JP6000212B2 - 通信システム及びその省電力方法 - Google Patents

Description

本発明は、多数の伝送パラメータを動的に制御可能なＰＯＮシステムにおける消費電力削減方法に関する。

従来の適応変調は、ＰＯＮシステムの帯域利用効率を向上させ、ＰＯＮシステムの総帯域を向上させることを目的としていた。伝送レートはサンプリングレート×変調多値数で与えられる。したがって、要求帯域に応じて変調多値数を増加させることにより、大容量伝送を実現してきた。

従来の適応変調は高いＳ／Ｎの有効活用のために用いられ、デジタル回路の消費電力増加を伴って伝送ビットレートの向上を実現してきた。すなわち、高い伝送ビットレートが要求されたときに変調多値数などのパラメータ値を変更し、伝送容量要求が小さい場合には基準となる伝送パラメータを用いるのみであった。大容量の伝送を行わない場合、デジタル信号処理を用いることによる利点を活かすことができず、逆に消費電力の増加による不利益を得るのみであった。

また、信号処理演算回路の演算精度を低減することにより消費電力を低減する技術も提案されている（例えば特許文献１を参照。）。しかしながら、特許文献１の方式はＳ／Ｎに応じて信号処理の演算精度を変更するのみであり、１つの変数を最適化することによる消費電力削減手法であった。

ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムに代表される光伝送システムにおいて、デジタル信号処理を用いることで光伝送システムを高度化することができる。信号処理技術や集積回路技術の向上に伴って信号処理技術を用いた光伝送システムに対する期待が高まっている。

例えば、デジタル信号処理を用いた光伝送システムの高度化手法として、加入者装置に応じた伝送方式の最適化を行う適応変調が挙げられる。加入者装置に応じた最適伝送を行わないＰＯＮシステムでは、もっとも伝送損失の悪い加入者装置に合わせてシステムを設計するため、伝送損失の良い加入者装置にとっては過剰なＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を享受していた。適応変調を用いることにより、局側装置と加入者装置間の伝送損失に応じて変調多値数を変化させ、伝送ビットレートを向上させることができる。例えば、伝送損失の小さい加入者装置に対してはＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）による２値伝送、あるいは１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）による４値伝送のような高多値伝送を行い、伝送損失の大きい加入者装置に対してはＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）のような１値による伝送を行うことで、全加入者装置が伝送を行う事が可能であり、かつＰＯＮシステムの伝送ビットレートを向上させることが可能である。

ＰＯＮシステムにおいては、伝送損失は加入者装置までの距離に依存し、システム構築後にこの値が大幅に変化することは無い。したがって、適応変調のような信号処理技術を用いることにより、ＰＯＮシステムの伝送ビットレートを効果的に向上させることができる。

また、ＯＦＤＭなどのマルチキャリア伝送においても信号処理技術は用いられる。ＯＦＤＭ伝送においては、サブキャリア数、シンボルレート、変調多値数など様々なパラメータを動的に制御することにより帯域利用効率を向上させ、伝送ビットレートを向上させることができる。このような動的なパラメータ制御によりエラスティックなＰＯＮシステムを実現することができる。

一方、ＰＯＮシステムに信号処理技術を適用するためには、高速な信号処理演算回路、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路などの電子部品が必要となる。このため、従来の光部品のみで構成された光送受信機と比較して消費電力が増大する。

さらに、変調多値数やサンプリングレートの変化に伴い、信号処理演算回路、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路の消費電力も変化する。具体的には、変調多値数の増加によって高精度のＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路が必要となり、消費電力は増加する。また、サンプリングレートが増加した場合、信号処理演算回路は高速なデータ処理が要求され、消費電力が増加する。

特開２０１３−１３１８４２号公報

そこで、本発明は、伝送パラメータを動的に制御可能なＰＯＮシステムにおいて、伝送要求を満足しつつ消費電力を低減することを目的とする。

本発明は、複数の動的に制御可能な伝送パラメータを持つＰＯＮシステムにおいて、与えられた伝送ビットレート要求を満足する伝送パラメータの組み合わせの中から消費電力を最小化する伝送パラメータの組み合わせを選択することを特徴とする伝送パラメータ選択手法である。

