JP7779407B2 - 光給電システムの管理装置 - Google Patents

Description

本開示は、通信局と通信局外に設置される複数の光ノードで構成される光通信網において、通信局内に設置され、複数の光ノードに対する光給電を管理する光ノード制御装置（以下、管理装置）、その管理方法、及びコンピュータにその管理方法を実行させるためのプログラムに関する。

アクセスネットワークでは、心線切り替え作業は現地に赴いて工事担当者の手動で実施される。例えば、非特許文献１では、所内等の電源環境に設置された給電制御光源と、遠隔に配置された単数あるいは複数の遠隔光路切替ノード（光ノード）から構成されるシステムにおいて、単一のレーザで光給電および光ノードに内包される複数の光スイッチの制御の機能を同時に実現できる方式が提案されている。この光ノードは、光ファイバ網内に設置され、光ファイバの心線単位で心線相互の接続や切替を行うことができるメリットを有する。

図１（Ａ）に示すように、通信局１０のビル内等の遠隔にある給電制御光源から出た光給電光は、光ファイバ５２で複数の光ノード２０に順次接続される。「順次」とは、チャネルセレクタ１２によりルートを変更することで、例えば光ノード２０＃１につないだ後、経路を変えて次の光ノード２０＃２につなぐことを意味する。図１（Ａ）では簡単のため、光ノードは２台であるが、台数はこれに限定するものではない。なお、図１（Ａ）の光給電システムでは、光ファイバ５２は給電用であり、通信用及び主信号用の光ファイバ５１とは別に設けられている。また、通信局１０は、光ノード２０に光給電を行い、チャネルセレクタ１２の切り替えを制御し、且つ光ノード２０との通信を行う管理装置１１を備えている。管理装置１１が光給電用の給電制御光源を有する。図１（Ａ）では、光ノード＃１と光ファイバ５２が接続、また光ノード＃２と光ファイバ５２が別の光ファイバで接続されているが、この接続構成に限らない。例えば、図１（Ｂ）のように、光ノード２０自身がチャネルセレクタを有することで、１本の給電用の光ファイバ５２を共用する構成でもよい。この場合、各光ノード２０は自身が持つチャネルセレクタを切り替えることで、自らに給電を行うか、他の光ノードへ給電を行うかを切り替えることでルートを変更できる。

光ノードは、給電制御光に重畳した制御信号を受信し、光ノード内のデバイスを制御することができる。また、光電変換素子で光給電光を電気に変換し、デバイス用及び制御部用のコンデンサ等の蓄電部に蓄電する。この蓄電された電力により、光ノードの制御部や各デバイスに供給され、制御・駆動する。

制御部やデバイスは、駆動可能な電圧値以下になると制御や駆動ができなくなる。複数の光ノードに対して、光給電を行うことで、各々の蓄電部に常に一定量の蓄電がなされて、制御部が駆動可能な電圧値に保つことが必要である。この電圧値を確認する方法として管理装置から光ノードに現在の蓄電量を問合せし、光ノードが管理装置へ蓄電量を応答する機能を持つことが必要である。このような機能を持たせることで、一定以上の蓄電量を確保することができる。さらに光ノードが駆動可能な電圧値以上の値を保ったうえで、光ノードのコマンドを動作させることが必要不可欠となる。また、上記の構成をとるため、管理装置から同時には１台の光ノードにしか光給電できない。

光ノードは、遠隔光路切替ノードであり、管理装置からの指示で動作を実行する。非特許文献２では、動作とは、光ノードに内包される光クロスコネクト機能の光スイッチによる心線切替、ポート監視機能による光強度測定データ取得及び管理装置へのデータ送信がある。光ノードを動作させるため、管理装置からの信号は光給電光に重畳している。

既存のネットワーク装置である光回線終端装置のＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）やＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）と比較すると、光ノードは、通信局側からの光給電によって蓄電すること（具体的には、電柱の電線から商用電源を受けないこと）、通信局と光ノードとの通信は数百ｂｐｓ程度のシリアル通信であることが制約条件である。

２０２１年 電子情報通信学会 総合大会 Ｂ－１３－１６「将来光アクセス網に向けた遠隔光路切替ノードの検討」 渡辺 他．多段ループ網における遠隔光路切替ノードと光クロスコネクト機能に関する検討，信学技報， ｖｏｌ． １２１， ｎｏ． ３３２， ＯＦＴ２０２１－６２， ｐｐ． ３６－４１， ２０２２年１月．

光ノードは省電力駆動が前提であり、簡素な機能構成が望ましいため、同時に複数の動作コマンドを実行することはできない。想定以上の電力を消費するためである。そこで、電力消費を抑えるため、単一の動作コマンドのみ（各動作コマンドは基本的に排他動作）とする機構が必要である。

