(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１以上の端末装置および制御装置を備え、前記端末装置と前記制御装置との間でデータを送受信する通信システムであって、
前記端末装置は、
前記制御装置から送信されるフレームを受信する受信部と、
前記制御装置にフレームを送信する送信部と、
前記フレームを処理する制御回路と、
該端末装置の少なくとも一部をスリープ状態にするスリープ制御回路と、を備え、
前記制御装置は、
前記端末装置から送信されるフレームを受信する受信部と、
前記端末装置にフレームを送信する送信部と、
前記フレームを処理する制御回路と、を備え、
前記制御装置の制御回路は、スリープ状態にある前記端末装置に対して、該端末装置がスリープ解除通知を前記制御装置に送信するための帯域を周期的に割り当て、前記制御装置の送信部を介して該帯域割り当て情報を含む制御フレームを周期的に該スリープ状態の端末装置に送信する通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記端末装置および前記制御装置は、スリープ状態に入る前にディスカバリプロセスにて決定する前記端末装置の初期設定情報を保持し、
前記制御装置は、端末装置がスリープ状態から通常状態に復旧するときに、ディスカバリプロセスを省略して、前記保持した初期設定情報を参照して端末装置を登録状態にする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記スリープ解除通知は、上り帯域要求情報を含み、
前記端末装置は、上り通信用のバッファを備え、前記バッファに格納されたバッファ量に基づいて上り帯域要求情報を決定し、
前記端末装置は、前記上り帯域要求情報を含むスリープ解除通知を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記端末装置をスリープ状態から登録状態にした後に、前記上り帯域要求情報に基づいて、上り帯域を割り当てる通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記スリープ解除通知は、上り帯域要求情報を含み、
前記端末装置は、上り通信用のバッファを備え、前記バッファに格納されたバッファ量およびあらかじめ設定されたバッファ量に基づいて上り帯域要求情報を決定し、
前記端末装置は、上り帯域要求情報を含むスリープ解除通知を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記端末装置をスリープ状態から登録状態にした後に、前記上り帯域情報に基づいて、上り帯域を割り当てる通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記制御装置の制御回路は、スリープ状態にある前記端末装置に対しては、該端末がスリープ解除通知を前記制御装置に送信するための帯域およびあらかじめ設定された帯域の和を周期的に割り当て、前記制御装置の送信部を介して該帯域割り当て情報を含む制御フレームを周期的に該スリープ状態の端末装置に送信する通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記スリープ解除通知用の帯域割り当ての、周期および割り当て帯域は、端末装置ごとに異なる値を設定する通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記制御装置は、スリープ状態の端末装置に対して、個別にスリープ解除通知用の帯域割り当てフレームを送信し、スリープ解除通知を送信する端末装置が応答する通信システム。
【請求項８】
少なくとも１以上の端末装置に接続され、該端末装置との間でデータを送受信する制御装置であって、
前記端末装置から送信されるフレームを受信する受信部と、
前記端末装置にフレームを送信する送信部と、
前記フレームを処理する制御回路と、を備え、
前記制御装置の制御回路は、スリープ状態にある前記端末装置に対して、該端末がスリープ解除通知を前記制御装置に送信するための帯域を周期的に割り当て、前記制御装置の送信部を介して該帯域割り当て情報を含む制御フレームを周期的に該スリープ状態の端末装置に送信する制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記制御装置は、スリープ解除時刻を示す情報を前記スリープ状態に遷移する端末装置に送信し、
前記端末装置は、前記スリープ解除時刻前に、前記制御フレームの帯域割り当て情報に従って前記スリープ解除通知を送信することを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の制御装置であって、
スリープ解除時刻を示す情報を前記スリープ状態に遷移する端末装置に送信し、
前記スリープ解除時刻前に、前記制御フレームの帯域割り当て情報に従って前記端末装置から送信される前記スリープ解除通知を受信することを特徴とす
る制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置の省電力化が可能な通信システムであって、端末装置の低電力状態からの復旧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[光アクセスネットワークの普及]
近年、インターネットの普及に伴い、ネットワークへの高速化への要求が高まり、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、そしてＢ−ＰＯＮ（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ＰＯＮ）、Ｅ−ＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ＰＯＮ）、Ｇ−ＰＯＮ（Ｇｉｇａｂｉｔ Ｃａｐａｂｌｅ ＰＯＮ）の普及が進んでいる。特に、ＰＯＮ方式は、局に置かれる収容局（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）と各ユーザ宅に置かれるネットワークユニット（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）の間を接続する際に、ＯＬＴから１本のファイバを出し、光スプリッタを用いて分岐して各ユーザが接続される。このため、ファイバの敷設コストが安く、かつ光伝送を用いるため高速に通信を行うことが可能であるため、世界各国で普及が進んでいる状況にある。
【０００３】
[通信の高速化と消費電力の増大]
ユーザーが利用する帯域の増大とともに、光アクセスネットワークにおいて通信の高速化が要求されている。ＩＥＥＥにおいては、上り下り双方向で１０Ｇｂｐｓを実現する１０Ｇ−ＥＰＯＮがＩＥＥＥ８０２．３ａｖ規格として標準化されている（非特許文献１）。この通信の高速化に伴い、電子部品での消費電力が増大し、ＯＬＴやＯＮＵの機器の消費電力が増大すると考えられる。
【０００４】
[ネットワーク機器での低消費電力化要求]
近年、環境負荷低減への要求から、ネットワーク機器における低消費電力化が求められている。しかしながら、光アクセスネットワークにおいては、光回線加入者拡大に伴う機器数の増大、通信の高速化に伴う機器あたりの消費電力増大により、消費電力が増大する傾向にある。したがって、光アクセスネットワーク機器での低消費電力化が必要である。
