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JP5618147B2 - 局側光終端装置及びその制御方法と制御プログラム - Google Patents
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局側光終端装置及びその制御方法と制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、光通信システムにおける省電力の技術に関する。
光通信システムの1つとして、受動光ネットワーク(Passive Optical Network:以下、PON)システムが知られている。このPONシステムは、光カプラを介して、局側光終端装置(Optical Line Terminal:以下、OLT)と複数の加入者側光終端装置(Optical Network Unit:以下、ONU)とを接続する光通信システムである。これにより、一台のOLTを複数のONUで共有することができ、全体的な設備コストを抑えることができる。
かかる光通信システムにおける省電力技術として、特許文献1に、ONUにおいて通信状態を監視し、使用しないONUの機能ブロックへの給電を削減する、ONUに対する省電力技術が開示されている。一方、特許文献2に、OLTにおいて、登録が削除されたONUが使用する伝送速度の送信器及び受信器への給電を停止する、OLTに対する省電力技術が開示されている。
特開2008−113193号公報 特開2010−226693号公報
しかしながら、上記従来技術では、通信状態の検出結果に対応する省電力制御であるため、光通信システムの特徴を有効に使用した省電力をすることができなかった。特に、OLTにおける省電力は、ONUの通信状態によるところが大きいため極めて限定的である。
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置であって、
前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定手段と、
前記光通信判定手段が光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示手段と、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を第1時間、省電力状態とする省電力手段と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置の制御方法であって、
前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
を含むことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置の制御プログラムであって、
前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、光通信システムの局側光終端装置における能動的な省電力が実現できる。
本発明の第1実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態に係るOLTのハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態に係るONU通信状態記憶部の構成を示す図である。 本発明の第2実施形態に係るOLTの省電力手順を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係るONUのハードウェア構成を示す図である。 本発明の第2実施形態に係るONUの省電力手順を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る省電力動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第3実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態に係るOLTのハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態に係るONU割当て帯域記憶部の構成を示す図である。 本発明の第3実施形態に係るOLTの省電力手順を示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態に係る省電力動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第4実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成を示すブロック図である。 本発明の第4実施形態に係るOLTの省電力手順を示すフローチャートである。 本発明の第4実施形態に係る省電力動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の第5実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成を示すブロック図である。 本発明の第5実施形態に係るONU通信状態/スリープ状態記憶部の構成を示す図である。 本発明の第5実施形態に係るOLTの省電力手順を示すフローチャートである。 本発明の第5実施形態に係るONUの省電力手順を示すフローチャートである。 本発明の第5実施形態に係る省電力動作の一例を示すタイミングチャートである。
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての光通信システム100について、図1を用いて説明する。光通信システム100は、局側光終端装置110と複数の加入者側光終端装置121〜12nとの間で光通信を行なうシステムである。
図1に示すように、局側光終端装置110は、光通信判定部111と、省電力指示部112と、省電力部113とを含む。光通信判定部111は、複数の加入者側光終端装置121〜12nの各々と光通信中であるか否かを判定する。省電力指示部112は、光通信判定部111が光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する。省電力部113は、複数の加入者側光終端装置121〜12nの全てが省電力状態であると判断した場合に、局側光終端装置110を第1時間T1の間、省電力状態とする。
本実施形態によれば、光通信システムの局側光終端装置における能動的な省電力が実現できる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る光通信システムについて説明する。第2実施形態に係る通信システムにおいては、光通信中で無いと判定した加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示し、全ての加入者側光終端装置に指示した場合には、局側光終端装置を省電力状態とする。本実施形態によれば、局側光終端装置が加入者側光終端装置の省電力状態への移行を管理できるので、局側光終端装置における能動的な省電力が実現できる。なお、以下の実施形態では“スリープ”との文言を使用するが、実質的に“省電力”と同意義である。また、光通信システムの例としては、OLT(Optical Line Terminal)がカプラを介して複数のONU(Optical Network Unit)と光通信する受動光ネットワーク(PON)システムについて説明する。しかし、これに限定されず、他の光通信システムにおける局側光終端装置の省電力にも適用可能である。
〈第2実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成〉
図2は、第2実施形態に係る光通信システム200及びOLT210の機能構成を示すブロック図である。
図2において、OLT210は、カプラ230を介して光ファイバによってn台(nは自然数)のONU241〜24nと接続される。OLT210は、通信データの流れに沿って、網側IF211と、網側バッファ212と、フレーム振り分け部213と、ONU通信状態監視部214と、PON側バッファ215と、PON側送受信部216とを備える。また、本実施形態の省電力制御のための、OLT省電力制御部217と、タイマ218と、スリープ時間設定部219と、スリープ時間設定メッセージ送信部220と、スリープ開始メッセージ送信部221と、ONU通信状態記憶部222とを備える。
網側IF211は、網側の上位装置からOLT210へのフレームの受信機能と、OLT210から網側の上位装置へのフレームの送信機能を備える。網側バッファ212は、網側IF211で受信したフレームを一時的に保存する機能を備える。フレームの保存が必要となる場合は、たとえば、PON側送受信部216が通信機能を停止している間に網側の上位装置からフレームを受信した場合である。
