JP5882886B2 - ユーザ側光回線終端装置およびユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザ側光回線終端装置およびユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法に関し、特に、受動光網（ＰＯＮ）の局側光回線終端装置（ＯＬＴ）と接続されるＰＯＮインタフェースのスリープ機能を有するユーザ側光回線終端装置およびユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法に関する。

光ファイバーを伝送路として一般ユーザ宅へ直接引き込むＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）サービスを提供する光アクセスシステムとして、受動光網（ＰＯＮ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ。以下、単に「ＰＯＮ」という。）システムがある。ＰＯＮシステムは、局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ。以下、単に「ＯＬＴ」という。）と複数のユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ。以下、単に「ＯＮＵ」という。）が、光ファイバおよび光分岐結合器を介してポイント・ツー・マルチポイントの接続形態によって接続された光アクセス網である。

ＰＯＮシステムでは、局側からユーザ側に送られる下り信号としてＯＬＴが送信した光信号は、光分岐結合器によって分岐され、全ＯＮＵに同一の下り信号がブロードキャスト方式で送信される。各ＯＮＵは、受信した光信号を光電変換するとともに、受信したフレームに含まれたロジカルリンク識別子（ＬＬＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）に基づいて、その受信フレームが自分宛（配下のユーザ機器を含む。）であるかどうかを判断し、受信フレームの取捨選択を行っている。

一方、ユーザ側から局側に送られる上り信号として各ＯＮＵが送信した各光信号は、光分岐結合器によって結合され、ＯＬＴで受信される。このとき、異なるＯＮＵが送出した各光信号が衝突すること（あるＯＮＵからの光信号と別のＯＮＵの光信号が共通の光ファイバ中を重なって伝送されることによってＯＬＴが各ＯＮＵからの信号を分離して受信できない状態となること）を避けるため、ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴは、各ＯＮＵが送信可能な時刻と期間を通知するＧＡＴＥ信号を各ＯＮＵに送信し、各ＯＮＵは、受信したＧＡＴＥ信号によって指定された時刻と期間に光信号をＯＬＴに向けて送信する、いわゆる時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）制御が行われる。

下り信号（ＯＬＴからＯＮＵ）と上り信号（ＯＮＵからＯＬＴ）とは、波長多重により、すなわちそれぞれ異なる波長の光信号を用いて、双方向に通信される。

従来より、ＰＯＮシステムにおける高速・低消費電力化にむけた様々な取り組みがなされている。その中でもＯＮＵの消費電力を削減する方法として、イーサネット（登録商標）等のＬＡＮを介して接続されるユーザ側通信装置との通信を一時停止する等して、その通信機能を制限する「ＬＡＮ低電力制御」と、ＯＮＵとＯＬＴの間の通信を一時停止させる等して、その通信機能を制限する「ＰＯＮスリープ制御」がある。

このうち、ＬＡＮ低電力制御は、ＯＮＵがユーザ側通信装置とＬＡＮ等のユーザネットワークを介して接続するためのＯＮＵのインタフェースであるＬＡＮインタフェースの機能の一部を一時停止することによって、ＬＡＮインタフェースの消費電力を低減するものである。ユーザ側通信装置とＯＮＵとの接続に用いられるＬＡＮには、ＩＥＥＥ ８０２．３で標準化されたプロトコルが採用されている。また、ＬＡＮに接続するためのインタフェース回路を省電力化するために、ＩＥＥＥ ８０２．３ａｚとして標準化されたＬＡＮ低電力制御がある。

一方、ＰＯＮスリープ制御は、ＯＬＴとＯＮＵとの間で通信が行われていないときには、ＯＬＴとの通信の少なくとも一部を一時停止させる「スリープモード」に移行するものである。スリープモードには、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の通信を一時停止させるがＯＬＴからＯＮＵへの下り方向の通信を停止させない「上り方向スリープモード」と、両方向の通信を一時停止させる「双方向スリープモード」とがある。いずれのモードにおいても、ＯＮＵとＯＬＴとの間の通信の発生を間欠的なものにしたり、通信速度を低下させたりすることによって、ＯＮＵがＯＬＴに接続するＯＮＵのインタフェースであるＰＯＮインタフェースに関わる消費電力を低減することができる（例えば、非特許文献１、および非特許文献２）。

このように、ＯＮＵの消費電力削減には、ＬＡＮインタフェースに対するＬＡＮ低電力制御とＰＯＮインタフェースに対するＰＯＮスリープ制御という、２種類の制御方法を採用することが可能である。

ＯＫＩテクニカルレビュー ２０１２年４月／第２１９号Ｖｏｌ．７９ Ｎｏ．１ 信学技報 ＣＳ２００９−２（２００９−０４）

ところで、上述したＰＯＮスリープ制御においては、通信の一時停止による通信アプリケーションへの悪影響を避けるため、ＯＬＴとのすべての通信機能が稼働する通常モードからスリープモードへ移行は、ＯＮＵやＯＬＴが通信量監視を行い、通信が一定期間（時間Ｔｉ）行われていないことを契機として行い、スリープモードから通常モードへの復帰は、ＯＮＵがＯＬＴへ送信すべきフレームをユーザ側通信装置から受信すること、または、ＯＬＴがＯＮＵを介してユーザ側通信装置へ送信すべきフレームをＯＬＴの上流側装置から受信したことを契機として行っている。

このようにＰＯＮスリープ制御においては、一定の時間Ｔｉ中に通信が行われなかったときにスリープモードに移行するので、ユーザ側通信装置が通信を停止してからスリープモードに移行するまでに時間Ｔｉ以上の遅れが生じ、スリープモードの期間が短縮されることで、消費電力低減の効果が下がるという問題があった。

