JP5756044B2

JP5756044B2 - 中継装置、及び伝送システム、並びに中継装置の節電方法

Info

Publication number: JP5756044B2
Application number: JP2012058181A
Authority: JP
Inventors: 達之村松
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: JP2013192127A

Description

本発明は、パケットやフレーム等の情報をネットワーク内に中継する中継装置、及び伝送システム、並びに中継装置の節電方法に関し、さらに詳しくは、電源電圧が低下する時、又は電源が遮断される時に電源供給がバックアップ電源に切り替わる中継装置、及びこれを用いる伝送システム、並びに中継装置の節電方法に関する。

従来、設備コストを抑えることができる光通信システムとして、ＯＬＴ（Optical Line Terminal（通信事業者側光回線終端装置））から光スプリッタまでの光伝送路を共有し、光スプリッタと複数のＯＮＵ（Optical Network Unit（光加入者側光回線終端装置））とを個別の光伝送路で接続したＰＯＮ（Passive Optical Network）光通信システムが実用化されている。

近年、ネットワーク全体での省電力化が謳われている。そこで、省電力化を図るＯＮＵが知られている（特許文献１）。特許文献１に記載のＯＮＵは、ユーザ側送信有無判別手段と、省電力制御開始通知手段とを備え、ＯＮＵに接続された通信端末が予め定めた時間以上信号の送信を行っていないことをユーザ側送信有無判別手段が判別すると、これに応答して省電力制御開始通知手段がＯＬＴに省電力制御の開始を通知し、その後、自装置を省電力制御の行われる省電力モードに設定している。

特開２０１１−１７１８２３号公報

ところで、ＰＯＮ光通信システムで使用されるＯＬＴは、局舎に設けた電源供給装置から電力が供給されている。電源供給装置は、商用電源から入力される電力が低下、又は断たれた場合、バックアップ電源(バッテリ等の非常用電源)に切り替えて電力を供給するバックアップ機能を備えている。

しかしながら、計画停電や長期にわたる電源供給停止、あるいは節電の状況においては、バックアップ電源の供給を少しでも長期的に継続させるために、最低限のサービス(ＩＰ電話、ショートメール、伝言掲示板等のライフラインに関係するサービス)のみを提供し、他のサービスを停止する制御を行うことが望まれている。

本発明は、上記の課題を解決するために、バックアップ電源の供給を長期的に維持することができる中継装置、及び伝送システム、並びに中継装置の節電方法を提供することを目的とする。

本発明を例示する中継装置の一態様は、ネットワークに中継される情報をバッファするために使用する第１メモリと、第１メモリよりも容量及び消費電力が小さい第２メモリと、バックアップ電源に切り替わった時に設定される低消費電力モードへの移行に応答して使用するメモリを第１メモリから第２メモリに切り替えるメモリ切替制御手段と、を備えたものである。

第１メモリとしては、予め情報に設定されている優先情報毎に優先度バッファを設けた構成であり、第２メモリとしては、第１メモリよりも少ない数の優先度バッファを設けた構成であるのが望ましい。これによれば、第２メモリの優先度バッファに優先度の高い情報のみを通過させる差別化サービスを実現することができる。例えば、優先度の高い情報（フレーム）を、最低限のサービス(ＩＰ電話、ショートメール、伝言掲示板等のライフラインに関係するサービス)に対応する情報（フレーム）に割り当てることで、計画停電や長期にわたる電源供給停止、あるいは節電の状況において、バックアップ電源の供給を少しでも長期的に継続させることができる。

また、バックアップ電源に切り替わることに応答して送出される入力電源切替信号を監視する信号監視手段を備え、信号監視手段は、入力電源切替信号を受信することに応答して低消費電力モードに移行する構成にしてもよい。

さらに、入力電源切替信号と、緊急又は異常時に送出される低消費電力モード切替信号とを監視する信号監視手段を備え、信号監視手段は、入力電源切替信号と低消費電力切替信号との両方の信号を受信することに応答して低消費電力モードに移行する構成としてもよい。なお、低消費電力モード切替信号は、例えば災害時、計画停電時、長期にわたる電源供給停止等、節電が要求される時に、遠隔地のオペレーションセンター等にいる管理者が特定の操作を行うことに応答して低消費電力切替信号が送出されるように構成してもよい。また、公共機関から得られる緊急地震速報や津波情報等のデータを取得することに応答して自動的に送出されるように構成してもよい。

本発明の伝送システムとしては、バックアップ電源に切り替わることに応答して入力電源切替信号を送出する電源供給装置と、緊急時又は異常時に低消費電力モード切替信号を送出する低消費電力モード切替信号送出装置と、入力電源切替信号と低消費電力切替信号との両方の信号を受けることに応答してネットワークに中継する情報をバッファするために使用するメモリを第１メモリからこれよりも容量及び消費電力が小さい第２メモリに切り替える中継装置と、を備えたものである。

