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CN103339880B - 用户侧光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法 - Google Patents

用户侧光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法 Download PDF

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CN103339880B
CN103339880B CN201180066450.5A CN201180066450A CN103339880B CN 103339880 B CN103339880 B CN 103339880B CN 201180066450 A CN201180066450 A CN 201180066450A CN 103339880 B CN103339880 B CN 103339880B
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Abstract

能够将光发送接收模块202的接收器221、发送器222独立地设为省电状态的ONU2具备：CDR203，根据来自OLT1的信号再生时钟；振荡器/振子207，生成内部时钟；时间戳计数器209，在CDR203再生时钟的期间，根据该时钟管理本装置的时间，在CDR203没有再生时钟期间，根据内部时钟管理本装置的时间；MPCP控制部208，在设定了循环休眠模式的情况下，根据从OLT1发送的信号中包含的时间戳值、与时间戳计数器209管理的时间戳之差，来确定作为在所述休眠时间内使接收器221进行通常工作的期间的接收器时刻同步时间；以及节能控制部212，以在所述接收器时刻同步时间使接收器221进行通常工作的方式进行控制。

Description

用户侧光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法
技术领域
本发明涉及用户侧（subscriber-side）光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法。
背景技术
近年来，利用了OLT（OpticalLineTerminal，光线路终端）与ONU（OpticalNetworkUnit，光网络单元）之间的接入网络的多种多样的服务（数据、声音、广播、无线数据）提供在扩大。伴随这样的信息服务的扩大，代替作为使用了金属线路的传输方式的xDSL（DigitalSubscriberLine，数字用户线路），廉价且即使远离站侧设施仍实现稳定的高频带的P2MP（Point-to-MultiPoint，点到多点）连接的PON（PassiveOpticalNetwork，无源光网络）系统的利用在扩大。
在利用了PON系统的商用接入网络中，使用能够通过1根光纤传输线进行双向通信的WDM（WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用），进而在下行（OLT（OpticalLineTerminal）→ONU（OpticalNetworkUnit））中应用了TDM（TimeDivisionMultiplexing，时分复用），在上行（ONU→OLT）中应用了TDMA（TimeDivisionMultipleAccess，时分多址接入）的GE（GigabitEthernet（注册商标））-PON（参照下述非专利文献1）当前已开始服务。进而，应用高速TDM技术而具有GE-PON的10倍的比特率的10G-EPON（参照下述非专利文献2）的开发得到了发展。
另外，不仅是商用接入网络的高速化的努力在持续，而且根据与通信装置的高速化、高功能化相伴的功耗的增大、环境负荷的降低这样的目的，针对OLT、ONU也持续低功耗化的努力，与通过在ONU与OLT之间没有数据的交换的时间间歇地控制各模块、单元的通电时间（休眠时间控制）来得到降低功耗的效果的节能模式有关的标准化讨论在标准化团体（ITU-T（InternationalTelecommunicationUnionTelecommunicationStandardizationSector，国际电信联盟电信标准化部门）、IEEE（InstituteofElectricalandElectronicEngineers，电机及电子学工程师学会）等）中进行着（例如，参照下述非专利文献3）。
进而，今后，根据利用智能化即高功能化的便携终端的通信量的增加，PON系统作为能够廉价地构筑与便携基站（BTS：BaseTerminalStation）连接的移动回程的手段的期待也在提高。由此，关于PON系统中的时钟同步、以及时刻同步功能，在标准化团体中也进行着讨论。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：“技術基礎講座［ＧＥ－ＰＯＮ技術］，第一回PＯＮとは”，ＮＴＴ技術ジャーナル2005．8、Page.71－74
非专利文献2：可児淳一、鈴木謙一，“「次世代10Ｇ級ＰＯＮシステムの標準化動向」”，ＮＴＴ技術ジャーナル2009．9、Page.90－93
非专利文献3：葉玉寿弥，”「ブロードバンドサービスのさらなる発展を目指す光アクセスシステムの動向」”，ＮＴＴ技術ジャーナル2010．2、Page.53－56
发明内容
发明所要解决的技术问题
OLT和ONU通过在上行方向的传输中采用TDMA方式，在OLT与各ONU之间采用按IEEE802.3ah（GE-PON）、IEEE802.3av（10G-EPON）规定的通过MPCP（Multi-PointControlProtocol，多点控制协议）帧使时间戳同步的方式。然而，在OLT和ONU中，作为分别内置的时钟源使用不同的振荡器（振子），所以时钟产生偏差，其结果无法实现时间戳的同步。因此，各ONU针对来自OLT的下行光信号经由光接收模块通过ONUCDR（ClockDataRecovery，时钟数据恢复）进行时钟再生，ONU将再生时钟用作工作时钟源，从而在OLT与ONU之间实现时钟的同步。