フレーム振り分け部213は、下り方向フレームの宛先ONU別にフレームを振り分ける機能を備える。また、上り方向フレームに対しては多重する機能を備える。たとえば、IEEE802.3ahにおいては、MAC(Media Access Control)処理部とMPCP(Multi-Point Control Protocol)処理部で構成されている。そして、これら全て又は一部の機能を停止することで消費電力を抑制することができる。
ONU通信状態監視部214は、OLT210に接続されているONU241〜24nの通信状態や送受信されるフレームを監視して、省電力状態に移行させるべきONUを特定する機能を備える。省電力状態に移行させるべきONUは、たとえば、一定時間、フレームの送受信を行っていないONUや、省電力状態への移行要求を送信してきたONUである。本実施の形態では、一定時間通信していないONUを省電力状態に移行させるべきONUとするが、これは本発明の実施形態を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更がされうる。ONU通信状態監視部214は、省電力状態に移行させるべきONUと省電力状態に移行させないONUとをONU241〜24nに対応付けてONU通信状態記憶部222に記憶させて、スリープ開始メッセージ送信部221に通知する機能を備える。ONU通信状態監視部214は、一部又は全ての機能を停止することで電力消費を抑制することができる。
PON側バッファ215は、振り分けられたフレームを宛先ONU別に保存する機能を備える。PON側送受信部216は、ONU側にフレームを送信する機能とONU側からフレームを受信する機能を備える。PON側送受信部216は、たとえば光/電気変換部やアナログ/デジタル変換部、CDR(clock data recovery)部などから構成されている。そして、これら全て又は一部への電力供給を停止して通信機能を停止させることで、消費電力を抑制することができる。
OLT省電力制御部217は、フレーム振り分け部213やONU通信状態監視部214やPON側送受信部216の、一部又は全部への電力供給のON/OFFを切り替え、省電力状態と通常状態とを切り替える機能を備える。省電力状態と通常状態との切り替えには、ONU通信状態記憶部222の通信状態、スリープ開始メッセージ送信部221の送信状態、タイマ218の経過時間に基づいて制御される。タイマ218は、時間を測定し、OLT省電力制御部217に対して省電力状態から通常状態への切替タイミングを通知する機能を備える。さらに、OLT省電力制御部217に対して通常状態から省電力状態への切り替えタイミングを通知する機能を備える。
スリープ時間設定部219はONUスリープ時間T1をタイマ218及びスリープ時間設定メッセージ送信部220に通知する機能を備える。ONUスリープ時間T1は外部から設定されても、予め記憶されていてもよい。ONUスリープ時間T1は、たとえば、PONシステムのトラフィックの状態や、光通信システムを使用している時間帯、あるいはサービスレベル・アグリーメント(LSA:Service Level Agreement)などの1つあるいは組み合わせから決定されてよい。しかしながら、これに限定されない。スリープ時間設定メッセージ送信部220は、スリープ時間設定部219によって設定されたONUスリープ時間T1をONU241〜24nに設定するためのスリープ時間設定メッセージを送信する機能を備える。たとえば、このスリープ時間設定メッセージは、EPON(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network:IEEE802.3ah, IEEE802.3av)システムにおいては、IEEE802.3ah のClause57に記載のOAM(Operations, Administration, and Maintenance)メッセージを拡張したものを用いることができる。しかし、これに限定されることはない。
スリープ開始メッセージ送信部221は、ONU通信状態監視部214が特定してONU通信状態記憶部222に記憶された通信を行っていないONU宛に、スリープ開始メッセージを送信する機能を備える。また、OLT省電力制御部217に、フレーム振り分け部213やONU通信状態監視部214やPON側送受信部216の一部又は全てを省電力状態に移行させるための条件を通知する機能を備える。同時に、タイマ218をスタートさせる機能を備える。たとえば、このスリープ開始メッセージは、EPON(IEEE802.3ah, IEEE802.3av)システムにおいては、IEEE802.3ah のClause57に記載のOAMメッセージを拡張したものを用いることができるが、これに限定されない。ONU通信状態記憶部222は、ONU通信状態監視部214が監視しているONUの通信状態とスリープ開始か否かを、ONUに対応付けて記憶する。
カプラ230は、OLT210から受信した光信号を分岐してONU241〜24nに送信する。また、カプラ230は、ONU241〜24nから受信した光信号を多重してOLT210に送信する。
ONU241〜24nは、OLT210との間でユーザフレームの送受信を行う機能を備える。より下流にユーザ機器が接続されている場合、OLT210とユーザ機器との間のフレーム転送を行う機能を備える。さらに、ONU241〜24nは、PON側通信機能の省電力機能を備える。ONU241〜24nは、OLT210からのスリープ時間設定メッセージを受信し、スリープ時間設定メッセージに記載されたONUスリープ時間T1を自装置のスリープ時間として設定する機能を備える。さらに、OLT210から自装置宛のスリープ開始メッセージを受信すると、事前に設定されたONUスリープ時間T1の間省電力状態となり、事前に設定されたスリープ時間経過後に通常状態に復帰する機能を備える。省電力状態では、機能の一部、特にPON側通信機能の一部又は全てを停止することで、電力の消費を抑制する機能を備える。
PONシステムにおいては、OLT210がONU241〜24nの接続を検出する過程で、OLTと各ONUの時刻は同期される。したがって、スリープ時間の誤差は十分小さい。
〈第2実施形態に係るOLTのハードウェア構成〉
図3は、第2実施形態に係るOLT210のハードウェア構成を示すブロック図である。
図3において、CPU310は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図2の各機能構成部を実現する。ROM320は、初期データ及びプログラムなどの固定データ及びプログラムを記憶する。操作部330は、OLT210の動作を制御するパラメータの入力や動作指示をする。本実施形態では、たとえば、ONUスリープ時間T1を設定してもよい。
RAM340は、CPU310が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。RAM340には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。各領域には、ONUスリープ時間T1をONUに送信するためのスリープ時間設定メッセージ341と、ONUにスリープ開始を指示するためのスリープ開始メッセージ342とが記憶される。また、ONUのONUスリープ時間T1と、全てのONUが通信可能な通信時間T2(344)とが記憶される。また、ONU通信状態監視部214が取得したONU通信状態345と、OLTがスリープ状態であるか否かを示すOLT省電力フラグ346とを記憶する。
ストレージ350は、データベースや各種のパラメータ、CPU310が実行するプログラムを、不揮発に記憶する大容量記憶装置である。ストレージ350には、本実施形態の実現に必要な以下のデータ又はプログラムが記憶されている。データの記憶部としては、図2に示した、ONU通信状態記憶部222と、網側バッファ212と、PON側バッファ215との記憶領域が確保される。また、本実施形態では、プログラムとして、OLTの省電力制御手順を示す省電力制御プログラム351(図5参照)を格納する。また、ONUに各メッセージを送信するメッセージ送信モジュール352と、タイマ218に基づき省電力制御におけるT1/T2の時間監視を行なう時間監視モジュール353とを格納する。
入出力インタフェース360は、CPU310による制御に必要な制御信号及びデータを入力し、制御信号及びデータを出力するためのインタフェースである。入出力インタフェース360によって、網側IF211、フレーム振り分け部213、ONU通信状態監視部214、PON側送受信部216とのインタフェースが取られ、通信データが上位装置からONUに中継される。