さらにまた、本発明の中継装置の節電方法では、バックアップ電源に切り替わった時に送出される入力電源切替信号と低消費電力切替信号との両方の信号を受信することに応答してネットワークに中継する情報をバッファするために使用するメモリを、第１メモリからこれよりも容量及び消費電力が小さい第２メモリに切り替えるものである。

本発明によれば、低消費電力モードへ移行する時に、使用するメモリを第１メモリからこれよりも容量及び消費電力が小さい第２メモリに切り替えるため、バックアップ電源による電源供給を長期的に維持することができる。

本発明を用いる光アクセスシステムの概略を示す説明図である。ＯＳＵの概略を示す構成図である。ＯＳＵの動作手順を示すフローチャートである。

本発明を用いた光アクセスシステム１０の一態様は、図１に示すように、サービス網とＰＯＮとで構成されている。サービス網は、地域毎に建てた局舎２０に設置されるＬ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）１２を繋げた通信業者側のネットワークである。ＰＯＮは、１つのＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）１３が複数のＯＮＵ（optical network unit）１４と光ファイバ１５、及び１対多の光スプリッタ１６を介して、ポイント・ツー・マルチポイントの通信を行うネットワークである。局舎には、ＯＬＴ１７が設置されており、ＯＬＴ１７は、複数のＯＳＵ１３と制御ユニット１８とで構成される。制御ユニット１８は、管理者がＯＳＵ１３の設定やＯＳＵ１３に接続されているＯＮＵ１４の設定をする場合に利用する。Ｌ２ＳＷ１２は、ＯＳＵ１３と接続され、ＯＳＵ１３から中継されるフレーム（情報）を多重する大規模な多重分離装置である。

ＰＯＮの規格としては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈで規定されているＥＰＯＮ（Ethernet（登録商標） passive optical network）が標準化されている。ＥＰＯＮは、複数のＯＮＵ１４から送信された信号が光スプリッタ１６から先の光ファイバ１５で共有されるため、異なるＯＮＵ１４から送信された信号の衝突を避けるように、信号の送信タイミングを制御するプロトコル（ＭＰＣＰ：multi point control protocol）で構築されている光通信システムである。

局舎２０には、ＯＳＵ１３へ主電源を供給する電源供給装置２２が設置されている。電源供給装置２２には、商用電源（主電源））が供給されている。電源供給装置２２は、商用電源の電源断、又は電圧低下を検出して、バッテリ２３の電源等のバックアップ電源（非常用電源）に電源供給を切り替えるバックアップ機能を備えている。バックアップ機能は、バックアップ電源への切替えに応答して入力電源切替信号をＯＳＵ１３に送出する。この信号の送出は、バックアップ電源が供給されている間、続けられる。

オペレーションセンター（ＯＰＳ）２４のＬ２ＳＷ１２には、管理サーバ２５が接続されている。管理サーバ２５は、Ｌ２ＳＷ１２で構築されるネットワークを管理している。管理サーバ２５には、操作部２６（低消費電力モード切替信号送出装置）が設けられている。操作部２６は、例えば災害時、計画停電時、長期にわたる電源供給停止等の節電が要求される時（緊急又は異常時）に、管理者の判断により操作され、この操作に応答して、ＯＳＵ１３に低消費電力モード切替信号を送出する。この信号の送出は、操作部２６で解除操作を行わない限り、維持される。

なお、管理者の手動操作の代わりに、公共機関等から得られる緊急地震速報や津波情報等のデータを取得することに応答して低消費電力モード切替信号が自動的に送出されるように構成してもよい。

ＯＳＵ１３は、ネットワークポート送受信部３０、切替判定部３１、下りｉｎ用ＳＷ３２、下りｏｕｔ用ＳＷ３３、上りｏｕｔ用ＳＷ３４、上りＩＮ用ＳＷ３５、下り・上り用内部メモリ３６，３７、優先度制御部３８、外部メモリ３９、ＰＯＮポート送受信部４０、及び、電源部４１を備えている。

このうちＳＷ３２〜３５、内部メモリ３６，３７、及び優先度制御部３８の各機能は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）５０に実装されている。なお、図示していないが、ＬＳＩ５０には、周知のサービス網とＰＯＮとのブリッジ処理を行うブリッジ機能、及びＶＬＡＮタグに基づいたフレーム処理を行うＶＬＡＮ機能も実装されている。

ネットワークポート送受信部３０は、Ｌ２ＳＷ１２のポートに接続されるポートであり、サービス網から入力される下りフレームを各ＯＮＵ１４に送り、また、各ＯＮＵ１４から入力される上りフレームをサービス網に送出する。ＰＯＮポート送受信部４０は、各ＯＮＵ１４のポートと接続され、各ＯＮＵ１４から上りフレームが入力され、下りフレームを各ＯＮＵ１４に送出する。電源部４１は、主電源が電源供給装置２２から入力され、各部に電源を供給する。

