JP6583928B2 - ネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法に関し、特に、光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法に関する。

近年、イーサネット（登録商標）が広域網においても広く使用されるようになっている。このような中、イーサネットにおいて、光信号・電気信号間の変換と光信号の多重・分離とを行う光回線終端装置として配置されるイーサネット機器装置すなわちネットワーク接続装置は、光ファイバケーブルを接続し、光通信ネットワークの終端に設置される装置であり、光インタフェースとＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)標準の８０２．３規格に規定のＭＡＣ（Media Access Control）フレームを転送可能なインタフェースとの間の相互変換機能を有している。

また、無線ＬＡＮ（Local Area Network）は、無線通信を利用してデータの送受信を行うＬＡＮシステムであり、ネットワーク接続を行うためのネットワーク接続装置として通常ゲートウェイ装置を接続している。ゲートウェイ装置は、複数の利用者それぞれが使用するユーザ装置から必要とするユーザデータを一か所に収集して保管する目的でも活用されており、センタ局内に配置したデータ集計装置までの光ファイルケーブルを介した長距離通信に適している光通信と、多数の利用者それぞれが使用するユーザ装置との通信に適している無線ＬＡＮ通信との間の相互接続を行う用途で用いられる。

ゲートウェイ装置等の前記ネットワーク接続装置を構成するための光通信機器について、現状の技術を概観すると、如何なる状況下であっても、常時動作を必要とする特定の電子部品を内部に備えているにも関わらず、停電などによって電源が落ちた場合には、必要な動作を継続することができないという問題があった。例えば、停電時であっても常時動作が必要な電子部品の一例として、リアルタイムクロックがある。リアルタイムクロックは、ネットワーク接続装置における現在時刻を生成するための部品である。

つまり、リアルタイムクロックを有するネットワーク装置に関し、現状の技術においては、停電が発生してしまうと、リアルタイムクロックが動作することができなくなるため、現在時刻の情報を消失してしまい、電源が復帰しても、現在時刻の情報を正しく保持することができないという問題があった。そのため、現状のネットワーク接続装置を構成する光通信機器においては、スーパキャパシタなどの二次電池を使用することによって、電源が落ちている間も、リアルタイムクロックを動作させるなどの対策が採用されていた。しかし、電源が落ちている時間が長時間になってしまうと、該二次電池に蓄えた電力を全て消費した後は、やはり、現在時刻の情報を消失してしまうという事態に陥る。

かかる事態に鑑みて、最近は、前述の光通信の技術的背景を基に、光を利用した光給電システムが注目され、近年、活発に開発されている。光給電システムは、光通信用の光信号を伝送するために使用する光ファイバケーブルを介して、一方のネットワーク接続装置から、対向する他方のネットワーク接続装置に対して光給電用の光信号を送って、該他方のネットワーク接続装置において、受光した光給電用の光信号を電力に変換し、電力源として使用するという仕組みを有している。

例えば、特許文献１の特開平８−１０７３８６号公報「光信号伝送装置」においては、２つの装置間で双方向の通信を行う場合に、一方の装置から他方の装置に対して光給電を使用して電力を伝送し、他方の装置の電源を不要とする提案がなされている。

つまり、該特許文献１においては、対向装置に送信する光信号として、電力を供給するための直流分の光信号と、通信用の信号である交流分の光信号とを重畳させた信号を送信することにより、対向装置に対して光給電を行っている。しかしながら、一般的に、赤外吸収損失として知られている通り、光ファイバケーブルは、通信用の信号の波長に最適化されているため、直流分の光信号の伝送ロスが大きく、直流分を用いて光給電を行う場合、光給電の効率が悪くなるという問題がある。

また、特許文献２の特開２０１３−３８６９８号公報「光モジュール、光モジュールの制御方法および通信装置」においては、光モジュールが、受信した光信号のアイドル信号パターンを電気信号に変換して、光モジュールの冷却用の電力として使用する仕組みを提案している。

つまり、該特許文献２においては、対向する他の光モジュールとの間で光通信経路（光ファイバケーブル）を介して光信号を送受信する光モジュールが、送信データを送信しない期間には対向する他方の光モジュールに対してアイドル信号パターンの光信号を送信することにより、該他方の光モジュールは、当該他方の光モジュールの冷却用電力として生成して、当該他方の光モジュールを冷却するようにしている。かくのごとく、通常、光通信用に用いるアイドル信号パターンの光信号を給電用として利用して、光通信経路を電力供給経路としても併用するものであるが、光給電用として利用するアイドル信号パターンについては、光通信の規格に従う信号パターンを用いることが必要であるので、光給電の効率が悪くなるという問題がある。

特開平８−１０７３８６号公報 特開２０１３−３８６９８号公報

以上のように、本発明に関連する前記特許文献１や前記特許文献２に記載されたような現状の技術においては、光ファイバケーブルを電力供給経路として併用する光給電技術を用いているものの、光給電用の電力を、直流分の光信号により供給したり、あるいは、光通信規格に準拠した特定の信号パターンからなるアイドル信号パターンの光信号により供給したりする仕組みを採用しているため、光給電の効率が悪くなるという問題があった。

（本発明の目的）
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置として、経済的で、かつ、光給電効率が良好な光給電を行うことが可能なネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法を提供することを、その目的としている。

前述の課題を解決するため、本発明によるネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）本発明によるネットワーク接続装置は、
光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置において、
前記光ファイバケーブルにより接続されている対向ネットワーク接続装置から、該対向ネットワーク接続装置における電源部の電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下したことを示す電源電圧低下情報を受信した場合、
前記光ファイバケーブルを介した光信号の送信動作として、前記対向ネットワーク接続装置に対する光通信用の光信号の送信動作を停止し、前記対向ネットワーク接続装置に対して光給電を行うための光給電用の光信号を送信する送信動作に切り替え、該光給電用の光信号の信号パターンとして、光を常時点灯状態に設定した常時点灯パターンを用いて、前記対向ネットワーク接続装置から光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号が送信されてくるまでの間、前記光給電用の光信号を送信し続ける、
ことを特徴とする。

（２）本発明によるネットワーク接続装置給電方法は、
光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置の電力を給電するネットワーク接続装置給電方法であって、
前記光ファイバケーブルにより接続されている対向ネットワーク接続装置から、該対向ネットワーク接続装置における電源部の電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下したことを示す電源電圧低下情報を受信した場合、
前記光ファイバケーブルを介した光信号の送信動作として、前記対向ネットワーク接続装置に対する光通信用の光信号の送信動作を停止し、前記対向ネットワーク接続装置に対して光給電を行うための光給電用の光信号を送信する送信動作に切り替え、該光給電用の光信号の信号パターンとして、光を常時点灯状態に設定した常時点灯パターンを用いて、前記対向ネットワーク接続装置から光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号が送信されてくるまでの間、前記光給電用の光信号を送信し続ける、
ことを特徴とする。

本発明のネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法によれば、以下のような効果を奏することができる。

すなわち、本発明においては、光回線終端装置としての機能を備え、光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置が、通常時において光通信用の光信号を伝送するために使用している光ファイバケーブルを、そのままの状態で、対向する対向ネットワーク接続装置に対する光給電用の光信号を伝送するために使用して、該対向ネットワーク接続装置に対して給電を行うという仕組みを備えている。而して、光給電用のために光ファイバケーブルを新たに追加する必要がなく、低コスト化、設置スペースの削減、小型化を可能にするという効果を奏することができる。

さらに、本発明においては、光給電用として、前記特許文献１や前記特許文献２の場合とは異なり、直流分を重畳させた光通信用の光信号や光通信の規格に準拠した特定の信号パターンからなるアイドル信号パターンの光信号ではなく、光を常時点灯し続ける常時点灯パターンの光信号を用いることにより、給電を行うという仕組みを備えている。而して、直流分を重畳させた光通信用の光信号やアイドル信号パターンの光信号を用いる場合の光給電に比して、より効率的に、光給電を行うことが可能であるので、例えば、より大きな消費電力を必要とする部品に対しても光給電を効果的に行うことができるという効果を奏することができる。

