JP5876584B2

JP5876584B2 - 光無線アクセスシステム

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Publication number: JP5876584B2
Application number: JP2014538535A
Authority: JP
Inventors: 法子飯山; 淳一可児; 直剛柴田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: US20150208347A1; JPWO2014050898A1; CN104662845B; CN104662845A; WO2014050898A1; US9693302B2

Description

本発明は、セルラーシステムと光アクセスシステムの動的リソース割り当てのためのスケジューラが混在するシステムに関する。

ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉＭＡＸ（ＷｏｒｌｄｗｉｄｅＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙｆｏｒＭｉｃｒｏｗａｖｅＡｃｃｅｓｓ）等のセルラーシステムにおいて、端末は基地局と無線通信を行う。通常１つの基地局は複数の端末と通信を行っているので、端末同士の信号が混信しないよう、基地局は有限の通信容量（リソース）を各端末に動的に割り当てるスケジューリングを行う。例えばＬＴＥの上り通信を例にとると、無線端末である端末（ＵＥ：ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）が上りデータを生成してから基地局（ｅＮＢ）にデータを送信するまでのシーケンスは図１のようになる。まずＵＥ９２がｅＮＢ９１に対して帯域要求を行うと、ｅＮＢ９１が上りデータのスケジューリングに必要な情報（バッファ量やチャネル状態など）を得るため、ＵＥ９２にこれらの情報を送るためのリソースを割り当て、レスポンスにより通知する。

ＵＥ９２が割り当てられたリソースで上りデータのスケジューリングに必要な情報をｅＮＢ９１に送ると、ｅＮＢ９１はスケジューリングを行い、上りデータを送るためのリソースをスケジューリンググラントによりＵＥ９２に割り当てる。これらのやりとりを経て、ＵＥ９２は初めて上りデータをｅＮＢ９１に送ることができる。下り通信に関しては、信号を発する基地局が１つなので混信することはなく、ＵＥ９２−ｅＮＢ９１間で通信前のやりとりは通常ない。

またセルラーシステムにおいては、セル構成の自由度を向上するため、ｅＮＢ９１の機能をベースバンド信号処理部（ＢＢＵ：ＢａｓｅＢａｎｄＵｎｉｔ）８１とＲＦ信号送受信部（ＲＲＨ：ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＨｅａｄ）８３に分割して物理的に離れた構成とする事ができる。ＢＢＵ８１−ＲＲＨ８３間の無線信号はＲｏＦ（ＲａｄｉｏｏｖｅｒＦｉｂｅｒ）技術により光ファイバを通して伝送することができるが、近年は特にアナログＲｏＦ技術に比べて伝送品質に優れたデジタルＲｏＦ技術の検討が盛んであり、ＣＰＲＩ（ＣｏｍｍｏｎＰｕｂｌｉｃＲａｄｉｏＩｎｔｅｒｆａｃｅ）等の標準団体の下、使用策定が進められている（例えば、非特許文献１参照。）。

ＢＢＵ８１−ＲＲＨ８３間の接続形態としては、ＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システムを利用した１対多の形態をとることもできる。この場合図２に示すよう、ＢＢＵ８１−ＲＲＨ８３間を光ファイバと光スプリッタ８４で接続する。ＰＯＮにおいても、もともと１つの端局装置としてのＯＬＴ（ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）１０は複数の加入者装置としてのＯＮＵ（ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）８２と通信を行うため、ＯＬＴ１０は容量を各ＯＮＵ８２に動的に割り当てるスケジューリングを行っている。

通常のＰＯＮにおけるＯＮＵ８２が上りデータをＯＬＴ１０に送信するまでのシーケンスを図３に示す。ＬＴＥと同様にＯＬＴ１０側でのスケジューリングにはＯＮＵ８２のバッファ量等の情報（ＲＥＰＯＲＴ）が必要になるが、ＲＥＰＯＲＴはＯＬＴ１０から送られてくる送信許可信号が指定したタイミングでのみ送信することが可能である。ＯＬＴ１０は、ＲＥＰＯＲＴ情報をもとにスケジューリングを行い、上りデータを送信するためのリソースをＯＮＵ８２に割り当て、それをＧＡＴＥによりＯＮＵ８２に通知する。これらのやりとりを経て、ＯＮＵ８２ははじめて上りデータをＯＬＴ１０に送信することができる。下り通信に関しては、特にＯＬＴ１０−ＯＮＵ８２間で通信前のやりとりはない。