なお、図3には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、OSなどの汎用のデータやプログラムは図示されていない。
(ONU通信状態記憶部の構成)
図4は、第2実施形態に係るONU通信状態記憶部222の構成を示す図である。
図4の例では、OLTに接続するONUを識別する識別子であるONUiD401に対応付けられて、ONU通信状態監視部214が検知した通信状態402が記憶される。同様に、スリープ開始メッセージを送信したか否かをON/OFFで記憶するスリープ設定403が記憶される。
なお、図4の410は、ONUiD“002”のONUにスリープ設定がなされてないため、OLTの省電力への移行の条件が満たされてない状態を示す。図4の420は、ONUiD“002”のONUにスリープ設定がされたため、OLTの省電力への移行の条件が満たされた状態を示す。
〈第2実施形態に係るOLTの省電力手順〉
図5は、第2実施形態に係るOLT210の省電力手順を示すフローチャートである。なお、図5のフローチャートは、図3のCPU310によってRAM340を使用しながら実行され、図2の各機能構成部を実現する。
まず、OLT210は、ONU241〜24nにスリープ時間設定メッセージを送信し、ONU241〜24nにONUスリープ時間T1を設定する(S501)。次に、ONU241〜24nの通信状態を取得する(S503)。ONU241〜24nの通信状態を参照して、通信を行っていないONU全てに対してスリープ開始メッセージを送信し、スリープ開始メッセージを受信したONUを省電力状態に移行させる(S505)。次に、ONU通信状態記憶部222の情報から、全てのONUにスリープ開始メッセージを送信したかを確認する(S507)。
全てのONUを省電力状態に移行させている場合、OLT210をスリープ状態に移行させ、フレーム振り分け部213やONU通信状態監視部214やPON側送受信部216の一部又は全てを省電力状態とする(S509)。このとき、本実施形態においては、タイマ218にONUスリープ時間T1を設定しスタートさせる。OLT210が省電力状態の間にも、省電力状態でない網側IF211が受信したフレームは網側バッファ212に保存される。ONUスリープ時間T1経過後にOLT210は通常状態に復帰する(511)。同時に、ONU241〜24nもスリープ開始からT1時間経過しているので、通常状態に復帰している。なお、ここで、OLTとONU両方において、省電力状態から通常状態への復帰処理の時間を考慮して、ONUスリープ時間T1が経過する前に通常状態への復帰処理を開始し、ONUスリープ時間T1経過時には通常状態への復帰処理が完了していることが望ましい。したがって、OLT210のタイマ218に設定される時間は、ONUスリープ時間T1から、省電力状態から通常状態への復帰時間を引いた時間であることが望ましい。
一方、全てのONUが省電力状態に移行していない場合、OLT210は省電力状態へは移行せず、通常動作を継続するS513)。この間、省電力状態のONU宛のフレームを網側IF211で受信した場合、PON側バッファ215に保存する。ONUに設定されたONUスリープ時間T1経過後は、省電力状態のONUが通常状態に復帰する(S515)。
続いて、通信時間T2の間、OLT210と全てのONU241〜24nは通常動作する(S517)。OLT210又はONUが省電力状態の間に網側IF211が受信し網側バッファ212やPON側バッファ215に保存されていたフレームがある場合は、この通信時間T2の間に送信する。PONシステムでは、上りの通信は各ONUに通信時間を順次割当てることで実現している。したがって、通信時間T2は各ONUの上り通信が一巡して全ONUが通信する時間よりも長いことが望ましい。通信時間T2の後に通信処理の終了か否かを判定し(S519)、終了でなければステップS503に戻って処理が繰り返される。
〈第2実施形態に係るONUのハードウェア構成〉
図6は、第2実施形態に係るONU240(241〜24n)のハードウェア構成を示すブロック図である。
図6において、CPU610は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図2の各機能構成部を実現する。ROM620は、初期データ及びプログラムなどの固定データ及びプログラムを記憶する。操作部630は、ONUの動作を制御するパラメータの入力や動作指示をする。本実施形態では、たとえば、ONUの光通信能力でもある光通信の帯域を設定してもよい。
RAM640は、CPU610が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。RAM640には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。各領域には、OLT210との間で光通信を行なう送受信データ641と、OLT210から受信した受信メッセージ642とが記憶される。また、OLTからのスリープ時間設定メッセージに含まれていたONUスリープ時間T1(643)と、OLT210から割当てられた、あるいは操作部630から設定された帯域644とが記憶される。また、ONUがスリープ状態であるか否かを示すONU省電力フラグ645を記憶する。
ストレージ650は、データベースや各種のパラメータ、CPU610が実行するプログラムを、不揮発に記憶する大容量記憶装置である。ストレージ650には、本実施形態の実現に必要な以下のデータ又はプログラムが記憶されている。データの記憶部としては、送受信データを保持する送受信データバッファ651の記憶領域が確保される。また、本実施形態では、プログラムとして、ONUの省電力制御手順を示す省電力制御プログラム652(図7参照)を格納する。また、OLTから各メッセージを受信するメッセージ受信モジュール653と、ONUスリープ時間T1の監視を行なう時間監視モジュール654とを格納する。
入出力インタフェース660は、CPU610による制御に必要な制御信号及びデータを入力し、制御信号及びデータを出力するためのインタフェースである。入出力インタフェース660によって、カプラ230に光ファイバが接続するPON側送受信部661と、下位装置であるクライアトPCなどにデータを出力するための通信端末側IF662とのインタフェースが取られる。そして、通信データがOLT210からクライアント端末に中継される。
なお、図6には、本実施形態に必須なデータやプログラムのみが示されており、OSなどの汎用のデータやプログラムは図示されていない。
〈第2実施形態に係るONUの省電力手順〉
図7は、第2実施形態に係るONU240(241〜24n)の省電力手順を示すフローチャートである。なお、図7のフローチャートは、図6のCPU610によりRAM640を使用して実行され、図2のONU241〜24nにおいて本実施形態の省電力機能を実現する。
まず、ONUに発生したイベントが、OLT210からのスリープ時間設定メッセージかを判定する(S701)。スリープ時間設定メッセージであれば、メッセージに含まれるスリープ時間、本実施形態ではT1を記憶する(S703)。スリープ時間設定メッセージでなければ、OLT210からのスリープ開始メッセージかを判定する(S705)。
スリープ開始メッセージであれば、ONUはスリープ状態に移行し、ONU省電力フラグ645をONにする(S707)。ステップS703で記憶したスリープ時間が経過したかを判断し(S709)、経過したならスリープ状態を終了して復帰し、ONU省電力フラグ645をOFFにする(S711)。スリープ開始メッセージでなければ、送受信データであるかを判定する(S713)。
送受信データであれば、送受信データを送受信データバッファ651に保持し(S715)、送受信がOKとなるのを待って(S717)、送受信OKになれば送受信処理を実行する(S719)。送受信データでなければ、他の処理を実行する(S721)。
〈第2実施形態に係る省電力動作〉
図8は、第2実施形態に係る光通信システム200の省電力動作800の一例を示すタイミングチャートである。なお、図8では、簡略化のためONU241と24nとを図示しており、他のONUは全てスリープ開始メッセージを受信しているものと仮定する。
図8で最初の時間T1では、全てのONUがスリープ状態であるのでOLT210は省電力を実行している。通信時間T2の後、2番目の時間T1では、ONU24nがスリープ状態ではないので、OLT210は省電力を実行していない。通信時間T2の後、3番目の時間T1では、ONU24nが再びスリープ状態になったので、OLT210は省電力を実行している。