本発明に係るネットワーク接続装置を備えたネットワーク構成の一例を示すネットワーク構成図である。 イーサネット規格に規定されている送信フレームの構成を説明するための模式図である。 光給電側である第１のネットワーク接続装置１Ａとして図１に例示したセンタ装置１の光給電送信部に関する主要部の内部構成例を示すブロック構成図である。 光受電側である第２のネットワーク接続装置１１Ａとして図１に例示したゲートウェイ装置１１の光給電受信部に関する主要部の内部構成例を示すブロック構成図である。 本発明に係るネットワーク装置おけるゲートウェイ装置に関する動作の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明に係るネットワーク装置おけるセンタ装置に関する動作の一例を説明するためのフローチャートである。 光給電側の第１のネットワーク接続装置（センタ装置）が第２のネットワーク接続装置（ゲートウェイ装置）に対して送信する光給電用の信号パターンの一例を示す模式図である。 光給電側の第１のネットワーク接続装置（センタ装置）が第２のネットワーク接続装置（ゲートウェイ装置）に対して送信する光給電用の信号パターンの図５とは異なる例を示す模式図である。 一般的な光ファイバケーブルにおける光波長の損失特性の一例を示す特性図である。

以下、本発明によるネットワーク接続装置およびネットワーク接続装置給電方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことは言うまでもない。

（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、光回線終端装置としての機能を備え、光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置に関する発明であり、前記光ファイバケーブルを介して接続されている対向装置の電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下したことを示す情報を受け取ったことを契機として、通常時に光通信用として使用している前記光ファイバケーブルへの通常の光通信用の光信号の送信を止めて、光給電用として、光を常時点灯し続ける常時点灯パターンの光信号を送信することにより、前記対向装置に対して効率的に光給電を行うことを主要な特徴としている。

さらに、前記ネットワーク接続装置は、光給電を行っている状態にある前記対向装置の電源電圧が前記閾値以上の値に復帰して、正常な状態に復電した時点において、該対向装置から復電したことを示す情報を受け取ったことを契機として、前記光ファイバケーブルへ光給電用として送信していた常時点灯パターンの光信号の送信動作を停止して、通常の光通信用の光信号の送信を再開することにより、当該ネットワーク接続装置の装置構成を一切変更することなく、光通信を再開することができるという効果を奏することができることも主要な特徴としている。

さらに追加して、本発明の特徴を補足説明する。例えば、前記特許文献２に記載の現状の技術においては、前述したように、光モジュールは、対向する相手側の光モジュールから、光通信用のイーサネットフレーム間のインタフレームギャップ（データを受信していない期間）に存在するアイドル信号パターン（光通信規格に準拠した特定の信号パターン）の光信号を受信して、当該光モジュールを冷却するための光給電用の電力を得ている。

これに対して、本発明の場合、光給電先の対向装置（対向ネットワーク接続装置）に対して光給電を行う時点においては、該対向装置の電源電圧は前記閾値よりも低下して、光通信が不可能な状態にあるので、光給電用の光信号の信号パターンは、光通信規格に従う必要はないという点に着目している。したがって、本発明においては、前記特許文献２の場合のような光給電効率の悪いアイドル信号パターンではなく、光を常時点灯し続ける常時点灯パターンを光給電用として用いることによって、前記対向装置に対して効率的に光給電を行うことができる。

（本発明に係る実施形態の構成例）
次に、本発明に係るネットワーク接続装置の一構成例について、図面を用いて詳細に説明する。まず、本発明に係るネットワーク接続装置を備えた具体的なネットワーク構成の一例について説明する。図１は、本発明に係るネットワーク接続装置を備えたネットワーク構成の一例を示すネットワーク構成図である。

図１に示すネットワーク構成例においては、光給電を行う光給電送信側（すなわり光給電側）の第１のネットワーク接続装置１Ａとしてセンタ装置１が配置され、一方、光給電を受ける光給電受信側（すなわち光受電側）の第２のネットワーク接続装置１１Ａとしてゲートウェイ装置１１が配置され、該センタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）とゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）とが、光伝送路である光ファイバケーブル５０を介して互いに対向する形で接続されている。つまり、センタ装置１およびゲートウェイ装置１１は、いずれも、光回線終端装置としての機能を備え、光通信用のみならず光給電用の光信号も伝送する光ファイバケーブル５０を接続した構成からなるネットワーク接続装置の一例として示している。

センタ装置１は、センタ局側の光通信機器（第１のネットワーク接続装置１Ａ）であり、ゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）に対する光給電機能を有しており、通信事業者建物３１内に設置されている。そして、センタ装置１は、センタ側ローカルインタフェース３４を介してセンタ局ハブ３３に接続され、さらに、センタ局ハブ３３を経由してセンタ局データ集計装置３２に接続されている。センタ局データ集計装置３２は、複数のユーザ装置４０から送信されてくるユーザデータを、ゲートウェイ装置１１、センタ装置１、センタ局ハブ３３を介して受け取って、適切に処理して集約して管理する機能を備えている。該ユーザデータとしては、例えば、各ユーザ装置４０が設置されているユーザ建物３９における電力消費量に関するデータ等が想定される。

一方、ゲートウェイ装置１１は、無線ネットワーク３６内に存在する複数のユーザ装置４０と、通信事業者建物３１内に設置したセンタ装置１と、の間の通信の中継点としての機能を有しており、複数のユーザ装置４０それぞれとの間は無線信号により接続され、センタ装置１との間は光信号を伝送する光ファイバケーブル５０を介して接続される。ここで、ゲートウェイ装置１１は、第２のネットワーク接続装置１１Ａとして、光通信機能を有している他に、停電時等を含め電源電圧が低下した場合においては、センタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）からの光給電を受け取って動作する光受電機能を有している。なお、ゲートウェイ装置１１は、ゲートウェイ収容箱３５内に実装されている。

センタ装置１は、前述したように、第１のネットワーク接続装置１Ａとして、光通信機能と光給電機能とを有しており、ユーザ装置４０は、無線通信機能を有している。また、ゲートウェイ装置１１と複数のユーザ装置４０とは、それぞれに具備されているゲートウェイアンテナ３７とユーザ装置アンテナ３８とを介して無線接続される。

個々のユーザ装置４０は、それぞれ、通信事業者建物３１内にあるセンタ局データ集計装置３２に送信することを必要とするデータを取得して、ゲートウェイ装置１１、センタ装置１およびセンタ局ハブ３３を介して、センタ局データ集計装置３２に対してユーザデータとして送信する。個々のユーザ装置４０がセンタ局データ集計装置３２に対して送信するユーザデータとしては、前述したように、例えば、個々のユーザ装置４０が設置されているユーザ建物３９それぞれにおいて消費した消費電力量の計測結果等が想定される。

次に、センタ装置１とゲートウェイ装置１１との間の光通信方法について説明する。センタ装置１とゲートウェイ装置１１との間の光通信路として使用する光ファイバケーブル５０は、本実施形態においては、一例として、１芯光ケーブルを使用する。光ファイバケーブル５０として、２芯および複数の光ファイバケーブルを使用することも可能であるが、１芯光ケーブルよりもコストが高くなってしまう欠点がある。また、光ファイバケーブル５０として用いる１芯光ケーブルにおいては、一例として、１，２７０ｎｍ帯と１，３３０ｎｍ帯との２種類の波長の光信号を、それぞれ、送信用の信号と受信用の信号として使用している。例えば、１，２７０ｎｍ帯の波長の光信号は、センタ装置１から送信する光通信用および光給電用の光信号として用い、１，３３０ｎｍ帯の波長の光信号は、ゲートウェイ装置１１から送信されてくる光通信用の光信号として用いる。ここで、一般的に用いられる光ケーブルは、レイリー拡散損失と赤外吸収損失との影響により光損失が大きくなるため、使用される波長には制限があり、あらかじめ決められている波長を使用する。

また、センタ装置１とゲートウェイ装置１１との間の光ファイバケーブル５０の通信距離は、一例として、１０ギガビット・イーサネット規格のうち１０ＧＢＡＳＥ−ＥＲ（Extended−Reach）規格を用いる場合には、最大６０ｋｍまで可能であり、広域に亘って利用することができる。なお、光通信を含むイーサネット規格は、ＩＥＥＥ８０２.３規格およびその拡張版として仕様が公開されている。

