JP2017507561A - 光ネットワーク要素、および光ネットワーク要素を動作させる方法 - Google Patents
光ネットワーク要素、および光ネットワーク要素を動作させる方法 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、光ネットワーク要素(100)、特に受動光ネットワーク(PON)(1000)のための光ネットワークユニット(ONU)(100)であって、前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)が少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素(200)、特にPON(1000)の光回線終端装置(200)と光信号を交換することができる一次動作状態(SI)で動作するように構成され、前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)の電力消費量が前記一次動作状態(SI)に比較して低い少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、一次動作状態(SI)から前記少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3;S5,S6)へ直接遷移するように構成されている、光ネットワーク要素(100)に関する。
Description
本発明は、光ネットワーク要素に関し、特に、受動光ネットワーク(PON:passive optical network)のための光ネットワークユニット(ONU:optical network unit)であって、前記光ネットワーク要素は一次動作状態で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素は少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素、特に、PONの光回線終端装置と光信号を交換することができる光ネットワークユニット(ONU)に関する。
本発明は、光ネットワーク要素を動作させる方法にさらに関する。
本発明の目的は、向上したエネルギー効率および運用柔軟性を有する改良された光ネットワーク要素、および改良された光ネットワーク要素を動作させる方法を提供することである。
上述の光ネットワーク要素について、本目的は、前記光ネットワーク要素の電力消費量が前記一次動作状態に比較して低い少なくとも1つの二次動作状態で動作するように構成されており、一次動作状態から前記少なくとも1つの二次動作状態へ直接遷移するように構成されている、前記光ネットワーク要素によって達成される。これは、有利には、ONUなどの光ネットワーク要素が一次動作状態から前記二次動作状態へ直接遷移することを可能にし、それによって電力消費量の低減により電気エネルギー節約をもたらす。各実施形態によれば、表現「一次動作状態から前記少なくとも1つの二次動作状態へ直接遷移すること」は、光ネットワーク要素が任意のさらなる中間状態を呈するのではなく、むしろ一次的な状態から二次的な状態へ変わることを示す。これは、即座のエネルギー節約をもたらし、例えば、中間状態に依拠し、したがって多数の異なる状態を必要とし、各実施形態によって与えられるような高度のエネルギー効率をもたらさないITU−T G.987.3セクション16(2010年10月)に定義されるようなONUパワー節約機構などの従来のエネルギー節約手法とは対照的に、光ネットワーク要素の複雑さを減少させる。
ある実施形態によれば、前記光ネットワーク要素は、前記光ネットワーク要素が光受信機および光送信機を非アクティブ化することができる第1の二次動作状態と、前記光受信機がアクティブ化されるとともに前記光ネットワーク要素が前記光送信機を非アクティブ化することができる第2の二次動作状態とで動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素は、一次動作状態へ遷移することなく第1の二次動作状態から第2の二次動作状態へおよび/または逆の場合も同様に遷移するように構成されている。光受信機と光送信機との両方を非アクティブ化するとき、第1の二次動作状態において、光ネットワーク要素は、最大の電気エネルギー節約を達成することができる。一次動作状態では、通常送信機と受信機の両方がアクティブ化されるのに対して、第2の二次動作状態では、前記光送信機が非アクティブ化されるので、一次動作状態と比較してやはり低減された電力消費量が与えられる。有利には、本実施形態によれば、第1の二次動作状態と第2の二次動作状態との間の遷移も可能であり、これにより一次動作状態への遷移を避けるのを助け、したがって電気エネルギー消費量の低減および光ネットワーク要素の状態変化に関連した複雑さの減少にも貢献する。
一般に、二次動作状態は、光ネットワーク要素が完全に送受信できる、すなわち、別の光ネットワーク要素とデータを両方向(上流/下流)に交換することができる通常の動作状態と考えられ得る一次動作状態と比較して、これらの動作状態で低い電力消費量を有するので、「パワー節約」または「低パワー」状態としてみなされ得る。
さらなる実施形態によれば、前記光ネットワーク要素は第1の三次動作状態で動作するように構成され、前記光ネットワーク要素は前記第1の三次動作状態を介して第1の二次動作状態から第2の二次動作状態へおよび/または逆の場合も同様に遷移するように構成されている。第1の三次状態は、「チェック状態」としても示すことができる。
さらなる実施形態によれば、前記光ネットワーク要素は、電力消費量を低減するために、一次動作状態と比較して前記第1の三次動作状態内で減じられた機能を提供するように構成されており、特にパケットプロセッサの機能は、前記第1の三次動作状態において非アクティブ化される。したがって、一次動作状態への遷移が必要とされない(一時的でさえない)ので、前記三次動作状態を介して第1の二次動作状態と第2の二次動作状態の間で遷移するとき、やはり低減された電気エネルギー消費量が可能にされる。
さらなる実施形態によれば、前記光ネットワーク要素は、第1の三次動作状態と、第2の三次動作状態とで動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素は、前記第1の三次動作状態を介して第1の二次動作状態から第2の二次動作状態へ遷移するように構成され、および/または前記光ネットワーク要素は、前記第2の三次動作状態を介して第2の二次動作状態から第1の二次動作状態へ遷移するように構成されている。すなわち、第1の二次状態と第2の二次状態の間で光ネットワーク要素遷移中に一時的に呈する第1および第2の三次状態は、中間状態とみなされ得る。
さらなる実施形態によれば、前記光ネットワーク要素は、前記光送信機を前記第1の三次動作状態で非アクティブ化するように構成されており、それによって電気エネルギー消費量のさらなる削減が達成され得る。
ある実施形態によれば、前記光ネットワーク要素は、さらなる光ネットワーク要素から、特に前記光回線終端装置から、光ネットワーク要素が前記少なくとも1つの二次動作状態へ遷移するものとすることを指示する命令を受信し、前記命令を受信すると前記少なくとも1つの二次動作状態へ遷移するように構成されている。
本発明の目的のさらなる解決策は、請求項8によって定められるような方法によって与えられる。さらに有利な実施形態は、従属請求項によって与えられる。
本発明のさらなる特徴、態様、および利点は、図面を参照して、以下の詳細な説明において与えられる。
図1は、それ自体よく知られているやり方で、光信号が受動光媒体300を通じて複数の光ネットワーク要素100と200の間で交換される、受動光ネットワーク(PON)1000を現在表すある実施形態による光ネットワーク1000を概略的に示す。媒体300は、例えば、ツリートポロジーを含むことができる。
また、ある実施形態による光ネットワーク要素100が示されている。目下、光ネットワーク要素100は、前記PON内で動作するように構成された光ネットワークユニット(ONU)である。ONU100は、前記媒体300を介して前記PON1000の光回線終端装置(OLT)200と接続されている。同様に、(従来のまたは各実施形態による)さらなるONUは前記媒体を介して前記OLT200に接続することができ、しかしながら、この前記媒体は明確化のために示されていない。
ONU100は、OLT200から光下流伝送を受信するように構成されている受信機Rxと、OLT200へ光上流伝送を送信するように構成されている送信機Txとを備える。
各実施形態の原理によれば、光ネットワーク要素100、特に、受動光ネットワーク(PON)1000のための光ネットワークユニット(ONU)100が提案されており、ここで、前記光ネットワーク要素100は、一次動作状態で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素100は、少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素200、特にPON1000の光回線終端装置(OLT)200と光信号を交換することができ、前記光ネットワーク要素100は、前記光ネットワーク要素100の電力消費量が前記一次動作状態に比較して低い少なくとも1つの二次動作状態で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素が一次動作状態から前記少なくとも1つの二次動作状態へ直接遷移するように構成されている。
各実施形態による原理は、PON1000のためのONU100に限定されないが、例示の目的のために、以下説明される各実施形態は、ONU100として構成されている光ネットワーク要素100を主に指す。
図2は、ONU100の動作状態および対応する状態遷移が示されているある実施形態によるONU100(図1)の状態図を概略的に示す。さらなる説明では、表現「状態」は、表現「動作状態」と同義的に使用されている。