そこで、本発明は、ユーザ側通信装置が通信を停止してからスリープモードに移行するまでの時間を短縮し、ＰＯＮインタフェースのスリープ制御によるＯＮＵの消費電力削減効果を向上させることを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）は、例えば、ユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続される第１のインタフェースと、受動光網（ＰＯＮ）を介して局側光回線終端装置（ＯＬＴ）と接続される第２のインタフェースとを備え、前記第１のインタフェースは、前記ユーザ側通信装置からフレームを受信するとともに、前記第２のインタフェースが前記局側光終端装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記ユーザ側通信装置に送信する第１の送受信部と、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を前記第１のインタフェースが受信すると、前記第１の送受信部のフレームを送信または受信する機能を制限して、前記第１のインタフェースを、前記第１のインタフェースの消費電力を低減可能な低電力送受信状態とする第１の状態制御部とを備え、前記第２のインタフェースは、光信号と電気信号とを相互に変換して、前記局側光終端装置からフレームを受信するとともに、前記第１のインタフェースが前記ユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記局側光回線終端装置に送信する第２の送受信部と、前記第１のインタフェースが前記スリープ信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態となったことを契機として、前記第２の送受信部のフレームを送信または送受信する機能を制限して、前記第２のインタフェースを、前記第２のインタフェースの消費電力を低減可能なスリープ状態とする第２の状態制御部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）の消費電力制御方法は、ユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続される第１のインタフェースと、受動光網（ＰＯＮ）を介して局側光回線終端装置（ＯＬＴ）と接続される第２のインタフェースと、前記局側光終端装置（ＯＬＴ）に送信するフレームを保留するバッファとを備え、前記第１のインタフェースが前記ユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記第２のインタフェースから前記局側光回線終端装置に送信し、前記第２のインタフェースが前記局側光終端装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記第１のインタフェースから前記ユーザ側通信装置に送信するユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）の消費電力制御方法において、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送信または受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を前記第１のインタフェースが受信するステップと、前記スリープ信号を受信した前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態から、フレームを送信または受信する機能を制限して、前記第１のインタフェースの消費電力を低減可能な低電力送受信状態とするステップと、前記第１のインタフェースが前記スリープ信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態となったことを契機として、前記第２の送受信部のフレームを送信または送受信する機能を制限して、前記第２のインタフェースを、前記第２のインタフェースの消費電力を低減可能なスリープ状態とするステップとを有し、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態とするステップは、前記第１のインタフェースが前記低電力送受信状態となり、かつ、前記バッファに保留されたフレームの量が所定の値以下となった後に、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態とすることを特徴とする。

ここで、本発明においては、前記ユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）は、さらに前記局側光終端装置（ＯＬＴ）に送信するフレームを保留するバッファを備え、前記第２の状態制御部は、前記第１のインタフェースが前記低電力送受信状態となり、かつ、前記バッファに保留されたフレームの量が所定の値以下となった後に、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態とするように構成してもよい。

また、本発明において、前記第１の状態制御部は、さらに、前記低電力送受信状態にある前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置が前記低電力送受信状態からフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態となることを示すアイドル信号を受信すると、前記第１のインタフェースを、前記低電力送受信状態から前記第１の送受信部が前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態とし、前記第２の状態制御部は、前記第１のインタフェースが前記アイドル信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態から前記通常送受信状態となったことを契機として、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態から前記第２の送受信部がフレームを送信または送受信する機能を制限しない通常送受信状態とするように構成してもよい。

また、本発明に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）は、ユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続されて、前記ユーザ側通信装置とフレームを送受信するとともに、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を受信すると、フレームを送信または受信する機能を制限して消費電力を低減可能な低電力送受信状態となる第１のインタフェースと、受動光網を介して局側光回線終端装置と接続されて、光信号と電気信号とを相互に変換して前記局側光終端装置とフレームを送受信するとともに、フレームを送信または送受信する機能を制限して消費電力を低減可能なスリープ状態となることができる第２のインタフェースとを備え、前記第１のインタフェースは、前記ユーザ側通信装置からフレームを受信するとともに、前記第２のインタフェースが前記局側光終端装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記ユーザ側通信装置に送信する第１の送受信部と、フレームを送信または受信する機能を制限して消費電力を低減可能な低電力送受信状態にある前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態からフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態となることを示すアイドル信号を受信すると、前記第１のインタフェースを、前記低電力送受信状態から前記第１の送受信部が前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態とする第１の状態制御部とを備え、前記第２のインタフェースは、光信号と電気信号とを相互に変換して、前記局側光終端装置からフレームを受信するとともに、前記第１のインタフェースが前記ユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記局側光回線終端装置に送信する第２の送受信部と、前記第１のインタフェースが前記アイドル信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態から前記通常送受信状態となったことを契機として、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態から前記第２の送受信部がフレームを送信または送受信する機能を制限しない通常送受信状態とする第２の状態制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることがスリープ信号により第１のインタフェースに通知されると、第１のインタフェースを低電力送受信状態とするとともに、これを契機として、受動光網（ＰＯＮ）に接続された第２のインタフェースをスリープ状態とする。したがって、第１のインタフェースが低電力送受信状態となった後は、第２のインタフェースをスリープ状態にするために、時間Ｔｉの間、通信を監視する必要がないので、第２のインタフェースがスリープ状態となるまでの時間を短縮することができ、ひいては、第２のインタフェースのスリープ制御によるＯＮＵの消費電力の削減効果を向上させることができる。

図１は、受動光網システム（ＰＯＮシステム）の概要を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）の構成を概念的に示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）の一構成例を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施の形態に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）のＰＯＮインタフェースが通常状態からスリープ状態に移行する過程を説明するシーケンス図である。 図５は、本発明の実施の形態に係るユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）のＰＯＮインタフェースがスリープ状態から通常状態に復帰する過程を説明するシーケンス図である。 図６は、従来のユーザ側光回線終端装置（ＯＮＵ）のＰＯＮインタフェースが通常状態からスリープ状態に移行する過程を説明するシーケンス図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［ＰＯＮシステム］
図１は、受動光網システム（以下、「ＰＯＮシステム」という。）１に含まれる複数のユーザ側光回線終端装置（以下、「ＯＮＵ」という。）１３−１〜１３−ｎ（ただし、ｎは整数。）に、それぞれユーザネットワーク１７−１〜１７−ｎを介してユーザ通信装置（ＵＴ：Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１４−１〜１４−ｎが接続されている構成を示している。

ここでＰＯＮシステム１は、図１に示すように、サービス網を構成する上位装置（図示せず）と接続された局側光回線終端装置（以下、「ＯＬＴ」という。）１１と、複数のＯＮＵ１３−１〜３１−ｎとが、光ファイバ１５，１６および光分岐結合器１２を介してポイント・ツー・マルチポイントの接続形態によって接続されている。

このようなＰＯＮシステム１において、ＯＬＴ１１が送信した光信号は、光分岐結合器１２によって分岐され、各ＯＮＵ１３−１〜１３−ｎで受信される。また、各ＯＮＵ１３−１〜１３−ｎが送信した各光信号は、光分岐結合器１２によって結合され、ＯＬＴ１１で受信される。
ＰＯＮシステム１では、複数の異なるＯＮＵ１３−１〜１３−ｎが送出した各光信号が衝突する（あるＯＮＵからの光信号と別のＯＮＵの光信号が共通の光ファイバ中を重なって伝送されることによってＯＬＴが各ＯＮＵからの信号を分離して受信できない状態となる）ことを避けるため、ＯＬＴ１１は、各ＯＮＵ１３−１〜１３−ｎにＧＡＴＥ信号を送信して、各ＯＮＵ１３−１〜１３−ｎが光信号を送信可能な時刻と期間を通知する。各ＯＮＵ１３−１〜１３−ｎが、受信したＧＡＴＥ信号に基づいて光信号をＯＬＴ１１に向けて送信することによって、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）制御が行われる。

一方、各ＯＮＵ１３−１〜１３−ｎとユーザ側通信装置機器１４−１〜１４−ｎとを接続するユーザネットワーク１７−１〜１７−ｎは、例えば、イーサネット（登録商標）等の信号で接続されたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ。以下、「ＬＡＮ」という。）である。また、ユーザ通信機器１７−１〜１７−ｎは、例えば、ユーザのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やＩＰ電話端末などの他、１個以上の宅内通信端末が接続されたホームゲートウェイが考えられる。

