JP5407976B2 - 通信装置、子局装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、常時信号を送信することで子局の通信装置と同期して動作している親局の通信装置、子局の通信装置、及びこの通信装置を用いた通信システム、並びに通信方法の省電力化に関するものである。

光通信の一形態であるＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいては、通信プロトコルを用いて有効データの有無を監視し、有効データが存在する区間のみ、間欠的に信号を送信する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

Ｒ．Ｋｕｂｏ ｅｔ ａｌ．， "Ｐｒｏｐｏｓａｌ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ Ｐｏｗｅｒ−Ｓａｖｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ １０ Ｇｉｇａｂｉｔ Ｃｌａｓｓ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｙｓｔｅｍｓ，" ＮＯＣ２００９．

しかしながら、ＰＯＮシステムのように親局と子局が同期して動作する通信システムにおいては、通信プロトコルに対応して有効データが存在する区間のみ間欠的に光信号を生成してデータを送信すると、無信号状態から有効データを送信する際に同期の確立に数ミリ秒程度の時間を要し、同期確立までの間にデータを損失する恐れがある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、データを損失すること無く、消費電力を低減できる通信装置、子局装置及び通信システム、並びに通信方法を得ることを目的とする。

本発明に係る通信装置は所定速度のクロックに同期して送信データを処理するデータ処理部と、送信データのトラヒック有無を監視して制御信号を生成する制御部と、クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、制御信号に基づいて送信データ又は前記低速クロックを異なる出力強度で送信する送信部とを備え、送信部は、送信データを第１の出力強度で送信し、低速クロックを第１の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信するものである。

また、本発明に係る通信システムは、親局装置と子局装置が同期して通信する通信システムであって、親局装置は、所定速度のクロックに同期して子局装置へ送信するデータを処理するデータ処理部と、データの有無を監視して親局制御信号を生成すると共に、将来のデータ送信する時間情報をデータとして生成する親局制御部と、クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、親局制御信号に基づいて、データ又は低速クロックを異なる出力強度で送信する送信部とを備え、送信部は、データを第１の出力強度で送信し、低速クロックを第１の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信し、子局装置は、親局装置からデータ及び低速クロックを受信する受信部と、受信データから親局装置が将来データ送信する時間情報を抽出して子局制御信号を生成する子局制御部と、子局制御信号に基づいて、データ及び低速クロックから所定速度のクロックを再生するクロック再生部とを備え、受信部は、子局制御信号に基づいて、強度の異なる受信データを同一のレベル強度に増幅するものである。

本発明にかかる通信方法は、親局装置と子局装置が所定速度のクロックに同期して通信する通信システムにおいて、親局装置が送信するデータのトラヒック有無を監視して将来データを送信する時間情報を子局装置へ通知する工程と、親局装置が時間情報に基づいて前記データ又は前記所定速度を整数倍に低速化した低速クロックのいずれか一方を異なる出力強度で子局装置に送信する工程と、子局装置が時間情報に基づいてデータ及び低速クロックから所定速度のクロックを再生する工程とを有し、親局装置は、データを第１の出力強度で送信し、低速クロックを第１の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信するものである。

本発明によれば、通信装置は所定速度のクロックに同期して送信データを処理するデータ処理部と、送信データのトラヒック有無を監視して制御信号を生成する制御部と、クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、制御信号に基づいて送信データ又は前記低速クロックを異なる出力強度で送信する送信部とを備えたことにより、データを損失することなく、消費電力を低減できる通信装置を得ることができる。

また、本発明によれば、親局装置と子局装置が同期して通信する通信システムにおいて、親局装置は、所定速度のクロックに同期して子局装置へ送信するデータを処理するデータ処理部と、データの有無を監視して親局制御信号を生成すると共に、将来のデータ送信する時間情報をデータとして生成する親局制御部と、クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、親局制御信号に基づいて、データ又は低速クロックを異なる出力強度で送信する送信部とを備え、子局装置は、親局装置からデータ及び低速クロックを受信する受信部と、受信データから親局装置が将来データ送信する時間情報を抽出して子局制御信号を生成する子局制御部と、子局制御信号に基づいて、データ及び低速クロックから所定速度のクロックを再生するクロック再生部とを備えたことにより、データを損失することなく、消費電力を低減できる通信システムを得ることができる。

また、本発明によれば、親局装置と子局装置が所定速度のクロックに同期して通信する通信システムにおいて、親局装置が送信するデータのトラヒック有無を監視して将来データを送信する時間情報を子局装置へ通知する工程と、親局装置が時間情報に基づいて前記データ又は前記所定速度を整数倍に低速化した低速クロックのいずれか一方を異なる出力強度で子局装置に送信する工程と、子局装置が時間情報に基づいてデータ及び低速クロックから所定速度のクロックを再生する工程とを備えたことにより、データを損失することなく、消費電力を低減できる通信方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係るＰＯＮシステムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るＯＬＴの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るＯＮＵの構成を示す図である。 実施の形態１における下り用ＣＤＲの構成を示す図である。 実施の形態１におけるＯＬＴの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１におけるＯＮＵの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るＰＯＮシステムの信号出力タイミングを示す図である。 実施の形態１に係るＰＯＮシステムの制御シーケンスを示す図である。 本発明の実施の形態２に係るＯＮＵの構成を示す図である。 実施の形態２における下り用ＣＤＲの構成を示す図である。 実施の形態２における上り用ＣＤＲの構成を示す図である。 実施の形態２におけるＯＮＵの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係るＯＬＴの構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るＯＮＵの構成を示す図である。 実施の形態３におけるＯＬＴの動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るＰＯＮシステムの制御シーケンスを示す図である。

実施の形態１．
本発明を実施する実施の形態１におけるＰＯＮシステムを図１ないし図８を用いて説明する。図１において、ＰＯＮシステム１は上位装置４と加入者端末であるＴＥ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）５の間に設けられ、上位装置４のネットワーク側に接続された通信装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２すなわち親局装置と、ＴＥ５ａ~５ｎに接続したＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）３ａ~３ｎすなわち子局装置と、ＯＬＴ２およびＯＮＵ３ａ〜３ｎを接続する光ファイバ６と、光ファイバ６の途中に配置され、ＯＬＴ２から送信された光信号を各ＯＮＵ３ａ〜３ｎ向けに分岐する光カプラ７とで構成されている。ＴＥ５としては、例えばＨＧＷ（Ｈｏｍｅ Ｇａｔｅ Ｗａｙ）、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ａｄａｐｔｅｒ）、ＰＣなどがある。
ここではＯＮＵ３がｎ台（ｎは整数）接続された場合を示しているが、１台以上であれば何台でも良く、各ＯＮＵ３に接続するＴＥ５も１台のみならず複数台であっても良い。また、ＰＯＮシステム１では一般に、ＯＬＴ２からＯＮＵ３向きを下り方向、ＯＮＵ３からＯＬＴ２向きを上り方向と呼ぶ。

ＯＬＴ２は、ＣＭＯＳ半導体等で形成された電気信号を処理するシステムＬＳＩ２０と、システムＬＳＩ２０で処理する電気信号と光ファイバ６上を伝送する光信号とをＥ／Ｏ変換またはＯ／Ｅ変換する光トランシーバ２１と、光トランシーバ２１を駆動する駆動回路２９とを備えている。また、光トランシーバ２１とシステムＬＳＩ２０の間にはバーストＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ ａｎｄ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）２２が設けられ、ＯＮＵ３からバースト的に送信される信号を入力としてデータとクロックを再生すると共に、システムＬＳＩ２０上の各素子を駆動する基準クロック２３へ載せ替えを行っている。

システムＬＳＩ２０は、基準クロック２３と、上位装置４と信号の送受信を行うＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ＰＨＹ２４と、ＧＥ−ＰＯＮ（ギガビットＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）−ＰＯＮ）システムのＰＯＮ処理と同等のフレーム処理機能を有するＰＯＮ処理部２５すなわち送信データ処理部、下りトラヒック量に基づいて通常運用状態とパワーセーブ状態とを切り替えるパワーセーブ制御信号すなわち親局制御信号を生成すると共に、パワーセーブする時間情報を有効データとして生成し、ＰＯＮ処理部２５に転送するパワーセーブ制御部２６と、基準クロック２３をＮ分周（Ｎは整数）して低速クロックを生成する１／Ｎクロック生成部２７すなわち低速クロック生成部と、パワーセーブ制御信号に基づいてＰＯＮ処理部２５から出力されるフレームを１／Ｎクロックに切替えるセレクタ２８と、を備えている。

ＰＯＮ処理部２５は、図２に示すように、ＳＮＩ−ＰＨＹ２４からのデータを一時的に蓄積するバッファ部２５１と、上位装置４からＰＯＮシステム１へ送信する下りデータのトラヒック量を監視する下りトラヒック監視部２５２と、制御フレームを生成してＯＮＵ３との間で送受信することによりＰＯＮシステム１区間を制御するＰＯＮ制御部２５３と、バッファ部２５１およびＰＯＮ制御部２５３から出力された有効データをフレームとして多重するフレーム多重部２５４と、ＰＯＮ制御部２５３と連動してＯＮＵ３との間のリンク状態を管理するリンク管理部２５５と、ＯＮＵ３から受信したフレームをユーザデータフレームと制御フレームに分離するフレーム分離部２５６を備えている。
なお、データ処理を行う各ブロックはソフトウェアで構成しても良い。

