(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムの動作方法であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、
前記ＯＬＴは、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を前記ＯＮＵから取得し、前記無線端末の間欠受信に関する情報を用いて、前記ＯＮＵをスリープさせるか否かの判定を行うとともに、前記無線端末の下りデータの前記基地局における待ち時間を最小にするような前記ＯＮＵのスリープ開始タイミングおよび周期の計算を行う
ことを特徴とする光無線アクセスシステムの動作方法。
【請求項２】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムの動作方法であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、前記ＯＬＴへの上りデータを送信するシーケンスを開始する
ことを特徴とする光無線アクセスシステムの動作方法。
【請求項３】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムの動作方法であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を元に、前記ＯＬＴへの上りデータのバッファ内フレーム量を予測し、予測したバッファ内フレーム量に基づきＲＥＰＯＲＴメッセージを生成する
ことを特徴とする光無線アクセスシステムの動作方法。
【請求項４】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムの動作方法であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局がグラント情報を決定した時点で前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、スリープ状態からアクティブ状態への遷移を開始する
ことを特徴とする光無線アクセスシステムの動作方法。
【請求項５】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムの動作方法であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、当該ＯＮＵをアクティブ状態に遷移させる動作を開始する
ことを特徴とする光無線アクセスシステムの動作方法。
【請求項６】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＬＴであって、
前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を、前記ＯＮＵから取得し、前記無線端末の間欠受信に関する情報を用いて、前記ＯＮＵをスリープさせるか否かの判定を行うとともに、前記無線端末の下りデータの前記基地局における待ち時間を最小にするような前記ＯＮＵのスリープ開始タイミングおよび周期の計算を行う
ことを特徴とするＯＬＴ。
【請求項７】
前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵが前記無線端末から受け取った前記無線端末の間欠受信に関する情報を、前記ＯＮＵから受信することを特徴とする請求項６に記載のＯＬＴ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のＯＬＴ又は当該ＯＬＴとしての機能を備え、前記ＯＬＴ又は当該ＯＬＴとしての機能と一体型の装置となっている上位装置。
【請求項９】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＮＵであって、
前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、前記ＯＬＴへの上りデータを送信するシーケンスを開始する
ことを特徴とするＯＮＵ。
【請求項１０】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＮＵであって、
前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を元に、前記ＯＬＴへの上りデータのバッファ内フレーム量を予測し、予測したバッファ内フレーム量に基づきＲＥＰＯＲＴメッセージを生成する、
ことを特徴とするＯＮＵ。
【請求項１１】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＮＵであって、
前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局がグラント情報を決定した時点で前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、スリープ状態からアクティブ状態への遷移を開始する
ことを特徴とするＯＮＵ。
【請求項１２】
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＮＵであって、
前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得し、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、当該ＯＮＵをアクティブ状態に遷移させる動作を開始するスリープ／起動判定部を備える
ことを特徴とするＯＮＵ。
【請求項１３】
前記ＯＮＵは、通常の上りデータを送信する線とは物理的に異なる回線を用いて、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得することを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載のＯＮＵ。
【請求項１４】
前記ＯＮＵは、レイヤ２以上の制御プロトコルを用いて、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得することを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載のＯＮＵ。
【請求項１５】
前記ＯＮＵは、前記基地局から受け取った間欠受信情報を前記ＯＬＴに転送することを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載のＯＮＵ。
【請求項１６】
請求項９から１５のいずれかに記載のＯＮＵ又は当該ＯＮＵとしての機能を備え、前記ＯＮＵ又は当該ＯＮＵとしての機能と一体型の装置となっている基地局。
