(57)【要約】【課題】省電力モードにおけるＯＮＵの省電力効果を向上させる。【解決手段】ＯＬＴ１０１と１又は複数のＯＮＵとから構成される通信システムにおいて、ＯＬＴ１０１は、親局電力制御手段１０１１ａと、起動期間決定手段１０１２とを有する。起動期間決定手段１０１２は、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中のＯＮＵの台数を集計する集計手段と、省電力モードを実行中のＯＮＵの台数に応じて、省電力モードを実行中のＯＮＵの起動期間の長さを決定する演算手段とを備えている。親局電力制御手段１０１１ａは、演算手段が決定した起動期間の長さを各ＯＮＵに通知して、各ＯＮＵの起動期間の長さを通知した値に設定させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局と１又は複数の子局とから構成される通信システムにおける親局であって、
送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局の台数を集計する集計手段と、
前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、前記省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定する演算手段と、
子局が前記省電力モードであるか通常モードであるかを制御し、前記演算手段が決定した起動期間の長さを各子局に通知して、各子局の起動期間の長さを通知した値に設定させる電力制御手段とを備えることを特徴とする通信システムの親局。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムの親局において、
さらに、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局が前記停止期間において送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを決定する比較手段を備え、
前記電力制御手段は、前記比較手段の決定に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局に対して、送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを指示することを特徴とする通信システムの親局。
【請求項３】
請求項１または２記載の通信システムの親局において、
前記演算手段は、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、前記省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定すると共に、一定値から前記起動期間の長さを引いた値を子局の停止期間の長さとして決定し、
前記電力制御手段は、前記演算手段が決定した起動期間の長さを各子局に通知して、各子局の起動期間の長さを通知した値に設定させると共に、前記演算手段が決定した停止期間の長さを各子局に通知して、各子局の停止期間の長さを通知した値に設定させることを特徴とする通信システムの親局。
【請求項４】
親局と１又は複数の子局とから構成される通信システムにおける親局であって、
送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局が起動状態になってからの時間または停止状態になってからの時間を計測する計測手段と、
この計測手段によって計測される時間が一定時間に達するまで、新規に子局が前記省電力モードに移行することを制限することにより、各子局の起動期間が重複しないように各子局の省電力モード移行タイミングを調整する調停手段と、
この調停手段が前記省電力モードへの移行を許可した子局に対して、前記省電力モードへの移行を指示する電力制御手段とを備えることを特徴とする通信システムの親局。
【請求項５】
親局と１又は複数の子局とから構成される通信システムにおいて親局が子局の状態を制御する通信方法であって、
親局が、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局の台数を集計する集計ステップと、
親局が、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、前記省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定する起動期間決定ステップと、
この起動期間決定ステップで決定した起動期間の長さを親局から各子局に通知して、各子局の起動期間の長さを通知した値に設定させる起動期間指示ステップとを備えることを特徴とする通信方法。
【請求項６】
請求項５記載の通信方法において、
さらに、親局が、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局が前記停止期間において送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを決定する停止状態決定ステップと、
親局が、前記停止状態決定ステップの決定に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局に対して、送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを指示する停止状態指示ステップとを備えることを特徴とする通信方法。
【請求項７】
請求項５または６記載の通信方法において、
さらに、親局が、一定値から前記起動期間の長さを引いた値を子局の停止期間の長さとして決定する停止期間決定ステップと、
この停止期間決定ステップで決定した停止期間の長さを親局から各子局に通知して、各子局の停止期間の長さを通知した値に設定させる停止期間指示ステップとを備えることを特徴とする通信方法。
【請求項８】
親局と１又は複数の子局とから構成される通信システムにおいて親局が子局の状態を制御する通信方法であって、
親局が、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局が起動状態になってからの時間または停止状態になってからの時間を計測する計測ステップと、
親局が、前記計測ステップで計測している時間が一定時間に達するまで、新規に子局が前記省電力モードに移行することを制限することにより、各子局の起動期間が重複しないように各子局の省電力モード移行タイミングを調整する調停ステップと、
親局が、前記調停ステップで前記省電力モードへの移行を許可した子局に対して、前記省電力モードへの移行を指示する省電力モード移行指示ステップとを備えることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親局と子局とから構成される通信システムにおいて、親局が子局の状態を制御して、省電力モードにおける子局の省電力効果を向上させる通信システムの親局および通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
親局と複数の子局とで構成される通信システムの１つにＰＯＮ（Passive Optical Network）システムがある。本システムは、局舎に設置されるＯＬＴ（Optical Line Terminal）を親局、各ユーザ宅に設置されるＯＮＵ（Optical Network Unit）を子局として通信を行う。
【０００３】
図１４は、ＰＯＮシステムの構成例を示すブロック図である。図１４において、ＰＯＮシステムは、外部ネットワーク１０５と接続されたＯＬＴ１０１と、複数（ここではｍ個とする）のＯＮＵ１０２と、ＯＬＴ１０１とｍ個のＯＮＵ１０２を１：ｍに接続する光ファイバ１０３と、光スプリッタ１０４とにより構成される。ＰＯＮシステムでは、複数のＯＮＵ１０２から送信される信号が、光スプリッタ１０４で束ねられてＯＬＴ１０１に届く。そのため、信号が衝突しないように、各ＯＮＵ１０２は時分割多重方式でＯＬＴ１０１と通信を行う。
【０００４】
ＰＯＮシステムでは、各ユーザ宅にＯＮＵ１０２が設置される。そのため、全ＯＮＵ１０２の消費電力は、ネットワーク全体の消費電力の中で割合が大きく、ＯＮＵ１０２には省電力化が求められている。
【０００５】