［ＯＮＵの構成］
次に、本実施の形態に係るＯＮＵについて、上述したＰＯＮシステム１を構成する複数のＯＮＵ１３−１〜１３−ｎのうちのＯＮＵ１３−ｎを例に説明する。以下、ＯＮＵ１３−ｎを「ＯＮＵ ＃ｎ」ということがある。

ＯＮＵ ＃ｎは、図２に示すように、ＯＮＵ ＃ｎを光ファイバ１６−ｎを介してＯＬＴ１１に接続するためのインタフェースであるＰＯＮインタフェース部１３１と、ＯＮＵ ＃ｎをユーザ通信装置１４−ｎにＬＡＮ１７−ｎを介して接続するためのインタフェースであるＬＡＮインタフェース部１３２を備えている。

ＰＯＮインタフェース部１３１は、ＯＬＴ１１が送信した下りフレームのうちＯＮＵ ＃ｎ宛てのフレームを受信して、ＰＯＮインタフェースに従ったＭＡＣ処理を行った後、ＬＡＮインタフェース部１３２に出力する。また、ＬＡＮインタフェース部１３２から出力された上りフレームをＰＯＮインタフェースに沿った処理を行って送信する。

一方、ＬＡＮインタフェース部１３２は、ユーザ側通信装置１４−ｎが送信した上りフレームを受信してＬＡＮインタフェースに従ったＭＡＣ処理やブリッジ処理を行ったのち、ＰＯＮインタフェース部１３１に出力する。また、ＬＡＮインタフェース部１３２は、ＰＯＮインタフェース部１３１から出力された下りフレームにブリッジ処理やＬＡＮインタフェースに従ったＭＡＣ処理を行った後、ユーザ側通信装置１４−ｎに送信する。

ユーザ側通信装置１４−ｎは、ＬＡＮインタフェースを備え、ＯＮＵ ＃ｎとＬＡＮを介して接続される。ユーザ側通信装置１４−ｎがＬＡＮインタフェースから送信したフレームはＬＡＮ１７−ｎを介してＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２へと転送される。さらに、このフレームは、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース１３１から送出され、ＰＯＮを介して、ＯＬＴ１１のＰＯＮインタフェースへと転送され、さらには、ＯＬＴ１１の上流側装置へと転送される。

また、ＯＬＴの上流側装置からＯＬＴに転送されたフレームは、ＯＬＴのＰＯＮインタフェースから送出され、ＰＯＮを介して、ＯＮＵのＰＯＮインタフェースへと転送される。さらに、前記フレームは、ＯＮＵのＬＡＮインタフェースから送出され、ＬＡＮを介して、ユーザ側通信装置のＬＡＮインタフェースへと転送され、前記ユーザ側通信装置において受信される。

上述したＰＯＮシステム１において、ＯＮＵ ＃ｎの消費電力を削減するために、ＯＮＵ ＃ｎとＯＬＴ１１との間の通信を制限する「ＰＯＮスリープ制御」を採用する。このＰＯＮスリープ制御では、通信を一時停止させる「スリープモード」に移行することによって、ＯＮＵ ＃ｎがＯＬＴ１１に接続するＯＮＵのインタフェースであるＰＯＮインタフェースに関わる、消費電力を低減することができる。前記スリープモードには、ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の通信を一時停止させるがＯＬＴからＯＮＵへの下り方向の通信を停止させない「上り方向スリープモード」と、両方向の通信を一時停止させる「双方向スリープモード」がある。

また、ＰＯＮインタフェース部１３１は、ＰＯＮスリープ制御を行うための信号をＯＬＴ１１との間で送受信するとともに、ＰＯＮスリープ制御に関わる状態遷移を管理し、その状態に基づいてＰＯＮインタフェース部１３１内の回路での消費電力を低減する。

一方、ＬＡＮインタフェース部１３２は、ＬＡＮ低電力制御を行うための信号をユーザ側通信装置１４−ｎとの間で送受信するとともに、ＬＡＮ低電力制御に関わる状態遷移を管理し、その状態に基づいてＬＡＮインタフェース部１３２内の回路での消費電力を低減する。より具体的には、ＯＮＵ ＃ｎとユーザ側通信装置１４−ｎの各ＬＡＮインタフェースに関わる回路を省電力化するために、ＩＥＥＥ ８０２．３ａｚとして標準化されたＬＡＮ低電力制御を採用する。低電力モードへの移行によって、ＬＡＮインタフェースに関わる、消費電力を低減することができる。

本実施の形態に係るＯＮＵ ＃ｎでは、さらに、ＬＡＮインタフェース部１３２は、ＬＡＮ低電力制御によってＬＡＮインタフェースが、フレームを受信する機能を停止しない通常受信状態から低電力受信状態に移行したこと、または、ＬＡＮインタフェースが通常受信状態においてユーザ側通信装置１４−ｎからのスリープ信号を受信したことを、ＬＡＮスリープ通知信号ａによってＰＯＮインタフェース部１３１に通知する。

本実施の形態に係るＯＮＵ ＃ｎにおいて、ＰＯＮインタフェース部１３１は、ＬＡＮインタフェース部１３２が出力したＬＡＮスリープ通知信号ａが入力されると、この信号に基づいて、通常状態からスリープ要求信号送信待ち状態に移行し、さらに、上り方向スリープ要求信号の送信によって上り方向スリープ状態へと移行するか、双方向スリープ要求信号の送信によって双方向スリープ状態へと移行する。

また、ＬＡＮインタフェース部１３２は、ＬＡＮ低電力制御によってＬＡＮインタフェースが低電力受信状態から通常受信状態に移行したこと、または、ＬＡＮインタフェースが低電力受信状態においてユーザ側通信装置からのアイドル信号を受信したことを、ＬＡＮウェイクアップ通知信号ｂによってＰＯＮインタフェース部１３１に通知する。

ＰＯＮインタフェース部１３１は、ＬＡＮインタフェース部１３２が出力するＬＡＮウェイクアップ通知信号ｂが入力されると、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェースは、上り方向スリープ状態あるいは双方向スリープ状態から、ウェイクアップ要求信号送信待ち状態に移行し、さらに、ウェイクアップ要求信号の送信によって通常状態へと移行する。

図３は、上述したＯＮＵの一構成例を示す機能ブロック図である。
ＯＮＵがフレームを受け取り転送する機能に関わるものとしては、上位装置に近い方から、ＰＯＮ区間の光信号とＯＮＵ内の電気信号を変換する光送受信部（ＴＲｘ送受信部）１２１２、ＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）制御フレームの送受信処理や同期処理を行うＰＯＮ信号処理部１３１３、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理やブリッジ処理を行うＢＲＧ部１３３、下り方向フレームおよび上り方向フレームをそれぞれ一時蓄積したり、フレーム蓄積量を算出するバッファ１３４、１３５、ユーザネットワーク（ＬＡＮ）とのインタフェースとなるＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１３２２等を備えている。