前記ONU100が完全動作しており、特にOLT200などの少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素と光信号を交換することができる一次動作状態は、参照符号S1を用いて示されている。
有利には、ある実施形態によれば、前記ONU100は、前記ONU100の電力消費量が前記一次動作状態に比較して低い少なくとも1つの二次動作状態S2で動作するように構成されており、前記ONU100は、一次動作状態S1から前記少なくとも1つの二次動作状態S2へ直接遷移するように構成されており、すなわち、そのような場合にはデータはOLT200と交換されない。それぞれの状態遷移は、参照符号t12を用いて示されている。したがって、低パワー状態に入る前に横切られる複数の中間状態を必要とする従来のシステムとは対照的に、動作状態S1から動作状態S2へ即座に遷移することによって、電気エネルギー消費量のかなりの低減が達成される。また、2つの状態S1,S2だけが含まれているので、根本をなす状態機械/ダイアグラムの複雑さが減少させられている。
好ましい実施形態によれば、前記ONUは、前記ONU100は、その光受信機Rx(図1)およびその光送信機Txを非アクティブ化することができる前述の第1の二次動作状態S2と、前記光受信機Rxがアクティブ化させせられており、前記ONU100は前記光送信機Txを非アクティブ化することができる第2の二次動作状態S3とで動作するように構成されている。したがって、状態S2は「スリープ状態」とも呼ばれ得、状態S3は「ドーズ状態」とも呼ばれ得、ここで、送信機Txが状態S3で非アクティブ化され得るので、ドーズ状態S3は一次動作状態S1に対して低減された電力消費量を有する。スリープ状態S2では、送信機Txに加えて、受信機Rxも非アクティブ化され得るので、ONU100はドーズ状態S3に対して低減された電力消費量を有する。
さらなる実施形態によれば、アクティブ状態としても示され得るとともに遷移t12に類似している一次動作状態S1から開始するとき、ONU100は、ドーズ状態S3(状態遷移t13を参照)へ直接遷移することもできる。したがって、本実施形態によれば、アクティブ状態S1から開始するとき、ONU100は、好ましくは、何らかの中間状態を呈することが必要とされずにスリープモード(状態遷移t12)またはドーズモード(状態遷移t13)に直接入ることができ、これによってエネルギー節約のスリープ状態S2またはドーズ状態S3が即座に達成されるので電気エネルギー消費量を低減する。
さらなる実施形態によれば、ONU100は、スリープ状態S2からアクティブ状態S1(状態遷移t21を参照)へ直接戻ることができる。さらなる実施形態によれば、ONU100は、ドーズ状態S3からアクティブ状態S1(状態遷移t31を参照)へ直接戻ることができる。
さらなる有利な実施形態では、前記ONU100は、一次動作状態S1へ遷移することなく、第1の二次動作状態S2から第2の二次動作状態S3へおよび/または逆の場合も同様に遷移するように構成されている。図2に見られるように、状態S2から状態S3への遷移は、さらなる三次の動作状態S4を介して、すなわち状態遷移t24、t34によって遷移することを含み得る。同様に、状態S3から状態S2への遷移は、三次状態S4、すなわち状態遷移t34、t42を介しての遷移を含む。
ある実施形態によれば、ONU100は、電力消費量を低減するために、アクティブ状態S1と比較して前記第1の三次動作状態S4内で減じられた機能を提供するように構成され得るものであり、特に、パケットプロセッサの機能は、前記第1の三次動作状態S4で非アクティブ化する。ある実施形態によれば、三次状態S4において、ONUは、トラフィック待ちを示すメッセージをただ構文解析するように構成されており、それによって必要に応じて、状態S4からアクティブ状態S1(状態遷移t41参照)またはドーズ状態S3(状態遷移t43参照)へ遷移する決定がなされる。さもなければ、ONU100は、例えば、三次状態S4からスリープ状態S2へ遷移することができる。
ある実施形態によれば、ONU100は、例えばOLT200からなどのさらなる光ネットワーク要素から、ONU100は前記少なくとも1つの二次動作状態、すなわち、スリープ状態S2またはドーズ状態S3へ遷移するものとすることを指示する命令を受信するように構成されている。そのような命令を受信すると、ONU100は、対応する状態遷移t12、t13を行うことができる。
さらなる実施形態によれば、アクティブ状態S1は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− これは、送信機Txと受信機Rxの両方がOLT200とのデータの交換のためにアクティブ化されているので、ONU100がフルパワーを消費する通常の動作状態である。すなわち、アクティブ状態S1において、ONU100は、2方向(上流/下流)にデータを転送する能力を有する。さらなる実施形態によれば、アクティブ状態S1から低パワー状態S2,S3への遷移t12、t13が許可される。例えば、スリープ状態S2へ遷移すると、ONU100は、OLT200へ「スリープリクエスト(アウェイク)」メッセージを送信して、それに応じてOLT200に通知することができる。
− これは、送信機Txと受信機Rxの両方がOLT200とのデータの交換のためにアクティブ化されているので、ONU100がフルパワーを消費する通常の動作状態である。すなわち、アクティブ状態S1において、ONU100は、2方向(上流/下流)にデータを転送する能力を有する。さらなる実施形態によれば、アクティブ状態S1から低パワー状態S2,S3への遷移t12、t13が許可される。例えば、スリープ状態S2へ遷移すると、ONU100は、OLT200へ「スリープリクエスト(アウェイク)」メッセージを送信して、それに応じてOLT200に通知することができる。
さらなる実施形態によれば、スリープ状態S2は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− ONU100は、局所刺激(local stimulus)に基づいて起きる能力を保持する。この状態から出る前、ある実施形態によれば、ONU100は、それがフルパワーにされ、同期され、および上流(US)および下流(DS)のトラフィックおよび制御の両方に対応するこができることを確実にすることができる。例えば、これは、スリープ状態S2をやめるときに送信機Txおよび受信機Rxをアクティブ化することによって達成することができる。しかしながら、スリープ状態中(すなわち、スリープ状態をやめるために準備をするのは別として)、RxおよびTxは、電力消費量の所望の減少を達成するために通常非アクティブ化されることに留意されたい。
− ONU100は、局所刺激(local stimulus)に基づいて起きる能力を保持する。この状態から出る前、ある実施形態によれば、ONU100は、それがフルパワーにされ、同期され、および上流(US)および下流(DS)のトラフィックおよび制御の両方に対応するこができることを確実にすることができる。例えば、これは、スリープ状態S2をやめるときに送信機Txおよび受信機Rxをアクティブ化することによって達成することができる。しかしながら、スリープ状態中(すなわち、スリープ状態をやめるために準備をするのは別として)、RxおよびTxは、電力消費量の所望の減少を達成するために通常非アクティブ化されることに留意されたい。
さらなる実施形態によれば、ドーズ状態S3は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− 受信機Rxはアクティブ化され、送信機Txは非アクティブ化することができる。ONU100は、DS信号をリッスンし、アクセス(PONインタフェース)から、例えば、前記ONU100に接続されているホームネットワーク(図示せず、UNIにDSトラフィックを転送することができる。ある実施形態によれば、ドーズ状態S3において、ONU100は、OLT200から命令された「ドーズ許可(オフ)」または「強制ウェイクアップ指示」の局所刺激および/または受信に基づいて起きるように構成されている。ある実施形態によれば、(例えば、アクティブ状態S1へ遷移するために)ドーズ状態S3から出る前に、ONU100は、それがフルパワーにされ、(例えば、送信機Txおよび受信機Rxをアクティブ化することによって)USトラフィック制御とDSトラフィック制御の両方に応えることができることを確実にする。
− 受信機Rxはアクティブ化され、送信機Txは非アクティブ化することができる。ONU100は、DS信号をリッスンし、アクセス(PONインタフェース)から、例えば、前記ONU100に接続されているホームネットワーク(図示せず、UNIにDSトラフィックを転送することができる。ある実施形態によれば、ドーズ状態S3において、ONU100は、OLT200から命令された「ドーズ許可(オフ)」または「強制ウェイクアップ指示」の局所刺激および/または受信に基づいて起きるように構成されている。ある実施形態によれば、(例えば、アクティブ状態S1へ遷移するために)ドーズ状態S3から出る前に、ONU100は、それがフルパワーにされ、(例えば、送信機Txおよび受信機Rxをアクティブ化することによって)USトラフィック制御とDSトラフィック制御の両方に応えることができることを確実にする。
さらなる実施形態によれば、第1の三次状態S4(「チェック状態」)は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− 好ましくは、ONUの電力消費量はアクティブ状態S1におけるものより低いが、送信機Txと受信機Rxの両方がアクティブ化することができる。ある実施形態によれば、チェック(または「プロービング」)状態S4は、アクティブ状態S1のフルデータ伝送(例えば、パケットプロセッサ)に比べて必要とされる(例えば、ハードウェアで実装される)機能のサブセットだけを必要とし得る。ONU100は、トラフィック待ちを示すメッセージをただ構文解析するように構成することができ、実際のメッセージは処理され得ない。ある実施形態によれば、チェック状態S4において、ONUは、スリープ状態S2への遷移t42による遷移の前にOLT200へ上流伝送のために待ちデータをシグナリングする、または「スリープに入る」ことをシグナリングするように構成することができる。
