JP6524859B2 - スリープ制御方法及び動的波長割当制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、ベースバンド処理部とリモート無線送受信部との間の接続に、受動型光加入者ネットワークを利用する無線基地局のスリープ制御に関する。

急増するモバイルのトラフィックを収容するために、従来と比べてカバーエリアの狭い無線基地局（スモールセル）を多数設置することによって、単位面積当たりのスループットを向上させる技術がある。スモールセルは、ベースバンド処理部（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）と、リモート無線送受信部（ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）とを含んで構成される。

ＢＢＵは、無線通信の管理制御や信号処理を行う。例えばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）サービスでは、ＢＢＵは、上位ネットワークから受け取ったＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号に変調してＲＲＨに送る。また、ＢＢＵは、ＲＲＨから受け取ったＯＦＤＭ信号をＩＰパケットに復調して上位ネットワークに送る。

ＲＲＨは、ＢＢＵから受け取ったＯＦＤＭ信号を増幅し、アンテナを利用してＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に送る。また、ＲＲＨは、ＵＥから受け取ったＯＦＤＭ信号を増幅してＢＢＵに送る。

ＢＢＵとＲＲＨとを接続する構成として、Ｃ−ＲＡＮ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成がある。Ｃ−ＲＡＮ構成では、複数のＢＢＵを１台の装置に統合し、各ＢＢＵのそれぞれをＲＲＨと光ファイバで一対一接続する。これによって、Ｃ−ＲＡＮ構成では、スモールセルを効率的に数多く設置することができる。

しかし、Ｃ−ＲＡＮ構成では、必要な光ファイバの数が、スモールセルの設置数に比例する。そのため、スモールセルの設置数が増加するに従い、光ファイバの維持や敷設のためのコストが増大するという問題がある。

このような問題に鑑みて、ＢＢＵとＲＲＨとの間のネットワーク、すなわちＭＦＨ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｆｒｏｎｔ Ｈａｕｌ）として、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を利用することが提案されている（例えば非特許文献１参照）。

ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、加入者宅にそれぞれ設けられる複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と、光カプラとを備えて構成される。ＯＬＴ及びＯＮＵと、光カプラとは、いわゆるスター型光ファイバで接続される。スター型光ファイバでは、ＯＬＴと光カプラの間の接続に、一芯の光ファイバが用いられる。この一芯の光ファイバは、光カプラによって分岐され複数のＯＮＵにより共有される。

ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる信号（以下、上り光信号と称することもある）は、光カプラで合波されてＯＬＴに送信される。一方、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる信号（以下、下り光信号と称することもある）は、光カプラで分波されて各ＯＮＵに送信される。なお、上り光信号と下り光信号との干渉を防ぐために、上り光信号と下り光信号には、それぞれ異なる波長が割り当てられる。

ＰＯＮでは、様々な多重技術が用いられる。ＰＯＮで用いられる多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる符号を各加入者に割り当てる符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術などがある。上述した非特許文献１では、ＭＦＨとして、ＴＤＭを用いるＰＯＮ（ＴＤＭ−ＰＯＮ）を利用することが提案されている。

ＭＦＨにＰＯＮを利用する場合には、ＢＢＵをＯＬＴと接続する。また、各ＲＲＨを、それぞれＯＮＵと一対一接続する。ＰＯＮでは、各ＲＲＨに係るユーザがスター型光ファイバを共有できるため、Ｃ−ＲＡＮ構成と比べて必要な光ファイバ数を抑えることができる。

また、現在では、例えばＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）サービス用のスター型光ファイバの敷設が広く完了している。そのため、未使用のスター型光ファイバを利用すれば、新たな光ファイバを敷設するコストを削減することができる。

さらに、ＦＴＴＨ等の従来の優先サービス用に設置されたＯＬＴと同じ局舎内にＢＢＵを収容することによって、省スペース化や、帯域利用効率向上による消費電力低下といった効果が期待できる。

ここで、ＰＯＮにおけるスリープ技術として、ＩＥＥＥ Ｐ１９０４．１ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＳＩＥＰＯＮ）で標準化されている、ＯＮＵのパワーセーブ方式がある（例えば非特許文献２参照）。この方式では、まず、通信を行っていないＯＮＵに対して、ＯＬＴがＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ信号を送信する。ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ信号を受け取ったＯＮＵは、ＯＬＴに対してＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ信号を送信する。その後、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ信号を送信したＯＮＵは、送信器及び受信器をスリープさせる。なお、送信器及び受信器がスリープしたＯＮＵの状態を、スリープ状態と称する。

スリープ状態のＯＮＵは、一定時間毎に送信器及び受信器のスリープを解除し、アクティブ状態に移行する。ＯＮＵに通信が発生していない場合、ＯＮＵは、アクティブ状態から再びスリープ状態に移行する。このような、周期的なスリープ状態とアクティブ状態との繰り返しによって、ＯＮＵは、ＯＬＴとの接続（いわゆるＰＯＮリンクの確立）を維持することができる。また、スリープ状態のＯＮＵに通信が発生した場合に、低遅延で通信を開始することができる。

このように、通信を行っていないＯＮＵをスリープ状態とすることによって、ＰＯＮにおける消費電力を低減することができる。

矢沢他，「モバイルフロントホールへのＴＤＭ−ＰＯＮ適用に向けた低遅延化技術」，電子情報通信学会ソサイエティ大会通信講演論文集２，Ｂ−８−３８，２０１３年９月 大道文雄他「１０Ｇ−ＥＰＯＮ用通信ＬＳＩの開発」ＳＥＩテクニカルビュー，第１８０号，２０１２年１月

ＰＯＮを利用するスモールセルにおいても、上述したパワーセーブ方式を適用することが考えられる。

しかしながら、既に説明したように、スモールセルにＰＯＮを利用する場合には、各ＲＲＨを、それぞれＯＮＵと一対一接続する。各ＲＲＨには、それぞれカバーエリアが設定されている。各ＲＲＨは、設定されたカバーエリアに存在する不特定多数のＵＥの無線通信を管理する。従って、ＲＲＨのカバーエリアには、不特定多数のユーザによる無線信号が常時出入りする。当然ながら、ＲＲＨをスリープさせる場合、そのＲＲＨに設定されていたカバーエリアでは、ユーザが通信を行えなくなる。従って、ＲＲＨ、及びＲＲＨと接続されたＯＮＵをスリープ状態とすることは好ましくない。

ここで、ＲＲＨをアクティブ状態としたまま、ＯＮＵをスリープ状態とすることも考えられる。しかし、ＲＲＨが備える電力増幅器は消費電力が大きい。そのため、ＯＮＵをスリープ状態としても、ＲＲＨがアクティブ状態を維持していると、消費電力を低減する効果は小さくなる。

そのため、ＰＯＮを利用するスモールセルにおいて消費電力を低減するために、ＯＮＵ及びＲＲＨをともにスリープ状態に移行できる、新たな技術が望まれている。

そこで、この発明の目的は、ＰＯＮを利用するスモールセルにおいて消費電力を低減するに当たり、ＯＮＵ及びＲＲＨをともにスリープ状態に移行できる方法を提供することにある。