また、上述したＰＯＮインタフェース部１３１のＰＯＮスリープ制御に関わる状態遷移を管理し制御する状態制御部１３１１、およびＬＡＮインタフェース部１３２のＬＡＮ低電力制御に関わる状態遷移を管理し制御する状態制御部１３２１を備えている。

この実施の形態においては、ＬＡＮインタフェース部１３２は、本発明におけるユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続される「第１のインタフェース」に相当し、ＰＯＮインタフェース部１３１は、ＰＯＮを介してＯＬＴと接続される「第２のインタフェース」に相当する。
また、ＬＡＮインタフェース部１３２を構成するＵＮＩ部１３２２は、本発明におけるユーザ側通信装置からフレームを受信するとともに、第２のインタフェース（ＰＯＮインタフェース部１３１）がＯＬＴから受信したフレームの少なくとも一部を前記ユーザ側通信装置に送信する「第１の送受信部」に相当する。

また、ユーザ側通信装置がフレームを送信する機能を制限してフレームの送信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を第１のインタフェース（ＬＡＮインタフェース部１３２）が受信すると、第１の送受信部（ＵＮＩ部１３２２）のフレームを受信する機能を一時停止して、第１のインタフェース（ＬＡＮインタフェース部１３２）を、第１のインタフェースの消費電力を低減可能な低電力受信状態（ＬＡＮ低電力受信状態）とする「第１の状態制御部」に相当する。

また、ＰＯＮインタフェース部１３１を構成する光送受信部１３１２は、光信号と電気信号とを相互に変換して、ＯＴＬからフレームを受信するとともに、第１のインタフェース（ＬＡＮインタフェース部１３２）がユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部をＯＬＴに送信する「第２の送受信部」に相当し、状態制御部１３１１は、第１のインタフェース（ＬＡＮインタフェース部１３２）がスリープ信号を受信したことまたは低電力受信状態となったことを契機として、第２の送受信部（光送受信部１３１２）のフレームを送信する機能を停止して、第２のインタフェース（ＰＯＮインタフェース部１３１）を、第２のインタフェースの消費電力を低減可能なスリープ状態とする「第２の状態制御部」に相当する。

なお、本実施の形態に係るＯＮＵは、後述するように、第１のインタフェース（ＬＡＮインタフェース部１３２）がスリープ信号を受信したことまたは低電力受信状態となったことを契機として、第２のインタフェース（ＰＯＮインタフェース部１３１）を、第２のインタフェースの消費電力を低減可能なスリープ状態とする他、従来のＯＮＵと同様に、ＯＬＴからの指示に基づいて、または、ＯＮＵ自身が上り若しくは下りの少なくとも一方のトラフィックを監視することによって、ＰＯＮインタフェース部１３１およびＬＡＮインタフェース部１３２をそれぞれスリープ状態および低電力送受信状態に移行させることもできる。

上述した各種機能部による処理は、記憶装置を備えた演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｕｎｉｔ）とコンピュータプログラムとが協働することによって実現される。

なお、ＬＡＮスリープ通知信号とＬＡＮウェイクアップ通知信号とを１本のＬＡＮウェイクアップ・スリープ通知信号として実装することも可能であり、この場合は、前記ＬＡＮウェイクアップ・スリープ通知信号の値が０から１に変化する時点をＬＡＮウェイクアップ通知信号として使用し、前記ＬＡＮウェイクアップ・スリープ通知信号の値が１から０に変化する時点をＬＡＮスリープ通知信号として使用することができる。
また、ＰＯＮインタフェース部１３１がＰＯＮスリープ制御を内部のＣＰＵ上で動作するソフトウェアとして実装する場合には、ＬＡＮウェイクアップ通知信号とＬＡＮスリープ通知信号を前記ＣＰＵへの割り込み信号線として実装することも可能である。

［ＯＮＵの動作］
次に、本実施の形態に係るＯＮＵ ＃ｎの動作について、図４および図５を参照して説明する。

［通常モードからスリープモードへの移行シーケンス］
図４は、ユーザ側通信装置１４−ｎ（以下、「ＵＴ ＃ｎ」ということがある。）−ＯＮＵ ＃ｎ間が「通常モード」（Ｍ３）の状態から「低電力アイドルモード」（Ｍ４）の状態に移行することに伴って、ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間が「通常モード」（Ｍ１）の状態から「上りスリープモード（Ｍ２）」の状態に移行する様子を示すシーケンス図である。
なお、本実施の形態においては、上述したように「スリープモード」には、「上り方向スリープモード」と「双方向スリープモード」とがある。以下の説明においては、便宜上、「上りスリープモード」に移行する場合を例に説明するが、「双方向スリープモード」に移行する場合であっても、本質的には同様のシーケンスとなる。
ここで、「ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間が通常モード（Ｍ１）の状態」にあるとは、ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間においてフレームの送受信が可能な状態であることを意味し、「上りスリープモード（Ｍ２）の状態」にあるとは、ＯＮＵ ＃ｎの消費電力を減らすため、ＯＮＵ ＃ｎからＯＬＴ１１への上り方向フレームの送信機能が制限されていることを意味する。

同様に、「ＵＴ ＃ｎ−ＯＮＵ ＃ｎ間が通常モード（Ｍ３）の状態にある」とは、ＵＴ ＃ｎ−ＯＮＵ ＃ｎ間においてフレームの送受信（特に上り方向フレームの送信）が可能な状態にあることを意味する。また、「ＵＴ ＃ｎ−ＯＮＵ ＃ｎ間が低電力アイドルモード（Ｍ４）の状態にある」とは、ＵＴ ＃ｎ−ＯＮＵ ＃ｎ間においてフレームの送受信（特に上り方向フレームの送信）の機能が制限され、フレームの送信に関わる消費電力が低減可能な状態にあることを意味する。

図４に示すように、まず、ＬＡＮ低電力制御によってユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへの通信が「通常モード」（Ｍ３）の状態であるとき、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、フレームを送信する機能を制限しない「通常送信状態」（Ｓ３１）にあり、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２はフレームを受信する機能を制限しない「通常受信状態」（Ｓ２１）にある。
このとき、ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間がＰＯＮスリープ制御における「通常モード」（Ｍ１）の状態であるとき、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１は、フレームを送信する機能を制限しない「通常状態」（Ｓ１１）にある。

ここで、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースが、「通常送信状態」（Ｓ３１）から、スリープ信号をＯＮＵ ＃ｎに送信する時間Ｔｓの「スリープ信号送信状態」（Ｓ３２）を経て、フレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する「低電力送受信状態」（Ｓ３２）に移行したとする。例えば、ＩＥＥＥいわゆる「Ｄｅｅｐ Ｓｌｅｅｐ」はこの「低電力送受信状態」の一例である。この低電力送受信状態への移行プロセスは、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．３ａｚに規定されたプロトコルに従う。

