JP5862365B2 - 伝送装置及び電力制御システム - Google Patents

Description

本発明は、伝送装置及び電力制御システムに関し、例えば、ＰＯＮシステムの局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及び加入者宅側回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）である伝送装置に適用し得るものである。

近年、一般個人宅へ高速・広帯域なブロードバンドサービスを提供する目的で、伝送路に光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）と呼ばれるアクセス網が普及してきている。ＦＴＴＨによるブロードバンドサービスの提供には、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる光アクセスシステムが多く利用されている。

ＰＯＮシステムは、１つの局側光回線終端装置（ＯＬＴ）と複数の加入者宅側光回線終端装置（ＯＮＵ）との間に、光スプリッタ（又は光カプラ）と呼ばれる光受動素子を配置させ、１本の光ケーブルを分岐させて１対多に接続する構成であり、光ファイバや伝送装置を複数の加入者で共有することにより、経済的に安価なＦＴＴＨサービスを提供することが可能である。

ＰＯＮシステムを用いたアクセスネットワークとしては、例えば、非特許文献１に開示されている１０Ｇ−ＥＰＯＮ（１０ Ｇｉｇａｂｉｔ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＯＮ）と呼ばれるものがある。非特許文献１に記載のＰＯＮシステムでは、プロトコルに１０ギガビットイーサネット（登録商標）を用い、ＯＬＴからＯＮＵへの通信及びＯＮＵからＯＬＴへの通信にはそれぞれ異なる波長を用いたＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を利用している。また、１本のファイバを複数ＯＮＵで共用しているため、ＯＮＵからＯＬＴへの通信はＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いて、各ＯＮＵからの信号の衝突を回避している。

一方、ネットワーク装置全体の消費電力量の大半を占めているＯＮＵの低消費電力化が検討されており、省電力制御機能を搭載したＰＯＮシステムとして、特許文献１に開示される技術がある。

また、非特許文献２には、ＯＮＵ省電力化のためのＯＬＴとＯＮＵと間のパワーセーブシーケンスが開示されている。非特許文献２に記載されるパワーセーブシーケンスでは、ＯＬＴから、省電力モードに入るためのスリープ許可を送信し、スリープ許可を受信したＯＮＵは、ＯＬＴにスリープ応答した後、省電力モードに入る。

ＯＬＴは、ＯＮＵからのスリープ応答を受信することで、ＯＮＵが省電力モードに入ったことを認識する。省電力モード中はＯＬＴとＯＮＵとの間で事前に取り決められた、一定周期で、スリープ状態、アウェイク状態を繰り返す。

ＯＮＵは、スリープ状態でＰＯＮ通信機能をパワーダウンし、アウェイク状態でＰＯＮ通信機能をパワーアップするという動作を繰り返すことで省電力化を実現する。また、パワーダウンモードとして、ＯＮＵは、ＰＯＮ送信機能部分をパワーダウンさせるＴｘモードと、ＰＯＮ送受信部分をパワーダウンさせるＴＲｘモードとがある。

上記シーケンスのうち、ＴＲｘモードでのパワーセーブシーケンスを、図５〜図８を用いて簡単に説明する。

図５は、通常モードから省電力モードに移行する動作を説明する説明図である。

ここで、図５に示すＯＬＴ状態遷移とは、ＯＬＴが管理するＯＮＵの状態遷移のことであり、ＯＮＵ状態遷移とは、ＯＮＵが管理する装置の状態遷移のことである。つまり、ＯＬＴ及びＯＮＵは、ＯＮＵの状態をそれぞれ独自で管理している。

通常モードでは、ＯＬＴとＯＮＵ共に、アクティブ（Ａｃｔｉｖｅ）状態にある。例えば、ある時点でＯＬＴがＴＲｘモードに入れると判断すると、ＯＬＴはＯＮＵに対してＴＲｘスリープ許可（ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ））を送信する。

ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）を受信したＯＮＵは、ＴＲｘモードでスリープ可能であれば、ＴＲｘスリープ応答（ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ））をＯＬＴに送信する。

ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）を受信したＯＬＴは、ＯＮＵがＴＲｘモードの省電力モードに入ったことを認識する。

省電力モードに入った後、ＯＮＵは、事前に取り決められたアウェイク時間（Ｔ１）だけ継続するアウェイク状態（Ａｗａｋｅ状態）と、事前に取り決められたスリープ時間（Ｔ２）だけ継続するスリープ状態（Ｓｌｅｅｐ状態）とを繰り返す。Ｓｌｅｅｐ状態では、ＯＮＵがＰＯＮ送受信機能部分をパワーダウンさせる。

ＯＬＴ状態遷移も同様に、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷを送信した後、事前に取り決められたアウェイク時間（Ｔ１）だけ継続するアウェイク状態（Ａｗａｋｅ状態）と、事前に取り決められたスリープ時間（Ｔ２）だけ継続するスリープ状態（Ｓｌｅｅｐ状態）とを繰り返す。