図２は、イーサネット規格に規定されている送信フレームの構成を説明するための模式図である。イーサネット規格においては、図２に示すように、或るＭＡＣフレーム(Media Access Control Frame)６０と次のＭＡＣフレーム６０との間に介在するインタフレームギャップ６１と呼ばれる期間は、送受信するデータが存在しない期間であり、インタフレームギャップ６１の期間中は、アイドル信号６２（イーサネットの光通信規格に規定されているアイドル信号パターンからなる光信号）を送信し続けて通信することが規定されている。

該アイドル信号６２の信号パターンは、一例として、１ギガビット・イーサネット規格の１０００ＢＡＳＥ−ＳＸ規格および１０００ＢＡＳＥ−ＬＸ規格においては、ＫコードとＤコードとのそれぞれが１０ビットずつの合計２０ビットで表現されており、ランニング・ディスパリティが＋（ＲＤ＋）の場合には“１１０００００１０１１０１００１０１１０”(／Ｋ２８.５／Ｄ５.６／)であり、ランニング・ディスパリティが−（ＲＤ−）の場合には“００１１１１１０１００１１０１１０１０１”(／Ｋ２８.５／Ｄ１６.２／)である。

ここで、“１”は光信号が点灯している状態であり、“０”は光信号が消灯している状態である。前述の２つの例を含めて、アイドル信号６２の信号パターンは、“１”と“０”とのそれぞれの発生確率がほぼ２分の１ずつになっている。また、アイドル信号の他の例として１０ギガビット・イーサネット規格の１０ＧＢＡＳＥ規格の場合には、スクランブル符号という方式を用いて、６４ビットのデータの中にアイドル信号を入れ込むことにより、“１”と“０”とのそれぞれの発生確率がほぼ２分の１になるような方式を使用している。

次に、対向装置に対する光給電側である第１のネットワーク接続装置１Ａとして図１に例示したセンタ装置１の光給電送信部と、対向装置からの光受電側である第２のネットワーク接続装置１１Ａとして図１に例示したゲートウェイ装置１１との内部構成の一例について、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、本発明に係るネットワーク接続装置の内部構成の一例を示すブロック構成図であり、図３Ａは、光給電側である第１のネットワーク接続装置１Ａとして図１に例示したセンタ装置１の光給電送信部に関する主要部の内部構成例を示し、図３Ｂは、光受電側である第２のネットワーク接続装置１１Ａとして図１に例示したゲートウェイ装置１１の光給電受信部に関する主要部の内部構成例を示している。

図１に示したセンタ装置１は、前述したように、光ファイバケーブル５０を介した対向装置であるゲートウェイ装置１１に対する光給電側となる第１のネットワーク接続装置１Ａであり、図３Ａに示すように、光給電送信部として、信号処理部２、光モジュール送信部３、光モジュール受信部４、ＷＤＭ（Wave Division Multiplexing）カプラ５、電源部６を少なくとも備えて構成される。

信号処理部２は、センタ装置１に接続される外部装置（図１に示すゲートウェイ装置１１、センタ局ハブ３３、センタ局データ集計装置３２）に対する通信機能と当該センタ装置１内部の各機能ブロックを制御する機能とを有する。光モジュール送信部３は、信号処理部２から受け取った電気信号を光信号に変換して、ＷＤＭカプラ５、光ファイバケーブル５０を経由して、対向装置（図１に示すゲートウェイ装置１１）に対して該光信号を送信する機能を有する。光モジュール受信部４は、光ファイバケーブル５０、ＷＤＭカプラ５を経由して、対向装置（図１に示すゲートウェイ装置１１）から受信した光信号を電気信号に変換して、信号処理部２に対して該電気信号を送信する機能を有する。

また、ＷＤＭカプラ５は、一方向から到来した光信号を二つの方向へ分波し、二つの方向から到来した光信号を一つの方向へ合波する機能を有する。電源部６は、外部から電力を入力して、センタ装置１内の各機能ブロックに対して必要な電力を分配する機能を有する。

次に、図１に示したゲートウェイ装置１１は、前述したように、光ファイバケーブル５０を介した対向装置であるセンタ装置１からの光給電を受電する光受電側となる第２のネットワーク接続装置１１Ａであり、図３Ｂに示すように、光給電受信部として、信号処理部１２、光モジュール送信部１３、光モジュール受信部１４、ＷＤＭカプラ１５、電源部１６、電源監視部１７、電源部二次電池１８、リアルタイムクロック１９、リアルタイムクロック二次電池２０を少なくとも備えて構成される。

信号処理部１２、光モジュール送信部１３、光モジュール受信部１４、ＷＤＭカプラ１５、電源部１６は、それぞれ、センタ装置１の信号処理部２、光モジュール送信部３、光モジュール受信部４、ＷＤＭカプラ５、電源部６と同様の機能を有している。すなわち、信号処理部１２は、ゲートウェイ装置１１に接続される外部装置（図１に示すセンタ装置１、ユーザ装置４０）に対する通信機能と当該ゲートウェイ装置１１内部の各機能ブロックを制御する機能とを有する。

光モジュール送信部１３は、信号処理部１２から受け取った電気信号を光信号に変換して、ＷＤＭカプラ１５、光ファイバケーブル５０を経由して、対向装置（図１に示すセンタ装置１）に対して該光信号を送信する機能を有する。光モジュール受信部１４は、光ファイバケーブル５０、ＷＤＭカプラ１５を経由して、対向装置（図１に示すセンタ装置１）から受信した光通信用の光信号を電気信号に変換して、信号処理部１２に対して該電気信号を送信する機能を有する。なお、光モジュール受信部１４は、センタ装置１の光モジュール受信部４とは異なり、対向装置（図１に示すセンタ装置１）から受信した光給電用の光信号を起電力に変換して、電力としてリアルタイムクロック１９に対して供給する機能も併せて有している。

また、ＷＤＭカプラ１５は、一方向から到来した光信号を二つの方向へ分波し、二つの方向から到来した光信号を一つの方向へ合波する機能を有する。電源部１６は、外部から電力を入力して、ゲートウェイ装置１１内の各機能ブロックに対して必要な電力を分配する機能を有する。

さらに、電源監視部１７は、電源部１６からゲートウェイ装置１１内の各機能ブロックへ供給する電源電圧があらかじめ定めた一定の閾値以上であるか否かを常時監視し、監視した結果を信号処理部１２に対して通知する機能を有する。つまり、電源監視部１７は、電源部１６の電源電圧が前記閾値よりも低下した場合には、その旨を示す電源電圧低下情報を信号処理部１２に対して送信し、前記閾値よりも低下していた電源部１６の電源電圧が前記閾値以上の値に復帰した場合には、その旨を示す電源電圧復帰情報を信号処理部１２に対して送信する。

電源部二次電池１８は、電源部１６の電源電圧があらかじめ定めた一定の前記閾値よりも低下した場合に、電源部１６の電源電圧が低下した旨を示す電源電圧低下情報をセンタ装置１に対して送信する動作が完了するまでに必要とする電力を充電しておくための二次電池である。そして、電源部二次電池１８は、前記閾値よりも電源電圧が低下した電源部１６に代わって、各機能ブロックに対して充電電力を供給する。また、リアルタイムクロック１９は、ゲートウェイ装置１１の現在の時刻情報を生成して、現在の時刻情報として信号処理部１２に対して常に入力する機能を有する。

リアルタイムクロック二次電池２０は、例えば、スーパキャパシタを備え、リアルタイムクロック１９に対する電源部１６からの供給電力が不足した場合においても、リアルタイムクロック１９を動作させ続けるために必要とする電力を前記スーパキャパシタに充電しておくための二次電池である。なお、本実施形態においては、電源部１６の電源電圧の値の如何によらず、常に動作し続ける必要がある機能ブロック（部品）として、リアルタイムクロック１９を対象として示しているが、かかる場合のみに限るものではなく、他の機能についても、常に動作し続ける必要がある機能ブロックが存在している場合には、該機能ブロックについても、電源部１６バックアップ用の二次電池を備える構成とすることができる。