図２のようなシステムにおいては、１つのシステム内にセルラーとＰＯＮ、２つのシステムのスケジューラが混在している状態となり、例えばＵＥ９２からの上り通信のシーケンスは図１及び図３より、図４のようになる。この場合、ＵＥ９２から上りデータを送信する前の、帯域要求やバッファ量通知に関しても、ＰＯＮの上り通信のシーケンスを一通り経なければ、送信することはできない。

一方で、セルラーシステムやＰＯＮにおいては、装置の省電力化を目的として、通信を行っていない時間、複数存在する側の装置の一部を休止させる機能が備わっていることがある。システムによらず通常送信側に関しては、送信データが少ないときに休止状態に入り、送信データが生じたときに休止状態から復帰させる。受信側に関しては休止しながらも受信すべきデータが存在する場合があるので、一定時間ごとに休止状態から復帰し、受信すべきデータが存在するかを確認するという設定をとることが多い。

例としてＬＴＥの間欠受信に関して、通常の受信状態から間欠受信を開始するまでと、間欠受信を終了するときについて、それぞれ図５及び図６に示す。ＵＥ９２は最後に無線リソースを割り当てられてからある一定時間Ｔ１以上リソースを割り当てられなかった場合に間欠受信を開始する（図５）。間欠受信状態にあるときには、受信に関する装置の一部をＴ２の時間だけ休止し、Ｔ３の時間で休止状態から復帰するという動作を繰り返す。Ｔ３の復帰している時間内に下り通信のリソースが割り当てられていることを検知すると、間欠受信状態から復帰する（図６）。Ｔ１−Ｔ３という間欠受信の周期パラメータはｅＮＢ９１から接続の際に指定されるが、間欠受信状態に入る前にＵＥ９２がｅＮＢ９１に通知する規定などは特になく、端末側の自律的な動作とすることができる。

一方、ＰＯＮにおいてＯＮＵ８２のスリープを実現するための制御メッセージや状態遷移図は、ＩＴＵ−ＴＧ．９８７．３（例えば、非特許文献２参照。）で規定されている。ＯＬＴ１０が各ＯＮＵ８２にスリープを許可するためのＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＮ）、ＯＬＴ１０が各ＯＮＵ８２にスリープを禁止するためのＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）、ＯＮＵ８２がＯＬＴ１０に対してスリープを要求するＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）、ＯＮＵ８２がＯＬＴ１０に対して起床を要求するＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）等のメッセージが規定されている。

Ｇ．９８７．３に基づくＰＯＮスリープは、ＯＬＴ１０がＯＮＵ８２のスリープ状態を管理するという点でＬＴＥの間欠受信と異なる。スリープを開始するまでと、スリープ状態からアクティブ状態に遷移するまでの手順の例について、それぞれ図７及び図８に示す。一定時間Ｔ４の間だけＯＬＴ１０が該当ＯＮＵ８２宛の下りフレームを検知しなかった場合、ＯＬＴ１０からＯＮＵ８２にＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＮ）を送り、ＯＮＵ８２はＯＬＴ１０にＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）を送ってからスリープ状態に入る（図７）。スリープはＬＴＥの間欠受信と同様に周期的なものであり、Ｔ５時間の間だけスリープ状態を維持した後にＴ６時間だけ復帰するという動作を繰り返す。ＯＮＵ８２がスリープ状態からアクティブ状態に遷移する前にはＴ６の時間内にＯＬＴ１０からＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を受け取り、ＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）を返す（図８）。ＯＮＵ８２は自分宛てのフレームをアクティブ状態に遷移した後に受け取る。

上記のようにＬＴＥ及びＰＯＮそれぞれに間欠受信やスリープという機能が備わっている場合に、図２のようにそれらを組み合わせたシステムにおいても、それぞれのシステムが装置の一部を休止させることができる。図２のようなシステムにおいて、ＬＴＥ及びＰＯＮそれぞれの間欠受信およびスリープ制御が独立に動作している場合の、ＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスを図９及び図１０に示す。図９及び図１０は、間欠受信およびスリープ状態に遷移する前の最後のトラフィックが下りデータであった場合と上りデータであった場合をそれぞれ表している。どちらの場合に関しても、ＬＴＥではＵＥ９２が最後のトラフィックからＴ１が経過した時点で間欠受信に遷移し、ＰＯＮでは最後のトラフィックからＴ４が経過した時点でＯＬＴ１０がＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＮ）をＯＮＵ８２に送信し、スリープ状態に遷移している。

