JP2023008273A - 宅側装置、通信システム、及び、電源電圧の監視制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速化が進む宅側装置において、コンデンサの容量増大を抑えつつ、ダイイングギャスプを実行すること及び、そのための、電源電圧の監視制御方法を提供する。【解決手段】宅側装置は、電源電圧により蓄電するコンデンサと、電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、電源電圧を監視し、電源電圧が、正常な値未満で第１の閾値より高い第２の閾値に達した場合に、当該宅側装置内の一部の消費電力を削減する制御ユニットと、を備え、制御ユニットは、電源電圧が、第２の閾値に達した後、第１の閾値に達した場合には、通信ユニットにダイイングギャスプ通知を送信させ、電源電圧が、第２の閾値に達した後、第１の閾値に達することなく正常な値未満で第２の閾値より高い第３の閾値に回復した場合には、削減した消費電力を回復させる。【選択図】図３

Description

本開示は、宅側装置、通信システム、及び、電源電圧の監視制御方法に関する。

局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）とＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを構成する宅側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）は、局側装置の監視下にある。局側装置は、例えば光ファイバが断線した可能性があれば、そのことを検出することができる。但し、宅側装置については、停電の他、ユーザが故意に電源をオフにすることがあり、これらの場合、局側装置では光ファイバの断線等の故障と区別ができない。そこで、停電又は、ユーザが故意に宅側装置の電源をオフにした場合には、内部のコンデンサに残っている電荷を利用して、電源オフになったことを局側装置に通知するダイイングギャスプ（Ｄｙｉｎｇ Ｇａｓｐ）が、行われている（例えば、特許文献１参照。）。

一般に通信装置は漸次、高速化が進んでおり、宅側装置も同様である。高速化に伴い、通信ＬＳＩや光トランシーバの消費電力が増大し、消費電力増大に伴う放熱を考慮しなければならない。放熱を考慮して冷却ファンを装着すると、その消費電力が大きい。このように、消費電力が増大した宅側装置でダイイングギャスプを確実に実行するには、容量の大きなコンデンサが必要となる。しかし、容量を大きくすると宅側装置のサイズが大きくなり、コストも増大するので好ましくない。

特開２００８－１１８２９０号公報

本開示は、高速化が進む宅側装置において、コンデンサの容量増大を抑えつつ、ダイイングギャスプを実行すること及び、そのための、電源電圧の監視制御方法を提供することを目的とする。

本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。

開示するのは、局側装置と通信を行う宅側装置であって、
供給される電圧に基づく電源電圧により蓄電するコンデンサと、
前記電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に前記局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、
前記電源電圧を監視し、前記電源電圧が、正常な値未満で前記第１の閾値より高い第２の閾値に達した場合に、当該宅側装置内の一部の消費電力を削減する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達した場合には、前記通信ユニットに前記ダイイングギャスプ通知を送信させ、
前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達することなく前記正常な値未満で前記第２の閾値より高い第３の閾値に回復した場合には、削減した前記消費電力を回復させる、
宅側装置である。

また、これは、供給される電圧に基づく電源電圧により蓄電するコンデンサと、前記電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、を備えた宅側装置における、前記電源電圧の監視制御方法であって、
前記電源電圧が正常な値から低下して前記第１の閾値に達するまでの範囲内に第２の閾値、及び、前記正常な値より低く前記第２の閾値より高い第３の閾値を設定し、
前記電源電圧が低下して前記第２の閾値に達した場合に、前記宅側装置内の一部の消費電力を削減し、
前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達した場合には前記局側装置にダイイングギャスプ通知を送信し、
前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達することなく前記第３の閾値に回復した場合には、削減した前記消費電力を回復させる、
電源電圧の監視制御方法である。

本開示によれば、高速化が進む宅側装置において、コンデンサの容量増大を抑えつつ、ダイイングギャスプを実行することができる。

図１は、ＰＯＮシステムの一例を示す接続図である。 図２は、宅側装置の内部構成の第１例を示すブロック回路図である。 図３は、宅側装置におけるダイイングギャスプの実行に関する処理を示すフローチャートの一例である。 図４は、参考として、外部から与えられる電源電圧の低下時に、上記フローチャートで示した電力消費の抑制をしなかったとしたら装置内の電源電圧がどのように低下するか、を示すグラフである。 図５は、外部から与えられる電源電圧の低下時に、図３のフローチャートで示した電力消費の抑制をした場合に装置内の電源電圧がどのように低下するか、を示すグラフである。 図６は、宅側装置の内部構成の第２例を示すブロック回路図である。