− 好ましくは、ONUの電力消費量はアクティブ状態S1におけるものより低いが、送信機Txと受信機Rxの両方がアクティブ化することができる。ある実施形態によれば、チェック(または「プロービング」)状態S4は、アクティブ状態S1のフルデータ伝送(例えば、パケットプロセッサ)に比べて必要とされる(例えば、ハードウェアで実装される)機能のサブセットだけを必要とし得る。ONU100は、トラフィック待ちを示すメッセージをただ構文解析するように構成することができ、実際のメッセージは処理され得ない。ある実施形態によれば、チェック状態S4において、ONUは、スリープ状態S2への遷移t42による遷移の前にOLT200へ上流伝送のために待ちデータをシグナリングする、または「スリープに入る」ことをシグナリングするように構成することができる。
以下の表1は、いくつかの実施形態により使用され得るパワー管理パラメータを含む。
以下の説明において、図2の状態図に関連したさらなる有利な実施形態が示されている。
一実施形態によれば、ONU100(図1)は最初にアクティブ状態S1(図2)にあることが仮定される。一実施形態によれば、ONU100がOLT200からスリープ_許可(オン)(「SA(オン)」)メッセージを受信した場合、ONU100はスリープ状態S2へ遷移することができ(矢印t12を参照)、周期性スリープモードは期間TSの間に開始する(上記表1を参照)。期間TSの後、ONU100は、OLT200から送信された指示メッセージ(IND)をチェックするために、チェック状態S4へ遷移し(矢印t24を参照)、期間TCの間状態S4に留まる。期間TCの後、IND=0の場合、ONU100は、ONUが周期性スリープモードを続けていることをOLTへ通知するように、OLT200へ局所スリープ指示(LSI)/スリープリクエスト(スリープ)(SR(スリープ))を送信し、次いでONU100は、状態S2(矢印t42)へ遷移し、別のTSの間にスリープする。さもなければ、(IND=1)、ONU100は、周期性ドーズモードにそれが入るつもりであることをOLTへ通知するために、OLT200へ局所ドーズ指示(LDI)/スリープリクエスト(ドーズ)メッセージを送信する。次いで、ONU100は、チェック状態S4からドーズ状態S3へ遷移し(矢印t43)、周期性ドーズモードが開始する。
ある実施形態によれば、ONU100は、ONUがスリープ状態S2またはチェック状態S4にある間に局所ウェイクアップ指示LWI/スリープリクエスト(アウェイク)(SR(アウェイク))メッセージをOLT200へ送信することによって周期性スリープモードを終えることができ、次いでONU100は、再びアクティブ状態S1へ遷移する(矢印t21またはt41)。さらに、ONU100が周期性スリープモードを経験することをOLT200が可能にしない場合、OLTは、そのチェック状態S4中にスリープ_許可(オフ)(SA(オフ))またはFWIメッセージをONUへ送信し、それによってONU100がアクティブ状態S1へさせられる。
ある実施形態によれば、ONU100がOLT200からドーズ_許可(オン)(DA(オン))メッセージを受信する場合、ONU100は、アクティブ状態S1からドーズ状態S3へ遷移し(矢印t13を参照)、それによって周期性ドーズモードは期間TLの間に開始する。期間TLの後、ONU100はチェック状態S4へ遷移することができ、その間に、それはOLT200へLSIまたはLDIメッセージを送信することができる。ONU100が、ONU100が周期性スリープモードへ移る予定であることを意味するOLT200へLSIメッセージを送信する場合、次いで、ONU100は、チェック状態S4からスリープ状態S2へ遷移する。さもなければ、(ONUは、OLTへLDIメッセージを送信し)、ONU100は、再びドーズ状態へ遷移する(遷移t43を参照)。
ある実施形態によれば、ONUは、ONU100がドーズ状態S3にあるまたはチェック状態S4にある間に、局所ウェイクアップ指示LWI/スリープリクエスト(アウェイク)(SR(アウェイク))メッセージをOLTへ送信することによって周期性ドーズモードを終えることもでき、次いでONUは、アクティブ状態S1へ遷移する。さらに、ONU100が周期性ドーズモードを経験することをOLT200が可能にしない場合、OLT200は、そのチェックまたはドーズ状態S4,S3中にONU100へドーズ_許可(オフ)(DA(オフ))またはFWIメッセージを送信し、ONU100はアクティブ状態S1へ遷移させられる。
ある実施形態によれば、アクティブ状態S1中、ONU100が、OLT200からSA(オン)またはDA(オン)メッセージを受信する場合、ONU100は、スリープ状態S2またはドーズ状態S3へそれぞれ遷移し、上記手順の全部または一部を繰り返すことができる。
好ましい実施形態によれば、スリープ状態S2またはドーズ状態S3にあるONU100は、ONU100が現在、すなわち、状態S2、S3中にOLT200と通信しない場合でも、OLT200で登録されたままである。さらなる実施形態によれば、OLT200は、ONU100がスリープ状態S2にあるかドーズ状態S3にあるか、スリープ/ドーズ期間(TS、TL)が終了するまで待つことなく、好ましくは全ての動的帯域割り当て(DBA)サイクルにおいて、ONU100がOLT200へ帯域リクエストを送信することができるように、少なくとも予め定められた最小US帯域を各登録されたONU100へ一貫して割り当てることができる。そうするために、一実施形態によれば、ONU100は、状態S2、S3から状態S4へ一時的に遷移することができる。代替として、ONU100は、前記帯域リクエストをOLT200へ送信するために、その送信機を一時的に(すなわち、状態S2、S3中に)アクティブ化することができる。したがって、ONUは、LWI/SR(アウェイク)ビットが現れるときは、いつでも低パワー消費モードを終えることができる。
ある実施形態によれば、期間TSは、XG−PON基準(ITU−T G.987.3セクション16)の「Asleep」状態におけるTスリープに類似するように選ぶことができる。ある実施形態によれば、期間TCは、XG−PON基準のスリープ認識(sleep aware)状態およびドーズ認識(dose aware)状態におけるTawareと同様に選ぶことができる。ある実施形態によれば、期間TLは、XG−PON基準のリッスン状態におけるTsleepと同様に選ぶことができる。
さらなる実施形態によれば、期間TSおよびTL(やはり上記の表1を参照)は、同じであることを必要とせず、すなわち、チェック状態S4へ遷移する前にそれぞれのスリープ/ドーズ状態S2、S3にあるONUのための様々な待ち時間が選ばれ得る。
以下の表2は、いくつかの実施形態により使用され得るONUの状態マシンへの入力パラメータを含む。
ある実施形態によれば、パラメータ(またはこれらのパラメータを表すビット)SA(オン)、SA(オフ)、DA(オン)、DA(オフ)、およびINDは、OLT200によって制御される。さらなる実施形態によれば、LWI、LSI、およびLDIのイベントは、ONUの三次刺激から概念的に得ることができる。
以下の表3は、ONU状態遷移と、いくつかの実施形態により使用され得る出力情報とを含む。
以下の点に留意されたい:表3のアスタリスク(「*」)は自己遷移を示し、斜線付きセルは、所与の状態において入力が適切でないことを意味する。
さらなる実施形態によれば、上記の表2に挙げられたパラメータは、以下の基準に基づいて設定されていると仮定される:
− LWI/SR(アウェイク):USトラフィックが到着するときに設定される(ここで、1つのUSパケットがあるときはいつでもLWI=1であると仮定するとき、ビットは、たった1つのUSパケットがあるときに、またはP個の多くのUSパケットがあるときに、設定することができる)。
− SA(オン):* 最初に(ONU100はアクティブ状態S1にあり、低パワーモードに属する任意の状態S2、S3に今まで遷移したことがない)、SA(オン)ビットは、OLT200が期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信せず(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、かつτの終わりに下流(DS)トラフィックがないときに設定される。
− * ONU100がUSトラフィック伝送の間に任意の他の状態からアクティブ状態S2へ遷移するとき、SA(オン)ビットは、USトラフィックがないときいつでも設定され(ONUは全てのUSトラフィックを伝送した)、そのとき、DSトラフィックはない。
− DA(オン)は、OLT200が期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信しないが(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、τの終わりに下流トラフィックがあるときに設定される。
− INDビットは、DSトラフィックの存在を示す。INDビットは、DSトラフィック(ここで、1つのDSパケットがあるときにIND=1と仮定するすると、1つまたはP’個の多くの下流パケットであり得る)が、その先のスリープ時間中にONU100へ向けられるときに設定される。加えて、チェック状態S4中のDSトラフィックの到着は、次のチェック状態においてのみ通知される。
− LSIは、TCが終了しかつIND=0である(ONU100はスリープ状態S2を続ける)ときに設定される、またはTCが終了しかつ期間τ1(τ1≦TL)の間にDSトラフィックがなく、一方、ONU100がドーズ状態S3である(ONU100は周期性ドーズモードにあり、もはや転送すべきDSトラフィックはない)ときに設定される。
