(57)【要約】      （修正有）【課題】寿命を超えても使用可能な下位側通信装置の交換頻度を抑制することができる光通信システムを提供する。【解決手段】送信部４３は、上位側通信装置に送る上り信号を生成する発光素子４５を含む。第１算出部５２は、下位側通信装置の起動時間と発光素子４５が発光する発光時間との情報に基づいて、発光素子４５が消灯する累計の消灯時間を算出する。第２算出部５３は、省電力モードに移行する時に、送信部４３に供給する電源を停止する累計の電源停止状態の時間を算出する。演算部５５は、電源停止状態の時間を消灯時間から除外した時間に基づいて、下位側通信装置の保証期間を補正して下位側通信装置の残存寿命を予測する。【選択図】図２
2014165353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下位側通信装置と上位側通信装置との間で光信号を通信する光通信システムにおいて、
前記下位側通信装置は、
前記上位側通信装置に送信する信号である上り信号を発生する発光素子を含む送信部を備え、
前記下位側通信装置及び前記上位側通信装置のいずれかは、
前記下位側通信装置の起動期間の累計と、前記発光素子を発光させる発光期間の累計とに基づいて、前記発光素子が消灯する累計の消灯期間を算出する第１算出部と、
前記下位側通信装置が通常モードから省電力モードに切り替わることで、前記送信部に供給する電力を停止する累計の電源停止状態の期間を算出する第２算出部と、
少なくとも、前記累計の発光期間と、前記発光素子を発光する準備のために前記発光期間の状態よりも低い電力を消費する状態である前記消灯期間から前記電源停止状態の期間を除外した期間とに基づいて、前記下位側通信装置の保証期間、又は前記保証期間までの残りの残存期間を予測する演算部と、を備える
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の光通信システムにおいて、
前記演算部は、少なくとも、前記累計の発光期間と、前記電源停止状態の期間を前記消灯期間から除外した期間とに基づいて、前記下位側通信装置の保証期間を補正するための補正係数を算出し、算出した補正係数を使用して、前記下位側通信装置の補正後の保証期間、又は前記補正後の保証期間までの残りの残存期間を予測する、
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光通信システムにおいて、
前記下位側通信装置の前記演算部は、予測又は補正後の保証期間、あるいは前記残存期間に基づいて、前記下位側通信装置の交換時期を求めるとともに、
前記交換時期の情報を前記上位側通信装置に通知する手段を備える、
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項４】
共通の回線で接続される上位側通信装置との間で光信号を通信する通信装置の寿命の予測方法において、
前記通信装置の累計の起動期間と、前記上位側通信装置に送信する信号である上り信号を発生する発光素子を発光させる累計の発光期間とに基づいて、前記発光素子を消灯させる累計の消灯期間を算出すること、
前記通信装置が通常モードから省電力モードに切り替わることで、前記送信部に供給する電力を停止する累計の電源停止状態の期間を算出すること、
少なくとも、前記累計の発光期間と、前記発光素子の発光準備のために前記発光期間の状態よりも低い電力を消費する状態である前記消灯期間から前記電源停止状態の期間を除外した期間とに基づいて、前記通信装置の保証期間、又は前記保証期間までの残りの残存期間を予測すること、
を含むことを特徴とする通信装置の寿命の予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システム、及び通信装置の寿命の予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の端末が共通の回線で接続される光通信システムとして、例えばＯＬＴ（Optical Line Terminal：上位側通信装置）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit：下位側通信装置）とで構成されるＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが知られている。
【０００３】
