JP5756034B2

JP5756034B2 - 通信システム、加入者側装置および局側装置

Info

Publication number: JP5756034B2
Application number: JP2012016305A
Authority: JP
Inventors: 広幸落合; 広二重留
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: JP2013157772A

Description

本発明は、通信システム、加入者側装置および局側装置に関する。

近年のインターネット普及に伴って、様々な場所で多数の伝送装置が使用される一方、環境保護の観点からかかる伝送装置の省電力化が重要な課題となっている。例えば、特許文献１には、加入者側装置の機能別に消費電力を抑制する技術が開示されている。

特開２００８−１１３１９３号公報

省電力モード下において、加入者側装置が省電力状態と通常状態とを交互に切り替える制御を行う場合、装置のクロック精度の違いなどに起因して、局側装置と加入者側装置との同期ズレが生じうる。かかる同期ズレが生じると、例えば、省電力モード下の通常状態の期間に合わせて局側装置が送信した要求に対し、省電力状態にある加入者側装置が無応答となり、加入者側装置への下りデータ送信時に無用なタイムロスが生じてしまう。

本発明の一態様である通信システムは、加入者側装置と、加入者側装置の上位側に接続される局側装置とを備える。加入者側装置は、装置を省電力モードで制御する省電力制御部と、省電力モードの継続時間をカウントするタイマと、を含む。また、省電力制御部は、省電力モードの継続時間が所定の長さになったときに、局側装置に対して省電力モードの同期合わせ処理を実行する。局側装置は、省電力モードの開始前に、省電力モードの設定情報を加入者側装置に要求し、加入者側装置から取得した設定情報に応じて省電力モードの設定の指示を加入者側装置に送信し、加入者側装置が同期合わせ処理を実行可能なときにタイマを初期設定する制御部を含む。

上記の一態様において、省電力制御部は、同期合わせ処理のときに、局側装置に省電力モードからの復帰を通知し、局側装置から省電力モードの移行許可を受けた後に、局側装置に対して同期合わせの情報を送出してもよい。

上記の一態様において、省電力制御部は、省電力モードでの動作と同期合わせ処理とを一定周期で繰り返してもよい。

上記の一態様において、省電力制御部は、省電力モードでの動作時に、加入者側装置の通常状態と省電力状態とを一定周期で切り替える制御を行ってもよい。

なお、上記の一態様に適用される加入者側装置または局側装置の構成は、いずれも本発明の具体的態様として有効である。

本発明の一態様によれば、省電力モード下における局側装置と加入者側装置との同期ズレを抑制できる。

一の実施形態の通信システムの構成例を示す図一の実施形態でのＰＯＮ通信システムの動作例を示す図一の実施形態でのＰＯＮ通信システムの動作例を示す図

＜一の実施形態の説明＞
図１は、一の実施形態のＰＯＮ(Passive Optical Netwark)通信システムの構成例を示す図である。

一の実施形態のＰＯＮ通信システムにおいて、局側装置１（以下、ＯＬＴ(Optical Line Termination)と称する）は、基幹光ファイバ３、スターカプラ４、支線光ファイバ５を介して複数の加入者側装置２（以下、ＯＮＵ(Optical Netwark Unit)と称する）と接続される。各ＯＮＵ２は、それぞれコンピュータ（ＣＯＭ）６と接続される。一般的に、ＯＮＵ２およびＣＯＭ６はユーザ宅に設置される。ＰＯＮ通信システムでは、例えばＩＥＥＥ８０２．３ａｈの規格に準拠して、ＯＮＵ２と、該ＯＮＵ２を収容するＯＬＴ１との間で通信が行われる。

なお、本明細書でのデータの通信方向は、上位ネットワークから、ＯＬＴ１およびＯＮＵ２を経由してコンピュータ６に送信される方向を下り方向と定義する。逆に、コンピュータ６から、ＯＮＵ２およびＯＬＴ１を経由して上位ネットワークに送信される方向を上り方向と定義する。

まず、ＯＬＴ１の構成例を説明する。ＯＬＴ１は、光送受信器１１と、ＯＬＴ制御部１２と、上位側Ｉ／Ｆ部１３とを備えている。ここで、光送受信器１１は、ＯＮＵ２からの光信号を電気信号に変換してＯＬＴ制御部１２へ出力するとともに、ＯＬＴ制御部１２からの電気信号を光信号に変換してＯＮＵ２に出力する。

ＯＬＴ制御部１２は、ＯＬＴ１の動作を統括的に制御するプロセッサである。ＯＬＴ制御部１２は、通信制御部１４と、ＯＮＵ管理部１５と、不揮発性の記憶媒体である記憶部１６とを含む。

