JP2015046735A - Optical communication device and power saving method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine an OSU 81 whose operation will be stopped such that an impact on the communication quality of an OSU 81 continuing operation will be small.SOLUTION: In a wavelength variable WDM/TDM-PON, when the number of operating termination devices is reduced by K (K is an integer of one or more), a power saving method of the present invention selects one OSU 81 whose traffic load is minimum as an OSU 81 to be stopped on the basis of a traffic load per OSU 81, reduces the number of operating OSUs 81 by one, and repeats the procedure K times.

Description

本発明は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける光通信装置及びその省電力方法に関する。   The present invention relates to an optical communication apparatus in a wavelength tunable WDM / TDM-PON and a power saving method thereof.

アクセスサービスの高速化に対するニーズの高まりにより、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）の普及が世界的に進んでいる。ＦＴＴＨサービスの大部分は、１個の収容局側装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）が時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）により複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を収容し、経済性に優れたＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式により提供されている。   Due to the increasing needs for high-speed access services, FTTH (Fiber To The Home) is spreading worldwide. Most of the FTTH service accommodates a plurality of subscriber side devices (ONU: Optical Network Unit) by time division multiplexing (TDM: Time Division Multiplexing), with one accommodation station side device (OSU: Optical Subscriber Unit), It is provided by a PON (Passive Optical Network) system which is excellent in economy.

ＴＤＭ−ＰＯＮの上り方向通信では、ＯＳＵ８１における動的帯域割当計算に基づいてＯＮＵ間でシステム帯域を共有しており、図１に示すように各ＯＮＵ９２がＯＳＵ８１より通知された送信許可時間内のみに間欠的に信号光を送信することにより、信号光同士の衝突を防いでいる。現在の主力システムは伝送速度がギガビット級であるＧＥ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ ＰＯＮ）であるが、映像配信サービスの進展に加え、大容量ファイルをアップロード／ダウンロードするアプリケーションの登場などにより、ＰＯＮシステムの更なる大容量化が求められている。しかしながら、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ラインレートの高速化によりシステム帯域を拡張するため、高速化や波長分散の影響により受信特性が大幅に劣化することに加え、バースト送受信器の経済性が課題となるため、１０ギガを超える大容量化は難しい。   In TDM-PON uplink communication, the ONU 92 shares the system bandwidth based on the dynamic bandwidth allocation calculation in the OSU 81, and each ONU 92 is only within the transmission permission time notified from the OSU 81 as shown in FIG. Intermittent transmission of signal light is prevented by transmitting the signal light intermittently. The current main systems are GE-PON (Gigabit Ethernet (registered trademark) PON) and G-PON (Gigabit-capable PON) whose transmission speed is gigabit class. Due to the appearance of applications for uploading / downloading, etc., there is a demand for further increasing the capacity of the PON system. However, in TDM-PON, because the system bandwidth is expanded by increasing the line rate, the reception characteristics are significantly deteriorated due to the effects of speeding up and wavelength dispersion, and the economics of the burst transmitter / receiver becomes an issue Large capacity exceeding 10 giga is difficult.

１０ギガ超の大容量化に向けて、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技術の適用が検討されている。図２は、ＴＤＭ−ＰＯＮにＷＤＭ技術を組み合わせたＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの一例である。各々のＯＮＵ９２は、光ファイバ伝送路９０を介して波長ルーティング手段９４のいずれの端子と接続するかに応じて固定的に下り波長および上り波長を割り当てられ、全ＯＮＵ９２間で信号の時間的重なりが、ＯＳＵ８１の数まで許される。そのため、ＯＳＵ８１の増設により、１波長あたりのラインレートを高速化することなく、システム帯域を拡張できる。   Application of wavelength division multiplexing (WDM) technology is being studied to increase the capacity beyond 10 Giga. FIG. 2 is an example of WDM / TDM-PON in which WDM technology is combined with TDM-PON. Each ONU 92 is fixedly assigned with a downstream wavelength and an upstream wavelength depending on which terminal of the wavelength routing means 94 is connected through the optical fiber transmission line 90, and there is a time overlap of signals among all the ONUs 92. , Up to the number of OSUs 81 is allowed. Therefore, the system bandwidth can be expanded by increasing the OSU 81 without increasing the line rate per wavelength.

波長ルーティング手段９４の端子のうち同一の端子と光ファイバ伝送路を介して接続する各ＯＮＵ９２は、同一のＯＳＵ８１と論理的に接続し、上り帯域および下り帯域を共有する。ここで、各ＯＮＵ９２とＯＳＵ８１との論理接続は不変であり、各ＯＳＵ８１のトラフィック負荷の状態によらず、異なるＯＳＵ８１間でトラフィック負荷を分散することはできない。   Each ONU 92 connected to the same terminal among the terminals of the wavelength routing means 94 via the optical fiber transmission line is logically connected to the same OSU 81 and shares the upstream and downstream bands. Here, the logical connection between each ONU 92 and the OSU 81 is unchanged, and the traffic load cannot be distributed among the different OSUs 81 regardless of the traffic load state of each OSU 81.

これに対して、非特許文献１では、ＯＮＵ９２に波長可変機能を有する波長可変光送信器２１および波長可変光受信器２３を備えた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮが提案されている（図３）。この構成では、ＯＮＵ９２における送受信波長の切替により論理接続するＯＳＵ８１をＯＮＵ９２単位で変更できる。この機能を用いることにより、高負荷状態であるＯＳＵ８１がある時には、低負荷状態であるＯＳＵ８１へトラフィック負荷が分散するようにＯＮＵ９２−ＯＳＵ８１間の論理接続を変更し、高負荷状態であったＯＳＵ８１の通信品質の劣化を防ぐことができる。また、ＯＳＵ８１の高負荷状態が定常的に発生する場合、図２のＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成では一定の通信品質を確保するためにはシステム帯域の増設が必要となるが、図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ構成ではＯＳＵ８１間でトラフィック負荷の分散を図ってシステム全体の帯域を有効に活用することにより一定の通信品質を確保でき、システム帯域の増設のための設備投資を抑えることができる。   On the other hand, Non-Patent Document 1 proposes a wavelength tunable WDM / TDM-PON having an ONU 92 provided with a wavelength tunable optical transmitter 21 and a wavelength tunable optical receiver 23 (FIG. 3). ). In this configuration, the OSU 81 that is logically connected can be changed for each ONU 92 by switching the transmission / reception wavelength in the ONU 92. By using this function, when there is an OSU 81 in a high load state, the logical connection between the ONU 92 and the OSU 81 is changed so that the traffic load is distributed to the OSU 81 in a low load state. Degradation of communication quality can be prevented. When the high load state of the OSU 81 occurs regularly, the WDM / TDM-PON configuration of FIG. 2 requires an additional system band to ensure a certain communication quality, but the wavelength variable of FIG. In the type WDM / TDM-PON configuration, traffic load is distributed among the OSUs 81 to effectively utilize the bandwidth of the entire system, so that a certain communication quality can be secured, and the capital investment for expanding the system bandwidth can be suppressed. it can.

波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮは、上述のように、ＯＮＵ９２における送受信波長の切替により論理接続するＯＳＵ８１をＯＮＵ９２単位で変更する機能を有するため、非特許文献２に記載されているように、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数を可変とすることもできる。動作しているＯＳＵ８１の合計ＯＳＵ帯域と比べて、システムにおける総トラフィック量が少ない時には動作ＯＳＵ数を削減し、動作を停止するＯＳＵ８１内の機能ブロックへの電力供給を停止することにより、ＯＬＴ９１の省電力化を実現できる（図４）。   As described above, the wavelength-tunable WDM / TDM-PON has a function of changing the OSU 81 that is logically connected by switching the transmission / reception wavelength in the ONU 92 in units of the ONU 92. The number of operating OSUs can be made variable according to the state. By reducing the number of operating OSUs when the total traffic volume in the system is small compared to the total OSU bandwidth of the operating OSUs 81, the power supply to the functional blocks in the OSUs 81 that stop the operation is stopped, thereby saving the OLT 91. Electricity can be realized (FIG. 4).