ＯＮＵ１０２の省電力方式として、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式がある（非特許文献１参照）。Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式において、ＯＮＵ１０２は省電力モードと通常モードの２つのモードをもつ。省電力モードはＯＮＵ１０２がＣｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐを行っているモードであり、通常モードはＯＮＵ１０２がＣｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐを行っていないモードである。省電力モードのＯＮＵ１０２は、Ｓｌｅｅｐ状態とＡｗａｒｅ状態を周期的に繰り返す。
【０００６】
ここで、Ｓｌｅｅｐ状態とは、ＯＮＵ１０２の一部または全体を停止して電力を抑制している状態を指し、Ａｗａｒｅ状態とはＯＮＵ１０２を起動して電力を抑制していない状態を指す。以下では、ＯＮＵ１０２がＳｌｅｅｐ状態にある期間をＳｌｅｅｐ期間（停止期間）と呼び、Ａｗａｒｅ状態にある期間をＡｗａｒｅ期間（起動期間）と呼ぶ。また、ＯＬＴ１０１とＯＮＵ１０２間で送受信する信号を、装置内部の信号と区別するためフレームと呼ぶ。
【０００７】
Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式のプロセス例を図１５に示す。図１５において、ＴｓはＳｌｅｅｐ期間の長さ、ＴａはＡｗａｒｅ期間の長さである。Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式では、まず、ＯＬＴ１０１は、あるＯＮＵ１０２に省電力モードへの移行を指示する制御フレーム（Ｓｌｅｅｐフレーム）を送信する。このフレームを受信したＯＮＵ１０２は、省電力モードへの移行を了解したことを知らせる制御フレーム（Ｓｌｅｅｐ＿Ａｃｋフレーム）を返信する。
【０００８】
そして、ＯＮＵ１０２は、Ｓｌｅｅｐ期間の時間だけＳｌｅｅｐ状態となる。このＳｌｅｅｐ期間が終了すると、ＯＮＵ１０２は、Ａｗａｒｅ期間の時間だけＡｗａｒｅ状態となる。このＡｗａｒｅ期間の終了時刻までにＯＬＴ１０１から何も指示されないと、ＯＮＵ１０２は、再びＳｌｅｅｐ期間の時間だけＳｌｅｅｐ状態となる。以後、ＯＮＵ１０２は、このようなＳｌｅｅｐ状態とＡｗａｒｅ状態を交互に繰り返す。
【０００９】
なお、ＴｓやＴａのようなパラメータは、ＯＬＴ１０１からＳｌｅｅｐフレーム等の制御フレームでＯＮＵ１０２に指示される。ＯＮＵ１０２を通常モードへ復帰させるには、ＯＬＴ１０１が、復帰を指示する制御フレーム（Ａｗａｒｅフレーム）をＯＮＵ１０２に送出する。このフレームを受信するとＯＮＵ１０２は、通常モードに復帰し、通常モードに復帰したことを知らせる制御フレーム（Ａｗａｒｅ＿Ａｃｋフレーム）をＯＬＴ１０１に送信する。以後、ＯＮＵ１０２は、再びＳｌｅｅｐフレームを受信するまで通常モードとなる。
【００１０】
以上の方式を実装したＯＬＴ１０１とＯＮＵ１０２の構成例を図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示す。図１６（Ａ）に示すように、ＯＬＴ１０１は、親局通信手段１０１０と、接続されるＯＮＵ数分（ｍ個）の親局電力制御手段１０１１とで構成される。親局通信手段１０１０には、非特許文献２または非特許文献３で規定されたプロトコルが実装され、ＯＮＵ１０２との通信を担う。外部ネットワーク１０５から入力されるフレームは、親局通信手段１０１０を経由してＯＮＵ１０２へと転送される。ＯＮＵ１０２から送信されてくるフレームは、親局通信手段１０１０を経由して外部ネットワーク１０５へと転送される。
【００１１】
各親局電力制御手段１０１１は、それぞれ対応するＯＮＵ１０２が省電力モードであるか通常モードであるかを制御する。各親局電力制御手段１０１１は、前述のＳｌｅｅｐフレームやＡｗａｒｅフレームを生成し、親局通信手段１０１０を経由して対応するＯＮＵ１０２と制御フレームの送受信を行うことで、上述のＣｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式を実現する。
【００１２】
図１６（Ｂ）に示すように、ＯＮＵ１０２は、子局通信手段１０２０と、子局電力制御手段１０２１とで構成される。子局通信手段１０２０には、ＯＬＴ１０１と同様のプロトコルが実装され、ＯＬＴ１０１との通信を担う。子局通信手段１０２０は、宅内ネットワーク１０６からのフレームをＯＬＴ１０１へと転送し、ＯＬＴ１０１からのフレームを宅内ネットワーク１０６へと転送する。
【００１３】
子局電力制御手段１０２１は、ＯＬＴ１０１の親局電力制御手段１０１１と同様に、ＯＮＵ１０２が省電力モードであるか通常モードであるかを制御し、省電力モードにおいてはＳｌｅｅｐ状態とＡｗａｒｅ状態の状態管理を行う。さらに、子局電力制御手段１０２１は、Ｓｌｅｅｐ状態またはＡｗａｒｅ状態に応じて子局通信手段１０２０に停止／起動信号を送信し、通信機能の停止または起動を制御する。
【００１４】
Ｓｌｅｅｐ状態とＡｗａｒｅ状態を周期的に繰り返す省電力モード時のＯＮＵ１０２の消費電力Ｐは、図１７に示すようにＡｗａｒｅ状態の電力をＰ０、Ｓｌｅｅｐ状態における電力をＫ×Ｐ０（０＜Ｋ＜１）とすると、式（１）のようになる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
ここで、Ｋを電力係数と呼ぶ。電力係数Ｋは、Ｓｌｅｅｐ状態においてＯＮＵ１０２が電力供給を停止する機能によって決定される変数である。例えば、Ｓｌｅｅｐ状態において送信機能も受信機能も停止する場合（ＴＲｘスリープ）の電力係数Ｋは、送信機能のみを停止する場合（Ｔｘスリープ）の電力係数Ｋに比べて小さくなる。以下では、ＴＲｘスリープにおける電力係数Ｋをα、Ｔｘスリープにおける電力係数Ｋをβとする（０＜α＜β＜１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Ryogo Kubo，Jun-ichi Kani，Yukihiro Fujimoto，Naoto Yoshimoto and Kiyomi Kumozaki，“Sleep and adaptive link rate control for power saving in 10G-EPON systems”，Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference，GLOBECOM 2009，pp.1-6，2009
【非特許文献２】IEEE Std 802.3-2005:Part 3:Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications
【非特許文献３】IEEE Std 802.3avTM-2009:Part3:Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
省電力モードにおけるＯＮＵの消費電力は、電力係数Ｋが小さく、Ａｗａｒｅ期間が短いほど小さくなる。しかしながら、電力係数Ｋが小さいＴＲｘスリープでは、Ｓｌｅｅｐ状態で受信機能を停止しているため、Ａｗａｒｅ状態でしかＯＬＴからのＡｗａｒｅフレームを受信できず、ＯＬＴに接続されるＯＮＵの数に応じてＡｗａｒｅ期間が長くなってしまう。例えば、ＯＬＴがＡｗａｒｅフレームを１つ送信するのにＴ（Ａｗａｒｅフレーム送信時間）だけ時間がかかるとすると、最悪のケースでは全ＯＮＵがＴＲｘスリープを行い、そのＡｗａｒｅ期間が重複して、かつ、全ＯＮＵに対してＡｗａｒｅフレームを送信することが必要になるため、ＯＬＴに接続されうるＯＮＵの数がｍ台のときにはＴ×ｍ以上の時間がＡｗａｒｅ期間として必要になる。すなわち、従来は、Ａｗａｒｅ期間を、ＯＬＴに接続され得るＯＮＵの台数で決定せざるを得ないという問題点があった。
【００１９】