ネットワーク接続装置として以上のような構成からなるセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）とゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）とを備えることにより、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）は、対向装置であるゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）から電源が落ちたことを示す情報（より正確には、電源部１６の電源電圧があらかじめ定めた一定の閾値よりも低下したことを示す電源電圧低下情報）を受け取ったことを契機にして、次のように動作させることができる。すなわち、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）は、まず、ゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）に対する光ファイバケーブル５０経由の通常の光通信用の光信号の送信動作を停止し、しかる後に、光給電用の光信号として、光を常時点灯した常時点灯パターンの光信号を生成して、通常時に光通信路として使用している該光ファイバケーブル５０に光を常時送信し続ける動作に切り替えることができる。而して、センタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）は、対向装置であるゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）に対して効率的に光給電を行うことができる。

さらに、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）は、対向装置であるゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）から、電源電圧が正常な状態に復帰して通常の光通信を再開したことを示す情報（より正確には、電源部１６の電源電圧があらかじめ定めた一定の閾値以上の値に復帰して通常の光通信を再開したことを示す情報）として、通常の光通信用に用いられるアイドル信号パターンの光信号を受け取ったことを契機にして、次のように動作させることができる。すなわち、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）は、光給電用の光信号として生成していた常時点灯パターンの光信号の生成動作を止めて、光ファイバケーブル５０に通常の光通信用の光信号を送信する動作を再開させることができる。而して、センタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）は、対向装置であるゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）に対して効率的に光給電を行った以降において、装置構成を一切変更することなく、光通信を再開させることができる。

（実施形態の動作の説明）
次に、本発明に係るネットワーク接続装置の動作について、図１、図３Ａ、図３Ｂに示したセンタ装置１（光給電側の第１のネットワーク接続装置１Ａ）とゲートウェイ装置１１（光受電側の第２のネットワーク接続装置１１Ａ）とを参照しながら、その一例を詳細に説明する。

まず、光給電側の第１のネットワーク接続装置１Ａであるセンタ装置１内部の動作について図３Ａを参照しながら説明する。センタ装置１の信号処理部２は、外部の装置との間で信号の送受信を行い、ゲートウェイ装置１１に対する信号を送信する場合は、該信号を光モジュール送信部３に対して送出し、ゲートウェイ装置１１から受信した信号は光モジュール受信部４から受け取る。

光モジュール送信部３は、信号処理部２から信号（電気信号）を受け取ると、該電気信号を光信号に変換した後、ＷＤＭカプラ５を介して、光ファイバケーブル５０に送出することにより、対向装置であるゲートウェイ装置１１に対して該光信号を送信する。一方、光モジュール受信部４は、ゲートウェイ装置１１から送信されてきた光信号をＷＤＭカプラ５から受信すると、受信した該光信号を電気信号に変換した後、該電気信号を信号処理部２に対して送出する。

ＷＤＭカプラ５は、異なる波長の光を合波、分波する動作を行う。例えば、ＷＤＭカプラ５において合波、分波する光信号の一例として、ＷＤＭカプラ５が光モジュール送信部３から受け取った光信号の波長が１，２７０ｎｍであった場合には、当該光信号を、光モジュール受信部４に対しては出力することなく、センタ装置１の外部すなわち光ファイバケーブル５０に対して送信する動作を行う。また、ＷＤＭカプラ５が、センタ装置１の外部すなわち光ファイバケーブル５０から１，３３０ｎｍの波長の光信号を受信した場合には、当該光信号を、光モジュール送信部３に対しては出力することなく、光モジュール受信部４に対して出力する動作を行う。なお、電源部６には、センタ装置１の外部から、当該センタ装置１の動作に必要な電力が入力され、当該センタ装置１内部の各部へ必要な電力が分配・供給される。

次に、光受電側の第２のネットワーク接続装置１１Ａであるゲートウェイ装置１１内部の動作について図３Ｂを参照しながら説明する。ゲートウェイ装置１１の信号処理部１２は、外部の装置との間で信号の送受信を行い、センタ装置１に対する信号を送信する場合には、該信号を光モジュール送信部１３に対して送出し、一方、センタ装置１からの信号は光モジュール受信部１４から受け取る。

光モジュール送信部１３は、信号処理部１２から信号（電気信号）を受け取ると、該電気信号を光信号に変換した後、ＷＤＭカプラ１５を介して、光ファイバケーブル５０に送信することにより、対向装置であるセンタ装置１に対して該光信号を送信する。一方、光モジュール受信部１４は、センタ装置１から送信されてきた光信号をＷＤＭカプラ１５から受信すると、受信した該光信号を電気信号に変換した後、該電気信号を信号処理部１２に対して送出する。さらに、光モジュール受信部１４は、ＷＤＭカプラ１５から受信した光信号を起電力に変換して、リアルタイムクロック１９動作用の電力として、リアルタイムクロック１９に対して供給している。

ＷＤＭカプラ１５は、異なる波長の光を合波、分波する動作を行う。また、電源部１６には、ゲートウェイ装置１１の外部から、当該ゲートウェイ装置１１の動作に必要な電力が入力され、当該ゲートウェイ装置１１内部の各部へ必要な電力が分配・供給される。電源監視部１７は、電源部１６がゲートウェイ装置１１内の各機能ブロックに対して供給する電源電圧を常時監視し、該電源電圧があらかじめ定めた一定の閾値以上であるか否かを監視し続ける。そして、電源監視部１７は、電源部１６の電源電圧が該閾値よりも低下した値になったことを検出した場合には、その旨を示す電源電圧低下情報を信号処理部１２に対して送出する。さらに、電源監視部１７は、前記閾値よりも低下していた電源部１６の電源電圧が前記閾値以上の値に復帰したことを検出した場合には、その旨を示す電源電圧復帰情報を信号処理部１２に対して送出する。

電源部二次電池１８は、信号処理部１２が電源監視部１７から受け取った前記電源電圧低下情報を、センタ装置１に対して送信する動作が完了するまでに必要とする電力を充電する。リアルタイムクロック１９は、ゲートウェイ装置１１の現在の時刻情報を生成して、生成した時刻情報を現在時刻情報として信号処理部１２に対して常に入力する。リアルタイムクロック二次電池２０は、ゲートウェイ装置１１の電源部１６からリアルタイムクロック１９に対して供給する電源電圧が不足し、リアルタイムクロック１９が継続して動作することが不可能になった場合に、リアルタイムクロック１９を動作させ続けるために必要とする電力を供給するために、内部に備えている蓄電部例えばスーパキャパシタに充電電力を保持している。

次に、図１のネットワーク構成図を参照しながら、本発明に係るネットワーク接続装置を備えたネットワークにおける信号の流れについて、その一例を詳細に説明する。まず、図１のユーザ装置４０が、ユーザ装置アンテナ３８を介してユーザデータを送信すると、図１のゲートウェイ装置アンテナ３７において、該ユーザデータを受信して、ゲートウェイ装置１１に取り込む。ゲートウェイ装置１１は、取り込んだ該ユーザデータを信号処理部１２において信号処理を行い、センタ装置１に対して送信すべきデータであると認識した場合、光モジュール送信部１３により、該ユーザデータを光信号に変換して、ＷＤＭカプラ１５、光ファイバケーブル５０を介して、センタ装置１に対して送信する。

ここで、１台のゲートウェイ装置１１は、例えば、４００台程度のユーザ装置４０との間で無線通信を行い、ユーザ装置４０それぞれから、４００軒程度のユーザ建物３９に関するユーザデータを取集して、収集したユーザデータをセンタ装置１に対して送信するものとする。ユーザ建物３９に関するユーザデータとしては、例えば、ユーザ建物３９において消費した消費電力量に関するデータ等が想定される。

ゲートウェイ装置１１が収集したユーザデータをセンタ装置１に対して送信する動作を行っている際に、例えば、停電が発生して、電源部１６の電源電圧があらかじめ定めた一定の閾値よりも低下したことを、電源監視部１７において検出すると、その旨を示す電源電圧低下情報が信号処理部１２に送られてくるので、信号処理部１２は、センタ装置１に対して送信するために、該電源電圧低下情報を光モジュール送信部１３に対して送出する。光モジュール送信部１３は、受け取った該電源電圧低下情報を光信号に変換して、ＷＤＭカプラ１５、光ファイバケーブル５０を介して、センタ装置１に対して送信する。なお、ゲートウェイ装置１１は、電源部１６の電源電圧が低下した場合には、電源部二次電池１８からの電力供給により、少なくとも、前記電源電圧低下情報をセンタ装置１に対して送信完了するまでの間、動作を継続することができる。