然而，在通过节能模式（例如，仅使ONU的光发送模块的通电间歇停止的打盹（Doze）模式、使ONU的光发送接收模块的通电间歇停止的循环休眠（CyclicSleep）模式）进行光接收模块的电源控制的PON系统中，在使用循环休眠模式的情况下，由于光接收模块的电源成为OFF，所以在休眠时间期间无法进行时钟提取，切换为在ONU中内置的时钟源。因此，如上所述，在OLT和ONU中，由于由内置时钟源生成的时钟存在偏差，所以存在这样的问题：在使光接收模块的电源成为OFF的期间，在OLT与ONU之间偏差扩大，如果电源OFF的期间长，则在OLT和ONU中应一致的时间戳产生误差。
其结果，在从循环休眠模式恢复而接收到MPCP消息的情况下，产生检测到时间戳漂移（在ONU中为±8TQ、1TQ=16ns）、PON链接切断的问题。进而，不仅是与OLT和ONU的初始偏差相伴的时钟的偏差，而且振荡器（振子）的周边温度的变化也对时钟造成影响，所以无法一概固定地确定可容许的休眠时间。但是，在当前标准化中讨论的休眠时间的确定方法是将通过经验法则得到的参数从OLT通知到ONU的方式，所以无法灵活地应对周围环境、ONU的个体差异异。
另外，即使是不实施上述那样的利用MPCP消息的时间戳同步的PON系统，伴随PON系统的利用的扩大，也有时对ONU要求高的时刻精度。一般，OLT通过例如与GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）接收器等连接来实现高精度的时刻精度，在ONU通过ONUCDR进行时钟再生的期间，ONU也能够实现高的时刻精度。但是，存在这样的问题：即使在该情况下，在如上所述成为循环休眠模式以后，通过由ONU的内置时钟源生成的时钟进行工作，从而存在ONU的时刻精度不满足要求值的可能性。
在如以上那样对ONU设定各种时刻精度要求的情况下，为了满足时刻精度要求，例如，还考虑缩短休眠时间，但与时刻精度要求对应的休眠时间的控制方法在上述非专利文献1～3中未公开。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种用户侧光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法，能够满足所设定的时刻精度要求，同时根据时刻精度要求有效地削减功耗。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种用户侧光通信装置，具备与站侧光通信装置之间进行信号的发送接收的光发送接收模块，能够将构成所述光发送接收模块的接收器以及发送器各自独立地设为省电状态，其特征在于，具备：时钟再生部，根据由所述光发送接收模块所接收的来自所述站侧光通信装置的信号，来再生并供给时钟；内部时钟源，生成并供给内部时钟；时间管理部，在从所述CDR供给时钟的期间，根据该时钟来管理本装置的时间，在没有从所述CDR供给时钟的期间，根据所述内部时钟来管理本装置的时间；休眠时间控制部，在设定了在规定的休眠时间的期间将所述接收器设为省电状态的省电模式的情况下，根据从所述站侧光通信装置发送的信号中包含的表示所述站侧光通信装置中的时间的规定的信息、与所述时间管理部所管理的时间之差，确定作为在所述休眠时间内使所述接收器进行通常工作的期间的接收器时刻同步时间；以及节能控制部，以在所述休眠时间中的所述接收器时刻同步时间使所述接收器进行通常工作的方式进行控制。
发明的效果
本发明的用户侧光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法起到能够满足所设定的时刻精度要求、同时根据时刻精度要求有效地削减功耗这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的通信系统的结构例的图。
图2是示出实施方式1的ONU的功能结构例的图。
图3是示出实施方式1的发现握手（DiscoveryHandshake）和之后的消息交换的图表。
图4是示出MPCP消息的格式的图。
图5是示出实施方式1的循环休眠模式（ASYNC）与通常的节能模式的比较的图。
图6是将接收器供电Vs时间和时间戳差Vs时间放大了的图。
图7是示出针对每个模式的休眠时间的功耗的图。
图8是示出用于接收器时刻同步时间β的确定的判断基准的一个例子的图。
图9是示出接收器时刻同步时间β的确定步骤的一个例子的图。
图10是示出接收器时刻同步时间β的变化的一个例子的图。
图11是示出β的期间的设定例的图。
图12是示出TIMESYNC消息的格式的图。
图13是示出通告（Announce）消息的格式的图。
图14是示出通告消息中储存的clockAccuracy（时钟精度）的值和意义的图。
图15是示出实施方式2的用于β的确定的判定基准的一个例子的图。
图16是示出实施方式2的β的确定步骤的一个例子的图。
（符号说明）
1：OLT；2：ONU；3：光纤；4：接续盒（closure）；5：核心网络；6：站侧设施；7：用户住宅；8：便携基站；9：便携终端；10：GPS卫星；11：GPS天线；12：GPS接收机；201：控制装置；202：光发送接收模块；203：CDR；204：EPON部；205：桥；206：PHY；207：振荡器/振子；208：MPCP控制部；209：时间戳计数器；210：CPU部；211：时刻同步控制部；212：节能控制部；221：接收器；222：发送器；223：接收部；224：发送部；301、302、303：曲线；401、402、601、602：边界线；403、603：出区；404、604：集中防守区；405、605：好球带；501：时间戳字段；502、503、504：字段。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的用户侧光通信装置、通信系统、控制装置以及省电控制方法的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。另外，在以下的实施方式中，以EPON为例子进行叙述，但也可以是GPON，能够应用于采用PON机构的系统。另外，只要是实施省电控制来进行时刻同步的通信系统即可，还能够应用于PON系统以外。
实施方式1.
