JP5879776B2 - 局側装置、光通信ネットワーク、及び電源制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークの当該局側装置、光通信ネットワーク、及び、電源制御方法に関し、特に、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の局側装置における電源制御に関する。

通信事業者の所有する建物（局）と加入者宅を結ぶ通信網は、アクセス系ネットワークと呼ばれる。昨今の通信容量の増大を受け、アクセス系ネットワークでは、光通信を利用することにより膨大な情報量の伝送を可能とする、光アクセス系ネットワークが主流になりつつある。

光アクセス系ネットワークの一形態として、受動型光加入者ネットワーク（ＰＯＮ）がある。ＰＯＮは、局内に設けられる１つの局側装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と、複数の加入者宅内にそれぞれ設けられる加入者側装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と、光スプリッタとを備えて構成される。ＯＬＴ及び各ＯＮＵと、光スプリッタとは、光ファイバで接続される。

ＯＬＴと光スプリッタの間の接続には、一芯の光ファイバが用いられる。この一芯の光ファイバは、複数のＯＮＵにより共有される。また、光スプリッタは、安価な受動素子である。このように、ＰＯＮは、経済性に優れ、また、保守も容易である。このため、ＰＯＮの導入は、急速に進んでいる。

ＰＯＮでは、様々な多重技術が用いられる。ＰＯＮで用いられる代表的な多重技術には、時間軸上の短い区間を各加入者に割り当てる時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる波長を各加入者に割り当てる波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術、異なる符号を各加入者に割り当てる符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術などがある。これらの多重技術の中でＴＤＭ技術を利用する、ＴＤＭ−ＰＯＮが、現在最も広く用いられている（例えば、非特許文献１参照）。

ＰＯＮでは、各ＯＮＵからＯＬＴに送られる通信信号（以下、上り信号と称することもある。）は、光スプリッタで合波されてＯＬＴに送信される。一方、ＯＬＴから各ＯＮＵに送られる通信信号（以下、下り信号と称することもある。）は、光スプリッタで分波されて各ＯＮＵに送信される。

ここで、上り信号は、上りデータ信号と上り制御信号からなる。上りデータ信号は、ＯＮＵに接続されているユーザ機器から、ＯＬＴに接続されている上位ネットワークへ伝送される信号である。すなわち、この上りデータ信号は、ユーザが送信要求した情報が含まれた信号である。一方、上り制御信号は、ＯＮＵが備える加入者側制御部が、ＯＬＴが備える局側制御部へ向けて送信する信号であって、ＰＯＮを制御するために用いられる信号である。

また、下り信号は、下りデータ信号と下り制御信号からなる。下りデータ信号は、上位ネットワークからユーザ機器へ伝送される信号である。すなわち、下りデータ信号は、ユーザが受信要求した情報が含まれた信号である。一方、下り制御信号は、局側制御部が、加入者側制御部へ向けて送信する信号であって、ＰＯＮを制御するために用いられる信号である。

ＴＤＭ−ＰＯＮでは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が用いられる。ＴＤＭＡは、ＯＬＴが、各ＯＮＵの送信タイミングを管理して、異なるＯＮＵからの上り信号同士が衝突しないように制御する技術である。

ＴＤＭ−ＰＯＮでは、時間軸が複数の短い区間に区切られ、この区間がＯＬＴに向けて上り信号を送信するための帯域として、各ＯＮＵに割り当てられる。上り信号の送信タイミング及び帯域幅は、ＯＬＴから各ＯＮＵに対して指示される。このように、ＯＬＴが各ＯＮＵに対して帯域を割り当てることを帯域割当という。なお、ここでいう「帯域幅」は、時間（例えば秒）で与えられる。

帯域割当方法の１つとして、動的帯域割当（ＤＢＡ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）が知られている。ＤＢＡは、各ＯＮＵからの送信帯域要求をＯＬＴが受信して、この要求を考慮して通信帯域を動的に割り当てる帯域割当方法である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１２９４２９号

「基礎技術講座ＧＥ−ＰＯＮ技術」ＮＴＴ技術ジャーナル（２００５年８月）

ここで、上述の従来例の帯域割当方法では、全てのＯＮＵからの要求帯域を割り当ててもまだなお、帯域設定が可能な残余帯域が存在する場合、その残余帯域を全て余剰帯域として各ＯＮＵに割り当てている。この場合、ＯＬＴでは、割当帯域に対応する期間に上り信号を受信することは判明しているが、残余帯域に対応する期間に上り信号を受信するか否かを知りえない。このため、ＯＬＴは余剰帯域に対応する期間も上り信号の受信部を常に待機状態にしておく必要がある。この余剰帯域に対応する期間に上り信号を受信しない場合は、受信部は、待機電力を無駄に消費していることになる。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、待機電力の無駄な消費を防ぐことのできる、局側装置、光通信ネットワーク、及び電源制御方法を提供することにある。

上述した目的を達成するために、この発明の局側装置、光通信ネットワーク、及び電源制御方法では、上り信号を受信する期間を給電実行期間とし、上り信号を受信しない期間を給電停止期間として、給電停止期間は、上り信号の受信部への給電を停止する。