また、低電力化が必要な別の理由として、停電などの災害時での通信インフラの維持が考えられる。停電時においては、機器のバッテリ動作が考えられる。通信インフラの維持の観点からバッテリでの長時間動作が望ましい。そのためには機器の低消費電力化が必要である。
【０００５】
[ＰＯＮの従来の低電力化技術]
ＰＯＮシステムの省電力化方法として、ＯＮＵのスリープモードを導入する方法がしられている。スリープモードとは、ＯＮＵを低電力状態にした状態である。ＯＮＵは通常の電力状態である通常モードと低電力状態であるスリープモードを切り替えながら動作する。ＯＬＴ−ＯＮＵ間でのやりとりによりスリープモードを解除する時刻、あるいは、スリープモードにいる時間を決定し、ＯＮＵをスリープさせる方法が知られている（例えば、非特許文献２）。スリープ解除時刻後にＯＮＵはＯＬＴより上り帯域割り当てフレームを受信し、その後、通常モードに復旧し、上りデータを送信可能となる。
【０００６】
[無線システムでの低電力化技術]
一方で、無線システムの低電力化方法においても、同様の端末局にスリープモードを導入する方法が知られている。無線システムにおいて、遅延量低減と消費電力低減を実現するために、端末局がスリープモードから抜ける場合は、周期的に送られてくる報知情報の受信を契機に、基地局にスリープ解除通知を送信して、復旧する方法が知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２）
【特許文献１】特表２００３−５１７７４１
【特許文献２】特開２００４−１７２７７２
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ８０２．３ａｖ
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．３ａｖ  Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ  “３ａｖ＿０８０９＿ｍａｎｄｉｎ＿４．ｐｄｆ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献２に記載の方法ではスリープ解除時刻になるまで、ＰＯＮ間の通信ができないため、上り通信の遅延が問題になる。一方、上り通信の遅延量を低減させるために、ＯＮＵを通常モードにする頻度を増やすこととすると消費電力が増大する。そのため、上り通信の遅延量の低減と消費電力の低減を両立することが困難である。具体的には、非特許文献２に記載の方法において上り通信の遅延量を低減させるとすると、ＯＬＴとＯＮＵ間で通信する必要ない場合においても、ＯＬＴとＯＮＵ間が通信して定期的にＯＮＵの低電力モードを解除する必要がある。そのため、ＯＮＵが通常モードにある割合が多くなり、時間平均での消費電力を十分に低減することができない。例えば、通常モードでの消費電力をＰｎ＝１０Ｗ，スリープモードでの消費電力をＰｓ＝１Ｗ，通常モードにいる時間をＴｎ＝１ｍｓ，スリープモードにいる時間をＴｓ＝９ｍｓとした場合の、消費電力の時間平均Ｐａｖｅｒａｇｅ＝（Ｐｎ×Ｔｎ＋Ｐｓ×Ｔｓ）／（Ｔｎ＋Ｔｓ）＝１．９Ｗである。また、この場合でのスリープモードを導入することによるＯＮＵで発生する遅延量は１０ｍｓである。遅延量は１０ｍｓに抑えることができるが、消費電力は１．９Ｗであり、Ｐｓに比べると大きく、より消費電力を削減することが望ましい。すなわち、上り通信の遅延量と消費電力の両方をより低減することが望ましい。
また、光アクセスシステムで採用されているＥ−ＰＯＮ，１０Ｇ-ＥＰＯＮにおいては、特許文献１、２に記載の、周期的に送られてくる報知情報の受信を契機にスリープ解除通知を送信する方法を適用すると、上り通信での帯域利用効率の低下を招いてしまう。具体的には、周期的な報知情報として利用可能なフレームはＥ−ＰＯＮ，１０Ｇ-ＥＰＯＮではOLTから全ONUに一定周期で送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅに相当し、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅは新規ＯＮＵの登録・ＯＮＵの登録解除に利用される。しかし、ONUからOLTにスリープ解除通知を送信するためにはスリープ解除通知用にＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗが追加で必要になる。ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗ期間は他のONUからOLTへの通信ができないため、上りの帯域利用効率の低下を招いてしまう。図２３に、ＯＬＴから送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅを契機にＯＮＵがＯＬＴにスリープ解除通知を送信する場合の動作シーケンスを示す。この例においては、ＯＮＵ＃１は通常状態、スリープ状態、通常状態と順に変化し、ＯＮＵ＃２は通常状態にある。２番目のＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅを受信した際に、ＯＮＵ＃１はＤｉｓｃｏｖｅｒｙＷｉｎｄｏｗを利用して、スリープ解除通知（ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔ）をＯＬＴに送信する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗの間は、ＯＮＵ＃２はＯＬＴとの間で上り通信ができないため、上り帯域利用効率が低下する。また、ＯＮＵ＃１の上りデータ転送の遅延時間を低減させるためには、ＤｉｓｃｏｖｅｒｙＧａｔｅを送信する周期を短くする必要が生じるが、その場合には上り帯域利用効率がさらに低下してしまう。
なお、端末から基地局への上り通信において、端末毎に周波数や時間を分割して通信する無線通信システムでは、他の端末と上り通信の衝突は発生しない。そのため、報知信号を契機にスリープモードを解除する場合においても、他の端末との上り通信の衝突は発生しない。このような無線通信システムでは、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗを設ける必要がなく、Ｄｉsｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗを設けることによる上りの帯域利用効率の低下は問題にならない。
したがって、上り帯域利用効率の低下を防ぎ、上り通信の遅延量の低減とスリープモード時間の増大（すわなち、消費電力の低減）を両立する実現する手段が望まれる。
【０００８】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、上り帯域利用効率の低下を抑えて、かつ、スリープモード時間が長い場合（すなわち、消費電力が低減できる場合）においても、上り通信の遅延量を低減させることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
少なくとも１以上の端末装置および制御装置を備え、前記端末装置と前記制御装置との間でデータを送受信するシステムであって、前記端末装置は、前記制御装置から送信されるフレームを受信する受信部と、前記制御装置にフレームを送信する受信部と、前記フレームを処理する制御回路と、該端末装置の少なくとも一部を省電力状態にするスリープ制御回路と、を備え、前記制御装置は、前記端末装置から送信されるフレームを受信する受信部と、前記端末装置にフレームを送信する受信部と、前記フレームを処理する制御回路と、を備え、前記制御装置の制御回路は、省電力状態にある前記端末装置に対して、該端末がスリープ解除通知を前記制御装置に送信するための帯域を周期的に割り当て、前記制御装置の送信部を介して該帯域割り当て情報を含む制御フレームを周期的に該スリープ状態の端末装置に送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スリープ解除時刻前に、通信が必要となった場合に、ＰＯＮ間の通信を早期に復旧することが可能である。従って、上り通信の遅延量を低減することが可能である。