また、ゲートウェイ装置１１は、図３Ｂに示したように、常に動作し続ける必要がある機能ブロックとしてリアルタイムクロック１９を具備しており、リアルタイムクロック１９は一定精度で現在の時刻を示す時刻情報を常に保持している。したがって、ゲートウェイ装置１１は、例えば、停電が発生して、図３Ｂに示す電源部１６からの供給電力が無くなった場合であっても、あらかじめ定めた一定時間の間（すなわち、前記電源電圧低下情報を送信した相手側のセンタ装置１から光給電用の光信号を受信するまでの間）は、リアルタイムクロック１９を動作させ続けて、時刻情報を保持していることが求められている。

このため、ゲートウェイ装置１１は、図３Ｂに示したように、電源部１６からの供給電力が無くなった場合においても、リアルタイムクロック１９を動作させ続けるために必要とする電力を充電しているリアルタイムクロック二次電池２０を具備している。ゲートウェイ装置１１は、前記電源電圧低下情報をセンタ装置１に対して送信した後、リアルタイムクロック二次電池２０を駆動して、内部に有する蓄電部例えばスーパキャパシタに充電されていた充電電力を用いて、あらかじめ定めた一定時間の間、リアルタイムクロック１９を動作させ続けることにより、現在の時刻を示す時刻情報を保持し続ける。

センタ装置１は、光ファイバケーブル５０を介して対向しているゲートウェイ装置１１から前記電源電圧低下情報を受信すると、ゲートウェイ装置１１に対する通常の光信号による光通信を停止し、光給電を開始する動作に切り替える。その結果、光通信として通常使用していた光ファイバケーブル５０を介して、センタ装置１からゲートウェイ装置１１に対して光給電用の光信号を送信する。そして、該光給電用の光信号を受信したゲートウェイ装置１１は、該光給電用の光信号の光パワーを起電力として光モジュール受信部１４からリアルタイムクロック１９に対して給電を行う。この結果、リアルタイムクロック１９を動作させ続けることができ、現在の時刻を示す時刻情報を保持し続けることができる。なお、センタ装置１からの光給電は、例えば、ゲートウェイ装置１１の停電が解除された結果、電源部１６の電源電圧が前記閾値以上の値になって、ゲートウェイ装置１１が、元の状態に復電するまでの間、継続して行われる。

ゲートウェイ装置１１の電源部１６の電源電圧が元の状態に復電すると、ゲートウェイ装置１１は、光ファイバケーブル５０を介した光通信用の光信号の送信動作を再開し、電源部１６の電源電圧が復帰した旨を示す電源電圧復帰情報として、通常の光通信用のアイドル信号パターンの光信号をセンタ装置１に対して送信し続ける。センタ装置１は、ゲートウェイ装置１１から電源部１６の電源電圧の復帰を意味するアイドル信号パターンの光信号を受信すると、光ファイバケーブル５０を介した光給電用の光信号の送信動作を止めて、通常の光通信用の光信号の送信動作を再開する。

そして、ゲートウェイ装置１１は、センタ装置１からの光給電が停止したことを検知すると、ユーザ装置４０から収集したユーザデータをセンタ装置１に対して送信する動作を再開する。センタ装置１は、ゲートウェイ装置１１から光ファイバケーブル５０を介して送信されてきた該ユーザデータを受信すると、該ユーザデータを、センタ側ローカルインタフェース３４およびセンタ局ハブ３３を介して、センタ局データ集計装置３２に対して送信する。センタ局データ集計装置３２は、センタ装置１から送信されてきた該ユーザデータを適切に処理して保管する。

以下に、本発明に係るネットワーク接続装置に関する動作の一例として、図１、図３Ａ、図３Ｂに示すゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）が、複数のユーザ装置４０それぞれから収集したユーザデータをセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）に対して送信している最中に、ゲートウェイ装置１１の電源部１６の電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下し、しかる後、該電源電圧が、前記閾値以上の元の値に復電するまでの、ゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）およびセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）の動作について、図４Ａおよび図４Ｂにそれぞれ示すフローチャートを参照しながら詳細に説明する。なお、図４Ａの右側において○で囲んだ数字１〜４を付して示す破線の矢印線は、図４Ｂの左側において○で囲んだ数字１〜４を付して示す破線の矢印線に繋がっている。これら破線の矢印線は、信号の伝送を表している。

図４Ａおよび図４Ｂは、本発明に係るネットワーク装置に関する動作の一例を説明するためのフローチャートであり、図４Ａは、光受電側のゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）の動作例を示し、図４Ｂは、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）の動作例を示している。なお、図４Ａおよび図４Ｂに示すフローチャートは、前述したように、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）と光ファイバケーブル５０を介して対向して接続されている光受電側のゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）の電源電圧が前記閾値よりも低下し、しかる後、前記閾値以上の正常な値に復帰するまでの、ゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）、センタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）の動作例をそれぞれ示している。

図４Ａのフローチャートに示すように、まず、光受電側の第２のネットワーク接続装置１１Ａであるゲートウェイ装置１１は、通常状態においては、ユーザ装置４０から収集したユーザデータをセンタ装置１に対して、光ファイバケーブル５０を介して送信する動作を行っている（ステップＳ１０１）。光給電側の第１のネットワーク接続装置１Ａであるセンタ装置１は、図４Ｂのフローチャートにおいて、ゲートウェイ装置１１から送信されてくる前記ユーザデータを受信する（ステップＳ２０１）。センタ装置１は、受信したユーザデータを、センタ側ローカルインタフェース３４、センタ局ハブ３３を介して、センタ局データ集計装置３２に対して送信する。センタ局データ集計装置３２は受け取ったユーザデータを適切に処理して保管する。

ゲートウェイ装置１１は、図４Ａのフローチャートに示すように、電源監視部１７が、電源部１６の電源電圧を常時監視しており、該電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下したことを検出するまで（ステップＳ１０２のＮＯ）、ステップＳ１０１におけるユーザデータの送信動作を継続する。電源監視部１７が、電源部１６の電源電圧が前記閾値よりも低下したことを検出すると（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、ゲートウェイ装置１１の各部に対する電力供給は、電源部１６から電力を供給する動作から、電源部二次電池１８に充電されている充電電力を供給する動作に切り替わる（ステップＳ１０３）。そして、該充電電力を受電して動作する信号処理部１２は、電源監視部１７から、電源部１６の電源電圧が前記閾値よりも低下したことを示す電源電圧低下情報を受け取ると、該電源電圧低下情報をセンタ装置１に対して送信する（ステップＳ１０４）

センタ装置１は、図４Ｂのフローチャートにおいて、ゲートウェイ装置１１から送信されてくる前記電源電圧低下情報を受信すると（ステップＳ２０２）、信号処理部２において、対向装置であるゲートウェイ装置１１が、電源電圧が低下して、当該センタ装置１からの光給電が必要な状態が発生していることを認識する。そこで、センタ装置１の信号処理部２は、まず、光モジュール送信部３に対して命令を出力して、通常の光通信に用いる光信号の送信動作を停止させる（ステップＳ２０３）。

一方、ゲートウェイ装置１１内においては、前記電源電圧低下情報をセンタ装置１に対して送信した後、信号処理部１２は、センタ装置１からの光給電用の光信号を受信する準備として、光モジュール受信部１４の出力先を信号処理部１２からリアルタイムクロック１９に切り替えさせるための命令を、光モジュール受信部１４に対して出力する。その結果、光モジュール受信部１４は、図４Ａのフローチャートに示すように、光ファイバケーブル５０を介してセンタ装置１から受信した光信号を電気信号に変換して信号処理部１２に対して送信する動作を停止し、受信した該光信号の光パワーを起電力に変換して、リアルタイムクロック１９に対して供給する動作を行う状態に切り替わる（ステップＳ１０５）。

