(57)【要約】【課題】ヘテロジニアスネットワークにおいて、一定期間データを疎通しないＯＮＵが発生したとしても帯域効率化と省電力化を図る。【解決手段】ＰＯＮシステムであって、ＯＮＵ１８は、送信機または受信機に対して電力を供給する通常状態と送信機または受信機に対して電力の供給を停止するスリープ状態とを切り替える機能を備え、ＯＬＴ１４からスリープ開始指示があった場合、またはＯＬＴ１４へスリープ要求を送信した後その応答としてＯＬＴ１４からスリープ開始指示があった場合に、送信機および受信機をスリープ状態とし、送信機および受信機をスリープ状態にした後、ＯＬＴ１４が配下のすべてのＯＮＵに対して送信する共通制御信号を受信する期間のみ受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで送信機のスリープ状態を継続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）とが光分岐器を介して接続され、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムであって、
前記ＯＮＵは、
送信機または受信機に対して電力を供給する通常状態と送信機または受信機に対して電力の供給を停止するスリープ状態とを切り替える機能を備え、
前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、または前記ＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、前記送信機および前記受信機をスリープ状態とし、
前記送信機および前記受信機をスリープ状態にした後、前記ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して、同期維持および復帰メッセージ送信時間を与える共通制御信号を受信する期間のみ前記受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで前記送信機のスリープ状態を継続することを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項２】
前記ＯＬＴは、スリープ状態とすべきＯＮＵに対し、前記スリープ開始指示を含むＧａｔｅメッセージを送信することを特徴とする請求項１記載のＰＯＮシステム。
【請求項３】
前記ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵに対する下りトラヒックが発生した場合、前記スリープ状態となっているＯＮＵに対し、スリープ状態を解除して通常状態に復帰する復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信し、前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージの送信先のＯＮＵにデータを送信することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＰＯＮシステム。
【請求項４】
前記スリープ状態となっているＯＮＵは、前記ＯＬＴから前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを受信した場合、前記ＯＬＴに対して復帰通知を送信すると共に前記スリープ状態から前記通常状態に切り替わることを特徴とする請求項３記載のＰＯＮシステム。
【請求項５】
前記ＯＮＵは、スリープ状態で前記ＯＬＴに対する上りトラヒックが発生した場合、スリープ状態を解除して通常状態に復帰する復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを送信することで前記ＯＬＴから受信した前記共通制御信号に応答し、前記ＯＬＴにデータを送信することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＰＯＮシステム。
【請求項６】
前記ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵが複数存在する場合、前記共通制御信号に前記復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを送信するタイミングを指示する情報を付加し、
上りトラヒックが発生したＯＮＵは、前記復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを前記複数のタイミングから選択されたタイミングで前記ＯＬＴに送信することを特徴とする請求項５記載のＰＯＮシステム。
【請求項７】
前記ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵに対する下りトラヒックのみが発生した場合、前記スリープ状態となっているＯＮＵに対し、前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信し、前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信したＯＮＵにデータを送信し、その後、前記ＯＮＵに対する下りトラヒックが一定期間発生しない場合は、前記スリープ開始指示を含むＧａｔｅメッセージを前記ＯＮＵに送信する一方、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを受信した場合、受信機のみを通常状態に切り替えることを特徴とする請求項３記載のＰＯＮシステム。
