WO2012017890A1 - 親局装置、子局装置、通信システム、通信方法及びプログラム - Google Patents

親局装置、子局装置、通信システム、通信方法及びプログラム Download PDF

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WO2012017890A1
WO2012017890A1 PCT/JP2011/067086 JP2011067086W WO2012017890A1 WO 2012017890 A1 WO2012017890 A1 WO 2012017890A1 JP 2011067086 W JP2011067086 W JP 2011067086W WO 2012017890 A1 WO2012017890 A1 WO 2012017890A1
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slave station
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pause
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厚 藤村
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日本電気株式会社
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    • H04W52/0203—Power saving arrangements in the radio access network or backbone network of wireless communication networks
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    • H04W88/08—Access point devices
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a communication system configured such that a master station device can communicate with a plurality of slave station devices, and a master station device, a slave station device, a communication method, and a program in the communication system.
  • ONUs Optical Network Units
  • OLT Optical Line Terminal
  • an ONU uplink side device represented by an optical transceiver in the ONU is set to a sleep mode (hibernation state)
  • communication between the OLT and the ONU is interrupted during the hibernation state. Therefore, there is a problem of how to perform transition from the active mode to the sleep mode and recovery from the sleep mode to the active mode.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose methods for reducing the power consumption of the ONU.
  • the OLT in response to a sleep request from an ONU, transmits to the ONU a sleep confirmation that causes the ONU to enter a sleep mode for a designated sleep period.
  • the ONU temporarily stops data transmission to the OLT from when the speed change request is transmitted to the OLT until the bandwidth allocation notification is received.
  • the ONU resumes data transmission to the OLT when receiving the bandwidth allocation notification.
  • the ONU controls the packet transmission timing based on the uplink transmission timing information detected from the transmission packet from the OLT and determines the packet transmission time zone. Power is supplied to the optical transmission unit during the transmission time period, and power is not supplied to the optical transmission unit except during the transmission time period.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-260970 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-296234 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-302876
  • Patent Document 1 describes that the ONU transitions to the sleep state by confirming the sleep received from the OLT after transmitting the sleep request, but under what conditions the ONU transmits the sleep request. It has not been. In order to save power without degrading the quality of service, it is possible to avoid the transition to the sleep state when frequent transmission / reception is performed, and to transition to the sleep state when the transmission / reception frequency is low. Necessary. However, there is a problem that this point cannot be realized only by the contents described in Patent Document 1.
  • the present invention has been made to solve the above problems.
  • the master station device communicates with the slave station device, and allocates a bandwidth to the slave station device for a predetermined bandwidth allocation time, and within the bandwidth allocation time
  • a transmission / reception determination unit that determines whether or not data is transmitted to the slave station device, and determines whether or not data is received from the slave station device within the bandwidth allocation time; and When it is determined that data is not transmitted to the slave station device and data is not received from the slave station device, the slave station device is suspended for a predetermined pause time.
  • a pause instruction unit that transmits a pause instruction for instructing this.
  • a communication method uses a master station device that communicates with a slave station device, allocates a band to the slave station device for a predetermined bandwidth allocation time, and within the bandwidth allocation time. Determining whether or not data has been transmitted to the slave station device, and determining whether or not data has been received from the slave station device within the bandwidth allocation time, and transmitting the data to the slave station device When it is determined that no data is received from the slave station device, a pause instruction is transmitted to instruct the slave station device to pause the communication function for a predetermined pause time. including.
  • a program includes a bandwidth allocation unit that allocates a bandwidth to a slave station device during a predetermined bandwidth allocation time, and a bandwidth allocation unit that allocates a bandwidth to the slave station device.
  • a transmission / reception determination unit that determines whether or not data is transmitted to the slave station device, and determines whether or not data is received from the slave station device within the bandwidth allocation time, and the transmission / reception determination unit However, if it is determined that data is not being transmitted to the slave station device and data is not received from the slave station device, the slave station device is suspended for a predetermined pause time. It is made to function as a pause instructing unit that transmits a pause instruction instructing to do so.
  • the slave station device When the slave station device according to the fourth embodiment of the present invention communicates with the master station device and receives a pause instruction from the master station device to instruct to pause the communication function, the slave station device A pause unit that pauses the communication function for a predetermined pause time is provided.
  • the communication method according to the fifth embodiment of the present invention uses a slave station device that communicates with a master station device and receives a pause instruction from the master station device to instruct to pause a communication function, Including suspending the communication function of the slave station apparatus for a predetermined pause time.
  • the program according to the sixth embodiment of the present invention is configured such that when a slave station device that communicates with a master station device receives a pause instruction that instructs the slave station device to pause a communication function, the slave station device The communication function of the apparatus is caused to function as a pause unit that pauses for a predetermined pause time.
  • a communication system includes a master station device and a slave station device.
  • the master station device determines whether or not data has been transmitted to the slave station device within a bandwidth allocation time and a bandwidth allocation unit that allocates a bandwidth to the slave station device during a predetermined bandwidth allocation time, And, the transmission / reception determination unit that determines whether or not data is received from the slave station device within the bandwidth allocation time, and the transmission / reception determination unit determines that the data is not transmitted to the slave station device, And when it determines with not receiving the data from the said slave station apparatus, the pause instruction
  • the slave station device includes a pause unit that pauses the communication function of the slave station device for a predetermined pause time when receiving a pause instruction that instructs to pause the communication function from the master station device.
  • a communication method includes a master station device and a slave station device, allocates a band to the slave station device during a predetermined bandwidth allocation time, and within the bandwidth allocation time, It is determined whether or not data is transmitted to the slave station device, and whether or not data is received from the slave station device within the bandwidth allocation time, and data is transmitted to the slave station device. If it is determined that no data is received from the slave station device, the slave station device transmits a pause instruction that instructs the slave station device to pause the communication function for a predetermined pause time, In the case where a pause instruction for instructing to pause the communication function is received from the master station device, the communication function of the slave station device is paused for a predetermined pause time.
  • the master station device when the master station device does not transmit data to the slave station device and does not receive data from the slave station device within a predetermined bandwidth allocation time, the master station device has a predetermined pause time. During this period, a pause instruction for instructing to pause the communication function is transmitted. As a result, the master station device can avoid changing the slave station device that is frequently transmitted / received to the sleep state, and can change the slave station device that is less frequently transmitted / received to the sleep state. It is possible to save power without degrading the quality.
  • 5 is a flowchart illustrating an OLT operation of a PON system according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a flowchart illustrating an operation of an ONU of a PON system according to an embodiment of the present invention. It is a time chart which shows the specific operation example of the PON system by one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a PON system according to an embodiment of the present invention.
  • the PON system includes one OLT 10 that is a master station device and a plurality of ONU 20-1 to ONU 20-N (hereinafter referred to as ONU 20-1 to ONU 20-N) that are slave station devices. Called ONU20).
  • the OLT 10 is connected to the plurality of ONUs 20 via the splitter 30 by the optical fiber 40.
  • the splitter 30 branches and transmits the downstream signal transmitted from the OLT 10 to all the ONUs 20. Further, the splitter 30 multiplexes the upstream signal transmitted from each ONU 20 to the OLT 10.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating transmission / reception timings of a downlink signal transmitted from the OLT 10 and an uplink signal transmitted from the ONU 20.
  • the OLT 10 receives an uplink signal at a timing of TEqD (for example, 250 microseconds), and sets an uplink signal transmission delay time (EqD: Equalization Delay) corresponding to the distance of each ONU 20 and a response time (Response Time) to a predetermined value. It measures by a distance measurement procedure, and notifies each ONU 20 of the value of EqD.