本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑みて、Ａｗａｒｅ期間の長さをＯＬＴに接続されうるＯＮＵの台数とは無関係に従来技術よりも小さい値で設定可能とすることで、省電力モードにおけるＯＮＵの省電力効果を向上させることができる通信システムの親局および通信方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、親局と１又は複数の子局とから構成される通信システムにおける親局であって、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局の台数を集計する集計手段と、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、前記省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定する演算手段と、子局が前記省電力モードであるか通常モードであるかを制御し、前記演算手段が決定した起動期間の長さを各子局に通知して、各子局の起動期間の長さを通知した値に設定させる電力制御手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の通信システムの親局の１構成例は、さらに、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局が前記停止期間において送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを決定する比較手段を備え、前記電力制御手段は、前記比較手段の決定に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局に対して、送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを指示することを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の通信システムの親局の１構成例において、前記演算手段は、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、前記省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定すると共に、一定値から前記起動期間の長さを引いた値を子局の停止期間の長さとして決定し、前記電力制御手段は、前記演算手段が決定した起動期間の長さを各子局に通知して、各子局の起動期間の長さを通知した値に設定させると共に、前記演算手段が決定した停止期間の長さを各子局に通知して、各子局の停止期間の長さを通知した値に設定させることを特徴とするものである。
また、本発明の通信システムの親局は、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局が起動状態になってからの時間または停止状態になってからの時間を計測する計測手段と、この計測手段によって計測される時間が一定時間に達するまで、新規に子局が前記省電力モードに移行することを制限することにより、各子局の起動期間が重複しないように各子局の省電力モード移行タイミングを調整する調停手段と、この調停手段が前記省電力モードへの移行を許可した子局に対して、前記省電力モードへの移行を指示する電力制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明は、親局と１又は複数の子局とから構成される通信システムにおいて親局が子局の状態を制御する通信方法であって、親局が、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局の台数を集計する集計ステップと、親局が、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、前記省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定する起動期間決定ステップと、この起動期間決定ステップで決定した起動期間の長さを親局から各子局に通知して、各子局の起動期間の長さを通知した値に設定させる起動期間指示ステップとを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の通信方法の１構成例は、さらに、親局が、前記省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局が前記停止期間において送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを決定する停止状態決定ステップと、親局が、前記停止状態決定ステップの決定に応じて、新規に前記省電力モードに移行する子局に対して、送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを指示する停止状態指示ステップとを備えることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の通信方法の１構成例は、さらに、親局が、一定値から前記起動期間の長さを引いた値を子局の停止期間の長さとして決定する停止期間決定ステップと、この停止期間決定ステップで決定した停止期間の長さを親局から各子局に通知して、各子局の停止期間の長さを通知した値に設定させる停止期間指示ステップとを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の通信方法は、親局が、送受信機能の一部または全てを停止する停止期間と送受信機能の全てを起動している起動期間とを周期的に繰り返す省電力モードを実行中の子局が起動状態になってからの時間または停止状態になってからの時間を計測する計測ステップと、親局が、前記計測ステップで計測している時間が一定時間に達するまで、新規に子局が前記省電力モードに移行することを制限することにより、各子局の起動期間が重複しないように各子局の省電力モード移行タイミングを調整する調停ステップと、親局が、前記調停ステップで前記省電力モードへの移行を許可した子局に対して、前記省電力モードへの移行を指示する省電力モード移行指示ステップとを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを決定することにより、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式において省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを、親局に接続され得る子局の最大数で決定する必要がなくなった。これにより、本発明では、子局の起動期間の長さを小さくすることが可能となり、省電力モードにおける子局の消費電力を削減することが可能となった。
【００２５】
また、本発明では、省電力モードを実行中の子局の台数に応じて、新規に省電力モードに移行する子局が停止期間において送信機能と受信機能の両方を停止すべきか送信機能のみを停止すべきかを決定することにより、子局の起動期間の長さを小さくしながら、電力係数も小さくすることができるようになり、省電力モードを実行中の全子局の消費電力を削減することが可能となった。
【００２６】
また、本発明では、一定値から起動期間の長さを引いた値を子局の停止期間の長さとして決定することにより、子局の起動期間の長さと停止期間の長さとの合計値である周期を一定にすることができる。したがって、本発明をＰＯＮシステムに適用すれば、帯域が無駄に消費されることを防ぐことができる。
【００２７】
また、本発明では、省電力モードを実行中の子局が起動状態になってからの時間または停止状態になってからの時間を計測し、計測している時間が一定時間に達するまで、新規に子局が省電力モードに移行することを制限することにより、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式において省電力モードを実行中の子局の起動期間の長さを、親局に接続され得る子局の最大数で決定する必要がなくなった。これにより、本発明では、子局の起動期間の長さを小さくすることが可能となり、省電力モードにおける子局の消費電力を削減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＯＬＴの１構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における省電力モードのプロセス例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＯＬＴの起動期間決定手段の１構成例を示すブロック図である。
【図４】省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数と省電力モードに移行した全ＯＮＵの消費電力の合計値との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＯＬＴの１構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るＯＬＴの停止機能決定手段の１構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るＯＬＴの１構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るＯＬＴの停止機能決定手段の１構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係るＯＬＴの１構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係るＯＬＴの停止機能決定手段の１構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係るＯＬＴの１構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係るＯＬＴとＯＮＵの動作を説明するタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係るＯＬＴのタイミング制御手段の１構成例を示すブロック図である。