このような事象は、たとえば、ＵＴ ＃ｎがＩＰ電話端末装置である場合には、ＵＴ ＃ｎのユーザが電話を切断するために行ったユーザ側通信装置＃ｎの操作を契機として発生する。この場合、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、セッションの終了を要求するＳＩＰ ＢＹＥに相当するフレームをＯＮＵ ＃ｎに送信し、前記フレームへの応答として外部（たとえばＳＩＰサーバ）からＯＮＵ ＃ｎを介してＳＩＰ ２００ ＯＫに相当するフレームを受信した時点で、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、通常送信状態（Ｓ３１）から、スリープ信号送信状態（Ｓ３２）に移行する。
これは、ＵＴ ＃ｎに外部（たとえばＳＩＰサーバ）から電話の切断を示すＳＩＰ ＢＹＥに相当するフレームを、ＯＮＵ ＃ｎを介してＵＴ ＃ｎが受信したことを契機に発生する。この場合、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、このフレームに対する応答としてＳＩＰ ２００ ＯＫに相当するフレームをＯＮＵ ＃ｎに送信する。

このように、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、通信を行わないと判断した時点で、ＬＡＮ低電力制御によってスリープ信号を送信する「スリープ信号送信状態」（Ｓ３２）に移行して、自己が低電力送受信状態に移行することを示す「スリープ信号」をＯＮＵ ＃ｎに対して送出した後、「低電力送受信状態」（Ｓ３３）に移行する。

一方、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２は、通常受信状態（Ｓ２１）においてＵＴ ＃ｎからスリープ信号を受信したことを契機として、ＵＴ ＃ｎから受信されたフレームを受信しない代わりに消費電力を低減する「低電力受信状態」（Ｓ２２）へと移行する。

このとき、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２は、通常受信状態においてＵＴ ＃ｎからスリープ信号を受信したこと、または、通常受信状態から低電力受信状態へと移行したことをＬＡＮスリープ通知信号ａによってＰＯＮインタフェース部１３１に通知する。

ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１は、ＬＡＮスリープ通知信号ａを受信することによって、ＬＡＮインタフェース部１３２が通常受信状態においてＵＴ ＃ｎからスリープ信号を受信したこと、または、通常受信状態から低電力受信状態へと移行したことを契機として、「通常状態」（Ｓ１１）からＯＬＴに上り方向スリープモードへの移行を要求するための信号（上り方向スリープ要求信号）を送信可能となるまで（ＯＬＴからのＧＡＴＥ信号を受信し前記ＧＡＴＥ信号が示す送信時刻となるまで）待つ「スリープ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１２）に移行し、さらに、上り方向スリープ要求信号の送信によって、「上り方向スリープ状態」（Ｓ１３）へと移行する。

本実施の形態に係るＯＮＵによれば、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースがフレームを送信する機能を制限してフレームの送信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることがスリープ信号によりＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２に通知されると、ＬＡＮインタフェース部１３２を低電力受信状態とするとともに、これを契機として、ＰＯＮに接続されたＰＯＮインタフェース部１３１をスリープ状態とする。

したがって、ＬＡＮインタフェース部１３２が「低電力受信状態」（Ｓ２２）となった後は、ＰＯＮインタフェース部１３１をスリープ状態にするにあたり、通信の一時停止による通信アプリケーションへの悪影響を避けるために、時間Ｔｉの間、通信を監視する必要がない。したがって、ＰＯＮインタフェース部１３１が「スリープ状態」（Ｓ１３）となるまでの時間を短縮することができ、ひいては、ＰＯＮインタフェースのスリープ制御によるＯＮＵの消費電力の削減効果を向上させることができる。

ここで、ＵＴ ＃ｎが通信を終了する最後のフレームをＯＮＵに向けて送信した時点で、ユーザ機器がＬＡＮ低電力制御メッセージをＯＮＵに通知し、通知に従ってＯＮＵがスリープモードに移行する、本実施の形態に係るＯＮＵの方式（図４参照。）と、ＯＮＵ ＃ｎがユーザ側通信装置（ＵＴ ＃ｎ）からＯＬＴへのフレーム転送の状態を監視し、フレーム転送が監視時間Ｔｉ以上なかったときにスリープモードに移行する、従来の方式（図５参照。）との比較を行なう。

監視時間Ｔｉを、ＴＣＰセッションのタイムアウトである３０秒とし、ＵＴがサーバに接続していることを定期的に通知するキープアライブフレームを１分間隔で送信すると仮定する。キープアライブフレームの送信によって、スリープモードは１分間に1回の割合で復帰されるが、従来の方式では、監視時間Ｔｉである３０秒間はスリープモードへの移行ができず、残り３０秒間のスリープとなる。
これに対し、本実施の形態に係るＯＮＵの方式では、ユーザ機器がキープアライブフレームであるか、通話を開始するフレームであるかを判断して、前者であれば、フレーム送信直後からＯＮＵがスリープモードに移行できるので、ほぼ１分間のスリープが可能となり、スリープ時間を倍増することが可能となる。

このように本実施の形態に係るＯＮＵは、ＯＮＵを中継とするＬＡＮとＰＯＮという２つのネットワークの低電力制御を連携させ、ユーザ側通信装置（ＵＴ）からの低電力化の開始を契機として、ＬＡＮインタフェースの低電力化のみならず、ＰＯＮインタフェースの低電力化をも行なう点に特徴がある。

これを換言するならば、本実施の形態に係るＯＮＵは、ＰＯＮとＬＡＮという２つのネットワークの独立した低電力制御、すなわち、ＰＯＮスリープ制御とＬＡＮ低電力制御を連携させた点で、ＰＯＮおよびＬＡＮのそれぞれの低電力制御が独立していた従来の技術と大きく異なっており、ユーザ側通信装置（ＵＴ）からのＬＡＮ低電力制御のシグナリングをＰＯＮ低電力制御に利用することによって、ＰＯＮインタフェース部の低電力化を図るものということができる。

本実施の形態に係るＯＮＵは、ＬＡＮインタフェース部１３２が「低電力受信状態」（Ｓ２２）となることと連動して、ＰＯＮインタフェース部１３１をスリープ状態にすることにより、時間Ｔｉの間、通信を監視することなく、ＰＯＮインタフェース部１３１をスリープ状態にして、省電力の効果を向上させるものである。
特に、ユーザ側通信装置（ＵＴ）で通信の有無を監視する必要がない場合に、より早いタイミングでＰＯＮインタフェース部１３１をスリープ状態にすることによって、高い省電力化の効果が得られる。