［本開示の実施形態の説明］
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。

（１）これは、局側装置と通信を行う宅側装置であって、供給される電圧に基づく電源電圧により蓄電するコンデンサと、前記電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に前記局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、前記電源電圧を監視し、前記電源電圧が、正常な値未満で前記第１の閾値より高い第２の閾値に達した場合に、当該宅側装置内の一部の消費電力を削減する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットは、前記電源電圧が前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達した場合には、前記通信ユニットに前記ダイイングギャスプ通知を送信させ、前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達することなく前記正常な値未満で前記第２の閾値より高い第３の閾値に回復した場合には、削減した前記消費電力を回復させる、宅側装置である。
なお、「正常な値」とは、供給される電圧が、本来の値である場合に得られる電源電圧の所定の値である。

このような宅側装置では、電源電圧が失われる場合に電源電圧が低下して第１の閾値に達したとき、通信ユニットが、局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信した後、通信を停止する。これにより、局側装置は、宅側装置の通信停止の直前に、宅側装置がダイイングギャスプ通知を送ってきたという事実を把握することができる。この場合は、通信線の断線その他、通信に直接関与する部分の故障ではないことがわかる。

また、第１の閾値に達する前の、第２の閾値に達した時点で一部の消費電力の削減により電力消費を抑制するので、通信ユニットは、より確実に局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信することができる。このようにしてダイイングギャスプ通知を送信することになる時点より早めに電力消費を抑制することで、コンデンサに必要な容量の増大を抑制することができる。こうして、高速化が進む宅側装置において、コンデンサの容量増大を抑えつつ、ダイイングギャスプを実行することができる。

一方、電源電圧が極めて短時間の異常であるときは、電源電圧が一旦低下して第２の閾値に達したが、その後、第１の閾値に達することなく第３の閾値に回復する、という場合がある。この場合の宅側装置は、電源電圧が第２の閾値に達した時点で一旦削減した消費電力を回復させることで、ダイイングギャスプ通知を発することなく、通信を継続し、正常な状態に迅速に回復することができる。

（２）前記（１）の宅側装置において、例えば、冷却用のファンユニットを停止するか又は回転数を低下させることにより、前記消費電力を削減することができる。
この場合、宅側装置内で比較的消費電力の大きいファンユニットの停止又は回転数低下により、コンデンサに残存する電荷の低下抑制効果を高めることができる。なお、第１の閾値に達することなく第３の閾値に回復した場合には、ファンユニットを元通り、動作させることができる。

（３）前記（１）の宅側装置において、例えば、当該宅側装置内の各部の状態をポーリングにより監視する機能を一時的に停止すること、又は、当該宅側装置内で行っているＡＩ処理を停止することにより、前記消費電力を削減することができる。
このようなポーリング又はＡＩ処理は、緊急性が少ないので、消費電力を削減する際の対象とすることができる。なお、第１の閾値に達することなく第３の閾値に回復した場合には、ポーリング及ぶＡＩ処理を、元通り、実行することができる。

（４）通信システムとしては、局側装置と、前記局側装置と通信線を介して接続された、前記（１）から（３）に記載の宅側装置と、を備えている。
この場合、仮に、ダイイングギャスプ通知を送信するタイミングが局側装置の許可待ちとなったとしても、そのような場合でも、電力消費を抑制することで電源電圧を長く保持し、ダイイングギャスプ通知を送信することができる。

（５）方法の観点からは、供給される電圧に基づく電源電圧により蓄電するコンデンサと、前記電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、を備えた宅側装置における、前記電源電圧の監視制御方法であって、前記電源電圧が正常な値から低下して前記第１の閾値に達するまでの範囲内に第２の閾値、及び、前記正常な値より低く前記第２の閾値より高い第３の閾値を設定し、前記電源電圧が低下して前記第２の閾値に達した場合に、前記宅側装置内の一部の消費電力を削減し、前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達した場合には、前記局側装置にダイイングギャスプ通知を送信し、前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達することなく前記第３の閾値に回復した場合には、削減した前記消費電力を回復させる、電源電圧の監視制御方法である。

このような電源電圧の監視制御方法によれば、電源電圧が失われる場合に電源電圧が低下して第１の閾値に達したとき、通信ユニットが、局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信した後、通信を停止する。これにより、局側装置は、宅側装置の通信停止の直前に、宅側装置がダイイングギャスプ通知を送ってきたという事実を把握することができる。この場合は、通信線の断線その他、通信に直接関与する部分の故障ではないことがわかる。