さらに、ゲートウェイ装置１１内においては、信号処理部１２は、電源電圧が低下した電源部１６からの供給電力に代わって、リアルタイムクロック二次電池２０に充電していた充電電力をリアルタイムクロック１９に供給する命令を出力して、リアルタイムクロック二次電池２０の充電電力によって、リアルタイムクロック１９を動作させ続ける（ステップＳ１０６）。なお、電源部二次電池１８には、前記電源電圧低下情報をセンタ装置１に対して送信する動作が完全に完了するまでに必要とする電力を供給することが可能な程度の充電電力量が蓄積されている。したがって、前記電源電圧低下情報の送信動作が完了した時点では、該充電電力がほぼ消費されてしまい、ゲートウェイ装置１１の各機能ブロックを動作させるために要する電力が不足することになる。

つまり、前記電源電圧低下情報の送信動作が完了した時点では、図４Ａのフローチャートに示すように、リアルタイムクロック二次電池２０の充電電力によって動作し続けるリアルタイムクロック１９以外の各機能ブロックへの電力供給は遮断されることになる（ステップＳ１０７）。その結果、ゲートウェイ装置１１は、図４Ａのフローチャートに示すように、光ファイバケーブル５０を介して光信号をセンタ装置１に対して送信する動作を停止することになる（ステップＳ１０８）。

なお、ゲートウェイ装置１１の対向装置であるセンタ装置１においては、ステップＳ２０３においてゲートウェイ装置１１に対する通常の光通信用の光信号の送信動作を停止した後、信号処理部２は、ゲートウェイ装置１１に対する光給電を行うための命令を光モジュール送信部３に対して出力する。したがって、図４Ｂのフローチャートに示すように、光モジュール送信部３は、光給電用の光信号として、光ファイバケーブル５０の光を常時点灯し続ける動作を開始し、ゲートウェイ装置１１に対して光給電を開始する（ステップＳ２０４）。

つまり、光給電側のセンタ装置１は、光受電側のゲートウェイ装置１１に対する光給電用の光信号として、光を常時点灯し続ける常時点灯パターンの光信号を、光ファイバケーブル５０を介して、ゲートウェイ装置１１に対して出力し続けることになる。而して、通常の光通信用の光信号やアイドル信号パターンの光信号を用いて光給電を行う場合よりも、ゲートウェイ装置１１に対して、効率的に、光給電を行うことができる。なぜなら、光給電用の光信号として、光を常時点灯し続ける場合は、点灯と消灯とを光通信規格に従った割合で切り替えることが必要な通常の光通信用の光信号やアイドル信号パターンの光信号の場合よりも、単位時間当たりの光給電量を多くすることができるからである。

図５は、光給電側の第１のネットワーク接続装置１Ａ（センタ装置１）が第２のネットワーク接続装置１１Ａ（ゲートウェイ装置１１）に対して送信する光給電用の信号パターンの一例を示す模式図であり、図５（Ａ）は、本実施形態における光給電用の信号パターンの一例を示し、図５（Ｂ）は、現状の技術において光給電用として用いているアイドル信号パターンの一例を示している。なお、図５の横軸は、時間経過を示し、縦軸は、光パワーを示していて、光点灯時が“１”、消灯時が“０”のレベルにある。

図２において説明したように、１０００ＢＡＳＥ−ＳＸ規格および１０００ＢＡＳＥ−ＬＸ規格においてランニング・ディスパリティが＋（ＲＤ＋）の場合は、アイドル信号６２の信号パターンは、単位時間当たり、“１１０００００１０１１０１００１０１１０”(／Ｋ２８.５／Ｄ５.６／)の２０ビットで表現されるので、アイドル信号パターンを光給電用として用いる場合、図５（Ｂ）に示すように、光点灯時の光パワーを示す“１”の個数の割合は、（９／２０）である。つまり、前記特許文献２に記載のような現状の技術において、光給電用の信号パターンとして用いているアイドル信号パターンの場合には、光信号として（９／２０）の割合でしか、光給電用に利用することができない。

これに対して、本実施形態における光給電用の信号パターンは、図５（Ａ）に示すように、常時点灯パターンであり、光点灯時の光パワーを示す“１”の個数の割合は、単位時間当たり（２０／２０）と最大の割合になる。したがって、本実施形態においては、前記特許文献２等の現状の技術に比して、２倍以上の効率で、効果的に光給電を行うことが可能になっている。

図４Ａ、図４Ｂのフローチャートの説明に戻って、リアルタイムクロック１９以外の各機能ブロックへの電力供給が停止し、センタ装置１に対する光信号の送信動作も停止した状態にあるゲートウェイ装置１１において、センタ装置１から常時点灯パターンの光給電用の光信号を受信すると、図４Ａのフローチャートに示すように、光モジュール受信部１４は、受信した該光給電用の光信号を電力に変換して、変換した電力をリアルタイムクロック１９に対して給電する（ステップＳ１０９）。その結果、リアルタイムクロック二次電池２０の電力消費量を低減することができ、また、たとえ、リアルタイムクロック二次電池２０が蓄えていた電力が低下してきて、リアルタイムクロック１９を動作させるために必要とする電力が不足しそうな状態になったとしても、代わりに、センタ装置１からの光給電によって、継続的に、リアルタイムクロック１９を動作させ続けることが可能である。なお、光モジュール受信部１４が光給電用の光信号の光パワーを電力に変換した結果として得られる電力量が、リアルタイムクロック１９の駆動に必要な電力量よりも大きい場合には、他の機能ブロックに対してさらに給電するようにしても良い。

センタ装置１からの光給電により、リアルタイムクロック１９を動作させ続ける状態は、電源部１６の電源電圧があらかじめ定めた閾値以上の値にまで回復して、ゲートウェイ装置１１が復電するまでの間（ステップＳ１１０のＮＯ）、継続する。電源部１６の電源電圧が前記閾値以上の値にまで回復して、ゲートウェイ装置１１が復電すると（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、ゲートウェイ装置１１は、電源部１６からの各機能ブロックに対する給電が開始されて、起動するとともに（ステップＳ１１１）、電源部二次電池１８とリアルタイムクロック二次電池２０とに対する充電を開始する（ステップＳ１１２）。

ゲートウェイ装置１１が起動すると、信号処理部１２は、光モジュール受信部１４に対して、センタ装置１からの光給電用の光信号によるリアルタイムクロック１９への電力供給を停止させる命令を送出する。該命令を受け取った光モジュール受信部１４は、リアルタイムクロック１９への電力供給を止め、センタ装置１から受信した光信号を電気信号に変換して、信号処理部１２へ送信する動作に復帰する（ステップＳ１１３）。

しかる後、ゲートウェイ装置１１は、センタ装置１に対する光信号の送信動作を再開するために、信号処理部１２は、電源部１６の電源電圧が復帰して復電した状態になったことを示す情報として、通常の光通信用に用いられるアイドル信号パターンの光信号をセンタ装置１に送信する命令を光モジュール送信部１３に対して送出する。該命令を受け取った光モジュール送信部１３は、光信号送信動作を再開し、アイドル信号パターンの光信号をセンタ装置１に対して送信する（ステップＳ１１４）。

センタ装置１は、ゲートウェイ装置１１からアイドル信号パターンの光信号を受信すると、図４Ｂのフローチャートに示すように、光給電を行っていた相手側のゲートウェイ装置１１の電源部１６の電源電圧が正常な状態に復帰したことを示す情報を受け取ったものと判断し、ゲートウェイ装置１１が、復電して、光通信用の光信号の送信動作を再開した状態に移行している状況にあると認識する（ステップＳ２０５）。したがって、ゲートウェイ装置１１に対する光給電の必要がなくなり、センタ装置１からも、光通信用の光信号の送信動作を再開させることが可能になっている。そこで、センタ装置１は、信号処理部２から、その旨を指示する命令を光モジュール送信部３に対して送出する。該命令を受け取った光モジュール送信部３は、ゲートウェイ装置１１に対する光給電用の常時点灯パターンの光信号の送信動作を停止し、通常の光通信用の光信号の送信動作を再開する（ステップＳ２０６）。