具体的には、本発明に係る通信システムは、
局側装置が複数の加入者装置と光伝送路で接続された通信システムであって、
前記加入者装置から前記局側装置までの伝送損失に基づいて、前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なＳＮ比を算出するＳＮ比取得部と、
前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なビットレートを取得する帯域取得部と、
前記ＳＮ比取得部からのＳＮ比及び前記帯域取得部からのビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせのなかから、信号処理演算回路、アナログ−デジタル変換回路、及びデジタル−アナログ変換回路の消費電力を最小にする伝送パラメータの組み合わせを選択する伝送パラメータ決定部と、を備え、
前記局側装置及び前記加入者装置は、前記伝送パラメータ決定部の決定した伝送パラメータの組み合わせを用いて通信を行う。

本発明に係る通信システムでは、前記伝送パラメータ決定部は、伝送パラメータの組み合わせに応じた信号処理演算回路、アナログ−デジタル変換回路、及びデジタル−アナログ変換回路の消費電力が格納されている参照テーブルを参照し、前記ＳＮ比取得部からのＳＮ比及び前記帯域取得部からのビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせのなかから前記消費電力が最小となる伝送パラメータの組み合わせを選択してもよい。

本発明に係る通信システムでは、前記伝送パラメータ決定部は、優先度の高い伝送パラメータから順に、前記参照テーブルに格納されている、前記ＳＮ比及び前記ビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせを探索してもよい。

具体的には、本発明に係る通信システムの省電力方法は、
局側装置が複数の加入者装置と光伝送路で接続された通信システムの省電力方法であって、
前記加入者装置から前記局側装置までの伝送損失に基づいて、前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なＳＮ比を算出するとともに、前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なビットレートを取得する取得手順と、
前記取得手順で取得したＳＮ比及びビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせのなかから、信号処理演算回路、アナログ−デジタル変換回路、及びデジタル−アナログ変換回路の消費電力を最小にする伝送パラメータの組み合わせを選択する伝送パラメータ決定手順と、
前記局側装置及び前記加入者装置が、前記伝送パラメータ決定手順で決定した伝送パラメータの組み合わせを用いて通信を行う通信手順と、
を有する。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、伝送パラメータを動的に制御可能なＰＯＮシステムにおいて、変調多値数などの多数のパラメータを動的に制御することにより、伝送要求を満足しつつ消費電力を低減することができる。

すべての伝送パラメータの組み合わせの中から消費電力を最小化する組み合わせを検索する実施形態１に係る伝送パラメータ選択手法のフローチャートである。 優先する伝送パラメータを定め、優先度の高い伝送パラメータから順に消費電力を最小化する組み合わせを検索する実施形態２に係る伝送パラメータ選択手法のフローチャートである。 伝送パラメータとして変調多値数とサンプリングレートの２種を変更可能な時の例を示す図である。 近距離の加入者装置用の場合のＳＮ比を示した参照テーブルの一例を示す。 近距離の加入者装置用の場合の消費電力を示した参照テーブルの一例を示す。 遠距離の加入者装置用の場合のＳＮ比を示した参照テーブルの一例を示す。 遠距離の加入者装置用の場合の消費電力を示した参照テーブルの一例を示す。 実施形態３に係る伝送パラメータ選択装置の一例を示す。 実施形態４に係る伝送パラメータ選択装置の一例を示す。

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であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。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。

本発明に係る通信システムは、局側装置が複数の加入者装置と光伝送路で接続されたＰＯＮシステムであって、上り信号若しくは下り信号又はこれらの両方の伝送パラメータを動的に制御する伝送パラメータ選択装置を備える。伝送パラメータ選択装置は、局側装置内に組み込まれていてもよいし、局側装置と接続された装置であってもよい。ＰＯＮシステムの各構成、例えば局側装置及び加入者装置は、伝送パラメータ選択装置の選択した伝送パラメータの組み合わせを用いて通信を行う。