− LDIはTCが終了しかつIND=1である(ONU100が周期性スリープモードから周期性ドーズモードへ遷移する)ときに設定され、またはTCが終了しかつ期間τ1(τ1≦TL)の間にDSトラフィックがあり、一方、ONU100はドーズ状態S3にある(ONUがDSトラフィックを送信するために周期性ドーズモードを続ける)ときに設定される。
− LWI/SR(アウェイク):USトラフィックが到着するときに設定される(ここで、1つのUSパケットがあるときはいつでもLWI=1であると仮定するとき、ビットは、たった1つのUSパケットがあるときに、またはP個の多くのUSパケットがあるときに、設定することができる)。
− SA(オン):* 最初に(ONU100はアクティブ状態S1にあり、低パワーモードに属する任意の状態S2、S3に今まで遷移したことがない)、SA(オン)ビットは、OLT200が期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信せず(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、かつτの終わりに下流(DS)トラフィックがないときに設定される。
− * ONU100がUSトラフィック伝送の間に任意の他の状態からアクティブ状態S2へ遷移するとき、SA(オン)ビットは、USトラフィックがないときいつでも設定され(ONUは全てのUSトラフィックを伝送した)、そのとき、DSトラフィックはない。
− DA(オン)は、OLT200が期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信しないが(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、τの終わりに下流トラフィックがあるときに設定される。
− INDビットは、DSトラフィックの存在を示す。INDビットは、DSトラフィック(ここで、1つのDSパケットがあるときにIND=1と仮定するすると、1つまたはP’個の多くの下流パケットであり得る)が、その先のスリープ時間中にONU100へ向けられるときに設定される。加えて、チェック状態S4中のDSトラフィックの到着は、次のチェック状態においてのみ通知される。
− LSIは、TCが終了しかつIND=0である(ONU100はスリープ状態S2を続ける)ときに設定される、またはTCが終了しかつ期間τ1(τ1≦TL)の間にDSトラフィックがなく、一方、ONU100がドーズ状態S3である(ONU100は周期性ドーズモードにあり、もはや転送すべきDSトラフィックはない)ときに設定される。
− LDIはTCが終了しかつIND=1である(ONU100が周期性スリープモードから周期性ドーズモードへ遷移する)ときに設定され、またはTCが終了しかつ期間τ1(τ1≦TL)の間にDSトラフィックがあり、一方、ONU100はドーズ状態S3にある(ONUがDSトラフィックを送信するために周期性ドーズモードを続ける)ときに設定される。
さらなる実施形態によれば、ONU100が最初にアクティブ状態S1にあることが仮定されている。次いで、図4aから図4fを参照して以下に述べられるように、時間ダイアグラムを得ることができる。
図4aは、ある実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。最初に、時間t0において、ONU100は、アクティブ状態S1(図2)にある。時間間隔τ中にUSデータがなくかつ前記時間間隔τの終わりにDSデータがない場合、OLT200は、ONU100がスリープ状態S2へ遷移することを可能にする。(ある実施形態によれば、OLT200が一定期間、例えば、τよりも長いわずかの時間、ONU100からSR(アウェイク)メッセージを受信しない場合、OLT200は、USトラフィックがないことを知る)。したがって、図4aから見ることができるように、t1において、ONU100はスリープ状態S2に遷移し、これによりt<t1におけるPFullからt1から先のPAsleepへ電力消費量が低減される。上述したようにスリープ期間TSの終了後、t2において、ONU100は、期間TCの間チェック状態S4へ遷移して、時間t3においてスリープ状態S2に再び戻る。それによって「周期性スリープモード」が確立される。本実施形態において、チェック状態S4中の電力消費量は、アクティブ状態S1と比較して低減されないことに留意されたい。しかしながら、すでに上述したように、好ましい実施形態によれば、ONU100は、チェック状態S4において、減じられた機能(例えば、パケット処理がない等)を提供することもでき、これによりチェック状態S4における電力消費量の低減をもたらす。しかしながら、これは、簡単にするために図4aによって示されていない。
図4bは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t4において、USトラフィックがスリープ状態S2中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100はアクティブ状態S1に遷移し、全てのUSトラフィックを遷移するようにそこに留まる。全てのUSトラフィックの送信後かつDSトラフィックがある場合、OLT200は、DA(オン)メッセージを送信することによってONU100が周期性ドーズモードへ遷移することを可能にし、その結果、t5から、ドーズモードに対応する低減された電力消費量PListenを得ることができる。t6において、ONU100はチェック状態S4へ遷移し、期間TC後にドーズ状態S3へ戻る。
図4cは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t41において、USトラフィックがチェック状態中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100はアクティブ状態S1に遷移し、全てのUSトラフィックを送信するためにそこに留まる。全てのUSトラフィックの送信後、DSトラフィックはなく、次いでOLT200は時間t51において、SA(オン)メッセージを送信することによってONU100が再びスリープ状態へ遷移することを可能にする。
図4dは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t42において、USトラフィックがチェック状態S4中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100はアクティブ状態S1に遷移し、全てのUSトラフィックを送信するためにそこに留まる。全てのUSトラフィックの送信後、終わりにDSトラフィックがあり、時間t52において、OLT200は、DA(オン)メッセージを送信することによってONU100が周期性ドーズモードに遷移することを可能にし、そこでONU100はドーズ状態S3に遷移し、期間TLの間そこに留まり、次いでチェック状態S4に戻る、等。
図4eは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t6において、DSトラフィックは、(低電力要求PAsleepで)ONUのスリープ状態S2中に到着し、その結果、ONU100は時間t7においてチェック状態S4に遷移し、ONU100はOLT200から送信されるINDメッセージによって通知される。次いで、ONUは、DSトラフィックを転送するために周期性ドーズモードへ遷移する。
図4fは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t8において、DSトラフィックがチェック状態S4中に到着し、ONU100は、時間t81を発端とする次のチェック状態においてOLT200から送信されるINDメッセージによって通知され、次いでONUは、それが周期性ドーズモードになることを通知するためにOLTへLDIメッセージを送信し、結果として低減された電力消費量PListenになる。
図5aによって示されるさらなる実施形態によれば、時間間隔τ中にUSトラフィックがないが、時間間隔τの終わりにDSトラフィックがある場合、例えば、時間t9において、OLT200はONU100が周期性ドーズモードへ遷移することを可能にする。また、時間t10において、USトラフィックがドーズ状態S3中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100は前記USトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1(図2)に遷移する。時間t11によって定められたUSトラフィック伝送の終わりに、DSトラフィックがあり、次いでOLT200は、DA(オン)メッセージを送信することによってONU100が周期性ドーズモードを続けることを可能にする。
図5bは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t12において、USトラフィックがドーズ状態S3中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100は前記USトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1に遷移する。USトラフィック伝送の終わりに、時間t13においてDSトラフィックがなく、次いでOLT200は、SA(オン)メッセージを送信することによってONU100が周期性スリープモードに遷移することを可能にする。周期性スリープモードが開始する。
図5cは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t14において、USトラフィックがチェック状態S4中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100は全てのUSトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1に遷移する。US伝送の終わりに、時間t15においてDSトラフィックがあり、次いでOLT200は、ONU100が周期性ドーズモードを続けることを可能にする。