ＯＮＵは、光信号を送る送信部にレーザーダイオード（ＬＤ；Laser diode）等の発光素子を有する。発光素子は、累計の発光期間が長くなると、発光による劣化のために、製造メーカが保証する時期よりも早く故障してしまうおそれがある。発光素子が故障した場合には、たとえ他の部品が正常であったとしても、ＯＮＵの全体の故障とみなされてしまい、ＯＮＵが使用不能となる。
【０００４】
そこで、従来、所定の光出力となるように発光素子を駆動する駆動電流に基づいて、発光素子の寿命を予測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０９３５７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、実際には、発光素子の使用条件、例えば電源の供給を一時的に停止する省電力モードを使用する条件により、発光素子の寿命が大きく変動するおそれがある。したがって、駆動電流に基づいて予測する寿命は、必ずしも実際の使用条件に適合するものとは限らないおそれがあった。このため、発光素子の寿命の予測が外れると、未だ使用可能なＯＮＵを交換することになり、保守運用コストが嵩むおそれがある。
【０００７】
本件開示の光通信システム、及び通信装置の寿命の予測方法は、寿命を超えて使用可能な下位側通信装置の交換頻度を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの観点によれば、光通信システムは、下位側通信装置と上位側通信装置との間で光信号を通信する光通信システムにおいて、下位側通信装置は、上位側通信装置に送信する信号である上り信号を発生する発光素子を含む送信部を備え、下位側通信装置及び上位側通信装置のいずれかは、下位側通信装置の起動期間の累計と、発光素子を発光させる発光期間の累計とに基づいて、発光素子が消灯する累計の消灯期間を算出する第１算出部と、下位側通信装置が通常モードから省電力モードに切り替わることで、送信部に供給する電力を停止する累計の電源停止状態の期間を算出する第２算出部と、少なくとも、累計の発光期間と、発光素子を発光する準備のために発光期間の状態よりも低い電力を消費する状態である消灯期間から電源停止状態の期間を除外した期間とに基づいて、下位側通信装置の保証期間、又は保証期間までの残りの残存期間を予測する演算部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本件開示の光通信システム、及び通信装置の寿命の予測方法は、下位側通信装置の保証期間を使用条件に応じて補正することで、寿命を超えて使用可能な下位側通信装置の交換頻度を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光通信システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示したＯＮＵの例を示す図である。
【図３】図２に示したＯＮＵの送信部の消費電力のレベルを示す図である。
【図４】図２に示したＯＮＵが上り信号を送信する時のＬＤの消費電力の例を示す図である。
【図５】図４に示した消費電力のうちのスリープ状態の期間を示す図である。
【図６】ＰＯＮシステムの別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて実施形態を説明する。図１は、光通信システムの一実施形態を示す。図１に示すＰＯＮシステム１０は、光通信システムの一例である。ＰＯＮシステム１０は、上位側通信装置であるＯＬＴ１１、カプラ装置１２、及び複数の下位側通信装置であるｎ個のＯＮＵ１３（１３ａ，１３ｂ，・・・，１３ｎ）を有する。
【００１２】
ＯＬＴ１１は、例えば、１本の基幹となる光ファイバケーブル１４を介してカプラ装置１２に接続されている。例えば、ＯＬＴ１１は、通信事業者の建物である局舎１５の内部に配置されている。
【００１３】
複数のＯＮＵ１３は、カプラ装置１２から分岐された複数の支線となる光ファイバケーブル１６（１６ａ，１６ｂ，・・・，１６ｎ）にそれぞれ接続されている。ＯＬＴ１１は、上位ネットワーク１７に接続され、また、各ＯＮＵ１３は、加入者の端末装置１８（１８ａ，１８ｂ，・・・，１８ｎ）にそれぞれ接続される。
【００１４】
ＰＯＮシステム１０では、各ＯＮＵ１３からＯＬＴ１１に向けた上り信号と、ＯＬＴ１１から各ＯＮＵ１３に向けた下り信号とで異なる波長の信号が使われる。また、ＰＯＮシステム１０では、下り信号は、例えば時分割多重(TDM（Time Division Multiplexing）)方式により多重化されてパルス信号が連続信号として送信される。また、上り信号は、例えば時分割多重アクセス（TDMA(Time Division Multiplexing Access)）方式により多重化されてバースト信号として送信される。