（実施形態１）
本発明第一の実施形態は、伝送パラメータの組み合わせに応じた消費電力をあらかじめ取得して参照テーブルを作成し、参照テーブルを参照することにより与えられた伝送ビットレート要求を満足する伝送パラメータの組み合わせの中から消費電力が最少となる伝送パラメータの組み合わせを全探索することを特徴とする伝送パラメータ選択手法である。

図１に、様々な伝送パラメータを選択可能なＰＯＮシステムにおける消費電力最適化フローチャートを示す。ここでいう伝送パラメータとは、伝送ビットレートに影響するサンプリングレート、変調多値数、シンボルレート、サブキャリア数、Ｓ／Ｎに影響する信号処理演算精度など動的に制御可能なパラメータを意味するが、これらの項目に制限されるものではない。

図１において、ｐ１、ｐ２、ｐｘが伝送パラメータに該当し、各パラメータは複数の状態を取ることが可能である。例えば、ｐ１やｐ２は変調多値数やサンプリングレートといった変数を表し、ｐ１−１、ｐ１−２、ｐ１−ｉはＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭといった実際に取りうる値を示す。

本発明は、設定可能な伝送パラメータの組み合わせから、伝送ビットレート要求とＳ／Ｎ要求を満足し、最も消費電力が小さくなる伝送パラメータの組み合わせを選択する。図１では、すべてのパラメータの組み合わせに対し、伝送ビットレート、およびＳ／Ｎ要求を満足するか判断する。その後、要求条件を満足する伝送パラメータの組み合わせの中から、消費電力が最少となる組み合わせを選択する。

図１に、伝送パラメータの決定方法の一例を示す。伝送パラメータの組み合わせに応じた消費電力情報をあらかじめ取得しておく。伝送ビットレート要求及びＳ／Ｎ要求を受け取るとアルゴリズムの初期化を行い（Ｓ１０１）、要求条件を満足する伝送パラメータの組み合わせを抽出し（Ｓ１０５、Ｓ１０６）、そのなかから消費電力が最少となる伝送パラメータの組み合わせを選択する（Ｓ１０８）。なお、図１において、ＢＲ（ｐ１，ｐ２，・・・，ｐｘ）は（ｐ１，ｐ２，・・・，ｐｘ）のときのビットレートを示し、ＳＮ（ｐ１，ｐ２，・・・，ｐｘ）は（ｐ１，ｐ２，・・・，ｐｘ）のときのＳＮ比を示し、ｐｏｗ（ｐ１，ｐ２，・・・，ｐｘ）は（ｐ１，ｐ２，・・・，ｐｘ）のときの消費電力を示す。

従来の適応変調は、変調多値数のみを変更して伝送ビットレート要求を満足していた。一方、複数の伝送パラメータを変更することが可能なＰＯＮシステムにおいては、伝送ビットレート要求を満足する組み合わせが複数存在する可能性がある。本発明では、この複数の組み合わせの中から、消費電力が最も低くなる組み合わせを選択する。

また、従来の適応変調は、変調多値数を増やすことによって伝送ビットレートを向上させるために用いられてきた。一方、本発明では、サンプリングレートを低減することにより、伝送ビットレート要求が低い場合において適用しても良い。

（実施形態２）
本発明第二の実施形態は、あらかじめ伝送パラメータの優先付けを行い、優先度の高い伝送パラメータから順に伝送ビットレート要求を満足する伝送パラメータの組み合わせを探索することを特徴とした伝送パラメータ選択手法である。

図２に、様々な伝送パラメータを選択可能なＰＯＮシステムにおいて優先度の高い伝送パラメータから順に伝送ビットレート要求を満足する伝送パラメータの組み合わせを探索する消費電力最適化フローチャートを示す。図２において、「＊」は任意のパラメータである。

