(57)【要約】  ＯＬＴ1は、ＯＮＵ10-1の光送信器141を省電力状態に制御しながら光受信器142を動作させる第１の省電力動作と、光送信器141および光受信器142を省電力状態に制御する第２の省電力動作とに対して、異なる休止期間を指定してＯＮＵ10-1の省電力動作を制御する制御信号を生成するＯＬＴ制御部2と、ＯＬＴ制御部2により生成された制御信号をＯＮＵへ送信する局側送信器とを備える。ＯＮＵ10-1は、光受信器142介して制御信号を受信し、制御信号に指定された休止期間に基づき第１の省電力動作および第２の省電力動作を選択的に実行するＯＮＵ制御部11、を備えたものである。
2012114827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、前記ＯＮＵは通信回線に接続された利用者側送信器および利用者側受信器を介して前記ＯＬＴと通信する通信システムにおいて、
前記ＯＬＴは、前記利用者側送信器を省電力状態に制御しながら前記利用者側受信器を動作させる第１の省電力動作と、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を省電力状態に制御する第２の省電力動作とに対して、異なる休止期間を指定して前記ＯＮＵの省電力動作を制御する制御信号を生成するＯＬＴ制御部と、前記ＯＬＴ制御部により生成された前記制御信号を前記ＯＮＵへ送信する局側送信器とを備え、
前記ＯＮＵは、前記利用者側受信器を介して前記制御信号を受信し、前記制御信号に指定された休止期間に基づき前記第１の省電力動作および前記第２の省電力動作を選択的に実行するＯＮＵ制御部、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記ＯＬＴ制御部は、前記ＯＮＵの能力情報を取得し前記通信回線における通信設定を実行するときに、前記異なる休止期間を複数指定して前記制御信号として前記ＯＮＵへ送信し、
前記ＯＮＵ制御部は前記通信設定において、前記複数の異なる休止期間を記憶し、前記通信設定の実行後に前記第１または第２の省電力動作を実行する場合、前記複数の休止期間から実行する省電力動作に対応した休止期間を選択し、前記休止期間を可変に制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の省電力動作における休止期間は前記第２の省電力動作における休止期間よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
各休止期間は、対応する省電力動作において生じる遅延時間と該休止期間によって削減される消費電力に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
利用者側通信装置と通信回線を介して接続された局側通信装置において、
前記利用者側通信装置の送信器または受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記利用者側通信装置が複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記利用者側通信装置の動作を制御する制御信号を生成する制御部と、
前記制御部により生成された前記制御信号を前記利用者側通信装置へ送信する送信器と、
を備えたことを特徴とする局側通信装置。
【請求項６】
前記利用者側通信装置の送信器を省電力状態に制御しながら前記利用者側通信装置の受信器を動作させる第１の省電力モードに対する第１の省電力期間と、前記利用者側通信装置の送信器および前記利用者側通信装置の受信器を省電力状態に制御する第２の省電力モードに対する第２の省電力期間とを前記休止期間として記憶する記憶手段と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の局側通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の送信器に対する前記休止期間である第１の省電力期間と、前記利用者側通信装置の受信器に対する前記休止期間である第２の省電力期間とを、前記制御信号に挿入することを特徴とする請求項５に記載の局側通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１または第２の省電力モードにおいて前記利用者側通信装置が前記休止期間後に一時的に前記利用者側通信装置の送信器または受信器を起動する期間における一時起動時間を前記制御信号に挿入することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の局側通信装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の能力情報を取得し、前記通信回線上の通信プロトコルにおける通信設定を実行するときに、前記休止期間を前記制御信号に指定して前記利用者側通信装置へ送信し、
前記通信設定に基づく通信が開始された後に、前記利用者側通信装置に対して前記省電力モードの実行を許可する場合には、許可信号を前記利用者側通信装置へ送信する、
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の局側通信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器への電力供給を間欠的に休止させる第１の制御信号および前記第２の省電力期間に前記利用者側通信装置の送受信器への電力供給を間欠的に休止させる第２の制御信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の局側通信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の送信器への電力供給を間欠的に休止させる第１の省電力モードによる消費電力と前記第２の省電力期間に前記利用者側通信装置の送受信器への電力供給を間欠的に休止させる第２の省電力モードによる消費電力とが等しくなる下り遅延時間をしきい値とし、このしきい値よりも下り許容遅延時間が短い場合に、前記利用者側通信装置の省電力モードを前記第１の省電力モードに決定し、前記第１の制御信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の局側通信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１の省電力期間に関する時間情報を有する第３の制御信号および前記第２の省電力期間に関する時間情報を有する第４の制御信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の局側通信装置。
【請求項１３】
局側通信装置から送信される制御信号に基づき、前記局側通信装置と通信する利用者側通信装置において、
前記局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、
前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器と、
前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器または前記送信器を省電力状態に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする利用者側通信装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、並びに前記受信器および前記送信器のうち前記受信器のみを省電力状態へ移行させる第３の省電力モードのうち、少なくとも２つの省電力モードを用いて前記受信器および前記送信器を制御し、前記複数の省電力期間のそれぞれは各省電力モードに対応して設定されることを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項１５】
前記受信器は、前記第１の省電力モードの省電力期間である第１の省電力期間に関する時間情報を有する第１の制御信号および前記第２の省電力モードの省電力期間である第２の省電力期間に関する時間情報を有する第２の制御信号を受信し、
前記制御部は、前記受信器により受信された前記第１の制御信号に基づき前記第１の省電力期間に前記送信器への電力供給を間欠的に休止し、前記受信器により受信された前記第２の制御信号に基づき前記第２の省電力期間に前記送信器および前記受信器への電力供給を間欠的に休止することを特徴とする請求項１４に記載の利用者側通信装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、並びに前記受信器および前記送信器のうち前記受信器のみを省電力状態へ移行させる第３の省電力モードのうち、少なくとも２つの省電力モードを用いて前記受信器および前記送信器を制御し、前記複数の省電力期間のうちの第１の省電力期間は、前記送信器に対する省電力期間であり、前記複数の省電力期間のうちの第２の省電力期間は、前記送信器に対する省電力期間であることを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項１７】
局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作および前記第１の省電力動作とは異なる第２の省電力動作を制御する通信システムで用いられる通信方法において、
前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の省電力期間と前記第２の省電力動作に関する第２の省電力期間を前記ＯＮＵへ送信するステップと、
前記ＯＮＵが前記ＯＬＴから送信された前記制御信号を受信するステップと、
前記ＯＮＵが省電力動作をするか否か判断するステップと、
前記ＯＮＵが前記判断した結果に応じて前記第１の省電力期間に前記第１の省電力動作を行い前記第２の省電力期間に前記第２の省電力動作を行うステップと、
を備えたことを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
前記第１の省電力動作においては、前記ＯＮＵの送信器および受信器のうち、前記送信器が省電力状態で動作し、前記第２の省電力動作においては、前記送信器および前記受信器が省電力状態で動作するとともに、前記第１の省電力期間は前記第２の省電力期間よりも長いことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の起動期間と前記第２の省電力動作に関する第２の起動期間を前記ＯＮＵへ送信するステップを備えたことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
【請求項２０】
受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置（以下、ＯＮＵという）と回線を介して接続され、このＯＮＵの動作を制御する局側通信装置の制御装置であって、
前記ＯＮＵの前記送信器または前記受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記ＯＮＵが複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記ＯＮＵの動作を制御する制御信号を生成することを特徴とする制御装置。
【請求項２１】
局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置に設けられる制御装置であって、
前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器または前記送信器を省電力状態に制御することを特徴とする制御装置。
【請求項２２】
前記ＯＮＵ制御部は、前記利用者側送信器を前記第１の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第１の省電力モードと、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を前記第２の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第２の省電力モードと、を選択的に実行し、
前記ＯＮＵは、
前記間欠休止期間後に一時的に前記利用者側送信器を起動する期間または一時的に前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記間欠休止期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、消費電力情報として記憶するための消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記間欠休止期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備え、
前記省電力モード選択部により選択された省電力モードを実行し、前記ＯＬＴへ前記選択された省電力モードを通知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記ＯＮＵ制御部は、前記利用者側送信器を前記第１の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第１の省電力モードと、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を前記第２の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第２の省電力モードと、を選択的に実行し、
前記ＯＬＴは、
前記間欠休止期間後に一時的に前記利用者側送信器を起動する期間または一時的に前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記間欠休止期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記間欠休止期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備え、
前記ＯＮＵへ選択した省電力モードを通知し、
前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから通知された省電力モードを実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２４】
前記消費電力情報は、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴに送信されることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２５】
省電力モードごとの、前記第１または第２の省電力期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記第１または第２の省電力期間と設定された前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備えたことを特徴とする請求項８に記載の局側通信装置。
【請求項２６】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、を選択的に実行し、
前記受信器は、前記第１の省電力モードの省電力期間である第１の省電力期間に関する時間情報を有する第１の制御信号および前記第２の省電力モードの省電力期間である第２の省電力期間に関する時間情報を有する第２の制御信号を受信し、
前記制御部は、前記第１の制御信号に基づき前記第１の省電力期間を休止期間として前記送信器への電力供給を間欠的に休止し、前記第２の制御信号に基づき前記第２の省電力期間を省電力期間として前記送信器および前記受信器への電力供給を間欠的に休止し、
前記省電力期間後に一時的に前記送信器を起動する期間または一時的に前記送信器および前記受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記省電力期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記省電力期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項２７】
前記ＯＮＵまたはＯＬＴが、省電力モードごとの、前記第１または第２の省電力期間と前記第１または第２の起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶するステップと、
前記ＯＮＵまたはＯＬＴが、省電力モードごとに、設定された前記第１または第２の省電力期間と設定された前記第１または第２の起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択するステップと、
前記ＯＮＵが、選択された省電力モードを実行するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１９に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の端末が共通の回線で接続された通信システム、通信方法に関し、例えばＯＬＴ（Optical  Line  Terminal：局側通信装置）と複数のＯＮＵ（Optical  Network  Unit：利用者側通信装置）とで構成されるＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮシステムでは、ＯＮＵから送信される上り方向のデータが衝突しないようにＯＬＴとＯＮＵ間で同期をとりながら通信を行う。ＯＬＴは、上り方向のデータが衝突しないよう各ＯＮＵに対する送信許可を与えるように計画する。この際、ＯＬＴは各ＯＮＵとの間の距離による遅延を考慮する。そのため、ＯＬＴは、各ＯＮＵとの間のラウンドトリップタイムの計測やキープアライブ用の通信を行うが、光ファイバによる伝送ではジッタやワンダなどの伝送路の変動があるため、周期的に計測を行う必要がある。【０００３】
一方、データ通信は常時行われているわけではなく、たとえば夜間などは全くデータ通信が行われない。しかし、ラウンドトリップタイムの計測やキープアライブ用の信号の送受信は、上記のようにデータ通信の有無に関わらず周期的に行われている。データ通信が行われない場合にも、ラウンドトリップタイムの計測のためにＯＮＵを常時通信可能な状態としておくことは電力を浪費することになる。そのため、ＯＮＵから省電力状態への移行を要求することにより、ＯＮＵを間欠的に省電力状態に遷移させる技術が検討されている。【０００４】
また、従来、通信不要なＯＮＵの電源制御信号をＯＬＴが生成し、該ＯＮＵの送信回路および受信回路の電源を制御するＰＯＮシステムがある（特許文献1）。このＰＯＮシステムでは、ＯＬＴがＯＮＵの電源オン／オフを遠隔制御するため、システム全体の消費電力を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５４３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のＰＯＮシステムでは、ＯＮＵの省電力期間に関する記載はない。しかしながら、ＯＮＵのような端末装置に提供される通信サービスには様々な要求条件を有するものがあり、例えば、省電力期間を設けると端末装置が応答できない期間が長くなるため遅延時間が長くなり、低遅延性を優先すると送受信器を休止できず消費電力を低減できないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の通信システムは、局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、ＯＮＵは通信回線に接続された利用者側送信器および利用者側受信器を介してＯＬＴと通信する通信システムにおいて、ＯＬＴは、利用者側送信器を省電力状態に制御しながら利用者側受信器を動作させる第１の省電力動作と、利用者側送信器および利用者側受信器を省電力状態に制御する第２の省電力動作とに対して、異なる休止期間を指定してＯＮＵの省電力動作を制御する制御信号を生成するＯＬＴ制御部と、ＯＬＴ制御部により生成された制御信号をＯＮＵへ送信する局側送信器とを備え、ＯＮＵは、利用者側受信器を介して制御信号を受信し、制御信号に指定された休止期間に基づき第１の省電力動作および第２の省電力動作を選択的に実行するＯＮＵ制御部、を備えたものである。【０００８】
この発明の局側通信装置は、利用者側通信装置と通信回線を介して接続された局側通信装置において、利用者側通信装置の送信器または受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、利用者側通信装置が複数の休止期間を切り替え可能なように、省電力モードにおける利用者側通信装置の動作を制御する制御信号を生成する制御部と、制御部により生成された制御信号を利用者側通信装置へ送信する送信器と、を備えたものである。【０００９】
この発明の利用者側通信装置は、局側通信装置から送信される制御信号に基づき、局側通信装置と通信する利用者側通信装置において、局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器と、受信器により受信された制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて受信器または送信器を省電力状態に制御する制御部と、を備えたものである。【００１０】
この発明の通信方法は、局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、ＯＬＴがＯＮＵの第１の省電力動作および第１の省電力動作とは異なる第２の省電力動作を制御する通信システムで用いられる通信方法において、ＯＬＴがＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の省電力期間と第２の省電力動作に関する第２の省電力期間をＯＮＵへ送信するステップと、ＯＮＵがＯＬＴから送信された制御信号を受信するステップと、ＯＮＵが省電力動作をするか否か判断するステップと、ＯＮＵが判断した結果に応じて第１の省電力期間に第１の省電力動作を行い第２の省電力期間に第２の省電力動作を行うステップと、を備えたものである。【００１１】
