JP2018207457A - 光端局装置、光終端装置、及び通信制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ネットワークの節電性能を改善することができる光端局装置、光終端装置、及び通信制御方法を提供する。【解決手段】 光端局装置は、伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記複数の第1基地局をそれぞれ制御する制御装置との間の通信を中継する中継処理部と、前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継処理部が中継する通信から検出する検出部と、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御する制御部とを有する。【選択図】図2
Description
本件は、光端局装置、光終端装置、及び通信制御方法に関する。
スマートフォンなどの移動体端末の普及に伴って、移動体端末を無線通信ネットワークに接続する基地局が増加している。とりわけ、マクロセルをカバーするマクロセル基地局の局所的な帯域不足を補うため、マクロセルに重なるスモールセルをカバーするスモールセル基地局が増加している(例えば特許文献1参照)。
また、多数の基地局と上位側の装置を結ぶモバイルバックホールネットワークとして、光ファイバの設置コストが低いPON(Passive Optical Network)が用いられる場合がある(例えば特許文献2及び3参照)。例えば、IEEE(the Institute of Electrical and Electrics Engineers, Inc.)802.3ahには、イーサネット(登録商標、以下同様)に準ずる1(Gbps)以上のGE(Gigabit Ethernet)−PONに関する技術が規定されている(Ethernetは 登録商標、以下同様)。
PONは、光端局装置及び複数の光終端装置が、光を分岐する光カプラを介して接続されたスター型のアクセス系光ネットワークである。光端局装置はOLT(Optical Line Termination)などと呼ばれ、光終端装置はONU(Optical Network Unit)などと呼ばれる。モバイルバックホールネットワークとしてPONを用いた場合、光ファイバの設置コストの低減だけでなく、1台のOLTにより複数の基地局のトラフィックを伝送できるという利点が得られる。
スモールセル基地局が増加するほど、スモールセル基地局同士の電波干渉は顕著となり、通信品質が低下するおそれがある。このため、例えば、リンク中の移動体端末数が少ないスモールセル基地局をスリープ制御することにより、電波干渉の影響を低減するとともにスモールセル基地局の消費電力を低減することが考えられる。
ここで、複数のスモールセル基地局がPONを介し上位側の装置に接続される場合、スモールセル基地局のスリープ制御に連携するように、そのスモールセル基地局に接続されたONUをスリープ制御することで、ネットワーク全体でさらに消費電力を低減することが可能である。
しかし、例えば特許文献2に記載されているように、eNBからの情報に基づきONUがスリープ設定される場合、ONUは、スリープ設定の解除に備える必要から、消費電力の大きいeNB側の送受信回路の電源供給を長時間停止することが難しい。このため、ONUは、例えば周期的にeNB側の送受信回路に電源供給を行う必要がある。
また、例えば特許文献3に記載されているように、OLTが、監視制御システムの停波指示対象の基地局に応じたONUを待機状態に制御する場合、監視制御システムは、停波中の基地局の状態を検出できないため、停波中の基地局を稼働状態に戻すための判断ができない。このため、OLTは、監視制御システムが基地局の状態を検出するため、ONUを周期的に稼働状態に戻す必要がある。
このように、ONUのスリープ制御には、時間的な制限のため、ネットワークを有効に低消費電力化することができないという問題がある。
そこで本件は、ネットワークの節電性能を改善することができる光端局装置、光終端装置、及び通信制御方法を提供することを目的とする。
1つの態様では、光端局装置は、伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記複数の第1基地局をそれぞれ制御する制御装置との間の通信を中継する中継処理部と、前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継処理部が中継する通信から検出する検出部と、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御する制御部とを有する。
1つの態様では、光終端装置は、第1基地局と通信する第1通信処理部と、前記第1基地局のセルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記第1基地局を制御する制御装置に接続される光端局装置と、前記光端局装置の分岐した伝送路を介し通信する第2通信処理部と、前記制御装置から前記第1基地局に対するスリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送する転送処理部と、前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定する設定処理部とを有する。
1つの態様では、通信制御方法は、光端局装置に接続された制御装置が、前記光端局装置の伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局を、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき制御し、前記光端局装置は、前記複数の第1基地局と前記制御装置の間の通信を中継し、前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継する通信から検出し、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御し、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置は、第1通信処理部により前記複数の第1基地局の1つと通信し、第2通信処理部により前記光端局装置と前記伝送路を介して通信し、前記複数の第1基地局の1つに対する前記スリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送し、前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定する方法である。
1つの側面として、ネットワークの節電性能を改善することができる。
図1は、ネットワークの一例を示す構成図である。ネットワークには、OLT1と、複数のONU(#1〜#N(正の整数))2と、複数の小型基地局(#1〜#N)3と、大型基地局4と、RNC(Radio Network Controller)5と、複数の移動体端末Tとが含まれる。
OLT1及び複数のONU2は、分岐した光ファイバ9を介して接続されることによりPONを構成する。PONは、無線通信ネットワークにおける小型基地局3とRNC5を結ぶモバイルバックホールネットワークとして用いられる。この構成により、PONは、RNC5と小型基地局3の間の通信を中継する。なお、PONとしては、一例としてIEEE802.3ahに規定されたGE−PONが挙げられるが、これに限定されない。
OLT1は、例えば通信事業者の局舎内に設置される光端局装置であり、ONU2は、例えば屋外のキャビネットなどに収容される光終端装置である。OLT1は、伝送路の一例である光ファイバ9を介し複数のONU2に接続されている。光ファイバ9は、光スプリッタ8により複数本に分岐する。各ONU2は光ファイバ9の分岐先にそれぞれ接続されている。
各ONU2は、例えばLAN(Local Area Network)を介して小型基地局3に接続されている。各小型基地局3は、第1基地局の一例であり、スモールセルSC(点線の丸を参照)をカバーし、スモールセルSC内の移動体端末Tとリンクして通信する。なお、移動体端末Tとしては、例えばスマートフォンが挙げられるが、これに限定されない。
大型基地局4は、第2基地局の一例であり、各小型基地局3のスモールセルSCと重なるマクロセルMC(点線の丸を参照)をカバーする。このため、マクロセルMCは、全てのスモールセルSCより広い領域を有する。なお、マクロセルMC及びスモールセルSCはセルの一例である。
大型基地局4としては例えばマクロセル基地局が挙げられ、小型基地局3としては例えばスモールセル基地局が挙げられる。小型基地局3は、大型基地局4の局所的な帯域不足を補うために設けられる。
大型基地局4は、マクロセルMC内の移動体端末Tのうち、小型基地局3とリンク中の移動体端末Tを除いた移動体端末Tとリンクして通信する。ただし、大型基地局4は、自装置とリンクしていない移動体端末Tであっても、例えばマクロセルMC内の移動体端末Tから出力される電波から、移動体端末Tの位置や状態などを検出することができる。大型基地局4は、検出結果から、例えばスモールセルSCごとの移動体端末Tの数を示す端末情報を生成する。
RNC5は、点線で示されるように、大型基地局4と所定のネットワークを介して通信する。RNC5は、大型基地局4から各種の情報を取得し、その情報に基づいて各小型基地局3を制御する。RNC5は、小型基地局3に対し、例えば、通信チャネルの設定、帯域の設定、及びスリープ制御などを行う。