ここで優先度とは、例えば「変調多値数の大きいものから順に選択する」といったような選択基準を意味する。本発明第一の実施形態に示した全数探索による手法では、伝送パラメータの種類増加に伴い、消費電力が最少となる伝送パラメータの選択に要する時間が指数関数的に増加する。一方、本実施形態に係る手法は、伝送ビットレート要求及びＳ／Ｎ要求を受け取ると（Ｓ２０１）、優先される伝送パラメータについて（Ｓ２０２）、ビットレート及びＳＮ比が充足しているか否かを判定する（Ｓ２０３からＳ２０５）。そして、優先される順に（Ｓ２０６）、ビットレート及びＳＮ比が充足しているか否かを判定する（Ｓ２０７からＳ２０９）。そして、消費電力が最少となる伝送パラメータの組み合わせを選択する（Ｓ２１０）。このように、優先する伝送パラメータを指定することにより、伝送パラメータの探索に要する時間を低減することが可能である。

本発明第二の実施形態は、伝送パラメータが消費電力に対して互いに独立であり、伝送パラメータによって消費電力の削減効果が異なる場合に特に有効である。例えば、変調多値数を半分にする、サンプリングレートを半分にする、いずれの場合であっても伝送ビットレートを半分にすることが可能である。しかしながら、サンプリングレートを削減した時に消費電力を大幅に削減できるような送受信器構成においては、サンプリングレートを極力小さくすることが望まれる。このように、送信器構成の特徴に応じて優先する伝送パラメータを決定することにより、短時間で消費電力を最小化する構成を選択することが可能となる。

本発明第二の実施形態は、「優先度の高い伝送パラメータから順に選択する」といった方針で伝送パラメータの組み合わせを選択する。ある伝送パラメータにおいて消費電力の低い構成から順に探索し、伝送ビットレート要求、Ｓ／Ｎ要求をともに満足する構成を発見した場合には当該パラメータはその値が最適であるとして次の伝送パラメータ選択に移る。このような処理を繰り返し実行し、消費電力を削減する。

（実施形態３）
図３〜図７にＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭおよび４種のサンプリングレート（ｆ_ｓ１、１／２ｆ_ｓ１、１／４ｆ_ｓ１、１／８ｆ_ｓ１）が利用可能な伝送システムの例を示す。図中において、太字で記載されている伝送パラメータは、要求を満たさないことを示す。

本発明第一の実施形態では、図３〜図７に示した表を作成し、要求条件を満足するすべての構成の消費電力を比較し、消費電力が最少となる構成を探索する。すなわち、伝送ビットレートの要求値を満足する組み合わせの中から、最も消費電力が小さくなる組み合わせを選択する。

図３〜図７では、１／２ｆ_ｓ１の伝送ビットレートを満足する変調多値数、サンプリングレートの組み合わせを選択する。この条件において、（変調方式、サンプリングレート）の組が（ＢＰＳＫ、ｆ_ｓ３）、（ＢＰＳＫ、ｆ_ｓ４）、（ＱＰＳＫ、ｆ_ｓ４）は要求伝送ビットレートを満足しない。したがって、これらの組み合わせは除外される。前記組み合わせ以外に関してはいずれも伝送ビットレート要求を満足する。

一方、変調多値数とサンプリングレートの組み合わせに応じて消費電力は異なる。例えば、変調多値数が増加するとＡ／Ｄ変換回路でより精緻な変換を行う必要があるため消費電力が増加する。サンプリングレートが増加すると、信号処理演算回路やＤ／Ａ変換回路、Ａ／Ｄ変換回路の動作周波数を引き上げる必要があるため消費電力が増加する。ゆえに、伝送ビットレート要求条件を満足する組み合わせにおいて、消費電力値は一律ではない。

変調多値数とサンプリングレートの最適な組み合わせは、システム構成によって異なる。あらかじめ変調多値数とサンプリングレートの全組み合わせについて消費電力を測定し、参照テーブルを参照することで最小の消費電力となる組み合わせを選択しても良い。