光トランシーバ２１は駆動回路２９の出力に基づいて、システムＬＳＩ２０から入力された電気信号を出力Ｐ１の高速光信号または出力Ｐ２の低速光信号にＥ／Ｏ変換してＰＯＮシステム１に送信する光送信器２１１と、ＰＯＮシステム１から受信した光信号を電気信号にＯ／Ｅ変換してシステムＬＳＩ２０へ出力する光受信器２１２と、送信光信号及び受信光信号を合分波する光合分波器２１３とで構成されている。
なお、低速光信号の出力Ｐ２は高速光信号の出力Ｐ１よりも小さく、例えば高速光信号の伝送速度が１０ＧＨｚ程度であれば駆動電流２０ｍＡ程度の出力強度を要するのに対し、伝送速度が１００ＭＨｚ程度まで低速化すると駆動電流３ｍＡ程度の出力強度に抑えることができる。

ＯＮＵ３は、図３に示すように、光ファイバ６上を伝送する光信号を電気信号にＯ／Ｅ変換すると共に、ＯＮＵ３内で用いた電気信号を光ファイバ６上を伝送する光信号にＥ／Ｏ変換する光トランシーバ３１すなわち受信部と、ＣＭＯＳ半導体等で形成され、電気信号を処理するシステムＬＳＩ３０と、光トランシーバ３１とシステムＬＳＩ３０との間に設けられ、ＰＯＮシステム１から受信した信号に基づいてデータおよびクロックを再生する下り用ＣＤＲ３２すなわちクロック再生部と、システムＬＳＩ３０から受取った信号を整形すると共にタイミング調整を行う上り用ＣＤＲ３３とを備えている。

システムＬＳＩ３０は、制御フレームを生成してＯＬＴ２との間で送受信することによりＰＯＮシステム１区間の制御、すなわちＰＯＮ制御を行うＰＯＮ処理部３４と、ＰＯＮ処理部３４と連携してＯＬＴ２がパワーセーブする時間情報を抽出し、パワーセーブ制御信号すなわち子局制御信号を生成するパワーセーブ制御部３５と、ＴＥ５と信号の送受信を行うＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ＰＨＹ３６とを備え、下り用ＣＤＲ３２で抽出された再生クロックに同期して動作する。

光トランシーバ３１は、パワーセーブ制御信号に基づいてＰＯＮシステム１から受信した高速光信号および低速光信号を同程度の光強度に増幅し、Ｏ／Ｅ変換して下り用ＣＤＲ３２へ出力する光受信器３１１と、上り用ＣＤＲ３３から入力された電気信号を所定強度の光信号にＥ／Ｏ変換してＰＯＮシステム１に送信する光送信器３１２と、送信光信号及び受信光信号を合分波する光合分波器３１３とで構成されている。

下り用ＣＤＲ３２は、図４に示すように、光受信器３１１からの入力信号とフィードバック信号の位相差を検出する位相比較器３２３と、位相比較器３２３の出力を平均化し、電圧として出力するループフィルタ３２４と、ループフィルタ３２４の電圧を所定の発振周波数で発振するようフィードバック制御するＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）３２５すなわち電圧制御発振器と、で構成されたＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路３２２と、再生したクロックに同期して受信したデータを再生する識別器３２１を備えている。また、ＶＣＯ３２５から位相比較器３２３へのフィードバック回路の途中にはパワーセーブ制御信号に基づいて分周率が変化する１／Ｎ分周回路３２６すなわち可変分周器が設けられている。

なお、ＰＯＮシステム１はＧＥ−ＰＯＮシステムと同様に、リンクを維持するため定期的にＯＬＴ２のＰＯＮ制御部２５３とＯＮＵ３のＰＯＮ処理部３４の間で制御フレームをやり取りして、リンクが維持されている場合にのみデータ通信を行う。

次に動作について説明する。
まず、下り方向の通信について説明する。ＯＬＴ２は、上位装置４からＳＮＩ−ＰＨＹ２４を介して入力されたデータはバッファ部２５１及び下りトラヒック監視部２５２に送られ、バッファ部２５１に一次蓄積されたデータはその後フレーム多重部２５４に送られる。下りトラヒック監視部２５２は下り方向のトラヒック量を監視し、その情報をパワーセーブ制御部２６に伝達する。パワーセーブ制御部２６は下りトラヒック監視部２５２から受取ったトラヒック情報、ＰＯＮ制御部２５３がＰＯＮ制御を行う制御フレームのトラヒック情報、およびパワーセーブ制御部２６自身が生成するパワーセーブの時間情報を格納したパワーセーブ制御フレームのトラヒック情報を合わせて有効データとし、この有効データの有無を判定して有効データが無い場合にパワーセーブ制御信号をＬｏｗ出力する。

ＰＯＮ制御部２５３はパワーセーブ制御信号に基づいて、ＯＮＵ３とのリンク維持やＰＯＮ制御するための制御フレームを生成すると共に、パワーセーブ制御部２６から受取ったパワーセーブ制御フレームをフレーム多重部２５４へ出力する。フレーム多重部２５４はバッファ部２５１からのデータフレームとＰＯＮ制御部２５３からのフレームを時分割多重して出力する。
なお、ここではリンク維持やＰＯＮ制御の詳細説明は省略するが、例えばＧＥ−ＰＯＮシステムと同様にプロトコルの一種であるＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用すれば、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙプロセスやＧａｔｅ／Ｒｅｐｏｒｔプロセスで実現できる。

フレーム多重部２５４の出力は２つに分岐された後、一方は１／Ｎクロック生成部２７に入力され、他方は直接セレクタ２８に送られる。１／Ｎクロック生成部２７は入力信号を元に基準クロック２３をＮ倍に低速化した低速クロックデータを生成し、パワーセーブ制御信号がＬｏｗ、すなわち有効データが無くＩＤＬＥデータで補間された状態を示しているとき、フレーム多重部２５４からの信号を低速クロックデータに置換したデータをセレクタ２８へ出力する。セレクタ２８はパワーセーブ制御信号に基づいて、有効データが有る状態ではフレーム多重部２５４から入力される有効データを、有効データが無い状態では１／Ｎクロックデータを選択して光送信器２１１へ出力する。
なお、１／Ｎクロック生成部２７では常時低速クロックを出力し、セレクタ２８にてパワーセーブ制御信号に対応した有効データと低速クロックデータの出力切り替えを行っても良い。

パワーセーブ制御信号は光トランシーバ２１の駆動回路２９にも伝えられ、駆動回路２９はこれを元に光送信器２１１の光出力強度を切替える制御信号を生成する。光送信器２１１はシステムＬＳＩ２０から電気信号が入力されると光信号にＥ／Ｏ変換し、この光信号を駆動回路２９からの制御信号に応じて出力強度Ｐ１またはＰ２に調整してＰＯＮシステム１に向けて送信する。

ここで、図５は上記ＯＬＴ２のシステムＬＳＩ２０について、下り通信用の各機能をソフトウェアで構成した場合の動作を説明するフローチャートである。
システムＬＳＩ２０はパワーセーブ中であるか否かを判定し（Ｓ１）、パワーセーブ中で無い、すなわち通常運用状態であると判定すれば上位装置４から下りデータのトラヒックが有るか無いかを確認する（Ｓ２）。下りトラヒックが無い場合はパワーセーブ状態の開始時間及び継続時間を決定し（Ｓ３）、これらの時間情報を格納したパワーセーブ制御フレームを生成し（Ｓ４）、ＯＮＵ３へ送信する（Ｓ８）。その後、パワーセーブ制御信号の出力タイミングに合わせてＯＬＴ２全体をパワーセーブ状態に遷移させ、ＰＯＮシステム１に向けて低速の１／Ｎクロックデータを低出力で送信する（Ｓ５）。パワーセーブ状態にあるＯＬＴ２は定期的にパワーセーブ制御の継続時間が満了したか否かを確認し（Ｓ６）、継続時間満了であると判定するとＳ７にてパワーセーブ状態を解除し、Ｓ１の工程に戻る。なお、パワーセーブ状態の解除とは、通常運用状態で高速かつ高出力の光信号を送信することを意味する。

Ｓ１においてパワーセーブ中であると判定した場合、パワーセーブ状態にあるＯＬＴ２はＳ６にてパワーセーブ制御の継続時間が満了したか否かを確認する。また、Ｓ２において下りトラヒックが有ると判断した場合、高速かつ高出力の光信号としてＯＮＵ３へデータを送信する（Ｓ８）。Ｓ８では下りトラヒックの他に、ＰＯＮ制御に必要な制御フレームや上記のパワーセーブ制御フレームも有効データとして高速かつ高出力の光信号に変換して送信する。Ｓ６においてパワーセーブ制御の継続時間が満了していない場合は、予め定めた期間だけ待って（Ｓ９）再びＳ６の工程に戻る。
なお、図内の実線は通常運用状態を、破線はパワーセーブ状態であることを示している。

このように、ＯＬＴ２は有効データの有無に応じて、有効データ送信用の高速かつ高出力の光信号と、この光信号にタイミング同期した低速クロックデータ送信用の低速かつ低出力の光信号とを切替えることにより、消費電力を低減できる。
なお、ここでいう高速／低速および高出力／低出力とは２種類の光信号を比較した場合の速度および出力強度であり、具体的な基準によるものでは無い。

一方、ＯＮＵ３は、ＰＯＮシステム１から光信号が入力されると、光トランシーバ３１の光受信器３１１で受信する。光受信器３１１は光信号をパワーセーブ制御信号に基づいて所定レベルに増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換し、下り用ＣＤＲ３２に出力する。