【請求項８】
前記ＯＮＵは、スリープ状態で前記ＯＬＴに対する上りトラヒックが発生した場合、前記ＯＬＴに対し、Ｒｅｐｏｒｔと共にデータを送信することによって、スリープ状態を解除して通常状態に復帰することを前記ＯＬＴに通知することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＰＯＮシステム。
【請求項９】
ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）とが光分岐器を介して接続され、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの伝送方法であって、
前記ＯＮＵにおいて、送信機または受信機に対して電力を供給する通常状態と送信機または受信機に対して電力の供給を停止するスリープ状態とを切り替えるステップと、
前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、または前記ＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、前記送信機および前記受信機をスリープ状態とするステップと、
前記送信機および前記受信機をスリープ状態にした後、前記ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して送信する共通制御信号を受信する期間のみ前記受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで前記送信機のスリープ状態を継続するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）とが光分岐器を介して接続され、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムおよび伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、５Ｇやミリ波帯の基地局では小セル化が進んでおり、今後は基地局の構成がヘテロジニアスネットワークとなっていくことが想定されている。Ｃ−Ｐｌａｎｅ／Ｕ−Ｐｌａｎｅ分離型のヘテロジニアスネットワークにおいて、小セル基地局を効率よく収容するためには、ＰＯＮ（TDM-PON）がコスト的に優位であることが知られている。ただし各小セルでは、セル半径が短いことから、ユーザがいない場合が多いと想定される。そこで、無駄な通信や電力を削減することが求められている。
【０００３】
無駄な通信や電力を削減するために、特許文献１には、通信データ量から停止時間を決定し、決められた時間、通信機を停止させる技術が開示されている。また、特許文献２には、ＯＮＵをスリープ状態にするスリープ時間およびＯＮＵをスリープ状態に移行させるスリープ移行閾値のうちの少なくともいずれかを変動させる技術が開示されている。また、特許文献３には、ＯＮＵがＯＬＴ側光トランシーバからの受光状態を示すＳＤ（Signal Detect）信号を監視し、ＳＤ信号上に、ＯＬＴの消光および発光動作に伴って発生するパルスを検出した際に、スリープ状態を解除する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献４には、ユーザ毎かつ優先度毎の通信量データに応じて、キュー長および低消費電力モード閾値を変更することによって、優先度の低いデータについては、従来のＯＮＵの低消費電力モードより長い期間低消費電力モードを持続する一方、優先度の高いデータについては遅延時間をより短くさせる技術が開示されている。また、特許文献５には、ＯＬＴのさらに上流に位置する上流ノードに対して、ＯＬＴから、ＯＮＵがスリープしていないタイミングを通知することによって、ＯＬＴにおいてＯＮＵがスリープから復帰するまで蓄積するデータの量を減らす技術が開示されている。
【０００５】
また、図１３〜図１５は、非特許文献１に記載されている技術の概要を示す図である。非特許文献１には、標準化技術として、ＯＬＴからＯＮＵに一定時間、Ｓｌｅｅｐメッセージを送信し、ＯＮＵは、Ｓｌｅｅｐメッセージに示されている時間分、送信機Ｔｘおよび受信機Ｒｘ（または送信機Ｔｘのみ）を停止する技術が開示されている。これにより、ＯＮＵはポーリング周期の間のみ省電力化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１５８２２０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４９６６２号公報
【特許文献３】特開２０１６−０５８８０６号公報
【特許文献４】特開２０１６−０１５６６４号公報