  • TEqD for example, 250 microseconds
  • the response time is the time required for processing to convert a received optical signal into an electrical signal, the time required for processing the data indicated by the electrical signal, and the electrical signal indicating the response to the received data as an optical signal. This is the sum of the time required for the process of converting to.
  • the following method can be cited. That is, first, the OLT 10 transmits a predetermined data frame to the ONU 20, and calculates a time difference between the transmission time of the data frame and the reception time of the response from the ONU 20 to the data frame.
  • the OLT 10 determines a value obtained by subtracting the response time of the own device (OLT 10) from the time difference, which is a time obtained by adding the delay time caused by the distance between the OLT 10 and the ONU 20 and the response time by the ONU 20.
  • the ONU 20 calculates EqD by subtracting the calculated time from TEqD.
  • the OLT 10 notifies the ONU 20 of band allocation information indicating a band to be allocated to the ONU 20 in a predetermined band allocation cycle (Allocation Cycle) (for example, 125 microsecond cycle). Further, the OLT 10 notifies the corresponding ONU 20 of the uplink signal transmission timing (Start Position) according to the distance between the OLT 10 and each ONU 20 by the band allocation information (BW Allocation) in the downlink signal.
  • the transmission timing is a timing at which the OLT 10 designates each ONU 20 so that uplink signals transmitted by the ONUs 20 do not collide with each other at the splitter 30.
  • the ONU 20 waits for ONT response time (Response Time), transmission delay time (EqD), and transmission timing (Start Position) after receiving the band allocation information (BW Allocation). Transmit uplink burst data (US Burst).
  • the OLT 10 transmits an uplink signal transmitted from the ONU 20 to which band allocation is performed according to the band allocation information within a predetermined window (for example, 125 microseconds) at a timing delayed by TEqD after transmitting the band allocation information.
  • a predetermined window for example, 125 microseconds
  • the window is a difference time between the fastest transmission timing assigned to each ONU 20 and the latest transmission timing.
  • the PON system transmits and receives signals by the method described above.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the PON system according to an embodiment of the present invention.
  • the OLT 10 includes a buffer unit 11, an optical transmission unit 12, an optical reception unit 13, a transmission / reception determination unit 14, a bandwidth allocation unit 15 (pause instruction unit), a pause ONU storage unit 16, and a pause ONU management unit 17. And a band allocation cycle measuring unit 18.
  • the buffer unit 11 temporarily stores downlink data addressed to the ONU 20. When a bandwidth is allocated to the ONU 20, the optical transmission unit 12 reads data stored in the buffer unit 11, converts the data into an optical signal, and transmits the optical signal to the ONU 20.
  • the optical transmission unit 12 converts the band allocation message generated by the band allocation unit 15 into an optical signal and transmits the optical signal to the ONU 20.
  • the optical receiver 13 receives the optical signal transmitted from the ONU 20 and converts the optical signal into an electrical signal.
  • the transmission / reception determination unit 14 determines whether an optical signal is transmitted to the ONU 20 or whether an optical signal is received from the ONU 20 within a predetermined band allocation time.
  • the band allocation unit 15 generates band allocation information for allocating a band to the ONU 20 during a predetermined band allocation time, and transmits the band allocation information to the ONU 20 via the optical transmission unit 12.
  • the bandwidth allocation information includes a next allocation time that is a time until the OLT 10 allocates a bandwidth to the ONU 20 next time.
  • the bandwidth allocation unit 15 transmits bandwidth allocation information including the next allocation time indicating “1” to the ONU 20 that has transmitted and received data within the bandwidth allocation time.
  • the bandwidth allocation unit 15 transmits bandwidth allocation information (pause instruction) including the next allocation time indicating a predetermined pause time greater than “1” to the ONU 20 that has not transmitted and received data within the bandwidth allocation time.
  • bandwidth allocation information pause instruction
  • the bandwidth allocation unit 15 suspends the communication function of the ONU 20 for a predetermined suspension time.
  • the dormant ONU storage unit 16 stores the identification information of the ONU 20 to which the next allocation time indicating a value larger than “1” is given by the bandwidth allocation unit 15.
  • the dormant ONU management unit 17 deletes the identification information of the ONU 20 from the dormant ONU storage unit 16 when the next allocation time given to the ONU 20 indicated by the identification information stored in the dormant ONU storage unit 16 has elapsed.
  • the band allocation period measuring unit 18 measures the band allocation time allocated by the band allocation unit 15 to the ONU 20 for each predetermined band allocation period.
  • the ONU 20 includes a buffer unit 21, an optical transmission unit 22, an optical reception unit 23, a power management unit 24, a pause time measurement unit 25, and a bandwidth allocation time measurement unit 26.
  • the buffer unit 21 temporarily stores upstream burst data addressed to the OLT 10.
  • the optical transmission unit 22 reads data stored in the buffer unit 21, converts the data into an optical signal, and transmits the optical signal to the OLT 10.
  • the optical receiver 23 receives the optical signal transmitted from the OLT 10 and converts the optical signal into an electrical signal.
  • the power management unit 24 refers to the next allocation information included in the band allocation message received from the OLT 10 by the optical receiving unit 23.
  • the power management unit 24 informs the pause time measuring unit 25 of the time.
  • the power of the optical transmitter 22 and the optical receiver 23 is shut off until the time elapses.
  • the pause time measuring unit 25 measures the time during which the optical transmitter 22 and the optical receiver 23 are paused.
  • the bandwidth allocation time measuring unit 26 measures a predetermined bandwidth allocation time when the optical receiver 23 receives the bandwidth allocation message.
  • a bandwidth is allocated to the ONU 20 during a predetermined bandwidth allocation time, and an optical signal is not transmitted to the ONU 20 and no optical signal is received from the ONU 20 within the bandwidth allocation time.
  • the ONU 20 is instructed to suspend the communication function for a predetermined suspend time.
  • the OLT 10 avoids shifting the ONU 20 that frequently transmits and receives optical signals to the sleep state, and shifts the ONU 20 that transmits and receives less optical signals to the sleep state.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the OLT 10 of the PON system according to the present embodiment.
  • the OLT 10 is activated, and the OLT 10 notifies the ONU 20-1 of EqD by the above processing.
  • the optical transmitter 12 starts measuring the time obtained by adding a predetermined window to TEqD from the current time (step S101).
  • the window is a difference time between the fastest transmission timing assigned to each ONU 20 and the latest transmission timing.
  • the bandwidth allocation unit 15 generates bandwidth allocation information for the ONU 20-1 (step S102).
  • the next allocation time included in the band allocation information indicates “1”.
  • the optical transmission unit 12 transmits the band allocation information generated by the band allocation unit 15 to the ONU 20-1 (step S103).
  • the bandwidth allocation period measuring unit 18 starts measuring bandwidth allocation time (step S104).
  • the transmission / reception determination unit 14 determines whether or not the bandwidth allocation time measured by the bandwidth allocation period measurement unit 18 has elapsed (step S105). If it is determined that the bandwidth allocation time has not elapsed (step S105: NO), the transmission / reception determination unit 14 continues the standby process until the bandwidth allocation time has elapsed.
  • the optical receiver 13 determines whether or not an optical signal has been received from the ONU 20-1 (step S106).
  • step S106 When receiving an optical signal from the ONU 20-1 (step S106: YES), the optical receiving unit 13 performs a receiving process for converting the optical signal into an electric signal. Then, the optical reception unit 13 outputs a reception notification indicating that the optical signal has been received to the transmission / reception determination unit 14 (step S107).