下り用ＣＤＲ３２は電気信号を２分岐して一方を識別器３２１に、他方をＰＬＬ回路３２２の位相比較器３２３に送る。位相比較器３２３は光受信器３１１からの信号とＶＣＯ３２５からのフィードバック信号を入力としてループフィルタ３２４に位相差を出力し、ループフィルタ３２４は入力された２つの信号の位相差を平均化して電圧に変換した値をＶＣＯ３２５に出力する。ＶＣＯ３２５は所定の発振周波数で発振するため、ＰＬＬ回路３２２はフィードバック制御を行って適切な電圧が得られるように調整する。

フィードバック回路の途中に設けられた１／Ｎ分周回路３２６はパワーセーブ制御信号に基づいて適切な分周率に切り替えられ、ＶＣＯ３２５からの信号をＮ分周して位相比較器３２３に出力する。ＰＬＬ回路３２２の出力は再生クロックとして識別器３３１に送られ、入力データのたたき直しに用いられる。識別器３２１にてたたき直されたデータは再生データとして、再生クロックと共にシステムＬＳＩ３０に送られる。

システムＬＳＩ３０に送られたデータは、ＰＯＮ処理部３４にて上位装置４からのデータを格納したデータフレーム、ＰＯＮ制御に用いられる制御フレーム、パワーセーブ用のパワーセーブ制御フレームに分離され、データフレームはＵＮＩ−ＰＨＹ３６を介してＴＥ５に転送される。一方、制御フレームはＧＥ−ＰＯＮシステムと同様にＰＯＮ処理部３４内でＰＯＮ制御に用いられ、パワーセーブ制御フレームはパワーセーブ制御部３５に転送される。

パワーセーブ制御部３５はＯＬＴ２がパワーセーブする時間情報をパワーセーブ制御フレームから抽出し、自装置であるＯＮＵ３用のパワーセーブ制御信号を生成する。例えば光受信器３１１に高速光信号の受信状態を示すＨｉｇｈレベルのパワーセーブ制御信号が入力されると、光受信器３１１は受信信号の増幅前の光強度は駆動電流２０ｍＡ程度であるとし、低速光信号の受信状態を示すＬｏｗレベルのパワーセーブ制御信号が入力されると、増幅前の光強度が駆動電流３ｍＡ程度であるとして、受信した光信号を同レベルの強度まで増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換する。

ここで、高速光信号の周波数が１０ＧＨｚ、低速光信号の周波数が１ＧＨｚの場合を例として１／Ｎ分周回路３３６の切替え動作について説明する。
下り用ＣＤＲ３２に高速光信号の受信状態を示すパワーセーブ制御信号が入力されると、１／Ｎ分周回路３３６の分周率はＮ＝１に設定され、低速光信号の受信状態を示すパワーセーブ制御信号が入力されると、１／Ｎ分周回路３３６の分周率はＮ＝１０に変更される。

このように、パワーセーブ制御信号に基づいて分周率可変の１／Ｎ分周回路３３６を用いることにより、ＯＮＵ３はＯＬＴ２から速度及び強度の異なる光信号を受信しても常に高速データの処理速度と等しいクロックを抽出できる。
また、ＯＮＵ３はパワーセーブ制御信号に応じて、自身のＰＯＮ処理部３４の下り方向の機能をスリープさせて省電力化を図ることもできる。

ここで、図６は上記ＯＮＵ３のシステムＬＳＩ３０について、各機能をソフトウェアで構成した場合の動作を説明するフローチャートである。
システムＬＳＩ３０はパワーセーブ中であるか否かを判定し（Ｓ１１）、パワーセーブ中で無いと判定すればパワーセーブ制御フレームを受信しているか否かを確認する（Ｓ１２）。パワーセーブ制御フレームを受信している場合はパワーセーブ状態の開始時間及び継続時間の情報を抽出し（Ｓ１３）、これらの時間情報に合わせて自装置向けのパワーセーブ制御信号を出力すると共に、ＯＮＵ３全体をパワーセーブ状態に遷移させる（Ｓ１４）。Ｓ１２にてパワーセーブ制御フレームを受信していないと判断した場合は予め定めた期間だけ待って（Ｓ１７）、再度Ｓ１２の工程を繰り返す。

Ｓ１１にてパワーセーブ中であると判定した場合、パワーセーブ状態にあるＯＮＵ３は定期的にパワーセーブ制御の継続時間が満了したか否かを確認し（Ｓ１５）、継続時間満了であると判定するとパワーセーブ状態を解除し（Ｓ１６）、高速かつ高出力の光信号を受信できる状態（Ｓ１１）に戻る。また、Ｓ１５においてパワーセーブ制御の継続時間が満了していないと判定した場合も予め定めた期間だけ待って（Ｓ１８）、再びＳ１５の工程に戻る。
なお、図内の実線は通常運用状態を、破線はパワーセーブ状態であることを示している。

ところで、図７はＯＬＴ２及びＯＮＵ３のパワーセーブ制御信号とこれに関連する信号の出力タイミングを示す図である。ただし、この図は動作を模式的に示すものであって内部回路遅延等によるタイミング誤差は含んでおらず、また、ＧＥ−ＰＯＮシステムと同様にＯＬＴ２とＯＮＵ３は時刻同期していることを前提としている。ここでいう時刻同期とは、すなわち、ＯＬＴ２が自身の内部クロックで時刻Ｔ０のときにＯＮＵ３へフレームを送信すると、ＯＮＵ３はこのフレームを受信する時刻が自身の内部クロックの時刻Ｔ０となるよう調整することを意味する。

図７（ａ）はＯＬＴ２及びＯＮＵ３がそれぞれ自装置に対してパワーセーブ制御信号を出すタイミングを示しており、ＯＬＴ２のセレクタ２８は、パワーセーブ制御信号の出力がＨｉｇｈで通常運用状態を示しているときは図７（ｂ）に示すように有効データを出力し、パワーセーブ制御信号の出力がＬｏｗでパワーセーブ状態を示しているときは図７（ｃ）に示すように１／Ｎクロックデータを出力する。

ＯＬＴ２の光送信器２１１は、図７（ｄ）に示すように、有効データの出力時は高速伝送に耐えられるよう比較的強度の大きな出力Ｐ１で光信号を送信し、１／Ｎクロックデータの出力時は出力Ｐ１よりも強度の小さな出力Ｐ２で光信号を送信する。これに対し、ＯＮＵ３の光受信器３１１は、図７（ｅ）に示すように、有効データの高速光信号および１／Ｎクロックデータの低速光信号が同じ光強度となるよう増幅し、Ｅ／Ｏ変換して電気信号として出力する。また、上述のとおり、ＯＮＵ３の下り用ＣＤＲ３２はパワーセーブ制御信号に応じて１／Ｎ分周回路３３６の分周率を適切な値に切替えるため、図７（ｆ）に示すように、パワーセーブ状態であるか否かに関わらず常に有効データの処理速度と等しいクロックを抽出できる。

このように、ＯＬＴ２がパワーセーブする時間に対応してＯＮＵ３のパワーセーブ制御信号を生成することにより、ＯＬＴ２が速度及び強度の異なる光信号を送信してもＯＮＵ３は常に有効データの処理速度と等しいクロックを再生できるため、有効データを損なうこと無く受信できる。

次に、上り方向の通信について説明する。
ＯＮＵ３は、ＴＥ５からユーザデータフレームを受信すると、ＵＮＩ−ＰＨＹ３７を介してＰＯＮ処理部３４に取り込み、ＰＯＮ制御用の制御フレームと時間多重して上り用ＣＤＲ３３に出力する。
なお、１０ＧＨｚ程度の高速信号を伝送する場合、ＯＮＵ３は送信信号の波形整形及びタイミング調整をするために上り用ＣＤＲ３３を用いる必要がある。上り方向のデータは各ＯＮＵ３からバースト的に出力されるが、上り用ＣＤＲ３３の同期確立には数秒程度を要するため、有効データの不在時にはＰＯＮ処理部３４にてＩＤＬＥデータを補間し、システムＬＳＩ３０と上り用ＣＤＲ３３の間は有効データの有無に関わらず連続的にデータ伝送する。

上り用ＣＤＲ３３はＰＯＮ処理部３４から入力された信号を、タイミング調整すると共に波形整形して光トランシーバ３１の光送信器３１２に送る。ＰＯＮ処理部３４はまた、ユーザデータフレーム及び制御フレームで構成される有効データのバースト送出期間と、バースト補間期間とを信号レベルＨｉｇｈ／Ｌｏｗで識別する上りバースト制御信号を生成し、光トランシーバ３１に出力する。光送信器３１２は受け取った電気信号を予め定めた出力強度の光信号にＥ／Ｏ変換し、上りバースト制御信号がＨｉｇｈレベルで有効データ送出期間を示しているとき、ＰＯＮシステム１に向けてこの光信号を送信する。上りバースト制御信号がＬｏｗレベルで上りバーストデータが不在の時は、光トランシーバ３１からは何も送信しない。

一方、ＯＬＴ２はＰＯＮシステム１を伝送してきた光信号を、光合分波器２１３を介して光受信器２１２にて受信し、所定レベルの信号に増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換してバーストＣＤＲ２２に出力する。バーストＣＤＲ２２は入力信号からデータとクロックを再生すると共に、再生したデータを基準クロック２３にクロック載せ替えし、システムＬＳＩ２０に出力する。

システムＬＳＩ２０に入力された再生データは、フレーム分離部２５６にてユーザデータフレームと制御フレームとに分離される。分離されたユーザデータフレームはＳＮＩ−ＰＨＹ２４を介して上位装置４に転送され、制御フレームはＰＯＮ制御部２５３に送られる。ＰＯＮ制御部２５３は、ＧＥ−ＰＯＮシステムと同様に、制御フレームを用いてＰＯＮ制御を行うと共にリンク管理部２５５と連携してＯＮＵ３とのリンク維持を図る。