【特許文献５】特開２０１５−１４２３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、ＰＯＮポーリング周期内のデータ送受信しない間において、ＴｘないしＴｘ・Ｒｘ（つまりＯＮＵの電力）をＯＦＦにする仕組みを採っており、省電力化はできても、帯域効率の向上を図ることは困難である。そのため、長期間データ疎通不要なＯＮＵに関しても他のＯＮＵと同じようにデータを送受信しており、帯域効率および電力の無駄が生じてしまっている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ヘテロジニアスネットワークにおいて、一定期間データを疎通しないＯＮＵ（小セル）が発生したとしても帯域効率化と省電力化を図ることができるＰＯＮシステムおよび伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のＰＯＮシステムは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）とが光分岐器を介して接続され、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムであって、前記ＯＮＵは、送信機または受信機に対して電力を供給する通常状態と送信機または受信機に対して電力の供給を停止するスリープ状態とを切り替える機能を備え、前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、または前記ＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、前記送信機および前記受信機をスリープ状態とし、前記送信機および前記受信機をスリープ状態にした後、前記ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して、同期維持および復帰メッセージ送信時間を与える送信する共通制御信号を受信する期間のみ前記受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで前記送信機のスリープ状態を継続することを特徴とする。
【００１０】
このように、ＯＮＵは、ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、またはＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、送信機および受信機をスリープ状態とし、送信機および受信機をスリープ状態にした後、ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して送信する共通制御信号を受信する期間のみ受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで送信機のスリープ状態を継続するので、従来よりも長期間、スリープ状態とすることができる。特に、受信機は共通制御信号を受信する期間以外の期間はスリープ状態となり、帯域効率化を図ることが可能となる。また、送信機はデータを送信する必要が生ずるまでスリープ状態となるため、最大の電力消費であるＬＤ発光動作を行なわず、省電力化が顕著である。また、受信側も共通制御信号を受信するタイミング以外は省電力化を図ることが可能となる。
【００１１】
（２）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、スリープ状態とすべきＯＮＵに対し、前記スリープ開始指示を含むＧａｔｅメッセージを送信することを特徴とする。
【００１２】
このように、ＯＬＴは、スリープ状態とすべきＯＮＵに対し、スリープ開始指示を含むＧａｔｅメッセージを送信するので、疎通不要なときにはいつでもＯＮＵをスリープ状態とすることができる。その結果、帯域効率化と省電力化を図ることが可能となる。
【００１３】
（３）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵに対する下りトラヒックが発生した場合、前記スリープ状態となっているＯＮＵに対し、スリープ状態を解除して通常状態に復帰する復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信し、前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージの送信先のＯＮＵにデータを送信することを特徴とする。
【００１４】
このように、ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵに対する下りトラヒックが発生した場合に、ＯＮＵのスリープ状態を解除して、データを送信するので、必要なときにはいつでも通常状態とスリープ状態を切り替えることが可能となる。その結果、帯域効率化と省電力化を図ることが可能となる。
【００１５】
（４）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記スリープ状態となっているＯＮＵは、前記ＯＬＴから前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを受信した場合、前記ＯＬＴに対して復帰通知を送信すると共に前記スリープ状態から前記通常状態に切り替わることを特徴とする。
【００１６】