また、RNC5は、PONを介して各小型基地局3と通信する。このため、RNC5はOLT1のSNI(Service Network Interface)に接続され、小型基地局3は、光ファイバ9の分岐先のONU2のUNI(User Network Interface)に接続される。なお、RNC5は、複数の小型基地局3を制御する制御装置の一例である。
PONは、OLT1及び複数のONU2が光カプラ8を介して接続されたスター型のアクセス系光ネットワークである。このため、モバイルバックホールネットワークとしてPONを用いた場合、光ファイバ9の設置コストの低減だけでなく、1台のOLTにより複数の小型基地局3のトラフィックを伝送できるという利点が得られる。
本明細書では、OLT1から各ONU2に向かう伝送方向を「下り方向」と表記し、各ONU2からOLT1に向かう伝送方向を「上り方向」と表記する。OLT1と各ONU2の間には、所定のシーケンスにより1以上の論理リンク(LL: Logical Link)が確立される。OLT1は、各ONU2に下りフレームFdを送信し、各ONU2は、OLT1に上りフレームFuを送信する。下りフレームFd及び上りフレームFuには、OLT1及びONU2により論理リンクを識別するLLID(Logical Link Identifier)が付与される。
各ONU2は、OLT1から論理リンクごとに指定されたタイミングで上りフレームFuを送信する。このため、各ONU2から送信された上りフレームFu(#1)〜Fu(#n)同士が光ファイバ9内で衝突することはない。
また、OLT1は、各ONU2宛ての下りフレームFdを時分割多重して送信する。各ONU2は、LLIDに基づき自装置宛ての下りフレームFdだけを選択して小型基地局3に送信し、他のONU2宛ての下りフレームFdを廃棄する。このため、下りフレームFdは、RNC5からPONを介し宛先の小型基地局3に伝送される。なお、上りフレームFu及び下りフレームFdとしては、イーサネットフレームが挙げられるが、これに限定されない。
小型基地局3が増加するほど、小型基地局3同士の電波干渉は顕著となり、通信品質が低下するおそれがある。このため、RNC5は、例えば、リンク中の移動体端末数が少ない小型基地局3をスリープ制御することにより、電波干渉の影響を低減するとともに小型基地局3の消費電力を低減する。
RNC5は、例えば、大型基地局4からスモールセルSCごとの移動体端末Tの分布に関する端末情報を取得し、端末情報に基づき小型基地局3を制御する。RNC5は、例えば、スモールセルSC内の移動体端末Tの数が所定数(例えば3台)以下の小型基地局3をスリープ状態に制御する。なお、端末情報は、RNC5が大型基地局4から取得される情報の一例である。
OLT1は、小型基地局3のスリープ制御に連携するように、その小型基地局3に接続されたONU2をスリープ制御することで、ネットワーク全体でさらに消費電力を低減する。以下に、小型基地局3及びONU2のスリープ開始処理のシーケンスを説明する。
図2は、スリープ開始処理の一例を示すシーケンス図である。本例では、1台の小型基地局3及びONU2をスリープ状態とする場合を挙げるが、複数台の小型基地局3及びONU2をスリープ状態とする場合、以下と同様のスリープ処理が繰り返される。
大型基地局4は、移動体端末Tの分布状態を検出して端末情報を生成し、RNC5に送信する。大型基地局4は、RNC5からの要求に応じて端末情報を送信してもよいし、周期的に端末情報を送信してもよい。
RNC5は、端末情報に基づき各小型基地局3のスリープ設定の可否を判定する(符号S1)。RNC5は、ある小型基地局3のスリープ設定が可能であると判定した場合(「スリープ可」参照)、その小型基地局3に対しスリープ状態への移行を指示する信号(以下、「スリープ指示信号」と表記)をOLT1に送信する。なお、スリープ指示信号は、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示の一例である。
OLT1は、RNC5から小型基地局3に下りフレームFdを中継する。OLT1は、下りフレームFdからスリープ指示信号を検出する(符号S2)。スリープ指示信号は、例えば下りフレームFd内の所定の識別子(命令コードなど)に基づき検出される。
次に、OLT1はスリープ指示信号をONU2に送信する。ONU2には、光ファイバ9を介しOLT1と通信するPONインターフェース(PON−IF)2aと、小型基地局3と通信するUNI2bとが設けられている。なお、UNI2bは第1通信処理部の一例であり、PON−IF2aは第2通信処理部の一例である。
ONU2は、PON−IF2aにおいてスリープ指示信号を受信する。スリープ指示信号は、PON−IF2aから、小型基地局3と通信するUNI2bに転送され(点線参照)、UNI2bから小型基地局3に送信される。小型基地局3は、スリープ指示信号に従って稼働状態からスリープ状態に移行する(符号S3)。スリープ状態は、稼働状態より消費電力が少ない状態であり、この定義はONU2についても同様である。
OLT1は、スリープ指示信号の検出に応じ、光ファイバ9を介しONU2の状態をスリープ状態に制御する。より具体的には、OLT1は、ONU2を稼働状態からスリープ状態に移行させる制御信号(以下、「スリープ制御信号」と表記)をONU2に送信する。
ONU2は、PON−IF2aにおいてスリープ制御信号を受信し、スリープ制御信号に従ってUNI2bをスリープ状態に移行させる(符号S4)。次に、ONU2は、スリープ制御の完了を通知する応答信号をOLT1に送信し、PON−IF2aの送信機能だけをスリープ状態に移行させる(符号S5)。これにより、ONU2は、PON−IF2aの送信機能とUNI2bの各状態をスリープ状態とすることができる。
このようにして、スリープ開始処理は実行される。なお、スリープ開始処理は、通信制御方法の一例である。ここで、上りフレームFu及び下りフレームFdの構成について述べる。
図3は、上りフレームFu及び下りフレームFdの例を示す図である。図3の横軸は時間を示す。上りフレームFuには、送信先のONU2に応じたLLID(#1〜#N)が付与されており、下りフレームFdには、送信元のONU2に応じたLLIDが付与されている。
OLT1は、各ONU2を宛先とする下りフレームFdを時分割多重して送信する。また、各ONU2は、OLT1から論理リンクごとに指定されたタイミングt1,t2で上りフレームFuを送信する。上りフレームFuの先頭には、OLT1が上りフレームFuを検出するための同期パタンを含むオーバヘッドOHが付与されている。
また、上りフレームFu及び下りフレームFdには、RNC5と小型基地局3の間で送受信されるユーザフレームと、OLT1とONU2の間で送受信される制御フレームとが含まれる。上りフレームFu及び下りフレームFdは、宛先を示すDA(Destination Address)、送信元を示すSA(Source Address)、フラグ、フレーム種別を示すタイプ、ペイロード、及び誤り訂正符号のFCS(Frame Check Sequence)を有する。なお、フラグは、例えば上りフレームFu及び下りフレームFdにOMCI(Optical network terminal Management and Control Interface)メッセージ(制御メッセージ及び応答メッセージ)が含まれるか否かを示す。
下り方向のユーザフレームの一部のペイロードには、RNC5から小型基地局3に対するスリープ指示信号またはスリープ停止指示信号が収容されている。OLT1は、スリープ指示信号またはスリープ停止指示信号を所定の識別子に基づき検出する。なお、スリープ停止指示信号は、RNC5から小型基地局3に対しスリープ制御の停止を指示する信号である。
また、下り方向の制御フレームのペイロードには、制御メッセージと、メッセージ種別を示すコードが収容されている。制御メッセージには、ONU2の状態をスリープ状態に移行させるスリープ開始メッセージと、ONU2の状態を稼働状態に移行させるスリープ停止メッセージとがある。スリープ開始メッセージは上記のスリープ制御信号に該当し、スリープ停止メッセージは、後述するスリープ停止制御信号に該当する。なお、制御メッセージには、OLT1とONU2の間で論理リンクを確立し、OLT1からONU2にLLIDを割り当てるためのメッセージもある。
また、上り方向の制御フレームのペイロードには、応答メッセージと、メッセージ種別を示すコードが収容されている。応答メッセージは、OLT1からの制御メッセージに対するONU2の応答であり、上記の応答信号に該当する。
次に、小型基地局3及びONU2のスリープ停止処理のシーケンスを説明する。
図4は、スリープ停止処理の一例を示すシーケンス図である。大型基地局4は、移動体端末Tの分布状態を検出して端末情報を生成し、RNC5に送信する。
RNC5は、端末情報に基づき各小型基地局3のスリープ設定の可否を判定する(符号S11)。RNC5は、ある小型基地局3のスリープ設定が可能であると判定した場合(「スリープ不可」参照)、その小型基地局3に対し稼働状態への移行を指示する信号(以下、「スリープ停止指示信号」と表記)をOLT1に送信する。なお、スリープ停止指示信号は、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示の一例である。
