JP6296534B2 - 通信装置の省電力制御方法及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、加入者終端装置と加入者ゲートウェイ装置間での制御信号を用いた省電力制御方法に関する。

近年、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）を含むブロードバンドな通信インフラが世界で整いつつあり、多様なＩＣＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）サービスを展開する契機となっている。

図１及び図２は、次世代ネットワークＮＧＮ（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）における光アクセスシステムの代表的なネットワーク構成を説明する図である。図１の光アクセスシステムは、加入者終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ：ＯＮＵ）２００と局側通信装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：ＯＬＴ）１００とが１対１で接続されるシングルスター構成（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｔａｒ：ＳＳ）であり、図２の光アクセスシステムは、複数のＯＮＵ２００が１つのＯＬＴ１００に接続される受動光ネットワーク（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＯＮ）構成である。図２のＰＯＮ構成は、ＯＮＵ２００、ＯＬＴ１００、光ファイバ伝送路１５０、光スプリッタ２５０、ホームゲートウェイ（Ｈｏｍｅ Ｇａｔｅｗａｙ：ＨＧＷ）３００から成る。ＰＯＮシステムは、そのトポロジーから、ポイント・トゥ・マルチポイント型光通信システムと呼ばれる。ＳＳシステムにおいては、ＯＮＵ２００がＯＬＴ１００を占有できるので高速通信が可能であるが、装置コストが高いという欠点がある。一方で、ＰＯＮシステムにおいては、複数のＯＮＵ２００が１つのＯＬＴ１００や光ファイバ設備を共有するために経済性に優れるという理由から、多くの光アクセスシステムで採用されている。

ギガビットクラスのＰＯＮの代表的な規格として、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈタスクフォースにおいて標準化されたＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ＰＯＮ）がある。また、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖタスクフォースにおいて、１０ギガビットクラスのＰＯＮシステムである１０Ｇ−ＥＰＯＮが標準化された。

一方で、昨今の環境負荷軽減に向けてネットワークの省電力化が要求されている。特に光アクセスネットワークの消費電力はＮＧＮにおける消費電力の約８０％を占めると言われている。今後の更なるＦＴＴＨ利用者の普及により、アクセス系宅内装置であるＯＮＵやＨＧＷの数量増加に伴い、更なる消費電力量の増加が懸念される。このような状況を鑑み、光アクセスシステムの省電力化が検討されている。例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８７．３やＩＥＥＥ Ｐ１９０４．１ ＳＩＥＰＯＮ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）では、ＯＮＵの省電力化技術としてＯＮＵスリープが規定されている。

本技術は、トラヒック非流通時にＯＮＵの送信器（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ：Ｔｘ）または送受信器（Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ：ＴＲｘ）への給電制御を行うことで、ＯＮＵの省電力化を行う。一定周期にわたるスリープ動作が繰り返される特徴があり、一般的にスリープ状態とアクティブ状態で構成される。また、ＩＥＥＥ８０２．３ａｚタスクフォースにおいては、電気媒体を用いたイーサネット（登録商標）方式における省電力化技術として、Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（ＥＥＥ）が規定されている。本技術は、トラヒック非流通時に物理インターフェースへの給電制御を行うことで、通信装置の省電力化を行う。ＥＥＥは昨今導入が進んでおり、例えばＯＮＵとＨＧＷ間の物理インターフェースについても適用が検討されている。

図３に、ＯＮＵ２００およびＨＧＷ３００を含む通信装置の構成を示す。図３に示すように、ＯＮＵ２００は主に、ＯＮＵとＯＬＴとの間で流通するフレームを送受信する送受信部２１、フレームの転送に関わる通常処理部２２と、上りおよび下りフレームを蓄積するキュー管理部２３、キュー管理部に流入するフレームを監視する観測部２４、タイマ２５、ＯＮＵの一部の機能への給電停止を制御するスリープ／起動制御部２６、ＯＮＵとＨＧＷ間で流通するフレームを送受信するフレーム送受信部２７、及びフレーム送受信部の停止と起動を制御する停止／起動制御部２８を備える。

また、ＨＧＷは主に、フレームの転送に関わる通常処理部３２と、上りおよび下りフレームを蓄積するキュー管理部３３、キュー管理部に流入するフレームを監視する観測部３４、タイマ３５、ＯＮＵとＨＧＷとの間で流通するフレームを送受信するフレーム送受信部３７、及び、フレーム送受信部の停止と起動を制御する停止／起動制御部３８を備える。