次に、省電力モードから通常モードに移行する動作を説明する。

例えば、省電力モード中に、ＯＮＵが上り方向のデータを受信した場合、図示はしないが、ＯＮＵは省電力モードから復帰するために、ＯＮＵはＯＬＴに対して起動通知（ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ｗａｋｅｕｐ））を送信し、ＯＮＵは通常モードに戻る。ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ｗａｋｅｕｐ）を受信したＯＬＴは、ＯＮＵが通常モードヘ移行したことを認識する。

また例えば、図６は、ＯＬＴ遷移状態がＡｗａｋｅ状態のときに、ＯＬＴが下りデータを受信した場合の動作を示す。この場合、ＯＬＴはＯＮＵを省電力モードから復帰させるために、ＯＬＴは起動通知（ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ））をＯＮＵへ送信する。ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）を受信したＯＮＵは、省電力モードから通常モードヘ移行し、起動応答（ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ｗａｋｅｕｐ））をＯＬＴへ送信する。ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ｗａｋｅｕｐ）を受信したＯＬＴは、ＯＮＵが通常モードヘ移行したことを認識する。

一方、図７は、ＯＬＴ遷移状態がＳｌｅｅｐ状態のときに、ＯＬＴが下りデータを受信した場合の動作を示す。この場合、ＯＮＵのＰＯＮ受信機能がパワーダウンしておりＯＬＴからの通知を受信できないため、ＯＬＴは、図７に示すように、Ａｗａｋｅ状態になるまで待ってから、ＯＮＵにＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）を送信する。

この間、受信した下りデータは送信を待たされ、ＯＮＵが通常モードへ移行したことを認識した後に、下リデータ送信が開始される。

特開２０１１−２２３４３７号公報

ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ），ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．３ａｖ−２００９ ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ），ＩＥＥＥ Ｐ１９０４．１ Ｄ２．１

上述したＴＲｘモードでのパワーセーブシーケンスでは、ＯＬＴ及びＯＮＵが省電力モードに入る際の処理時間のゆらぎや状態遷移を管理するために、ＯＬＴ及びＯＮＵで持つタイマの計測精度の違いなどの要因により、ＯＬＴとＯＮＵ間でのＳＩｅｅｐ状態、Ａｗａｋｅ状態のタイミングにずれが生じる場合がある。

ＯＬＴとＯＮＵとの状態にずれが生じた場合、ＯＮＵからのＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ｗａｋｅｕｐ）応答があるまで、ＯＬＴから複数回ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）送信が行われる。

すなわち、図８に示すように、本来不要なＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）送信に伴い、下りデータの送信待ち遅延時間増加分だけ増加するので、下りデータ伝送遅延時間が増加してしまうという問題がある。また、本来不要なＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）送信が複数回行われるため、その分のデータ導通用の下り帯域が減少してしまうという問題がある。

そのため、上記課題を対処すべく、ＯＬＴとＯＮＵとで省電力モードに入るタイミングを高精度に合わせるとともに、省電力モード中の状態ずれを発生させない制御を実施することで、下り伝送遅延時間増加や下り利用可能帯域の減少を低減することができる伝送装置及び電力制御システムが強く求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明は、（１）対向する子局装置との間で時刻同期を行なう時刻同期手段と、（２）子局装置との間の往復遅延時間を求める往復遅延時間測定手段と、（３）時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、子局装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時するタイマ手段と、（４）子局装置との間で省電力制御情報を授受する省電力制御情報授受手段と、（５）子局装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、タイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する状態管理手段と、（６）タイマ手段のタイマ動作を補正するタイマ補正手段とを対向する上記子局装置毎に備え、状態管理手段は、省電力制御情報授受手段が子局装置に対して省電力モードへの遷移を許可する省電力モード遷移許容情報を送信する送信タイミングで、子局装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させるものであり、タイマ手段は、省電力制御情報授受手段による省電力モード遷移許容情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始するものであり、タイマ補正手段は、省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を子局装置から受信する受信タイミングで、タイマ手段に対して、往復遅延時間を用いて起動状態の継続時間を補正した補正時間の計時を再開させるものであることを特徴とする伝送装置である。

第２の本発明は、（１）対向する親局装置との間で時刻同期を行なう時刻同期手段と、（２）時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、自装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時するタイマ手段と、（３）親局装置との間で省電力制御情報を授受する省電力制御情報授受手段と、（４）自装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、タイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する状態管理手段と、（５）状態管理手段による状態に応じて、送信機能及び又は受信機能の電力制御を行なう電力制御手段とを備え、状態管理手段は、親局装置から受信した省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を送信するタイミングで、自装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させるものであり、タイマ手段は、省電力制御情報授受手段による省電力モード遷移許容情報に対する応答情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始するものであることを特徴とする伝送装置である。

