JP6808097B2 - 親局装置および波長割り当て方法 - Google Patents

Description

本発明は、光通信システムの親局装置および波長割り当て方法に関する。

近年、スマートフォンに代表される高機能モバイル端末の増加および高速化に伴い、移動通信トラヒックは急増している。２０１４年には第４世代移動通信システムであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）−Ａｄｖａｎｃｅｄの商用サービスが開始され、通信容量の拡大などが行われたが、更なる大容量化、低遅延化、サービスを利用する端末の増加に対応するために、第５世代移動通信システム（５Ｇ：５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の実現が求められている。５Ｇ向けの光収容システムでは多数の基地局を経済的に収容可能なＴＷＤＭ−ＰＯＮ（Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）構成が有効である。

ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムでは親局装置であるＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と子局装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を１対多で接続し、複数の上り方向、下り方向の波長の組を通信に使用する（例えば、特許文献１参照）。ＯＬＴは、それぞれが固定の波長の光を送受信する複数台のＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｕｎｉｔ）を備える。また、ＯＬＴによる管理の負荷を低減するために、各ＯＮＵは、送受信する光の波長を変更することが可能なチューナブルな送受信器を備える。１台のＯＳＵに複数のＯＮＵの通信が収容可能である。すなわち、１台のＯＳＵに対して複数のＯＮＵを割り当て、複数のＯＮＵが共通のＯＳＵとの間で光信号を送受信することが可能である。

また、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいては、地球温暖化を背景に、トラヒックが無いときにＯＮＵをパワーダウンさせるＯＮＵスリープ（省電力制御プロトコル）が規定されている。具体的には、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおいて、決められた条件を満たした場合、ＯＮＵが、光送信器および光受信器を数十ミリ程度の間起動し、光送信器および光受信器を数百ミリ程度の間停止させることを繰り返すスリープ状態に移行する。

また、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムのＯＬＴは、収容している各ＯＮＵの通信の状態を監視し、１台のＯＳＵに割り当てられた各ＯＮＵによるトラヒックの合計値がしきい値を超える場合、１台以上のＯＮＵの割り当て先のＯＳＵを変更する。このＯＮＵの割り当て先を変更する動作は波長切り替えとも呼ばれる。スリープ状態ではない通常状態のＯＮＵが波長切り替えを行うと、送受信するフレームに遅延が生じる。このため、ＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムでは、ＯＮＵの波長切り替え実施回数を少なくすることが重要となる。

特開２０１５−１８６２２２号公報

特許文献１に記載の発明では、あるＯＳＵに割り当てられているＯＮＵの中の一部のＯＮＵについて波長切り替えを行う必要がある場合、スリープ状態のＯＮＵを波長切り替えの対象として優先的に選択する。これにより、通常状態のＯＮＵである稼働中のＯＮＵで波長切り替えが発生する回数の増加を抑える。しかしながら、波長を切り替えた先のＯＳＵにおいてＯＮＵがスリープ状態から稼働状態に復帰したときに、このＯＳＵに割り当てられた各ＯＮＵによるトラヒックの合計値がしきい値を超えて波長切り替えが必要となり、その結果、稼働中のＯＮＵの波長切り替えが発生する場合があるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、稼働状態の子局装置で波長切り替えが発生する回数の増加を抑えることが可能な親局装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる親局装置は、それぞれが異なる波長の光信号を子局装置との間で送受信する複数の光送受信部と、複数の光送受信部の各々に割り当てられている子局装置が利用した帯域の情報である利用帯域情報を子局装置ごとに取得する帯域情報取得部と、を備える。また、親局装置は、複数の光送受信部の各々に割り当てられている子局装置の中の１つ以上について割り当て先の光送受信部を変更するときにスリープ状態の子局装置が存在する場合、スリープ状態の子局装置の利用帯域情報については、スリープ状態の子局装置が通常状態のときに帯域情報取得部が取得した利用帯域情報を使用して新たな割り当て先の光送受信部を決定する制御部、を備える。

本発明にかかる親局装置は、稼働状態の子局装置で波長切り替えが発生する回数の増加を抑えることができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態にかかる光通信システムの構成例を示す図 実施の形態にかかる光通信システムの動作の一例を示す図 実施の形態にかかる帯域情報格納部の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態にかかるＯＬＴの動作の一例を示すフローチャート 実施の形態にかかるＯＬＴが起床要求メッセージを受信した場合の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態にかかる光通信システムにおける波長切り替え動作の具体例を説明するための第１の図 実施の形態にかかる光通信システムにおける波長切り替え動作の具体例を説明するための第２の図 実施の形態にかかる光通信システムにおける波長切り替え動作の具体例を説明するための第３の図 実施の形態にかかるＯＬＴを実現するハードウェアの一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる親局装置および波長割り当て方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる光通信システムの構成例を示す図である。実施の形態１にかかる光通信システムはＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムであり、親局装置であるＯＬＴ１と、複数の子局装置であるＯＮＵ２とを備える。複数のＯＮＵ２のそれぞれは、光ファイバおよび光スプリッタで構成された光伝送路を介してＯＬＴ１に接続される。なお、各ＯＮＵ２は同一構成である。図１では、複数のＯＮＵ２の中の１台の構成のみを記載している。以下の説明では、ＯＬＴ１から各ＯＮＵ２に向かう方向を下り方向とし、ＯＬＴ１が各ＯＮＵ２へ送信するデータフレームを下りデータフレームと称する場合がある。また、各ＯＮＵ２からＯＬＴ１に向かう方向を上り方向とし、各ＯＮＵ２がＯＬＴ１へ送信するデータフレームを上りデータフレームと称する場合がある。

各ＯＮＵ２は、下りデータフレームの受信および上りデータフレームの送信の双方が発生しない状態が継続している場合にＯＬＴ１からスリープ状態への移行が許可されると、スリープ状態に移行する。スリープ状態は、ＯＬＴ１との間で光信号を送受信する動作を一定時間停止することにより消費電力を抑える状態である。スリープ状態のＯＮＵ２は、光信号の送受信を停止する第１の状態と、光信号の送受信が可能な第２の状態とを繰り返す。スリープ状態のＯＮＵ２は、第２の状態となったときに、スリープ状態を終了する条件が満たされたか否かを確認し、条件が満たされない場合は第１の状態となり、条件が満たされた場合は第１の状態とはならずに、スリープ状態を終了して通常状態に復帰する。通常状態は、ＯＬＴ１との間でデータフレームを含む光信号の送受信が可能な状態、すなわち稼働状態である。ＯＮＵ２がスリープ状態を終了する条件としては、例えば、スリープ状態のＯＮＵ２へ送信する下りデータがＯＬＴ１で発生した場合、スリープ状態のＯＮＵ２で上りデータが発生した場合、などが該当する。

ＯＬＴ１の構成について説明する。ＯＬＴ１は、ＳＮＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１１と、ＯＳＵ１２₁〜１２₄と、ＰＯＮ制御部１３と、ＯＮＵスリープ制御部１４と、波長情報格納部１５と、ＯＳＵスリープ制御部１６と、帯域情報格納部１７と、光合分波器１８とを備える。

ＳＮＩ１１は、図示を省略したサービスネットワークに接続され、サービスネットワークとの間で通信を行う。ＳＮＩ１１は、受信器１１１、受信帯域測定部１１２、受信バッファ１１３、送信器１１４、送信帯域測定部１１５および送信バッファ１１６を備える。