【図１４】ＰＯＮシステムの構成例を示すブロック図である。
【図１５】従来のＣｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式のプロセス例を説明する図である。
【図１６】従来のＯＬＴとＯＮＵの１構成例を示すブロック図である。
【図１７】省電力モード時のＯＮＵの消費電力を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態では、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数に応じてＡｗａｒｅ期間（起動期間）の長さＴａを動的に決定することで、Ｔａを小さくする。例えば、ＯＬＴに接続されるＯＮＵの最大数がｍで、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数をｘ（０≦ｘ≦ｍ）とする。ＯＬＴがＡｗａｒｅフレームの送信に要する時間をＴとすると、従来はＴａ＝Ｔ×ｍであったが、本実施の形態ではＴａ＝Ｔ×ｘとなる。ｘは必ずｍ以下であるので、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａを小さくすることができる。
【００３０】
本実施の形態における、ＯＬＴ１０１の構成例を図１に示す。本実施の形態においても、通信システムの構成は図１４に示したとおりであるので、図１４、図１６と同様の構成については同一の符号を用いるものとする。
【００３１】
本実施の形態のＯＬＴ１０１の構成は、図１６（Ａ）に示した従来の構成に起動期間決定手段１０１２が追加された構成である。さらに、信号線として、ＯＮＵ毎に設けられたｍ個の親局電力制御手段１０１１ａの各々と起動期間決定手段１０１２とを接続するｍ本のＴＲｘスリープ中信号線１０１３が追加され、起動期間決定手段１０１２とｍ個の親局電力制御手段１０１１ａの各々とを接続するｍ本の起動期間信号線１０１４が追加されている。
【００３２】
各親局電力制御手段１０１１ａは、対応するＯＮＵが省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープである場合に、ＯＮＵが省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであることをＴＲｘスリープ中信号によって起動期間決定手段１０１２に通知する。
【００３３】
起動期間決定手段１０１２は、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数からＡｗａｒｅ期間の長さＴａを決定し、決定したＡｗａｒｅ期間の長さＴａを起動期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ａに通知する。そして、各親局電力制御手段１０１１ａは、起動期間信号で指示されたＡｗａｒｅ期間の長さＴａに応じて、省電力モードのプロセスを実行する。
【００３４】
本実施の形態における省電力モードのプロセス例を図２に示す。各親局電力制御手段１０１１ａは、親局通信手段１０１０を経由して対応するＯＮＵに省電力モードへの移行を指示する制御フレーム（Ｓｌｅｅｐフレーム）を送信する。このフレームを受信したＯＮＵは、省電力モードへの移行を了解したことを知らせる制御フレーム（Ｓｌｅｅｐ＿Ａｃｋフレーム）を返信する。そして、ＯＮＵは、Ｓｌｅｅｐ期間（停止期間）の長さＴｓの時間だけＳｌｅｅｐ状態となる。このＳｌｅｅｐ期間が終了すると、ＯＮＵは、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａの時間だけＡｗａｒｅ状態となる。ＴｓやＴａのようなパラメータは、ＯＬＴ１０１の各親局電力制御手段１０１１ａからＳｌｅｅｐフレーム等の制御フレームでＯＮＵに指示される。
【００３５】
省電力モードにおいて、ＯＮＵは、Ａｗａｒｅ状態とＳｌｅｅｐ状態を交互に繰り返す。ＯＮＵを通常モードへ復帰させるには、各親局電力制御手段１０１１ａが、親局通信手段１０１０を経由して対応するＯＮＵに、復帰を指示する制御フレーム（Ａｗａｒｅフレーム）を送出する。このフレームを受信するとＯＮＵは、通常モードに復帰し、通常モードに復帰したことを知らせる制御フレーム（Ａｗａｒｅ＿Ａｃｋフレーム）をＯＬＴ１０１に送信する。
【００３６】
本実施の形態では、省電力モード期間中にＡｗａｒｅ期間の長さＴａが変化する。そのため、ＯＬＴ１０１の各親局電力制御手段１０１１ａは、ＯＮＵがＡｗａｒｅ状態の時に新しいＡｗａｒｅ期間の長さＴａ’をＳｌｅｅｐフレーム等によって各ＯＮＵに通知する。このＯＬＴ１０１からの通知に応じて、各ＯＮＵは、次のＡｗａｒｅ期間の長さをＴａ’に設定する。
【００３７】
図３は起動期間決定手段１０１２の構成例を示すブロック図である。起動期間決定手段１０１２は、ｍ個の親局電力制御手段１０１１ａから入力されるＴＲｘスリープ中信号に基づいて省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘを集計する集計手段２０００と、集計したＯＮＵの台数ｘからＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算する演算手段２００１とから構成される。上記のとおり、演算手段２００１は、ＯＮＵの台数ｘとＡｗａｒｅフレーム送信時間ＴとからＴａ＝Ｔ×ｘによりＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算し、このＡｗａｒｅ期間の長さＴａを起動期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ａに通知する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘに応じて、ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａを決定することにより、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐ方式においてＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａを、ＯＬＴに接続され得るＯＮＵの最大数で決定する必要がなくなった。これにより、本実施の形態では、ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａを小さくすることが可能となり、省電力モードにおけるＯＮＵの消費電力を削減することが可能となった。
【００３９】
なお、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａの演算方法は上記の方法のみに限るわけではない。例えば、演算手段２００１は、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａに固定値Ｔｆを加えるようにしてもよい。すなわち、演算手段２００１は、Ｔａ＝Ｔ×ｘ＋ＴｆによってＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算するようにしてもよい。この固定値Ｔｆとしては、Ａｗａｒｅフレームの送信に要する時間Ｔの揺らぎ幅を設定することが想定される。
【００４０】
さらには、演算手段２００１は、Ｔａ＝（Ｔ×ｘ）＋（δｔ×ｎ）によってＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算するようにしてもよい。ＴＲｘスリープを行う場合、ＯＮＵの受信機能はオフとなる。そのため、ＯＮＵは、ＯＬＴ１０１とクロックの同期がとれず、Ｓｌｅｅｐ状態になるたびに時刻が少しずつずれていく。Ｔａ＝（Ｔ×ｘ）＋（δｔ×ｎ）の演算は、Ｓｌｅｅｐ状態１回のずれをδｔとし（Ｓｌｅｅｐ期間に比例する）、最大のＳｌｅｅｐ状態回数をｎとすることで、このずれの分をＡｗａｒｅ期間の長さＴａに組み込むことを目的とするものである。
【００４１】