【請求項１７】
請求項６又は７に記載のＯＬＴと一体の上位装置と、
請求項９から１５のいずれかに記載のＯＮＵと一体の基地局と、
を備える光無線アクセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラーシステムと光アクセスシステム接続されたシステムにおける、動的リソース割当およびスリープ（休止）制御のための情報の伝達に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（登録商標）やＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等のセルラーシステムにおいて、端末は基地局と無線通信を行う。通常１つの基地局は複数の端末と通信を行っているので、端末同士の信号が混信しないよう、基地局は有限の通信容量（リソース）を各端末に動的に割り当てるスケジューリングを行う。例えばＬＴＥ（登録商標）の上り通信を例にとると、端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が上り信号を生成してから基地局（ｅＮＢ）にデータを送信するまでのシーケンスは図１のようになる。まずＵＥがｅＮＢに対して帯域要求を行うと、ｅＮＢが上りデータのスケジューリングに必要な情報（バッファ量やチャネル状態など）を得るため、ＵＥにこれらの情報を送るためのリソースを割り当て、レスポンスにより通知する。ＵＥが割り当てられたリソースで上りデータのスケジューリングに必要な情報をｅＮＢに送ると、ｅＮＢはスケジューリングを行い、上りデータを送るためのリソースをスケジューリンググラントによりＵＥに割り当てる。これらのやりとりを経て、ＵＥは初めて上りデータをｅＮＢに送ることができる。下り通信に関しては、信号を発する基地局が１つなので、端末−基地局間で混信を避けるためのやりとりを通信前にすることは通常ない。【０００３】
このようなセルラーシステムにおいて、基地局と、その上位の装置間の接続形態としては、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを利用した１対多の形態をとることもできる。この場合図２に示すように、上位装置−ｅＮＢ間を光ファイバと光スプリッタで接続する。この構成により、複数の基地局をひとつの上位装置で収容できるため、基地局の数に対する上位装置の数や、光ファイバの数を減らすことができ、経済性が向上する。ＰＯＮの信号多重方法としては、ＴＤＭ、ＷＤＭ、ＦＤＭ等が採用できる。【０００４】
ＰＯＮにおいても、１つのＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）は複数のＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ）と通信を行うため、ＯＬＴは容量を各ＯＮＵに動的に割り当てるスケジューリングを行っている。通常のＰＯＮにおけるＯＮＵが上り信号を送信するシーケンスを図３に示す。ＯＮＵは最初に、送信バッファに蓄積されているデータ量の情報（ＲＥＰＯＲＴ情報）をＯＬＴから送られてくる送信許可信号が指定したタイミングでＯＬＴに送信する。ＩＥＥＥ  ８０２．３標準のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮでは、ＲＥＰＯＲＴメッセージを用いて送信する。ＩＴＵ−ＴのＧ−ＰＯＮ（Ｇ．９８４シリーズ）、ＸＧ−ＰＯＮ（Ｇ．９８７シリーズ）では、上り信号フレームのヘッダ内に定められたフィールドを用いて送信する。ＯＬＴは、ＲＥＰＯＲＴ情報をもとにスケジューリングを行い、上りデータを送信するためのリソースをＯＮＵに割り当て、それをＯＮＵに通知する。ＩＥＥＥ  ８０２．３標準のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  ＰＯＮでは、ＧＡＴＥメッセージを用いて通知する。ＩＴＵ−ＴのＧ−ＰＯＮ、ＸＧ−ＰＯＮでは、下り信号フレームのヘッダ内に定められたフィールドを用いて通知する。これらのやりとりを経て、ＯＮＵははじめて上りデータをＯＬＴに送信することができる。下り通信に関しては、特にＯＬＴ−ＯＮＵ間で通信前のやりとりはない。【０００５】
図２のようなシステムにおいては、１つのシステム内でセルラーとＰＯＮ、２つのシステムのスケジューラが直列に接続されている状態となり、例えばＵＥからの上り通信のシーケンスは図１及び図３より、図４のようになる。この場合、ＬＴＥ（登録商標）の上り通信のシーケンスを一通り経てＯＮＵに上りデータが到着した時点から、ＰＯＮの上り通信のシーケンスが開始することとなる。【０００６】
一方でセルラーシステムやＰＯＮ等のシステムにおいては、装置の省電力化を目的として、通信を行っていない時間、複数存在する側の装置の一部を休止させる機能が備わっていることがある。いずれのシステムにおいても通常送信側に関しては、送信データがないときに休止状態に入り、送信データが生じたときに休止状態から復帰させる。受信側に関しては休止しながらも受信すべきデータが存在する場合があるので、一定時間ごとに休止状態から復帰し、受信すべきデータが存在するかを確認するという設定をとることが多い。例としてＬＴＥ（登録商標）の間欠受信に関して、通常の受信状態から間欠受信を開始するまでと、間欠受信を終了するときについて、それぞれ図５及び図６に示す。ＵＥは最後のトラフィックからある一定時間Ｔ１以上トラフィックがない場合に間欠受信を開始する（図５）。間欠受信状態にあるときには、受信に関する装置の一部をＴ２の時間だけ休止し、Ｔ３の時間で休止状態から復帰するという動作を繰り返す。ＵＥが間欠受信状態を終了する条件は、上りトラフィックが発生するか、Ｔ３の復帰している時間内に下り通信のリソースが割り当てられていることを検知した場合である。前者の場合には、上りトラフィックが発生した時点で間欠受信が終了し、図１に示す通常の上り通信が開始されることとなり、後者の場合は図６のように、Ｔ３の復帰周期で下りデータを受信する。Ｔ１−Ｔ３という間欠受信の周期パラメータはｅＮＢから接続の際に指定されるが、間欠受信状態に入るタイミングをＵＥがｅＮＢに通知する規定などは特になく、端末側の自律的な動作とすることができる。【０００７】
