ送信側（光送信器１８）の省電力状態を解除する。これにより、上りトラフィックが発生しない場合、ＰＯＮ送信側の省電力状態をより長く継続することができる。さらに、ＰＯＮ受信側のみの省電力状態に移行した後、一定時間以上、上りトラフィックが発生しない場合、再度ディープスリープへ移行する。これにより、代替ネットワーク経由で受信したフレームが自装置に接続するユーザネットワーク機器５でない場合に、ディープスリープへ復帰することができ、省電力状態を継続することができる。

具体的には、まず、ＯＬＴ２がネットワーク機器４等から受信した下り方向の宛先不明のフレームをカプセル化して代替ネットワーク経由でブロードキャストにより送信し、このフレームを通信終端装置６−１が転送する（ステップＳ１１）。なお、この際、通信終端装置６−１は、実施の形態１で述べたように、ＯＬＴ２から代替ネットワーク経由でブロードキャストにより送信されたユーザネットワーク機器５宛のフレームを受信すると、ユーザフレームを抽出してＯＮＵ１−１へ転送する。ＯＬＴ２から送信されるフレームは、例えば図３に例示した構成のカプセル化されたフレームであり、ユーザフレームには、本来の宛先が格納されており、カプセル化された後のアドレスはブロードキャストアドレスが設定される。図６の例では、ＯＬＴ２が受信した宛先不明のフレームがユーザフレーム内にＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５宛であり、ユーザフレーム内の宛先はユーザネットワーク機器５であったとする。

ＯＮＵ１−１は、通信終端装置６−１からフレームを受信すると、ディープスリープ（ＰＯＮ受信側およびＰＯＮ送信側が省電力状態であるＴＲｘスリープ）であった場合、自装置のＰＯＮ受信側（光受信器１７）の省電力状態を解除し、ＰＯＮ送信側を省電力状態とするＴｘスリープへ移行する。ここでは、ＯＮＵ１−１は、通信終端装置６−１のアドレスを未学習であるとする。したがって、ＯＮＵ１−１は、受信したフレーム（ユーザフレーム）の宛先が未学習であることから当該フレームをブロードキャストにより転送する（ステップＳ１２）。この際、最終宛先アドレス（ＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５のアドレス）の情報も格納してフレームを送信する。例えば、ユーザフレームの宛先アドレスをブロードキャストアドレスとせずにＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５のアドレスとし、全てのポートから当該フレームを転送することによりブロードキャスト送信を行う。

ＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５は、ＯＮＵ１−１から受信したフレームが自装置宛であった場合、応答をユニキャストによりＯＮＵ１−１へ送信する（ステップＳ１３）。ＯＮＵ１−１は、ユーザネットワーク機器５から応答を受信すると、当該応答を光送信器１８経由でＯＬＴ２へ送信し、ＰＯＮ送信側の省電力状態も解除し通常状態へ復帰する（ステップＳ１４）。以上のように、ＯＮＵ１−１が、ＰＯＮ受信側のみの省電力状態に移行した後、上りトラフィック（この場合は応答）が発生した場合に通常状態へ復帰することにより、ユーザネットワーク機器５とネットワーク機器４等との間のフレームをＰＯＮシステム経由で送受信することができる。

図７は、ＯＮＵ１−１が受信したフレームが、ＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５宛でない例を示している。図６の例と同様に、ＯＬＴ２がネットワーク機器４等から受信した下り方向の宛先不明のフレームをカプセル化して代替ネットワーク経由でブロードキャストにより送信し、このフレームを通信終端装置６−１が転送する（ステップＳ２１）。ただし、この例では、カプセル化されたフレーム内のユーザフレームの宛先はＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５以外（図７および以下では、ユーザ機器以外と略す）の宛先であるとする。