（本実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下に記載するような効果が得られる。

第１に、光回線終端装置としての機能を備え、光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置（第１のネットワーク接続装置１Ａ（センタ装置１））が、通常時において光通信用の光信号を伝送するために使用している光ファイバケーブル５０を、そのままの状態で、対向する対向ネットワーク接続装置（第２のネットワーク接続装置１１Ａ（ゲートウェイ装置１１））に対する光給電用の光信号を伝送するために使用して、該対向ネットワーク接続装置に対して給電を行うという仕組みを備えている。さらに、しかる後、該対向ネットワーク接続装置が復電した際には、そのままの状態で、光通信用の光信号を伝送する状態に戻すという仕組みを備えている。而して、光給電用のために光ファイバケーブルを新たに追加する必要がなく、低コスト化、設置スペースの削減、小型化を可能とするという効果を奏することができる。

第２に、光給電用として、前記特許文献１や前記特許文献２の場合とは異なり、直流分を重畳させた光通信用の光信号や光通信の規格に準拠した特定の信号パターンからなるアイドル信号パターンの光信号ではなく、光を常時点灯し続ける常時点灯パターンの光信号を用いることにより、給電を行うという仕組みを備えている。而して、直流分を重畳させた光通信用の光信号やアイドル信号パターンの光信号を用いる場合の光給電に比して、より効率的に、光給電を行うことが可能であり、かつ、より簡潔に、光給電を止めて光通信を行う状態に復帰させることが可能であるので、例えば、より大きな消費電力を必要とする部品に対しても光給電を効果的に行うことができるという効果を奏することができる。

（本発明に係る他の実施形態）
次に、前述した実施形態とは異なる他の実施形態について説明する。

前述した実施形態においては、図１に示したように、光通信用の光信号を伝送するための光ファイバケーブル５０に接続されて光回線終端装置として機能するネットワーク接続装置の一例として、センタ装置１とゲートウェイ装置１１とを用いて説明したが、本発明は、かかるセンタ装置１とゲートウェイ装置１１とに限るものではなく、例えば、ルータ装置等、光ファイバケーブル５０に接続されている如何なる種類のネットワーク接続装置であっても構わない。

また、前述した実施形態においては、ゲートウェイ装置１１において停電等が発生した場合であっても常時動作し続ける必要がある機能ブロックとしてリアルタイムクロック１９を例示したが、本発明は、かかる場合に限るものではなく、例えば、遠隔制御を可能にするネットワーク接続装置におけるアンテナ回路部等、メイン電源となる電源部からの電力供給が無い状態であっても一定の機能を動作し続けることが必要な特定機能ブロックであれば、如何なる機能ブロックを対象としても構わない。つまり、前述した実施形態におけるリアルタイムクロック二次電池のように、メイン電源からの電力供給が途絶した場合に備えて、かかる特定機能ブロックに対して電力を供給するための予備電源として、該特定機能ブロック専用の特定機能ブロック二次電池を備えて構成すれば良い。

また、前述した実施形態においては、光給電の観点から見ると、図１に示したように、センタ装置１が、対向装置のゲートウェイ装置１１に対して光給電を行う光給電側専用の第１のネットワーク接続装置１Ａであり、ゲートウェイ装置１１が、対向装置のセンタ装置１からの光給電を受電する光受電側専用の第２のネットワーク接続装置１１Ａである場合について説明したが、本発明は、かかる場合に限るものではない。例えば、光ファイバケーブル５０に接続されている双方のネットワーク接続装置のいずれも、対向装置側に対する光給電用の機能と対向装置側からの光給電を受電する機能との双方を備えて構成するようにしても構わない。

また、前述した実施形態においては、図５（Ａ）に示したように、光給電用の常時点灯パターンとして、通常時の光通信用の“１”（点灯時）における光信号と同じ出力レベルの光パワーを用いて、光給電側のセンタ装置１（第１のネットワーク接続装置１Ａ）から、光受電側のゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）に対して、光給電を行う場合について説明した。しかし、本発明は、かかる場合に限るものではない。例えば、光給電用の常時点灯パターンとして、通常時の光通信用の“１”（点灯時）における光信号の光パワーの出力レベルよりも大きい光パワーの出力レベルに設定した高光パワー常時点灯パターンを、光給電用として用いるようにしても良い。

図６は、光給電側の第１のネットワーク接続装置１Ａ（センタ装置１）が第２のネットワーク接続装置１１Ａ（ゲートウェイ装置１１）に対して送信する光給電用の信号パターンの図５とは異なる例を示す模式図である。図６においては、光給電用の光信号として、通常時の光通信用の“１”（点灯時）における光信号よりも大きい光パワーの出力レベルの一例として、通常時の光通信用の“１”（点灯時）における光信号の２倍の光パワーの出力レベルに設定した高光パワー常時点灯パターンの光信号を用いる場合を示している。かくのごとく、光給電用の常時点灯パターンとして、通常時の光通信用の光信号の光パワーよりも大きな出力レベルの高光パワー常時点灯パターンを用いることにより、該光給電用の高光パワー常時点灯パターンの光信号を受電する光受電側のゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）においては、単位時間当たりの光給電効率を、前述の実施形態の場合よりもさらに向上させることができる。

なお、光受電側のゲートウェイ装置１１（第２のネットワーク接続装置１１Ａ）における単位時間当たりの光給電効率を改善するために、光給電用として、図５の常時点灯パターンの代わりに、図６に例示するような高光パワー常時点灯パターンを用いる場合、図４Ａ、図４Ｂのフローチャートにおける処理順序については、前述の実施形態と同様で差し支えないが、センタ装置１側のステップＳ２０４とステップＳ２０６との２つの処理ステップにおける処理内容を次の通り変更すれば良い。

すなわち、図４ＢのフローチャートのステップＳ２０４において、センタ装置１の光モジュール送信部３は、光給電用として、光ファイバケーブル５０の光を常時点灯し続ける動作を開始する際に、高光パワー常時点灯パターンの光信号を出力するために、通常時の光通信用の“１”（点灯時）における光信号よりも大きい出力レベルの光パワーの光を常時点灯させるように変更して、ゲートウェイ装置１１に対して光給電を開始するようにする。以降、図４Ａのフローチャートと同じ手順、同じ処理内容で、光給電を行い、しかる後、ゲートウェイ装置１１が復電して、ステップＳ１１４において、通常の光通信用の光信号の送信動作を再開して、通常の光通信用のアイドル信号パターンをセンタ装置１に対して送信するようになる。

そして、センタ装置１は、ゲートウェイ装置１１からの通常の光通信用のアイドル信号パターンを受信すると、図４ＢのステップＳ２０６において、センタ装置１の光モジュール送信部３は、前述の実施形態の処理内容を変更して、ゲートウェイ装置１１に対する光給電用の高光パワー常時点灯パターンの光信号の送信動作を停止し、通常の出力レベルの光パワーに戻して、光通信用の光信号の送信動作を再開するようにすれば良い。

また、前述した実施形態においては、センタ装置１からゲートウェイ装置１１に送信する光信号として、光通信用と光給電用とに関して、同じ波長の光信号を用いている場合を示しているが、本発明は、かかる場合に限るものではない。例えば、図４ＢのフローチャートのステップＳ２０４において、センタ装置１の光モジュール送信部３が、光給電用として、光ファイバケーブル５０の光を常時点灯し続ける動作を開始する際に、センタ装置１からゲートウェイ装置１１に送信する光給電用の光信号を、光通信用の光信号とは異なる波長の光信号に変更するようにしても良い。

一般的に、光通信用の光ファイバケーブル５０として１芯光ケーブルを用いる場合、送信用の光信号の波長と受信用の光信号の波長とは異なっていて、光ファイバケーブル５０には２種類の波長の光信号が伝送される。一例として、例えば、センタ装置１からの送信用の光信号の波長は１，２７０ｎｍであり、センタ装置１への受信用の光信号の波長は１，３３０ｎｍである。したがって、一例として示した波長を用いる場合には、センタ装置１からゲートウェイ装置１１に対して送信する光通信用の光信号と光給電用の光信号とは、前述した実施形態においては、いずれも、１，２７０ｎｍの波長である。