图1是示出本发明的通信系统的实施方式1的结构例的图。本实施方式的通信系统包括OLT（站侧光通信装置）1和1个以上的ONU（用户侧光通信装置）2。OLT1与光纤3连接，经由光纤3以及接续盒4而与ONU2连接。另外，OLT1设置于例如站侧设施6内，与核心网络5连接。进而，OLT1与GPS接收机12连接，经由GPS天线11以及GPS接收机12取得从GPS卫星10接收的高精度的基准时刻。另外，此处，示出了使用GPS接收机12作为OLT1的基准时刻源的例子，但基准时刻源不限于此，也可以从例如经由核心网络5连接的时刻服务器等取得基准时刻。
ONU2设置于用户住宅7内，通过家庭网络（室内线路）与便携基站8连接。便携基站8与便携终端9进行无线通信。另外，在图1中，仅图示了1个用户住宅内7内的ONU2，但在其它用户住宅内7中也设置ONU2。
另外，在本实施方式中，以下，以P2MP（PointtoMultipoint）结构的PON系统为例子进行说明，但本发明的应用范围不仅限于P2MP结构的PON系统。另外，也可以与WDM等其它技术并用，传输速度也不限于1G/10G。另外，关于ONU2、OLT1的设置位置，也不限于图1的例子，不仅可以是ONU而且也可以是MDU（MultiDwellingUNIT，多住户单元）。
本实施方式的OLT1将从核心网络5接收的数据经由光纤3以及接续盒4向ONU2发送，并且将从ONU2接收的数据发送到核心网络5。
图2是示出本实施方式的ONU2的功能结构例的图。如图2所示，本实施方式的ONU2具备光发送接收模块202、CDR（时钟再生部）203、EPON部204、PHY206、CPU（CentralProcessingUnit，中央处理单元）部210、振荡器/振子（内部时钟源）207、以及时间管理计数器（时间管理部）219。光发送接收模块202具备接收器221和发送器222。EPON部204具备桥205、MPCP控制部208、以及时间戳计数器（时间管理部）209。进而，MPCP控制部208具备接收部223、和发送部224。CPU部210具备节能控制部212和时刻同步控制部211。另外，EPON部204、CPU（CentralProcessingUnit）部210、振荡器/振子207、以及时间管理计数器219构成控制装置201。
另外，在本实施方式中，在不进行使用了按IEEE802.1AS规定的TIMESYNC消息的时刻同步处理的情况下，也可以不具备时刻同步控制部211以及时间管理计数器219。
在本实施方式的ONU2中，OLT1侧的光纤3与光发送接收模块202连接。家庭网络侧的室内线路与PHY206连接。在ONU2中，通过光发送接收模块202的接收器221，接收从OLT1侧向ONU2侧的下行光信号。接收器221将所接收的下行光信号变换为电信号而输入到CDR203。CDR203从所输入的电信号提取从OLT1发送的时钟和下行数据，将所提取的下行数据供给到EPON部204以及时间管理计数器219。
EPON部204根据所供给的时钟而工作。另外，EPON部204的接收部223判断下行数据是否为从OLT1送来的MPCP消息（发现选通（DiscoveryGate）消息、通常选通（NormalGate）消息等），在是MPCP消息的情况下，从该MPCP消息提取32bit宽度的时间戳值，将该时间戳值通知到时间戳计数器209。
在时间戳计数器209中，将从MPCP消息提取的时间戳设置为计数器值，根据从CDR203供给的时钟，针对每16ns（1TQ）递增+1计数。
MPCP控制部208如果检测到从MPCP消息提取的时间戳值与由时间戳计数器209管理的值之差是±8TQ以上，则进行被称为注销（Deregister）的PON链接断开处理。振荡器/振子207在直至通过CDR203提取时钟的期间，向ONU2的各块供给时钟。另外，MPCP控制部208的接收部223将下行数据输入到桥205。
桥205根据所输入的下行数据（帧）的MAC（MediaAccessControl，媒体存取控制）地址、VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网）标识符等，检索储存了识别节能控制用、时刻同步用的帧等的信息的表格，将命中判定的帧传输到CPU部210。在未命中的情况下，传送到PHY206而输出到家庭网络侧。
在CPU部210中，细查从桥205接收的帧内，如果是用于时刻同步的帧（例如，TIMESYNC消息、通告消息），则分发到时刻同步控制部211，节能控制关联的帧则分配到节能控制部212。另外，在CPU部210中，生成节能控制关联等发往OLT1的帧，将所生成的帧发送到桥205。桥205将从CPU部210接收的帧输入到MPCP控制部208的发送部224。发送部224在所接收的帧是MPCP消息的情况下，储存时间戳计数器209的计数器值作为该帧的时间戳值，输入到发送器222。发送器222将所输入的数据变换为光信号经由光纤3发送到OLT1。OLT1、ONU2之间的物理传输速率、以及PHY206的物理传输速率依赖于实际安装，没有特别制约。
另外，从家庭网络侧接收的上行数据通过PHY206被输入到桥205。桥205将上行数据输入到MPCP控制部208的发送部224。发送部224将所接收的上行数据输入到发送器222。发送器222将所输入的上行数据变换为光信号并经由光纤3发送到OLT1。
接下来，说明本实施方式的工作。图3是示出在本实施方式的OLT1与ONU2之间进行的发现握手和之后的消息交换的图表。另外，以下，使用按ITU-T规定的用语来进行说明，但关于控制节能的协议、控制时刻同步的协议，不限于此。例如，也可以使用按IEEE规定的节能的控制的协议。