また、第１の閾値に達する前の、第２の閾値に達した時点で一部の消費電力の削減により電力消費を抑制するので、通信ユニットは、より確実に局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信することができる。このようにしてダイイングギャスプ通知を送信することになる時点より早めに電力消費を抑制することで、コンデンサに必要な容量の増大を抑制することができる。こうして、高速化が進む宅側装置において、コンデンサの容量増大を抑えつつ、ダイイングギャスプを実行することができる。

一方、電源電圧が極めて短時間の異常であるときは、電源電圧が一旦低下して第２の閾値に達したが、その後、第１の閾値に達することなく第３の閾値に回復する、という場合がある。この場合の宅側装置は、電源電圧が第２の閾値に達した時点で一旦削減した消費電力を回復させることで、ダイイングギャスプ通知を発することなく、通信を継続し、正常な状態に迅速に回復することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の宅側装置（通信装置）及び、電源電圧の監視制御方法の具体例について、図面を参照して説明する。

《ＰＯＮシステムの一例》
図１は、ＰＯＮシステムの一例を示す接続図である。局側装置（ＯＬＴ）１には、幹線である光ファイバ３を介して、光カプラ４が接続されている。光カプラ４から複数本に分岐した支線の光ファイバ５の終端には、それぞれ、宅側装置（ＯＮＵ）２（１台のみ図示している。）が接続されている。光カプラ４は、局側装置１から送信された下りの光信号を分岐し、宅側装置２から送信された上りの光信号を多重化する。

宅側装置２には、パソコン等の情報処理機器であるユーザ装置６が接続される。なお、２台のユーザ装置６を図示しているのは単なる一例に過ぎない。局側装置１には、宅側装置２との通信状況を監視する監視装置７が接続されている。局側装置１は、上位ネットワークであるインターネット回線８に接続される。
なお、本開示における宅側装置２は、必ずしもＰＯＮシステムを構成するものでなくてもよく、局側装置１のような通信相手と、一対一で通信するものであってもよい。

《宅側装置の内部構成：第１例》
図２は、宅側装置２の内部構成の第１例を示すブロック回路図である。ブロックで示す要素間を結ぶ線分のうち、実線は電源線を表し、点線は信号線を表している。なお、以下に述べる電圧値は一例であり、これらに限定されるわけではない。外部から供給する電圧は交流／直流の両方があり得る。宅側装置２の内部で使用する電源電圧は、主として直流である。

図２において、宅側装置２は、電源ユニット２１、コンデンサ２２、ファンユニット２３、制御ユニット２４、及び、通信ユニット２５を備えている。１次電源である電源ユニット２１は、外部から提供される電圧であるＡＣ１００Ｖを、宅側装置２内での１次電源電圧であるＤＣ１２Ｖに変換し、電路Ｅ１に供給する。なお、コンデンサ２２は電源ユニット２１の中にある場合もある。また、電源ユニット２１は、ＡＣアダプタとして宅側装置２の外部にある場合もある。

電路Ｅ１には、コンデンサ２２、ファンユニット２３、制御ユニット２４及び通信ユニット２５が接続されている。コンデンサ２２は、例えば電解コンデンサであり、ＤＣ１２Ｖにより充電される。ファンユニット２３はファンと、その駆動回路とを含むものである。ファンユニット２３は、ファンの運転／停止の制御の他、ファン回転数を高速又は低速に選択することができる。ファンユニット２３を運転することにより、宅側装置２の内部の空気を強制排出して、放熱する部位の空冷を行うことができる。

制御ユニット２４は、電源回路２４１、電源監視部２４２、装置制御部／ＡＩ処理部２４３、及び、光トランシーバ２４４を備えている。
通信ユニット２５は、電源回路２５１、通信制御部／ＡＩ処理部２５２、通信制御部２５３、複数の光トランシーバ２５４及び２５５（２個のみ図示している。）を備えている。

制御ユニット２４における２次電源である電源回路２４１は、電路Ｅ１から提供される電圧であるＤＣ１２Ｖを、２次電源電圧であるＤＣ３．３Ｖに変換し、電路Ｅ２に供給する。電源監視部２４２は、電路Ｅ２のＤＣ３．３Ｖを電源として動作し、電路Ｅ１の電源電圧（正常であればＤＣ１２Ｖ）を監視する。装置制御部／ＡＩ処理部２４３も、電路Ｅ２のＤＣ３．３Ｖを電源として動作する。
通信ユニット２５における２次電源である電源回路２５１は、電路Ｅ１から提供される電圧であるＤＣ１２Ｖを、２次電源電圧であるＤＣ３．３Ｖに変換し、電路Ｅ３に供給する。通信制御部／ＡＩ処理部２５２及び通信制御部２５３は、電路Ｅ３のＤＣ３．３Ｖを電源として動作する。