  • step S106 determines whether or not the buffer unit 11 stores downlink data addressed to the ONU 20-1 (step S108).
  • the optical transmission unit 12 converts the downlink data into an optical signal, and the optical signal is converted into the ONU 20-1. (Step S109). Next, the optical transmission unit 12 outputs a transmission notification indicating that the optical signal has been transmitted to the transmission / reception determination unit 14 (step S110). If the optical transmission unit 12 determines that the buffer unit 11 does not store downlink data addressed to the ONU 20-1 (step S108: NO), no particular processing is performed.
  • step S105 When the transmission / reception determination unit 14 determines that the bandwidth allocation time has elapsed in step S105 (step S105: YES), the optical transmission unit 12 has elapsed the time when the measurement was started in step S101 and the time obtained by adding the window to TEqD It is determined whether or not (step S111). If the optical transmitter 12 determines that the time obtained by adding the window to TEqD has not elapsed (step S111: NO), the process returns to step S102, and the bandwidth allocation including the next allocation time indicating “1” in the ONU 20-1 Send information.
  • the optical transmission unit 12 has transmitted data to the ONU 20-1 within the current bandwidth allocation time, or the ONU 20- It is determined whether data is received from 1 (step S112). That is, the transmission / reception determination unit 14 adds at least the time (TEqD) required for transmitting data from the ONU 20 to the own device (OLT 10) to the time when the bandwidth is allocated and the time when the bandwidth allocation time (Start Position) is added. Then, it is determined whether data is transmitted to the ONU 20 or data is received from the ONU 20. The reason for making such a determination will be described.
  • the time when the ONU 20-1 receives a response to the bandwidth allocation information transmitted by the OLT 10 at a certain time is a time obtained by adding TEqD and the Start Position to the certain time. Therefore, when the process of step S112 is performed before the time obtained by adding TEqD and Start Position has elapsed, the process of step S112 is performed before receiving a response to the initial band allocation information by the ONU 20-1. You will not be able to make correct decisions. In this embodiment, in order to prevent this, the process of step S111 is performed.
  • the bandwidth allocation unit 15 activates the ONU 20-1 (a state in which the communication function is operating). Returning to step S102, the bandwidth allocation information including the next allocation time indicating “1” is transmitted to the ONU 20-1.
  • the bandwidth allocation unit 15 puts the ONU 20-1 into a sleep state (pauses the communication function). It is determined that it should be Then, the bandwidth allocation unit 15 generates bandwidth allocation information including the next allocation time indicating a predetermined pause time as the bandwidth allocation information for the ONU 20-1 (step S113), and transmits the bandwidth allocation information to the ONU 20-1 via the optical transmission unit 12. Send. That is, the bandwidth allocation unit 15 transmits a suspension instruction (bandwidth allocation information including a next allocation time indicating a predetermined suspension time) at a bandwidth allocation timing to the ONU 20-1. Further, the bandwidth allocation unit 15 notifies the ID information of the ONU 20-1 to the dormant ONU management unit 17, and the dormant ONU management unit 17 records the identification information in the dormant ONU storage unit 16 (step S114).
  • the suspension ONU management unit 17 determines whether or not the suspension time has elapsed (step S116). If it is determined that the suspension time has not elapsed (step S116: NO), the suspension ONU management unit 17 continues the standby process until the suspension time has elapsed.
  • downlink data addressed to the ONU 20-1 may be recorded in the buffer unit 11.
  • the optical transmission unit 12 does not read the downlink data addressed to the ONU 20-1 stored in the buffer unit 11, and keeps the downlink data stored in the buffer unit 11.
  • the downlink data is read and transmitted by the optical transmission unit 12 when the band allocation unit 15 allocates a band to the ONU 20-1. That is, the optical transmission unit 12 reads the data stored in the buffer unit 11 and transmits the data to the ONU 20 only when the band allocation unit 15 allocates a band to the ONU 20. Thereby, it is possible to prevent the downlink data from being lost by transmitting the downlink data to the ONU 20 whose reception function is stopped.
  • the bandwidth allocation unit 15 does not allocate a bandwidth to the ONU 20-1 during the downtime. Thereby, it is possible to prevent unnecessary bandwidth allocation to the ONU 20 whose transmission function is stopped. Therefore, the bandwidth allocation unit 15 can efficiently distribute the bandwidth to other ONUs 20.
  • the suspension ONU management unit 17 deletes the ONU 20-1 identification information stored in the suspension ONU storage unit 16 (step S117).
  • the bandwidth allocation unit 15 determines that the ONU 20-1 should be activated by confirming that the dormant ONU storage unit 16 does not store the identification information of the ONU 20-1.
  • the optical transmission unit 12 starts measuring the time obtained by adding a predetermined window to TEqD from the current time, and transmits the bandwidth allocation information including the next allocation time indicating “1” to the ONU 20-1. Send. That is, the bandwidth allocation unit 15 allocates a bandwidth to the ONU 20-1 again after the suspension time has elapsed. As a result, it is possible to prevent the upstream burst data from being missed after the ONU 20-1 is in a dormant state.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the ONU 20 of the PON system according to the present embodiment.
  • the optical receiving unit 23 waits for reception of band allocation information from the OLT 10.
  • the band allocation time measuring unit 26 starts measuring a predetermined band allocation time (step S202).
  • the optical transmission unit 22 reads the uplink burst data stored in the buffer unit 21 and converts the burst data into an optical signal.
  • the optical transmission unit 22 transmits the optical signal to the OLT 10 (step S203). Note that the optical transmission unit 22 transmits an optical signal indicating burst data with an empty payload when no upstream burst data is stored in the buffer unit 21.
  • the power management unit 24 determines whether or not the next allocation time included in the band allocation information received by the optical reception unit 23 indicates “1” (step S204). When the power management unit 24 determines that the next allocation time indicates “1” (step S204: YES), the process returns to step S201, and waits for reception of the next band allocation information by the optical reception unit 23.
  • step S204 if the power management unit 24 determines that the next allocation time indicates the predetermined pause time (step S204: NO), the power management unit 24 shuts off the power of the optical reception unit 23 and the optical transmission unit 22 (step S205).
  • the pause time measurement unit 25 starts measurement of a predetermined pause time (step S206) and determines whether or not the pause time has elapsed. Determination is made (step S207).
  • step S207 NO
  • the pause time measurement unit 25 continues the standby process until the pause time has elapsed.
  • the power management unit 24 turns on the power to the optical reception unit 23 and the optical transmission unit 22 (step S208), and the process returns to step S201. 23 waits for reception of the next bandwidth allocation information.
  • FIG. 6 is a time chart showing a specific operation example of the PON system.
  • the time for each band allocation period is represented as T 1 , T 2 ,...
  • the bandwidth allocation unit 15 of the OLT10 in step S102 described above, the bandwidth allocation information including the next allocated time showing a "1" to the ONU 20-1, and transmits through the light transmitting portion 12.
  • transmission & reception determination section 14 of the OLT10 because between times T 1 ⁇ T 2 does not get an acknowledgment from the optical receiving unit 13, an uplink traffic between times T 1 ⁇ T 2
  • the state is determined as “LOW”.
  • the uplink traffic state is a state indicating whether data is received by the ONU 20 during the bandwidth allocation time.
  • the uplink traffic state indicates “HIGH” when data is received, and indicates “LOW” when data is not received. This uplink traffic information is stored in the internal memory of the transmission / reception determination unit 14.