このために、この発明の局側装置は、１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークの局側装置であって、上り信号受信部と、局側制御部と、給電部とを備えて構成される。

上り信号受信部は、加入者側装置から受信する上り光信号を上り電気信号に変換し、この上り電気信号を上りデータ信号と上り制御信号に分離する。局側制御部は、上り制御信号に基づいて給電制御信号を生成する。給電部は、給電制御信号に応答して、上り信号受信部への給電の実行及び停止を切り換える。
局側制御部は、制御信号読取手段と、帯域割当手段と、給電制御手段とを備えている。制御信号読取手段は、上り制御信号から、加入者側装置の要求帯域を読み取る。帯域割当手段は、要求帯域に応じて、加入者側装置に対して割当帯域を設定する。給電制御手段は、割当帯域に対応する期間を給電実行期間とし、給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする給電制御信号を生成する。
上り制御信号は、余剰帯域を使用するか否かを示す余剰帯域使用情報を含んでいる。帯域割当手段は、加入者側装置に対して、割当帯域に加えて余剰帯域を設定し、給電制御手段は、割当帯域に対応する期間とともに、余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域を給電実行期間とする。上り信号受信部は、第ｋ（ｋは整数）周期において加入者側装置に発生した上りデータ信号を、第ｋ＋２周期の割当帯域に対応する期間において、及び第ｋ＋１周期において加入者側装置に発生した上りデータ信号を、第ｋ＋２周期の余剰帯域に対応する期間において受信する。

また、この発明の、１つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークは、上述の局側装置を備えて構成される。

また、この発明の電源制御方法は、以下の過程を備えている。

先ず、加入者側装置が、第ｋ（ｋは整数）周期において発生した上りデータ信号に対応する要求帯域を、局側装置に通知する。次に、局側装置が、要求帯域に基づいて、加入者側装置に対して割当帯域を設定するとともに、余剰帯域を設定する。次に、局側装置が、第ｋ＋２周期における割当帯域及び余剰帯域を各加入者側装置に対して通知する。加入者側装置は、第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号がある場合は、局側装置に余剰帯域を使用する通知を行う。加入者側装置は、第ｋ周期において発生した上りデータ信号を、割当帯域を使用し、及び、第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号を、余剰帯域を使用して、第ｋ＋２周期において局側装置が受信するように送信する。

このとき、局側装置は、第ｋ＋２周期の、割当帯域に対応する期間と余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域に対応する期間を給電実行期間として、上り信号受信部への給電を実行し、第ｋ＋２周期の給電実行期間以外の期間を給電停止期間として、上り信号受信部への給電を停止する。
なお、第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号がある場合は、加入者側装置が、局側装置に余剰帯域使用量の通知を行い、局側装置が、第ｋ＋２周期の、割当帯域に対応する期間とともに、余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域のうち、余剰帯域使用量に対応する期間を給電実行期間としても良い。

この発明の局側装置、光通信ネットワーク、及び電源制御方法によれば、上り信号が到達しない期間については、上り信号受信部への給電を停止するので、局側装置の待機電力の無駄な消費を抑制することができる。

光通信ネットワークの構成例を示す概略図である。 電源制御方法の第１の構成例を説明するためのタイミングチャートである。 電源制御方法の第２の構成例を説明するためのタイミングチャートである。 電源制御方法の第３の構成例を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

（光通信ネットワーク）
図１を参照して、この発明の光通信ネットワークの実施形態について説明する。図１は、光通信ネットワークの構成例を示す概略図である。

先ず、光通信ネットワークの概略構成について説明する。

この光通信ネットワーク１０は、１つの局側装置（ＯＬＴ）２０と、複数の加入者側装置（ＯＮＵ）６０−１〜３を備えて構成される、いわゆるＰＯＮ１０である。ＯＬＴ３０と各ＯＮＵ６０−１〜３は、光スプリッタ１４を介して、光ファイバで接続されている。図１では、３つのＯＮＵ６０−１〜３が示されているが、ＰＯＮ１０を構成するＯＮＵの個数は、３に限定されるものではない。また、ここで説明するＰＯＮ１０は、ＯＬＴ２０の電源制御に関係する部分の構成を除けば、従来周知の構成とすることができる。従って、以下の説明では、従来周知の構成についての説明を省略することがある。

各ＯＮＵ６０−１〜３からＯＬＴ２０へ向かう信号を上り信号と称する。また、ＯＬＴ２０から各ＯＮＵ６０−１〜３へ向かう信号を下り信号と称する。

ここで、上り信号は、上りデータ信号と上り制御信号からなる。上りデータ信号は、ＯＮＵ６０−１〜３にそれぞれ接続されているユーザ機器９０−１〜３から、ＯＬＴ２０に接続されている上位ネットワーク１２へ伝送される信号である。すなわち、上りデータ信号は、ユーザが送信要求した情報が含まれる信号である。一方、上り制御信号は、各ＯＮＵ６０の加入者側制御部８０から、ＯＬＴ２０の局側制御部４０へ向けて伝送される信号であり、ＰＯＮ１０の制御に用いられる。上り制御信号には、例えば、キュー長の情報など、ＯＮＵ６０がＯＬＴ２０に対して要求する帯域の情報が含まれている。