上述の目的を達成するために、この発明によるスリープ制御方法は、以下の特徴を備えている。

すなわち、この発明によるスリープ制御方法は、ＢＢＵと複数のＲＲＨとを備え、ＢＢＵと接続されたＯＬＴ、及び該ＯＬＴと光伝送路を介して接続され、かつ複数のＲＲＨと一対一に接続された複数のＯＮＵを含んで構成された光ネットワークによって、ＢＢＵと複数のＲＲＨとが接続されたスモールセルにおいて、ＯＬＴ又はＢＢＵが備えるスリープ制御部が行う以下の過程を含んでいる。

スリープ制御部は、各ＯＮＵの使用帯域の情報、及び各ＲＲＨに現在設定されているカバーエリアの情報を取得する。

スリープ制御部は、他のＲＲＨをスリープさせ、そのスリープさせたＲＲＨのカバーエリアまで、１つのＲＲＨのカバーエリアを拡大した場合の、その１つのＲＲＨの消費電力が、他のＲＲＨをスリープさせない場合の各ＲＲＨの総消費電力を超えないカバーエリアの最大範囲を、最大カバーエリアとして各ＲＲＨについて決定する。

スリープ制御部は、カバーエリアの情報及び最大カバーエリアに基づいて、各ＲＲＨの最大カバーエリアに、現在設定されているカバーエリアが含まれる他のＲＲＨを特定する。

スリープ制御部は、使用帯域の情報に基づいて、使用帯域の合計が、１台のＯＮＵの収容可能トラフィック量以下となる、複数のＯＮＵの組み合わせの特定が可能か否かを判断し、特定が可能である場合に、その特定された組み合わせをスリープ候補ＯＮＵグループとして特定する。

スリープ制御部は、スリープ候補ＯＮＵグループに含まれる１つのＯＮＵと接続されたＲＲＨの最大カバーエリアに、スリープ候補ＯＮＵグループに含まれる他のＯＮＵと接続されたＲＲＨの現在のカバーエリアが含まれる場合に、他のＯＮＵ及びそのＯＮＵと接続されたＲＲＨを、スリープ状態に移行するＯＮＵ及びＲＲＨとして決定する。

この発明によるスリープ制御方法では、スリープ状態に移行するＲＲＨに設定されているカバーエリアが、アクティブ状態を維持するＲＲＨの最大カバーエリアに含まれる。従って、スリープを実施する際に、アクティブ状態を維持するＲＲＨのカバーエリアを拡大することによって、スリープ状態に移行するＲＲＨのカバーエリアを補完することができる。従って、スリープ実施後に、全体としてのカバーエリアを減縮せずに、ＲＲＨ及びＯＮＵをスリープさせることができる。

また、アクティブ状態を維持するＲＲＨの最大カバーエリアは、他のＲＲＨをスリープさせない場合の各ＲＲＨの総消費電力を超えない最大範囲として決定される。従って、アクティブ状態を維持するＲＲＨのカバーエリアを拡大しても、他のＲＲＨをスリープさせない場合に比べて、消費電力を低減することができる。

ＴＤＭ−ＰＯＮを使用したスモールセルの模式図である。 ＯＬＴ及びＢＢＵの模式図である。 ＯＮＵ及びＲＲＨの模式図である。 スリープ制御方法の概要を説明するための模式図である。 第１の実施の形態のスリープ制御方法の処理フローを示すフローチャートである。 ＲＲＨのカバーエリアと消費電力との関係を示す図である。 ＲＲＨの最大カバーエリアと、他のＲＲＨとの関係を示す図である。 ＯＮＵの使用帯域の状態を示す図である。 スリープ制御の周期を示すタイミングチャートである。 シミュレーションの結果を示す図である。 ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮを使用したスモールセルの模式図である。 ＯＳＵ及びＢＢＵの模式図である。 ＯＮＵ及びＲＲＨの模式図である。 第２の実施の形態のＤＷＡ制御方法の処理フローを示すフローチャートである。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

＜第１の実施の形態＞
（スモールセル）
この実施の形態によるスリープ制御方法は、ＢＢＵ及びＲＲＨを含むスモールセルにおいて、ＰＯＮを利用してＭＦＨを構成する場合に用いられる。そこで、まず、図１を参照して、ＭＦＨをＰＯＮで構成した場合のスモールセルの構成について説明する。ここでは、ＭＦＨをＴＤＭ−ＰＯＮで構成する場合について説明する。図１は、ＴＤＭ−ＰＯＮを使用したスモールセルの模式図である。

スモールセル１０は、ＢＢＵ５００と複数のＲＲＨ６００とを含んで構成される。ＢＢＵ５００及びＲＲＨ６００間のＭＦＨは、ＴＤＭ−ＰＯＮ１５を利用して接続される。ＴＤＭ−ＰＯＮ１５は、ＯＬＴ１００と、光カプラ３００と、複数のＯＮＵ４００とを含んで構成されている。ＯＬＴ１００は、光カプラ３００に光ファイバで接続されている。また、複数のＯＮＵ４００も、それぞれ光カプラ３００に光ファイバで接続されている。従って、ＯＬＴ１００と接続された光ファイバが光カプラ３００によって分岐され、分岐された光ファイバに、ＯＮＵ４００がそれぞれ接続されている。

ＢＢＵ５００は、ＯＬＴ１００と接続されている。また、ＲＲＨ６００は、それぞれＯＮＵ４００と一対一接続されている。ＰＯＮを利用するスモールセル１０においては、ＯＬＴ１００がＯＮＵ４００の動作を管理し、ＢＢＵ５００は各ＲＲＨ６００の動作を管理する。なお、図１では、それぞれ４台のＲＲＨ６００−１〜４及びＯＮＵ４００−１〜４を備える構成例を示しているが、ＢＢＵ５００及びＯＮＵ４００の数はこれに限定されない。

各ＲＲＨ６００には、それぞれカバーエリアが設定されている。ＲＲＨ６００は、カバーエリア内に含まれるＵＥ７００との間で無線フレームの送受信を行う。図１では、各ＲＲＨ６００のカバーエリアに、それぞれ２つのＵＥ７００が含まれている構成例を示している。また、ＲＲＨ６００のカバーエリアは可変であり、ＢＢＵ５００からの指示に応じて、縮小又は拡大することができる。

ＲＲＨ６００は、ＵＥ７００から受け取った上りデータをＯＮＵ４００に送る。ＯＮＵ４００は、ＲＲＨ６００から受け取った上りデータと、帯域の要求などを行う上り制御信号を含む上り光信号を生成し、ＯＬＴ１００に送信する。

ＢＢＵ５００は、上位ネットワークから受け取った下りデータをＯＬＴ１００に送る。ＯＬＴ１００は、ＢＢＵ５００から受け取った下りデータと、ＯＮＵ４００を管理するための下り制御信号を含む下り光信号を生成し、ＯＮＵ４００に送信する。

ＴＤＭ−ＰＯＮ１０では、上り光信号と下り光信号には、それぞれ異なる波長が設定される。また、他のＯＮＵ４００からの上り光信号が重ならないように、各ＯＮＵ４００には、それぞれ異なる送信タイミングが割り当てられる。各ＯＮＵ４００は、ＯＬＴ１００が指定した送信タイミングで、割り当てられた時間軸上の区間を利用して上り光信号を送信する。