次に、ＯＮＵスリープとＥＥＥにおける省電力動作を説明する。まず、図４に示すＯＮＵスリープのシーケンスを用いてＯＮＵスリープにおける動作を説明する。ＯＬＴは、所定の時間、無通信状態を検出すると、省電力制御開始のメッセージであるＳｌｅｅｐ許可をＯＮＵへ送信する。本メッセージ受信したＯＮＵは、無通信状態の場合、応答メッセージであるＡＣＫを送信し、一定時間後にＯＮＵを構成する一部の部品に対して給電制御を開始する。その後ＯＮＵは、給電制御を行うＳｌｅｅｐと通常状態のＡｃｔｉｖｅを決められた期間で繰り返す。その際に、制御フレームであるＧａｔｅおよび送信要求情報を載せるフレームであるＲｅｐｏｒｔをＯＬＴとＯＮＵ間でやり取りする。

図４に示す様に、ＯＬＴに下りフレームが発生した場合、ＯＬＴはＯＮＵに対してＡｗａｋｅ要求を送信し、ＯＮＵは通常起動モードになり、ＡＣＫをＯＬＴへ送信する。ＯＬＴは、このＡＣＫを受け、データ蓄積量に関する情報を載せたＧａｔｅを送信し、データを送信する。逆に、ＯＮＵに上りフレームが発生した場合、ＯＬＴからのＧａｔｅに対してＡｗａｋｅ要求を送信し通常起動モードになる。ＯＬＴからのＧａｔｅに対してデータ蓄積量に関する情報を載せＲｅｐｏｒｔ送信し、ＯＬＴから送信時間及び送信許可量を含むＧａｔｅを受信した後にデータを送信する。

次に図５に示すＥＥＥのシーケンスを用いてＥＥＥにおける省電力動作を説明する。ＨＧＷへ所定の時間上りフレームが流入しない場合、ＨＧＷは、自身の上りフレーム送信部に対して停止を指示するＳｌｅｅｐ信号を送信させ、自身の上りフレーム送信部を停止する。また、ＨＧＷは上りフレーム送信部が停止指示を受けると、当該指示がＯＮＵの上りフレーム受信部にも伝達される。ＯＮＵは、当該Ｓｌｅｅｐ信号を受信すると、自身の上りフレーム受信部を停止する。上りフレーム送信部の停止中に、ＨＧＷが上りフレームを受信した場合には、当該上りフレームをＨＧＷの上りバッファに蓄積する。

同様に、ＯＮＵへ所定の時間下りフレームが流入しない場合、ＯＮＵは、自身の下りフレーム送信部に対して、停止を指示するＳｌｅｅｐ信号を送信させ、自身の下りフレーム送信部を停止する。また、ＯＮＵは下りフレーム送信部が停止指示を受けると、当該指示がＨＧＷの下りフレーム受信部にも伝達される。ＨＧＷは、当該Ｓｌｅｅｐ信号を受信すると、自身の下りフレーム受信部を停止する。下りフレーム送信部の停止中に、ＯＮＵが下りフレームを受信した場合には、当該下りフレームをＯＮＵの下りバッファに蓄積する。

その後、ＯＮＵは、下りフレーム送信部が起動指示を受けると下りフレーム送信部を起動開始し、当該指示をＨＧＷの下りフレーム受信部に伝達する。当該指示によりＨＧＷは下りフレーム受信部を起動開始する。フレーム送受信部の停止期間中は、定期的にＳｌｅｅｐ信号とＡｗａｋｅ信号を送信し、フレーム送受信部の停止と起動を繰り返す。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．９８７．３ ＩＥＥＥ規格８０２．３ａｚ "Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｌｅｅｐａｎｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｌｉｎｋ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ １０Ｇ−ＥＰＯＮ"， ＩＥＥＥ／ＯＳＡＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｖｏｌ． ２， Ｎｏ．９， ｐｐ．７１６−７２９， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ， ２０１０

非特許文献１、２のような省電力化技術が標準化や非特許文献３のような光アクセスシステムの省電力化に関する検討が行われてきた。しかしながら、例えば、非特許文献１に記載のＩＥＥＥ８０２．３ａｚ対応の装置が、当該制御を利用した場合、送信側と受信側の給電制御信号である省電力アイドル（ＬＰＩ：Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｉｄｌｅ）信号は独立して制御されるため、自装置からの送信フレームが対向にＬＰＩ信号を出しても、対向装置がＬＰＩ状態への遷移判定を行うための判定時間内にフレームが送信されると、ＬＰＩ状態に入れず、給電制御時間が短くなり、省電力の効果を高めることが難しいという課題があった。また、ＩＥＥＥ８０２．３ａｚ非対応の装置の場合は、該当する部位を自律的に制御し、省電力化する制御方法がなく、省電力の効果を得ることが難しいという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、省電力の効果を高めることができる通信装置の省電力制御方法及び通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、制御メッセージの送信側が任意の情報に基づいて、受信側が任意の情報と送信された制御メッセージを基づいて、自律的に一部の機能への給電制御を行い省電力化することとした。