切替判定部３１は、入力電源切替信号と低消費電力モード切替信号との２つの信号の入力を監視しており、これら両方の信号の入力を検知することを条件として、ＳＷ３２〜３５に切換信号を送出して、使用するメモリを外部メモリ３９から内部メモリ３６，３７に切替える。なお、切替判定部３１、及びＳＷ３２〜３５が本発明のメモリ切替手段に、また切替判定部３１が信号監視手段に、さらに外部メモリ３９が第１メモリに、さらにまた内部メモリ３６，３７が第２メモリにそれぞれ相当する。

外部メモリ３９は、ＬＳＩ５０と接続されており、優先度制御部３８により制御される。この外部メモリ３９には、下りフレームをバッファする領域４２と、上りフレームをバッファする領域４３とに分けられており、各領域４２，４３には、フレームに設定されている優先情報に基づく優先度毎に複数の優先度バッファ４４が設けられている。この例では、高優先、中高優先、中低優先、及び低優先との４つの優先度が予め設定されており、外部メモリ３９の下り用領域４２には、４つの優先度バッファ４４ａ〜４４ｄが設けられている。勿論、上り用領域４３にも同じ数の優先度バッファ４５、例えば優先度バッファ４５ａ〜４５ｄが設けられている。

なお、外部メモリとしては、下りフレームをバッファするものと、上りフレームをバッファするものとの二つで構成されたものを使用してもよい。

優先度制御部３８は、優先度検出部４７、振り分け制御部４８、及び書き込み・読み出し制御部４９から構成される。優先度検出部４７は、フレームに設定される優先情報を検出して優先度を求める。振り分け制御部４８は、優先度検出部４７が求めた優先度に基づいて優先度毎に設けた複数の優先度バッファ４４ａ〜４４ｄ，４５ａ〜４５ｄのうち、対応する優先度バッファを決定する。書き込み・読み出し制御部４９は、振り分け制御部４８が決定した優先度バッファへのフレームの書き込みを行うとともに、優先度バッファ４４，４５に存在する最も優先度の高いフレームから順に読み出す。

上り・下り用内部メモリ３６，３７は、ＬＳＩ５０に実装されており、外部メモリ３９よりも容量、及び消費電力が小さい。各内部メモリ３６，３７には、外部メモリ３９よりも少ない数、例えば前記４つの優先度のうち、高優先のみのフレームをバッファする優先度バッファ３６ａ，３７ａがそれぞれ設けられている。ここで、高優先は、最低限のサービス（ＩＰ電話やショートメール、伝言掲示板等のライフラインに関するサービス）に対応するフレームに設定される。このため、緊急、又は異常時には、最低限のサービスに対応するフレームのみが中継され、そして、書き込み・読み出し制御部４９は、上り・下り用内部メモリ３６，３７に書き込む時に、高優先以外のフレームを廃棄する。

なお、外部メモリ３９、及び内部メモリ３６，３７に設定する優先度バッファの数は、前述した数に限定されることはなく、内部メモリ３６，３７の方を少なく設定しておけばよい。

上記構成の作用を簡単に説明する。電源供給装置２２は、所定電圧の商用電源が供給されている時に、入力電源切替信号の出力をオフしており、商用電源が遮断、又は所定値よりも低下した場合に、バッテリ２３の電源に切り替えて入力電源切替信号を切替判定部３１に送出する。

また、ＯＰＳ２４に設けた操作部２６は、通常時は、低消費電力モード切替信号の送出をオフしており、節電が要求される緊急又は異常時に、管理者により操作部２６が操作される。これに応答して管理サーバ２５は、低消費電力モード切替信号を切替判定部３１に送出する。

ＯＳＵ１３は、図３に示すように、切替判定部３１で入力電源切替信号と低消費電力モード切替信号との入力を監視する（Ｓ−１）。両方の信号が入力されていない時、又は何れか一方の信号が入力されていない時（Ｓ−２の「Ｎ」側）には、切替判定部３１は、外部メモリ３９の電源をオンして（Ｓ−３）、外部メモリ３９を使用するように各ＳＷ３２〜３５を制御している（Ｓ−４）。

ネットワークポート送受信部３０から入力されるフレームは、優先度検出部４７により、優先情報が検出され、予め設定されている優先度が求められる。振り分け制御部４８は、求めた優先度に基づいて外部メモリ３９に優先度毎に設けた複数の優先度バッファ４４ａ〜４４ｄのうちの対応する優先度バッファを決定する。例えば低優先であると求めたフレームは、外部メモリ３９の下り用領域４２のうちの低優先度に応じた優先度バッファ４４ｄに書き込まれる。

