(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
子局装置と通信を行う親局装置であって、
所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、
前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、
前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部と、
休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部と、
前記休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除する休止子局装置管理部と、
前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部と、
前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記バッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部と
を備える親局装置。
【請求項２】
前記休止指示部は、前記帯域割当部による前記子局装置への帯域割当タイミングに前記休止指示を送信し、
前記帯域割当部は、前記休止時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てない
請求項１に記載の親局装置。
【請求項３】
前記帯域割当部は、前記休止時間の経過後、再度前記子局装置に帯域を割り当てる
請求項２に記載の親局装置。
【請求項４】
前記休止指示は、所定の値より大きい値を示す次回割当時間を含む帯域割当情報であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか1項に記載の親局装置。
【請求項５】
前記休止指示部は、前記帯域割当部が帯域を割り当てた時刻から、前記子局装置から自装置にデータを送信する際に掛かる時間に前記帯域割当時間を加えた時間の間に、前記子局装置にデータを送信し、または前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の親局装置。
【請求項６】
子局装置と通信を行う親局装置を用いた通信方法であって、
所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、
前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否か判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、
前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信し、
休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除し、
前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する
ことを含む通信方法。
【請求項７】
子局装置と通信を行う親局装置を、
所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部、
前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部、
前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部、
休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除する休止子局装置管理部、
前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部
として機能させるためのプログラム。
【請求項８】
親局装置と子局装置とを備える通信システムであって、
前記親局装置は、
所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、
前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、
前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部と、
休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部と、
前記休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除する休止子局装置管理部と、
前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部と、
前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記バッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部と
を備え、
前記子局装置は、
前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部を備える
通信システム。
【請求項９】
親局装置と子局装置とを備える通信システムを用いた通信方法であって、
所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、
前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、
前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信し、
前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させ、