第３の本発明は、親局装置と１又は複数の子局装置との間で省電力制御情報を授受して、子局装置を通常モード又は省電力モードで動作させる電力制御システムにおいて、親局装置は、（１）時刻同期を行なう第１の時刻同期手段と、（２）第１の時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、子局装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時する第１のタイマ手段と、（３）子局装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、第１のタイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する第１の状態管理手段と、（４）省電力制御情報を授受する第１の省電力制御情報授受手段とを対向する子局装置毎に備え、各子局装置は、（ａ）時刻同期を行なう第２の時刻同期手段と、（ｂ）第２の時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、子局装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時する第２のタイマ手段と、（ｃ）子局装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、第２のタイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する第２の状態管理手段と、（ｄ）第１の省電力制御情報授受手段との間で上記省電力制御情報を授受する第２の省電力制御情報授受手段とを備え、親局装置は、第１の状態管理手段が、第１の省電力制御情報授受手段が子局装置に対して省電力モードへの遷移を許可する省電力モード遷移許容情報を送信する送信タイミングで、子局装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させ、第１のタイマ手段が、第１の省電力制御情報授受手段による省電力モード遷移許容情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始し、各子局装置は、第２の状態管理手段が、親局装置から受信した省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を送信するタイミングで、自装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させ、第２のタイマ手段が、第２の省電力制御情報授受手段による省電力モード遷移許容情報に対する応答情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始し、親局装置は、省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を子局装置から受信する受信タイミングで、第１のタイマ手段に対して、往復遅延時間を用いて起動状態の継続時間を補正した補正時間の計時を再開させるタイマ補正手段を有することを特徴とする電力制御システムである。

本発明によれば、親局装置と子局装置とで省電力モードに入るタイミングを高精度に合わせるとともに、省電力モード中の状態ずれを発生させない制御を実施することで、下り伝送遅延時間増加や下り利用可能帯域の減少を低減することができる。

実施形態に係る光アクセスシステムの構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成を示す構成図である。 実施形態に係るＯＬＴの省電力制御部の機能を説明する機能ブロック図である。 実施形態に係るＯＮＵの省電力制御部の機能を説明する機能ブロック図である。 実施形態に係る電力制御方法の処理手順を説明するシーケンス図である。 従来の省電力モードヘの状態遷移シーケンスを示すシーケンス図である。 従来のＡｗａｋｅ状態から通常モードヘの起動シーケンスを示すシーケンス図である。 従来のＳｌｅｅｐ状態から通常モードへの起動シーケンスを示すシーケンス図である。 従来のＯＬＴとＯＮＵ状態にずれが状態でＳｌｅｅｐ状態から通常モードへの起動シーケンスを示すシーケンス図である。

（Ａ）実施形態
以下では、本発明の伝送装置及び電力制御システムの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態では、１０ギガビットイーサネット（イーサネットは登録商標）を採用した１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵをＴＲｘモードで省電力制御を行なうシステムに本発明を適用した場合の実施形態を例示する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態に係る光アクセスシステムの全体構成と、ＯＬＴ及びＯＮＵの内部構成を示す構成図である。

図１において、この実施形態の光アクセスシステム５は、局側光回線終端装置（ＯＬＴ）１と、複数の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ）２と、光受動素子３とを有して構成される。

図１の光アクセスシステム５は、ＯＬＴ１と各ＯＮＵ２との間に光受動素子３を配置させ、光受動素子３が１本の光ケーブルを分岐させて１対多接続を構成する。光アクセスシステム５は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖの規格化技術を適用することができる。

なお、光受動素子３は、ＯＬＴ１からの光信号を波長分離したり又はＯＮＵ２からの光信号を波長合成したりするものであり、例えば光スプリッタや光カプラ等を用いることができる。

ＯＬＴ１は、Ｅ／Ｏ変換部１１、ＰＯＮ制御フレーム識別部１２、ＰＯＮ制御フレーム多重部１３、ＰＯＮ制御部１４、上りフレーム送信部１５、下りフレームバッファ１６、省電力制御部１７を少なくとも有して構成される。

Ｅ／Ｏ変換部１１は、光ファイバを介して入力された光信号を電気信号に変換してＰＯＮ制御フレーム識別部１２に与えたり、又ＰＯＮ制御フレーム多重部１３から与えられた電気信号を光信号に変換して伝送路に送信したりするものである。

ＰＯＮ制御フレーム識別部１２は、Ｅ／Ｏ変換部１１からの受信フレームの種類を識別するものである。具体的に、ＰＯＮ制御フレーム識別部１２は、受信フレームのうち、ＰＯＮリンクの確立及び維持するためのＰＯＮ制御フレーム及び省電力制御用メッセージを識別する。ＰＯＮ制御フレーム識別部１２は、識別したＰＯＮ制御フレーム及び省電力制御用メッセージをＰＯＮ制御部１４に通知する。なお、図示しない上位側装置向けの上りデータフレームは、ＰＯＮ制御フレーム識別部１２を通過して上りフレーム送信部１５に与えられる。