一方、ＰＯＮにおいてＯＮＵのスリープを実現するための制御メッセージや状態遷移図は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８７．３（非特許文献１）で規定されている。ＯＬＴが各ＯＮＵにスリープを許可／禁止するためのＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）、Ｓｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）、ＯＮＵがＯＬＴに対してスリープ／起床を要求するＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）等のメッセージが規定されている。Ｇ．９８７．３に基づくＰＯＮスリープは、ＯＬＴがＯＮＵのスリープ状態を管理するという点でＬＴＥ（登録商標）の間欠受信と異なる。スリープを開始するまでと、スリープ状態からアクティブ状態に遷移するまでの手順の例について、それぞれ図７及び図８に示す。一定時間Ｔ４の間だけＯＬＴが該当ＯＮＵの上り／下りフレームを検知しなかった場合、ＯＬＴからＯＮＵにＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）を送り、ＯＮＵはスリープ状態に遷移できると判断すれば、ＯＬＴにＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）を送ってからスリープ状態に入る（図７）。スリープはＬＴＥ（登録商標）の間欠受信と同様に周期的なものであり、Ｔ５時間の間だけスリープ状態を維持した後にＴ６時間だけ復帰するという動作を繰り返す。ＯＮＵがスリープ状態からアクティブ状態に遷移する条件は、上りトラフィックが発生するか、Ｔ６の時間内にＯＬＴからＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を受け取った場合である。前者の場合にはＯＮＵはスリープ状態を終了し、図３に示す通常の上り通信が開始されることとなる。後者の場合には、図８に示すように、ＯＮＵはＴ６の復帰周期内にＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を受け取り、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）を返し、アクティブ状態に遷移した後に自分宛てのフレームを受け取る。【０００８】
上記のようにＬＴＥ（登録商標）、ＰＯＮそれぞれに間欠受信やスリープという機能が備わっている場合に、図２のようにそれらを組み合わせたシステムにおいても、それぞれのシステムが装置の一部を休止させることができる。図２のようなシステムにおいて、ＰＯＮのスリープ開始までのシーケンスを図９及び図１０に示す。図９及び図１０は、間欠受信およびスリープ状態に遷移する前の最後のトラフィックが下りデータであった場合と上りデータであった場合をそれぞれ表している。どちらの場合に関しても、ＬＴＥ（登録商標）ではＵＥが最後のトラフィックからＴ１が経過した時点で間欠受信に遷移し、ＰＯＮでは最後のトラフィックからＴ４が経過した時点でＯＬＴがＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）をＯＮＵに送信し、ＯＮＵがＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）を送信してから、スリープ状態に遷移している。【０００９】
通常ＬＴＥ（登録商標）のｅＮＢは、Ｔ１−Ｔ３の値を保持し、ＵＥの間欠受信の開始時間や周期を把握する。同様にＰＯＮのＯＬＴはＯＮＵのスリープ状態を管理し、スリープ状態や周期を把握する。よってそれぞれ単独のシステムにおいて下りトラフィックが発生した際には、ｅＮＢおよびＯＬＴは、図１１及び図１２のように、下り信号をバッファし、それぞれＵＥの間欠受信とＯＮＵのスリープからの復帰周期にタイミングを合わせて下り通信を行うことで、フレームロスを回避することが可能である。このバッファ時間を復帰周期待ち時間と呼ぶこととする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．９８７．３，“１０Ｇｉｇａｂｉｔ−ｃａｐａｂｌｅ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｌａｙｅｒ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
動的スケジューラを用いる１対多システムを直列に接続した図２のようなシステムにおいて生じる問題を以下に３例示す。
１例目は、通常の上りデータ通信時における例である。上りデータ通信のシーケンスは図４に示した通りであるが、ｅＮＢと上位装置間をＰＯＮではなく１対１の光ファイバ通信で接続する場合には、上りデータ通信のシーケンスは図１３のようになる。図１３に比べて図４においては、ＰＯＮのスケジューラの分だけ上りデータがＵＥにおいて発生してから上位装置に到達するまでの信号のやりとりの数が多く、結果的に通信遅延時間の増大が予想される。これは、低遅延性が要求されるプロトコルやアプリケーションの使用時に悪影響を及ぼす可能性がある。【００１２】
２例目は、ＰＯＮのＯＮＵがスリープ状態にある場合における、上り通信の例である。ＵＥで上りデータが発生してからｅＮＢの上位装置に到達するまでのシーケンスを図１４に示す。ＵＥはＬＴＥ（登録商標）の通常の上り通信のシーケンスを経てｅＮＢに上りデータを送信し、ｅＮＢはＯＮＵに上りデータを受け渡す。このとき、スリープ状態にあるＯＮＵはｅＮＢから上りデータを受け取ると、次の復帰周期でアクティブ状態に遷移するか、もしくは即座にアクティブ状態に遷移する準備を開始する。いずれの動作となるかは実装法によるが、後者のほうがアクティブ状態に遷移するまでの時間は短く、またいずれにしても上りデータはＯＮＵがアクティブ状態に遷移するまでの間だけ、待ち時間が長くなることとなる。ＯＮＵがスリープ状態にない場合には、上り通信のシーケンスは図４のようになる。図４に比べて図１４においては、スリープ状態からアクティブ状態に遷移するまでの待ち時間の分、通信遅延時間が増大することが予想される。１例目と同じく、低遅延性が要求されるプロトコルやアプリケーションの使用時に悪影響を及ぼす可能性がある。【００１３】
３例目は、ＬＴＥ（登録商標）のＵＥが間欠受信状態に、ＰＯＮのＯＮＵがスリープ状態にそれぞれある場合の下り通信の例である。上位装置から下りデータが送信されてからＵＥで受信されるまでのシーケンスを図１５に示す。下りデータはＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵのスリープ復帰周期待ちのためＯＬＴでバッファされた後、ＬＴＥ（登録商標）システムにおいてＵＥの間欠受信復帰周期待ちのためｅＮＢで再度バッファされている。これにより、システム全体で備えておくべきメモリの容量が増加し、高コスト化や消費電力の増大につながる。【００１４】