管理装置から光ノードへ指示される動作として、前記の動作以外に管理・保守機能の動作が挙げられる。光ノードのネットワーク装置としての管理・保守機能の動作としては、給電、異常時等にＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）の復旧を目的とした遠隔での再起動、不具合の改修及び新規機能追加を目的としたファームウェア更改、管理装置からの蓄電量問合せに対する応答や正常性確認のための疎通確認時の応答などが含まれる。以降、心線切替、ポート監視（データ取得）、ポート監視（データ転送）、再起動、ファームウェア更改、蓄電量問合せに対する応答、疎通確認時の応答などのこれらの動作を「動作ｘ」とする。

前述のように、光ノードの動作は種々あるが、各動作の実行時の消費電力を予め把握していなければ、実行途中に電力不足になる可能性がある。電力不足となる場合は２つある。

１つ目は、管理装置から光給電光が供給されている（チャネルセレクタで選択され、動作ｘをさせようとしている）光ノードが電力不足となる場合である。以下の説明において当該光ノードを「選択光ノード」と記載する。例えば、光給電によって選択光ノードに蓄電された蓄電量（例えば、電圧値）が、心線切替に必要な消費電力よりも小さい状態から動作を開始した場合、心線切替の途中に電力不足となり、心線切替が完了しないことから、正常な通信を行うことができず、動作の再実行となる可能性がある。

２つ目は、選択光ノード以外の光ノード（以下の説明において「他の光ノード」と記載する。）が電力不足となる場合である。例えば、光ノード２０＃１を選択光ノードとすると、光ノード２０＃２は他の光ノードであり、給電されておらず、自然放電によって蓄電量が低下する。光ノード２０＃１の動作ｘがファイル送信動作（例えば、ポート監視機能による管理装置への光強度測定データ送信や、ファームウェア更改のファイル転送）であり、尚且つファイル容量が大きい場合は、前述のように通信速度が限られることから、動作完了までに時間を要するときがある。このとき自然放電によって光ノード２０＃２の蓄電量が低下し、駆動電圧以下となる。光ノード２０＃１の動作が完了したときに、光ノード２０＃２に駆動電圧以上の蓄電量がなければ、管理装置と通信することができなくなる可能性がある。

また、１つ目の場合と２つ目の場合が両方起こることも考えられる。

つまり、従来の光給電システムには、管理装置が常時複数の光ノードの蓄電量を監視できない構造であり、光ノードの蓄電量によっては所望の動作を完了することができず、当該動作の再実行が発生する可能性があるという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、光給電システムにおいて、管理装置と光ノードの通信途絶の回避やコマンドの再実行を回避できる管理装置、管理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る管理装置は、光ノードの動作に要する消費電力と時間を考慮した上で当該動作を光ノードに実行させることとした。

具体的には、本発明に係る管理装置は、
セレクタを介して複数の光ノードと光ファイバで接続され、前記セレクタで選択された前記光ノードの１つである選択光ノードへ光給電を行う光源と、
前記光源の光に重畳した制御信号で前記選択光ノードとの通信を行う通信部と、
前記光ノードそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持するデータベースと、
前記選択光ノードに任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に前記選択光ノードに前記動作をさせるプログラムと、
を備える。
ただし、前記条件１は、
前記選択光ノードが、前記確認時に前記動作に必要なエネルギー及び自身を駆動させるエネルギーに相当する前記蓄電電圧を有していること、
前記条件２は、
前記光ノードのうち、前記選択光ノード以外の他の光ノード全てが、前記選択光ノードの前記動作の後であって順次光給電される給電サイクルの終了後に前記他の光ノードの駆動を可能とする駆動電圧より大きい電圧を有していること、
である。

また、本発明に係る管理方法は、管理装置がセレクタを介して複数の光ノードと光ファイバで接続され、前記セレクタで選択された前記光ノードの１つである選択光ノードへ光給電及び通信の少なくとも一方を行う光給電システムの動作を管理する管理方法であって、
前記光ノードそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持すること、及び
前記選択光ノードに任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に前記選択光ノードに前記動作をさせること、
を行う。

さらに、本発明に係るプログラムは、 コンピュータに管理方法を実行させるためのプログラムであって、
前記管理方法は、管理装置がセレクタを介して複数の光ノードと光ファイバで接続され、前記セレクタで選択された前記光ノードの１つである選択光ノードへ光給電及び通信の少なくとも一方を行う光給電システムの動作を管理する方法であり、
前記光ノードそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持すること、及び
前記選択光ノードに任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に前記選択光ノードに前記動作をさせること、
である。

本管理装置は、動作に要する消費電力と時間との関係を把握しておき、選択光ノードが動作を行う前に各光ノードの蓄電量の確認を行う。本管理装置は、この関係と確認に基づいて、光ノードの蓄電量が足りずに通信途絶することや選択光ノードがコマンドを再実行することがない、と判断した場合に、選択光ノードに動作を実行させる。
従って、本発明は、光給電システムにおいて、管理装置と光ノードの通信途絶の回避やコマンドの再実行を回避できる管理装置、管理方法、及びプログラムを提供することができる。