この発明の制御装置は、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置（以下、ＯＮＵという）と回線を介して接続され、このＯＮＵの動作を制御する局側通信装置の制御装置であって、ＯＮＵの送信器または受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、ＯＮＵが複数の休止期間を切り替え可能なように、省電力モードにおけるＯＮＵの動作を制御する制御信号を生成することを特徴とするものである。【００１２】
この発明の制御装置は、局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置に設けられる制御装置であって、受信器により受信された制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて受信器または送信器を省電力状態に制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる通信システム、局側通信装置、利用者側通信装置、通信方法、および制御装置は、複数の省電力期間を設定することにより消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における通信システムの構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における通信方法を示すシーケンス図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１におけるコンフィグレーション制御とスリープ制御を示すシーケンス図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１における省電力モードでの通信方法を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１における下りデータの許容遅延時間とＯＮＵの平均消費電力の関係を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１における省電力モードの間欠動作とＯＮＵの平均消費電力の関係を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における省電力プロトコルを示すシーケンス図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１における省電力プロトコルの他の例を示すシーケンス図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２における制御装置のコンフィグレーション処理等を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２における制御装置の省電力モード制御等を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２における制御装置の省電力モードの要求等を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２におけるＯＮＵおよびサービスのデータを示す表である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２におけるサービスと禁止省電力モードのデータを示す表である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２におけるサービスと禁止省電力モードのデータを示す表である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２におけるサービスとスリープ期間のデータを示す表である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２におけるサービスと最大スリープ期間のデータを示す表である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態３における省電力プロトコルを示すシーケンス図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態３における省電力プロトコルを示すシーケンス図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態３における省電力プロトコルを示すシーケンス図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態３における制御装置の送信処理における省電力モード制御等を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態３における制御装置の受信処理における省電力モード制御等を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態４における通信シーケンスを示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態４における通信シーケンスの他の例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態４におけるスリープパラメータの挿入を示すシーケンス図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態４におけるＯＮＵの休止期間を選択する処理を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態５におけるＰＯＮシステムの構成例を示す図である。
【図２７】図２７は、省電力モードごとの消費電力の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態５における省電力モード設定手順の一例を示すシーケンス図である。
【図２９】図２９は、本発明の実施の形態５におけるＰＯＮシステムの他の構成例を示す図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施の形態５における省電力モード設定手順の他の一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
・ハードウェア構成
【００１６】
図１は、本発明にかかるＰＯＮシステムの実施の形態1の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のＰＯＮシステムは、ＯＬＴ1（親局装置）と、ＯＮＵ10-1〜10-3（子局装置）と、を備える。ＯＬＴ1とＯＮＵ10-1〜10-3はスプリッタ40を介して光ファイバ30で接続されている。スプリッタ40は、ＯＬＴ1に接続する幹線の光ファイバ30をＯＮＵ10-1〜10-3の数に分岐する。また、ＯＮＵ10-1は、端末20-1および20-2に接続されている。なお、ここではＯＮＵを3台とした例を示しているが、ＯＮＵの台数はこれに限らず何台でもよい。以下、ＯＮＵ10を汎用的に示す場合はＯＮＵi（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ、Ｎは１以上の整数）と記す。
【００１７】
ＯＬＴ1は、ＰＯＮプロトコルに基づいてＯＬＴ側の処理を実施する制御部2（ＯＬＴ制御部）と、ＯＮＵ10-1〜10-3から受信した上りデータを格納するためのバッファである受信バッファ3と、ＯＮＵ10-1〜10-3へ送信する下りデータを格納するためのバッファである送信バッファ4と、光信号の送受信処理を行う光送受信器5と、上りデータと下りデータを波長多重するＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplexing）カプラ（ＷＤＭ）6と、ネットワーク（図示しない）との間でＮＮＩ（Network  Node  Interface）の物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）7と、を備える。光送受信器5は、ＯＮＵ10-1〜10-3から送信された光信号の受信処理を行い上りデータに変換する光受信器（Ｒｘ：Receiver）51と、ＯＮＵ10-1〜10-3向けに送信する下りデータの送信処理を行い光信号に変換して送信する光送信器（Ｔｘ：Transmitter）52と、を備える。
【００１８】
なお、上記ＰＯＮプロトコルとは、レイヤ２の副層であるＭＡＣ（Media  Access  Control）層等で用いられる制御用プロトコルであって、例えばIEEEで規定されているMPCP（Multi-point  Control  Protocol）やOAM（Operation  Administration  and  Maintenance）等のことである。
【００１９】
ＯＮＵ10-1は、ＰＯＮプロトコルに基づいてＯＮＵ側の処理を実施する制御部11（ＯＮＵ制御部）と、ＯＬＴ1への送信データ（上りデータ）を格納するためのバッファである送信バッファ（上りバッファ）12と、ＯＬＴ1からの受信データ（下りデータ）を格納するためのバッファである受信バッファ（下りバッファ）13と、光送受信器14と、上りデータと下りデータの光信号を波長多重するＷＤＭ15と、端末20-1，20-2との間で、それぞれＵＮＩ（User  Network  Interface）の物理インタフェース機能を実現する物理層処理部（ＰＨＹ）16-1，16-2と、を備える。
【００２０】
ＯＮＵ10-1の光送受信器14は、ＯＬＴ1向けに送信する上りデータの送信処理を行い光信号に変換して送信する光送信器（Ｔｘ：Transmitter）141と、ＯＬＴ1から送信された光信号の受信処理を行い下りデータに変換する光受信器（Ｒｘ：Receiver）142と、を有する。制御部11は、光送信器141および／または光受信器142をオン状態／オフ状態に制御するため、省電力制御用の信号線で光送受信器14と接続されている。ＰＨＹ16-1は、端末20-1から送信されたデータの受信処理を行う受信部（Ｒｘ：Receiver）161-1と、端末20-1へ送信するデータの送信処理を行う送信部（Ｔｘ：Transmitter）162-1と、を有し、ＰＨＹ16-2は、同様に、受信処理を行う受信部（Ｒｘ：Receiver）161-2と、送信処理を行う送信部（Ｔｘ：Transmitter）162-2と、を有する。
【００２１】
この実施の形態の通信システムには、(1)光送信器141のみ省電力状態にできるＯＮＵ10、(2)  光送信器141および光受信器142を省電力状態にできるＯＮＵ10、(3)いずれの省電力状態の制御にも対応できないＯＮＵ10が混在する。そして、これらのＯＮＵ10は、以下の２つの省電力モードのいずれか一方に対応、両方に対応、いずれにも不対応、の４つのタイプに分類できる。
[1]Txスリープモード(Tx_only  Sleep  mode或いはDoze  mode)：受信機能[Ｒｘ]は常時オン状態で、送信機能(Ｔｘ)のみ周期的にオンとオフを繰り返す。
[2]TRxスリープモード(TRx  Sleep  mode或いはCyclic  sleep  mode)：送信機能[Ｔｘ]および受信機能[Ｒｘ]で周期的にオンとオフを繰り返す。
【００２２】
なお、ＯＮＵ10-1に接続される端末を2台としているが、端末の数はこれに限らず、何台でもよく、端末の数に応じた物理層処理部（ＰＨＹ）を備える。また、図１では代表としてＯＮＵ10-1の構成例を示したが、ＯＮＵ10-2，10-3もＯＮＵ10-1と同様の構成である。
【００２３】
ＯＬＴ1の制御部2は、従来のＰＯＮシステムと同様に、上りデータの送信時間帯が重ならないようにＯＮＵ10-1〜10-3に対して帯域割当てを行い、それぞれのＯＮＵ10-1〜10-3へ送信許可として通知することにより、ＯＮＵ10-1〜10-3から送信される上りデータの衝突を防いでいる。この帯域割り当ては、どのような方法を用いてもよいが、たとえば、「Su-il  Choi  and  Jae-doo  Huh著，“Dynamic  Bandwidth  Allocation  Algorithm  for  Multimedia  Services  over  Ethernet（登録商標）  PONs”，ETRI  Journal，Volume  24，Number  6，December  2002  ｐ．465〜ｐ．466」に記載されているDynamic  Bandwidth  Allocation  Algorithm等を用いることができる。
【００２４】
・通信システムの全体動作
【００２５】
本実施の形態のＯＬＴ1とＯＮＵ10-1〜10-3の全体動作を説明する。制御部2は、ＰＨＹ7経由でネットワークから受信した下りデータ（下り通信データ）を送信バッファ4に格納する。ＯＬＴ1からデータを送信する際には、制御部2が、送信バッファ4に格納されている下りデータを読み出して光送受信器5に出力し、光送受信器5のＴｘ52が送信データを光信号としてＷＤＭ6へ出力し、ＷＤＭ6が光送受信器5から出力される光信号に対して波長多重を行い、光ファイバ30経由でＯＮＵ10-1〜10-3へ下り信号として出力する。また、制御部2は、送信帯域割当ての結果を送信許可として通知する制御メッセージやリンク維持の問合せを行う制御メッセージ等を生成し、これらの制御メッセージを光送受信器5に出力し、以下、下りデータと同様にＯＮＵ10-1〜10-3へ送信する。なお、図１のＰＯＮシステムでは、上り信号と下り信号を異なる波長の光信号として波長多重を行うためＷＤＭ6，15を用いているが、単一波長で通信する場合には、ＷＤＭ6、15を用いる代わりに、制御部2が上り／下りの送信帯域割当ても行う。
以下、上りデータおよび上り方向の制御メッセージを光信号に変換したものを総称して上り信号といい、下りデータおよび下り方向の制御メッセージを光信号に変換したものを総称して下り信号という。
【００２６】
ＯＮＵ10-1〜10-3では、ＯＬＴ1から下り信号を受信すると、ＷＤＭ15により下り信号を上り信号から分離して光送受信器14へ出力し、光送受信器14のＲｘ142が下り信号を電気信号の下りデータまたは制御メッセージに変換して制御部11へ出力する。制御部11は、光送受信器14のＲｘ142から出力された下りデータを受信バッファ13に格納し、制御メッセージから送信許可やリンク維持の問合せに関する情報を取得する。そして、取得したこれらの情報に基づき後述する送信処理を行う。
制御部11はまた、受信バッファ13に格納された下りデータを読み出してそのデータの宛先に応じてＰＨＹ16-1，16-2の両方または片方に出力する。下りデータを受け取ったＰＨＹ16-1，16-2は、下りデータに対して所定の処理を実施して、自身が接続する端末20-1，20-2へ送信する。
【００２７】
一方、ＯＮＵ10-1〜10-3から上りデータを送信する場合には、制御部11は、端末20-1，20-2からＰＨＹ16-1，16-2経由で取得した上りデータを送信バッファ12に格納する。そして、ＯＬＴ1から送信許可として与えられた帯域割当ての結果に基づいて送信バッファ12に格納した上りデータを読み出して光送受信器14へ出力する。また、制御部11は、上記リンク維持等に関する制御メッセージを生成し、ＯＬＴ1から与えられた送信帯域に基づいて光送受信器14へ出力する。光送受信器14のＴｘ141は、上りデータを光信号（上り信号）に変換し、ＷＤＭ15，光ファイバ30経由でＯＬＴ1に送信する。
【００２８】
ＯＬＴ1は、ＯＮＵ10-1〜10-3から光ファイバ30およびＷＤＭ6を経由して受信した光信号を光送受信器5のＲｘ51で上りデータおよび制御メッセージに変換する。制御部2は変換された上りデータを受信バッファ3に格納し、制御メッセージに基づく動作の実施や制御メッセージに対する応答の生成などを行い、この制御メッセージを廃棄する。制御部2はまた、上りデータを受信した場合、一旦受信バッファ3に格納した上りデータを読み出して、ＰＨＹ7経由でネットワークへ出力する。
【００２９】
・ＰＯＮシステムのパワーセーブ動作
【００３０】
通信システムの省電力動作の一例として、ＰＯＮシステムのパワーセーブ動作について図２ないし図４を用いて説明する。図２に示された通信システムでは、Txスリープモードの省電力機能を有する（省電力モードに対応する）ＯＮＵ(１)と、Txスリープモード/TRxスリープモードの双方の省電力機能を有するＯＮＵ(２)とが１つのＯＬＴ1に接続されている。図２は、ＯＬＴ1がＯＮＵ10の能力（省電力機能）に合わせてＯＮＵ10を省電力状態で動作させる制御シーケンスを示している。
【００３１】
まず、ステップＳ１でＯＬＴ1は、アクティブなＯＮＵ10を見つけるためにディスカバリ処理を行う。ＯＬＴ1は下り信号としてディスカバリ用の制御メッセージをブロードキャストし、この制御メッセージを受信した各ＯＮＵ10が該ＯＮＵのシリアル番号等の固有識別情報をＯＬＴ1に返信する。ここで、通信可能状態にある全てのＯＮＵ10が制御メッセージを生成し、ディスカバリ用の制御メッセージを送信したＯＬＴ1へ応答するため、ＯＬＴ1は、この応答制御メッセージを受信することによりアクティブ状態のＯＮＵ10を検出することができる。ステップＳ１の状態では、ＯＮＵ(２)は電源が切られており応答メッセージを返さないものとする。
【００３２】
次にＯＬＴ1は、ステップＳ１で検出したＯＮＵ10とＯＮＵ10の能力や通信条件に関する各種パラメータを交換し、互いの通信の条件設定を行う（ステップＳ２）。
ステップＳ２のコンフィグレーションが終了すると、ＯＬＴ1は通常の通信状態に移行する。ＯＬＴ1は上り通信のための帯域を各ＯＮＵ10に割当て、これを送信許可情報（Grant若しくはGate）としてＯＮＵ10に送信する。ＯＬＴ1は、このGrantを下り方向の他のデータとともにフレームに格納してＯＮＵ10へ送信してもよいし、個別に送信してもよい。また、フレームはパケットと言い換えることもできる。
【００３３】
Grantを受信したＯＮＵ10は、送信バッファ12に上り方向の送信データがあればフルサービスモード(Ｔｘ、Ｒｘともにオン状態)でデータ送信を開始するが、ここでは送信データがなくＯＮＵ10が省電力モードに移行する場合を説明する（ステップＳ３）。
省電力モードに移行する場合、ＯＮＵ10はＯＬＴ1に省電力モードへの遷移許可を要求するリクエスト信号を送信する。ＯＬＴ1は例えばステップＳ２で入手したＯＮＵ10の各種情報や当該ＯＮＵ10との上り下りの通信状況等に基づき、省電力モードへの移行を許可するか否かを判断し、許可信号（不許可信号）をＯＮＵ10へ送信する。許可信号を受信すると、ＯＮＵ10はこの許可信号に基いて、光送信器141（若しくは光送信器141および光受信器142）の電源を所定の期間オフにし、光送受信器14で消費される電力を低減する。
なお、ＯＬＴ1はコンフィグレーション結果に応じて、ＯＮＵ10が要求した省電力モードとは異なる省電力モードを許可することもできる。
【００３４】
ステップＳ３において、ＯＬＴ1は光送信器141の電源をオフにしているTxスリープモードのＯＮＵ10に対しても帯域を割当て、Grantを送信している。Grantを受信したＯＮＵ10は、送信したい上りデータが発生するとTxスリープモードの解除を要求する制御メッセージを生成し、光送信器141の電源をオンにして、割当てられた帯域を利用してＯＬＴ1へデータを送信する、或いはTxスリープモードの解除を要求する制御メッセージを生成し、Grantで割当てられた帯域を利用してＯＬＴ1へ送信する。
【００３５】
ところで、ＯＮＵ10は、所定のしきい値以上の上りデータの発生や、大きな帯域を要求する端末（接続機器）の通信開始を監視しており、この監視結果に基づき省電力モードの解除を決定する。省電力モードの解除を決定したＯＮＵ10は、受信したGrantを利用して解除メッセージSLEEP_ACK(wake  up)やデータをＯＬＴ1へ送信することでＯＬＴ1へ省電力モードの解除決定を通知できる。このＯＮＵ10から解除メッセージまたはデータを受取ったＯＬＴ1は、該ＯＮＵ10は省電力モードの状態を終了してフルサービスモード(Ｔｘ、Ｒｘともにオン状態)の状態に移行したと判断し、通常の通信状態におけるGrantの割当を行う。
なお、ＯＬＴ1は解除メッセージSLEEP_ACK(wake  up)を受信せず、ＯＮＵ10から新たな上りデータの帯域割当て要求を受信した場合に、該ＯＮＵ10の省電力モードの解除決定がなされたと判断しても良い。
【００３６】
次に、Txスリープモード/TRxスリープモードの双方に対応可能なＯＮＵ(２)が起動した場合の制御を説明する。ＯＬＴ1が周期的に行うディスカバリ（ステップＳ４）によってＯＮＵ(２)が発見されると、ＯＬＴ1およびＯＮＵ(２)間でコンフィグレーションが行われる（ステップＳ５）。
【００３７】
ＯＬＴ1はステップＳ２においてＯＮＵ(１)の各種パラメータを取得済みであるため、取得した各種パラメータの情報がリセットされた等の事情がなければ、ステップＳ５におけるＯＮＵ(１)との間のコンフィグレーションを省略できる。また、ステップＳ５でコンフィグレーションを行い、その結果がステップＳ２の結果と異なる場合は、後に行ったコンフィグレーションの結果（この場合はステップＳ５の結果）を優先する。
【００３８】
コンフィグレーションが終了するとＯＮＵ(２)は通信を開始する。ＯＬＴ1からGrantを受信したＯＮＵ(２)は、上りデータが無い場合はステップＳ３と同様に省電力モードへの遷移許可を要求するリクエスト(SLEEP_REQ)を送信する（ステップＳ７）。
【００３９】
