JP5994689B2 - 電力制御装置、電力制御プログラム及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力制御装置、電力制御プログラム及び通信装置に関し、例えば、光通信システムにおいて、終端端末の消費電力制御を行う電力制御装置、電力制御プログラム及び通信装置に適用し得るものである。

近年、一般個人宅へ高速・広帯域ブロードバンドサービスを提供するために、伝送路で光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber To The Home）が普及している。ＦＴＴＨによるブロードバンドサービスの提供には、光アクセスシステムとしてＰＯＮ（Passive Optical Network）が多く利用されている。

例えば、光アクセスシステムの１つとしてＰＯＮ技術にギガビットイーサネット（登録商標）技術を採用したＧＥ−ＰＯＮシステムがある。

ＧＥ−ＰＯＮシステムでは、局側光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）が、複数の加入者側光回線終端装置（ＯＮＵ：Optical Network Unit）の上り通信（ＯＮＵからＯＬＴ方向のデータ通信）を管理している。

つまり、ＯＮＵはＲｅｐｏｒｔフレームでＯＬＴに対して上り信号の送出要求を行い、ＯＬＴが各ＯＮＵの上り方向の送信時刻や送信許可量等の帯域制御を行い、ＯＬＴはＧａｔｅフレームで各ＯＮＵの送信許可に関する情報を各ＯＮＵに通知している。

また、ＯＬＴ及び各ＯＮＵは、それぞれの光通信区間のＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）レイヤにおけるリンク維持のために、定期的（例えば、１秒周期等）にＯＡＭフレームを送信している。

ネットワーク装置全体の消費電力量の大半をＯＮＵの消費電力量が占めており、ネットワーク全体の省電力化を図るためには、ＯＮＵの消費電力量を低減させることが求められている。従来、ＯＮＵの消費電力の低減を図る技術として特許文献１に記載される技術が開示されている。

ＩＥＥＥ Ｐ１９０４．１（ＳＩＥＰＯＮ：Standard for Service Interoperability in Ethernet（登録商標） Passive Optical Networks）には、ＧＥ−ＰＯＮシステムにおける省電力化技術が規格化されており、ＯＮＵがＯＬＴと通信を行うことができる時間（以下、Ａｗａｋｅともいう）と、ＯＮＵがＯＬＴとの通信を行わない時間（以下、Ｓｌｅｅｐともいう）とがある。そのＡｗａｋｅとＳｌｅｅｐとの時間切替は、ＯＬＴとＯＮＵとの間で予め決められた時間で周期的に行われる。

Ｓｌｅｅｐの期間、ＯＮＵはＰＯＮ送信機能部分（光送信部分）又はＰＯＮ送受信部分（光送信部分及び光受信部分）の電力供給を行わない省電力モードとする。これにより、ＯＮＵの消費電力を低減することができる。

特開２０１１−１１４３８３号公報

しかしながら、上述したＡｗａｋｅとＳｌｅｅｐとの時間切替は、各種フレーム（例えば、ＯＬＴからＯＮＵへのＧａｔｅフレームや、ＯＮＵからＯＬＴへのＲｅｐｏｒｔフレーム等）の送信中であるか否かの判断を伴わず、時間制御で行なわれている。そのため、フレームの送信途中で、ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐへの切替時刻に達してしまった場合、各種フレームが途切れてしまう可能性が生じ得る。この場合、ＯＡＭフレームが破棄されることが生じ得るため、ＯＬＴとＯＮＵとの間のリンク断となってしまうおそれが生じ得る。

そのため、省電力モードで動作中に、Ａｗａｋｅ（起動状態）からＳｌｅｅｐ（スリープ状態）への移行の際に、送出途中のフレームの破棄によりリンク断となることを回避することができる電力制御装置、電力制御プログラム及び通信装置が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明は、対向装置に送信するフレームの送信制御を行うフレーム送信制御手段と、フレーム送信制御手段から送出されたフレームを含む光信号を送信する光送信手段とを備える通信装置の電力制御装置において、少なくとも、光送信手段の光送信機能の電力供給制御を行って光送信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであって、アウェイク状態からスリープ状態に移行する際に、フレーム送信制御手段におけるフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合、フレームの送出完了後にスリープ状態に移行させる電力制御手段を備えることを特徴とする電力制御装置である。

第２の本発明は、対向装置に送信するフレームの送信制御を行うフレーム送信制御手段と、フレーム送信制御手段から送出されたフレームを含む光信号を送信する光送信手段とを備える通信装置の電力制御プログラムにおいて、コンピュータを、少なくとも、光送信手段の光送信機能の電力供給制御を行って光送信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであって、アウェイク状態からスリープ状態に移行する際に、フレーム送信制御手段におけるフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合、フレームの送出完了後にスリープ状態に移行させる電力制御手段として機能させることを特徴とする電力制御プログラムである。