ここまでは各装置の動作である。続けてＰＯＮシステム１のシステム動作について説明する。
図８は下り方向のパワーセーブ制御シーケンスを示す図である。例えば（１）のように上位装置４からのデータが有る場合、ＯＬＴ２の下りトラヒック監視部２５２はパワーセーブ制御部２６にその情報を伝え、パワーセーブ制御部２６はＰＯＮ処理部２５にデータを出力させる。ＯＮＵ３はこのデータを受信すると、ＰＯＮ処理部３４にて有効データとして処理する。

ところで（２）のように上位装置４からＯＬＴ２へのデータが無い場合、下りトラヒック監視部２５２は下りトラヒックが無いという情報をパワーセーブ制御部２６に伝える。パワーセーブ制御部２６はＰＯＮ処理部３５が生成する制御フレーム等のトラヒック情報も加味して予め定めた継続時間Ｔｓだけパワーセーブすることを決め、パワーセーブ制御の開始時間および継続時間の情報を格納したパワーセーブ制御フレームを生成してＯＮＵ３へ送信する。その後、パワーセーブ制御部２６は決定した開始時間から所定の継続時間が満了するまでの間、自装置内をパワーセーブ状態にするパワーセーブ制御信号を出力し、光トランシーバ２１はこのパワーセーブ制御信号に対応して１／Ｎ低速クロックデータをＯＮＵ３に連続的に送信する。

ＯＮＵ３はパワーセーブ制御フレームを受信すると、パワーセーブ制御部３５にてフレーム内に格納されたパワーセーブ制御の開始時間および継続時間Ｔｓの情報を抽出し、ＯＬＴ２のパワーセーブ状態に対応できるよう自装置向けのパワーセーブ制御信号を生成する。このパワーセーブ制御信号はＯＬＴ２がパワーセーブ状態を解除してデータ送信してきた場合に、データを損なうこと無く受信できるタイミングでＯＮＵ３の各構成要素に対して出力される。図８ではパワーセーブ制御部３５からＰＯＮ処理部３４にパワーセーブ状態解除を指示するＡｃｔｉｖａｔｅ Ｒｅｑｕｅｓｔを出力しているが、同時にパワーセーブ制御信号を用いて光受信器３１１及び下り用ＣＤＲ３２にもパワーセーブ状態の解除を指示することは言うまでもない。

さて、（３）のようにパワーセーブ中に上位装置４からデータが送られてきた場合、下りトラヒック監視部２５２はその情報をパワーセーブ制御部２６に伝える。ＯＬＴ２のパワーセーブ状態は継続時間Ｔｓ満了まで継続され、このデータはバッファ部２５１に一時蓄積される。パワーセーブ制御部２６は継続時間Ｔｓが満了すると、下りトラヒック監視部２５２よりデータ有りの情報を受けたか否かを確認し、データがある場合にはバッファ部２５１に一次蓄積したデータをＯＮＵ３へ送信させる。

バッファ部２５１に蓄積されたデータをすべて送出すると、ＯＬＴ２は再び下りトラヒック監視部２５２より（４）のようなデータ無しの情報を受取る、あるいは予め定めた所定時間に何も情報を受取らなければ、上記（２）と同様にパワーセーブ状態に遷移する。（５）のように、パワーセーブ継続時間Ｔｓの満了時までに下りトラヒック監視部２５２からデータ有りの情報が伝達されていなければ、パワーセーブ制御部２６は下りトラヒックが無いと判断してＯＬＴ２のパワーセーブ状態を継続するようパワーセーブ制御フレームをＯＮＵ３宛に送信する。（５）のデータは上記（３）と同様に、次のパワーセーブ継続時間Ｔｓが満了するまでバッファ部２５１にて一次蓄積され、その後ＯＮＵ３へ送信される。以降、ＯＬＴ２及びＯＮＵ３は同様の動作を繰り返す。

この実施の形態によれば、ＯＬＴ２は有効データのトラヒック有無に応じてパワーセーブ制御信号を生成し、通常運用状態では高速かつ出力強度の大きな光信号を送信すると共に、パワーセーブ状態では低速かつ通常運用状態よりも出力強度の小さな光信号を送信することにより、消費電力を低減できる。

また、ＯＬＴ２はパワーセーブ状態の開始時間及び継続時間の情報を格納したパワーセーブ制御フレームを生成してＯＮＵ３へ送信し、ＯＮＵ３はこのパワーセーブ制御フレームを受信すると上記の時間情報を抽出して自装置向けのパワーセーブ制御信号を生成してパワーセーブ制御を行うことにより、ＯＮＵ３はＯＬＴ２が速度及び強度の異なる光信号を送信しても常に有効データの処理速度と等しいクロックを抽出することができ、有効データを損なうこと無く受信できる。さらに、ＯＮＵ３はパワーセーブ制御信号に応じて自身のＰＯＮ処理部３４における下り方向の機能をスリープさせて省電力化を図ることもできる。
また、このようなＯＬＴ２及びＯＮＵ３で構成されるＰＯＮシステム１も、有効データを損失すること無く消費電力を低減できる。

実施の形態２．
上記実施の形態１ではＯＬＴのパワーセーブについて示したが、実施の形態２ではあわせてＯＮＵのパワーセーブも行う。本実施の形態に係るＰＯＮシステムを図９ないし図１２を用いて説明する。なお、実施の形態１と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。

ＰＯＮシステム１及びＯＬＴ２の構成は実施の形態１と同じである。また、ＯＮＵ３Ａも図９に示すように、システムＬＳＩ３０Ａと下り用ＣＤＲ３２Ａ以外は実施の形態１と同じ構成を有し、ＣＭＯＳ半導体等で形成されるシステムＬＳＩ３０Ａは、ＰＯＮ処理機能を有するＰＯＮ処理部３４Ａと、パワーセーブ制御部３５すなわち第１の子局制御部と、ＵＮＩ−ＰＨＹ３７とを備えている。

ＰＯＮ処理部３４Ａは、下り方向のフレームをＰＯＮ制御用の制御フレーム、パワーセーブ制御フレーム、データフレームに分離するフレーム分離部３４１と、ＴＥ５から受信した上り方向のユーザデータを一時的に蓄積するバッファ部３４２と、上り方向のユーザデータのトラヒック有無を監視する上りトラヒック監視部３４３と、ＯＬＴ２との間でＰＯＮ制御を行うＰＯＮ制御部３４５すなわち第２の子局制御部と、バッファ部３４２に一次蓄積されたユーザデータのデータフレーム及びＰＯＮ制御部３４５からの制御フレームを時分割多重するフレーム多重部３４４とで構成されている。

また、下り用ＣＤＲ３２Ａすなわちクロック再生部は、図１０に示すように、実施の形態１に記載のＰＬＬ回路３２２および識別器３２１に加え、ＰＯＮ制御部３４５からの上りバースト制御信号すなわち第２の子局制御信号に基づいて再生クロックを分周率Ｍ（Ｍは整数）で低速化する１／Ｍ分周回路３２７すなわち可変分周器を備えている。
システムＬＳＩ３０Ａ上の各ブロックは下り用ＣＤＲ３２Ａで抽出した再生クロックに同期して動作するが、フレーム多重部３４４は１／Ｍ分周回路３２７から出力される上り用クロックに同期して動く。

上り用ＣＤＲ３３Ａは、図１１に示すように、フレーム多重部３４４からの入力信号とフィードバック信号の位相差を検出する位相比較器３３３と、位相比較器３３３の出力を平均化し、電圧として出力するループフィルタ３３４と、ループフィルタ３３４の電圧を所定の発振周波数で発振するようフィードバック制御するＶＣＯ３３５とで構成されたＰＬＬ回路３３２と、再生したクロックに同期して受信したデータを再生する識別器３３１を備えている。また、ＶＣＯ３３５から位相比較器３３３へのフィードバック回路の途中には上りバースト制御信号に基づいて分周率が変化する１／Ｎ分周回路３３６が設けられている。

次に動作について説明する。
まず、下り方向の通信について説明する。ＯＬＴ２は実施の形態１と同じため、説明を省略する。
一方、ＯＮＵ３ＡはＰＯＮシステム１から光信号が入力されると、光トランシーバ３１の光受信器３１１で受信する。光受信器３１１は光信号をパワーセーブ制御信号に基づいて所定レベルに増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換し、下り用ＣＤＲ３２Ａに出力する。

下り用ＣＤＲ３２Ａでは電気信号を２分岐して一方を識別器３２１、他方をＰＬＬ回路３２２の位相比較器３２３に送る。位相比較器３２３は光受信器３１１からの信号とＶＣＯ３２５からのフィードバック信号を入力としてループフィルタ３２４に位相差を出力し、ループフィルタ３２４は入力された２つの信号の位相差を平均化して電圧に変換した値をＶＣＯ３２５に出力する。ＶＣＯ３２５は所定の発振周波数で発振するため、ＰＬＬ回路３２２はフィードバック制御を行って適切な電圧が得られるように調整する。

フィードバック回路の途中に設けられた１／Ｎ分周回路３２６は下り用パワーセーブ制御信号に基づいて適切な分周率に切り替えられ、ＶＣＯ３２５からの信号をＮ分周して位相比較器３２３に出力する。ＰＬＬ回路３２２の出力は再生クロックとして識別器３２１に送られ、入力データのたたき直しに用いられる。識別器３２１にてたたき直されたデータは再生データとして、再生クロックと共にシステムＬＳＩ３０Ａに送られる。

また、１／Ｍ分周回路３２７はＰＯＮ制御部３４５からの上りバースト制御信号の立下りエッジを検出すると再生クロックを分周率Ｍで低速化し、上りバースト制御信号の立上りエッジを検出すると再生クロックそのものを上り用クロックとしてシステムＬＳＩ３０Ａのフレーム多重部３４４に出力する。