本発明に係る管理装置の前記プログラムは、前記動作が予め指定された指定動作である場合、前記選択光ノードへ光給電するエネルギーを前記指定動作で消費するエネルギーより大きくすることを特徴とする。
指定動作とは、動作時間が長いものや消費電力が大きいものである。指定動作を実行した場合、途中で蓄電量が不足する可能性が高い。そこで、指定動作を実行する場合には、供給する光給電のエネルギーも大きくすることで、蓄電量の不足を防止できる。

本発明に係る管理装置の前記プログラムは、前記指定動作を行う時間が所定時間より長くなる場合、１回の動作を行う時間が前記所定時間より短くなるように前記指定動作を分割することを特徴とする。
動作時間が所定より長くなる場合、選択光ノードの蓄電量が不足すること、及び光給電されない時間が長くなるので他の光ノードも蓄電量が不足することがある。動作時間が所定より長くなると予測される場合は、指定動作を分割実行することで各光ノードの蓄電量が不足することを防止できる。

本発明に係る管理装置の前記プログラムは、前記選択光ノードに前記動作をさせる前に、前記光ノードそれぞれに対して前記動作が実行中であるか否かを確認し、いずれかの前記光ノードが前記動作を実行中である場合、当該動作が完了するまで前記選択光ノードに前記動作をさせることを待機することを特徴とする。
システム内で動作する光ノードを１つに限定し、想定以上に蓄電量の減少を防止することができる。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
また、本発明のプログラムは、記録媒体に記録することも、ネットワークを通して管理装置へ提供することも可能である。

本発明は、光給電システムにおいて、管理装置と光ノードの通信途絶の回避やコマンドの再実行を回避できる管理装置、管理方法、及びプログラムを提供することができる。

光給電システムを説明する図である。 本発明に係る管理装置を説明する図である。 本発明に係る管理方法を説明する図である。 光ノードが行う動作に必要な時間とエネルギーの関係を説明する図である。 本発明に係る管理方法を説明する図である。 本発明に係る管理方法を説明する図である。 本発明に係る管理方法を説明する図である。 本発明に係る管理装置を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図２は、本実施形態の管理装置１１を説明する機能ブロック図である。管理装置１１は、
セレクタ１２を介して複数の光ノード２０と光ファイバ５２で接続され、セレクタ１２で選択された光ノード２０の１つである選択光ノード（本例では光ノード２０＃１とする。）へ光給電を行う光源１１ａと、
光源１１ａの光に重畳した制御信号で選択光ノード２０＃１との通信を行う通信部１１ｂと、
光ノード２０それぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持するデータベース１１ｃと、
選択光ノード２０＃１に任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に選択光ノード２０＃１に前記動作をさせるプログラム１１ｄと、
を備える。
ただし、条件１は、
選択光ノード２０＃１が、前記確認時に前記動作に必要なエネルギー及び自身を駆動させるエネルギーに相当する前記蓄電電圧を有していること、
条件２は、
光ノード２０のうち、選択光ノード２０＃１以外の他の光ノード２０＃ｎ（本例ではｎは２以上Ｎ以下の整数）全てが、選択光ノード２０＃１の前記動作の後であって順次光給電される給電サイクルの終了後に他の光ノード２０＃ｎの駆動を可能とする駆動電圧より大きい電圧を有していること、
である。

管理装置１１は、選択光ノード２０＃１に動作ｘを実行させる前に、上記２つの条件を満たすか否かを判断するプログラム１１ｄを有する。管理装置１１は、動作ｘ実行前にプログラム１１ｄが２つの条件を両方満たすと判断したとき、選択光ノード２０＃１に動作ｘを実行させる。管理装置１１は、２つの条件の両方あるいは片方しか満たさないと判断したときは、両方の条件を満たすようになるまで、選択光ノード２０＃１に動作ｘの実行を待機させ、各光ノード２０に対して光源１１ａから光給電を実施する。なお、全ての光ノード２０へ光給電するのではなく、条件を満たしていない光ノード２０のみに光給電を行ってもよい。

２つの条件について記述する。光給電システム内にはＮ台の光ノードがある。１台目の光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１；ｋは光ノードの識別番号であり、１からＮまでの整数である。）に動作ｘを時刻ｔ＝ｔ_１に実施することを考える。このとき、Ｎ台の光ノード２０全てのコンデンサ電圧値（蓄電電圧値）が、光ノード自身が駆動できる駆動電圧Ｖ_０以上に保つための２つの条件を説明する。尚、パラメータは次の通りである。
Ｖ_ｋ（ｔ）：時刻ｔのコンデンサの電圧値（＞Ｖ_０）［Ｖ］、
Ｃ_ｋ：コンデンサ静電容量［Ｆ］、
Ｕ_ｘ：動作ｘを実施時の光ノードのエネルギー消費量［Ｊ］、
Ｄ_ｘ：管理装置と光ノード間の制御信号及び制御データの転送データ量［ｂｙｔｅ］、
ｖ：通信速度［ｂｐｓ］、
Ｔ_ｘ：転送（実行）時間［ｓ］、
Ｐ_ｋ（ｔ）：給電時の単位時間当たりのエネルギー上昇量を［Ｊ／ｓ］、
ｄ_ｋ：非給電時のコンデンサ電圧下降量［Ｖ／ｓ］。