Ｓ． Ｋｉｍｕｒａ， “ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｏｐｔｉｃａｌ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，” ＯＥＣＣ２０１０， ６Ａ１−１， ２０１０S. Kimura, “WDM / TDM-PON technologies for future flexible optical access networks,” OECC 2010, 6A1-1, 2010 玉置他，“次世代光アクセスネットワークに向けた波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮ，” 信学技報Ｖｏｌ．１１２， Ｎｏ．１１８， ｐｐ．３９−４４， ２０１２年７月Tamaki et al., “Wavelength-tunable WDM / TDM-PON for next-generation optical access networks,” IEICE Tech. 112, no. 118, pp. 39-44, July 2012

波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいて、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数を削減する際には、波長可変性を用いて、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２を、動作を継続するＯＳＵ８１のうちのいずれかと新たに論理接続させる。この時、動作を継続するＯＳＵ８１と論理接続するＯＮＵ数が増加する。そのため、下り方向通信では、動作を継続するＯＳＵ８１へ上位ネットワークから流入する下りトラフィック量が増大し、動作を継続するＯＳＵ８１への下りトラフィックの流入速度がＯＳＵ帯域を超えることにより、ＯＬＴ９１内でパケットロスが発生することが懸念される。また、上り方向通信では、動作を継続するＯＳＵ８１に対する各ＯＮＵ９２からの上り送信要求帯域の総量が増大し、ＯＮＵ９２あたりの上り送信要求帯域量に対する帯域割当量が減少することにより、ＯＮＵ９２内でのバッファリング時間が拡大し、上り方向通信の遅延が増大することが懸念される。   In the wavelength tunable WDM / TDM-PON, when the number of operating OSUs is reduced according to the traffic state, the operation of the ONU 92 logically connected to the OSU 81 that stops the operation is continued using the wavelength tunability. A new logical connection is established with any of the OSUs 81. At this time, the number of ONUs that are logically connected to the OSU 81 that continues to operate increases. Therefore, in the downlink communication, the amount of downlink traffic flowing from the upper network to the OSU 81 that continues to operate increases, and the inflow rate of the downlink traffic to the OSU 81 that continues to operate exceeds the OSU bandwidth, thereby causing packet loss within the OLT 91. There is a concern that this will occur. Further, in upstream communication, the total amount of upstream transmission request bandwidth from each ONU 92 for the OSU 81 that continues to operate increases, and the bandwidth allocation amount for the upstream transmission request bandwidth per ONU 92 decreases, so that the buffer in the ONU 92 There is a concern that the ring time will increase and the delay in uplink communication will increase.

そのため、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数を削減してＯＬＴ９１の省電力化を図る際には、動作を継続するＯＳＵ８１の通信品質へ与える影響が小さくなるように、動作を停止するＯＳＵ８１を決める方法が求められる。しかしながら、非特許文献２では、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数を削減する際の、動作を停止するＯＳＵ８１の決め方について記載されていない。   Therefore, when reducing the number of operating OSUs according to the traffic state and reducing the power consumption of the OLT 91, a method for determining the OSU 81 to stop the operation so that the influence on the communication quality of the OSU 81 that continues the operation is reduced. Is required. However, Non-Patent Document 2 does not describe how to determine the OSU 81 that stops the operation when reducing the number of operating OSUs according to the traffic state.

本発明に係る省電力方法は、
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける省電力方法であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が最小である１台を選定して、動作する前記終端装置の数を１台削減することをＫ回繰り返す。 The power saving method according to the present invention includes:
A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is included in the termination device by a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. A power saving method in an optical communication system that can be logically connected to any one of the following:
When the number of operating terminal devices is reduced by K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is minimum as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. Selecting one unit and reducing the number of the terminal devices to be operated by one is repeated K times.

本発明に係る省電力方法では、動作する前記終端装置の数を１台削減する際に、動作を停止する前記終端装置と論理接続していた全ての前記子ノードの論理接続先を、動作を継続する前記終端装置のうちの１台に変更してもよい。   In the power saving method according to the present invention, when the number of the terminating devices that operate is reduced by one, the logical connection destinations of all the child nodes that are logically connected to the terminating device that stops the operation are operated. You may change into one of the said terminal devices to continue.

本発明に係る省電力方法は、
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける省電力方法であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が１〜Ｋ番目に小さいＫ台を選定して、動作する前記終端装置の数を一度にＫ台削減する。 The power saving method according to the present invention includes:
A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is included in the termination device by a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. A power saving method in an optical communication system that can be logically connected to any one of the following:
When the number of terminal devices to be operated is reduced to K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is 1 to K as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. The second smallest K units are selected, and the number of the terminating devices that operate is reduced by K units at a time.

本発明に係る省電力方法では、動作を停止する前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち同一の前記終端装置と論理接続していた全ての前記子ノードの新たな論理接続先を、動作を継続する前記終端装置のうちの同一の１台に変更してもよい。   In the power saving method according to the present invention, new logical connection destinations of all the child nodes that are logically connected to the same terminal device among the child nodes that are logically connected to the terminal device that stops operation are set. The terminal device may be changed to the same one of the terminal devices that continue to operate.

本発明に係る省電力方法では、前記終端装置の前記トラフィック負荷が、過去の一定時間内に前記終端装置に流入する、当該終端装置と論理接続する各々の前記子ノードを宛先とする個々のトラフィックの総量であってもよい。   In the power saving method according to the present invention, the traffic load of the terminal device flows into the terminal device within a predetermined time in the past, and the individual traffic destined for each child node logically connected to the terminal device May be the total amount.

本発明に係る省電力方法では、前記終端装置の前記トラフィック負荷が、過去の一定時間内に前記終端装置に流入する、当該終端装置と論理接続する各々の前記子ノードを送信元とする個々のトラフィックの総量であってもよい。   In the power saving method according to the present invention, the traffic load of the terminal device flows into the terminal device within a predetermined time in the past, and each child node that is logically connected to the terminal device is a source. It may be the total amount of traffic.

本発明に係る省電力方法では、前記終端装置の前記トラフィック負荷が、前記子ノードから前記親ノードへの上り方向通信において当該終端装置と論理接続する各々の前記子ノードが要求する上り送信要求帯域の過去の一定時間内における総量であってもよい。   In the power saving method according to the present invention, the traffic load of the terminal device is an uplink transmission request band required by each of the child nodes logically connected to the terminal device in uplink communication from the child node to the parent node. The total amount within a certain period of time in the past may be used.

本発明に係る光通信装置は、
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能を用いて、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける前記親ノードとして機能する光通信装置であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が最小である１台を選定して、動作する前記終端装置の数を１台削減することをＫ回繰り返す。 An optical communication apparatus according to the present invention includes:
A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is connected to the termination device using a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. An optical communication device functioning as the parent node in an optical communication system capable of logical connection with any one of
When the number of operating terminal devices is reduced by K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is minimum as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. Selecting one unit and reducing the number of the terminal devices to be operated by one is repeated K times.