なお、本実施形態では、OLTとONUはスリープ開始メッセージの送信又は受信によって即時に省電力状態に移行する記述となっているが、スリープ開始メッセージの送受信から一定時間後に省電力状態に移行してもよい。その場合、省電力状態へ移行するまでの時間は、スリープ時間設定メッセージ又はスリープ開始メッセージによって通知することで実現可能である。また、スリープ時間は必ずしもスリープ時間設定メッセージによって事前に設定される必要はなく、たとえばスリープ開始メッセージにスリープ時間設定メッセージを含めて1つのメッセージとして送信してもよい。また、ONUは一度のスリープ開始メッセージ受信後、一定の時間又は永続的に省電力状態と通常状態の移行を繰り返しても良い。その場合、スリープ開始メッセージに省電力状態を解除する情報を追加することで、OLT側からONUを省電力状態から復帰させることが可能である。動作としては、ステップS505とS507との間に、省電力状態を解除させるONU宛に省電力状態を解除する情報を送信することで実現可能である。また、ONUは、OLTからの通知がなくとも、ユーザフレームを受信することで、省電力状態の繰り返しを停止してもよい。
本実施形態によれば、OLTのPON側通信機能を省電状態に移行させることができ、OLTの消費電力を抑制することができる。
[第3実施形態]
第2実施形態においては、全てのONUが省電力状態に移行する場合にしかOLTの消費電力が低減できなかった。第3実施形態では、一部のONUが省電力状態に移行しない場合においても、OLTを周期的に省電力状態に移行させてOLTの消費電力を抑制する。PONシステムにおいては、PON区間の伝送速度は1Gbps相当や10Gbps相当の規格が標準化されている(IEEE802.3ah, IEEE802.3av)。一方で、OLTには複数のONUが接続されているため、1台のONUにPON区間の最大伝送速度相当の帯域を割当てることは稀であり、一般にONUはユーザ機器側には100Mbpsのインタフェースを備えていることが多い。たとえば、ONUのPON側伝送帯域が1Gbpsで、ユーザ機器側伝送速度が100Mbpsの場合、1台のONUには100Mbpsを割当てれば十分である。したがって、たとえば1台のONUだけが動作しているのであれば、OLTは全体の1割の時間動作すれば動作中のONUに必要十分な帯域を提供することができる。そのため、OLTは残り9割の時間は省電力状態に移行し、OLTの電力消費を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、一部のONUが省電力状態に移行しない場合においても、光通信を中断なくバッファできる共通期間でOLTの電力消費を抑制することができる。
〈第3実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成〉
図9は、第3実施形態に係る光通信システム900及びOLT910の機能構成を示すブロック図である。
OLT910は、第3実施形態においては、第2実施形態の構成に加えて、ONU割当て帯域記憶部922と、OLTスリープ時間計算部923とを備えている。ONU割当て帯域記憶部922は、OLT910に接続されているONU941〜94nに割当てられている帯域を記録する機能を備える。なお、図9では、ONU割当て帯域記憶部922を、ONU通信状態記憶部222とは別に図示しているが、ONUiDに対応付けた同じテーブルに記憶してもよい。OLTスリープ時間計算部923は、OLT910が省電力状態になっているOLTスリープ時間T3を計算する機能を備える(T3<T1である)。さらに、計算されたOLTスリープ時間T3をスリープ時間設定部919に通知する機能を備える。
たとえば、OLT910を省電力状態とするOLTスリープ時間T3は、以下の式で計算される。
T3=T1×{1−(ONUに割当てるべき帯域の総和/PON全体の物理帯域)} −(マージン)
ここで、マージンとは、OLT910が省電力状態から通常状態への移行に要する時間と、OLT910とONU941〜94nの間に通信を再度確立するために十分な時間である。
また、各ONUが異なる伝送速度で動作している場合、OLTスリープ時間T3は以下の式で計算してもよい。
T3=T1×{1−Σi(ONUiの割当て帯域/ONUiのPON側伝送速度)}
−(マージン)
ここで、ONUのPON側伝送速度又は割当て帯域が上り方向と下り方向で異なる場合は、(ONUiの割当て帯域/ONUiのPON側伝送速度)の値の大きい方をOLTスリープ時間T3の計算に用いる。ここで、iは1≦i≦nの整数であり、Σiはi=1の場合からi=nの場合までの総和を表す。
また、ONU941〜94nには、図2のONUスリープ時間T1と共に、OLT910により割当てられた割当て帯域1〜nが記憶される。
なお、OLT省電力制御部917、タイマ918、スリープ時間設定部919、ONU通信状態監視部914は、上記ONU割当て帯域記憶部922と、OLTスリープ時間計算部923との追加に対応した変更を表わしている。しかし、その機能としては図2の各機能要素と類似であるので、ここでは説明の重複は避ける。
〈第3実施形態に係るOLTのハードウェア構成〉
図10は、第3実施形態に係るOLT910のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、図10のハードウェア構成については、図3との相違はRAM1040とストレージ1050との構成であるので、以下にはその相違点を説明する。

RAM1040は、CPU310が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。RAM1040には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。各領域には、図3に示した各データの他に、本実施形態で使用する、上記式で使用する立ち上げマージン1041と、上記式で算出されたOLTスリープ時間T3(1042)とを記憶する。
ストレージ1050は、データベースや各種のパラメータ、CPU310が実行するプログラムを、不揮発に記憶する大容量記憶装置である。ストレージ1050には、本実施形態の実現に必要な以下のデータ又はプログラムが記憶されている。図3に示した各データの記憶部の他に、ONU割当て帯域記憶部922と、上記式を含むT3算出アルゴリズム1051との記憶領域が確保される。また、プログラムとして、本実施形態のOLTの省電力制御手順を示す省電力制御プログラム1052(図12参照)と、ONUに割当て帯域の設定メッセージを含む各メッセージを送信するメッセージ送信モジュール1053とを格納する。また、T3算出アルゴリズム1051に基づいてOLTスリープ時間T3を算出するT3算出モジュール1054と、タイマ918に基づき省電力制御のT1/T2/T3の時間監視を行なう時間監視モジュール1055とを格納する。
(ONU割当て帯域記憶部の構成)
図11は、第3実施形態に係るONU割当て帯域記憶部922の構成を示す図である。
図11の例では、OLTに接続するONUを識別する識別子であるONUiD1101に対応付けられて、各ONUに割当てられた割当て帯域1102が記憶される。
〈第3実施形態に係るOLTの省電力手順〉
図12は、第3実施形態に係るOLT910の省電力手順を示すフローチャートである。なお、図12のフローチャートは、図10のCPU310によってRAM1040を使用しながら実行され、図9の各機能構成部を実現する。また、図12では、割当て帯域の各ONUへの送信・設定は既に終わったものとして、OLTの省電力処理について図示している。
まず、OLT910は、ONU941〜94nにスリープ時間設定メッセージを送信し、ONUスリープ時間T1を設定する(S1201)。次に、ONU241〜24nの通信状態を取得する(S1203)。ONU割当て帯域記憶部922の割当て帯域及び立ち上げマージン1041のマージンを参照して、OLTのOLTスリープ時間T3を算出する(S1205)。続いて、ONU241〜24nの通信状態を参照して、通信を行っていないONU全てに対してスリープ開始メッセージを送信し、スリープ開始メッセージを受信したONUを省電力状態に移行させる(S1207)。以後、OLT910は省電力状態になっているONU宛のフレームは、PON側バッファ215に保存する。次に、算出されたOLTスリープ時間T3の正負を判定する(S1209)。
OLTスリープ時間T3が正であれば、OLTスリープ時間T3をタイマ918に設定し、フレーム振り分け部213やONU通信状態監視部914やPON側送受信部216の一部又は全てを省電力状態へ移行させる(S1211)。さらに、T1/T3を計測するためタイマ918をスタートさせる。OLT910が省電力状態の間、網側IF211が受信したフレームは網側バッファ212に保存される。ここで、省電力状態に移行していないONUにはOLT910からの信号が途絶えるが、ONUはこの間、OLT910との信号断によるアラーム発出やOLT910との接続断を行わないことが望ましい。より具体的には、本実施形態におけるONU941〜94nは、たとえば自装置に設定されたONUスリープ時間T1の間、OLT910からの信号が途絶えてもアラーム発出やOLT910との接続断を行わないことが望ましい。このONUがOLT断と判断するまでの時間は、本実施形態を実施する者のポリシーに応じて適切な値が設定されるべきであり、本発明の権利範囲を限定するものではない。たとえば、T1+T2あるいはその整数倍などとしても良い。
