JP2014146943A - 加入者側装置の省電力送受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、通信中や通信を行いたい瞬間にディープスリープに入ることを防ぐことを目的とする。
【解決手段】本発明は、ＰＯＮで接続された局側装置と光信号を送受信可能な光モジュール１８と、外部から供給される電力を光モジュール１８に供給するスイッチ１２と、外部から入力された移行信号を契機にスイッチ１２から光モジュール１８への電力供給を停止させ、外部から入力された復帰信号を契機にスイッチ１２から光モジュール１８への電力供給を行わせるディープスリープ制御回路１１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵの省電力化方法に関する。

光アクセスネットワークにおいて、加入者側光終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ： ＯＮＵ）と局舎側光終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ： ＯＬＴ）をｎ対１（ｎは自然数）で接続したＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成が広く利用されている。ＰＯＮシステムにおいては、ユーザ数の増加に伴いＯＮＵの絶対数も増加するため、昨今の環境対策を考慮すると、ＯＮＵの省電力化は必要不可欠であり、様々な制御方式が検討されている。代表的な方法として、トラヒックがないときにＯＮＵの送受信器の一部を休止させ、消費電力を低減させる、スリープ方式がある。

インターネットの発展に伴い、光ファイバを用いたアクセスネットワークの加入者が増大している。同時にひかり電話等のＩＰベースの電話も普及しているが、メタル配線がないため端末の電力供給は端末近傍の電力線から取らざるを得ないため、ＵＰＳ等や電池等の代替電源がないと停電時に通信が行えなくなる。これらバッテリの動作時間を延ばすことは省エネという観点だけではなく、災害時の通信手段の確保の観点からも重要である。

非特許文献１において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＥＰＯＮ）方式の省電力化に関する記述がある。この文献においては、局内光終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：ＯＬＴ）と宅内光終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ： ＯＮＵ）間の制御用プロトコル（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＭＰＣＰ）について記載があり、ＯＮＵのトランシーバ機能を極力休ませるスリープモードにすることによって、省電力を図る方式の説明がなされている。ＯＮＵは全ユーザの宅内に敷設されているものであり、相当の台数あるため、ＯＮＵの省電力化はＮＷ全体の総電力削減に大きな効果があると期待されている。

ＯＮＵのスリープモードに関する検討は様々行われており、例えば非特許文献２、非特許文献３が挙げられる。スリープモード中に通信を行う際には、Ｅａｒｌｙ Ｗａｋｅｕｐによって強制的に起こすか、決められたスリープ時間を待たなくてはならない。Ｅａｒｌｙ Ｗａｋｅｕｐを行うためにはフレーム到着時に全機能を動作させるための回路を常に動作させておく必要があり電力低減効果が低い。また決められたスリープ時間を待つ場合にはそのスリープ時間が通信の遅延時間に付加されるため、極端に大きな値を設定することはできない。通常のスリープモードにおけるスリープ時間は数１０ミリ秒〜数百ミリ秒である。

また、スリープ状態と動作状態とを遷移する際には、通信ができない上にスリープ状態よりも電力消費が大きい過渡状態が存在する。通信ができないためこの過渡状態も遅延時間に付加される。

上記の様に従来のスリープ方式では、応答性を高めるためにスリープ状態での電力消費を減らす事が困難であり、また高頻度にスリープに遷移させるために過渡状態を影響が増えることでも電力消費を減らすことが困難である。そのため、ＯＮＵのＰＯＮチップ、メモリ、ＤＣ／ＤＣコンバータを休止させその電力供給を遮断する。

ＩＥＥＥ Ｐ１９０４． ＴＭ， Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ （ＳＩＥＰＯＮ）， Ｄ１．４， ２０１１．０７．０８， １０ Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｉｎｇ 信学技報ＣＳ２０１０−３８「ＰＯＮシステムの省電力化に関する検討」 信学技報ＣＳ２０１１−１２「ＰＯＮシステムにおけるサービスを考慮したＯＮＵ省電力モード選択方式に関する検討」

ディープスリープは省電力効果が高いがＯＮＵの内部回路の多くの電力供給を遮断するために、再起動に時間がかかる。そのため定期的にディープスリープに入る従来の方法では通信中にディープスリープに入ってしまうと通信できない時間が長いため通信がタイムアウトしてしまうことや、通信を行いたい瞬間にディープスリープに入ることで多くの待ち時間がかかるという課題がある。

そこで、本発明は、通信中や通信を行いたい瞬間にディープスリープに入ることを防ぐことを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明は、外部からディープスリープに入る、復帰する、ディープスリープを継続するという情報を契機にディープスリープ状態を制御することを特徴とする。

具体的には、本発明の加入者側装置は、
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続された局側装置と光信号を送受信する送受信機能部と、
外部から供給される電力を前記送受信機能部に供給するスイッチと、
外部から入力された移行信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を停止させ、外部から入力された復帰信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせる制御回路と、
を備える。