受信器１１１は、サービスネットワークに接続されている他の通信装置から信号を受信する。受信帯域測定部１１２は、サービスネットワークとの間の受信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりのサービスネットワークからのデータ受信量を測定する。受信バッファ１１３は、受信器１１１がサービスネットワークから受信したデータフレームを一時的に保持する。送信器１１４は、サービスネットワークに接続されている他の通信装置へ信号を送信する。送信帯域測定部１１５は、サービスネットワークとの間の送信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりのサービスネットワークへのデータ送信量を測定する。送信バッファ１１６は、送信器１１４がサービスネットワークへ送信するデータフレームを一時的に保持する。なお、受信帯域測定部１１２は受信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部１３およびＯＮＵスリープ制御部１４に出力し、送信帯域測定部１１５は送信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部１３およびＯＮＵスリープ制御部１４に出力する。

ＯＳＵ１２₁〜１２₄は、それぞれが異なる波長の光信号をＯＮＵ２との間で送受信する光送受信部である。ＯＳＵ１２₁〜１２₄は、取り扱う波長がそれぞれ異なるが、内部構成は同一である。図１では、ＯＳＵ１２₁の内部構成について記載し、ＯＳＵ１２₂〜１２₄の内部構成の記載は省略している。ここでは、ＯＳＵ１２₁について説明を行う。なお、以下の説明では、ＯＳＵ１２₁〜１２₄をまとめて、複数のＯＳＵ１２、各ＯＳＵ１２などと記載する場合がある。

ＯＳＵ１２₁は、送信バッファ１２１、送信帯域測定部１２２、光送信器１２３、受信バッファ１２４、受信帯域測定部１２５および光受信器１２６を備える。

送信バッファ１２１は、光送信器１２３がＯＮＵ２へ送信するデータフレームを一時的に保持する。

送信帯域測定部１２２は、各ＯＮＵ２との間の送信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりの各ＯＮＵ２へのデータ送信量を測定する。送信帯域測定部１２２は、ＯＮＵ２ごとに、送信帯域を測定する。例えば、ＯＳＵ１２₁に割り当てられているＯＮＵ２が３台存在する場合、送信帯域測定部１２２は、３台のＯＮＵ２のそれぞれについて、送信帯域を測定する。送信帯域測定部１２２は、例えば、割り当てられている各ＯＮＵ２へＰＯＮ制御部１３が送信するデータフレームの数を測定し、予め定められた一定時間あたりに送信したデータフレームの数に基づいてＯＮＵ２ごとの送信帯域を計算する。送信帯域測定部１２２は、送信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４および帯域情報格納部１７に出力する。

光送信器１２３は、送信バッファ１２１から出力されるデータフレームを予め定められた波長の光信号を変換してＯＮＵ２へ送信する。

受信バッファ１２４は、光受信器１２６がＯＮＵ２から受信したデータフレームを一時的に保持する。

受信帯域測定部１２５は、各ＯＮＵ２との間の受信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりの各ＯＮＵ２からのデータ受信量を測定する。受信帯域測定部１２５は、ＯＮＵ２ごとに、受信帯域を測定する。受信帯域測定部１２５は、例えば、割り当てられている各ＯＮＵ２から受信するデータフレームの数を測定し、予め定められた一定時間あたりに受信したデータフレームの数に基づいてＯＮＵ２ごとの受信帯域を計算する。受信帯域測定部１２５は、受信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４および帯域情報格納部１７に出力する。

光受信器１２６は、予め定められた波長の光信号をＯＮＵ２から受信し、データフレームに変換する。

なお、送信帯域測定部１２２および受信帯域測定部１２５は、複数のＯＳＵ１２の各々に割り当てられているＯＮＵ２が利用した帯域の情報を子局装置ごとに取得する帯域情報取得部を構成する。ここでの「ＯＮＵ２が利用した帯域の情報」とは、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の送信帯域および受信帯域を示す情報である。

ＰＯＮ制御部１３は、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ２との間の通信を制御する。ＰＯＮ制御部１３が行う動作には、各ＯＮＵ２に帯域を割り当てる動作、ＳＮＩ１１経由で他の通信装置から受信したフレームをＯＳＵ１２経由でＯＮＵ２へ送信する動作、ＯＳＵ１２経由でＯＮＵ２から受信したフレームをＳＮＩ１１経由で他の通信装置へ送信する動作が含まれる。ＰＯＮ制御部１３は、各ＯＮＵ２に帯域を割り当てる動作では、ＯＬＴ１が保持している各ＯＮＵ２宛の下りデータのデータ量と、各ＯＮＵ２が保持している上りデータのデータ量とに基づいて、各ＯＮＵ２に対して動的に帯域を割り当てる。また、ＰＯＮ制御部１３が行う動作には、複数のＯＳＵ１２の各々に割り当てられている各ＯＮＵ２に対して割り当て先のＯＳＵ１２の変更を指示する動作なども含まれる。ＰＯＮ制御部１３がＯＮＵ２に対して割り当て先のＯＳＵ１２の変更を指示する動作は、波長切り替えを指示する動作である。

ＯＮＵスリープ制御部１４は、予め定められた条件を満たした状態のＯＮＵ２からスリープ状態への移行の要求を受けた場合、要求元のＯＮＵ２に対してスリープ状態への移行を許可する応答を行い、要求元のＯＮＵ２をスリープ状態に移行させる。ここでの「予め定められた条件」としては、例えば、過去の一定の時間にわたってＯＬＴ１と要求元のＯＮＵ２との間でデータフレームの送受信が発生していない場合が該当する。ＯＮＵスリープ制御部１４は、各ＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２から出力される送信帯域および各ＯＳＵ１２の受信帯域測定部１２５から出力される受信帯域に基づいて、要求元のＯＮＵ２との間でデータフレームの送受信が発生していないか否かを判定する。ＯＮＵスリープ制御部１４は、ＯＮＵ２をスリープ状態に移行させた場合、スリープ状態に移行させたＯＮＵ２を帯域情報格納部１７およびＯＳＵスリープ制御部１６に通知する。なお、ＯＮＵスリープ制御部１４は、ＯＮＵ２からの要求の受信および応答の送信をＰＯＮ制御部１３経由で行う。

波長情報格納部１５は、各ＯＮＵ２に対する波長の割り当て状態の情報、すなわち、複数のＯＮＵ２のそれぞれがどのＯＳＵ１２に割り当てられているかを示す情報を保持する。波長情報格納部１５が保持する情報はＰＯＮ制御部１３により更新される。波長情報格納部１５は、例えば、各ＯＮＵ２と波長との対応関係が登録される波長割当てテーブルを保持する。

ＯＳＵスリープ制御部１６は、スリープさせることが可能なＯＳＵ１２が存在する場合、ＯＳＵ１２をスリープ状態に移行させる。例えば、ＯＳＵスリープ制御部１６は、ＯＮＵ２が割り当てられていないＯＳＵ１２が存在する場合、このＯＳＵ１２をスリープ状態に移行させる。スリープ状態のＯＳＵ１２は、ＯＳＵスリープ制御部１６から通常状態への復帰指示を受けるまで、光信号の送受信動作を停止する。スリープ状態のＯＳＵ１２は、スリープ状態のＯＮＵ２とは異なり、スリープ状態のときに光信号の送受信が可能な状態に一時的に移行することはしない。