OLTスリープ時間T3経過後、OLT910は通常状態に復帰し(S1213)、通常状態のONUと通信を行う(S1215)。ここで、網側バッファ212に通常状態のONU宛のフレームが保存されていれば宛先のONUに送信する。
ステップS1209の判定で、OLTスリープ時間T3がゼロ又は負であれば、OLT910は省電力状態へ移行せず、通常状態を継続する(S1217)。ONUスリープ時間T1経過後に省電力状態になっていたONUが通常状態に復帰するのを確認する(S1219)。
OLT910は、通信時間T2の間、全てのONUと通信を行う(S1221)。通信時間TT2はタイマ918によって測定される。通信時間T2は各ONUの上り通信が一巡して全ONUが通信する時間よりも長いことが望ましい。省電力状態だったONU宛のフレームがPON側バッファ215に保存されていれば、この間に送信する。通信時間T2の後に通信処理の終了か否かを判定し(S1223)、終了でなければステップS1203に戻って処理が繰り返される。
〈第3実施形態に係る省電力動作〉
図13は、第3実施形態に係る光通信システム900の省電力動作1300の一例を示すタイミングチャートである。なお、図13では、簡略化のためONU941と94nとを図示しており、他のONUの状態は省略する。
図13の例では、ONU941は、OLTからのスリープ開始メッセージを受信して、ONUスリープ時間T1の省電力状態と、通信時間T2の通常状態を繰り返している。一方、ONU94nは、省電力状態無しに通常状態を継続している。第2実施形態のOLT省電力制御においてOLTはスリープしない。しかしながら、第3実施形態では、割当て帯域から算出されたOLTスリープ時間T3の間、OLT910はスリープ状態となり、データ通信を維持しながら省電力が実現する。
なお、本実施形態では、OLTとONUはスリープ開始メッセージの送信又は受信によって即時に省電力状態に移行する記述となっているが、スリープ開始メッセージの送受信から一定時間後に省電力状態に移行してもよい。その場合、省電力状態へ移行するまでの時間は、スリープ時間設定メッセージ又はスリープ開始メッセージによって通知することで実現可能である。また、スリープ時間は必ずしもスリープ時間設定メッセージによって事前に設定される必要はなく、たとえばスリープ開始メッセージにスリープ時間設定メッセージを含めて一つのメッセージとして送信してもよい。また、ONUは一度のスリープ開始メッセージ受信後、一定の時間又は永続的に省電力状態と通常状態の移行を繰り返しても良い。その場合、スリープ開始メッセージに省電力状態を解除する情報を追加することで、OLT側からONUを省電力状態から復帰させることが可能である。動作としては、ステップS1207とS1209との間に、省電力状態を解除させるONU宛に省電力状態を解除する情報を送信することで実現可能である。また、ONUは、OLTからの通知がなくとも、ユーザフレームを受信することで、省電力状態の繰り返しを停止してもよい。
第3実施形態においては、一部のONUが通信を行っている場合においても、それらONUの割当て帯域を損なうことなく、OLTは省電力状態に移行することができ、消費電力を抑制できるという効果がある。
[第4実施形態]
第3実施形態においては、OLTが省電力状態で通信ができない期間にも、動作中ONUは動作していた。たとえば、図13においてOLT910がOLTスリープ時間T3の間、省電力状態になっても、ONU94nは動作中で電源はON状態である。第4実施形態では、OLTが省電力状態の期間、動作中ONUも省電力状態に移行させる。本実施形態によれば、動作中ONUの消費電力も抑制できる。
〈第4実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成〉
図14は、第4実施形態に係る光通信システム1400及びOLT1410の機能構成を示すブロック図である。
第4実施形態の構成は、第3実施形態の構成とは、ONU通信状態監視部1414からスリープ時間設定部1419に信号線が接続されている点が異なる。スリープ時間設定部1419は、ONU通信状態監視部1414の情報から、省電力状態に移行すべきONUと省電力状態に移行すべきでないONUを区別する機能を備える。スリープ時間設定部1419は、省電力状態に移行すべきONUに対してONUスリープ時間T1を設定する機能を備える。さらに、スリープ時間設定部1419は、省電力状態に移行すべきでない(通信を行っている)ONUに対してOLTスリープ時間T3を設定する機能を備える。それに対応して、ONU1441〜144nには、ONUスリープ時間T1又はOLTスリープ時間T3が記憶されることになる。
かかる構成の相違により、スリープ時間設定メッセージ送信部1420は、省電力状態に移行すべきONUと省電力状態に移行すべきでないONUに対して、異なるスリープ時間を含むメッセージを送信する。また、OLT省電力制御部1417は、かかる変更に対応するOLT1410の省電力制御を行なう。なお、異なるスリープ時間を設定するための機能構成部は、本例に限定されるものではない。
〈第4実施形態に係るOLTのハードウェア構成〉
第4実施形態に係るOLT1410のハードウェア構成は、図10の第3実施形態のOLT910のハードウェア構成と、図15に示す省電力制御プログラムの相違点以外は類似であるので、ここでは再掲しない。
〈第4実施形態に係るOLTの省電力手順〉
図15は、第4実施形態に係るOLT1410の省電力手順を示すフローチャートである。なお、図15のフローチャートは、図10のCPU310によってRAM1040を使用しながら実行され、図14の各機能構成部を実現する。また、図15では、割当て帯域の各ONUへの送信・設定は既に終わったものとして、OLTの省電力処理について図示している。
まず、OLT1410は、ONU1441〜144nの通信状態を取得する(S1501)。その結果、通信中でなく、省電力状態に移行すべきONUにスリープ時間設定メッセージを送信し、ONUスリープ時間T1を設定する(S1503)。次に、OLTスリープ時間TT3を計算する(S1505)。そして、省電力状態に移行すべきでない(通信を行っている)ONUにスリープ時間設定メッセージを送信し、OLTスリープ時間T3を設定する(S1507)。次に、OLTスリープ時間T3の正負を判定する(S1509)。
以下、OLTスリープ時間T3が正の場合の処理について説明する。OLTスリープ時間T3が正の場合、全てのONU1441〜144nにスリープ開始メッセージを送信し、ONU1441〜144nをスリープ状態にする(S1511)。OLTスリープ時間T3をタイマ918に設定し、フレーム振り分け部213やONU通信状態監視部1414やPON側送受信部216の、一部又は全てを省電力状態へ移行させる(S1513)。さらに、T1/T3を計測するためタイマ918をスタートさせる。OLT1410が省電力状態の間、網側IF211が受信したフレームは網側バッファ212に保存される。OLTスリープ時間T3経過後、タイマ918からの信号でフレーム振り分け部213やONU通信状態監視部1414やPON側送受信部216を通常状態に復帰させ、OLT1410は通常状態に復帰する(S1515)。同時に、通信を行っていたONUも設定されたOLTスリープ時間T3が経過するので通常状態に復帰する。OLT1410は、通常状態に復帰したONUと通信を行う(S1517)。ここで、網側バッファ212にフレームが保存されていれば、フレーム振り分け部213が処理を行う。通常状態に復帰しているONU宛のフレームは、そのまま送信する。省電力状態のONU宛のフレームは、PON側バッファ215に保存する。
以下、OLTスリープ時間T3がゼロ又は負の場合の処理について説明する。OLT1410は、省電力状態に移行すべき(通信中でない)ONUにスリープ開始メッセージを送信する(S1519)。スリープ開始メッセージを受信したONUは、省電力状態に移行する。この間、OLT1410の網側IF211が省電力状態になっているONU宛のフレームを受信した場合、PON側バッファ215に保存する。OLT1410と、省電力状態に移行していないONUは通常状態を継続し、通信を継続する(S1521)。ONUスリープ時間T1経過後、省電力状態になっていたONUが通常状態に復帰するのを確認する(S1523)。