休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除し、
前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する
ことを含む通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親局装置が複数の子局装置と通信できるように構成された通信システム、及び通信システムにおける親局装置、通信方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：受動光ネットワーク）のようなポイントツーマルチポイント（一対多）通信システムにおいては、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ：親局装置）１台に対して複数台のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：子局装置）が接続される。そのため、アクセスネットワーク全体の消費電力を削減するには、ネットワーク構成を占める割合が多いＯＮＵの低消費電力化が重要である。【０００３】
しかしながら、ＯＮＵにおける光トランシーバに代表されるようなＯＮＵのアップリンク側デバイスをスリープモード（休止状態）に設定した場合、休止状態の間ＯＬＴとＯＮＵとの通信が途絶える。そのため、アクティブモードからスリープモードへの遷移、ならびにスリープモードからアクティブモードへの復旧を、それぞれどのような仕組みで行うかが課題となっている。【０００４】
特許文献１〜３には、ＯＮＵの消費電力を削減する方法が開示されている。
特許文献１に開示されている方法によると、ＯＬＴは、ＯＮＵからのスリープ要求に応答して、指定したスリープ期間の間、そのＯＮＵをスリープモードにさせるスリープ確認をＯＮＵに送信する。
特許文献２に開示されている方法によると、ＯＮＵは、ＯＬＴに速度変更要求を送信してから、帯域割当通知を受信するまでの間、ＯＬＴへのデータ送信を一時的に停止する。ＯＮＵは、帯域割当通知の受信を契機としてＯＬＴへのデータ送信を再開する。
特許文献３に開示されている方法によると、ＯＮＵは、ＯＬＴからの送信パケットから検出した上り送信タイミング情報に基づいてパケットの送信タイミングを制御するとともに、パケットの送信時間帯を決定し、決定した送信時間帯に光送信部に電源を供給し、送信時間帯以外は光送信部に電源を供給しないようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００９−２６０９７０号公報
【特許文献２】日本国特開２００９−２９６２３４号公報
【特許文献３】日本国特開２００９−３０２８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、ＯＮＵは、スリープ要求の送信後に、ＯＬＴから受信するスリープ確認によってスリープ状態に遷移することが記載されているが、どのような条件でスリープ要求を送信するかが記載されていない。サービスの質を落とさずに省電力化を図るためには、送受信が頻繁に行われている際にスリープ状態に遷移することを避け、かつ送受信の頻度が少ないときにスリープ状態に遷移することが必要となる。しかしながら、特許文献１に記載された内容のみでは、この点について実現することができないという問題がある。【０００７】
また、特許文献２に記載の発明によると、ＯＮＵによる送信停止処理は、速度変更要求時に限られるため、省電力の効果が少ないという問題がある。
また、特許文献３に記載の発明によると、ＯＮＵは、ＯＬＴからのパケットを受信するため、光送信部に電源を供給しないときにも光受信部には電源を供給する必要があり、省電力の効果が少ないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされた。本発明の第１の実施態様に係る親局装置は、子局装置と通信を行い、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部と、休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部と、前記休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除する休止子局装置管理部と、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部と、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記バッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部とを備える。
【０００９】
本発明の第２の実施態様に係る通信方法は、子局装置と通信を行う親局装置を用い、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否か判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信し、休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除し、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信することを含む。
【００１０】
本発明の第３の実施態様に係るプログラムは、子局装置と通信を行う親局装置を、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部、休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除する休止子局装置管理部、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部として機能させる。