OLT1は、下りフレームFdからスリープ停止指示信号を検出する(符号S12)。スリープ停止指示信号は、例えば下りフレームFd内の所定の識別子(命令コードなど)に基づき検出される。
OLT1は、スリープ停止指示信号の検出に応じ、光ファイバ9を介しONU2の状態を稼働状態に制御する。より具体的には、OLT1は、ONU2をスリープ状態から稼働状態に移行させる制御信号(以下、「スリープ停止制御信号」と表記)をONU2に送信する。
ONU2は、PON−IF2aにおいてスリープ停止制御信号を受信し、スリープ停止制御信号に従ってUNI2bを稼働状態に移行させる(符号S13)。次に、ONU2は、スリープ制御の完了を通知する応答信号をOLT1に送信し、PON−IF2aの送信機能を稼働状態に移行させる(符号S14)。これにより、ONU2は、PON−IF2aの送信機能とUNI2bをスリープ状態から稼働状態に戻すことができる。
OLT1は、スリープ停止制御信号の送信後にスリープ停止指示信号をONU2送信する。このため、ONU2は、スリープ停止指示信号の小型基地局3への送信に先立って、PON−IF2aの送信機能とUNI2bが稼働状態に戻すことができる。
ONU2は、PON−IF2aにおいてスリープ停止指示信号を受信する。スリープ停止指示信号は、PON−IF2aからUNI2bに転送され(点線参照)、UNI2bから小型基地局3に送信される。小型基地局3は、スリープ停止指示信号に従ってスリープ状態から稼働状態に移行する(符号S15)。
このようにして、スリープ停止処理は実行される。なお、スリープ停止処理は、通信制御方法の一例である。
上述したように、RNC5は、複数の小型基地局3を大型基地局4から取得した端末情報に基づき制御する。OLT1は、複数の小型基地局3とRNC5の間の通信を中継し、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示を、その中継する通信から検出する。OLT1は、スリープ制御の指示の検出に応じ、その指示対象の小型基地局3に接続されたONU2の状態を、光ファイバ9を介し稼働状態またはスリープ状態に制御する。
ONU2は、UNI2bによりその小型基地局3と通信し、PON−IF2aにより光ファイバ9を介しOLT1と通信する。ONU2は、スリープ制御の指示をPON−IF2aからUNI2bに転送し、OLT1からの制御に従ってUNI2bの状態を稼働状態またはスリープ状態に設定する。
RNC5は、大型基地局4から取得した端末情報に基づき複数の小型基地局3を制御するため、ONU2のUNI2bがスリープ状態であっても、そのONU2に接続された小型基地局3の状態を端末情報から検出することができる。このため、OLT1は、上記の特許文献3とは異なり、RNC5が小型基地局3の状態を検出するために、ONU2のUNI2bを稼働状態に制御する必要がない。
また、OLT1は、RNC5から小型基地局3へのスリープ制御の指示の検出に応じ、ONU2の状態を、光ファイバ9を介し稼働状態またはスリープ状態に制御する。一方、ONU2は、スリープ制御の指示をPON−IF2aからUNI2bに転送し、OLT1からの制御に従ってUNI2bの状態を稼働状態またはスリープ状態に設定する。
したがって、ONU2は、OLT1からPON−IF2a経由でスリープ制御が行われるため、上記の特許文献2とは異なり、UNI2bをスリープ状態とする場合の時間的な制限が緩和される。よって、上記の通信制御方法によると、ネットワークの節電性能を改善することができる。
次にOLT1の構成について述べる。
図5は、OLT1の一例を示す構成図である。OLT1は、CPU(Central Processing Unit)10と、ROM(Read Only Memory)11と、RAM(Random Access Memory)12と、SRAM(Static RAM)13と、ハードウェアインターフェース部(HW−IF)18とを有する。CPU10は、互いに信号の入出力ができるように、ROM11、RAM12、SRAM13、及びHW−IF18と、バス19を介して接続されている。なお、CPU10に代えて、MPU(Micro Processor Unit)などの他のプロセッサが用いられてもよく、またSRAM13に代えて他の記憶手段が用いられてもよい。
また、OLT1は、送受信器14と、フレーム処理部15と、光合分波部17と、電気−光変換部(E/O)160と、光−電気変換部(O/E)161とを有する。
光合分波部17は、例えばWDM(Wavelength Division Multiplexing)カプラであり、各ONU2から光ファイバ9を介して入力された光信号を光−電気変換部161に導き、電気−光変換部160から入力された光信号を光ファイバ9に導く。なお、光合分波部17と光−電気変換部161及び電気−光変換部160の間の点線の矢印は、光信号の出力方向を示す。
光−電気変換部161は、例えばフォトダイオードなどの回路から構成され、光合分波部17から入力された光信号を電気信号に変換してフレーム処理部15に出力する。電気信号には上りフレームFuが含まれている。電気−光変換部160は、例えばレーザダイオードなどを含む回路により構成され、フレーム処理部15から入力された下りフレームFdの電気信号を光信号に変換して光合分波部17に出力する。
フレーム処理部15は、中継処理部の一例であり、複数の小型基地局3とRNC5との間の通信を中継する。より具体的には、フレーム処理部15は、送受信器14から入力された下りフレームFdを処理して電気−光変換部160に出力し、光−電気変換部161から入力された上りフレームFuを処理して送受信器14に出力する。なお、フレーム処理部15は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specified Integrated Circuit)などの論理回路から構成される。
フレーム処理部15は、上りフレームFuに付与されたオーバヘッドOHの同期パタンを検出することにより上りフレームFuを受信する。フレーム処理部15は、上りフレームFuに付与されたLLIDに基づき上りフレームFuの送信元のONU2を判定し、上りフレームFuからLLIDを削除する。フレーム処理部15は、上りフレームFuのうち、ユーザフレームを送受信器14に出力し、制御フレームから応答メッセージを取得してHW−IF18を介しCPU10に出力する。
また、フレーム処理部15は、下りフレームFdに、送信先のONU2との間の論理リンクに応じたLLIDを付与し電気−光変換部160に出力する。論理リンクごとのLLIDは、CPU10からHW−IF18を介してフレーム処理部15に設定される。
また、フレーム処理部15には、CPU10からHW−IF18を介し制御メッセージが入力される。フレーム処理部15は、制御メッセージを含む制御フレームを生成して電気−光変換部160に出力する。
フレーム処理部15は、各ONU2に送信するユーザフレームの信号に制御フレームの信号を時分割多重して送信する。このため、OLT1は、制御フレームの信号をユーザフレームの信号に重畳する場合(後述)より低コストで構成される。
送受信器14は、RNC5との間でデータ信号を送受信し、フレーム処理部15との間でユーザフレームを入出力する。データ信号の形態としては、例えばATM(Asynchronous Transfer Mode)セルが挙げられるが、これに限定されない。
送受信器14は、RNC5からデータ信号を受信してユーザフレームに変換しフレーム処理部15に出力する。また、送受信器14は、フレーム処理部15から入力されたユーザフレームをデータ信号に変換してRNC5に送信する。なお、送受信器14は、例えばASICまたはFPGAなどの回路で構成される。
ROM11は、CPU10を駆動するプログラムが格納されている。RAM12は、CPU10のワーキングメモリとして機能する。HW−IF18は、フレーム処理部15をバス19に接続することにより、CPU10とフレーム処理部15の通信を中継する(点線の矢印を参照)。なお、HW−IF18は、例えばFPGAやASICなどの論理回路から構成される。
SRAM13には、基地局管理テーブル130と、フレームデータ131とが格納されている。基地局管理テーブル130は、ONU2と、ONU2に接続された小型基地局3の対応関係が登録されている。CPU10は、基地局管理テーブル130に基づいて、スリープ制御の対象のONU2を判定する。なお、基地局管理テーブル130は、例えばネットワーク監視制御装置などから登録される。
また、フレームデータ131は、送受信器14からフレーム処理部15に入力されたユーザフレームのデータである。フレームデータ131は、CPU10によりフレーム処理部15から取得され、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示の検出に用いられる。
CPU10は、ROM11からプログラムを読み込むと、機能として、動作制御部100、リンク制御部101、フレーム取得部102、指示検出部103、及びスリープ制御部104が形成される。動作制御部100は、OLT1の全体の動作を制御し、所定のシーケンスに従いリンク制御部101、フレーム取得部102、指示検出部103、及びスリープ制御部104に動作を指示する。なお、動作制御部100、リンク制御部101、フレーム取得部102、指示検出部103、及びスリープ制御部104は、例えばFPGAやASICなどの論理回路から構成されてもよい。