このように、スリープ状態となっているＯＮＵは、ＯＬＴから復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを受信した場合、ＯＬＴに対して復帰通知を送信すると共にスリープ状態から通常状態に切り替わるので、必要なときにはいつでも通常状態とスリープ状態を切り替えることが可能となる。その結果、帯域効率化と省電力化を図ることが可能となる。
【００１７】
（５）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＮＵは、スリープ状態で前記ＯＬＴに対する上りトラヒックが発生した場合、スリープ状態を解除して通常状態に復帰する復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを送信することで前記ＯＬＴから受信した前記共通制御信号に応答し、前記ＯＬＴにデータを送信することを特徴とする。
【００１８】
このように、ＯＮＵは、スリープ状態でＯＬＴに対する上りトラヒックが発生した場合、スリープ状態を解除して通常状態に復帰する復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを送信することでＯＬＴから受信した共通制御信号に応答し、ＯＬＴにデータを送信するので、必要なときにはいつでも通常状態とスリープ状態を切り替えることが可能となる。その結果、帯域効率化と省電力化を図ることが可能となる。
【００１９】
（６）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵが複数存在する場合、前記共通制御信号に前記復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを送信するタイミングを指示する情報を付加し、上りトラヒックが発生したＯＮＵは、前記復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを前記指示されたタイミングで前記ＯＬＴに送信することを特徴とする。
【００２０】
このように、ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵが複数存在する場合、共通制御信号に復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを送信するタイミングを指示する情報を付加し、上りトラヒックが発生したＯＮＵは、復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔを指示されたタイミングでＯＬＴに送信するので、複数のＯＮＵからＯＬＴへ送信される復帰通知を含むＲｅｐｏｒｔが、ＯＬＴにおいて衝突することを未然に回避することが可能となる。これにより、帯域効率化と省電力化を図ることが可能となる。
【００２１】
（７）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵに対する下りトラヒックのみが発生した場合、前記スリープ状態となっているＯＮＵに対し、前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信し、前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信したＯＮＵにデータを送信し、その後、前記ＯＮＵに対する下りトラヒックが一定期間発生しない場合は、前記スリープ開始指示を含むＧａｔｅメッセージを前記ＯＮＵに送信する一方、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴから前記復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを受信した場合、受信機のみを通常状態に切り替えることを特徴とする。
【００２２】
このように、ＯＬＴは、スリープ状態となっているＯＮＵに対する下りトラヒックのみが発生した場合、スリープ状態となっているＯＮＵに対し、復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信し、復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを送信したＯＮＵにデータを送信し、その後、ＯＮＵに対する下りトラヒックが一定期間発生しない場合は、前記スリープ開始指示を含むＧａｔｅメッセージを前記ＯＮＵに送信するので、省電力化を図ることが可能となる。また、ＯＮＵは、ＯＬＴから復帰指示を含むＧａｔｅメッセージを受信した場合、受信機のみを通常状態に切り替えるので、送信機をスリープ状態にしたままで下りトラヒックのみを受信することができ、帯域効率化および省電力化を図ることが可能となる。
【００２３】
（８）また、本発明のＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＮＵは、スリープ状態で前記ＯＬＴに対する上りトラヒックが発生した場合、前記ＯＬＴに対し、Ｒｅｐｏｒｔと共にデータを送信することによって、スリープ状態を解除して通常状態に復帰することを前記ＯＬＴに通知することを特徴とする。
【００２４】
このように、ＯＮＵは、スリープ状態でＯＬＴに対する上りトラヒックが発生した場合、ＯＬＴに対し、Ｒｅｐｏｒｔと共にデータを送信することによって、スリープ状態を解除して通常状態に復帰することをＯＬＴに通知するので、共通制御信号を受信してからそれに応答するよりも早期にデータを送信することが可能となる。