本発明に係る光通信装置は、
複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能を用いて、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける前記親ノードとして機能する光通信装置であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が１〜Ｋ番目に小さいＫ台を選定して、動作する前記終端装置の数を一度にＫ台削減する。 An optical communication apparatus according to the present invention includes:
A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is connected to the termination device using a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. An optical communication device functioning as the parent node in an optical communication system capable of logical connection with any one of
When the number of terminal devices to be operated is reduced to K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is 1 to K as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. The second smallest K units are selected, and the number of the terminating devices that operate is reduced by K units at a time.

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。   The above inventions can be combined as much as possible.

本発明によれば、動作を継続するＯＳＵ８１の通信品質へ与える影響が小さくなるように、動作を停止するＯＳＵ８１を決めることができる。   According to the present invention, the OSU 81 whose operation is to be stopped can be determined so that the influence on the communication quality of the OSU 81 that continues the operation is reduced.

ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。An example of a structure of TDM-PON is shown. ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの構成の一例を示す。An example of a structure of WDM / TDM-PON is shown. 波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの第１の構成例を示す。The 1st structural example of wavelength variable type WDM / TDM-PON is shown. 波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおける省電力動作の一例を示す。An example of the power saving operation in the wavelength tunable WDM / TDM-PON will be described. 波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの第２の構成例を示す。The 2nd structural example of wavelength variable type WDM / TDM-PON is shown. 波長ルーティング手段の下り方向の入出力特性の一例を示す。An example of the input / output characteristic of the downstream of a wavelength routing means is shown. 波長ルーティング手段の上り方向の入出力特性の一例を示す。An example of the input / output characteristic of the upstream of a wavelength routing means is shown. 波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの第３の構成例を示す。The 3rd structural example of wavelength variable type WDM / TDM-PON is shown. 波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮの第４の構成例を示す。The 4th structural example of wavelength variable type WDM / TDM-PON is shown. 第１の実施形態における省電力方法の第１の説明図である。It is the 1st explanatory view of the power saving method in a 1st embodiment. 第１の実施形態における省電力方法の第２の説明図である。It is the 2nd explanatory view of the power saving method in a 1st embodiment. 第２の実施形態における省電力方法の第１の説明図である。It is the 1st explanatory view of the power saving method in a 2nd embodiment. 第２の実施形態における省電力方法の第２の説明図である。It is the 2nd explanatory view of the power saving method in a 2nd embodiment.

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。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

本実施形態に係る光通信システムは、親ノードとして機能するＯＬＴ９１と、子ノードとして機能するＯＮＵ９２を備える。ＯＳＵ８１が親ノードに備わる終端装置として機能する。   The optical communication system according to the present embodiment includes an OLT 91 that functions as a parent node and an ONU 92 that functions as a child node. The OSU 81 functions as a termination device provided in the parent node.

（第１の実施形態）
第１の実施形態は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいてトラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、ＯＬＴ９１にて測定した過去の一定時間におけるＯＳＵ８１あたりのトラフィック量または論理接続する各ＯＮＵ９２からのＯＳＵ８１に対する上り送信要求帯域の総量に基づき、動作を停止するＯＳＵ８１として、ＯＳＵ８１あたりのトラフィック量または上り送信要求帯域の総量が最少であるＯＳＵ８１を選定して、動作ＯＳＵ数を１台削減することをＫ回繰り返すことにより、動作ＯＳＵ数の削減が動作を継続するＯＳＵ８１の通信品質へ与える影響を小さく保つ省電力方法である。なお、本実施形態においては、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２が新たに論理接続するＯＳＵ８１の決め方については限定しない。 (First embodiment)
In the first embodiment, when the number of operating OSUs is reduced by K (K is an integer of 1 or more) according to the traffic state in the wavelength tunable WDM / TDM-PON, in the past fixed time measured by the OLT 91. Based on the amount of traffic per OSU 81 or the total amount of upstream transmission request bandwidth for each OSU 81 from each logically connected ONU 92, the OSU 81 with the smallest amount of traffic per OSU 81 or the total amount of upstream transmission request bandwidth is selected as the OSU 81 whose operation is to be stopped. Thus, by reducing the number of operating OSUs by one, it is a power saving method that keeps the influence of the reduction in the number of operating OSUs on the communication quality of the OSU 81 that continues the operation small. In the present embodiment, the method for determining the OSU 81 to which the ONU 92 logically connected to the OSU 81 whose operation is to be stopped is newly logically connected is not limited.

本実施形態における省電力方法は図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成に適用される。なお、本実施形態における省電力方法が適用される波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ―ＰＯＮ構成は図３に限らず、ＯＳＵ側端子＃１〜＃Ｍ（Ｍは２以上の整数）および光ファイバ伝送路側端子＃１〜＃Ｎ（Ｎは２以上の整数）を有し、入力光を波長に応じて決定される１個の端子から出力する波長振り分け機能を備えた波長ルーティング手段９７をＯＮＵ９２とＯＬＴ９１との間に配置した図５のような構成などへの適用も可能である。波長ルーティング手段９７としては、波長周回性を有し入出力特性が図６および図７で表わされるＮ×Ｍ ＡＷＧなどがこれにあたる。また、本実施形態における省電力方法は、ＡＷＧや薄膜フィルタなどの波長ルーティング手段９４と光合分波手段９６とを組み合わせた構成（図８）へ適用することも可能である。   The power saving method in this embodiment is applied to the wavelength tunable WDM / TDM-PON configuration of FIG. The wavelength tunable WDM / TDM-PON configuration to which the power saving method according to the present embodiment is applied is not limited to FIG. 3, but OSU side terminals # 1 to #M (M is an integer of 2 or more) and the optical fiber transmission line side. A wavelength routing means 97 having terminals # 1 to #N (N is an integer of 2 or more) and having a wavelength distribution function for outputting input light from one terminal determined according to the wavelength is provided as ONU 92 and OLT 91. It is also possible to apply to the configuration shown in FIG. As the wavelength routing means 97, N × M AWG or the like which has wavelength recursion and whose input / output characteristics are shown in FIGS. 6 and 7 corresponds to this. The power saving method in the present embodiment can also be applied to a configuration (FIG. 8) in which wavelength routing means 94 such as AWG and thin film filter and optical multiplexing / demultiplexing means 96 are combined.

図３の波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＯＳＵ＃１〜＃Ｍ（Ｍは１以上の整数）を備え、波長λＤ＿１〜λＤ＿Ｍである下り信号光を送出し、波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｍである上りバースト信号光が入力されるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が、λＤ＿１〜λＤ＿Ｍ、λＵ＿１〜λＵ＿Ｍから１つずつの波長をそれぞれ下り波長と上り波長としてＯＬＴ９１から割り当てられる複数のＯＮＵ９２と、光ファイバ伝送路９０を介して接続されている。ＯＬＴ９１内の各ＯＳＵ８１は、ＯＳＵ８１ごとに相異なる波長である下り信号光を送出し、各ＯＳＵ８１からの下り信号光は、光合分波手段９６により波長多重された後、光ファイバ伝送路９０へ出力される。光合分波手段９６としては、光ファイバまたはＰＬＣ（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等により作成された光カプラなどがこれにあたる。 In the wavelength tunable WDM / TDM-PON of FIG. 3, OSU # 1~ # M ( M is an integer of 1 or more) comprising a sends a downstream signal light with the wavelength lambda D_1 to [lambda] D_M, wavelength lambda U_1 to [lambda] OLT uplink burst signal light is u_M is input (optical Line Terminal) is, λ D_1 ~λ D_M, λ U_1 ~λ u_M a plurality of allocated from OLT91 1 single each of the wavelengths as a downstream wavelength and an upstream wavelength, respectively It is connected to the ONU 92 via an optical fiber transmission line 90. Each OSU 81 in the OLT 91 transmits downlink signal light having a different wavelength for each OSU 81, and the downlink signal light from each OSU 81 is wavelength-multiplexed by the optical multiplexing / demultiplexing means 96 and then output to the optical fiber transmission line 90. Is done. As the optical multiplexing / demultiplexing means 96, an optical coupler or the like produced by an optical fiber, PLC (Planar Lightwave Circuit) or the like corresponds to this.