ＣＰＲＩ， "ＣＰＲＩＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＶ４．２，" Ｓｅｐ．，２０１０，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐｒｉ．ｉｎｆｏ／ｓｐｅｃ．ｈｔｍｌＩＴＵ−ＴＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎＧ．９８７．３， "１０Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋｓ：ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｌａｙｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ"

図２のシステムにおいて、ＬＴＥのＵＥ９２が間欠受信状態に、ＰＯＮのＯＮＵ８２がスリープ状態にそれぞれあるときに、下りトラフィックが発生した状況を想定する。通常ＬＴＥのｅＮＢ９１にとってＴ１、Ｔ２及びＴ３の値は既知であるので、ＵＥ９２のインアクティビティタイマの状態や間欠受信の周期を把握することは可能である。同様にＰＯＮのＯＬＴ１０もＯＮＵ８２のスリープ状態は管理しているはずなので、スリープ状態や周期を把握することが可能である。よってそれぞれ単独のシステムにおいて下りトラフィックが発生した際には、ｅＮＢ９１およびＯＬＴ１０は、図１１及び図１２のように、それぞれＵＥ９２の休止状態とＯＮＵ８２のスリープからの復帰周期を狙って下りデータをバッファし、タイミングを合わせて下り通信を行うことが可能である。このバッファ時間を「復帰周期待ち時間」と呼ぶこととする。

しかしこれらのシステムを組み合わせた図２のようなシステムにおいて、スケジューラを独立に動作させている場合、ｅＮＢ９１がＵＥ９２までの間にあるＰＯＮ区間の復帰待ち時間を予測できないことが原因で、いくつかの問題が生じる可能性がある。問題が生じる例を図１３及び図１４に示す。

図１３においては、ＢＢＵ８１がＵＥ９２の復帰周期を狙って送信した下りデータが、ＰＯＮの復帰周期待ちのバッファによりタイミングがずれてしまい、ＵＥ９２が休止状態にあるときに信号が到達し、受信できないという例である。この場合、ＵＥ９２が下りデータを受信できなかったことをＢＢＵ８１はＡＣＫが返ってこないことで検知し、下りデータの再送をタイミングが合うまで繰り返すこととなり、伝送容量を無駄に使用することとなる。

一方で、図１４においては、ＢＢＵ８１から送信された下りデータがＵＥ９２の復帰周期に合わせて受信できたにも関わらず、ＯＬＴ１０での復帰待ち時間のバッファが原因でＡＣＫがＢＢＵ８１に到達するまでにＡＣＫが返ってきていないと判断し、ＢＢＵ８１が下りデータの再送を始めてしまうという例である。こちらも本来であれば届いているデータに対して再送を行ってしまうこととなり、伝送容量を無駄に使用する。

本発明は、ＵＥ９２の間欠受信およびＯＮＵ８２のスリープ動作中における、下りデータの繰り返しの再送を防ぐことによって、伝送容量の無駄な使用を防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明は、ＰＯＮのＯＬＴ１０がＬＴＥのＢＢＵ８１からＵＥ９２の間欠受信に関する情報を取得し、ＢＢＵ８１からＵＥ９２への下りデータに対するＯＬＴ１０での復帰待ち時間を最小にできるよう、ＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングおよび周期を調整する。

具体的には、本発明に係る光無線アクセスシステムは、複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムであって、端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報である間欠受信開始時間及び周期パラメータの情報をベースバンド信号処理部から取得し、当該情報に基づいて加入者装置のスリープ開始タイミング及び周期を決定し、スリープ制御を行う。

本発明に係る光無線アクセスシステムでは、前記端局装置は、前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータとは異なる回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続されていてもよい。

本発明に係る光無線アクセスシステムでは、前記端局装置は、前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータと共通の回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続され、制御プロトコルを用いて前記下りデータと前記無線端末の間欠受信の情報とを区別してもよい。

本発明に係る光無線アクセスシステムでは、前記端局装置は、取得した間欠受信の情報を用いて、前記下りデータに対する前記端局装置での復帰待ち時間を小さくできるように、前記加入者装置のスリープ開始タイミングおよびスリープ周期を計算する制御部をさらに備えていてもよい。