通信制御部１４は、ＯＮＵ側から受信したデータフレームを上位側Ｉ／Ｆ部１３を介して上位回線に出力するとともに、上位回線から受信したデータフレームを上位側Ｉ／Ｆ部１３を介してＯＮＵ側に送信する。また、通信制御部１４は、ＯＮＵ側から受信したフレームの中で制御フレームをＯＮＵ管理部１５に出力し、ＯＮＵ管理部１５が出力する制御フレームをＯＮＵ側に送信する。なお、ＯＮＵ２から受信するデータフレームおよび制御フレームには、ＯＮＵ２をＯＬＴ１に登録する際にＯＮＵ管理部１５が各ＯＮＵ２に割り当てたＯＮＵ固有のＬＬＩＤ（ロジカルリンクＩＤ）情報が含まれている。そのため、ＯＮＵ管理部１５は受信したフレームがどのＯＮＵ２から送信されたかを判別できる。

ＯＮＵ管理部１５は、ＯＮＵ２からの上り方向のデータを送信タイミングを管理する。例えば、ＯＮＵ管理部１５は、或るＯＮＵ２から送信要求の制御フレームを受信した場合は、その制御フレームに含まれる送信バッファ容量（ＯＮＵ２の送信バッファ２６に蓄積された送信予定のユーザデータ量）を抽出する。そして、ＯＮＵ管理部１５は、送信バッファ容量と、当該ＯＮＵ２の通信速度と、上位回線の通信速度とを用いて、当該ＯＮＵ２に割り当てるデータ送出量を算出する。その後、ＯＮＵ管理部１５は、データ送出量の情報を含む送信許可フレームをＯＮＵ側に送信する。

ここで、データ送出量は、上り回線で複数のＯＮＵ２の送信信号を時分割多重するための情報で、データ送信開始時刻とデータ送信継続時間とで構成される。これにより、ＯＮＵ２は指定された時刻から指定された時間だけデータを送信するので、複数のＯＮＵ２の送信データを衝突させることなく時分割多重することができる。なお、各ＯＮＵ２の上り方向の通信速度は、ＯＮＵ２のＬＬＩＤ情報に関連付けて記憶部１６に記憶される。

また、一の実施形態でのＯＮＵ管理部１５は、各ＯＮＵ２での通常動作モード／省電力モードでの動作状態などを管理する。上記の動作モードに関する情報は、ＯＮＵ２のＬＬＩＤ情報に関連付けて記憶部１６に記憶される。

次に、ＯＮＵ２の構成例を説明する。ＯＮＵ２は、光送受信器２１、ＯＮＵ制御部２２、ＬＡＮコネクタ２３を備えている。上記の光送受信器２１は、ＯＬＴ１からの光信号を電気信号に変換してＯＮＵ制御部２２へ出力するとともに、ＯＮＵ制御部２２からの電気信号を光信号に変換してＯＬＴ１に出力する。

ＯＮＵ制御部２２は、ＯＮＵ２の動作を統括的に制御するプロセッサである。ＯＮＵ制御部２２は、通信制御部２４と、物理層機能部２５と、送信バッファ２６と、省電力制御部２７と、タイマ２８とを含む。

通信制御部２４は、光送受信器２１からの電気信号にＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行し、ＯＬＴ１との論理的リンクを確立する。また、通信制御部２４は、光送受信器２１からの電気信号にＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行して物理層機能部２５へ出力するとともに、物理層機能部２５からの電気信号にＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行して光送受信器２１へ出力する。また、通信制御部２４は、送信バッファ２６に蓄積されている送信予定のデータ量を取得して送信要求の制御フレームを作成し、ＯＬＴ側に送信する。一方、通信制御部２４は、ＯＬＴ側から送信許可の制御フレームを受信すると、その制御フレームに含まれるデータ送出量（データ送信開始時刻およびデータ送信継続時間）を参照して、データ送信開始時刻からＯＬＴ側が割り当てた送信継続時間だけ送信データを送信する。

物理層機能部２５はＯＮＵ２の物理層として機能し、通信制御部２４からの信号をＥｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)信号に変換してＬＡＮコネクタ２３に出力するとともに、ＬＡＮコネクタ２３からのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号を制御部が処理できるインタフェースの信号に変換して通信制御部２４へ出力する。

省電力制御部２７は、ＯＮＵ２を通常の動作モードよりも省電力で動作させる省電力モードを実行する。一の実施形態での省電力モードにおいて、省電力制御部２７は、ＯＮＵ２の通常状態の期間（Ｔ１）と省電力状態の期間（Ｔ２）とを一定周期で切り替える制御を行うことでＯＮＵ２の省電力化を図る。