【００２５】
（９）また、本発明の伝送方法は、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）と複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）とが光分岐器を介して接続され、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮ（Passive Optical Network）システムの伝送方法であって、前記ＯＮＵにおいて、送信機または受信機に対して電力を供給する通常状態と送信機または受信機に対して電力の供給を停止するスリープ状態とを切り替えるステップと、前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、または前記ＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、前記送信機および前記受信機をスリープ状態とするステップと、前記送信機および前記受信機をスリープ状態にした後、前記ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して送信する共通制御信号を受信する期間のみ前記受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで前記送信機のスリープ状態を継続するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２６】
このように、ＯＮＵは、ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、またはＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、送信機および受信機をスリープ状態とし、送信機および受信機をスリープ状態にした後、ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して送信する共通制御信号を受信する期間のみ受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで送信機のスリープ状態を継続するので、従来よりも長期間、スリープ状態とすることができる。特に、受信機は共通制御信号を受信する期間以外の期間はスリープ状態となり、また、送信機はデータを送信する必要が生ずるまでスリープ状態となるため、帯域効率の向上と省電力化は顕著である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ヘテロジニアスネットワークにおいて、一定期間データを疎通しないＯＮＵ（小セル）が発生したとしても帯域効率化と省電力化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るＰＯＮシステムを「超多分岐運用」として構成した例を示す図である。
【図３】スリープ状態に入る前の動作と、ＯＬＴからスリープを指示する場合と、ＯＮＵからスリープを行なう場合を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るＰＯＮシステムのＯＮＵがスリープ状態であるときの動作を示す図である。
【図５】各ＯＮＵがスリープ中であるときの省電力効果を示す図である。
【図６】ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作を示す図である。
【図７】ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の態様を示す図である。
【図８】ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の態様を示す図である。
【図９】２つのＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の態様を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。
【図１１】第２の実施形態において、スリープ状態から通常状態に切り替わる動作を示す図である。
【図１２】第２の実施形態において、スリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明者らは、ヘテロジニアスネットワークを実現するＰＯＮシステムにおいて、ＯＮＵ配下のＢＢＵ／ＲＲＨ／ＵＥなどから通信がない場合にも送信機および受信機に電力が供給されていると帯域の利用効率の低下と電力の無駄が生じることに着目し、通信が発生していない場合は、ＯＮＵの送信機および受信機をスリープ状態にすることで、省電力化を図ると共に、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のポーリングスキームを削減し、無駄な帯域使用を削減することができることを見出し、本発明に至った。
【００３０】