帯域情報格納部１７は、各ＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２における送信帯域の測定結果および受信帯域測定部１２５における受信帯域の測定結果のうち、通常状態のＯＮＵ２との間の送信帯域の測定結果および受信帯域の測定結果を保持する。帯域情報格納部１７は、スリープ状態のＯＮＵ２との間の送信帯域の測定結果および受信帯域の測定結果については破棄する。帯域情報格納部１７は、例えば、各ＯＮＵ２と送信帯域および受信帯域の測定結果との対応関係が登録される利用帯域テーブルを保持し、通常状態のＯＮＵ２との間の送信帯域および受信帯域の測定結果を受け取ると利用帯域テーブルに登録する。利用帯域テーブルには、帯域情報格納部１７が受け取った測定結果が追加登録される。すなわち、利用帯域テーブルには、帯域情報格納部１７が受け取った最新の測定結果だけではなく、過去に受け取った測定結果も登録された状態となる。各ＯＮＵ２がスリープ状態か否かはＯＮＵスリープ制御部１４から帯域情報格納部１７に通知される。例えば、ＯＬＴ１に接続済みの複数のＯＮＵ２にＯＮＵ２Ａ、ＯＮＵ２ＢおよびＯＮＵ２Ｃが含まれ、帯域情報格納部１７は、ＯＮＵスリープ制御部１４からＯＮＵ２Ｂがスリープ状態である旨の通知を受けた状態であるものとする。この状態において、帯域情報格納部１７は、ＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２からＯＮＵ２Ａ、ＯＮＵ２ＢおよびＯＮＵ２Ｃの各々についての送信帯域（送信帯域の測定結果）の通知を受け、ＯＳＵ１２の受信帯域測定部１２５からＯＮＵ２Ａ、ＯＮＵ２ＢおよびＯＮＵ２Ｃの各々についての受信帯域（受信帯域の測定結果）を受け取ると、ＯＮＵ２Ａについての送信帯域および受信帯域と、ＯＮＵ２Ｃについての送信帯域および受信帯域とを保持し、ＯＮＵ２Ｂについての送信帯域および受信帯域については破棄する。帯域情報格納部１７は、送信帯域測定部１２２および受信帯域測定部１２５による測定結果を示す情報である利用帯域情報のうち、通常状態のＯＮＵ２についての利用帯域情報を保持する。

光合分波器１８は、各ＯＳＵ１２から波長がそれぞれ異なる光信号が入力されると、入力された各光信号を多重化して各ＯＮＵ２に向けて出力する。また、光合分波器１８は、各ＯＮＵ２から出力された光信号が光スプリッタを介して入力されると、多重化された状態の光信号を分離し、分離後の各光信号を対応するＯＳＵ１２へ出力する。

ＯＮＵ２の構成について説明する。ＯＮＵ２は、ＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２１と、ＰＯＮ制御部２２と、スリープ制御部２３と、送信バッファ２４と、送信帯域測定部２５と、光送信器２６と、受信バッファ２７と、受信帯域測定部２８と、光受信器２９と、光合分波器３０とを備える。

ＵＮＩ２１は、図示を省略した加入者端末と接続され、加入者端末との間で通信を行う。ＵＮＩ２１に接続される加入者端末は複数の場合もある。ＵＮＩ２１は、受信器２１１、受信帯域測定部２１２、受信バッファ２１３、送信器２１４、送信帯域測定部２１５および送信バッファ２１６を備える。

受信器２１１は、ＵＮＩ２１に接続している各加入者端末から信号を受信する。受信帯域測定部２１２は、各加入者端末との間の受信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりの各加入者端末からのデータ受信量を測定する。受信バッファ２１３は、受信器２１１が各加入者端末から受信したデータフレームを一時的に保持する。送信器２１４は、ＵＮＩ２１に接続している各加入者端末へ信号を送信する。送信帯域測定部２１５は、各加入者端末との間の送信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりの各加入者端末へのデータ送信量を測定する。送信バッファ２１６は、送信器２１４が各加入者端末へ送信するデータフレームを一時的に保持する。なお、受信帯域測定部２１２は受信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部２２およびスリープ制御部２３に出力し、送信帯域測定部２１５は送信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部２２およびスリープ制御部２３に出力する。

ＰＯＮ制御部２２は、ＯＮＵ２とＯＬＴ１との間の通信を制御する。ＰＯＮ制御部２２が行う動作には、ＵＮＩ２１経由で加入者端末から受信したフレームをＯＬＴ１へ送信する動作、ＯＬＴ１から受信したフレームをＵＮＩ２１経由で加入者端末へ送信する動作が含まれる。また、ＰＯＮ制御部２２が行う動作には、ＯＬＴ１からの指示に従い割り当て先のＯＳＵ１２を変更する動作、すなわち、ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３が指示するＯＳＵ１２に対応する波長の光信号の送受信が可能となるように光送信器２６および光受信器２９の設定を変更する動作が含まれる。

スリープ制御部２３は、予め定められた条件を満たした場合、スリープ状態への移行の要求をＯＬＴ１に対して行い、スリープ状態への移行が許可されると、スリープ状態に対応する動作を光送信器２６および光受信器２９が行うよう制御する。光送信器２６および光受信器２９は、スリープ状態に対応する動作では、光信号の送受信停止動作と送受信停止を一時的に解除する動作とを繰り返す。送受信停止を一時的に解除するタイミングはＯＬＴ１により指定される。ここで、上記の「予め定められた条件」としては、例えば、過去の一定の時間にわたってＯＬＴ１との間でデータフレームの送受信が発生していない場合が該当する。この場合、スリープ制御部２３は、ＯＬＴ１との間でデータフレームの送受信が発生していない状態が一定時間継続すると、スリープ要求メッセージをＯＬＴ１へ送信してスリープ状態への移行を要求する。なお、スリープ制御部２３は、スリープ要求メッセージの送信およびスリープ要求メッセージに対する応答メッセージの受信をＰＯＮ制御部２２経由で行う。

送信バッファ２４は、光送信器２６がＯＬＴ１へ送信するデータフレームを一時的に保持する。送信帯域測定部２５は、ＯＬＴ１との間の送信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりのＯＬＴ１へのデータ送信量を測定する。光送信器２６は、ＰＯＮ制御部２２により設定された波長の光信号を生成してＯＬＴ１へ送信する。受信バッファ２７は、光受信器２９がＯＬＴ１から受信したデータフレームを一時的に保持する。受信帯域測定部２８は、ＯＬＴ１との間の受信帯域、すなわち、予め定められた一定時間あたりのＯＬＴ１からのデータ受信量を測定する。光受信器２９は、ＰＯＮ制御部２２により設定された波長の光信号を受信する。なお、送信帯域測定部２５は送信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部２２およびスリープ制御部２３に出力し、受信帯域測定部２８は受信帯域の測定結果をＰＯＮ制御部２２およびスリープ制御部２３に出力する。

光合分波器３０は、光送信器２６から入力される光信号をＯＬＴ１に向けて出力するとともに、ＯＬＴ１から入力される光信号を光受信器２９へ出力する。

つづいて、図１に示した光通信システムの動作、具体的には、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の通信動作について説明を行う。

図２は、実施の形態にかかる光通信システムの動作の一例を示す図である。説明を簡単化するため、図２に示す例ではＯＬＴ１からＯＮＵ２へのデータフレームの送信は発生しないものとする。図２に示したＯＳＵ＃１〜ＯＳＵ＃４は、図１に示したＯＳＵ１２₁〜ＯＳＵ１２₄に対応する。