また、一の実施形態での省電力制御部２７は、ＯＮＵ２の省電力モードの情報をＯＬＴ１に送信する。そして、ＯＮＵ２が省電力モードにあるときには、ＯＬＴ１は通常状態の期間に下り方向のデータを送信する。これにより、ＯＮＵ２に正常にデータを受信させることができる。

ところで、省電力モード下においてＯＮＵ２が省電力状態と通常状態とを交互に切り替える制御を行う場合、装置のクロック精度の違いなどに起因して、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との同期ズレが生じうる。かかる同期ズレが生じると、例えば、省電力モード下の通常状態の期間に合わせてＯＬＴ１が送信した要求に対し、省電力状態にあるＯＮＵ２が無応答となってしまう。そのため、一の実施形態での省電力制御部２７は、ＯＮＵ２の省電力モードの継続時間が所定の長さになったときに、ＯＬＴ１に対して省電力モードの同期合わせ処理を実行する。

タイマ２８は、例えばリアルタイムクロック回路であり、省電力モードの継続時間をカウントする。

ＬＡＮコネクタ２３は、ＬＡＮケーブルを介してコンピュータ６と接続され、物理層機能部２５からのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号をコンピュータ６へ出力するとともに、コンピュータ６からのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号を物理層機能部２５へ出力する。

以下、図２、図３を参照しつつ、一の実施形態でのＰＯＮ通信システムの動作例を説明する。簡単のため、図２、図３では、ＯＬＴ１と特定のＯＮＵ２との間でのデータ送受のみを示す。

図２は、省電力モードの事前処理のシーケンス例を示す。例えば、図２の処理は、ＯＬＴ１がＯＮＵ２を登録する際に実行される。

まず、ＯＬＴ側のＯＬＴ制御部１２は、ＯＮＵ２がどのような省電力モードに対応するかの情報（capability）の取得要求をＯＮＵ２に対して行う（＃１）。上記＃１の取得要求に応じて、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、ＯＮＵ２がサポートする省電力モードや現在の設定値などをＯＬＴ１に対して応答する（＃２）。

ＯＬＴ側のＯＬＴ制御部１２は、上記＃２の応答に基づいて、省電力モードの設定(configuration)の指示をＯＮＵ２に対して行う（＃３）。この＃３の指示では、省電力モードの通常状態の期間（Ｔ１）および省電力状態の期間（Ｔ２）の設定情報が含まれる。また、ＯＮＵ側が同期合わせ処理を実行可能な場合には、同期合わせ処理でのタイマ２８の設定情報（T_Sync）が＃３の指示にさらに含まれる。そして、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、上記＃３での省電力モードの設定を実行するとともに、省電力モードの設定指示を受信した旨の制御フレームをＯＬＴ１に対して応答する（＃４）。

図３は、ＯＮＵ２を省電力モードで動作させるときのシーケンス例を示す。なお、図３の例は、ＯＮＵ側の要求をトリガとしてＯＮＵ２が省電力モードで動作する場合である。

まず、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、省電力モードへの移行要求(SLEEP_INDICATION)をＯＬＴ１に対して送信する（＃１１）。上記＃１１の移行要求に応じて、ＯＬＴ側のＯＬＴ制御部１２は、省電力モードへの移行許可(SLEEP_ALLOW(TRx))を送信する（＃１２）。そして、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、上記＃１２での移行許可に応じて、ＯＮＵ２を省電力モードで動作させるとともに、省電力モードへの移行通知(SLEEP_ACK(TRx))をＯＬＴ１に対して応答する（＃１３）。ＯＬＴ１は、＃１３での通知を基準として、ＯＮＵ２のＴ１およびＴ２のタイミングを判断する。

そして、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、上記のconfigurationでの設定に基づいて、通常状態の期間（Ｔ１）と省電力状態の期間（Ｔ２）とを一定周期で切り替える。また、省電力制御部２７は、省電力モードの開始時点（＃１３）から省電力モードの継続時間をタイマ２８でカウントする。そして、省電力制御部２７は、省電力モードの継続時間が所定の長さ（T_Syncで設定された長さ）になったときに、省電力モードから通常モードに一時的に復帰し、ＯＬＴ１に対して省電力モードの同期合わせ処理を実行する。