第３の本発明は、（１）対向装置に送信するフレームの送信制御を行うフレーム送信制御手段と、（２）フレーム送信制御手段から送出されたフレームを含む光信号を送信する光送信手段と、（３）少なくとも、光送信手段の光送信機能の電力供給制御を行って光送信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであって、アウェイク状態からスリープ状態に移行する際に、フレーム送信制御手段におけるフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合、フレームの送出完了後にスリープ状態に移行させる電力制御手段とを備えることを特徴とする通信装置である。

本発明によれば、省電力モードで動作中に、Ａｗａｋｅ（起動状態）からＳｌｅｅｐ（スリープ状態）への移行の際に、送出途中のフレームの破棄によりリンク断となることを回避することができる。

実施形態に係るＯＮＵの内部構成を示す内部構成図である。 実施形態に係る光アクセスシステムの全体構成を示す全体構成図である。 実施形態の電力制御部におけるパワーダウン解除処理を説明するフローチャートである。 実施形態の電力制御部におけるパワーダウン設定処理を説明するフローチャートである。 実施形態の電力制御処理の動作を説明する説明図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明の電力制御装置、電力制御プログラム及び通信装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態では、例えばＧＥ−ＰＯＮシステムを採用する光アクセスシステムを構成するＯＮＵに本発明を適用する実施形態を例示する。なお、光アクセスシステムはＧＥ−ＰＯＮシステムに限定されるものではなく、ＰＯＮシステムにも広く適用することができる。

（Ａ−１）実施形態の構成
（Ａ−１−１）全体構成
図２は、この実施形態に係る光アクセスシステム１０の全体構成を示す全体構成図である。図２において、実施形態に係る光アクセスシステム１０は、ＯＬＴ２と、複数のＯＮＵ１−１〜１−ｎ（ｎは整数）と、分配多重器３とを有する。なお、ＯＮＵ１−１〜１−ｎは同様の構成を備えるものであり、以下では、ＯＮＵに共通する構成及び処理機能を説明する場合には、ＯＮＵ１と表現して説明する。

光アクセスシステム１０は、ＯＬＴ２と複数のＯＮＵ１−１〜１−ｎとを、例えば光スプリッタ等の分配多重器３を用いて１本の光ケーブル４を分岐させて１対多に接続する構成である。このように、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なＦＴＴＨサービスを提供することができる。

なお、図２では、説明を容易にするために、最も簡単なネットワークトポロジーを例示するが、光アクセスシステム１０のネットワークトポロジーは様々な構成を採用することができる。例えば、光アクセスシステム１０は複数の分配多重器３を備えて更に多段的な分岐を可能とするツリー構成としても良い。

光アクセスシステム１０は、ＯＬＴ２からＯＮＵ１への通信（下り通信）と、ＯＮＵ１からＯＬＴ２への通信（上り通信）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本の光ファイバ４を複数のＯＮＵ１−１〜１−ｎで共用しているため、ＯＮＵ１からＯＬＴ２への上り通信は、例えばＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を用いて、各ＯＮＵ１からの信号の衝突を回避している。

分配多重器３は、ＯＬＴ２から送信される下り信号をＯＮＵ１−１〜１−ｎに分配したり、ＯＮＵ１−１〜１−ｎから送信される上り信号を多重してＯＬＴ２に与えたりするものである。分配多重器３は、例えば、光スプリッタ等を適用することができる。

ＯＬＴ２は、局側の光回線終端装置であり、光ファイバ４を通じて分配多重器３と接続すると共に、上位ネットワーク６と接続するものである。ＯＴＬ２は、各ＯＮＵ１のＴＤＭＡによるアクセス制御を行うために、Ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ ＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＰＣＰ）と呼ばれる制御機能を有する。つまり、ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ１との間でＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌフレームを送受信することによりＭＰＣＰ制御を実現している。

ここで、ＯＬＴ２は、各ＯＮＵ１との間の通信に先立ち、ディスカバリープロセスと呼ばれる手順を行い、各ＯＮＵ１との間の通信リンクを確立する。このディスカバリープロセスでは、ＴＤＭＡ制御のために、ＯＬＴ２が全てのＯＮＵ１との間で時刻同期を行っている。

また、ＯＬＴ２は、通信リンクの確立後、各ＯＮＵ１が送信するデータ量（送信要求量）をＲｅｐｏｒｔフレームで通知を受ける。これにより、ＯＬＴ２は、データ送信を要求する全てのＯＮＵ１の送信要求量に基づいて、それぞれのＯＮＵ１に上り通信の送信帯域を割り当て、各ＯＮＵ１の送信許可量（Ｇｒａｎｔ値）及び送信開始時刻を含むＧａｔｅフレームを各ＯＮＵ１に通知する。なお、ＯＬＴ２による送信帯域の割当制御方法（ＤＢＡ：Dynamic Bandwidth Allocation）は、本発明と関係するものではないため、詳細な説明を省略するが、特に限定されるものではなく種々の方法を広く適用することができる。