【００１５】
ＰＯＮシステム１０では、ＯＬＴ１１は、各ＯＮＵ１３から出力される複数の上り信号が時間的に重ならないように、上り信号を送信するタイミングを指示する指示情報を含む制御フレームをＯＮＵ１３に送信する。指示情報は、上り信号を送信する時刻である送信開始時刻、及び上り信号の送信を終了する時刻である送信終了時刻、若しくは上り信号の送信を継続する期間である送信継続期間等の情報を含む。各ＯＮＵ１３は、制御フレームにより指示される指示情報に基づいてＯＬＴ１１に対して上り信号を送信する。
【００１６】
図２は、図１に示したＯＮＵ１３の一例を示す。ＯＮＵ１３は、ネットワークインターフェイス２１、ＰＯＮ制御部２２、上りバッファ２３、下りバッファ２４、制御系記憶部２５、光送受信部２６、及び電源部２７を有する。
【００１７】
ネットワークインターフェイス２１は、コネクタ２９、パルス・トランス３０、及び物理層処理部３１を有する。以降の説明では、物理層処理部３１は、ＰＨＹ(Physical Layer)３１とも称される。コネクタ２９は、通信ケーブル２８を介して端末装置１８が接続される。パルス・トランス３０は、コネクタ２９に対してＯＮＵ１３の外部と内部との間で電気的に絶縁を行う。ＰＨＹ３１は、端末装置１８への入出力信号を終端する。
【００１８】
なお、図２では、１台の端末装置１８がＯＮＵ１３に接続されるが、ＯＮＵ１３に接続される端末装置１８の数は複数でもよい。この場合、ＯＮＵ１３は、端末装置１８の数に応じたネットワークインターフェイス２１を有する。
【００１９】
上りバッファ２３は、端末装置１８から受信したデータ（以下、「上りユーザフレーム」と称す）を一時的に蓄積する。この上りバッファ２３は、上りユーザフレームの種類により設定される優先度毎に上りユーザフレームを管理するための複数のキューを含んで構成されている。ＰＯＮ制御部２２は、上りバッファ２３の蓄積量を監視する。
【００２０】
ＰＯＮ制御部２２は、上りバッファ２３のデータの蓄積量が所定量に達することで上り信号の送信許可を要求する制御フレームを生成する。そして、ＰＯＮ制御部２２は、上りバッファ２３に格納された上りユーザフレームを読み出し、読み出した上りユーザフレームと、生成した制御フレームとを上り信号として多重化して光送受信部２６に出力する。
【００２１】
また、ＰＯＮ制御部２２は、光送受信部２６から受け取る下り信号に含まれている各種フレームを、ＯＬＴ１１から受信したデータ（以下、「下りユーザフレーム」と称す）と制御フレームに分離する。制御フレームは、ＰＯＮ制御部２２の内部で処理され、また、下りユーザフレームは、下りバッファ２４を経由してネットワークインターフェイス２１に出力される。なお、制御フレームは、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１３との間で送受信されるフレームであり、また、上りユーザフレーム、及び下りユーザフレームは、制御フレーム以外の例えば、データフレームである。
【００２２】
光送受信部２６は、ＬＩＡ(Limiting Amplifier)３５、Ｉ２Ｃ(Inter-integrated Circuit)バス３６、記憶部３７、入力バッファ３８、及び制御部３９を有する。また、光送受信部２６は、ＢＯＳＡ(Bi-directional Optical Sub-Assembly)４０、ＷＤＭ（Wavelength Divisional Multiplexing）部４１、及び温度センサ４２を有する。
【００２３】
光送受信部２６は、ＰＯＮ制御部２２から受け取った電気信号である上り信号を、自身のＯＮＵ１３に割り当てられた波長の光信号に変換してＷＤＭ部４１を経由してＯＬＴ１１に向けて送出する。また、光送受信部２６は、ＷＤＭ部４１を介してＯＬＴ１１から受信した波長の光信号である下り信号を電気信号に変換してＰＯＮ制御部２２に出力する。
【００２４】
ＷＤＭ部４１は、上り信号と下り信号とにそれぞれ別々の光波長を割り当てる。これにより、ＷＤＭ部４１は、割り当てた上り信号と下り信号とを光ファイバケーブル１４に対して同時に送受信することができる。また、ＷＤＭ部４１は、下り信号を上り信号から分離し、分離した上り信号をＢＯＳＡ４０に出力する。なお、図２に示すＰＯＮシステム１０では、ＷＤＭ部４１は波長多重を行うために用いられている。これに対し、単一波長で通信する場合には、ＷＤＭ部４１は省略されるのが望ましい。この場合には、ＰＯＮ制御部２２は、上り信号、及び下り信号の送信帯域の割り当てを行う。
【００２５】