在节能的控制中，在OLT1与ONU2之间，依照按ITU-T或者IEEE等规定的协议以及状态迁移，确定节能模式（例如，ITU-T规定的打盹模式、循环休眠模式）和休眠时间，控制光发送接收模块202的电源，从而降低ONU2消耗的功率。在休眠时间中，接收器221、发送器222成为使通电停止等省电状态（休止状态）。
此处，打盹模式是指：光发送接收模块202的接收器221不休止，而仅使发送器222休止的模式。另一方面，循环休眠模式是指，使光发送接收模块202的接收器221、发送器222这两者周期性地休止的模式。使休眠时间越长，使光发送接收模块202的两个方向功能停止的循环休眠模式相比于打盹模式，降低功耗的效果越大。
如图3所示，OLT1和ONU2如果起动，则为了建立链接，进行“发现握手”（步骤S1）。接下来，在OLT1与ONU2之间进行用于确定对ONU2设定的节能模式的协商（步骤S2）。具体而言，例如，ONU2向OLT1通知可应对的节能模式，OLT1根据该通知确定对ONU2设定的节能模式并通知到ONU2。
直至发生用于以节能模式工作的触发，进行通常工作（步骤S3）。如果在OLT1或者ONU2中发生了用于迁移到节能模式的触发，则通过规定的进程，OLT1和ONU2都迁移到在协商时确定的节能模式（步骤S4）。另外，此处，设为迁移到循环休眠模式。
如果将ONU2进行通常工作的期间设为T_Aware、将ONU2的休眠期间设为T_Sleep，则在循环休眠模式中，T_Aware和T_Sleep交替反复。在ONU2中，如果在进入到初次的T_Sleep之前的T_Aware中，接收到作为MPCP消息的选通（Gate）消息（步骤S5），则MPCP控制部208如上所述从选通消息提取时间戳值来调整ONU2的内部时钟，并且回送报告（Report）消息（步骤S6）。
在OLT1中，依照IEEE802.3av的规定，定期地测量与各ONU2之间的帧往返时间（RTT），用于对各ONU2的上行通信分配的发送开始时间和发送量的控制。因此，OLT1和ONU2需要同步。在OLT1和ONU2中，分别管理时间戳，ONU2根据从OLT1发送的MPCP消息中储存的时间戳值（OLT1的时间戳），以使自身的时间戳计数器209的值与MPCP消息中储存的时间戳值一致的方式调整。
图4是示出在OLT1与ONU2之间发送接收的MPCP消息的格式的图。图4的格式是基于IEEE802.3av的格式。图4的时间戳字段501中储存的值是上述时间戳值。
如果在循环休眠模式的迁移时设定的休眠期间T_Sleep开始，则ONU2的节能控制部212使光发送接收模块202的发送器222以及接收器221休止。之后，如果在T_Sleep内、并且到了比T_Sleep的结束时间点早α（α是缩短休眠期间的期间（以后称为接收器时刻同步时间）的初始值）的时刻，则节能控制部212使接收器221从停止恢复为工作状态。由此，在ONU2中，能够实现从OLT1发送的消息的接收处理，MPCP控制部208当接收到选通消息时，则与通常工作的情况同样地，提取时间戳值来调整ONU2的内部时钟，并且判断缩短休眠期间的期间是否恰当，在不恰当的情况下，将下次及以后的接收器时刻同步时间（缩短休眠期间的期间）β设定为恰当的值（步骤S7）。另外，在该α的期间中，发送器222为休止状态，不发送报告消息。
如果再次到了T_Aware，则ONU2与上述步骤S5、S6同样地，当接收到选通消息时，则提取时间戳值来调整ONU2的内部时钟，回送报告消息（步骤S8、S9）。然后，如果再次到了T_Sleep，则ONU2的节能控制部212使光发送接收模块202的发送器222以及接收器221休止。之后，如果在T_Sleep内、并且到了比T_Sleep的结束时间点早β的时刻，则节能控制部212使接收器221从停止恢复为工作状态。然后，与步骤S7同样地，MPCP控制部208当接收到选通消息时，则提取时间戳值来调整ONU2的内部时钟，并且判断β是否恰当，在不恰当的情况下，将下次及以后的β设定为恰当的值（步骤S10）。
以后，直至循环休眠模式结束为止，反复步骤S8、S9、S10。在本实施方式中，如以上那样，仅针对接收器221将T_Sleep的期间缩短α或者β，从而降低OLT1和ONU2的内部时钟的偏差等所致的ONU2中的时刻误差（与OLT1的时刻误差）。以后，像这样将仅针对接收器221缩短了T_Sleep的期间的循环休眠模式称为循环休眠模式（ASYNC），将通常的循环休眠模式（接收器221和发送器222休止相同的期间（T_Sleep））称为循环休眠模式（SYNC）。
图5是示出本实施方式的循环休眠模式（ASYNC）与通常的节能模式的比较的图。在图5中，从上往下依次示出接收器供电Vs时间、发送器供电Vs时间、时间戳差Vs时间以及功耗Vs休眠时间的图，分别在左面示出打盹模式，在中央示出本实施方式的循环休眠模式（ASYNC），在右面示出作为通常的循环休眠模式的yclicSleep模式（SYNC）。时间戳差表示ONU2的时间戳计数器209管理的时间戳与OLT1管理的时间戳之差。另外，功耗表示ONU2的功耗。
图6是针对图5中的循环休眠模式（ASYNC）和循环休眠模式（SYNC），将接收器供电Vs时间和时间戳差Vs时间放大了的图。图7是重叠3个模式而示出针对图5所示的休眠时间的功耗的图。在图7中，曲线301表示打盹模式的功耗，曲线302表示循环休眠模式（ASYNC）的功耗，曲线303表示循环休眠模式（SYNC）功耗。