装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、制御ユニット２４の制御、及び、ファンユニット２３の制御を担当する。装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、電源監視部２４２から電源状態情報（電源電圧の状態情報）を受け取る。局側の監視装置７は、光トランシーバ２４４を介して装置制御部／ＡＩ処理部２４３に、制御情報を送る。装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、光トランシーバ２４４を介して、監視装置７に監視情報及びテレメトリ情報を提供する。装置制御部／ＡＩ処理部２４３と監視装置７との通信は、光ファイバ３，５（図１）を用いて、通信データに波長多重方式で重畳してもよいし、別のファイバを用いて送受信することもできる。

一方、通信ユニット２５の制御は、通信制御部／ＡＩ処理部２５２が担当する。通信制御部／ＡＩ処理部２５２は通信制御部２５３を制御し、通信制御部２５３は監視情報を通信制御部／ＡＩ処理部２５２に提供する。通信制御部／ＡＩ処理部２５２は、通信制御部２５３を介して、光トランシーバ２５４，２５５を制御する。通信制御部２５３と光トランシーバ２５４，２５５とは、データバスにより接続されている。通信制御部２５３は、光トランシーバ２５４を介してユーザ装置６と、通信データの送受信を行う。また、通信制御部２５３は、光トランシーバ２５５を介して局側装置１と、通信データの送受信を行う。

装置制御部／ＡＩ処理部２４３、通信制御部／ＡＩ処理部２５２及び通信制御部２５３は、それぞれマイクロコンピュータを搭載する。装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、通信制御部／ＡＩ処理部２５２に対して制御上の上位にあり、通信制御部／ＡＩ処理部２５２を介して通信ユニット２５を制御する。制御情報は、装置制御部／ＡＩ処理部２４３から通信制御部／ＡＩ処理部２５２に与えられる。また、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、通信制御部／ＡＩ処理部２５２から、必要な監視情報を吸い上げる。

例えば、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、通信制御部／ＡＩ処理部２５２、通信制御部２５３、光トランシーバ２４４，２５４，２５５に対してポーリングを行い、各部が正常か否かの情報を取得することができる。このようなポーリングは、定期的に行われるが、その際、若干の電力消費の増大がある。また、装置制御部／ＡＩ処理部２４３、及び、通信制御部／ＡＩ処理部２５２は、それぞれ、情報処理に当たって、ＡＩ処理（エッジＡＩ処理）を行うことができる。ＡＩ処理を行うと、電力消費は増大する傾向にある。

《電源電圧の監視制御》
図３は、上記のように構成された宅側装置２におけるダイイングギャスプの実行に関する処理を示すフローチャートの一例である。このフローチャートの実行主体は、主として制御ユニット２４の装置制御部／ＡＩ処理部２４３である。図３について説明する前に、電路Ｅ１の電源電圧をＶとする。この電源電圧Ｖが低下して第１の閾値Ｖ_ｔｈ１に達すると、宅側装置２は、ダイイングギャスプを実行する。電源電圧Ｖの正常値をＶ_０として、Ｖ_ｔｈ１との間に、Ｖ_０＞Ｖ_ｔｈ３＞Ｖ_ｔｈ２＞Ｖ_ｔｈ１となる電圧の第２の閾値Ｖ_ｔｈ２，第３の閾値Ｖ_ｔｈ３を定義する。これらの数値の一例（ＤＣ電圧）を挙げると、Ｖ_０＝１２Ｖ，Ｖ_ｔｈ１＝９．６Ｖ，Ｖ_ｔｈ２＝１０．８Ｖ，Ｖ_ｔｈ３＝１１．０Ｖである。

図３において、処理開始後、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、通常動作モードを実行する（ステップＳ１）。通常動作モードでは、装置制御部／ＡＩ処理部２４３、及び、通信制御部／ＡＩ処理部２５２が、前述の、それぞれの担当する制御を実行する。続いて、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、電源監視部２４２から送られてくる電源状態情報すなわち電路Ｅ１の電圧Ｖが、第２の閾値Ｖ_ｔｈ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。電圧Ｖが、第２の閾値Ｖ_ｔｈ２より大きい場合は、通常動作モード（ステップＳ１）が継続される。電圧Ｖが、第２の閾値Ｖ_ｔｈ２以下である場合には、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、一部電力削減モードを実行する（ステップＳ３）。一部電力削減モードでは、最も電力消費の多いファンユニット２３を、停止又は低回転数とする。また、これ以外の電力削減策としては、ポーリングの停止、ＡＩ処理の停止を行うことができる。これにより、さらに電力消費を抑制することができる。なお、通信制御部２５３は、主信号を通信するため、停止できないが、装置制御部／ＡＩ処理部２４３及び通信制御部／ＡＩ処理部２５２については、一時的な機能停止が可能である。