書き込み・読み出し制御部４９は、振り分け制御部４８が決定した優先度バッファ４４に、優先度を求めたフレームを書き込むとともに、優先度バッファ４４に存在する最も優先度の高いフレームから順に読み出す。読み出されたフレームは、ＰＯＮポート送受信部４０から各ＯＮＵ１４に送信される。逆に、ＰＯＮポート送受信部４０から入力されるフレームに対しても前述したと同様な手順で優先制御が行われてサービス網に送出される。

切替判定部３１は、入力電源切替信号と低消費電力モード切替信号との両方が入力されることを検出すると（Ｓ−２の「Ｙ」側）、ＳＷ３２〜３５を制御して使用するメモリを内部メモリ３６，３７に切り替え（Ｓ−５）、その後、外部メモリ３９の電源をオフする（Ｓ−６）。これにより、内部メモリ３６，３７に対してフレームがバッファされる。

ネットワークポート送受信部３０から入力されるフレームは、優先度検出部４７により優先情報が検出される。例えば高優先であると求められた場合には、振り分け制御部４８は、高優先の優先度バッファ３６ａに決定し、書き込み・読み出し制御部４９は、高優先の優先度バッファ３６ａに、優先度を求めたフレームを書き込む。ここで、書き込み・読み出し制御部４９は、高優先以外の優先度が求められたフレームに対しては廃棄する。これにより、内部メモリ３６，３７からは、最も優先度の高いフレームのみが読み出され、ＰＯＮポート送受信部４０から各ＯＮＵ１４に送信される。逆に、ＰＯＮポート送受信部４０から入力されるフレームに対しても同様な手順で処理されて、高優先に設定されるフレームのみがサービス網に送出される。

このように、バックアップ電源で動作する状況下と、節電が要求される緊急、又は異常時との２つの条件を満す場合に、消費電力の大きい外部メモリ３９の電源をオフして、消費電力の少ない内部メモリ３６，３７を使用して優先度の高いフレームのみを中継するため、バックアップ電源の供給を長期的に維持することができる。

なお、切替判定部３１は、入力電源切替信号と低消費電力モード切替信号とのうちの何れか一方の信号の入力がオフした場合、すなわち、ＯＰＳ２４にある操作部２６での操作が解除されたか、又は商用電源の供給が復帰した場合には、外部メモリ３９の電源をオンして（Ｓ−３）、外部メモリ３９を使用するように各ＳＷ３２〜３５を制御する（Ｓ−４）。これにより、優先度の低いフレームも中継され、全てのサービスが開始される。

以上、本発明を各実施形態に基づいて説明しているが、上記各実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なことは言うまでもない。

１０光アクセスシステム
１３ＯＳＵ
１７ＯＬＴ
２２電源供給装置
２３バッテリ
３６，３７内部メモリ
３８優先度制御部
３９外部メモリ
４７優先度検出部
４８振り分け制御部
４９書き込み・読み出し制御部

Claims

情報をネットワークに中継する中継装置において、
前記情報をバッファするために使用する第１メモリと、
前記第１メモリよりも容量、及び消費電力が小さい第２メモリと、
バックアップ電源を供給する時に設定される低消費電力モードへの移行に応答して、使用するメモリを前記第１メモリから前記第２メモリに切り替えるメモリ切替手段と、
前記バックアップ電源に切り替わることに応答して送出される入力電源切替信号と、緊急又は異常時に送出される低消費電力モード切替信号と、を監視する信号監視手段とを備え、
前記信号監視手段は、前記入力電源切替信号と前記低消費電力モード切替信号との両方を受けることに応答して前記低消費電力モードに移行する
ことを特徴とする中継装置。
前記第１メモリは、予め前記情報に設定されている優先情報毎に優先度バッファを設け、
前記第２メモリは、前記第１メモリよりも少ない数の優先度バッファを設けた、ことを特徴とする請求項１記載の中継装置。
バックアップ電源に切り替わることに応答して入力電源切替信号を送出する電源供給装置と、
緊急、又は異常時に低消費電力モード切替信号を送出する低消費電力モード切替信号送出装置と、
前記入力電源切替信号と前記低消費電力モード切替信号との両方の信号を受信することに応答して、ネットワークに中継する情報をバッファするために使用するメモリを、第１メモリからこれよりも容量、及び消費電力が小さい第２メモリに切り替える中継装置と、
を備えることを特徴とする伝送システム。
バックアップ電源に切り替わることに応答して送出される入力電源切替信号と、緊急、又は異常時に送出される低消費電力モード切替信号との両方の信号を受信することに応答して、ネットワークに中継する情報をバッファするために使用するメモリを、第１メモリからこれよりも容量、及び消費電力が小さい第２メモリに切り替えることを特徴する中継装置の節電方法。