【００１４】
本発明の第４の実施態様に係る通信システムは、親局装置と子局装置とを備える。前記親局装置は、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当てる帯域割当部と、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定する送受信判定部と、前記送受信判定部が、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する休止指示部と、休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部と、前記休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除する休止子局装置管理部と、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部と、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記バッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部とを備える。前記子局装置は、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させる休止部を備える。
【００１５】
本発明の第５の実施態様に係る通信方法は、親局装置と子局装置とを備え、所定の帯域割当時間の間、前記子局装置に帯域を割り当て、前記帯域割当時間内に、前記子局装置にデータを送信したか否かを判定し、かつ、前記帯域割当時間内に、前記子局装置からデータを受信したか否かを判定し、前記子局装置にデータを送信していないと判定し、かつ前記子局装置からデータを受信していないと判定した場合、前記子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信し、前記親局装置から、通信機能を休止させることを指示する休止指示を受信した場合、前記子局装置の通信機能を所定の休止時間の間休止させ、休止状態にある前記子局装置の情報を記憶する休止子局装置記憶部が記憶する前記子局装置に割り当てられた前記休止時間が経過した際に、当該子局装置の情報を前記休止子局装置記憶部から削除し、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信することを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、親局装置は、所定の帯域割当時間内に、子局装置にデータを送信せず、かつ子局装置からデータを受信していない場合に、子局装置に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する休止指示を送信する。これにより、親局装置は、送受信が頻繁に行われている子局装置をスリープ状態に遷移させることを避け、かつ送受信の頻度が少ない子局装置をスリープ状態に遷移させることができるため、サービスの質を落とさずに省電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムを示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムにおけるＯＬＴから送信される下り信号とＯＮＵから送信される上り信号の送受信タイミングを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムの構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムのＯＬＴの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムのＯＮＵの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムの具体的な動作例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムを示す概略構成図である。
図１に示すように、ＰＯＮシステムは、親局装置である１つのＯＬＴ１０と、子局装置である複数のＯＮＵ２０−１〜ＯＮＵ２０−Ｎ（以下、ＯＮＵ２０−１〜ＯＮＵ２０−Ｎを総称する場合、ＯＮＵ２０と呼ぶ）とを備える。ＯＬＴ１０は、光ファイバ４０によりスプリッタ３０を介して、複数のＯＮＵ２０に接続される。
スプリッタ３０は、ＯＬＴ１０から送信される下り信号を全てのＯＮＵ２０に対して分岐して送信する。また、スプリッタ３０は、各ＯＮＵ２０からＯＬＴ１０に送信される上り信号を多重化する。
【００１９】
図２は、ＯＬＴ１０から送信される下り信号とＯＮＵ２０から送信される上り信号の送受信タイミングを示す図である。
ＯＬＴ１０は、ＴＥｑＤ（例えば２５０マイクロ秒）のタイミングで上り信号を受信するために、各ＯＮＵ２０の距離と応答時間（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｔｉｍｅ）に応じた上り信号の送信遅延時間（ＥｑＤ：Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｌａｙ）を所定の距離測定手順によって測定し、ＥｑＤの値を各ＯＮＵ２０に通知する。応答時間とは、具体的には、受信した光信号を電気信号に変換する処理に要する時間、その電気信号が示すデータに対する処理に要する時間、及び受信したデータに対する応答を示す電気信号を光信号に変換する処理に要する時間の和である。