ＯＮＵ１−１は、通信終端装置６−１からフレームを受信すると、ディープスリープであった場合、Ｔｘスリープへ移行する。また、ＯＮＵ１−１は、受信したフレーム（ユーザフレーム）のアドレスが未学習であるため、当該フレームをブロードキャストにより転送する（ステップＳ２２）。ＯＮＵ１−１に接続するユーザネットワーク機器５は、ＯＮＵ１−１から受信したフレームが自装置宛でないため、応答しない。ＯＮＵ１−１では、一定期間以上応答を受信せずタイムアウトとなると（ステップＳ２３）、再びディープスリープへ移行する。

以上のように、本実施の形態では、ＯＮＵ１−１は、ディープスリープの状態で通信終端装置６−１からフレームを受信した場合、ＰＯＮ受信側を省電力状態から復帰させるとともに自装置に接続するユーザネットワーク機器５へフレームを転送し、ユーザネットワーク機器５から応答が一定時間以内にあった場合通常常態に復帰し、ユーザネットワーク機器５から応答が一定時間以上なかった場合、再度ディープスリープに移行するようにした。このため、ＯＮＵ１−１において、自装置に接続するユーザネットワーク機器５宛のフレームを受信した場合は、速やかに通常モードへ復帰することができるとともに、自装置に接続するユーザネットワーク機器５宛以外のフレームを受信した場合は省電力制御を継続させることができる。

以上のように、本発明にかかる利用者側光終端装置、局側光終端装置、制御装置、通信装置、光伝送システムおよび省電力制御方法は、ＰＯＮシステムに有用であり、特に、省電力制御を実施するＰＯＮシステムに適している。

１，１−１〜１−ｎ ＯＮＵ、２，２ａ ＯＬＴ、３ インターネット、４ ネットワーク機器、５ ユーザネットワーク機器、６，６−１，６−２ 通信終端装置、７ 基地局装置、８ 分岐カプラ、１１，１６，２５，２６，６１，７３ ＰＨＹ、１２ Ｌ２ＳＷ、１３，２３ ＰＯＮ制御部、１４，２２ 光送受信器、１５，２１ ＷＤＭ、１７，２９ 光受信器、１８，３０ 光送信器、２４ ＩＦ変換部、２７ 省電力状態管理部、２８ 代替ネットワーク管理部、３１ 転送先判定部、６２ パケット処理部、６３，７２ ネットワーク制御部、６４，７１ 通信ＩＦ部、４１ ユーザ機器アドレス保持部。

Claims (13)