なお、図１では、ＯＬＴ１００とＢＢＵ５００とを分離して備える構成例を示しているが、ＯＬＴ１００及びＢＢＵ５００を１つ共通の局舎に収容することもできる。

（ＯＬＴ及びＢＢＵ）
図２を参照して、この実施形態に係るＯＬＴ及びＢＢＵについて説明する。図２は、ＯＬＴ及びＢＢＵの模式図である。

ＯＬＴ１００は、合分波部２１０、光送信部２２０、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０、スリープ制御部２４０及び光受信部２５０を備えて構成される。

合分波部２１０は、下り光信号と上り光信号とを合波及び分波する。合分波部２１０は、光送信部２２０から受け取った下り光信号をＯＮＵへ送り、ＯＮＵから受け取った上り光信号を光受信部２５０へ送る。合分波部２１０は、例えばＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）フィルタ等の任意好適な合分波器を備えて構成されている。

光送信部２２０は、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０から受け取った、電気信号としての下りデータ及び下り制御信号から下り光信号を生成して、合分波部２１０へ送る。光送信部２２０は、例えばＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の任意好適な電気／光変換手段を備えて構成されている。

ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０は、ＯＬＴ１００全体を制御する。また、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０は、下り制御信号を生成する。下り制御信号には、ＯＮＵに通知する、上り光信号の送信タイミングやスリープ指示の情報等が含まれる。また、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０は、ＯＮＵから送られる上り制御信号に含まれる情報を読み取る。上り制御信号には、ＯＮＵの使用帯域の情報等が含まれる。このような下り制御信号の生成や上り制御信号の読み取り等の機能は、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０が実行するプログラムにより実現される。これら機能の処理結果等は、適宜ＲＡＭ等の記憶部（図示せず）に格納される。

また、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０が読み取った使用帯域の情報は、スリープ制御部２４０に送られる。

スリープ制御部２４０は、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０から受け取った各ＯＮＵの使用帯域の情報、及び後述するＢＢＵから受け取った各ＲＲＨのカバーエリアの情報に基づいて、スリープさせるＯＮＵ及びＲＲＨを決定する。スリープ制御部２４０は、決定した、スリープさせるＯＮＵをＯＬＴ−ＭＡＣ２３０に通知する。また、スリープ制御部２４０は、決定した、スリープさせるＲＲＨをＢＢＵに通知する。なお、スリープ制御部２４０による、ＯＮＵ及びＲＲＨのスリープ制御方法については、詳細を後述する。

光受信部２５０は、合分波部２１０から受け取った上り光信号を電気信号に変換して、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０に送る。上り光信号に含まれる上りデータは、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０を経てＢＢＵ５００に送られる。また、上り光信号に含まれる上り制御信号は、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０において読み取られる。光受信部２５０は、例えばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）等の受光素子を備えて構成されている。

ＢＢＵ５００は、ベースバンド（ＢＢ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）処理部５１０及び制御処理部５２０を備えて構成される。ＢＢ処理部５１０及び制御処理部５２０は、制御処理部５２０がスリープ制御処理の機能を備えること以外は、従来のスモールセルで用いられるＢＢＵと同様に構成することができる。ここでは、ＬＴＥサービスに最適化した場合における、ＢＢ処理部５１０及び制御処理部５２０の機能について説明する。

ＢＢ処理部５１０は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）処理、多値変調及び復調処理、ＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ）処理、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）処理、電力制御処理、セル間干渉制御処理及びスケジューリング処理等を行う。

制御処理部５２０は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、呼制御処理及び障害情報収集等を行う。

さらに、制御処理部５２０は、機能手段としてスリープ制御手段５２１を備えている。スリープ制御手段５２１は、ＯＬＴ１００から受け取った上りＲＲＨ制御信号に含まれる情報を読み取る。上りＲＲＨ制御信号には、ＲＲＨのカバーエリアの情報、例えばＲＲＨの設置位置やＲＲＨの無線出力範囲等が含まれる。スリープ制御手段５２１が読み取った、ＲＲＨのカバーエリアの情報は、ＯＬＴ１００に送られる。また、スリープ制御手段５２１は、下りＲＲＨ制御信号を生成する。下りＲＲＨ制御信号には、ＲＲＨに対するスリープ指示やカバーエリア変更の情報等が含まれる。

ＢＢＵ５００は、ＢＢ処理部５１０において、ＯＬＴ１００から受け取った上りデータを復調する。上りデータには、上りＲＲＨ制御信号が付加されている。復調された上りデータは、ＩＰパケットとして上位ネットワークに送られる。また、制御処理部５２０のスリープ制御手段５２１において、上りＲＲＨ制御信号に含まれる情報が読み取られる。

一方、ＢＢＵ５００は、ＢＢ処理部５１０において、上位ネットワークから受け取ったＩＰパケットとしての下りデータを変調する。変調された下りデータは、制御処理部５２０のスリープ制御手段５２１で生成された下りＲＲＨ制御信号が付加されて、ＯＬＴ１００に送られる。

なお、図２では、スリープ制御部２４０を、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０から独立して設ける構成例について説明した。しかし、スリープ制御部２４０を、ＯＬＴ−ＭＡＣ２３０の一機能手段として構成することもできる。また、スリープ制御部２４０を、ＯＬＴ１００ではなく、ＢＢＵ５００に設けることもできる。

（ＯＮＵ及びＲＲＨ）
図３を参照して、この実施形態に係るＯＮＵ及びＲＲＨについて説明する。図３は、ＯＮＵ及びＲＲＨの模式図である。

ＯＮＵ４００は、合分波部４１０、光送信部４２０、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０、無線フレーム変換部４４０及び光受信部４５０を備えて構成される。

合分波部４１０は、上り光信号と下り光信号とを合波及び分波する。合分波部４１０は、光送信部４２０から受け取った上り光信号をＯＬＴへ送り、ＯＬＴから受け取った下り光信号を光受信部４５０へ送る。合分波部４１０は、例えばＷＤＭフィルタ等の任意好適な合分波器を備えて構成されている。

光送信部４２０は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０から受け取った、電気信号としての上りデータ及び上り制御信号から上り光信号を生成して、合分波部４１０へ送る。光送信部４２０は、例えばＬＤ等の任意好適な電気／光変換手段を備えて構成されている。

ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０は、ＯＮＵ４００全体を制御する。また、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０は、上り制御信号を生成する。上り制御信号には、ＯＬＴに通知する、使用帯域の情報等が含まれる。また、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０は、ＯＬＴから送られる下り制御信号に含まれる情報を読み取る。下り制御信号には、上り光信号の送信タイミングやスリープ指示の情報等が含まれる。このような上り制御信号の生成や下り制御信号の読み取り等の機能は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０が実行するプログラムにより実現される。これら機能の処理結果等は、適宜ＲＡＭ等の記憶部（図示せず）に格納される。