各ＯＮＵ１は、ユーザ側の光回線終端装置であり、光ファイバ４を通じて分配多重器３と接続すると共に、ユーザ端末５と接続するものである。なお、図２では、１台のＯＮＵ１が１台のユーザ端末５と接続する場合を例示するが、１台のＯＮＵ１が複数台のユーザ端末５と接続するようにしても良い。

各ＯＮＵ１は、ＯＬＴ２との間のディスカバリープロセスによりＯＬＴ２との間のリンクを確立する。ディスカバリープロセスにおいて、各ＯＮＵ１がＯＬＴ２との間でリンクが確立すると、各ＯＮＵ１は、上述したＲｅｐｏｒｔフレームにより、自身の送信要求量をＯＬＴ２に通知する。そして、各ＯＮＵ１は、ＯＬＴ２から通知されたＧａｔｅフレームを解析し、ＯＬＴ２から指示された送信開始時刻に、送信許可量の送信データ（データフレーム）を送信する。

また、各ＯＮＵ１は、ＯＬＴ２との間の通信リンクの運用・管理・保守のために、定期的（例えば１秒周期）にＯＡＭフレームと呼ばれる制御フレームをＯＬＴ２との間で送受信する。

さらに、各ＯＮＵ１は、ＯＬＴ２と連携してＯＮＵの消費電力を制御するパワーセービング機能を有している。このパワーセービング機能は、例えば、ＩＥＥＥ Ｐ１９０４．１において規格化されている標準化技術を適用することができる。

つまり、通常時はＯＮＵ１が通常モード（Ａｃｔｉｖｅ状態）で動作しており、ＯＬＴ２がＯＮＵ１をパワーダウンさせる省電力モードに移行できると判断すると、ＯＬＴ２はスリープ許可フレームをＯＮＵ１に送信する。スリープ許可フレームを受信したＯＮＵ１は、自身を省電力モードに移行できると判断した場合、スリープ応答フレームをＯＬＴ２に返信して、自身を省電力モードに移行する。なお、スリープ応答フレームがＯＬＴ２に与えられることにより、ＯＬＴ２は当該ＯＮＵ１が省電力モードに移行にしたことを認識できる。

ここで、ＯＮＵ１の省電力モードには、ＯＮＵ１のＰＯＮ送信機能部分（光送信部分）をパワーダウンさせる動作モード（以下、Ｔｘモードとも呼ぶ）と、ＯＮＵ１のＰＯＮ送受信機能部分（光送信部分及び光受信部分）をパワーダウンさせる動作モード（以下、ＴＲｘモードとも呼ぶ）とがある。なお、省電力モードとしていずれの動作モードで動作させるかは、光アクセスシステム１０の運用において任意に設定又は設定変更することができる。

また、ＯＮＵ１が省電力モードに移行すると、ＯＮＵ１は、タイマー管理により、予め決められた時間のＡｗａｋｅと、予め決められた時間のＳｌｅｅｐとを繰り返す省電力モードで動作する。このＡｗａｋｅとＳｌｅｅｐの設定時間について、両者が同じ時間で設定されているものであっても良いし、又は両者が異なる時間で設定されているものであっても良い。

Ａｗａｋｅの場合、ＯＮＵ１はＰＯＮ送信機能部分又はＰＯＮ送受信機能部分に電力を供給するようにして、ＯＬＴ２との間のデータ通信を可能とする。また、Ｓｌｅｅｐの場合、ＯＮＵ１はＰＯＮ送信機能部分又はＰＯＮ送受信機能部分をパワーダウンさせる。

ＯＮＵ１は、ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐに移行させる際、ＯＬＴ２に送出すべきフレームの有無を判断し、送出すべきフレームがある場合には、フレーム送出が完了するまでＳｌｅｅｐの期間を延長するものである。これにより、ＯＮＵ１は、ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐに移行する時点で送出すべきフレームの送出を実現するものである。これにより、ＯＮＵ１とＯＬＴ２との間のリンクを確保することができる。

なお、ＯＮＵ１はＡｗａｋｅの期間を延長する場合でも、延長後のＡｗａｋｅの期間及びＳｌｅｅｐの期間（以下、スリープサイクルともいう）のずれが生じないように、予め決められたスリープサイクルを保持するようにする。つまり、送出すべきフレームを送出するために、Ａｗａｋｅを延長することにより、延長した時間だけ後倒しとならないようにする。これにより、ＯＬＴ２とＯＮＵ１との間で、予め決められたスリープサイクルを維持することができるので、ＯＬＴ２がＯＮＵ１の動作モードを同調することができる。