リンク制御部101は、ONU2との間で論理リンクを確立し、論理リンクごとにLLIDを割り当てる。このとき、リンク制御部101は、ONU2との間で制御メッセージを送受信する。リンク制御部101は、フレーム処理部15に対しLLIDを設定する。
フレーム取得部102は、送受信器14からフレーム処理部15に入力されたユーザフレームを、HW−IF18を介しフレーム処理部15から取得する。フレーム取得部102は、ユーザフレームのフレームデータ131をSRAM13に格納する。
指示検出部103は、検出部の一例であり、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示を、フレーム処理部15が中継する通信から検出する。より具体的には、指示検出部103は、SRAM13内のフレームデータ131から所定の識別子に基づきスリープ制御の指示、つまりスリープ指示信号またはスリープ停止指示信号を検出する。指示検出部103は、検出結果を動作制御部100に通知する。動作制御部100は、検出結果に応じてスリープ制御部104に動作を指示する。
スリープ制御部104は、制御部の一例であり、スリープ制御の指示の検出に応じ、小型基地局3の1つに接続されるONU2の状態を、光ファイバ9を介し、稼働状態またはスリープ状態に制御する。より具体的には、スリープ制御部104は、動作制御部100の指示に従ってONU2の状態を制御する。
スリープ制御部104は、指示検出部103によりフレームデータ131からスリープ指示信号またはスリープ停止指示信号が検出された場合、その指示対象の小型基地局3に対応するONU2を基地局管理テーブル130から検索する。スリープ制御部104は、スリープ指示信号が検出された場合、そのONU2を宛先とするスリープ制御信号を生成し、制御メッセージとしてフレーム処理部15に出力する。
また、スリープ制御部104は、スリープ停止指示信号が検出された場合、そのONU2を宛先とするスリープ停止制御信号を生成し、制御メッセージとしてフレーム処理部15に出力する。フレーム処理部15は、スリープ制御部104から入力された制御メッセージを含む制御フレームを生成して、該当するLLIDを付与してONU2に送信する。
動作制御部100は、指示検出部103の検出処理の完了後、SRAM13内のフレームデータ131を、HW−IF18を介しフレーム処理部15に出力する。これにより、ユーザフレームは、フレーム処理部15から電気−光変換部160に出力される。
スリープ制御部104は、スリープ指示信号が検出された場合、動作制御部100がフレームデータ131をフレーム処理部15に出力した後、スリープ制御信号をフレーム処理部15に出力する。このため、ONU2は、スリープ指示信号を小型基地局3に送信した後にUNI2bをスリープ設定することができる。
また、スリープ制御部104は、スリープ停止指示信号が検出された場合、動作制御部100がフレームデータ131をフレーム処理部15に出力する前に、スリープ制御信号をフレーム処理部15に出力する。このため、ONU2は、スリープ停止指示信号を小型基地局3に送信するのに先立って、UNI2bのスリープ設定を解除することができる。
図6は、OLT1の動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、ONU2に下りフレームFdを送信する処理の一例を示す。
フレーム処理部15は、RNC5からユーザフレームを受信する(ステップSt1)。次に、フレーム取得部102は、フレーム処理部15からユーザフレームのフレームデータ131を取得してSRAM13に格納する(ステップSt2)。
次に、動作制御部100は、指示検出部103がフレームデータ131からスリープ指示信号を検出したか否かを判定する(ステップSt3)。指示検出部103がスリープ指示信号を検出した場合(ステップSt3のYes)、フレーム処理部15は、動作制御部100からフレームデータ131が入力されることにより、各ONU2にユーザフレームを送信する(ステップSt4)。
スリープ制御部104は、動作制御部100に指示に従って、スリープ指示信号の指示先の小型基地局3に対応するONU2を基地局管理テーブル130から検索する(ステップSt5)。次に、スリープ制御部104は、そのONU2を宛先とするスリープ制御信号を生成する(ステップSt6)。スリープ制御信号はスリープ制御部104からフレーム処理部15に入力される。
フレーム処理部15は、スリープ制御信号を制御メッセージとする制御フレームを生成する(ステップSt7)。次に、フレーム処理部15は、検索したONU2の論理リンクに該当するLLIDを制御フレームに付与し、制御フレームをONU2に送信する(ステップSt8)。このとき、フレーム処理部15はユーザフレームの信号に制御フレームの信号を時分割多重して送信するため、OLT1のコストは、信号同士を重畳する場合(後述)より低減される。
次に、フレーム処理部15は、スリープ制御信号に対する応答メッセージをONU2から受信して(ステップSt9)、処理を終了する。
また、動作制御部100は、指示検出部103がスリープ指示信号を検出していない場合(ステップSt3のNo)、指示検出部103がフレームデータ131からスリープ停止指示信号を検出したか否かを判定する(ステップSt10)。
指示検出部103がスリープ停止指示信号を検出した場合(ステップSt10のYes)、スリープ制御部104は、動作制御部100に指示に従って、スリープ停止指示信号の指示先の小型基地局3に対応するONU2を基地局管理テーブル130から検索する(ステップSt11)。次に、スリープ制御部104は、そのONU2を宛先とするスリープ停止制御信号を生成する(ステップSt12)。スリープ停止制御信号はスリープ制御部104からフレーム処理部15に入力される。
フレーム処理部15は、スリープ停止制御信号を制御メッセージとする制御フレームを生成する(ステップSt13)。次に、フレーム処理部15は、検索したONU2の論理リンクに該当するLLIDを制御フレームに付与し、制御フレームをONU2に送信する(ステップSt14)。このとき、フレーム処理部15はユーザフレームの信号に制御フレームの信号を時分割多重して送信する。
次に、フレーム処理部15は、スリープ制御信号に対する応答メッセージをONU2から受信する(ステップSt15)。次に、フレーム処理部15は、動作制御部100からフレームデータ131が入力されることにより、各ONU2にユーザフレームを送信して(ステップSt16)、処理を終了する。
また、指示検出部103がスリープ停止指示信号を検出していない場合(ステップSt10のNo)、フレーム処理部15は、動作制御部100からフレームデータ131が入力されることにより、各ONU2にユーザフレームを送信して(ステップSt17)、処理を終了する。このようにして、OLT1は動作する。
上述したように、フレーム処理部15は、複数の小型基地局3を大型基地局4から取得した端末情報に基づき制御するRNC5と、小型基地局3との間の通信を中継する。指示検出部103は、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示を、その中継する通信から検出する。スリープ制御部104は、スリープ制御の指示の検出に応じ、その指示対象の小型基地局3に接続されたONU2の状態を、光ファイバ9を介し稼働状態またはスリープ状態に制御する。
RNC5は、複数の小型基地局3を大型基地局4から取得した端末情報に基づき制御するため、ONU2がスリープ状態であっても、そのONU2に接続された小型基地局3の状態を端末情報から検出することができる。このため、OLT1は、上記の特許文献3とは異なり、RNC5が小型基地局3の状態を検出するために、ONU2を稼働状態に制御する必要がない。
また、OLT1は、RNC5から小型基地局3へのスリープ制御の指示の検出に応じ、ONU2の状態を、光ファイバ9を介し稼働状態またはスリープ状態に制御する。したがって、OLT1は、PON−IF2a経由でONU2をスリープ制御するため、上記の特許文献2とは異なり、UNI2bをスリープ状態とする場合の時間的な制限が緩和される。よって、OLT1によると、ネットワークの節電性能を改善することができる。
また、スリープ制御部104は、スリープ制御の指示の検出に応じ、指示先の小型基地局3に接続されるONU2の状態を制御する制御信号を生成し、フレーム処理部15は、各ONU2に送信する信号にスリープ制御信号またはスリープ停止制御信号を時分割多重して送信する。このため、OLT1のコストが、信号同士を重畳する場合より低減される。
図7は、ONU2の一例を示す構成図である。ONU2は、CPU20と、ROM21と、RAM22と、ハードウェアインターフェース部(HW−IF)23とを有する。CPU20は、互いに信号の入出力ができるように、ROM21、RAM22、及びHW−IF23と、バス29を介して接続されている。なお、CPU20に代えて、MPUなどの他のプロセッサが用いられてもよい。
また、ONU2は、光合分波部28と、光−電気変換部(O/E)270と、電気−光変換部(E/O)271と、フレーム処理部25と、送受信器24とを有する。光−電気変換部270と電気−光変換部271はPON−IF2aに該当し、送受信器24はUNI2bに該当する。
光合分波部28は、例えばWDMカプラであり、OLT1から光ファイバ9を介して入力された光信号を光−電気変換部270に導き、電気−光変換部271から入力された光信号を光ファイバ9に導く。なお、光合分波部28と光−電気変換部270及び電気−光変換部271の間の点線の矢印は、光信号の出力方向を示す。