具体的には、本発明に係る通信装置の省電力制御方法は、加入者の通信端末と局側通信装置（ＯＬＴ）とを接続する光通信ネットワークに配置され、前記ＯＬＴと接続する加入者終端装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＮＵと前記通信端末とを接続する加入者側ゲートウェイ（ＨＧＷ）と、を含む通信装置の省電力制御方法であって、
前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷの少なくとも一方が、所定情報に基づき生成した休止時間を含む制御メッセージを他方へ送信する制御メッセージ生成送信手順と、
前記制御メッセージを受信した前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷが、前記休止時間、双方の間でフレーム送信を停止する送信停止手順と、
前記制御メッセージを受信した前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷが、前記制御メッセージを受信した時刻及び前記休止時間に基づき、自身の一部の部品への給電制限を自律的に判断する給電制御手順と、
を行うことを特徴とする。

具体的には、本発明に係る通信装置は、加入者の通信端末と局側通信装置（ＯＬＴ）とを接続する光通信ネットワークに配置され、前記ＯＬＴと接続する加入者終端装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＮＵと前記通信端末とを接続する加入者側ゲートウェイ（ＨＧＷ）と、を含む通信装置であって、
前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷの少なくとも一方は、
所定情報に基づき生成した休止時間を含む制御メッセージを他方へ送信する制御メッセージ生成部を備え、
前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷは、
前記制御メッセージを受信した際に、前記休止時間、双方の間でフレーム送信を停止する送信停止機能と、
前記制御メッセージを受信した時刻及び前記休止時間に基づき、自身の一部の部品への給電制限を自律的に判断する給電制御機能と、
を備える。

本発明は、ＯＮＵ（ＨＧＷ）がＨＧＷ（ＯＮＵ）から送信されてくる上り通信量（下り通信量）を測定し、一定時間送信信号が無い場合、ＨＧＷ（ＯＮＵ）の送信部等を停止させる制御フレームを送信するとともに、自身の受信部を停止させる。逆に、ＨＧＷがＯＮＵから送信されてくる下り通信量を測定し、一定時間送信信号が無い場合、ＯＮＵの送信部等を停止させる制御フレームを送信するとともに、自身の受信部を停止させる。このようにすることで、ＯＮＵ及びＨＧＷは自律的に一部の機能を停止し省電力化することができ、通信装置の省電力効果を高めることができる。なお、「自律的」とは、所定時間の間に省電力モードへ移行するかどうかを自身で判断し制御を行うことを意味する。

本発明は、非特許文献１に記載のＩＥＥＥ８０２．３ａｚ対応の装置がスリープ状態への遷移判定を行うための判定時間内にフレームが到着してもスリープ状態へ移行することができ、ＩＥＥＥ８０２．３ａｚ非対応の装置も省電力化を行うことができる。従って、本発明は、省電力の効果を高めることができる通信装置の省電力制御方法及び通信装置を提供することができる。

前記制御メッセージを生成する契機となる所定情報は、以下の通り２種類ある。

１つは、前記所定情報が、前記制御メッセージを送信する前記ＯＮＵ自身又は前記ＨＧＷ自身へ流入するフレーム量に関する情報である。

他は、前記所定情報が、前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信される省電力制御に関するメッセージである。

なお、送信するフレームが緊急を要するような場合、早急に送信を再開しても良い。すなわち、本発明に係る通信装置の制御方法は、前記給電制御手順で、フレームの送信を停止している前記ＯＮＵ自身及び前記ＨＧＷ自身に入力されるフレームを監視し、フレームに関する情報が所定要件に合致した場合、前記給電制限を解除して送信を再開させることを特徴とする。また、本発明に係る通信装置の前記給電制御機能は、フレームの送信を停止している前記ＯＮＵ自身及び前記ＨＧＷ自身に入力されるフレームを監視し、フレームに関する情報が所定要件に合致した場合、前記給電制限を解除して送信を再開させることを特徴とする。

本発明は、省電力の効果を高めることができる通信装置の省電力制御方法及び通信装置を提供することができる。

光アクセスシステムの代表的なネットワーク構成を説明する図である。 光アクセスシステムの代表的なネットワーク構成を説明する図である。 ＯＮＵとＨＧＷを含む通信装置の構成を説明する図である。 ＯＮＵスリープとＥＥＥにおける省電力動作を説明する図である。 ＥＥＥのシーケンスを用いてＥＥＥにおける省電力動作を説明する図である。 本発明に係る通信装置の構成を説明する図である。 本発明に係る通信装置の省電力制御方法を説明する図である。 本発明に係る通信装置の省電力制御方法を説明する図である。 本発明に係る通信装置の構成を説明する図である。 本発明に係る通信装置の省電力制御方法を説明する図である。 本発明に係る通信装置の省電力制御方法を説明する図である。