図２の例では、ステップＳ７において、ＯＮＵ(１)およびＯＮＵ(２)がＯＬＴ1へ省電力モードへの遷移のリクエスト(SLEEP_REQ)を送信している。ＯＬＴ1は、コンフィグレーションの結果に基づき、ＯＮＵ(１)との間でTxスリープモードの省電力プロトコルによる通信を開始する。一方、ＯＮＵ(２)はTxスリープモード/TRxスリープモードの双方に対応しているため、ＯＬＴ1は下りバッファ（送信バッファ4）の状態を確認して許可する省電力モードを決定し、決定した省電力モードに対応する省電力プロトコルを用いてＯＮＵ(２)との間で通信を開始する。
【００４０】
ステップＳ７について、図３を用いて詳細を説明する。
リクエスト(SLEEP_REQ)を受信したＯＬＴ1は、ＯＮＵ10から省電力モードの指定が無い場合は上り或いは下り通信のトラヒックの状態（有無と量）や、リンクの種類、ＯＮＵ10側の接続機器（種類、オン／オフ等）を検知し、検知結果およびコンフィグレーションで許可した省電力モードの情報に基づき、省電力モードを選択する（ステップＳ７ａ）。
【００４１】
一方、ＯＮＵ10から省電力モードの指定がある場合は、要求された省電力モード、通信状況等を検知した結果、およびコンフィグレーションで許可した省電力モードの情報に基づき、省電力モードを選択する（ステップＳ７ａ）。そして、選択した結果を許可通知（または不許可通知）としてＯＮＵ10へ返信する。
なお、省電力モードの選択および省電力モードへの遷移の詳細については後述する。
【００４２】
ここで、図２に戻って説明を続ける。ＯＮＵ10はまた、ステップＳ６により、リクエスト(SLEEP_REQ)とあわせて遷移したい省電力モードの情報を指定することもできる。この場合、ＯＬＴ1は指定された情報に対応する省電力プロトコルを用いて該ＯＮＵ(２)との通信を開始する。ＯＮＵ10が遷移したい省電力モードを指定する状況としては、例えば、通信が開始された後に該ＯＮＵ10が省電力モードに移行可能になったときが考えられる。このような状況は、ウェブブラウジングによる断続的かつ少量のデータ通信や小帯域の音声通信のみが発生した場合、また、IP電話のみが電源オンになっておりかつ待受け状態になっている場合などに発生する。
【００４３】
これらの状況を、ＯＮＵ10は、送信バッファ12の監視や接続機器の状態監視を行うことにより検知し、それぞれ予め定められた条件になったときに省電力モードへの移行を決定し、遷移したい省電力モードとしてＯＬＴ1へ通知する。例えば、ＯＮＵ10の移行の判断は、所定期間の上り、下りそれぞれのトラヒック総量や平均値がしきい値以下になった場合や、接続機器の状態と移行可能な省電力モードの対比表等を用いて所定条件が一致した場合に行う（ステップＳ６ａ，Ｓ６ｂ）。
【００４４】
ＯＮＵ10は、トラヒック状態等から決定した省電力モードが、ＯＬＴ1から許可された省電力モードに該当するかどうかを記憶装置（図示しない）にアクセスすることにより調べ（ステップＳ６ｃ）、許可モードであればリクエスト(SLEEP_REQ)をＯＬＴ1へ送信する。このとき、決定したモードが許可モードに該当しない場合には、ＯＮＵ10はモードを許可モードに該当するものに変更してリクエストを送信するか、リクエストの送信を抑制する。このように、許可モードに該当しないリクエストを抑制することにより、無駄な帯域の消費と処理に係る電力を節約することができる。なお、ステップＳ６は必須ではない。
【００４５】
（リンク管理と帯域割当て通知）
【００４６】
ここで、ＯＬＴ1とＯＮＵ10間のリンク管理について説明する。ＯＬＴ1は、ステップＳ１において発見されたＯＮＵ10に対し、リンク維持に関する問合せ用の制御メッセージを周期的に送信する。この問合せメッセージを受信したＯＮＵ10は応答メッセージを返信し、ＯＬＴ1がこれを受信するとリンク状態を維持し、所定の回数連続して応答を受信しないとリンクを切断する。省電力モードのＯＮＵ10が光送信器141（または、光送信器141および光受信器142）の電源を周期的にオンにするのは、このリンク維持の問合せに応答するためである。なお、ＯＮＵ10はリンク維持の応答用に割当てられた帯域を利用して、他の制御情報や送信バッファ12に格納された小さな容量のデータを送信することもできる。
【００４７】
リンク維持に関する問合せは専用の制御メッセージを用いることもできるが、このＰＯＮシステムでは、リンク維持に関する問合せ用の制御メッセージとして帯域割当てを通知するGrantを使用する。
【００４８】
例えば、図４において、ＯＬＴ1は動作モードによらず帯域更新周期ごとにGrantを送信している。ＯＮＵ10はフルサービスモードの時は毎回Dataを返信するが（タイミングu1，u2）、Txスリープモードでスリープ要求を送信（タイミングu3）した後は光送信器141の電源がオフの場合は応答せず（タイミングu4，u5）、光送信器141の電源が一時的にオンになっている場合に応答する（タイミングu6）。すなわち、ＯＮＵ10がタイミングu4，u5に受信したGrantは単に該ＯＮＵ10の上りデータ送信用の帯域割当て通知であってリンク維持の問合せは行わず、タイミングu6に受信したGrantは上りデータ送信用の帯域割当て通知に加えてリンク維持に関する問合せも行うことを示している。
【００４９】
リンク維持用の問合せ周期とGrantの送信周期を同じにするか否かは、省電力プロトコル等によりＯＬＴ1とＯＮＵ10間で定められる。光送信器141の電源をオフにしている期間中にＯＮＵ10に送信したい上りデータが発生した場合、帯域の割当てがあれば、ＯＮＵ10は光送信器141の電源をオンにしてＯＬＴ1へデータを送信することができる。或いはTxスリープモードの解除を要求する制御メッセージを生成し、割当てられた帯域を利用してこの制御メッセージをＯＬＴ1へ送信することができる。このようなTxスリープモードの省電力プロトコルにより、ＯＮＵ10は上りデータが発生した場合にも短い遅延時間でデータを送信できる。
なお、ＯＬＴ1は、光送信器141の電源をオフにしているＯＮＵ10に対する帯域割当てをフルサービスモードにおける各帯域更新周期について毎回行ってもよいし、上り通信が少ないことを考慮してフルサービスモードの場合の数回に一回の間隔で行ってもよい。
【００５０】
一方、TxスリープモードのＯＮＵ10は、ＯＬＴ1からのリンク維持の問合せに応答するには光送信器141の電源をオンにしなければならず、毎Grantに応答すると消費電力を浪費してしまう。そこで、Txスリープモードの省電力プロトコルでは、ＯＬＴ1からのリンク維持に関する問合せを帯域割当て通知の数回に１回とし、Grantに対するＯＮＵ10の応答回数を抑制して光送信器141の電源オフの期間を長くする。こうすることで、消費電力を低減しつつリンク状態を維持できる。
【００５１】
ところで、TRxスリープモードの省電力プロトコルは、リンク維持用の問合せ周期と帯域割当ての周期を同じにし、光送信器141および光受信器142の電源をオフにする期間をフルサービスモードにおけるGrantの送信周期よりも長く、Txスリープモードの光送信器141の電源オフの期間よりも短く設定する。TRxスリープモードは、光送信器141と光受信器142の電源を一緒にオン／オフ制御するためリンク維持の問合せと帯域割当てとで周期を変える必要が無く、フルサービスモードの場合よりも上り通信が少ないためGrantの送信間隔を長くできるからである。TRxスリープモードのＯＮＵ10は光送信器141に加えて光受信器142の電源もオフにするため消費電力を低減でき、Grantの送信間隔を上記のように設定することで、省電力モードにおいてリンク状態を維持しつつ、ＯＮＵ10に上りデータが発生した場合に短い遅延時間でデータを送信できる。
【００５２】
（コンフィグレーション詳細）
【００５３】
次に、ステップＳ２やステップＳ５で行われるコンフィグレーションの詳細について図３を用いて説明する。ここでは、ステップＳ５において、ＯＮＵ(１)とＯＮＵ(２)の両方がＯＬＴ1との間でコンフィグレーションを行う。また、これらの図中で図２と同一の符号を付したものは同一又は相当の処理を示している。なお、このプロトコルは一例であり、この発明は、図３に示された各種送信フレームやその名称、手順に限定されるものではなく、例えば、拡張OAM（eOAM）やOMCI(ONU  management  and  control  interface若しくはONT  management  and  control  interface)等を用いることができる。
【００５４】
図３において、ステップＳ４のディスカバリが終了すると、ＯＮＵ10は端末20-1等の接続機器の種類、オン／オフ、回線の種類、速度、省電力動作を行う休止期間（図４のT_SLEEPの期間に関する時間）、省電力モードであって間欠的に光送受信器14の電源をオンにして動作する一時起動時間（図４のT_AWAREの期間に関する時間）等の属性の情報を収集し（ステップＳ５ａ）、自装置の記憶装置（図示しない）に記録された自装置の機能、性能に関する情報と合わせて、属性情報を生成する（ステップＳ５ｂ）。ＯＮＵ10は、この属性情報として、省電力機能の対応情報(power_save_attr)を記録する。
【００５５】
ＯＬＴ1は、ディスカバリが終了すると、ＯＮＵ10の属性情報の要求指令(Get_cmd)を送信する。各ＯＮＵ10は、この要求指令に対して属性情報を応答フレーム(Get_rsp)で返信する。なお、省電力機能に対応していないＯＮＵ10は、省電力機能の対応情報(power_save_attr)を送信しない場合もある。
【００５６】
ＯＬＴ1は、応答フレーム(Get_rsp)を受信すると、後述する図１２に示すような形式で自己の記憶装置（データベース）に取得したＯＮＵ10の属性情報を記録する。
ＯＬＴ1の記憶装置には、Txスリープモード用の休止期間T1（TxスリープモードのＯＮＵ10が送信器142の電源をオフにしている省電力期間）と、TRxスリープモード用の休止期間T2（TRxスリープモードのＯＮＵ10が光送信器141と光受信器142の電源をオフにしている省電力期間）が予め記録されている。同様に、ユーザ毎の契約の情報も記録されている。
【００５７】
ＯＬＴ1は記憶装置に予め記録されたユーザ毎の契約に基づき、ユーザや提供サービス毎の省電力モードの制限事項を調べ（ステップＳ５ｃ）、当該各ＯＮＵ10に許可する省電力モードや条件を決定する（ステップＳ５ｄ）。制限事項の例を図１２〜１６に示す。例えば、ユーザが迅速な応答が要求されるサーバ用途で通信回線を使用している場合、ＯＮＵ10が省電力モードに移行し遅延が発生するのは望ましくない。ＯＬＴ1、およびＯＮＵ10は、通信を開始する前に許可される省電力モードを予め確認することにより、このような望ましくない遅延を予め抑制することができる。
【００５８】
ここで、図５に下りデータの許容遅延時間とＯＮＵ10の平均消費電力の関係を示す。実線は休止期間がTRxスリープモードと同じTxスリープモード、一点鎖線は本実施の形態にかかるTxスリープモード（休止期間がTRxスリープモードと異なる）、破線はTRxスリープモード、をそれぞれ示している。また、ＯＮＵ10の平均消費電力はフルサービスモードにおける消費電力を基準として正規化している。なお、TxスリープモードとTRxスリープモードで間欠的に電源をオンにしている期間(T_AWARE)と電源をオフにしている期間(T_SLEEP)の消費電力の相対的な関係を図６に示す。
【００５９】
図５のTRxスリープモードや従来のTxスリープモードの状態から分かるように、下りデータの許容遅延時間が長いほど消費電力は少なくなる。すなわち、省電力モードの休止期間を長く設定すれば、ＯＮＵ10の消費電力を低減できることになる。しかし、TRxスリープモードで休止期間を長く設定すると、ＯＮＵ10に上りデータが発生した場合の遅延時間もその分だけ長くなってしまう。一方、Txスリープモードの場合は休止期間を長く設定しても、上述したようにＯＮＵ10が省電力モードを解除できるため短い遅延時間でデータを送信できる。
【００６０】
本実施の形態におけるTxスリープモードでは、Txスリープモードの休止期間とTRxスリープモードの休止期間をそれぞれ個別に設定し、Txスリープモードの休止期間をTRxスリープモードの休止期間以上にする。TxスリープモードのＯＮＵ10は休止期間中であっても下りデータを受信できるため、下りデータの許容遅延時間が数msと短い場合であっても省電力状態（光送信器142の電源オフ状態）を保つことができる。これにより、TRxスリープモードと同じ休止期間を用いる従来のTxスリープモードよりも消費電力を低減できる。
【００６１】
休止期間の値としては、例えば、Txスリープモードは消費電力の低減効果が得られる500ms、TRxスリープモードは電話（低遅延を要求する代表的なサービス）の呼応答要求時間を基準として50msに設定することなどが考えられる。なお、設定値はこれに限るものではない。
【００６２】
次に、ＯＬＴ1はＯＮＵ10に、決定した許可省電力モードおよび対応する休止期間の情報を含む指示フレーム（Set_cmd）を生成し、ＯＮＵ10へ送信する。ＯＮＵ10は指示フレーム（Set_cmd）を受信すると、許可された省電力モードおよび休止期間を自装置の記憶装置に記録する（ステップＳ５ｅ）。なお、許可省電力モードが２つ存在する場合、ＯＬＴ1はＯＮＵ10へ送信する指示フレーム（Set_cmd）に２つの許可省電力モードおよび休止期間T1，T2の情報を挿入することができる。なお、省電力モードが３つ以上ある場合も同様に、指示フレームはそれぞれの情報を含むことができる。
【００６３】
このように、ＯＬＴ1がＯＮＵ10の省電力モードに応じて異なる休止期間T1，T2を通知することにより、TxスリープモードのＯＮＵ10は消費電力を低減し、TRxスリープモードのＯＮＵ10は短い遅延時間で上りデータを送信することができる。
【００６４】
（省電力モードの選択および省電力モードへの遷移）
【００６５】
ステップＳ５ｄ、ステップＳ５ｅにおいて許可された省電力モードが複数存在する場合、ＯＮＵ10が省電力モードへ遷移する前に、ＯＬＴ1またはＯＮＵ10がいずれの省電力モードを選択するか決定する必要がある。以下、４つの場合に分けて説明する。
【００６６】
（ａ）ＯＬＴ1が問合せを行い、ＯＮＵ10が省電力モードを決定する場合
【００６７】
ＯＬＴ1は、TxスリープモードとTRxスリープモードのいずれを選択するか問合せる制御メッセージSLEEP_ALLOW(Tx|TRx)を生成し、ＯＮＵ10へ送信する。SLEEP_ALLOWを受信したＯＮＵ10は、自身の能力（有する省電力機能）に基づきいずれかの省電力モードを選択し、先にＯＬＴ1から通知された休止期間T1，T2のうち、選択した省電力モードに対応するものを自装置の休止期間として記憶する。例えばＯＮＵ10がTxスリープモードを選択する場合、ＯＮＵ10はSLEEP_ALLOWへの応答として選択した省電力モードの情報を含むSLEEP_ACK(Tx)を生成し、ＯＬＴ1へ返信する。このとき、ＯＮＵ10はTxスリープモードへ遷移する。ＯＬＴ1はSLEEP_ACK(Tx)を受信すると、自装置内の記憶部に該ＯＮＵ10の省電力モードはTxスリープモードであることを記録し、該ＯＮＵ10はTxスリープモードに遷移したこと認識する。
【００６８】
ここではＯＮＵ10がTxスリープモードに対応する場合を説明したが、TRxスリープモードに対応する場合も同様に、ＯＬＴ1からSLEEP_ALLOW(Tx|TRx)を受信したＯＮＵ10が自身の能力に基づきTRxスリープモードを選択し、この省電力モードの情報と休止期間T2をＯＮＵ10の記憶部に記録し、TRxスリープモードへ遷移する。そして、SLEEP_ACK(TRx)を生成してＯＬＴ1へ送信し、これを受信したＯＬＴ1は、自装置内の記憶部に該ＯＮＵ10の省電力モードはTRxスリープモードであることを記録するとともに、該ＯＮＵ10がTRxスリープモードへ遷移したことを認識する。
このようにＯＮＵ10に決定権を与えることにより、ＯＮＵ10の上りバッファ（送信バッファ12）の状態に応じた省電力モードの決定が可能となる。
【００６９】
（ｂ）ＯＬＴ1が省電力モードを決定してＯＮＵ10に通知する場合
【００７０】
ＯＬＴ1は、ＯＮＵ10に省電力モードを選択させる代わりに、許可する省電力モードを自装置内で決定し、決定した省電力モード（TxまたはTRx）を該ＯＮＵ10へ許可通知（SLEEP_ALLOW）として送信するようにしても良い。
【００７１】
このとき、ＯＮＵ10からＯＬＴ1への応答は必須ではない。ＯＬＴ1はＲＴＴ(Round  Trip  Time)や光送受信器14のセットアップ時間等を考慮して許可通知がＯＮＵ10に到達する時間に該ＯＮＵ10が省電力モードへ遷移するものとして登録し、該ＯＮＵ10は許可通知を受信すると省電力モードへ遷移する。
なお、ＯＮＵ10からＯＬＴ1へ応答する場合は、ＯＮＵ10は許可通知に応答する際に省電力モードへ移行し、ＯＬＴはこの応答を受信したときに該ＯＮＵ10が省電力モードへ遷移したことを認識する。なお、ＯＮＵ10から所定時間内に応答が無い場合、ＯＬＴ1が許可情報を再送すれば、ＯＬＴ1とＯＮＵ10間で省電力モードを確実に相互認識できる。
【００７２】
（ｃ）ＯＮＵ10からの要求に応じてＯＬＴ1が問合せを行い、ＯＮＵが省電力モードを決定する場合
【００７３】
ＯＮＵ10はＯＬＴ1に対し、省電力モードへの移行問合せを要求する制御メッセージSLEEP_REQを送信する。SLEEP_REQを受信したＯＬＴ1は、許可する省電力モードを指定していずれの省電力モードを選択するか問合せるSLEEP_ALLOW(Tx|TRx)をＯＮＵ10へ送信する。以降、上記（ａ）の場合と同様に、ＯＮＵ10が省電力モードを決定してＯＬＴ1へ通知する。
【００７４】
（ｄ）ＯＮＵ10が省電力モードを決定し、ＯＬＴ1へ許可を要求する場合
【００７５】
ＯＮＵ10は送信バッファ12の状態等に基づき自身の省電力モードを決定し、決定した省電力モードの情報を含むSLEEP_REQをＯＬＴ1へ送信する。このSLEEP_REQを受信したＯＬＴ1は、ＯＮＵ10が決定した省電力モードの情報および記憶装置に記録された情報に基づき、ＯＮＵ10が決定した省電力モードを許可できるか否かを判断して許可通知SLEEP_ALLOW（または不許可通知）を該ＯＮＵ10へ送信する。ＯＮＵ10はSLEEP_REQの許可通知を受信すると省電力モードへ遷移し、ＯＬＴ10は許可通知が該ＯＮＵ10に到達する時点で省電力モードに遷移するものと認識する。
この場合、ＯＮＵ10が事前に省電力モードを選択して決定しているため、ＯＬＴ1からＯＮＵ10への問合せを省略し、手順を簡便化できる。また、ＯＬＴ1はＯＮＵ10の省電力モードによらずこのＯＮＵ10へ帯域を割当てられるため、ＯＮＵ10は少ない遅延時間で上りトラヒックを送信できる。
【００７６】
なお、許可された省電力モードが１つの場合は、ＯＮＵ10が省電力モードに遷移する際に上記（ａ）,（ｂ）のようにＯＬＴ1から問合せを行う、或いは上記（ｃ）,（ｄ）のようにＯＮＵから要求することで、ＯＬＴ1とＯＮＵ10間で相互に動作モードの状態を認識できる。なお、ＯＮＵ10は、それまでにSLEEP_ALLOW(Tx|TRx)を受信済みである場合に、ＯＮＵ10が省電力モードへ移行する際にSLEEP_REQを送信するのが一般的であるが、上記（ｃ），（ｄ）のようにSLEEP_ALLOW(Tx|TRx)を受信する前にSLEEP_REQを送信してもよい。
【００７７】
（省電力モード間のモード変更）
【００７８】
次に、異なる省電力モード間のモード変更について図７を用いて説明する。図７において、図２と同一の符号を付したものは同一または相当の処理を表わしている。なお、このプロトコルは一例であり、この発明は、図７に示された各種送信フレームやその名称、手順に限定されるものではない。
【００７９】
図７は、ＯＮＵ10がTxスリープモードからTRxスリープモードに移行し、その後、再びTxスリープモードに移行する様子を示している。この複数の省電力モード間のモード変更は、図２のステップＳ６ａ〜Ｓ６ｃで説明したＯＮＵ10の判断に基づいて、ＯＮＵ10が自発的に実行することもあるが、ＯＬＴ1がモードの移行を指示することも可能である。以下、ＯＬＴ1がモードの移行を指示する場合を例として説明する。
【００８０】
期間P1にフルサービスモードで動作していたＯＮＵ10が、Txスリープモードを指定して省電力モードへの遷移リクエスト(SLEEP_REQ)をＯＬＴ1へ送信すると、ＯＬＴ1は省電力を許可するか否かを決定し（ステップＳ７ａ）、リクエスト許可の応答(SLEEP_ALLOW(Tx))を返信する。ＯＮＵ10はこの許可通知を受信するとTxスリープモードに移行し、期間P2の間はTxスリープモードとして動作する。また、応答としてSLEEP_ACK(Tx)をＯＬＴ1へ返信する。Txスリープモードに移行したＯＮＵ10は、光受信器142の供給電力は維持する一方で光送信器141の供給電力をカットし、消費電力を抑えた運転を開始する。図７において、ＴｘとＲｘはそれぞれ光送信器141と光受信器142の電源オン状態を示している（記載がない期間は電源オフ状態である）。
【００８１】
期間P2において、光受信器142はオン状態であるため、ＯＬＴ1は下りデータを送信することが可能である。なお、ここでいう送信可能とは、ＯＬＴ1が送信したデータをＯＮＵ10が受信できることをいう。また、図示していないが、ＯＬＴ1は下りデータとともに、GrantもＯＮＵ10に与えている。ＯＮＵ10はGrantを受信しているが、送信データがない場合には光送信器141に電力を供給せず、消費電力を抑える。
【００８２】
ステップＳ１０でＯＬＴ1からＯＮＵ10に送信する下りトラヒックが無くなると、ＯＬＴ1は送信バッファ4等の監視結果からこれを検知し、記憶装置に記憶されているステップＳ２のコンフィグレーションの結果を調べ、下り通信も省電力モードにするかどうかを判断する。下りトラヒックの終了検知は、例えば、一定期間に送信バッファ４から読み出された下りトラヒックが所定のしきい値以下になったか否かによって行われる。
【００８３】