まず、ＯＬＴ１は、リンクが確立していない状態のＯＮＵ２である未接続のＯＮＵ２を発見し、発見したＯＮＵ２との間でリンクを確立するための手続きであるディスカバリの手続きを実行してＯＮＵ２の登録を行う（ステップＳ１）。

ここで、ＯＬＴ１は、リンクが確立していない状態のＯＮＵ２である未接続のＯＮＵ２を発見する動作を定期的に実行し、未接続のＯＮＵ２を検出すると登録処理を行う。登録処理には、ＯＬＴ１が発見した未接続のＯＮＵ２との間で時刻同期を行う処理、ＯＬＴ１と発見した未接続のＯＮＵ２との間で送受信される信号の伝送遅延時間を測定する処理、発見した未接続のＯＮＵ２に対して割り当てる波長すなわちＯＮＵ２の割り当て先のＯＳＵを決定する処理、などが含まれる。

ディスカバリの手続きが終了すると、ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１と通信可能な状態となり、加入者端末から上りデータを受信すると、ＯＬＴ１へデータフレームを送信する（ステップＳ２）。ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１へのデータフレームの送信が終了した後、データフレームの送受信が予め定められた時間ｔ_mの間発生しない場合、スリープ状態に移行するために、スリープ要求メッセージを送信する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、ＯＮＵ２のスリープ制御部２３が、送信帯域測定部２５から出力される送信帯域および受信帯域測定部２８から出力される受信帯域の双方が予め定められた時間ｔ_mの間０の場合、スリープ要求メッセージを発行し、ＰＯＮ制御部２２経由でＯＬＴ１へ送信する。

ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２からデータフレームを受信すると、ＯＮＵ２との間の受信帯域を帯域情報格納部１７に格納されている利用帯域テーブルに記録する。また、ＯＬＴ１は、スリープ要求メッセージを受信すると、帯域情報格納部１７に格納されている利用帯域テーブルに登録されている情報に基づいて、波長切り替えが必要か否かを判定する。図２の例では、ＯＬＴ１は、波長切り替えが必要と判断し、さらに、ＯＮＵ２の割り当て先をＯＳＵ＃２に変更すると判断して波長切り替えを実施する（ステップＳ４）。

ここで、ＯＬＴ１の帯域情報格納部１７が、ＯＮＵ２との間の受信帯域および送信帯域の測定結果を利用帯域テーブルに登録する動作について説明する。

図３は、実施の形態にかかる帯域情報格納部１７の動作の一例を示すフローチャートである。帯域情報格納部１７は、各ＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２および受信帯域測定部１２５から測定結果を受け取るタイミングになると図３に示したフローチャートに従った動作を実行する。

帯域情報格納部１７は、まず、パラメータｉを０に設定し（ステップＳ１１）、ＯＮＵ［ｉ］が起床中か否かすなわち通常状態か否かを確認する（ステップＳ１２）。ＯＮＵ［ｉ］が起床中ではなくスリープ状態の場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、帯域情報格納部１７は、パラメータｉをインクリメントし（ステップＳ１４）、ｉ＝ＯＮＵ数であるか否か、すなわち、ＯＬＴ１に接続している全てのＯＮＵ２について処理を実行したか否かを確認する（ステップＳ１５）。帯域情報格納部１７は、ｉ＝ＯＮＵ数の場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、動作を終了し、ｉ＝ＯＮＵ数ではない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１２に戻る。

帯域情報格納部１７は、ＯＮＵ［ｉ］が起床中の場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＯＮＵ［ｉ］の利用帯域、すなわち、ＯＬＴ１とＯＮＵ［ｉ］との間の送信帯域および受信帯域の測定結果を利用帯域テーブルに格納する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、帯域情報格納部１７は、利用帯域およびＯＮＵ［ｉ］の識別情報を利用帯域テーブルに格納する。このとき、帯域情報格納部１７は、時刻情報も一緒に利用帯域テーブルに格納してもよい。

図２の説明に戻り、ＯＬＴ１は、ステップＳ４を実行して波長を切り替えた後、ＯＮＵ２の新たな割り当て先のＯＳＵ＃２を介してスリープ許可メッセージを送信する（ステップＳ５）。ＯＮＵ２は、スリープ許可メッセージを受信すると、スリープ応答メッセージを送信してスリープ状態となる（ステップＳ６）。その後、ＯＮＵ２は、加入者端末から上りデータを受信すると、ＯＬＴ１へ起床要求メッセージを送信し（ステップＳ７）、起床要求メッセージを受信したＯＬＴ１は起床許可メッセージをＯＮＵ２へ送信する（ステップＳ８）。ＯＮＵ２は、起床許可メッセージを受信すると、スリープ状態から起床してデータフレームを送信する（ステップＳ９）。

つづいて、ＯＬＴ１が図２に示したステップＳ３でＯＮＵ２からスリープ要求メッセージを受信した場合の動作の詳細について説明する。

ＯＮＵ２のスリープ制御部２３から送信されたスリープ要求メッセージは、ＯＬＴ１で受信されると、ＰＯＮ制御部１３を経由してＯＮＵスリープ制御部１４に受け渡される。

ＯＮＵスリープ制御部１４は、スリープ要求メッセージの送信元のＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２から出力された送信帯域および受信帯域測定部１２５から出力された受信帯域に基づいて、スリープ要求を受け入れるか否かを判断する。ＯＮＵスリープ制御部１４は、スリープ要求メッセージの送信元のＯＮＵ２との間の送信帯域および受信帯域の双方が時間ｔ_mの間０である場合、スリープ要求を受け入れ、スリープ許可メッセージを発行してＰＯＮ制御部１３へ出力する。

ＰＯＮ制御部１３は、ＯＮＵスリープ制御部１４からスリープ許可メッセージを受け取ると、スリープ許可メッセージをＯＮＵ２へ送信する前に、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２について波長切り替えが必要か否かを判定する。ＰＯＮ制御部１３は、波長切り替えが必要ないと判断すると、スリープ許可メッセージをＯＮＵ２へ送信する。一方、波長切り替えが必要と判断した場合、ＰＯＮ制御部１３は、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２に対して波長切り替えを指示し、波長切り替えが完了した後にスリープ許可メッセージを送信する。ＰＯＮ制御部１３は、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２から出力された送信帯域および受信帯域測定部１２５から出力された受信帯域に基づいて、波長切り替えが必要か否かを判断する。具体的には、ＰＯＮ制御部１３は、以下の式（１）が成り立つ場合、波長切り替えが必要ないと判断する。

“（ＯＳＵ［ｊ］に現在割り当てられている通常状態のＯＮＵの送信帯域＋スリープ状態のＯＮＵの起床時の送信帯域）≦閾値Ａ”
かつ、
“（ＯＳＵ［ｊ］に現在割り当てられている通常状態のＯＮＵの受信帯域＋スリープ状態のＯＮＵの起床時の受信帯域）≦閾値Ａ”
…（１）

式（１）におけるＯＳＵ［ｊ］はスリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２を示す。図１に示した構成の場合、ｊ＝０，１，２，３である。式（１）における「スリープ状態のＯＮＵ」には、実際にスリープ状態となっているＯＮＵ２に加えて、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２（これからスリープ状態となるＯＮＵ２）が含まれる。式（１）における「閾値Ａ」は、例えば、ＯＳＵが送受信できる帯域の最大値の８割に設定してもよい。