以上のように演算手段２００１が実行する演算はシステム運用者によって変形されうるが、本実施の形態は、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａが、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘの関数として演算されることを特徴とする。
【００４２】
本実施の形態では、全ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａが同一である例を示した。しかしながら、本発明はそれのみに限るわけではなく、各ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａが異なるように起動期間決定手段１０１２が制御をしてもよい。例えば、１番始めにＴＲｘスリープに移行したＯＮＵについてはＴａ＝Ｔとし、ｙ番目のＯＮＵについてはＴａ＝ｙ×Ｔとする方法もある。このように、起動期間決定手段１０１２の演算はシステム運用者によって変形されうる。
また、本実施の形態では、全ＯＮＵのＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓとＡｗａｒｅ期間の長さＴａが同一である例を示したが、ＯＮＵ毎に各パラメータは異なってもよい。
【００４３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態は、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数に応じてＡｗａｒｅ期間の長さＴａを決定することにより、各ＯＮＵの電力消費を削減する例であった。本実施の形態では、このようなＡｗａｒｅ期間の長さＴａの決定に加え、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数により、次に省電力モードに移行するＯＮＵの電力係数Ｋを決定することで、ＯＬＴに接続されたＯＮＵ全体の消費電力を削減する。すなわち、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数により、次に省電力モードに移行するＯＮＵをＴＲｘスリープにするかＴｘスリープにするかを決定することを特徴とする。
【００４４】
省電力モードに移行したＯＮＵの総数をｓ、ｓ台のうち省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数をｘ、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴｘスリープであるＯＮＵの台数を（ｓ−ｘ）とする。このとき、ＯＬＴに接続されて省電力モードにあるＯＮＵ全体の消費Ｐａｌｌは、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの消費電力をＰｔｒｘ、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴｘスリープであるＯＮＵの消費電力をＰｔｘとすると、式（２）となる。
Ｐａｌｌ＝ｘ×Ｐｔｒｘ＋（ｓ−ｘ）×Ｐｔｘ                      ・・・（２）
【００４５】
さらに、第１の実施の形態の方法により、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａをＴａ＝Ｔ×ｘとすると、式（２）は式（１）より式（３）に変形できる。この際、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴｘスリープであるＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａは、受信機能を停止していないので、一定値Ｔａ＝Ｔｒでよい。
【００４６】
【数２】
2014007551.tif 000004
【００４７】
上記のとおり、αはＴＲｘスリープにおける電力係数Ｋ、βはＴｘスリープにおける電力係数Ｋである（０＜α＜β＜１）。
省電力モードに移行した全ＯＮＵの消費電力の合計値Ｐａｌｌは、式（３）に示されたようにｘの関数Ｐａｌｌ（ｘ）となる。このＰａｌｌ（ｘ）は、図４の例で示すように、ｘが正の領域で下に凸の関数であり、Ｐａｌｌ（ｘ）を最小とするｘ＿ｍｉｎがＯＮＵの総数ｓによらず存在する。
【００４８】
省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘと消費電力の合計値Ｐａｌｌとが図４に示したような関係になる理由は、ＯＮＵの台数ｘが増加すると、それに伴い省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａが長くなり（Ｔａ＝Ｔ×ｘ）、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの消費電力Ｐｔｒｘが大きくなるためである。一方、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴｘスリープであるＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａはスリープ台数によらないため（Ｔａ＝Ｔｒ）、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴｘスリープであるＯＮＵの消費電力Ｐｔｘは一定値である。なお、図４の例では、Ｔｓ＝１００、Ｔ＝０．２、ｓ＝１００、α＝０．５、β＝０．６として消費電力の合計値Ｐａｌｌを計算した。ｘ＿ｍｉｎは、式（３）の１次微分方程式を解くことにより、式（４）のようになる。
【００４９】
【数３】
2014007551.tif 000005
【００５０】
本実施の形態は、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ台未満の場合は、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴＲｘスリープを指示し、省電力モードに移行したＯＮＵの数がｘ＿ｍｉｎ台以上の場合は、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴｘスリープを指示することで、ＯＬＴに接続されたＯＮＵ全体の消費電力を小さくすることを特徴とする。
【００５１】
本実施の形態における、ＯＬＴ１０１の構成例を図５に示す。第１の実施の形態の構成と異なる点は、親局電力制御手段１０１１ａの代わりにＯＮＵ毎に設けられたｍ個の親局電力制御手段１０１１ｂを設け、起動期間決定手段１０１２の代わりに停止機能決定手段１０１５を設けた点である。この停止機能決定手段１０１５には、第１の実施の形態の起動期間決定手段１０１２の機能が含まれている。
【００５２】
さらに、信号線として、ＴＲｘスリープ中信号線１０１３と起動期間信号線１０１４の他に、停止機能決定手段１０１５とｍ個の親局電力制御手段１０１１ｂの各々とを接続するｍ本のＴＲｘスリープ許可信号線１０１６が追加されている。ＴＲｘスリープ許可信号は、各ＯＮＵが省電力モードに移行する際に、スリープモードとしてＴＲｘスリープを選択することを許可する信号である。
【００５３】
各親局電力制御手段１０１１ｂは、対応するＯＮＵが省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープである場合に、ＯＮＵが省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであることをＴＲｘスリープ中信号によって停止機能決定手段１０１５に通知する。
【００５４】
停止機能決定手段１０１５は、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数に基づいて、新規に省電力モードに移行するＯＮＵにＴＲｘスリープを許可するか否かを決定する。具体的には、停止機能決定手段１０１５は、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ未満であれば、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴＲｘスリープを許可し、ＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上であれば新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴＲｘスリープを許可しない。停止機能決定手段１０１５は、ＴＲｘスリープを許可する場合、第１の実施の形態の起動期間決定手段１０１２と同様にしてＡｗａｒｅ期間の長さＴａを決定し、決定したＡｗａｒｅ期間の長さＴａを起動期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ｂに通知する。