1. 局側光終端装置とともに光伝送システムを構成する利用者側光終端装置であって、
   前記局側光終端装置から受信した光信号に対して受信処理を行う光受信器と、
   前記局側光終端装置へ送信する光信号に対して送信処理を行う光送信器と、
   前記光受信器と前記光送信器との省電力状態への移行を制御する制御部と、
   前記光伝送システムと異なる通信ネットワークである代替ネットワークを経由して前記局側光終端装置から送信されたデータである代替データを受信したことを検出する転送処理部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記光受信器が省電力状態である場合に、前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器の省電力状態を解除することを特徴とする利用者側光終端装置。
2. ユーザ機器に接続され、
   前記転送処理部は、前記代替データの宛先が、自装置に接続される前記ユーザ機器である場合、前記代替データを前記ユーザ機器へ転送することを特徴とする請求項１に記載の利用者側光終端装置。
3. 前記転送処理部は、前記光受信器および前記光送信器が省電力状態である場合に、前記転送処理部が前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器および前記光送信器の省電力状態を解除することを特徴とする請求項２に記載の利用者側光終端装置。
4. 前記転送処理部は、前記光受信器および前記光送信器が省電力状態である場合に、前記転送処理部が前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器の省電力状態を解除するとともに前記光送信器は省電力状態を維持させ、前記ユーザ機器からデータを受信した場合、前記光受信器の省電力状態を解除することを特徴とする請求項２に記載の利用者側光終端装置。
5. 前記転送処理部は、前記光受信器および前記光送信器が省電力状態である場合に、前記転送処理部が前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器の省電力状態を解除するとともに前記光送信器は省電力状態を維持させ、前記ユーザ機器から一定時間以上データを受信しなかった場合、前記光受信器を省電力状態へ移行させることを特徴とする請求項２または４に記載の利用者側光終端装置。
6. 光受信器と光送信器とを省電力状態へ移行させることが可能な利用者側光終端装置とともに光伝送システムを構成する局側光終端装置であって、
   前記利用者側光終端装置の省電力状態を管理する省電力状態管理部と、
   前記利用者側光終端装置と、当該利用者側光終端装置と接続する、前記代替ネットワーク内の通信装置と、の対応を管理する代替ネットワーク管理部と、
   前記省電力状態管理部が管理する前記利用者側光終端装置の省電力状態に基づいて前記光受信器を省電力状態としている前記利用者側光終端装置に送信する下りデータが発生したと判断した場合、前記代替ネットワーク管理部が管理する対応に基づいて前記下りデータの送信先の前記利用者側光終端装置である転送先装置に接続する前記通信装置を求め、求めた前記通信装置を経由装置として設定した前記下りデータを、前記利用者側光終端装置における前記光受信器の省電力状態の解除を指示するための代替データとして前記代替ネットワーク経由で前記転送先装置へ転送する制御部と、
   を備えることを特徴とする局側光終端装置。
7. 前記制御部は、前記下りデータを前記利用者側光終端装置に接続するユーザ機器宛のデータとし、前記ユーザ機器と当該ユーザ機器に接続する前記利用者側光終端装置との対応を保持するアドレス保持部、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記下りデータの宛先が、未学習の宛先である場合、前記アドレス保持部が保持する対応に基づいて前記下りデータの宛先に対応する前記利用者側光終端装置を求め、求めた前記利用者側光終端装置へ前記代替データを転送することを特徴とする請求項６に記載の局側光終端装置。
8. 前記下りデータをカプセル化して前記代替ネットワーク内で用いる形式に変換する変換部、
   をさらに備え、
   前記局側光終端装置は、前記変換部により変換された後のデータを前記代替データとして転送することを特徴とする請求項６または７に記載の局側光終端装置。
9. 局側光終端装置とともに光伝送システムを構成する利用者側光終端装置における制御装置であって、
   前記局側光終端装置から受信した光信号に対して受信処理を行う光受信器と、前記局側光終端装置へ送信する光信号に対して送信処理を行う光受信器と、をそれぞれ個別に省電力状態へ移行させ、前記光受信器が省電力状態である場合に、前記光伝送システムと異なる通信ネットワークである代替ネットワークを経由して前記局側光終端装置から送信されたデータを受信すると、前記光受信器の省電力状態を解除することを特徴とする制御装置。
10. 光受信器と光送信器とを省電力状態へ移行させることが可能な利用者側光終端装置とともに光伝送システムを構成する局側光終端装置を制御する制御装置であって、
    前記利用者側光終端装置の省電力状態を管理する省電力状態管理部と、