また、本発明によれば、ＯＮＵのスリープ期間を長くとっても、ＰＯＮ間の通信を早期に復旧することが可能となる。従って、ＯＮＵのスリープ期間を長くとることが可能となり、従来に比べて低消費電力を実現することが可能となる。
【００１１】
さらに、スリープ状態にあるＯＮＵにのみ追加のスリープ解除通知用の帯域を割り当てるため、上り帯域利用効率の大幅な低下を防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用する光アクセスシステムの構成を説明する図である。
【図２】ＯＬＴのブロック構成を説明するブロック図である。
【図３】ＯＬＴのＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路のブロック構成を説明するブロック図である。
【図４】ＯＮＵのブロック構成を説明するブロック図である。
【図５】ＯＮＵのＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路のブロック構成を説明するブロック図である。
【図６】ＯＬＴの上り受信フレーム解析での動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明におけるＯＬＴのＳｌｅｅｐプロセスでの動作を説明するフローチャートである。
【図８】本発明におけるＯＮＵの下り受信フレーム解析での動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明におけるＯＮＵのＳｌｅｅｐプロセスでの動作を説明するフローチャートである。
【図１０】従来の実施形態に基づく、ＯＬＴ−ＯＮＵ間との間でおこなわれる相互動作を説明するシーケンスである。
【図１１】本発明の第1の実施形態に基づく、ＯＬＴ−ＯＮＵ間との間でおこなわれる相互動作を説明するシーケンス図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に基づく、ＯＬＴ−ＯＮＵ間との間でおこなわれる相互動作を説明するシーケンス図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に基づく、ＯＬＴ−ＯＮＵ間との間でおこなわれる相互動作を説明するシーケンス図である。
【図１４】ＥＰＯＮにおけるフレームフォーマットを説明する図である。
【図１５】Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅのフレームフォーマットである。
【図１６】Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅのフレームフォーマットである。
【図１７】Ｒｅｐｏｒｔのフレームフォーマットである。
【図１８】Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔのフレームフォーマットである。
【図１９】Ｓｌｅｅｐ  Ｇｒａｎｔのフレームフォーマットである。
【図２０】Ｓｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ  Ｒｅｐｏｒｔのフレームフォーマットである。
【図２１】ＯＬＴが保持する、Ｓｌｅｅｐ時の上り帯域割り当て管理テーブルを説明する図である。
【図２２】本発明におけるＯＮＵ登録状態管理テーブルを説明する図である。
【図２３】従来の別の実施形態に基づく、ＯＬＴ−ＯＮＵ間との間でおこなわれる相互動作を説明するシーケンスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には、同一の符号が付与されている。
【００１４】
［第1の実施形態］
まず、図１にＰＯＮを利用した光アクセス網の構成を示す。光アクセス網は、ＯＬＴ１、光スプリッタ３、及び複数のＯＮＵ２（２−１〜２−ｎ）を備える。ＯＬＴ１は光ファイバ４−０を介して光スプリッタ３と接続される。ＯＮＵ２（２−１〜２−ｎ）は、各々、光ファイバ４（４−１〜４−ｎ）を介して光スプリッタ３に接続される。
端末５（５−１〜５−ｎ）はそれぞれ、ＯＮＵ２（２−１〜２−ｎ）に接続される。ネットワーク６は、ＯＬＴ１に接続される。端末５は、光アクセス網を介して、ネットワーク６に接続される。
【００１５】
図２に、ＰＯＮに利用されるＯＬＴのブロック構成を示す。ＯＬＴ１は、合波分波器１１、光送信機１２、光受信機１３、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４、ＮＮＩ−ＩＦ回路１５、バス１６、ＭＰＵ１７、ＲＡＭ１８から構成される。次に、各構成部品の機能を説明する。
【００１６】
[合波分波器１１の機能]
合波分波器１１は、ＰＯＮでの上り通信用波長λ１と下り通信波長λ２を合波および分波する。光ファイバ４−０から合波分波器１１に入力される波長λ１の上り通信光信号は、光受信機１３へ出力する。また、光送信機１２から入力される波長λ２の下り通信光信号は、光ファイバ４−０へ出力する。
【００１７】
[光送信機１２の機能]
光送信機１２は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４から入力される電気信号を、波長λ２の光信号に変換して合波分波器１１へ出力する。
【００１８】
[光受信機１３の機能]
光受信機１３は、合波分波器１１から入力された波長λ１の光信号を電気信号に変換し、その電気信号を増幅、整形してＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４へ出力する。
【００１９】
[ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４の機能]
ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４は、ＮＮＩ−ＩＦ回路１５から入力されたデータに基づいて、ＰＯＮ用のフレームフォーマットを生成し、パラレルシリアル変換したのちに、光送信機１２へ出力する。また、制御フレームを生成して、パラレルシリアル変換したのちに、光送信機１２へ出力する。また、光受信機１３から受信した電気信号から、クロック再生、シリアルパラレル変換した後、受信したフレームを解析し、フレーム種別ごとの処理を実施する。受信したフレームがユーザー送信フレームであると判定した場合は、ＮＮＩ−ＩＦ回路１５へデータを出力する。
【００２０】
[ＮＮＩ−ＩＦ回路１５の機能]
ＮＮＩ−ＩＦ回路１５は、ネットワーク６から入力されたフレームをＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４に出力する。また、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４から入力されたフレームをネットワーク６へ出力する。
【００２１】
[バス１６、ＭＰＵ１７、ＲＡＭ１８の機能]