本発明に係る光無線アクセスシステムでは、前記端局装置は、取得した間欠受信の情報を用いて、前記加入者装置のスリープ周期時間、復帰周期時間又はそれらの和を、それぞれ無線端末の間欠受信の休止周期時間、復帰周期時間又はそれらの和と同じ値又はその整数倍となるような値に設定する制御部をさらに備えていてもよい。

本発明に係る光無線アクセスシステムでは、前記端局装置は、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の休止開始タイミングから、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置のスリープを開始する制御部をさらに備えていてもよい。

本発明に係る光無線アクセスシステムでは、前記端局装置は、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の復帰時刻から、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置を復帰させる制御部をさらに備えていてもよい。

具体的には、本発明に係る端局装置は、複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムに用いられる前記端局装置であって、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報である間欠受信開始時間及び周期パラメータの情報をベースバンド信号処理部から取得し、当該情報に基づいて加入者装置のスリープ開始タイミング及び周期を決定し、スリープ制御を行う。

本発明に係る端局装置では、前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータとは異なる回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続されていてもよい。

本発明に係る端局装置では、前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータと共通の回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続され、制御プロトコルを用いて前記下りデータと前記無線端末の間欠受信の情報とを区別してもよい。

本発明に係る端局装置では、取得した間欠受信の情報を用いて、前記下りデータに対する前記端局装置での復帰待ち時間を小さくできるように、前記加入者装置のスリープ開始タイミングおよびスリープ周期を計算する制御部をさらに備えていてもよい。

本発明に係る端局装置では、取得した間欠受信の情報を用いて、前記加入者装置のスリープ周期時間、復帰周期時間又はそれらの和を、それぞれ無線端末の間欠受信の休止周期時間、復帰周期時間又はそれらの和と同じ値又はその整数倍となるような値に設定する制御部をさらに備えていてもよい。

本発明に係る端局装置では、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の休止開始タイミングから、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置のスリープを開始する制御部をさらに備えていてもよい。

本発明に係る端局装置では、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の復帰時刻から、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置を復帰させる制御部をさらに備えていてもよい。

具体的には、本発明に係るスリープ制御方法は、複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムにおけるスリープ制御方法であって、端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報である間欠受信開始時間及び周期パラメータの情報をベースバンド信号処理部から取得し、当該情報に基づいて加入者装置のスリープ開始タイミング及び周期を決定し、スリープ制御を行う。

本発明に係るスリープ制御方法では、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、前記下りデータとは異なる回線を用いて前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得してもよい。

本発明に係るスリープ制御方法では、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、前記下りデータと共通の回線を用いて前記ベースバンド信号処理部から取得した情報のなかから、制御プロトコルを用いて前記下りデータと前記無線端末の間欠受信の情報を識別することによって、前記無線端末の間欠受信の情報を取得してもよい。

本発明に係るスリープ制御方法では、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記下りデータに対する前記端局装置での復帰待ち時間を小さくできるように、前記加入者装置のスリープ開始タイミングおよびスリープ周期を計算してもよい。

本発明に係るスリープ制御方法では、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記加入者装置のスリープ周期時間、復帰周期時間又はそれらの和を、それぞれ無線端末の間欠受信の休止周期時間、復帰周期時間又はそれらの和と同じ値又はその整数倍となるような値に設定してもよい。

本発明に係るスリープ制御方法では、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の休止開始タイミングから、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置のスリープを開始してもよい。

本発明に係るスリープ制御方法では、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の復帰時刻から、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置を復帰させてもよい。