（条件１）
選択光ノード２０＃１（本例ではｋ＝１）で実施時（時刻ｔ＝ｔ_１）に必要なエネルギーは，動作ｘに必要なエネルギーＵ_ｘと光ノードの駆動電圧Ｖ_０相当の蓄電エネルギーの合計値より大きい。
すなわち、条件１は選択光ノード２０＃１についての条件であり、選択光ノード２０＃１が動作ｘの実行時に駆動電圧Ｖ_０を維持できる蓄電量を保持しているための条件である。
（条件２）
他の光ノード２０＃ｎ（ｎ＝２～Ｎ）に蓄電するため、選択光ノード２０＃１の動作ｘ実行後に各光ノード２０に少なくとも時間Ｔ_ｘ［ｓ］ずつ順次光給電される（各光ノード２０に一通り光給電される期間を「給電サイクル」とする。）。時刻ｔ＝ｔ_１＋Ｎ・Ｔｘまでの間（給電サイクル終了時点）で、全光ノード２０の電圧値Ｖ_ｋ（ｔ）のうち最低値がＶ_０を上回る。なお、
［数１ａ］
Ｔ_ｘ＝８Ｄ_ｘ／ｖ （１ａ）
である。
すなわち、条件２は他の光ノード２０＃ｎについての条件であり、自然放電を考慮し、給電サイクル終了後に駆動電圧Ｖ_０を維持できる蓄電量を保持しているための条件である。

図３は、管理装置１１が行う管理方法を説明する図である。本管理方法は、
管理装置１１がセレクタ１２を介して複数の光ノード２０＃ｋと光ファイバ５２で接続され、セレクタ１２で選択された光ノードの１つである選択光ノード２０＃１へ光給電及び通信の少なくとも一方を行う光給電システムの動作を管理する管理方法であって、
光ノード２０＃ｋそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持すること（手順１）、及び
選択光ノード２０＃１に任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に選択光ノード２０＃１に前記動作をさせること（手順２）、
を行う。

本例では、説明容易化のためＮ＝２とする。
［手順１］
まず、管理装置１１の通信部１１ｂが全光ノード２０の電圧値を確認することから開始する。電圧値の確認方法の一例として、管理装置１１が光チャンネルセレクタ１２にて光ノード２０＃１を選択し、電圧値をリクエストする（ステップＳ１－１１）と、光ノード２０＃１が、現在のコンデンサの出力電圧値をレスポンスする（ステップＳ１－１２）。光ノード２０＃２についても同様の確認作業（ステップＳ１－２１及びステップＳ１－２２）を行うことで確認が可能である。
管理装置１１は、光ノード２０の番号ｋ、確認時刻ｔ、電圧値Ｖ_ｋ（ｔ）を、管理装置１１内のＤＢ１１ｃに保存する。

［手順２］
次に、プログラム１１ｄは、光ノード２０＃１が時刻ｔ_１から時間Ｔｘの間で動作ｘを行うとき、現在の光ノード２０の電圧値Ｖ_１とＶ_ｋの値が条件１と条件２の両方を満たすかを判断する（ステップＳ２－１）。満たさない場合は、該当光ノードの給電が完了するまで待機する（ステップＳ２－２）。条件１と条件２の両方を満たす場合は、チャンネルセレクタ１２にて光ノード２０＃１を選択し、動作ｘのステップを送信する（ステップＳ２－３）。必要に応じて、光ノード２０＃１は動作ｘの完了ステップを管理装置１１の通信部１１ｂに送信し（ステップＳ２－４）、動作ｘを完了する（エンドＳ３）。

（実施形態２）
図４は、光ノードの動作ｘ実行時に要する時間Ｔ_ｘと光ノードの動作ｘ実行時の消費エネルギーＵ_ｘの関係を説明する図である。
Ｔ_ｘが大きい動作は、領域（ｉ）のポート監視部（データ転送）とＦＷ更改である。この動作の場合、条件２の判断において、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）の動作ｘ中の光ノード２０＃ｋ（ｋ＝２～Ｎ）の消費エネルギーの低下量が大きくなる。
一方、Ｔ_ｘが小さい動作は、領域（ｉｉ）の心線切替及びポート監視（データ取得）と、領域（ｉｉｉ）の再起動、蓄電量問合せ、及びマイコンの疎通確認である。この動作の場合、条件２の判断において、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝２～Ｎ）の消費エネルギーの低下量が小さくなる。