次に、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、電路Ｅ１の電圧Ｖが、第３の閾値Ｖ_ｔｈ３以上に回復したか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、電圧Ｖが、第３の閾値Ｖ_ｔｈ３以上に回復した場合は、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、電圧が瞬間的に低下しただけで、すぐに回復したと判定し、通常動作モード（ステップＳ１）に戻る。一方、電圧Ｖは回復しないが第１の閾値Ｖ_ｔｈ１以下にはならない間は、ステップＳ５の「ＮＯ」からステップＳ３に戻り、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５を繰り返す。そして、電圧Ｖが低下し続け、第１の閾値Ｖ_ｔｈ１以下になった場合（ステップＳ５の「ＹＥＳ」）、装置制御部／ＡＩ処理部２４３は、通信ユニット２５に対してダイイングギャスプの実行を指示する（ステップＳ６）。

ダイイングギャスプの実行指示を受けた通信ユニット２５では、通信制御部／ＡＩ処理部２５２から通信制御部２５３に制御情報が送られ、通信制御部２５３は、局側装置１に対してダイイングギャスプ通知を送信する。これにより、局側装置１では、宅側装置２における電源電圧の低下により、ダイイングギャスプ通知が送られてきたと把握することができる。このような電源電圧の低下は、宅側装置２に外部から供給される電圧の低下（停電）又は、宅側装置２のユーザが、意図的に電源電圧を喪失させたことにより、起きる。また、ステップＳ４を設けることにより、電源電圧の瞬間的な低下であって直ちに電圧が回復した場合は、ダイイングギャスプの実行には至らない。

なお、ダイイングギャスプ通知を送信するにあたっては、宅側装置２内で、ダイイングギャスプ通知を送信することに必要な機能以外の全ての機能を、停止させる。そのため、ダイイングギャスプを実行した後には、復電してリセットスタートしない限り、宅側装置２は復旧しない。
但し、一部電力削減モードのままダイイングギャスプを実行することも可能である。この場合には、電源電圧がＶ_ｔｈ３にまで回復すれば通常動作に戻れるようにしてもよい。しかしながら、そうすると、ダイイングギャスプ通知が誤送信されたことになるので、宅側装置２としては、取消メッセージを局側装置１に送信する。

《電圧の低下の例示》
図４は、参考として、外部から与えられる電源電圧の低下時に、上記フローチャートで示した電力消費の抑制をしなかったとしたら装置内の電源電圧がどのように低下するか、を示すグラフである。横方向は時間である。なお、グラフの直線の傾きは、説明上の概略であり、必ずしも実際の値を忠実に反映したものではない。まず、（ａ）に示すように、時刻ｔ_０において、外部からの供給電圧であるＡＣ１００Ｖが停電したとすると、残留電圧による若干の遅延を伴って供給電圧は０Ｖにまで低下する。

（ｂ）及び（ｃ）は予備的な電力消費の抑制を全くしない場合の電源電圧（ＤＣ１２Ｖ，３．３Ｖ）の変化を示している。（ｂ）に示すように、宅側装置２の内部の電源電圧（ＤＣ１２Ｖ）は、コンデンサ２２に蓄えられた電荷による電圧により、少し遅延して低下し始める。ダイイングギャスプの実行トリガとなる電源電圧の閾値Ｖ_ｔｈ１は９．６Ｖである。また、電源回路２４１，２５１がＤＣ３．３Ｖを出力するための動作限界となる入力電圧は、ＤＣ４．８Ｖである。従って、電源電圧が９．６Ｖから４．８Ｖまで範囲内にある間に、ダイイングギャスプを実行完了する必要がある。

予備的な電力消費の抑制を全くしない場合には、（ｂ）に示すように、電源電圧は時刻ｔ_１に９．６Ｖになり、時刻ｔ_２には４．８Ｖになる。従って、ダイイングギャスプを実行できる時間はＴ１である。
（ｄ）及び（ｅ）は、電源電圧（ＤＣ１２Ｖ）がダイイングギャスプの実行トリガである９．６Ｖに達したとき初めて電力消費を削減する場合の、電源電圧（ＤＣ１２Ｖ，３．３Ｖ）の変化を示している。（ｄ）に示すように、電源電圧は時刻ｔ_１に９．６Ｖになり、時刻ｔ_３には４．８Ｖになる。従って、ダイイングギャスプを実行できる時間はＴ２である。