ＰＯＮ制御フレーム多重部１３は、ＰＯＮ制御部１４からのＰＯＮ制御フレーム及び省電力制御用メッセージと、下りフレームバッファ１６からのデータフレームとを多重化してＥ／Ｏ変換部１１に与えるものである。

ＰＯＮ制御部１４は、ＰＯＮリンクの確立及び維持管理を制御するものである。ＰＯＮ制御部１４は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖの規格化技術に従って各ＯＮＵ２との間でＰＯＮ制御を行うものである。

また、ＰＯＮ制御部１４は、ＰＯＮ制御フレーム識別部１２から省電力制御用フレームを受け取ると、省電力制御用メッセージを省電力制御部１７に与えたり、又省電力制御部１７から省電力制御メッセージを受け取ると、省電力制御メッセージをＰＯＮ制御フレーム多重部１３に与えたりするものである。

さらに、ＰＯＮ制御部１４は、少なくとも、往復遅延時間測定機能と時刻同期機能とを有する。これら往復遅延時間測定機能及び時刻同期機能は、ＰＯＮリンクの制御方法の中で用いられる既存の技術を用いることができる。

往復遅延時間測定機能は、各ＯＮＵ２との間で、ＰＯＮ制御フレームの送受信を行なう際、ＯＮＵ２に送信したＰＯＮ制御フレームが戻ってくるまでのフレーム往復時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を測定する。各ＯＮＵ２のＲＴＴ値は、省電力制御部１７が参照できるものである。

時刻同期機能は、対向するＯＮＵ２との間で時刻同期を行なうものである。時刻同期方法は、ＩＥＥＥ８．２．３ａｖの規格化技術に従って、ＯＬＴがＰＯＮ制御フレーム送信時にＯＬＴの時刻（タイムスタンプ）をＰＯＮ制御フレームに挿入し、ＯＮＵがＰＯＮ制御フレームを受信したときに、ＯＮＵの時刻をタイムスタンプ値にあわせることで時刻同期させる方法を用いる。

上りフレーム送信部１５は、ＰＯＮ制御フレーム識別部１２から上りデータフレームを受け取り、上りデータフレームを上位側装置（図示しない）に送信するものである。

下りフレームバッファ１６は、上位側装置（図示しない）から下りデータフレームを受け取ると、下りデータフレームを一時的に蓄積して、省電力制御部１７の制御の下、下りデータフレームをＰＯＮ制御フレーム多重部１３に与えるものである。

省電力制御部１７は、ＰＯＮ制御部１４から各ＯＮＵ２との間の省電力制御用メッセージを受け取り、各省電力制御メッセージに基づいて各ＯＮＵ２の省電力状態遷移をＯＮＵ２毎に管理するものである。

省電力制御部１７は、上りフレーム及び下りフレームの導通を監視し、ＯＮＵ２の状態を通常モードにするか又は省電力モードにするかを判断するものである。また、省電力制御部１７は、例えば、下りフレームが導通したときであって、対応するＯＮＵ２が省電力モード状態であるときには、省電力制御部１７は、下りフレームバッファ１６の出力を停止し、対応するＯＮＵ２が通常モードに状態遷移すると、下りフレームバッファ１６に対して出力許可を行なう。

図２は、この実施形態に係るＯＬＴ１の省電力制御部１７の主な機能を説明する機能ブロック図である。

図２において、省電力制御部１７は、状態管理部１０１、スリープタイマ部１０２、省電力制御用メッセージ取得部１０３、ＲＴＴ値記憶部１０４、スリープタイマ補正部１０５、省電力制御用メッセージ送信指示部１０６、下りフレームバッファ出力制御部１０７を少なくとも有する。

状態管理部１０１は、各ＯＮＵ２の状態を管理するものである。すなわち、状態管理部１０１は、ＯＮＵ２が通常モードで動作しているＡｃｔｉｖｅ状態であるか、ＯＮＵ２が省電力モードで動作しており、Ａｗａｋｅ状態であるか又はＳｌｅｅｐ状態であるかを管理する。

通常モードから省電力モードに遷移させる場合、状態管理部１０１は、後述するＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）の送信タイミングで、Ａｃｔｉｖｅ状態からＡｗａｋｅ状態に遷移させる。

また、ＯＮＵ２が省電力モードである場合、状態管理部１０１は、時間Ｔ１だけＡｗａｋｅ状態とした後、Ｓｌｅｅｐ状態に遷移し、時間Ｔ２だけＳｌｅｅｐ状態を維持する。その後は、Ａｗａｋｅ状態とＳｌｅｅｐ状態との状態遷移を繰り返し行なうようにする。