ＭＰＵ１７、ＲＡＭ１８、バス１６を介して、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４、ＮＮＩ−ＩＦ回路１５に接続される。ＭＰＵ１７は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路で行わない演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１８は、上りおよび下りでのパケットバッファや、ＭＰＵ１７での演算時のメモリなどに利用する。
【００２２】
[ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４の動作詳細]
次に、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４の動作の詳細を、図３を用いて説明する。
ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４は、送信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４１、ＭＰＣＰ制御部１４３から構成される。次に、各構成部の機能を説明する。
【００２３】
受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４２は、光受信機（ＯＬＴ用）１３から入力された電気信号から、クロック再生、シリアルパラレル変換した後、復号処理を実施する。さらに、復号したビット列からフレーム開始位置を検出し、フレームヘッダを解析する。解析結果により、受信フレームがＭＰＣＰ制御フレームである場合は、ＭＰＣＰ制御（ＯＬＴ用）１４３に送出する。また、受信フレームがユーザー送信フレームである場合は、ＮＮＩ−ＩＦ１５に送出する。
【００２４】
送信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４１はＮＮＩ−ＩＦ１５またはＭＰＣＰ制御（ＯＬＴ用）１４３からフレームを受信し、ＰＯＮ区間でのヘッダを付与し、符号化、パラレルシリアル変換して、光送信機（ＯＬＴ用）１２に送出する。
【００２５】
ＭＰＣＰ制御（ＯＬＴ用）１４３は、あらかじめ決められたプロトコルに基づいて、ＭＰＣＰ制御フレームを送受信し、ＯＮＵの登録・解除、上り送信タイミング制御などをおこなう。
【００２６】
図４に、ＰＯＮに利用されるＯＮＵのブロック構成を示す。ＯＮＵ２は、合波分波器２１、光送信機２２、光受信機２３、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４、ＵＮＩ−ＩＦ回路２５、バス２６、ＭＰＵ２７、ＲＡＭ２８、スリープ制御回路２９から構成される。次に、各構成部品の機能を説明する。
【００２７】
[合波分波器２１の機能]
合波分波器２１は、ＰＯＮでの上り通信用波長λ１と下り通信波長λ２を合波および分波する。光ファイバ４から合波分波器２１に入力される波長λ２の下り通信光信号は、光受信機２３へ出力する。また、光送信機２２から入力される波長λ１の上り通信光信号は、光ファイバ４へ出力する。
【００２８】
[光送信機２２の機能]
光送信機２２は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４から入力される電気信号を、波長λ１の光信号に変換して合波分波器２１へ出力する。
【００２９】
[光受信機２３の機能]
光受信機２３は、合波分波器２１から入力された波長λ２の光信号を電気信号に変換し、その電気信号を増幅、整形してＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４へ出力する。
【００３０】
[ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４の機能]
ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４は、ＵＮＩ−ＩＦ回路２５から入力されたデータに基づいて、ＰＯＮ用のフレームフォーマットを生成し、パラレルシリアル変換したのちに、光送信機２２へ出力する。また、制御フレームを生成して、パラレルシリアル変換したのちに、光送信機２２へ出力する。また、光受信機２３から受信した電気信号から、クロック再生、シリアルパラレル変換して後、受信したフレームを解析し、フレーム種別ごとの処理を実施する。受信したフレームがユーザー送信フレームと判定した場合は、ＵＮＩ−ＩＦ回路２５へデータを出力する。
【００３１】
[ＵＮＩ−ＩＦ回路２５の機能]
ＵＮＩ−ＩＦ回路２５は、端末５から入力されたフレームをＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４へ出力する。また、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４から入力されたフレームを端末５へ出力する。
【００３２】
[バス２６、ＭＰＵ２７、ＲＡＭ２８の機能]
ＭＰＵ２７、ＲＡＭ２８、バス２６を介して、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４、ＮＮＩ−ＩＦ回路２５に接続される。ＭＰＵ２７は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４で行わない演算処理を実行する。また、ＲＡＭ２８は、上りおよび下りでのパケットバッファや、ＭＰＵ２７での演算時のメモリなどに利用する。
【００３３】
[スリープ制御回路２９の機能]スリープ制御回路２９は、ＵＮＩ−ＩＦ２５、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４の状態をモニタする。また、モニタした結果に基づいて、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４，ＵＮＩ−ＩＦ回路２５、光送信機２２、光受信機２３、ＲＡＭ２７、ＭＰＵ２８の電力状態を制御する。本回路での制御により、ＯＮＵ２を通常通りの消費電力で動作するノーマルモードと、低消費電力で動作するスリープモードを切り替えることが出来る。ノーマルモードの場合でもスリープモードの場合でも最低限、光送信機と光受信機は動作する状態にしておけばよい。
【００３４】
[ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４の動作詳細]
次に、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４の動作の詳細を、図５を用いて説明する。
ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４は、送信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４１、ＭＰＣＰ制御部２４３から構成される。
基本的な動作は、ＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４と同じであるが、ＭＰＣＰ制御部２４６の論理は、ＭＰＣＰ制御部１４６の論理と異なる。
【００３５】