【００５５】
以降、親局電力制御手段１０１１ｂは、第１の実施の形態の親局電力制御手段１０１１ａと同様の手順で省電力モードのプロセスを実行する。なお、各親局電力制御手段１０１１ｂは、対応するＯＮＵについてＴＲｘスリープを許可することを示すＴＲｘスリープ許可信号を停止機能決定手段１０１５から受信した場合、親局通信手段１０１０を経由して対応するＯＮＵにＴＲｘスリープへの移行を指示するＳｌｅｅｐフレームを送信し、ＴＲｘスリープ許可信号を受信しない場合、親局通信手段１０１０を経由して対応するＯＮＵにＴｘスリープへの移行を指示するＳｌｅｅｐフレームを送信する。
【００５６】
図６は停止機能決定手段１０１５の構成例を示すブロック図である。停止機能決定手段１０１５は、集計手段２０００と、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ未満と判定された場合にＯＮＵの台数ｘからＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算し、ＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上と判定された場合にＡｗａｒｅ期間の長さＴａを一定値とする演算手段２００１ａと、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上であるか否かを判定する比較手段２００２とから構成される。
【００５７】
比較手段２００２は、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ未満であれば、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対応したＴＲｘスリープ許可信号を出力して、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴＲｘスリープを許可し、ＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上であれば、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴＲｘスリープを許可しない。
【００５８】
演算手段２００１ａは、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ未満と比較手段２００２が判定した場合に、ＯＮＵの台数ｘとＡｗａｒｅフレーム送信時間ＴとからＴａ＝Ｔ×ｘによりＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算し、ＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上と比較手段２００２が判定した場合に、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａをＴａ＝Ｔｚの一定値とする。Ｔｚは例えばＴ×ｘ＿ｍｉｎとすればよい。演算手段２００１ａは、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａを起動期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ｂに通知する。
【００５９】
なお、本実施の形態では、α，β，Ｔｓ，Ｔｒ，Ｔｚを固定値として説明を行ったが、構成はこれのみに限るわけではない。例えば、Ｔｓを変化させ、ｘ＿ｍｉｎを随時計算する構成であってもよい。また、ｘ＿ｍｉｎは必ず式（４）のように定める必要はない。本実施の形態の特徴は、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａが省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘの関数として演算され、全体の消費電力量を最小にするような、省電力モード実行中のＯＮＵの台数を計算することにより、ｘ＿ｍｉｎを決定することにある。例えば、式（４）は他の固定パラメータ等により、システム運用者によって変形されうる。他の実施の形態も同様である。
【００６０】
また、本実施の形態では、Ｔａ＝Ｔ×ｘを前提として説明を行ったが、構成はこれのみに限るわけではない。第１の実施の形態と同様に、演算手段２００１ａは、処理にかかる時間の揺らぎを見越して、Ｔａ＝Ｔ×ｘ＋ＴｆによってＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算するようにしてもよいし、ＴＲｘスリープ中にＯＬＴ１０１とＯＮＵのクロックが少しずつずれていくことを見越して、Ｔａ＝（Ｔ×ｘ）＋（δｔ×ｎ）によってＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算するようにしてもよい。この場合、ｘ＿ｍｉｎが変化することは当然である。
なお、第１、第２の実施の形態では、ＯＮＵのＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓとＡｗａｒｅ期間の長さＴａが同一である例を示したが、ＴｓとＴａが異なっていてもよい。
【００６１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。第１、第２の実施の形態では、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘに応じてＡｗａｒｅ期間の長さＴａを決定していたが、Ｓｌｅｅｐ期間の長さＴｓは変化させていなかった。そのため、第１、第２の実施の形態では、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａとＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓとの合計値である周期ＴｃはＴａが変化するたびに変化していた。これに対して、本実施の形態は、周期Ｔｃを変化させずに、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘに応じてＡｗａｒｅ期間の長さＴａを決定することを特徴とする。
【００６２】
省電力モードに移行したＯＮＵの総数をｓ、ｓ台のうち省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数をｘ、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴｘスリープであるＯＮＵの台数を（ｓ−ｘ）とする。第１の実施の形態の手法により、省電力モードを実行中のＡｗａｒｅ期間の長さＴａはＴａ＝Ｔ×ｘである。ここで、周期Ｔｃ＝Ｔａ＋Ｔｓを一定とするために、本実施の形態ではＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓをＴｓ＝Ｔｃ−Ｔ×ｘとする。この場合、ＯＬＴに接続されて省電力モードにあるＯＮＵ全体の消費Ｐａｌｌは、式（５）のようになる。
【００６３】
【数４】
2014007551.tif 000006
【００６４】
省電力モードに移行した全ＯＮＵの消費電力の合計値Ｐａｌｌは、式（５）で示したようにｘの２次関数Ｐａｌｌ（ｘ）となる。したがって、Ｐａｌｌ（ｘ）は、図４の例と同様に下に凸の関数であり、Ｐａｌｌ（ｘ）を最小とするｘ＿ｍｉｎが存在する。このｘ＿ｍｉｎは、式（６）のようになる。
【００６５】
【数５】
2014007551.tif 000007
【００６６】
本実施の形態も、第２の実施の形態と同様に省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ未満の場合は、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴＲｘスリープを指示し、ＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上の場合は、新規に省電力モードに移行するＯＮＵに対してＴｘスリープを指示することで、ＯＬＴ１０１に接続されたＯＮＵ全体の消費電力を小さくすることを特徴とする。
【００６７】
本実施の形態におけるＯＬＴ１０１の構成例を図７に示す。第２の実施の形態の構成と異なる点は、親局電力制御手段１０１１ｂの代わりにＯＮＵ毎に設けられたｍ個の親局電力制御手段１０１１ｃを設け、停止機能決定手段１０１５の代わりに停止機能決定手段１０１５ａを設けた点である。この停止機能決定手段１０１５ａには、第２の実施の形態の停止機能決定手段１０１５の機能が含まれている。
【００６８】