  • transmission & reception determination section 14 of the OLT10 is because it acquires the transmission notification from the optical receiver 13 between times T 1 ⁇ T 2, the downlink traffic condition between times T 1 ⁇ T 2 "HIGH" To decide.
  • the downlink traffic state is a state indicating whether data is transmitted to the ONU 20 during the bandwidth allocation time.
  • the downlink traffic state indicates “HIGH” when data is transmitted, and indicates “LOW” when data is not transmitted. This downlink traffic information is stored in the internal memory of the transmission / reception determination unit 14.
  • the transmission / reception determination unit 14 of the OLT 10 takes a logical sum of the upstream traffic state and the downstream traffic state, and determines a traffic state indicating whether or not data is received by the ONU 20 during the bandwidth allocation time according to the logical sum.
  • the upstream traffic state is “LOW” and the downstream traffic state is “HIGH”, the traffic state is “HIGH”.
  • the transmission / reception determination unit 14 determines that data has been transmitted or received with the ONU 20-1 in step S112 described above. Therefore, the bandwidth allocation unit 15 transmits the bandwidth allocation information including the next allocation time indicating “1” to the ONU 20-1 via the optical transmission unit 12 in step S102 described above.
  • the processing of the OLT 10 at the times T 3 and T 4 is the same processing as the OLT 10 at the time T 2 .
  • transmission & reception determination section 14 of the OLT10 because between times T 4 ⁇ T 5 does not get an acknowledgment from the optical receiving unit 13, an uplink traffic between times T 4 ⁇ T 5 The state is determined as “LOW”.
  • the decision for transmission & reception determination section 14 does not get transmitted notification from the optical receiver 13 between times T 4 ⁇ T 5, the downlink traffic condition between times T 4 ⁇ T 5 to "LOW" To do.
  • the transmission / reception determination unit 14 determines the traffic state to be “LOW” by taking the logical sum of the upstream traffic state and the downstream traffic state. For this reason, the transmission / reception determination unit 14 determines that data transmission or reception with the ONU 20-1 is not performed in step S112 described above. Therefore, the bandwidth allocation unit 15 determines that the ONU 20-1 should be put in the sleep state, and rewrites the operation state information stored in the internal memory to “Sleep” indicating the sleep state. Then, the bandwidth allocation unit 15 generates bandwidth allocation information including the next allocation time indicating a predetermined pause time as bandwidth allocation information for the ONU 20-1, and transmits the bandwidth allocation information to the ONU 20-1.
  • next allocation time is “5”, that is, the bandwidth allocation time is five times.
  • the dormant ONU management unit 17 records the identification information of the ONU 20-1 in the dormant ONU storage unit 16, and starts measuring the next allocated time.
  • the bandwidth allocation unit 15 of the OLT 10 does not pass the next allocation time from time T 5, and the identification information of the ONU 20-1 is stored in the dormant ONU storage unit 16. No bandwidth is assigned to -1.
  • the light receiving portion 23 of the ONU20-1 is, OLT 10 at time T 5 receives the bandwidth allocation information transmitted.
  • the power management unit 24 determines that the next allocation time included in the band allocation information is longer than “1”, and stores the hibernation state information stored in the internal memory from “Disabled” indicating the non-hibernation state. To “Enabled” indicating that the optical receiver 23 and the optical transmitter 22 are powered off.
  • the downtime measuring unit 25 starts measuring the downtime.
  • the ONU 20-1 is in a dormant state, so communication processing between the OLT 10 and the ONU 20-1 is not performed.
  • downlink data is recorded in the buffer unit 11 of the OLT 10.
  • the optical transmission unit 12 outputs a transmission notification to the transmission / reception determination unit 14, and the transmission / reception determination unit 14 determines the downlink traffic to be “HIGH”.
  • the transmission / reception determination unit 14 rewrites the operating state of the ONU 20-1 stored in the internal memory to “Active” indicating the operating state.
  • resting ONU management unit 17 of the OLT10 determines from time T 5 has elapsed is next allocated time, rest ONU storage unit 16 deletes the identification information of ONU20-1 storage.
  • the transmitting and receiving determination section 14, because it acquires the transmission notification from the optical transmitter 12 between times T 9 ⁇ T 10, to determine the downlink traffic condition between times T 9 ⁇ T 10 to "HIGH”
  • the traffic state is determined as “HIGH”.
  • the optical transmission unit 12 transmits the bandwidth allocation information including the next allocation time indicating “1” to the ONU 20-1 via the optical transmission unit 12. Thereafter, the PON system performs communication through similar processing.
  • the OLT 10 allocates a band to the ONU 20 during a predetermined band allocation time, does not transmit an optical signal to the ONU 20 within the band allocation time, and receives an optical signal from the ONU 20. If not, the ONU 20 is instructed to pause the communication function for a predetermined pause time. As a result, the OLT 10 can transition the ONU 20 that frequently transmits and receives optical signals to the sleep state, and can transition the ONU 20 that transmits and receives less optical signals to the sleep state.
  • the above-described OLT 10 and ONU 20 have a computer system inside.
  • the operation of each processing unit described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above processing is performed by the computer reading and executing this program.
  • the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
  • the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
  • the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement
  • the master station device stores the data to be transmitted to the slave station device temporarily, and the buffer unit stores only when the bandwidth allocator assigns a bandwidth to the slave station device. And an optical transmitter that reads the data to be transmitted and transmits the data to the slave station device.
  • indication part is the time which added the said band allocation time to the time required when transmitting data from the said slave station apparatus to an own apparatus from the time when the said band allocation part allocated the band. It may be determined whether data is transmitted to the slave station device or data is received from the slave station device.
  • the present invention can be applied to a master station device, a slave station device, a communication system, a communication method, and a program. According to the present invention, it is possible to save power without degrading the quality of service.