また、状態管理部１０１は、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）の受信タイミングで、通常モードから省電力モードに遷移させる。

スリープタイマ部１０２は、省電力モードの時間Ｔ１及び時間Ｔ２をＯＮＵ２毎に計時するタイマである。後述するように、ＯＮＵ２が通常モードから省電力モードに遷移する際に、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）の送信時に、スリープタイマ部１０２は、時間Ｔ１のタイマ開始を行なう。

ここで、スリープタイマ部１０２は、ＰＯＮ制御部１４がＰＯＮ制御の際に、ＯＮＵ２との間で行なった時刻同期を行なったタイマ（時刻）を用いてタイマ計時を行なう。つまり、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の時刻のずれは極めて微小なものであり（例えば数十ナノ秒程度）、ＯＬＴ１が管理するＯＬＴ状態遷移とＯＮＵ２が管理するＯＮＵ状態遷移との状態のずれをなくすことができる。

省電力制御用メッセージ取得部１０３は、ＰＯＮ制御部１４から、各ＯＮＵ２からの省電力制御用メッセージを取得し、省電力制御用メッセージを状態管理部１０１及びスリープタイマ補正部１０５に与えるものである。

ＲＴＴ値記憶部１０４は、ＰＯＮ制御部１４がＰＯＮ制御の際に求めた各ＯＮＵ２との間のＲＴＴ値を記憶するものである。なお、省電力制御部１７は、ＰＯＮ制御部１４が測定したＯＮＵ２のＲＴＴ値を参照することができればよい。

スリープタイマ補正部１０５は、スリープタイマ部１０２のタイマ動作を補正するものである。スリープタイマ補正部１０５は、省電力制御用メッセージ取得部１０３がＯＮＵ２からＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）を受信すると、スリープタイマ部１０２に対して、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の受信タイミングで、タイマ終了値を補正した補正値をタイマ開始させるものである。

省電力制御用メッセージ送信指示部１０６は、ＰＯＮ制御部１４に対して、省電力制御用メッセージの送信指示を行なうものである。省電力制御用メッセージの送信指示は、既存技術と同様のタイミングとすることができ、例えば、下りフレーム又は上りフレームが所定時間継続して導通がない等の場合に、各ＯＮＵ２に対して通常モードから省電力モードに遷移させる省電力制御用メッセージを送信させる方法を用いることができる。

下りフレームバッファ出力制御部１０７は、下りフレームバッファ１６に対して、バッファリングされているデータフレームの出力制御を行なうものである。例えば、各ＯＮＵ２が省電力モードである場合、下りフレームバッファ出力制御部１０７は、状態管理部１０１を参照して、ＯＮＵ２が通常モードに遷移するまで、下りフレームバッファ１６に対して出力を停止するように制御する。

次に、ＯＮＵ２の内部構成を説明する。図１に示すように、ＯＮＵ２は、Ｅ／０変換部２１、ＰＯＮ制御フレーム識別部２２、ＰＯＮ制御フレーム多重部２３、ＰＯＮ上り送信制御部２４、ＰＯＮ制御部２５、下りフレーム送信部２６、上リフレームバッファ２７、省電力制御部２８を少なくとも有して構成される。

Ｅ／Ｏ変換部２１は、光ファイバを介して入力された光信号を電気信号に変換してＰＯＮ制御フレーム識別部２２に与えたり、又ＰＯＮ上り送信制御部２４から与えられた電気信号を光信号に変換して伝送路に送信したりするものである。

ＰＯＮ制御フレーム識別部２２は、Ｅ／Ｏ変換部２１を介して受信されたフレームの種類を識別するものである。具体的に、ＰＯＮ制御フレーム識別部２２は、受信フレームのうち、ＰＯＮし制御フレーム及び省電力制御用フレームを識別して、これらＰＯＮ制御フレーム及び省電力制御用フレームをＰＯＮ制御部２５に与えるものである。それ以外の下りフレームは、下りフレーム送信部２６に与えられる。

ＰＯＮ制御フレーム多重部２３は、ＰＯＮ制御部２５からＰＯＮ制御フレーム及び省電力制御用メッセージを受け取り、又上りフレームバッファ２７からデータフレーム（上りフレーム）を受け取り、これらフレームを多重してＰＯＮ上り送信制御部２４に与えるものである。

ＰＯＮ上り送信制御部２４は、ＰＯＮ制御フレーム多重部２３により多重化されたフレームを受け取り、ＰＯＮ制御部２５からの送信指示に従って、多重化フレームをＥ／Ｏ変換部２１に与えるものである。

ＰＯＮ制御部２５は、例えばＩＥＥＥ８０２．３ａｖの規格化技術に従って各ＯＮＵ２との間でＰＯＮ制御を行うものであり、ＰＯＮ制御フレームの生成及び送受信を行なうものである。ＰＯＮ制御部２５は、ＯＬＴ１との間でＰＯＮ制御フレームの授受を行ない、所定の方法により時刻同期を行なう時刻同期機能を有する。