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。以下に記す実施形態は可能な限り組み合わせることができる。

（実施形態１）
図６は、本実施形態の通信装置５０１を説明する図である。通信装置５０１は、加入者の通信端末（不図示）とＯＬＴ（不図示）とを接続する光通信ネットワークに配置され、前記ＯＬＴと接続するＯＮＵ２０１と、ＯＮＵ２０１と前記通信端末とを接続するＨＧＷ３０１と、を含む通信装置であって、
ＯＮＵ２０１及びＨＧＷ３０１の少なくとも一方は、
所定情報に基づき生成した休止時間を含む制御メッセージを他方へ送信する制御メッセージ生成部（４１、４２）を備え、
ＯＮＵ２０１及びＨＧＷ３０１は、
前記制御メッセージを受信した際に、前記休止時間、双方の間でフレーム送信を停止する送信停止機能と、
前記制御メッセージを受信した時刻及び前記休止時間に基づき、自身の一部の部品への給電制限を自律的に判断する給電制御機能と、
を備えることを特徴とする。

通信装置５０１は、ネットワーク回線を終端するＯＮＵ２０１と、ＯＮＵ２０１の下位側に接続されるＨＧＷ３０１を有する。ＯＮＵ２０１は主に、通常処理部２２、キュー管理部２３、観測部２４、タイマ２５、ＯＮＵとＨＧＷとの間のフレーム送受信部２７、停止／起動制御部２８、制御フレーム生成部４１、ＯＮＵ２０１とＯＬＴとの間の送受信部２１、スリープ／起動制御部２６を備える。一方、ＨＧＷは主に、通常処理部３２、キュー管理部３３、観測部３４、タイマ３５、制御フレーム生成部４２、ＨＧＷ３０１とＯＮＵ２０１との間のフレーム送受信部３７、停止／起動制御部３８を備える。図３に示した構成と比べて、ＯＮＵ２０１が制御フレーム生成部４１を、ＨＧＷ３０１が制御フレーム生成部４２を備える点が異なる。

通信装置５０１の省電力制御方法は、前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷの少なくとも一方が、所定情報に基づき生成した休止時間を含む制御メッセージを他方へ送信する制御メッセージ生成送信手順と、
前記制御メッセージを受信した前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷが、前記休止時間、双方の間でフレーム送信を停止する送信停止手順と、
前記制御メッセージを受信した前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷが、前記制御メッセージを受信した時刻及び前記休止時間に基づき、自身の一部の部品への給電制限を自律的に判断する給電制御手順と、
を行うことを特徴とする。

図６の構成図及び図７のシーケンスを用いて、ＯＮＵがＨＧＷへ制御フレームを送信する省電力動作を説明する。本実施形態では、「所定情報」がＯＮＵへ流入するフレーム量である。

［制御メッセージ生成送信手順］
まず、観測部２４は、ＯＮＵ２０１への上りフレームの入力状況やキュー管理部２３のフレーム蓄積量をモニタする。そして、観測部２４は、タイマ２５が測定する一定時間内にフレーム流入を観測できない場合、停止／起動制御部２８へその旨を通知する。停止／起動制御部２８は、その通知を受け、制御フレーム生成部４１に対して制御フレーム１の生成を指示する。制御フレーム生成部４１により生成された制御フレーム１は、通常処理部２２、あるいはフレーム送受信部２７を介してＨＧＷ３０１へ転送される。

制御フレーム１は、例えば、フロー制御のためのフレームとして、ＩＥＥＥ ８０２．３において規定されるＰａｕｓｅフレームである。また、Ｐａｕｓｅフレームには、ｔ１［ｍｓ］の間、ＨＧＷ３０１からＯＮＵ２０１への上りフレームの送信停止指示に関する情報が含まれている。ｔ１の値は、任意の時間を設定することができる。例えば、３０［ｍｓ］である。ｔ１の値は遅延に関わる。そのため、ｔ１の値は、通信サービスを妨げないように要求される遅延時間を考慮した上で設定される必要がある。

［送信停止手順、給電制御手順］
停止／起動制御部２８は、Ｐａｕｓｅフレームを送信させた後、通常処理部２２に対して上りフレーム受信部２７ｂの停止を指示する。通常処理部２２は、前記指示を受けた後、適切な時間が経過した後に上りフレーム受信部２７ｂを停止、すなわち上りフレーム受信部２７ｂへの給電の制限を始める。ここで、適切な時間とは、ＯＮＵ−ＨＧＷ間でのＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）が経過した後としても考えられる。