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Abstract

　子局装置と通信を行う本発明の親局装置は、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部とを備える。　

Description

親局装置、子局装置、通信システム、通信方法及びプログラム
　本発明は、親局装置が複数の子局装置と通信できるように構成された通信システム、及び通信システムにおける親局装置、子局装置、通信方法並びにプログラムに関する。
　ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光ネットワーク）のようなポイントツーマルチポイント（一対多）通信システムにおいては、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌ：親局装置）１台に対して複数台のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｕｎｉｔ：子局装置）が接続される。そのため、アクセスネットワーク全体の消費電力を削減するには、ネットワーク構成を占める割合が多いＯＮＵの低消費電力化が重要である。
　しかしながら、ＯＮＵにおける光トランシーバに代表されるようなＯＮＵのアップリンク側デバイスをスリープモード（休止状態）に設定した場合、休止状態の間ＯＬＴとＯＮＵとの通信が途絶える。そのため、アクティブモードからスリープモードへの遷移、ならびにスリープモードからアクティブモードへの復旧を、それぞれどのような仕組みで行うかが課題となっている。
　特許文献１～３には、ＯＮＵの消費電力を削減する方法が開示されている。
　特許文献１に開示されている方法によると、ＯＬＴは、ＯＮＵからのスリープ要求に応答して、指定したスリープ期間の間、そのＯＮＵをスリープモードにさせるスリープ確認をＯＮＵに送信する。
　特許文献２に開示されている方法によると、ＯＮＵは、ＯＬＴに速度変更要求を送信してから、帯域割当通知を受信するまでの間、ＯＬＴへのデータ送信を一時的に停止する。ＯＮＵは、帯域割当通知の受信を契機としてＯＬＴへのデータ送信を再開する。
　特許文献３に開示されている方法によると、ＯＮＵは、ＯＬＴからの送信パケットから検出した上り送信タイミング情報に基づいてパケットの送信タイミングを制御するとともに、パケットの送信時間帯を決定し、決定した送信時間帯に光送信部に電源を供給し、送信時間帯以外は光送信部に電源を供給しないようにする。
日本国特開２００９－２６０９７０号公報 日本国特開２００９－２９６２３４号公報 日本国特開２００９－３０２８７６号公報
　しかしながら、特許文献１には、ＯＮＵは、スリープ要求の送信後に、ＯＬＴから受信するスリープ確認によってスリープ状態に遷移することが記載されているが、どのような条件でスリープ要求を送信するかが記載されていない。サービスの質を落とさずに省電力化を図るためには、送受信が頻繁に行われている際にスリープ状態に遷移することを避け、かつ送受信の頻度が少ないときにスリープ状態に遷移することが必要となる。しかしながら、特許文献１に記載された内容のみでは、この点について実現することができないという問題がある。
　また、特許文献２に記載の発明によると、ＯＮＵによる送信停止処理は、速度変更要求時に限られるため、省電力の効果が少ないという問題がある。
　また、特許文献３に記載の発明によると、ＯＮＵは、ＯＬＴからのパケットを受信するため、光送信部に電源を供給しないときにも光受信部には電源を供給する必要があり、省電力の効果が少ないという問題がある。
　本発明は上記の課題を解決するためになされた。本発明の第１の実施態様に係る親局装置は、子局装置と通信を行い、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、前記帯域割当時間内に前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部とを備える。
　本発明の第２の実施態様に係る通信方法は、子局装置と通信を行う親局装置を用い、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否か判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信することを含む。
　本発明の第３の実施態様に係るプログラムは、子局装置と通信を行う親局装置を、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部として機能させる。
　本発明の第４の実施態様に係る子局装置は、親局装置と通信を行い、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部を備える。
　本発明の第５の実施態様に係る通信方法は、親局装置と通信を行う子局装置を用い、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させることを含む。
　本発明の第６の実施態様に係るプログラムは、親局装置と通信を行う子局装置を、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部として機能させる。
　本発明の第７の実施態様に係る通信システムは、親局装置と子局装置とを備える。前記親局装置は、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部とを備える。前記子局装置は、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部を備える。
　本発明の第８の実施態様に係る通信方法は、親局装置と子局装置とを備え、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信し、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させることを含む。
　本発明によれば、親局装置は、所定の帯域割当時間内に、子局装置にデータを送信せず、かつ子局装置からデータを受信していない場合に、子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する。これにより、親局装置は、送受信が頻繁に行われている子局装置をスリープ状態に遷移させることを避け、かつ送受信の頻度が少ない子局装置をスリープ状態に遷移させることができるため、サービスの質を落とさずに省電力化を図ることができる。
本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムを示す概略構成図である。 本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムにおけるＯＬＴから送信される下り信号とＯＮＵから送信される上り信号の送受信タイミングを示す図である。 本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムの構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムのＯＬＴの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムのＯＮＵの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムの具体的な動作例を示すタイムチャートである。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
　図１は、本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムを示す概略構成図である。
　図１に示すように、ＰＯＮシステムは、親局装置である１つのＯＬＴ１０と、子局装置である複数のＯＮＵ２０－１～ＯＮＵ２０－Ｎ（以下、ＯＮＵ２０－１～ＯＮＵ２０－Ｎを総称する場合、ＯＮＵ２０と呼ぶ）とを備える。ＯＬＴ１０は、光ファイバ４０によりスプリッタ３０を介して、複数のＯＮＵ２０に接続される。
　スプリッタ３０は、ＯＬＴ１０から送信される下り信号を全てのＯＮＵ２０に対して分岐して送信する。また、スプリッタ３０は、各ＯＮＵ２０からＯＬＴ１０に送信される上り信号を多重化する。
　図２は、ＯＬＴ１０から送信される下り信号とＯＮＵ２０から送信される上り信号の送受信タイミングを示す図である。
　ＯＬＴ１０は、ＴＥｑＤ（例えば２５０マイクロ秒）のタイミングで上り信号を受信するために、各ＯＮＵ２０の距離と応答時間（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｔｉｍｅ）に応じた上り信号の送信遅延時間（ＥｑＤ：Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　Ｄｅｌａｙ）を所定の距離測定手順によって測定し、ＥｑＤの値を各ＯＮＵ２０に通知する。応答時間とは、具体的には、受信した光信号を電気信号に変換する処理に要する時間、その電気信号が示すデータに対する処理に要する時間、及び受信したデータに対する応答を示す電気信号を光信号に変換する処理に要する時間の和である。
　距離測定手順による送信遅延時間の具体的な算出方法としては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。すなわち、まずＯＬＴ１０は、所定のデータフレームをＯＮＵ２０に送信し、そのデータフレームの送信時刻と、そのデータフレームに対するＯＮＵ２０からの応答の受信時刻との時間差を算出する。次に、ＯＬＴ１０は、この時間差から自装置（ＯＬＴ１０）の応答時間を減じた値を、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との距離により生じる遅延時間とＯＮＵ２０による応答時間とを合算した時間である判定する。ＯＮＵ２０は、その算出した時間を、ＴＥｑＤから減じることで、ＥｑＤを算出する。
　ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０に割り当てる帯域を示す帯域割当情報を、所定の帯域割当周期（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｃｙｃｌｅ）（例えば１２５マイクロ秒周期）でＯＮＵ２０に通知する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＬＴ１０と各ＯＮＵ２０との距離に応じた上り信号の送信タイミング（Ｓｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を、下り信号での帯域割当情報（ＢＷ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）によって該当するそれぞれのＯＮＵ２０に通知する。送信タイミングとは、各ＯＮＵ２０が送信する上り信号同士がスプリッタ３０で衝突しないように、ＯＬＴ１０が各ＯＮＵ２０に指定するタイミングである。