また、ＰＯＮ制御部２５は、省電力制御部２８の指示により省電力制御用メッセージを生成及び送信を行なうと共に、受信した省電力制御用メッセージを省電力制御部２８に与える。

下りフレーム送信部２６は、ＰＯＮ制御フレーム識別部２２から下りデータフレームを受け取り、接続する下位側装置（図示しない）に送信するものである。

上りフレームバッファ２７は、下位側装置（図示しない）から受け取ったデータフレームを一時的に蓄積し、ＰＯＮ制御部２５の指示に従って、蓄積したデータフレームをＰＯＮ制御フレーム多重部２３に与えるものである。

省電力制御部２８は、ＴＲｘモードで省電力制御を行なうものである。すなわち、省電力モードに遷移している場合、省電力制御部２８は、Ｓｌｅｅｐ状態において、Ｅ／Ｏ変換部２１、ＰＯＮ制御フレーム識別部２２、ＰＯＮ上り送信制御部２４、ＰＯＮ制御フレーム多重部２３、下りフレーム送信部２６への供給電力をパワーダウンさせる。これにより、省電力モード状態のとき、ＯＮＵ２は送信機能及び受信機能をパワーダウンさせることができる。

省電力制御部２８は、上りデータフレームの導通を監視し、監視状態に従って、ＰＯＮ制御部２５に省電力制御用メッセージ送信を指示すると共に、自身の省電力状態遷移を管理する。また、省電力制御部２８は、ＰＯＮ制御部２５から通知された省電力制御用メッセージに従って省電力状態遷移を管理する。

図３は、この実施形態に係るＯＮＵ２の省電力制御部２８の主な機能を説明する機能ブロック図である。

図３において、省電力制御部２８は、電力制御部２０１、スリープタイマ部２０２、省電力制御用メッセージ取得部２０３、省電力制御用メッセージ送信指示部２０４、状態管理部２０５を少なくとも有する。

省電力制御用メッセージ取得部２０３は、ＰＯＮ制御部２５から、ＯＬＴ１からの省電力制御用メッセージを取得して、省電力制御用メッセージを解析するものである。

省電力制御用メッセージ送信指示部２０４は、省電力制御用メッセージ取得部２０３がＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）を取得し、状態管理部２０５により省電力モードへの遷移が可能であると判断されると、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の送信指示をＰＯＮ制御部２５に行なうものである。

スリープタイマ部２０２は、省電力モードの時間Ｔ１及び時間Ｔ２を計時するタイマである。スリープタイマ部２０２は、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の送信タイミングで、時間Ｔ１のタイマ開始を行なう。

状態管理部２０５は、ＯＮＵ２自身の動作モードが通常モードであるか又は省電力モードであるかの状態管理を行なうものである。省電力モードについては、スリープタイマ部２０２のタイマ時間に基づいて、Ａｗａｋｅ状態とＳｌｅｅｐ状態とを交互に遷移させる。状態管理部２０５は、ＯＬＴ１からＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）を受信すると、上りデータフレームの導通を監視し、省電力モードへの遷移が可能であると判断するものである。また、状態管理部２０５は、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の送信タイミングで、通常モードのＡｃｔｉｖｅ状態からＡｗａｋｅ状態に遷移させる。また、状態管理部２０５は、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ｗａｋｅｕｐ）の送信タイミングで、省電力モードから通常モードに状態遷移させる。

電力制御部２０１は、状態管理部２０５を参照して、通常モードと省電力モードの状態に応じて、各構成要素に対する電力制御を行なうものである。電力制御部２０１は、Ｓｌｅｅｐ状態において、Ｅ／Ｏ変換部２１、ＰＯＮ制御フレーム識別部２２、ＰＯＮ上り送信制御部２４、ＰＯＮ制御フレーム多重部２３、下りフレーム送信部２６への供給電力をパワーダウンさせる。これにより、省電力モード状態のとき、ＯＮＵ２は送信機能及び受信機能をパワーダウンさせる。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態の省電力制御方法の処理の動作について図面を参照しながら説明する。

図４は、この実施形態の省電力制御処理の動作を説明する説明図である。図４は、ＯＮＵ２を通常モードから省電力モードに状態遷移させるときの制御手順を示している。

図４において、ＯＮＵ２が通常モードで動作しているとする。この場合、ＯＮＵ２において管理されるＯＮＵ状態遷移はＡｃｔｉｖｅ状態であり、ＯＬＴ１において管理されるＯＬＴ状態遷移もＡｃｔｉｖｅ状態である。

ＯＬＴ１において、省電力制御部１７は、上りデータフレーム及び下りデータフレームの導通を監視し、所定時間継続して導通がないことを検出すると、ＯＮＵ２を省電力モードに遷移させるものと判断する。