次に、ＯＮＵ２０１からＰａｕｓｅフレームを受信したＨＧＷ３０１を説明する。停止／起動判定部３８は、通常処理部３２に対して上りフレームの送信停止と上りフレーム送信部の停止を指示する。通常処理部３２は、前記指示を受けた後、上りフレーム送信部３７ａを停止、すなわち上りフレーム送信部３７ａへの給電の制限を始める。通常処理部３２は、停止期間中に流入する上りフレームをキュー管理部３３内に蓄積させる。

それぞれのタイマ（２５、３５）においてｔ１［ｍｓ］の経過が確認された後、それぞれの停止／起動制御部（２８、３８）は、通常処理部（２２、３２）に対して上りフレーム受信部２７ｂ、上りフレーム送信部３７ａの起動を指示し、それぞれを起動させる。その後、ＨＧＷ３０１は、フレーム送信停止期間中にキュー管理部３３内に蓄積された上りフレームをＯＮＵ２０１へ送信する。

上記例では、制御メッセージとしてＰａｕｓｅフレームを用いたが、Ｐａｕｓｅフレームを拡張したフレームでも良い。また、８０２．１Ｑｂｂにおいて規定されるフレーム優先度を考慮したＰａｕｓｅフレームを用いても良い。また、制御プロトコルであるＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いても良い。また、ＯＮＵ２０１とＨＧＷ３０１とを専用の別線で接続し、制御メッセージを前記別線で伝達しても良い。これらの例は、以下の実施形態においても同様である。

上記例とは逆に、ＨＧＷ３０１の制御フレーム生成部４２が制御フレームを生成してもよい。この場合、制御メッセージ生成送信手順は次のようになる。観測部３４は、ＨＧＷへの下りフレームの入力状況やキュー管理部３３のフレーム蓄積量をモニタする。観測部３４は、タイマ３５が測定する一定時間内に、フレーム流入を観測できない場合、停止／起動制御部２８へ通知し、制御フレーム生成部４２に制御フレームを生成させる。送信停止手順及び給電制御手順は、前述の説明と同様である。また、休止時間経過後、それぞれの下りフレーム受信部３７ｂ、下りフレーム送信部２７ａを起動させ、フレーム送信停止期間中にＯＮＵのキュー管理部２３内に蓄積された下りフレームをＨＧＷ３０１へ送信させる。

図６に示すように、ＯＮＵ２０１およびＨＧＷ３０１双方が制御フレーム生成部を保有しても、ＯＮＵ２０１もしくはＨＧＷ３０１のどちらかが制御フレーム生成部を保有しても良い。

（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１と異なりＯＬＴからのＯＮＵスリープメッセージにおける給電制御に関する情報を元に制御メッセージを生成する。本実施形態の通信装置の構成は、図６と同じである。本実施形態の省電力制御方法は、前記所定情報が、前記ＯＬＴから前記ＯＮＵへ送信される省電力制御に関するメッセージである。

図６の構成図及び図８のシーケンスを用いて、ＯＮＵがＨＧＷへ制御フレームを送信する省電力動作を説明する。本実施形態では、「所定情報」がＯＮＵが受信するＯＬＴからのＯＮＵスリープに関する情報である。

［制御メッセージ生成送信手順］
まず、ＯＬＴが所定の時間に無通信状態を検出すると、ＯＮＵの省電力制御開始のメッセージであるＳｌｅｅｐ許可のメッセージを送信する。本メッセージを受信したＯＮＵ２０１は、無通信状態の場合、スリープ／起動制御部２６が応答メッセージであるＡＣＫをＯＬＴへ送信し、一定時間後にＯＮＵ２０１を構成する一部の部品に対して給電制御を開始する。

Ｓｌｅｅｐ許可メッセージには、ＯＮＵが一部の部品に対して給電制御する時間であるＳｌｅｅｐ時間に関する情報が含まれている。Ｓｌｅｅｐ時間をＴ＿ｓｌｅｅｐ［ｍｓ］とし、ここでは２０［ｍｓ］とする。

観測部２４は、スリープ／起動制御部２６がＳｌｅｅｐ許可メッセージを受けて給電制限を開始したことを検知し、停止／起動制御部２８へその旨を通知する。停止／起動制御部２８は、その通知を受け、制御フレーム生成部４１に対して制御フレーム１の生成を指示する。制御フレーム生成部４１は、Ｓｌｅｅｐ時間に関する情報を元に、Ｐａｕｓｅフレームを生成する。Ｐａｕｓｅフレームに含まれる送信停止期間ｔ［ｍｓ］は、Ｔ＿ｓｌｅｅｐ［ｍｓ］と比較して、処理遅延やフレーム生成における遅延時間を見越して設定される。従って、Ｔ＿ｓｌｅｅｐとｔの関係は、Ｔ＿ｓｌｅｅｐ＞ｔなどが考えられる。制御フレーム生成部により生成されたＰａｕｓｅフレームは、通常処理部２２、あるいはフレーム送受信部２７を介し、適切な時間が経過した後にＨＧＷ３０１へ転送される。