すなわち、本発明のＰＯＮシステムは、ＯＬＴと複数のＯＮＵとが光分岐器を介して接続され、光ファイバ伝送を実現するＰＯＮシステムであって、前記ＯＮＵは、送信機または受信機に対して電力を供給する通常状態と送信機または受信機に対して電力の供給を停止するスリープ状態とを切り替える機能を備え、前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合、または前記ＯＬＴへスリープ要求を送信した後その応答として前記ＯＬＴからスリープ開始指示があった場合に、前記送信機および前記受信機をスリープ状態とし、前記送信機および前記受信機をスリープ状態にした後、前記ＯＬＴが配下のすべてのＯＮＵに対して、同期維持および復帰メッセージ送信時間を与える共通制御信号を受信する期間のみ前記受信機を通常状態とする一方、データを送信する必要が生ずるまで前記送信機のスリープ状態を継続することを特徴とする。
【００３１】
これにより、本発明者らは、ＯＮＵを従来よりも長期間、スリープ状態とすることを可能とした。特に、受信機は共通制御信号を受信する期間以外の期間はスリープ状態となり、また、送信機はデータを送信する必要が生ずるまでスリープ状態となるため、帯域効率の向上と省電力化は顕著である。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。収容局１０は、ＢＢＵ１２とＯＬＴ１４とを備えている。ＢＢＵ１２は、マクロ局として機能するＲＲＨ１６とＰＯＮを構成するＯＬＴ１４とを制御する。なお、図1ではマクロ局のＲＲＨを直接的に制御しているが、ＯＮＵを介して制御する場合もある。ＯＬＴ１４の配下には、複数のＯＮＵ１８が光ファイバ１５を介して接続されている。各ＯＮＵ１８には、それぞれ小セル局として機能するＲＲＨ２０を備えている。本実施形態では、ヘテロジニアスの構成に本発明を適用する。小セルでの通信エリアが狭く、収容するユーザ数も少ないため、通信が発生する頻度が少ない。そこで、ＯＮＵ１８がスリープ状態となる時間を長く取ることによって、省電力化を図ることが可能となる。
【００３３】
図２は、本実施形態に係るＰＯＮシステムを「超多分岐運用」として構成した例を示す図である。すなわち、図１に示したヘテロジニアスネットワークの構成で、かつ、密集型エリアでの利用を想定している。ＯＬＴ１４に収容するＯＮＵ１８が非常に多いことが特徴である。これらのＯＮＵ１８のすべてと同時に通信する場合は、帯域利用効率の観点からは悪化してしまうが、実際は、大半のＯＮＵ１８がスリープ状態に切り替えることが可能である。これにより帯域利用効率化および省電力化を図る。
【００３４】
本実施形態に係るＰＯＮシステムの特徴は、以下の通りである。
・ＯＬＴ／ＯＮＵのうち、スリープ状態（動作停止対象）はＯＮＵのみとする。
・ＯＮＵの配下から通信しない場合は、長期スリープ（未送信）が可能となる。
・スリープ状態のＯＮＵが複数ある場合は、ＯＬＴは「Broadcast用のLLID」を使い、帯域を効率化できる。
・ＯＮＵは、下りの共通制御信号を受信するタイミングだけ起動する。これにより、ＯＬＴのメッセージを最小限の電力で受信し、同期を維持することが可能となる。
・ＯＮＵ側からスリープを通知することも可能である。すなわち、スリープ状態から通常状態への切り替え（復帰）の際には意図的にデータを送ることで、障害との区別がつくようにする。
・下り側または上り側のトラヒックが発生した段階で速やかにスリープからの復帰が可能である。
・下りだけしかトラヒックがない場合、上りのスリープ状態を継続することによって、送信にかかる電力を削減が可能である。
【００３５】
［第１の実施形態］
図３は、スリープ状態に入る前の動作と、ＯＬＴからスリープを指示する場合と、ＯＮＵからスリープを行なう場合を示す図である。通常動作では、ＯＬＴから定期的にＧａｔｅメッセージがＯＮＵに送信され、ＯＮＵはこれに対してＲｅｐｏｒｔを送信する。次に、ＯＬＴ側からＯＮＵに対してスリープを指示する場合は、ＯＬＴはＧａｔｅメッセージに、スリープ状態に切り替えるべき旨の指示である「Sleep start」を付加して、ＯＮＵに送信する。ＯＮＵは、「Sleep start」付きのＧａｔｅメッセージを受信すると、これに対して、Ｒｅｐｏｒｔに「Sleep ACK」を付加してＯＬＴに送信する。その後、そのＯＮＵはスリープ状態に入り、ＯＬＴは定期的にスリープ中のＯＮＵに対するＧａｔｅメッセージである「B-GATE」をＯＮＵに送信する。この「B-GATE」は共通制御信号に対応する。
【００３６】
図３において、ＯＮＵからＯＬＴへスリープを通知する場合、ＯＮＵは、ＯＬＴから受信したＧａｔｅメッセージに対して、「Sleep Request」付きのＲｅｐｏｒｔを送信する。ＯＬＴは、ＯＮＵから「Sleep Request」付きのＲｅｐｏｒｔを受信して、これを認めると、Ｇａｔｅメッセージに「Sleep start」を付加してＯＮＵに送信する。ＯＮＵは、「Sleep start」付きのＧａｔｅメッセージを受信すると、これに対して、Ｒｅｐｏｒｔに「Sleep ACK」を付加してＯＬＴに送信する。その後、そのＯＮＵはスリープ状態に入り、ＯＬＴは定期的に「B-GATE」をＯＮＵに送信する。
【００３７】