無線フレーム変換部４４０は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０から受け取ったＩＰベースの下りデータを、無線フレームに変換してＲＲＨ６００に送る。また、無線フレーム変換部４４０は、ＲＲＨ６００から受け取った無線フレームとしての上りデータを、ＩＰベースに変換してＯＮＵ−ＭＡＣ４３０に送る。

光受信部４６０は、合分波部４１０から受け取った下り光信号を電気信号に変換して、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０に送る。下り光信号に含まれる下りデータは、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０を経て無線フレーム変換部４４０に送られる。また、下り光信号に含まれる下り制御信号は、ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０において読み取られる。光受信部４５０は、例えばＰＤ等の受光素子を備えて構成されている。

ＲＲＨ６００は、従来のスモールセルで用いられるＲＲＨと同様に構成することができる。

ＲＲＨ６００は、ＯＮＵ４００から受け取った、無線フレームとしての下りデータをＵＥに送る。また、ＲＲＨ６００は、下りデータに付加された下りＲＲＨ制御信号に含まれる情報を読み取る。下りＲＲＨ制御信号にはスリープ指示やカバーエリア変更の情報等が含まれる。

一方、ＲＲＨ６００は、ＵＥから受け取った、無線フレームとしての上りデータに上りＲＲＨ制御信号を付加して、ＯＮＵ４００に送る。

（スリープ制御方法）
図４を参照して、この実施形態に係るスリープ制御方法の概要について説明する。図４は、スリープ制御方法の概要を説明するための模式図である。図４に例示するエリアには、４組のＲＲＨ及びＯＮＵが存在し、ＲＲＨ６００−１はＯＮＵ４００−１と、ＲＲＨ６００−２はＯＮＵ４００−２と、ＲＲＨ６００−３はＯＮＵ４００−３と、ＲＲＨ６００−４はＯＮＵ４００−４と、それぞれ接続されている。また、図４（Ａ）では、全てのＲＲＨ及びＯＮＵがアクティブ状態である場合における、各ＲＲＨ６００−１〜４のカバーエリア８００−１〜４を示している。図４（Ｂ）では、３組のＲＲＨ６００−２〜４及びＯＮＵ４００−２〜４をスリープさせた場合における、アクティブ状態のＲＲＨ６００−１のカバーエリア８００−１を示している。

この実施形態に係るスリープ制御方法では、複数のＲＲＨ６００及びＯＮＵ４００のうち、通信を行っていないＲＲＨ及びＯＮＵ、又は通信量の少ないＲＲＨ及びＯＮＵをスリープさせる。ここでは、一例として、３組のＲＲＨ６００−２〜４及びＯＮＵ４００−２〜４をスリープさせる。この際に、アクティブ状態を維持するＲＲＨ６００−１の無線出力範囲を広げ、カバーエリア８００−１を拡大する。この場合には、ＲＲＨ６００−２〜４がアクティブ状態であったときに、ＲＲＨ６００−２〜４が対応していたカバーエリアを含むように、ＲＲＨ６００−１のカバーエリア８００−１が拡大される。これによって、ＲＲＨ６００−１〜４が対応していたカバーエリア全体を、ＲＲＨ６００−２〜４がスリープ状態となった後においても、アクティブ状態のＲＲＨ６００−１で対応することができる。

このように、この実施形態では、スリープ実施前に他のＲＲＨに設定されていたカバーエリアを、アクティブ状態のＲＲＨのカバーエリアを拡大することによって補完することができる。従って、スリープ実施後に、全体としてのカバーエリアを減縮せずに、ＲＲＨ及びＯＮＵをスリープさせることができる。

次に、図５を参照して、この実施形態に係るスリープ制御方法の処理フローについて説明する。図５は、この実施形態に係るスリープ制御方法において、ＯＬＴのスリープ制御部が行う処理フローを示すフローチャートである。ＯＬＴのスリープ制御部は、周期的に図５に示す処理フローを行う。

まず、スリープ制御部は、ＯＬＴ−ＭＡＣから各ＯＮＵの使用帯域の情報（使用帯域情報）を取得し、及びＢＢＵから各ＲＲＨの現在設定されているカバーエリアの情報（カバーエリア情報）を取得する（Ｓ１）。カバーエリア情報には、各ＲＲＨの設置位置及び無線出力範囲の情報が含まれている。

次に、スリープ制御部は、ＲＲＨの最大カバーエリアを決定する（Ｓ２）。

最大カバーエリアは、例えば図６に示すカバーエリアと消費電力との関係に基づいて決定される。図６は、ＲＲＨのカバーエリアと消費電力との関係を示す図である。図６では、縦軸に消費電力をＷ単位でとって示してある。また、横軸にカバーエリアの半径をｋｍ単位でとって示してある。

また、図６では、７つのＲＲＨが存在するエリアを想定した。そして、図６に示す実線６１は、１つのＲＲＨをアクティブ状態とし、他の６つのＲＲＨをスリープ状態とした場合における、アクティブ状態のＲＲＨの消費電力を示している。一方、図６に示す実線６３は、スリープ状態のＲＲＨがない場合であって、横軸にとったカバーエリアを７つのＲＲＨで対応した場合における、全ＲＲＨの消費電力の総量を示している。

なお、図６に示す関係を得るに当たり、無線出力範囲及び消費電力の各パラメータには、ＲＲＨがＬＴＥサービス用のアンテナ及び電力増幅器を備える場合のデータを用いた。

図６に示すように、スリープを実施した場合の消費電力（実線６１）は、カバーエリアが拡大するに従って増大する。そのため、ある半径（図６の例では２．５ｋｍ）よりもカバーエリアを拡大すると、スリープを実施した場合の消費電力が、スリープを実施しない場合の消費電力（実線６３）を超える。そこで、他のＲＲＨをスリープさせ、そのスリープさせたＲＲＨのカバーエリアまで、１つのＲＲＨのカバーエリアを拡大した場合の消費電力が、他のＲＲＨをスリープさせない場合の消費電力を超えないカバーエリアの最大範囲を、最大カバーエリアとして各ＲＲＨについて決定する。

なお、最大カバーエリアは、ＲＲＨの配置変更や新設又は消費電力変更等が発生しない限り、更新する必要がない。従って、この最大カバーエリアを決定するステップは、システムの運用時に一度実施すればよい。

次に、スリープ制御部は、Ｓ１で取得した各ＲＲＨのカバーエリア情報及びＳ２で決定した最大カバーエリアに基づいて、各ＲＲＨの最大カバーエリアに含まれる他のＲＲＨを特定する（Ｓ３）。

図７を参照して、Ｓ３における、最大カバーエリアに含まれるＲＲＨの特定について説明する。図７は、あるＲＲＨの最大カバーエリアと、他のＲＲＨとの関係を示す図である。

図７に例示するエリアには、５つのＲＲＨ６００−１〜５が存在する。例えば、ＲＲＨ６００−１の最大カバーエリアには、ＲＲＨ６００−１のカバーエリアにＲＲＨ６００−２〜４、及びこれらＲＲＨ６００−２〜４に現在設定されたカバーエリア８００−２〜４が含まれる。また、ＲＲＨ６００−１の最大カバーエリアには、ＲＲＨ６００−５及びＲＲＨ−５に現在設定されたカバーエリア８００−５は含まれない。従って、ＲＲＨ６００−１に最大カバーエリアを設定する場合には、消費電力を抑えつつ、ＲＲＨ６００−２〜４をスリープさせることが可能である。