ＯＮＵ９２内の波長可変光受信器２３は、入力される波長多重信号光の中から、ＯＬＴ９１から割り当てられている下り波長である下り信号光を選択的に受信する。図３のように、ＰＩＮ−ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）やＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ−Ｄｉｏｄｅ）などの受光器２３２の前段に波長可変フィルタ２３１を配置し、割り当てられた下り波長に応じて波長可変フィルタ２３１の透過波長を変化させることにより、所望の波長の下り信号光を選択的に受信することができる。各ＯＮＵ９２は、ＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を用いて、受信したフレームが自分宛であるかを判断し、受信フレームの取捨選択を行う。   The wavelength tunable optical receiver 23 in the ONU 92 selectively receives the downlink signal light, which is the downlink wavelength assigned from the OLT 91, from the input wavelength multiplexed signal light. As shown in FIG. 3, a wavelength tunable filter 231 is arranged in front of a light receiver 232 such as a PIN-PD (Photo-Diode) or APD (Avalanche Photo-Diode), and the wavelength tunable filter 231 according to the assigned downstream wavelength. By changing the transmission wavelength, it is possible to selectively receive downstream signal light having a desired wavelength. Each ONU 92 determines whether the received frame is addressed to itself by using an ONU identifier such as LLID, and performs selection of the received frame.

一方、上り方向通信用に、ＯＮＵ９２は、波長λＵ＿１〜λＵ＿Ｍの信号光を間欠的に送信可能な波長可変光送信器２１を備え、ＯＬＴ９１から割り当てられている上り波長で、ＯＬＴ９１から通知された送信許可時間内に上りバースト信号光を送信する。ＯＬＴ９１から通知される送信許可時間は、同じ上り波長を割り当てられている異なるＯＮＵ９２からのバースト信号光同士が衝突しないように、ＯＬＴ９１が記憶している各ＯＮＵ９２との間でのフレーム往復伝搬時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を考慮して決定される。波長可変光送信器２１として、分布帰還型（ＤＦＢ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザなどの直接変調レーザの出力光波長を温度制御により変化させる構成や、出力光波長が異なる直接変調レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により発光するレーザを切り替える高速波長切替が可能な構成がこれにあたる。波長可変光源からの出力光を、半導体や二オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を材料とするマッハツェンダー型変調器、電界吸収型（ＥＡ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器、半導体光増幅器（ＳＯＡ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）変調器などを用いて外部変調する構成も可能である。波長可変光源としては、出力光波長が異なる連続光（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザをアレイ状に配置し、外部からの制御信号により出力光波長を切り替える構成がこれにあたる。また、ＤＢＲレーザや外部共振器型レーザなどを波長可変光源として用いることも可能である。 On the other hand, for uplink communication, the ONU 92 includes a wavelength tunable optical transmitter 21 that can intermittently transmit signal light of wavelengths λ U — 1 to λ U — M , and is notified from the OLT 91 at the upstream wavelength assigned by the OLT 91. The upstream burst signal light is transmitted within the transmission permission time. The transmission permission time notified from the OLT 91 is the frame round-trip propagation time between each ONU 92 stored in the OLT 91 (so that burst signal lights from different ONUs 92 to which the same upstream wavelength is assigned do not collide with each other. It is determined in consideration of RTT (Round Trip Time). As the wavelength tunable optical transmitter 21, a configuration in which the output light wavelength of a direct modulation laser such as a distributed feedback (DFB) laser is changed by temperature control, or a direct modulation laser having a different output light wavelength is arranged in an array. This corresponds to a configuration capable of high-speed wavelength switching for switching between lasers that emit light in response to an external control signal. The output light from the wavelength tunable light source is converted into a Mach-Zehnder modulator, an electroabsorption (EA) modulator, or a semiconductor optical amplifier (SOA) using a semiconductor or lithium niobate (LiNbO 3 ) as a material. It is also possible to perform external modulation using a modulator or the like. As the wavelength tunable light source, a configuration in which continuous light (CW) lasers having different output light wavelengths are arranged in an array and the output light wavelength is switched by an external control signal corresponds to this. In addition, a DBR laser, an external resonator type laser, or the like can be used as the wavelength tunable light source.

光ファイバ伝送路９０を伝送された上りバースト信号光は、光合分波手段９６で分岐された後、各々異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信するＯＳＵ＃１〜＃Ｍへ入力される。図３のように、バースト信号対応のＰＩＮ―ＰＤやＡＰＤなどの受光器１３２の前段に透過波長が光受信器ごとに相異なる波長フィルタ１３１を配置することにより、各ＯＳＵ８１で相異なる波長の上りバースト信号光を選択的に受信することができる。ここで、各ＯＮＵ９２が自分に付与されたＬＬＩＤ等のＯＮＵ識別子を送信フレーム内に含めた上りバースト信号光を送出することで、ＯＬＴ９１は受信フレーム内のＯＮＵ識別子によりフレームの送信元であるＯＮＵ９２を特定することができる。   The upstream burst signal light transmitted through the optical fiber transmission line 90 is branched by the optical multiplexing / demultiplexing means 96 and then input to the OSUs # 1 to #M that selectively receive the upstream burst signal light having different wavelengths. . As shown in FIG. 3, a wavelength filter 131 having a different transmission wavelength for each optical receiver is arranged in front of the light receiver 132 such as a PIN-PD or APD corresponding to a burst signal. The burst signal light can be selectively received. Here, each ONU 92 sends an upstream burst signal light including an ONU identifier such as LLID assigned to itself in the transmission frame, so that the OLT 91 determines the ONU 92 that is the transmission source of the frame based on the ONU identifier in the reception frame. Can be identified.

ＯＮＵ９２内およびＯＬＴ９１内の光受信器として、図９のように、コヒーレント受信器１７及び２７を用いることも可能である。この場合、ＯＮＵ９２内の局発光源２６の出力光波長は、割り当てられている下り信号光の波長近傍に設定される。一方、ＯＬＴ９１内の局発光源１６の出力光波長は、ＯＳＵ８１ごとに相異なるように、λＵ＿１〜λＵ＿Ｍのいずれか１つの波長の近傍に設定される。高受信感度を特徴とするコヒーレント受信を適用することで、光ファイバ伝送路９０中での許容損失や各ＯＳＵ８１と接続する光合分波手段９６における許容損失を増大できる。光ファイバ伝送路９０中で許容される伝送損失や分岐損失の増大により、伝送距離の長延化や収容するＯＮＵ９２数の拡大を図ることができる。また、各ＯＳＵ８１と接続する光合分波手段９６において許容される分岐損失の増大によりＯＳＵ数を拡大できるため、システム総帯域を拡張できる。更には、コヒーレント受信の適用により波長フィルタが不要となるため、波長フィルタの特性に制限されずに隣接波長間隔を狭窄化することも可能である。 As optical receivers in the ONU 92 and the OLT 91, coherent receivers 17 and 27 can be used as shown in FIG. In this case, the output light wavelength of the local light source 26 in the ONU 92 is set near the wavelength of the assigned downstream signal light. On the other hand, the output light wavelength of the local light source 16 in the OLT 91 is set in the vicinity of any one of λ U — 1 to λ U — M so as to be different for each OSU 81 . By applying coherent reception characterized by high reception sensitivity, the allowable loss in the optical fiber transmission line 90 and the allowable loss in the optical multiplexing / demultiplexing means 96 connected to each OSU 81 can be increased. By increasing the transmission loss and branching loss allowed in the optical fiber transmission line 90, the transmission distance can be lengthened and the number of ONUs 92 to be accommodated can be increased. Further, since the number of OSUs can be increased by increasing the branching loss allowed in the optical multiplexing / demultiplexing means 96 connected to each OSU 81, the total system bandwidth can be expanded. Furthermore, since the application of coherent reception eliminates the need for a wavelength filter, the adjacent wavelength interval can be narrowed without being limited by the characteristics of the wavelength filter.