ＰＯＮ制御部１３は、式（１）における「通常状態のＯＮＵの送信帯域」および「通常状態のＯＮＵの受信帯域」として、現在の値、すなわち、受信帯域測定部１２５および送信帯域測定部１２２から最後に出力された値を使用してもよいし、帯域情報格納部１７が保持している値を使用してもよい。帯域情報格納部１７が保持している値を使用する場合、ＰＯＮ制御部１３は、現在から一定時間前までの間における測定結果の平均値を使用してもよいし、現在から過去の一定数の測定結果の平均値を使用してもよい。この場合、ＰＯＮ制御部１３は、平均値を算出する際、過去より現在に近い値を重く見る加重平均を行ってもよい。

また、ＰＯＮ制御部１３は、「スリープ状態のＯＮＵの起床時の送信帯域」および「スリープ状態のＯＮＵの起床時の受信帯域」として、帯域情報格納部１７が保持している値を使用する。ＰＯＮ制御部１３は、帯域情報格納部１７が保持している値の中の最新の値を使用してもよいし、現在から一定時間前までの間における測定結果の平均値などを使用してもよい。ＰＯＮ制御部１３は、平均値を算出する際、過去より現在に近い値を重く見る加重平均を行ってもよい。ここで、帯域情報格納部１７が保持している値は、各ＯＮＵ２が実際に使用した送信帯域および受信帯域の測定結果であり、各ＯＮＵ２がスリープ状態から通常状態に復帰した時に使用する送信帯域および受信帯域と関連性があると考えられる。そのため、本実施の形態では、帯域情報格納部１７が保持している値、または、その平均値を、各ＯＮＵ２が通常状態に復帰した時に使用する帯域の推定値としてＰＯＮ制御部１３が使用する。上記の式（１）では、スリープ状態のＯＮＵ２およびこれからスリープ状態となるＯＮＵ２が通常状態に復帰した時に使用する帯域の推定値と、通常状態のＯＮＵ２が使用する帯域との合計値を算出し、合計値を閾値Ａと比較している。式（１）が成り立つか否かを確認することにより、ＯＳＵ［ｊ］に割り当てられているスリープ状態のＯＮＵ２およびこれからスリープ状態となるＯＮＵ２が通常状態に復帰した時にＯＳＵ［ｊ］で波長切り替えが必要となるか否かを予測できる。

ＰＯＮ制御部１３は、波長切り替えが必要と判断した場合、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２の波長を切り替えることが可能か否かを確認し、切り替えることが可能な場合、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２に対して波長切り替えを指示する。ＰＯＮ制御部１３は、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２以外のＯＳＵ１２の中に使用可能な帯域に余裕があるものが存在する場合、波長切り替えが可能と判断する。使用可能な帯域に余裕があるＯＳＵ１２とは、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２の新たな割り当て先とすることが可能なＯＳＵ１２である。別の表現を用いれば、使用可能な帯域に余裕があるＯＳＵ１２とは、スリープ許可メッセージの送信先のＯＮＵ２を新たに割り当て、このＯＮＵ２が起床した場合でも、割り当てられている全てのＯＮＵ２が使用する送信帯域および受信帯域のそれぞれの合計値が上記の閾値Ａ以下の状態を維持できるＯＳＵ１２である。ＰＯＮ制御部１３は、使用可能な帯域に余裕があるＯＳＵ１２が複数存在する場合、例えば、割り当てられている各ＯＮＵ２の送信帯域の合計値および受信帯域の合計値が最も小さいＯＳＵ１２を新たな割り当て先とする。使用可能な帯域に余裕がある複数のＯＳＵ１２の中にスリープ状態のＯＳＵ１２が存在する場合、ＰＯＮ制御部１３は、スリープ状態のＯＳＵ１２を新たな割り当て先の候補から除外してスリープ状態を維持させるようにしてもよい。

ＯＮＵ２は、スリープ要求メッセージをＯＬＴ１へ送信後、波長切り替え指示を受けた場合、波長切り替えを行う。具体的には、ＯＮＵ２は、波長切り替え指示が示す波長の光の送信および受信を行うよう、光送信器２６および光受信器２９の設定を変更する。ＯＮＵ２は、スリープ許可メッセージを受信した場合、スリープ状態に移行する。ＯＮＵ２が波長切り替えを行う場合のＯＬＴ１およびＯＮＵ２の動作は、従来のＴＷＤＭ−ＰＯＮシステムにおける波長切り替え動作と同様であるため、詳しい説明については省略する。

図４は、実施の形態にかかるＯＬＴ１の動作の一例を示すフローチャートである。図４に示したフローチャートは、ＯＬＴ１による波長切り替え制御の手順を示しており、ＯＮＵ２がスリープ状態に移行する際の波長切り替え制御の手順も含んでいる。

ＯＬＴ１は、後述するステップＳ４１〜Ｓ４４の処理を前回実行してから一定時間が経過した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、各ＯＳＵ１２の利用帯域の総量を算出する（ステップＳ４１）。具体的には、ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３が、ＯＳＵ１２₁〜１２₄のそれぞれについて、割り当てられている各ＯＮＵ２の送信帯域の合計値および受信帯域の合計値を算出する。次に、ＰＯＮ制御部１３が、波長切り替えが必要なＯＮＵ２が存在するか否か、すなわち、ＯＮＵ２の割り当て変更が必要なＯＳＵ１２があるか否かを確認する（ステップＳ４２）。ＰＯＮ制御部１３は、ステップＳ４１で算出した送信帯域の合計値および受信帯域の合計値を、上述した式（１）における閾値Ａと同一の閾値Ａと比較し、「送信帯域の合計値≦閾値Ａかつ受信帯域の合計値≦閾値Ａ」という条件を満たさないＯＳＵ１２が存在する場合、ＯＮＵ２の割り当て変更が必要なＯＳＵ１２があると判断する。ＯＮＵ２の割り当て変更が必要なＯＳＵ１２がある場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、ＰＯＮ制御部１３は、ＯＮＵ２の割り当てを変更する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３において、ＰＯＮ制御部１３は、上記条件を満たさないＯＳＵ１２に割り当てられているＯＮＵ２の１台以上の割り当て先を、上記条件を満たしているＯＳＵ１２に変更する。割り当て先を変更するＯＮＵ２の選択および選択したＯＮＵ２の新たな割り当て先のＯＳＵ１２の決定はどのような方法で行ってもよいが、スリープ中のＯＮＵ２がある場合、スリープ中のＯＮＵ２を優先的に選択して割り当て先を変更するのが望ましい。また、新たにＯＮＵ２が割り当てられることにより上記条件を満たせなくなるＯＳＵ１２が存在する場合、そのＯＳＵ１２を新たな割り当て先の候補から除外する。なお、ステップＳ４２の判定が「Ｙｅｓ」のとき、ＯＮＵ２の割り当てを変更しても上記条件を満たさないＯＳＵ１２が無くならない場合、ＰＯＮ制御部１３は、ＯＮＵ２の割り当てを変更しなくてもよい。ＰＯＮ制御部１３は、ＯＮＵ２の割り当てを変更すると、変更結果に対応するよう、波長割り当てテーブルを更新する（ステップＳ４４）。なお、ＰＯＮ制御部１３は、スリープ中のＯＮＵ２の割り当て先を変更した場合、新たな割り当て先の通知を、スリープ中のＯＮＵ２が通常状態に復帰した後に行う。ＰＯＮ制御部１３は、ＯＮＵ２の割り当て変更が必要なＯＳＵ１２がない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻る。