Ｓ３では、各ＲＲＨのカバーエリアの最大カバーエリアに、他のいずれのＲＲＨ及びそのＲＲＨに現在設定されているカバーエリアが含まれるかをそれぞれ特定する。これによって、各ＲＲＨをアクティブ状態として、最大カバーエリアを設定した場合の、スリープ状態とすることが可能なＲＲＨの組み合わせ（スリープ候補ＲＲＨグループ）を特定する。

なお、上述したように最大カバーエリアは、ＲＲＨの配置変更や新設又は消費電力変更等が発生しない限り、更新する必要がない。従って、この各ＲＲＨの最大カバーエリアに含まれるＲＲＨを特定するステップについても、システムの運用時に一度実施すればよい。

次に、スリープ制御部は、Ｓ１で取得した各ＯＮＵの使用帯域情報に基づいて、使用帯域の合計が、１台のＯＮＵの収容可能トラフィック量（ベース帯域）以下となるＯＮＵの組み合わせ（スリープ候補ＯＮＵグループ）の特定が可能か否かを判断する（Ｓ４）。

図８を参照して、Ｓ４における、スリープ候補ＯＮＵグループの特定について説明する。図８は、ＯＮＵの使用帯域の状態を示す図である。図８では、一例として、４台のＯＮＵ−１〜４の使用帯域の状態を示している。また、図８では、縦軸に使用帯域を任意単位でとって示してある。

図８の例では、ＯＮＵ−１〜４の使用帯域の合計がベース帯域以下である。スリープ制御部は、このような複数のＯＮＵ−１〜４を、一組のスリープ候補ＯＮＵグループとして特定する。スリープ候補ＯＮＵグループの特定が可能である場合（Ｓ４のＹｅｓ）には、Ｓ５に移行する。なお、使用帯域の合計がベース帯域以下となるＯＮＵの組み合わせが複数組ある場合には、各組み合わせをそれぞれスリープ候補ＯＮＵグループとして特定する。

一方、各ＯＮＵの使用帯域が大きく、使用帯域の合計がベース帯域以下となる組み合わせが存在しない場合には、スリープ候補ＯＮＵグループの特定が不可能（Ｓ４のＮｏ）として、処理フローを終了する。この場合には、スリープ制御部は、いずれのＲＲＨ及びＯＮＵもスリープ状態に移行させない決定をする。

また、ここでは、Ｓ３においてスリープ候補ＲＲＨグループを特定した後、Ｓ４においてスリープ候補ＯＮＵグループを特定するフローを説明した。しかし、Ｓ３とＳ４とは順番を入れ替えることもできる。

次に、スリープ制御部は、上述したＳ３で特定したスリープ候補ＲＲＨグループ、及びＳ４で特定したスリープ候補ＯＮＵグループに基づいて、スリープ状態に移行するＯＮＵを決定する（Ｓ５）。

例えば、図８に示すスリープ候補ＯＮＵグループにおいて、ＯＮＵ―１と接続されたＲＲＨの最大カバーエリアに、ＯＮＵ―２〜４と接続されたＲＲＨがスリープ候補ＲＲＨグループとして含まれる場合には、アクティブ状態を維持するＲＲＨ及びＯＮＵとしてＯＮＵ−１及びＯＮＵ―１と接続されたＲＲＨを決定する。そして、ＯＮＵ−２〜４及びＯＮＵ―２〜４と接続されたＲＲＨを、スリープ状態に移行するＲＲＨ及びＯＮＵとして決定する。

なお、あるスリープ候補ＯＮＵグループのいずれのＯＮＵをアクティブ状態を維持するＯＮＵに決定しても、他のＯＮＵがスリープ候補ＲＲＨグループと対応しない場合には、スリープ候補ＲＲＨグループと対応する、別の組み合わせのスリープ候補ＯＮＵグループからアクティブ状態を維持するＯＮＵ及びスリープ状態に移行するＯＮＵを決定する。また、Ｓ４で特定した全てのスリープ候補ＯＮＵグループについて、いずれのＯＮＵをアクティブ状態を維持するＯＮＵに決定しても、スリープ候補ＲＲＨグループと対応しない場合には、いずれのＲＲＨ及びＯＮＵもスリープ状態に移行させない決定をする。

スリープ状態に移行するＲＲＨ及びＯＮＵを決定した後、スリープ制御部は、スリープ制御を終了する。

上述したスリープ制御方法の処理フローを終了したスリープ制御部は、スリープ状態に移行させるＯＮＵをＯＬＴ−ＭＡＣに通知する。ＯＬＴ−ＭＡＣは、スリープ状態に移行させるＯＮＵに対する、スリープ指示を含む下り制御信号を生成する。

また、上述したスリープ制御のフローを終了したスリープ制御部は、スリープ状態に移行させるＲＲＨをＢＢＵの制御処理部に通知する。ＢＢＵの制御処理部のスリープ制御手段は、スリープ状態に移行させるＲＲＨに対する、スリープ指示を含む下りＲＲＨ制御信号を生成する。また、スリープ制御手段は、アクティブ状態を維持するＲＲＨに対する、カバーエリア拡大の指示を含む下りＲＲＨ制御信号を生成する。その結果、スリープ状態に移行するＲＲＨに設定されているカバーエリアまで、アクティブ状態を維持するＲＲＨのカバーエリアが拡大される。

次に、図９を参照して、スリープ制御部が行う、上述したスリープ制御の周期について説明する。図９は、スリープ制御の周期を示すタイミングチャートである。

既に説明したように、スリープ制御部は、周期的に図５に示す処理フローを行う。

ＰＯＮにおける上り光信号及び下り光信号の帯域割当は、動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）周期で更新される。そのため、スリープ制御を行う最小周期はＤＢＡ周期となる。

図９に示すように、ＯＬＴ−ＭＡＣは、ＤＢＡ周期で、スリープ制御部に各ＯＮＵの使用帯域情報を通知する。スリープ制御部は、取得した使用帯域情報を用いて、図５に示すスリープ制御の処理フローを行う。

各ＯＮＵの使用帯域が小さい時間帯では、スリープ候補ＯＮＵグループの特定が可能である。その場合には、上述したように、スリープ候補ＯＮＵグループに対応するスリープ候補ＲＲＨグループをスリープさせるＲＲＨ及びＯＮＵとして決定する。一方、各ＯＮＵの使用帯域が大きい時間帯では、スリープ候補ＯＮＵグループの特定が不可能となる。その場合には、いずれのＲＲＨ及びＯＮＵもスリープ状態に移行させない、すなわち全てのＲＲＨ及びＯＮＵをアクティブ状態とする決定をする。