さらに、信号線として、ＴＲｘスリープ中信号線１０１３と起動期間信号線１０１４とＴＲｘスリープ許可信号線１０１６の他に、停止機能決定手段１０１５ａとｍ個の親局電力制御手段１０１１ｃの各々とを接続するｍ本の停止期間信号線１０１７が追加されている。
【００６９】
図８は停止機能決定手段１０１５ａの構成例を示すブロック図である。停止機能決定手段１０１５ａは、集計手段２０００と、演算手段２００１ｂと、比較手段２００２とから構成される。集計手段２０００と比較手段２００２の動作は第１、第２の実施の形態で説明したとおりである。
【００７０】
演算手段２００１ｂは、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ未満と比較手段２００２が判定した場合に、ＯＮＵの台数ｘとＡｗａｒｅフレーム送信時間ＴとからＴａ＝Ｔ×ｘによりＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算すると共に、Ｔｓ＝Ｔｃ−Ｔａ＝Ｔｃ−Ｔ×ｘによりＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓを演算する。また、演算手段２００１ｂは、ＯＮＵの台数ｘがｘ＿ｍｉｎ以上と比較手段２００２が判定した場合に、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａをＴａ＝Ｔｚ＝Ｔ×ｘ＿ｍｉｎの一定値とすると共に、Ｔｓ＝Ｔｃ−Ｔａ＝Ｔｃ−Ｔ×ｘ＿ｍｉｎによりＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓを演算する。
【００７１】
演算手段２００１ｂは、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａを起動期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ｃに通知すると共に、Ｓｌｅｅｐ期間の長さＴｓを停止期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ｃに通知する。ＴｓやＴａのようなパラメータは、各親局電力制御手段１０１１ｃからＳｌｅｅｐフレーム等の制御フレームでＯＮＵに指示される。こうして、本実施の形態では、第２の実施の形態において周期Ｔｃを一定にすることができる。
【００７２】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態において周期Ｔｃを一定としたが、第１の実施の形態において周期Ｔｃを一定としてもよい。本実施の形態におけるＯＬＴ１０１の構成例を図９に示す。本実施の形態が第１の実施の形態の構成と異なる点は、親局電力制御手段１０１１ａの代わりにＯＮＵ毎に設けられたｍ個の親局電力制御手段１０１１ｄを設け、起動期間決定手段１０１２の代わりに停止機能決定手段１０１５ｂを設けた点である。
【００７３】
図１０は停止機能決定手段１０１５ｂの構成例を示すブロック図である。停止機能決定手段１０１５ｂは、集計手段２０００と、演算手段２００１ｃとから構成される。集計手段２０００の動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００７４】
演算手段２００１ｃは、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘとＡｗａｒｅフレーム送信時間ＴとからＴａ＝Ｔ×ｘによりＡｗａｒｅ期間の長さＴａを演算すると共に、一定周期ＴｃからＴｓ＝Ｔｃ−Ｔａ＝Ｔｃ−Ｔ×ｘによりＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓを演算する。演算手段２００１ｃは、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａを起動期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ｄに通知すると共に、Ｓｌｅｅｐ期間の長さＴｓを停止期間信号によって各親局電力制御手段１０１１ｄに通知する。ＴｓやＴａのようなパラメータは、各親局電力制御手段１０１１ｄからＳｌｅｅｐフレーム等の制御フレームでＯＮＵに指示される。こうして、本実施の形態では、第１の実施の形態において周期Ｔｃを一定にすることができる。
【００７５】
第３、第４の実施の形態のように周期Ｔｃを一定にすると、ＰＯＮシステムにおいて以下のような効果が得られる。ＰＯＮシステムでは、一定期間ごと（帯域更新周期と呼ぶ）に、各ＯＮＵがＯＬＴに送信したい要求量をＲｅｐｏｒｔフレームで通知する。ＯＬＴは、全ＯＮＵの要求量から各ＯＮＵが送信してよい帯域を割り当てて、割り当てた帯域を許可することをＧａｔｅフレームで通知する。スリープ中のＯＮＵはＳｌｅｅｐ状態でＲｅｐｏｒｔフレームを送信したり、Ｇａｔｅフレームを受信したりできないため、帯域が無駄に消費されることがある。第３、第４の実施の形態では、スリープの周期を一定値とし、この周期と帯域更新周期を連動させることで、帯域が無駄に消費されることを防ぐことができる。スリープの周期と帯域更新周期を連動させる方法としては、たとえば、スリープの周期を帯域更新周期の整数倍に設定し、Ａｗａｒｅ状態でのみ帯域を割り当てるＧａｔｅフレームを送信する（Ｓｌｅｅｐ状態でのＧａｔｅフレームを間引く）という方法がある。
【００７６】
なお、第１〜第４の実施の形態では、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの台数ｘの変更に伴うＡｗａｒｅ期間の長さＴａの変更をＡｗａｒｅ期間に行うとしている。当該ＯＮＵは、スリープ移行時のｘに応じたＡｗａｒｅ期間の長さＴａとし、ＯＮＵの台数ｘ＝ｘの時にＴＲｘスリープに移行したＯＮＵはＴ×ｘまでに通信し、ＯＮＵの台数ｘ＝ｘ＋１の時にＴＲｘスリープに移行したＯＮＵはＴ×（ｘ＋１）までに通信すれば、当該ＯＮＵは当該ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間にスリープ時間等を更新せずともよい。
【００７７】
また、第１〜第４の実施の形態では、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａの算出において、Ｔａ＝Ｔ×ｘのｘとして省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの数の平均値を用いても良い。例えば過去の所定の期間における、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの数の平均値に偏差を加えた値をｘとしてもよいし、省電力モードを実行中で且つその実行モードがＴＲｘスリープであるＯＮＵの数の指数平滑移動平均値をｘとして用いてもよい。
【００７８】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。従来は、全ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間が重複するケースを想定し、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａをＯＬＴに接続され得るＯＮＵの最大数で決定していた。本実施の形態は、ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間が重複しないようＯＬＴでＣｙｃｌｉｃ  Ｓｌｅｅｐのタイミングを制御することで、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａをＯＮＵの接続台数で決定しなくてもよくする例である。
【００７９】
本実施の形態におけるＯＬＴ１０１の構成例を図１１に示す。本実施の形態のＯＬＴ１０１の構成は、図１６（Ａ）に示した従来の構成にタイミング制御手段１０１８が追加された構成である。さらに、信号線として、ＯＮＵ毎に設けられたｍ個の親局電力制御手段１０１１ｅの各々とタイミング制御手段１０１８とを接続するｍ本のＡｗａｒｅ状態信号線１０１９およびｍ本の省電力モード要求信号線１０２０が追加され、さらにタイミング制御手段１０１８とｍ個の親局電力制御手段１０１１ｅの各々とを接続するｍ本の省電力モード許可信号線１０２１が追加されている。
【００８０】
本実施の形態では、タイミング制御手段１０１８が各ＯＮＵの省電力モードへの移行タイミングを制御することにより、各ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間が重複しないようにする。各親局電力制御手段１０１１ｅは、対応するＯＮＵが省電力モード（ＴＲｘスリープ）に移行する時には、タイミング制御手段１０１８に許可を求める省電力モード要求信号を出力する。タイミング制御手段１０１８は、省電力モードにある全ＯＮＵのＳｌｅｅｐ状態への移行タイミングが一定値Ｔだけずれるタイミングでのみ、新規にＯＮＵが省電力モードに移行することを許可する。