また、Ｓ／Ｎ要求に応じて選択可能な組み合わせは制限されることがある。例えば、図４及び図６に示すように、Ｓ／Ｎの良い近距離の加入者装置は１６ＱＡＭを用いて伝送が可能であるのに対し、Ｓ／Ｎの悪い遠距離の加入者装置は１６ＱＡＭ伝送を行えない可能性がある。すなわち、伝送ビットレート要求を満足し消費電力を最小化する伝送パラメータの組み合わせを示す参照テーブルは、近距離の加入者装置の場合は図４及び図５を用い、遠距離の加入者装置の場合は図６及び図７を用いるようにするなど、加入者装置によって異なることもある。

一方、本発明第二の実施形態における探索例を示す。ここで、伝送パラメータの優先順位に関して、第一に変調多値数が大きい、第二にサンプリングレートが小さい構成を選択するものとする。まず、１６ＱＡＭで伝送ビットレート要求を満足する構成が存在するか探索する。近距離の加入者装置では、１６ＱＡＭで要求を満足することが可能であるため、２番目に優先されるサンプリングレートの比較に移る。サンプリングレートｆ_ｓ４＝１／８ｆ_ｓ１において条件を満足するため、近距離の加入者装置では（１６ＱＡＭ、ｆ_ｓ４）を選択する。

一方、遠距離の加入者装置では、１６ＱＡＭで条件を満足する構成が存在しない。このため遠距離の加入者装置ではＱＰＳＫを選択することになる。ＱＰＳＫを使用した場合、ｆ_ｓ４＝１／８ｆ_ｓ１を選択すると伝送ビットレート要求を満足することができないため、ｆ_ｓ３＝１／４ｆ_ｓ１を選択し、（ＱＰＳＫ、ｆ_ｓ３）の構成を選択する。

（実施形態４）
本実施形態では、本発明に係る通信システムが上り信号の伝送パラメータを制御する伝送パラメータ選択装置を備える場合について説明する。図８に、本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置の構成例を示す。本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置は、光送受信器１１と、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）装置１２と、帯域取得部として機能する伝送ビットレート要求取得部１３と、ＳＮ比取得部として機能するＳ／Ｎ情報取得部１４と、伝送パラメータ決定部１５と、を備える。光送受信器１１は、光信号受信部１１１と、伝送パラメータ設定部１１２を備える。光信号受信部１１１及びＤＢＡ装置１２は、局側装置に備わる機能をそのまま用いることができる。

本実施形態に係る通信システムの省電力方法は、ＰＯＮシステムの省電力方法であって、取得手順と、伝送パラメータ決定手順と、通信手順と、を有する。伝送パラメータ選択装置が取得手順及び伝送パラメータ決定手順を実行し、局側装置及び加入者装置が通信手順を実行する。

取得手順では、伝送パラメータ選択装置が、各加入者についての帯域要求情報及びＳ／Ｎ要求情報を取得する。具体的には、伝送パラメータ選択装置は以下のように動作する。

光信号受信部１１１は、加入者装置から帯域要求情報の載せられたＲＥＰＯＲＴ信号を受信すると、帯域要求情報をＤＢＡ装置１２に通知する。光信号受信部１１１は、加入者装置からｄｉｓｃｏｖｅｒｙ／ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫを受信して新たな加入者装置を検出すると、その加入者装置の伝送距離情報をＳ／Ｎ情報取得部１４へ通知する。伝送距離情報は局側装置と加入者装置の伝送距離を算出することの可能な情報であり、たとえば加入者装置からの送信時のタイムスタンプと光信号受信部１１１で受信時のタイムスタンプである。

ＤＢＡ装置１２は、ＰＯＮの帯域割当を行う装置であり、割当周期ごとに、各ＯＮＵからの要求に応じて帯域を割り当てる。伝送ビットレート要求取得部１３は、ＤＢＡ装置１２を監視し、ＤＢＡ装置１２より各加入者装置のビットレート要求情報を取得する。