本発明によれば、ＵＥの間欠受信およびＯＮＵ８２のスリープ動作中における、下り信号の繰り返しの再送を防ぐことによって、伝送容量の無駄な使用を防止することができる。

ＬＴＥにおける上り通信シーケンスの一例を示す。光無線アクセスシステムの構成の一例を示す。ＰＯＮにおける上り通信シーケンスの一例を示す。光無線アクセスシステムにおける上り通信シーケンスの一例を示す。ＬＴＥにおけるＵＥの間欠受信の開始シーケンスの一例を示す。ＬＴＥにおけるＵＥの間欠受信の終了シーケンスの一例を示す。ＰＯＮにおけるＯＮＵのスリープ開始シーケンスの一例を示す。ＰＯＮにおけるＯＮＵのスリープ終了シーケンスの一例を示す。下りデータ伝送後におけるＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスの一例を示す。上りデータ伝送後におけるＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスの一例を示す。ＬＴＥにおけるＵＥの間欠受信の終了時の一例を示す。ＰＯＮにおけるＯＮＵのスリープ終了時の一例を示す。ＰＯＮにおける復帰周期待ちによる再送の第１例を示す。ＰＯＮにおける復帰周期待ちによる再送の第２例を示す。光無線アクセスシステムにおける下りデータ伝送後におけるＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスの一例を示す。光無線アクセスシステムにおける上りデータ伝送後におけるＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスの一例を示す。光無線アクセスシステムにおけるＯＬＴの構成の一例を示す。実施形態１に係るＯＬＴの構成の一例を示す。ＢＢＵがＵＥの間欠受信のみの復帰周期を狙って下りデータの送信シーケンスの一例を示す。実施形態２に係るＯＬＴの構成の一例を示す。実施形態３に係るＯＬＴの構成の一例を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例に過ぎず、本発明は以下の実施形態に制限されるものではなく、またこれらの実施の例は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
光無線アクセスシステムにおけるＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスを図１５及び図１６に示す。図１５及び図１６は、間欠受信およびスリープ状態に遷移する前の最後のトラフィックが下りデータであった場合と上りデータであった場合をそれぞれ表している。

図２のようなシステムにおいて、ＯＬＴ１０に到着する下りデータはＢＢＵ８１からの下りデータのみであるので、ＬＴＥの下りデータが発生していない時間には、ＰＯＮの下りデータも観測されないはずである。そこで、図１５及び図１６においては、図９及び図１０と異なり、ＯＬＴ１０はスリープ状態への遷移の判断に独自のタイマを用いない。

図１５及び図１６のどちらの場合においても、ＢＢＵ８１はＵＥ９２ごとの最後のトラフィックが発生した時間からのタイマにより各ＵＥ９２が間欠受信の状態にあるかどうかという予測を行っており、各ＵＥ９２の間欠受信開始時間および周期パラメータＴ２，Ｔ３等の情報をＯＬＴ１０に渡す。ＯＬＴ１０は渡されたＵＥ９２の間欠受信の情報を元に、スリープ状態への遷移の判断や、ＢＢＵ８１からＵＥ９２への下りデータに対するＯＬＴ１０での復帰待ち時間を最小にできるような、ＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングおよび周期（Ｔ５，Ｔ６）の計算を行う。スリープ状態へ遷移することとなれば、スリープパラメータを書き換え、計算したスリープ開始タイミングとなるようにＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＮ）を送信する。

ここで、ここまでの図では簡単のため、ひとつのＯＮＵ８２に対しひとつのＵＥ９２を対応させているが、ひとつのＯＮＵ８２に対して接続するＵＥ９２が複数存在する場合もある。その場合、複数のＵＥ９２がそれぞれ固有の間欠受信開始時間と周期パラメータをもち、ＢＢＵ８１がそれらの情報を全てＯＬＴ１０に渡し、ＯＬＴ１０はそれらすべての情報を元に、スリープ状態に遷移するかという決定を含め、ＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングおよび周期を決定しても良いし、ＢＢＵ８１が複数のＵＥ９２の間欠受信開始時間と周期パラメータを、ＯＬＴ１０から見たときに復帰周期が重なるように調整する設定としておき、その情報をＯＬＴ１０に渡してもよい。後者の場合のほうが、ＯＮＵ８２のスリープ時間が長くとれる可能性は高い。

ＰＯＮのスリープ機能を実現するためのＯＬＴ１０の機能ブロック図の一例を図１７に示す。通常スリープ機能がない場合、下りデータのイーサフレームはイーサフレームバッファ部２０から読み出された順にＰＯＮフレーム処理部１５にてＰＯＮフレーム処理を施され、ＰＨＹ１４で光信号に変換されて光ファイバで伝送される。

スリープ機能の核となるのはＯＮＵ８２のスリープ状態を決定するスリープ／起動制御部１３であり、イーサフレームのバッファ量とタイマ１２の値を基に、各ＯＮＵ８２のアクティブ状態とスリープ状態の遷移の判断を決定する。バッファ状態観測部１９がイーサフレームのバッファを観測し、イーサフレームバッファ部２０にフレームがないＯＮＵ８２に対しては、最後にフレームを観測してからタイマ１２がＴ４経過した時点でスリープ状態に遷移させるよう、スリープコマンド生成部１７によりＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＮ）というメッセージを生成させる。

