(57)【要約】【課題】下り信号でストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームを混在させて送信する場合においてもＯＮＵの低消費電力化が可能な光通信システムを得ること。【解決手段】本発明にかかる光通信システムにおいて、ＯＬＴは、フレームをストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームに分類するフレーム判定手段と、ストリーミングデータフレームが連続するように第１区間へ配置し、非ストリーミングデータフレームを第２区間に配置してＯＮＵ３1〜３nへ送信する下り信号送信手段と、を備え、ＯＮＵ３1〜３nは、視聴要求を行ったストリーミングデータフレームとは異なる種類のストリーミングデータフレームが送信されてくる時間帯にスリープ状態へ移行することとした。【選択図】図３
2011055072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側装置、および当該局側装置に光ファイバを介して接続された１つ以上の加入者側装置を備えた光通信システムであって、
前記局側装置は、
上位装置から入力されたフレームをストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームに分類するフレーム判定手段と、
ストリーミングデータフレームが連続するように第１区間へ配置し、また、非ストリーミングデータフレームを第２区間に配置して各加入者側装置へ送信する下り信号送信手段と、
を備え、
前記加入者側装置は、
自身が視聴要求を行ったストリーミングデータフレームとは異なる種類のストリーミングデータフレームが送信されてくる時間帯にスリープ状態へ移行する
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記下り信号送信手段は、前記第１区間での送信処理を開始する前に、当該第１区間内でのストリーミングデータフレームの種類ごとの配置を各加入者側装置へ通知することを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記フレーム判定手段は、上位装置から入力された非ストリーミングデータフレームの宛先を監視し、
前記下り信号送信手段は、前記フレーム判定手段による宛先監視結果に基づいて、前記第２区間内に配置する非ストリーミングデータフレームのいずれの宛先にも該当しない加入者側装置を特定し、さらに、当該第２区間での送信処理を開始する前に、当該特定結果を各加入者側装置へ通知し、
前記加入者側装置は、前記下り信号送信手段によって特定された加入者側装置に自身が該当する場合、前記第２区間にスリープ状態へ移行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記下り信号送信手段は、前記第１区間内でのストリーミングデータフレームの種類ごとの配置、および前記特定結果を同じ制御フレームに含めて送信することを特徴とする請求項３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記下り信号送信手段は、前記上位装置から入力されたストリーミングデータフレームのうち、加入者側装置から要求された種類のストリーミングデータフレームを前記第１区間内に配置して送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光通信システム。
【請求項６】
前記下り信号送信手段は、前記上位装置から入力されたすべてのストリーミングデータフレームを前記第１区間内に配置して送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光通信システム。
【請求項７】
前記第２区間を固定長とし、
前記下り信号送信手段は、前記第１区間を１つまたは２つ以上の連続した第２区間の間に挿入して送信することを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記下り信号送信手段は、各加入者側装置のストリーミングデータ視聴状況に基づいて、前記第１区間の挿入タイミングを決定することを特徴とする請求項７に記載の光通信システム。
【請求項９】
前記フレーム判定手段は、上位装置から入力された非ストリーミングデータフレームの宛先を監視し、
前記下り信号送信手段は、前記フレーム判定手段による宛先監視結果に基づいて、前記第２区間内に配置する非ストリーミングデータフレームのいずれの宛先にも該当しない加入者側装置を特定し、さらに、当該第２区間での送信処理を開始する前に、当該特定した加入者側装置を各加入者側装置へ通知し、
前記加入者側装置は、前記下り信号送信手段によって特定された加入者側装置に自身が該当する場合、前記第２区間にスリープ状態へ移行する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の光通信システム。
【請求項１０】
前記下り信号送信手段は、各ストリーミングデータフレームのクラスを確認し、クラスごとに異なる間隔でストリーミングデータフレームを送信することを特徴とする請求項１、２または３に記載の光通信システム。
【請求項１１】
前記下り信号送信手段は、トラフィック状況、およびストリーミングデータフレームを蓄積するバッファ内のキューの蓄積状況のうち、少なくともいずれか一方に基づいて、前記第１区間の長さと前記第２区間の長さの比を定期的に更新することを特徴とする請求項１、２または３に記載の光通信システム。
【請求項１２】