ＢＯＳＡ４０は、光信号を送信する送信部４３、及び光信号を受信する受信部４４を有する。送信部４３は、発光素子の一例であるＬＤ４５、及びＭＰＤ(Monitor Photo Diode)４６を含む。ＬＤ４５は、発光回路を含み、ＯＮＵ１３全体の消費電力の多くを占める。受信部４４は、受光素子の一例であるＡＰＤ(Avalanche Photo Diode;アバランシェ・フォトダイオード)４８、及びＴＩＡ(Trans-Impedance Amplifier)４７等を含む。なお、受光素子としては、ＡＰＤの代わりにＰＩＮ（p-i-n photodiode；ピン・フォトダイオード）を使用してもよい。
【００２６】
入力バッファ３８には、ＰＯＮ制御部２２から受けた上り信号が格納される。制御部３９は、入力バッファ３８から読み出した上り信号に基づいて生成される駆動電流をＬＤ４５に印加する。ＬＤ４５は、制御部３９から出力される駆動電流が印加されることにより励起発振して発光される。
【００２７】
ＭＰＤ４６は、ＬＤ４５の出射光の一部を受光した光量を電気信号に変換し、変換した電気信号を制御部３９に出力する。制御部３９は、ＭＰＤ４６から受けた電気信号を積分することによりＬＤ４５の平均の光出力強度を計測する機能を有する。
【００２８】
ＡＰＤ４８は、ＷＤＭ部４１から受けた光信号を電流に変換して出力する。ＴＩＡ４７は、ＡＰＤ４８から受けた電流を電圧に変換し、ＬＩＡ３５へ出力する。ＬＩＡ３５は、ＴＩＡ４７から受けた電圧のレベルを電気信号に変換し、変換した電気信号を下り信号のデータとしてＰＯＮ制御部２２に送る。
【００２９】
制御部３９は、ＬＤ４５の平均の光出力強度が標準の光出力強度に略一致するように、ＬＤ４５の平均の光出力強度に基づいて駆動電流を制御する（ＡＰＣ(Auto Power Control；自動光出力制御)。ＬＤ４５の標準の光出力強度の値は、記憶部３７に予め格納されており、制御部３９により読み出される。また、制御部３９は、測定した平均の光出力強度の値を記憶部３７に、測定する毎に格納していく。
【００３０】
温度センサ４２は、光送受信部２６、例えばＬＤ４５の近傍に有しており、制御部３９からの指令に基づいて、例えばＬＤ４５の近傍の温度を測定する。制御部３９は、温度センサ４２で測定した温度の情報を所定の期間毎に取得する。制御部３９は、新たに取得した温度の情報と過去に取得した複数の温度の情報とに基づいて最大値を検出する機能を有する。また、制御部３９は、新たに取得した温度の情報と過去に取得した複数の温度情報とに基づいて平均値を検出する機能を有する。制御部３９は、最大値の温度（以下、「最高使用温度」と称す）の情報、及び平均値の温度（以下、「平均使用温度」と称す）の情報をそれぞれ記憶部３７に格納していく。
【００３１】
記憶部３７は、平均の光出力強度の情報、標準の光出力強度の情報、最高使用温度の情報、及び平均使用温度の情報等を記憶している。記憶部３７に記憶された情報は、Ｉ２Ｃバス３６を介してＰＯＮ制御部２２から読み出される。
【００３２】
ＰＯＮ制御部２２は、割当部５１、第１算出部５２、第２算出部５３、電力制御部５４、演算部５５、及びＩ２Ｃバス５６を有する。
割当部５１は、ＯＬＴ１１から通知される指示情報に含まれる上り信号の送信開始時刻、及び送信終了時刻、若しくは送信継続期間の情報に基づいて、ＬＤ４５が発光している期間（以下、「発光期間」と称す）の累計を算出する。
【００３３】
第１算出部５２は、割当部５１から得られるＬＤ４５の累計の発光期間に基づいて、ＬＤ４５が消灯する期間（以下、「消灯期間」と称す）を累積して算出する。制御系記憶部２５は、第１算出部５２で算出された累積の消灯期間の情報を記憶する。ＬＤ４５の発光期間の状態は、ＬＤ４５の電力消費が最も高くなる。ＬＤ４５の消灯期間の状態は、ＬＤ４５の発光期間の状態よりもＬＤ４５の電力消費が低くなる。
【００３４】
電源部２７は、所定の電力を光送受信部２６に供給する通常状態と、光送受信部２６の一部、例えばＬＤ４５を含む送信部４３に対して所定の電力の供給を一時的に停止させるスリープ状態との間で状態が切り替わる。
【００３５】
スリープ状態は、電力を送信部４３に一時的に供給する状態（以下、「一時起動状態」と称す）と、送信部４３に供給する電力を停止する状態（以下、「電源停止状態」と称す）とを交互に繰り返す状態を含む。一時的起動状態では、ＬＤ４５は消灯状態と同様、又は同じ消費電力となる。なお、電源部２７は、スリープ状態として、例えば、光送受信部２６の送信部４３と受信部４４との両方を停止させてもよい。
【００３６】