ここで、容量Ｃ［Ｆ］のコンデンサ２２を一定電力Ｐ［Ｗ］で放電させ、電圧がＶ_１［Ｖ］からＶ_２［Ｖ］に変化した場合の時間をｔ［ｓ］とすると、放電エネルギーＰ・ｔは、
Ｐ・ｔ＝（１／２）Ｃ（Ｖ_１ ^２－Ｖ_２ ^２） ・・・（１）
である。従って、
ｔ＝Ｃ／（２Ｐ）（Ｖ_１ ^２－Ｖ_２ ^２） ・・・（２）
となる。

図４の（ｂ）の場合、電力消費Ｐを２００［Ｗ］、コンデンサ２２の容量Ｃを４．７［ｍＦ］とすると、式（２）より、時間Ｔ１は、８１２［μｓ］となる。
図４の（ｄ）の場合、抑制した電力消費を１２０［Ｗ］、コンデンサ２２の容量Ｃを４．７［ｍＦ］とすると、式（２）より、時間Ｔ２は、１．３５［ｍｓ］となる。
時間Ｔ１は極めて短く、ダイイングギャスプの確実な実行は困難である。時間Ｔ２も十分とは言えず、ダイイングギャスプを実行できない場合もあり得る。

図５は、外部から与えられる電源電圧の低下時に、図３のフローチャートで示した電力消費の抑制をした場合に装置内の電源電圧がどのように低下するか、を示すグラフである。横方向は時間である。なお、グラフの直線の傾きは、説明上の概略であり、必ずしも実際の値を忠実に反映したものではない。まず、（ａ）に示すように、時刻ｔ_０において、外部からの供給電圧であるＡＣ１００Ｖが停電したとすると、残留電圧による若干の遅延を伴って供給電圧は０Ｖにまで低下する。

（ｂ）及び（ｃ）は宅側装置内の電源電圧（ＤＣ１２Ｖ，ＤＣ３．３Ｖ）の変化を示している。（ｂ）に示すように、宅側装置２の内部の電源電圧（ＤＣ１２Ｖ）は、コンデンサ２２に蓄えられた電荷による電圧により、少し遅延して低下し始める。時刻ｔ_０１において、電源電圧（正常値ＤＣ１２Ｖ）が、第２の閾値である１０．８Ｖに達すると、一部電力削減モードとなり、時刻ｔ_０２までの時間Ｔ３＿１の間、電圧の低下の勾配が緩くなる。

次に、電源電圧が、時刻ｔ_０２においてダイイングギャスプの実行トリガとなる第１の閾値９．６Ｖに達すると、ダイイングギャスプの実行開始となり、宅側装置２内で、ダイイングギャスプ通知を送信することに必要な機能以外の全ての機能は、停止となる。これにより、時刻ｔ_０３までの時間Ｔ３＿２の間、電圧の低下の勾配がさらに緩くなる。機能停止による電力消費の削減は、実際には若干の遅延を伴うので、時刻ｔ_０１で予備的に一部電力の削減を行っていることにより、第１の閾値である９．６Ｖ以降の電力削減を、より迅速化して高速に、電力削減を実現することができる。こうして、電源電圧が、９．６Ｖから時刻ｔ_０３で４．８Ｖに達するまでの時間Ｔ３＿２は、図４の時間Ｔ２より長くなる。従って、時間Ｔ３＿２の間に、ダイイングギャスプ通知を確実に送信することができる。

また、第２の閾値１０．８Ｖで一部電力削減を行うことにより、第１の閾値９．６Ｖに達するまでの時間（時刻ｔ_０からｔ_０２まで）を、より長くすることができる。これにより、外部から与えられる電圧（ＡＣ１００Ｖ）の極めて短時間の変動による猶予時間を確保し、瞬間的な電圧変動に過剰に反応しない耐性をもたせることができる。

複数の宅側装置２が、局側装置１との間でＰＯＮシステムを構成する場合には、複数の宅側装置２が１つの局側装置１に接続されるため、ダイイングギャスプ通知を送信するタイミングが局側装置１の許可待ちとなる場合がある。しかしながら、そのような場合でも、電力消費を抑制することで電源電圧を長く保持できれば、ダイイングギャスプ通知を確実に送信することができる。

《宅側装置の内部構成：第２例》
図６は、宅側装置２の内部構成の第２例を示すブロック回路図である。ブロックで示す要素間を結ぶ線分のうち、実線は電源線を表し、点線は信号線を表している。第１例（図２）との主な違いは、第１例では分かれていた制御ユニット２４と、通信ユニット２５とが、一体化して通信／制御ユニット２６になっている点である。通信／制御ユニット２６は、制御ユニットとしての機能と、通信ユニットとしての機能とを備えている。