[ＯＬＴの上り受信フレーム解析動作]本発明における、ＯＬＴのＰＯＮ ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４での上り受信フレーム解析動作を、図６を用いて説明する。まず、Ｓ１０１にて受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４２はフレームの受信を待つ。受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４２が、合波分波器１１、及び光受信器１３を介してフレームを受信すると、Ｓ１０２に移り、受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路は受信したフレームを解析し、Ｓ１０３に移る。Ｓ１０３では、フレーム解析結果にもとづいて、受信したフレームがＭＰＣＰ制御フレームか否かを判定する。受信フレームがＭＰＣＰ制御フレームである場合は、Ｓ１０４に移る、ＭＰＣＰ制御部１４３は、受信フレームのＯｐＣｏｄｅを解析し、Ｓ１０５に移る。Ｓ１０５では、ＭＰＣＰ制御部１４３は、Ｏｐｃｏｄｅ毎の処理を実施する。
【００３６】
本発明においては、スリープモードに関する制御フレームを追加することで、スリープモードとノーマルモードの切替制御を実現する。処理が終了すると、Ｓ１０１に戻る。Ｓ１０２で、受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路が受信フレームはＭＰＣＰ制御フレームでないと判定した場合は、Ｓ１０６に移る。Ｓ１０６では、ＮＮＩ−ＩＦ１５で処理を実施する。処理終了後、Ｓ１０１に戻る。
【００３７】
[ＯＬＴのスリーププロセスでの動作]
本発明における、ＯＬＴのスリーププロセスでの動作を、図７を用いて説明する。図６のS１０４の上りフレーム解析でのＯｐｃｏｄｅ解析により、受信フレームがＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔである場合、ＭＰＣＰ制御部１４３は、次のスリーププロセスを実行する。Ｓ２０１にて、ＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔを受信すると、Ｓ２０２に移り、スリーププロセスを開始する。開始後、Ｓ２０３に移り、該当するＯＮＵに対して、Ｓｌｅｅｐ許可を出すか否かを判定する。Ｓｌｅｅｐを許可する場合はＳ２０４へ、許可しない場合はＳ２０５へ移る。Ｓ２０５では、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔ（ＮＧ）を送信し、Ｓ２０９へ移り、Ｓｌｅｅｐプロセスを終了する。なお、Ｓｌｅｅｐ許可判定する時刻に、送信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路１４１において、送出すべき該当ＯＮＵ宛ユーザーフレームの存在有無に基づいて、Ｓｌｅｅｐ許可判定をおこなう。例えば、該当ＯＮＵ宛ユーザーフレームが存在する場合にはＳｌｅｅｐ許可しない。
Ｓ２０４では、該当するＯＮＵに対して、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔ（ＯＫ）を送信し、Ｓ２０６に移る。尚、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔのフレームフォーマットについては、図１９で後述する。OLT では、該当するＯＮＵに対して、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔ（ＯＫ）を送信した場合に該ONUをスリープモードのONUとして管理する。管理方法については図２２で後述する。Ｓ２０６では、Ｓｌｅｅｐ解除時刻前か否かを判定する。判定は、フレーム送信時にＴｉｍｅＳｔａｍｐとして付与する時刻を利用して行う。具体的には、現在時刻を表すＴｉｍｅＳｔａｍｐが、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔフレームにて設定したスリープ解除時刻のＴｉｍｅＳｔａｍｐよりも前か後に基づいておこなう。Ｓｌｅｅｐ解除時刻前である場合はＳ２０７へ移り、Ｇａｔｅを該当するＯＮＵへ送信し、Ｓ２０８へ移る。尚、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔのフレームフォーマットについては、図１５で後述する。一方、Ｓｌｅｅｐ解除時刻後である場合はＧａｔｅを該ONUに送信する必要がないためＳ２０９へ移り、Ｓｌｅｅｐプロセスを終了する。
【００３８】
Ｓ２０８では、該当するＯＮＵからＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌを受信しているか確認する。ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌを受信した場合は、Ｓ２０９へ移り、Ｓｌｅｅｐプロセスを終了する。ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌを受信していない場合は、Ｓ２０６へ移る。尚、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌのフレームフォーマットは、図２０で後述する。
【００３９】
Ｓ２０６からＳ２０８までの動作を繰り返すことにより、、スリープモードのＯＮＵに対して、Ｇａｔｅを定期的に送信し、該ＯＮＵからＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌを受信すると、Ｓｌｅｅｐ解除送信用に出すＧａｔｅ送信を停止し、通常動作に復旧させることが可能である。尚、スリープモードのＯＮＵに対して定期的に送信するＧａｔｅの周期は図２１で後述するように管理すること等により実現してもよい。[ＯＮＵ登録状態の管理]
ＯＮＵ登録状態の管理方法について、図２２を用いて説明する。ＯＬＴは、図２２に示すような管理テーブルを保持する。この管理テーブルはＯＮＵ識別ＩＤ，ＯＮＵ登録状態、初期設定パラメータ（例えば、論理リンクＩＤ：ＬＬID，ＯＮＵのＬａｓｅｒＯＮ時間：Ｔｏｎ、ＯＮＵのＬａｓｅｒＯＦＦ時間：Ｔｏｆｆ、上り送信時のＳｙｎｃＴｉｍｅ）から構成される。ＯＮＵ識別ＩＤは、ＯＬＴに接続されるＯＮＵを識別するためのＩＤである。また、ＯＮＵ登録状態は、登録／スリープ／未登録のいずれかである。また、初期設定パラメータは、ディスカバリプロセスにて、ＯＮＵを登録する際に決定するパラメータである。
本発明では、ＯＮＵがスリープ状態になった場合においても、初期設定パラメータを保持することにより、ＯＮＵがスリープモードから通常モードに変化する際に、初期設定パラメータをＯＬＴが取得するためのディスカバリプロセスを実行することなく、ＯＮＵを登録状態にすることが可能になる。その結果、ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に変化した際に、ＰＯＮ区間の通信が可能になるまでの時間を短縮することが可能である。なお、図２２で示した初期設定パラメータは一例であり、他のパラメータを含めてもかまわない。
【００４０】
[ＯＮＵの下り受信フレーム解析動作]本発明における、ＯＮＵの下り受信フレーム解析動作を、図８を用いて説明する。まず、Ｓ３０１にて、受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４２はフレームの受信を待つ。フレームを受信すると、Ｓ３０２に移り、受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路２４２は受信したフレームを解析し、Ｓ３０３に移る。Ｓ３０３では、フレーム解析結果にもとづいて、受信したフレームがＭＰＣＰ制御フレームか否かを判定する。受信フレームがＭＰＣＰ制御フレームである場合は、Ｓ３０４に移り、ＭＰＣＰ制御２４３が受信フレームのＯｐＣｏｄｅを解析し、Ｓ３０５に移る。Ｓ３０５では、ＭＰＣＰ制御２４３がＯｐｃｏｄｅ毎の処理を実施する。本発明においては、スリープモードに関する制御フレームを追加することで、スリープモードとノーマルモードの切替制御を実現する。処理が終了すると、Ｓ３０１に戻る。Ｓ３０３で、受信フレームがＭＰＣＰ制御フレームでないと判定した場合は、Ｓ３０６に移る。Ｓ３０６では、ＵＮＩ−ＩＦ部での処理を実施する。処理終了後、Ｓ３０１に戻る。