このとき、ＯＬＴ１の省電力制御部１７は、ＰＯＮ制御部１４に対して、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）の送信指示を行なう。また同時に、省電力制御部１７は、当該ＯＮＵ２に対するＯＬＴ状態遷移を、Ａｃｔｉｖｅ状態からＡｗａｋｅ状態に状態遷移させる。さらに、Ａｗａｋｅ状態継続時間を計測するために、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）の送信時に、時間Ｔ１でスリープタイマを始動させる。スリープタイマ部２０２は、ＯＬＴ１のＰＯＮ制御部１４とＯＮＵ２のＰＯＮ制御部２５との間で、数十ナノ秒オーダーの精度で時刻同期されているローカルタイムをもとに計測する。

ＯＮＵ２は、ＯＬＴ１から送信されたＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）を受信する。省電力制御部２８は、ＰＯＮ制御部２５からＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ＴＲｘ）の受信通知を受ける。

省電力制御部２８は、上りデータフレームの導通監視状態により省電力モードに遷移可能と判断した場合、省電力制御部２８はＰＯＮ制御部に対してＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の送信指示を行なう。また同時に、省電力制御部２８は、ＯＮＵ遷移状態をＡｃｔｉｖｅ状態からＡｗａｋｅ状態へ状態遷移させ、Ａｗａｋｅ状態継続時間を計測するためにＴ１でスリープタイマを始動させる。

スリープタイマの始動は、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の送信時点で開始させる。スリープタイマ部２０２は、ＯＬＴ１とＯＮＵ２のＰＯＮ制御部間で数十ナノ秒オーダーの精度で時刻同期されているローカルタイムをもとに計測する。

その後、ＯＮＵ２では、Ｔ１時間が満了したら、ＯＮＵ状態遷移をＳｌｅｅｐ状態に遷移させ、Ｓｌｅｅｐ状態継続時間を計測するためにＴ２でスリープタイマを始動させる。以降、これの繰り返しで状態遷移させる。

一方、ＯＬＴ１において、省電力制御部１７がＰＯＮ制御部１４からＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ（ＴＲｘ）の受信通知を受けると、省電力制御部１７は、タイマ満了値を「Ｔ１−ＲＴＴ値」として、ＳＬＥＥＰ＿ＡＣＫ受信時からタイマ開始を再開させる。

その後、「Ｔ１−ＲＴＴ値」時間が満了すると、ＯＬＴ状態遷移をＳｌｅｅｐ状態に遷移させ、Ｓｌｅｅｐ状態継続時間を計測するためにＴ２でスリープタイマを始動させる。以降、これの繰り返しで状態遷移させる。

上記のように、ＯＬＴ１におけるスリープタイマの補正を行なうことにより、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間のＳｌｅｅｐ状態、Ａｗａｋｅ状態の位相を「ＲＴＴ値／２」の時間差にあわせることが可能となる。

また、スリープタイマ部１０２が数十ナノ秒オーダーの精度で時刻同期されているローカルタイムをもとに計測するため、省電力モードが継続しても、ＯＬＴ１とＯＮＵ２との間の状態にずれが発生することはない。

従って、ＯＬＴ１からＯＮＵ２を起動したい場合、ＯＬＴ１は、ＯＬＴ状態遷移を参照して、ＯＮＵ２がＡｗａｋｅ状態のときに、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）を送信すれば、確実にＯＮＵ２は、ＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）を受信できる。

つまり、図８に例示したように、複数回のＳＬＥＥＰ＿ＡＬＬＯＷ（ｗａｋｅｕｐ）の送信を繰り返すことという事態を回避でき、不要な下り伝送遅延時間増加や、不要な省電力制御用メッセージ送信による下り利用可能帯域の減少をなくすことが可能となる。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、ＲＴＴを用いてスリープタイマを補正することで、ＯＬＴとＯＮＵの省電力モードへの状態遷移時刻を合わせることができ、かつ、スリープタイマを数十ナノ秒オーダーの精度で時刻同期されているローカルタイムをもとに計測させるため、ＯＬＴとＯＮＵのＳｌｅｅｐ状態、Ａｗａｋｅ状態の位相を高精度で一致させることができる。その結果、ＯＬＴとＯＮＵ間の状態ずれによる不要な下り伝送遅延時間増加や、不要な省電力制御用メッセージ送信による下り利用可能帯域の減少をなくすことが可能となる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態では、ＯＬＴでの省電力モードヘの遷移判定条件を、上りデータフレーム及び下りデータフレームの導通監視状態としたが、それ以外の条件で判定してもよい。またＯＮＵでの省電力モードへの遷移判定条件を、上りデータ導通監視状態としたが、それ以外の条件で判定してもよい。