［送信停止手順、給電制御手順］
送信停止手順及び給電制御手順については、実施形態１の説明と同様である。

次に制御メッセージとしてＬＬＤＰを用いた場合の動作を説明する。ＯＬＴが所定の時間に無通信状態を検出すると、ＯＮＵの省電力制御開始のメッセージであるＳｌｅｅｐ許可のメッセージを送信する。本メッセージを受信したＯＮＵは、無通信状態の場合、応答メッセージであるＡＣＫを送信し、一定時間後にＯＮＵを構成する一部の部品に対して給電制御を開始する。当該Ｓｌｅｅｐ許可のメッセージには、ＯＮＵの一部の部品に対して給電制御をする時間であるＳｌｅｅｐ時間に関する情報と給電制御部位に関する情報が含まれている。

Ｓｌｅｅｐ時間であるＴ＿ｓｌｅｅｐは２０［ｍｓ］とし、ここでの給電停止部位はＴＲｘとする。制御フレーム生成部４１は、Ｓｌｅｅｐ時間に関する情報を元に、ＬＬＤＰを生成し、フレーム送受信部２７からＬＬＤＰをＨＧＷ３０１へ送信する。その後、停止／起動制御部２８は、通常処理部２２に対して上りフレーム受信部２７ｂおよび下り送信部２７ａの停止を指示した後に、上りフレーム受信部２７ｂおよび下りフレーム送信部２７ａを停止させる。

ＬＬＤＰを受信したＨＧＷ３０１では、停止／起動制御部３８が、通常処理部２２に対して上りフレーム送信部３７ａおよび下りフレーム受信部３７ｂの停止を指示し、上りフレーム送信部３７ａおよび下りフレーム受信部３７ｂが停止する。フレーム送受信部３７の停止中に流入する上りフレームは、ＯＮＵのＳｌｅｅｐ期間中を除き、キュー管理部３３に蓄積される。

それぞれのタイマ（２５、３５）においてｔ１［ｍｓ］の経過が確認された後、それぞれの停止／起動送信部（２８、３８）は、通常処理部（２２、３２）に対して上りフレーム受信部２７ｂ、上りフレーム送信部３７ａの起動を指示し、それぞれを起動させる。その後、停止期間中にそれぞれのキュー管理部（２３、３３）に蓄積されたフレームがＨＧＷ３０１およびＯＮＵ２０１へ送信される。

実施形態３及び実施形態４は、前記給電制御手順では、フレームの送信を停止している前記ＯＮＵ自身及び前記ＨＧＷ自身に入力されるフレームを監視し、フレームに関する情報が所定要件に合致した場合、前記給電制限を解除して送信を再開させることを説明する。

（実施形態３）
本実施形態は、例えば、Ｐａｕｓｅフレームに含まれるフレームの送信停止期間ｔ［ｍｓ］中に、高優先度のフレームが流入した場合において、高優先度フレームに許容される遅延時間を考慮し、フレーム送信部を起動し、フレームを即座に送信する場合の省電力制御方法である。本実施形態を、図９に示す関連する通信装置の構成と、図１０に示すシーケンス図を用いて説明する。本実施形態の通信装置５０２と図６の通信装置５０１との違いはキュー管理部である。キュー管理部３３−１は、優先度別キュー（＃１、＃２）を有する。

本実施形態では、高優先度フレームとして、Ｓｅｓｓｉｏｎ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＳＩＰ）を利用したＶｏｉｃｅ Ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＶｏＩＰ）通信に関するフレームが流入した場合を説明する。

ＨＧＷ３０２は、実施形態１の説明と同様に制御メッセージ１をＯＮＵ２０１へ送信する。すなわち、観測部３４は、上りフレームの入力状況やキュー管理部３３−１のフレーム蓄積量をモニタする。そして、観測部３４は、タイマ３５により測定される所定の時間内に上りフレームの流入が観測できない場合、停止／起動制御部３８へその旨を通知する。停止／起動制御部３８は、その通知を受け、制御フレーム生成部４２に対して制御フレーム１の生成を指示する。制御フレーム生成部４２により生成された制御フレーム１は、通常処理部３２、あるいはフレーム送受信部３７を介してＯＮＵ２０１へ転送される。制御フレーム１は、例えば、ｔ１［ｍｓ］のフレーム送信を停止させるＰａｕｓｅフレームである。ＨＧＷ３０２がＰａｕｓｅフレームを送信した後、実施形態１と同様にＨＧＷ３０２及びＯＮＵ２０１は、各々のフレーム送受信部を停止する。