システムＬＳＩ３０Ａに送られた再生データは、フレーム分離部３４１にて上位装置４からのデータを格納したデータフレーム、ＰＯＮ制御に用いられる制御フレーム、下りパワーセーブ用のパワーセーブ制御フレームに分離され、データフレームはＵＮＩ−ＰＨＹ３７を介してＴＥ５に転送される。一方、制御フレームはＧＥ−ＰＯＮシステムと同様にＰＯＮ制御部３４５に送られ、パワーセーブ制御フレームはパワーセーブ制御部３５に転送される。

パワーセーブ制御部３５はＯＬＴ２が下り方向のパワーセーブを実行する時間情報を受信したパワーセーブ制御フレームから抽出し、自装置であるＯＮＵ３Ａ用のパワーセーブ制御信号を生成する。例えば光受信器３１１に高速光信号の受信状態を示すＨｉｇｈレベルのパワーセーブ制御信号が入力されると、光受信器３１１は受信信号の増幅前の光強度は駆動電流２０ｍＡ程度であるとし、低速光信号の受信状態を示すＬｏｗレベルのパワーセーブ制御信号が入力されると、増幅前の光強度が駆動電流３ｍＡ程度であるとして、受信した光信号を同レベルの強度まで増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換する。

ここで、高速光信号の周波数が１０ＧＨｚ、低速光信号の周波数が１ＧＨｚの場合を例として１／Ｎ分周回路３３６の切替え動作について説明する。
下り用ＣＤＲ３２Ａに高速光信号の受信状態を示すパワーセーブ制御信号が入力されると、１／Ｎ分周回路３３６の分周率はＮ＝１に設定され、低速光信号の受信状態を示すパワーセーブ制御信号が入力されると、１／Ｎ分周回路３３６の分周率はＮ＝１０に変更される。

このように、パワーセーブ制御信号に基づいて分周率可変の１／Ｎ分周回路３３６を用いることにより、ＯＮＵ３ＡはＯＬＴ２から速度及び強度の異なる光信号を受信しても常に高速データの処理速度と等しいクロックを抽出できる。
また、ＯＮＵ３ＡはＯＬＴ２が下り方向のパワーセーブを実行する時間に対応して下り用パワーセーブ制御信号を生成することにより、ＯＬＴ２が速度及び強度の異なる光信号を送信しても常に有効データの処理速度と等しいクロックを再生でき、有効データを損なうこと無く受信できる。
また、ＯＮＵ３Ａはパワーセーブ制御信号に応じて、自身のＰＯＮ処理部３４Ａの下り方向の機能をスリープさせて省電力化を図ることもできる。
また、実施の形態１と同様に、システムＬＳＩ３０Ａの下り方向通信に関する各機能をソフトウェアで構成することもできる。

次に、上り方向の通信について説明する。
ＯＮＵ３Ａは、ＴＥ５からユーザデータフレームを受信すると、ＵＮＩ−ＰＨＹ３７を介してＰＯＮ処理部３４Ａ内のバッファ部３４２に取り込む。バッファ部３４２はユーザデータを一時的に蓄積すると共に上りトラヒック監視部３４３に転送し、上りトラヒック監視部３４３は上りトラヒック量の情報をパワーセーブ制御部３５に伝達する。

ＰＯＮ制御部３４５はＯＬＴ２とのリンク維持やＰＯＮ制御するための制御フレームを生成するのに加え、この制御フレームのトラヒック情報と上りトラヒック監視部３４３から受取ったユーザデータのトラヒック情報から上り有効データの有無を判定する。上り有効データが有ると判定した場合は、ＯＬＴ２から受信した制御フレームの情報に基づいてフレーム多重部３４４にデータ送信指示をすると共に、下り用ＣＤＲ３２Ａと光トランシーバ３１へ上りバースト送信タイミングにあわせて上りバースト制御信号をＨｉｇｈレベルで出力する。一方、上りバーストデータが無いと判定した場合はフレーム多重部３４４へは何も指示せず、下り用ＣＤＲ３２Ａと光トランシーバ３１へ上りバースト制御信号をＬｏｗレベルで出力する。

バッファ部３４２で一時蓄積されたユーザデータフレーム及びＰＯＮ制御部３４５で生成された制御フレームは共にフレーム多重部３４４に伝達され、ＰＯＮ制御部３４５の指示に基づいて、時分割多重で上り用ＣＤＲ３３Ａに送られる。なお、フレーム多重部３４４はユーザデータフレーム及び制御フレームの不在時にはＩＤＬＥデータを補間して連続信号を出力する。

ところで、フレーム多重部３４４と上り用ＣＤＲ３３Ａ間の高速信号伝送には非常に大きな電力消費を伴う。ＰＯＮ制御部３４５は有効データを送出時には上りバースト制御信号をＨｉｇｈレベルで出力するため、下り用ＣＤＲ３２Ａは上りバースト制御信号の立上りエッジを検出して再生クロックを上り用クロックとして出力し、フレーム多重部３４４はこの再生クロックに同期して動作する。

一方、上りバーストデータ不在時にはＰＯＮ制御部３４５は上りバースト制御信号をＬｏｗレベルで出力するため、下り用ＣＤＲ３２Ａは上りバースト制御信号の立下りエッジを検出して再生クロックを分周率Ｍで低速化したクロックを上り用クロックとして出力し、フレーム多重部３４４は低速クロックに同期して動作する。
このようにして、上りバーストデータ不在時にフレーム多重部３４４と上り用ＣＤＲ３３Ａ間を低速クロックで動作に切替えることにより、消費電力が大幅に低減できる。

ところで、上り用ＣＤＲ３３Ａに設けられた１／Ｎ分周回路３３６の分周率は上りパワーセーブ制御信号に基づいて適切な値に切り替えられる。例えば、周波数が１０ＧＨｚの高速光信号が入力される場合、上りバースト制御信号も入力されて分周率はＮ＝１となり、周波数が１ＧＨｚの低速光信号で上りバースト制御信号が入力されない場合、分周率はＮ＝１０に切り替えられる。このように、上り用ＣＤＲ３３ＡのＶＣＯ３３５は入力データの速度によらず安定的に発振するため、上り用ＣＤＲ３３Ａに入力されたデータはタイミング調整及び波形整形され、光トランシーバ３１の光送信器３１２に送られる。

光送信器３１２は受け取った電気信号を予め定めた出力強度の光信号にＥ／Ｏ変換し、ＰＯＮ制御部３４５からの上りバースト制御信号がＨｉｇｈレベルで上りバーストデータの送出期間を示しているときはＰＯＮシステム１に向けてこの光信号を送信し、上りバースト制御信号がＬｏｗレベルのときは上りバーストデータが不在なので光トランシーバ３１からは何も送信しない。

ここで、図１２は上記ＯＮＵ３ＡのシステムＬＳＩ３０Ａについて、上り方向のパワーセーブに関する各機能をソフトウェアで構成した場合の動作を説明するフローチャートである。
まず、上り方向のパワーセーブ中であるか否かを判定し（Ｓ２１）、パワーセーブ中で無い、すなわち通常運用状態であると判定すればＴＥ５から上りデータのトラヒック送信要求が有るか無いかを確認する（Ｓ２２）。上り送信要求が無い場合は下り用ＣＤＲ３２Ａ及び光トランシーバ３１へ上りバースト制御信号をＬｏｗ出力し（Ｓ２３）、上り方向のパワーセーブを実行するために下り用ＣＤＲ３２Ａに上り用低速クロックを生成させ、システムＬＳＩ３０Ａと上り用ＣＤＲ３３Ａ間を低速で信号伝送させ（Ｓ２４）、フローを終了する。

Ｓ２１においてパワーセーブ中であると判定した場合も、ＴＥ５から上りデータのトラヒック送信要求が有るか無いかを確認し（Ｓ２５）、上り送信要求が有る場合は下り用ＣＤＲ３２Ａ及び光トランシーバ３１へ上りバースト制御信号をＨｉｇｈ出力し（Ｓ２６）、上り方向のパワーセーブ状態を解除してシステムＬＳＩ３０Ａと上り用ＣＤＲ３３Ａ間を下り用ＣＤＲ３２Ａが抽出する再生クロックに同期して高速で信号伝送させ（Ｓ２７）、フローを終了する。

また、Ｓ２２において上りトラヒック送信要求が有ると判定した場合はＳ２６に状態遷移し、Ｓ２５において上りトラヒック送信要求が無いと判定した場合はＳ２３へ状態遷移する。
なお、図内の実線は通常運用状態を、破線はパワーセーブ状態であることを示している。

ところで、ＯＬＴ２はＰＯＮシステム１を伝送してきた光信号を、光合分波器２１３を介して光受信器２１２にて受信し、所定レベルの信号に増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換してバーストＣＤＲ２２に出力する。バーストＣＤＲ２２は入力信号からデータとクロックを再生すると共に、再生したデータを基準クロック２３にクロック載せ替えし、システムＬＳＩ２０に出力する。

システムＬＳＩ２０に入力された再生データは、フレーム分離部２５６にてユーザデータフレームと制御フレームとに分離される。分離されたユーザデータフレームはＳＮＩ−ＰＨＹ２４を介して上位装置４に転送され、制御フレームはＰＯＮ制御部２５３に送られる。ＰＯＮ制御部２５３は、ＧＥ−ＰＯＮシステムと同様に制御フレームを用いてＰＯＮ制御を行うと共にリンク管理部２５５と連携してＯＮＵ３Ａとのリンク維持を図る。
なお、本実施の形態はＯＮＵ３Ａ内部の動作が実施の形態１と異なるのみで、ＰＯＮシステム１のシステム動作は同じであるため説明を省略する。