光−電気変換部270は、例えばフォトダイオードなどの回路から構成され、OLT1から入力された光信号を電気信号に変換してフレーム処理部25に出力する。電気信号には下りフレームFdが含まれている。電気−光変換部271は、例えばレーザダイオードなどを含む回路により構成され、フレーム処理部25から入力された上りフレームFuを含む電気信号を光信号に変換して光合分波部28に出力する。
このように、光−電気変換部270及び電気−光変換部271は、OLT1と光ファイバ9を介して通信するPON−IF2aとして機能する。
フレーム処理部25は、光−電気変換部270から入力された下りフレームFdのLLIDを検出し、LLIDに基づいて下りフレームFdを受信する。フレーム処理部25は、OLT1との間の論理リンクのLLIDが付与された下りフレームFdを受信し、他のLLIDが付与された下りフレームFdを廃棄する。
フレーム処理部25は、下りフレームFdのうち、ユーザフレームを送受信器24に出力し、制御フレームから制御メッセージを取得してHW−IF23を介しCPU20に出力する。
また、フレーム処理部25は、上りフレームFuにOLT1との間の論理リンクに応じたLLIDを付与し電気−光変換部271に出力する。上りフレームFuの出力は、OLT1から指示されたタイミングに従って行われる。論理リンクごとのLLIDは、CPU20からHW−IF23を介してフレーム処理部25に設定される。
また、フレーム処理部25には、CPU20からHW−IF23を介し応答メッセージが入力される。フレーム処理部25は、応答メッセージを含む制御フレームを生成して電気−光変換部271に出力する。
フレーム処理部25は、各OLT1に送信するユーザフレームの信号に制御フレームの信号を時分割多重して送信する。このため、ONU2は、制御フレームの信号をユーザフレームの信号に重畳する場合(後述)より低コストで構成される。
送受信器24は、小型基地局3との間でデータ信号を送受信し、フレーム処理部25との間でユーザフレームを入出力する。データ信号の形態としては、例えばイーサネットフレームが挙げられるが、これに限定されない。
送受信器24は、小型基地局3からデータ信号を受信してユーザフレームに変換しフレーム処理部25に出力する。また、送受信器24は、フレーム処理部25から入力されたユーザフレームをデータ信号に変換して小型基地局3に送信する。
このように、送受信器24は、小型基地局3と通信するUNI2bとして機能する。なお、送受信器24は、例えばASICまたはFPGAなどの回路で構成される。
また、フレーム処理部25は、転送処理部の一例であり、RNC5から小型基地局3に対するスリープ指示信号及びスリープ停止指示信号を、光−電気変換部270から送受信器24に転送する。このため、小型基地局3は、RNC5のスリープ制御の指示に従って稼働状態またはスリープ状態に移行する。
ROM21には、CPU20を駆動するプログラムが格納されている。RAM22は、CPU20のワーキングメモリとして機能する。HW−IF23は、フレーム処理部25、電気−光変換部271、及び送受信器24をバス29に接続することにより、CPU20とフレーム処理部25、電気−光変換部271、及び送受信器24の通信を中継する(点線の矢印を参照)。なお、HW−IF23は、例えばFPGAやASICなどの論理回路から構成される。
CPU20は、ROM21からプログラムを読み込むと、機能として、動作制御部200、リンク処理部201、及びスリープ設定部202が形成される。動作制御部200は、ONU2の全体の動作を制御し、所定のシーケンスに従いリンク処理部201及スリープ設定部202に動作を指示する。なお、動作制御部200、リンク処理部201、及びスリープ設定部202は、例えばFPGAやASICなどの論理回路から構成されてもよい。
リンク処理部201は、OLT1との間で論理リンクを確立し、論理リンクごとにLLIDを設定する。このとき、リンク処理部201は、OLT1との間で制御メッセージを送受信する。リンク処理部201は、フレーム処理部25に対しLLIDを設定する。
スリープ設定部202は、設定処理部の一例であり、OLT1からの制御に従いUNI2bの状態を稼働状態またはスリープ状態に設定する。より具体的には、スリープ設定部202は、フレーム処理部25からHW−IF23を介し制御メッセージを受信し、制御メッセージに応じて電気−光変換部271及び送受信器24の状態を設定する。
スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ制御信号である場合、電気−光変換部271及び送受信器24の状態をスリープ状態に設定する。送受信器24は、スリープ状態において、小型基地局3とデータ信号の送受信を行わないことにより消費電力を低減する。また、電気−光変換部271は、スリープ状態において、例えばLDの出力光をオフ制御することにより消費電力を低減する。
スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ停止制御信号である場合、電気−光変換部271及び送受信器24の状態を稼働状態に設定する。送受信器24は、稼働状態において、小型基地局3とデータ信号を送受信し、電気−光変換部271は、稼働状態において、例えばLDの出力光をオン制御する。
このように、スリープ設定部202は、OLT1からの制御に従い電気−光変換部271及び送受信器24の状態を稼働状態またはスリープ状態に移行させる。
図8は、ONU2の動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、下りフレームFdの受信に応じてONU2の状態を設定する処理の一例を示す。
フレーム処理部25は、OLT1から下りフレームFdを受信する(ステップSt21)。フレーム処理部25は、下りフレームFdが制御フレームであるか否かを判定する(ステップSt22)。フレーム処理部25は、下りフレームFdがユーザフレームである場合(ステップSt22のNo)、下りフレームFdを送受信器24に出力することにより、下りフレームFdを小型基地局3に送信し(ステップSt34)、処理を終了する。
フレーム処理部25は、下りフレームFdが制御フレームである場合(ステップSt22のYes)、制御フレームから制御メッセージを取得し、HW−IF23を介しスリープ設定部202に出力する(ステップSt23)。なお、フレーム処理部25は、例えば下りフレームFdのDAに基づき制御フレームを識別する。
次に、スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ制御信号であるか否かを判定する(ステップSt24)。スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ制御信号である場合(ステップSt24のYes)、UNI2b、つまり送受信器24をスリープ状態に設定する(ステップSt25)。
次に、スリープ設定部202は、制御メッセージに応じた応答メッセージを生成する(ステップSt26)。応答メッセージは、HW−IF23を介しフレーム処理部25に出力される。
次に、フレーム処理部25は、応答メッセージを含む制御フレームを生成する(ステップSt27)。次に、フレーム処理部25は、OLT1との論理リンクに応じたLLIDを制御フレームに付与し、制御フレームをOLT1に送信する(ステップSt28)。次に、スリープ設定部202は、フレーム処理部25からの制御フレームの送信完了の通知に応じてPON−IF2a、つまり電気−光変換部271をスリープ状態に設定し(ステップSt29)、処理を終了する。
また、スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ制御信号ではない場合(ステップSt24のNo)、制御メッセージがスリープ停止制御信号であるか否かを判定する(ステップSt30)。スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ停止制御信号ではない場合(ステップSt30のNo)、処理を終了する。
また、スリープ設定部202は、制御メッセージがスリープ停止制御信号である場合(ステップSt30のYes)、UNI2b及びPON−IF2aを稼働状態に設定する(ステップSt31)。次に、スリープ設定部202は、制御メッセージに応じた応答メッセージを生成する(ステップSt32)。応答メッセージは、HW−IF23を介しフレーム処理部25に出力される。
次に、フレーム処理部25は、応答メッセージを含む制御フレームを生成する(ステップSt32)。次に、フレーム処理部25は、OLT1との論理リンクに応じたLLIDを制御フレームに付与し、制御フレームをOLT1に送信し(ステップSt33)、処理を終了する。
このようにして、ONU2は動作する。
上述したように、UNI2bは小型基地局3と通信し、PON−IF2aは、大型基地局4から取得した端末情報に基づき小型基地局3を制御するRNC5に接続されたOLT1と光ファイバ9を介して通信する。フレーム処理部25は、RNC5から小型基地局3に対するスリープ制御の指示をPON−IF2aからUNI2bに転送する。スリープ設定部202は、OLT1からの制御に従いUNI2bの状態を稼働状態またはスリープ状態に設定する。