また、一般的に、ネットワーク階層の上位で監視するユーザ側通信装置（ＵＴ）と、レイヤ２の装置であるＯＮＵの監視のレベルの違いにより、フレームの中身まで読み取らない通常のＯＮＵの監視時間Ｔｉと比べると、フレームの中身まで読み取って監視するユーザ側通信装置（ＵＴ）の監視時間Ｔｉの方が長くなる。
しかしながら、ユーザ側通信装置（ＵＴ）とＯＮＵとの双方において通信の有無をそれぞれ監視する場合であって、低電力モードに入るまでの監視時間がユーザ機器（ＵＴ）に比べてＯＮＵの方が短い場合には、より早くＰＯＮインタフェース部１３１をスリープモードに移行させることができるので、ユーザ側通信装置（ＵＴ）とＯＮＵとの双方において通信の有無をそれぞれ監視する場合であっても、省電力化の効果が期待できる。

［通常モードからスリープモードへの他の移行シーケンス］
上述した本実施の形態の説明では、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が「通常受信状態」（Ｓ２１）から「低電力受信状態」（Ｓ２２）へと移行したことを契機としてＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「通常状態」（Ｓ１１）から「スリープ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１２）に移行するものとしたが、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「通常状態」（Ｓ１１）から「スリープ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１２）に移行するシーケンスについては、様々な変形が可能である。

一例として、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が「通常受信状態」（Ｓ２１）から「低電力受信状態」（Ｓ２２）へと移行し、かつ、ＯＮＵ ＃ｎ内（具体的には、上りバッファ１３５）に蓄積されていた上りフレームが全てＯＬＴ１１に送出された時点で、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「通常状態」（Ｓ１１）から「スリープ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１２）に移行するシーケンスが可能である。

これは、仮にＯＮＵ ＃ｎ内にフレームが蓄積された状態でＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態」（Ｓ１３）へと移行した場合は、上り方向スリープ状態が継続する時間分、ＯＮＵ ＃ｎ からＯＬＴ１１へのフレームの転送が遅れることになり、通信品質の劣化を招く恐れがあったのに対し、上記の他のシーケンスによれば、ＰＯＮスリープ制御に伴う上りフレームの転送遅延の増大を抑制することができるため、通信品質を保ちつつ消費電力を低減できるという効果がある。

［スリープモードから通常モードへの復帰シーケンス］
次に、スリープモードから通常モードへの復帰シーケンスについて説明する。

図５は、ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間がＰＯＮスリープ制御によって「上り方向スリープモード」（Ｍ２）の状態であり、かつ、ＬＡＮ低電力制御によってユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへの通信が「低電力アイドルモード」（Ｍ４）の状態である場合に、ユーザ側通信装置（ＵＴ）＃ｎが送信したフレームをＯＬＴ１１の上位側装置に転送を開始するときの、フレームの流れと、各装置の状態の変化を表すシーケンス図である。

ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間がＰＯＮスリープ制御によって「上り方向スリープモード」（Ｍ２）の状態であるとき、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１は、「送信スリープ状態」（Ｓ１３）にある。また、ＬＡＮ低電力制御によってユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへの通信が「低電力アイドルモード」（Ｍ４）の状態であるとき、ＵＴ ＃ｎの送信側ＬＡＮインタフェースは「低電力送受信状態」（Ｓ３３）であり、ＯＮＵ ＃ｎの受信側ＬＡＮインタフェース部１３２は「低電力受信状態」（Ｓ２２）にある。
なお、ＵＴ ＃ｎの送信側ＬＡＮインタフェースとＯＮＵ ＃ｎの受信側ＬＡＮインタフェース部１３２との間の信号は、送受信を停止する時間Ｔｑと、リフレッシュ信号を送受信する時間Ｔｒとが交互に繰り返され、低電力アイドルモードで間欠的に通信が行われる。

ここで、ＵＴ ＃ｎの送信側ＬＡＮインタフェースが、「低電力送受信状態」（Ｓ３３）から、アイドル信号をＯＮＵ ＃ｎに送信する時間Ｔｗの「アイドル信号送信状態」（Ｓ３４）を経て、フレームをＯＮＵ ＃ｎに送信可能な状態である「通常送信状態」（Ｓ３５）に移行し、フレームをＯＮＵ ＃ｎに送信する。

この「低電力送受信状態」から「アイドル信号送信状態」を経て「通常送信状態」に至る状態の遷移は、例えば、ＵＴ ＃ｎのユーザが電話をかけるために行ったＵＴ ＃ｎの操作を契機として、ＵＴ ＃ｎが行う。この場合、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、セッションの開始を要求するＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥに相当するフレームをＯＮＵ ＃ｎに送信する。

また、上述した状態の遷移は、ＵＴ ＃ｎに外部（たとえばＳＩＰサーバ）から電話がかかってきたことを示すＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥに相当するフレームを、ＯＮＵ ＃ｎを介してＵＴ ＃ｎが受信したことを契機として、ＵＴ ＃ｎが行う。
この場合、ＵＴ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、呼び出し中を表す応答信号であるＳＩＰ １８０ Ｒｉｎｇｉｎｇに相当するフレームをＯＮＵ ＃ｎに送信する。このように、ユーザ側通信装置＃ｎのＬＡＮインタフェースは、通信を行わない期間中は、ＬＡＮ低電力制御によって低電力送受信状態と送信リフレッシュ状態を繰り返し、フレーム送信が必要となった時点で、低電力送受信状態からアイドル信号をＯＮＵ ＃ｎに送信する一定時間のアイドル送信状態を経て、フレームをＯＮＵ ＃ｎに送信可能な状態である通常送信状態に移行し、前記フレームをＯＮＵ ＃ｎに送信する。

一方、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェースは、「低電力受信状態」（Ｓ２２）においてＵＴ ＃ｎからのアイドル信号の受信を契機として、ＵＴ ＃ｎから送信されたフレームを受信可能な「通常受信状態」（Ｓ２３）へと移行し、ＵＴ ＃ｎから送信されたフレームを受信する。

このとき、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２は、ＵＴ ＃ｎからのアイドル信号を受信したこと、または、低電力受信状態から通常受信状態に移行したことをＬＡＮウェイクアップ通知信号ｂによってＰＯＮインタフェース部１３１に通知する。

ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１は、ＬＡＮウェイクアップ通知信号ｂを受信することによって、「上り方向スリープ状態」（Ｓ１３）から、ＯＬＴに通常モードに戻ることを要求するための信号（ウェイクアップ要求信号）を送信可能となるまで（ＯＬＴからのＧＡＴＥ信号を受信し前記ＧＡＴＥ信号が示す送信時刻となるまで）待つ「ウェイクアップ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１４）に移行し、さらに、ウェイクアップ要求信号の送信によって、「通常状態」（Ｓ１５）へと移行する。さらに、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が受信したＵＴ ＃ｎから送信されたフレームを、通常状態へと移行したＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が、ＯＬＴ１１からのＧＡＴＥ信号を受信し前記ＧＡＴＥ信号に基づいて送信する。

［スリープモードから通常モードへの他の移行シーケンス］
上述した本実施の形態の説明では、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が「低電力受信状態」（Ｓ２２）から「通常受信状態」（Ｓ２３）に移行したことを契機として、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）から「ウェイクアップ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１４）に移行するものとしたが、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）から「ウェイクアップ要求信号送信待ち状態」（Ｓ１４）に移行するシーケンスについても、様々な変形が可能である。