発明者は、この実施の形態によるスリープ制御方法を用いた場合の消費電力への影響を、シミュレーションによって検証した。このシミュレーションでは、半径１．２５ｋｍのエリアに、７組のＲＲＨ及びＯＮＵを互いに均等距離で設置する場合を想定した。また、ここでは、トラフィックが少なく、７台のＯＮＵの使用帯域の合計がベース帯域以下となる時間帯を想定した。従って、上述したスリープ制御の処理フローにおいて、７台のＯＮＵは、スリープ候補ＯＮＵグループとして特定される。また、このシミュレーションでは、１組のＲＲＨ及びＯＮＵを、アクティブ状態を維持するＲＲＨ及びＯＮＵ（中心ＲＲＨ及びＯＮＵとも称する）として設定した。そして、このアクティブ状態を維持するＲＲＨ及びＯＮＵのカバーエリアを拡大するとともに、その他のＲＲＨ及びＯＮＵについて、スリープ状態に移行する台数を増やしていった。

シミュレーションの結果を図１０に示す。図１０は、このシミュレーションの結果を示す図である。図１０では、縦軸に、全ＲＲＨ及びＯＮＵの消費電力の総量をＷ単位でとって示してある。また、横軸に、中心ＲＲＨのカバーエリアの半径をｋｍ単位でとって示してある。

図１０において、中心ＲＲＨのカバーエリアの半径を０．２５ｋｍとした状態では、全てのＲＲＨ及びＯＮＵがアクティブ状態であり、各ＲＲＨのカバーエリアの半径が０．２５ｋｍに設定されている。また、中心ＲＲＨのカバーエリアの半径を１．２５ｋｍとした状態では、中心ＲＲＨ及びＯＮＵのみがアクティブ状態であり、その他のＲＲＨ及びＯＮＵはスリープ状態となっている。

図１０に示すように、中心ＲＲＨのカバーエリアを拡大し、スリープ状態のその他のＲＲＨ及びＯＮＵの台数を増やすに従って、消費電力の総量が低減するのがわかる。特に、中心ＲＲＨ及びＯＮＵのみがアクティブ状態である場合（横軸：１．２５ｋｍ）には、全てのＲＲＨ及びＯＮＵがアクティブ状態である場合（横軸：０．２５ｋｍ）と比べて、７４％の消費電力が削減される。

＜第２の実施の形態＞
（スモールセル）
第１の実施の形態では、ＭＦＨにＴＤＭ−ＰＯＮを利用する場合の構成例について説明した（図１参照）。しかし、上述したスリープ制御方法は、ＭＦＨにＴＤＭ及びＷＤＭを併用したＰＯＮ（ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ）を利用するスモールセルに対して用いることもできる。そこで、第２の実施の形態として、ＭＦＨにＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮを利用するスモールセルについて説明する。

まず、図１１を参照して、ＭＦＨにＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮを利用した場合のスモールセルの構成について説明する。図１１は、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮを使用したスモールセルの模式図である。なお、第１の実施の形態におけるスモールセルと同様の構成要素については、共通する符号を付し、重複する説明を省略する。

スモールセル２０において、ＢＢＵ５００及びＲＲＨ６００間のＭＦＨは、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ２５を利用して接続される。

ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ２５は、ＯＬＴ１５０と、光カプラ３００と、複数のＯＮＵ４００とを含んで構成されている。ＯＬＴ１５０は、管理部１６０、スイッチング素子１７０、複数の終端装置（ＯＳＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）２００、及び合分波部１８０を有している。複数のＯＳＵ２００は、光カプラ３００に光ファイバで接続されている。また、複数のＯＮＵ４００も、それぞれ光カプラ３００に光ファイバで接続されている。

ＢＢＵ５００は、ＯＳＵ２００とそれぞれ一対一接続されている。また、ＲＲＨ６００は、それぞれＯＮＵ４００と一対一接続されている。なお、図１１では、それぞれ４台のＯＳＵ２００−１〜４及びＢＢＵ５００−１〜４、並びにそれぞれ６台のＯＮＵ４００−１〜６及びＲＲＨ６００−１〜６を備える構成例を示しているが、ＯＳＵ２００、ＢＢＵ５００、ＯＮＵ４００及びＲＲＨ６００の数はこれに限定されない。

ＯＮＵ４００は、ＵＥ７００から受け取った上りデータと、帯域の要求などを行う上り制御信号を含む上り光信号を生成し、ＯＳＵ２００に送信する。

ＯＳＵ２００は、ＢＢＵ５００から受け取った下りデータと、ＯＮＵ４００を管理するための下り制御信号を含む下り光信号を生成し、ＯＮＵ４００に送信する。

ここで、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ２５では、ＯＮＵ４００は、複数のＯＳＵ２００のうちのいずれかに登録されればよい。

ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ２５では、各ＯＳＵ２００に、それぞれ異なる波長が割り当てられる。そして、各ＯＳＵ２００は、割り当てられた波長の下り光信号を送信する。また、各ＯＳＵ２００は、割り当てられた波長の上り光信号を受信する。

一方、ＯＮＵ４００は、登録されるＯＳＵ２００が受信可能な波長の上り光信号を送信する。このとき、同じＯＳＵ２００に登録されている他のＯＮＵ４００からの上り光信号が重ならないように、同じＯＳＵ２００に登録されている各ＯＮＵ４００には、それぞれ異なる送信タイミングが割り当てられる。ＯＮＵは、ＯＬＴが指定した送信タイミングで、割り当てられた時間軸上の区間を利用し、上り光信号を送信する。

ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ２５では、ＯＮＵ４００を、複数のＯＳＵ２００で振り分けて管理する。そして、各ＯＳＵ２００のトラフィックに応じて、動的波長割当（ＤＷＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を行うことによって、各ＯＳＵ２００のトラフィックを平均化することができる。

管理部１６０は、各ＯＳＵ２００に登録されているＯＮＵ４００の情報（ＰＯＮリンク情報）を管理している。管理部１６０は、ＰＯＮリンク情報をＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部（図示を省略する）に読み出し及び書き換え自在に格納している。そして、管理部１６０は、スイッチング素子１７０から受け取る下りデータの宛先やトラフィックなどの情報と、ＰＯＮリンク情報とに基づいて送信プランを作成する。管理部１６０は、送信プランをスイッチング素子１７０及び各ＯＳＵ２００に通知する。

また、管理部１６０は、機能手段としてＤＷＡ制御手段１６５を備えている。ＤＷＡ制御手段１６５は、ＤＷＡによって、各ＯＳＵ２００が管理するＯＮＵ４００の台数を調整しつつ、ＯＮＵ４００の管理先のＯＳＵ２００を振り分ける。

スイッチング素子１７０は、上位ネットワークと各ＢＢＵ５００、及び各ＢＢＵ５００と接続されたＯＳＵ２００との通信経路を設定する。スイッチング素子１７０は、管理部１６０から通知される送信プランに基づいて、下りデータを各ＢＢＵ５００に振り分けて送るとともに、各ＢＢＵ５００から送られる上りデータを上位ネットワークに送る。また、上位ネットワークから送られる下りデータの宛先やトラフィックなどの情報を管理部１６０に通知する。

合分波部１８０は、各ＯＳＵ２００から送られる、それぞれ波長の異なる下り光信号を合波し、ＯＮＵ４００へ送る。また、各ＯＮＵ４００から送られる、波長多重及び時間多重された上り光信号を、波長毎に分波し、波長に応じたＯＳＵ２００へ送る。

