JP6311212B2 - 通信装置、電力制御プログラム及び通信システム - Google Patents

通信装置、電力制御プログラム及び通信システム Download PDF

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Description

本発明は、通信装置、電力制御プログラム及び通信システムに関し、例えば、光通信システムにおいて、終端装置同士が連携して消費電力制御を行う通信装置、電力制御プログラム及び通信システムに適用し得るものである。
近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたFTTH(Fiber To The Home)と呼ばれるアクセス網が普及してきている。FTTHによるブロードバンドサービスの提供には、PON(Passive Optical Network)と呼ばれる光アクセスシステムが多く利用されている。
非特許文献1には、EPON(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network)システム等の光通信システムで、光通信区間(PON区間)のOAM(Operation Administration and Maintenance)レイヤにおけるリンク維持のために、局側光回線終端装置(OLT:Optical LINE Terminal)及び加入者側光回線終端装置(ONU:Optical Network Unit)がそれぞれ、OAMフレームを定期的に送信することが記載されている。
また、ネットワーク装置全体の消費電力量の大半を占めているONUの省電力化が検討されている。非特許文献2には、ONUの消費電力の低減化のため、OLTとONUとが連携してONUの消費電力を制御するパワーセーブシーケンスが開示されている。
図2は、非特許文献2に記載されているパワーセービングシーケンスを説明するシーケンス図である。
なお、パワーダウンモードには、ONUが、PON送信機能部分(光送信部分)をパワーダウンさせるTxモードと、PON送受信部分(光送受信部分)をパワーダウンさせるTRxモードとがある。図2は、TRxモードで、ONUを通常モードから消費電力を低減する省電力モードに移行させるパワーセーブシーケンスを示す。
図2の「ONU状態遷移」は、ONUの動作モードの状態遷移を示す。一方、図2の「OLT状態遷移」は、OLTが管理するONUの状態遷移を示す。
まず、図2において、OLT及びONUは、通常モードであるActive状態にある。
例えば、ある時点で、ONUをTRxモードに移行させることができるとOLTが判断すると、OLTはONUに対してTRxモードのスリープ許可(SLEEP_ALLOW(TRx))を送信する。SLEEP_ALLOW(TRx)を受信したONUは、TRxモードでスリープ可能であれば、TRxスリープ応答(SLEEP_ACK(TRx))をOLTに送信する。SLEEP_ACK(TRx)を受信したOLTは、ONUがTRxモードの省電力モードに入ったことを認識する。
ONUは、SLEEP_ACK(TRx)をOLTに送信した後、省電力モードに移行する。ONUが省電力モードに移行した後、ONUは事前に取り決められたタイマ時間(T1)だけ継続するAwake状態と、事前に取り決められたタイマ時間(T2)だけ継続するSleep状態とを繰り返す。Sleep状態では、ONUはPON送受信機能部分をパワーダウンさせる。
一方、OLTは、SLEEP_ALLOW(TRx)を送信した後、事前に取り決められたタイマ時間(T1)だけ継続するAwake状態と、事前に取り決められたタイマ時間(T2)だけ継続するSleep状態を繰り返す。
次に、ONUを省電力モードから通常モードに移行させる動作を説明する。
まず、省電力モード中のONUが上り方向(ONUからOLTへの方向)のデータを受信した場合の動作を説明する。この場合のシーケンスは図示しないが、省電力モード中に、ONUが上り方向のデータを受信した場合、ONU自身を省電力モードから復帰するために、ONUは起動通知(SLEEP_ACK(wakeup))をOLTへ送信して通常モードに戻る。また、SLEEP_ACK(wakeup)を受信したOLTは、ONUが通常モードへ移行したことを認識する。そして、ONUは、通常モードに移行した後、上り方向のデータをOLTに送信する。
次に、Awake状態のときに、OLTが下り方向(OLTからONUへの方向)のデータを受信した場合の動作を説明する。図3示すように、例えば、Awake状態のときにOLTが下り方向のデータを受信した場合、ONUを省電力モードから復帰させるために、OLTは起動通知(SLEEP_ALLOW(wakeup))をONUへ送信する。SLEEP_ALLOW(wakeup)を受信したONUは、省電力モードから通常モードへ移行し、起動応答(SLEEP_ACK(wakeup))をOLTへ送信する。SLEEP_ACK(wakeup)を受信したOLTは、ONUが通常モードへ移行したことを認識する。そして、OLTは、ONUが通常モードに移行した後、下り方向のデータをONUに送信する。