電力制御部５４は、通常モードから省電力モードへの移行の指示をＯＬＴ１１から受信した場合、電源部２７を通常状態からスリープ状態へ移行させる。また、電力制御部５４は、ＯＬＴ１１に送信する、省電力モードへの移行のリクエスト（要求信号）に対して、ＯＬＴ１１が許可した場合に、電源部２７を通常状態からスリープ状態へ移行させる。
【００３７】
なお、通常モードから省電力モードへの移行は、ＯＬＴ１１とＯＮＵ１３との間で通信される光信号のトラフィック量、又はＯＮＵ１３と端末装置１８との間で通信されるデータのトラフィック量が少ない場合に行われる。
【００３８】
電源部２７がスリープ状態に移行する期間（以下「スリープ期間」と称す）は、ＯＬＴ１１側で予め決められており、ＯＬＴ１１から受ける指示情報によりＯＮＵ１３に通知される。通知されるスリープ期間の情報は、一時的起動状態の期間の情報と、電源停止状態の期間の情報とを含む。ＰＯＮ制御部２２は、一時的起動状態の期間と、電源停止状態の期間との情報を制御系記憶部２５に格納する。
【００３９】
電力制御部５４は、ＯＬＴ１１から通常状態に復帰する許可の信号を受けた時、又はスリープ状態中に端末装置１８から上り信号が入力された時に、スリープ状態を解除して電源部２７を通常状態に戻す。
【００４０】
第２算出部５３は、電源部２７の状態の情報を電力制御部５４から受けることで、電源部２７が起動する期間、例えばＯＮＵ１３を使用する期間（以下、「起動期間」と称す）の累計を算出する。また、第２算出部５３は、電源部２７が電源停止状態に移行している期間（以下、「電源停止期間」と称す）の累計を算出する。そして、第２算出部５３は、累計の起動期間、及び累計の電源停止期間を制御系記憶部２５に格納する。
【００４１】
ＬＤ４５は、累計の発光期間、又は所定の電力を消費する期間が長くなるほど、経時劣化により駆動電流を増やしても所定の光出力強度が得られない状態になる。所定の光出力強度が得られない状態になるまでの期間は、ＬＤ４５の製造メーカにより寿命、すなわち保証期間として予め決められる。
【００４２】
ＬＤ４５が故障した場合には、たとえ他の部品が正常であったとしても、ＯＮＵ１３の全体の故障とみなされてしまい、ＯＮＵ１３が使用不能となる。そこで、ＰＯＮ制御部２２は、ＯＮＵ１３の保証期間をＬＤ４５の保証期間とみなしている。ＰＯＮ制御部２２は、ＯＮＵ１３の保証期間の情報を制御系記憶部２５に格納している。
【００４３】
しかし、ＬＤ４５の実際の使用環境は、ＬＤ４５の製造メーカが保証期間を決めた時の使用環境と異なる。このため、演算部５５は、現時点からＯＮＵ１３の保証期間までの残りの期間（以下、「残存期間」と称す）を予測するために、ＯＮＵ１３の保証期間を補正する補正係数を算出する。
【００４４】
ところで、演算部５５は、補正係数を算出する時に、電源停止状態の期間を考慮して補正係数を算出する。例えば、演算部５５は、電源停止状態の期間を累計した電源停止時間を、ＬＤ４５の消灯期間を累計した消灯時間から除外した時間を使用して、ＯＮＵ１３の保証期間を補正するための補正係数を算出する。
【００４５】
演算部５５は、算出した補正係数に基づいて、ＯＮＵ１３の保障期間を補正した補正後の保障期間、又は補正後の保障期間までの残りの残在期間を予測する。ＰＯＮ制御部２２は、演算部５５で演算された補正後の保障期間又は残存期間に到達した時点、又は到達する迄に、交換時期である旨の情報を制御データに載せてＯＬＴ１１に送信する。ＯＬＴ１１は、交換時期である旨の情報の受信に基づいて、交換時期である旨の情報を、上位ネットワーク１７、又は情報を外部に表示する表示部５７に通知する。
【００４６】
図３は、図２に示すＯＮＵ１３とＯＬＴ１１との間で行われる通信の例を示す。なお、図３では、ＯＬＴ１１は、１つのＯＮＵ１３と通信するが、複数のＯＮＵ１３と並列に通信してもよい。
【００４７】
ステップＳ１において、ＯＬＴ１１は、上り信号の送信開始時間、及び送信終了時間、若しくは送信継続時間を指示するための指示情報を含む制御フレーム（以下「許可信号」と称す）をＯＮＵ１３に送信する。
ステップＳ２において、ＯＮＵ１３は、指示情報で指定された送信開始時間、送信終了時間、若しくは送信継続時間に基づいて上り信号を送信する。
ステップＳ３において、ＯＮＵ１３は、ＯＬＴ１１からの省電力モードへの移行の指示があった場合、または自身が省電力モードへの移行をリクエストする場合、省電力モードへの移行を要求する要求信号をＯＬＴ１１に送信する。
【００４８】
ステップＳ４において、ＯＬＴ１１は、省電力モードの移行を許可する場合、要求信号を受けたＯＮＵ１３に対して許可信号を返信する。