図5dは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、時間t16において、USトラフィックがチェック状態S4中に到着し、ONU100は、前記USトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1へ遷移する。USトラフィック伝送の終わりに、DSトラフィックがなく、次いでOLT200は、ONU100が周期性スリープモードへ移ることを可能にする。
図5eは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。見られるように、t17を発端として、ONU100は周期性ドーズモードにある。ドーズ状態S3中、時間t18から、期間τ1の間にDSトラフィックはなく、ONU100は、OLT200へLSIメッセージを送信することによって周期性スリープモードに入り、一方ONU100は、ドーズ状態S3からチェック状態S4へ遷移する。
図2による実施形態は、スリープ状態S2およびドーズ状態S3を含む4つの状態S1、S2、S3、S4だけがONUの動作を効率よく制御するのに必要とされるという点で既存のONU構成よりも特に有利である。また、各実施形態によるONU100は、スリープ状態またはドーズ状態S2およびS3に入るために、数多くの動作状態を遷移することが必要とされない。むしろ、ONU100は、アクティブ状態S1からスリープ状態またはドーズ状態S2およびS3へ直接遷移することができる。また、ONU100は、スリープ状態S2からドーズ状態S3へ変わるときにアクティブ状態S1に入ることが必要とされず、逆の場合も同様である。
図3は、さらなる実施形態によるONU100(図1)の動作状態および対応する状態遷移が示されている、ONU100の状態図を概略的に示す。
前記ONU100が完全動作しており、特にOLT200などの少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素と光信号を交換することができる一次動作状態は、参照符号S1を用いて示されている。
本実施形態によれば、ONU100は、前記ONU100が光受信機Rxおよび光送信機Txを非アクティブ化することができる第1の二次動作状態S5と、前記光受信機Rxがアクティブ化されるとともに前記ONU100は前記光送信機Txを非アクティブ化することができる第2の二次動作状態S6とで動作するように構成されている。状態S5は、図2の本実施形態のスリープ状態S2に類似してスリープ状態として示され得、一方、図2の本実施形態のドーズ状態S3に類似して、状態S6はドーズ状態として示され得る。
図2の本実施形態とは対照的に、図3の本実施形態は、第1の三次状態S7がスリープ状態S5と関連しているとともに、第2の三次状態S8がドーズ状態S6と関連している2つの三次状態S7、S8を与える。
本実施形態によれば、ONU100は、一次動作状態S1へ遷移することなく第1の二次動作状態S5から第2の二次動作状態S6へおよび/または逆の場合も同様に遷移するように構成されている。より正確には、本実施形態によれば、前記ONU100は、前記第1の三次動作状態S7を介して第1の二次動作状態S5から第2の二次動作状態S6へ遷移するように構成され、および/または前記第2の三次動作状態S8を介して第2の二次動作状態S6から第1の二次動作状態S5へ遷移するように構成されている。
好ましい実施形態によれば、前記ONU100は、前記第1の三次動作状態S7に前記光送信機Txを非アクティブ化するように構成されており、それによって電力消費量の低減が達成されている。特に好ましい実施形態によれば、状態S7中、前記光送信機Txは、常にオフである。
さらなる実施形態によれば、図3のアクティブ状態S1は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− アクティブ状態S1は、ONU100の通常動作を表す。受信機Rxと送信機Txの両方がアクティブ化されるので、通常、ONU100は、フルパワーを消費し、2方向にデータを転送する能力を有する。低い(より低い)パワー状態S5およびS6への遷移が許可される。これらの状態へ遷移すると、ONU100は、OLT200へスリープリクエスト(アウェイク)メッセージを送信することができる。
− アクティブ状態S1は、ONU100の通常動作を表す。受信機Rxと送信機Txの両方がアクティブ化されるので、通常、ONU100は、フルパワーを消費し、2方向にデータを転送する能力を有する。低い(より低い)パワー状態S5およびS6への遷移が許可される。これらの状態へ遷移すると、ONU100は、OLT200へスリープリクエスト(アウェイク)メッセージを送信することができる。
さらなる実施形態によれば、図3のスリープ状態S5は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− ONU100は、局所刺激に基づいてウェイクアップする能力を保持する。好ましくは、この状態は、局所ウェイクアップ指示LWIの到着によって切り詰められない場合、期間T_スリープの間持続する。この状態を出る前に、好ましくは、ONU100は、フルパワーにされ、同期され、USおよびDSトラフィックと制御との両方に応じることができることを確実にする。これは、例えば、スリープ状態S5をやめるときに、送信機Txおよび受信機Rxをアクティブ化することによって達成することができる。しかしながら、スリープ状態S5中(すなわち、スリープ状態をやめるために準備をするのは別として)、電力消費量の所望の減少を達成するために、RxおよびTxは、通常非アクティブ化されることに留意されたい。
− ONU100は、局所刺激に基づいてウェイクアップする能力を保持する。好ましくは、この状態は、局所ウェイクアップ指示LWIの到着によって切り詰められない場合、期間T_スリープの間持続する。この状態を出る前に、好ましくは、ONU100は、フルパワーにされ、同期され、USおよびDSトラフィックと制御との両方に応じることができることを確実にする。これは、例えば、スリープ状態S5をやめるときに、送信機Txおよび受信機Rxをアクティブ化することによって達成することができる。しかしながら、スリープ状態S5中(すなわち、スリープ状態をやめるために準備をするのは別として)、電力消費量の所望の減少を達成するために、RxおよびTxは、通常非アクティブ化されることに留意されたい。
さらなる実施形態によれば、「スリープ認識状態」としても示される得る図3の状態S7は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− この状態は、局所刺激LWIによって、またはスリープ許可(オフ)(SA(オフ))またはOLTからの強制ウェイクアップ指示(FWI)メッセージの受信によって、切り詰められない場合、期間T_Sawareの間持続する。(代替として、下流のトラフィックの利用可能性を探るだけにこの状態を用いるときに、スリープ認識状態S7は、RxをオンおよびTxをオフだけさせることができる)。
− この状態は、局所刺激LWIによって、またはスリープ許可(オフ)(SA(オフ))またはOLTからの強制ウェイクアップ指示(FWI)メッセージの受信によって、切り詰められない場合、期間T_Sawareの間持続する。(代替として、下流のトラフィックの利用可能性を探るだけにこの状態を用いるときに、スリープ認識状態S7は、RxをオンおよびTxをオフだけさせることができる)。
さらなる実施形態によれば、「ドーズ状態」として示すこともできる図3の状態S6は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− ONUは、局所刺激あるいはドーズ許可(オフ)−DA(オフ)−またはOLTからのFWIの受信に基づいてウェイクアップする能力を保持しつつ、DS信号をリッスンし、アクセス(PONインタフェース)からホームネットワーク(UNI)へDSトラフィックを転送する。好ましくは、受信機Rxは状態S6においてアクティブ化され、一方、送信機Txは非アクティブ化され得る。この状態を出る前に、ONUは、フルパワーにされ、USトラフィックとDSトラフィックの制御の両方に対応できることを確実にする。
− ONUは、局所刺激あるいはドーズ許可(オフ)−DA(オフ)−またはOLTからのFWIの受信に基づいてウェイクアップする能力を保持しつつ、DS信号をリッスンし、アクセス(PONインタフェース)からホームネットワーク(UNI)へDSトラフィックを転送する。好ましくは、受信機Rxは状態S6においてアクティブ化され、一方、送信機Txは非アクティブ化され得る。この状態を出る前に、ONUは、フルパワーにされ、USトラフィックとDSトラフィックの制御の両方に対応できることを確実にする。
さらなる実施形態によれば、「ドーズ認識状態」としても示され得る図3の状態S8は、以下の基準のうちの1つまたは複数によって特徴付けることができる:
− この状態は、局所刺激LWIまたはDA(オフ)の受信またはOLTからのFWIによって切り詰められない場合、期間T_Dawareの間持続する。好ましくは、受信機Rxと送信機Txの両方は、状態S8中にアクティブ化される。
− この状態は、局所刺激LWIまたはDA(オフ)の受信またはOLTからのFWIによって切り詰められない場合、期間T_Dawareの間持続する。好ましくは、受信機Rxと送信機Txの両方は、状態S8中にアクティブ化される。
以下の表4は、いくつかの実施形態により使用され得るパワー管理パラメータを備える。
以下の説明において、図3の状態図に関連したさらなる有利な実施形態が示されている。一実施形態によれば、まず、ONU100(図1)は、アクティブ状態S1(図3)にあることが仮定される。