上りフレームの送信停止中に、優先度の高いフレームが入力されるキュー＃１に上りフレームが流入した場合、観測部３４は、通常処理部３２に上りフレーム送信部３７の起動を指示し、停止／起動制御部３８より上りフレーム送信部３７ａの起動を指示して上りフレーム送信部３７ａを起動させる。その後、ＨＧＷ３０２は、ＯＮＵ２０１へ起動を指示（Ａｗａｋｅ信号）して上りフレーム受信部２７ｂを起動させる。

本実施形態では、停止する対象を上り及び下りのフレーム送受信部（２７、３７）としたが、これに限らずフレームの送受信に係わる部位を停止させても良い。また、Ｐａｕｓｅフレームを送信する通信装置は、ＨＧＷとしたが、ＯＮＵとしても良い。本実施形態の場合、Ｐａｕｓｅフレームによるフレーム送信停止期間は、３０［ｍｓ］としたが、任意の値を設定することが可能である。また、高優先度サービスとしてＶｏＩＰ通信を例として説明したが、これに限らない。

本実施形態では、Ｐａｕｓｅフレームのフレーム送信停止ｔ［ｓ］期間中であっても、高優先度サービスのフレームが流入した場合、即時に給電停止部位への起動を指示するため、遅延要求に応じたフレーム送信が可能であり通信品質を保持することができる。

（実施形態４）
本実施形態は、実施形態３と異なり、制御メッセージとして例えば、Ｐａｕｓｅフレームに記載されるフレームの送信停止期間ｔ［ｓ］中に、キュー管理部のしきい値バッファがしきい値を超えた場合の動作である。本実施形態を図６の構成図及び図１１のシーケンスを用いて説明する。

実施形態３の説明と同様に、ＨＧＷからＯＮＵへＰａｕｓｅフレーム（制御メッセージ１）を送信する。その後、実施形態１と同様にＨＧＷ３０２及びＯＮＵ２０１は、各々のフレーム送受信部を停止する。

給電制限中（ｔ［ｓ］期間中）に、ＨＧＷ３０１へ上りフレームの流入がありキュー管理部３３内で蓄積を開始する。キュー管理部３３内に蓄積するフレームを観測部３４とタイマ３５によりモニタすることで、上りフレームの蓄積量が把握できる。例えば、ある一定時間内にＨＧＷ３０１へ流入する上りフレーム量がしきい値フレーム量ｘ＿ｔｈ以下であった場合、観測部３４は、継続してキュー管理部３３内に上りフレームを蓄積させる。一方、ある一定時間内に流入する上りフレーム量がしきい値フレーム量ｘ＿ｔｈ以上になった場合、停止／起動制御部３８は、通常処理部３２に対して上りフレームの送信開始を指示した後に、上りフレーム送信部３７ａを起動させる。その後、ＨＧＷ３０１は、ＯＮＵ２０１へ起動を指示（Ａｗａｋｅ信号）して上りフレーム受信部２７ｂを起動させる。

本実施形態では、給電停止対象を上りフレーム送受信部及び下りフレーム送信部としたが、それに限らず通信インターフェースの一部の回路を除いた部位への給電停止をしても良い。

本実施形態は、Ｐａｕｓｅフレームのフレーム送信停止期間ｔ［ｓ］中であっても、フレーム溢れを起こすことなく、省電力効果を向上させることができる。

[付記]
以下は、本実施形態の通信装置及び省電力制御方法を説明したものである。
（１）：
加入者側ポイント・トゥ・マルチポイント型光通信ネットワークにおいて、上位側に局側通信装置と下位側に通信端末を接続する通信装置であって、
前記通信装置は、加入者終端装置と加入者側ゲートウェイ装置を有し、
前記加入者側終端装置または前記加入者側ゲートウェイ装置は、任意の情報を元に、制御メッセージを生成する手順を有し、
前記加入者側終端装置または前記加入者側ゲートウェイ装置は、受信した制御メッセージを元に、フレーム送信を停止する手順と、
通信装置が自律的に一部の部品への給電制御を判断する手順を有し、通信装置の給電制御時間を増やす
ことを特徴とする通信装置の省電力制御方法。

（２）：
前記制御メッセージは、前記加入者終端装置または加入者ゲートウェイ装置から送信されるフロー制御に係わるフレーム［Ｐａｕｓｅフレーム］であることを特徴とする上記（１）の通信装置の省電力制御方法。

（３）：
前記制御メッセージは、前記加入者終端装置または加入者ゲートウェイ装置から送信されるフレームの優先度を考慮したフロー制御に係わるフレーム［８０２．１Ｑｂｂ］であることを特徴とする上記（１）の通信装置の省電制御方法。

（４）：
前記制御メッセージは、局側通信端末から加入者終端装置に送信される給電制御の情報を元に生成されることを特徴とする上記（１）〜（３）に記載の通信装置の省電力制御方法。