図４は、第１の実施形態に係るＰＯＮシステムのＯＮＵがスリープ状態であるときの動作を示す図である。図４では、ＯＬＴと２つのＯＮＵとが通信を行なう状態を例示している。通常動作では、ＯＬＴから定期的にＧａｔｅメッセージが２つのＯＮＵに送信され、各ＯＮＵはＯＬＴにＲｅｐｏｒｔを送信する。次に、ＯＬＴから各ＯＮＵに「Sleep start」付きのＧａｔｅメッセージが送信され、各ＯＮＵがＯＬＴに対して「Sleep ACK」付きのＲｅｐｏｒｔを送信し、スリープ状態に切り替わる。なお、ＯＬＴから各ＯＮＵに送信される「Sleep start」付きのＧａｔｅメッセージは、ＯＮＵ毎に、Ｕｎｉｃａｓｔとして個別に送信するため、各ＯＮＵが一斉にスリープ状態に切り替わることはない。
【００３８】
図４において、各ＯＮＵがスリープ状態であるときは、ＯＬＴは、定期的にスリープ中の全ＯＮＵに対して、共通制御信号である「B-GATE」を送信する。これにより、スリープ中のＯＮＵが何台存在していても、同一内容の「B-GATE」を１回ずつ送信すれば済む。各ＯＮＵは、この「B-GATE」に対しては、ＯＬＴに送信すべきデータが存在しない限り、何もする必要がない。すなわち、各ＯＮＵの送信機は、スリープ状態を継続することができる。また、各ＯＮＵの受信機は、定期的に送信される「B-GATE」を受信するために必要な期間だけ復帰、すなわち、通常状態に切り替わればよい。これにより、省電力化を図ることが可能となる。
【００３９】
図５は、各ＯＮＵがスリープ中であるときの省電力効果を示す図である。図５では、１台のＯＮＵが備える送信機ＴＸと受信機ＲＸとがＯＮ／ＯＦＦする様子を示している。通常動作の期間内では、受信機ＲＸは常にＯＮであり、送信機ＴＸはＲｅｐｏｒｔを送信するタイミングでＯＮとなる。次に、スリープに入る動作では、ＯＮＵはＯＬＴから「Sleep start」付きのＧａｔｅメッセージを受信するまでは受信機ＲＸはＯＮでありその後ＯＦＦとなる。送信機ＴＸは「Sleep ACK」付きのＲｅｐｏｒｔを送信するタイミングでＯＮとなり、その後ＯＦＦとなる。スリープ動作中は、送信機ＴＸは常にＯＦＦとなり全く動作しない。受信機ＲＸは、「B-GATE」を受信する期間のみ起動し、通常状態に切り替わるが、それ以外はスリープ状態となる。
【００４０】
図６は、ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作を示す図である。ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が送信される。次に、ＯＬＴにおいて、ＯＮＵ宛ての下りトラヒックが発生したときは、ＯＬＴは、スリープ中のＯＮＵに対して、スリープ状態から通常状態に切り替わるべき旨の指示（図６では、Sleep解除メッセージ）である「Wakeup message」を「B-GATE」に付加して送信する。この「Wakeup message」付きの「B-GATE」を受信したＯＮＵは、スリープ状態から通常状態に切り替わる。次に、ＯＬＴは、ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わるために必要な時間だけ待機し、その後、ＯＮＵにデータを送信する。その後、ＯＮＵは通常状態でＯＬＴと通信を継続する。
【００４１】
図７は、ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の態様を示す図である。ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が送信される。次に、ＯＬＴにおいて、ＯＮＵ宛ての下りトラヒックが発生したときは、ＯＬＴは、スリープ中のＯＮＵに対して、スリープ状態から通常状態に切り替わるべき旨の指示（図７では、Sleep解除メッセージ）である「Wakeup message」を「B-GATE」に付加して送信する。この「Wakeup message」付きの「B-GATE」を受信したＯＮＵは、スリープ状態から通常状態に切り替わると共に、ＯＬＴに「Wakeup ACK」付きのＲｅｐｏｒｔを送信し、Ｓｌｅｅｐの解除を通知する。その後、ＯＬＴはＯＮＵにデータを送信する。その後、ＯＮＵは通常状態でＯＬＴと通信を継続する。
【００４２】
図８は、ＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の態様を示す図である。ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が送信される。次に、ＯＮＵの配下からの上りトラヒックが発生したときは、ＯＮＵは、ＯＬＴに対して、スリープ状態から通常状態に切り替わる旨の「Wakeup message」をＲｅｐｏｒｔに付加して送信する。ここで、仮に他のＯＮＵからの「Wakeup message」付きのＲｅｐｏｒｔと衝突したときは、ランダムに待機してから再度、「Wakeup message」付きのＲｅｐｏｒｔをＯＬＴに送信することができる。次に、ＯＬＴは、ＯＮＵに対してＧａｔｅメッセージを送信し、これを受信したＯＮＵは、データと共にＲｅｐｏｒｔを送信する。その後、ＯＮＵは通常状態でＯＬＴと通信を継続する。
【００４３】