このように、セルラーとＰＯＮが直列に接続されている図２のようなシステムにおいて、双方の動的スケジューリングおよび休止制御が独立で動作すると、システム全体として通信遅延時間の増大や、消費電力、コストの増加を招く。【００１５】
本発明は、セルラーとＰＯＮが直列に接続されている光無線アクセスシステムにおいて、双方の動的スケジューリングおよび休止制御による、通信遅延時間、消費電力及びコストの増加を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の光無線アクセスシステムは、
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムであって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得する。【００１７】
本発明の基地局は、
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムに備わる前記基地局であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得する。【００１８】
本発明の光無線アクセスシステムの動作方法は、
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される光無線アクセスシステムの動作方法であって、
前記光アクセスシステムは、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備え、
前記ＯＮＵは、前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得する。【００１９】
本発明のＯＬＴは、
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＬＴであって、
前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を、前記ＯＮＵから取得する。【００２０】
本発明のＯＬＴでは、前記ＯＮＵが前記無線端末から受け取った前記無線端末の間欠受信に関する情報を、前記ＯＮＵから受信してもよい。【００２１】
本発明のＯＬＴでは、前記無線端末の間欠受信に関する情報を用いて、前記ＯＮＵをスリープさせるか否かの判定を行うとともに、前記無線端末の下りデータの前記基地局における待ち時間を最小にするような前記ＯＮＵのスリープ開始タイミングおよび周期の計算を行ってもよい。【００２２】
本発明の上位装置は、本発明に係るＯＬＴ又は当該ＯＬＴとしての機能を備え、前記ＯＬＴ又は当該ＯＬＴとしての機能と一体型の装置となっている。【００２３】
本発明のＯＮＵは、
無線端末と通信を行う１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続された光無線アクセスシステムであり、かつ、前記基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）、前記上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）及び前記ＯＮＵと前記ＯＬＴとを接続する光伝送路を備える光無線アクセスシステムにおける前記ＯＮＵであって、
前記基地局から、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得する。【００２４】
本発明では、前記ＯＮＵは、通常の上りデータを送信する線とは物理的に異なる回線を用いて、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得してもよい。【００２５】
本発明では、前記ＯＮＵは、レイヤ２以上の制御プロトコルを用いて、前記光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御又は間欠受信制御に関する情報を取得してもよい。【００２６】
本発明のＯＮＵでは、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、前記ＯＬＴへの上りデータを送信するシーケンスを開始してもよい。【００２７】
本発明のＯＮＵでは、
前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を元に、前記ＯＬＴへの上りデータのバッファ内フレーム量を予測するバッファ状態予測部と、
前記バッファ状態予測部から通知されるバッファ量に基づきＲＥＰＯＲＴメッセージを生成するＲＥＰＯＲＴ生成部と、
を備えてもよい。【００２８】
本発明のＯＮＵでは、前記基地局がグラント情報を決定した時点で前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、スリープ状態からアクティブ状態への遷移を開始してもよい。【００２９】
本発明のＯＮＵでは、前記基地局から前記無線端末へのグラント情報を受け取り、当該グラント情報を受け取ったことを契機に、当該ＯＮＵをアクティブ状態に遷移させる動作を開始するスリープ／起動判定部を備えてもよい。【００３０】
本発明のＯＮＵでは、前記基地局から受け取った間欠受信情報を前記ＯＬＴに転送してもよい。【００３１】
本発明の基地局は、本発明に係るＯＮＵ又は当該ＯＮＵとしての機能を備え、前記ＯＮＵ又は当該ＯＮＵとしての機能と一体型の装置となっている。【００３２】
本発明の光無線アクセスシステムは、本発明に係るＯＬＴと一体の上位装置と、本発明に係るＯＮＵと一体の基地局と、を備える。【００３３】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、セルラーとＰＯＮが直列に接続されている光無線アクセスシステムにおいて、双方の動的スケジューリングおよび休止制御による、通信遅延時間、消費電力及びコストの増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ＬＴＥ（登録商標）における上り通信シーケンスの一例を示す。
【図２】セルラーシステムとＰＯＮが直列に接続されている光無線アクセスシステムの一例を示す。
【図３】ＰＯＮにおける上り通信シーケンスの一例を示す。
【図４】光無線アクセスシステムの上り通信シーケンスの一例を示す。
【図５】ＬＴＥ（登録商標）における間欠受信の開始シーケンスの一例を示す。
【図６】ＬＴＥ（登録商標）における間欠受信の終了シーケンスの一例を示す。
【図７】ＰＯＮにおけるスリープの開始シーケンスの一例を示す。
【図８】ＰＯＮにおけるスリープの終了シーケンスの一例を示す。
【図９】関連する光無線アクセスシステムにおけるスリープの開始シーケンスの第１例を示す。
【図１０】関連する光無線アクセスシステムにおけるスリープの開始シーケンスの第２例を示す。