また、下り信号は、下りデータ信号と下り制御信号からなる。下りデータ信号は、上位ネットワーク１２からユーザ機器９０へ伝送される信号である。すなわち、下りデータ信号は、ユーザの受信要求した情報が含まれた信号である。一方、下り制御信号は、局側制御部４０から、加入者側制御部８０へ向けて伝送される信号である。下り制御信号には、例えば、ＯＬＴ２０がＯＮＵ６０に対して送信を許可する帯域の情報、すなわち、帯域幅や送信タイミングの情報が含まれている。

なお、上り信号及び下り信号には、それぞれ電気信号と光信号の２つの態様がある。これらを区別する場合は、それぞれ、上り電気信号、上り光信号、下り電気信号及び下り光信号と称する。

ＰＯＮ１０において安定した通信を行うために、上り制御信号及び下り制御信号は、ＯＬＴ２０と各ＯＮＵ６０−１〜３の間で送受信される。この制御信号が送受信される周期を割当周期又はＤＢＡ周期と称する。

次に、ＯＬＴ２０の構成について説明する。

ＯＬＴ２０は、インタフェース変換部（Ｉ／Ｆ）２２、上り信号受信部５０、下り信号送信部３０、局側制御部４０、光合分波器２４及び給電部２６を備えて構成される。

上り信号受信部５０は、さらに、光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）５２と、上り信号分離部５４とを備えている。光−電気変換部５２は、各ＯＮＵ６０から受け取った上り光信号（図中、矢印Ｓ１２４で示す。）を光−電気変換することにより、上り電気信号（図中、矢印Ｓ１５２で示す。）を得る。上り電気信号Ｓ１５２は、上り信号分離部５４に送られる。上り信号分離部５４は、上り電気信号Ｓ１５２を、上り制御信号（図中、矢印Ｓ１５４で示す。）と上りデータ信号（図中、矢印Ｓ１５５で示す。）とに分離する。上り制御信号Ｓ１５４は、局側制御部４０に送られ、また、上りデータ信号Ｓ１５５は、インタフェース変換部２２に送られる。

インタフェース変換部２２は、外部のネットワークである上位ネットワーク１２との間の通信プロトコル処理を行う。インタフェース変換部２２は、上り信号受信部５０から受け取った上りデータ信号Ｓ１５５に対してプロトコル処理を行った後、上位ネットワーク１２に送る（図中、矢印Ｓ１２２で示す）。また、インタフェース変換部２２は、上位ネットワーク１２から送られてきた下りデータ信号（図中、矢印Ｓ１１２で示す。）に対して、通信プロトコル処理を行って、下り信号送信部３０に送る（図中、矢印Ｓ１２３で示す）。

局側制御部４０は、上り制御信号Ｓ１５４に基づいて、下り制御信号（図中、矢印Ｓ１４８で示す。）及び給電制御信号（図中、矢印Ｓ１４６で示す。）を生成する。

局側制御部４０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を備える構成にすることができる。この場合、局側制御部４０は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを読み出して実行することにより、制御信号読取手段４２、帯域割当手段４４、給電制御手段４６及び制御信号生成手段４８を実現することができる。また、各機能手段での処理結果は、ＲＡＭに読み出し及び書き換え自在に格納され、処理結果の受け渡しが行われる。

制御信号読取手段４２は、上り信号受信部５０から受け取った、上り制御信号Ｓ１５４に記載された情報、ここでは、要求帯域としてキュー長を読み取る。帯域割当手段４４は、制御信号読取手段４２が読み取った、要求帯域を参照して、各ＯＮＵ６０に対して帯域を割り当てる。ここでは、帯域割当方法として、ＤＢＡを用いる。ＤＢＡは、各ＯＮＵ６０からの要求帯域をＯＬＴ２０が受信して、この要求帯域を考慮して通信帯域を動的に割り当てる帯域割当方法である。ＤＢＡの中で、特に、割り当てる帯域（単に、割当帯域とも称する。）を、各ＯＮＵから申告されたキュー長に応じて決定する方法をＳＲ（Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）−ＤＢＡという。ＳＲ−ＤＢＡでは、ある周期（ＤＢＡ周期）ごとに割り当てる帯域を更新する。

ＳＲ−ＤＢＡを用いる場合、上り制御信号Ｓ１５４には、ＯＮＵ６０がＯＬＴ２０に対して要求する帯域幅の情報（例えば、キュー長）が含まれている。また、下り制御信号Ｓ１４８には、ＯＬＴ２０がＯＮＵ６０に対して送信を許可する帯域の情報、すなわち、送信のタイミング及び帯域幅の情報が含まれている。