前記下り信号送信手段は、非ストリーミングデータフレームを蓄積するバッファとして優先度が異なる複数のキューにより構成されたバッファを備え、上位装置から入力された非ストリーミングデータフレームの各々を対応する優先度のキューに格納することによって優先制御を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の光通信システム。
【請求項１３】
光ファイバを介して接続された１つ以上の加入者側装置とともに光通信システムを構成する局側装置であって、
上位装置から入力されたフレームをストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームに分類するフレーム判定手段と、
ストリーミングデータフレームが連続するように第１区間へ配置し、また、非ストリーミングデータフレームを第２区間に配置して各加入者側装置へ送信する下り信号送信手段と、
を備えることを特徴とする局側装置。
【請求項１４】
前記下り信号送信手段は、前記第１区間での送信処理を開始する前に、当該第１区間内でのストリーミングデータフレームの種類ごとの配置を各加入者側装置へ通知することを特徴とする請求項１３に記載の局側装置。
【請求項１５】
前記フレーム判定手段は、上位装置から入力された非ストリーミングデータフレームの宛先を監視し、
前記下り信号送信手段は、前記フレーム判定手段による宛先監視結果に基づいて、前記第２区間内に配置する非ストリーミングデータフレームのいずれの宛先にも該当しない加入者側装置を特定し、さらに、当該第２区間での送信処理を開始する前に、当該特定結果を各加入者側装置へ通知する
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の局側装置。
【請求項１６】
前記下り信号送信手段は、前記第１区間内でのストリーミングデータフレームの種類ごとの配置、および前記特定結果を同じ制御フレームに含めて送信することを特徴とする請求項１５に記載の局側装置。
【請求項１７】
前記下り信号送信手段は、前記上位装置から入力されたストリーミングデータフレームのうち、加入者側装置から要求された種類のストリーミングデータフレームを前記第１区間内に配置して送信することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一つに記載の局側装置。
【請求項１８】
前記下り信号送信手段は、前記上位装置から入力されたすべてのストリーミングデータフレームを前記第１区間内に配置して送信することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一つに記載の局側装置。
【請求項１９】
前記第２区間を固定長とし、
前記下り信号送信手段は、前記第１区間を１つまたは２つ以上の連続した第２区間の間に挿入して送信する
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の局側装置。
【請求項２０】
前記下り信号送信手段は、各加入者側装置のストリーミングデータ視聴状況に基づいて、前記第１区間の挿入タイミングを決定することを特徴とする請求項１９に記載の局側装置。
【請求項２１】
前記フレーム判定手段は、上位装置から入力された非ストリーミングデータフレームの宛先を監視し、
前記下り信号送信手段は、前記フレーム判定手段による宛先監視結果に基づいて、前記第２区間内に配置する非ストリーミングデータフレームのいずれの宛先にも該当しない加入者側装置を特定し、さらに、当該第２区間での送信処理を開始する前に、当該特定した加入者側装置を各加入者側装置へ通知し、
前記加入者側装置は、前記下り信号送信手段によって特定された加入者側装置に自身が該当する場合、前記第２区間にスリープ状態へ移行する
ことを特徴とする請求項１９または２０に記載の局側装置。
【請求項２２】
前記下り信号送信手段は、各ストリーミングデータフレームのクラスを確認し、クラスごとに異なる間隔でストリーミングデータフレームを送信することを特徴とする請求項１３、１４または１５に記載の局側装置。
【請求項２３】
前記下り信号送信手段は、トラフィック状況、およびストリーミングデータフレームを蓄積するバッファ内のキューの蓄積状況のうち、少なくともいずれか一方に基づいて、前記第１区間の長さと前記第２区間の長さの比を定期的に更新することを特徴とする請求項１３、１４または１５に記載の局側装置。
【請求項２４】
前記下り信号送信手段は、非ストリーミングデータフレームを蓄積するバッファとして優先度が異なる複数のキューにより構成されたバッファを備え、上位装置から入力された非ストリーミングデータフレームの各々を対応する優先度のキューに格納することによって優先制御を行うことを特徴とする請求項１３〜２３のいずれか一つに記載の局側装置。
【請求項２５】
光ファイバを介して接続された局側装置とともに光通信システムを構成する加入者側装置であって、
ストリーミングデータフレームが送信されてくる区間、および当該区間内で自身が視聴要求を行ったストリーミングデータフレームが送信されてくる時間帯の通知を前記局側装置から受けた場合、前記区間のうち、自身が視聴要求を行ったストリーミングデータフレームの送信時間帯以外においてはスリープ状態へ移行することを特徴とする加入者側装置。
【請求項２６】