この実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、ＯＮＵ３ＡのＰＯＮ制御部３４５がユーザデータフレームと制御フレームで構成される上りバーストデータの送信タイミングにあわせて上りバースト制御信号を生成し、下り用ＣＤＲ３２Ａは上りバースト制御信号に基づいて上りバーストデータの不在時に低速クロックを生成し、システムＬＳＩ３０Ａと上り用ＣＤＲ３３Ａ間を低速で信号伝送させることにより、ＯＮＵ３Ａの消費電力を大幅に低減できる。
また、このようなＯＬＴ２及びＯＮＵ３Ａで構成されるＰＯＮシステムも、有効データを損失すること無く実施の形態１に記載のＰＯＮシステム１よりもさらに消費電力を低減できる。

実施の形態３．
上記実施の形態２では、上りバーストデータが無い場合にＯＮＵ３Ａの下り用ＣＤＲ３２Ａにて低速クロックを生成し、システムＬＳＩと上り用ＣＤＲ間の消費電力を低減している。本実施の形態では、下り用ＣＤＲ３２Ａの代わりにシステムＬＳＩ上で上り用の低速クロックを生成する。また、ＯＬＴに接続するいずれのＯＮＵからも上りバーストデータを受信しない場合に上り方向の機能を休止させてＯＬＴの更なるパワーセーブを図る。本実施の形態に係るＰＯＮシステム１を図１３ないし図１６を用いて説明する。なお、実施の形態１または実施の形態２と同じ構成については同一符号を付して説明を省略する。

ＰＯＮシステム１の構成は実施の形態１と同じである。
ＯＬＴ２Ｂは、図１３に示すように、システムＬＳＩ２０Ｂ以外は実施の形態１と同じ構成を有し、ＣＭＯＳ半導体等で形成されるシステムＬＳＩ２０Ｂは、基準クロック２３と、ＳＮＩ−ＰＨＹ２４と、ＰＯＮ処理機能を有するＰＯＮ処理部２５Ｂすなわち下りデータ処理部兼上りデータ処理部と、実施の形態１に記載のパワーセーブ制御部２６の機能に加えて上り方向のバーストデータ不在時に上りパワーセーブ制御信号すなわち第２の親局制御信号を生成するパワーセーブ制御部２６Ｂと、１／Ｎクロック生成部２７すなわち低速クロック生成部と、下り用パワーセーブ制御信号に基づいてＰＯＮ処理部２５Ｂから出力されるフレームと１／Ｎクロックを切替えるセレクタ２８を備えている。

ＰＯＮ処理部２５Ｂは、ＳＮＩ−ＰＨＹ２４からのデータを一時的に蓄積するバッファ部２５１と、上位装置４からＰＯＮシステム１へ送出する下りデータのトラヒック量を監視する下りトラヒック監視部２５２と、制御フレームを生成してＯＮＵ３Ｂとの間で送受信することによりＰＯＮシステム１区間を制御するＰＯＮ制御部２５３と、バッファ部２５１およびＰＯＮ制御部２５３から出力された有効データをフレームとして多重するフレーム多重部２５４と、ＰＯＮ制御部２５３と連動してＯＮＵ３Ｂとの間のリンク状態を管理するリンク管理部２５５と、ＯＮＵ３Ｂから受信したフレームをユーザデータフレームと制御フレームに分離するフレーム分離部２５６に加えて、上りのユーザデータフレームのトラヒック量を監視する上りトラヒック監視部２５７とで構成されている。

一方、ＯＮＵ３Ｂは、図１４に示すように、システムＬＳＩ３０Ｂ以外は実施の形態１と同じ構成を有し、ＣＭＯＳ半導体等で形成されるシステムＬＳＩ３０Ｂは、ＰＯＮ処理機能を有するＰＯＮ処理部３４Ａと、パワーセーブ制御部３５と、ＵＮＩ−ＰＨＹ３７に加え、下り用ＣＤＲ３２で抽出された再生クロックをＰＯＮ制御部３４５からの上りバースト制御信号に基づいて分周率Ｍで低速化する１／Ｍ分周回路３７とを備えている。
なお、ＯＬＴ２Ｂ及びＯＮＵ３Ｂのデータ処理を行う各ブロックはソフトウェアで構成しても良い。

次に動作について説明する。
下り方向の通信は実施の形態１と同じであるため省略し、上り方向の通信について説明する。
ＯＮＵ３Ｂは、ＴＥ５からユーザデータフレームを受信すると、ＵＮＩ−ＰＨＹ３７を介してＰＯＮ処理部３４Ａ内のバッファ部３４２に取り込む。バッファ部３４２はユーザデータを一時的に蓄積すると共に上りトラヒック監視部３４３に転送し、上りトラヒック監視部３４３は上りトラヒック量の情報をパワーセーブ制御部３５に伝達する。

ＰＯＮ制御部３４５はＯＬＴ２Ｂとのリンク維持やＰＯＮ制御するための制御フレームを生成するのに加え、この制御フレームのトラヒック情報と上りトラヒック監視部３４３から受取ったユーザデータのトラヒック情報から上り有効データの有無を判定する。上り有効データが有ると判定した場合は、ＯＬＴ２Ｂから受信した制御フレームの情報に基づいてフレーム多重部３４４にデータ送信指示をすると共に、１／Ｍ分周回路３７と光トランシーバ３１へ上りバースト送信タイミングにあわせて上りバースト制御信号をＨｉｇｈレベルで出力する。一方、上りバーストデータが無いと判定した場合はフレーム多重部３４４へは何も指示せず、１／Ｍ分周回路３７と光トランシーバ３１へ上りバースト制御信号をＬｏｗレベルで出力する。

バッファ部３４２で一時蓄積されたユーザデータフレーム及びＰＯＮ制御部３４５で生成された制御フレームは共にフレーム多重部３４４に伝達され、ＰＯＮ制御部３４５の指示に基づいて、時分割多重で上り用ＣＤＲ３３Ａに送られる。なお、フレーム多重部３４４はユーザデータフレーム及び制御フレームの不在時にはＩＤＬＥデータを補間して連続信号を出力する。

１／Ｍ分周回路３７は、上りバーストデータの送信時にＨｉｇｈレベルに切替えられる上りバースト制御信号の立上りエッジを検出し、フレーム多重部３４４を駆動する上り用クロックとして抽出した再生クロックを出力する。

一方、上りバーストデータ不在時には上りバースト制御信号がＬｏｗレベルに切替えられるため、１／Ｍ分周回路３７は上りバースト制御信号の立下りエッジを検出して、再生クロックを分周率Ｍで低速化したクロックをフレーム多重部３４４を駆動する上り用クロックとして出力する。
このように、上りバーストデータ不在時にフレーム多重部３４４と上り用ＣＤＲ３３Ａ間を低速クロックで動作に切替えることにより、実施の形態２と同様に消費電力を大幅に低減できる。

上り用ＣＤＲ３３Ａは入力された信号を、タイミング調整すると共に波形整形して光トランシーバ３１の光送信器３１２に送る。光送信器３１２は受け取った電気信号を予め定めた出力強度の光信号にＥ／Ｏ変換し、ＰＯＮ制御部３４５からの上りバースト制御信号がＨｉｇｈレベルで上りバーストデータの送出期間を示しているときはＰＯＮシステム１に向けてこの光信号を送信し、上りバースト制御信号がＬｏｗレベルのときは上りバーストデータが不在なので光トランシーバ３１からは何も送信しない。
なお、システムＬＳＩ３０Ｂの各機能をソフトウェアで構成した場合の動作は実施の形態２とほぼ同じで、上りバースト制御信号の出力先が下り用ＣＤＲ３２Ａの代わりに１／Ｍ分周回路３７になる点のみ異なる。

ところで、ＯＬＴ２ＢはＰＯＮシステム１を伝送してきた光信号を、光合分波器２１３を介して光受信器２１２にて受信し、所定レベルの信号に増幅した後に電気信号にＯ／Ｅ変換してバーストＣＤＲ２２に出力する。バーストＣＤＲ２２は入力信号からデータとクロックを再生すると共に、再生したデータを基準クロック２３にクロック載せ替えし、システムＬＳＩ２０Ｂに出力する。

システムＬＳＩ２０Ｂに入力された再生データは、フレーム分離部２５６にてユーザデータフレームと制御フレームとに分離され、ユーザデータフレームはＳＮＩ−ＰＨＹ２４を介して上位装置４に転送される。上りトラヒック監視部２５７はフレーム分離部２５６からＳＮＩ−ＰＨＹ２４に送られるユーザデータフレームを監視して上りトラヒック情報を抽出し、パワーセーブ制御部２６Ｂに伝達する。

一方、分離された制御フレームはＰＯＮ制御部２５３に送られ、ＰＯＮ制御部２５３はこの制御フレームを用いてＰＯＮ制御を行うと共にリンク管理部２５５と連携してＯＮＵ３Ｂとのリンク維持を図る。ＰＯＮ制御部２５３は、ＯＬＴ２Ｂがリンク維持している各ＯＮＵ３Ｂに上りデータの送信タイミングを割り当てるため、ＯＬＴ２Ｂが各ＯＮＵ３Ｂから上りデータを受信する時間を把握している。