【００４１】
[ＯＮＵのスリーププロセスでの動作]本発明における、ＯＮＵのスリーププロセスでの動作を、図９を用いて説明する。フレーム解析でのＯｐｃｏｄｅ解析により、受信フレームがＳｌｅｅｐＧｒａｎｔである場合、スリーププロセスを実行する。Ｓ４０１にて、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔを受信すると、Ｓ４０２に移り、スリーププロセスを開始する。スリーププロセス開始後、Ｓ４０３に移り、スリープモードを開始する。ここでは、スリープ制御回路２９が、各部品に対する電力状態を低電力状態にすることで、スリープモードに移す。その後、Ｓ４０４に移る。
【００４２】
Ｓ４０４では、設定されたＳｌｅｅｐ解除時刻前か否かを判定する。設定されたＳｌｅｅｐ解除時刻前か否であるかは、フレーム送信時にＴｉｍｅＳｔａｍｐとして付与する時刻を利用して行う。具体的には、現在時刻を表すＴｉｍｅＳｔａｍｐが、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔフレームにて設定したスリープ解除時刻のＴｉｍｅＳｔａｍｐよりも前か後に基づいておこなう。Ｓｌｅｅｐ解除前と判定した場合はＳ４０５に移り、Ｓｌｅｅｐ解除後と判定した場合は、Ｓ４０８へ移りＳｌｅｅｐプロセスを終了する。
【００４３】
Ｓ４０５では、スリープ制御回路２９が、モニタ結果に基づいてＰＯＮ通信が必要な状態か否かを判定する。例えば、端末とのインタフェース部分がリンクダウンからリンクアップした場合や、端末からユーザーフレームを受信した場合にＰＯＮ通信を必要であると判定し、それ以外はＰＯＮ通信を不要と判定する。ＰＯＮ通信が必要であると判定した場合はＳ４０６へ移り、ＰＯＮ通信が不要であると判定した場合はＳ４０４へ戻る。
【００４４】
Ｓ４０６では、Ｓｌｅｅｐモードを解除する。具体的には、スリープ制御回路２９が各部品の電力状態を通常電力状態に移すことで、Ｓｌｅｅｐモードを解除する（ノーマルモードに移す）。
【００４５】
Ｓ４０７では、ＯＬＴ１に対してＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌを送信する。ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌの送信タイミングは、ＯＬＴ１から受信したＧａｔｅフレームに基づいて決定する。ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌを送信すると、Ｓ４０８へ移り、Ｓｌｅｅｐプロセスを終了する。
【００４６】
[従来例におけるＯＮＵ−ＯＬＴ間の相互動作]
次に、従来例（非特許文献２）におけるＯＮＵ−ＯＬＴ間の相互動作を、図１０を用いて説明する。
【００４７】
ＯＮＵが通常状態にある状態から説明を開始する。この状態において、ONU２は、端末の状態から、ＰＯＮ間の通信が不要であると検出し、最大Ｓｌｅｅｐ時間を決定し、ＯＬＴ１にＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔを送信する。ＯＬＴ１は、ONU２からＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔを受信すると、ONU2のＳｌｅｅｐ可否とスリープ復旧時刻を決定し、ONU2にＳｌｅｅｐＧｒａｎｔを送信する。ＯＮＵ２は、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔを受信すると、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔ中で指定されたＳｌｅｅｐＷａｋｅＵｐＴｉｍｅまで、スリープモードへ遷移する。
スリープモードへ遷移したONU２は、スリープ解除時刻ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅ前に、端末の状態から、通信可能な状態を検出すると、その後に端末から受信した上りデータをバッファに格納しておく。スリープ解除時刻ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅになると、ＯＬＴは、ＯＮＵ２は通常モードに移っていると判断し、該当するＯＮＵ２に対して、Ｇａｔｅを送信する。ＯＮＵ２は、Ｇａｔｅを受信すると、Ｇａｔｅ中で指定された時刻と期間を利用してＲｅｐｏｒｔをＯＬＴに送信し、格納しているバッファ量に基づいて、上り帯域割り当てを要求する。ＯＬＴは、Ｒｅｐｏｒｔを受信すると、Ｒｅｐｏｒｔに含まれるバッファ量に基づいて、該ONUに対する上り帯域割り当てを決定し、ＯＮＵにＧａｔｅを送信する。ＯＮＵは、Ｇａｔｅを受信すると、指定された時刻と期間を利用して、上りデータをＯＬＴへ送信する。ＯＬＴは、上りデータを受信すると、ネットワークに転送する。
【００４８】
この動作では、Ｓｌｅｅｐ解除時刻ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅになるまで、上り帯域が割り当てられないため、上りデータ転送に遅延が発生する。上りデータ遅延量は、設定するスリープ期間に依存する。
【００４９】
[本発明におけるＯＮＵ−ＯＬＴ間の相互動作]
次に、本発明におけるＯＮＵ−ＯＬＴ間の相互動作を、図１１を用いて説明する。
ＯＬＴ１、ＯＮＵ２の構成は、図２、図３、図４、図５に示した通りである。
【００５０】
ＯＮＵが通常状態にある状態から説明を開始する。ＯＮＵは、端末の状態から、ＰＯＮ間の通信が不要であると検出すると、あらかじめ定められた最大Ｓｌｅｅｐ時間を含むＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔをＯＬＴ１に送信する。ＯＬＴ１は、ＳｌｅｅｐＲｅｑｕｅｓｔを受信すると、図７で説明した通りＳｌｅｅｐ可否とスリープ解除時刻を決定し、ONU２にＳｌｅｅｐＧｒａｎｔを送信する。ＯＮＵ２は、ＳｌｅｅｐＧｒａｎｔを受信すると、図９において説明したスリープモードへ遷移する。ＯＬＴは、図７で説明した通りスリープモードにあるＯＮＵに対して、あらかじめ設定された周期、上り帯域割り当てに基づいて、Ｇａｔｅを送信し続ける。これにより、スリープ解除時刻前であっても、ONUはスリープモードからノーマルモードに遷移することができる。尚、ＯＮＵがスリープモードにある間は、ＯＮＵはＧａｔｅに対して応答しない（あるいは、応答ができない）。
【００５１】