（５）：
前記通信端末に特定のフレームが入力した場合、給電制御期間中に関わらず給電を再開し、即時にフレームを送信することを特徴とする上記（１）〜（４）に記載の通信装置の省電力制御方法。

（６）：
前記通信端末の給電制御期間中に入力するフレームを蓄積するキュー管理部において、当該給電制御期間中にキュー管理部で蓄積するフレームがしきい値を超えた場合、給電制御期間中に関わらず給電を再開し、即時にフレームを送信することを特徴とする上記（１）〜（５）に記載の通信装置の省電力制御方方法。

（７）：
加入者側ポイント・トゥ・マルチポイント型光通信ネットワークにおいて、上位側に局側通信装置と下位側に通信端末を接続する通信装置であって、
前記通信装置は、加入者終端装置と加入者側ゲートウェイ装置を有し、
前記加入者側終端装置または前記加入者側ゲートウェイ装置は、任意の情報を元に、制御メッセージを生成する機能を有し、
前記加入者側終端装置または前記加入者側ゲートウェイ装置は、受信した制御メッセージを元に、フレーム送信を停止する機能と、
通信装置が自律的に一部の部品への給電制御を判断する機能を有することを特徴とする通信装置。

（８）：
前記通信装置のキュー管理部において、入力フレームの優先度に応じた複数キューを有することを特徴とする上記（７）に記載の通信装置。

（効果）
本発明によれば、送信側は任意の情報を、受信側は任意の情報と送信された制御メッセージを元に、各々の通信装置が自律的に一部の機能を停止し省電力化することで、通信装置の省電力効果を高めることができる。

２１：送受信部
２２：通常処理部
２３：キュー管理部
２４：観測部
２５：タイマ
２６：スリープ／起動制御部
２７：フレーム送受信部
２７ａ：下りフレーム送信部
２７ｂ：上りフレーム受信部
２８：停止／起動制御部
３２：通常処理部
３３、３３−１：キュー管理部
３４：観測部
３５：タイマ
３７：フレーム送受信部
３８：停止／起動制御部
４１、４２：制御フレーム生成部
１００：ＯＬＴ
１５０：光ファイバ伝送路
２００、２０１：ＯＮＵ
２５０：光スプリッタ
３００、３０１、３０２：ＨＧＷ
５００、５０１、５０２：通信装置

Claims (4)

1. 加入者の通信端末と局側通信装置（ＯＬＴ）とを接続する光通信ネットワークに配置され、前記ＯＬＴと接続する加入者終端装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＮＵと前記通信端末とを接続する加入者側ゲートウェイ（ＨＧＷ）と、を含む通信装置の省電力制御方法であって、
   前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷの少なくとも一方が、一定時間内に自身へのフレーム流入を観測できない場合、休止時間を含む制御メッセージを他方へ送信する制御メッセージ生成送信手順と、
   前記制御メッセージを受信した前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷが、前記休止時間、相手方へフレーム送信を停止する送信停止手順と、
   前記制御メッセージを生成した前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷが、前記休止時間、相手方からのフレームを受信する自身の受信部への給電を制限する給電制御手順と、
   を前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷのそれぞれが自律的に判断して行うことを特徴とする通信装置の省電力制御方法。
2. 前記給電制御手順では、フレームの送信を停止している前記ＯＮＵ自身及び前記ＨＧＷ自身に入力されるフレームを監視し、フレームに関する情報が所定要件に合致した場合、
   前記給電制限を解除して送信を再開させることを特徴とする請求項１に記載の通信装置の省電力制御方法。
3. 加入者の通信端末と局側通信装置（ＯＬＴ）とを接続する光通信ネットワークに配置され、前記ＯＬＴと接続する加入者終端装置（ＯＮＵ）と、前記ＯＮＵと前記通信端末とを接続する加入者側ゲートウェイ（ＨＧＷ）と、を含む通信装置であって、
   前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷの少なくとも一方は、
   一定時間内に自身へのフレーム流入を観測できない場合、休止時間を含む制御メッセージを他方へ送信する制御メッセージ生成部を備え、
   前記ＯＮＵ及び前記ＨＧＷは、
   前記制御メッセージを受信した際に、前記休止時間、相手方へフレーム送信を停止する送信停止機能と、
   前記制御メッセージを生成した際に、前記休止時間、相手方からのフレームを受信する自身の受信部への給電を制限する給電制御機能と、
   を備え、自律的に判断して前記送信停止機能と前記送信停止機能とを動作させることを特徴とする通信装置。
4. 前記給電制御機能は、フレームの送信を停止している前記ＯＮＵ自身及び前記ＨＧＷ自身に入力されるフレームを監視し、フレームに関する情報が所定要件に合致した場合、前記給電制限を解除して送信を再開させることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。

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