ユーザ端末５は、ユーザが利用する通信端末であり、通信機能を有するものであれば様々な端末を適用することができる。例えば、ユーザ端末５は、パーソナルコンピュータ（デスクトップ型、ノート型、タブレット型等のパーソナルコンピュータ）、携帯端末（例えば、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ端末等）、電子書籍端末、ゲーム端末、ＴＶ、ネットワーク通信機能を有する家庭向け電化製品等を適用できる。

（Ａ−１−２）ＯＮＵ１の内部構成
次に、この実施形態に係るＯＮＵ１の内部構成を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、実施形態に係るＯＮＵ１の内部構成を示す内部構成図である。図１において、実施形態に係るＯＮＵ１は、光受信部２１、光送信部２２、ＰＯＮ信号処理部２３、フレーム送信制御部２４、電力制御部２５、ユーザネットワークインタフェース部２６を有する。

光受信部２１は、入力された光信号を電気信号に変換してＰＯＮ信号処理部２３に与えるものである。

光送信部２２は、ＰＯＮ信号処理部２３からの電気信号を光信号に変換して送信するものである。

光受信部２１及び光送信部２２は、電力制御部２５により消費電力制御される対象となるものである。例えば、光送信部２２の光送信モジュールは、省電力モードのＳｌｅｅｐの期間に、電力制御部２５からパワーダウン制御によりレーザ発振をスタンバイ状態にする。また例えば、ＰＯＮ信号処理部２３の上り送信機能部又は下り受信機能部も、クロック供給を停止させたりすることにより消費電力制御対象となり得る。

ＰＯＮ信号処理部２３は、光受信部２１からの信号に基づいて受信フレームのフレーム種別（例えば、ＰＯＮ制御フレーム、認証フレーム、ユーザデータフレーム等の種別）を認識し、受信した各種フレームに対応する処理を行うものである。また、ＰＯＮ信号処理部２３は、フレーム送信制御部２４から送信すべきフレーム（例えば、ＰＯＮ制御フレーム、認証フレーム、ユーザデータフレーム等）を受け取り、受け取ったフレームを含む送信信号を形成して光送信部２２に与えるものである。

ＰＯＮ信号処理部２３は、例えばＧａｔｅフレームやＯＡＭフレーム等のＰＯＮ制御フレームを受信するとＭＰＣＰ制御を行うものである。例えば、ＰＯＮ信号処理部２３は、Ｇａｔｅフレームを受信すると、Ｇａｔｅフレームに含まれるＧｒａｎｔ情報（上りフレームの送信開始時刻、Ｇｒａｎｔ値）を抽出し、そのＧｒａｎｔ情報をフレーム送信制御部２４に与えたり、時刻同期のために、Ｇｔａｎｔ情報に含まれる時刻情報をローカルタイマー２５５にセットしたりするものである。

また、ＰＯＮ信号処理部２３は、ＯＬＴ２からスリープ許可フレームを受信すると、電力制御部２５に対して省電力モードへの移行を指示するものである。これにより、電力制御部２５が省電力モードへの移行が可能である場合、ＯＮＵ１自身を省電力モードへ移行させることができる。

フレーム送信制御部２４は、ＯＮＵ１自身が送信すべき各種フレームの送信制御を行うものである。フレーム送信制御部２４は、送信すべきフレームを一時的保持するバッファを有している。

フレーム送信制御部２４は、ＰＯＮ信号処理部２３からＧｒａｎｔ情報を取得すると、Ｇｒａｎｔ情報のＧｒａｎｔ値に相当するデータ量のフレームをバッファから読み出し、その読み出したフレームを送信開始時刻に送信するように制御する。なお、送信すべきフレームは、例えば、Ｒｅｐｏｒｔフレーム、ＯＡＭフレーム、認証フレーム、ユーザインタフェース部２６から受け取ったユーザデータフレーム等がある。

また、フレーム送信制御部２４は、送信要求量をＯＬＴ２に通知するために、送信要求量を含むＲｅｐｏｒｔフレームの送信制御を行う。Ｒｅｐｏｒｔフレームは、ＯＬＴ２からのＧｒａｎｔ情報の送信開始時刻に基づいて送信される。また、ＯＮＵ１自身が省電力モードで動作する場合、例えば、フレーム送信制御部２４は、Ｓｌｅｅｐの期間にＲｅｐｏｒｔフレームが発生した場合、Ａｗａｋｅの期間まで待ってから当該Ｒｅｐｏｒｔフレームを送信する。

ユーザネットワークインタフェース部２６は、ユーザ端末５に接続するネットワークと接続するインタフェース部である。ユーザネットワークインタフェース部２６は、フレーム送信制御部２４からユーザ端末５宛のフレームを受け取ると、所定の通信パケットを形成してユーザ端末５に向けて送信したり、又ユーザ端末５から受信パケットを受信すると、そのユーザデータフレームをフレーム送信制御部２４に与えたりするものである。