距離測定手順による送信遅延時間の具体的な算出方法としては、例えば、以下に示す方法が挙げられる。すなわち、まずＯＬＴ１０は、所定のデータフレームをＯＮＵ２０に送信し、そのデータフレームの送信時刻と、そのデータフレームに対するＯＮＵ２０からの応答の受信時刻との時間差を算出する。次に、ＯＬＴ１０は、この時間差から自装置（ＯＬＴ１０）の応答時間を減じた値を、ＯＬＴ１０とＯＮＵ２０との距離により生じる遅延時間とＯＮＵ２０による応答時間とを合算した時間である判定する。ＯＮＵ２０は、その算出した時間を、ＴＥｑＤから減じることで、ＥｑＤを算出する。
【００２０】
ＯＬＴ１０は、ＯＮＵ２０に割り当てる帯域を示す帯域割当情報を、所定の帯域割当周期（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｃｙｃｌｅ）（例えば１２５マイクロ秒周期）でＯＮＵ２０に通知する。また、ＯＬＴ１０は、ＯＬＴ１０と各ＯＮＵ２０との距離に応じた上り信号の送信タイミング（Ｓｔａｒｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を、下り信号での帯域割当情報（ＢＷ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）によって該当するそれぞれのＯＮＵ２０に通知する。送信タイミングとは、各ＯＮＵ２０が送信する上り信号同士がスプリッタ３０で衝突しないように、ＯＬＴ１０が各ＯＮＵ２０に指定するタイミングである。
図２に示すように、ＯＮＵ２０は、帯域割当情報（ＢＷ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を受信してから、ＯＮＴの応答時間（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｔｉｍｅ）、送信遅延時間（ＥｑＤ）、および送信タイミング（Ｓｔａｒｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）だけ待って、上りバーストデータ（ＵＳ  Ｂｕｒｓｔ）を送信する。
【００２１】
ＯＬＴ１０は、帯域割当情報によって帯域割当を行ったＯＮＵ２０から送信される上り信号を、帯域割当情報を送信してからＴＥｑＤだけ遅れたタイミングの、所定のウインドウ（Ｗｉｎｄｏｗ）（例えば１２５マイクロ秒）内で受信する。ウインドウとは、各ＯＮＵ２０に割り当てた最も速い送信タイミングと最も遅い送信タイミングとの差の時間である。
ＰＯＮシステムは、上述した方法により、信号の送受信を行う。
【００２２】
次に、本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムを構成するＯＬＴ１０及びＯＮＵ２０について説明する。
図３は、本発明の一実施形態によるＰＯＮシステムの構成を示す概略ブロック図である。
ＯＬＴ１０は、バッファ部１１と、光送信部１２と、光受信部１３と、送受信判定部１４と、帯域割当部１５（休止指示部）と、休止ＯＮＵ記憶部１６と、休止ＯＮＵ管理部１７と、帯域割当周期計測部１８とを備える。
バッファ部１１は、ＯＮＵ２０宛の下りデータを一時的に記憶する。
光送信部１２は、ＯＮＵ２０に帯域が割り当てられている場合に、バッファ部１１が記憶するデータを読み出し、そのデータを光信号に変換してＯＮＵ２０に送信する。また、光送信部１２は、帯域割当部１５が生成した帯域割当メッセージを光信号に変換してＯＮＵ２０に送信する。
光受信部１３は、ＯＮＵ２０から送信された光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する。
送受信判定部１４は、所定の帯域割当時間内に、ＯＮＵ２０に光信号を送信したか、またはＯＮＵ２０から光信号を受信したか否かを判定する。
帯域割当部１５は、所定の帯域割当時間の間、ＯＮＵ２０に帯域を割り当てる帯域割当情報を生成し、光送信部１２を介してＯＮＵ２０に送信する。帯域割当情報は、ＯＬＴ１０が次にＯＮＵ２０に帯域を割り当てるまでの時間である次回割当時間を含む。帯域割当部１５は、帯域割当時間内にデータの送受信があったＯＮＵ２０に対して「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。一方、帯域割当部１５は、帯域割当時間内にデータの送受信がなかったＯＮＵ２０に対しては、「１」より大きい所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報（休止指示）を送信する。これにより、帯域割当部１５は、送受信判定部が、ＯＮＵ２０とのデータの送受信がないと判定した場合、そのＯＮＵ２０を所定の休止時間の間、通信機能を休止させる。
休止ＯＮＵ記憶部１６は、帯域割当部１５によって、「１」より大きい値を示す次回割当時間が与えられたＯＮＵ２０の識別情報を記憶する。
休止ＯＮＵ管理部１７は、休止ＯＮＵ記憶部１６が記憶する識別情報が示すＯＮＵ２０に与えられた次回割当時間が経過した際に、そのＯＮＵ２０の識別情報を休止ＯＮＵ記憶部１６から削除する。
帯域割当周期計測部１８は、帯域割当部１５がＯＮＵ２０に割り当てた帯域割当時間を、所定の帯域割当周期毎に計測する。
【００２３】
ＯＮＵ２０は、バッファ部２１と、光送信部２２と、光受信部２３と、電源管理部２４と、休止時間計測部２５と、帯域割当時間計測部２６とを備える。
バッファ部２１は、ＯＬＴ１０宛の上りバーストデータを一時的に記憶する。
光送信部２２は、自装置（ＯＮＵ２０）に帯域が割り当てられている場合に、バッファ部２１が記憶するデータを読み出し、そのデータを光信号に変換してＯＬＴ１０に送信する。
光受信部２３は、ＯＬＴ１０から送信された光信号を受信し、その光信号を電気信号に変換する。
電源管理部２４は、光受信部２３がＯＬＴ１０から受信した帯域割当メッセージに含まれる次回割当情報を参照し、次回割当情報が示す時間が帯域割当時間より長い場合、休止時間計測部２５にその時間を計測させ、その時間が経過するまで、光送信部２２及び光受信部２３の電源を遮断する。
休止時間計測部２５は、光送信部２２及び光受信部２３を休止させる時間を計測する。