ＯＬＴ1がTxスリープモードからTRxスリープモードへの変更を行うと判断した場合、ＯＬＴ1はスリープモード変更要求(SLEEP_ALLOW)で変更するモード(TRx)を指定して、ＯＮＵ10へ送信する。この変更指示を受信したＯＮＵ10は、上記ステップＳ７の省電力モードへの移行と同様にSLEEP_ACK(TRx)を送信し、TxスリープモードからTRxスリープモードに省電力モードを切り替える。そして、ＯＮＵ10は、光受信器142の供給電力をカットし、消費電力をさらに抑えた状態で動作する。
【００８４】
TRxスリープモードでは、一定または可変周期で電源オフとオンを繰り返すサイクリックスリープを行う。どの期間、電源をオフにするかについてはsleep  timeというパラメータによって指定される。sleep  timeはコンフィグレーションで決められたデフォルト値（Txスリープモードの場合は休止期間T1、TRxスリープモードの場合は休止期間T2）でもよいし、SLEEP_ALLOW(TRx)で指定された値でもよい。例えば、SLEEP_ALLOW(TRx)でsleep  timeが指定されない場合には、ＯＮＵ10並びにＯＬＴ1はデフォルト値の休止期間T2を使用する。
sleep  timeの指定には、例えば、光送受信器14の電源オフにする期間を指定する方法、開始時刻と終了時刻を指定する方法、電源オフの開始時刻と電源オフ継続期間を指定する方法がある。以下、sleep  timeは電源オフにする期間のみ指定するものとして説明する。
【００８５】
期間P3において、ＯＮＵ10は、sleep  timeに従って、一時的に光送信器141および光受信器142の電源をオンにし、ＯＬＴ1からの問合せに対してTRxスリープモードを継続するか否か、あるいは省電力モードの変更を要求するか否かを応答(SLEEP_ACK)する。ＯＬＴ1は、SLEEP_ACKを受信することにより、当該ＯＮＵ10との間で回線障害が発生していないことを確認できる。
【００８６】
次に、TRxスリープモード中に下りトラヒックが発生若しくは増加した場合について説明する。送信バッファ4の監視によるトラヒックの状況変化や新しい通信の発生などを検出した場合、ＯＬＴ1はスリープモードを変更するか否かを判断し（ステップＳ１１）、変更する場合には、変更要求(SLEEP_ALLOW)をＯＮＵ10に送信する。このとき、下りの通信のみトラヒックが増加すると判断した場合には、ＯＬＴ1はTRxスリープモードからTxスリープモードへ変更するようにＯＮＵ10にSLEEP_ALLOW(Tx)を送信して指示してもよい。この指示は、TRxスリープモードからフルサービスモード(Ｔｘ、Ｒｘともにオン状態)に移行する場合より、ＯＮＵ10によって消費される電力を低減することができるという効果をもたらす。
【００８７】
Txモードで動作しているＯＮＵ10の省電力モードを解除する場合、ＯＬＴ1は変更要求(SLEEP_ALLOW(AWAKE))を該ＯＮＵ10へ送信する。ＯＬＴ1からSLEEP_ALLOW(AWAKE)を受信したＯＮＵ10は、光送信器141の電源をオンにしてフルサービスモードへ移行し、ＯＬＴ1への応答としてSLEEP_ACK(AWAKE)を送信する。
【００８８】
図７の例では、TxスリープモードとTRxスリープモードとの間のモード変更に、SLEEP_ALLOW、SLEEP_ACKの２つのメッセージを使用したが、図８に示すように、SLEEP_REQ、SLEEP_ALLOW、SLEEP_ACKの３つのメッセージでモード切り替えをするようにしてもよい。
【００８９】
３つのメッセージでモード切り替えをする場合、省電力モードで動作しているＯＮＵ10がフルサービスモードへ移行するには、上りトラヒックが発生すると監視している送信バッファ12のデータ蓄積量からこれを検知し、光送信器141の電源をオンにしてフルサービスモードへ移行する。その後、ＯＮＵ10はSLEEP_REQ(WAKE_UP)を送信し、ＯＬＴ1はこれを受信すると該ＯＮＵ10はフルサービスモードへ移行したことを認識し、フルサービスモードにおけるGrantの送信を再開する。
【００９０】
この実施の形態によれば、省電力モードに応じてＯＮＵ10の光送受信器14の電源をオフにする時間をTxスリープモードとTRxスリープモードとでそれぞれ個別に設定できるようにしたため、TxスリープモードのＯＮＵ10の休止期間をTRxスリープモードのＯＮＵ10の休止期間よりも長い場合には下りデータの許容遅延時間が短くても、TxスリープモードのＯＮＵ10の消費電力を従来のTxスリープモードの消費電力よりも低減できる。
また、省電力モードに応じた休止期間は、必要に応じて、ＯＬＴ1およびＯＮＵ10間で新たにネゴシエーションすることにより変更することもできる。
【００９１】
実施の形態２．
【００９２】
実施の形態１では、省電力モードに応じて異なる休止期間を設定するＰＯＮシステムについて説明した。実施の形態２では、省電力モードの選択時または変更時に、下りデータの許容遅延時間が所定のしきい値未満であればＯＬＴ1が強制的に省電力モードを変更する場合を説明する。
【００９３】
図９は、この実施の形態２のＯＬＴ1における制御部2の処理を説明するフローチャートである。実施の形態２の制御部2は、実施の形態１の通信システムに適用可能なものであり、通信システム全体にかかる点については実施の形態１と同様である。
【００９４】
制御部2は、ＯＬＴ1等の親機に使用される制御装置であって、デジタルシグナルプロセッサ、汎用プロセッサとソフトウェアの組み合わせによって構成される。これらのプロセッサは、高集積のＩＣ(Integrated  Circuit)によってチップ化され、光送受信器５等と信号線で結合し組み合わせることにより、ＯＬＴ1として機能する。
【００９５】
まず、制御部2は、光送受信器5を介してディスカバリを開始する。ディスカバリではＯＮＵ10のシリアル番号が得られるため、制御部2は、これに基づき内蔵または外部接続されている記憶装置にアクセスし、ＯＮＵ10を使用しているユーザを特定する。そして、制御部2はユーザおよびユーザが契約しているサービスの対応付けを行う（ステップＳ５０）。例えば、図１２はその対応付けの例を示しており、制御部2は、ＯＮＵのシリアル番号と、ユーザのＩＤ、およびユーザがビジネス用途として契約しているのか、一般家庭のユーザなどその他一般の契約なのか等のサービス情報を対応付けする。対応付けの情報は、サービス回線の種別に関する情報（IPTV、IP電話、その他インターネット）などの情報を持つ。これらのサービス回線は、その種別によって、上り下りそれぞれの保証帯域や許容遅延時間などのサービス要求条件(QoS)が異なる。
【００９６】
・コンフィグレーション
【００９７】
続いて、制御部2は、図２のステップＳ２に相当するＯＮＵ10のコンフィグレーションを開始する。制御部2は、各ＯＮＵ10へ省電力機能の対応情報(power_save_attr)を要求するために、要求メッセージ（Get_cmd）を生成し、各ＯＮＵ10へ送信する（ステップＳ５１）。このとき、制御部2は他のＯＮＵ10の属性情報を要求することもできる。ＯＮＵ10の属性情報は、例えばITU-T  G.984.4  ONT  management  and  control  interfaceに規定されている情報であり、また、そのコンフィグレーション方法はこれと同様に実施することが可能である。また、それは、ITU-T  G.988  ONU  management  and  control  interfaceやこれから策定される次世代の規格XG-PONなどの同等規格と同様の情報や方法を使用して取得してもよい。
【００９８】
次に、制御部2は、光送受信器5が各ＯＮＵiから受信した省電力機能の対応情報OCiをバッファ或いは光送受信器5から取得し（ステップＳ５２）、ディスカバリで特定されたアクティブなＯＮＵ10のシリアル番号と対応情報OCiを送信したＯＮＵ10のシリアル番号とを比較することにより、省電力機能の対応情報OCiがないＯＮＵ10を省電力機能に対応していないＯＮＵ10として特定する（ステップＳ５３）。なお、ＯＮＵ10がGet_rspメッセージを用いて省電力機能に対応しないことを示す対応情報OCiを送信した場合にも、制御部2はそのＯＮＵ10を省電力機能に対応していないＯＮＵ10として特定する。
【００９９】
制御部2は、対応情報を例えば、図１２に示されるような形でＯＮＵ10に対応付けて内蔵記憶装置等に書き込む（ステップＳ５４）。制御部2が取得する対応情報には、省電力モードだけではなく、休止期間（sleep  time）等の省電力機能に関する各種パラメータが含まれる。そのため、図１２には記載されていないが制御部2はそれらの各種パラメータも同様に記憶装置に記録する。
【０１００】
次に、制御部2は図１２〜１６に示されるようなサービスデータベース（記憶装置）にアクセスし、Ｎ個のＯＮＵiそれぞれに許可する省電力モード、および省電力パラメータを決定する（ステップＳ５ｃ，Ｓ５ｄ）。この決定は例えば下記の方法によって実施できる。
【０１０１】
制御部2はＯＮＵiに対応付けられたユーザ識別子(ＩＤ)に基づきユーザが契約しているサービスＩＤを記憶装置（図１２参照）から読み出し、サービスＩＤそれぞれについて禁止されている省電力モードFiを図１３および図１４のそれぞれの情報テーブルから特定する。このとき、ＯＮＵiに対して禁止する省電力モードは、どのようなアルゴリズムにより決定されてもよいが、図１３および図１４のいずれかで「不可」となっている場合には、制御部2は当該省電力モードを禁止されている省電力モードFiにセットする。
【０１０２】
制御部2は、ＯＮＵi自身が対応可能な省電力モードを図１２の情報テーブルから特定し、ここで特定された省電力モードから、禁止されている省電力モードFiを除くことにより許可する省電力モードAMiを決定する。許可する省電力モードAMiは記憶装置に記憶される。
【０１０３】
次に、制御部2はＯＮＵ10からsleep  timeを取得すると、取得スリープ期間GSTiとして記憶装置に格納する（図１５）。sleep  timeは省電力機能に関するパラメータの１つであり、予めＯＬＴ1に設定されたデフォルトの休止期間T1，T2の代わりに用いることができる。制御部2は、取得スリープ期間GSTi、若しくはデフォルトの休止期間を選択し、該ＯＮＵ10に適用するsleep  timeとして記憶装置に格納する。ここでは、sleep  timeを取得した場合は取得スリープ期間GSTiを用いることとする。
【０１０４】
制御部2は、サービスの情報に基づいて省電力モードを調整したように、sleep  timeもサービスに応じて予め定められた規制値やデフォルト値を使って調整することもできる。例えば、ＯＮＵ10が通知してきたsleep  timeが過剰に長い場合には、上り通信の通信品質が落ちたり、下りトラヒックがＯＬＴ1の受信バッファの記憶領域を圧迫することになるため、調整した値を取得スリープ時間GSTiとして記憶装置に格納する。
【０１０５】
また、制御部2はＯＮＵiから取得した最大スリープ期間MaxSTiも記憶装置に格納する（図１６参照）。この最大スリープ期間MaxSTiは、取得スリープ時間GSTiを動的に調整する場合の規制値であって、ＯＮＵ10から取得する代わりにＯＬＴ1に予め設定しておいても良い。また、制御部2は、MaxSTiをLOS(loss  of  signal),LOB(loss  of  burst)等の警報の判断条件として使用してもよい。
【０１０６】
なお、ＯＬＴ1は、図１５、図１６のテーブルを、ＯＬＴ1が予め記憶していた表とＯＮＵ10とのネゴシエーションの結果決めた表の２種類ずつ、それぞれ記憶しておくとよい。
【０１０７】
これら省電力モードについての許可モードAMi、スリープ時間STi、および最大スリープ期間MaxSTiを各ＯＮＵ10について決定すると、制御部2はこれらのパラメータをメッセージ(Set_cmd)を用いて各ＯＮＵ10に通知する（ステップＳ５５）。ＯＮＵ10は、Set_cmdを受信後、これらのパラメータをＯＮＵ10の記憶装置に記録し、省電力プロトコルの制御に用いる。
【０１０８】
・スリープモード制御
【０１０９】
次に、制御部2によるスリープモードの制御について図１０を用いて説明する。図１０の[A]で示されるコネクタは、図９のコネクタ[A]で示されるフローの続きであることを示している。まず、制御部2はステップＳ６０〜Ｓ６５で、省電力モードにおける帯域割当て制御を行う。ＯＬＴ1は上り下りのトラヒック或いはＯＮＵ10の接続機器の状態を、ＯＬＴ1のバッファ3、4の状態やＯＮＵ10から送信されてくる情報等から検知する。この状態情報は、ステップＳ６６の帯域割当てやステップＳ６７の省電力モードへの移行判断に使用される。
【０１１０】
次に、制御部2は、対象となるＯＮＵ10の現在の省電力モードを調べ、各モードに応じた帯域割当量の制限、Grantの付与の機会制限を行う（ステップＳ６１）。ＯＮＵ10が省電力モードではない状態(フルサービスモード)である場合には、制御部2は省電力モードであることによる帯域割当て制限を行わない。Txスリープモードである場合には、制御部2は、上り通信の割当帯域制限Biを予め定められた値、若しくは、サービスに応じて定められた値に制限する（ステップＳ６２）。その省電力モードがTRxスリープモードである場合には、制御部2はステップＳ６２と同様にBiをセットし（ステップＳ６３）、Grantの機会も帯域更新周期のｍ回（ｍは１以上の整数）に１回というように制限する（ステップＳ６４）。
【０１１１】
例えば、当該帯域更新周期の送信機会を割当てないためのフラグとしてグラントスキップフラグGSiを設定し、制御部2はステップＳ６６においてこのフラグがセットされている場合にはその周期では送信機会を当該ＯＮＵiに与えない。ステップＳ６４では制御部2はｍ回に(ｍ−１)回フラグGSiをセットすることにより、ｍ回の帯域送信周期に１回の送信機会を当該ＯＮＵ10に与えることになる。
【０１１２】
なお、上述の省電力モードに応じた帯域割当方法は、一例であり、制御部2は、必要に応じて各モードでの帯域を制限／不制限、送信機会の制限／不制限を設定することができる。例えば、制御部2はTxスリープモードでもGrantおよびアップリンクのデータ送信の機会を制限することもできるし、TRxスリープモードのＯＮＵ10に対してグラントスキップを行わず、毎回Grantを与えるようにすることもできる。また、帯域制限も任意であり、例えば、割当帯域制限Biをあえて設定しなくとも、ＯＮＵ10からの上りトラヒックが無い状態や、或いは帯域割当要求の値が少ないことでステップＳ６６の動的帯域割当てによる割当量が相対的に他のＯＮＵ10よりも少なくなるため、制御部2は省電力モードのＯＮＵ10とそうでないＯＮＵ10を区別せずに、帯域割当てをすることも可能である。
【０１１３】
全てのＯＮＵ10について上述の処理が終了すると、制御部2は各ＯＮＵ10に帯域を割当てる。このとき、上述のグラントスキップフラグGSiおよび割当帯域制限Biが使用される。まず、制御部2はグラントスキップフラグGSiがセットされているＯＮＵiを次周期の帯域割当対象から外す、次にTraffic  monitoring  DBA(Dynamic  Bandwidth  Allocation)、status  report  DBAまたはこれらの組み合わせを用いて各ＯＮＵ10に帯域を割当てる。このとき、制御部2は割当帯域制限Biを超える帯域を省電力モードのＯＮＵiに与えることはない。なお、帯域割当が終了すると、制御部2は各GSi,Biをリセットする。
【０１１４】
ステップＳ６７で制御部2は、光送受信器5が受信したリクエスト(SLEEP_REQ)に基づき、許可信号であるSLEEP_ALLOWを生成するための準備を行う。具体的な処理については、図１１を用いて後述する。
【０１１５】
次に、制御部2は、ステップＳ６８〜Ｓ７５でＯＬＴ1による省電力モードの変更指示制御を行う。この制御により、ＯＬＴ1は、配下のＯＮＵ10を省電力モードからフルサービスモードに移行させたり、ある省電力モードから他の省電力モードに移行させたりすることができ、通信システムとしてより効率的な消費電力低減が可能となり、また、通信品質を向上することも可能となる。
【０１１６】
制御部2は当該ＯＮＵiがスリープモード中であるか否かを、記憶装置を調べて検出する（ステップＳ６９）。当該ＯＮＵiがスリープモード中でない場合には、制御部2はスリープモードの開始要因がないかをチェックする（ステップＳ７０）。開始要因がないと判断した場合には制御部2はステップＳ７５の処理に移り、次のＯＮＵi（ｉの値を１インクリメントしたＯＮＵi）について同様の処理を繰り返す。
【０１１７】
一方、ダウンリンク（下り方向のリンク）でトラヒックが減少した、或いは、アップリンク（上り方向のリンク）でトラヒックが減少したなどの場合には、制御部2はそれぞれステップＳ７１、Ｓ７２の処理に移行し、ＯＮＵ10を省電力モードに移行させるためにSLEEP_ALLOWを送信する準備を行う。
【０１１８】
ダウンリンクでトラヒックが減少し、フルサービスモード若しくはTxスリープモードからTRxスリープモードに移行する場合、制御部2は省電力モードとしてTRxスリープモードを指定する（ステップＳ７１）。なお、ダウンリンクでトラヒックが減少してもアップリンクの通信が続いている場合は、TRxスリープモードは選択されず、ステップＳ７５の処理に移る。一方、ダウンリンクのトラヒックはあるものの、アップリンクのトラヒックが減少して省電力モードに移行する場合は、制御部2は省電力モードとしてTxスリープモードを指定する（ステップＳ７２）。
【０１１９】
ステップＳ６９で当該ＯＮＵiがスリープモード中であると判断した場合には、制御部2は、スリープモードの中断要因を検出する（ステップＳ７３）。中断要因がない場合には制御部2はスリープモードを継続して次のＯＮＵ10の処理に移る。一方中断要因がアップリンク（しきい値以上の上りトラヒック発生）である場合には、省電力モードを中止してフルサービスモードに移行するために、AWAKEを指定してSLEEP_ALLOWを送信する準備を行う（ステップＳ７４）。また、中断要因がダウンリンク（しきい値以上の下りトラヒック発生）である場合には、TRxスリープモードからTxスリープモードにＯＮＵ10を移行させるため若しくはTxスリープモードを継続するために、制御部2は、SLEEP_ALLOW(Tx)を送信する準備を行う（ステップＳ７２）。
【０１２０】
また、スリープの開始要因、中断要因は、消費電力を抑えつつ必要な通信品質を保てる基準であれば、どのようなものでもよい。例えば、上記のような一定期間におけるトラヒック量、バッファに蓄積されたデータ量、ＯＮＵ10に接続された接続機器のオンオフ情報、または新たなサービスの開始などが基準となる。
【０１２１】
以上の処理が終了すると、制御部2は帯域割当ての結果やSLEEP_ALLOW等の制御メッセージを格納したフレームを生成し、ＯＮＵ10に送信する（ステップＳ７６）。このとき、下りデータを制御メッセージと同じフレームに格納して一緒に送信することも可能である。
【０１２２】
制御部2は、次に、ディスカバリが必要なタイミングであるかを判断し（ステップＳ７７）、必要であるならば図９のステップＳ１の処理に移行し（コネクタ[B]参照）、ディスカバリが必要でなければ、図１０のステップＳ６０に戻り、次の帯域更新周期の送信制御に移る。
【０１２３】
・リクエスト(SLEEP_REQ)の処理
【０１２４】
図１１はＯＬＴ1の制御部2が受信したリクエスト(SLEEP_REQ)に基づきSLEEP_ALLOWを生成するための準備処理の一例を示している。制御部2は、ＯＮＵ10からSLEEP_REQを受信すると（ステップＳ９０）、ＯＮＵ10からの要求を許可するか或いは変更するかを判断して、その結果をSLEEP_ALLOWメッセージで応答する。
【０１２５】
制御部2は、SLEEP_REQにパラメータとして指定された省電力モードが、当該ＯＮＵiの許可モードAMiに含まれているかを記憶装置にアクセスすることによって調べる（ステップＳ９１）。ここで省電力モードが指定されていない場合には、制御部2は省電力モードを図２のステップＳ２等のコンフィグレーションによって事前に定められた省電力モードのデフォルト値にセットする（ステップＳ９２）。一方、指定されたモードが許可モードAMiにない場合は、制御部2はこれを許可モードに変更するか、省電力モードへの移行に対する拒否情報をセットする（ステップＳ９３）。なお、制御部2がＯＮＵ10から指定された省電力モードを変更する場合には、通信品質に支障をきたさないようにしなければならない。
【０１２６】
上述の処理の終了若しくは指定されたモードが許可モードAMiであった場合には、制御部2は、次のステップＳ９４の処理に移る。このステップにおいて、制御部2は許可モードAMiまたはデフォルト設定の省電力モードがTRxスリープモードであるか否かを判断する（ステップＳ９４）。TRxスリープモードの場合は下りデータの許容遅延時間Tddが所定のしきい値Tth未満であるか否かを判断する（ステップＳ９５）。この許容遅延時間Tddは図１２のサービスＩＤやユーザＩＤ等によって特定することができる。
【０１２７】
ここで、所定のしきい値Tthとは図５におけるTxスリープモードとTRxスリープモードのグラフの交点における許容遅延時間である。下りデータの許容遅延時間Tddがしきい値Tth未満の場合はTRxスリープモードよりもTxスリープモードの消費電力が低く、下りデータの許容遅延時間Tddがしきい値Tth以上の場合はTxスリープモードよりもTRxスリープモードの消費電力が低くなる。
【０１２８】
ステップＳ９５において下りデータの許容遅延時間Tddがしきい値Tth未満であると判断した場合、制御部2は許可モードAMiを強制的にTxスリープモードに変更する決定をし、省電力モードへの移行に対する拒否情報をセットする（ステップＳ９６）。このようにＯＬＴ1が強制的に省電力モードを変更することにより、ＯＮＵ10の消費電力を低減できる。なお、許容遅延時間Tddがしきい値Tth以上であっても、TxスリープモードからTRxスリープモードへの変更はしない。下りデータの有無の確認が必要だからである。下りデータの有無の確認は、上述の図１０におけるステップＳ６９〜Ｓ７５相当の処理で行う。
【０１２９】