電力制御部２５は、ＯＮＵ１の動作モードを通常の動作モード又は省電力モードに切り替え制御を行うものである。また、電力制御部２５は、省電力モードに移行後、Ａｗａｋｅ時間とＳｌｅｅｐ時間の切替制御を行うものである。ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐに切り替える際、電力制御部２５は、消費電力制御の対象とする光送信部２２及び光受信部２１、若しくは、光送信部２２の光通信モジュールへの電力制御を行うことで、Ｓｌｅｅｐの期間の光送受信機能若しくは光送信機能を停止させる。

また、電力制御部２５は、ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐに移行する際、フレーム送信制御部２４にフレームの送出状態を監視し、送出すべきフレームが残っている場合には、Ａｗａｋｅの期間を延長するものである。

電力制御部２５は、図１に示すように、パワーダウン制御部２５１、パワーダウン解除時刻設定部２５２、パワーダウン時刻設定部２５３、タイマー比較部２５４、ローカルタイマー部２５５を有する。

なお、電力制御部２５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力インタフェース部を有するものであり、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される処理プログラム（電力制御プログラム）を実行することにより、電力制御部２５の機能を実現するものである。また、処理プログラムはネットワークを通じてダウンロードされインストール可能なものである。この場合でも、処理プログラムは、コンピュータにより読み取り可能なものであり、コンピュータを図１に示す機能ブロックとして機能させるものである。

ローカルタイマー部２５５は、ＰＯＮ信号処理部２３からＧｒａｎｔ情報の時刻情報を受け取り、時刻情報に基づいてＯＬＴ２との間の時刻同期をとり、ＯＮＵ１内の時刻を計時するものである。

パワーダウン制御部２５１は、ＯＬＴ２からスリープ許可フレームを受信すると、通常の動作モードから省電力モードに移行させるため、消費電力制御対象である光送信部２２、光受信部２１への供給電力をパワーダウンさせるものである。

パワーダウン制御部２５１は、省電力モードの際にＡｗａｋｅ状態とＳｌｅｅｐ状態とを切り替えるためのＡｗａｋｅ時間とＳｌｅｅｐ時間とを有する。上述したように、Ａｗａｋｅ及びＳｌｅｅｐ時間はＯＬＴ２との間で予め設定されているものである。このＡｗａｋｅ及びＳｌｅｅｐ時間は、光送信用と光受信用とを備えるようにしても良い。

また、パワーダウン制御部２５１は、フレーム監視部３１、Ａｗａｋｅ延長部３２を有する。

フレーム監視部３１は、ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐに移行する際、送信フレームの送出状態を監視するものである。例えば、送信フレームの送出状態の監視方法は、フレーム監視部３１が、タイマー比較部２５４からパワーダウン時刻になった旨の通知を受けた際、送信フレームがフレーム送信制御部２４のバッファに残っているか否かを判断する。

Ａｗａｋｅ延長部３２は、フレーム監視部３１により送信フレームが送信途中であると判断された場合、光送信部２２及び光受信部２１のパワーダウンを行わない。すなわち、Ａｗａｋｅ延長部３２は、所定の時間長だけＡｗａｋｅ時間を延長させるものである。

ここで、パワーダウン時刻設定部２５３に延長させる時間長は、送信フレームの送信又は受信フレームの受信が完了するまでの時間であれば良い。例えば、Ａｗａｋｅ延長部３２は、イーサネットフレームの１フレームの最大フレーム長の時間だけＡｗａｋｅ時間を延長させるようにすることで実現できる。

パワーダウン時刻設定部２５３及びパワーダウン解除時刻設定部２５２は、省電力モードで動作中に、パワーダウンを開始するパワーダウン設定時刻及びパワーダウンを解除するパワーダウン解除時刻を設定するものである。

この実施形態では、Ｓｌｅｅｐの期間を決定するためにパワーダウン設定時刻及びパワーダウン解除時刻を設定する場合を例示する。しかし、換言すると、これは、Ａｗａｋｅの期間を決定するために電力供給開始時刻及び電力供給解除時刻とも言い換えることができる。

例えば、パワーダウン時刻設定部２５３は、省電力モードに移行すると、現在時刻にＡｗａｋｅ時間だけ加算してパワーダウン設定時刻を設定する。その後、現在設定しているパワーダウン設定時刻になると、パワーダウン時刻設定部２５３は、今回のパワーダウン設定時刻にスリープサイクル時間（すなわち、Ａｗａｋｅ時間とＳｌｅｅｐ時間との和）だけ加算して、次回のパワーダウン設定時刻を設定する。このように、パワーダウン時刻設定部２５３は、パワーダウン設定時刻になるたびに、今回のパワーダウン設定時刻に、スリープサイクル時間を加算して、次回のパワーダウン設定時刻の設定を繰り返し行う。