帯域割当時間計測部２６は、光受信部２３が帯域割当メッセージを受信したときに、所定の帯域割当時間の計測を行う。
【００２４】
ＯＬＴ１０は、上記構成を備えることで、所定の帯域割当時間の間、ＯＮＵ２０に帯域を割り当て、帯域割当時間内に、ＯＮＵ２０に光信号を送信せず、かつＯＮＵ２０から光信号を受信していない場合、ＯＮＵ２０に所定の休止時間の間、通信機能を休止させることを指示する。これにより、ＯＬＴ１０は、光信号の送受信が頻繁に行われているＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させることを避け、かつ光信号の送受信が少ないＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させる。
【００２５】
次に、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＬＴ１０の動作を説明する。ここでは、ＯＬＴ１０によるある１つのＯＮＵ２０−１に対する通信処理の動作を説明するが、他のＯＮＵ２０（すなわち、ＯＮＵ２０−２〜２０−Ｎ）に対する通信処理も以下に説明する動作と同様に行う。
図４は、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＬＴ１０の動作を示すフローチャートである。
まず、ＯＬＴ１０が起動し、ＯＬＴ１０が上記処理によりＯＮＵ２０−１にＥｑＤを通知する。次に、光送信部１２は、現在時刻からのＴＥｑＤに所定のウインドウを加算した時間の計測を開始する（ステップＳ１０１）。ウインドウとは、上述したように、各ＯＮＵ２０に割り当てた最も速い送信タイミングと最も遅い送信タイミングとの差の時間である。
次に、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１に対する帯域割当情報を生成する（ステップＳ１０２）。このとき、帯域割当情報に含まれる次回割当時間は「１」を示す。次に、光送信部１２は、帯域割当部１５が生成した帯域割当情報をＯＮＵ２０−１に送信する（ステップＳ１０３）。同時に、帯域割当周期計測部１８は、帯域割当時間の計測を開始する（ステップＳ１０４）。
【００２６】
次に、送受信判定部１４は、帯域割当周期計測部１８が計測する帯域割当時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。送受信判定部１４は、帯域割当時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、帯域割当時間が経過するまで待機処理を継続する。
【００２７】
この間に、光受信部１３は、ＯＮＵ２０−１から光信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。光受信部１３は、ＯＮＵ２０−１から光信号を受信した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、その光信号を電気信号に変換する受信処理を行う。そして、光受信部１３は、送受信判定部１４に光信号を受信したことを示す受信通知を出力する（ステップＳ１０７）。一方、光受信部１３は、ＯＮＵ２０−１から光信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、特に処理を行わない。
同様に、光送信部１２は、バッファ部１１がＯＮＵ２０−１宛ての下りデータを記憶しているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。光送信部１２は、バッファ部１１がＯＮＵ２０−１宛ての下りデータを記憶していると判定した場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、その下りデータを光信号に変換し、その光信号をＯＮＵ２０−１に送信する（ステップＳ１０９）。次に、光送信部１２は、送受信判定部１４に光信号を送信したことを示す送信通知を出力する（ステップＳ１１０）。なお、光送信部１２は、バッファ部１１がＯＮＵ２０−１宛ての下りデータを記憶していないと判定した場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、特に処理を行わない。
【００２８】
送受信判定部１４が、ステップＳ１０５で帯域割当時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、光送信部１２は、ステップＳ１０１で計測を開始した時間がＴＥｑＤにウインドウを加算した時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。光送信部１２が、ＴＥｑＤにウインドウを加算した時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻り、ＯＮＵ２０−１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。
【００２９】
他方、光送信部１２が、ＴＥｑＤにウインドウを加算した時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、今回の帯域割当時間内に、ＯＮＵ２０−１にデータを送信したか、またはＯＮＵ２０−１からデータを受信したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。つまり、送受信判定部１４は、帯域を割り当てた時刻から、少なくともＯＮＵ２０から自装置（ＯＬＴ１０）にデータを送信する際に掛かる時間（ＴＥｑＤ）に帯域割当時間（Ｓｔａｒｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を加えた時間の間に、ＯＮＵ２０にデータを送信し、またはＯＮＵ２０からデータを受信したか否かを判定する。このような判定を行う理由について説明する。ある時刻にＯＬＴ１０が送信した帯域割当情報に対する応答をＯＮＵ２０−１が受信する時刻は、そのある時刻にＴＥｑＤとＳｔａｒｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎとを加算した時刻である。そのため、ＴＥｑＤとＳｔａｒｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎとを加算した時間が経過する前にステップＳ１１２の処理を行った場合、ＯＮＵ２０−１による初めの帯域割当情報に対する応答を受信する前にステップＳ１１２の処理を行うこととなり、正しい判断ができなくなってしまう。本実施形態では、これを防止するため、ステップＳ１１１の処理を実行している。