具体的には、本発明の加入者側装置の省電力送受信方法は、
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続された局側装置と光信号を送受信する送受信機能部と、
外部から供給される電力を前記送受信機能部に供給するスイッチと、
を備える加入者側装置の省電力送受信方法であって、
外部から入力された移行信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を停止させ、外部から入力された復帰信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせる。

本発明によれば、スイッチを介して送受信機能部へ電力を供給するため、スイッチを制御することでＯＮＵ全機能に対して完全に電源を遮断することができる。また、外部から入力された移行信号を契機にディープスリープへ移行し、外部から入力された復帰信号を契機にディープスリープを解除するため、通信中や通信を行いたい瞬間にディープスリープに入ることを防ぐことができる。

本発明の加入者側装置は、外部から供給される電力が遮断もしくは電圧が一定値以下に低下したことを検出する信号生成回路をさらに備え、前記制御回路は、前記信号生成回路の検出結果を受けて前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を停止させてもよい。

本発明の加入者側装置は、
前記加入者装置に接続されている電話のオンフックの抵抗変化を検出する判定回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記判定回路の検出結果を受けて前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせてもよい。

本発明の加入者側装置は、
前記加入者装置に接続されているＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルータの電源投入を検出する判定回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記判定回路の検出結果を受けて前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせてもよい。

本発明の加入者側装置は、
前記制御回路は、前記ＶｏＩＰルータからの完了の情報を受けるまで前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を継続させてもよい。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、通信中や通信を行いたい瞬間にディープスリープに入ることを防ぐため、通信中のタイムアウトを防ぐとともに、通信を行いたい瞬間におけるや速やかな通信が可能となる。

実施形態１に係るＯＮＵの構成図を示す。 実施形態２に係るＯＮＵの構成図を示す。 実施形態３に係るシステム構成図を示す。 実施形態４に係るシステム構成図を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。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。

（実施形態１）
図１に本実施形態におけるＯＮＵの構成を示す。本実施形態のＯＮＵ１０は、制御回路として機能するディープスリープ制御回路１１と、スイッチ１２と、ＤＣ／ＤＣ１４と、送受信機能部と、を備える。送受信機能部は、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続された局側装置と光信号を送受信するＯＮＵとして動作するために必要な機能を有し、例えば、ＤＣ／ＤＣ１３、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１５、論理回路１６、メモリ１７及び光モジュール１８を備える。

本実施形態では、外部電源入力が常時スイッチ１２及びＤＣ／ＤＣ１４に供給される。ディープスリープ制御回路１１はＤＣ／ＤＣ１４から供給される電力によって駆動する。このため、ディープスリープ制御回路１１及びスイッチ１２は、外部電源入力によって常時動作可能な状態になっている。

ＵＮＩ１５、論理回路１６、メモリ１７及び光モジュール１８などの送受信機能部は、ＤＣ／ＤＣ１３に接続され、スイッチ１２からＤＣ／ＤＣ１３に供給される電力によって駆動する。このため、これらのＯＮＵとして動作するために必要な構成は、スイッチ１２からＤＣ／ＤＣ１３への電力供給がなければ休止状態となる。

ディープスリープ制御回路１１に、外部からディープスリープ状態へと移行する指示を与える移行信号と、ディープスリープから復帰する指示を与える復帰信号、通信状態を継続する継続信号が入力される。

ディープスリープ制御回路１１は、移行信号を受け取ると、電力供給を停止する指示をスイッチ１２に出力する。すると、スイッチ１２からＤＣ／ＤＣ１３への電源供給が停止し、ＤＣ／ＤＣ１３の動作が停止する。

ディープスリープ制御回路１１は、復帰信号を受け取ると、電力供給を行う指示をスイッチ１２に出力する。すると、スイッチ１２からＤＣ／ＤＣ１３へ電源が供給され、ＤＣ／ＤＣ１３が動作する。

ディープスリープ制御回路１１は、継続信号を受け取ると、電力供給を行う指示をスイッチ１２に出力する。すると、スイッチ１２からＤＣ／ＤＣ１３への電源供給が維持され、ＤＣ／ＤＣ１３が動作し続ける。

このように、本実施形態のＯＮＵ１０は、外部信号による制御により外部要因からの柔軟な制御が可能となる。なお、移行信号、復帰信号及び継続信号の外部信号は複数もしくは単独だけを具備する場合もあり得る。

（実施形態２）
図２に本実施形態におけるＯＮＵの構成を示す。本実施形態のＯＮＵ１０は、実施形態１の構成に加えて信号生成回路２１と電源２２を具備している。電源２２はバッテリ等の電力供給の可能な電源回路を想定している。

実施形態１では継続信号が外部信号であったが、本実施形態では信号生成回路２１が継続信号を出力する。このため、外部電源入力は、スイッチ１２及びＤＣ／ＤＣ１４に加えて信号生成回路２１に供給される。信号生成回路２１において外部電源入力の変化を受け継続信号を出力する。

通常は外部電源入力から電力が供給されており、このときは信号生成回路２１は継続信号を出力する。停電等で外部電源入力が遮断もしくは電圧が一定値以下に低下した際には、信号生成回路２１は継続信号を出力しない。