以下に、本実施形態における省電力方法を、動作を停止するＯＳＵ８１を、ＯＳＵ８１あたりの下りトラフィック量に基づいて選定する場合を例に説明する。なお、動作を停止するＯＳＵ８１は、ＯＳＵ８１あたりの上りトラフィック量や、論理接続する各ＯＮＵ９２からのＯＳＵ８１に対する上り送信要求帯域の総量に基づいて選定してもよい。   Hereinafter, the power saving method according to the present embodiment will be described using an example in which the OSU 81 whose operation is to be stopped is selected based on the amount of downlink traffic per OSU 81. The OSU 81 whose operation is to be stopped may be selected based on the amount of upstream traffic per OSU 81 or the total amount of upstream transmission request bandwidth for the OSU 81 from each logically connected ONU 92.

本実施形態における省電力方法では、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数をＫ台削減する際に、動作を停止する１台のＯＳＵ８１を選定し、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の論理接続先を、動作を継続するＯＳＵ８１のうちの１台に変更することをＫ回繰り返す。動作を停止する１台のＯＳＵ８１を選定する際には、動作を停止する時刻より前の一定時間内に流入した下りトラフィック量が最も少ないＯＳＵ８１を選定する。ここで、ＯＬＴ９１では、過去の一定時間内に各ＯＳＵ８１に流入した下りトラフィック量を、所定の時間間隔で測定している。下りトラフィック量を測定する場所は、上位ネットワークからＯＬＴ９１へ流入する下りトラフィックがトラフィックの宛先であるＯＮＵ９２の論理接続先であるＯＳＵ８１ごとに振り分けられる前であっても、後であってもよい。   In the power saving method according to the present embodiment, when the number of operating OSUs is reduced according to the traffic state, one OSU 81 that stops the operation is selected and all the logical connections with the OSU 81 that stops the operation are selected. Changing the logical connection destination of the ONU 92 to one of the OSUs 81 that continue the operation is repeated K times. When selecting one OSU 81 that stops operation, the OSU 81 that has the least amount of downlink traffic that has flowed in within a certain time before the operation stop time is selected. Here, the OLT 91 measures the amount of downlink traffic that has flowed into each OSU 81 within a certain past time at predetermined time intervals. The downstream traffic volume may be measured before or after the downstream traffic flowing into the OLT 91 from the upper network is distributed to each OSU 81 that is the logical connection destination of the ONU 92 that is the traffic destination.

上述の手順を、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０及び図１１は、Ｋ＝２の場合である。ある時刻Ｔ０において、ＯＬＴ９１が動作ＯＳＵ数を２（＝Ｋ）台削減すると決定した場合、１台目に動作を停止するＯＳＵとして、Ｔ０−Δｔ〜Ｔ０の間に流入した下りトラフィック量が最も少ないＯＳＵ＃１を選定し、動作を停止するＯＳＵ＃１と論理接続していたＯＮＵ＃１〜＃３の論理接続先を、動作を継続するＯＳＵ＃２に変更する。
その後、図１１に示すように、２台目に動作を停止するＯＳＵとして、Ｔ１−Δｔ〜Ｔ１（Ｔ１−Δｔ＞Ｔ０）の間に流入した下りトラフィック量が最も少ないＯＳＵ＃３を選定し、動作を停止するＯＳＵ＃３と論理接続していたＯＮＵ＃７〜＃９論理接続先を、動作を継続するＯＳＵ＃４に変更する。 The above procedure will be described with reference to FIGS. 10 and 11 show the case where K = 2. At a certain time T 0, when it is determined that OLT91 is the number of operation OSU 2 (= K) Reduction to stand, as OSU stop working on one second, downstream traffic volume which has flowed between T 0 -Δt~T 0 Is selected, and the logical connection destinations of ONUs # 1 to # 3 that are logically connected to the OSU # 1 whose operation is to be stopped are changed to OSU # 2 that continues the operation.
Thereafter, as shown in FIG. 11, as OSU to stop the operation in to a second, T 1 -Δt~T 1 (T 1 -Δt> T 0) OSU # 3 downstream traffic volume which has flowed smallest between And the logical connection destinations of ONU # 7 to # 9 logically connected to OSU # 3 whose operation is stopped are changed to OSU # 4 which continues the operation.

ＯＳＵ８１へ流入する下りトラフィック量は、短時間だけ離れた時刻間で高い相関を有するため、直近の測定時間内にＯＳＵ８１に流入した下りトラフィック量が少ないほど、短時間だけ離れた次の測定時間内に同一のＯＳＵ８１に流入する下りトラフィック量が少なくなることが予測される。ここで、１台のＯＳＵ８１と論理接続するＯＮＵ数が十分に多い場合、ＯＳＵ８１へ流入する下りトラフィックの時間特性には、各ＯＮＵ９２を宛先とする個々の下りトラフィックの時間特性が表れないため、ＯＳＵ８１へ流入する下りトラフィック量が短時間だけ離れた時刻間で有する相関は、ＯＳＵ８１間で同程度となる。そのため、直近の測定時間内に流入する下りトラフィック量が少ないＯＳＵ８１ほど、短時間だけ離れた次の測定時間内に流入する下りトラフィック量が少なくなることが予測される。   Since the amount of downlink traffic flowing into the OSU 81 has a high correlation between times separated by a short time, the smaller the amount of downlink traffic flowing into the OSU 81 within the most recent measurement time, the less within the next measurement time separated by a short time. It is predicted that the amount of downstream traffic flowing into the same OSU 81 will decrease. Here, when the number of ONUs logically connected to one OSU 81 is sufficiently large, the time characteristics of the downlink traffic flowing into the OSU 81 do not show the time characteristics of the individual downlink traffic destined for each ONU 92. Correlation between the times when the amount of downstream traffic flowing into the network is separated by only a short time is comparable between the OSUs 81. Therefore, it is predicted that the OSU 81 having a smaller amount of downlink traffic flowing in the latest measurement time will have a smaller amount of downlink traffic flowing in the next measurement time separated by a short time.

よって、動作を停止するＯＳＵ８１として、上述のように直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量が最も少ないＯＳＵ８１を選定することにより、他のＯＳＵ８１を選定する場合と比べて、短時間だけ離れた次の測定時間内にＯＬＴ９１に流入することが予測される、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた各ＯＮＵ９２を宛先とする全ての下りトラフィックの総量が最少となる。そのため、動作ＯＳＵ数を削減した際に、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の新たな論理接続先となるＯＳＵ８１の通信品質に与える影響を小さく保つことが期待できる。   Therefore, as the OSU 81 whose operation is to be stopped, as described above, the OSU 81 having the smallest amount of downlink traffic that has flowed in during the most recent measurement time is selected, so that the OSU 81 is separated by a short time compared to the case of selecting another OSU 81. The total amount of all downstream traffic destined for each ONU 92 that is logically connected to the OSU 81 that is expected to flow into the OLT 91 within the next measurement time and that stops the operation is minimized. For this reason, when the number of operating OSUs is reduced, it can be expected that the influence on the communication quality of the OSU 81 as a new logical connection destination of all ONUs 92 logically connected to the OSU 81 whose operation is to be stopped can be kept small.