前記時間帯の通知に加え、自身宛の非ストリーミングデータフレームが通知されてこない区間の通知を受けた場合、当該区間においてもスリープ状態へ移行することを特徴とする請求項２５に記載の加入者側装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリーミングデータなどの受信側で継続的に受信する必要があるデータと非ストリーミングデータとが混在している信号を取り扱う光通信システム、局側装置および加入者側装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、局とユーザ宅を接続するアクセス網において、ＦＴＴＨ（Fiber  To  The  Home）の一方式であるＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システムは、その高速性と経済性の点から急速に普及している。
【０００３】
ＰＯＮシステムは、局側装置（ＯＬＴ：Optical  Line  Termination）と複数の加入者側装置（ＯＮＵ：Optical  Network  Unit）とを、複数の光ファイバに信号出力を分岐させる光スプリッタを介して接続したものである。ＯＮＵはユーザ宅内に設置される機器であり、このＯＮＵにはＬＡＮケーブルを介してＴＥ（Terminal  Equipment）が接続される。ＴＥには、ＨＧＷ（Home  Gate  Way）やＶｏＩＰ−ＴＡ(Voice  over  Internet  Protocol-Terminal  Adapter)、ＰＣ等が該当する。
【０００４】
上記のようなＰＯＮシステムにおいて、元々は、ＯＮＵが、データ通信を行わない待機時も常にＯＬＴやＴＥとリンクを確立するようにしていたため、消費電力が大きいという問題点があった。そのため、このような消費電力の問題を解決するための手法について、これまでも検討が行われてきている（たとえば下記非特許文献１参照）。
【０００５】
下記非特許文献１に記載された手法では、ＯＮＵからのスリープ要求があった場合、ＯＬＴはスリープ承認を通知して、ＯＮＵを指定時間分スリープさせ、その後ＯＮＵは間欠的に起動して、継続的にスリープするか（再度指定時間分スリープを行うか）、もしくは起動するかを選択し、起動する場合にはその旨をＯＬＴへ通知するというような制御動作を実行することにより、不要な消費電力を抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ITU-T  SG15Q2  Intended  type  of  document  (R-C-TD):GR04,  “ONU  power-save  annex”,  PMC-Sierra
【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、非特許文献１において開示された従来の手法（低消費電力化のための手法）においては、たとえば映像配信サービスのストリーミングデータのような、ＯＮＵが常に受信する必要の有るフレーム（ストリーミングデータフレーム）と非ストリーミングデータフレームを混在させて送信する場合については考慮されていない。そのため、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームを混在させてＯＬＴから送信するシステムに対しては上記従来の手法を適用できない、または、適用しても十分な低消費電力化が期待できない、という問題があった。
【０００８】
たとえば、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームを混在させてＯＬＴより送信するように構成されたシステムに上記従来の手法を適用した場合、ＯＮＵは、低消費電力モードへ遷移した状態では、ストリーミングデータフレームを受信することができない。すなわち、低消費電力モード（スリープ状態）への遷移を一旦許可すると、その後ユーザに対してストリーミングサービスを提供することができない。逆に、ストリーミングサービスを提供している状態では、ＯＮＵはストリーミングデータフレームを受信し続けるため、低消費電力モードへ遷移することができず、消費電力を削減することができない。
【０００９】
また、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームが混在した状況下において、フレーム単位でＯＮＵがスリープを行うように動作させて消費電力を削減することも可能であるが、この場合には、ＯＮＵに来るフレーム毎の到着時間を知るために頻繁にＯＬＴとＯＮＵとの間で制御フレームのやり取りが必要となるため、帯域効率が減少し、またフレーム送信制御が複雑になる。加えて、ＯＮＵの起動とスリープを頻繁にフレーム単位で細かく行う必要があり、ＯＮＵの起動状態へ移行する立ち上がり時間とスリープ状態へ移行する立ち下り時間が積算されるため、その時間分消費電力を削減することができない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、下り信号でストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームを混在させて送信する場合において、ＯＮＵの低消費電力化が可能な光通信システム、局側装置および加入者側装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側装置、および当該局側装置に光ファイバを介して接続された１つ以上の加入者側装置を備えた光通信システムであって、前記局側装置は、上位装置から入力されたフレームをストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームに分類するフレーム判定手段と、ストリーミングデータフレームが連続するように第１区間へ配置し、また、非ストリーミングデータフレームを第２区間に配置して各加入者側装置へ送信する下り信号送信手段と、を備え、前記加入者側装置は、自身が視聴要求を行ったストリーミングデータフレームとは異なる種類のストリーミングデータフレームが送信されてくる時間帯にスリープ状態へ移行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、局側装置が、同一種類のストリーミングデータフレームが連続して送信されるように、各データフレームを配置するので、加入者側装置は、消費電力を削減できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図である。