給電制御手段４６は、割当帯域に対応する期間を給電実行期間とし、ＤＢＡ周期中の、給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする給電制御信号Ｓ１４６を生成する。給電制御信号Ｓ１４６は、給電部２６に送られる。

給電部２６は、例えば、外部からの電圧を所望の電圧に変換して、上り信号受信部５０に電圧を供給する。ここで、給電部２６は、給電制御信号Ｓ１４６に応じて動作するスイッチ（図示を省略する。）を備えていて、給電制御信号Ｓ１４６により、上り信号受信部５０への給電の実行及び停止を切り換える。なお、給電部２６がスイッチを備えない構成にして、給電制御信号Ｓ１４６により、給電部２６自体のオンオフを切り換える構成にしても良い。給電部２６自体のオンオフを切り換えることで、さらなる省電力化が期待される。

なお、給電部２６は、上り信号受信部５０への給電の実行及び停止を切り換える機能を有していればよく、他の部分への給電を行う構成にしても良い。また、上り信号分離部５４への給電が、例えば局側制御部４０への給電と同じ系統で行われ、光−電気変換部５２への給電とは異なる系統で行われる場合など、上り信号受信部５０全体としてではなく、光−電気変換部５２への給電の実行及び停止を切り換える構成としても良い。この場合、上り信号分離部５４への給電の実行及び停止を切り換えない構成としても良いし、上り信号分離部５４への給電の実行及び停止を切り換える構成を、別途設けても良い。

制御信号生成手段４８は、ＯＮＵに対して割当帯域を指示する下り制御信号Ｓ１４８を生成する。下り制御信号Ｓ１４８は、下り信号送信部３０へ送られる。

下り信号送信部３０は、下り信号多重部３２と、電気−光変換部（Ｅ／Ｏ）３４とを備えている。下り信号多重部３２は、下りデータ信号Ｓ１２３及び下り制御信号Ｓ１４８を時間多重して下り電気信号（図中、矢印Ｓ１３２で示す。）を生成する。電気−光変換部３４は、下り電気信号Ｓ１３２を電気−光変換して、下り光信号（図中、矢印Ｓ１３４で示す。）を生成する。

光合分波器２４は、上り光信号と下り光信号を合波及び分波する。すなわち、電気−光変換部３４で生成された下り光信号Ｓ１３４を、ＯＮＵ６０に向けて送り（図中、矢印Ｓ１２４で示す）、各ＯＮＵ６０から受け取った上り光信号（図中、矢印Ｓ１６０で示す。）を、光−電気変換部５２に送る。一般に、上り光信号と下り光信号の中心波長は異なる。従って、光合分波器２４は、光波長フィルタなどを用いて実現される。

次に、ＯＮＵ６０の構成について説明する。

各ＯＮＵ６０は、インタフェース変換部（Ｉ／Ｆ）６２、下り信号受信部６６、上りデータ信号バッファ部７２、上り信号送信部７０、加入者側制御部８０及び光合分波器６４を備えて構成される。

下り信号受信部６６は、ＯＬＴ２０が備える上り信号受信部５０と同様に構成される。下り信号受信部６６は、ＯＬＴ２０から受け取った下り光信号（図中、Ｓ１６４で示す。）を光−電気変換し下り電気信号を得る。さらに、下り信号受信部６６は、下り電気信号を、下り制御信号（図中、矢印Ｓ１６６で示す。）と下りデータ信号（図中、矢印Ｓ１６７で示す。）とに分離する。下り制御信号Ｓ１６６は、加入者側制御部８０に送られ、また、下りデータ信号Ｓ１６７は、インタフェース変換部６２に送られる。

インタフェース変換部６２は、ユーザ機器９０との通信プロトコル処理を行う。インタフェース変換部６２は、下り信号受信部６６から受け取った下りデータ信号Ｓ１６７に対してプロトコル処理を行って、ユーザ機器９０に送る（図中、矢印Ｓ１６２で示す。）。また、ユーザ機器９０から受け取った上りデータ信号（図中、矢印Ｓ１９０で示す。）に対してプロトコル処理を行って、上りデータ信号バッファ部７２に送る（図中、矢印Ｓ１６３で示す。）。

上りデータ信号バッファ部７２は、インタフェース変換部６２から受け取った上りデータ信号Ｓ１６３を一時蓄積する。そして、上り信号送信部７０からの読み出し指示に従って、蓄積した上りデータ信号を出力する（図中、矢印Ｓ１７２で示す。）。

加入者側制御部８０は、制御信号読取手段８２と、制御信号生成手段８４を有している。制御信号読取生成手段８２は、下り信号受信部６６から受け取った、下り制御信号Ｓ１６６に記載された情報、ここでは、帯域許可情報を読み取る。制御信号生成手段８４は、上りデータ信号バッファ部７２に蓄積されているデータの量（キュー長）を読み取り、この情報を含む上り制御信号（図中、矢印Ｓ１８４で示す。）を生成して上り信号送信部７０へ送る。