【００８１】
本実施の形態の動作を、図１２を参照して説明する。以下では、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａとしてフレーム送信時間Ｔを用いた例で説明する。
まず、ＯＮＵ１０２−Ａが省電力モード（ＴＲｘスリープ）であるとする。このとき、ＯＮＵ１０２−Ａに対応する親局電力制御手段１０１１ｅは、ＯＮＵ１０２−ＡがＡｗａｒｅ状態になる時に（図１２の時刻ｔ１）、ＯＮＵ１０２−ＡがＡｗａｒｅ状態になることを示すＡｗａｒｅ状態信号をタイミング制御手段１０１８に出力する。
【００８２】
Ａｗａｒｅ状態信号を受信すると、タイミング制御手段１０１８は、一定時間２ＴだけＯＮＵに省電力モードへの移行を許可しない状態になる。ここで、ＯＮＵ１０２−Ｂに対応した親局電力制御手段１０１１ｅおよびＯＮＵ１０２−Ｃに対応した親局電力制御手段１０１１ｅから、ＯＮＵ１０２−Ｂ，ＯＮＵ１０２−Ｃを新規に省電力モードへ移行させることを要求する省電力モード要求信号が通知されるとする。
【００８３】
タイミング制御手段１０１８は、省電力モード要求信号が通知された後に、省電力モードへの移行を許可しない状態が解除された時（すなわち、省電力モード不許可期間が終了した時、図１２の例では時刻ｔ２）、ＯＮＵ１０２−Ｂに対応した親局電力制御手段１０１１ｅまたはＯＮＵ１０２−Ｃに対応した親局電力制御手段１０１１ｅのどちらか一方に対して省電力モード許可信号を出力し、ＯＮＵの省電力モードへの移行を指示する。図１２の例では、ＯＮＵ１０２−Ｂに対応した親局電力制御手段１０１１ｅに対して省電力モード許可信号が出力される。
【００８４】
なお、ＯＮＵ１０２−Ｃに対応した親局電力制御手段１０１１ｅについては、対応するＯＮＵの省電力モードへの移行が許可されなかったので、この親局電力制御手段１０１１ｅは、一定時間の後、省電力モード要求信号を再度出力してくるものとする。
以上の制御を行うことで、各ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間が重複しないようになる。図１２の例では、時刻ｔ３以降、ＯＮＵ１０２−ＡとＯＮＵ１０２−ＢのＡｗａｒｅ期間がずれていることが分かる。
【００８５】
本実施の形態を適用すると、ＴＲｘスリープが可能なＯＮＵの台数には制限が発生する。例えば、全ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間の長さＴａとＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓが同一で、全ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間を重複させないような制御を行った場合、１回のＳｌｅｅｐ期間の長さＴｓ内に全ＯＮＵのＡｗａｒｅ期間を重複させないように詰め込むことになる。そのため、ＴＲｘスリープが可能なＯＮＵ台数Ｘは、０≦Ｘ≦［Ｔｓ／Ｔａ］である必要がある。ただし、［］はガウス記号とする。
【００８６】
図１３はタイミング制御手段１０１８の構成例を示すブロック図である。タイミング制御手段１０１８は、親局電力制御手段１０１１ｅからＡｗａｒｅ状態信号が入力されてから一定時間２Ｔの期間を計測する計測手段２００３と、複数の親局電力制御手段１０１１ｅから省電力モード要求信号を受信した場合に１つの親局電力制御手段１０１１ｅを選択する調停手段２００４とから構成される。
【００８７】
計測手段２００３は、親局電力制御手段１０１１ｅからＡｗａｒｅ状態信号を受信すると、時間の計測を開始し、一定時間２Ｔが経過するまで、調停手段２００４に計測中信号を出力する。調停手段２００４は、計測中信号が出力されていない場合に限り、省電力モード要求信号を出力した親局電力制御手段１０１１ｅの中から１つを選択して省電力モード許可信号を出力する。省電力モード許可信号を受信した親局電力制御手段１０１１ｅは、親局通信手段１０１０を経由して対応するＯＮＵに省電力モードへの移行を指示する制御フレーム（Ｓｌｅｅｐフレーム）を送信する。
【００８８】
なお、本実施の形態において、タイミング制御手段１０１８は、全ＯＮＵのＡｗａｒｅ状態が重複しないよう制御する例を示した。しかしながら、構成はこれのみに限るわけではない。例えば、所定数のＯＮＵのＡｗａｒｅ状態が重複することは許可するように制御することも可能である。この場合は、所定数の計測手段２００３を用いることで可能である。この場合、本実施の形態において制限されているＴＲｘスリープが可能なＯＮＵ台数を増加させることができる。
【００８９】
また、本実施の形態では、省電力モードを実行中のＯＮＵがＡｗａｒｅ状態になってからの時間を計測手段２００３で計測しているが、ＯＮＵがＳｌｅｅｐ状態になってからの時間を計測手段２００３で計測するようにしてもよい。
【００９０】
第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａを決定するパラメータとして必要な時間Ｔを、ＯＬＴがＡｗａｒｅフレームの送信に要する時間とした。しかしながら、実運用中において時間Ｔは、フレーム送信時間のみで決まるわけではなく、Ａｗａｒｅ期間中にＯＬＴとＯＮＵで処理しなければならないプロセスすべてを含めた時間となる。例えば、キープアライブプロセスや帯域制御プロセスに係る時間もＴに含まれる。
【００９１】
また、第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、ＯＮＵがＯＬＴからのメッセージを受けるために必要とする時間はＯＬＴ−ＯＮＵ間のクロック誤差によってＳｌｅｅｐ周期が多くなるにつれて増大する。そこで、ＯＮＵにおいて、この増大分を含むようにＡｗａｒｅ期間の長さＴａを補正し、Ａｗａｒｅ期間の長さＴａがＳｌｅｅｐ周期と共に拡大するようにしてもよい。また、予め最大のＳｌｅｅｐ周期数を規定してその最大Ｓｌｅｅｐ周期数で想定されうるクロック誤差に起因するＡｗａｒｅ期間の拡大分を予め１ＯＮＵ分のＡｗａｒｅ期間の長さＴａを設定してもよい。たとえば、１秒間のスリープでＯＬＴとＯＮＵでδｔの誤差が発生する場合、１周期のスリープ時間をＴｓ、最大のＳｌｅｅｐ周期数をＮとすると、Ａｗａｒｅ期間の拡大分は２×（δｔ×Ｔｓ×Ｎ）になる（誤差はＯＬＴのほうがＯＮＵより遅く進む場合と早く進む場合があるので、Ａｗａｒｅ期間の拡大分は最大誤差を２倍する必要がある）。
【００９２】
また、第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、親局と子局で構成される通信システムの例として、ＰＯＮシステムの例を示した。しかしながら、本発明はＰＯＮシステムのみに限るわけではなく、親局と複数の子局が通信を行うシステムであれば適用可能である。
【００９３】
第１〜第５の実施の形態で説明したＯＬＴとＯＮＵの各々は、それぞれＣＰＵ、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各々の装置のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第５の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、例えばＰＯＮシステムのように親局と子局とから構成される通信システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０１…ＯＬＴ、１０２…ＯＮＵ、１０１０…親局通信手段、１０１１ａ，１０１１ｂ，１０１１ｃ，１０１１ｄ，１０１１ｅ…親局電力制御手段、１０１２…起動期間決定手段、１０１３…ＴＲｘスリープ中信号線、１０１４…起動期間信号線、１０１５，１０１５ａ，１０１５ｂ…停止機能決定手段、１０１６…ＴＲｘスリープ許可信号線、１０１７…停止期間信号線、１０１８…タイミング制御手段、１０１９…Ａｗａｒｅ状態信号線、１０２０…省電力モード要求信号線、１０２１…省電力モード許可信号線、２０００…集計手段、２００１，２００１ａ，２００１ｂ，２００１ｃ…演算手段、２００２…比較手段、２００３…計測手段、２００４…調停手段。
【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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