ONUは、スリープ解除時刻ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅ前に、端末の状態から、通信可能な状態を検出すると、図９で説明した通りスリープモードを解除する。さらに、図９で説明した通りその後にＯＬＴから受信したＧａｔｅで割り当てられた時刻と期間を利用して、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信する。ＯＬＴは、図７で説明した通りＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを受信すると、該当するＯＮＵに対するＳｌｅｅｐプロセスを終了する。その後、ＯＬＴは、ＯＮＵに対してＧａｔｅを送信する。また、ONUは、図７で説明した通り通信可能な状態を検出した後に、端末から受信した上りデータをバッファに格納する。ＯＮＵは、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔ送信後にOLTからＧａｔｅを受信すると、該ONUに格納しているバッファ量に基づいて、ＲｅｐｏｒｔをＯＬＴに送信して、上り帯域割り当てを要求する。ＯＬＴは、受信したＲｅｐｏｒｔに基づいて、ＯＮＵに割当てる上り帯域を決定し、Ｇａｔｅを送信する。ＯＮＵはＧａｔｅを受信すると、割当てられた帯域を利用して上りデータをＯＬＴに送信する。ＯＬＴは、ONUから受信した上りデータをネットワークに転送する。
【００５２】
この動作により、Ｓｌｅｅｐ解除時刻ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅになる前でも、上り帯域の利用効率低下を抑えつつもＯＮ間の通信が可能となり、上りデータ転送の遅延を小さくすることが可能である。また、上りデータ遅延量は、設定するスリープ時刻に依存せず、ＯＬＴがＳｌｅｅｐ期間中に送信するＧａｔｅの周期に依存する。
【００５３】
[拡張したＭＰＣＰ制御フレーム]
本発明で利用するＭＰＣＰ制御フレームフォーマットを図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０を用いて説明する。  ＥＰＯＮで利用されるフレームフォーマットを図１４に示す。ＭＰＣＰ制御フレーム利用時は、ＯｐｃｏｄｅＦ１０５に制御フレームの種別を表す値が入力される。ＩＥＥＥ８０２．３ａｖに規定されているフレームフォーマットと同じであるため、各フィールドＦ１０１からＦ１０８の説明は割愛する。
【００５４】
Ｎｏｒｍａｌ  Ｇａｔｅフレーム、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｇａｔｅフレーム，ＲｅｐｏｒｔフレームのＭＰＣＰ制御フレームフォーマットをそれぞれ図１７、図１８、図１９に示す。これらのフレームフォーマットは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖに規定されているフレームフォーマットと同じであるため、各フィールドの説明は割愛する。
【００５５】
Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームにおける、各フィールドの内容を図１８を用いて説明する。このＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームは、ＯＮＵがＯＬＴに対してＳｌｅｅｐ許可を要求するフレームである。ＯｐｃｏｄｅＦ５０４は、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔを表す値が入る。本実施例では０ｘ０００７としたが、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖの規格を満たせば、他の値でもかまわない。  また、ＭａｘＳｌｅｅｐＴｉｍｅＦ５０６にて、ＯＮＵがＯＬＴに対して要求するＳｌｅｅｐ時間の最大値を入力する。ＯＬＴはＭａｘＳｌｅｅｐＴｉｍｅに基づいて、Ｓｌｅｅｐ解除を実行する時刻ＷａｋeＵｐＴｉｍｅを決定する。ＯＮＵ毎やＯＮＵのトラフィック状態、時間帯によって適切なＳｌｅｅｐ時間が異なる可能性があるため、ＯＮＵは適切なＳｌｅｅｐ時間を通知する必要がある。また、最大値を入力するのは、ＯＮＵでの時刻を保持するカウンタが有限であるなどの制約により実現可能なＳｌｅｅｐ時間が制限される可能性があるためである。
他のフィールドについては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ規格通りであるため、説明を割愛する。
【００５６】
Ｓｌｅｅｐ  Ｇｒａｎｔフレームにおける、各フィールドの内容を図１９を用いて説明する。このＳｌｅｅｐ  Ｇｒａｎｔフレームは、ＯＬＴがＯＮＵに対してＳｌｅｅｐ許可を通知するフレームである。ＯｐｃｏｄｅＦ６０４は、Ｓｌｅｅｐ  Ｇｒａｎｔを表す値が入る。本実施例では０ｘ０００８としたが、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖの規格を満たせば、他の値でもかまわない。  また、Ｓｌｅｅｐ  ＰｅｒｍｉｓｓｉｏｎＦ６０６は、Ｓｌｅｅｐ許可の有無を表す値が入る。例えば、Ｓｌｅｅｐを許可する場合には０ｘ０１、Ｓｌｅｅｐを許可しない場合には０ｘ０２を入力する。ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅＦ６０７は、ＯＮＵがＳｌｅｅｐモードを解除する時刻を入力する。（ＯＮＵはＷａｋｅＵｐＴｉｍｅで指定された時刻までにＳｌｅｅｐモードを解除する。Ｓｌｅｅｐモードから通常モードに復旧するのに時間がかかるため、ＯＮＵは復旧時間分早くＳｌｅｅｐモードから通常モードへの制御を実行する。なお、ＷａｋｅＵｐＴｉｍｅで指定された時刻前であっても、ＯＮＵに接続している端末の通信可を検出するなどＰＯＮ区間の通信が必要であると検出した場合は、Ｓｌｅｅｐモードを解除する。
他のフィールドについては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ規格通りであるため、説明を割愛する。
【００５７】
Ｓｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ  Ｒｅｐｏｒｔフレームにおける、各フィールドの内容を図２０を用いて説明する。このＳｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ  Ｒｅｐｏｒｔフレームは、ＯＮＵがＯＬＴに対してＳｌｅｅｐ状態を解除したことを通知するフレームである。ＯｐｃｏｄｅＦ７０４は、Ｓｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ  Ｒｅｐｏｒｔを表す値が入る。本実施例では０ｘ０００９としたが、ＩＥＥＥ８０２．３ａｖの規格を満たせば、他の値でもかまわない。フレームフォーマット自体は、Ｒｅｐoｒｔフレームと同じであり、Ｏｐｃｏｄｅの値が異なる。
【００５８】
上記で示したＳｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ  Ｒｅｐｏｒｔフレームは、一例である。Ｓｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ Ｒｅｐｏｒｔを利用する代わりにＲｅｐｏｒｔフレームをそのまま用いても構わない。また、Ｓｌｅｅｐ  Ｃａｎｃｅｌ  ＲｅｐｏｒｔのフォーマットはＲｅｐｏｒｔフレームと異なっていても構わない。Ｒｅｐｏｒｔフレームでは、ＱｕｅｕｅＲｅｐｏｒｔ＃ｎは８個あるが、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔでは例えば４個にしても構わない。
【００５９】
以上により、第１の実施形態によれば、Ｓｌｅｅｐ解除時刻前においても、上り帯域の利用効率低下を抑えつつもＰＯＮ間通信を短時間で復旧することができる。また、Ｓｌｅｅｐ期間を長く設定可能であるため、従来例に比べて、低電力化が可能である。