以下の処理は、OLTスリープ時間T3の値によらず同じで処理である。OLT1410が、通信時間T2の間、全てのONU1441〜144nと通信を行う(S1525)。ここで、PON側バッファ215に保存されていたフレームは対象のONUに送信する。通信時間T2の後に通信処理の終了か否かを判定し(S1527)、終了でなければステップS1501に戻って処理が繰り返される。
〈第4実施形態に係る省電力動作〉
図16は、第4実施形態に係る光通信システム1400の省電力動作1600の一例を示すタイミングチャートである。なお、図16では、簡略化のためONU1441と144nとを図示しており、他のONUの状態は省略する。
図16の例では、ONU1441は、通信中ではないのでOLTからのONUスリープ時間T1を含むスリープ開始メッセージを受信して、ONUスリープ時間T1の省電力状態と、通信時間T2の通常状態を繰り返している。一方、ONU144nは、通信中なのでOLTスリープ時間T3を含むOLTからのスリープ開始メッセージを受信して、OLTスリープ時間T3の省電力状態と、(T1−T3)と通信時間T2とを加えた通常状態を繰り返している。第3実施形態のOLT省電力制御においては通信中のONU144nはスリープしない。しかしながら、第4実施形態では、割当て帯域から算出されたOLTスリープ時間T3の間、OLT1410と共にONU144nもスリープ状態となり、データ通信を維持しながら一層の省電力が実現する。
なお、本実施形態では、OLTとONUはスリープ開始メッセージの送信又は受信によって即時に省電力状態に移行する記述となっているが、スリープ開始メッセージの送受信から一定時間後に省電力状態に移行してもよい。その場合、省電力状態へ移行するまでの時間は、スリープ時間設定メッセージ又はスリープ開始メッセージによって通知することで実現可能である。また、スリープ時間は必ずしもスリープ時間設定メッセージによって事前に設定される必要はなく、たとえばスリープ開始メッセージにスリープ時間設定メッセージを含めて一つのメッセージとして送信してもよい。また、ONUは一度のスリープ開始メッセージ受信後、一定の時間又は永続的に省電力状態と通常状態の移行を繰り返しても良い。その場合、スリープ開始メッセージに省電力状態を解除する情報を追加することで、OLT側からONUを省電力状態から復帰させることが可能である。動作としては、ステップS1507とS1509の間に、省電力状態を解除させるONU宛に省電力状態を解除する情報を送信することで実現可能である。また、ONUは、OLTからの通知がなくとも、ユーザフレームを受信することで、省電力状態の繰り返しを停止してもよい。
本第4実施形態においては、OLTが省電力状態にある間は通信を行っているONUも省電力状態に移行し、ONUの消費電力を抑制できるという効果がある。さらに、第3実施形態ではOLTが省電力状態の間ONUが接続断にならないことが望ましいという要求があった。しかし、第4実施形態ではONUには変更の必要がなく、第2実施形態と同じONUで実施可能であり、ONUに変更を加えるコストを抑制できるという効果もある。
[第5実施形態]
上記第2及び第4実施形態では、OLTがONUの省電力を全て管理した処理を行なっていた。OLTの省電力を実現する時間を作り出す上では好都合であるが、ONUが自装置で省電力を制御するものもあるので、それらも含んだOLTの省電力制御が必要である。第5実施形態では、自装置で省電力を制御するONUも含んだ光通信システムにおけるOLTの省電力制御を示す。本実施形態によれば、自装置で省電力を制御するONUも含んだ省電力が可能になる。なお、第5実施形態は、第2実施形態に変形を加えた構成として説明するが、第3及び第4実施形態に対しても同様の変形が加えられることは明らかである。
〈第5実施形態に係る光通信システム及びOLTの機能構成〉
図17は、第5実施形態に係る光通信システム1700及びOLT1710の機能構成を示すブロック図である。なお、第2実施形態と同様の機能構成部の説明は省略する。
図17の第5実施形態の構成で、第2実施形態と相違するのは、ONU通信状態/スリープメッセージ監視部1714と、OLT省電力制御部1717と、スリープ開始メッセージ送信部1721と、ONU通信状態/スリープ状態記憶部1722である。また、ONU1741〜174nは、ONUスリープ時間T1と自装置によるスリープ状態とが記憶されている。
ONU通信状態/スリープメッセージ監視部1714は、ONU通信状態と共に、ONUが自装置でスリープした場合に送信されるスリープメッセージをも監視する。また、スリープ開始メッセージ送信部1721は、ONUが自装置でスリープしている場合にはスリープ開始メッセージを送信しない。ONU通信状態/スリープ状態記憶部1722は、ONU通信状態/スリープメッセージ監視部1714が得たONU通信状態/スリープ状態を記憶する。なお、本例では、ONUが自装置でスリープしてスリープメッセージを送信する構成としたが、ONUがOLTにスリープ開始メッセージを要求する構成であってもよい。この場合には、ONU通信状態/スリープメッセージ監視部1714をONU通信状態/スリープ要求監視部に変更するのみで、第2実施形態の構成及び動作がそのまま使用可能である。
〈第5実施形態に係るOLTのハードウェア構成〉
第5実施形態に係るOLT1710のハードウェア構成は、図3の第2実施形態のOLT210のハードウェア構成と、図18に示すONU通信状態/スリープ状態記憶部1722と、図19に示す省電力制御プログラムの相違点がある。しかし、それ以外は類似であるので、ここでは再掲しない。
(ONU通信状態/スリープ状態記憶部の構成)
図18は、第5実施形態に係るONU通信状態/スリープ状態記憶部1722の構成を示す図である。
図18の例では、OLTに接続するONUを識別する識別子であるONUiD1801に対応付けられて、ONU通信状態/スリープメッセージ監視部1714が検知した通信状態1802と、ONU自装置によるスリープ状態1803とが記憶される。スリープ状態1803は、ONUからのスリープメッセージとスリープ解除メッセージの受信を示すデータで記憶される。同様に、スリープ開始メッセージを送信したか否かをON/OFFで記憶するスリープ設定1804が記憶される。
なお、図18の1810は、ONUiD“00n”のONUが自装置によるスリープ状態でもなく、OLTによるスリープ設定もなされてないため、OLTの省電力への移行の条件が満たされてない状態を示す。図18の1820は、ONUiD“00n”のONUが自装置でスリープ状態になりスリープメッセージを送信してきたので、全ONUがスリープ状態になりOLTの省電力への移行の条件が満たされた状態を示す。
〈第5実施形態に係るOLTの省電力手順〉
図19は、第5実施形態に係るOLT1710の省電力手順を示すフローチャートである。図19のフローチャートは、図3のCPU310によってRAM340を使用しながら実行され、図17の各機能構成部を実現する。なお、ここでは、第2実施形態に係る図5のフローチャートとの相違点のみを説明する。
図5ではONUの通信状態を取得したステップでは、ONUの通信状態と共にONUのスリープ状態、本例では自装置でスリープ状態となったこと/スリープ状態を解除したことを通知するメッセージの受信状態を取得する(S1903)。図5では通信していないONUにスリープ開始メッセージを送信したステップでは、通信していないONUで、かつ自装置によりスリープ状態になっていないONUに対して、スリープ開始メッセージを送信する(S1905)。
〈第5実施形態に係るONUのハードウェア構成〉
第5実施形態に係るONU1740(1741〜174n)のハードウェア構成は、図6の第2実施形態のONU240のハードウェア構成と、図20に示す省電力制御プログラムの相違点以外は類似であるので、ここでは再掲しない。
〈第5実施形態に係るONUの省電力手順〉
図20は、第5実施形態に係るONU1740(1741〜174n)の省電力手順を示すフローチャートである。図20のフローチャートは、図6のCPU610によってRAM640を使用しながら実行され、図17のONU1740(1741〜174n)の機能を実現する。なお、ここでは、第2実施形態に係る図7のフローチャートとの相違点のみを説明する。図20では、図7のステップS705〜S719は省略されている。
ONUが自装置の所定のスリープ条件を満たしているか否かを判断する(S2001)。省電力状態に移行させるべき条件は、たとえば、一定時間、フレームの送受信を行っていない場合や、あるいは接続された下位装置の電源がOFFである場合などであるが、これに限定されるものではない。所定のスリープ条件を満たしていれば、スリープメッセージをOLTに送信して(S2003)、ONU省電力フラグ645をONにして自らスリープ状態に移行する(S2005)。