上り送信時間制御手段８６は、制御信号読取手段８２が読み取った帯域許可情報に基づいて、上り信号送信部７０に上り信号を送出するタイミングを指示する。

上り信号送信部７０は、上りデータ信号Ｓ１７２及び上り制御信号Ｓ１８４を時間多重して上り電気信号を生成し、この上り電気信号を電気−光変換して、上り光信号（図中、矢印Ｓ１７０で示す。）を生成する。上り信号送信部７０は、この上り光信号Ｓ１７０を上り送信時間制御手段８６からの指示に応じて、ＯＬＴ２０へ向けて出力する。

光合分波器６４は、上り光信号と下り光信号を合波及び分波する。光合分波器６４は、光波長フィルタなどを用いて実現される。

（電源制御方法）
図１〜４を参照して、電源制御方法について説明する。図２〜４は、それぞれ電源制御方法の第１〜３の構成例を説明するためのタイミングチャートである。図２〜４では、横軸に時間を取って示している。また、図２〜４では、ＯＮＵ６０−１とＯＮＵ６０−２の２つのＯＮＵと、ＯＬＴ２０を示している。

ＯＬＴ２０は、各ＯＮＵ６０に対して下り制御信号を繰り返し送信する。各ＯＮＵ６０は、下り制御信号の受信に応答して、許可された帯域を使用して、上り制御信号及び上りデータ信号を送信する。ここでは、ＯＬＴ２０が、あるＯＮＵ（ここでは、ＯＮＵ６０−１）から上り制御信号を受信してから、同じＯＮＵ（ＯＮＵ６０−１）から再び上り制御信号を受信するまでの期間を１周期（ＤＢＡ周期）として説明する。

各ＯＮＵ６０からの上り光信号が衝突しないように、この一周期の期間の中で、各ＯＮＵ６０に帯域が割り当てられる。

（電源制御方法の第１の構成例）
図２を参照して、電源制御方法の第１の構成例について説明する。

ステップ１０（以下、ステップをＳで示す。）では、ＯＮＵ６０−１及びＯＮＵ６０−２は、ユーザ機器９０から上りデータ信号を受信する。ここでは、第ｋ（ｋは整数）番目の周期（以下、第ｋ周期と称することもある。）において、ＯＮＵ６０−１が上りデータ１ａをユーザ機器９０から受信し、ＯＮＵ６０−２が上りデータ２ａをユーザ機器９０から受信したとする。このデータ１ａのパケット長をＲＢＷ_１［ｋ］とし、データ２ａのパケット長をＲＢＷ_２［ｋ］とする。

次に、Ｓ２０において、ＯＮＵ６０−１は、パケット長ＲＢＷ_１［ｋ］をキュー長として取得し、このキュー長を要求帯域としてＯＬＴ２０に通知する。同様に、ＯＮＵ６０−２は、パケット長ＲＢＷ_２［ｋ］をキュー長として取得し、このキュー長を要求帯域としてＯＬＴ２０に通知する。

次に、Ｓ３０において、ＯＬＴ２０は、各ＯＮＵ６０から要求帯域としてキュー長を受け取る。ここでは、ＯＮＵ６０−１から上り制御信号を受信してから次の上り制御信号を受信するまでの期間を割当周期としているので、ＯＬＴ２０は、第ｋ周期において発生した上りデータについての要求帯域を、第ｋ＋１周期において受信する。

次に、Ｓ４０において、ＯＬＴ２０の帯域割当手段４４は、各ＯＮＵ６０から受け取った要求帯域に基づいて、各ＯＮＵ６０に対して割り当てる帯域を計算する。この実施形態では、帯域割当手段４４は、各ＯＮＵ６０からの要求帯域と、上り制御信号の受信に必要な帯域を、各ＯＮＵ６０に割当帯域として割り当てる。

次に、Ｓ５０において、ＯＬＴ２０の制御信号生成手段４８は、Ｓ４０において割り当てた割当帯域を各ＯＮＵ６０に通知する下り制御信号を生成し、下り信号送信部３０を経てＯＮＵに送る。

下り制御信号を受信したＯＮＵは、Ｓ６０において、下り制御信号に含まれる割当帯域の情報から、上り信号を送信するタイミングを取得し、このタイミングで、上り制御信号及び上りデータ信号を送信する。この過程で各ＯＮＵ６０からＯＬＴ２０に向けて送られる制御信号は、第ｋ＋２周期にＯＬＴ２０で受信される。なお、第ｋ＋２周期にＯＬＴ２０で受信される上り制御信号には、ＯＮＵが第ｋ＋１周期に、ユーザ機器９０から受信した上りデータ１ｂについての要求帯域が含まれる。

Ｓ７０において、ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ６０−１及びＯＮＵ６０−２から上り制御信号及び上りデータ信号を受信する。

ここで、局側制御部４０の給電制御手段４６は、上り制御信号及び上りデータ信号の割当帯域に対応する期間を給電実行期間とし、割当周期中の、給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする給電制御信号Ｓ１４６を生成する。給電部２６は、給電制御信号Ｓ１４６に応答して、給電の実行及び停止を切り換える。すなわち、給電部２６は、給電実行期間では、上り信号受信部５０に対して給電を行い、給電停止期間では、上り信号受信部５０に対する給電を停止する。