如图5以及图7所示，在打盹模式中，由于不使接收器221休止，所以不产生时间戳差，但另一方面，功耗比循环休眠模式（SYNC）变大。相反，关于循环休眠模式（SYNC），虽然功耗少，但时间戳差随着休眠时间的经过而变大，存在发生时间戳漂移的可能性。在ONU2管理的时刻比OLT1管理的时刻偏移了±8TQ以上的情况下，检测到时间戳漂移。在设定为在产生了时间戳漂移的情况下实施注销（Deregister）（即切断PON链接）的情况下，如果转移到通常的循环休眠模式（SYNC），则有可能在休眠期间的结束时间点发生注销。另一方面，虽然还考虑忽略从循环休眠模式恢复之后的最初的时间戳差的判定结果的方法，但实际上时间戳值在OLT1和ONU2中不同步的情况未变化，所以产生在以时间戳为基础的时刻同步机构中无法进行时刻同步的问题。
相对于此，在本实施方式的循环休眠模式（ASYNC）中，如图5、图6所示，设置了将休眠期间比通常的休眠期间缩短、而使发送器222休止来使接收器221工作的期间β（或者α），所以相比于循环休眠模式（SYNC）能够减小时间戳差。
接下来，对接收器时刻同步时间β的确定方法进行说明。图8是示出用于接收器时刻同步时间β的确定的判断基准的一个例子的图。图8的横轴表示时间戳差。边界线401表示用于实施注销的判定的边界线（±8TQ），边界线401的外侧的出区403是发生注销的区域。边界线402能够设定于边界线401的内侧的任意的位置，是集中防守区404与好球带405的分界。此处，边界线402作为一个例子设为±4TQ。
在本实施方式中，根据进行β的确定的时间点下的时间戳差，确定β以防止在休眠期间结束时发生注销。图8的好球带405表示时间戳差充分小而被认为在休眠期间结束时发生注销的可能性小的区域，集中防守区404表示在休眠期间结束时发生注销的可能性高的区域。
图9是示出接收器时刻同步时间β的确定步骤的一个例子的图。首先，设为接收器时刻同步时间β被设定为任意的值。例如，也可以设定为与作为接收器时刻同步时间的初始值的α相同。如图9所示，在ONU2中，如果循环休眠模式启动（步骤S11），则MPCP控制部208判断是否从OLT1接收到发现选通（发现选通消息的帧）或者选通帧（通常选通消息的帧）（步骤S12），在接收到发现选通或者选通帧的情况下（步骤S12“是”），从所接收的帧提取时间戳值（步骤S13）。
接下来，MPCP控制部208计算由ONU2的时间戳计数器209管理的时间戳与从帧提取的时间戳值之差，判断所计算的差是图8的好球带内、集中防守区内、出区中的哪一个（步骤S14）。在好球带内的情况下（步骤S14好球带内），将接收器时刻同步时间β设为比初始接收器时刻同步时间α（在通过后述步骤S18反复工作的情况下是已经设定的β）更短、或者不变更（步骤S15），判断循环休眠模式是否被解除（步骤S18）。在循环休眠模式被解除了的情况下（步骤S18“是”），结束处理。在循环休眠模式未被解除的情况下（步骤S18“否”），返回步骤S12。
在步骤S14中判断为在集中防守区内的情况下（步骤S14集中防守区内），将接收器时刻同步时间β设为比初始接收器时刻同步时间α（在通过步骤S18反复工作的情况下是已经设定的β）更长（步骤S16），进入步骤S18。在步骤S14中判断为在出区的情况下（步骤S14出区），延长初始接收器时刻同步时间（接收器时刻同步时间的初始值）α以及接收器时刻同步时间β（步骤S17），进入步骤S18。
图10是示出接收器时刻同步时间β的变化的一个例子的图。首先，接收器时刻同步时间被设定为初始接收器时刻同步时间α。以后，在接收到发现选通帧或者选通帧时，通过在图9中说明的步骤确定β的值，如果判定为时间戳差在好球带内，则β变短，如果时间戳差扩大而判定为在集中防守区内，则β变长。通过反复这样的控制，确定与周围环境、ONU2的个体差异灵活地应对的最佳的接收器时刻同步时间β。
另外，在本实施方式中，在休眠时间的最后设置α或者β的期间，但不限于此，α或者β的期间可以设置于休眠时间内的任意位置。图11是示出β的期间的设定例的图。图11的最上段表示循环休眠模式（SYNC）的情况的接收器供电，将休眠时间表示为T0。第2段是如上所述在休眠时间的最后设置β的例子，第3段是在休眠期间的开头设置β的例子，最下段表示在休眠期间的中间设置β的例子。另外，在每个休眠期间的设置β的次数不一定限于1次，而也可以是多次。另外，一般从对接收器221通电到成为可使用的状态，需要一定时间，所以为了降低该一定时间的功耗的损失，优选在休眠期间的开头或者最后设置β。
另外，在本实施方式中，MPCP控制部208如上所述具有进行确定接收器时刻同步时间β以及作为其初始值的α的休眠时间控制的作为休眠时间控制部的功能，但也可以与MPCP控制部208独立地设置休眠时间控制部。
另外，在本实施方式中，虽然以循环休眠模式为例子进行了说明，但也可以并非周期性，只要是将接收器221以及发送器222的休眠时间设定为相同那样的节能模式（省电模式），就能够实施同样的休眠时间控制。另外，即使在仅对接收器221设定休眠时间的情况下，也能够实施同样的休眠时间控制。
另外，在本实施方式中，设为在ONU2确定了α、β之后，根据其结果自身缩短接收器221的休眠时间，但也可以设为ONU2通知α、β，在从OLT1指示了缩短了的休眠时间之后（或者许可了缩短了的休眠时间之后），根据指示缩短接收器221的休眠时间。
如以上那样，在本实施方式中，设为在循环休眠模式时的ONU2中，使接收器221的休眠时间比发送器222的休眠时间短规定的时间，根据时间戳差对该规定的时间的长度进行自动控制。因此，能够周期性地调整而使得不会发生时间戳漂移，而成为最佳的休眠时间那样的休眠时间。另外，能够计算与ONU2的振荡器（振子）环境（个体差异、温度差、电压差所致的时钟偏差）对应的最佳的休眠时间，具有得到最大的功耗效果的特征。
实施方式2.