また例えば、パワーダウン解除時刻設定部２５２は、省電力モードに移行すると、現在時刻にスリープサイクル時間だけ加算してパワーダウン解除時刻を設定する。その後、現在設定しているパワーダウン解除時刻になるたびに、今回のパワーダウン解除時刻スリープサイクル時間だけ加算して、次回のパワーダウン解除時刻の設定を繰り返し行う。

上記のように、Ａｗａｋｅ時間とＳｌｅｅｐ時間の設定値の切替を時間制御するのではなく、パワーダウン設定時刻とパワーダウン解除時刻とを別々に独立に設定する。

これは、Ｓｌｅｅｐ移行の際に、フレームが送信途中又は受信途中である場合Ａｗａｋｅ時間を延長することになるが、その場合でも、次回のパワーダウン解除時刻を別個で設定することができるため、スリープサイクルを保持することができる。

また、Ａｗａｋｅ時間を延長する場合でも、パワーダウン時刻設定部２５３は、今回のパワーダウン設定時刻に、スリープサイクル時間を加算して、次回のパワーダウン設定時刻を設定する。そのため、Ａｗａｋｅ時間を延長した場合でも、スリープサイクルのズレを生じさせないで、次回のパワーダウン時刻を設定することができる。

タイマー比較部２５４は、ローカルタイマー部２５５が計時する現在時刻と、パワーダウン解除時刻設定部２５２のパワーダウン解除時刻（設定値）又はパワーダウン時刻設定部２５３のパワーダウン設定時刻（設定値）とを比較し、ローカルタイマー（現在時刻）がパワーダウン解除時刻又はパワーダウン時刻に一致した場合に、パワーダウン制御部２５１にその旨（パワーダウン解除時刻の旨又はパワーダウン時刻の旨）を通知するものである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態のＯＮＵ１における電力制御処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図３は、実施形態の電力制御部２５におけるパワーダウン解除処理を説明するフローチャートである。

まず、電力制御部２５は、ＰＯＮ信号処理部２３からスリープ許可フレームを受信すると、ＯＮＵ１自身の動作モードを省電力モードに切り替える（Ｓ１０１）。なお、スリープ許可フレームが受信されるまでは、電力制御部２５はパワーダウン制御を行わず、ＯＮＵ１は通常の動作モードで光通信処理を行う。

省電力モードに切り替えられると、パワーダウン解除時刻設定部２５２は、パワーダウン制御部２５１の制御により、パワーダウン解除時刻を設定する（Ｓ１０２）。このとき、パワーダウン解除時刻設定部２５２は、省電力モードに移行した時刻に、スリープサイクル時間を加算した値（時刻）をパワーダウン解除時刻として設定する。

タイマー比較部２５４はローカルタイマー部２５５の現在時刻と監視しており、現在時刻がパワーダウン解除時刻と一致すると（Ｓ１０３）、タイマー比較部２５４はパワーダウン解除時刻である旨をパワーダウン制御部２５１に通知する。

そして、パワーダウン制御部２５１は、光送信部２２及び光受信部２１に対するパワーダウンを解除する（Ｓ１０４）。

その後、電力制御部２５は、処理をＳ１０２に移行させる。つまり、パワーダウン解除時刻設定部２５２は、今回のパワーダウン解除時刻に、スリープサイクル時間を加算した値（時刻）を次回のパワーダウン解除時刻として設定し、電力制御部２５はこれ以降の処理を繰り返す。

図４は、実施形態の電力制御部２５におけるパワーダウン処理を説明するフローチャートである。

まず、電力制御部２５は、ＰＯＮ信号処理部２３からスリープ許可フレームを受信すると、ＯＮＵ１自身の動作モードを省電力モードに切り替える（Ｓ２０１）。なお、スリープ許可フレームが受信されるまでは、電力制御部２５はパワーダウン制御を行わず、ＯＮＵ１は通常の動作モードで光通信処理を行う。

省電力モードに切り替えられると、パワーダウン時刻設定部２５３は、パワーダウン制御部２５１の制御により、パワーダウン設定時刻を設定する。このとき、パワーダウン時刻設定部２５３は、省電力モードに移行した時刻に、Ａｗａｋｅ時間を加算した値（時刻）をパワーダウン設定時刻として設定する（Ｓ２０２）。

タイマー比較部２５４はローカルタイマー部２５５の現在時刻と監視しており、現在時刻がパワーダウン設定時刻と一致すると（Ｓ２０３）、タイマー比較部２５４はパワーダウン設定時刻である旨をパワーダウン制御部２５１に通知する。