（ＯＳＵ及びＢＢＵ）
図１２を参照して、この実施形態に係るＯＳＵ及びＢＢＵについて説明する。図１２は、ＯＳＵ及びＢＢＵの模式図である。

この実施の形態によるＯＳＵ及びＢＢＵは、ＯＳＵが備えるＯＳＵ−ＭＡＣを除いて、上述した第１の実施の形態におけるＯＬＴ及びＢＢＵの構成と同様に構成することができる（図２参照）。そこで、第１の実施の形態におけるＯＬＴ及びＢＢＵと同様の構成要素については、共通する符号を付し、重複する説明を省略する。

ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５は、下り制御信号を生成する。下り制御信号には、ＯＮＵに通知する、上り光信号の送信時刻及び送信波長、下り光信号の受信波長、並びにスリープ指示の情報等が含まれる。既に説明したように、ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ２５では、ＯＮＵ４００は、登録されたＯＳＵ２００との間において、特定の波長で通信を行う。そのため、例えばＤＷＡの結果、ＯＮＵ４００の管理先を切り替える場合などには、管理部１６０の指示によって、ＯＮＵ４００に対して、送信先のＯＳＵ２００に応じた特定の波長で上り光信号を送信するように、また、送信先のＯＳＵ２００に応じた特定の波長の下り光信号を受信するように、下り制御信号によって指示する。また、ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５は、ＯＮＵから送られる上り制御信号に含まれる情報を読み取る。上り制御信号には、ＯＮＵの使用帯域の情報等が含まれる。このような下り制御信号の生成や上り制御信号の読み取り等の機能は、ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５が実行するプログラムにより実現される。これら機能の処理結果等は、適宜ＲＡＭ等の記憶部（図示せず）に格納される。

また、ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５が読み取った使用帯域の情報は、スリープ制御部２４５及び管理部１６０に送られる。

スリープ制御部２４５は、ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５から受け取った各ＯＮＵの使用帯域の情報、及びＢＢＵから受け取った各ＲＲＨのカバーエリアの情報に基づいて、スリープさせるＯＮＵ及びＲＲＨを決定する。スリープ制御部２４５は、決定した、スリープさせるＯＮＵをＯＳＵ−ＭＡＣ２３５及び管理部１６０に通知する。また、スリープ制御部２４０は、決定した、スリープさせるＲＲＨをＢＢＵに通知する。

なお、図１２では、スリープ制御部２４５を、ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５から独立して設ける構成例について説明した。しかし、スリープ制御部２４５を、ＯＳＵ−ＭＡＣ２３５の一機能手段として構成することもできる。また、スリープ制御部２４５を、ＯＳＵ２００ではなく、ＢＢＵ５００に設けることもできる。さらに、スリープ制御部２４５を、各ＯＳＵ２００にそれぞれ設けるのではなく、管理部１６０の一機能手段として構成することもできる。

（ＯＮＵ及びＲＲＨ）
図１３を参照して、この実施形態に係るＯＮＵ及びＲＲＨについて説明する。図１３は、ＯＮＵ及びＲＲＨの模式図である。

この実施の形態によるＯＮＵ及びＲＲＨは、ＯＮＵが波長可変光送信部及び波長可変フィルタを備えることを除いて、上述した第１の実施の形態におけるＯＮＵ及びＲＲＨの構成と同様に構成することができる（図３参照）。そこで、第１の実施の形態におけるＯＮＵ及びＲＲＨと同様の構成要素については、共通する符号を付し、重複する説明を省略する。

波長可変光送信部４２５は、送信先のＯＳＵに対応した波長で上り光信号を生成し、合分波部４１０へ送る。また、波長可変フィルタ４５５は、所定の透過波長の光を透過させる波長フィルタであり、この透過波長を変更することができる。光受信部４５０は、可変波長フィルタ４５５の後段に設けられている。ＯＮＵ−ＭＡＣ４３０は、下り制御信号の情報に基づいて、波長可変光送信部４２５に上り光信号の波長を指示する。また、下り制御信号の情報に基づいて、下り光信号の受信波長を把握し、波長可変フィルタ４５５に透過波長を指示する。

（スリープ制御方法及びＤＷＡ制御方法）
この実施形態に係るスリープ制御方法及びＤＷＡ制御方法について説明する。

ＯＳＵのスリープ制御部は、自身が管理するＯＳＵ及びそれらＯＳＵと接続されたＲＲＨを対象として、周期的にスリープ制御を行う。スリープ制御部がスリープ制御を行う周期は、ＯＬＴの管理部がＤＷＡを行う周期（ＤＷＡ周期）に対応する。なお、この実施の形態におけるスリープ制御方法の処理フローは、図５を参照して説明した第１の実施の形態の処理フローと同様であるため、説明を省略する。

スリープ制御の処理フローを終了したスリープ制御部は、スリープ状態に移行させるＯＮＵをＯＳＵ−ＭＡＣに通知する。ＯＳＵ−ＭＡＣは、スリープ状態に移行させるＯＮＵに対する、スリープ指示を含む下り制御信号を生成する。

また、スリープ制御の処理フローを終了したスリープ制御部は、スリープ状態に移行させるＲＲＨをＢＢＵの制御処理部に通知する。ＢＢＵの制御処理部のスリープ制御手段は、スリープ状態に移行させるＲＲＨに対する、スリープ指示を含む下りＲＲＨ制御信号を生成する。また、スリープ制御手段は、アクティブ状態を維持するＲＲＨに対する、カバーエリア拡大の指示を含む下りＲＲＨ制御信号を生成する。

さらに、スリープ制御の処理フローを終了したスリープ制御部は、スリープ状態に移行させるＯＮＵを、ＯＬＴの管理部に通知する。

管理部のＤＷＡ制御手段は、各ＯＳＵのスリープ制御部から受け取った、スリープ状態に移行させるＯＮＵの情報（スリープＯＮＵ情報）に基づいて、ＤＷＡを行う。

図１４を参照して、この実施形態に係るＤＷＡ制御方法の処理フローについて説明する。図１４は、管理部のＤＷＡ制御手段が行う処理フローを示すフローチャートである。

スリープ制御部が、スリープ制御の処理フローを終えた後、まず、ＤＷＡ制御手段は、各ＯＳＵのスリープ制御部から、それぞれスリープＯＮＵ情報を取得する。また、ＤＷＡ制御手段は、各ＯＳＵのＯＳＵ−ＭＡＣから、それぞれのＯＳＵが管理する各ＯＮＵの使用帯域の情報（使用帯域情報）を取得する（Ｓ１）。