ステップＳ９６の処理終了若しくはステップＳ９４でTRxスリープモードでないと判断した場合若しくはステップＳ９５で許容遅延時間Tddがしきい値Tth以上であると判断した場合、制御部2はSLEEP_REQにパラメータとして指定されたsleep  timeが、当該ＯＮＵiに設定された最大スリープ期間MaxSTi以下であるかを記憶装置にアクセスすることによって調べる（ステップＳ９７）。ここでsleep  timeが指定されていない場合には、制御部2は図２のステップＳ２等のコンフィグレーションによって事前に定められたsleep  timeのデフォルト値STiをsleep  timeにセットする（ステップＳ９８）。一方、指定されたsleep  timeがMaxSTiより大きい場合には、制御部2はこれをMaxSTiに変更するか、省電力モードへの移行に対する拒否情報をセットする（ステップＳ９９）。
【０１３０】
上述の処理が終了若しくはsleep  time≦MaxSTiであった場合には、制御部2は、対応ＯＮＵiの省電力モードの情報として省電力モード情報PSiを記憶装置に記録し、同時に、図１０のステップＳ６４、Ｓ６６のGrantのタイミングや、省電力中の警報抑止のための基準となるタイマPSTiにsleep  timeをセットする（ステップＳ１００）。
【０１３１】
この処理が終了すると、制御部2は受信した全てのSLEEP_REQについて、上述の処理を繰り返す（ステップＳ１０１）。
【０１３２】
実施の形態３．
【０１３３】
上述の実施の形態では、TxスリープモードとTRxスリープモードで異なる休止期間を設定するＰＯＮシステムについて説明した。実施の形態３では、アップリンクとダウンリンクで異なる休止期間を設定したＰＯＮシステムについて説明する。
【０１３４】
図１７はこの実施の形態におけるスリープモード時の通信プロトコルを示すシーケンス図である。図１７において、図７または図８と同一の符号は同一のシーケンスを示している。この通信システムでは、コンフィグレーションステップ（ステップＳ２）において、ＯＬＴ1がＯＮＵ10へアップリンク用のsleep_time1とダウンリンク用のsleep_time2を送信する。sleep_time1は、光送信器141の消費電力を低減する期間（光送信器141の休止期間）を示し、sleep_time2は、光受信器142の消費電力を低減する期間（光受信器142の休止期間）を示している。
【０１３５】
ＯＮＵ10は受信したスリープパラメータに基づき、省電力動作を行う。図１７の期間P2はTxスリープモード期間であり、この期間においてＯＮＵ10は光受信器142の受信機能は生かしたまま、光送信器141の消費電力をsleep_time1の期間低減する動作を繰り返す。また、期間P3はTRxスリープモード期間であり、この期間においてＯＮＵ10は、光受信器142の消費電力をsleep_time2の期間低減し、さらに光送信器141の消費電力をsleep_time1の期間低減する動作を繰り返す。なお、図１７において、Txは光送信器141の送信機能がオンの期間を示し、Rxは光受信器142の受信機能がオンの期間を示している。
【０１３６】
この実施の形態の通信システムは、このように複数の休止期間を設定することにより、上述の実施の形態と同様に遅延時間と消費電力という相反するパラメータを任意に調整することができる。
【０１３７】
以下にこの通信システムの動作を説明する。多様な変形例を示すことを目的として、図１７は、スリープパラメータだけでなく、通信手順も図７または図８とは異なる例を示している。ディスカバリ処理後のコンフィグレーション（ステップＳ２）では、ＯＬＴ1がget_commandメッセージをＯＮＵ10へ送信し、ＯＮＵ10へスリープパラメータの送信を要求する。なお、図示していないが、ＯＬＴ1はget_commandに取得したいパラメータの識別子を指定する。このメッセージを受信したＯＮＵ10は、自装置に記憶されたスリープパラメータを記憶装置から読み出し、読み出したパラメータをget_responseメッセージを用いてＯＬＴ1へ送信する。
【０１３８】
ここでは、スリープパラメータとして下記のものが送信されている。
・Tx_init:  光送信器141が休止状態から動作状態に戻るまでに要する時間
・TRx_init:  光送受信器5(光送信器141および光受信器142)が休止状態から動作状態に戻るまでに要する時間
・Capability:  ＯＮＵ10が実行可能な省電力モードの情報（例えば、Tx,  TRx,  若しくはTxおよびTRx）
Tx_initおよびTRx_initは、16ns単位のMPCPカウンタ値で表わしてもよいし、帯域更新周期が125μsであるときに、この帯域更新周期の数で表すこともできる。
【０１３９】
ＯＬＴ1は、ＯＮＵ10からスリープパラメータを受信すると、これらのスリープパラメータに基づいて、アップリンク用のsleep_time1、ダウンリンク用のsleep_time2、当該ＯＮＵ10に許可するスリープモード(allowed_mode)を決定し、Set_commandメッセージを用いてＯＮＵ10へ送信する。なお、どのようにsleep_time1およびsleep_time2を決定するかについては、どのような方法を用いてもよく特定の方法に限定されない。
【０１４０】
決定方法の一例は、Tx_initを最小時間として任意のsleep_time1を決定し、TRx_initを最小限の時間としてsleep_time2を決定する方法である。省電力効果を大きくするためには、sleep_time1やsleep_time2はTx_init等より大きい値を設定するとよい。また、TRx_initの代わりに、光受信器142が休止状態から動作状態に戻るまでに要する時間をＯＬＴ1がＯＮＵ10から取得し、このパラメータをsleep_time2に基づいて決定することも可能である。sleep_time1やsleep_time2の上限は許容遅延時間に基づいて制限することもでき、また、ＯＬＴ1がＯＮＵ10からこれらの上限値をスリープパラメータとして取得することも可能である。
【０１４１】
他にも決定方法として、ユーザに提供するサービスに応じてsleep_time_1、sleep_time_2、および許可するスリープモードを決定する方法を用いることもできる。また、他の方法として、ネットワークのオペレータ等により、任意のパラメータがＯＬＴ1にセットされる方法を用いてもよいし、時間帯に応じてこれらのパラメータを変更するように、ＯＬＴ1が時間帯毎のパラメータテーブルを持つような方法を用いることもできる。また、ＯＮＵ10に接続された端末20-1,20-2の種別、実行中のアプリケーションに基づいて、決定する方法を使用することもできる。
【０１４２】
ＯＮＵ10はＯＬＴ1から受信したスリープパラメータを自装置内に記憶し、これらのパラメータに基づき省電力動作を行う。
【０１４３】
図１７に示した通信システムでは、省電力プロトコルの一例として、ＯＬＴ1がＯＮＵ10に予めスリープ許可(Sleep_allowメッセージ)を送信し、許可を受けたＯＮＵ10が任意のタイミングでスリープ状態に移行することをＯＬＴ1へ通知し(Sleep_requestメッセージ)、省電力動作を行うプロトコルを用いている。ＯＬＴ1はダウンリンク通信の状況などからＯＮＵ10が省電力状態に移行してもよいことを判断し、Sleep_allowメッセージを用いてＯＮＵ10に許可を与える。Sleep_allowメッセージはパラメータとして、許可を示す"ON"または不許可／省電力状態からの復帰を指示する"OFF"の情報を有している。
【０１４４】
ＯＮＵ10はこのSleep_allowメッセージを受信すると、省電力動作が許可状態にあることを記憶する。なお、許可を貰ったＯＮＵ10は必ずしも省電力状態に移行する必要はなく、ＯＮＵ10の送信バッファ12に蓄積された情報量や、現在ユーザに提供中のサービス、接続端末20-1,20-2の種別や、起動状態等に基づいて、省電力状態に移行するか否かを独自に判断することができる。
【０１４５】
省電力状態への移行を決定したＯＮＵ10は、使用するスリープモードを指定してSleep_requestメッセージをＯＬＴ1へ送信する。なお、allowed_modeで予め許可されたモードが１つしかない場合には、このスリープモードの指定は省略することができる。Sleep_requestメッセージを送信したＯＮＵ10は、決定したスリープモード(ここではTxスリープモード)に応じて、送受信器5の消費電力を低減させる。ここでは、ＯＮＵ10はsleep_time1で示される期間、光送信器141の電源をオフにする動作を繰り返す。
【０１４６】
なお、図示されていないが、ＯＬＴ1による送信帯域の割当通知(Grant若しくはGate)や、ＯＮＵ10による帯域割当要求(Report)などの制御メッセージの送受信、データの送受信は通常通り行われている。
【０１４７】
省電力動作を中止する場合には、２通りあり、１つはＯＬＴ1から省電力許可の解除を示すSleep_allow(OFF)メッセージを送信する場合、もう１つはＯＮＵ10が自発的に省電力動作を解除し、解除を意味する"Awake"情報を指定してSleep_requestメッセージをＯＬＴ1へ送信する場合である。
【０１４８】
次に、TRxスリープモード期間(P3)の動作を説明する。省電力状態への移行が許可されているＯＮＵ10は、TRxスリープモードに移行する際に、TRxスリープモードを示す情報を指定してSleep_requestメッセージを送信する。このメッセージを受信したＯＬＴ1は、上述のTxスリープモードの場合と同様に、ＯＮＵ10がTRxスリープモードに移行したことを記憶し、この情報を帯域割当てや警報監視制御に用いる。
【０１４９】
ＯＮＵ10はTRxスリープモードに移行すると、送受信器5の消費電力を低減する制御を行う。この際、ＯＮＵ10は、予め記憶したスリープパラメータ(sleep_time1とsleep_time2)を自装置のメモリから読み出し、sleep_time1に基づいた期間、送信機能を停止させ、sleep_time2に基づいた期間、受信機能を停止させる。
【０１５０】
図１７のスリープパラメータの設定は、sleep_time1がsleep_time2よりも長く設定されており、光受信器142は光送信器141よりも頻繁に起動される。このため、光送信器141の省電力効果をより大きくすることができるととともに、ＯＮＵ10はより頻繁に送信帯域の割当通知(Grant若しくはGate)を受信することができるため、いざ送信が必要になったときに光送信器141の省電力状態を解除して、割当てられた送信帯域でデータを送信することができる。そのため、この通信システムでは、より高い省電力効果と低遅延効果を実現できる。
【０１５１】
このような設定の場合には、ＯＬＴ1はＯＮＵ10の光送信器141の起動時間(Tx_init)を考慮し、将来の帯域割当周期における送信帯域を１つまたは複数与えるようにすることができる。
【０１５２】
図１８は、sleep_time1がsleep_time2よりも短く設定された場合の通信シーケンスを示している。この通信シーケンスは、アップリンクの通信で要求される遅延時間が短いか、アップリンクで継続的に送信されるデータレートが、ダウンリンクで受信されるデータレートよりも高い場合に有利な効果を出すことができる。この際、ＯＬＴ1はsleep_time2に応じて、ＯＮＵ10の受信機能が停止しているときに送信が可能なように、当該ＯＮＵ10に１または複数の送信帯域を予め与えるように動作する。
【０１５３】
図１９は、省電力動作時の一時起動時間を可変制御できる通信シーケンスである。コンフィグレーションステップＳ２において、ＯＬＴ1は一時起動時間を指定してset_commandメッセージを送信する。この例では、アップリンク用の一時起動時間としてaware_time1、ダウンリンク用の一時起動時間としてaware_time2がset_commandメッセージに設定されているが、１つのaware_time1を指定することも可能である。
【０１５４】
このset_commandメッセージを受信したＯＮＵ10は、これらのスリープパラメータを記憶し、これらパラメータに基づき省電力動作を制御する。なお、aware_time1やaware_time2を、sleep_time1と同様に、16ns単位のMPCPカウンタ値で表わしてもよいし、帯域更新周期が125μsであるときに、この帯域更新周期の数で表すこともできる。
【０１５５】
ＯＮＵ10は省電力動作中に、光送信器141を一時起動する場合、起動後少なくともaware_time1で示される間は、光受信器142の送信機能をオンに維持する。ＯＬＴ1はこのaware_time1とsleep_time1から当該ＯＮＵ10が送信できる送信可能期間を特定することができるため、この送信可能期間に送信帯域を割当てることができる。なお、遅延時間を低減する等の理由で、ＯＬＴ1が送信可能期間以外の期間に当該ＯＮＵ10に対する送信帯域を割当てることも可能である。
【０１５６】
ＯＮＵ10はまた、光送信器141を一時起動する場合、起動後少なくともaware_time2で指定された期間は、光受信器142の受信機能をオンに維持する。ＯＬＴ1はこのaware_time2とsleep_time2から当該ＯＮＵ10が受信できる受信可能期間を特定することができるため、この受信可能期間にgrantやsleep_request等の制御信号、または／およびデータを送信する。受信可能期間に送信されるgrant(或いはgate)は、ＯＮＵ10のキープアライブ判定に用いられるため重要である。ＯＬＴ1は、ＯＮＵ10との通信リンクが有効に維持されているかを常に監視しており、内蔵のタイマーにより、ＯＮＵ10から一定期間応答がない場合にＯＬＴは、ＯＮＵ10との通信に障害が発生したと判断し、当該ＯＮＵ10とのリンクを解除する。応答信号はgrant(或いはgate)によって割当てられた送信帯域を用いて送信されるため、ＯＬＴ1は割当て受信可能期間にgrantを送信し、ＯＮＵ10に正常に送信機会を与えることが必要である。
【０１５７】
この通信システムでは、一時起動時間を制御し、送信タイミングと受信タイミングを任意に制御することができる。例えば、一時起動時間を長く設定し、起動頻度を少なくすることにより、より高い省電力効果を得ることができる。Tx_init,  TRx_initのパラメータで示されるように、送受信器5は休止状態から起動状態に遷移する際に起動時間を必要とする。そのため、送受信のために実際に必要な時間よりも早めに、起動を開始する必要があり、この起動時間においても電力を消費する。また、一時起動時間終了後も同様である。そのため、一時起動時間の頻度を少なくすることにより、この起動時間等に消費される電力を少なくすることができる。
【０１５８】
次に、ＯＮＵ10の制御部11による省電力動作の制御を説明する。図２０および図２１は、制御部11による制御を示している。この制御は、専用の電子回路によって実現することもできるし、このアルゴリズムをプログラム言語で記載し、ソフトウェアとして汎用のプロセッサに実行させることによって同様の機能を実現することもできる。図２０は送信処理を示しており、図２１は受信処理を示している。送信処理および受信処理は並列に実行される。
【０１５９】
まず、図２０の送信処理における省電力制御を説明する。ステップＳ１１０において、制御部11は、現在の動作モードをメモリ等に記憶されたモード情報等により判別する。動作モードが通常の通信状態、すなわち送受信機能を使ったフルサービスモードにあるとき、制御部11は受信バッファ13に蓄積されたデータの量、接続機器（端末20-1,20-2）の動作状態を検知する（ステップＳ１１１）。
【０１６０】
次に、制御部11は、検知した状態に基づいて、スリープモードに移行するか否かを決定する。例えば、送受信バッファ12,13の統計的なデータ量が予め定められた値以下であったとき、接続機器である端末20-1,20-2が全て停止状態である場合、端末20-1,20-2で実行されているアプリケーションの種類が例えば遅延を許容するアプリケーションであるなどの場合に、スリープモードに移行する。なお、スリープモードへの移行は、ＯＬＴ1からスリープ許可、即ちSleep_allow(ON)を受信し、この許可が解除されていないことが前提であるため、制御部11は自装置に記憶したこのスリープ許可の情報を参照して、移行の可否を判断する。
【０１６１】
どのスリープモードを選択するかについては、アップリンクとダウンリンクそれぞれについて通信状態、接続機器の状態、または／および実行されるアプリケーションの種類等を調べることにより行われる。制御部11は、主に、光送信器141に関するスリープモードはアップリンクの状態、光受信器142に関するスリープモードについてはダウンリンクの状態に基づいて判断する。アップリンクにおける通信の要求条件によっては、頻繁にgrantを受信する必要がある場合があるので、このようなときは、制御部11は必要な通信条件を満たすように光送信器141だけでなく光受信器142に関するスリープモードもアップリンクの状態に応じて選択する。
【０１６２】
制御部11は、スリープモードを選択する際に、コンフィグレーションステップＳ２で受信したallowed_modeを参照し、許可されていないスリープモードは使用するモードとして選択しない。
【０１６３】
スリープモードに遷移する場合、制御部11はSleep_requestメッセージを作成し（ステップＳ１３３）、これにステップＳ１１２で選択したスリープモードに対応する情報、例えばTx、TRxを挿入する。
【０１６４】
ステップＳ１３３が終了した場合、およびステップＳ１１２でスリープモードに移行しないと判断した場合、制御部11はステップＳ１１３の処理を実行する。制御部11は、送信データ、および制御データを送信フレームに格納されるペイロード(Payload)として作成する。また、制御部11は受信バッファ13に格納されたデータ量等に基づいて、帯域要求情報(report)を作成する。次に、制御部11は送信フレームを作成する（ステップＳ１１５）。ここで、作成されたペイロードおよび帯域要求情報は下位レイヤーのフレームに格納される。格納される情報には、ステップＳ１２６、Ｓ１３２、Ｓ１３３で作成されたSleep_requestも含まれる。
【０１６５】
フレームの送信準備ができると、制御部11は送信帯域の割当通知で指定された時間になるまで、送信を行わず待機する（ステップＳ１１６）。なお、制御部11は送信開始時間になるまで、他の処理を並列実行することも可能である。送信時間になると、制御部11は送信フレームを光送信器141を介してＯＬＴ1へ送信する（ステップＳ１１７）。
【０１６６】
続いて、制御部11はスリープモードに移行するかどうかを判断し（ステップＳ１１８）、移行する場合には、光送信器141への電力供給をカット、または低減する処理を実行する（ステップＳ１１９）。なお、スリープモードへの移行要否は、ステップＳ１１２の判断結果に従って行われる。また、後述するステップＳ１３０で、一時起動時間後の供給電力カットまたは低減が必要と判断された場合にも、このステップＳ１１９で上述の処理が実行される。
【０１６７】
また、制御部11は休止期間を測定するためのタイマー（以下、Ｓタイマーと称す）による時間の計測を開始する。このＳタイマーにはsleep_time1がセットされ、計時開始後にsleep_time1が経過したとき、制御部11は休止期間の終了を知ることができる。
【０１６８】
続いて、制御部11は通信を終了するか否かを判断し（ステップＳ１２０）、終了しない場合にはステップＳ１１０に戻り、上述の処理を繰り返す。
【０１６９】
次に、スリープモードにおける休止期間中の動作を説明する。
【０１７０】
ステップＳ１１０で、ＯＮＵ10の現在の動作状態がTx若しくはTRxスリープモードの休止期間中の動作であると判断した場合に、制御部11はＳタイマーが満了しているか否か、すなわちsleep_time1に基づく休止期間が終了したか否かを判断する（ステップＳ１２１）。休止期間が終了した場合、制御部11はＳタイマーを停止し（ステップＳ１２２）、光送信器141の送信機能を復活させ、光送信器141への供給電力の低減若しくはカットを中止する（ステップＳ１２３）。次に、制御部11は一時起動時間の計測をするために、別のタイマー（以下、Ａタイマーと称す）による経過時間の計測を開始する（ステップＳ１２４）。ここで、セットされるタイマー情報は光送信器141の一時起動時間を示すAware_time1である。
【０１７１】
ステップＳ１２１でＳタイマーが満了していないと判断した場合、制御部11はスリープモードを終了し、フルサービスモードに移行する必要があるか、すなわち、省電力動作を解除しawake状態に移行する必要があるかを判断する（ステップＳ１２５）。このとき、スリープモードの解除条件は、以下のとおりである。１つめの条件は、ＯＬＴ1からスリープ許可を取り消すメッセージ、Sleep_allow(OFF)を受信したか否かである。２つめの条件は、ステップＳ１１１と同様にバッファや接続機器の状態を検知し、スリープモードに遷移する場合の条件と逆の条件を検出したか否かである。上述のメッセージを受信した場合、上述の逆の条件を検出した場合、ＯＮＵ10はスリープモードを終了する。
【０１７２】
スリープモードを終了する場合、制御部11はスリープモードの解除を示す情報("awake")を有するSleep_requestメッセージを作成し、Ｓタイマーを停止させる（ステップＳ１２６）。なお、このSleep_requestメッセージは、後の処理、ステップＳ１１７で送信される。また、制御部11はステップＳ１２３の処理と同様に光送信器141をオンする（ステップＳ１２７）。一方、スリープモードを終了しない場合、制御部11はステップＳ１１０に戻る。
【０１７３】
ここで、上述のように制御部11が休止期間中にスリープモードを解除するか否かを判断し、送信機能を復活させるため、ＯＮＵ10は早期に送信を再開することができ、遅延時間を低減することができる。なお、休止期間中であっても制御部11は、ステップＳ１１３と同様にペイロードを作成することもできる。
【０１７４】