一方、Sleep状態のときに、OLTが下り方向のデータを受信した場合の動作を説明する。図4に示すように、例えば、Sleep状態のときに、OLTが下り方向のデータを受信した場合、ONUのPON受信機能はパワーダウンしているため、ONUはOLTからの通知を受信できない。そのため、図4に示すように、OLTは、Awake状態になるまで待ってから、SLEEP_ALLOW(wakeup)を送信する。この間、受信した下りデータは送信を待たされ、OLTがONUから起動応答(SLEEP_ACK(wakeup))を受信し、ONUが通常モードへ移行したことを認識した後に、下りデータ送信が開始される。
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers),IEEE Std 802.3−2008 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers),IEEE P1904.1 D2.1
非特許文献1には、例えばEPONシステムのリンク維持のために、約1秒間隔でOAMフレームを送信することが規定されている。
しかしながら、ONUが省電力モードのSleep状態にある場合、OLT又はONUにおいて、OAMフレーム送信トリガが発生したとき、OAM送信トリガが発生するたびに、当該ONUの省電力モードを解除して通常モードに移行させることになる。その結果、ONUのパワーダウン効果が低減し、PONシステム全体のパワーダウン効果も低減するおそれが生じ得る。
また、OAMフレーム送信トリガが発生した場合だけでなく、ONUがスリープ状態にある場合に、OLT又はONUにおいて、認証フレームの送信トリガやデータフレームの送信トリガが発生したときも、省電力モードを通常モードに移行させることになる。この場合も、上記同様に、パワーダウン効果の低減が生じ得る。
そのため、対向する装置間で連携してパワーダウン効果を図る動作モード中に、導通フレームの送信トリガが発生した場合でも、消費電力の低減を実現することができる通信装置、電力制御プログラム及び通信システムが求められている。
かかる課題を解決するために、第1の本発明は、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、次の起動状態まで送信要求を待機し、次の起動状態への移行後に送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて送信信号を送信する送信手段とを備え、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うものであることを特徴とする通信装置である。
第2の本発明は、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、対向装置から受信した制御信号に対する応答信号を対向装置に送信すると通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて、次の起動状態中に対向装置に送信信号を送信する送信手段とを備え、電力制御手段は、送信手段が次の起動状態中に送信信号を送信した以降も動作モードを省電力モードに制御し、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うものであることを特徴とする通信装置である。
第3の本発明は、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、対向装置へ制御信号を送信すると通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて、次の起動状態中に対向装置に送信信号を送信する送信手段とを備え、電力制御手段は、送信手段が次の起動状態中に送信信号を送信した以降も動作モードを省電力モードに制御し、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うものであることを特徴とする通信装置である。
第4の本発明は、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、対向装置へ送信する信号がない場合に通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて、次の起動状態中に対向装置に送信信号を送信する送信手段を備え、電力制御手段は、送信手段が次の起動状態中に送信信号を送信した以降も動作モードを省電力モードに制御し、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うものであることを特徴とする通信装置である。
第5の本発明は、コンピュータを、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、次の起動状態まで送信要求を待機し、次の起動状態への移行後に送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて送信信号を送信する送信手段として機能させ、電力制御手段は、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うものであることを特徴とする電力制御プログラムである。