パワーダウン設定時刻の旨がパワーダウン制御部２５１に与えられると、パワーダウン制御部２５１は、送信フレームが送出中であるか否かを判断する（Ｓ２０４）。

送信フレームの送出が完了しておらずフレーム送出中の場合、パワーダウン制御部２５１は、送出途中のフレームの送出が完了するまで光送信部２２のパワーダウンを行わない。そして、フレームの送出が完了すると、パワーダウン制御部２５１は、光送信部２２に対してパワーダウンを行う（Ｓ２０５）。すなわち、パワーダウン制御部２５１は上り通信のパワーダウンを行う。

次に、パワーダウン制御部２５１は、パワーダウン設定時刻から１フレーム分の時間が経過しているか否かを判断する（Ｓ２０６）。つまり、今回のパワーダウン設定時刻から１フレーム分の時間だけＡｗａｋｅ時間が延長されたか否かを確認する。

今回のパワーダウン設定時刻から１フレーム分の時間が経過していない場合、パワーダウン制御部２５１は、今回のパワーダウン設定時刻から１フレーム分の時間が経過するまでパワーダウンを行わず待機する。これは、送信フレームだけでなく、受信フレームが受信途中である場合でも、受信フレームの受信が完了されるまでフレーム受信を可能とするためである。

そして、今回のパワーダウン設定時刻から１フレーム分の時間が経過した場合、パワーダウン制御部２５１は、光受信部２１に対してパワーダウンを行う（Ｓ２０７）。すなわち、パワーダウン制御部２５１は下り通信のパワーダウンを行う。

その後、パワーダウン時刻設定部２５３は、パワーダウン制御部２５１の制御により、パワーダウン設定時刻を設定する。このとき、パワーダウン時刻設定部２５３は、今回のパワーダウン設定時刻に、スリープサイクル時間を加算した値（時刻）を次回のパワーダウン設定時刻として設定する（Ｓ２０８）。

その後、電力制御部２５は、処理をＳ２０３に移行させる。つまり、パワーダウン時刻設定部２５３が次回のパワーダウン設定時刻を設定した後、電力制御部２５はパワーダウン設定時刻になるたびに、これ以降の処理を繰り返す。

図５は、実施形態に係る電力制御処理の動作を説明する説明図である。図５の動作例において、省電力モードで動作中は、ＯＮＵ１が、「Ａｗａｋｅ」、「Ｓｌｅｅｐ」、「Ａｗａｋｅ」、「Ｓｌｅｅｐ」、「Ａｗａｋｅ」、・・・というように、Ａｗａｋｅ時間とＳｌｅｅｐ時間とが所定周期で繰り返される。

図５において、最初の「Ａｗａｋｅ＃１」中に、ＯＮＵ１は「Ｒｅｐｏｒｔ１」フレーム及び「Ｒｅｐｏｒｔ２」フレームを送信し、電力制御部２５は「パワーダウン設定時刻」になるとパワーダウン設定を行い、ＯＮＵ１は「Ｓｌｅｅｐ＃１」に移行する。

続いて、「パワーダウン解除時刻」になると、電力制御部２５はパワーダウン解除を行い、ＯＮＵ１は「Ａｗａｋｅ＃２」に移行する。

「Ａｗａｋｅ＃２」では、ＯＮＵ１は、「Ｒｅｐｏｒｔ３」フレームと「Ｒｅｐｏｒｔ４」フレームとを送信するが、「パワーダウン設定時刻」のときに「Ｒｅｐｏｒｔ４」フレームが送出途中であるため、電力制御部２５は「Ｒｅｐｏｒｔ４」フレームの送出完了を待ってから、「パワーダウン設定」を行う。

したがって、この場合は、「Ａｗａｋｅ＃２」の時間が通常より長くなり、「Ｓｌｅｅｐ＃２」の時間が通常より短くなるが、電力制御部２５はパワーダウン解除時刻を独立に設定しているため、「Ｓｌｅｅｐ＃２」から「Ａｗａｋｅ＃３」への移行時刻である「パワーダウン解除時刻」に変更は無い。

その後、「パワーダウン解除時刻」になると、電力制御部２５は「パワーダウン解除設定」を行う。その後、ＯＮＵ１は「Ａｗａｋｅ＃３」に移行し、ＯＮＵ１は「Ｒｅｐｏｒｔ５」フレームと「Ｒｅｐｏｒｔ６」フレームとを出力する。

（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、省電力モードで動作しているＯＮＵが、ＡｗａｋｅからＳｌｅｅｐへの移行の際に、上りフレームを送出しているか否か監視することで、上りフレームが破棄されることがなくなり、ＯＬＴとＯＮＵの間のリンクを維持することができる。

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を説明したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用することができる。