上記の同期合わせ処理において、まず、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、省電力モードからの復帰通知(SLEEP_ACK(Wakeup))をＯＬＴ１に対して送信する（＃１４）。続いて、省電力制御部２７は、省電力モードへの移行要求(SLEEP_INDICATION)をＯＬＴ１に対して送信する（＃１５）。上記＃１５の移行要求に応じて、ＯＬＴ側のＯＬＴ制御部１２は、省電力モードへの移行許可(SLEEP_ALLOW(TRx))を送信する（＃１６）。そして、ＯＮＵ側の省電力制御部２７は、上記＃１６での移行許可に応じて、ＯＮＵ２を再び省電力モードで動作させるとともに、省電力モードへの移行通知(SLEEP_ACK(TRx))をＯＬＴ１に対して応答する（＃１７）。

ここで、＃１７以降の省電力モードの動作は上記と同様であるので重複説明を省略する。また、同期合わせ処理があった場合、ＯＬＴ１は、直近の＃１７での通知を基準としてＯＮＵ２のＴ１およびＴ２のタイミングを判断する。なお、省電力制御部２７は、「省電力モードでの動作→同期合わせ処理（＃１４〜＃１７）→省電力モードでの動作→・・・」を一定周期で繰り返す。以上で、図３の説明を終了する。

一の実施形態でのＰＯＮ通信システムでは、省電力モードの継続時間が所定の長さになったときに、ＯＮＵ２がＯＬＴ１に対して省電力モードの同期合わせ処理を実行する。これにより、省電力モードのときにＯＬＴ１とＯＮＵ２との同期ズレが生じにくくなり、省電力モード下の通常状態の期間（Ｔ１）に合わせてＯＬＴ１が送信した要求に対し、ＯＮＵ２が無応答となるおそれが非常に小さくなる。

なお、図３の例では、ＯＮＵ側の要求（図３の＃１１）をトリガとしてＯＮＵ２が省電力モードで動作する場合を説明したが、上記の例に限定されることはない。例えば、ＯＮＵ側の要求によらず、ＯＬＴ側からの指示（図３の＃１２）をトリガとしてＯＮＵ２が省電力モードで動作してもよい。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。

１…局側装置（ＯＬＴ）、２…加入者側装置（ＯＮＵ）、３…基幹光ファイバ、４…スターカプラ、５…支線光ファイバ、６…コンピュータ、１１…光送受信器、１２…ＯＬＴ制御部、１３…上位側Ｉ／Ｆ部、１４…通信制御部、１５…ＯＮＵ管理部、１６…記憶部、２１…光送受信器、２２…ＯＮＵ制御部、２３…ＬＡＮコネクタ、２４…通信制御部、２５…物理層機能部、２６…送信バッファ、２７…省電力制御部、２８…タイマ

Claims

加入者側装置と、前記加入者側装置の上位側に接続される局側装置とを備える通信システムであって、
前記加入者側装置は、
装置を省電力モードで制御する省電力制御部と、
前記省電力モードの継続時間をカウントするタイマと、を含み、
前記省電力制御部は、前記省電力モードの継続時間が所定の長さになったときに、前記局側装置に対して前記省電力モードの同期合わせ処理を実行し、
前記局側装置は、
前記省電力モードの開始前に、前記省電力モードの設定情報を前記加入者側装置に要求し、前記加入者側装置から取得した前記設定情報に応じて前記省電力モードの設定の指示を前記加入者側装置に送信し、前記加入者側装置が前記同期合わせ処理を実行可能なときに前記タイマを初期設定する制御部を含む
ことを特徴とする通信システム。
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記省電力制御部は、前記同期合わせ処理のときに、前記局側装置に前記省電力モードからの復帰を通知し、前記局側装置から前記省電力モードの移行許可を受けた後に、前記局側装置に対して同期合わせの情報を送出することを特徴とする通信システム。
請求項１または請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記省電力制御部は、前記省電力モードでの動作と前記同期合わせ処理とを一定周期で繰り返すことを特徴とする通信システム。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
前記省電力制御部は、前記省電力モードでの動作時に、前記加入者側装置の通常状態と省電力状態とを一定周期で切り替える制御を行うことを特徴とする通信システム。
請求項１に記載の通信システムに適用される加入者側装置であって、
装置を省電力モードで制御する省電力制御部と、
前記省電力モードの継続時間をカウントするタイマと、を含み、
前記省電力制御部は、前記省電力モードの継続時間が所定の長さになったときに、前記局側装置との同期合わせ処理を実行することを特徴とする加入者側装置。
請求項１に記載の通信システムに適用される局側装置であって、
前記省電力モードの開始前に、前記省電力モードの設定情報を前記加入者側装置に要求し、前記加入者側装置から取得した前記設定情報に応じて前記省電力モードの設定の指示を前記加入者側装置に送信し、前記加入者側装置が前記同期合わせ処理を実行可能なときに前記タイマを初期設定する制御部を含むことを特徴とする局側装置。