接下来，对本发明的实施方式2的时刻同步控制方法进行说明。在实施方式1中，示出了MPCP控制部208使用时间戳计数器209的时间戳来进行休眠时间控制的例子，而在本实施方式中，时刻同步控制部211使用时间管理计数器219的时间戳来实施休眠时间控制。
本实施方式的通信系统的结构与实施方式1相同。另外，本实施方式的ONU2的结构与实施方式1的ONU2相同。关于具有与实施方式1同样的功能的构成要素，附加与实施方式1相同的符号而省略说明。以下，说明与实施方式1不同的部分。
在本实施方式中，也与实施方式1同样地，在循环休眠模式时的ONU2中，使接收器221的休眠时间比发送器222的休眠时间短α或者β的期间量。在本实施方式中，时刻同步控制部211使用时间管理计数器219的时间戳对α或者β的期间的长度进行动态控制。
图12是示出按IEEE802.1AS规定的作为用于进行时刻同步的消息的TIMESYNC（时刻同步）消息的格式的图。在TIMESYNC消息中，在字段502储存作为时间戳（计数器值）的X，在字段503储存作为与该时间戳对应的时刻信息（秒、纳秒）的ToDxj。TIMESYNC消息被封装于以太网（注册商标）帧而发送。OLT1在TIMESYNC消息的字段502储存自身的时间戳，在字段503储存与该时间戳对应的时刻而发送到ONU2。
时间管理计数器219在通常时，根据从CDR203供给的时钟而工作。在没有来自CDR203的时钟供给的期间（例如，接收器221的休止期间），根据从振荡器/振子207供给的时钟而工作。
图13是示出按IEEE802.1AS规定的通告消息的格式的图。在通告消息中，图13的messageType（消息类型）被设定为值“0xB”。通告消息被封装于以太网（注册商标）帧而发送。在通告消息的字段504中，储存clockAccuracy。clockAccuracy是表示在TIMESYNC消息中发送的时刻信息的属性的信息。
在OLT1与ONU2之间的发现握手之后，从OLT1向ONU2发送TIMESYNC消息以及通告消息。发现握手之后的节能的模式设定等与实施方式1相同。ONU2的时刻同步控制部211根据从OLT1接收的TIMESYNC消息的时间戳（X）和秒、纳秒单位的时刻信息（ToDx，j）来再生ONU2中的时间，将所再生的时间设置到时间管理计数器219，从而使由时间管理计数器219管理的时间与OLT1的时间同步。另外，根据TIMESYNC消息的时间戳（X）和秒、纳秒单位的时刻信息（ToDx，j）来计算ONU2中的时间的方法与按IEEE802.1AS规定的方法相同。时间管理计数器219以所设置的时间为基准而在每1秒发生脉冲，并且将被称为ToD的用ASCII码表示的串行数据经由PHY206发送到家庭网络侧装置。另外，时刻同步控制部211根据从OLT1接收的通告消息提取clockAccuracy。
关于从站侧设施6内的时刻源（OLT1的时刻精度）至家庭网络的要求时刻精度，在该系统中被规定为系统要求时刻精度，例如，在家庭网络侧的连接装置是便携基站的情况下，根据无线通信方式要求在±1～2.5μs以下（例如，参照““EmergingApplicationsRequiringPrecisionTimeandFrequency”、M.Bloch、D.Leonard、O.Mancini、T.McClelland、FrequencyControlSymposium、2009Jointwiththe22ndEuropeanFrequencyandTimeforum.IEEEInternational”）。
图14是示出通告消息中储存的clockAccuracy的值和意义的图。左端的值（hex）表示clockAccuracy的值，其相邻的详述（Specification）的栏表示与clockAccuracy的值对应的含义。值（hex）以及详述表示按IEEE1588-2008规定的内容。右端的同步状态的栏表示本实施方式中的同步状态的定义。在本实施方式中，根据clockAccuracy的值，将同步状态分为可高精度时刻同步域（100ns以下）、可中精度时刻同步域（大于100ns且1μs以下）、可低精度时刻同步域（1μs以上）。另外，该分类依赖于实际安装·设计，本装置的实施方式不限于该分类。
例如，如果在图14的可高精度时刻同步域、可中精度时刻同步域中，进行在实施方式1、本实施方式中叙述的休眠时间的控制，则很有可能满足系统时刻同步精度，但在可低精度时刻同步域的情况下，即使进行休眠时间的控制也变得很有可能仍不满足系统时刻同步精度。例如，如果设为系统时刻同步精度是1μs，则在图14的可低精度时刻同步域的情况下，能够设想为即使进行休眠时间的控制仍不满足系统时刻同步精度。因此，在这样的情况下，现实的是使时刻同步控制不优先（不进行缩短接收器221的休眠时间的控制），而作为通常的循环休眠模式（SYNC）使功耗降低优先。
因此，在本实施方式中，比较系统要求时刻精度和时刻源的精度（通过通告消息通知的clockAccuracy），根据其结果，在时刻源的精度不满足系统要求精度的情况下，设为不使用α、β的通常的循环休眠模式（SYNC），在满足的情况下，设为循环休眠模式（ASYNC），从而能够实现与系统要求和时刻源的时刻精度对应的高效的节能。
图15是示出用于本实施方式的β的确定的判定基准的一个例子的图。横轴表示根据由时间管理计数器219管理的时间与根据TIMESYNC消息中储存的时刻信息再生的时间之差。边界线601表示系统所要求的时刻精度（系统要求时刻精度）。边界线601的外侧成为出区603。此处，作为一个例子，将系统要求时刻精度设为在便携基站中要求的同步精度±1μs，但系统要求时刻精度不限于此。边界线602与实施方式1的边界线402同样地，表示好球带605与集中防守区604的边界。边界线602的位置虽然可变，但难以实现clockAccuracy以上的时刻精度，所以在本实施方式中，设定比clockAccuracy的值大的值。其原因为，不论ONU2将与OLT1的同步精度提高多少，ONU2的时刻精度也不会提高到从OLT1发送的时刻信息的精度以上。另外，在图15中，作为一个例子，示出了clockAccuracy的值是（=within25ns，在25ns以内），将±12.5ns设定为边界线602的例子。