図６において、宅側装置２は、電源ユニット２１、コンデンサ２２、ファンユニット２３、及び、通信／制御ユニット２６を備えている。１次電源である電源ユニット２１は、外部から提供される電圧であるＡＣ１００Ｖを、宅側装置２内での１次電源電圧であるＤＣ１２Ｖに変換し、電路Ｅ１に供給する。なお、コンデンサ２２は電源ユニット２１の中にある場合もある。また、電源ユニット２１は、ＡＣアダプタとして宅側装置２の外部にある場合もある。

通信／制御ユニット２６は、電源回路２６１、電源監視部２６２、装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３、通信制御部２６４、複数の光トランシーバ２６５及び２６６（２個のみ図示している。）を備えている。

２次電源である電源回路２６１は、電路Ｅ１から提供される電圧であるＤＣ１２Ｖを、２次電源電圧であるＤＣ３．３Ｖに変換し、電路Ｅ２に供給する。電源監視部２６２は、電路Ｅ２のＤＣ３．３Ｖを電源として動作し、電路Ｅ１の電源電圧（正常であればＤＣ１２Ｖ）を監視する。装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３及び通信制御部２６４も、電路Ｅ２のＤＣ３．３Ｖを電源として動作する。

装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３は、通信／制御ユニット２６の制御、及び、ファンユニット２３の制御を行う。装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３は、電源監視部２６２から電源状態情報（電源電圧の状態情報）を受け取る。装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３は通信制御部２６４に制御情報を与え、通信制御部２６４は監視情報を装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３に提供する。装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３は、通信制御部２６４を介して、光トランシーバ２６５，２６６を制御する。通信制御部２６４と光トランシーバ２６５，２６６とは、データバスにより接続されている。装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３及び通信制御部２６４は、それぞれマイクロコンピュータを搭載する。

通信制御部２６４は、光トランシーバ２６５を介してユーザ装置６と、通信データの送受信を行う。また、通信制御部２６４は、光トランシーバ２６６を介して局側装置１と、通信データの送受信を行う。局側装置１は、光トランシーバ２６６を介して通信制御部２６４に、制御情報を送る。通信制御部２６４は、光トランシーバ２６６を介して、局側装置１に監視情報及びテレメトリ情報を提供する。制御情報、監視情報、テレメトリ情報は、通信データに波長多重方式で重畳して送信することができる。

例えば、装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３は、通信制御部２６４、光トランシーバ２６５，２６６に対してポーリングを行い、各部が正常か否かの情報を取得することができる。このようなポーリングは、定期的に行われるが、その際、若干の電力消費の増大がある。また、装置／通信制御部／ＡＩ処理部２６３は、情報処理に当たって、ＡＩ処理（エッジＡＩ処理）を行うことができる。ＡＩ処理を行うと、電力消費は増大する傾向にある。

図６に示すように構成された宅側装置２でも、ダイイングギャスプに関して、第１例（図２）と同様のフローチャートの処理を適用することができる。

なお、上記実施形態では、図１のＰＯＮシステムに基づいて説明したが、ダイイングギャスプに関する本開示の制御は、前述のように一対一の通信でも、また、光通信以外の通信でも、適用することができる。

《開示のまとめ》
本開示は、以下のように一般化して表現することができる。電圧の数値は一例である。
本開示の宅側装置２は、主な構成要素として、供給される電圧に基づく電源電圧（ＤＣ電圧）により蓄電するコンデンサ２２と、電源電圧が正常な値（１２Ｖ）から低下して第１の閾値（９．６Ｖ）に達した場合に局側装置１に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニット２５（又は２６）と、電源電圧を監視し、電源電圧が、正常な値未満で第１の閾値より高い第２の閾値（１０．８Ｖ）に達した場合に、宅側装置２内の一部の消費電力を削減する制御ユニット２４（又は２６）と、を備えている。

そして、制御ユニット２４（又は２６）は、電源電圧が、第２の閾値（１０．８Ｖ）に達した後、第１の閾値（９．６Ｖ）に達した場合には、通信ユニット２５（又は２６）にダイイングギャスプ通知を送信させる。他方、電源電圧が、第２の閾値（１０．８Ｖ）に達した後、第１の閾値（９．６Ｖ）に達することなく正常な値未満で第２の閾値（１０．８Ｖ）より高い第３の閾値（１１．０Ｖ）に回復した場合には、制御ユニット２４（又は２６）は、削減した消費電力を回復させる。