【００３０】
送受信判定部１４が、ＯＮＵ２０−１とデータの送信または受信を行ったと判定した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１をアクティブ状態（通信機能が稼動している状態）にすべきと判定し、ステップＳ１０２に戻り、ＯＮＵ２０−１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。
【００３１】
他方、送受信判定部１４が、ＯＮＵ２０−１とデータの送信及び受信を行っていないと判定した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１をスリープ状態（通信機能を休止させた状態）にすべきと判定する。そして、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１に対する帯域割当情報として、所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を生成し（ステップＳ１１３）、光送信部１２を介してＯＮＵ２０−１に送信する。つまり、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１への帯域割当タイミングに休止指示（所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報）を送信する。また、帯域割当部１５は、休止ＯＮＵ管理部１７にＯＮＵ２０−１の識別情報を通知し、休止ＯＮＵ管理部１７は、休止ＯＮＵ記憶部１６にその識別情報を記録する（ステップＳ１１４）。
【００３２】
休止ＯＮＵ管理部１７は、ステップＳ１１４で帯域割当部からＯＮＵ２０−１の識別情報を取得すると、内部に備える計測機能によって、所定の休止時間の計測を開始する（ステップＳ１１５）。次に、休止ＯＮＵ管理部１７は、休止時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１６）。休止ＯＮＵ管理部１７は、休止時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、休止時間が経過するまで待機処理を継続する。
【００３３】
この間にもバッファ部１１にＯＮＵ２０−１宛ての下りデータが記録されることがある。このとき、光送信部１２は、バッファ部１１に蓄積されたＯＮＵ２０−１宛ての下りデータを読み取らず、その下りデータをバッファ部１１に蓄積させたままにしておく。これにより、この下りデータは、帯域割当部１５がＯＮＵ２０−１に帯域を割り当てたときに光送信部１２によって読み出されて送信される。つまり、光送信部１２は、帯域割当部１５がＯＮＵ２０に帯域を割り当てたときのみ、バッファ部１１が記憶するデータを読み出し、そのデータをＯＮＵ２０に送信する。これにより、受信機能を停止しているＯＮＵ２０に対して下りデータを送信することにより下りデータが消失することを防ぐことができる。
また、帯域割当部１５は、休止時間の間、ＯＮＵ２０−１に帯域を割り当てない。これにより、送信機能を停止しているＯＮＵ２０に対して不要に帯域の割当を行うことを防ぐことができる。よって、帯域割当部１５は、他のＯＮＵ２０に帯域を効率よく分配することができる。
【００３４】
休止ＯＮＵ管理部１７は、休止時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、休止ＯＮＵ記憶部１６が記憶するＯＮＵ２０−１の識別情報を削除する（ステップＳ１１７）。帯域割当部１５は、休止ＯＮＵ記憶部１６がＯＮＵ２０−１の識別情報を記憶していないことを確認することで、ＯＮＵ２０−１をアクティブ状態にすべきと判定する。そして、ステップＳ１０１に戻り、光送信部１２は、現在時刻からのＴＥｑＤに所定のウインドウを加算した時間の計測を開始し、ＯＮＵ２０−１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を送信する。つまり、帯域割当部１５は、休止時間の経過後、再度ＯＮＵ２０−１に帯域を割り当てる。これにより、ＯＮＵ２０−１が休止状態になった後に上りバーストデータの送信機会を逸することを防ぐことができる。
【００３５】
次に、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＮＵ２０の動作を説明する。
図５は、本実施形態によるＰＯＮシステムのＯＮＵ２０の動作を示すフローチャートである。
まず、ＯＮＵ２０が起動し、ＯＬＴ１０からＥｑＤを通知されると、光受信部２３は、ＯＬＴ１０からの帯域割当情報の受信を待機する。光受信部２３がＯＬＴ１０から帯域割当情報を受信すると（ステップＳ２０１）、帯域割当時間計測部２６は、所定の帯域割当時間の計測を開始する（ステップＳ２０２）。
帯域割当時間計測部２６が帯域割当時間の計測を開始すると、光送信部２２は、バッファ部２１が記憶する上りバーストデータを読み出し、そのバーストデータを光信号に変換する。次に、光送信部２２は、ＯＬＴ１０から受信したＥｑＤ及び帯域割当情報に含まれる送信タイミング（Ｓｔａｒｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）だけ待機した後、その光信号をＯＬＴ１０に送信する（ステップＳ２０３）。なお、光送信部２２は、バッファ部２１に上りバーストデータが記憶されていない場合、ペイロードが空のバーストデータ示す光信号を送信する。