部電源入力が遮断もしくは電圧が一定値以下に低下した際は、移行信号が入力されるまで電源２２がＤＣ／ＤＣ１４及びスイッチ１２に電力を供給し、ＵＮＩ１５、論理回路１６、メモリ１７及び光モジュール１８の動作を維持する。そして、移行信号がディープスリープ制御回路１１に入力されると、スイッチ１２からＵＮＩ１５、論理回路１６、メモリ１７及び光モジュール１８への電力供給を停止させる。

本実施形態の構成を採用することにより、外部電源入力が遮断された際には、ＯＮＵ１０を電力消費の少ないディープスリープ状態へと移行させることができる。

（実施形態３）
図３に本実施形態におけるシステム構成を示す。本実施形態では、ＯＮＵ１０が、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルータ２３及び電話２５と接続され、実施形態１で説明した構成に加えてさらに判定回路２４を備える。

本実施形態では、判定回路２４がさらに復帰信号を出力する。判定回路２４は、ＶｏＩＰルータ２３と電話２５の間の信号を取得することによって、電話２５のオンフックとオフフックを検出する。

通常の電話では電話の発信側、呼信側の受話器のオンフック、オフフックにより電話内の抵抗値を替えることで電話線の電圧を変化させている。判定回路２４ではこの電圧変化を検出してディープスリープ制御回路１１へ復帰信号を出力する。

本実施形態の構成を採用することにより、電話２５の受話器を上げたときに速やかにディープスリープから復帰することができる。また判定回路２４は受話器を上げている間は継続信号を出力し続けることより継続的にディープスリープに移行しないことも可能である。

（実施形態４）
図４に本実施形態のシステム構成を示す。本実施形態では、ＯＮＵ１０がＶｏｉＰルータと接続され、実施形態１で説明した構成に加えてさらに判定回路２６を備える。

本実施形態では、判定回路２６がさらに移行信号及び継続信号を出力する。判定回路２６は、ＶｏＩＰルータ２３からの信号を取得することによって、ＶｏＩＰルータ２３の電源投入を検出する。

この判定回路２６は、ＶｏＩＰルータ２３の電源投入時には継続信号を出力する。ディープスリープ制御回路１１は、継続信号を受け取ると、外部からの移行信号よりも継続信号を優先し、ＯＮＵ１０のディープスリープへの移行を抑制する。ディープスリープ状態にある場合を考慮して、判定回路２６は、継続信号を出力する際に、復帰信号を出力した後に継続信号を出力しもよい。

ＳＩＰ登録等のＶｏＩＰルータ２３の電源投入時に必要な通信が終わった際には、ＶｏＩＰルータ２３から完了の情報を受けた後に、判定回路２６は継続信号を切り移行信号を出力することによって、電源投入時の登録のタイムアウトを回避することができる。また移行信号は速やかにディープスリープに入るためのものであり必ずしもなくても良い。

本実施形態の構成を採用することにより、ＨＧＷ（Ｈｏｍｅ ＧａｔｅＷａｙ）のＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）登録完了前にＯＮＵ１０がディープスリープに入るのを防ぐことができる。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１０：ＯＮＵ
１１：ディープスリープ制御回路
１２：スイッチ
１３、１４：ＤＣ／ＤＣ
１５：ＵＮＩ
１６：論理回路
１７：メモリ
１８：光モジュール
２１：信号生成回路
２２：電源
２３：ＶｏＩＰルータ
２４、２６：判定回路
２５：電話

Claims (6)

1. ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続された局側装置と光信号を送受信する送受信機能部と、
   外部から供給される電力を前記送受信機能部に供給するスイッチと、
   外部から入力された移行信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を停止させ、外部から入力された復帰信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせる制御回路と、
   を備える加入者側装置。
2. 外部から供給される電力が遮断もしくは電圧が一定値以下に低下したことを検出する信号生成回路をさらに備え、
   前記制御回路は、前記信号生成回路の検出結果を受けて前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を停止させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の加入者側装置。
3. 前記加入者装置に接続されている電話のオンフックの抵抗変化を検出する判定回路をさらに備え、
   前記制御回路は、前記判定回路の検出結果を受けて前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加入者側装置。
4. 前記加入者装置に接続されているＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ルータの電源投入を検出する判定回路をさらに備え、
   前記制御回路は、前記判定回路の検出結果を受けて前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加入者側装置。
5. 前記制御回路は、前記ＶｏＩＰルータからの完了の情報を受けるまで前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を継続させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の加入者側装置。
6. ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続された局側装置と光信号を送受信する送受信機能部と、
   外部から供給される電力を前記送受信機能部に供給するスイッチと、
   を備える加入者側装置の省電力送受信方法であって、
   外部から入力された移行信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を停止させ、外部から入力された復帰信号を契機に前記スイッチから前記送受信機能部への電力供給を行わせる
   ことを特徴とする加入者側装置の省電力送受信方法。

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