この光通信ネットワーク及び電源制御方法によれば、ＯＬＴがＯＮＵからの信号を受信する期間とＯＮＵからの信号を受信しない期間とを明確に区別することができる。これにより、給電停止期間において、上り信号受信部５０に対する給電を停止することが可能になる。

ＯＮＵからＯＬＴに向けて送信される上り光信号は、光ファイバ等で大きく減衰してＯＬＴに到達する。このため、上り信号受信部５０の光−電気変換部５２は、信号を大きく増幅する機能を有している。このように上り信号受信部５０は、電力消費の大きい回路を備えて構成される。従って、上り信号受信部５０、特に光−電気変換部５２に対する給電の停止が、局側装置の低消費電力化に大きく貢献すると期待される。

（電源制御方法の第２の構成例）
図３を参照して、電源制御方法の第２の構成例について説明する。

Ｓ３０までの過程は、図２を参照して説明した第１の構成例と同様なので説明を省略する。

第２の構成例では、Ｓ４２において、ＯＬＴ２０の帯域割当手段４４は、各ＯＮＵ６０から受け取った要求帯域に基づいて、各ＯＮＵ６０に対して割り当てる帯域を計算する。この構成例では、帯域割当手段４４は、各ＯＮＵ６０からの要求帯域をそのまま、各ＯＮＵ６０に割当帯域として割り当てる。また、割当周期から、割当帯域を差し引いた残りの帯域である残余帯域を各ＯＮＵ６０に対して、余剰帯域として割り当てる。余剰帯域の割り当ては、例えば各ＯＮＵ６０に対して、均等に行うことができる。ここでは、ＯＮＵ６０−１及びＯＮＵ６０−２に対する余剰帯域をＥＢＷ_１[ｋ]及びＥＢＷ_２[ｋ]としている。

次に、Ｓ５２において、ＯＬＴ２０の制御信号生成手段４８は、Ｓ４２において設定した割当帯域及び余剰帯域を各ＯＮＵ６０に通知する下り制御信号を生成し、下り信号送信部３０を経てＯＮＵに送る。

下り制御信号を受信したＯＮＵは、Ｓ６２において、下り制御信号に含まれる割当帯域及び余剰帯域の情報から、上り信号を送信するタイミングを取得する。この例では、ＯＮＵ６０−１は、第ｋ＋１周期に、ユーザ機器９０から上りデータ１ｂを受信している。この場合、ＯＮＵ６０−１は、上り制御信号として、余剰帯域を使用する旨の通知をＯＬＴ２０に対して行う。なお、第ｋ＋１周期に受信して、バッファ部に格納されている上りデータ信号のパケット長が、余剰帯域よりも長い場合などは、要求帯域を合わせて、ＯＬＴ２０に通知しても良い。

ここで各ＯＮＵ６０からＯＬＴ２０に向けて送られる制御信号は、第ｋ＋２周期にＯＬＴ２０で受信される。

その後、Ｓ７０において、ＯＮＵは、上り制御信号と、第ｋ周期にＯＮＵが受信した上りデータ信号とを割当帯域を使用して送信する。また、Ｓ７２において、ＯＮＵ６０−１は、第ｋ＋１周期にＯＮＵ６０−１が受信した上りデータ信号を余剰帯域を使用して送信する。

Ｓ８２において、ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ６０−１及びＯＮＵ６０−２から上り制御信号及び上りデータ信号を受信する。ＯＬＴ２０は、上り制御信号及び上りデータ信号の割当帯域に対応する期間を給電実行期間とする。また、余剰帯域を設定したＯＮＵが余剰帯域を使用する旨の通知を行った場合は、この余剰帯域も給電実行期間とする。一方、割当周期中の、給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする。この給電実行期間及び給電停止期間の情報を有する給電制御信号Ｓ１４６は給電部２６に送られる。

給電部２６は、給電実行期間では、上り信号受信部５０に対して給電を行い。一方、給電停止期間では、上り信号受信部５０に対する給電を停止する。

この光通信ネットワーク及び電源制御方法によれば、ＯＬＴがＯＮＵからの信号を受信する期間とＯＮＵからの信号を受信しない期間とを明確に区別することができる。これにより、給電停止期間において、上り信号受信部５０に対する給電を停止することが可能になる。また、この構成例では、帯域通知をした後に発生した上りデータ信号を、余剰帯域を使用して送信することができるので、上り信号の遅延を抑制することができる。