所定のスリープ条件を満たしていなければ、スリープ状態からの復帰の条件を満たしているかを判断する(S2007)。復帰条件を満たしていれば、スリープ状態から復帰してONU省電力フラグ645をOFFにし(S2009)、スリープ解除メッセージをOLTに送信する(S2011)。
いずれの条件も満たさなければ、その他の処理を行なう(S721)。
〈第5実施形態に係る省電力動作〉
図21は、第5実施形態に係る光通信システム1700の省電力動作2100の一例を示すタイミングチャートである。なお、図21では、簡略化のためONU1741と174nとを図示しており、他のONUはスリープ状態と仮定する。
図21の例では、ONU1741は、通信中ではないのでOLTからのONUスリープ時間T1を含むスリープ開始メッセージを受信して、ONUスリープ時間T1の省電力状態と、通信時間T2の通常状態を繰り返している。一方、ONU174nは、通信中から時刻txで自装置によりスリープ状態になり、時刻tyに通常状態に復帰する。第5実施形態では、ONU174nのスリープ状態を監視し、ONU174nが通信中の場合にOLTは通常状態である。そして、時刻txでONU174nがスリープ状態になると、OLT1710は次のONUスリープ時間T1の間スリープ状態となる。
このように、本実施形態では、自装置による省電力が可能なONUが接続された光通信システムにおいても、データ通信を維持しながら省電力が実現する。
なお、本実施形態では、OLTとONUはスリープ開始メッセージの送信又は受信によって即時に省電力状態に移行する記述となっているが、スリープ開始メッセージの送受信から一定時間後に省電力状態に移行してもよい。その場合、省電力状態へ移行するまでの時間は、スリープ時間設定メッセージ又はスリープ開始メッセージによって通知することで実現可能である。また、スリープ時間は必ずしもスリープ時間設定メッセージによって事前に設定される必要はなく、たとえばスリープ開始メッセージにスリープ時間設定メッセージを含めて一つのメッセージとして送信してもよい。また、ONUは一度のスリープ開始メッセージ受信後、一定の時間又は永続的に省電力状態と通常状態の移行を繰り返しても良い。その場合、スリープ開始メッセージに省電力状態を解除する情報を追加することで、OLT側からONUを省電力状態から復帰させることが可能である。動作としては、ステップS1905とS507の間に、省電力状態を解除させるONU宛に省電力状態を解除する情報を送信することで実現可能である。また、ONUは、OLTからの通知がなくとも、ユーザフレームを受信することで、省電力状態の繰り返しを停止してもよい。
なお、上記実施形態では、ONUスリープ時間T1やOLTスリープ時間T3のONUへの設定は、ブロードキャストLLID(Logical Link ID)により共通に設定する例を示した。しかしながら、各ONUのトラフィック状態や、使用している時間帯、あるいはLSAなどによって、異なるT1やT3を設定することも考えられる。その場合には、マルチキャストLLIDにより各ONU宛にメッセージを送信することになる。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について詳述したが、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステム又は装置も、本発明の範疇に含まれる。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されても良いし、単体の装置に適用されても良い。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する制御プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされる制御プログラム、あるいはその制御プログラムを格納した媒体、その制御プログラムをダウンロードさせるWWW(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。
[実施形態の他の表現]
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置であって、
前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定手段と、
前記光通信判定手段が光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示手段と、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を第1時間、省電力状態とする省電力手段と、
を備えることを特徴とする局側光終端装置。
(付記2)
前記省電力手段は、前記省電力指示手段が前記複数の加入者側光終端装置の全てに省電力状態になるよう指示した場合に、前記局側光終端装置を第1時間、省電力状態とすることを特徴とする付記1に記載の局側光終端装置。
(付記3)
前記複数の加入者側光終端装置に対して、前記第1時間を設定する設定手段を備えることを特徴とする付記1又は2に記載の局側光終端装置。
(付記4)
前記第1時間は、前記複数の加入者側光終端装置と前記局側光終端装置とを接続する受動光ネットワークのトラフィックと、前記受動光ネットワークを使用する時間帯と、前記受動光ネットワークに対するサービスレベル・アグリーメントとから決定されることを特徴とする付記3に記載の局側光終端装置。
(付記5)
前記省電力手段は、前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態でない場合であっても、前記加入者側光終端装置の光通信能力に基づいて、省電力状態でない加入者側光終端装置との光通信を共通期間において中断なくバッファできる場合には、前記局側光終端装置を前記共通期間の間、省電力状態とすることを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
(付記6)
前記複数の加入者側光終端装置に対して通信の帯域を割当てる割当手段を備え、
前記第1時間をT1、前記複数の加入者側光終端装置と前記局側光終端装置とを接続する受動光ネットワークの帯域をA、前記割当手段により前記複数の加入者側光終端装置に割当てられた帯域の総和をBとする場合に、
前記共通期間は、T3=T1×{1−(B/A)}により求められることを特徴とする付記5に記載の局側光終端装置。
(付記7)
前記省電力指示手段は、前記光通信判定手段が光通信中で無いと判定しなかった場合であっても、前記共通期間がある場合には、前記光通信中で無いと判定しなかった加入者側光終端装置に対して、前記共通期間の間、省電力状態になるよう指示することを特徴とする付記5又は6に記載の局側光終端装置。
(付記8)
前記省電力手段は、前記複数の加入者側光終端装置の全てに対して省電力状態を指示しない場合であっても、省電力状態を指示しなかった全ての加入者側光終端装置から省電力状態であることを通知するメッセージを受信した場合には、前記局側光終端装置を省電力状態とすることを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
(付記9)
前記局側光終端装置が省電力状態から復帰してから第2時間の間、前記複数の加入者側光終端装置との通信を実行する通信手段を備えることを特徴とする付記1乃至8のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
(付記10)
前記第2時間は、前記複数の加入者側光終端装置の上り通信が一巡する時間よりも長いことを特徴とする付記9に記載の局側光終端装置。
(付記11)
前記光通信システムは受動光ネットワーク(Passive Optical Network:PON)を含み、
前記局側光終端装置はOLT(Optical Line Terminal)であることを特徴とする付記1乃至10のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
(付記12)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置の制御方法であって、
前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
を含むことを特徴とする局側光終端装置の制御方法。
(付記13)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置の制御プログラムであって、
前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