一実施形態によれば、ONU100がOLT200からスリープ_許可(オン)(「SA(オン)」)メッセージを受信する場合、ONU100は、期間T_sleepの間、スリープ状態S5(遷移t15参照)(周期性スリープモードが開始できる)に遷移する。
ある実施形態によれば、T_sleepの後、ONU100は、局所ウェイクアップ指示(LWI)/スリープリクエスト(アウェイク)(SR(アウェイク))メッセージが刺激されていない場合、あるいはONU100がSA(オフ)またはOLT200からのFWIメッセージを受信していない場合、期間T_Sawareの間スリープ認識状態S7(遷移t57)に遷移する。ONU100がスリープ認識状態S7中にそれらのメッセージを受信する場合は、一実施形態によれば、スリープ認識状態は直ちに終わり、ONU100はアクティブ状態S1(遷移t71を参照)に遷移する。しかしながら、ONU100がスリープ認識状態中にOLT200からドーズ_許可(DA(オン))メッセージを受信する場合、その状態において期間T_Sawareの後、それはドーズ状態(遷移t76を参考)に遷移し、周期性ドーズモードが開始できる。加えて、スリープ状態S5中、ONU100は、OLT200へLWI/SR(アウェイク)メッセージを送信することによって周期性スリープモードを終わらせることができ、次いでONU100は、アクティブ状態S1への遷移t51によって遷移することができる。
ある実施形態によれば、アクティブ状態S1を発端として、ONU100がOLT200からドーズ_許可(オン)(DA(オン))メッセージを受信する場合、ONUは、遷移t16によってドーズ状態S6に変遷し、周期性ドーズモードは期間T_listenの間に開始することができる(周期性ドーズモードは、例えば、遷移t68、t86による状態S6とS8の間の周期的遷移によって特徴付けられることができる)。T_listenの後、ONU100は、局所ウェイクアップ指示(LWI)/スリープリクエスト(アウェイク)(SR(アウェイク))メッセージが刺激されない場合、またはONUがOLTからDA(オフ)/FWIメッセージを受信しない場合、期間T_Dawareの間ドーズ認識状態S8(矢印t68を参照)へ遷移する。ONUがドーズ認識状態S8中にこれらのメッセージを受信する場合、ドーズ認識状態S8は、直ちに終えられ、ONU100は遷移t81によってアクティブ状態S1へ遷移する。しかしながら、ONUがドーズ認識状態S8中にOLTからSA(オン)メッセージを受信する場合、その状態S8における期間T_Dawareの後に、それは遷移t85を介してスリープ状態S5へ遷移し、例えば、遷移t57、t75によって状態S5、S7の間の周期的遷移によって特徴付けられ得る周期性スリープモードを開始することができる。
ある実施形態によれば、ドーズ状態S6中、ONU100は、OLT200へLWI/SR(アウェイク)メッセージを送信することによって周期性ドーズモードを終えることができ、そして、ONU100は、遷移t61を介してアクティブ状態へ遷移することができる。さらに、ONU100はDA(オフ)またはOLT200からのFWIメッセージを受信した場合、アクティブ状態S1へ遷移することが強制される。
ある実施形態によれば、アクティブ状態S1中、ONU100がOLT200からSA(オン)またはDA(オン)メッセージを受信した場合、ONU100は、スリープ状態S5またはドーズ状態S6へそれぞれ遷移し、上記手順は繰り返され得る。
ある実施形態によれば、状態S5、S6、S7、S8にあるONU100は、ONU100が現在OLT200と通信していなくてもOLT200で登録されたままであり得る。加えて、OLT200は、例えば、スリープ/ドーズ期間が終了するのを待つことなくONUがスリープ状態にあろうとドーズ状態にあろうとDBAサイクルごとにONU100がOLTへ帯域リクエストを送信することができるように、少なくとも最小の上流帯域を各登録ONU100に一貫性をもって割り当てることができる。したがって、ONUは、例えば、LWI/SR(アウェイク)ビットによって表される対応する指示が現れるときはいつでも低パワー消費モードを終えることができる。
さらなる実施形態によれば、T_listenは、XG−PON基準のリッスン状態における「Tsleep」パラメータと同様であるように選ばれ得る。さらなる実施形態によれば、パラメータT_sleepおよびT_listenは、互いに異なるものであり得る。さらなる実施形態によれば、T_Dawareは、XG−PON基準の「ドーズ認識」状態についての「Taware」パラメータと同様であるように選ばれ得る。さらなる実施形態によれば、T_SawareおよびT_Dawareは、互いに異なるものであり得る。
以下の表5は、いくつかの実施形態により使用され得るONUの状態マシンへの入力パラメータを含む。
ある実施形態によれば、SA(オン)、SA(オフ)、DA(オン)、およびDA(オフ)情報(例えば、ビット)は、OLT200によって制御することができ、LWIイベントは、ONUの三次刺激から概念的に得ることができる。
以下の表6は、いくつかの実施形態により、好ましくは図3の状態図に関連しているそのような実施形態により使用され得るONU状態遷移および出力情報を含む。
以下の点に留意されたい:表6のアスタリスク(「*」)は自己遷移を示し、斜線付きセルは、所与の状態において入力が適切でないことを意味する。
さらなる実施形態によれば、上記の表6に挙げられたパラメータは、以下の基準に基づいて設定されていると仮定される:
− LWI/SR(アウェイク):USトラフィックが到着するときに、LWIビットが設定され、ONU100はSR(アウェイク)をOLT200へ送信する。
− SA(オン): * 最初に(ONUはアクティブ状態S1にあり、低パワーモードに属する任意の状態S5からS8に今までなったことがないとき)、SA(オン)ビットは、OLT200が期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信せず(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、かつτの終わりに下流(DS)トラフィックがないときに設定される。* ONU100が低パワーモードに属する任意の状態S5からS8からUS伝送の間およびUSトラフィック伝送の終わりのアクティブ状態S1へ遷移するとき、DSトラフィックはない。* ONUはドーズ状態S6(図3)であり、期間τ1≦TListenの間にDSトラフィックがなく、次いで、SA(オン)ビットは、ONU100がドーズ状態S6からドーズ認識状態S8へ遷移するときに、OLT200からへONU100送信される。ここで、周期性ドーズモードがUSトラフィックによって切り詰められてないと例示的に仮定される。
− DA(オン):* 最初に(ONUはアクティブ状態S1にあり、低パワーモードに属する任意の状態S5からS8に今までなかった)、DA(オン)ビットは、OLTが期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信せず(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、かつτの終わりに下流(DS)トラフィックがあるときに設定される。* ONUが低パワーモードに属する任意の状態S5からS8からUS伝送の間およびUSトラフィック伝送の終わりのアクティブ状態S1へ遷移するときに、DSトラフィックがある。* ONUは、(スリープ状態S5またはスリープ認識状態S7のいずれか一方における)周期性スリープモードにあり、ONU100へ向けられるDSトラフィックがある場合、以下のスリープ認識状態において、DA(オン)ビットは、OLT200からONU100へ送信される。ここで、周期性スリープモードはUSトラフィックによって切り詰められていないと仮定される。
− LWI/SR(アウェイク):USトラフィックが到着するときに、LWIビットが設定され、ONU100はSR(アウェイク)をOLT200へ送信する。
− SA(オン): * 最初に(ONUはアクティブ状態S1にあり、低パワーモードに属する任意の状態S5からS8に今までなったことがないとき)、SA(オン)ビットは、OLT200が期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信せず(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、かつτの終わりに下流(DS)トラフィックがないときに設定される。* ONU100が低パワーモードに属する任意の状態S5からS8からUS伝送の間およびUSトラフィック伝送の終わりのアクティブ状態S1へ遷移するとき、DSトラフィックはない。* ONUはドーズ状態S6(図3)であり、期間τ1≦TListenの間にDSトラフィックがなく、次いで、SA(オン)ビットは、ONU100がドーズ状態S6からドーズ認識状態S8へ遷移するときに、OLT200からへONU100送信される。ここで、周期性ドーズモードがUSトラフィックによって切り詰められてないと例示的に仮定される。
− DA(オン):* 最初に(ONUはアクティブ状態S1にあり、低パワーモードに属する任意の状態S5からS8に今までなかった)、DA(オン)ビットは、OLTが期間τの間にSR(アウェイク)メッセージを受信せず(τの間にUSトラフィックがないことを意味する)、かつτの終わりに下流(DS)トラフィックがあるときに設定される。* ONUが低パワーモードに属する任意の状態S5からS8からUS伝送の間およびUSトラフィック伝送の終わりのアクティブ状態S1へ遷移するときに、DSトラフィックがある。* ONUは、(スリープ状態S5またはスリープ認識状態S7のいずれか一方における)周期性スリープモードにあり、ONU100へ向けられるDSトラフィックがある場合、以下のスリープ認識状態において、DA(オン)ビットは、OLT200からONU100へ送信される。ここで、周期性スリープモードはUSトラフィックによって切り詰められていないと仮定される。