この時、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の新たな論理接続先となるＯＳＵ８１として、直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量が２番目に少ないＯＳＵ８１を選定する場合に、他のＯＳＵ８１を選定する場合と比べて、短時間だけ離れた次の測定時間内にＯＬＴ９２に流入することが予測される、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の新たな論理接続先であるＯＳＵ８１と論理接続するＯＮＵ９２を宛先とする全ての下りトラフィックの総量が最少となる。そのため、動作ＯＳＵ数を削減した後にＯＬＴ９１内でパケットロスが発生する確率を最小とすることができる。   At this time, when an OSU 81 that has the second smallest amount of downstream traffic flowing in the latest measurement time is selected as an OSU 81 that becomes a new logical connection destination of all ONUs 92 that are logically connected to the OSU 81 whose operation is stopped. Compared to the case where other OSUs 81 are selected, new ONUs 92 that are logically connected to the OSUs 81 that stop operating are predicted to flow into the OLT 92 within the next measurement time separated by a short time. The total amount of all downlink traffic destined for the ONU 92 that is logically connected to the OSU 81 that is the logical connection destination is minimized. Therefore, it is possible to minimize the probability of packet loss occurring in the OLT 91 after reducing the number of operating OSUs.

ここで、動作を停止するＯＳＵ８１として選定したＯＳＵ８１へ直近の測定時間内に流入した下りトラフィックの平均流入速度と、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の新たな論理接続先となるＯＳＵ８１へ直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量の平均流入速度との和が、ＯＳＵ帯域またはＯＳＵ帯域の何割かとなるように設定した閾値を超過する場合は、動作ＯＳＵ数をそれ以上削減しないという判断を加えることも可能である。   Here, the average inflow rate of the downlink traffic that has flowed into the OSU 81 selected as the OSU 81 that stops the operation within the latest measurement time, and new logical connection destinations of all the ONUs 92 that are logically connected to the OSU 81 that stops the operation When the sum of the downstream traffic amount that has flowed into the OSU 81 and the average inflow rate exceeds the threshold set so as to be some percent of the OSU bandwidth or the OSU bandwidth, the number of operating OSUs is increased. It is also possible to add a decision not to reduce.

本実施形態における省電力方法により、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数をＫ台削減する際に、動作ＯＳＵ数の削減が動作を継続するＯＳＵ８１の通信品質へ与える影響を小さく保つことが期待できる。また、本実施形態における省電力方法では、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた各ＯＮＵ９２の新たな論理接続先を決定する際に、ＯＮＵ９２ごとのトラフィック量や上り送信要求帯域量に基づいてＯＮＵ単位で決定するのではなく、ＯＳＵ８１あたりのトラフィック量または論理接続する各ＯＮＵ９２からのＯＳＵ８１に対する上り送信要求帯域の総量に基づいて全てのＯＮＵ９２を別の１台のＯＳＵ８１と新たに論理接続させる。そのため、ＯＮＵ９２ごとのトラフィック量や上り送信要求帯域量を測定・記憶する必要がある方法と比べて、ＯＬＴ９１のハードウェアの性能・規模に対する要求が緩和される。   With the power saving method according to the present embodiment, when the number of operating OSUs is reduced by K according to the traffic state, it can be expected that the influence of the reduction in the number of operating OSUs on the communication quality of the OSU 81 that continues the operation is kept small. Further, in the power saving method according to the present embodiment, when determining a new logical connection destination of each ONU 92 that is logically connected to the OSU 81 whose operation is to be stopped, based on the traffic amount and the upstream transmission request bandwidth amount for each ONU 92. Rather than being determined in units of ONUs, all ONUs 92 are newly logically connected to another OSU 81 based on the amount of traffic per OSU 81 or the total amount of bandwidth required for transmission from each ONU 92 to which the logical unit is connected. Therefore, as compared with a method that needs to measure and store the traffic amount and upstream transmission request bandwidth amount for each ONU 92, the demand for the hardware performance and scale of the OLT 91 is relaxed.

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、波長可変型ＷＤＭ／ＴＤＭ−ＰＯＮにおいてトラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、ＯＬＴ９１にて測定した過去の一定時間におけるＯＳＵ８１あたりのトラフィック量または論理接続する各ＯＮＵ９２からのＯＳＵ８１に対する上り送信要求帯域の総量に基づき、動作を停止するＯＳＵ８１として、ＯＳＵ８１あたりのトラフィック量または上り送信要求帯域の総量が１〜Ｋ番目に少ないＫ台のＯＳＵ８１を選定して、動作ＯＳＵ数を一度にＫ台削減することにより、動作ＯＳＵ数の削減が動作を継続するＯＳＵ８１の通信品質へ与える影響を小さく保つ省電力方法である。なお、本実施形態においては、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２が新たに論理接続するＯＳＵ８１の決め方については限定しない。 (Second Embodiment)
In the second embodiment, in the wavelength variable WDM / TDM-PON, when the number of operating OSUs is reduced by K units (K is an integer of 1 or more) according to the traffic state, in the past fixed time measured by the OLT 91. Based on the traffic amount per OSU 81 or the total amount of uplink transmission request bandwidth for the OSU 81 from each logically connected ONU 92, the traffic amount per OSU 81 or the total amount of uplink transmission request bandwidth is the 1st to Kth as the OSU 81 to stop the operation. By selecting K OSUs 81 and reducing the number of operating OSUs at a time by K, this is a power saving method that keeps the influence of the reduction in the number of operating OSUs on the communication quality of the OSU 81 that continues the operation small. In the present embodiment, the method for determining the OSU 81 to which the ONU 92 logically connected to the OSU 81 whose operation is to be stopped is newly logically connected is not limited.

以下に、本実施形態における省電力方法を、動作を停止するＯＳＵ８１を、ＯＳＵ８１あたりの下りトラフィック量に基づいて選定する場合を例に説明する。なお、動作を停止するＯＳＵ８１は、ＯＳＵ８１あたりの上りトラフィック量や、論理接続する各ＯＮＵ９２からのＯＳＵ８１に対する上り送信要求帯域の総量に基づいて選定してもよい。   Hereinafter, the power saving method according to the present embodiment will be described using an example in which the OSU 81 whose operation is to be stopped is selected based on the amount of downlink traffic per OSU 81. The OSU 81 whose operation is to be stopped may be selected based on the amount of upstream traffic per OSU 81 or the total amount of upstream transmission request bandwidth for the OSU 81 from each logically connected ONU 92.

本実施形態における省電力方法では、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数をＫ台削減する際に、動作を停止するＯＳＵ８１として、動作を停止する時刻より前の一定時間内に流入した下りトラフィック量が１〜Ｋ番目に少ないＫ台のＯＳＵ８１を選定する。ここで、ＯＬＴ９２では、過去の一定時間内に各ＯＳＵ８１に流入した下りトラフィック量を、所定の時間間隔で測定している。下りトラフィック量を測定する場所は、上位ネットワークからＯＬＴ９１へ流入する下りトラフィックがトラフィックの宛先であるＯＮＵ９２の論理接続先であるＯＳＵ８１ごとに振り分けられる前であっても、後であってもよい。   In the power saving method according to the present embodiment, when the number of operating OSUs is reduced by K according to the traffic state, as the OSU 81 that stops the operation, the amount of downlink traffic that flows in within a certain time before the operation stopping time is 1st to Kth smallest OSUs 81 are selected. Here, the OLT 92 measures the amount of downlink traffic that has flowed into each OSU 81 within a certain past time at predetermined time intervals. The downstream traffic volume may be measured before or after the downstream traffic flowing into the OLT 91 from the upper network is distributed to each OSU 81 that is the logical connection destination of the ONU 92 that is the traffic destination.