続いて、スリープモードにおける一時起動時間中の動作について説明する。
【０１７５】
ステップＳ１１０で一時起動時間であると判断した場合、制御部11はＡタイマーが満了しているかを判断する（ステップＳ１２８）。満了している場合、制御部11はＡタイマーを停止させ（ステップＳ１２９）、光送信器141への電力供給を低減またはカットする準備を行う。実際に供給電力を低減またはカットするのはステップＳ１１９であるので、このステップＳ１３０では、供給電力を低減またはカットを指示する情報をメモリ、またはレジスタに記憶しておく。なお、電力カットを指示してから実際に送信器141への供給電力が切れるまでに時間がかかり、ステップＳ１１７におけるフレームの送信が行える場合には、制御部11はこのステップＳ１３０で供給電力を低減またはカットを指示する信号を送受信器5に送信または電力供給をストップする処理を実行してもよい。
【０１７６】
ステップＳ１２８でＡタイマーが満了していないと判断した場合には、制御部11は、上述のステップＳ１２５と同様にスリープモードを解除するかを判断する（ステップＳ１３１）。解除する場合には、制御部11はステップＳ１２６と同様にSleep_requestを作成し、ＯＬＴ1へ解除を通知する（ステップＳ１３２）。さらに、制御部11はＡタイマーを停止させる。
【０１７７】
このように、制御部11はsleep_time1に関するＳタイマー、aware_time1に関するＡタイマーを用いて、効果的にＯＮＵ10の省電力制御をすることができる。
【０１７８】
次に、図２１を参照して、受信処理における省電力制御について説明する。
【０１７９】
制御部11はまずステップＳ１４０において、現在の動作モードをメモリ等に記憶されたモード情報等により判別する。動作モードが通常の通信状態、すなわち送受信機能を使ったフルサービスモード、またはTxスリープモードにあるとき、制御部11は図２０のステップＳ１１１と同様に、通信状態や接続機器（端末20-1,20-2）の動作状態を検知する（ステップＳ１４１）。
【０１８０】
次に、制御部11は受信処理を行い受信バッファ等に記憶されているフレームを取り出し（ステップＳ１４３）、フレームからペイロードを取り出して、ペイロードに応じた処理を実行する（ステップＳ１４４）。このペイロードには制御メッセージも含まれており、制御部11は制御メッセージをメッセージの識別子等により判別し、制御メッセージの種類に応じた処理を実行する。
【０１８１】
次に、制御部11はTRxスリープモードに移行するか否かを判断し、移行する場合には光受信器142への供給電源をカットまたは低減する処理を実行する。送受信器5に、一部または全ての送信処理または受信処理を停止する機能がある場合には、制御部11は送受信器5に制御信号を送信することにより、この処理を実行することができる。また、制御部11が直接電源回路から供給される光送信器141または光受信器142への電流を制御できる場合には、電源回路または送信器と電源回路とを中継回路等を制御して、電力供給を停止させる。このステップで供給電力をカット等する電力制御は、新たにスリープモードを実行する場合だけでなく、後述するステップＳ１５９で一時起動時間が終了したと判断された場合を含む。
【０１８２】
TRxスリープモードに移行するため光受信器142の電力供給をカット等した場合、制御部11はsleep_time2に基づきＳタイマーによる時間計測を開始する。このＳタイマーは、sleep_time1に関する時間を計測する図２０のＳタイマーとは別のタイマーであり、光受信器142の休止期間を測定するために用いられる。
【０１８３】
次に、制御部11は、図２０のステップＳ１２５およびＳ１３１と同様に、スリープモードを解除するか否かを判断し、解除する場合には、制御部11はＳタイマー、後述するＡタイマーを停止し、モードの変更をメモリ等に記憶する（ステップＳ１５２）。続いて、通信を終了するかを判断し、終了しない場合にはステップＳ１４０からの処理に戻る。
【０１８４】
続いて、TRxスリープモードの休止期間における処理を説明する。
【０１８５】
ステップＳ１４０でTRxスリープモードの休止期間であると判断した場合には、制御部11はＳタイマーが満了しているかを判定する（ステップＳ１５３）。Ｓタイマーが満了していない場合には、制御部11はステップＳ１４４に移り、受信バッファ142に蓄積された受信データの処理を行う。なお、光受信器142の受信機能が停止中は受信バッファに蓄積された受信データの処理が不要の場合には、ステップＳ１４０の処理に戻り待機状態を継続するようにしてもよい。
【０１８６】
Ｓタイマーが満了した場合には、制御部11はＳタイマーを停止し（ステップＳ１５４）、光受信器142への電力供給のカットまたは低減を中止し、通常どおりの電力供給を再開する（ステップＳ１５５）。次に、制御部11はaware_time2に関するＡタイマーの時間計測を開始し、一時起動開始後からaware_time2で指定された時間が経過するタイミングの計測を始める（ステップＳ１５６）。なお、このＡタイマーはaware_time1に関するＡタイマーとは別の時間を計測できるタイマーである。制御部11は、さらにａｗａｒｅ状態（一時起動状態）に移行したことを記憶し、上述ステップＳ１４３のフレーム受信処理を開始する。
【０１８７】
次に、TRxスリープモードにおける一時起動時間中の動作について説明する。
【０１８８】
ステップＳ１４０において現在の状態は一時起動時間中の状態であると判断した場合には、制御部11は、一時起動時間の終了を検出するために、Ａタイマーに基づいて、aware_time2が満了しているか否かを判別する（ステップＳ１５７）。満了していない場合、制御部11は、ステップＳ１４１からの受信処理等を継続し、一方、aware_time2が満了した場合には、制御部11はステップＳ１５２と同様に光受信器142への供給電力のカットまたは低減処理を開始する（ステップＳ１５９）。このとき、制御部11は一時起動状態から休止状態への状態変化を記憶し、上述ステップＳ１４１からの処理に移る。
【０１８９】
このように、制御部11はsleep_time2に関するＳタイマー、aware_time2に関するＡタイマーを用いて光受信器142の供給電力を調整することができるため、効果的にＯＮＵ10の省電力動作を制御することができる。なお、図１９の通信シーケンスでは、sleep_time1とsleep_time2とを異なる値に設定したが、sleep_time1とsleep_time2を同一値に設定し、aware_time1とaware_time2とを異なる値に設定することによっても、送受信レート、消費電力、遅延時間などを適切に調整することが可能である。
【０１９０】
図１７から図１９の通信シーケンスでは、ＯＮＵ10がＯＬＴ1から予めスリープ許可を取得し、許可を受けたＯＮＵ10が自発的なタイミングでスリープモードに移行したが、このスリーププロトコルは一例であり、実施の形態１や実施の形態２で説明したような他のスリーププロトコルを使用して、本実施の形態の省電力動作を制御することも可能である。
【０１９１】
以上、この発明の実施の形態について説明した。この発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の主旨に包含されるかぎりどのような変形が行われてもよい。例えば、この通信方法が適用される通信システムは、ＰＯＮシステムである必要はなく、アクティブ素子を用いた光通信システムにも適用することができる。また、光通信に限らず、端末間を電気信号を用いて通信する通信システムに適用することも可能である。
【０１９２】
実施の形態４．
【０１９３】
次に、各スリープモードに対応して休止期間を設定する通信シーケンスについていくつかの例を説明する。この実施の形態で説明されるシーケンスはモード毎に休止期間が設定される点で実施の形態１や２と同様であり、基本的に、実施の形態１または２の通信システムをベースにしている。
【０１９４】
図２２はこの実施の形態の通信シーケンスを示す図である。ステップＳ２（コンフィグレーションステップ）は、能力ディスカバリステップとも呼ばれ、ＯＬＴ1が新規にアクティブとなってＯＮＵ10の能力、特に省電力機能の能力を検出する処理である。このステップでＯＮＵ10は、各モードに対応したsleep_time1,sleep_time2のＯＮＵ10としての要求値をＯＬＴ1に通知する。このsleep_time1,sleep_time2は、sleep_timeの許容最小値、許容最大値の数値であってもよいし、実施の形態３のように送受信器の能力に直接関係する情報であってもよい。
【０１９５】
ＯＬＴ1はＯＮＵ10にスリープモードへの移行を許可するとき、許可モードを指定してSLEEP_ALLOWメッセージを送信する。ＯＮＵ10は使用するスリープモードを選択することができ、Txスリープモードに遷移するときはsleep_time1（実施の形態１のT1に相当）を選択し、sleep_time1をタイマーにセットして、休止期間を測定する。また、TRxスリープに遷移するときは、sleep_time2（実施の形態１のT2に相当）をタイマーにセットして、休止期間を測定する。なお、スリープモードに遷移するときに、ＯＮＵ10がSLEEP_ACKを送信するどうかは、任意選択事項である。
【０１９６】
図２３は、図２２の通信シーケンスの変更例の１つであり、ＯＬＴ1がSLEEP_ALLOWメッセージに、Txスリープモードに対応したsleep_time1とTxスリープモードに対応したsleep_time2という２つのスリープパラメータを挿入して、ＯＮＵ10へ通知する。なお、同様のメッセージを用いて、光送信器141に対応したsleep_time1と光受信器142に対応したsleep_time2という２つのスリープパラメータを挿入し、実施の形態３のようにＯＮＵ10を制御することもできる。
【０１９７】
図２４は、ＯＬＴ1がSLEEP_ALLOWメッセージにスリープモードを指定せず、Txスリープモードに対応したsleep_time1とTxスリープモードに対応したsleep_time2という２つのスリープパラメータを挿入するシーケンスを示す。このシーケンスにおいては、ＯＬＴ1はステップＳ２で予めＯＮＵ10に許可するスリープモードを通知する。なお、許可するスリープモードを規制しない場合は、ＯＬＴ1はこのSet_commandを送信しなくともよい。
【０１９８】
図２５は、ＯＮＵ10の制御部11がスリープモードに応じた休止期間(sleep_time1,2)を選択する処理を示している。制御部11はSLEEP_ALLOWメッセージを受信すると（ステップＳ１７０）、スリープモードを上述の実施の形態と同様に選択する（ステップＳ１７１）。
【０１９９】
Txスリープモードを選択した場合、制御部11は光送信器141を省電力状態に制御し（ステップＳ１７２）、休止期間としてsleep_time1を選択し、タイマーの計測を開始する（ステップＳ１７３）。Txスリープモードでは受信処理が行われ（ステップＳ１７４）、制御部11はステップＳ１７５、Ｓ１７６において、スリープをsleep_time1の満了前に解除するときは、光送信器141の省電力状態を解除（ステップＳ１７７）して、通常の送受信処理に戻る。そうでないときは、制御部11はステップＳ１７４の受信処理に戻る。
【０２００】
一方、TRxスリープモードを選択した場合、制御部11は送信器光および光受信器142を省電力状態に制御し（ステップＳ１７８）、休止期間としてsleep_time2を選択し、タイマーの計測を開始する（ステップＳ１７９）。次に、制御部11は、タイマー満了まで省電力状態を維持し、タイマー満了（ステップＳ１８０）とともに光送信器141および光受信器142の省電力状態を解除して（ステップＳ１８１）通常の送受信処理に戻る。なお、タイマー満了前に送信レートを増加させるなどの理由で、制御部11が省電力状態を解除する制御を行ってもよい。
【０２０１】
上述の実施の形態１〜４において、光送受信器5を省電力状態にする制御は、光送信器141または光受信器142の電源を切るだけでなく、送信機能または受信機能の一部を停止させて、消費電力を抑えるようにすることもできる。光送信器141が例えばレーザーダイオード、レーザーダイオードドライバ、シグナルコンディショナ等の回路を持っている場合に、制御部11は、これらの部品の一部を停止させ、残りの部品をアクティブにするようにして消費電力を抑えることができる。また、光受信器142が、例えば、フォトダイオード、フォトダイオード用電源回路、トランスインピーダンスアンプ、リミットアンプなどを持っている場合には、制御部11は、これらの部品の一部を停止させ、残りの部品をアクティブにするようにして消費電力を抑えることができる。なお、光送受信器5がマイコンを内蔵している場合には、制御部11はこのマイコンのオン或いはオフを制御してもよい。
【０２０２】
また、上述の実施の形態では、ＯＬＴ1がＯＮＵ10の機能または提供サービスを考慮して、省電力モードへの移行や条件（パラメータ）をＯＮＵ10に指示することにより、通信システム上の省電力機能をＯＬＴ1がコントロールすることが可能である。この機能に関し、省電力機能の対応情報に基づいて、ＯＬＴ1が送信許可信号を送信するか否かは選択的事項である。
【０２０３】
省電力モードとして、Txスリープモード、TRxスリープモードを例示したが、省電力モードやそのプロトコルはこれらに限定されるものではない。また、Txスリープモードをスリープモード１、TRxスリープモードをスリープモード２という名称にし、対応するmodeパラメータも、”１”はスリープモード１、”２”はスリープモード２というように符号化してもよい。さらに、上述実施の形態１〜３では、Txスリープモード、TRxスリープモードを用いた省電力動作について説明したが、ＯＮＵ10が有する光送信器141および光受信器142のうち、光受信器142のみを省電力状態にするRxスリープモードを、他のスリープモードとともに使用することもできる。この場合、送信帯域は省電力状態になる前にＯＬＴ1から予め割当てられているか、固定的に割当てられる。
【０２０４】
実施の形態５．
【０２０５】
次に、消費電力に基づいて省電力モードを選択するＰＯＮシステムについて説明する。図２６は、本実施の形態のＰＯＮシステムの構成例を示す図である。図２６に示すように、本実施の形態のＰＯＮシステムは、ＯＬＴ1と、ＯＮＵ10a-1〜10a-3（子局装置）と、を備える。ＯＬＴ1は、実施の形態１のＯＬＴ1と同様である。ＯＮＵ10a-1は、実施の形態１のＯＮＵ10-1に、消費電力情報記憶部17を追加し、制御部11の変わりに制御部11aを備える以外は実施の形態１のＯＮＵ10-1と同様である。ＯＮＵ10a-2〜10a-3もＯＮＵ10a-1と同様の構成を有する。実施の形態１と同一の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【０２０６】
ＯＮＵ10a-1の制御部11aは、省電力モード選択部18を備える。省電力モード選択部18の動作に関連する動作以外のＯＮＵ10a-1の制御部11aの動作は、実施の形態１〜４のＯＮＵ10-1の制御部11の動作と同様である。ここでは、実施の形態１、２と同様に、TxスリープモードとTRxスリープモードで異なる休止期間を設定する例について説明するが、実施の形態３のように、光送信器141および光受信器142にそれぞれ対応した休止期間を設定する場合にも、後述の「休止期間／一時起動時間」の算出方法が異なるだけで同様に適用できる。
【０２０７】
図２７は、省電力モードごとの消費電力の一例を示す図である。消費電力特性２００はTxスリープモードにおける消費電力特性を示し、消費電力特性２０１はTRxスリープモードにおける消費電力特性を示している。図２７の横軸は「休止期間／一時起動時間」を示し、縦軸は、フルサービスモードにおける消費電力を１として正規化した消費電力を示している。休止期間は、間欠的に休止を行う省電力モードにおいて、１回の休止の休止期間（間欠休止期間）を示し、一時起動時間は休止期間の後の一時的な起動時間を示す。図２７に示すように、ＯＮＵ10aの消費電力は、送信側のみ休止させるTxスリープモードよりも送受信両方とも休止させるTRxスリープモードの方が、省電力効果が大きく、また、両省電力モードとも一時起動時間に対して休止期間が長いほど省電力効果が大きい。このように、各省電力モードでの消費電力は、休止期間と一時起動時間との比である「休止期間／一時起動時間」に依存している。
【０２０８】
消費電力特性２００、２０１のような省電力効果の具体的な特性については、ＯＮＵ10aの実装に依存し、ＯＮＵ10aの製造業者等が知りえる値である。本実施の形態では、ＯＮＵ10aが、この消費電力特性２００、２０１を消費電力情報として消費電力情報記憶部17にデータベースとして記憶する。そして、省電力モード選択部18が、省電力モードごとに「休止期間／一時起動時間」と消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、消費電力の少ない省電力モードを選択する。
【０２０９】
なお、ここでは、消費電力特性２００、２０１をデータベースとして記憶する例を示したが、多項式近似等により「休止期間／一時起動時間」に基づいて消費電力を求める計算式を定めておき、省電力モード選択部18が計算式を用いた計算により省電力モードごとの消費電力を求めるようにしてもよい。また、データベースの形式に限らず、単に閾値を格納したテーブル等の情報として消費電力情報を記憶してもよく、消費電力情報の記憶方法、および消費電力特性２００、２０１に基づく省電力モードの算出方法は上記の例に限定されない。
【０２１０】
また、本実施の形態では、制御部11a外に消費電力情報記憶部17を備えるようにしたが、消費電力情報記憶部17を制御部11a内に備えるようにしてもよい。また、省電力モード選択部18を制御部11a外に備えるようにしてもよい。
【０２１１】
次に、本実施の形態の動作例について説明する。図２８は、本実施の形態の省電力モード設定手順の一例を示すシーケンス図である。なお、実施の形態１の（ａ）〜（ｄ）や実施の形態４で説明したようにスリープモードへの遷移手順については多様であり、ＯＮＵ10aが省電力モードを選択する手順であればどのような手順を用いてもよい。ここでは、実施の形態１の（ａ）（ＯＬＴ1が問合せを行い、ＯＮＵ10が省電力モードを決定する場合）や図２２の例と同様に、ステップＳ２のＯＮＵコンフィグレーションにおいて、ＯＬＴ1からＯＮＵ10aへ、Txスリープモード，TRxスリープモードのそれぞれに対応する休止期間であるsleep_time1，sleep_time2が通知される例を説明する。なお、sleep_time1，sleep_time2の通知は、図２３、２４の例のようにSLEEP_ALLOWメッセージを用いて行ってもよい。
【０２１２】
ステップＳ２のＯＮＵコンフィグレーションの後に、ＯＬＴ1はＯＮＵ（１）（ＯＮＵ10a-1）に対してSLEEP_ALLOW（Sleep_allow）メッセージを送信しＯＮＵに省電力モード入りを許可する。ここでは、ＯＮＵ10a-1はTxスリープモードとTRxスリープモードの両方に対応可能であるとする。ＯＬＴ1は、送信するSLEEP_ALLOWメッセージにTxスリープモードとTRxスリープモードの両方に移行可能であることを通知する。
【０２１３】
ＯＮＵ10a-1の制御部11aの省電力モード選択部18は、ＯＮＵ10a-1は上りデータが一定値以下である場合に省電力モードへ移行すると判断する。そして、省電力モード選択部18は、消費電力情報記憶部17のデータベースを参照し（ステップＳ７ｂ）、省電力モードごとに「休止期間／一時起動時間」とデータベースに基づいて消費電力を求め、求めた消費電力に基づいて省電力モードを選択する（ステップＳ７ｃ）。消費電力の低い省電力モードを選択することにより、より省電力効果の高い省電力モードを設定することができる。なお、ここでは、一時起動時間（T_AWARE）については、省電力モードによらず固定値として設定されているとする。従って、省電力モードごとの「休止期間／一時起動時間」は、Txスリープモード，TRxスリープモードのそれぞれに対応する休止期間であるsleep_time1，sleep_time2により求めることができる。なお、一時起動時間が、省電力モードにより異なる場合には、「休止期間／一時起動時間」の算出時にそれぞれのモードに対応した一時起動時間を用いればよい。
【０２１４】
実施の形態３で述べたように、光送信器141および光受信器142にそれぞれ対応した休止期間を設定する場合は、例えば、次のようにしてTxスリープモード，TRxスリープモードの消費電力を求めることができる。図２７に示した省電力モードごとの消費電力特性２００、２０１の代わりに、「休止期間／一時起動時間」に対する光送信器141の消費電力特性と光受信器142の消費電力特性とを求めておき、Txスリープモードについては、アップリンク用の休止期間と一時起動時間と光送信器141の消費電力特性とに基づいて消費電力を求める。TRxスリープモードについては、アップリンク用の休止期間と一時起動時間と光送信器141の消費電力特性に基づいて求めた消費電力Pw1を求め、ダウンリンク用の休止期間と一時起動時間と光受信器142の消費電力特性に基づいて求めた消費電力Pw2を求め、Pw1とPw2の和をTRxスリープモードの消費電力とする。
【０２１５】
ＯＮＵ10a-1は、省電力モードの選択後、選択した省電力モードに移行することを示す情報を格納したSLEEP_ACK（Sleep_Ack）メッセージをＯＬＴ1へ通知し、選択した省電力モードへ移行する。例えば、Txスリープモードの休止期間と一時起動時間の比（「休止期間／一時起動時間」）が１０であり、TRxスリープモードの休止期間と一時起動時間の比が１以下の場合は、TRxスリープモードを選択するよりも、Txスリープモードを選択する方がより省電力効果が高いため、Txスリープモードを選択する。図２８は、Txスリープモードを選択した例を示しており、SLEEP_ACKメッセージの送信後、ＯＮＵ10a-1は送信側のみ休止させるTxスリープモードへ移行する。
【０２１６】