上述した実施形態では、電力制御部が、上り通信（光送信機能）と下り通信（光受信機能）とをパワーダウンさせる場合を例示した。しかし、本発明は、上り通信（光送信機能）のみをパワーダウンさせる場合にも適用できる。つまり、本発明は、ＴＲｘモードの場合にも、Ｔｘモードの場合にも適用することができる。

上述した実施形態では、ＧＥ−ＰＯＮシステムを構成するＯＮＵに適用する場合を例示したが、Ａｗａｋｅ（起動状態）とＳｌｅｅｐ（非起動状態）とを交互に切り替える省電力モードが採用されるＯＮＵであれば、本発明を広く適用することができる。例えば、Ｅ−ＰＯＮシステム、Ｇ−ＰＯＮシステム等を構成するＯＮＵであって、Ａｗａｋｅ（起動状態）とＳｌｅｅｐ（スリープ状態）とを交互に切り替える省電力モードを行うＯＮＵにも広く適用することができる。

１０…光アクセスシステム、１−１〜１−ｎ…ＯＮＵ、２…ＯＬＴ、
２１…光受信部、２２…光送信部、２３…ＰＯＮ信号処理部、２４…フレーム送信制御部、２６…ユーザネットワークインタフェース部、
２５…電力制御部、２５１…パワーダウン制御部、２５２…パワーダウン解除時刻設定部、２５３…パワーダウン時刻設定部、２５４…タイマー比較部、２５５…ローカルタイマー部。

Claims (8)

1. 対向装置に送信するフレームの送信制御を行うフレーム送信制御手段と、上記フレーム送信制御手段から送出されたフレームを含む光信号を送信する光送信手段とを備える通信装置の電力制御装置において、
   少なくとも、上記光送信手段の光送信機能の電力供給制御を行って光送信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであって、アウェイク状態からスリープ状態に移行する際に、上記フレーム送信制御手段におけるフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合、フレームの送出完了後にスリープ状態に移行させる電力制御手段を備えることを特徴とする電力制御装置。
2. 上記電力制御手段が、
   少なくとも上記光送信機能のアウェイク時間とスリープ時間と切替周期を管理する切替管理部と、
   上記切替管理部からの切替通知に基づいて上記光送信機能の電力供給制御を行うものであって、上記切替管理部からスリープ時間への切替通知を受けたときにフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合に、上記アウェイク時間を所定時間だけ延長させる制御部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
3. 上記制御部が、１フレームの時間長だけ上記アウェイク状態を延長させるものであることを特徴とする請求項２に記載の電力制御装置。
4. 上記切替管理部が、上記光送信機能をスリープ状態に移行させる移行時刻と、上記光送信機能のスリープ状態を解除する解除時刻とをそれぞれ別々に設定して、上記移行時刻と上記解除時刻とを別々に管理するものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の電力制御装置。
5. 上記切替管理部が、
   当該通信装置内の時刻を計時するタイマー部と、
   上記光送信機能をスリープ状態への移行時刻を設定するスリープ状態移行時刻設定部と、
   上記光送信機能のスリープ状態を解除する解除時刻を設定するスリープ状態解除時刻設定部と、
   上記スリープ状態移行時刻設定部により設定された上記移行時刻及び上記スリープ状態解除時刻設定部により設定された解除時刻と、上記タイマー部の計時時刻とを比較して、上記移行時刻又は上記解除時刻とを上記制御部に通知するタイマー比較部と
   を有するものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の電力制御装置。
6. 上記通信装置が、光信号を受信する光受信手段を備え、
   上記電力制御手段が、更に上記光受信手段の光受信機能の電力供給制御を行って光受信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電力制御装置。
7. 対向装置に送信するフレームの送信制御を行うフレーム送信制御手段と、上記フレーム送信制御手段から送出されたフレームを含む光信号を送信する光送信手段とを備える通信装置の電力制御プログラムにおいて、
   コンピュータを、
   少なくとも、上記光送信手段の光送信機能の電力供給制御を行って光送信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであって、アウェイク状態からスリープ状態に移行する際に、上記フレーム送信制御手段におけるフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合、フレームの送出完了後にスリープ状態に移行させる電力制御手段として機能させることを特徴とする電力制御プログラム。
8. 対向装置に送信するフレームの送信制御を行うフレーム送信制御手段と、
   上記フレーム送信制御手段から送出されたフレームを含む光信号を送信する光送信手段と、
   少なくとも、上記光送信手段の光送信機能の電力供給制御を行って光送信機能のアウェイク状態とスリープ状態とを周期的に繰り返し行なうものであって、アウェイク状態からスリープ状態に移行する際に、上記フレーム送信制御手段におけるフレームの送出状態を監視し、フレームが送出未完了の場合、フレームの送出完了後にスリープ状態に移行させる電力制御手段と
   を備えることを特徴とする通信装置。

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