（電源制御方法の第３の構成例）
Ｓ５２までの過程は、図３を参照して説明した第２の構成例と同様なので説明を省略する。

第３の構成例では、下り制御信号を受信したＯＮＵは、Ｓ６４において、下り制御信号に含まれる割当帯域及び余剰帯域の情報から、上り信号を送信するタイミングを取得する。この例では、ＯＮＵ６０−１は、第ｋ＋１周期に、ユーザ機器９０から上りデータ１ｂを受信している。この場合、ＯＮＵ６０−１は、上り制御信号として、余剰帯域を用いて送信する上りデータ信号のパケット長を余剰帯域使用量としてＯＬＴ２０に通知する。なお、第ｋ＋１周期に受信して、バッファ部に格納されている上りデータ信号のパケット長が、余剰帯域よりも長い場合などは、要求帯域を合わせて、ＯＬＴ２０に通知しても良い。

その後、ＯＮＵは、上り制御信号及び上りデータ信号を送信する。割当帯域において、第ｋ周期にＯＮＵが受信した上りデータ信号を送信し、余剰帯域において、第ｋ＋１周期にＯＮＵが受信した上りデータ信号を送信する。

ここで、各ＯＮＵ６０からＯＬＴ２０に向けて送られる制御信号は、第ｋ＋２周期にＯＬＴ２０で受信される。

Ｓ８２において、ＯＬＴ２０は、ＯＮＵ６０−１及びＯＮＵ６０−２から上り制御信号及び上りデータ信号を受信する。このとき、上り制御信号及び上りデータ信号の割当帯域に対応する期間を給電実行期間とする。また、余剰帯域を設定したＯＮＵが余剰帯域の使用情報として、パケット長の通知を行った場合は、この余剰帯域中のパケット長に対応する期間も給電実行期間とする。一方、割当周期中の、給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする。この給電実行期間及び給電停止期間の情報を有する給電制御信号Ｓ１４６は給電部２６に送られる。

給電部２６は、給電実行期間では、上り信号受信部５０に対して給電を行う。一方、給電停止期間では、上り信号受信部５０に対する給電を停止する。

この光通信ネットワーク及び電源制御方法によれば、ＯＬＴがＯＮＵからの信号を受信する期間とＯＮＵからの信号を受信しない期間とを明確に区別することができる。これにより、給電停止期間において、上り信号受信部５０に対する給電を停止することが可能になる。また、第３の構成例では、帯域通知をした後に発生した上りデータ信号を、余剰帯域を使用して送信することができるので、第２の構成例と同様に、上り信号の遅延を抑制することができる。さらに、第３の構成例では、余剰帯域として設定した期間について、上り信号を受信しない期間を給電停止期間として給電を停止する。このため、第２の構成例に比べて、省電力化ができる。

１０ 光通信ネットワーク（ＰＯＮ）
１２ 上位ネットワーク
１４ 光スプリッタ
２０ 局側装置（ＯＬＴ）
２２、６２ インタフェース変換部（Ｉ／Ｆ）
２４、６４ 光合分波器
２６ 給電部
３０ 下り信号送信部
３２ 下り信号多重部
３４ 電気−光変換部（Ｅ／Ｏ）
４０ 局側制御部
４２、８２ 制御信号読取手段
４４ 帯域割当手段
４６ 給電制御手段
４８、８４ 制御信号生成手段
５０ 上り信号受信部
５２ 光−電気変換部（Ｏ／Ｅ）
５４ 上り信号分離部
６０ 加入者側装置（ＯＮＵ）
６６ 下り信号受信部
７０ 上り信号送信部
７２ 上りデータ信号バッファ部
８０ 加入者側制御部
８６ 上り送信時間制御手段
９０ ユーザ機器

Claims (6)