第6の本発明は、コンピュータを、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、対向装置から受信した制御信号に対する応答信号を対向装置に送信すると通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて、次の起動状態中に対向装置に送信信号を送信する送信手段として機能させ、電力制御手段は、送信手段が次の起動状態中に送信信号を送信した以降も動作モードを上記省電力モードに制御し、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うことを特徴とする電力制御プログラムである。
第7の本発明は、コンピュータを、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、対向装置へ制御信号を送信すると通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて、次の起動状態中に対向装置に送信信号を送信する送信手段として機能させ、電力制御手段は、送信手段が次の起動状態中に送信信号を送信した以降も動作モードを省電力モードに制御し、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うことを特徴とする電力制御プログラムである。
第8の本発明は、コンピュータを、(1)対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、対向装置へ送信する信号がない場合に通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、(2)少なくとも、省電力モードのスリープ状態中に送信トリガが発生すると、省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、(3)送信制御手段からの送信要求を受けて、次の起動状態中に対向装置に送信信号を送信する送信手段として機能させ、電力制御手段は、送信手段が次の起動状態中に送信信号を送信した以降も動作モードを省電力モードに制御し、電力制御手段が、スリープ状態中に送信トリガが発生すると、スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には通常モードへの移行を行うことを特徴とする電力制御プログラムである。
の本発明は、第1又は第4の本発明に係る通信装置と、当該通信装置との間で制御信号を授受する通信システムである。
第10の本発明は、第2の本発明に係る通信装置と、第3の本発明に係る通信装置との間で制御信号を授受する通信システムである。
本発明によれば、終端装置間で連携してパワーダウン効果の低減を図る動作モード中に、導通フレームの送信トリガが発生した場合でも、消費電力の低減を実現することができる。
実施形態のONUとOLTとの接続構成及び光回線終端装置としてのONUの内部構成を示す構成図である。 IEEE P1904.1 D2.1で規定されているパワーセービングシーケンスを説明するシーケンス図である。 従来のOLTにおいて、Awake状態のときに下り方向のデータを受信した場合の動作を説明する説明図である。 従来のOLTにおいて、Sleep状態のときに下り方向のデータを受信した場合の動作を説明する説明図である。 実施形態のONUにおける省電力モードのときに送信トリガが発生したときの処理動作を示すシーケンス図である。 実施形態の省電力モードのSleep状態のときに送信トリガが発生したときの動作を説明する説明図である。 実施形態のONUがSleep状態のときに、OAM送信トリガが発生した場合に、省電力モードを解除して、通常モードに移行後にOAM送信する場合の動作を説明する説明図である。 実施形態のOLTがSleep状態のときに、OAM送信トリガが発生した場合に、省電力モードを解除して、通常モードに移行後にOAM送信する場合の動作を説明する説明図である。
(A)主たる実施形態
以下では、本発明の通信装置、電力制御プログラム及び通信システムの実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施形態では、EPONシステムにおいて、TRxモードでONUに対して省電力制御を行う電力制御システムに、本発明を適用する場合を例示する。
(A−1)実施形態の構成
図1は、実施形態のONU1とOLT2との接続構成及び光回線終端装置としてのONU1の内部構成を示す構成図である。
光回線終端装置であるONU1及びOLT2は、例えば、CPU、ROM、RAM、EEPROM、入出力インタフェース等で構成される装置や通信装置等を有して構成されるものである。ONU1及びOLT2の消費電力の制御機能はいわゆるソフトウェア処理により実現されるものであり、図1ではONU1及びOLT2の機能をブロック図として示している。
なお、OLT2の内部構成は、図1に示すONU1の内部構成と同様のものを備える。但し、OLT2が複数のONU1と接続する1対多接続の場合、OLT2は、各ONU1の消費電力状態を管理するために、後述する消費電力制御部14はONU毎の消費電力状態を管理する。