このようにしてダイイングギャスプ通知を送信することになる時点より早めに電力消費を抑制することで、その分、電源電圧を長く維持できるので、コンデンサ２２に必要な容量の増大を抑制することができる。こうして、高速化が進む宅側装置において、コンデンサ２２の容量増大を抑えつつ、ダイイングギャスプを実行することができる。

なお、コンデンサ２２の容量増大を抑えても電源電圧を、より長く維持できるということは、逆に、電源電圧をそれほど長くしなくてもよい場合には、従来よりもコンデンサ２２の容量を下げてコンパクト化することも可能である。

一方、電源電圧が極めて短時間の異常であるときは、電源電圧が一旦低下して第２の閾値（１０．８Ｖ）に達したが、その後、第１の閾値（９．６Ｖ）に達することなく第３の閾値（１１．０Ｖ）に回復する、という場合がある。この場合の宅側装置２は、電源電圧が第２の閾値（１０．８Ｖ）に達した時点で一旦削減した消費電力を回復させることで、ダイイングギャスプ通知を発することなく、通信を継続し、正常な状態に迅速に回復することができる。

消費電力を削減するには、冷却用のファンユニット２３を、停止するか又は回転数を低下させることができる。この場合、宅側装置２内で比較的消費電力の大きいファンユニット２３の停止又は回転数低下により、コンデンサ２２に残存する電荷の低下抑制効果を高めることができる。

また、消費電力を削減するには、宅側装置２内の各部の状態をポーリングにより監視する機能を一時的に停止すること、又は、宅側装置２内で行っているＡＩ処理を停止することを行ってもよい。このようなポーリング又はＡＩ処理は、緊急性が少ないので、消費電力を削減する際の対象とすることができる。

《補記》
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 局側装置
２ 宅側装置
３ 光ファイバ
４ 光カプラ
５ 光ファイバ
６ ユーザ装置
７ 監視装置
８ インターネット回線
２１ 電源ユニット
２２ コンデンサ
２３ ファンユニット
２４ 制御ユニット
２５ 通信ユニット
２６ 通信／制御ユニット
２４１ 電源回路
２４２ 電源監視部
２４３ 装置制御部／ＡＩ処理部
２４４ 光トランシーバ
２５１ 電源回路
２５２ 通信制御部／ＡＩ処理部
２５３ 通信制御部
２５４，２５５ 光トランシーバ
２６１ 電源回路
２６２ 電源監視部
２６３ 装置／通信制御部／ＡＩ処理部
２６４ 通信制御部
２６５，２６６ 光トランシーバ
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ 電路

Claims (5)

1. 局側装置と通信を行う宅側装置であって、
   供給される電圧に基づく電源電圧により蓄電するコンデンサと、
   前記電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に前記局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、
   前記電源電圧を監視し、前記電源電圧が、正常な値未満で前記第１の閾値より高い第２の閾値に達した場合に、当該宅側装置内の一部の消費電力を削減する制御ユニットと、
   を備え、
   前記制御ユニットは、
   前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達した場合には、前記通信ユニットに前記ダイイングギャスプ通知を送信させ、
   前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達することなく前記正常な値未満で前記第２の閾値より高い第３の閾値に回復した場合には、削減した前記消費電力を回復させる、
   宅側装置。
2. 冷却用のファンユニットを停止するか又は回転数を低下させることにより、前記消費電力を削減する、請求項１に記載の宅側装置。
3. 当該宅側装置内の各部の状態をポーリングにより監視する機能を一時的に停止すること、又は、当該宅側装置内で行っているＡＩ処理を停止することにより、前記消費電力を削減する、請求項１に記載の宅側装置。
4. 局側装置と、
   前記局側装置と通信線を介して接続された、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の宅側装置と、
   を備えた通信システム。
5. 供給される電圧に基づく電源電圧により蓄電するコンデンサと、前記電源電圧が低下して第１の閾値に達した場合に局側装置に対してダイイングギャスプ通知を送信する機能を有する通信ユニットと、を備えた宅側装置における、前記電源電圧の監視制御方法であって、
   前記電源電圧が正常な値から低下して前記第１の閾値に達するまでの範囲内に第２の閾値、及び、前記正常な値より低く前記第２の閾値より高い第３の閾値を設定し、
   前記電源電圧が低下して前記第２の閾値に達した場合に、前記宅側装置内の一部の消費電力を削減し、
   前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達した場合には、前記局側装置にダイイングギャスプ通知を送信し、
   前記電源電圧が、前記第２の閾値に達した後、前記第１の閾値に達することなく前記第３の閾値に回復した場合には、削減した前記消費電力を回復させる、
   電源電圧の監視制御方法。

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