また、上述した実施形態では、ＰＯＮシステムのプロトコルに１０ギガビットイーサネットを用いた１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムについて実施例を示しているが、特に１０Ｇ−ＥＰＯＮシステムに限らず、その他のＰＯＮシステムで使用される局側および加入者宅側伝送装置に本発明を適用しても同様の効果が得られる。

１…ＯＬＴ（局側光回線終端装置）、１１…Ｅ／Ｏ変換部、１２…ＰＯＮ制御フレーム識別部、１３…ＰＯＮ制御フレーム多重部、１４…ＰＯＮ制御部、１７…省電力制御部、
２…ＯＮＵ（加入者側光回線終端装置）２１…Ｅ／Ｏ変換部、２２…ＰＯＮ制御フレーム識別部、２３…ＰＯＮ制御フレーム多重部、２４…ＰＯＮ上り送信制御部、２５…ＰＯＮ制御部、２８…省電力制御部、
５…光アクセスシステム。

Claims (3)

1. 対向する子局装置との間で時刻同期を行なう時刻同期手段と、
   上記子局装置との間の往復遅延時間を求める往復遅延時間測定手段と、
   上記時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、上記子局装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時するタイマ手段と、
   上記子局装置との間で省電力制御情報を授受する省電力制御情報授受手段と、
   上記子局装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、上記タイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する状態管理手段と、
   上記タイマ手段のタイマ動作を補正するタイマ補正手段と
   を対向する上記子局装置毎に備え、
   上記状態管理手段は、上記省電力制御情報授受手段が上記子局装置に対して省電力モードへの遷移を許可する省電力モード遷移許容情報を送信する送信タイミングで、上記子局装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させるものであり、
   上記タイマ手段は、上記省電力制御情報授受手段による上記省電力モード遷移許容情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始するものであり、
   上記タイマ補正手段は、上記省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を上記子局装置から受信する受信タイミングで、上記タイマ手段に対して、上記往復遅延時間を用いて起動状態の継続時間を補正した補正時間の計時を再開させるものである
   ことを特徴とする伝送装置。
2. 対向する親局装置との間で時刻同期を行なう時刻同期手段と、
   上記時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、自装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時するタイマ手段と、
   上記親局装置との間で省電力制御情報を授受する省電力制御情報授受手段と、
   自装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、上記タイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する状態管理手段と、
   上記状態管理手段による状態に応じて、送信機能及び又は受信機能の電力制御を行なう電力制御手段と
   を備え、
   上記状態管理手段は、上記親局装置から受信した省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を送信するタイミングで、自装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させるものであり、
   上記タイマ手段は、上記省電力制御情報授受手段による上記省電力モード遷移許容情報に対する応答情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始するものである
   ことを特徴とする伝送装置。
3. 親局装置と１又は複数の子局装置との間で省電力制御情報を授受して、上記子局装置を通常モード又は省電力モードで動作させる電力制御システムにおいて、
   上記親局装置は、
   時刻同期を行なう第１の時刻同期手段と、
   上記第１の時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、上記子局装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時する第１のタイマ手段と、
   上記子局装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、上記第１のタイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する第１の状態管理手段と、
   省電力制御情報を授受する第１の省電力制御情報授受手段と
   を対向する上記子局装置毎に備え、
   上記各子局装置は、
   時刻同期を行なう第２の時刻同期手段と、
   上記第２の時刻同期手段により時刻同期された時刻を用いて、上記子局装置の省電力モードでの起動状態及びスリープ状態の継続時間を計時する第２のタイマ手段と、
   上記子局装置の通常モード又は省電力モードの状態を管理するものであって、省電力モードについては、上記第２のタイマ手段によるタイマ時間に基づいて、起動状態とスリープ状態とを交互に遷移させて管理する第２の状態管理手段と、
   上記第１の省電力制御情報授受手段との間で上記省電力制御情報を授受する第２の省電力制御情報授受手段と
   を備え、
   上記親局装置は、
   上記第１の状態管理手段が、上記第１の省電力制御情報授受手段が上記子局装置に対して省電力モードへの遷移を許可する省電力モード遷移許容情報を送信する送信タイミングで、上記子局装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させ、
   上記第１のタイマ手段が、上記第１の省電力制御情報授受手段による上記省電力モード遷移許容情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始し、
   上記各子局装置は、
   上記第２の状態管理手段が、上記親局装置から受信した省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を送信するタイミングで、自装置の状態を通常モードから起動状態に遷移させ、
   上記第２のタイマ手段が、上記第２の省電力制御情報授受手段による上記省電力モード遷移許容情報に対する応答情報の送信タイミングで、起動状態の継続時間を計時開始し、
   上記親局装置は、
   上記省電力モード遷移許容情報に対する応答情報を上記子局装置から受信する受信タイミングで、上記第１のタイマ手段に対して、往復遅延時間を用いて起動状態の継続時間を補正した補正時間の計時を再開させるタイマ補正手段を有する
   ことを特徴とする電力制御システム。

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