【図１１】ＬＴＥ（登録商標）における間欠受信時に下りデータが発生した場合を示す。
【図１２】ＰＯＮにおけるスリープ時に下りデータが発生した場合を示す。
【図１３】関連する光無線アクセスシステムにおいてｅＮＢと上位装置間が１対１で接続されている場合の上り通信シーケンスの一例を示す。
【図１４】関連する光無線アクセスシステムにおいてＰＯＮのＯＮＵがスリープ状態にある場合の上り通信シーケンスの一例を示す。
【図１５】関連する光無線アクセスシステムにおいてＩＥが間欠受信状態にありかつＯＮＵがスリープ状態にある場合の下り通信シーケンスの一例を示す。
【図１６】実施形態１に係る光無線アクセスシステムにおける上り通信シーケンスの一例を示す。
【図１７】実施形態１における本発明に関連するＯＮＵの一例を示す。
【図１８】実施形態１に係るＯＮＵの一例を示す。
【図１９】実施形態２に係る光無線アクセスシステムにおける上り通信シーケンスの一例を示す。
【図２０】実施形態２における本発明に関連するＯＮＵの一例を示す。
【図２１】実施形態２に係るＯＮＵの一例を示す。
【図２２】実施形態３に係る光無線アクセスシステムにおける下り通信時の間欠受信及びスリープ開始シーケンスの一例を示す。
【図２３】実施形態３に係る光無線アクセスシステムにおける上り通信時の間欠受信及びスリープ開始シーケンスの一例を示す。
【図２４】実施形態３に係る光無線アクセスシステムにおいてＵＥが間欠受信状態でありかつＯＮＵがスリープ状態である場合の下り通信シーケンスの一例を示す。
【図２５】実施形態３における本発明に関連するＯＮＵの一例を示す。
【図２６】実施形態３に係るＯＮＵの一例を示す。
【図２７】実施形態３に係る間欠受信情報の流れの一例を示す。
【図２８】実施形態４に係るＯＮＵの第１例を示す。
【図２９】実施形態４に係るＯＮＵの第２例を示す。
【図３０】実施形態４に係るＯＮＵの第３例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００３７】
本発明の光無線アクセスシステムは、１つ以上の基地局が上位装置と光アクセスシステムを介して接続される。光アクセスシステムは、基地局側に配置される１つ以上の光ネットワークユニット（ＯＮＵ）と、上位装置側に配置される光加入者終端装置（ＯＬＴ）と、ＯＮＵとＯＬＴとを接続する光伝送路を備える。光伝送路は、光ファイバやカプラなどの光部品を備える。本発明の光無線アクセスシステム及びその動作方法では、ＯＮＵは、基地局から、光無線アクセスシステムの動的スケジューリング制御に関する情報又は光無線アクセスシステムの間欠受信制御に関する情報或いはこれら両方の情報を取得し、それらの情報をＯＮＵで、あるいはＯＬＴに転送し、ＰＯＮのスケジューリングやスリープ制御のパラメータとして用いる。
【００３８】
（実施形態１）
課題の１例目を解決するよう、開発技術を適用したシステムにおける、上りデータ通信のシーケンスを図１６に示す。開発技術を適用していない場合である図４と異なる点は、まず図４においてはＯＮＵに上りデータが到着してからＰＯＮの上り通信のシーケンスを開始しているのに対し、図１６においては、ｅＮＢがグラント情報を決定した時点で、ＵＥだけでなくＯＮＵにもその情報を受け渡しており、ＯＮＵがグラント情報を受け取った時点からＰＯＮの上り通信のシーケンスを開始している点である。ＯＮＵはグラント情報を元にバッファ量を予測してＲＥＰＯＲＴ信号を生成し、ＯＬＴに送信する。図４に比べ、図１６においてはＰＯＮの上り通信のシーケンスの開始時間が早い分、上位装置に上りデータが到着するまでの遅延時間が減少する。
【００３９】
ＰＯＮの上り通信動的スケジューリング機能を実現するための、ＯＮＵの機能ブロック図の一例を図１７に示す。上り通信動的スケジューリングに関係のない部分は省略している。ＰＯＮの下位装置（ｅＮＢ１０３）からの上りデータはイーサフレームバッファ部１１に送られ、このイーサフレームバッファ部１１内のフレーム量をバッファ状態観測部２１が読み込み、ＲＥＰＯＲＴ生成部２３に通知している。ＲＥＰＯＲＴ生成部２３は通知されたバッファ内フレーム量を元にＲＥＰＯＲＴメッセージを生成する。イーサフレームバッファ部１１内のフレームはフレーム読み出し制御部１２により読み出され、ＰＯＮフレーム処理部においてＰＯＮフレーム化されてＰＨＹ１４から送信される。これらのＲＥＰＯＲＴメッセージおよびフレームは、ＯＬＴから受け取った送信許可／ＧＡＴＥメッセージを元に、送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部２２によりタイミングを調整され、送信されている。
【００４０】
上記のような上り通信動的スケジューリング動作を実現する図１７のＯＮＵ１５０に対し、開発技術を適用した場合のスケジューリング動作に関する機能ブロックを図１８に示す。本実施形態に係るＯＮＵ１５０は、バッファ状態予測部２４を備える。図１６の方式を実現する上で重要な点は、ＲＥＰＯＲＴの生成に、ｅＮＢ１０３から受け取るＬＴＥ（登録商標）グラント情報を元に予測したバッファ内フレーム量の情報を用いるという点である。ただし、実際のバッファ状態を観測し、さらにその情報もバッファ内フレーム量の予測や他の用途に用いてもよい。以降に詳細を説明する。
【００４１】
まずｅＮＢ１０３からは、ＯＮＵに向けて上りデータだけではく、ＬＴＥ（登録商標）のグラント情報も送信されている。バッファ状態予測部２４はこの情報を受け取り、ある時間後のバッファ内フレーム量を予測する。ＲＥＰＯＲＴ生成部２３は、バッファ状態予測部２４から通知されるバッファ量に基づき、ＲＥＰＯＲＴメッセージを生成する。このＲＥＰＯＲＴを用いて通常の上り通信のスケジューリングを行うことにより、ＯＮＵ１５０はｅＮＢ１０３からのフレームを待つことなく、グラント情報が決定した時点で上り通信のシーケンスを開始することができ、上りデータが上位装置に到着するまでの通信遅延時間を減少させることができる。
【００４２】
以上説明したように、実施形態１に係る発明では、上り通信において、ＰＯＮの上りスケジューリングを早く開始することができ、結果としてＵＥから上位装置までの通信遅延時間が減少する。
【００４３】
（実施形態２）