また、Ｕ_ｘが大きい動作は、領域（ｉ）のポート監視（データ転送）とＦＷ更改のうち、ファイル容量が大きい場合と、領域（ｉｉ）の動作である。この動作の場合、条件１の判断において、動作ｘ中の光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）の消費エネルギーの低下量が大きくなる。
一方、Ｕ_ｘが小さい動作は、領域（ｉｉｉ）の動作である。この動作の場合、条件１の判断において、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）の消費エネルギーの低下量が小さくなる。

以上のことから、領域（ｉ）でファイル容量が大きい場合は、動作ｘ中の光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）及び光ノード２０＃ｋ（ｋ＝２～Ｎ）の全ての光ノードで消費エネルギーの低下量が大きいことがわかる。これは、電圧不足により動作ｘを完了することができず、再実行が発生する可能性が最も高いことを示す。

ここで、条件１に示すＰ_ｋ（ｔ）の値を調整する。具体的には、光源１１ａが出力する光強度を調整することでＰ_ｋ（ｔ）の値を調整できる。光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）が動作ｘを実行することでＵ_ｘが消費され、電圧がＶ_１から降下する。このとき、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）のエネルギー収支から、動作ｘで消費されるＵ_ｘ以上のエネルギーを光給電にて光ノード（ｋ＝１）へ供給すればよい。つまり、プログラム１１ｄは、動作ｘが予め指定された指定動作（領域（ｉ）に含まれる動作）である場合、選択光ノード２０＃１へ光給電するエネルギーを前記指定動作で消費するエネルギーＵ_ｘより大きくする。すなわち、動作ｘの実行中に、
のエネルギーを光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）へ供給すれば，動作ｘ実行中のエネルギーの低下を防ぐことが可能となる。

以上のことから、図４に示す領域（ｉ）に含まれる動作については、式（３）を満たすエネルギーを光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）へ供給すれば、動作ｘの開始と同時に給電することが可能であり、電力不足となる可能性を低減することができる。

図５は、これらの動作を踏まえた管理装置１１が行う管理方法を説明する図である。本例も説明容易化のためＮ＝２とする。まず、プログラム１１ｄは、動作ｘが領域（ｉ）～（ｉｉｉ）のいずれかであるかを確認する（ステップＳ４）。領域（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の場合は、図３で説明した方法で動作ｘを実行する。領域（ｉ）の場合は、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝２～Ｎ）の電圧値Ｖ_ｋ（ｔ）を問合せ（ステップＳ５－１「チャンネルセレクタ１２にて光ノード２０＃ｎ（ｎ＝２～Ｎ）を選択し、電圧値をリクエスト」及びステップＳ５－２「現在のコンデンサの出力電圧値をレスポンス」）、それが時刻ｔ_１から時間Ｔｘの間で条件２を満たすか確認する（ステップＳ６－１）。

条件２を満たさない場合は、当該ノードへ給電を行う（ステップＳ６－２）。条件２を満たす場合は、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）の電圧値Ｖ_ｋ（ｔ）を問合せ（ステップＳ７－１「チャンネルセレクタ１２にて光ノード２０＃１を選択し、電圧値をリクエスト」及びステップＳ７－２「現在のコンデンサの出力電圧値をレスポンス」）、それが時刻ｔ_１から時間Ｔｘの間で条件１を満たすか確認する（ステップＳ８－１）。

条件１を満たさない場合は、供給するエネルギーを式（３）を満たすように調整し（ステップＳ８－２）、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）への動作ｘの実行とエネルギー供給を同時に実行する（ステップＳ９－１「チャンネルセレクタにて光ノード２０＃１を選択し、動作ｘをリクエスト」）。
一方、条件１を満たす場合は、そのまま光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）への動作ｘの実行とエネルギー供給を同時に実行する（ステップＳ９－１）。
最後に、必要に応じて、光ノード２０＃１は動作ｘの完了ステップを管理装置１１の通信部１１ｂに送信し（ステップＳ９－２）、動作ｘを完了する（エンドＳ３）。

ここで、ステップＳ８－２を行わなければ、動作ｘ実行前（ステップＳ９－１前）に光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）へ光給電するステップが別途必要となる。本実施形態の場合、図５のようにステップＳ８－２を行うことで、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）への動作ｘの実行とエネルギー供給が同時に実行できるため、動作ｘの実行前に条件１を満たすか否かの確認が不要となる。電圧値Ｖ_ｋ（ｔ）の問合せを行うにも電力を消費するため、消費電力の観点、及び確認に要する時間の観点からも効率的な運用が可能となる。

（実施形態３）
動作ｘが疎通確認などの場合、Ｄ_ｘの値は一意に決まるため、Ｕ_ｘ及びＴ_ｘ、ひいてはＶ_ｋ（ｔ）の値も一意に決定することができる。しかしながら、実施形態２で説明したように、動作ｘがＦＷ更改でありＤ_ｘの値が毎回変わる場合、式（１ａ）の関係より、ｖが一定であると、Ｄ_ｘによってＴ_ｘの値は変化する。