動作を停止するＫ台のＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２の論理接続先は、動作を継続する他のＫ’台（１≦Ｋ’≦Ｋ）のＯＳＵ８１に変更される。この時、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２のうち同一のＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の新たな論理接続先が同じＯＳＵ８１となるようにする。Ｋ’＝Ｋの時は、新たな論理接続先であるＯＳＵ８１は、元々の論理接続先であったＯＳＵ８１ごとに分散する。また、Ｋ’＝１の時は、動作を停止するＫ台のＯＳＵ８１と論理接続していた全てのＯＮＵ９２の新たな論理接続先が、同じＯＳＵ８１となる。   The logical connection destination of the ONU 92 that has been logically connected to the K OSUs 81 whose operation is to be stopped is changed to another OSU 81 (1 ≦ K ′ ≦ K) that continues to operate. At this time, the new logical connection destinations of all ONUs 92 logically connected to the same OSU 81 among the ONUs 92 logically connected to the OSU 81 whose operation is stopped are set to the same OSU 81. When K ′ = K, the OSU 81 that is the new logical connection destination is distributed to each OSU 81 that was the original logical connection destination. When K ′ = 1, the new logical connection destinations of all ONUs 92 logically connected to the K OSUs 81 whose operation is stopped are the same OSU 81.

上述の手順を、図１２を用いて説明する。図１２は、Ｋ＝２、Ｋ’＝２の場合である。ある時刻Ｔ０において、ＯＬＴ９１が動作ＯＳＵ数を２（＝Ｋ）台削減すると決定した場合、動作を停止する２台のＯＳＵ８１として、Ｔ０−Δｔ〜Ｔ０の間に流入した下りトラフィック量が最も少ないＯＳＵ＃１と２番目に少ないＯＳＵ＃２を選定し、動作を停止するＯＳＵ＃１、＃２と論理接続していたＯＮＵ＃１〜＃３、＃４〜＃６の論理接続先を、それぞれ、動作を継続するＯＳＵ＃３、＃４に変更する。ここで、図１３のように、Ｋ＝２、Ｋ’＝１として、動作を停止するＯＳＵ＃１、＃２と論理接続していたＯＮＵ＃１〜＃３、＃４〜＃６の論理接続先を、同じＯＳＵ＃３に変更することも可能である。 The above procedure will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a case where K = 2 and K ′ = 2. At a certain time T 0, when it is determined that OLT91 is the number of operation OSU 2 (= K) Reduction to stand, as OSU81 two stopping the operation, downlink traffic that has flowed between T 0 -Δt~T 0 is Select the least OSU # 1 and the second least OSU # 2, and select the logical connection destinations of ONUs # 1 to # 3 and # 4 to # 6 that are logically connected to the OSU # 1 and # 2 that stop operating. , Respectively, are changed to OSU # 3 and # 4 for continuing the operation. Here, as shown in FIG. 13, assuming that K = 2 and K ′ = 1, the logical connections of ONUs # 1 to # 3 and # 4 to # 6 that are logically connected to the OSUs # 1 and # 2 whose operation is to be stopped It is also possible to change the destination to the same OSU # 3.

第１の実施形態内で述べたトラフィックの有する相関性により、動作を停止するＫ台のＯＳＵ８１として、上述のように直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量が１〜Ｋ番目に少ないＫ台のＯＳＵ８１を選定することにより、他のＯＳＵ８１を選定する場合と比べて、短時間だけ離れた次の測定時間内に、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２の新たな論理接続先であるＯＳＵ８１に流入することが予測される下りトラフィックの総量が最少となる。そのため、動作ＯＳＵ数を削減した際に、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２の新たに論理接続先となるＯＳＵ８１の通信品質に与える影響を小さく保つことが期待できる。   Due to the correlation of the traffic described in the first embodiment, as the K OSUs 81 that stop the operation, the K traffics that have flowed in the most recent measurement time as described above are K 1 to K-th smallest By selecting the OSU 81, the ONU 92 that is logically connected to the OSU 81 that stops the operation within the next measurement time separated by a short time compared with the case of selecting another OSU 81 is used. The total amount of downlink traffic predicted to flow into a certain OSU 81 is minimized. For this reason, when the number of operating OSUs is reduced, it can be expected that the influence on the communication quality of the OSU 81 as a new logical connection destination of the ONU 92 logically connected to the OSU 81 whose operation is stopped is expected to be kept small.

Ｋ’＝Ｋの時は、直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量が１、２、…、Ｋ番目に少ないＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵの新たな論理接続先となるＯＳＵ８１として、直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量が２Ｋ、２Ｋ−１、…、Ｋ＋１番目に少ないＯＳＵ８１をそれぞれ選定する場合に、他のＯＳＵ８１を選定する場合と比べて、短時間だけ離れた次の測定時間内にＯＬＴ９１に流入することが予測される、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２の新たな論理接続先である各ＯＳＵ８１へ流入する下りトラフィックの総量が最少となる。そのため、動作ＯＳＵ数を削減した後にＯＬＴ９２内でパケットロスが発生する確率を最小とすることができる。   When K ′ = K, the amount of downstream traffic that has flowed in during the most recent measurement time is 1, 2,... As the OSU 81 that is the new logical connection destination of the ONU that is logically connected to the Kth smallest OSU 81. When the OSU 81 having the 2K, 2K-1,..., K + 1th smallest amount of downstream traffic flowing in within the measurement time is selected, the next measurement separated by a short time compared to the case of selecting another OSU 81. The total amount of downstream traffic that flows into each OSU 81 that is a new logical connection destination of the ONU 92 that is logically connected to the OSU 81 that stops the operation, which is predicted to flow into the OLT 91 in time, is minimized. Therefore, it is possible to minimize the probability of packet loss occurring in the OLT 92 after reducing the number of operating OSUs.

ここで、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していたＯＮＵ９２の新たな論理接続先となるＯＳＵ８１へ直近の測定時間内に流入した下りトラフィック量の平均流入速度と、当該ＯＮＵ９２の元々の論理接続先であったＯＳＵ８１へ直近の測定時間内に流入した下りトラフィックの平均流入速度との和が、ＯＳＵ帯域またはＯＳＵ帯域の何割かとなるように設定した閾値を超過する場合は、動作ＯＳＵ数を削減しないという判断を加えることも可能である。   Here, the average inflow rate of the amount of downstream traffic that has flowed into the OSU 81 that is the new logical connection destination of the ONU 92 that has been logically connected to the OSU 81 that stops the operation within the latest measurement time, and the original logical connection destination of the ONU 92 The number of operating OSUs is reduced when the sum of the average inflow rate of downstream traffic that has flowed into the OSU 81 within the most recent measurement time exceeds the OSU band or a threshold set to be a fraction of the OSU band. It is also possible to make a decision not to do so.