RNC5は、大型基地局4から取得した端末情報に基づき複数の小型基地局3を制御するため、ONU2のUNI2bがスリープ状態であっても、そのONU2に接続された小型基地局3の状態を端末情報から検出することができる。このため、ONU2は、上記の特許文献3とは異なり、RNC5が小型基地局3の状態を検出するためにUNI2bを稼働状態に設定する必要がない。
また、ONU2は、スリープ制御の指示をPON−IF2aからUNI2bに転送し、OLT1からの制御に従ってUNI2bの状態を稼働状態またはスリープ状態に設定する。
したがって、ONU2は、OLT1からPON−IF2a経由でスリープ制御が行われるため、上記の特許文献2とは異なり、UNI2bをスリープ状態とする場合の時間的な制限が緩和される。よって、上記の通信制御方法によると、ネットワークの節電性能を改善することができる。
上述した実施例において、OLT1は、スリープ制御信号またはスリープ停止制御信号をユーザフレームの信号に時分割多重して送信したが、波長多重または周波数多重によりスリープ制御信号またはスリープ停止制御信号(以下、「スリープ信号」と表記)をユーザフレームの信号に重畳してもよい。この場合、スリープ信号は、ユーザフレームの信号の帯域を圧迫することがないため、PON内のユーザフレームのスループットが、上記の時分割多重の場合より向上する。さらに、スリープ信号は、ユーザフレームの信号より低速とすることができるため、その受信光のパワーを上記の時分割多重の場合より低くすることができる。
図9は、OLT1の他の例を示す構成図である。図9において、図5と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
OLT1は、CPU10と、ROM11と、RAM12と、SRAM13と、HW−IF18aと、送受信器14と、フレーム処理部15と、光合分波部17と、電気−光変換部160と、光−電気変換部161とを有する。また、OLT1は、スリープ制御部104aと、電気−光変換部604と、光−電気変換部602と、可変光減衰器(VOA: Variable Optical Attenuator)603と、合波部600と、分波部601とを有する。
本例では、上記のスリープ制御部104に代えて、スリープ制御部104aが設けられている。スリープ制御部104aは、制御部の一例であり、スリープ制御部104と同様に、指示検出部103によるスリープ制御の指示の検出に応じ、指示先の小型基地局3に接続されるONU2の状態を、光ファイバ9を介し、稼働状態またはスリープ状態に制御する。スリープ制御部104aは、例えばFPGAやASICなどの論理回路から構成される。
スリープ制御部104aは、点線で示されているように、HW−IF18aを介しCPU10と通信する。スリープ制御部104aは、スリープ制御部104と同様に、動作制御部100の指示に従い動作する。
また、スリープ制御部104aは、電気−光変換部604及び光−電気変換部602を介し、光合分波部17と電気−光変換部160及び光−電気変換部161の間の光信号Su,Sdの伝送路に接続されている。光合分波部17と電気−光変換部160の間には合波部600が接続され、光合分波部17と光−電気変換部161の間には分波部601が接続されている。スリープ制御部104aは、スリープ信号を光信号Sdの伝送路に出力し、光信号Suの伝送路からスリープ信号が入力される。
スリープ制御部104aは、スリープ信号を電気−光変換部604に出力する。電気−光変換部604は、例えばレーザダイオードなどを含む回路により構成され、電気信号であるスリープ信号を光信号Sd’に変換して可変光減衰器603に出力する。
可変光減衰器603は、スリープ制御部104aから制御された減衰量で光信号Sd’を減衰させて合波部600に出力する。合波部600は、例えば光カプラであり、電気−光変換部160から出力された光信号Sdに、スリープ制御部104aから出力された光信号Sd’を合波する。これにより、下りフレームFdの光信号Sdに、スリープ信号を含む光信号Sd’が重畳される。光信号Sdと光信号Sd’の重畳信号は光合分波部17に出力される。
図10は、重畳信号の一例を示す波形図である。図10において、横軸は時間を示す。また、実線は光信号Sdの波形を示し、点線は光信号Sd’の波形を示す。光信号Sd’は、例えばASK(Amplitude Shift Keying)により変調され、100(kbps)程度の低速で伝送される。光信号Sdに波長多重される。なお、光信号Sd’の変調方式は、ASKに限定されず、FSK(Frequency Shift Keying)やPSK(Phase Shift Keying)であってもよい。
このように、合波部600は、重畳部の一例であり、フレーム処理部15が中継する下りフレームFdの光信号Sdに、スリープ信号から得られた光信号Sd’を重畳する。このため、光信号Sd’は、下りフレームFdの光信号Sdの帯域を圧迫することがない。
また、分波部601は、例えばWDMカプラであり、光合分波部17から入力された光を、上りフレームFuを含む光信号Suと、応答信号(応答メッセージ)を含む光信号Su’に分離する。光信号Suは光−電気変換部161に入力され、光信号Su’は光−電気変換部602に入力される。
光−電気変換部602は、例えばフォトダイオードなどの回路から構成され、分波部601から入力された光信号Su’を電気信号に変換してスリープ制御部104aに出力する。
スリープ制御部104aは、制御信号処理部610、復調器611、アナログ−デジタル変換部(A/D)612、変調器613、及びデジタル−アナログ変換部614を有する。制御信号処理部610は、動作制御部100の指示に従ってスリープ信号を生成して変調器613に出力する。
変調器613は、スリープ信号を変調してデジタル−アナログ変換部614に出力する。デジタル−アナログ変換部614は、スリープ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換して電気−光変換部604に出力する。
また、制御信号処理部610は、可変光減衰器603の減衰量を適切な値に調整する。上述したように、光信号Sd’は下りフレームFdの光信号Sdより低速であるため、制御信号処理部610は、可変光減衰器603により光信号Sd’のパワーを光信号Sdより低下させることができる。
アナログ−デジタル変換部612は、光−電気変換部602から入力された応答信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換して復調器611に出力する。復調器611は、応答信号を復調して制御信号処理部610に出力する。
本例において、スリープ信号は、光学的に下りフレームFdの信号に重畳されたが、電気的に下りフレームFdの信号に重畳されてもよい。
図11は、OLT1の他の例を示す構成図である。図11において、図9と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
OLT1は、CPU10と、ROM11と、RAM12と、SRAM13と、HW−IF18aと、送受信器14と、フレーム処理部15と、光合分波部17と、電気−光変換部160と、光−電気変換部161とを有する。また、OLT1は、スリープ制御部104aと、電気カプラ(CP)605と、電気スプリッタ(SP)606とを有する。
電気カプラ605は、フレーム処理部15と電気−光変換部160の間に接続され、電気スプリッタ606は、フレーム処理部15と光−電気変換部161の間に接続されている。電気カプラ605は、スリープ制御部104aから入力されたスリープ信号Scを、フレーム処理部15から入力された下りフレームFdの信号に電気的に重畳する。スリープ信号Scと下りフレームFdの信号の重畳信号は、電気−光変換部160に出力される。
また、電気スプリッタ606は、光−電気変換部161から入力された電気信号を応答信号Srと上りフレームFuの信号に電気的に分離する。応答信号Srはスリープ制御部104aに出力され、上りフレームFuの信号はフレーム処理部15に出力される。
このように、電気カプラ605は、重畳部の一例であり、フレーム処理部15が中継する下りフレームFdの信号に、スリープ信号Scを重畳する。このため、スリープ信号Scは、下りフレームFdの信号の帯域を圧迫することがない。
図12は、OLT1の重畳信号の送信処理の一例を示すフローチャートである。制御信号処理部610は、スリープ制御部104と同様の条件に基づきスリープ信号を生成する(ステップSt41)。次に、変調器613は、スリープ信号を変調する(ステップSt42)。
次に、合波部600または電気カプラ605は、下りフレームFdの信号にスリープ信号を重畳する(ステップSt43)。電気−光変換部160,604は、下りフレームFdの信号とスリープ信号の重畳信号を各ONU2に送信する(ステップSt44)。このようにして、OLT1は重畳信号の送信処理を実行する。
次に、本例のOLT1に対応するONU2の構成を述べる。
図13は、ONU2の他の例を示す構成図である。本例のONU2は、図9のOLT1に対応する。図13において、図7と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
ONU2は、CPU20と、ROM21と、RAM22と、HW−IF23と、光合分波部28と、光−電気変換部270と、電気−光変換部271と、フレーム処理部25と、送受信器24とを有する。また、ONU2は、スリープ設定部202aと、光−電気変換部702と、電気−光変換部704と、合波部701と、分波部700とを有する。