Ｓ／Ｎ情報取得部１４は、伝送距離情報から伝送路損失を推定し、加入者装置のＳ／Ｎ要求情報を取得する。

伝送パラメータ決定手順では、伝送パラメータ決定部１５は、Ｓ／Ｎ要求情報及びビットレート要求情報に基づいて、光信号受信部１１１の伝送パラメータを決定する。このとき、伝送パラメータ決定部１５は、ビットレートとＳ／Ｎの要求条件を満足し、かつ消費電力が最少となる伝送パラメータの組み合わせを決定する。伝送パラメータの決定方法については実施形態１及び２で述べたとおりである。

通信手順では、局側装置及び加入者装置が、伝送パラメータ決定手順で決定した伝送パラメータの組み合わせを用いて通信を行う。具体的には、伝送パラメータ選択装置、局側装置及び加入者装置は以下のように動作する。

伝送パラメータ設定部１１２は、伝送パラメータ決定部１５の決定に従い、光信号受信部１１１の伝送パラメータを設定する。伝送パラメータ設定部１１２は、伝送パラメータごとに備わる。例えば、伝送パラメータ設定部１１２＃１はサンプリングレートを設定し、伝送パラメータ設定部１１２＃１は変調多値数を設定する。

伝送パラメータ設定部は、局側装置だけでなく加入者装置に備わっていてもよい。この場合、伝送パラメータ選択装置は、光送受信部１１の光信号送信部１１１を用いて、伝送パラメータ決定部１５の決定した各伝送パラメータを加入者装置へ通知する。これにより、局側装置と加入者装置は、伝送パラメータ決定部１５の決定した伝送パラメータを用いて通信を行うことができる。

光信号受信部１１１で設定可能なパラメータは光送受信器１１の構成に依存するものの、光送受信器１１の構築後に変化することは無い。そのため、伝送パラメータ決定部１５では、ビットレートとＳ／Ｎの要求条件を満足し、消費電力が最少となる伝送パラメータの組み合わせを決定し、伝送パラメータ設定部１１２においてパラメータを設定する。

以上説明したように、本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置は、消費電力が最少となるように、上り信号の伝送パラメータを制御することができる。したがって、ＰＯＮシステムが本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置を備えることで、伝送要求を満足しつつ消費電力を低減することができる。

（実施形態５）
本実施形態では、本発明に係る通信システムが下り信号の伝送パラメータを制御する伝送パラメータ選択装置を備える場合について説明する。図９に、本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置の構成例を示す。本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置は、光送受信器２１と、帯域取得部として機能する伝送ビットレート要求取得部２３と、ＳＮ比取得部として機能するＳ／Ｎ情報取得部２４と、伝送パラメータ決定部２５と、下り信号用のバッファ２６と、を備える。光送受信器２１は、光信号受信部２１１と、光信号送信部２１３と、伝送パラメータ設定部２１２と、を備える。光信号送信部２１３、光信号受信部２１１及び下り信号用のバッファ２６は、局側装置に備わる機能をそのまま用いることができる。

本実施形態に係る通信システムの省電力方法は、実施形態４で説明した通信システムの省電力方法と、取得手順及び伝送パラメータ決定手順が異なる。

取得手順では、伝送パラメータ選択装置は以下のように動作する。
光信号受信部２１１は、加入者装置からｄｉｓｃｏｖｅｒｙ／ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫを受信して新たな加入者装置を検出すると、その加入者装置の伝送距離情報をＳ／Ｎ情報取得部２４へ通知する。Ｓ／Ｎ情報取得部２４は、伝送距離情報から伝送路損失を推定し、加入者装置のＳ／Ｎ要求情報を取得する。

下り信号用のバッファ２６は、上位ネットワークからの加入者宛の下りデータを格納する。伝送ビットレート要求取得部２３は、下り信号用のバッファ２６のキュー長を監視することによりビットレート要求量を推定する。

伝送パラメータ決定手順では、伝送パラメータ決定部２５は、Ｓ／Ｎ要求情報及びビットレート要求情報に基づいて、光信号送信２１３の伝送パラメータを決定する。このとき、伝送パラメータ決定部２５は、ビットレートとＳ／Ｎの要求条件を満足し、かつ消費電力が最少となる伝送パラメータの組み合わせを決定する。伝送パラメータの決定方法については実施形態１及び２で述べたとおりである。