ステップＳ５において、許可信号を受けたＯＮＵ１３は、電源部２７を通常状態からスリープ状態へ移行する。
ステップＳ６において、ＯＬＴ１１は、省電力モードに移行したＯＮＵ１３に対して許可信号を送信してからスリープ期間を計時する。
【００４９】
ステップＳ７において、ＯＬＴ１１は、スリープ期間の計時する処理が完了する。
ステップＳ８において、ＯＬＴ１１は、スリープ期間の計時が完了した後に、ＯＮＵ１３に対して、送信帯域を指定して通信を許可する許可信号を送信する。
ステップＳ９において、ＯＮＵ１３は、許可信号を受けることで、電力制御部５４が電源部２７を通常状態に復帰させる。
【００５０】
ステップＳ１０において、ＯＮＵ１３は、ＯＬＴ１１により指定された帯域で上り信号を送信する。
ステップＳ１１において、ＯＮＵ１３は、再び省電力モードを継続する場合、上述で説明したように省電力モードに移行するための要求信号を再送する。
ステップＳ１２において、ＯＮＵ１３は、ＯＬＴ１１から再び許可信号を受けることで省電力モードに移行する。
【００５１】
ステップＳ１３において、ＯＮＵ１３は、ＯＬＴ１１側でスリープ期間の計時を完了し、その後、通信を許可する許可信号をＯＬＴ１１から受けることで、省電力モードから通常モードに戻る。
ステップＳ１４において、ＰＯＮ制御部２２は、演算部５５で演算して求めた交換時期に到達した時点、又は交換時期に到達する前の時点で、交換時期である旨の情報を制御信号（制御フレーム）に載せてＯＬＴ１１に送る。
【００５２】
ここで、図３に示す「ｔａ」の期間は、電源部２７の状態が通常モードになっている期間、「ｔｂ」の期間は、電源部２７の状態が省電力モードになっている期間をそれぞれ示す。なお、ＯＮＵ１３は、省電力モードの終了時間をＯＬＴ１１からの指示により予め分かっているため、ＯＬＴ１１からの通信を許可する許可信号を待たずにＯＮＵ１３を通常モードに戻すようにしてもよい。
【００５３】
図４は、図２に示したＯＮＵ１３の送信部４３の電力消費のレベルの例を示す。この例では、ＯＮＵ１３の電源部２７は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の期間、及び時刻ｔ２以降の期間で通常状態に移行し、また、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間でスリープ状態に移行している。
【００５４】
電源部２７が通常状態の時には、送信部４３のＬＤ４５が発光する発光期間ｔｄと、ＬＤ４５が消灯する消灯期間ｔｃとを含む。発光期間ｔｄは、送信部４３の消費電力のレベルが最も高い第１レベルとなっている。消灯期間ｔｃは、送信部４３の消費電力のレベルが第１レベルよりも低い第２レベルとなっている。ＬＤ４５の消灯期間ｔｃでは、送信部４３は、ＬＤ４５を発光する状態（以下、「発光状態）と称す）への切り替えの応答性を向上するために、微少な駆動電流をＬＤ４５に流している。
【００５５】
というのは、光送信部４３は、特定の周波数帯域の光信号をＬＤ４５から出力するために、例えば、波長可変フィルタを有する。送信部４３は、波長可変フィルタの影響により、ＬＤ４５を消灯する状態（以下、「消灯状態」と称す）から発光状態に切り替える時に、例えば、マイクロ秒の単位の遅延時間が生じるおそれがある。そこで、送信部４３は、ＬＤ４５の消灯状態では、ＬＤ４５に微少な駆動電流を印加して、ＬＤ４５の発光状態よりも光出力強度が弱い発光をＬＤ４５が出力する状態、つまり発光状態への切り替えを準備する状態としている。これにより、ＬＤ４５を消灯状態から発光状態に切り替える時に生じる遅延を抑制することができる。
【００５６】
電源部２７がスリーブ状態の時は、送信部４３は、ＬＤ４５の消灯期間ｔｃになっている。第１算出部５２で算出する累計の消灯期間ｔｃには、スリープ状態の期間が含まれる。スリープ状態の期間の消費電力については、図５で説明する。
【００５７】
図５は、図４に示した消費電力のうちのスリープ状態の期間を示す。スリープ状態の期間は、ＬＤ４５を消灯状態にする一時的な起動状態（以下、「一時起動状態」と称す）の期間ｔｆと、ＬＤ４５への電力の供給を停止する状態（以下、「電源停止状態」と称す）の期間ｔｅとを含む。一時起動状態の電力消費は、消灯状態と略同じ又は略同一の第２レベルとなっている。電源停止状態の電力消費は、一時起動状態よりも低い第３レベルとなっている。
【００５８】
スリープ状態の期間は、一時起動状態の期間ｔｆと電源停止状態の期間ｔｅとを交互に繰り返す期間となっており、一時起動状態の期間ｔｆと電源停止状態の期間ｔｅとは、ＯＬＴ１１から予め受信する指示情報により決められている。一時起動状態の期間ｔｆと電源停止状態の期間ｔｅとを示す情報は、ＰＯＮ制御部２２により制御系記憶部２５に格納される。