パワーセーブ制御部２６Ｂは上りトラヒック監視部２５７からの上りトラヒック情報に加え、ＰＯＮ制御部２５３からリンク維持している各ＯＮＵ３Ｂの上りデータを受信する時間情報を受取り、いずれのＯＮＵ３Ｂからも上りバーストデータを受信しない期間を示す上り用パワーセーブ制御信号を生成する。この上り用パワーセーブ制御信号はＰＯＮ制御部２５３、フレーム分離部２５６、上りトラヒック監視部２５７に伝達され、上り用パワーセーブ制御信号により指定された期間、各ブロックの上り通信機能を休止させる。

ここで、図１５は上記ＯＬＴ２ＢのシステムＬＳＩ２０Ｂについて、上り方向のパワーセーブに関する各機能をソフトウェアで構成した場合の動作を説明するフローチャートである。
まず、上り方向のパワーセーブ中であるか否かを判定し（Ｓ３１）、パワーセーブ中で無い、すなわち通常運用状態であると判定すれば、リンクしている各ＯＮＵ３ＢについてＩＤ番号ｉを特定し（Ｓ３２）、上りトラヒック送信要求が有るか無いかを確認する（Ｓ３３）。上り送信要求が無い場合はＳ３４にてＩＤ番号ｉに１加算し、Ｓ３２に戻る。リンクしている全ＯＮＵ３ＢについてＳ３２〜Ｓ３４を実行すると、上り方向のパワーセーブ時間を設定して上り通信に必要な各機能のパワーセーブを実行し（Ｓ３５）、フローを終了する。

Ｓ３１においてパワーセーブ中であると判定した場合はパワーセーブ時間が満了したか否かを確認し（Ｓ３６）、時間満了していれば上りパワーセーブ状態を解除し（Ｓ３７）、フローを終了する。Ｓ３６にてパワーセーブ時間が満了していないと判断した場合は、予め定めた期間だけ待って（Ｓ３８）再びＳ３６の工程に戻る。
なお、図内の実線は通常運用状態を、破線はパワーセーブ状態であることを示している。

このように、ＯＬＴ２Ｂはリンクしている全ＯＮＵ３Ｂの上りデータ送信タイミングを把握できるので、いずれのＯＮＵ３Ｂからも上りバーストデータを受信しない期間に合わせて上り通信用の機能を休止させることにより、ＯＬＴ２Ｂの消費電力低減が見込める。

ここまでは各装置の動作である。続けてＰＯＮシステム１のシステム動作について説明する。
図１６は上り方向のパワーセーブを行う場合の制御シーケンスを示す図である。ここでは、説明を簡潔にするためにＯＮＵ３Ｂが１台の例を示している。

ＯＬＴ２ＢとＯＮＵ３Ｂ間はＭＰＣＰプロトコルで制御されており、ＯＬＴ２ＢはＯＮＵ３Ｂに対して上り方向の送信要求があるか否かをＧａｔｅメッセージで問合せる。ＯＮＵ３ＢはＧａｔｅメッセージを受信すると、上り方向のデータがあるか否かを確認してＲｅｐｏｒｔメッセージを返す。このとき、上り方向の送信要求が有る場合は、必要とする帯域情報をＲｅｐｏｒｔメッセージに格納する。
ＯＬＴ２ＢはＲｅｐｏｒｔメッセージを受信すると、そのＯＮＵ３Ｂに割当てる帯域を決定し、次のＧａｔｅメッセージにＯＮＵ３Ｂに許容する送信帯域及び送信タイミングの情報を格納して送信する。以降、ＯＬＴ２ＢとＯＮＵ３Ｂ間では同様の動作を繰り返す。

最初のＧａｔｅメッセージ＃１の到達時点において、ＯＮＵ３ＢのＰＯＮ制御部３４５は上りトラヒック監視部３４３から上り送信要求無しの情報を受取っているため、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ送信にあわせてパワーセーブ状態を解除し、上り送信要求値がゼロのＲｅｒｐｏｔメッセージ＃１を送信する。その後、１つ前のグラントサイクルで送信要求していたＤａｔａ＃１を送信し、再びパワーセーブを開始する。
ＯＬＴ２Ｂのパワーセーブ制御部２６Ｂは、ＯＮＵ３ＢからＲｅｐｏｒｔメッセージ＃１を受信する前にパワーセーブ状態を解除し、Ｄａｔａ＃１受信後に再びパワーセーブを開始する。

ＯＮＵ３ＢはＧａｔｅメッセージ＃２受信時も上りトラヒック監視部３４３から上り送信要求無しの情報を受取っているため、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ＃２送信にあわせてパワーセーブ状態を解除し、上り送信要求値ゼロの情報を格納したＲｅｒｐｏｔメッセージ＃２を送信すると、再びパワーセーブ状態に戻る。
ＯＬＴ２Ｂのパワーセーブ制御部２６Ｂは、ＯＮＵ３ＢからＲｅｐｏｒｔメッセージ＃２を受信する前にパワーセーブ状態を解除し、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ＃２を受信するとパワーセーブ状態に戻る。

ＯＮＵ３Ｂは、ＯＬＴ２ＢからＧａｔｅメッセージ＃３を受信する前に上りトラヒック監視部３４３にてＤａｔａ＃２の上り送信要求を検出していることから、ＰＯＮ制御部３４５はＲｅｐｏｒｔメッセージ＃３送信にあわせてパワーセーブ状態を解除し、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ＃３にＤａｔａ＃２の上り送信要求を格納してＯＬＴ２Ｂへ送信する。Ｒｅｒｐｏｔメッセージ＃３の送信後は再びパワーセーブ状態に戻る。
ＯＬＴ２Ｂのパワーセーブ制御部２６Ｂは、先ほどと同様に、ＯＮＵ３ＢからＲｅｐｏｒｔメッセージ＃３を受信する前にパワーセーブ状態を解除し、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ＃３を受信するとパワーセーブ状態に戻る。

ＯＮＵ３ＢはＧａｔｅメッセージ＃４受信時も上りトラヒック監視部３４３から上り送信要求無しの情報を受取っているため、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ＃４送信にあわせてパワーセーブ状態を解除し、上り送信要求値ゼロの情報を格納したＲｅｒｐｏｔメッセージ＃４を送信する。続けて、ＯＮＵ３ＢはＧａｔｅメッセージ＃４から抽出した情報に基づいてＤａｔａ＃２を送信し、その後はパワーセーブ状態に戻る。
ＯＬＴ２Ｂのパワーセーブ制御部２６Ｂは、ＯＮＵ３ＢからＲｅｐｏｒｔメッセージ＃４を受信する前にパワーセーブ状態を解除し、Ｒｅｐｏｒｔメッセージ＃４及び自身がＯＮＵ３Ｂに割当てたＤａｔａ＃２の受信期間を待って再びパワーセーブ状態に戻る。
以降、同様の動作を繰り返す。

この実施の形態によれば、実施の形態２の効果に加えて、ＯＮＵ３Ｂが上りデータを送信する時間情報を上りフレームに格納して送信し、ＯＬＴ２Ｂは上りトラヒック情報及び接続する各ＯＮＵ３Ｂの上りデータを受信する時間情報に基づいて、いずれのＯＮＵ３Ｂからも上りバーストデータを受信しない期間を示す上り用パワーセーブ制御信号を生成し、ＰＯＮ制御部２５３、フレーム分離部２５６、上りトラヒック監視部２５７等の上り通信機能を休止させることにより、ＯＬＴ２Ｂの消費電力をさらに低減できる。
また、このようなＯＬＴ２Ｂ及びＯＮＵ３Ｂで構成されるＰＯＮシステムは、有効データを損失すること無く消費電力を低減できる。
なお、本実施の形態に記載のＯＮＵ３Ｂは実施の形態２に記載のＯＮＵ３Ａと低速クロックを生成する箇所が異なるのみであり、ＯＬＴ２ＢにＯＮＵ３Ａを接続しても同様の効果が得られる。

１ ＰＯＮシステム
２、２Ｂ ＯＬＴ
３、３Ａ、３Ｂ、３ａ〜３ｎ ＯＮＵ
２１ 光トランシーバ
２３ 基準クロック
２５ ＰＯＮ処理部
２５２ 下りトラヒック監視部
２５３ ＰＯＮ制御部
２５６ フレーム分離部
２５７ 上りトラヒック監視部
２６、２６Ｂ パワーセーブ制御部
２７ １／Ｎクロック生成部
２８ セレクタ
２９ 駆動回路
３１ 光トランシーバ
３２、３２Ａ 下り用ＣＤＲ
３２２ ＰＬＬ回路
３２６ １／Ｎ分周回路
３２７ １／Ｍ分周回路
３３、３３Ａ 上り用ＣＤＲ
３３６ １／Ｎ分周回路
３４、３４Ａ ＰＯＮ処理部
３４３ 上りトラヒック監視部
３４５ ＰＯＮ制御部
３５ パワーセーブ制御部
３７ １／Ｍ分周回路

Claims (18)