【図３】図３は、実施の形態１の光通信システムにおける下り信号の送受信シーケンスを示した図である。
【図４】図４は、下りタイムスロット情報の一例を示した図である。
【図５】図５は、下りタイムスロット情報の一例を示した図である。
【図６】図６は、実施の形態１のＯＬＴの構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態１のＯＮＵの構成例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１のＯＮＵの動作例を示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態１のシステムにおける省電力制御動作と従来のシステムにおける省電力制御動作を比較した図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２の光通信システムにおける下り信号の送受信シーケンスを示した図である。
【図１２】図１２は、下りタイムスロット情報の一例を示した図である。
【図１３】図１３は、下りタイムスロット情報の一例を示した図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２のＯＬＴの構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施の形態２のＯＮＵの動作例を示したフローチャートである。
【図１７】図１７は、実施の形態３の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図である。
【図１８】図１８は、実施の形態３の光通信システムにおける下り信号の送受信シーケンスを示した図である。
【図１９】図１９は、実施の形態３のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。
【図２０】図２０は、実施の形態３の光通信システムの他の構成例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態４の光通信システムにおける下り信号の送受信シーケンスを示した図である。
【図２２】図２２は、実施の形態４のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。
【図２３】図２３は、実施の形態４のＯＮＵの動作例を示したフローチャートである。
【図２４】図２４は、実施の形態５の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図である。
【図２５】図２５は、実施の形態５のＯＬＴの構成例を示す図である。
【図２６】図２６は、実施の形態５のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。
【図２７】図２７は、実施の形態６の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図である。
【図２８】図２８は、実施の形態６のＯＬＴの構成例を示す図である。
【図２９】図２９は、実施の形態６のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。
【図３０】図３０は、実施の形態７のＯＬＴの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる光通信システム、局側装置および加入者側装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる光通信システムの実施の形態１の構成例を示す図であり、局側装置（ＯＬＴ）と加入者側装置（ＯＮＵ）でＰＯＮシステムを構成した場合の例を示している。
【００１６】
図示したように、本実施の形態の光通信システムは、ストリーミング配信が可能なＯＬＴ１と、光ファイバを介してＯＬＴ１と接続された光スプリッタ２と、光ファイバを介して光スプリッタ２と接続され、ＯＬＴ１から配信されたストリーミングデータが受信可能なＯＮＵ３1〜３nと、各ＯＮＵと接続され、通信キャリアとユーザ宅内のネットワークを結ぶＨＧＷ４1〜４nと、各ＨＧＷと接続されたパーソナルコンピューター等の情報端末装置であるＰＣ５1〜５nと、各ＨＧＷと接続され、受信したストリーミングデータフレームに基づき、ＴＶが再生可能な映像情報を生成するＳＴＢ（Set  Top  Box）６1〜６nと、各ＳＴＢに接続され、接続されたＳＴＢから受信した映像情報を用いて画面に表示するＴＶ７1〜７nと、を含んでいる。
【００１７】
ここで、本実施の形態および後述する各実施の形態では、ストリーミングデータフレームが、映像配信等に使用されるＩＰマルチキャストの場合を想定している。また、ストリーミングデータフレームは、ＯＬＴからＯＮＵ３1〜３nへ送信された後、ＨＧＷ４1〜４nをそれぞれ経由してＳＴＢ６1〜６nに渡され、そこで映像信号に変換されて、ＴＶ７1〜７nが映像信号を再生して映像を表示するためのデータである。