【００５９】
図２に示す第１算出部５２は、スリープ状態の期間を含むＬＤ４５の消灯期間の累計を、ＬＤ４５の消灯時間として算出する。図２に示す第２算出部５３は、電源停止状態の期間ｔｅを累計した時間を、ＬＤ４５の消灯期間を累計した消灯時間から除いた時間を算出する。
【００６０】
以下に示す（式１）は、演算部５５が演算するＯＮＵ１３の予測の残り寿命を演算する式の一例を示す。
【００６１】
【数１】
2014165353.tif 000003
【００６２】
（式１）に示す符号Ｌ１は、ＯＮＵ１３の製造メーカにより保証されているＯＮＵ１３の保証期間を示しており、単位は［年］である。
符号Ｌ２は、ＯＮＵ１３の保証期間を補正した補正後の補正期間までの残存期間を示しており、単位は［年］である。
符号ｔ１は、第１算出部５２で算出されるＬＤ４５の累積の発光時間を示しており、単位は［年］である。
【００６３】
符号ｔ２は、第１算出部５２で算出されるＬＤ４５の累積の消灯時間を示しており、単位は［年］である。
符号Ｐ１は、制御部３９が検出するＬＤ４５の光出力強度を示しており、単位は［ｄＢｍ（デービーエム）］である。
符号Ｐ２は、記憶部３７に記憶されているＬＤ４５の標準の光出力強度を示しており、単位は［ｄＢｍ（デービーエム）］である。
【００６４】
符号Ｔ１は、温度センサ４２に測定される光送受信部２６の周辺の温度のうちの最高の温度を示しており、単位は［℃（度）］である。
符号Ｔ２は、温度センサ４２に測定される光送受信部２６の周辺の温度のうちの平均の温度を示しており、単位は［℃（度）］である。
符号Ｔ３は、ＬＤ４５を使用することができる温度のうちの最高使用温度を示しており、単位は［℃］である。このＬＤ４５の最高使用温度の値は、予め決められており、記憶部３７に格納されている。
【００６５】
符号ａ１は、ＬＤ４５が発光する時に消費する電流の平均（以下、「平均消費電流値」と称す）に基づいて決められる補正係数を示している。
符号ｂは、ＬＤ４５を発光させる時に消費する電流に対して、ＬＤ４５を消灯させる時に消費する電流の割合を、ＬＤ４５の消灯状態の補正係数として示している。
符号ｃは、ＬＤ４５の使用温度が１０℃上昇する毎に変わる光送受信部２６の寿命に基づいて決まる補正係数を示している。
【００６６】
図２に示す第１算出部５２は、例えば、ＬＤ４５の累積の発光時間［ｔ１］を、例えば以下に示す（式２）から算出する。
【００６７】
ｔ１＝［使用年数］×［使用時間／日］×［ＯＬＴ１１との間の回線の通信帯域のうちＯＮＵ１３が使用する率（帯域占有率）］・・・（式２）
【００６８】
ここで、ＯＮＵ１３を、例えば６年間使用し、１日の起動時間を、例えば１８時間、帯域占有率を、例えば「１／３」として仮定する。仮定したパラメータを(式２)に代入してＬＤ４５の累積の発光時間［ｔ１］を算出すると、
［ｔ１］＝［６］×［１８／２４（３／４）］×［１／３］＝１．５［年］となる。算出されるＬＤ４５の累積の発光時間［ｔ１］は、制御系記憶部２５に格納される。
【００６９】
また、図２に示す第２算出部５３は、電源停止状態の時間を除外したＬＤ４５の累積の消灯時間［ｔ２］を、例えば以下に示す（式３）から算出する。
【００７０】
［ｔ２］＝［使用年数］×［使用時間／日］×［ＯＬＴ１１との間の回線の通信帯域のうちＯＮＵ１３が使用していない未使用帯域率］＋［使用年数］×［非使用時間/日］×［一時起動状態の時間］／［一時起動時間と電源停止状態とを加算した時間］・・・（式３）
【００７１】
例えば、スリープ状態に含まれる電源停止状態の時間を、例えば５０［ｍｓ（ミリ秒）］、一時起動状態の時間を、例えば２０［ｍｓ（ミリ秒）］に仮定して、前述した(式３)からＬＤ４５の累積の消灯時間［ｔ２］を算出する。これによれば、消灯時間［ｔ２］は、
［ｔ２］＝［６］×［１８／２４（３／４）］×［６／２４（２／３）］＋［６」×［１／４］×［２０］／［７０］＝３＋０．４２＝３．４２［年］となる。
【００７２】
算出されたＬＤ４５の累積の消灯時間は、制御系記憶部２５に格納される。なお、ＬＤ４５の累積の消灯時間［ｔ２］は、一時起動状態の回数の累計を使用して求めてもよい。
【００７３】
演算部５５は、ＬＤ４５の累積の発光時間と、電源停止状態の時間を除外したＬＤ４５の累積の消灯時間とを使用して、前述した(式１)に基づいて、例えば６年間使用した時点での予測の残存期間Ｌ２を求める。
【００７４】