1. １つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークの、前記局側装置であって、
   前記加入者側装置から受信する上り光信号を上り電気信号に変換し、該上り電気信号を上りデータ信号と上り制御信号に分離する上り信号受信部と、
   前記上り制御信号に基づいて給電制御信号を生成する局側制御部と、
   前記給電制御信号に応答して、前記上り信号受信部への給電の実行及び停止を切り換える給電部と
   を備え、
   前記局側制御部は、
   前記上り制御信号から、前記加入者側装置の要求帯域を読み取る制御信号読取手段と、
   前記要求帯域に応じて、前記加入者側装置に対して割当帯域を設定する帯域割当手段と、
   前記割当帯域に対応する期間を給電実行期間とし、前記給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする給電制御信号を生成する給電制御手段と
   を備え、
   前記上り制御信号が、余剰帯域を使用するか否かを示す余剰帯域使用情報を含み、
   前記帯域割当手段が、前記加入者側装置に対して、前記割当帯域に加えて余剰帯域を設定し、
   前記給電制御手段は、前記割当帯域に対応する期間とともに、余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域を給電実行期間とし、
   前記上り信号受信部は、第ｋ（ｋは整数）周期において前記加入者側装置に発生した上りデータ信号を、第ｋ＋２周期の前記割当帯域に対応する期間において、及び第ｋ＋１周期において前記加入者側装置に発生した上りデータ信号を、第ｋ＋２周期の前記余剰帯域に対応する期間において受信する
   ことを特徴とする局側装置。
2. 前記余剰帯域使用情報が、さらに余剰帯域使用量を含み、
   前記給電制御手段は、前記割当帯域に対応する期間とともに、前記余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域のうち、前記余剰帯域使用量に対応する期間を給電実行期間とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の局側装置。
3. １つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークであって、
   前記局側装置が、
   前記加入者側装置から受信する上り光信号を上り電気信号に変換し、該上り電気信号を上りデータ信号と上り制御信号に分離する上り信号受信部と、
   前記上り制御信号に基づいて給電制御信号を生成する局側制御部と、
   前記給電制御信号に応答して、前記上り信号受信部への給電の実行及び停止を切り換える給電部と
   を備え、
   前記局側制御部は、
   前記上り制御信号から、前記加入者側装置の要求帯域を読み取る制御信号読取手段と、
   前記要求帯域に応じて、前記加入者側装置に対して割当帯域を設定する帯域割当手段と、
   前記割当帯域に対応する期間を給電実行期間とし、前記給電実行期間以外の期間を給電停止期間とする給電制御信号を生成する給電制御手段と
   を備え、
   前記加入者側装置は、
   余剰帯域を使用するか否かを示す余剰帯域使用情報を含む前記上り制御信号を生成し、
   該上り制御信号を含む上り光信号を前記局側装置に送信し、
   前記余剰帯域を使用する場合は、前記割当帯域及び余剰帯域を使用して上りデータ信号を含む上り光信号を前記局側装置に送信し、
   前記局側装置では、
   前記帯域割当手段が、前記加入者側装置に対して、前記割当帯域に加えて前記余剰帯域を設定し、
   前記給電制御手段が、前記割当帯域に対応する期間とともに、余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域を給電実行期間とし、
   前記上り信号受信部が、第ｋ（ｋは整数）周期において前記加入者側装置に発生した上りデータ信号を、第ｋ＋２周期の前記割当帯域に対応する期間において、及び第ｋ＋１周期において発生した前記加入者側装置に上りデータ信号を、第ｋ＋２周期の前記余剰帯域に対応する期間において、受信する
   ことを特徴とする光通信ネットワーク。
4. 前記余剰帯域使用情報が、さらに余剰帯域使用量を含み、
   前記給電制御手段は、前記割当帯域に対応する期間とともに、前記余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域のうち、前記余剰帯域使用量に対応する期間を給電実行期間とする
   ことを特徴とする請求項３に記載の光通信ネットワーク。
5. １つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークの前記局側装置の電源制御方法であって、
   各前記加入者側装置が、第ｋ（ｋは整数）周期において発生した上りデータ信号に対応する、要求帯域を前記局側装置に通知する過程と、
   前記局側装置が、前記要求帯域に基づいて、前記加入者側装置に対して割当帯域を設定するとともに、余剰帯域を設定する過程と、
   前記局側装置が、第ｋ＋２周期における前記割当帯域及び余剰帯域を前記加入者側装置に対して通知する過程と、
   第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号がある場合は、前記加入者側装置が、前記局側装置に余剰帯域を使用する通知を行う過程と、
   前記加入者側装置が、前記第ｋ周期において発生した上りデータ信号を、前記割当帯域を使用し、及び、前記第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号を、前記余剰帯域を使用して、前記第ｋ＋２周期において前記局側装置が受信するように送信する過程と
   を備え、
   前記局側装置が、前記第ｋ＋２周期の、前記割当帯域に対応する期間と余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域に対応する期間とを給電実行期間として、当該局側装置が備える上り信号受信部への給電を実行し、前記第ｋ＋２周期の、前記給電実行期間以外の期間を給電停止期間として、前記上り信号受信部への給電を停止する
   ことを特徴とする電源制御方法。
6. １つの局側装置が、複数の加入者側装置に接続されて構成される光通信ネットワークの前記局側装置の電源制御方法であって、
   前記加入者側装置が、第ｋ（ｋは整数）周期において発生した上りデータ信号に対応する、要求帯域を前記局側装置に通知する過程と、
   前記局側装置が、前記要求帯域に基づいて、前記加入者側装置に対して割当帯域を設定するとともに、余剰帯域を設定する過程と、
   前記局側装置が、第ｋ＋２周期における前記割当帯域及び余剰帯域を前記加入者側装置に対して通知する過程と、
   第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号がある場合は、前記加入者側装置が、前記局側装置に余剰帯域使用量の通知を行う過程と、
   各前記加入者側装置が、前記第ｋ周期において発生した上りデータ信号を、前記割当帯域を使用し、及び、前記第ｋ＋１周期において発生した上りデータ信号を、前記余剰帯域を使用して、前記第ｋ＋２周期において前記局側装置が受信するように送信する過程と
   を備え、
   前記局側装置が、前記第ｋ＋２周期の、前記割当帯域に対応する期間とともに、前記余剰帯域を使用する加入者端末の当該余剰帯域のうち、前記余剰帯域使用量に対応する期間を給電実行期間として、当該局側装置が備える上り信号受信部への給電を実行し、前記第ｋ＋２周期の、前記給電実行期間以外の期間を給電停止期間として、前記上り信号受信部への給電を停止する
   ことを特徴とする電源制御方法。