ＯＬＴ１は、上記の一定時間が経過しない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ＯＮＵ２からスリープ要求メッセージを受信したか否かを確認する（ステップＳ２２）。スリープ要求メッセージを受信しない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、ＯＬＴ１はステップＳ２１に戻る。スリープ要求メッセージを受信した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ＯＬＴ１は、要求元ＯＮＵ２の利用帯域すなわちスリープ要求メッセージの送信元ＯＮＵ２の利用帯域が時間ｔ_mの間ゼロか否かを確認する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３では、ＯＬＴ１のＯＮＵスリープ制御部１４が、スリープ要求メッセージの送信元のＯＮＵ２との間の送信帯域および受信帯域の双方が時間ｔ_mの間ゼロか否かを確認する。要求元ＯＮＵ２の利用帯域が時間ｔ_mの間ゼロではない場合、すなわち、要求元ＯＮＵ２との間の送信帯域および受信帯域のうち、少なくとも一方が時間ｔ_mの間ゼロではなかった場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ＯＬＴ１はステップＳ２１に戻る。スリープ要求メッセージの要求元ＯＮＵ２の利用帯域が時間ｔ_mの間ゼロの場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ＯＬＴ１は、各ＯＳＵ１２の利用帯域の総量を算出する（ステップＳ２４）。具体的には、ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３が、ＯＳＵ１２₁〜１２₄のそれぞれについて、割り当てられている各ＯＮＵ２の送信帯域の合計値および受信帯域の合計値を算出する。このとき、ＰＯＮ制御部１３は、スリープ状態のＯＮＵ２が存在する場合、スリープ状態のＯＮＵ２の送信帯域および受信帯域については帯域情報格納部１７が保持している値を使用する。ＰＯＮ制御部１３は、帯域情報格納部１７が保持している値の中の最新の値を使用してもよいし、現在から一定時間前までの間における測定結果の平均値などを使用してもよい。ＰＯＮ制御部１３は、平均値を算出する際、過去より現在に近い値を重く見る加重平均を行ってもよい。なお、ＯＬＴ１が各ＯＳＵ１２の利用帯域の総量を算出するタイミングは、ステップＳ２３における判定結果が「Ｙｅｓ」となった時ではなく、後述するステップＳ２５における判定結果が「Ｙｅｓ」となった時としてもよい。

次に、ＯＬＴ１は、要求元ＯＮＵ２の割り当て先のＯＳＵ１２の変更が必要か否かを確認する（ステップＳ２５）。ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３は、要求元ＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２について上記の式（１）が成り立たない場合、要求元ＯＮＵ２の割り当て先のＯＳＵ１２の変更が必要と判断し、式（１）が成り立つ場合、要求元ＯＮＵ２の割り当て先のＯＳＵ１２の変更が必要ではないと判断する。

ＰＯＮ制御部１３は、要求元ＯＮＵ２の割り当て先のＯＳＵ１２の変更が必要ではない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、要求元ＯＮＵ２へスリープ許可メッセージを送信してスリープ状態に移行させる（ステップＳ３０）。

ＰＯＮ制御部１３は、要求元ＯＮＵ２の割り当て先のＯＳＵ１２の変更が必要な場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、パラメータｊを０に設定し（ステップＳ２６）、ＯＳＵ［ｊ］に要求元ＯＮＵ２を割り当て可能か否かを確認する（ステップＳ２７）。ＯＳＵ［ｊ］は、要求元ＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２以外のＯＳＵ１２、すなわち、要求元ＯＮＵ２の新たな割り当て先の候補のＯＳＵ１２を示す。ＰＯＮ制御部１３は、以下の式（２）が成り立つ場合、ＯＳＵ［ｊ］に要求元ＯＮＵ２を割り当て可能と判断する。式（２）における閾値Ａは上述した式（１）における閾値Ａと同じものである。

“（ＯＳＵ［ｊ］に現在割り当てられている通常状態のＯＮＵの送信帯域＋スリープ状態のＯＮＵの起床時の送信帯域＋要求元ＯＮＵの起床時の送信帯域）≦閾値Ａ”
かつ、
“（ＯＳＵ［ｊ］に現在割り当てられている通常状態のＯＮＵの受信帯域＋スリープ状態のＯＮＵの起床時の受信帯域＋要求元ＯＮＵの起床時の受信帯域）≦閾値Ａ”
…（２）

ＰＯＮ制御部１３は、式（２）における「通常状態のＯＮＵの送信帯域」および「通常状態のＯＮＵの受信帯域」として、現在の値、すなわち、受信帯域測定部１２５および送信帯域測定部１２２から最後に出力された値を使用してもよいし、帯域情報格納部１７が保持している値を使用してもよい。帯域情報格納部１７が保持している値を使用する場合、ＰＯＮ制御部１３は、現在から一定時間前までの間における測定結果の平均値を使用してもよいし、現在から過去の一定数の測定結果の平均値を使用してもよい。この場合、ＰＯＮ制御部１３は、平均値を算出する際、過去より現在に近い値を重く見る加重平均を行ってもよい。また、ＰＯＮ制御部１３は、「スリープ状態のＯＮＵの起床時の送信帯域」および「スリープ状態のＯＮＵの起床時の受信帯域」として、帯域情報格納部１７が保持している値を使用する。ＰＯＮ制御部１３は、帯域情報格納部１７が保持している値の中の最新の値を使用してもよいし、現在から一定時間前までの間における測定結果の平均値などを使用してもよい。ＰＯＮ制御部１３は、平均値を算出する際、過去より現在に近い値を重く見る加重平均を行ってもよい。

ＰＯＮ制御部１３は、ＯＳＵ［ｊ］に要求元ＯＮＵ２を割り当て可能な場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、ＯＳＵ［ｊ］に要求元ＯＮＵ２を割り当てる（ステップＳ３１）。すなわち、ＰＯＮ制御部１３は、要求元ＯＮＵ２に対して、使用する波長をＯＳＵ［ｊ］に対応する波長に切り替えるよう指示し、割り当て先をＯＳＵ［ｊ］に変更させる。ＰＯＮ制御部１３は、要求元ＯＮＵ２の割り当て先をＯＳＵ［ｊ］に変更させた後、波長割り当てテーブルを更新する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、ＰＯＮ制御部１３は、波長割当てテーブルに登録されている、要求元ＯＮＵ２の割り当て先の情報をＯＳＵ［ｊ］を示す内容に変更する。ＰＯＮ制御部１３は、波長割当てテーブルを更新後、要求元ＯＮＵ２へスリープ許可メッセージを送信し（ステップＳ３０）、ステップＳ２１に戻る。

ＰＯＮ制御部１３は、上記のステップＳ２７において、ＯＳＵ［ｊ］に要求元ＯＮＵ２を割り当てることができないと判断した場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、パラメータｊをインクリメントし（ステップＳ２８）、ｊ＝ＯＮＵ数−１であるか否か、すなわち、要求元ＯＮＵ２が割り当てられているＯＳＵ１２以外のＯＳＵ１２の全てについて処理を実行したか否かを確認する（ステップＳ２９）。ＰＯＮ制御部１３は、ｊ＝ＯＮＵ数−１の場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０を実行し、ｊ＝ＯＮＵ数−１ではない場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、ステップＳ２７に戻る。