以下の略は、簡単にするために以下説明される図6aから図7eの時間ダイアグラムに使用されている:TS<−>T_sleep、TSA<−>T_Saware、TL<−>T_listen、TDA<−>T_Daware。
さらなる実施形態によれば、ONU100は最初にアクティブ状態S1にあると仮定されている。そして、図6aから図7eを参照して下記で論じる時間ダイアグラムが得られ得る。
図6aは、ある実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。最初に、時間t0において、ONU100は、アクティブ状態S1(図3)にある。時間間隔τ中にUSがなくおよび前記時間間隔τの終わりにDSがない場合、OLT200は、ONU100が周期性スリープモードに入ることを可能にする。(OLT200が一定期間、例えば、τよりも長いわずかの時間、ONU100からSR(アウェイク)メッセージを受信しない場合、OLTは、USトラフィックがないことを知る)。図6aから見ることができるように、USトラフィックがスリープ状態S5中に時間t20において到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定され、ONU100はアクティブ状態S1に遷移し、全てのUSトラフィックを送信するためにそこに留まる。全てのUSトラフィックの送信後、時間t21において、もうDSトラフィックがない場合、OLTは、SA(オン)メッセージを送信することによってONUが再びスリープモードへ遷移することを可能にする。
図6bは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。現在、USトラフィックは、スリープ状態中に時間t20に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定することができ、ONU100はアクティブ状態S1(図3)へ遷移し、全てのUSトラフィックを送信するためにそこに留まる。全てのUSトラフィックを送信後、時間t21’においてDSトラフィックがある場合、OLTは、DA(オン)メッセージを送信することによってONUが周期性ドーズモードへ遷移することを可能にする。
図6cは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図6cから見ることができるように、USトラフィックがスリープ認識状態中に時間t22において到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定でき、ONU100はアクティブ状態S1に遷移し、全てのUSトラフィックを送信するためにそこに留まる。全てのUSトラフィックの送信後、DSトラフィックがなく、次いでOLTは、SA(オン)メッセージを送信することによって、ONUが再び周期性スリープモードへ遷移することを可能にする。
図6dは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図6dから見ることができるように、時間t23において、USトラフィックがスリープ認識状態S7(図3)中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定でき、ONU100はアクティブ状態S1に遷移し、全てのUSトラフィックを送信するためにそこに留まる。全てのUSトラフィックの送信後、終わりにDSトラフィックがあり、OLT200は、ONU100が、DA(オン)メッセージを送信することによって周期性ドーズモードへ遷移することを可能にする。図6dにやはりみられるように、周期性ドーズモードにおいて、ONU100の電力消費量は、スリープ状態S5におけるよりも大きく、しかしアクティブ状態S1よりも小さい。
図6eは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図6eから見ることができるように、時間t24において、DSトラフィックがスリープ状態S5中に到着する。ONU100がスリープ認識状態S7にその後遷移するとき、時間t25において、OLT200からONU100へDA(オン)メッセージが送信されることによってそれはDSトラフィックの通知がされる。次いで、T_Saware(略:図6e中の「TSA」)が終了した後、ONU100は、DSトラフィックを転送するためにドーズ状態S6へ遷移する。
図6fは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図6fから見ることができるように、時間t26において、DSトラフィックがスリープ認識状態S7中に到着し、ONUは、時間t27において続くスリープ認識状態でDA(オン)メッセージがOLT200から送信されることによって通知される。そして、T_Sawareの終了後、ONUは、DSトラフィックを進めるためにドーズ状態S6へ遷移する。
さらなる実施形態によれば、時間間隔τ中にUSがないが、時間間隔τの終わりにDSがある場合、OLTは、ONUが周期性ドーズモードに入ることを可能にする。
図7aは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図7aから見ることができるように、時間t30において、USトラフィックがドーズ状態S6中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定でき、ONU100は全てのUSトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1に遷移する。USトラフィック送信の終わりに、DSトラフィックがあり、次いでOLTは、DA(オン)メッセージを送信することによってONUが周期性ドーズモードを続けることを可能にする。
図7bは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図7bから見ることができるように、時間t30において、USトラフィックがドーズ状態S6中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定でき、ONU100は、全てのUSトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1へ遷移する。USトラフィック伝送の終わりに、DSトラフィックがなく、次いでOLTは、SA(オン)メッセージを送信することによってONUが周期性スリープモードに入ることを可能にする。周期性スリープモードは時間t31に開始し、遷移t57を介してスリープ状態S5からスリープ認識状態S7へ(図3)および遷移t75を介して逆の場合も同様に、ONU100が周期的に遷移することによって特徴付けられる。
図7cは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図7cから見ることができるように、時間t32において、USトラフィックがドーズ認識状態中に到着し、LWI/SR(アウェイク)ビットが設定でき、ONU100は、全てのUSトラフィックを処理するためにアクティブ状態へ遷移する。US伝送の終わりにおいて、DSトラフィックがあり、したがって、OLTは、DA(オン)メッセージを送信することによってONUが周期性ドーズモードを続けることを可能にする。
図7dは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図7dから見ることができるように、時間t33において、USトラフィックがドーズ認識状態S8中に到着し、ONU100は、全てのUSトラフィックを処理するためにアクティブ状態S1に遷移する。USトラフィック伝送の終わりにおいて、DSトラフィックがなく、続いてOLTは、ONUが、SA(オン)メッセージを送信することによって周期性スリープモードに入ることを可能にする。
図7eは、さらなる実施形態によるONU100の電力消費量の時間ダイアグラムを示す。図7eから見ることができるように、ONU100がドーズ状態S6にある間に、時間t34において、時間間隔τ1中にDSがなく、ドーズ認識状態S8への遷移後、ONU100は、OLTからSA(オン)メッセージを受信し、これによってONUが周期性スリープモードに入るのを可能にする。次いで、時間t35において、ONUは、スリープ状態に遷移する。
図3による本実施形態は、スリープ状態S5およびドーズ状態S6を含む5つの状態S1、S5、S6、S7、S8だけがONUの動作を効率よく制御するのに必要されるという点で既存のONU構成よりも特に有利である。また、各実施形態によるONU100は、スリープ状態またはドーズ状態S5およびS6に入るために、数多くの動作状態を遷移することが必要とされない。むしろ、ONU100は、アクティブ状態S1からスリープ状態またはドーズ状態S5およびS6へ直接遷移することができる。また、ONU100は、スリープ状態S5からドーズ状態S6へ変わるときにアクティブ状態S1に入ることが必要とされず、逆の場合も同様である。
現在の従来のXG−PON基準におけるパワー管理と比較すると、各実施形態は、以下の利点を有する:
1)各実施形態による原理は、ONUスリープおよび目覚め(awake)周期の正確なスケジューリングおよび制御を可能にし、これは、複数のONU100がスリープモードをアクティブ化できる場合に特に有利である。各実施形態による原理は、OLT200とONU100の間で(スリープおよび目覚め期間に関して)適切なタイミング調整を確実にするのも助ける。
2)各実施形態による原理は、フルパワー状態S1から低パワー状態S2、S3、S5、S6への素早い遷移を可能にし、中間ステップをなくし、したがってより良いパワー節約をもたらす。
3)各実施形態による原理は、低パワーモードS2、S3;S5、S6の間の素早い遷移を可能にし、これによってトラフィック変化に素早く反応するのを助け、したがってサービスの品質(QoS)を改善する。