課題の２例目を解決するよう、開発技術を適用したシステムにおける、ＰＯＮのＯＮＵがスリープ状態にあるときの上りデータ通信のシーケンスを図１９に示す。開発技術を適用していない図１４と異なる点は、まず図１４においてはＯＮＵに上りデータが到着してからＯＮＵがスリープ状態からアクティブ状態への遷移を開始するのに対し、図１９においては、ｅＮＢがグラント情報を決定した時点で、ＵＥだけでなくＯＮＵにもその情報を受け渡しており、ＯＮＵがグラント情報を受け取った時点からスリープ状態からアクティブ状態への遷移を開始している点である。実際に上りデータがＯＮＵに到着する時点では、ＯＮＵは既にアクティブ状態になっているか、あるいはアクティブ状態に遷移していないとしても、図１４に比べて上りデータの待機時間は短くなるはずである。どちらの場合においても、図１４に比べ、図１９においてはＰＯＮのスリープ状態からアクティブ状態への遷移の開始時間が早い分、上位装置に上りデータが到着するまでの遅延時間が減少する。
【００４４】
ＰＯＮのスリープ制御機能を実現するための、ＯＮＵの機能ブロック図の一例を図２０に示す。ＯＮＵ１５０は、バッファ状態観測部３１と、スリープ／起動判定部３２と、スリープ制御コマンド読み込み部３３と、スリープ制御コマンド生成部３４と、送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部３５と、スリープパラメータ格納用メモリ３６と、タイマ３７と、休止部３８と、を備える。スリープ制御に関係のない部分は省略している。
【００４５】
アクティブ状態にあるＯＮＵがスリープ状態に遷移する条件は、ＯＬＴからのＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）を受信することである。Ｓｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）メッセージは、スリープ制御コマンド読み込み部３３を経て、スリープ／起動判定部３２に指示を送る。スリープ／起動判定部３２はＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）を受け取ると、バッファ状態観測部３１から通知されるイーサフレームバッファ部１１内のイーサフレーム量をパラメータとして、スリープ状態に遷移するかどうかの判断を行う。スリープ状態に遷移すると判断した場合には、スリープ／起動判定部３２はＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）を生成するようスリープ制御コマンド生成部３４に指示を送り、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）が送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部３５によりタイミングを調整され、ＯＬＴに送信されることとなる。その後、スリープ／起動判定部３２は休止部３８をスリープ状態に遷移させる。なお、図中の休止部３８は、便宜上、図中の他の機能部と独立して記載しているが、実際には、他の機能部のうち休止させて問題ない部分（例えば図中のＰＨＹ１４）を含む。
【００４６】
スリープ時間や復帰周期等のパラメータはスリープパラメータ格納用メモリ３６に格納されており、スリープ起動／判定部３２はこのリープパラメータ格納用メモリ３６からパラメータを参照し、タイマ３７によりＴ５時間の間だけスリープ状態を維持した後にＴ６時間だけ復帰するという動作を繰り返す。メモリ３６内のスリープパラメータは、必要に応じてＯＬＴからのメッセージを通じて書き換えられる。
【００４７】
スリープ状態にあるＯＮＵ１５０がアクティブ状態に遷移する条件としては、２つの場合がある。
１つめは、スリープ状態からの復帰周期に、ＯＬＴからＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を受信した場合である。Ｓｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）はスリープ制御コマンド読み込み部３３を通じてスリープ／起動判定部３２に送られる。スリープ／起動判定部３２はＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を受け取ると、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）を生成するようスリープ制御コマンド生成部３４に指示を送り、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）が送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部３５によりタイミングを調整され、ＯＬＴに送信されることとなる。その後、スリープ／起動判定部３２は休止３８部をアクティブ状態に遷移させ、通常の下り通信が開始される。
２つめは、イーサフレームバッファ部１１にイーサフレームが到着した場合である。スリープ状態にあるときにｅＮＢ１０３からイーサフレームバッファ部１１にフレームが到着すると、バッファ状態観測部３１がスリープ／起動判定部３２にフレームの到着を通知する。スリープ／起動判定部３２はＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）を生成するようスリープ制御コマンド生成部３４に指示を送り、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）が送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部３５によりタイミングを調整され、ＯＬＴに送信されることとなる。その後、スリープ／起動判定部３２は休止部３８をアクティブ状態に遷移させ、通常の上り通信スケジューリング動作が開始される。
【００４８】
上記のようなスリープ制御を実現する図２０のＯＮＵに対し、開発技術を適用した場合のスリープ制御に関する機能ブロックを図２１に示す。図１９の方式を実現する上で重要な点は、スリープ状態にあるＯＮＵ１５０がアクティブ状態に遷移する際、スリープ／起動判定部３２はバッファ状態観測部３１からのフレーム到着通知ではなく、ｅＮＢ１０３から受け取るＬＴＥ（登録商標）グラント情報（またはグラント情報をもとに生成された所定の信号）を元にＯＮＵ１５０をアクティブ状態に遷移させる動作を開始するという点である。以降に詳細を説明する。
【００４９】
まずｅＮＢ１０３からは、ＯＮＵ１５０に向けて上りデータだけではく、ＬＴＥ（登録商標）のグラント情報も送信されている。スリープ／起動判定部３２はこの情報を受け取り、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）を生成するようスリープ制御コマンド生成部３４に指示を送り、Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）が送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部３５によりタイミングを調整され、ＯＬＴに送信されることとなる。このとき、スリープ／起動判定部３２は休止部３８をアクティブ状態に遷移させ、通常の上り通信スケジューリングを開始することとなる。