本実施形態における省電力方法により、トラフィック状態に応じて動作ＯＳＵ数をＫ台削減する際に、動作ＯＳＵ数の削減が動作を継続するＯＳＵ８１の通信品質へ与える影響を小さく保つことが期待できる。また、本実施形態における省電力方法では、動作を停止するＯＳＵ８１と論理接続していた各ＯＮＵの新たな論理接続先を決定する際に、ＯＮＵごとのトラフィック量や上り送信要求帯域量に基づいてＯＮＵ９２単位で決定するのではなく、ＯＳＵ８１あたりのトラフィック量または論理接続する各ＯＮＵ９２からのＯＳＵ８１に対する上り送信要求帯域の総量に基づいて全てのＯＮＵを別の１台のＯＳＵ８１と新たに論理接続させる。そのため、ＯＮＵ９２ごとのトラフィック量や上り送信要求帯域量を測定・記憶する必要がある方法と比べて、ＯＬＴ９１のハードウェアの性能・規模に対する要求が緩和される。   With the power saving method according to the present embodiment, when the number of operating OSUs is reduced by K according to the traffic state, it can be expected that the influence of the reduction in the number of operating OSUs on the communication quality of the OSU 81 that continues the operation is kept small. Further, in the power saving method according to the present embodiment, when determining a new logical connection destination of each ONU logically connected to the OSU 81 whose operation is to be stopped, based on the traffic amount for each ONU and the uplink transmission request bandwidth amount. Rather than being determined in units of ONUs 92, all ONUs are newly logically connected to another single OSU 81 based on the traffic volume per OSU 81 or the total amount of upstream transmission request bandwidth from each ONU 92 to which the logical connection is made. Therefore, as compared with a method that needs to measure and store the traffic amount and upstream transmission request bandwidth amount for each ONU 92, the demand for the hardware performance and scale of the OLT 91 is relaxed.

本発明は情報通信産業に適用することができる。   The present invention can be applied to the information communication industry.

１１：光送信器
１２：波長合分波手段
１３：光受信器
１４：波長可変光送信器
１５：波長可変光受信器
１６：局発光源
１７：コヒーレント受信器
２１：波長可変光送信器
２２：波長合分波手段
２３：波長可変光受信器
２４：光受信器
２５：光送信器
２６：局発光源
２７：コヒーレント受信器
８１：ＯＳＵ
９０：光ファイバ伝送路
９１：ＯＬＴ
９２：ＯＮＵ
９３、９６：光合分波手段
９４、９５、９７：波長ルーティング手段
１３１：波長フィルタ
１３２：受光器
２３１：波長可変フィルタ
２３２：受光器 11: Optical transmitter 12: Wavelength multiplexing / demultiplexing means 13: Optical receiver 14: Wavelength variable optical transmitter 15: Wavelength variable optical receiver 16: Local light source 17: Coherent receiver 21: Wavelength variable optical transmitter 22: Wavelength multiplexing / demultiplexing means 23: wavelength tunable optical receiver 24: optical receiver 25: optical transmitter 26: local light source 27: coherent receiver 81: OSU
90: Optical fiber transmission line 91: OLT
92: ONU
93, 96: Optical multiplexing / demultiplexing means 94, 95, 97: Wavelength routing means 131: Wavelength filter 132: Light receiver 231: Wavelength variable filter 232: Light receiver

Claims (9)

複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける省電力方法であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が最小である１台を選定して、動作する前記終端装置の数を１台削減することをＫ回繰り返すことを特徴とする省電力方法。 A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is included in the termination device by a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. A power saving method in an optical communication system that can be logically connected to any one of the following:
When the number of operating terminal devices is reduced by K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is minimum as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. A power saving method characterized in that selecting one unit and reducing the number of operating termination devices by one is repeated K times. 動作する前記終端装置の数を１台削減する際に、動作を停止する前記終端装置と論理接続していた全ての前記子ノードの論理接続先を、動作を継続する前記終端装置のうちの１台に変更することを特徴とする請求項１に記載の省電力方法。   When reducing the number of terminal devices to be operated by one, the logical connection destinations of all the child nodes that are logically connected to the terminal device that stops the operation are set as one of the terminal devices that continue the operation. The power saving method according to claim 1, wherein the power saving method is changed to a table. 複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能により、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける省電力方法であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が１〜Ｋ番目に小さいＫ台を選定して、動作する前記終端装置の数を一度にＫ台削減することを特徴とする省電力方法。 A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is included in the termination device by a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. A power saving method in an optical communication system that can be logically connected to any one of the following:
When the number of terminal devices to be operated is reduced to K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is 1 to K as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. A power saving method characterized by selecting the second smallest K units and reducing the number of operating termination devices at a time by K units. 動作を停止する前記終端装置と論理接続していた前記子ノードのうち同一の前記終端装置と論理接続していた全ての前記子ノードの新たな論理接続先を、動作を継続する前記終端装置のうちの同一の１台に変更することを特徴とする請求項３に記載の省電力方法。   New logical connection destinations of all the child nodes that are logically connected to the same terminal device among the child nodes that are logically connected to the terminal device that stops the operation are connected to the terminal device that continues the operation. The power saving method according to claim 3, wherein the same unit is changed. 前記終端装置の前記トラフィック負荷が、過去の一定時間内に前記終端装置に流入する、当該終端装置と論理接続する各々の前記子ノードを宛先とする個々のトラフィックの総量であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の省電力方法。   The traffic load of the terminal device is a total amount of individual traffic destined for each child node logically connected to the terminal device, which flows into the terminal device within a predetermined period of time in the past. The power saving method according to claim 1. 前記終端装置の前記トラフィック負荷が、過去の一定時間内に前記終端装置に流入する、当該終端装置と論理接続する各々の前記子ノードを送信元とする個々のトラフィックの総量であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の省電力方法。   The traffic load of the termination device is a total amount of individual traffic that flows into the termination device within a certain past time and that has each child node that is logically connected to the termination device as a transmission source. The power saving method according to any one of claims 1 to 4. 前記終端装置の前記トラフィック負荷が、前記子ノードから前記親ノードへの上り方向通信において当該終端装置と論理接続する各々の前記子ノードが要求する上り送信要求帯域の過去の一定時間内における総量であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の省電力方法。   The traffic load of the terminal device is the total amount of uplink transmission request bandwidth requested by each of the child nodes logically connected to the terminal device in the past fixed time in the uplink communication from the child node to the parent node. The power saving method according to claim 1, wherein the power saving method is provided. 複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能を用いて、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける前記親ノードとして機能する光通信装置であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が最小である１台を選定して、動作する前記終端装置の数を１台削減することをＫ回繰り返すことを特徴とする光通信装置。 A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is connected to the termination device using a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. An optical communication device functioning as the parent node in an optical communication system capable of logical connection with any one of
When the number of operating terminal devices is reduced by K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is minimum as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. An optical communication apparatus characterized in that selecting one unit and reducing the number of operating termination devices by one is repeated K times. 複数の終端装置を備える親ノードが複数の子ノードと光ファイバ伝送路を介して接続され、前記子ノードと前記終端装置の少なくとも一方が備える波長可変機能を用いて、前記子ノードが前記終端装置のうちの任意の１台と論理接続することが可能な光通信システムにおける前記親ノードとして機能する光通信装置であって、
動作する前記終端装置の数をＫ台（Ｋは１以上の整数）削減する際に、前記終端装置ごとのトラフィック負荷に基づいて、動作を停止する前記終端装置として、前記トラフィック負荷が１〜Ｋ番目に小さいＫ台を選定して、動作する前記終端装置の数を一度にＫ台削減することを特徴とする光通信装置。 A parent node including a plurality of termination devices is connected to a plurality of child nodes via an optical fiber transmission line, and the child node is connected to the termination device using a wavelength variable function provided in at least one of the child nodes and the termination device. An optical communication device functioning as the parent node in an optical communication system capable of logical connection with any one of
When the number of terminal devices to be operated is reduced to K (K is an integer equal to or greater than 1), the traffic load is 1 to K as the terminal device that stops operation based on the traffic load of each terminal device. An optical communication apparatus characterized by selecting the second smallest K units and reducing the number of operating termination devices at a time by K units.
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