一例として、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が「低電力受信状態」（Ｓ２２）から「通常受信状態」（Ｓ２３）に移行してから時間Ｔｗｆ以内に、ユーザ側通信装置＃ｎから送信されたフレームをＬｗｆバイト以上受信した場合に、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３２が送信スリープ状態からウェイクアップ要求信号送信待ち状態に移行するシーケンスが可能である。

これは、仮にＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）であっても、所定のＬｗｆバイト未満のフレームであれば、時間Ｔｗｆ以内にＯＮＵ ＃ｎからＯＬＴに前記フレームを送信することができるような場合に、Ｌｗｆバイト未満のフレーム（例えばユーザ側通信装置 ＃ｎがＳＩＰサーバに登録を維持するために送信するフレーム）をユーザ側通信装置＃ｎから送信したときにＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が送信スリープ状態を維持しつつ前記フレームをＯＬＴ１１に転送できるため、ＰＯＮインタフェース部１３１に関わる消費電力を低減することができるという効果がある。

また上記のシーケンスにおいて、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が「低電力受信状態」（Ｓ２２）から「通常受信状態」（Ｓ２３）に移行してから、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）から「通常状態」（Ｓ１５）へと移行するまでの遅延があるが、この遅延によって、ＯＮＵ ＃ｎの通常受信状態となったＬＡＮインタフェース部１３２で受信したＵＴ ＃ｎから受信したフレームを、通常状態に移行が完了していないＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１から送信することができない期間が発生する。この期間に受信したフレームはＯＮＵ ＃ｎ内に保留されるが、ＯＮＵ ＃ｎのバッファ容量に限りがあるため、受信した全てのフレームをＯＮＵ ＃ｎ内に保留することができず、廃棄されるフレームが発生する場合がある。

そこで、前記フレームの廃棄が生じないように、ユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへのフレーム送信を停止させるための、ＩＥＥＥ ８０２．３ｘとして標準化されたフロー制御を行う。具体的には、ＯＮＵ ＃ｎ内に保留されたフレームの数あるいはデータ量が所定量以上となったことを契機として、ＯＮＵ ＃ｎはポーズフレームをユーザ側通信装置＃ｎに送信する。また、ＯＮＵ ＃ｎが複数のキューを持ち、ユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへのフレームのヘッダに記載された優先度に応じて、前記フレームが蓄積されるキューが選択される場合には、フレームの優先度によってＯＮＵ ＃ｎ内のフレームの保留状況が異なるので、ユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへのフレーム送信を優先度に応じて停止させるための、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｑｂｂとして標準化されたフロー制御を行うことも可能である。

フロー制御の解除（フロー制御の解除を示すポーズフレームをユーザ側通信装置＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへ送信すること）は、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）から「通常状態」（Ｓ１５）へと移行した時点、あるいは「通常状態」（Ｓ１５）への移行によってＯＮＵ ＃ｎ内に保留されたフレームがＯＬＴに送信されて、その量が減少して廃棄が生じなくなったと判断できる量以下になった時点で行う。

また上記のシーケンスにおいて、ＯＮＵ ＃ｎのＬＡＮインタフェース部１３２が「低電力受信状態」（Ｓ２２）から「通常受信状態」（Ｓ２３）に移行したことを契機としてフロー制御によってＵＴ ＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへのフレーム送信を停止させ（すなわち、ポーズフレームをユーザ側通信装置＃ｎに送信し）、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）から「通常状態」（Ｓ１５）へと移行した時点で前記フロー制御を解除することも可能である。

また前記フロー制御の解除を、ＯＮＵ ＃ｎのＰＯＮインタフェース部１３１が「上り方向スリープ状態（送信スリープ状態）」（Ｓ１３）から「通常状態」（Ｓ１５）へと移行する時点よりも前に行うことで、ＰＯＮインタフェース部１３１が「通常状態」（Ｓ１５）になった時点で、ＯＮＵ ＃ｎにＵＴ ＃ｎがフロー制御の解除後に送信した上りフレームが蓄積されていることになり、ＰＯＮインタフェース部１３１が通常状態になった直後から、ＯＮＵ ＃ｎは上りフレームをＯＬＴに送信できる。

なお、本実施の形態においては、ＵＴ ＃ｎがＩＰ電話端末である場合を例に説明しているが、これ以外の端末装置であっても、ＵＴ ＃ｎからＯＮＵ ＃ｎへの通信を開始するときの最初のフレームを送信する場合に、本実施の形態において説明したユーザ側通信装置＃ｎとＯＮＵ ＃ｎの状態遷移のシーケンスを採用できる。

例えば、ＵＴ ＃ｎの一例はホームゲートウェイであり、このホームゲートウェイには、１個以上の宅内通信端末が接続され、この宅内通信端末が送出した信号をフレームとしてＯＮＵ ＃ｎに転送し、ＯＮＵ ＃ｎから受信したフレームをこの宅内通信端末への信号として送出する。この場合、ユーザ側通信装置＃ｎ（ホームゲートウェイ）のＬＡＮインタフェース（ＯＮＵ ＃ｎとＬＡＮを介して接続するインタフェース）が、低電力送受信状態から通常送信状態に移行する契機の例は、このホームゲートウェイに接続された宅内通信端末が送出した信号をホームゲートウェイが受信し、信号を上りフレームとしてＯＮＵ ＃ｎに送信する必要が生じたことである。

また、別の例は、前記ホームゲートウェイに搭載されたＣＰＵで動作しているアプリケーションソフトウェアがフレームの送受信を必要とする活動状態となったことである。

なお、本実施の形態では、ＯＬＴ１１−ＯＮＵ ＃ｎ間がＰＯＮスリープ制御によって上り方向スリープモードとなる場合について示したが、双方向スリープモードの場合も同様のシーケンスを採用することが可能である。なお、ＰＯＮスリープ制御によって双方向スリープモードとなった場合は、ＯＮＵ ＃ｎからユーザ側通信装置＃ｎへの下り方向のＬＡＮ低電力制御によって、双方向スリープモードの期間中に、ＯＮＵ ＃ｎからユーザ側通信装置＃ｎへの通信を低電力モードの状態とすることが可能である。

以上のように、本実施の形態に係るＯＮＵによれば、ＬＡＮ低電力制御のためにユーザ側通信装置からＯＮＵに通知されるスリープ信号やアイドル信号をＬＡＮインタフェース部１３２で受信したことを契機として、ＬＡＮスリープ通知信号ａおよびＬＡＮウェイクアップ通知信号ｂをＬＡＮインタフェース部１３２からＰＯＮインタフェース部１３１に渡すことによって、ＰＯＮスリープ制御によりスリープモードへの移行が可能となったことやＰＯＮスリープ制御により通常モードへの移行が必要となったことを、低遅延で、ＰＯＮスリープ制御に反映させることができる。