    前記利用者側光終端装置と、当該利用者側光終端装置が接続する、前記光伝送システム以外の通信ネットワークである代替ネットワークを構成する通信装置と、の対応を管理する代替ネットワーク管理部と、
    を備え、
    前記省電力状態管理部が管理する前記利用者側光終端装置の省電力状態に基づいて前記光受信器を省電力状態としている前記利用者側光終端装置に送信する下りデータが発生したと判断した場合、前記代替ネットワーク管理部が管理する対応に基づいて前記下りデータの送信先の前記利用者側光終端装置である転送先装置に接続する前記通信装置を求め、求めた前記通信装置を経由装置として設定した前記下りデータを、前記利用者側光終端装置における前記光受信器の省電力状態の解除を指示するための代替データとして前記代替ネットワーク経由で前記転送先装置へ転送することを特徴とする制御装置。
11. 光受信器と光送信器とを省電力状態へ移行させることが可能な利用者側光終端装置と接続し、前記利用者側光終端装置と局側光終端装置とで構成される前記光伝送システム以外の通信ネットワークに属する通信装置であって、
    前記通信ネットワーク経由で、前記利用者側光終端装置から送信された前記利用者側光終端装置における前記光受信器の省電力状態の解除を指示するためのデータを受信すると、前記データを自装置が接続する前記利用者側光終端装置へ転送するパケット処理部、
    を備えることを特徴とする通信装置。
12. 局側光終端装置と利用者側光終端装置を備える光伝送システムであって、
    前記局側光終端装置および前記利用者側光終端装置は、それぞれ前記光伝送システム以外の通信ネットワークである代替ネットワークに接続し、
    前記利用者側光終端装置は、
    前記局側光終端装置から受信した光信号に対して受信処理を行う光受信器と、
    前記局側光終端装置へ送信する光信号に対して送信処理を行う光送信器と、
    前記光受信器と前記光送信器との省電力状態への移行を制御する利用者側制御部と、
    前記光伝送システムと異なる通信ネットワークである代替ネットワークを経由して前記局側光終端装置から送信されたデータである代替データを受信したことを検出する転送処理部と、
    を備え、
    前記利用者側制御部は、前記光受信器が省電力状態である場合に、前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器の省電力状態を解除し、
    前記局側光終端装置は、
    前記利用者側光終端装置の省電力状態を管理する省電力状態管理部と、
    前記利用者側光終端装置と、当該利用者側光終端装置と接続する、前記代替ネットワーク内の通信装置と、の対応を管理する代替ネットワーク管理部と、
    前記省電力状態管理部が管理する前記利用者側光終端装置の省電力状態に基づいて前記光受信器を省電力状態としている前記利用者側光終端装置に送信する下りデータが発生したと判断した場合、前記代替ネットワーク管理部が管理する対応に基づいて前記下りデータの送信先の前記利用者側光終端装置である転送先装置に接続する前記通信装置を求め、求めた前記通信装置を経由装置として設定した前記下りデータを、前記利用者側光終端装置における前記光受信器の省電力状態の解除を指示するための代替データとして前記代替ネットワーク経由で前記転送先装置へ転送する局側制御部と、
    を備えることを特徴とする光伝送システム。
13. 局側光終端装置と利用者側光終端装置を備える光伝送システムにおける省電力制御方法であって、
    前記局側光終端装置および前記利用者側光終端装置は、それぞれ前記光伝送システム以外の通信ネットワークである代替ネットワークに接続し、
    前記利用者側光終端装置が、前記局側光終端装置から受信した光信号に対して受信処理を行う光受信器と、前記局側光終端装置へ送信する光信号に対して送信処理を行う光送信器と、に対して省電力状態への移行を制御する省電力制御ステップと、
    前記局側光終端装置が、前記利用者側光終端装置の省電力状態を管理する省電力状態管理ステップと、
    前記局側光終端装置が、前記利用者側光終端装置と、当該利用者側光終端装置と接続する、前記代替ネットワーク内の通信装置と、の対応を管理する代替ネットワーク管理ステップと、
    前記局側光終端装置が、前記省電力状態管理部が管理する前記利用者側光終端装置の省電力状態に基づいて前記光受信器を省電力状態としている前記利用者側光終端装置に送信する下りデータが発生したと判断した場合、前記代替ネットワーク管理部が管理する対応に基づいて前記下りデータの送信先の前記利用者側光終端装置である転送先装置に接続する前記通信装置を求め、求めた前記通信装置を経由装置として設定した前記下りデータを、前記利用者側光終端装置における前記光受信器の省電力状態の解除を指示するための代替データとして前記代替ネットワーク経由で前記転送先装置へ転送する転送ステップと、
    前記利用者側光終端装置が、前記代替データを受信したことを検出する検出ステップと、
    前記利用者側光終端装置が、前記光受信器が省電力状態である場合に、前記検出ステップにより前記代替データを受信したことを検出すると、前記光受信器の省電力状態を解除する解除ステップと、
    を含むことを特徴とする省電力制御方法。

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