　図２に示すように、ＯＮＵ２０は、帯域割当情報（ＢＷ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を受信してから、ＯＮＴの応答時間（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｔｉｍｅ）、送信遅延時間（ＥｑＤ）、および送信タイミング（Ｓｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）だけ待って、上りバーストデータ（ＵＳ　Ｂｕｒｓｔ）を送信する。
　ＯＬＴ１０は、帯域割当情報によって帯域割当を行ったＯＮＵ２０から送信される上り信号を、帯域割当情報を送信してからＴＥｑＤだけ遅れたタイミングの、所定のウインドウ（Ｗｉｎｄｏｗ）（例えば１２５マイクロ秒）内で受信する。ウインドウとは、各ＯＮＵ２０に割り当てた最も速い送信タイミングと最も遅い送信タイミングとの差の時間である。
　ＰＯＮシステムは、上述した方法により、信号の送受信を行う。
　次に、本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムを構成するＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０について説明する。
　図３は、本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムの構成を示す概略ブロック図である。
　ＯＬＴ１０は、バッファ部１１と、光送信部１２と、光受信部１３と、送受信判定部１４と、帯域割当部１５（休止指示部）と、休止ＯＮＵ記憶部１６と、休止ＯＮＵ管理部１７と、帯域割当周期計測部１８とを備える。
　バッファ部１１は、ＯＮＵ２０宛の下りデータを一時的に記憶する。
　光送信部１２は、ＯＮＵ２０に帯域が割り当てられている場合に、バッファ部１１が記憶するデータを読み出し、そのデータを光信号に変換してＯＮＵ２０に送信する。また、光送信部１２は、帯域割当部１５が生成した帯域割当メッセージを光信号に変換してＯＮＵ２０に送信する。
　光受信部１３は、ＯＮＵ２０から送信された光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する。
　送受信判定部１４は、所定の帯域割当時間内に、ＯＮＵ２０に光信号を送信したか、またはＯＮＵ２０から光信号を受信したか否かを判定する。
　帯域割当部１５は、所定の帯域割当時間の間、ＯＮＵ２０に帯域を割り当てる帯域割当情報を生成し、光送信部１２を介してＯＮＵ２０に送信する。帯域割当情報は、ＯＬＴ１０が次にＯＮＵ２０に帯域を割り当てるまでの時間である次回割当時間を含む。帯域割当部１５は、帯域割当時間内にデータの送受信があったＯＮＵ２０に対して「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。一方、帯域割当部１５は、帯域割当時間内にデータの送受信がなかったＯＮＵ２０に対しては、「１」より大きい所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報（休止指示）を送信する。これにより、帯域割当部１５は、送受信判定部が、ＯＮＵ２０とのデータの送受信がないと判定した場合、そのＯＮＵ２０を所定の休止時間の間、通信機能を休止させる。
　休止ＯＮＵ記憶部１６は、帯域割当部１５によって、「１」より大きい値を示す次回割当時間が与えられたＯＮＵ２０の識別情報を記憶する。
　休止ＯＮＵ管理部１７は、休止ＯＮＵ記憶部１６が記憶する識別情報が示すＯＮＵ２０に与えられた次回割当時間が経過した際に、そのＯＮＵ２０の識別情報を休止ＯＮＵ記憶部１６から削除する。
　帯域割当周期計測部１８は、帯域割当部１５がＯＮＵ２０に割り当てた帯域割当時間を、所定の帯域割当周期毎に計測する。
　ＯＮＵ２０は、バッファ部２１と、光送信部２２と、光受信部２３と、電源管理部２４と、休止時間計測部２５と、帯域割当時間計測部２６とを備える。
　バッファ部２１は、ＯＬＴ１０宛の上りバーストデータを一時的に記憶する。
　光送信部２２は、自装置（ＯＮＵ２０）に帯域が割り当てられている場合に、バッファ部２１が記憶するデータを読み出し、そのデータを光信号に変換してＯＬＴ１０に送信する。
　光受信部２３は、ＯＬＴ１０から送信された光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する。
　電源管理部２４は、光受信部２３がＯＬＴ１０から受信した帯域割当メッセージに含まれる次回割当情報を参照し、次回割当情報が示す時間が帯域割当時間より長い場合、休止時間計測部２５にその時間を計測させ、その時間が経過するまで、光送信部２２及び光受信部２３の電源を遮断する。
　休止時間計測部２５は、光送信部２２及び光受信部２３を休止させる時間を計測する。
　帯域割当時間計測部２６は、光受信部２３が帯域割当メッセージを受信したときに、所定の帯域割当時間の計測を行う。
　ＯＬＴ１０は、上記構成を備えることで、所定の帯域割当時間の間、ＯＮＵ２０に帯域を割り当て、帯域割当時間内に、ＯＮＵ２０に光信号を送信せず、かつＯＮＵ２０から光信号を受信していない場合、ＯＮＵ２０に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する。これにより、ＯＬＴ１０は、光信号の送受信が頻繁に行われているＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させることを避け、かつ光信号の送受信が少ないＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させる。
　次に、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＬＴ１０の動作を説明する。ここでは、ＯＬＴ１０によるある１つのＯＮＵ２０－１に対する通信処理の動作を説明するが、他のＯＮＵ２０（すなわち、ＯＮＵ２０－２～２０－Ｎ）に対する通信処理も以下に説明する動作と同様に行う。
　図４は、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＬＴ１０の動作を示すフローチャートである。
　まず、ＯＬＴ１０が起動し、ＯＬＴ１０が上記処理によりＯＮＵ２０－１にＥｑＤを通知する。次に、光送信部１２は、現在時刻からのＴＥｑＤに所定のウインドウを加算した時間の計測を開始する（ステップＳ１０１）。ウインドウとは、上述したように、各ＯＮＵ２０に割り当てた最も速い送信タイミングと最も遅い送信タイミングとの差の時間である。
　次に、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１に対する帯域割当情報を生成する（ステップＳ１０２）。このとき、帯域割当情報に含まれる次回割当時間は「１」を示す。次に、光送信部１２は、帯域割当部１５が生成した帯域割当情報をＯＮＵ２０－１に送信する（ステップＳ１０３）。同時に、帯域割当周期計測部１８は、帯域割当時間の計測を開始する（ステップＳ１０４）。
　次に、送受信判定部１４は、帯域割当周期計測部１８が計測する帯域割当時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。送受信判定部１４は、帯域割当時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、帯域割当時間が経過するまで待機処理を継続する。
　この間に、光受信部１３は、ＯＮＵ２０－１から光信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。光受信部１３は、ＯＮＵ２０－１から光信号を受信した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、その光信号を電気信号に変換する受信処理を行う。そして、光受信部１３は、送受信判定部１４に光信号を受信したことを示す受信通知を出力する（ステップＳ１０７）。一方、光受信部１３は、ＯＮＵ２０－１から光信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、特に処理を行わない。
　同様に、光送信部１２は、バッファ部１１がＯＮＵ２０－１宛ての下りデータを記憶しているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。光送信部１２は、バッファ部１１がＯＮＵ２０－１宛ての下りデータを記憶していると判定した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、その下りデータを光信号に変換し、その光信号をＯＮＵ２０－１に送信する（ステップＳ１０９）。次に、光送信部１２は、送受信判定部１４に光信号を送信したことを示す送信通知を出力する（ステップＳ１１０）。なお、光送信部１２は、バッファ部１１がＯＮＵ２０－１宛ての下りデータを記憶していないと判定した場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、特に処理を行わない。
　送受信判定部１４が、ステップＳ１０５で帯域割当時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、光送信部１２は、ステップＳ１０１で計測を開始した時間がＴＥｑＤにウインドウを加算した時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。光送信部１２が、ＴＥｑＤにウインドウを加算した時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻り、ＯＮＵ２０－１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。
　他方、光送信部１２が、ＴＥｑＤにウインドウを加算した時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、今回の帯域割当時間内に、ＯＮＵ２０－１にデータを送信したか、またはＯＮＵ２０－１からデータを受信したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。つまり、送受信判定部１４は、帯域を割り当てた時刻から、少なくともＯＮＵ２０から自装置（ＯＬＴ１０）にデータを送信する際に掛かる時間（ＴＥｑＤ）に帯域割当時間（Ｓｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を加えた時間の間に、ＯＮＵ２０にデータを送信し、またはＯＮＵ２０からデータを受信したか否かを判定する。このような判定を行う理由について説明する。ある時刻にＯＬＴ１０が送信した帯域割当情報に対する応答をＯＮＵ２０－１が受信する時刻は、そのある時刻にＴＥｑＤとＳｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎとを加算した時刻である。そのため、ＴＥｑＤとＳｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎとを加算した時間が経過する前にステップＳ１１２の処理を行った場合、ＯＮＵ２０－１による初めの帯域割当情報に対する応答を受信する前にステップＳ１１２の処理を行うこととなり、正しい判断ができなくなってしまう。本実施形態では、これを防止するため、ステップＳ１１１の処理を実行している。