図1において、光回線終端装置としてのONU1は、フレーム送信要求処理部10、消費電力制御部14、スリープ開始/解除信号処理部15、光通信部16、PON信号送受信部17、消費電力制御対象18を有して構成される。
光通信部16は、PON信号送受信部17からの電気信号を光信号に変換して送信したり、入力された光信号を電気信号に変換してPON信号送受信部17に与えたりするものである。
PON信号送受信部17は、OAMフレーム等のPON制御フレームやユーザデータや認証用フレームを光通信部16に与えたり、又は光通信部16からのOAMフレーム等のPON制御フレームやユーザデータや認証用フレームを受信し、フレーム種類を認識して各フレームを各フレーム処理部に与えたりするものである。
フレーム送信要求処理部10は、ONU1が送信すべき各種フレームの送信要求を行うものである。フレーム送信要求処理部10は、ユーザデータ送信制御部11、認証用フレーム送信制御部12、OAMフレーム送信制御部13を有する。ここで、この実施形態では、送信すべきフレームが、ユーザデータ、認証用フレーム、OAMフレームである場合を例示するが、ONU1がOLT2に向けた送信信号であれば、これらに限定されるものではない。
ユーザデータ送信制御部11は、ユーザデータを含むフレームを送信制御するものである。
ユーザデータ送信制御部11は、送信要求生成部111と、送信トリガ生成部112とを有する。
送信トリガ生成部112は、例えば、上り方向のユーザデータを受信した場合を送信トリガとするものである。
送信要求生成部111は、後述するスリープ状態制御部141からスリープ動作状態情報を取得する。ここで、スリープ動作状態情報は、自身が省電力モードである場合に、スリープ状態制御部141が通知するものである。さらに、スリープ動作状態情報は、省電力モードである場合に、現在の自身がSleep状態又はAwake状態のいずれかを示す情報も含まれている。これにより、送信要求生成部111は、自身が省電力モードであるか又は通常モードであるかを認識でき、さらに省電力モードである場合にSleep状態又はAwake状態のいずれを認識できる。
送信要求生成部111は、省電力モード中に送信トリガ生成部112から送信トリガを受けると、Awake状態のときにのみ、PON信号送受信部17に対して送信要求を行うものである。勿論、ONU1自身が通常モードである場合、送信要求生成部111は、PON信号送受信部17に対して送信要求を行う。
認証用フレーム送信制御部12は、ONU1の認証に必要な認証用フレームを送信制御するものである。認証用フレーム送信制御部12は、送信要求生成部121と、送信トリガ生成部122とを有する。
送信トリガ生成部122は、ONU1の認証用フレームの送信タイミングを送信トリガとするものである。
送信要求生成部121は、スリープ状態制御部141からスリープ動作状態情報を取得する。送信要求生成部121は、省電力モード中に送信トリガ生成部122から送信トリガを受けると、Awake状態のときにのみ、PON信号送受信部17に対して送信要求を行うものである。勿論、ONU1自身が通常モードである場合、送信要求生成部121は、PON信号送受信部17に対して送信要求を行う。
OAMフレーム送信制御部13は、装置や回線の保守監視制御を行うためのOAMフレームを送信制御するものである。OAMフレーム送信制御部13は、送信要求生成部131と、送信トリガ生成部132とを有する。
例えば、IEEE Std 802.3−2008では、EPONシステムのPON区間のリンク維持のために、OAMフレームを約1秒間隔で送信することが規格化されている。送信トリガ生成部132は、例えばIEEE Std 802.3−2008で規格化されているOAMフレームの送信タイミングを送信トリガとする。
送信要求生成部131は、スリープ状態制御部141からスリープ動作状態情報を取得する。送信要求生成部131は、省電力モード中に送信トリガ生成部132から送信トリガを受けると、Awake状態のときにのみ、PON信号送受信部17に対して送信要求を行うものである。勿論、ONU1自身が通常モードである場合、送信要求生成部131は、PON信号送受信部17に対して送信要求を行う。
消費電力制御部14は、ONU1自身の消費電力を制御するものである。すなわち、消費電力制御部14は、ONU1自身を通常モード又は省電力モードで動作させるものである。消費電力制御部14は、スリープ状態制御部141と、消費電力制御指示部142とを有する。
スリープ状態制御部141は、スリープ開始/解除信号処理部15を介して、OLT2から、ONUの消費電力を低減させるスリープ状態の開始要求情報又は解除要求情報を取得すると、ONU1における導通フレームの有無を判断する。そして、導通フレームが無い場合に、スリープ状態制御部141は省電力モードへ移行する。また、スリープ状態制御部141は、通常モードから省電力モードへ移行させたり又は省電力モードから通常モードへ移行させたりすることもできる。その場合、スリープ状態制御部141は、スリープ状態の開始要求情報又は解除要求情報を、スリープ開始/解除信号処理部15に与える。