このとき、実施形態１で説明した方法で算出された条件１を満たすＴ_ｘ１と、条件２から算出されるＴ_ｘ２とでは値が異なる場合がある。つまり、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１）のファイル容量が大きいため、条件１から転送時間が長時間必要であると算出された場合、その時間が光ノード（ｋ＝２～Ｎ）は全てＶ_０を下回る時間であるため、条件２を満たす時間が設定できなくなる等が考えられる。

このとき、小さい方の値を採用することが望ましい。具体的には、
（Ｔ_ｘ１＜Ｔ_ｘ２の場合）
光ノード２０＃１の動作ｘの実行が完了した後でも、まだ光ノード２０＃ｎ（ｎ＝２～Ｎ）の電圧値の最低値がＶ_０を上回る。このため、Ｔ_ｘ１の値を採用することで、全ての光ノード２０が駆動電圧以上に保たれる。
（Ｔ_ｘ１＞Ｔ_ｘ２の場合）
Ｔ_ｘ２の値を採用すれば、光ノード２０＃ｎ（ｎ＝２～Ｎ）のいずれかの電圧値の最低値がＶ_０を下回る前に、光ノード（ｋ＝１）の動作を完了でき、光ノード２０＃ｎ（ｎ＝２～Ｎ）の給電に移行することができる。

ここで、Ｔ_ｘ１、Ｔ_ｘ２のうち、小さい方の値をＴ_ｘｓとする。前述の式（１ａ）から、既知の値であるｖより、適用したいＦＷファイルの容量Ｄ_ｘと大小関係を比較する。
（Ｔ_ｘｓ・ｖ＞８Ｄ_ｘのとき）
ＦＷファイルを一度の給電で送信することが可能である。
（Ｔ_ｘｓ・ｖ＜８Ｄ_ｘのとき）
ＦＷファイルを一度の給電で送信することできない。この場合は、ＦＷファイルの容量をＴ_ｘｓ・ｖ／８以下に分割し、給電をはさみながら複数回に分けてファイルを送信する。

図６は、これらの動作を踏まえた管理装置１１が行う管理方法を説明する図である。管理装置１１のプログラム１１ｄは、指定動作（領域（ｉ）の動作）を行う時間が所定時間より長くなる場合、１回の動作を行う時間が前記所定時間より短くなるように前記指定動作を分割することを特徴とする。

手順３（ステップＳ８－１及びステップＳ８－２まで）までは図７で説明した管理方法と同じである。本管理方法は、ステップＳ８－１又はステップＳ８－２の後、所定要件（Ｔ_ｘｓ・ｖ＞８Ｄ_ｘ）を満たすか否かを判断する（ステップＳ１０－１）。
所定要件を満たす場合、図７で説明したステップＳ９－１を行う。
一方、所定要件を満たさない場合、
ＦＷファイルの容量をＴ_ｘｓ・ｖ／８以下に分割すること（ステップＳ１０－２）、
セレクタ１２で光ノード２０＃１を選択し、分割したＦＷファイルの送信と光給電を行うこと（ステップＳ１０－３）、
セレクタ１２で他の光ノード２０＃ｎ（ｎ＝２～Ｎ）を順次選択して光給電を行うこと（ステップＳ１０－４）、及び
分割したＦＷファイルを全て送信完了したかを確認し、未完了であればステップＳ１０－３とステップＳ１０－４を繰り返すこと（ステップＳ１０－５）
を行う。
最後に、必要に応じて、光ノード２０＃１は動作ｘの完了レスポンスを管理装置１１の通信部１１ｂに送信し（レスポンスＳ９－２）、動作ｘを完了する（エンドＳ３）。

本管理方法は、全ての光ノードを駆動電圧以上に保ちながら、ＦＷ更改を行うことが可能である。

（実施形態４）
図７は、本実施形態の管理装置１１が行う管理方法を説明する図である。管理装置１１のプログラム１１ｄは、選択光ノード２０＃１に動作ｘをさせる前に、光ノード２０＃ｋ（ｋ＝１～Ｎ）それぞれに対して動作が実行中であるか否かを確認し、いずれかの光ノードが動作を実行中である場合、当該動作が完了するまで選択光ノード２０＃１に動作ｘをさせることを待機する。

本実施形態の管理方法は、実施形態１から３で説明した手順１又は３の前に、管理装置１１が各光ノード２０に対して何らかの動作を実行中であるか否かを確認する（ステップＳ１１－１）。各光ノード２０で何らかの動作が実行されていなければ、手順１又は手順３を開始する。一方、いずれかの光ノード２０で何らかの動作が実行中であればその動作が完了するまで、手順１又は３の実行を待機する（ステップＳ１１－２）。

本管理方法は、管理装置１１から実行される動作が単一の動作コマンドのみで、排他動作を実現することができる。

（実施形態５）
管理装置１１はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
図８は、システム１００のブロック図を示している。システム１００は、ネットワーク１３５へと接続されたコンピュータ１０５を含む。