なお、上記の例では、ＯＮＵ10a-1は、ＯＬＴ1からSLEEP_ALLOWメッセージを受信した後に、省電力モードの選択を実施する例を示したが、ステップＳ２のコンフィグレーションのなかで、sleep_time1，sleep_time2を通知された後に、省電力モードの選択を実施してもよい。また、省電力モードの選択（ステップＳ７ｂ，Ｓ７ｃ）は、SLEEP_ALLOWメッセージを受信するたびに実施してもよいが、再コンフィグレーションをされるまでの間は、ＯＮＵ10a-1が選択結果を記憶しておき記憶しておいた省電力モードの選択結果を用いるようにしてもよい。また、再コンフィグレーションが実施された場合、省電力モードの「休止期間／一時起動時間」の比率に変更があった場合に省電力モードの選択（ステップＳ７ｂ，Ｓ７ｃ）を実施するようにしてもよい。
【０２１７】
また、図２７に例示した消費電力特性について、経年変化等の特性が把握できている場合には、経年変化を考慮して消費電力を求めるようにしてもよい。また、消費電力特性は一般に温度にも依存するため、消費電力特性の温度依存性についてもデータベース化しておき、ＯＮＵ10a-1に温度モニタを設けて、「休止期間／一時起動時間」と温度モニタの測定結果と、を用いてデータベースを参照して消費電力を求めるようにしてもよい。
【０２１８】
また、上記の例では、ＯＮＵ10a-1が、省電力モードの選択を行うようにしたが、ＯＬＴ側で省電力モードの選択を行うようにしてもよい。図２９は、ＯＬＴが消費電力に基づいて省電力モードを選択するＰＯＮシステムの構成例を示す図である。図２９のＰＯＮシステムは、ＯＬＴ1a（親局装置）と、ＯＮＵ10b-1〜10b-3と、を備える。ＯＮＵ10b-1〜10-3bは、実施の形態１のＯＮＵ10-1〜10-3に消費電力情報記憶部17を追加する以外は実施の形態１のＯＮＵ10-1〜10-3と同様である。ＯＬＴ1aは、実施の形態１のＯＬＴ1に、消費電力情報記憶部８を追加し、制御部2の変わりに制御部2aを備える以外は実施の形態１のＯＬＴ1と同様である。制御部2aは、省電力モード選択部９を備える。
【０２１９】
ＯＮＵの消費電力特性は、ＯＮＵの実装に依存する値であるため、上記のＯＮＵ10aではＯＮＵが記憶するようにしたが、ＯＬＴ1aが、各ＯＮＵ10bの省電力モードごとの消費電力特性を記憶するようにしてもよい。本実施の形態のＯＬＴ1aは、消費電力情報記憶部８に各ＯＮＵ10bの省電力モードごとの消費電力特性をデータベースとして記憶する。このデータベースは、ＯＮＵ10bの製造業者等が設定してもよいし、ＯＮＵ10bがデータベースに格納する情報を通知するようにしてもよい。なお、ＯＬＴ1aのデータベースをＯＮＵ10bの製造業者等が設定する場合は、ＯＮＵ10bは、消費電力情報記憶部17を備える必要はなくＯＮＵ10と同様の構成でよい。
【０２２０】
図３０は、ＯＬＴ1aが省電力モードを選択する場合の省電力モード設定手順の一例を示すシーケンス図である。ここでは、ＯＮＵ（１）（ＯＮＵ10b-1）がデータベースに格納する情報をＯＬＴ1aに通知する例を示す。ここでは、ＯＮＵ10b-1はTxスリープモードとTRxスリープモードの両方に対応可能であるとする。
【０２２１】
図２８の例と同様に、ステップＳ１、ステップＳ２の後に、ＯＬＴ1aはＯＮＵ10b-1に対してSLEEP_ALLOWメッセージを送信し、ＯＮＵ10b-1は、消費電力情報記憶部17のデータベースを参照するが、ここではデータベースの全情報（消費電力情報）を読み出す（ステップＳ７ｂ）。そして、読み出したデータベース情報（消費電力情報）をＯＬＴ1aへ通知する。
【０２２２】
ＯＬＴ1aの省電力モード選択部９は、受信した消費電力情報をデータベースとして消費電力情報記憶部８に格納し、ＯＮＵ10b-1についての「休止期間／一時起動時間」とデータベースとに基づいて省電力モードを選択する（ステップＳ７ｅ）。そして、選択した省電力モードを許可することを示すSLEEP_ALLOWメッセージをＯＮＵ10b-1に送信し、ＯＮＵ10b-1は、Sleep_Ackメッセージの送信後ＯＬＴ1aからSLEEP_ALLOWメッセージにより許可された省電力モードへ移行する。図３０では、Txスリープモードが選択された例を示している。なお、ＯＮＵ10b-1からのデータベース情報の送信は、ＯＮＵ10b-1とＯＬＴ1aの接続後に少なくとも一度行われればよく、送信のタイミングは図３０の例に限定されない。ステップＳ２のＯＮＵコンフィグレーションのなかで実施してもよい。
【０２２３】
以上のように、本実施の形態では、ＯＮＵの省電力モードごとの消費電力特性に基づいて、より効果的な省電力モードを選択するようにした。これにより、省電力効果を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２４】
この発明は、省電力化が必要な通信方法、通信システムに適している。
【符号の説明】
【０２２５】
１，１ａ  ＯＬＴ
２，２ａ  制御部
３，１３  受信バッファ
４，１２  送信バッファ
５，１４  光送受信器
６  ＷＤＭ
７  ＰＨＹ
８，１７  消費電力情報記憶部
９，１８  省電力モード選択部
１０−１〜１０−３，１０ａ−１〜１０ａ−３，１０ｂ−１〜１０ｂ−３  ＯＮＵ
１１，１１ａ  制御部
２０−１，２０−２  端末
３０  光ファイバ
４０  スプリッタ
５１，１４２，１６１−１，１６１−２  Ｒｘ
５２，１４１，１６２−１，１６２−２  Ｔｘ
２００，２０１  消費電力特性
【図１】
2012114827.tif 000003
【図２】
2012114827.tif 000004
【図３】
2012114827.tif 000005
【図４】
2012114827.tif 000006
【図５】
2012114827.tif 000007
【図６】
2012114827.tif 000008
【図７】
2012114827.tif 000009
【図８】
2012114827.tif 000010
【図９】
2012114827.tif 000011
【図１０】
2012114827.tif 000012
【図１１】
2012114827.tif 000013
【図１２】
2012114827.tif 000014
【図１３】
2012114827.tif 000015
【図１４】
2012114827.tif 000016
【図１５】
2012114827.tif 000017
【図１６】
2012114827.tif 000018
【図１７】
2012114827.tif 000019
【図１８】
2012114827.tif 000020
【図１９】
2012114827.tif 000021
【図２０】
2012114827.tif 000022
【図２１】
2012114827.tif 000023
【図２２】
2012114827.tif 000024
【図２３】
2012114827.tif 000025
【図２４】
2012114827.tif 000026
【図２５】
2012114827.tif 000027
【図２６】
2012114827.tif 000028
【図２７】
2012114827.tif 000029
【図２８】
2012114827.tif 000030
【図２９】
2012114827.tif 000031
【図３０】
2012114827.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明の局側通信装置は、利用者側通信装置と通信回線を介して接続された局側通信装置において、前記利用者側通信装置の送信器もしくは受信器、または、送信器および受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記利用者側通信装置が複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記利用者側通信装置の動作を制御する制御信号を生成する制御部と、前記制御部により生成された前記制御信号を前記利用者側通信装置へ送信する送信器と、を備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明の利用者側通信装置は、局側通信装置から送信される制御信号に基づき、前記局側通信装置と通信する利用者側通信装置において、前記局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器と、前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器もしくは前記送信器、または、前記受信器および前記送信器を省電力状態に制御する制御部と、を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明の制御装置は、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置（以下、ＯＮＵという）と回線を介して接続され、このＯＮＵの動作を制御する局側通信装置の制御装置であって、前記ＯＮＵの前記送信器もしくは前記受信器、または、前記送信器および前記受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記ＯＮＵが複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記ＯＮＵの動作を制御する制御信号を生成すること特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明の制御装置は、局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置に設けられる制御装置であって、前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器もしくは前記送信器、または、前記送信器および前記受信器を省電力状態に制御することを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、前記ＯＮＵは通信回線に接続された利用者側送信器および利用者側受信器を介して前記ＯＬＴと通信する通信システムにおいて、
前記ＯＬＴは、前記利用者側送信器を省電力状態に制御しながら前記利用者側受信器を動作させる第１の省電力動作と、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を省電力状態に制御する第２の省電力動作とに対して、異なる休止期間を指定して前記ＯＮＵの省電力動作を制御する制御信号を生成するＯＬＴ制御部と、前記ＯＬＴ制御部により生成された前記制御信号を前記ＯＮＵへ送信する局側送信器とを備え、
前記ＯＮＵは、前記利用者側受信器を介して前記制御信号を受信し、前記制御信号に指定された休止期間に基づき前記第１の省電力動作および前記第２の省電力動作を選択的に実行するＯＮＵ制御部、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記ＯＬＴ制御部は、前記ＯＮＵの能力情報を取得し前記通信回線における通信設定を実行するときに、前記異なる休止期間を複数指定して前記制御信号として前記ＯＮＵへ送信し、
前記ＯＮＵ制御部は前記通信設定において、前記複数の異なる休止期間を記憶し、前記通信設定の実行後に前記第１または第２の省電力動作を実行する場合、前記複数の休止期間から実行する省電力動作に対応した休止期間を選択し、前記休止期間を可変に制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の省電力動作における休止期間は前記第２の省電力動作における休止期間よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
各休止期間は、対応する省電力動作において生じる遅延時間と該休止期間によって削減される消費電力に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
利用者側通信装置と通信回線を介して接続された局側通信装置において、
前記利用者側通信装置の送信器もしくは受信器、または、送信器および受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記利用者側通信装置が複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記利用者側通信装置の動作を制御する制御信号を生成する制御部と、
前記制御部により生成された前記制御信号を前記利用者側通信装置へ送信する送信器と、
を備えたことを特徴とする局側通信装置。
【請求項６】
前記利用者側通信装置の送信器を省電力状態に制御しながら前記利用者側通信装置の受信器を動作させる第１の省電力モードに対する第１の省電力期間と、前記利用者側通信装置の送信器および前記利用者側通信装置の受信器を省電力状態に制御する第２の省電力モードに対する第２の省電力期間とを前記休止期間として記憶する記憶手段と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の局側通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の送信器に対する前記休止期間である第１の省電力期間と、前記利用者側通信装置の受信器に対する前記休止期間である第２の省電力期間とを、前記制御信号に挿入することを特徴とする請求項５に記載の局側通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１または第２の省電力モードにおいて前記利用者側通信装置が前記休止期間後に一時的に前記利用者側通信装置の送信器または受信器を起動する期間における一時起動時間を前記制御信号に挿入することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の局側通信装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の能力情報を取得し、前記通信回線上の通信プロトコルにおける通信設定を実行するときに、前記休止期間を前記制御信号に指定して前記利用者側通信装置へ送信し、
前記通信設定に基づく通信が開始された後に、前記利用者側通信装置に対して前記省電力モードの実行を許可する場合には、許可信号を前記利用者側通信装置へ送信する、
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の局側通信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器への電力供給を間欠的に休止させる第１の制御信号および前記第２の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器および受信器への電力供給を間欠的に休止させる第２の制御信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の局側通信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の送信器への電力供給を間欠的に休止させる第１の省電力モードによる消費電力と前記第２の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器および受信器への電力供給を間欠的に休止させる第２の省電力モードによる消費電力とが等しくなる下り遅延時間をしきい値とし、このしきい値よりも下り許容遅延時間が短い場合に、前記利用者側通信装置の省電力モードを前記第１の省電力モードに決定し、前記第１の制御信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の局側通信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１の省電力期間に関する時間情報を有する第３の制御信号および前記第２の省電力期間に関する時間情報を有する第４の制御信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の局側通信装置。
【請求項１３】
局側通信装置から送信される制御信号に基づき、前記局側通信装置と通信する利用者側通信装置において、
前記局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、
前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器と、
前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器もしくは前記送信器、または、前記受信器および前記送信器を省電力状態に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする利用者側通信装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、並びに前記受信器および前記送信器のうち前記受信器のみを省電力状態へ移行させる第３の省電力モードのうち、少なくとも２つの省電力モードを用いて前記受信器および前記送信器を制御し、前記複数の省電力期間のそれぞれは各省電力モードに対応して設定されることを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項１５】
前記受信器は、前記第１の省電力モードの省電力期間である第１の省電力期間に関する時間情報を有する第１の制御信号および前記第２の省電力モードの省電力期間である第２の省電力期間に関する時間情報を有する第２の制御信号を受信し、
前記制御部は、前記受信器により受信された前記第１の制御信号に基づき前記第１の省電力期間に前記送信器への電力供給を間欠的に休止し、前記受信器により受信された前記第２の制御信号に基づき前記第２の省電力期間に前記送信器および前記受信器への電力供給を間欠的に休止することを特徴とする請求項１４に記載の利用者側通信装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、並びに前記受信器および前記送信器のうち前記受信器のみを省電力状態へ移行させる第３の省電力モードのうち、少なくとも２つの省電力モードを用いて前記受信器および前記送信器を制御し、前記複数の省電力期間のうちの第１の省電力期間は、前記送信器に対する省電力期間であり、前記複数の省電力期間のうちの第２の省電力期間は、前記受信器に対する省電力期間であることを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項１７】
局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作および前記第１の省電力動作とは異なる第２の省電力動作を制御する通信システムで用いられる通信方法において、
前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の省電力期間と前記第２の省電力動作に関する第２の省電力期間を前記ＯＮＵへ送信するステップと、
前記ＯＮＵが前記ＯＬＴから送信された前記制御信号を受信するステップと、
前記ＯＮＵが省電力動作をするか否かを判断するステップと、
前記ＯＮＵが前記判断した結果に応じて前記第１の省電力期間に前記第１の省電力動作を行い前記第２の省電力期間に前記第２の省電力動作を行うステップと、
を備えたことを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
前記第１の省電力動作においては、前記ＯＮＵの送信器および受信器のうち、前記送信器が省電力状態で動作し、前記第２の省電力動作においては、前記送信器および前記受信器が省電力状態で動作するとともに、前記第１の省電力期間は前記第２の省電力期間よりも長いことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の起動期間と前記第２の省電力動作に関する第２の起動期間を前記ＯＮＵへ送信するステップを備えたことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
【請求項２０】
受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置（以下、ＯＮＵという）と回線を介して接続され、このＯＮＵの動作を制御する局側通信装置の制御装置であって、
前記ＯＮＵの前記送信器もしくは前記受信器、または、前記送信器および前記受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記ＯＮＵが複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記ＯＮＵの動作を制御する制御信号を生成することを特徴とする制御装置。
【請求項２１】
局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置に設けられる制御装置であって、
前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器もしくは前記送信器、または、前記送信器および前記受信器を省電力状態に制御することを特徴とする制御装置。
【請求項２２】
前記ＯＮＵ制御部は、前記利用者側送信器を前記第１の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第１の省電力モードと、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を前記第２の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第２の省電力モードと、を選択的に実行し、
前記ＯＮＵは、