通信手順は、伝送パラメータ設定部２１２は、伝送パラメータ決定部２５の決定に従い、光信号送信部２１３の伝送パラメータを設定するほかは、実施形態４と同様である。

伝送パラメータ設定部は、局側装置だけでなく加入者装置に備わっていてもよい。この場合、伝送パラメータ選択装置は、光信号送信部２１３を用いて、伝送パラメータ決定部２５の決定した各伝送パラメータを加入者装置へ通知する。これにより、局側装置と加入者装置は、伝送パラメータ決定部２５の決定した伝送パラメータを用いて通信を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置は、消費電力が最少となるように、下り信号の伝送パラメータを制御することができる。したがって、ＰＯＮシステムが本実施形態に係る伝送パラメータ選択装置を備えることで、伝送要求を満足しつつ消費電力を低減することができる。

さらに、実施形態４及び５に係る伝送パラメータ選択装置を組み合わせることで、上り信号とともに下り信号の伝送パラメータを制御する伝送パラメータ選択装置を構成することができる。この場合、光信号受信部１１１を光信号受信部２１１として用いることができる。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１１：光送受信器
１２：ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）装置
１３：伝送ビットレート要求取得部
１４：Ｓ／Ｎ情報取得部
１５：伝送パラメータ決定部
１１１：光信号受信部
１１２：伝送パラメータ設定部
２１：光送受信器
２３：伝送ビットレート要求取得部
２４：Ｓ／Ｎ情報取得部
２５：伝送パラメータ決定部
２６：下り信号用のバッファ
２１１：光信号受信部
２１２：伝送パラメータ設定部
２１３：光信号送信部

Claims (4)

1. 局側装置が複数の加入者装置と光伝送路で接続された通信システムであって、
   前記加入者装置から前記局側装置までの伝送損失に基づいて、前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なＳＮ比を算出するＳＮ比取得部と、
   前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なビットレートを取得する帯域取得部と、
   前記ＳＮ比取得部からのＳＮ比及び前記帯域取得部からのビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせのなかから、信号処理演算回路、アナログ−デジタル変換回路、及びデジタル−アナログ変換回路の消費電力を最小にする伝送パラメータの組み合わせを選択する伝送パラメータ決定部と、を備え、
   前記局側装置及び前記加入者装置は、前記伝送パラメータ決定部の決定した伝送パラメータの組み合わせを用いて通信を行う通信システム。
2. 前記伝送パラメータ決定部は、伝送パラメータの組み合わせに応じた信号処理演算回路、アナログ−デジタル変換回路、及びデジタル−アナログ変換回路の消費電力が格納されている参照テーブルを参照し、前記ＳＮ比取得部からのＳＮ比及び前記帯域取得部からのビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせのなかから前記消費電力が最小となる伝送パラメータの組み合わせを選択することを特徴とする
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記伝送パラメータ決定部は、優先度の高い伝送パラメータから順に、前記参照テーブルに格納されている、前記ＳＮ比及び前記ビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせを探索することを特徴とする
   請求項２に記載の通信システム。
4. 局側装置が複数の加入者装置と光伝送路で接続された通信システムの省電力方法であって、
   前記加入者装置から前記局側装置までの伝送損失に基づいて、前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なＳＮ比を算出するとともに、前記加入者装置と前記局側装置との間で伝送する際に必要なビットレートを取得する取得手順と、
   前記取得手順で取得したＳＮ比及びビットレートを満足する伝送パラメータの組み合わせのなかから、信号処理演算回路、アナログ−デジタル変換回路、及びデジタル−アナログ変換回路の消費電力を最小にする伝送パラメータの組み合わせを選択する伝送パラメータ決定手順と、
   前記局側装置及び前記加入者装置が、前記伝送パラメータ決定手順で決定した伝送パラメータの組み合わせを用いて通信を行う通信手順と、
   を有する通信システムの省電力方法。

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