ＯＮＵ８２がスリープ状態にあるかどうかは、スリープ制御フレーム読み込み部１６がＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）というＯＮＵ８２からのメッセージを受け取ることにより把握する。スリープ状態にあるＯＮＵ８２宛のフレームをバッファ状態観測部１９が検知すると、スリープ／起動制御部１３はＯＮＵ８２をアクティブ状態に遷移させるよう、スリープコマンド生成部１７によりＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）というメッセージを生成させる。この際、スリープ／起動制御部１３はＯＮＵ８２がスリープ状態から復帰しているＴ６の時間を狙ってＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）というメッセージが届くよう、スリープコマンド生成のタイミングを調整することができる。

ＯＮＵ８２がアクティブ状態に遷移したかどうかは、スリープ制御フレーム読み込み部１６がＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）というＯＮＵ８２からのメッセージを受け取ることにより把握する。ＯＮＵ８２がアクティブ状態にあることを確認すると、スリープ／起動制御部１３はイーサフレームバッファ部２０からＯＮＵ８２あてのフレームを読み出すようフレーム読み出し制御部１８に指示し、フレームを送信させる。

上記のようなスリープ動作を実現する図１７のＯＬＴ１０に対し、開発技術を適用した場合のスリープ制御に関する機能ブロックを図１８に示す。図１５及び図１６の方式を実現する上で重要な点は、スリープ／起動制御部１３はＯＮＵ８２のスリープ状態への遷移の判断にタイマ１２の情報を用いず、ＢＢＵ８１からＵＥ９２の間欠受信に関する情報を無線通信情報読み込み部として機能するＬＴＥ情報読み込み部２２が受け取っているという点である。以降に詳細を説明する。

スリープ／起動制御部１３は、１つあるいは複数のＵＥ９２に関する間欠受信情報（間欠受信開始時間、周期パラメータＴ２，Ｔ３など）を受け取り、その情報を元に、ＢＢＵ８１から各ＵＥ９２への下りデータに対するＯＬＴ１０での復帰待ち時間を最小にできるようなＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングおよび周期Ｔ５，Ｔ６を計算する。

計算方法の一例としては、Ｔ５，Ｔ６をそれぞれＴ２，Ｔ３と同じ値もしくはその整数倍となるような値とし、ＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングをＵＥ９２の休止開始タイミングから、ＯＮＵ８２からＵＥ９２への伝送遅延時間分だけずらしたような値にするという方法などが考えられる。

計算方法は、Ｔ５とＴ６の和をＴ２とＴ３の和と同じ値もしくはその整数倍となるような値としてもよい。また、ＯＮＵ８２の復帰タイミングをＵＥ９２の復帰タイミングから、ＯＮＵ８２からＵＥ９２への伝送遅延時間分だけずらしたような値にしてもよい。

計算結果によってはスリープ状態に遷移しないという判断もあり得るが、計算の結果スリープ状態に遷移することになれば、計算した結果である周期パラメータを元にスリープパラメータ格納用メモリ１１を書き換え、計算通りのスリープ開始時間となるよう、スリープコマンド生成部１７にコマンド生成指示を出すタイミングを調整し、ＯＮＵ８２をスリープ状態に遷移させる。

このとき、ＢＢＵ８１からＵＥ９２へ復帰時間を狙って下りデータを送信した場合に、ＯＬＴ１０での復帰待ち時間を最小にできるようなＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングおよび周期となっているはずであるので、バッファ状態観測部１９が下りフレームを観測したときには、特にＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を送信するタイミングを調整しなくとも、ＯＮＵ８２の復帰時間を狙うための待ち時間は発生しないか、かなり小さいはずである。よって、バッファ状態観測部１９が下りフレームを観測した後、比較的早いタイミングでＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）の指示をスリープコマンド生成部１７に指示できることとなる。その後、ＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）が返って来次第、フレーム読み出し制御部１８により下りフレームを読み出し、ＯＮＵ８２に送信する。

以上説明したように、図２のようなシステムにおいて、ＵＥ９２が間欠受信にあり、かつＯＮＵ８２がスリープ状態にあるタイミングで、ＢＢＵ８１からＵＥ９２へ復帰時間を狙って下りデータを送信した場合に、ＯＬＴ１０での復帰待ち時間を最小にできるようなＯＮＵ８２のスリープ開始タイミングおよび周期となっている。よって、ＯＬＴ１０のバッファ状態観測部１９が下りフレームを観測したときには、ＯＮＵ８２の復帰時間を狙うための待ち時間は発生しないか、従来に比べ小さくなるはずである。その結果、バッファ状態観測部１９が下りフレームを観測した後、比較的早いタイミングでＳｌｅｅｐＡｌｌｏｗ（ＯＦＦ）の指示をスリープコマンド生成部１７に指示できる。