【００５０】
Ｓｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）の送信とアクティブ状態への遷移のタイミングは、その後のＰＯＮのＧＡＴＥがＬＴＥ（登録商標）の上りデータよりも後に来るようであればできる限り早いタイミングとなるし、ＬＴＥ（登録商標）の上りデータのほうが後に来るようであれば、そのタイミングにＰＯＮのＧＡＴＥが間に合うよう少し遅れたタイミングとしてもよい。
【００５１】
これらの動作により、ＯＮＵ１５０はｅＮＢ１０３からの上りフレームを待つことなく、ＬＴＥ（登録商標）のグラント情報（またはグラント情報をもとに生成された所定の信号）を受け取った時点からアクティブ状態への遷移を開始することができ、上位装置に上りデータが到着するまでの遅延時間が減少する。
【００５２】
実施形態２では、ＯＮＵがスリープ状態にある場合の上り通信において、ＯＮＵのスリープ状態からアクティブ状態への遷移を早く開始することができ、結果としてＵＥから上位装置までの通信遅延時間が減少する。
【００５３】
（実施形態３）
課題の３例目を解決するよう、開発技術を適用したシステムにおける、ＰＯＮのＯＮＵがスリープ状態に遷移するまでのシーケンスを図２２及び図２３に示す。図２２及び図２３は、間欠受信およびスリープ状態に遷移する前の最後のトラフィックが下りデータであった場合と上りデータであった場合をそれぞれ表している。開発技術を適用していない場合のシーケンスはそれぞれ図９及び図１０にあたる。
【００５４】
図２２及び図２３に示すシーケンスにおいては、図９及び図１０と異なり、ＯＬＴは、スリープ状態への遷移の判断に、ＰＯＮのスリープ制御用のタイマ（図７におけるＴ４）の代わりに（またはＴ４に加えて）ＵＥ間欠受信情報も使用する。図２２及び図２３どちらの場合においても、ｅＮＢはＵＥごとの最後のトラフィックが発生した時間からのタイマにより各ＵＥが間欠受信の状態にあるかどうかという予測を行っており、各ＵＥの間欠受信開始時間および周期パラメータＴ２、Ｔ３等の情報をＯＮＵに渡す。
【００５５】
ＯＮＵは渡されたＵＥの間欠受信の情報をＯＬＴに転送し、ＯＬＴは渡された情報とタイマの情報を元に、ＯＮＵのスリープ状態への遷移の判断や、ＵＥへの下り信号に対するｅＮＢでの復帰待ち時間を最小にできるような、ＯＮＵのスリープ開始タイミングおよび周期（Ｔ５、Ｔ６）の計算を行う。スリープ状態へ遷移することとなれば、スリープパラメータを書き換え、計算したスリープ開始タイミングとなるようにＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）をＯＮＵに送信する。
【００５６】
ここで、ここまでの図では簡単のため、ひとつのｅＮＢに対しひとつのＵＥを対応させているが、通常ひとつのｅＮＢに対して接続するＵＥが複数存在する。その場合、複数のＵＥがそれぞれ固有の間欠受信開始時間と周期パラメータをもち、ｅＮＢがそれらの情報を全てＯＮＵに渡し、その情報を転送されたＯＬＴはそれらすべての情報を元に、スリープ状態に遷移するかという決定を含め、ＯＮＵのスリープ開始タイミングおよび周期を決定しても良いし、ｅＮＢが複数のＵＥの間欠受信開始時間と周期パラメータを、ＯＬＴから見たときに復帰周期が重なるように調整する設定としておき、その情報をＯＬＴに渡してもよい。後者の場合のほうが、ＯＮＵのスリープ時間が長くとれる。
【００５７】
図２２及び図２３に示すようにスリープを開始した場合、ＵＥが間欠受信状態に、ＯＮＵがスリープ状態にそれぞれある場合の下り通信のシーケンスは図２４のようになる。開発技術を適用していない図１５と比較すると、ＯＮＵのスリープがＵＥの間欠受信と同期しており、ＯＬＴはＯＮＵとＵＥの復帰周期を狙って下りデータを送信できるため、ｅＮＢにおける下りデータの復帰周期待ちのためのバッファ時間が短くなる。
【００５８】
上位装置からＵＥまでのトータルのバッファ時間としては図１５と比較して短くはならない場合もあり得るが、ｅＮＢでのバッファ時間を減らし、その分ＯＬＴ側に増やすことにより、システム全体としてはバッファに用いるメモリをネットワークの上位側に集約することができ、省電力化および低コスト化が期待できる。
【００５９】
ＰＯＮのスリープ制御機能を実現するための、ＯＮＵの機能ブロック図の一例は図２０に示した通りであるが、それに対応するＯＬＴの機能ブロック図を図２５に示す。ＯＬＴ１４０は、イーサフレームバッファ部４１と、フレーム読み出し制御部４２と、ＰＯＮフレーム処理部４３と、ＰＨＹ４４と、バッファ状態観測部５１と、スリープ／起動制御部５２と、スリープ制御コマンド生成部５３と、スリープ制御コマンド読み込み部５４と、タイマ５５と、スリープパラメータ格納用メモリ５６と、を備える。スリープ制御に関係のない部分は省略している。
【００６０】
通常スリープ機能がない場合、上位装置から送られてくる下り信号のイーサフレームはバッファ部４１から読み出された順にＰＯＮフレーム処理部４３にてＰＯＮフレーム処理を施され、ＰＨＹ４４で光信号に変換されて光ファイバで伝送される。スリープ機能の核となるのはＯＮＵのスリープ状態を決定するスリープ／起動制御部５２であり、イーサフレームのバッファ量とタイマの値を基に、各ＯＮＵのアクティブ状態とスリープ状態の遷移の判断を決定する。
【００６１】
バッファ状態観測部５１がイーサフレームのバッファ部４１を観測し、バッファ部４１にフレームがないＯＮＵに対しては、最後の上り／下りトラフィックからタイマ５５がＴ４経過した時点でスリープ状態に遷移させるよう、スリープ制御コマンド生成部５３によりＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＮ）を生成させる。
【００６２】
ＯＮＵがスリープ状態にあるかどうかは、スリープ制御コマンド読み込み部５４がＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｓｌｅｅｐ）をＯＮＵから受け取ることにより把握する。スリープ状態にあるＯＮＵ宛のフレームをバッファ状態観測部５１が検知すると、スリープ／起動制御部５２はＯＮＵをアクティブ状態に遷移させるよう、スリープ制御コマンド生成部５３によりＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）を生成させる。この際、スリープ／起動制御部５２はＯＮＵがスリープ状態から復帰しているＴ６の時間を狙ってＳｌｅｅｐ  Ａｌｌｏｗ（ＯＦＦ）が届くよう、スリープコマンド生成のタイミングを調整することができる。