图16是示出本实施方式的β的确定步骤的一个例子的图。另外，此处，ONU2具有按IEEE802.1AS规定的时刻同步功能，时刻同步控制部211进行时刻同步处理。此处，说明使用按IEEE802.1AS规定的时刻同步功能的例子，但时刻同步功能不限于该规定，也可以使用其它时刻同步功能来实施同样的工作。
具体而言，例如，如图16所示，在ONU2中，如果循环休眠模式启动（步骤S21），则时刻同步控制部211判断是否从OLT1接收到TIMESYNC消息（步骤S22）。另外，设为在循环休眠模式的启动时间点，对α设定了0以外的规定的正的值。在接收到TIMESYNC消息的情况下（步骤S22“是”），从所接收的帧提取时间戳、以及时刻信息，根据所提取的时间戳、以及时刻信息来再生ONU2中的时间，设置到时间管理计数器219，但此时，保持设置所再生的时间之前的时间管理计数器219表示的时间与所再生的时间之差（步骤S23）。
接下来，时刻同步控制部211从最新接收的通告消息提取clockAccurancy，判断系统要求时刻精度是否比所提取的clockAccurancy更差（步骤S24）。在所提取的clockAccurancy在系统要求时刻精度以上（即无法满足系统要求精度）的情况下（步骤S24“否”），设为初始接收器时刻同步时间α=0（步骤S29）。设定为初始接收器时刻同步时间α=0，即相当于作为通常的循环休眠模式（Sync）工作。然后，节能控制部212判断循环休眠模式是否被解除（步骤S30），在被解除了的情况下（步骤S30“是”），结束处理，在没有解除的情况下（步骤S30“否”），返回步骤S22。
另一方面，在系统要求时刻精度比所提取的clockAccurancy更差的情况下（步骤S24“是”），判断在步骤S23中求出的时间管理计数器219表示的时间与所再生的时间之差是图15所示的好球带内、集中防守区内、出区中的哪一个（步骤S25）。是在好球带内的情况下（步骤S25好球带内），将接收器时刻同步时间β设为比初始接收器时刻同步时间α（在通过后述步骤S30反复工作的情况下是已经设定的β）更短或者不变更（步骤S26），进入步骤S30。
在步骤S25中，判断为在集中防守区内的情况下（步骤S25集中防守区内），将接收器时刻同步时间β设为比初始接收器时刻同步时间α（在通过步骤S30反复工作的情况下是已经设定的β）更长（步骤S27），进入步骤S30。在步骤S25中，判断为在出区的情况下（步骤S25出区），延长初始接收器时刻同步时间（接收器时刻同步时间的初始值）α以及接收器时刻同步时间β（步骤S28），进入步骤S30。
这样，在本实施方式中，在步骤S24中，根据系统要求时刻精度是否比从通告消息提取的clockAccurancy更差，来切换是进行循环休眠模式（Sync）的工作（进入步骤S29的情况）、还是进行循环休眠模式（ASync）的工作（进入步骤S25的情况）。能够根据系统要求时刻精度，像这样进行循环休眠模式（Sync）与循环休眠模式（ASync）之间的迁移。除了以上叙述以外的本实施方式的工作与实施方式1相同。
另外，在本实施方式中，以满足系统要求时刻精度为目的来确定接收器时刻同步时间，而不直接考虑与发生注销的时间戳漂移对应的边界。因此，为了避免发生注销，也可以进行在休眠时间结束后的最先的时间戳漂移的检测时，不进行注销，或者直至休眠时间结束后的规定的次数，即使检测到时间戳漂移也不进行注销等设定。
另外，此处设为使用从通告消息提取的clockAccurancy作为时刻源的精度，但不限于此，ONU2也可以通过其它方法取得时刻源的时刻精度，而用以代替clockAccurancy。
另外，在本实施方式中，设为时刻同步控制部211如上所述具有进行确定接收器时刻同步时间β以及作为其初始值的α的休眠时间控制的作为休眠时间控制部的功能，但也可以与时刻同步控制部211独立地设置休眠时间控制部，时刻同步控制部211实施通常的时刻同步处理，休眠时间控制部实施上述休眠时间控制。
如以上那样，在本实施方式中，根据系统要求时刻精度和时刻源的时刻精度，判断实施循环休眠模式（Sync）和循环休眠模式（ASync）中的哪一个，并且，在实施循环休眠模式（ASync）的情况下，与实施方式1同样地，将接收器221的休眠时间缩短规定的时间（α或者β），根据ONU2管理的时间与通过TIMESYNC消息再生的时间之差，确定规定的时间，以满足系统要求时刻精度。因此，能够维持系统要求时刻精度，同时降低功耗。
另外，在实施方式1和实施方式2中，为了判断时间戳值的差，使用出区、集中防守区、好球带进行了说明，但例如也可以将出区改称为第1区域，将集中防守区改称为第2区域，将好球带改称为第3区域。

Claims (11)

1.一种用户侧光通信装置，具备与站侧光通信装置之间进行信号的发送接收的光发送接收模块，该用户侧光通信装置能够将构成所述光发送接收模块的接收器以及发送器各自独立地设为省电状态，该用户侧光通信装置的特征在于，具备：
时钟再生部，根据由所述光发送接收模块所接收的来自所述站侧光通信装置的信号，来再生并供给时钟；
内部时钟源，生成并供给内部时钟；
时间管理部，在从所述时钟再生部供给时钟的期间，根据该时钟来管理本装置的时间，在没有从所述时钟再生部供给时钟的期间，根据所述内部时钟来管理本装置的时间；
休眠时间控制部，在设定了在规定的休眠时间的期间将所述接收器设为省电状态的省电模式的情况下，根据从所述站侧光通信装置发送的信号中包含的表示所述站侧光通信装置中的时间的规定的信息、与所述时间管理部所管理的时间之差，确定作为在所述休眠时间内使所述接收器进行通常工作的期间的接收器时刻同步时间；以及