シーケンスとしては、図１９に示すように、ＢＢＵ８１がＵＥ９２の間欠受信のみの復帰周期を狙って下りデータを送った場合にも、ＰＯＮ区間でのＯＮＵスリープの復帰周期待ち時間が生じないか、小さくなる。これにより、ＰＯＮ区間の復帰周期待ち時間によりＵＥ９２が下りデータを受信できないことや、ＡＣＫの時間切れによる再送を回避し、伝送容量を効率的に使用することができる。

（実施形態２）
実施形態１では、ＢＢＵ８１からＯＬＴ１０へＵＥ９２の間欠受信情報を送信する際に、通常の下りデータを送信する線とは物理的に異なる回線を用いる構成としたが、物理的回線を共有し、レイヤ２以上の制御プロトコルによりＵＥ９２の間欠受信情報と通常の下りデータを識別する構成としてもよい。

図２０にＶＬＡＮを用いた例を示す。ＢＢＵ８１とＯＬＴ１０間の物理的回線は一本のみであり、ＢＢＵ８１は異なる特定のＶＬＡＮでＵＥ９２の間欠受信情報と通常の下りデータを送信している。ＯＬＴ１０はＶＬＡＮ識別／振り分け部２３を備えており、ここでＢＢＵ８１からの信号のＶＬＡＮタグによりＵＥ９２の間欠受信情報と通常の下りデータを識別し、それぞれＬＴＥ情報読み込み部２２とイーサフレームバッファ部２０に振り分ける。

（実施形態３）
実施形態１及び実施形態２ではＯＬＴ１０とＢＢＵ８１が別々の装置となっており、物理的回線で接続されている構成としているが、ＯＬＴ機能とＢＢＵ機能を備える一体型の装置とする構成としてもよい。図２１にＢＢＵ機能とＯＬＴ機能を備える一体型の装置の例を示す。

（実施形態４）
ＲＲＨ８３とＯＮＵ８２に関しても、それぞれを個別の装置として物理的回線でつなぐ構成としてもよいし、それぞれの機能をもつ一体型の装置としてもよい。

（実施形態５）
間欠受信に関して、上記においては間欠受信周期のパラメータは１種類であるとしているが、Ｔ２及びＴ３からなる一定期間Ｔ７の間欠受信の後、Ｔ２よりもさらに長いＴ８という周期で間欠受信を行うというように、間欠受信の周期を複数段階設ける場合がある。その場合には、Ｔ７，Ｔ８をはじめパラメータの種類が増えることとなるが、それらの情報も、ＢＢＵ８１からＯＬＴ１０へ渡すＵＥ９２の間欠受信情報に含むこととする。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１０：ＯＬＴ
１１：スリープパラメータ格納用メモリ
１２：タイマ
１３：スリープ／起動制御部
１４：ＰＨＹ
１５：ＰＯＮフレーム処理部
１６：スリープ制御フレーム読み込み部
１７：スリープコマンド生成部
１８：フレーム読み出し制御部
１９：バッファ状態観測部
２０：イーサフレームバッファ部
２２：ＬＴＥ情報読み込み部
２３：ＶＬＡＮ識別／振り分け部
３２：ＯＬＴ機能部
８１：ＢＢＵ
８２：ＯＮＵ
８３：ＲＲＨ
８４：光スプリッタ
９１：ｅＮＢ
９２：ＵＥ