【００６３】
ＯＮＵがアクティブ状態に遷移したかどうかは、スリープ制御コマンド読み込み部５４がＳｌｅｅｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ａｗａｋｅ）をＯＮＵから受け取ることにより把握する。ＯＮＵがアクティブ状態にあることを確認すると、スリープ／起動制御部５２はバッファ部４１からＯＮＵ宛てのフレームを読み出すようフレーム読み出し制御部４２に指示し、フレームを送信させる。
【００６４】
上記のようなスリープ動作を実現する図２５のＯＬＴ１４０に対し、開発技術を適用した場合のスリープ制御に関する機能ブロックを図２６に示す。図２２及び図２３の方式を実現する上で重要な点は、ＯＬＴのスリープ／起動制御部５２はＯＮＵのスリープ状態への遷移の判断にタイマ５５の情報だけでなく、ＯＮＵから転送されたｅＮＢからのＵＥの間欠受信に関する情報も用いるという点である。以降に詳細を説明する。
【００６５】
開発技術を適用したシステムのＵＥの間欠受信情報の流れを図２７に示す。図２７において、ｅＮＢはＵＥごとの最後のトラフィックが発生した時間からのタイマ５５により各ＵＥが間欠受信の状態にあるかどうかという予測を行っており、１つあるいは複数のＵＥに関する間欠受信情報（間欠受信開始時間、周期パラメータＴ２、Ｔ３など）をＯＮＵに渡す。ＯＮＵは渡されたＵＥの間欠受信情報をＯＬＴに転送する。転送には、ＰＯＮの制御フレームを用いてもよいし、特定のＶＬＡＮ−ＩＤを割り当てたデータフレームを用いてもよい。
【００６６】
図２６において、ＯＬＴに転送されたＵＥの間欠受信情報はスリープ制御コマンド読み込み部５４を通してスリープ／起動制御部５２が受け取る。スリープ／起動制御部５２は、その情報とタイマの情報を元に、ＯＮＵをスリープ状態へ遷移させるかという判断と、各ＵＥへの下り信号に対するｅＮＢでの復帰待ち時間を最小にできるようなＯＮＵのスリープ開始タイミングおよび周期の計算を行う。計算結果によってはスリープ状態に遷移しないという判断もあり得るが、計算の結果スリープ状態に遷移することになれば、計算した結果である周期パラメータを元にスリープパラメータ格納メモリ５６を書き換え、計算通りのスリープ開始時間となるよう、スリープ制御コマンド生成部５３にコマンド生成指示を出すタイミングを調整し、ＯＮＵをスリープ状態に遷移させる。
【００６７】
このとき、ＯＬＴはＵＥの復帰時間を狙って下り信号を送信した場合に、ＯＮＵの復帰時間も狙っているはずなので、下り信号はＯＬＴであらかじめバッファ部４１により復帰周期を待って送信されることとなる。それにより、ＯＬＴでの復帰待ち時間は開発技術を適用しない場合よりも大きくなる可能性もある。しかしｅＮＢでのＵＥの間欠受信復帰待ち時間は減少するはずであるので、システム全体としてはバッファ用のメモリをネットワークの上位側に集約することができ、省電力化および低コスト化が期待できる。
【００６８】
実施形態３では、ＵＥが間欠受信状態に、ＯＮＵがスリープ状態にある場合の下り通信において、ｅＮＢでのＵＥの復帰周期待ち時間を短縮することができ、結果としてｅＮＢでのバッファ用メモリ量を削減し、上位のＯＬＴに集約することで、省電力化および低コスト化ができる可能性がある。
【００６９】
（実施形態４）
実施形態１の図１８、実施形態２の図２１、実施形態３の図２７においては、ｅＮＢからＯＮＵへグラント情報およびＵＥの間欠受信情報を送信する際に、通常の上りデータを送信する線とは物理的に異なる回線を用いる構成としたが、物理的回線を共有し、レイヤ２以上の制御プロトコルによりグラント情報、ＵＥの間欠受信情報、通常の上りデータを識別する構成としてもよい。図２８、図２９及び図３０にそれぞれＶＬＡＮを用いた例を示す。
【００７０】
ｅＮＢとＯＮＵ間の物理的回線は一本のみであり、ｅＮＢ１０３は異なる特定のＶＬＡＮでグラント情報、ＵＥの間欠受信情報、通常の上りデータを送信している。ＯＮＵ１５０はＶＬＡＮ識別／振り分け部２５を備えており、ここでｅＮＢからの信号のＶＬＡＮタグによりグラント情報、ＵＥの間欠受信情報、通常の上りデータを識別し、それぞれバッファ状態予測部２４やスリープ／起動判定部３２やイーサフレームバッファ部１１に振り分ける。
【００７１】
（実施形態５）
実施形態１〜４では、ｅＮＢとＯＮＵが別々の装置となっており、物理的回線で接続されている構成としているのに対して、ｅＮＢ機能とＯＮＵ機能を備える一体型の装置とする。
【００７２】
（実施形態６）
実施形態３では、ＯＬＴとＬＴＥ（登録商標）の上位装置が別々の装置となっており、物理的回線で接続されている構成としているのに対して、ＯＬＴ機能とＬＴＥ（登録商標）の上位装置としての機能を備える一体型の装置とする構成とする。
【００７３】
（実施形態７）
間欠受信に関して、上記においては間欠受信周期のパラメータは１種類であるとしているが、一定期間Ｔ７の間欠受信の後、Ｔ２よりもさらに長いＴ８という周期で間欠受信を行うというように、間欠受信の周期を複数段階設ける場合がある。例えば、ＬＴＥ（登録商標）では、短周期と長周期の２種類の間欠受信周期に対してパラメータを設定可能である。その場合には、Ｔ７、Ｔ８をはじめパラメータの種類が増えることとなるが、それらの情報も、ｅＮＢからＯＮＵへ渡すＵＥの間欠受信情報に含むこととする。
【００７４】
（実施形態８）
実施形態１〜３の開発技術はそれぞれの課題を解決する別個の手段としているが、それらを組み合わせて用いる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１１：イーサフレームバッファ部
１２：フレーム読み出し制御部
１３：ＰＯＮフレーム処理部
１４：ＰＨＹ
２１：バッファ状態観測部
２２：送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部
２３：ＲＥＰＯＲＴ生成部
２４：バッファ状態予測部
２５：ＶＬＡＮ識別／振り分け部
３１：バッファ状態観測部
３２：スリープ／起動判定部
３３：スリープ制御
３４：スリープ制御コマンド生成部
３５：送信許可／ＧＡＴＥ読み込み部
３６：スリープパラメータ格納用メモリ
３７：タイマ
３８：休止部
３９：ＶＬＡＮ識別／振り分け部
１０１：ＵＥ
１０３：ｅＮＢ
１１０：上位装置
１３０：ＰＯＮ
１４０：ＯＬＴ
１５０：ＯＮＵ
【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】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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