ここで、製品の寿命（保証期間）［Ｌ１］を、例えば「６」年に仮定し、また、光出力強度［Ｐ１］及び標準の光出力強度［Ｐ２］をそれぞれ標準的な値、例えば「５」［ｄＢｍ（デービーエム）］に仮定する。また、平均消費電力値による補正係数［ａ１］を標準的な値、例えば「１」に仮定し、さらに、ＬＤ４５の消灯状態の補正係数［ｂ］を、例えば「０．９」とする。
【００７５】
この場合、演算部５５は、ＯＮＵ１３を６年間使用した時点での予測の残存期間Ｌ２を求めると、Ｌ２＝６×２（８０℃−７０℃）／３０℃−１（５．０／５．０×１．５＋０．９×３．４２）＝２．９７[年]となる。
【００７６】
ＰＯＮ制御部２２は、演算部５５で演算された予測の残存期間Ｌ２に達した時点、又は予測の残存期間Ｌ２に達する迄に、交換時期を通知する情報を載せたフレームをＯＬＴ１１に送る。
【００７７】
なお、前述した(式１)では、ＬＤ４５の平均の消費電流の値、ＬＤ４５の周辺の温度、及び電源停止状態の時間をＬＤ４５の消灯時間から除外した時間に基づいて、ＯＮＵ１３の保証期間を補正する補正係数を算出している。しかし、ＬＤ４５の平均の消費電流の値、又はＬＤ４５の周辺の温度を利用せずに、少なくとも電源停止状態の時間をＬＤ４５の消灯時間から除外した時間を利用して補正係数を算出してもよい。
【００７８】
図６は、ＰＯＮシステム６０の別の例を示す。図６では、ＰＯＮシステム６０は、ＯＮＵ１３、カプラ装置１２、及びＯＬＴ１１等を含む。なお、図２で説明した要素と同一または同様の要素については、詳細な説明は省略する。例えば、図６に示すＰＯＮシステム６０は、図１と同様または同一のシステム構成を有しており、ＯＬＴ１１は、上位ネットワークに接続される。
【００７９】
ＯＮＵ１３は、図２に示す第１算出部５２、第２算出部５３、及び演算部５５を省略したＰＯＮ制御部２２を有する。図６において、ＯＬＴ１１は、図２に示す第１算出部５２、第２算出部５３、及び演算部５５を含むＰＯＮ制御部６４を有している。
【００８０】
ＯＮＵ１３のＰＯＮ制御部６４は、割当部５１や電力制御部５４でそれぞれ算出される情報、及び記憶部３７に格納される情報、例えばＬＤ４５の周辺の温度の情報やＬＤ４５の光出力強度の情報等を定期的に制御フレームに格納する。このように補正係数を算出するために必要なパラメータを格納した制御フレームを、光送受信部２６を介してＯＬＴ１１に送る。
【００８１】
ＯＬＴ１１のＰＯＮ制御部６４は、上り信号及び下り信号を予め決められた内容に基づいて処理すると共に、図２で説明した第１算出部５２、第２算出部、及び演算部を有する。
【００８２】
第１算出部５２は、ＯＮＵ１３から受ける制御フレームに含まれる発光期間の情報に基づいて、ＬＤ４５の消灯期間を累計した消灯時間を算出し、算出した消灯時間の情報を制御系記憶部２５に格納する。
【００８３】
第２算出部５３は、ＯＮＵ１３から受ける制御フレームに含まれる電源部２７の状態を示す情報に基づいてＯＮＵ１３の起動期間を累計した時間を算出する。また、第２算出部５３は、ＯＬＴ１１で決められるスリープ時間に基づいて、電源停止状態の期間を累計した電源停止状態の時間を算出する。そして、第２算出部５３は、累計の起動時間の情報、及び電源停止状態の時間の情報を制御系記憶部２５に格納する。
【００８４】
演算部５５は、ＯＮＵ１３の起動時間、ＬＤ４５の発光時間、ＬＤ４５の消灯時間、ＬＤ４５の近傍の温度、及び電源停止状態の時間等のパラメータに基づいて、ＯＮＵ１３の保証期間を補正するための補正係数を算出する。そして、演算部５５は、算出した補正係数に基づいてＯＮＵ１３の補正後の保証期間、又は補正後の保証期間までの残存期間を演算し、演算した結果の情報に基づいてＯＮＵ１３の交換時期を算出する。ＰＯＮ制御部６４は、複数のＯＮＵ１３が接続されている場合、ＯＮＵ１３毎に交換時期を算出し、算出した交換時期の情報を上位ネットワーク１７、又は表示部５７に通知する。
【００８５】
図６に示した実施形態では、第１算出部５２、第２算出部５３、及び演算部５５をＯＮＵ１３から省略することができるため、ＯＮＵ１３のコストダウンを図ることができる。
【００８６】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０，６０…ＰＯＮシステム；１１…ＯＬＴ；１３…ＯＮＵ；４３…送信部；４５…ＬＤ；５２…第１算出部；５３…第２算出部；５５…演算部
【図１】
2014165353.tif 000004
【図２】
2014165353.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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