【００６０】
[第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、図１２を用いて説明する。第１の実施形態との差分を中心に説明する。
第１の実施形態においては、ＯＮＵがＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信した後、Ｇａｔｅ受信、Ｒｅｐｏｒｔ送信、Ｇａｔｅ受信、上りデータ送信という手順で復旧する。
【００６１】
第２の実施形態においては、１往復分のＧａｔｅ受信、Ｒｅｐｏｒｔ送信を短縮する。即ち、ＯＮＵがＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信した後、Ｇａｔｅ受信、上りデータ送信という手順で復旧する。
【００６２】
この実現手段を以下に説明する。
ONUは、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信する際に、あらかじめ設定した上り帯域を要求する。すなわち、ONUは、上りバッファ量がゼロの場合でも、常に一定の帯域を要求する。ＯＬＴは、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを受信すると、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔ中の上り帯域要求に基づいて、ＯＮＵに対して帯域割り当てを決定し、ＧａｔｅをＯＮＵに送信する。ＯＮＵは、Ｇａｔｅにより指定された時刻に上りデータをＯＬＴに送信する。ＯＬＴは、ONUから受信した上りデータをネットワークに転送する。
【００６３】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態よりもさらに短時間でＰＯＮ間通信を復旧することができる。
【００６４】
[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態について、図１３を用いて説明する。第２の実施形態との差分を中心に説明する。
第２の実施形態においては、ＯＮＵがＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信した後、Ｇａｔｅ受信、上りデータ送信という手順で復旧する。
第３の実施形態においては、ＯＮＵがＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信した後、次のＧａｔｅを待たずに、上りデータ送信して、復旧する。
【００６５】
この実現手段を以下に説明する。
第１の実施形態や、第２の実施形態においては、ＯＮＵがスリープモードにあるときに、OLTがONUに送信するＧａｔｅは、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔを送信分の帯域のみ割り当てをおこなう。第３の実施形態においては、ＯＮＵがスリープモードにあるときにOLTが該スリープモードのONUに送信するＧａｔｅは、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔ送信帯域分に加えてあらかじめ設定した帯域分を常に割り当てる。これにより、ＯＮＵは、通信可能な状態を検出した後に、OLTからＧａｔｅを受信すると、割当てられた帯域を利用して、ＳｌｅｅｐＣａｎｃｅｌＲｅｐｏｒｔおよび上りデータを送信する。
【００６６】
第３の実施形態によれば、第２の実施形態よりもさらに短時間でＰＯＮ間通信を復旧することができる。第３の実施形態においては、スリープ中のＯＮＵに対して、余分に上り帯域を割当てるため、上りの帯域利用効率が低下する。他のＯＮＵの上り帯域要求に基づいて、スリープモードのＯＮＵに割り当てる帯域を決定することで、上り帯域利用効率の低下を防ぐことが可能である。
【００６７】
[ＯＮＵ毎の遅延量と割り当て帯域の最適化]
第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態においては、単一のＯＮＵとＯＬＴ間の相互動作を説明した。
加入者によって、即ち、ＯＮＵによって許容できる遅延量は一定であるとは限らない。そのため、スリープモードのＯＮＵに対して送信するＧａｔｅの送信周期および割り当て帯域は、全てのＯＮＵに対して一定にする必要はない。
その場合に必要となる、Ｓｌｅｅｐ時の帯域割当管理テーブルを、図２１を用いて説明する。
【００６８】
Ｓｌｅｅｐ時の帯域割当管理テーブルは、ＯＮＵ識別ＩＤ、Ｓｌｅｅｐ時のＧａｔｅ送信周期、Ｓｌｅｅｐ時の割り当て帯域から構成される。ＯＮＵ識別ＩＤは、ＯＬＴに接続しているＯＮＵを識別するためのＩＤであり、１からｎまでの値をとる（ｎはＰＯＮの分岐数）。ＯＮＵ識別ＩＤの代わりにＯＮＵ  ＭＡＣアドレスを利用してもかまわない。Ｓｌｅｅｐ時のＧａｔｅ送信周期は、Ｓｌｅｅｐ時のＯＮＵに定期的に送信するＧａｔｅの周期である。一般に、ＥＰＯＮでは、ＤＢＡ周期Ｔ＿ｄｂａでＧａｔｅを送信するため、周期をＴ＿ｄｂａの整数倍とすると実装が容易である。また、Ｓｌｅｅｐ時の割り当て帯域は、Ｓｌｅｅｐ時のＯＮＵに送信するＧａｔｅで割当てる上り帯域の量を表す。
このＳｌｅｅｐ時の帯域割当管理テーブルは、ＯＮＵを接続しサービスを開始する前に設定する。また、設定する値は、運用中に変更してもかまわない。なお、変更は、例えば、ＯＬＴにネットワークを経由して接続している運用保守端末からおこなう。
また、設定する値は各ＯＮＵで必要とされるサービス品質によって決定する。例えば、遅延時間が大きくてもＯＮＵの消費電力を小さくしたい場合には、Ｓｌｅｅｐ時のＧａｔｅ送信周期は長く設定し、Ｓｌｅｅｐ時の割当帯域を小さくする。
【００６９】
[補足]
本説明においては、１０ＧＥ−ＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ）でのフレーム形式を用いて説明したが、Ｅ−ＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ）やＧ−ＰＯＮでのフレーム形式でも同様に適用が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１−１〜１−ｎ  光回線装置（ＯＬＴ）
２−１〜２−ｎ  光ネットワーク装置（ＯＮＵ）
３  光スプリッタ
４−０〜４−ｎ  光ファイバ
５−１〜５−ｎ  端末
６  ネットワーク
１１、２１  合波・分波器
１２、２２  光送信機
１３、２３  光受信機
１４、２４  ＰＯＮ  ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路
１４１、２４１  送信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路
１４２、２４２  受信ＰＨＹ／ＭＡＣ論理回路
１４３、２４３  ＭＰＣＰ制御回路
１５  ＮＮＩ−ＩＦ回路
１６、２６  バス
１７、２７  ＭＰＵ
１８、２８  ＲＡＭ
２５  ＵＮＩ−ＩＦ回路
２９  スリープ制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0005463165.tif 000019
【図１９】
0005463165.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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