前記間欠休止期間後に一時的に前記利用者側送信器を起動する期間または一時的に前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記間欠休止期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、消費電力情報として記憶するための消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記間欠休止期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備え、
前記省電力モード選択部により選択された省電力モードを実行し、前記ＯＬＴへ前記選択された省電力モードを通知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記ＯＮＵ制御部は、前記利用者側送信器を前記第１の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第１の省電力モードと、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を前記第２の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第２の省電力モードと、を選択的に実行し、
前記ＯＬＴは、
前記間欠休止期間後に一時的に前記利用者側送信器を起動する期間または一時的に前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記間欠休止期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記間欠休止期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備え、
前記ＯＮＵへ選択した省電力モードを通知し、
前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから通知された省電力モードを実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２４】
前記消費電力情報は、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴに送信されることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２５】
省電力モードごとの、前記第１または第２の省電力期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記第１または第２の省電力期間と設定された前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備えたことを特徴とする請求項８に記載の局側通信装置。
【請求項２６】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、を選択的に実行し、
前記受信器は、前記第１の省電力モードの省電力期間である第１の省電力期間に関する時間情報を有する第１の制御信号および前記第２の省電力モードの省電力期間である第２の省電力期間に関する時間情報を有する第２の制御信号を受信し、
前記制御部は、前記第１の制御信号に基づき前記第１の省電力期間を休止期間として前記送信器への電力供給を間欠的に休止し、前記第２の制御信号に基づき前記第２の省電力期間を省電力期間として前記送信器および前記受信器への電力供給を間欠的に休止し、
前記省電力期間後に一時的に前記送信器を起動する期間または一時的に前記送信器および前記受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記省電力期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記省電力期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項２７】
前記ＯＮＵまたはＯＬＴが、省電力モードごとの、前記第１または第２の省電力期間と前記第１または第２の起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶するステップと、
前記ＯＮＵまたはＯＬＴが、省電力モードごとに、設定された前記第１または第２の省電力期間と設定された前記第１または第２の起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択するステップと、
前記ＯＮＵが、選択された省電力モードを実行するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１９に記載の通信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月18日(2013.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、前記ＯＮＵは通信回線に接続された利用者側送信器および利用者側受信器を介して前記ＯＬＴと通信する通信システムにおいて、
前記ＯＬＴは、前記利用者側送信器を省電力状態に制御しながら前記利用者側受信器を動作させる第１の省電力動作と、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を省電力状態に制御する第２の省電力動作とに対して、異なる休止期間を指定して前記ＯＮＵの省電力動作を制御する制御信号を生成するＯＬＴ制御部と、前記ＯＬＴ制御部により生成された前記制御信号を前記ＯＮＵへ送信する局側送信器とを備え、
前記ＯＮＵは、前記利用者側受信器を介して前記制御信号を受信し、前記制御信号に指定された休止期間に基づき前記第１の省電力動作および前記第２の省電力動作を選択的に実行するＯＮＵ制御部、を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記ＯＬＴ制御部は、前記ＯＮＵの能力情報を取得し前記通信回線における通信設定を実行するときに、前記異なる休止期間を複数指定して前記制御信号として前記ＯＮＵへ送信し、
前記ＯＮＵ制御部は前記通信設定において、前記複数の異なる休止期間を記憶し、前記通信設定の実行後に前記第１または第２の省電力動作を実行する場合、前記複数の休止期間から実行する省電力動作に対応した休止期間を選択し、前記休止期間を可変に制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の省電力動作における休止期間は前記第２の省電力動作における休止期間よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
各休止期間は、対応する省電力動作において生じる遅延時間と該休止期間によって削減される消費電力に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
利用者側通信装置と通信回線を介して接続された局側通信装置において、
前記利用者側通信装置の送信器もしくは受信器、または、送信器および受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記利用者側通信装置が複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記利用者側通信装置の動作を制御する制御信号を生成する制御部と、
前記制御部により生成された前記制御信号を前記利用者側通信装置へ送信する送信器と、
を備えたことを特徴とする局側通信装置。
【請求項６】
前記利用者側通信装置の送信器を省電力状態に制御しながら前記利用者側通信装置の受信器を動作させる第１の省電力モードに対する第１の省電力期間と、前記利用者側通信装置の送信器および前記利用者側通信装置の受信器を省電力状態に制御する第２の省電力モードに対する第２の省電力期間とを前記休止期間として記憶する記憶手段と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の局側通信装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の送信器に対する前記休止期間である第１の省電力期間と、前記利用者側通信装置の受信器に対する前記休止期間である第２の省電力期間とを、前記制御信号に挿入することを特徴とする請求項５に記載の局側通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記省電力モードにおいて前記利用者側通信装置が前記休止期間後に一時的に前記利用者側通信装置の送信器または受信器を起動する期間における一時起動時間を前記制御信号に挿入することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の局側通信装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の能力情報を取得し、前記通信回線上の通信プロトコルにおける通信設定を実行するときに、前記休止期間を前記制御信号に指定して前記利用者側通信装置へ送信し、
前記通信設定に基づく通信が開始された後に、前記利用者側通信装置に対して前記省電力モードの実行を許可する場合には、許可信号を前記利用者側通信装置へ送信する、
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の局側通信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器への電力供給を間欠的に休止させる第１の制御信号および前記第２の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器および受信器への電力供給を間欠的に休止させる第２の制御信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の局側通信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記利用者側通信装置の送信器への電力供給を間欠的に休止させる第１の省電力モードによる消費電力と前記第２の省電力期間に前記利用者側通信装置の送信器および受信器への電力供給を間欠的に休止させる第２の省電力モードによる消費電力とが等しくなる下り遅延時間をしきい値とし、このしきい値よりも下り許容遅延時間が短い場合に、前記利用者側通信装置の省電力モードを前記第１の省電力モードに決定し、前記第１の制御信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の局側通信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１の省電力期間に関する時間情報を有する第３の制御信号および前記第２の省電力期間に関する時間情報を有する第４の制御信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の局側通信装置。
【請求項１３】
局側通信装置から送信される制御信号に基づき、前記局側通信装置と通信する利用者側通信装置において、
前記局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、
前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器と、
前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器もしくは前記送信器、または、前記受信器および前記送信器を省電力状態に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする利用者側通信装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、並びに前記受信器および前記送信器のうち前記受信器のみを省電力状態へ移行させる第３の省電力モードのうち、少なくとも２つの省電力モードを用いて前記受信器および前記送信器を制御し、前記複数の省電力期間のそれぞれは各省電力モードに対応して設定されることを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項１５】
前記受信器は、前記第１の省電力モードの省電力期間である第１の省電力期間に関する時間情報を有する第１の制御信号および前記第２の省電力モードの省電力期間である第２の省電力期間に関する時間情報を有する第２の制御信号を受信し、
前記制御部は、前記受信器により受信された前記第１の制御信号に基づき前記第１の省電力期間に前記送信器への電力供給を間欠的に休止し、前記受信器により受信された前記第２の制御信号に基づき前記第２の省電力期間に前記送信器および前記受信器への電力供給を間欠的に休止することを特徴とする請求項１４に記載の利用者側通信装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、並びに前記受信器および前記送信器のうち前記受信器のみを省電力状態へ移行させる第３の省電力モードのうち、少なくとも２つの省電力モードを用いて前記受信器および前記送信器を制御し、前記複数の省電力期間のうちの第１の省電力期間は、前記送信器に対する省電力期間であり、前記複数の省電力期間のうちの第２の省電力期間は、前記受信器に対する省電力期間であることを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項１７】
局側通信装置(以下、ＯＬＴという)および利用者側通信装置(以下、ＯＮＵという)を備え、前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作および前記第１の省電力動作とは異なる第２の省電力動作を制御する通信システムで用いられる通信方法において、
前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の省電力期間と前記第２の省電力動作に関する第２の省電力期間を前記ＯＮＵへ送信するステップと、
前記ＯＮＵが前記ＯＬＴから送信された制御信号を受信するステップと、
前記ＯＮＵが省電力動作をするか否かを判断するステップと、
前記ＯＮＵが前記判断した結果に応じて前記第１の省電力期間に前記第１の省電力動作を行い前記第２の省電力期間に前記第２の省電力動作を行うステップと、を備えたことを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
前記第１の省電力動作においては、前記ＯＮＵの送信器および受信器のうち、前記送信器が省電力状態で動作し、前記第２の省電力動作においては、前記送信器および前記受信器が省電力状態で動作するとともに、前記第１の省電力期間は前記第２の省電力期間よりも長いことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記ＯＬＴが前記ＯＮＵの第１の省電力動作に関する第１の起動期間と前記第２の省電力動作に関する第２の起動期間を前記ＯＮＵへ送信するステップを備えたことを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。
【請求項２０】
受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置（以下、ＯＮＵという）と回線を介して接続され、このＯＮＵの動作を制御する局側通信装置の制御装置であって、
前記ＯＮＵの前記送信器もしくは前記受信器、または、前記送信器および前記受信器を間欠的に休止させる省電力モードに対し、前記ＯＮＵが複数の休止期間を切り替え可能なように、前記省電力モードにおける前記ＯＮＵの動作を制御する制御信号を生成することを特徴とする制御装置。
【請求項２１】
局側通信装置から省電力動作に関する制御信号を受信するとともに、受信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な受信器と、前記局側通信装置へ送信信号を送信するとともに、送信機能の一部または全部を休止させることにより消費電力を低減する省電力状態への移行が可能な送信器とを備えた利用者側通信装置に設けられる制御装置であって、
前記受信器により受信された前記制御信号に基づき複数の省電力期間から使用する省電力期間を選択し、この選択した省電力期間に基づいて前記受信器もしくは前記送信器、または、前記送信器および前記受信器を省電力状態に制御することを特徴とする制御装置。
【請求項２２】
前記ＯＮＵ制御部は、前記利用者側送信器を前記第１の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第１の省電力モードと、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を前記第２の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第２の省電力モードと、を選択的に実行し、
前記ＯＮＵは、
前記間欠休止期間後に一時的に前記利用者側送信器を起動する期間または一時的に前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記間欠休止期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、消費電力情報として記憶するための消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記間欠休止期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備え、
前記省電力モード選択部により選択された省電力モードを実行し、前記ＯＬＴへ前記選択された省電力モードを通知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記ＯＮＵ制御部は、前記利用者側送信器を前記第１の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第１の省電力モードと、前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を前記第２の省電力動作における休止期間を間欠休止期間として間欠的に休止させる第２の省電力モードと、を選択的に実行し、
前記ＯＬＴは、
前記間欠休止期間後に一時的に前記利用者側送信器を起動する期間または一時的に前記利用者側送信器および前記利用者側受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記間欠休止期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記間欠休止期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備え、
前記ＯＮＵへ選択した省電力モードを通知し、
前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから通知された省電力モードを実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項２４】
前記消費電力情報は、前記ＯＮＵから前記ＯＬＴに送信されることを特徴とする請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２５】
省電力モードごとの、省電力期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記省電力期間と設定された前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備えたことを特徴とする請求項８に記載の局側通信装置。
【請求項２６】
前記制御部は、前記受信器および前記送信器のうち前記送信器のみを省電力状態へ移行させる第１の省電力モード、前記受信器および前記送信器を省電力状態へ移行させる第２の省電力モード、を選択的に実行し、
前記受信器は、前記第１の省電力モードの省電力期間である第１の省電力期間に関する時間情報を有する第１の制御信号および前記第２の省電力モードの省電力期間である第２の省電力期間に関する時間情報を有する第２の制御信号を受信し、
前記制御部は、前記第１の制御信号に基づき前記第１の省電力期間を休止期間として前記送信器への電力供給を間欠的に休止し、前記第２の制御信号に基づき前記第２の省電力期間を省電力期間として前記送信器および前記受信器への電力供給を間欠的に休止し、
前記省電力期間後に一時的に前記送信器を起動する期間または一時的に前記送信器および前記受信器を起動する期間を一時起動時間とするとき、省電力モードごとの、前記省電力期間と前記一時起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶する消費電力情報記憶部と、
省電力モードごとに、設定された前記省電力期間および前記一時起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択する省電力モード選択部と、
を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の利用者側通信装置。
【請求項２７】
前記ＯＮＵまたはＯＬＴが、省電力モードごとの、前記第１または第２の省電力期間と前記第１または第２の起動時間との比と消費電力との対応を、ＯＮＵごとに消費電力情報として記憶するステップと、
前記ＯＮＵまたはＯＬＴが、省電力モードごとに、設定された前記第１または第２の省電力期間と設定された前記第１または第２の起動時間と前記消費電力情報とに基づいて消費電力を求め、求めた省電力モードごとの消費電力に基づいて省電力モードを選択するステップと、
前記ＯＮＵが、選択された省電力モードを実行するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１９に記載の通信方法。
【国際調査報告】
2012114827.tif 000033
2012114827.tif 000034