【００３６】
次に、電源管理部２４は、光受信部２３が受信した帯域割当情報に含まれる次回割当時間が「１」を示すか否かを判定する（ステップＳ２０４）。電源管理部２４が、次回割当時間が「１」を示すと判定した場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０１に戻り、光受信部２３による次の帯域割当情報の受信を待機する。
【００３７】
他方、電源管理部２４は、次回割当時間が所定の休止時間を示すと判定した場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、光受信部２３及び光送信部２２の電源を遮断する（ステップＳ２０５）。電源管理部２４が光受信部２３及び光送信部２２の電源を遮断すると、休止時間計測部２５は、所定の休止時間の計測を開始し（ステップＳ２０６）、休止時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。休止時間計測部２５は、休止時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、休止時間が経過するまで待機処理を継続する。休止時間計測部２５が休止時間が経過したと判定すると、電源管理部２４は、光受信部２３及び光送信部２２に電源を投入し（ステップＳ２０８）、処理がステップＳ２０１に戻り、光受信部２３による次の帯域割当情報の受信を待機する。
【００３８】
次に、本実施形態によるＰＯＮシステムの具体的な動作例を説明する。
図６は、ＰＯＮシステムの具体的な動作例を示すタイムチャートである。
以下、帯域割当周期毎の時刻を、Ｔ１、Ｔ２、……と表す。まず、時刻Ｔ１において、ＯＬＴ１０の帯域割当部１５は、上述したステップＳ１０２により、ＯＮＵ２０−１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を、光送信部１２を介して送信する。
【００３９】
次に、時刻Ｔ２において、ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間に光受信部１３から受信通知を取得していないため、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間の上りトラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。上りトラフィック状態とは、帯域割当時間中にＯＮＵ２０にデータを受信したか否かを示す状態である。上りトラフィック状態は、データの受信があった場合に「ＨＩＧＨ」を示し、データの受信がなかった場合に「ＬＯＷ」を示す。この上りトラフィック情報は、送受信判定部１４の内部メモリに格納しておく。
【００４０】
同様に、ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間に光受信部１３から送信通知を取得しているため、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間の下りトラフィック状態を「ＨＩＧＨ」に決定する。下りトラフィック状態とは、帯域割当時間中にＯＮＵ２０にデータを送信したか否かを示す状態である。下りトラフィック状態は、データの送信があった場合に「ＨＩＧＨ」を示し、データの送信がなかった場合に「ＬＯＷ」を示す。この下りトラフィック情報は、送受信判定部１４の内部メモリに格納しておく。
【００４１】
ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、上りトラフィック状態と下りトラフィック状態との論理和をとり、この論理和に応じて帯域割当時間中にＯＮＵ２０にデータを受信したか否かを示すトラフィック状態を決定する。ここでは、上りトラフィック状態が「ＬＯＷ」、下りトラフィック状態が「ＨＩＧＨ」なので、トラフィック状態は「ＨＩＧＨ」となる。このため、送受信判定部１４は、上述したステップＳ１１２によってＯＮＵ２０−１とデータの送信または受信を行ったと判定する。
そのため、帯域割当部１５は、上述したステップＳ１０２により、ＯＮＵ２０−１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を、光送信部１２を介して送信する。
【００４２】
時刻Ｔ３、Ｔ４におけるＯＬＴ１０の処理は、時刻Ｔ２におけるＯＬＴ１０と同様の処理となる。
次に、時刻Ｔ５において、ＯＬＴ１０の送受信判定部１４は、時刻Ｔ４〜Ｔ５の間に光受信部１３から受信通知を取得していないため、時刻Ｔ４〜Ｔ５の間の上りトラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。同様に、送受信判定部１４は、時刻Ｔ４〜Ｔ５の間に光受信部１３から送信通知を取得していないため、時刻Ｔ４〜Ｔ５の間の下りトラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。
【００４３】
送受信判定部１４は、上りトラフィック状態と下りトラフィック状態の論理和をとることで、トラフィック状態を「ＬＯＷ」に決定する。このため、送受信判定部１４は、上述したステップＳ１１２によってＯＮＵ２０−１とデータの送信または受信を行っていないと判定する。そのため、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１をスリープ状態にすべきと判定し、内部メモリに記憶する動作状態情報をスリープ状態を示す「Ｓｌｅｅｐ」に書き換える。そして、帯域割当部１５は、ＯＮＵ２０−１に対する帯域割当情報として、所定の休止時間を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を生成し、ＯＮＵ２０−１に送信する。ここでは、次回割当時間が「５」、すなわち帯域割当時間が５回分の時間であるとする。また、休止ＯＮＵ管理部１７は、ＯＮＵ２０−１の識別情報を休止ＯＮＵ記憶部１６に記録し、次回割当時間の計測を開始する。