4)各実施形態による原理は、ONU状態マシンにおけるより少ない状態、およびOLTとONUの間のより少ないメッセージ交換を要求するので、複雑さが少なくなる。
1)各実施形態による原理は、ONUスリープおよび目覚め(awake)周期の正確なスケジューリングおよび制御を可能にし、これは、複数のONU100がスリープモードをアクティブ化できる場合に特に有利である。各実施形態による原理は、OLT200とONU100の間で(スリープおよび目覚め期間に関して)適切なタイミング調整を確実にするのも助ける。
2)各実施形態による原理は、フルパワー状態S1から低パワー状態S2、S3、S5、S6への素早い遷移を可能にし、中間ステップをなくし、したがってより良いパワー節約をもたらす。
3)各実施形態による原理は、低パワーモードS2、S3;S5、S6の間の素早い遷移を可能にし、これによってトラフィック変化に素早く反応するのを助け、したがってサービスの品質(QoS)を改善する。
4)各実施形態による原理は、ONU状態マシンにおけるより少ない状態、およびOLTとONUの間のより少ないメッセージ交換を要求するので、複雑さが少なくなる。
本明細書および図面は、本発明の原理を示すものに過ぎない。したがって、明示的に説明されていないまたは本明細書中に示されていないが、本発明の原理を具体化し、本発明の精神および範囲内に含まれる様々な構成を当業者は工夫することができることを理解されよう。さらに、本明細書中に挙げられた全ての例は、当技術分野を進歩させることに対して発明者が寄せた原理および概念を読者が理解するのを助ける教示目的のために過ぎず、そのように具体的に記載した例および条件に対する限定ではないものとして解釈されるべきであることが主として明確に意図される。さらに、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにその特定の例を記載する本明細書の全ての陳述は、その均等物を包含するものとする。
本明細書中の任意のブロック図は、本発明の原理を具体化する例示的回路の概念的な図を表すことを当業者により理解されたい。同様に、任意のフローチャート、流れ図、状態遷移図、疑似コードなどは、コンピュータ可読媒体に実質的に表され、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されていようとなかろうと、そのようなコンピュータまたはプロセッサによってそのように実行される様々なプロセスを表すことが理解されよう。
Claims (12)
- 光ネットワーク要素(100)、特に受動光ネットワーク(PON)(1000)のための光ネットワークユニット(ONU)(100)であって、前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)が少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素(200)、特にPON(1000)の光回線終端装置(200)と光信号を交換することができる一次動作状態(S1)で動作するように構成され、前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)の電力消費量が前記一次動作状態(S1)に比較して低い少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、一次動作状態(S1)から前記少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3;S5、S6)へ直接遷移するように構成されている、光ネットワーク要素(100)。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)が光受信機(Rx)および光送信機(Tx)を非アクティブ化することができる第1の二次動作状態(S2;S5)と、前記光受信機(Rx)がアクティブ化されるとともに前記光ネットワーク要素(100)が前記光送信機(Tx)を非アクティブ化することができる第2の二次動作状態(S3;S6)とで動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、第1の二次動作状態(S2;S5)から第2の二次動作状態(S3;S6)へおよび/または逆の場合も同様に一次動作状態(S1)へ遷移することなく遷移するように構成されている、請求項1に記載の光ネットワーク要素(100)。
- 前記光ネットワーク要素(100)は第1の三次動作状態(S4)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、前記第1の三次動作状態(S4)を介して第1の二次動作状態(S2)から第2の二次動作状態(S3)へおよび/または逆の場合も同様に遷移するように構成されている、請求項2に記載の光ネットワーク要素(100)。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、電力消費量を低減させるために、一次動作状態(S1)と比較して前記第1の三次動作状態(S4)内で減じられた機能を提供するように構成されており、特にパケットプロセッサの機能は、前記第1の三次動作状態(S4)において非アクティブ化されている、請求項3に記載の光ネットワーク要素(100)。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、第1の三次動作状態(S7)および第2の三次動作状態(S8)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、第1の二次動作状態(S5)から第2の二次動作状態(S6)へ前記第1の三次動作状態(S7)を介して遷移するように構成されており、および/または前記光ネットワーク要素(100)は、第2の二次動作状態(S6)から第1の二次動作状態(S5)へ前記第2の三次動作状態(S8)を介して遷移するように構成されている、請求項2に記載の光ネットワーク要素(100)。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、前記光送信機(Tx)を前記第1の三次動作状態(S7)で非アクティブ化するように構成されている、請求項5に記載の光ネットワーク要素(100)。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、さらなる光ネットワーク要素(200)、特に前記光回線終端装置(200)から光ネットワーク要素(100)が前記少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3;S5,S6)へ遷移すべきと指示する命令を受信し、前記命令を受信すると、前記少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3;S5,S6)へ遷移(t12、t13;t15、t16)するように構成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の光ネットワーク要素(100)。
- 光ネットワーク要素(100)、特に受動光ネットワーク(PON)(1000)のための光ネットワークユニット(ONU)(100)を動作させる方法であって、前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)が少なくとも1つのさらなる光ネットワーク要素(200)、特にPON(1000)の光回線終端装置(200)と光信号を交換することができる一次動作状態(S1)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)の電力消費量が前記一次動作状態(S1)に比較して低い少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、一次動作状態(S1)から前記少なくとも1つの二次動作状態(S2、S3;S5、S6)へ直接遷移する、方法。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、前記光ネットワーク要素(100)が光受信機(Rx)および光送信機(Tx)を非アクティブ化することができる第1の二次動作状態(S2;S5)と、前記光受信機(Rx)がアクティブ化されるとともに前記光ネットワーク要素(100)が前記光送信機(Tx)を非アクティブ化することができる第2の二次動作状態(S3;63)とで動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、第1の二次動作状態(S2;S5)から第2の二次動作状態(S3;63)へおよび/または逆の場合も同様に一次動作状態(S1)へ遷移することなく遷移する、請求項8に記載の方法。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、第1の三次動作状態(S4)で動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、第1の二次動作状態(S2)から第2の二次動作状態(S3)へおよび/または逆の場合も同様に前記第1の三次動作状態(S4)を介して遷移する、請求項9に記載の方法。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、第1の三次動作状態(S7)と第2の三次動作状態(S8)とで動作するように構成されており、前記光ネットワーク要素(100)は、第1の二次動作状態(S5)から第2の二次動作状態(S6)へ前記第1の三次動作状態(S4)を介して遷移し、および/または前記光ネットワーク要素(100)は、第2の二次動作状態(S6)から第1の二次動作状態(S5)へ前記第2の三次動作状態(S8)を介して遷移する、請求項9に記載の方法。
- 前記光ネットワーク要素(100)は、前記光送信機(Tx)を前記第1の三次動作状態(S7)で非アクティブ化する、請求項11に記載の方法。
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