また、スリープ制御部141は、送信トリガ生成部112、122、132からフレームの送信トリガ信号を取得し、トリガ発生時を認識する。
スリープ状態制御部141は、タイマ部51、状態切替部52、状態通知部53を有する。
タイマ部51は、省電力モードに移行後、Awake状態を維持するタイマ時間T1と、Sleep状態を維持するタイマ時間T2とを計時するものである。ここで、タイマ時間T1及びT2は、ONU1とOLT2との間で予め設定されているものであってもよいし、又はOLT2との間で授受するスリープ動作開始/解除信号にタイマ時間T1及びT2を付与してONU1及びOLT2との間で相互に認識できるようにしてもよい。すなわち、タイマ時間T1及びT2は、ONU1及びOLT2の間で相互に認識可能なものであれば良い。
状態切替部52は、ONU自身の状態を通常モード又は省電力モードに切り替えるものである。また、省電力モードに状態遷移させた後、状態切替部52は、タイマ部51により計時されるタイマ時間T1及びT2に基づいて、Awake状態とSleep状態とを切り替えるものである。
状態通知部53は、状態切替部52により動作状態が切り替えられると、Awake状態又はSleep状態を含むスリープ動作状態情報を、消費電力制御指示部142及び送信要求制生成部111、121及び131に通知するものである。状態通知部53は、省電力モード中、スリープ動作状態情報を常時又は間欠的に通知する。
消費電力制御指示部142は、スリープ状態制御部141からのスリープ動作状態情報に基づいて、Sleep状態又はAwake状態の動作を制御する省電力制御信号を消費電力制御対象18に通知するものである。
消費電力制御対象18は、消費電力制御指示部142からの消費電力制御指示に従って、消費電力制御される構成要素である。消費電力制御対象18は、光送受信機能のうち一部の構成要素が該当する。例えば、光通信部16の光送信モジュールは、レーザ発振をスタンバイ状態にさせたりすることにより、消費電力制御対象18になり得る。また例えば、PON送受信部17の上り送信機能部は、この上り送信機能部へのクロック供給を停止させたりすることにより消費電力制御対象18となり得る。
スリープ開始/解除信号処理部15は、消費電力制御部14からの指示に従って、OLT2に対してスリープ開始/解除情報を送信するスリープ開始/解除情報送信処理部151と、OLT2からのスリープ開始/解除情報をスリープ状態制御部141に与えるスリープ開始/解除情報受信処理部152とを有する。
(A−2)実施形態の動作
図5は、ONU1における省電力モードのときに送信トリガが発生したときの処理動作を示すシーケンス図である。
図6は、この実施形態の省電力モードのSleep状態のときに送信トリガが発生したときの動作を説明するシーケンス図である。
以下では、ONU1においてOAMフレームの送信トリガが発生した場合の処理動作を例示して説明する。しかし、送信トリガはOAMフレームの場合に限らず、ユーザデータ、認証用フレームの送信トリガの場合であっても同様の処理動作を行う。
まず、図5において、スリープ開始/解除信号処理部15がOLT2からスリープ開始要求情報であるSLEEP_ALLOW(TRx)が受信すると(S101)、スリープ開始/解除信号処理部15はスリープ開始情報をスリープ状態制御部141に与える(S102)。
スリープ状態制御部141は、スリープ開始情報を取得すると、ONU1自身において導通フレームの有無を判断する。そして、導通フレームが無い場合、省電力モードへの移行が可能であると判断する(S103)。なお、導通フレームがある場合、スリープ状態制御部141は、OLT2に対して省電力モードへの移行ができない旨を返信するようにしてもよい。
そして、スリープ状態制御部141は、省電力モードへの移行が可能であると判断した場合、SLEEP_ACK(TRx)をOLT2に返信し、省電力モードであるスリープ動作を行う(S104)。すなわち、スリープ状態制御部141は、起動状態であるAwake状態をタイマ時間T1だけ継続させた後、Sleep状態をタイマ時間T2だけ継続する。スリープ状態制御部141は、このAwake状態とSleep状態とを周期的に交互に繰り返し動作させる。
また、スリープ状態制御部141は、省電力モード動作中、Awake状態又はSleep状態のいずれかであることを示すスリープ動作状態情報を、消費電力制御指示部142及び送信要求生成部131に通知する(S105、S106)。
消費電力制御指示部142は、スリープ状態制御部141からのスリープ動作状態情報に基づいて、消費電力制御対象18に対して消費電力制御指示を行う(S121)。これにより、消費電力制御指示がなされた消費電力制御対象18は、起動状態とスリープ状態とを繰り返し動作するので、ONU1の光送受信機能はパワーダウンを図ることができる。
その後、送信トリガ生成部132において、OAMフレームの送信トリガが発生する(S107)。