【００４４】
次に、時刻Ｔ６において、ＯＬＴ１０の帯域割当部１５は、時刻Ｔ５から次回割当時間が経過しておらず、休止ＯＮＵ記憶部１６にＯＮＵ２０−１の識別情報が記憶されているため、ＯＮＵ２０−１に対して帯域の割当を行わない。
また、時刻Ｔ６において、ＯＮＵ２０−１の光受信部２３は、時刻Ｔ５においてＯＬＴ１０が送信した帯域割当情報を受信する。そして、電源管理部２４は、当該帯域割当情報に含まれる次回割当時間が「１」より大きいと判定し、内部メモリに記憶する、休止状態情報を、非休止状態を示す「Ｄｉｓａｂｌｅｄ」から休止状態を示す「Ｅｎａｂｌｅｄ」に書き換え、光受信部２３及び光送信部２２の電源を遮断する。また、休止時間計測部２５は、休止時間の計測を開始する。
【００４５】
時刻Ｔ７〜Ｔ９においては、ＯＮＵ２０−１が休止状態となるため、ＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０−１間の通信処理は行われない。
また、時刻Ｔ９では、ＯＬＴ１０のバッファ部１１に下りデータが記録される。しかしながら、この時点では、時刻Ｔ５から次回割当時間が経過していないため、光送信部１２は、ＯＮＵ２０−１に光信号の送信を行わない。そのため、この下りデータは、バッファ部１１に蓄積される。光送信部１２は、バッファ部１１に下りデータが記録されたため、送受信判定部１４に送信通知を出力し、送受信判定部１４は、下りトラフィックを「ＨＩＧＨ」に決定する。これにより、送受信判定部１４は、内部メモリに記憶するＯＮＵ２０−１の動作状態を、稼動状態を示す「Ａｃｔｉｖｅ」に書き換える。
【００４６】
次に、時刻Ｔ１０において、ＯＬＴ１０の休止ＯＮＵ管理部１７は、時刻Ｔ５から次回割当時間が経過したと判定し、休止ＯＮＵ記憶部１６が記憶するＯＮＵ２０−１の識別情報を削除する。また、送受信判定部１４は、時刻Ｔ９〜Ｔ１０の間に光送信部１２から送信通知を取得しているため、時刻Ｔ９〜Ｔ１０の間の下りトラフィック状態を「ＨＩＧＨ」に決定し、トラフィック状態を「ＨＩＧＨ」に決定する。これにより、光送信部１２は、ＯＮＵ２０−１に「１」を示す次回割当時間を含む帯域割当情報を、光送信部１２を介して送信する。
以降、ＰＯＮシステムは、同様の処理により、通信を実行する。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、ＯＬＴ１０は、所定の帯域割当時間の間、ＯＮＵ２０に帯域を割り当て、帯域割当時間内にＯＮＵ２０に光信号を送信せず、かつＯＮＵ２０から光信号を受信していない場合、ＯＮＵ２０に所定の休止時間の間通信機能を休止させることを指示する。これにより、ＯＬＴ１０は、光信号の送受信が頻繁に行われているＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させることを避け、かつ光信号の送受信が少ないＯＮＵ２０をスリープ状態に遷移させることができる。
【００４８】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述に限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【００４９】
上述のＯＬＴ１０、ＯＮＵ２０は内部に、コンピュータシステムを有している。上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしても良い。
【００５０】
上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００５１】
（付記１）親局装置は、前記子局装置に送信すべきデータを一時的に記憶するバッファ部と、前記帯域割当部が前記子局装置に帯域を割り当てたときのみ、前記バッファ部が記憶するデータを読み出し、そのデータを前記子局装置に送信する光送信部とをさらに備えていてもよい。
【００５２】
（付記２）前記休止指示部は、前記帯域割当部が帯域を割り当てた時刻から、前記子局装置から自装置にデータを送信する際に掛かる時間に前記帯域割当時間を加えた時間の間に、前記子局装置にデータを送信し、または前記子局装置からデータを受信したか否かを判定してもよい。
【００５３】
この出願は、２０１０年８月６日に出願された日本出願特願２０１０−１７７６９４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、親局装置、子局装置、通信システム、通信方法及びプログラムに適用できる。本発明によれば、サービスの質を落とさずに省電力化を図ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０      ＯＬＴ
１１ バッファ部
１２ 光送信部
１３ 光受信部
１４ 送受信判定部
１５ 帯域割当部
１６ 休止ＯＮＵ記憶部
１７ 休止ＯＮＵ管理部
１８ 帯域割当周期計測部
２０、２０−１〜２０−Ｎ  ＯＮＵ
２１ バッファ部
２２ 光送信部
２３ 光受信部
２４ 電源管理部
２５ 休止時間計測部
２６ 帯域割当時間計測部
３０ スプリッタ
４０ 光ファイバ
【図１】
0005413512.tif 000002
【図２】
0005413512.tif 000003
【図３】
0005413512.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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