ネットワーク１３５は、データ通信ネットワークである。ネットワーク１３５は、プライベートネットワーク又はパブリックネットワークであってよく、（ａ）例えば或る部屋をカバーするパーソナル・エリア・ネットワーク、（ｂ）例えば或る建物をカバーするローカル・エリア・ネットワーク、（ｃ）例えば或るキャンパスをカバーするキャンパス・エリア・ネットワーク、（ｄ）例えば或る都市をカバーするメトロポリタン・エリア・ネットワーク、（ｅ）例えば都市、地方、又は国家の境界をまたいでつながる領域をカバーするワイド・エリア・ネットワーク、又は（ｆ）インターネット、のいずれか又はすべてを含むことができる。通信は、ネットワーク１３５を介して電子信号及び光信号によって行われる。

コンピュータ１０５は、プロセッサ１１０、及びプロセッサ１１０に接続されたメモリ１１５を含む。コンピュータ１０５が、本明細書においてはスタンドアロンのデバイスとして表されているが、そのように限定されるわけではなく、むしろ分散処理システムにおいて図示されていない他のデバイスへと接続されてよい。

プロセッサ１１０は、命令に応答し且つ命令を実行する論理回路で構成される電子デバイスである。

メモリ１１５は、コンピュータプログラムがエンコードされた有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。この点に関し、メモリ１１５は、プロセッサ１１０の動作を制御するためにプロセッサ１１０によって読み取り可能及び実行可能なデータ及び命令、すなわちプログラムコードを記憶する。メモリ１１５を、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードドライブ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又はこれらの組み合わせにて実現することができる。メモリ１１５の構成要素の１つは、プログラムモジュール１２０である。

プログラムモジュール１２０は、本明細書に記載のプロセスを実行するようにプロセッサ１１０を制御するための命令を含む。本明細書において、動作がコンピュータ１０５或いは方法又はプロセス若しくはその下位プロセスによって実行されると説明されるが、それらの動作は、実際にはプロセッサ１１０によって実行される。

用語「モジュール」は、本明細書において、スタンドアロンの構成要素又は複数の下位の構成要素からなる統合された構成のいずれかとして具現化され得る機能的動作を指して使用される。したがって、プログラムモジュール１２０は、単一のモジュールとして、或いは互いに協調して動作する複数のモジュールとして実現され得る。さらに、プログラムモジュール１２０は、本明細書において、メモリ１１５にインストールされ、したがってソフトウェアにて実現されるものとして説明されるが、ハードウェア（例えば、電子回路）、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせのいずれかにて実現することが可能である。

プログラムモジュール１２０は、すでにメモリ１１５へとロードされているものとして示されているが、メモリ１１５へと後にロードされるように記憶装置１４０上に位置するように構成されてもよい。記憶装置１４０は、プログラムモジュール１２０を記憶する有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。記憶装置１４０の例として、コンパクトディスク、磁気テープ、読み出し専用メモリ、光記憶媒体、ハードドライブ又は複数の並列なハードドライブで構成されるメモリユニット、並びにユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）フラッシュドライブが挙げられる。あるいは、記憶装置１４０は、ランダムアクセスメモリ、或いは図示されていない遠隔のストレージシステムに位置し、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続される他の種類の電子記憶デバイスであってよい。

システム１００は、本明細書においてまとめてデータソース１５０と称され、且つネットワーク１３５へと通信可能に接続されるデータソース１５０Ａ及びデータソース１５０Ｂを更に含む。実際には、データソース１５０は、任意の数のデータソース、すなわち１つ以上のデータソースを含むことができる。データソース１５０は、体系化されていないデータを含み、ソーシャルメディアを含むことができる。

システム１００は、ユーザ１０１によって操作され、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続されるユーザデバイス１３０を更に含む。ユーザデバイス１３０として、ユーザ１０１が情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えることを可能にするためのキーボード又は音声認識サブシステムなどの入力デバイスが挙げられる。ユーザデバイス１３０は、表示装置又はプリンタ或いは音声合成装置などの出力デバイスを更に含む。マウス、トラックボール、又はタッチ感応式画面などのカーソル制御部が、さらなる情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えるために表示装置上でカーソルを操作することをユーザ１０１にとって可能にする。

プロセッサ１１０は、プログラムモジュール１２０の実行の結果１２２をユーザデバイス１３０へと出力する。あるいは、プロセッサ１１０は、出力を例えばデータベース又はメモリなどの記憶装置１２５へともたらすことができ、或いはネットワーク１３５を介して図示されていない遠隔のデバイスへともたらすことができる。

例えば、図３のフローチャートを行うプログラム１１ｄをプログラム１２０としてもよい。システム１００を管理装置１１として動作させることができる。

用語「・・・を備える」又は「・・・を備えている」は、そこで述べられている特徴、完全体、工程、又は構成要素が存在することを指定しているが、１つ以上の他の特徴、完全体、工程、又は構成要素、或いはそれらのグループの存在を排除してはいないと、解釈されるべきである。用語「ａ」及び「ａｎ」は、不定冠詞であり、したがって、それを複数有する実施形態を排除するものではない。