本例では、上記のスリープ設定部202に代えて、スリープ設定部202aが設けられている。スリープ設定部202aは、設定処理部の一例であり、スリープ設定部202と同様に、OLT1からの制御に従いUNI2bの状態を稼働状態またはスリープ状態に設定する。
また、スリープ設定部202aは、電気−光変換部704及び光−電気変換部702を介し、光合分波部28と電気−光変換部271及び光−電気変換部270の間の光信号Su,Sdの伝送路に接続されている。光合分波部28と電気−光変換部271の間には合波部701が接続され、光合分波部28と光−電気変換部270の間には分波部700が接続されている。スリープ設定部202aは、応答信号(応答メッセージ)を光信号Suの伝送路に出力し、光信号Sdの伝送路から応答信号が入力される。
スリープ設定部202aは、応答信号を電気−光変換部704に出力する。電気−光変換部704は、例えばレーザダイオードなどを含む回路により構成され、電気信号である応答信号を光信号Su’に変換して合波部701に出力する。
合波部701は、例えば光カプラであり、電気−光変換部271から出力された光信号Suに、スリープ設定部202aから出力された光信号Sd’を合波する。これにより、上りフレームFuの光信号Suに、応答信号を含む光信号Su’が重畳される。光信号Suと光信号Su’の重畳信号は光合分波部28に出力される。
また、分波部700は、例えばWDMカプラであり、光合分波部28から入力された光を、下りフレームFdを含む光信号Sdと、スリープ信号を含む光信号Sd’に分離する。すなわち、分波部700は、分離部の一例であり、PON−IF2aがOLT1から受信した信号から、その信号に重畳されたスリープ信号を分離する。なお、スリープ信号は設定信号の一例である。光信号Sdは光−電気変換部270に入力され、光信号Sd’は光−電気変換部702に入力される。
光−電気変換部702は、例えばフォトダイオードなどの回路から構成され、分波部700から入力された光信号Sd’を電気信号に変換してスリープ設定部202aに出力する。これにより、スリープ信号がスリープ設定部202aに入力される。
スリープ設定部202aは、制御信号処理部710、復調器711、アナログ−デジタル変換部(A/D)712、変調器713、及びデジタル−アナログ変換部714を有する。制御信号処理部710は、スリープ信号に従って送受信器24をスリープ状態に設定し応答信号を生成する。スリープ設定部202aは、応答信号を変調器713に出力する。
変調器713は、応答信号を変調してデジタル−アナログ変換部714に出力する。デジタル−アナログ変換部714は、応答信号をデジタル信号からアナログ信号に変換して電気−光変換部704に出力する。
アナログ−デジタル変換部712は、光−電気変換部702から入力されたスリープ信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換して復調器711に出力する。復調器711は、スリープ信号を復調してスリープ設定部202aに出力する。
ONU2は、上記の構成により、OLT1から受信した重畳信号から光学的にスリープ信号を取得し、また、応答信号を上りフレームFuの信号に光学的に重畳してOLT1に送信する。
図14は、ONU2の他の例を示す構成図である。本例のONU2は、図11のOLT1に対応する。図14において、図13と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
ONU2は、CPU20と、ROM21と、RAM22と、HW−IF23と、光合分波部28と、光−電気変換部270と、電気−光変換部271と、フレーム処理部25と、送受信器24とを有する。また、ONU2は、スリープ設定部202aと、電気カプラ(CP)706と、電気スプリッタ(SP)705とを有する。
電気カプラ706は、フレーム処理部25と電気−光変換部271の間に接続され、電気スプリッタ705は、フレーム処理部25と光−電気変換部270の間に接続されている。電気カプラ706は、スリープ設定部202aから入力された応答信号Srを、フレーム処理部25から入力された上りフレームFuの信号に電気的に重畳する。応答信号Srと上りフレームFuの信号の重畳信号は、電気−光変換部271に出力される。
また、電気スプリッタ705は、光−電気変換部270から入力された電気信号をスリープ信号Scと下りフレームFdの信号に電気的に分離する。すなわち、電気スプリッタ705は、分離部の一例であり、PON−IF2aがOLT1から受信した信号から、その信号に重畳されたスリープ信号Scを分離する。スリープ信号Scはスリープ設定部202aに出力され、下りフレームFdの信号はフレーム処理部25に出力される。
ONU2は、上記の構成により、OLT1から受信した重畳信号から電気的にスリープ信号を取得し、また、応答信号を上りフレームFuの信号に電気的に重畳してOLT1に送信する。
図15は、ONU2の重畳信号の受信処理の一例を示すフローチャートである。分波部700または電気スプリッタ705は、OL1から伝送路9を介し入力された重畳信号からスリープ信号を分離する(ステップSt51)。次に、復調器711は、スリープ信号を復調する(ステップSt52)。
次に、制御信号処理部710は、スリープ信号を受信する(ステップSt53)。このようにして、ONU2は重畳信号の受信処理を実行する。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) 伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記複数の第1基地局をそれぞれ制御する制御装置との間の通信を中継する中継処理部と、
前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継処理部が中継する通信から検出する検出部と、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御する制御部とを有することを特徴とする光端局装置。
(付記2) 前記制御部は、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継処理部は、前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を時分割多重して送信することを特徴とする付記1に記載の光端局装置。
(付記3) 前記中継処理部が中継する通信の信号に他の信号を重畳する重畳部を有し、
前記制御部は、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記重畳部は、前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を重畳することを特徴とする付記1に記載の光端局装置。
(付記4) 第1基地局と通信する第1通信処理部と、
前記第1基地局のセルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記第1基地局を制御する制御装置に接続される光端局装置と、前記光端局装置の分岐した伝送路を介し通信する第2通信処理部と、
前記制御装置から前記第1基地局に対するスリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送する転送処理部と、
前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定する設定処理部とを有することを特徴とする光終端装置。
(付記5) 前記第2通信処理部が前記光端局装置から受信した信号から、前記受信した信号に重畳された設定信号を分離する分離部を有し、
前記設定処理部は、前記設定信号に従い、前記第2通信処理部の状態を前記稼働状態または前記スリープ状態に設定することを特徴とする付記4に記載の光終端装置。
(付記6) 光端局装置に接続された制御装置が、前記光端局装置の伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局を、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき制御し、
前記光端局装置は、
前記複数の第1基地局と前記制御装置の間の通信を中継し、
前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継する通信から検出し、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御し、
前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置は、
第1通信処理部により前記複数の第1基地局の1つと通信し、
第2通信処理部により前記光端局装置と前記伝送路を介して通信し、
前記複数の第1基地局の1つに対する前記スリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送し、
前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定することを特徴とする通信制御方法。
(付記7) 前記光端局装置は、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を時分割多重して送信することを特徴とする付記6に記載の通信制御方法。