このように、ＰＯＮ制御部１３は、ステップＳ２６〜Ｓ３２の処理を実行することにより、各ＯＳＵ１２の送信帯域測定部１２２が通常状態のＯＮＵ２について測定した送信帯域の情報および受信帯域測定部１２５が通常状態のＯＮＵ２について測定した受信帯域を示す情報である、利用帯域情報と、帯域情報格納部１７が保持している利用帯域情報のうち、スリープ状態のＯＮＵ２に対応する利用帯域情報とに基づいて、割り当て先のＯＳＵ１２を変更するＯＮＵ２の新たな割り当て先を決定する制御部として動作する。

つづいて、ＯＮＵ２がスリープ状態から起床して通常状態に移行する場合の動作について説明する。この動作は図２のステップＳ７〜Ｓ８に示した動作に相当する。

スリープ状態のＯＮＵ２において、ＵＮＩ２１の受信器２１１が上りデータフレームを加入者端末から受信すると、受信帯域測定部２１２による測定結果がゼロ以外となる。受信帯域測定部２１２による測定結果がスリープ制御部２３に出力されると、スリープ制御部２３は、ＯＬＴ１へ送信するデータが発生したと判断し、起床要求メッセージを発行してＰＯＮ制御部２２経由でＯＬＴ１へ送信する。

ＯＮＵ２のスリープ制御部２３から送信された起床要求メッセージは、ＯＬＴ１で受信されると、ＰＯＮ制御部１３を経由してＯＮＵスリープ制御部１４に受け渡される。ＯＮＵスリープ制御部１４は、起床要求メッセージを受信すると、起床許可メッセージを発行してＰＯＮ制御部１３経由でＯＮＵ２へ送信する。この動作に対応するフローチャートを図５に示す。図５に示したように、ＯＬＴ１のＯＮＵスリープ制御部１４は、起床要求メッセージを受信すると（ステップＳ５１）、起床許可メッセージをＯＮＵ２へ送信する（ステップＳ５２）。

上述したように、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ２からスリープ要求メッセージを受信した場合、要求元のＯＮＵ２がスリープ状態に移行した後、通常状態に復帰した時に波長切り替えが発生しないか否かを予測する。そして、ＯＬＴ１は、波長切り替えの発生が予測される場合、要求元ＯＮＵ２の割り当て先を、通常状態に復帰した時に波長切り替えが発生しないと予測されるＯＳＵ１２に変更した後に、スリープ許可メッセージを送信する。これにより、通常状態のＯＮＵ２で波長切り替えが発生する回数の増加を抑えることができる。

つづいて、本実施の形態にかかる光通信システムにおける波長切り替え動作の具体例について、図６〜図８を参照しながら説明する。以下の説明では、複数のＯＳＵ１２をそれぞれＯＳＵ＃１，ＯＳＵ＃２，…と記載して区別し、複数のＯＮＵ２をそれぞれＯＮＵ＃１，ＯＮＵ＃２，ＯＮＵ＃３，…と記載して区別する。

図６に示したように、ＯＳＵ＃１にＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃４が割り当てられ、ＯＮＵ＃１〜ＯＮＵ＃３が稼働中、ＯＮＵ＃４がスリープ中とする。また、ＯＳＵ＃２には稼働中のＯＮＵ＃５〜ＯＮＵ＃７が割り当てられ、ＯＳＵ＃３には稼働中のＯＮＵ＃８とスリープ中のＯＮＵ＃９およびＯＮＵ＃１０が割り当てられているとする。また、各ＯＮＵを表す長方形の高さがそれぞれのＯＮＵが使用する帯域を示すとする。なお、スリープ中のＯＮＵには、スリープ要求メッセージをＯＬＴ１へ送信し、スリープ許可メッセージを受信する前の状態のＯＮＵも含まれる。

ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３は、図６に示した状態を検出した場合、ＯＳＵ＃１に割り当てられているＯＮＵの利用帯域の総量が閾値Ａを超えているため、ＯＳＵ＃１に割り当てているＯＮＵの一部の波長を切り替えて他のＯＳＵに移動させる。上述したように、稼働中のＯＮＵの波長を切り替える場合は伝送遅延が発生するため、ＰＯＮ制御部１３は、スリープ中のＯＮＵ＃４を他のＯＳＵに移動させる。このとき、スリープ中のＯＮＵの利用帯域として上述した帯域情報格納部１７が保持している値を使用せずに、実際の利用帯域を使用してＯＮＵ＃４の移動先を決定する場合、図７に示したように、ＯＮＵ＃４をＯＳＵ＃３に移動させることが考えられる。この場合、スリープ中の各ＯＮＵ（ＯＮＵ＃４，＃９，＃１０）がスリープから復帰して稼働状態になったときに、図８の「実施の形態の適用なしの場合」に示すように、ＯＳＵ＃３に割り当てられている各ＯＮＵの利用帯域の総量が閾値Ａを超えてしまい、波長切り替えが発生する。これに対して、スリープ中のＯＮＵの利用帯域として上述した帯域情報格納部１７が保持している値を使用してＯＮＵ＃４の移動先を決定する場合、図８の「実施の形態の適用ありの場合」に示すように、ＰＯＮ制御部１３は、ＯＮＵ＃４をＯＳＵ＃２に移動させることになる。この場合は、スリープ中の各ＯＮＵが稼働状態になったときにＯＳＵ＃２に割り当てられている各ＯＮＵの利用帯域の総量が閾値Ａを超えないため、波長切り替えが発生しない。

このように、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ１は、接続されている各ＯＮＵ２が通常状態のときに使用した帯域の情報を保持しておき、ＯＮＵ２からスリープ要求メッセージを受信した場合、保持しておいた情報を使用して、要求元ＯＮＵ２を割り当てるＯＳＵ１２を変更する必要があるか否かを判断する。また、ＯＬＴ１は、要求元ＯＮＵ２を割り当てるＯＳＵ１２を変更する必要がある場合、要求元ＯＮＵ２の新たな割り当て先を決定する処理において、保持しておいた情報が示す帯域を、スリープ状態の各ＯＮＵ２がスリープを終了して通常状態に復帰した時に使用する帯域の推定値として使用する。これにより、要求元ＯＮＵ２がスリープ状態から通常状態に復帰した時に波長切り替えが発生しないように要求元ＯＮＵ２の新たな割り当て先を決定することができ、通常状態のＯＮＵ２で波長切り替えが発生する回数の増加を抑えることができる。

また、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ１は、ＯＮＵ２からスリープ要求メッセージを受信していないときに各ＯＳＵ１２に割り当てるＯＮＵ２の構成を変更する場合も、スリープ中の各ＯＮＵ２が通常状態の時に使用していた帯域の情報を通常状態に復帰した時に使用する帯域の推定値として使用し、各ＯＳＵ１２に割り当てるＯＮＵ２を決定する。これにより、各ＯＳＵ１２に割り当てるＯＮＵ２の構成を変更した後にスリープ中のＯＮＵ２が通常状態に復帰した時に波長切り替えが発生する回数の増加を抑えることができる。

本実施の形態にかかるＯＬＴ１のハードウェア構成について説明する。ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４、波長情報格納部１５、ＯＳＵスリープ制御部１６、帯域情報格納部１７、受信バッファ１１３，１２４、送信バッファ１１６，１２１、受信帯域測定部１１２，１２５および送信帯域測定部１１５，１２２は、図９に示したプロセッサ９１およびメモリ９２により実現できる。

プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などである。また、メモリ９２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）などである。

ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４、ＯＳＵスリープ制御部１６、受信帯域測定部１１２，１２５および送信帯域測定部１１５，１２２は、これらの各部として動作するためのプログラムをプロセッサ９１が実行することにより実現される。ＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４、ＯＳＵスリープ制御部１６、受信帯域測定部１１２，１２５および送信帯域測定部１１５，１２２として動作するためのプログラムはメモリ９２に予め格納されている。プロセッサ９１は、上記プログラムをメモリ９２から読み出して実行することにより、ＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４、波長情報格納部１５、ＯＳＵスリープ制御部１６、受信帯域測定部１１２，１２５および送信帯域測定部１１５，１２２として動作する。

ＯＬＴ１の波長情報格納部１５、帯域情報格納部１７、受信バッファ１１３，１２４および送信バッファ１１６，１２１は、メモリ９２により実現される。

なお、図９に示したプロセッサ９１およびメモリ９２は汎用のプロセッサおよびメモリを想定したものであるが、これらの代わりに専用の処理回路によりＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４、波長情報格納部１５、ＯＳＵスリープ制御部１６、帯域情報格納部１７、受信バッファ１１３，１２４、送信バッファ１１６，１２１、受信帯域測定部１１２，１２５および送信帯域測定部１１５，１２２を実現してもよい。この場合の専用の処理回路には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせた回路が該当する。ＰＯＮ制御部１３、ＯＮＵスリープ制御部１４、波長情報格納部１５、ＯＳＵスリープ制御部１６、帯域情報格納部１７、受信バッファ１１３，１２４、送信バッファ１１６，１２１、受信帯域測定部１１２，１２５および送信帯域測定部１１５，１２２の一部を汎用のプロセッサおよびメモリで実現し、残りを専用の処理回路で実現するなどしてもよい。

ＯＬＴ１の構成について説明したが、ＯＮＵ２のＰＯＮ制御部２２、スリープ制御部２３、送信バッファ２４，２１６、送信帯域測定部２５，２１５、受信バッファ２７，２１３および受信帯域測定部２８，２１２についても、図９に示したプロセッサ９１およびメモリ９２、または、上述した専用の処理回路により実現できる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ ＯＬＴ、２ ＯＮＵ、１１ ＳＮＩ、１２₁〜１２₄ ＯＳＵ、１３，２２ ＰＯＮ制御部、１４ ＯＮＵスリープ制御部、１５ 波長情報格納部、１６ ＯＳＵスリープ制御部、１７ 帯域情報格納部、１８，３０ 光合分波器、２１ ＵＮＩ、２３ スリープ制御部、２４，１１６，１２１，２１６ 送信バッファ、２５，１１５，１２２，２１５ 送信帯域測定部、２６，１２３ 光送信器、２７，１１３，１２４，２１３ 受信バッファ、２８，１１２，１２５，２１２ 受信帯域測定部、２９，１２６ 光受信器、１１１，２１１ 受信器、１１４，２１４ 送信器。

Claims (13)

1. それぞれが異なる波長の光信号を子局装置との間で送受信する複数の光送受信部と、
   前記複数の光送受信部の各々に割り当てられている子局装置が利用した帯域の情報である利用帯域情報を子局装置ごとに取得する帯域情報取得部と、
   前記複数の光送受信部の各々に割り当てられている子局装置の中の１つ以上について割り当て先の光送受信部を変更するときにスリープ状態の子局装置が存在する場合、前記スリープ状態の子局装置の利用帯域情報については、前記スリープ状態の子局装置が通常状態のときに前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報を使用して新たな割り当て先の光送受信部を決定する制御部と、
   を備えることを特徴とする親局装置。
2. 前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報のうち、通常状態の子局装置についての利用帯域情報を保持する帯域情報格納部、
   を備え、
   前記制御部は、前記帯域情報格納部が保持している利用帯域情報を使用して前記新たな割り当て先を決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の親局装置。
3. 前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報のうち、通常状態の子局装置についての利用帯域情報を保持する帯域情報格納部、
   を備え、
   前記制御部は、前記帯域情報取得部が通常状態の子局装置について取得した利用帯域情報と、前記帯域情報格納部が保持している利用帯域情報のうち、スリープ状態の子局装置に対応する利用帯域情報とを使用して、前記新たな割り当て先を決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の親局装置。
4. 前記制御部は、前記帯域情報格納部が保持している利用帯域情報を使用する場合、現在から一定時間前までの間における利用帯域情報の子局装置ごとの平均値を求め、求めた平均値を使用して前記新たな割り当て先を決定する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の親局装置。
5. 前記制御部は、現在に近い時刻に取得された利用帯域情報を重く見る加重平均により前記平均値を求める、
   ことを特徴とする請求項４に記載の親局装置。
6. 前記制御部は、通常状態からスリープ状態への移行を要求するスリープ要求メッセージを受信した場合に、前記スリープ要求メッセージを送信した子局装置である要求元子局装置について前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報と、前記要求元子局装置と同じ光送受信器に割り当てられている他の子局装置について前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報とに基づいて、前記要求元子局装置の割り当て先の光送受信部を変更する必要があるか否かを判定する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の親局装置。
7. 前記制御部は、前記他の子局装置の中にスリープ状態の子局装置が存在する場合、前記スリープ状態の子局装置の利用帯域情報については、前記スリープ状態の子局装置が通常状態のときに前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報を使用して前記判定を行う、
   ことを特徴とする請求項６に記載の親局装置。
8. 前記制御部は、前記スリープ状態の子局装置が通常状態のときに前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報を使用する場合、現在から一定時間前までの間に前記帯域情報取得部が取得した利用帯域情報の前記スリープ状態の子局装置ごとの平均値を求め、求めた平均値を使用して前記判定を行う、
   ことを特徴とする請求項７に記載の親局装置。
9. 前記制御部は、現在に近い時刻に取得された利用帯域情報を重く見る加重平均により、前記判定を行う際に使用する前記平均値を求める、
   ことを特徴とする請求項８に記載の親局装置。
10. 前記制御部は、同じ光送受信部に割り当てられている子局装置が利用した帯域の合計値を算出し、算出した合計値が予め定められたしきい値を超えた場合に、子局装置の割り当て先の光送受信部の変更が必要と判断する、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の親局装置。
11. 前記制御部は、割り当て先の光送受信部を変更する子局装置の新たな割り当て先を、前記合計値が最も小さい光送受信部に決定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の親局装置。
12. 前記制御部は、割り当て先の光送受信部を変更する子局装置の新たな割り当て先を、前記合計値が０以外で最も小さい光送受信部に決定する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の親局装置。
13. それぞれが異なる波長の光信号を子局装置との間で送受信する複数の光送受信部を備える親局装置が前記光送受信部に前記子局装置を割り当てる波長割り当て方法であって、
    前記複数の光送受信部の各々に割り当てられている子局装置が利用した帯域の情報である利用帯域情報を子局装置ごとに取得する帯域情報取得ステップと、
    前記複数の光送受信部の各々に割り当てられている子局装置の中の１つ以上について割り当て先の光送受信部を変更するときにスリープ状態の子局装置が存在する場合、前記スリープ状態の子局装置の利用帯域情報については、前記スリープ状態の子局装置が通常状態のときに前記帯域情報取得ステップで取得した利用帯域情報を使用して新たな割り当て先の光送受信部を決定する決定ステップと
    を含むことを特徴とする波長割り当て方法。

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