1. 所定速度のクロックに同期して送信データを処理するデータ処理部と、
   前記送信データのトラヒック有無を監視して制御信号を生成する制御部と、
   前記クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、
   前記制御信号に基づいて、前記送信データ又は前記低速クロックを異なる出力強度で送信
   する送信部と、を備え、
   前記送信部は、前記送信データを第１の出力強度で送信し、前記低速クロックを前記第１
   の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信することを特徴とする通信装置。
2. 所定速度のクロックに同期して送信データを処理する送信データ処理部と、
   前記送信データのトラヒック有無を監視して第１の制御信号を生成する第１の制御部と、
   前記クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、
   前記第１の制御信号に基づいて、前記送信データ又は前記低速クロックを異なる出力強度
   で送信する送信部と、
   データを受信する受信部と、
   前記受信データを前記所定速度のクロックに同期して処理する受信データ処理部と、
   前記受信データから将来のデータ受信時間情報を抽出して第２の制御信号を生成する第２
   の制御部と、を備え、
   前記受信データ処理部は、前記第２の制御信号に基づいて受信データ処理機能を休止し、
   前記送信部は、前記送信データを第１の出力強度で送信し、前記低速クロックを前記第１
   の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信することを特徴とする通信装置。
3. 前記制御部は、将来のデータ送信する時間情報を前記送信データとして生成することを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の通信装置。
4. 親局装置に同期して通信を行う子局装置において、
   前記親局装置からデータを受信する受信部と、
   前記受信データから前記親局装置が将来データ送信する時間情報を抽出して制御信号を生
   成する制御部と、
   前記制御信号に基づいて、前記受信データから前記親局装置と同期したクロックを再生す
   るクロック再生部と、
   を備え、
   前記受信部は、前記制御信号に基づいて、強度の異なる前記受信データを同一のレベル強
   度に増幅することを特徴とする子局装置。
5. 前記クロック再生部は、前記制御信号に基づいて分周率が切り替わる可変分周器を備えた
   ことを特徴とする請求項４に記載の子局装置。
6. 親局装置に同期して通信する子局装置において、
   前記親局装置からデータを受信する受信部と、
   前記受信データから前記親局装置が将来データ送信する時間情報を抽出して第１の子局制
   御信号を生成する第１の制御部と、
   前記第１の子局制御信号に基づいて、前記受信データから前記親局装置と同期したクロッ
   クを再生するクロック再生部と、
   前記親局装置に送信するデータを生成する送信データ生成部と、
   前記送信データを前記親局装置に送信する送信部と、
   前記再生クロックに同期して前記送信データの有無情報を監視し、第２の子局制御信号を
   生成する第２の制御部と、
   前記送信データ生成部と前記送信部の間に設けられ、前記送信データの波形整形およびタ
   イミング再生を行うＣＤＲと、
   前記再生クロックを分周する分周器と、を備え、
   前記送信データ生成部と前記ＣＤＲの間は、前記第２の子局制御信号に基づいて前記分周
   クロックで動作し、
   前記受信部は、前記第１の子局制御信号に基づいて、強度の異なる前記受信データを同一のレベル強度に増幅することを特徴とする子局装置。
7. 前記クロック再生部は、前記第１の子局制御信号に基づいて分周率が切り替わる可変分周
   器を備えたことを特徴とする請求項６に記載の子局装置。
8. 前記第２の制御部は、前記送信データに将来の前記送信データのトラヒック有無情報を格
   納することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の子局装置。
9. 親局装置と子局装置が同期して通信する通信システムにおいて、
   前記親局装置は、
   所定速度のクロックに同期して前記子局装置へ送信するデータを処理するデータ処理部と
   、
   前記データの有無を監視して親局制御信号を生成すると共に、将来のデータ送信する時間
   情報を前記データとして生成する親局制御部と、
   前記クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、
   前記親局制御信号に基づいて、前記データ又は前記低速クロックを異なる出力強度で送信
   する送信部と、を備え、
   前記送信部は、前記データを第１の出力強度で送信し、前記低速クロックを前記第１の出
   力強度よりも小さな第２の出力強度で送信し、
   前記子局装置は、
   前記親局装置から前記データ及び前記低速クロックを受信する受信部と、
   前記受信データから前記親局装置が将来データ送信する時間情報を抽出して子局制御信号
   を生成する子局制御部と、
   前記子局制御信号に基づいて、前記データ及び前記低速クロックから前記所定速度のクロ
   ックを再生するクロック再生部と、
   を備え、
   前記受信部は、前記子局制御信号に基づいて、強度の異なる前記受信データを同一のレベ
   ル強度に増幅することを特徴とする通信システム。
10. 前記クロック再生部は、前記子局制御信号に基づいて分周率が切り替わる可変分周器を備
    えたことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
11. 親局装置と子局装置が同期して通信する通信システムにおいて、
    前記親局装置は、
    所定速度のクロックに同期して前記子局装置へ送信するデータを処理するデータ処理部と
    、
    前記データのトラヒック有無を監視してすると共に、将来のデータ送信する時間情報を前
    記データとして生成する親局制御部と、
    前記クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、
    前記親局制御信号に基づいて、前記データ又は前記低速クロックを異なる出力強度で送信
    する親局送信部と、を備え、
    前記親局送信部は、前記データを第１の出力強度で送信し、前記低速クロックを前記第１
    の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信し、
    前記子局装置は、
    前記親局装置からデータ及び前記低速クロックを受信する受信部と、
    前記受信データから将来のデータ受信情報を抽出して第１の子局制御信号を生成する第１
    の子局制御部と、
    前記第１の子局制御信号に基づいて、前記受信データから前記所定速度のクロックを再生
    するクロック再生部と、
    前記親局装置に送信するデータを生成する送信データ生成部と、
    前記送信データを前記親局装置に送信する子局送信部と、
    前記再生クロックに同期して前記送信データの有無情報を監視し、第２の子局制御信号を
    生成する第２の子局制御部と、
    前記送信データ生成部と前記子局送信部の間に設けられ、前記送信データの波形整形およ
    びタイミング再生を行うＣＤＲと、
    前記再生クロックを分周する分周器と、を備え、
    前記送信データ生成部と前記ＣＤＲの間は、前記第２の子局制御信号に基づいて前記分周
    クロックで動作し、
    前記受信部は、前記第１の子局制御信号に基づいて、強度の異なる前記受信データを同一
    のレベル強度に増幅することを特徴とする通信システム。
12. 前記クロック再生部は、前記第１の子局制御信号に基づいて分周率が切り替わる可変分周
    器を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の通信システム。
13. 親局装置と子局装置が同期して通信する通信システムにおいて、
    前記親局装置は、
    所定速度のクロックに同期して前記子局装置へ送信する下りデータを処理する下りデータ
    処理部と、
    前記下りデータのトラヒック有無を監視して第１の親局制御信号を生成する第１の親局制
    御部と、
    前記クロックを整数倍に低速化する低速クロック生成部と、
    前記第１の親局制御信号に基づいて、前記下りデータ又は前記低速クロックを異なる出力
    強度で送信する親局送信部と、
    上りデータを受信する親局受信部と、
    前記上りデータを前記所定速度のクロックに同期して処理する上りデータ処理部と、
    前記上りデータから将来の上りデータ受信時間情報を抽出して第２の親局制御信号を生成
    する第２の親局制御部と、を備え、
    前記親局送信部は、前記下りデータを第１の出力強度で送信し、前記低速クロックを前記
    第１の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信し、
    前記子局装置は、
    前記親局装置から下りデータ及び前記低速クロックを受信する子局受信部と、
    前記下りデータから前記親局装置が将来下りデータを送信する時間情報を抽出して第１の
    子局制御信号を生成する第１の子局制御部と、
    前記第１の子局制御信号に基づいて、前記下りデータから前記所定速度のクロックを再生
    するクロック再生部と、
    前記親局装置に送信する上りデータを生成する上りデータ生成部と、
    前記上りデータを前記親局装置に送信する子局送信部と、
    前記再生クロックに同期して前記上りデータの有無情報を監視し、第２の子局制御信号を
    生成すると共に、前記上りデータに将来の前記上りデータのトラヒック有無情報を格納す
    る第２の子局制御部と、
    前記上りデータ生成部と前記子局送信部の間に設けられ、前記送信上りデータの波形整形
    およびタイミング再生を行うＣＤＲと、
    前記再生クロックを分周する分周器と、を備え、
    前記子局受信部は、前記第１の子局制御信号に基づいて、強度の異なる前記受信データを
    同一のレベル強度に増幅し、
    前記親局装置は、前記第２の親局制御信号に基づいて前記上りデータ処理部を休止し、
    前記子局装置は、前記第２の子局制御信号に基づいて前記上りデータ生成部と前記ＣＤＲ
    の間を前記分周クロックで動作させることを特徴とする通信システム。
14. 前記クロック再生部は、前記第１の子局制御信号に基づいて分周率が切り替わる可変分周
    器を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の通信システム。
15. 親局装置と子局装置が所定速度のクロックに同期して通信する通信システムにおいて、
    前記親局装置が送信するデータのトラヒック有無を監視して将来データを送信する時間情
    報を前記子局装置へ通知する工程と、
    前記親局装置が前記時間情報に基づいて前記データ又は前記所定速度を整数倍に低速化し
    た低速クロックのいずれか一方を異なる出力強度で前記子局装置に送信する工程と、
    前記子局装置が前記時間情報に基づいて前記データ及び前記低速クロックから前記所定速
    度のクロックを再生する工程と、を有し、
    前記親局装置は、前記データを第１の出力強度で送信し、前記低速クロックを前記第１の出力強度よりも小さな第２の出力強度で送信することを特徴とする通信方法。
16. 前記子局装置は、前記時間情報に基づいて自装置のデータ受信機能を休止することを特徴
    とする請求項１５に記載の通信方法。
17. 前記子局装置は、送信するデータの波形整形およびタイミング再生を行うＣＤＲを備え、
    前記親局装置へ送信するデータのトラヒック有無を監視し、送信するデータが無い期間は
    前記所定速度よりも低速で前記ＣＤＲへデータを入力することを特徴とする請求項１５ま
    たは請求項１６に記載の通信方法。
18. 前記子局装置は、前記親局装置へ送信するデータのトラヒック有無を監視し、将来データ
    を送信する時間情報を前記親局装置へ通知する工程を有し、
    前記親局装置は、前記時間情報に基づいて自装置のデータ受信機能を休止することを特徴
    とする請求項１７に記載の通信方法。

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