节能控制部，以在所述休眠时间中的所述接收器时刻同步时间使所述接收器进行通常工作的方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的用户侧光通信装置，其特征在于，
将所述时间管理部作为管理本装置的时间戳的时间戳计数器，
将所述规定的信息作为MPCP消息即多点控制协议消息中储存的时间戳，
所述休眠时间控制部根据从由所述站侧光通信装置接收的MPCP消息提取的时间戳值、与所述时间戳计数器所管理的时间戳之差，来确定所述接收器时刻同步时间。
3.根据权利要求1所述的用户侧光通信装置，其特征在于，
将所述时间管理部作为管理本装置的时间的时间管理计数器，
将所述规定的信息作为TIMESYNC消息中储存的时间戳以及时刻信息，
所述休眠时间控制部根据依据从由所述站侧光通信装置接收的TIMESYNC消息提取的时间戳以及时刻信息而再生的时间、与所述时间管理计数器所管理的时间之差，来确定所述接收器时刻同步时间。
4.根据权利要求1所述的用户侧光通信装置，其特征在于，
所述休眠时间控制部在所述差的绝对值大于规定的阈值的情况下，延长所述接收器时刻同步时间，在所述差的绝对值在规定的阈值以下的情况下，缩短或者不变更所述接收器时刻同步时间。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的用户侧光通信装置，其特征在于，
根据从所述站侧光通信装置通知的所述站侧光通信装置中的时刻精度，来确定所述规定的阈值。
6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的用户侧光通信装置，其特征在于，
将所述规定的阈值设定为成为在与所述站侧光通信装置之间进行注销的判定基准的、与所述站侧光通信装置的时间戳差以下的值。
7.根据权利要求1～3中的任意一项所述的用户侧光通信装置，其特征在于，
将所述省电模式设为将所述发送器以及所述接收器同时周期性地设为省电状态的模式。
8.一种通信系统，其特征在于，具备：
站侧光通信装置；以及
权利要求1～3中的任意一项所述的用户侧光通信装置，与所述站侧光通信装置之间进行光信号的发送接收。
9.一种通信系统，具备：
站侧光通信装置；以及
用户侧光通信装置，与所述站侧光通信装置之间进行光信号的发送接收，
该通信系统的特征在于，
所述用户侧光通信装置具备：
光发送接收模块，具有能够独立地设为省电状态的接收器以及发送器，与所述站侧光通信装置之间进行信号的发送接收；
时钟再生部，根据由所述光发送接收模块所接收的来自所述站侧光通信装置的信号，来再生并供给时钟；
内部时钟源，生成并供给内部时钟；
时间管理部，在从所述时钟再生部供给时钟的期间，根据该时钟来管理本装置的时间，在没有从所述时钟再生部供给时钟的期间，根据所述内部时钟来管理本装置的时间；以及
休眠时间控制部，在设定了在规定的休眠时间的期间将所述接收器设为省电状态的省电模式的情况下，根据从所述站侧光通信装置发送的信号中包含的表示所述站侧光通信装置中的时间的规定的信息、与所述时间管理部所管理的时间之差，确定作为在所述休眠时间内使所述接收器进行通常工作的期间的接收器时刻同步时间，将所述接收器时刻同步时间通知到所述站侧光通信装置，
所述站侧光通信装置向所述用户侧光通信装置指示缩短了所通知的所述接收器时刻同步时间量的针对所述接收器的新的休眠时间。
10.一种控制装置，该控制装置是用户侧光通信装置中的控制装置，该用户侧光通信装置具备与站侧光通信装置之间进行信号的发送接收的光发送接收模块和根据由所述光发送接收模块所接收的来自所述站侧光通信装置的信号来再生并供给时钟的时钟再生部，该控制装置能够将构成所述光发送接收模块的接收器以及发送器分别独立地设为省电状态，其特征在于，该控制装置具备：
内部时钟源，生成并供给内部时钟；
时间管理部，在从所述时钟再生部供给时钟的期间，根据该时钟来管理本装置的时间，在没有从所述时钟再生部供给时钟的期间，根据所述内部时钟来管理本装置的时间；
休眠时间控制部，在设定了在规定的休眠时间的期间将所述接收器设为省电状态的省电模式的情况下，根据从所述站侧光通信装置发送的信号中包含的表示所述站侧光通信装置中的时间的规定的信息、与所述时间管理部所管理的时间之差，确定作为在所述休眠时间内使所述接收器进行通常工作的期间的接收器时刻同步时间；以及
节能控制部，以在所述休眠时间中的所述接收器时刻同步时间使所述接收器进行通常工作的方式进行控制。
11.一种省电控制方法，是用户侧光通信装置中的省电控制方法，该用户侧光通信装置具备与站侧光通信装置之间进行信号的发送接收的光发送接收模块，该用户侧光通信装置能够将构成所述光发送接收模块的接收器以及发送器分别独立地设为省电状态，其特征在于，该省电控制方法包括：
时钟再生步骤，根据由所述光发送接收模块所接收的来自所述站侧光通信装置的信号，来再生并供给时钟；
内部时钟生成步骤，生成并供给内部时钟；
时间管理步骤，在通过所述时钟再生步骤供给时钟的期间，根据该时钟来管理本装置的时间，在基于所述时钟再生步骤的时钟的供给停止的期间，根据所述内部时钟来管理本装置的时间；
休眠时间控制步骤，在设定了在规定的休眠时间的期间将所述接收器设为省电状态的省电模式的情况下，根据从所述站侧光通信装置发送的信号中包含的表示所述站侧光通信装置中的时间的规定的信息、与在所述时间管理步骤中管理的时间之差，确定作为在所述休眠时间内使所述接收器进行通常工作的期间的接收器时刻同步时间；以及
节能控制步骤，以在所述休眠时间中的所述接收器时刻同步时间使所述接收器进行通常工作的方式进行控制。
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