図７は、一般的な光ファイバケーブルにおける光波長の損失特性の一例を示す特性図であり、横軸が光の波長を示し、縦軸が光損失の大きさを示している。図７に示すように、光信号の波長が短いほど、レイリー散乱損失の影響により光損失が大きくなり、逆に、光信号の波長が長いほど、赤外吸収損失の影響により光損失が大きくなっている。したがって、図７に示すような損失特性の光ファイバケーブルを用いている場合には、１，５５０ｎｍ程度の波長が最も損失が少ない波長の光信号であることが分かる。したがって、図７に示すような損失特性の光ファイバケーブルを用いている場合には、センタ装置１からゲートウェイ装置１１に対して送信する光給電用の光信号の波長として、光通信用の光信号の波長１，２７０ｎｍとは異なる１，５５０ｎｍを用いるようにすれば、伝送路である光ファイバケーブル５０における光損失を小さくし、結果的に、ゲートウェイ装置１１においてより効率的に光給電を行うことができる。

かくのごとく、光給電用と光通信用との２つの光信号それぞれの波長を異なる波長とする場合には、図４ＢのフローチャートのステップＳ２０４において、センタ装置１の光モジュール送信部３が、光給電用の光信号を送信しようとする際、センタ装置１からゲートウェイ装置１１に送信する光給電用の光信号としては、光通信用の光信号とは異なる波長の光信号を送信するように変更する。そして、センタ装置１がゲートウェイ装置１１からの通常の光通信用のアイドル信号パターンを受信して、光給電状態から光通信状態に復帰しようとする際には、図４ＢのステップＳ２０６において、センタ装置１の光モジュール送信部３は、ゲートウェイ装置１１に対する光給電用の常時点灯パターンの光信号の送信動作を停止し、通常の光通信用の波長の光信号に戻して、光通信用の光信号の送信動作を再開するように変更すれば良い。

本発明は、光ファイバケーブルを接続したネットワーク接続装置に広く適用することが可能であり、例えば、メディアコンバータおよび光回線終端装置を含むイーサネット機器や、電力供給が無い状態であっても一定の機能の動作を必要とする通信機器、光給電機能を有する機器等に効果的に適用することができる。

以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。

１ センタ装置
１Ａ 第１のネットワーク接続装置
２ 信号処理部
３ 光モジュール送信部
４ 光モジュール受信部
５ ＷＤＭカプラ
６ 電源部
１１ ゲートウェイ装置
１１Ａ 第２のネットワーク接続装置
１２ 信号処理部
１３ 光モジュール送信部
１４ 光モジュール受信部
１５ ＷＤＭカプラ
１６ 電源部
１７ 電源監視部
１８ 電源部二次電池
１９ リアルタイムクロック
２０ リアルタイムクロック二次電池
３１ 通信事業者建物
３２ センタ局データ集計装置
３３ センタ局ハブ
３４ センタ側ローカルインタフェース
３５ ゲートウェイ収容箱
３６ 無線ネットワーク
３７ ゲートウェイアンテナ
３８ ユーザ装置アンテナ
３９ ユーザ建物
４０ ユーザ装置
５０ 光ファイバケーブル
６０ ＭＡＣフレーム(Media Access Control Frame)
６１ インタフレームギャップ
６２ アイドル信号

Claims (10)

1. 光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置において、
   前記光ファイバケーブルにより接続されている対向ネットワーク接続装置から、該対向ネットワーク接続装置における電源部の電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下したことを示す電源電圧低下情報を受信した場合、
   前記光ファイバケーブルを介した光信号の送信動作として、前記対向ネットワーク接続装置に対する光通信用の光信号の送信動作を停止し、前記対向ネットワーク接続装置に対して光給電を行うための光給電用の光信号を送信する送信動作に切り替え、該光給電用の光信号の信号パターンとして、光を常時点灯状態に設定した常時点灯パターンを用いて、前記対向ネットワーク接続装置から光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号が送信されてくるまでの間、前記光給電用の光信号を送信し続ける
   ことを特徴とするネットワーク接続装置。
2. 前記光給電用の光信号を送信していた前記対向ネットワーク接続装置から、前記光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号を受信した場合、
   前記光ファイバケーブルを介した光信号の送信動作として、前記対向ネットワーク接続装置に対して送信していた前記光給電用の光信号の送信動作を停止し、前記対向ネットワーク接続装置に対する光通信用の光信号の送信動作に復帰する
   ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク接続装置。
3. 前記光給電用の光信号の光パワーの出力レベルを、光通信用の光信号における光点灯時の光パワーと同一の出力レベルに設定するか、または、該光通信用の光信号における光点灯時の光パワーよりも大きい出力レベルに設定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク接続装置。
4. 前記光給電用の光信号の波長を、光通信用の光信号における波長と同一の波長に設定するか、または、該光通信用の光信号における波長とは異なる光給電用独自の波長に設定する
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のネットワーク接続装置。
5. 前記対向ネットワーク接続装置は、
   少なくとも、該対向ネットワーク接続装置における前記電源部の電源電圧が前記閾値よりも低下したことを示す前記電源電圧低下情報を、前記光ファイバケーブルを介して送信する動作が完了するまでの期間、該対向ネットワーク接続装置内の各機能ブロックに対して、前記電源部に代わって、電力を供給するための充電電力量を蓄積している電源部二次電池を備え、
   前記電源部の電源電圧が前記閾値よりも低下したことを検出した際に、前記電源部に代わって、前記電源部二次電池から、該対向ネットワーク接続装置内の各機能ブロックに対して電力を供給することにより、前記電源電圧低下情報を、前記光ファイバケーブルを介して送信する動作を行う
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のネットワーク接続装置。
6. 前記対向ネットワーク接続装置は、
   該対向ネットワーク接続装置における前記電源部の電源電圧が前記閾値よりも低下する場合に備えて、前記電源部からの電力供給が途絶した状態であっても、一定の機能を動作し続けることを必要とする特定機能ブロックに対して電力を供給するための予備電源として、該特定機能ブロック専用の特定機能ブロック二次電池を備え、
   前記電源部の電源電圧が前記閾値よりも低下したことを検出した際に、前記電源部に代わって、前記特定機能ブロック二次電池から、前記特定機能ブロックに対して電力を供給することにより、前記一定の機能を動作し続ける
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のネットワーク接続装置。
7. 前記電源部の電源電圧が前記閾値よりも低下した状態にあった前記対向ネットワーク接続装置は、
   前記光ファイバケーブルを介して、前記光給電用の光信号を受信した際に、該光給電用の光信号の光パワーを、電力に変換して、少なくとも、前記特定機能ブロックに対して給電する
   ことを特徴とする請求項６に記載のネットワーク接続装置。
8. 前記電源部の電源電圧が前記閾値よりも低下した状態にあった前記対向ネットワーク接続装置は、
   該対向ネットワーク接続装置における前記電源部の電源電圧が前記閾値以上に回復した際に、再起動を行い、
   前記光給電用の光信号の受信動作から通常の光通信用の光信号の送受信動作に復帰するために、前記光ファイバケーブルを介して、光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号を送信する動作を開始する
   ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のネットワーク接続装置。
9. 光信号を伝送する光ファイバケーブルを接続した構成からなるネットワーク接続装置の電力を給電するネットワーク接続装置給電方法であって、
   前記光ファイバケーブルにより接続されている対向ネットワーク接続装置から、該対向ネットワーク接続装置における電源部の電源電圧があらかじめ定めた閾値よりも低下したことを示す電源電圧低下情報を受信した場合、
   前記光ファイバケーブルを介した光信号の送信動作として、前記対向ネットワーク接続装置に対する光通信用の光信号の送信動作を停止し、前記対向ネットワーク接続装置に対して光給電を行うための光給電用の光信号を送信する送信動作に切り替え、該光給電用の光信号の信号パターンとして、光を常時点灯状態に設定した常時点灯パターンを用いて、前記対向ネットワーク接続装置から光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号が送信されてくるまでの間、前記光給電用の光信号を送信し続ける
   ことを特徴とするネットワーク接続装置給電方法。
10. 前記光給電用の光信号を送信していた前記対向ネットワーク接続装置から、前記光通信用のアイドル信号パターンからなる光信号を受信した場合、
    前記光ファイバケーブルを介した光信号の送信動作として、前記対向ネットワーク接続装置に対して送信していた前記光給電用の光信号の送信動作を停止し、前記対向ネットワーク接続装置に対する光通信用の光信号の送信動作に復帰する
    ことを特徴とする請求項９に記載のネットワーク接続装置給電方法。

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