　送受信判定部１４が、ＯＮＵ２０－１とデータの送信または受信を行ったと判定した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１をアクティブ状態（通信機能が稼動している状態）にすべきと判定し、ステップＳ１０２に戻り、ＯＮＵ２０－１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。
　他方、送受信判定部１４が、ＯＮＵ２０－１とデータの送信及び受信を行っていないと判定した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１をスリープ状態（通信機能を休止させた状態）にすべきと判定する。そして、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１に対する帯域割当情報として、所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を生成し（ステップＳ１１３）、光送信部１２を介してＯＮＵ２０－１に送信する。つまり、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１への帯域割当タイミングに休止指示（所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報）を送信する。また、帯域割当部１５は、休止ＯＮＵ管理部１７にＯＮＵ２０－１の識別情報を通知し、休止ＯＮＵ管理部１７は、休止ＯＮＵ記憶部１６にその識別情報を記録する（ステップＳ１１４）。
　休止ＯＮＵ管理部１７は、ステップＳ１１４で帯域割当部からＯＮＵ２０－１の識別情報を取得すると、内部に備える計測機能によって、所定の休止時間の計測を開始する（ステップＳ１１５）。次に、休止ＯＮＵ管理部１７は、休止時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。休止ＯＮＵ管理部１７は、休止時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、休止時間が経過するまで待機処理を継続する。
　この間にもバッファ部１１にＯＮＵ２０－１宛ての下りデータが記録されることがある。このとき、光送信部１２は、バッファ部１１に蓄積されたＯＮＵ２０－１宛ての下りデータを読み取らず、その下りデータをバッファ部１１に蓄積させたままにしておく。これにより、この下りデータは、帯域割当部１５がＯＮＵ２０－１に帯域を割り当てたときに光送信部１２によって読み出されて送信される。つまり、光送信部１２は、帯域割当部１５がＯＮＵ２０に帯域を割り当てたときのみ、バッファ部１１が記憶するデータを読み出し、そのデータをＯＮＵ２０に送信する。これにより、受信機能を停止しているＯＮＵ２０に対して下りデータを送信することにより下りデータが消失することを防ぐことができる。
　また、帯域割当部１５は、休止時間の間、ＯＮＵ２０－１に帯域を割り当てない。これにより、送信機能を停止しているＯＮＵ２０に対して不要に帯域の割当を行うことを防ぐことができる。よって、帯域割当部１５は、他のＯＮＵ２０に帯域を効率よく分配することができる。
　休止ＯＮＵ管理部１７は、休止時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、休止ＯＮＵ記憶部１６が記憶するＯＮＵ２０－１の識別情報を削除する（ステップＳ１１７）。帯域割当部１５は、休止ＯＮＵ記憶部１６がＯＮＵ２０－１の識別情報を記憶していないことを確認することで、ＯＮＵ２０－１をアクティブ状態にすべきと判定する。そして、ステップＳ１０１に戻り、光送信部１２は、現在時刻からのＴＥｑＤに所定のウインドウを加算した時間の計測を開始し、ＯＮＵ２０－１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。つまり、帯域割当部１５は、休止時間の経過後、再度ＯＮＵ２０－１に帯域を割り当てる。これにより、ＯＮＵ２０－１が休止状態になった後に上りバーストデータの送信機会を逸することを防ぐことができる。
　次に、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＮＵ２０の動作を説明する。
　図５は、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＮＵ２０の動作を示すフローチャートである。
　まず、ＯＮＵ２０が起動し、ＯＬＴ１０からＥｑＤを通知されると、光受信部２３は、ＯＬＴ１０からの帯域割当情報の受信を待機する。光受信部２３がＯＬＴ１０から帯域割当情報を受信すると（ステップＳ２０１）、帯域割当時間計測部２６は、所定の帯域割当時間の計測を開始する（ステップＳ２０２）。
　帯域割当時間計測部２６が帯域割当時間の計測を開始すると、光送信部２２は、バッファ部２１が記憶する上りバーストデータを読み出し、そのバーストデータを光信号に変換する。次に、光送信部２２は、ＯＬＴ１０から受信したＥｑＤ及び帯域割当情報に含まれる送信タイミング（Ｓｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）だけ待機した後、その光信号をＯＬＴ１０に送信する（ステップＳ２０３）。なお、光送信部２２は、バッファ部２１に上りバーストデータが記憶されていない場合、ペイロードが空のバーストデータ示す光信号を送信する。
　次に、電源管理部２４は、光受信部２３が受信した帯域割当情報に含まれる次回割当時間が「１」を示すか否かを判定する（ステップＳ２０４）。電源管理部２４が、次回割当時間が「１」を示すと判定した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０１に戻り、光受信部２３による次の帯域割当情報の受信を待機する。
　他方、電源管理部２４は、次回割当時間が所定の休止時間を示すと判定した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、光受信部２３及び光送信部２２の電源を遮断する（ステップＳ２０５）。電源管理部２４が光受信部２３及び光送信部２２の電源を遮断すると、休止時間計測部２５は、所定の休止時間の計測を開始し（ステップＳ２０６）、休止時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。休止時間計測部２５は、休止時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、休止時間が経過するまで待機処理を継続する。休止時間計測部２５が休止時間が経過したと判定すると、電源管理部２４は、光受信部２３及び光送信部２２に電源を投入し（ステップＳ２０８）、処理がステップＳ２０１に戻り、光受信部２３による次の帯域割当情報の受信を待機する。
　次に、本実施形態によるＰＯＮシステムの具体的な動作例を説明する。
　図６は、ＰＯＮシステムの具体的な動作例を示すタイムチャートである。
　以下、帯域割当周期毎の時刻を、Ｔ１、Ｔ２、……と表す。まず、時刻Ｔ１において、ＯＬＴ１０の帯域割当部１５は、上述したステップＳ１０２により、ＯＮＵ２０－１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を、光送信部１２を介して送信する。
　次に、時刻Ｔ２において、ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、時刻Ｔ１～Ｔ２の間に光受信部１３から受信通知を取得していないため、時刻Ｔ１～Ｔ２の間の上りトラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。上りトラフィック状態とは、帯域割当時間中にＯＮＵ２０にデータを受信したか否かを示す状態である。上りトラフィック状態は、データの受信があった場合に「ＨＩＧＨ」を示し、データの受信がなかった場合に「ＬＯＷ」を示す。この上りトラフィック情報は、送受信判定部１４の内部メモリに格納しておく。
　同様に、ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、時刻Ｔ１～Ｔ２の間に光受信部１３から送信通知を取得しているため、時刻Ｔ１～Ｔ２の間の下りトラフィック状態を「ＨＩＧＨ」に決定する。下りトラフィック状態とは、帯域割当時間中にＯＮＵ２０にデータを送信したか否かを示す状態である。下りトラフィック状態は、データの送信があった場合に「ＨＩＧＨ」を示し、データの送信がなかった場合に「ＬＯＷ」を示す。この下りトラフィック情報は、送受信判定部１４の内部メモリに格納しておく。
　ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、上りトラフィック状態と下りトラフィック状態との論理和をとり、この論理和に応じて帯域割当時間中にＯＮＵ２０にデータを受信したか否かを示すトラフィック状態を決定する。ここでは、上りトラフィック状態が「ＬＯＷ」、下りトラフィック状態が「ＨＩＧＨ」なので、トラフィック状態は「ＨＩＧＨ」となる。このため、送受信判定部１４は、上述したステップＳ１１２によってＯＮＵ２０－１とデータの送信または受信を行ったと判定する。
　そのため、帯域割当部１５は、上述したステップＳ１０２により、ＯＮＵ２０－１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を、光送信部１２を介して送信する。
　時刻Ｔ３、Ｔ４におけるＯＬＴ１０の処理は、時刻Ｔ２におけるＯＬＴ１０と同様の処理となる。
　次に、時刻Ｔ５において、ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、時刻Ｔ４～Ｔ５の間に光受信部１３から受信通知を取得していないため、時刻Ｔ４～Ｔ５の間の上りトラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。同様に、送受信判定部１４は、時刻Ｔ４～Ｔ５の間に光受信部１３から送信通知を取得していないため、時刻Ｔ４～Ｔ５の間の下りトラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。