(付記14)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記加入者側光終端装置であって、
省電力状態の時間を含む第1メッセージを前記局側光終端装置から受信して記憶する記憶手段と、
前記局側光終端装置から受信した省電力状態になるよう指示する第2メッセージにしたがって、前記時間、省電力状態に移行する第1省電力手段と、
所定の条件を満たすと、自ら省電力状態に移行する第2省電力手段と、
前記第2省電力手段により省電力状態に移行したことを前記局側光終端装置に通知する通知手段と、
を備えることを特徴とする加入者側光終端装置。
(付記15)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記加入者側光終端装置の制御方法であって、
省電力状態の時間を含む第1メッセージを前記局側光終端装置から受信して記憶する記憶ステップと、
前記局側光終端装置から受信した省電力状態になるよう指示する第2メッセージにしたがって、前記時間、省電力状態に移行する第1省電力ステップと、
所定の条件を満たすと、自ら省電力状態に移行する第2省電力ステップと、
前記第2省電力ステップにおいて省電力状態に移行したことを前記局側光終端装置に通知する通知ステップと、
を含むことを特徴とする加入者側光終端装置の制御方法。
(付記16)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記加入者側光終端装置の制御プログラムであって、
省電力状態の時間を含む第1メッセージを前記局側光終端装置から受信して記憶する記憶ステップと、
前記局側光終端装置から受信した省電力状態になるよう指示する第2メッセージにしたがって、前記時間、省電力状態に移行する第1省電力ステップと、
所定の条件を満たすと、自ら省電力状態に移行する第2省電力ステップと、
前記第2省電力ステップにおいて省電力状態に移行したことを前記局側光終端装置に通知する通知ステップと、
を含むことを特徴とする制御プログラム。
(付記17)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムであって、
前記局側光終端装置と前記複数の加入者側光終端装置の各々とが光通信中であるか否かを判定する光通信判定手段と、
前記光通信判定手段が光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示手段と、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合、あるいは、前記加入者側光終端装置の光通信能力に基づいて、前記局側光終端装置と省電力状態でない加入者側光終端装置との光通信を共通期間において中断なくバッファできる場合には、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力手段と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
(付記18)
局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムの省電力方法であって、
前記局側光終端装置と前記複数の加入者側光終端装置の各々とが光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合、あるいは、前記加入者側光終端装置の光通信能力に基づいて、前記局側光終端装置と省電力状態でない加入者側光終端装置との光通信を共通期間において中断なくバッファできる場合には、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
を含むことを特徴とする光通信システムの省電力方法。

Claims (10)

  1. 局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置であって、
    前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定手段と、
    前記光通信判定手段が光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示手段と、
    前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を第1時間、省電力状態とする省電力手段と、
    を備えることを特徴とする局側光終端装置。
  2. 前記省電力手段は、前記省電力指示手段が前記複数の加入者側光終端装置の全てに省電力状態になるよう指示した場合に、前記局側光終端装置を第1時間、省電力状態とすることを特徴とする請求項1に記載の局側光終端装置。
  3. 前記複数の加入者側光終端装置に対して、前記第1時間を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の局側光終端装置。
  4. 前記第1時間は、前記複数の加入者側光終端装置と前記局側光終端装置とを接続する受動光ネットワークのトラフィックと、前記受動光ネットワークを使用する時間帯と、前記受動光ネットワークに対するサービスレベル・アグリーメントとから決定されることを特徴とする請求項3に記載の局側光終端装置。
  5. 前記省電力手段は、前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態でない場合であっても、前記加入者側光終端装置の光通信能力に基づいて、省電力状態でない加入者側光終端装置との光通信を共通期間において中断なくバッファできる場合には、前記局側光終端装置を前記共通期間の間、省電力状態とし、
    前記共通期間T3は、前記第1時間をT1、前記複数の加入者側光終端装置と前記局側光終端装置とを接続する受動光ネットワークの帯域をA、前記複数の加入者側光終端装置に割当てられた帯域の総和をBとする場合に、
    T3=T1×{1−(B/A)}により求められることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
  6. 前記省電力指示手段は、前記光通信判定手段が光通信中で無いと判定しなかった場合であっても、前記共通期間がある場合には、前記光通信中で無いと判定しなかった加入者側光終端装置に対して、前記共通期間の間、省電力状態になるよう指示することを特徴とする請求項に記載の局側光終端装置。
  7. 前記省電力手段は、前記複数の加入者側光終端装置の全てに対して省電力状態を指示しない場合であっても、省電力状態を指示しなかった全ての加入者側光終端装置から省電力状態であることを通知するメッセージを受信した場合には、前記局側光終端装置を省電力状態とすることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
  8. 前記局側光終端装置が省電力状態から復帰してから第2時間の間、前記複数の加入者側光終端装置との通信を実行する通信手段を備え、
    前記第2時間は、前記複数の加入者側光終端装置の上り通信が一巡する時間よりも長いことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の局側光終端装置。
  9. 局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置の制御方法であって、
    前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
    前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
    前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
    を含むことを特徴とする局側光終端装置の制御方法。
  10. 局側光終端装置と複数の加入者側光終端装置との間で光通信を行なう光通信システムにおける前記局側光終端装置の制御プログラムであって、
    前記複数の加入者側光終端装置の各々と光通信中であるか否かを判定する光通信判定ステップと、
    前記光通信判定ステップにおいて光通信中で無いと判定した場合に、光通信中で無い加入者側光終端装置に対して省電力状態になるよう指示する省電力指示ステップと、
    前記複数の加入者側光終端装置の全てが省電力状態であると判断した場合に、前記局側光終端装置を省電力状態とする省電力ステップと、
    をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラム。
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