(付記8) 前記光端局装置は、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を重畳することを特徴とする付記6に記載の通信制御方法。
(付記9) 前記光終端装置は、
前記第2通信処理部が前記光端局装置から受信した信号から、前記受信した信号に重畳された設定信号を分離し、
前記設定信号に従い、前記第2通信処理部の状態を前記稼働状態または前記スリープ状態に設定することを特徴とする付記6乃至8に記載の通信制御方法。
(付記1) 伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記複数の第1基地局をそれぞれ制御する制御装置との間の通信を中継する中継処理部と、
前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継処理部が中継する通信から検出する検出部と、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御する制御部とを有することを特徴とする光端局装置。
(付記2) 前記制御部は、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継処理部は、前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を時分割多重して送信することを特徴とする付記1に記載の光端局装置。
(付記3) 前記中継処理部が中継する通信の信号に他の信号を重畳する重畳部を有し、
前記制御部は、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記重畳部は、前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を重畳することを特徴とする付記1に記載の光端局装置。
(付記4) 第1基地局と通信する第1通信処理部と、
前記第1基地局のセルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記第1基地局を制御する制御装置に接続される光端局装置と、前記光端局装置の分岐した伝送路を介し通信する第2通信処理部と、
前記制御装置から前記第1基地局に対するスリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送する転送処理部と、
前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定する設定処理部とを有することを特徴とする光終端装置。
(付記5) 前記第2通信処理部が前記光端局装置から受信した信号から、前記受信した信号に重畳された設定信号を分離する分離部を有し、
前記設定処理部は、前記設定信号に従い、前記第2通信処理部の状態を前記稼働状態または前記スリープ状態に設定することを特徴とする付記4に記載の光終端装置。
(付記6) 光端局装置に接続された制御装置が、前記光端局装置の伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局を、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき制御し、
前記光端局装置は、
前記複数の第1基地局と前記制御装置の間の通信を中継し、
前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継する通信から検出し、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御し、
前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置は、
第1通信処理部により前記複数の第1基地局の1つと通信し、
第2通信処理部により前記光端局装置と前記伝送路を介して通信し、
前記複数の第1基地局の1つに対する前記スリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送し、
前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定することを特徴とする通信制御方法。
(付記7) 前記光端局装置は、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を時分割多重して送信することを特徴とする付記6に記載の通信制御方法。
(付記8) 前記光端局装置は、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を重畳することを特徴とする付記6に記載の通信制御方法。
(付記9) 前記光終端装置は、
前記第2通信処理部が前記光端局装置から受信した信号から、前記受信した信号に重畳された設定信号を分離し、
前記設定信号に従い、前記第2通信処理部の状態を前記稼働状態または前記スリープ状態に設定することを特徴とする付記6乃至8に記載の通信制御方法。
1 OLT
2 ONU
2a PON−IF
2b UNI
3 小型基地局
4 大型基地局
5 RNC
9 光ファイバ
14,24 送受信器
15,25 フレーム処理部
103 指示検出部
104,104a スリープ制御部
600 合波部
605 電気カプラ
SC スモールセル
MC マクロセル
2 ONU
2a PON−IF
2b UNI
3 小型基地局
4 大型基地局
5 RNC
9 光ファイバ
14,24 送受信器
15,25 フレーム処理部
103 指示検出部
104,104a スリープ制御部
600 合波部
605 電気カプラ
SC スモールセル
MC マクロセル
Claims (5)
- 伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局と、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記複数の第1基地局をそれぞれ制御する制御装置との間の通信を中継する中継処理部と、
前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継処理部が中継する通信から検出する検出部と、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御する制御部とを有することを特徴とする光端局装置。 - 前記制御部は、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記中継処理部は、前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を時分割多重して送信することを特徴とする請求項1に記載の光端局装置。 - 前記中継処理部が中継する通信の信号に他の信号を重畳する重畳部を有し、
前記制御部は、前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を制御する制御信号を生成し、
前記重畳部は、前記中継する通信の信号のうち、前記複数の光終端装置に送信する信号に前記制御信号を重畳することを特徴とする請求項1に記載の光端局装置。 - 第1基地局と通信する第1通信処理部と、
前記第1基地局のセルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき前記第1基地局を制御する制御装置に接続される光端局装置と、前記光端局装置の分岐した伝送路を介し通信する第2通信処理部と、
前記制御装置から前記第1基地局に対するスリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送する転送処理部と、
前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定する設定処理部とを有することを特徴とする光終端装置。 - 光端局装置に接続された制御装置が、前記光端局装置の伝送路の分岐先の複数の光終端装置にそれぞれ接続される複数の第1基地局を、前記複数の第1基地局の各セルと重なるセルをカバーする第2基地局から取得した情報に基づき制御し、
前記光端局装置は、
前記複数の第1基地局と前記制御装置の間の通信を中継し、
前記制御装置から前記複数の第1基地局の1つに対するスリープ制御の指示を、前記中継する通信から検出し、
前記スリープ制御の指示の検出に応じ、前記複数の光終端装置のうち、前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置の状態を、前記伝送路を介し、稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に制御し、
前記複数の第1基地局の1つに接続される光終端装置は、
第1通信処理部により前記複数の第1基地局の1つと通信し、
第2通信処理部により前記光端局装置と前記伝送路を介して通信し、
前記複数の第1基地局の1つに対する前記スリープ制御の指示を前記第2通信処理部から前記第1通信処理部に転送し、
前記光端局装置からの制御に従い前記第2通信処理部の状態を稼働状態、または、前記稼働状態より消費電力が少ないスリープ状態に設定することを特徴とする通信制御方法。
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