ここで、送信トリガ生成部132によるOAMフレームの送信タイミングは、特に限定されるものではなく、例えば予め設定されたタイミングとすることができる。例えば、IEEE Std 802.3−2008の規格化技術に従い、送信トリガ生成部132は、約1秒間隔でOAMフレームの送信トリガを発生することができる。勿論、OAMフレームの送信トリガは、IEEE Std 802.3−2008に規定の1秒に限定されるものではない。
リンク保持用のOAMフレームの送信トリガ信号が、送信トリガ生成部132から送信要求生成部131に与えられると、送信要求生成部131は、スリープ状態制御部141からのスリープ動作状態情報に基づいて、Awake状態であるか否かを判断する(S108)。
そして、ONU1自身がAwake状態である場合、送信要求生成部131は、OLT2との間のリンク保持用のOAMフレームを生成してPON送受信部17に送信要求を行う(S109)。そして、PON信号送受信部17は、OLT2宛のリンク保持用のOAMフレームを光通信部18に与え、光通信部18がOAMフレームを含む光信号を送信する(S111)。
また、ONU1自身がSleep状態である場合、送信要求生成部131は、スリープ状態制御部141からのスリープ動作状態情報に基づいて、Awake状態になるまで待ち受けを行う(S110)。
つまり、送信要求生成部131は、Awake状態になるまで待ち受けをするため、省電力モードから通常モードに移行することなく、OAMフレームを送信することができる。
そして、ONU1がAwake状態になると、送信要求生成部131はOLT2宛のOAMフレームを生成してPON送受信部17に送信要求を行い(S109)、PON信号送受信部17はOLT2宛のリンク保持用のOAMフレームを光通信部18に与え、光通信部18がOAMフレームを含む光信号を送信する(S111)。
これにより、図6に示すように、ONU1がSleep状態のときに、OAMフレームの送信トリガが発生した場合でも(S201)、ONU1がAwake状態になってからOAMフレームをOLT2に送信することができる(S202)。
なお、OLT2においても、Sleep状態にあるONU1との間でOAMフレームの送信トリガが発生した場合も、図5に示す動作と同様の動作を行う。これにより、図6に示すように、OLT2がSleep状態のときに、OAMフレームの送信トリガが発生した場合でも(S203)、OLT2がAwake状態になってからOAMフレームをONU1に送信することができる(S202)。
ここで、スリープ状態制御部141は、OAMフレームの送信トリガ発生時に、Sleep状態のタイマ時間T2の残り時間が所定時間以上あると判断するときには、省電力モードから通常モードに移行させてOAMフレームを送信するようにしてもよい。
例えば、OAMフレームの送信間隔が所定時間(例えば、1秒)間隔であるとする。このとき、例えば、スリープ状態制御部141は、送信トリガ生成部112を監視しており、送信トリガ生成部112からOAMフレームの送信トリガ信号を取得する。そして、スリープ状態制御部141は、送信トリガ信号を取得すると、トリガ発生時のSleep状態のタイマ時間T2の残り時間を確認する。
そして、スリープ状態制御部141は、Sleep状態のタイマ時間T2の残り時間が1秒(又は、1秒+準備時間)以上であるか否かを判断し、タイマ時間T2の残り時間が所定時間未満のときには、図5及び図6に示すように、Awake状態中に送信させるようにする。また、タイマ時間T2の残り時間が所定時間以上のときには、後述するように省電力モードを解除し、通常モードに移行させた後に送信させるようにする。
これにより、OAMフレームの送信間隔を保持することができる。また、従来のように全てのOAMフレームの送信トリガ発生時に、その度に省電力モードの解除を行うのではなく、Awake状態になるまで待機してから送信できるときには、Awake状態中に送信するとすることで、従来よりも消費電力の低減を実現することができる。
図7は、ONU1がSleep状態のときに、OAMフレームの送信トリガが発生した場合に、省電力モードを解除して、通常モードに移行した後にOAMフレームを送信する場合の動作を示すシーケンス図である。
まず、ONU1がSleep状態のときに、OAM送信トリガが発生すると(S1)、スリープ状態制御部141は、Sleep状態のタイマ時間T2の残り時間が1秒以上あるか否かを判断する。
そして、タイマ時間T2の残り時間がOAMフレームの送信間隔に比べて十分に残っている場合、スリープ状態制御部141は、Sleep状態を解除するために、スリープ解除要求であるSLEEP_ACK(wakeup)をOLT2に送信する(S2)。これにより、OLT2及びONU1は共に通常状態に遷移する(S3)。ONU1は通常動作状態中にOAMフレームをOLT2に送信する(S4)。
その後、OLT2はPON区間の導通フレームの有無を確認する。そして、OLT2は導通フレームが無いことを確認してスリープ可能と判断する(S5)。OLT2は、スリープ開始要求であるSLEEP_ALLOW(Tx/TRx)をONU1に送信する(S6)。
ONU1において、消費電力制御部14は、SLEEP_ALLOW(Tx/TRx)を受信して、かつ、ONU1側でもスリープ可能と判断すると、SLEEP_ALLOW(Tx/TRx)の応答であるSLEEP_ACK(Tx/TRx)を送信する(S8)。これにより、ONU1及びOLT2は、再度Sleep状態とAwake状態を周期的に繰り返すスリープ動作に入る。