図９は、２つのＯＮＵがスリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の態様を示す図である。各ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が各ＯＮＵに送信される。この「B-GATE」には、各ＯＮＵが「Wakeup message」付きのＲｅｐｏｒｔを送信するタイミング（送信枠）を複数回含めてもよい。図９では、１つの「B-GATE」で３つ分の送信枠を指定した場合を示している。次に、各ＯＮＵの配下からのトラヒックが発生したときは、各ＯＮＵは、ＯＬＴに対して、スリープ状態から通常状態に切り替わる旨の「Wakeup message」をＲｅｐｏｒｔに付加して送信する。この「Wakeup message」付きのＲｅｐｏｒｔを送信するタイミングは、「B-GATE」で示されたタイミング（送信枠）からランダムに選択する。これにより、複数のＯＮＵから送信された「Wakeup message」付きのＲｅｐｏｒｔがＯＬＴにおいて衝突することを低減することができる。
【００４４】
［第２の実施形態］
図１０は、第２の実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。ここでは、図１に示したヘテロジニアスネットワークの構成での利用を想定している。すなわち、小セル局の２０の配下のユーザ端末について、Ｃ−Ｐｌａｎｅ（制御情報）をマクロ局（ＲＲＨ１６）経由で送信し、Ｕ−Ｐｌａｎｅ（ユーザデータ）のみ、小セル経由で受信する形態である。これは、スポットセルやセンサなどのＩｏＴ専用ネットワークに好適である。
【００４５】
図１１は、第２の実施形態において、スリープ状態から通常状態に切り替わる動作を示す図である。ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が送信される。次に、ＯＬＴにおいて、ＯＮＵ宛ての下りトラヒックが発生したときは、ＯＬＴは、スリープ中のＯＮＵに対して、スリープ状態から通常状態に切り替わるべき旨の指示（図１１では、Sleep解除メッセージ）である「Wakeup message」を「B-GATE」に付加して送信する。この「Wakeup message」付きの「B-GATE」を受信したＯＮＵは、受信機のみをスリープ状態から通常状態に切り替える。ＯＬＴは、ＯＮＵの受信機がスリープ状態から通常状態に切り替わるために必要な時間だけ待機し、その後、ＯＮＵにデータを送信する。この間、ＯＮＵの送信機はスリープ状態を継続している。
【００４６】
ＯＬＴは、ＯＮＵ宛てのデータを全て送信し、一定時間ＯＮＵ宛てのトラヒックがない場合は、ＯＬＴは、ＯＮＵに「Sleep start」付きのＧａｔｅメッセージを送信し、ＯＮＵはスリープ状態に切り替わる。
【００４７】
図１２は、第２の実施形態において、スリープ状態から通常状態に切り替わる動作の他の形態を示す図である。図１２では、ＯＬＴと２つのＯＮＵとが通信を行なう状態を例示している。各ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が送信される。次に、ＯＬＴにおいて、ＯＮＵ１宛ての下りトラヒックが発生したときは、ＯＬＴは、スリープ中のＯＮＵ１に対して、スリープ状態から通常状態に切り替わるべき旨の指示（図１２では、Sleep解除メッセージ）である「Wakeup message」を「B-GATE」に付加して送信する。この「Wakeup message」付きの「B-GATE」を受信したＯＮＵ１は、受信機のみをスリープ状態から通常状態に切り替える。ＯＬＴは、ＯＮＵ１の受信機がスリープ状態から通常状態に切り替わるために必要な時間だけ待機し、その後、ＯＮＵ１にデータを送信する。この間、ＯＮＵ１の送信機はスリープ状態を継続している。
【００４８】
ＯＬＴがＯＮＵ１宛てのデータを全て送信した後、ＯＮＵ１はスリープ状態に切り替わる。各ＯＮＵがスリープ中であるときは、ＯＬＴから定期的に「B-GATE」が送信される。次に、ＯＮＵ２の配下から上りトラヒックが発生したときは、ＯＮＵ２は、ＯＬＴに対して、Ｒｅｐｏｒｔを送信し、これに対するＧａｔｅメッセージをＯＬＴから受信した後にデータ付きのＲｅｐｏｒｔを送信する。ＯＮＵ２からのＲｅｐｏｒｔが０、すなわち、送信データなしとなったら、ＯＬＴはそれ以上Ｇａｔｅメッセージを送信しない。ＯＮＵ２がスリープ状態に切り替わったら、ＯＬＴは各ＯＮＵに定期的に「B-GATE」を送信する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＰＯＮシステムに超多接続の運用がされている場合であっても、同時利用率が低いことを想定して、効率を落とさずに運用することが可能となる。例えば、同時に３２台しか通信しないのであれば、２５６台、５１２台繋がっていても帯域、遅延効率は変わらないこととなる。また、他の方式（標準化含め）よりも省電力性がある。すなわち、通信がなければ、最大の電力消費であるＬＤ発光動作を行なわないので、省電力化が顕著であり、受信側も共通制御信号を受信するタイミング以外は省電力化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  収容局
１２  ＢＢＵ
１４  ＯＬＴ
１５  光ファイバ
１６、２０  ＲＲＨ
１８  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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