　送受信判定部１４は、上りトラフィック状態と下りトラフィック状態の論理和をとることで、トラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。このため、送受信判定部１４は、上述したステップＳ１１２によってＯＮＵ２０－１とデータの送信または受信を行っていないと判定する。そのため、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１をスリープ状態にすべきと判定し、内部メモリに記憶する動作状態情報をスリープ状態を示す「Ｓｌｅｅｐ」に書き換える。そして、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０－１に対する帯域割当情報として、所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を生成し、ＯＮＵ２０－１に送信する。ここでは、次回割当時間が「５」、すなわち帯域割当時間が５回分の時間であるとする。また、休止ＯＮＵ管理部１７は、ＯＮＵ２０－１の識別情報を休止ＯＮＵ記憶部１６に記録し、次回割当時間の計測を開始する。
　次に、時刻Ｔ６において、ＯＬＴ１０の帯域割当部１５は、時刻Ｔ５から次回割当時間が経過しておらず、休止ＯＮＵ記憶部１６にＯＮＵ２０－１の識別情報が記憶されているため、ＯＮＵ２０－１に対して帯域の割当を行わない。
　また、時刻Ｔ６において、ＯＮＵ２０－１の光受信部２３は、時刻Ｔ５においてＯＬＴ１０が送信した帯域割当情報を受信する。そして、電源管理部２４は、当該帯域割当情報に含まれる次回割当時間が「１」より大きいと判定し、内部メモリに記憶する、休止状態情報を、非休止状態を示す「Ｄｉｓａｂｌｅｄ」から休止状態を示す「Ｅｎａｂｌｅｄ」に書き換え、光受信部２３及び光送信部２２の電源を遮断する。また、休止時間計測部２５は、休止時間の計測を開始する。
　時刻Ｔ７～Ｔ９においては、ＯＮＵ２０－１が休止状態となるため、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０－１間の通信処理は行われない。
　また、時刻Ｔ９では、ＯＬＴ１０のバッファ部１１に下りデータが記録される。しかしながら、この時点では、時刻Ｔ５から次回割当時間が経過していないため、光送信部１２は、ＯＮＵ２０－１に光信号の送信を行わない。そのため、この下りデータは、バッファ部１１に蓄積される。光送信部１２は、バッファ部１１に下りデータが記録されたため、送受信判定部１４に送信通知を出力し、送受信判定部１４は、下りトラフィックを「ＨＩＧＨ」に決定する。これにより、送受信判定部１４は、内部メモリに記憶するＯＮＵ２０－１の動作状態を、稼動状態を示す「Ａｃｔｉｖｅ」に書き換える。
　次に、時刻Ｔ１０において、ＯＬＴ１０の休止ＯＮＵ管理部１７は、時刻Ｔ５から次回割当時間が経過したと判定し、休止ＯＮＵ記憶部１６が記憶するＯＮＵ２０－１の識別情報を削除する。また、送受信判定部１４は、時刻Ｔ９～Ｔ１０の間に光送信部１２から送信通知を取得しているため、時刻Ｔ９～Ｔ１０の間の下りトラフィック状態を「ＨＩＧＨ」に決定し、トラフィック状態を「ＨＩＧＨ」に決定する。これにより、光送信部１２は、ＯＮＵ２０－１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を、光送信部１２を介して送信する。
　以降、ＰＯＮシステムは、同様の処理により、通信を実行する。
　このように、本実施形態によれば、ＯＬＴ１０は、所定の帯域割当時間の間、ＯＮＵ２０に帯域を割り当て、帯域割当時間内にＯＮＵ２０に光信号を送信せず、かつＯＮＵ２０から光信号を受信していない場合、ＯＮＵ２０に所定の休止時間の間通信機能を休止させることを指示する。これにより、ＯＬＴ１０は、光信号の送受信が頻繁に行われているＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させることを避け、かつ光信号の送受信が少ないＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させることができる。
　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述に限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
　上述のＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０は内部に、コンピュータシステムを有している。上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしても良い。
　上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
　さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
　（付記１）親局装置は、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部と、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記バッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部とをさらに備えていてもよい。
　（付記２）前記休止指示部は、前記帯域割当部が帯域を割り当てた時刻から、前記子局装置から自装置にデータを送信する際に掛かる時間に前記帯域割当時間を加えた時間の間に、前記子局装置にデータを送信し、または前記子局装置からデータを受信したか否かを判定してもよい。
　この出願は、２０１０年８月６日に出願された日本出願特願２０１０－１７７６９４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、親局装置、子局装置、通信システム、通信方法及びプログラムに適用できる。本発明によれば、サービスの質を落とさずに省電力化を図ることができる。
　１０      ＯＬＴ
　１１ バッファ部
　１２ 光送信部
　１３ 光受信部
　１４ 送受信判定部
　１５ 帯域割当部
　１６ 休止ＯＮＵ記憶部
　１７ 休止ＯＮＵ管理部
　１８ 帯域割当周期計測部
　２０、２０－１～２０－Ｎ  ＯＮＵ
　２１ バッファ部
　２２ 光送信部
　２３ 光受信部
　２４ 電源管理部
　２５ 休止時間計測部
　２６ 帯域割当時間計測部
　３０ スプリッタ
　４０ 光ファイバ

Claims (10)

  1. 　子局装置と通信を行う親局装置であって、
    　所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、
    　前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、
    　前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部と
    　を備える親局装置。
  2. 　前記休止指示部は、前記帯域割当部による前記子局装置への帯域割当タイミングに前記休止指示を送信し、
    　前記帯域割当部は、前記休止時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てない
    　請求項１に記載の親局装置。
  3. 　前記帯域割当部は、前記休止時間の経過後、再度前記子局装置に帯域を割り当てる
    　請求項２に記載の親局装置。
  4. 　子局装置と通信を行う親局装置を用いた通信方法であって、
    　所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、
    　前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否か判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、
    　前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する
    　ことを含む通信方法。
  5. 　子局装置と通信を行う親局装置を、
    　所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部、
    　前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部、
    　前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部
    　として機能させるためのプログラム。
  6. 　親局装置と通信を行う子局装置であって、
    　前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部
    　を備える子局装置。
  7. 　親局装置と通信を行う子局装置を用いた通信方法であって、
    　前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる
    　ことを含む通信方法。
  8. 　親局装置と通信を行う子局装置を、
    　前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部
    　として機能させるためのプログラム。
  9. 　親局装置と子局装置とを備える通信システムであって、
    　前記親局装置は、
    　所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、
    　前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、
    　前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部と
    　を備え、
    　前記子局装置は、
    　前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部を備える
    　通信システム。
  10. 　親局装置と子局装置とを備える通信システムを用いた通信方法であって、
    　所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、
    　前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、
    　前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信し、
    　前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる
    　ことを含む通信方法。
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