本発明は、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）など、ＰＯＮシステムを用いた通信システムに利用することができる。

１…ＰＯＮシステム、１１…ＯＬＴ、１２…光分岐結合器、１３−１〜１３−ｎ…ＯＮＵ、１４−１〜１４−ｎ…ユーザ側通信装置、１５，１６−１〜１６−ｎ…光ファイバ、１７−１〜１７−ｎ…ＬＡＮ、１３１…ＰＯＮインタフェース部、１３２…ＬＡＮインタフェース部。

Claims (6)

1. ユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続されて、前記ユーザ側通信装置とフレームを送受信するとともに、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を受信すると、フレームを送信または受信する機能を制限して消費電力を低減可能な低電力送受信状態となる第１のインタフェースと、
   受動光網を介して局側光回線終端装置と接続されて、光信号と電気信号とを相互に変換して前記局側光終端装置とフレームを送受信するとともに、フレームを送信または送受信する機能を制限して消費電力を低減可能なスリープ状態となることができる第２のインタフェースとを備え、
   前記第２のインタフェースは、前記第１のインタフェースが前記スリープ信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態となったことを契機として前記スリープ状態となり、
   前記第１のインタフェースは、
   前記ユーザ側通信装置からフレームを受信するとともに、前記第２のインタフェースが前記局側光終端装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記ユーザ側通信装置に送信する第１の送受信部と、
   前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を前記第１のインタフェースが受信すると、前記第１の送受信部のフレームを送信または受信する機能を制限して、前記第１のインタフェースを、前記第１のインタフェースの消費電力を低減可能な低電力送受信状態とする第１の状態制御部とを含み、
   前記第２のインタフェースは、
   光信号と電気信号とを相互に変換して、前記局側光終端装置からフレームを受信するとともに、前記第１のインタフェースが前記ユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記局側光回線終端装置に送信する第２の送受信部と、
   前記第１のインタフェースが前記スリープ信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態となったことを契機として、前記第２の送受信部のフレームを送信または送受信する機能を制限して、前記第２のインタフェースを、前記第２のインタフェースの消費電力を低減可能なスリープ状態とする第２の状態制御部とを含む
   ことを特徴とするユーザ側光回線終端装置。
2. 請求項１に記載されたユーザ側光回線終端装置において、
   さらに前記局側光終端装置に送信するフレームを保留するバッファを備え、
   前記第２の状態制御部は、
   前記第１のインタフェースが前記低電力送受信状態となり、かつ、前記バッファに保留されたフレームの量が所定の値以下となった後に、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態とする
   ことを特徴とするユーザ側光回線終端装置。
3. 請求項１または２に記載されたユーザ側光回線終端装置において、
   前記第１の状態制御部は、さらに、
   前記低電力送受信状態にある前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置が前記低電力送受信状態からフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態となることを示すアイドル信号を受信すると、前記第１のインタフェースを、前記低電力送受信状態から前記第１の送受信部が前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態とし、
   前記第２の状態制御部は、
   前記第１のインタフェースが前記アイドル信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態から前記通常送受信状態となったことを契機として、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態から前記第２の送受信部がフレームを送信または送受信する機能を制限しない通常送受信状態とする
   ことを特徴とするユーザ側光回線終端装置。
4. ユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続されて、前記ユーザ側通信装置とフレームを送受信するとともに、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を受信すると、フレームを送信または受信する機能を制限して消費電力を低減可能な低電力送受信状態となる第１のインタフェースと、
   受動光網を介して局側光回線終端装置と接続されて、光信号と電気信号とを相互に変換して前記局側光終端装置とフレームを送受信するとともに、フレームを送信または送受信する機能を制限して消費電力を低減可能なスリープ状態となることができる第２のインタフェースと
   を備え、
   前記第１のインタフェースは、
   前記ユーザ側通信装置からフレームを受信するとともに、前記第２のインタフェースが前記局側光終端装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記ユーザ側通信装置に送信する第１の送受信部と、
   フレームを送信または受信する機能を制限して消費電力を低減可能な低電力送受信状態にある前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態からフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態となることを示すアイドル信号を受信すると、前記第１のインタフェースを、前記低電力送受信状態から前記第１の送受信部が前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態とする第１の状態制御部と
   を備え、
   前記第２のインタフェースは、
   光信号と電気信号とを相互に変換して、前記局側光終端装置からフレームを受信するとともに、前記第１のインタフェースが前記ユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記局側光回線終端装置に送信する第２の送受信部と、
   前記第１のインタフェースが前記アイドル信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態から前記通常送受信状態となったことを契機として、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態から前記第２の送受信部がフレームを送信または送受信する機能を制限しない通常送受信状態とする第２の状態制御部と
   を備えたことを特徴とするユーザ側光回線終端装置。
5. ユーザネットワークを介してユーザ側通信装置と接続される第１のインタフェースと、受動光網を介して局側光回線終端装置と接続される第２のインタフェースと、前記局側光終端装置に送信するフレームを保留するバッファとを備え、前記第１のインタフェースが前記ユーザ側通信装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記第２のインタフェースから前記局側光回線終端装置に送信し、前記第２のインタフェースが前記局側光終端装置から受信したフレームの少なくとも一部を前記第１のインタフェースから前記ユーザ側通信装置に送信するユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法において、
   前記ユーザ側通信装置がフレームを送信または受信する機能を制限してフレームの送信または受信に関わる消費電力を低減する低電力送受信状態にあることを示すスリープ信号を前記第１のインタフェースが受信するステップと、
   前記スリープ信号を受信した前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態から、フレームを送信または受信する機能を制限して、前記第１のインタフェースの消費電力を低減可能な低電力送受信状態とするステップと、
   前記第１のインタフェースが前記スリープ信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態となったことを契機として、前記第２の送受信部のフレームを送信または送受信する機能を制限して、前記第２のインタフェースを、前記第２のインタフェースの消費電力を低減可能なスリープ状態とするステップとを有し、
   前記第２のインタフェースを前記スリープ状態とするステップは、
   前記第１のインタフェースが前記低電力送受信状態となり、かつ、前記バッファに保留されたフレームの量が所定の値以下となった後に、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態とする
   ことを特徴とするユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法。
6. 請求項５に記載されたユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法において、
   前記低電力送受信状態にある前記第１のインタフェースが、前記ユーザ側通信装置が前記低電力送受信状態からフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態となることを示すアイドル信号を受信するステップと、
   前記アイドル信号を受信した前記第１のインタフェースを、前記低電力送受信状態から前記ユーザ側通信装置とフレームを送信または受信する機能を制限しない通常送受信状態とするステップと、
   前記第１のインタフェースが前記アイドル信号を受信したことまたは前記低電力送受信状態から前記通常送受信状態となったことを契機として、前記第２のインタフェースを前記スリープ状態からフレームを送信または送受信する機能を制限しない通常送受信状態とするステップと
   を有することを特徴とするユーザ側光回線終端装置の消費電力制御方法。

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