Claims

複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムであって、
端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報をベースバンド信号処理部から取得し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の休止開始タイミングから、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置のスリープを開始する制御部を備える、
光無線アクセスシステム。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムであって、
端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報をベースバンド信号処理部から取得し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の復帰時刻から、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置を復帰させる制御部を備える、
光無線アクセスシステム。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムであって、
端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報である間欠受信開始時間及び周期パラメータの情報をベースバンド信号処理部から取得し、当該情報に基づいて加入者装置のスリープ開始タイミング及び周期を決定し、スリープ制御を行う光無線アクセスシステム。
前記端局装置は、前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、
前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータとは異なる回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光無線アクセスシステム。
前記端局装置は、前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、
前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータと共通の回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続され、制御プロトコルを用いて前記下りデータと前記無線端末の間欠受信の情報とを区別することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光無線アクセスシステム。
前記端局装置は、取得した間欠受信の情報を用いて、前記下りデータに対する前記端局装置での復帰待ち時間を小さくできるように、前記加入者装置のスリープ開始タイミングおよびスリープ周期を計算する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の光無線アクセスシステム。
前記端局装置は、取得した間欠受信の情報を用いて、前記加入者装置のスリープ周期時間、復帰周期時間又はそれらの和を、それぞれ無線端末の間欠受信の休止周期時間、復帰周期時間又はそれらの和と同じ値又はその整数倍となるような値に設定する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の光無線アクセスシステム。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムに用いられる前記端局装置であって、
ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報をベースバンド信号処理部から取得し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の休止開始タイミングから、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置のスリープを開始する制御部を備える、
端局装置。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムに用いられる前記端局装置であって、
ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報をベースバンド信号処理部から取得し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の復帰時刻から、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置を復帰させる制御部を備える、
端局装置。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムに用いられる前記端局装置であって、
ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報である間欠受信開始時間及び周期パラメータの情報をベースバンド信号処理部から取得し、当該情報に基づいて加入者装置のスリープ開始タイミング及び周期を決定し、スリープ制御を行う端局装置。
前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、
前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータとは異なる回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の端局装置。
前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得する無線通信情報読み込み部を有し、
前記無線通信情報読み込み部は、前記下りデータと共通の回線を用いて前記ベースバンド信号処理部と接続され、制御プロトコルを用いて前記下りデータと前記無線端末の間欠受信の情報とを区別することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の端局装置。
取得した間欠受信の情報を用いて、前記下りデータに対する前記端局装置での復帰待ち時間を小さくできるように、前記加入者装置のスリープ開始タイミングおよびスリープ周期を計算する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の端局装置。
取得した間欠受信の情報を用いて、前記加入者装置のスリープ周期時間、復帰周期時間又はそれらの和を、それぞれ無線端末の間欠受信の休止周期時間、復帰周期時間又はそれらの和と同じ値又はその整数倍となるような値に設定する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の端局装置。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムにおけるスリープ制御方法であって、
端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報をベースバンド信号処理部から取得し、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の休止開始タイミングから、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置のスリープを開始する、
スリープ制御方法。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムにおけるスリープ制御方法であって、
端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報をベースバンド信号処理部から取得し、前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記無線端末の復帰時刻から、前記加入者装置から前記無線端末への伝送遅延時間を遡った時に、前記加入者装置を復帰させる、
スリープ制御方法。
複数の加入者装置が光伝送路を用いて端局装置と接続され、端局装置に接続されたベースバンド信号処理部から加入者装置に接続されたＲＦ信号送受信部へ下りデータを送信する光無線アクセスシステムにおけるスリープ制御方法であって、
端局装置は、ＲＦ信号送受信部と無線接続されている無線端末の間欠受信の情報である間欠受信開始時間及び周期パラメータの情報をベースバンド信号処理部から取得し、当該情報に基づいて加入者装置のスリープ開始タイミング及び周期を決定し、スリープ制御を行うスリープ制御方法。
前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、前記下りデータとは異なる回線を用いて前記無線端末の間欠受信の情報を前記ベースバンド信号処理部から取得することを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに記載のスリープ制御方法。
前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、前記下りデータと共通の回線を用いて前記ベースバンド信号処理部から取得した情報のなかから、制御プロトコルを用いて前記下りデータと前記無線端末の間欠受信の情報を識別することによって、前記無線端末の間欠受信の情報を取得することを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに記載のスリープ制御方法。
前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記下りデータに対する前記端局装置での復帰待ち時間を小さくできるように、前記加入者装置のスリープ開始タイミングおよびスリープ周期を計算することを特徴とする請求項１７から１９のいずれかに記載のスリープ制御方法。
前記各加入者装置のスリープ制御を行うに際し、取得した間欠受信の情報を用いて、前記加入者装置のスリープ周期時間、復帰周期時間又はそれらの和を、それぞれ無線端末の間欠受信の休止周期時間、復帰周期時間又はそれらの和と同じ値又はその整数倍となるような値に設定することを特徴とする請求項１７から１９のいずれかに記載のスリープ制御方法。