（他の実施形態）
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上位実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

［定義］
本明細書及び図面で使用される略語は次の通りである。

ＤＣＮ： Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ
ＣＬＩ： クライアント（ｃｌｉｅｎｔ）
ＩＦ： インターフェース
ＯＳＳ：Ｏｐｅｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｓｏｆｔｗａｒｅ
ＯｐＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ

１０：通信局
１１：管理装置
１１ａ：光源
１１ｂ：通信部
１１ｃ：データベース
１１ｄ：プログラム
１２：チャネルセレクタ
２０、２０＃１、２０＃２、２０＃３：光ノード
５１：主信号用光ファイバ
５２：光ファイバ
１００：システム
１０１：ユーザ
１０５：コンピュータ
１１０：プロセッサ
１１５：メモリ
１２０：プログラムモジュール
１２２：結果
１２５：記憶装置
１３０：ユーザデバイス
１３５：ネットワーク
１４０：記憶装置
１５０：データソース

Claims (6)

1. セレクタを介して複数の光ノードと光ファイバで接続され、前記セレクタで選択された前記光ノードの１つである選択光ノードへ光給電を行う光源と、
   前記光源の光に重畳した制御信号で前記選択光ノードとの通信を行う通信部と、
   前記光ノードそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持するデータベースと、
   前記選択光ノードに任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に前記選択光ノードに前記動作をさせるプログラムと、
   を備える管理装置。
   ただし、前記条件１は、
   前記選択光ノードが、前記確認時に前記動作に必要なエネルギー及び自身を駆動させるエネルギーに相当する前記蓄電電圧値を有していること、
   前記条件２は、
   前記光ノードのうち、前記選択光ノード以外の他の光ノード全てが、前記選択光ノードの前記動作の後であって順次光給電される給電サイクルの終了後に前記他の光ノードの駆動を可能とする駆動電圧より大きい電圧を有していること、
   である。
2. 前記プログラムは、
   前記動作が予め指定された指定動作である場合、前記選択光ノードへ光給電するエネルギーを前記指定動作で消費するエネルギーより大きくすること
   を特徴とする請求項１に記載の管理装置。
3. 前記プログラムは、
   前記指定動作を行う時間が所定時間より長くなる場合、１回の動作を行う時間が前記所定時間より短くなるように前記指定動作を分割すること
   を特徴とする請求項２に記載の管理装置。
4. 前記プログラムは、
   前記選択光ノードに前記動作をさせる前に、前記光ノードそれぞれに対して前記動作が実行中であるか否かを確認し、いずれかの前記光ノードが前記動作を実行中である場合、当該動作が完了するまで前記選択光ノードに前記動作をさせることを待機すること
   を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の管理装置。
5. 管理装置がセレクタを介して複数の光ノードと光ファイバで接続され、前記セレクタで選択された前記光ノードの１つである選択光ノードへ光給電及び通信の少なくとも一方を行う光給電システムの動作を管理する管理方法であって、
   前記光ノードそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持すること、及び
   前記選択光ノードに任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に前記選択光ノードに前記動作をさせること、
   を行う管理方法。
   ただし、前記条件１は、
   前記選択光ノードが、前記確認時に前記動作に必要なエネルギー及び自身を駆動させるエネルギーに相当する前記蓄電電圧値を有していること、
   前記条件２は、
   前記光ノードのうち、前記選択光ノード以外の他の光ノード全てが、前記選択光ノードの前記動作の後であって順次光給電される給電サイクルの終了後に前記他の光ノードの駆動を可能とする駆動電圧より大きい電圧を有していること、
   である。
6. コンピュータに管理方法を実行させるためのプログラムであって、
   前記管理方法は、管理装置がセレクタを介して複数の光ノードと光ファイバで接続され、前記セレクタで選択された前記光ノードの１つである選択光ノードへ光給電及び通信の少なくとも一方を行う光給電システムの動作を管理する方法であり、
   前記光ノードそれぞれについて、蓄電電圧値、前記蓄電電圧値を確認した時刻を保持すること、及び
   前記選択光ノードに任意の動作をさせる前の確認時に、条件１と条件２を満たしている場合に前記選択光ノードに前記動作をさせること、
   を行うプログラム。
   ただし、前記条件１は、
   前記選択光ノードが、前記確認時に前記動作に必要なエネルギー及び自身を駆動させるエネルギーに相当する前記蓄電電圧値を有していること、
   前記条件２は、
   前記光ノードのうち、前記選択光ノード以外の他の光ノード全てが、前記選択光ノードの前記動作の後であって順次光給電される給電サイクルの終了後に前記他の光ノードの駆動を可能とする駆動電圧より大きい電圧を有していること、
   である。