図8は、OLT2がSleep状態のときに、OAMフレームの送信トリガが発生した場合に、省電力モードを解除して、通常モードに移行した後にOAMフレームを送信する場合の動作を示すシーケンス図である。
次に、Sleep状態のときに、OLTにおいてOAM送信トリガが発生すると(S11)、OLTにおいて、スリープ状態制御部141はスリープ状態を解除するためONUにスリープ解除要求であるSLEEP_ALLOW(wakeup)を送信する(S12)。
ONU1がSLEEP_ALLOW(wakeup)を受信することによりスリープ状態を解除し、SLEEP_ALLOW(wakeup)の応答であるSLEEP_ACK(wakeup)をOLTに送信する(S13)。これにより、OLT及びONUは共に通常状態に遷移する(S14)。
ONU1は通常動作中にOLT2から当該OAMフレームを送信する(S15)。その後、OLT2及びONU1は、再度スリープ動作に戻る(S16〜S19)。
(A−3)実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、ONU又はOLTが省電力モードのSleep状態に導通フレームの送信トリガが発生しても、省電力モードを解消せず、省電力モードの継続しながらフレーム送信ができるため、ONUの消費電力の低減を実現することが可能となる。
(B)他の実施形態
上述した実施形態においても本発明の種々の変形実施形態を述べたが、本発明は、以下の変形実施形態についても適用することができる。
(B−1)上述した実施形態では、リンク保持用のOAMフレームの送信について、スリープ動作を継続する方法を例示して説明した。しかし、その他のOAM等のPON制御フレームや認証用フレームについても同様に、送信トリガ発生時にスリープ動作を継続してAwake状態中に送信することで消費電力の低減を実現することができる。
また、ユーザデータフレームについてもOLT及びONUに入力時に、即時スリープ動作を解除するのではなく、同様にAwake状態中(起動中)に送信することで消費電力の低減を実現することが可能となる。
(B−2)上述した実施形態では、パワーダウンモードとしてTRxモードの場合を例示して説明したが、パワーダウンモードがTxモードの場合でも本発明を適用することができる。
(B−3)上述した実施形態では、説明を簡単にするために、OLTとONUとが1対1のPONシステムを例示したが、例えば、OLTとONUとが1対多のEPONシステムの場合でも本発明を適用することができる。
1…ONU、2…OLT、10…フレーム送信要求処理部、
11…ユーザデータ送信処理部、12…認証用フレーム送信制御部、
13…OAMフレーム送信制御部、
111、121及び131…送信要求生成部、
112、122及び132…送信トリガ生成部、
14…消費電力制御部、
141…スリープ状態制御部、142…消費電力制御指示部、
15…スリープ開始/解除信号処理部、16…光通信部、
17…PON信号送受信部、18…消費電力制御対象、

Claims (11)

  1. 対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、次の起動状態まで送信要求を待機し、次の起動状態への移行後に送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの送信要求を受けて送信信号を送信する送信手段と
    を備え、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行うものであることを特徴とする通信装置。
  2. 対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、上記対向装置から受信した上記制御信号に対する応答信号を上記対向装置に送信すると上記通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの上記送信要求を受けて、上記次の起動状態中に上記対向装置に送信信号を送信する送信手段と
    を備え、
    上記電力制御手段は、上記送信手段が上記次の起動状態中に上記送信信号を送信した以降も上記動作モードを上記省電力モードに制御し、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行うものである
    ことを特徴とする通信装置。
  3. 対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、上記対向装置へ上記制御信号を送信すると上記通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの上記送信要求を受けて、上記次の起動状態中に上記対向装置に送信信号を送信する送信手段と
    を備え、
    上記電力制御手段は、上記送信手段が上記次の起動状態中に上記送信信号を送信した以降も上記動作モードを上記省電力モードに制御し、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行うものである