次に、ＤＷＡ制御手段は、Ｓ１において取得したスリープＯＮＵ情報及び使用帯域情報に基づいて、管理先のＯＳＵを切り替えるＯＮＵ（切替対象ＯＮＵ）を決定する（Ｓ２）。

ＯＮＵの管理先の切替は、各ＯＳＵの使用帯域情報に基づき、例えば各ＯＳＵのトラフィックが平均化されるように行われる。

ここで、上述したように、この実施の形態のスリープ制御では、複数のＯＮＵを含むスリープ候補ＯＮＵグループを特定する。そして、このスリープ候補ＯＮＵグループのうち、１つのＯＮＵを、アクティブ状態を維持するＯＮＵとして決定し、その他のＯＮＵをスリープ状態に移行するＯＮＵとして決定する。スリープ実施後、スリープ状態のＯＮＵと接続されたＲＲＨのカバーエリアは、共通のＯＳＵに管理されるアクティブ状態のＯＮＵと接続されたＲＲＨのカバーエリアに含まれる。従って、共通のスリープ候補ＯＮＵグループから決定された、アクティブ状態を維持するＯＮＵ及びスリープ状態に移行するＯＮＵが、異なるＯＳＵに管理されることは好ましくない。

そこで、ＤＷＡ制御手段は、切替対象ＯＮＵを決定する際に、スリープＯＮＵ情報に基づき、共通のスリープ候補ＯＮＵグループから決定された、アクティブ状態を維持するＯＮＵ及びスリープ状態に移行するＯＮＵを、１つのＯＮＵとして扱い、それぞれが異なるＯＳＵに管理されることを防ぐ。

切替対象ＯＮＵを決定した後、ＤＷＡ制御手段は、ＤＷＡ制御を終了する。ＤＷＡ制御手段が上述したＤＷＡのフローを終了した後、管理部は、各ＯＳＵ及びスイッチング素子にＯＮＵの管理先切替を通知する。そして、切替元のＯＳＵは、切替対象ＯＮＵに対して、切替先のＯＳＵに対応する送信波長及び受信波長の変更を指示する。また、スイッチング素子は、切替対象ＯＮＵ宛の下りデータの送り先を、切替先のＯＳＵと接続されたＢＢＵに変更する。

１０、２０：スモールセル
１５：ＴＤＭ−ＰＯＮ
２５：ＴＤＭ／ＷＤＭ−ＰＯＮ
１００、１５０：ＯＬＴ
２００：ＯＳＵ
３００：光カプラ
４００：ＯＮＵ
５００：ＢＢＵ
６００：ＲＲＨ
７００：ＵＥ

Claims (3)

1. ベースバンド処理部と複数のリモート無線送受信部とを備え、
   前記ベースバンド処理部と接続された局側装置、及び該局側装置と光伝送路を介して接続され、かつ前記複数のリモート無線送受信部と一対一に接続された複数の加入者側装置を含んで構成された光ネットワークによって、前記ベースバンド処理部と前記複数のリモート無線送受信部とが接続された無線基地局において、
   前記局側装置又は前記ベースバンド処理部が備えるスリープ制御部が行うスリープ制御方法であって、
   各前記加入者側装置の使用帯域の情報、及び各前記リモート無線送受信部に現在設定されているカバーエリアの情報を取得する過程と、
   他のリモート無線送受信部をスリープさせ、スリープさせたリモート無線送受信部のカバーエリアまで、１つのリモート無線送受信部のカバーエリアを拡大した場合の、該１つのリモート無線送受信部の消費電力が、他のリモート無線送受信部をスリープさせない場合の各リモート無線送受信部の総消費電力を超えないカバーエリアの最大範囲を、最大カバーエリアとして各リモート無線送受信部について決定する過程と、
   前記カバーエリアの情報及び前記最大カバーエリアに基づいて、各前記リモート無線送受信部の最大カバーエリアに、現在設定されているカバーエリアが含まれる他のリモート無線送受信部を特定する過程と、
   前記使用帯域の情報に基づいて、使用帯域の合計が、１台の加入者側装置の収容可能トラフィック量以下となる、複数の加入者側装置の組み合わせの特定が可能か否かを判断し、特定が可能である場合に、前記組み合わせをスリープ候補加入者側装置グループとして特定する過程と、
   前記スリープ候補加入者側装置グループに含まれる１つの加入者側装置と接続されたリモート無線送受信部の最大カバーエリアに、前記スリープ候補加入者側装置グループに含まれる他の加入者側装置と接続されたリモート無線送受信部の現在のカバーエリアが含まれる場合に、前記他の加入者側装置及び該他の加入者側装置と接続されたリモート無線送受信部を、スリープ状態に移行する加入者側装置及びリモート無線送受信部として決定する過程と
   を含むことを特徴とするスリープ制御方法。
2. 複数のベースバンド処理部と複数のリモート無線送受信部とを備え、
   前記複数のベースバンド処理部と一対一に接続された終端装置を有する局側装置、及び該局側装置と光伝送路を介して接続され、かつ前記複数のリモート無線送受信部と一対一に接続された複数の加入者側装置を含んで構成され、前記複数の終端装置に、互いに異なる波長が割り当てられる光ネットワークによって、前記複数のベースバンド処理部と前記複数のリモート無線送受信部とが接続された無線基地局において、
   各前記終端装置、前記局側装置又は前記ベースバンド処理部が備えるスリープ制御部が行うスリープ制御方法であって、
   各前記加入者側装置の使用帯域の情報、及び各前記リモート無線送受信部に現在設定されているカバーエリアの情報を取得する過程と、
   他のリモート無線送受信部をスリープさせ、スリープさせたリモート無線送受信部のカバーエリアまで、１つのリモート無線送受信部のカバーエリアを拡大した場合の、該１つのリモート無線送受信部の消費電力が、他のリモート無線送受信部をスリープさせない場合の各リモート無線送受信部の総消費電力を超えないカバーエリアの最大範囲を、最大カバーエリアとして各リモート無線送受信部について決定する過程と、
   前記カバーエリアの情報及び前記最大カバーエリアに基づいて、各前記リモート無線送受信部の最大カバーエリアに、現在設定されているカバーエリアが含まれる他のリモート無線送受信部を特定する過程と、
   前記使用帯域の情報に基づいて、使用帯域の合計が、１台の加入者側装置の収容可能トラフィック量以下となる、複数の加入者側装置の組み合わせの特定が可能か否かを判断し、特定が可能である場合に、前記組み合わせをスリープ候補加入者側装置グループとして特定する過程と、
   前記スリープ候補加入者側装置グループに含まれる１つの加入者側装置と接続されたリモート無線送受信部の最大カバーエリアに、前記スリープ候補加入者側装置グループに含まれる他の加入者側装置と接続されたリモート無線送受信部の現在のカバーエリアが含まれる場合に、前記他の加入者側装置及び該他の加入者側装置と接続されたリモート無線送受信部を、スリープ状態に移行する加入者側装置及びリモート無線送受信部として決定する過程と
   を含むことを特徴とするスリープ制御方法。
3. 請求項２に記載のスリープ制御方法に続いて前記局側装置の管理部が行う、
   前記スリープ状態に移行する加入者側装置の情報、及び各前記加入者側装置の使用帯域の情報を取得する過程と、
   前記スリープ状態に移行する加入者側装置の情報に基づき、共通の前記スリープ候補加入者側装置グループから決定された、アクティブ状態を維持する加入者側装置及びスリープ状態に移行する加入者側装置を、１つの加入者側装置として扱い、前記使用帯域の情報に基づいて、管理先の終端装置を切り替える加入者側装置を決定する過程と
   を含むことを特徴とする動的波長割当制御方法。

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