    ことを特徴とする通信装置。
  4. 対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、上記対向装置へ送信する信号がない場合に上記通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの上記送信要求を受けて、上記次の起動状態中に上記対向装置に送信信号を送信する送信手段を備え、
    上記電力制御手段は、上記送信手段が上記次の起動状態中に上記送信信号を送信した以降も上記動作モードを上記省電力モードに制御し、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行うものである
    ことを特徴とする通信装置。
  5. 上記電力制御手段が、上記省電力モードの場合に、上記スリープ状態又は上記起動状態のいずれかを示す動作状態情報を上記送信制御手段に通知するものであり、
    上記送信制御手段が、上記動作状態情報に基づいて上記スリープ状態又は上起動状態を確認するものである
    ことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の通信装置。
  6. コンピュータを、
    対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、次の起動状態まで送信要求を待機し、次の起動状態への移行後に送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの送信要求を受けて送信信号を送信する送信手段と
    して機能させ、
    上記電力制御手段は、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行うものである
    ことを特徴とする電力制御プログラム。
  7. コンピュータを、
    対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、上記対向装置から受信した上記制御信号に対する応答信号を上記対向装置に送信すると上記通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの上記送信要求を受けて、上記次の起動状態中に上記対向装置に送信信号を送信する送信手段と
    して機能させ、
    上記電力制御手段は、上記送信手段が上記次の起動状態中に上記送信信号を送信した以降も上記動作モードを上記省電力モードに制御し、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行う
    ことを特徴とする電力制御プログラム。
  8. コンピュータを、
    対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、上記対向装置へ上記制御信号を送信すると上記通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの上記送信要求を受けて、上記次の起動状態中に上記対向装置に送信信号を送信する送信手段と
    して機能させ、
    上記電力制御手段は、上記送信手段が上記次の起動状態中に上記送信信号を送信した以降も上記動作モードを上記省電力モードに制御し、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行う
    ことを特徴とする電力制御プログラム。
  9. コンピュータを、
    対向装置との間で制御信号の授受を行い、動作モードを、通常モードと、上記対向装置へ送信する信号がない場合に上記通常モードから移行して、スリープ状態及び起動状態を周期的に繰り返し行なう省電力モードとに制御する電力制御手段と、
    少なくとも、上記省電力モードの上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記省電力モードの次の起動状態まで送信要求を待機し、当該次の起動状態への移行後に当該送信要求を行う送信制御手段と、
    上記送信制御手段からの上記送信要求を受けて、上記次の起動状態中に上記対向装置に送信信号を送信する送信手段と
    して機能させ、
    上記電力制御手段は、上記送信手段が上記次の起動状態中に上記送信信号を送信した以降も上記動作モードを上記省電力モードに制御し、
    上記電力制御手段が、上記スリープ状態中に送信トリガが発生すると、上記スリープ状態の継続時間の残り時間が、所定時間未満の場合には上記省電力モードを維持し、所定時間以上の場合には上記通常モードへの移行を行う
    ことを特徴とする電力制御プログラム。
  10. 請求項1または請求項4に記載の複数の通信装置と、当該通信装置との間で制御信号を授受する対向装置を含む通信システム。
  11. 請求項2に記載の通信装置と、請求項3に記載の通信装置との間で制御信号を授受する通信システム。
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