【００１８】
また、非ストリーミングデータフレームは、上述したようなストリーミングデータフレーム以外のフレームを想定しており、ＰＣへ送信するデータである。但し、ストリーミングデータフレームの種類に関しては前記の限りではない。
【００１９】
つづいて、本実施の形態にかかる光通信システムの全体動作について説明する。図１に示した構成の光通信システムにおいて、各ＴＶ（ユーザ）が視聴チャネルを選択すると、その情報が視聴チャネルの選択が行われたＴＶに接続されたＳＴＢに渡される。ＳＴＢは、受け取った情報が示す視聴チャネルについてのチャネル視聴要求を生成し、ＨＧＷを介して接続されているＯＮＵに対してチャネル視聴要求を出力する。各ＯＮＵは、ＳＴＢからのチャネル視聴要求を受け取ると、受け取ったチャネル視聴要求をＯＬＴ１へ送信する。
【００２０】
なお、以降の説明の前提として、ＯＮＵ３1はｃｈ２のチャネル視聴要求をＯＬＴ１へ送信し、ＯＮＵ３2はｃｈ１のチャネル視聴要求をＯＬＴ１へ送信し、ＯＮＵ３nはｃｈ４のチャネル視聴要求をＯＬＴ１へ送信しているものとする。また、ＰＣ５1〜５nは起動状態にあるものとする。但し、これらは説明のための例であり、実際はこの限りではない。
【００２１】
また、ＯＬＴ１が上位装置（図示せず）から受け取る下り信号は、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームが混在している信号とする。そして、ＯＬＴ１は、チャネル毎のストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームを、それぞれ別々にバッファリングして集約することで、フレームを種類別に集約して送信する（ＯＬＴ１によるフレーム送信動作の詳細については後述する）。
【００２２】
図２は、ＯＬＴ１が上位装置から受け取った各フレームを種類別に集約した場合の、下り信号のタイミングチャートの一例を示した図である。
【００２３】
図２に示した下り信号の帯域更新周期は、ＯＬＴ１が設定する。なお、この例では、帯域更新周期が数マイクロ秒から数ミリ秒の場合を想定しているが、実際の適用時はこの限りではなくオペレータ等が適宜指定を行い、指定内容に従って帯域更新周期を設定するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、ＯＬＴ１は、帯域更新周期内で、ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットを設定する。またストリーミングデータスロット内においては、チャネル毎（種類毎）にさらにスロット（図示したチャネルスロットに相当）を設定し、各チャネルスロット内にそのチャネルに所属するストリーミングデータフレームを集約して各ＯＮＵへ送信する。すなわち、ＯＬＴ１は、同じＯＮＵで受信されるストリーミングデータフレーム同士（同一種類のストリーミングデータフレーム同士）が連続して送信されるように、チャネルスロット内に配置して送信する。図２においては、一例として、ｃｈ１のストリーミングデータフレームをｃｈ１用のチャネルスロットに集約している様子を示している。また、図示は省略しているが、ｃｈ２用のチャネルスロットおよびｃｈ４用のチャネルスロットについても、ｃｈ１用のチャネルスロットと同様に、同一種類のストリーミングデータフレームが集約されている。一方、非ストリーミングデータスロット内においては、オペレータ等が設定したフレームの優先度に基づく転送規則に従い、各ＯＮＵ宛の非ストリーミングデータフレームを混在させている。
【００２５】
図３は、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ１およびＯＮＵ３1〜３nにおける下り信号の送受信シーケンスを示した図である。
【００２６】
図３に示すように、下り信号の送受信動作においては、初めに各ＯＮＵがチャネルの視聴要求をＯＬＴ１へ送信し、次に、ＯＬＴ１は下りタイムスロット構成を決定して、帯域更新周期を開始する。
【００２７】
そして、ＯＬＴ１は、帯域更新周期の初めに、まず、下りタイムスロット情報を全ＯＮＵへ送信する。ここで、下りタイムスロット情報の構成例を図４および図５に示す。図４は、図３に示した「下りタイムスロット情報通知（Ａ）」にて送信する下りタイムスロット情報の一例を示している。一方、図５は、図３に示した「下りタイムスロット情報通知（Ｂ）」にて送信する下りタイムスロット情報の一例を示している。下りタイムスロット情報は、たとえば、ストリーミングデータスロット情報、非ストリーミングデータスロット情報およびチャネルスロット情報により構成される。また、ストリーミングデータスロット情報は、ストリーミングデータスロットの開始時間およびスロット長の情報を含み、非ストリーミングデータスロット情報は、非ストリーミングデータスロットの開始時間およびスロット長の情報を含む。チャネルスロット情報は、各チャネルスロットの開始時間の情報を含む。但し、下りタイムスロット情報に含まれる情報は、１つの帯域更新周期に含まれるストリーミングデータスロットおよび非ストリーミングデータスロットの構成を把握することができる情報であればどのような情報でもよく、実際はこの限りではない。ＯＬＴ１は、この下りタイムスロット情報をＯＡＭフレームや拡張ＭＡＣコントロールフレーム等の制御用フレームに格納して各ＯＮＵへ送信する。
【００２８】
上記の下りタイムスロット情報の送信が終了するとＯＬＴ１は、決定したタイムスロット構成（下りタイムスロット情報が示している、ストリーミングデータスロットおよび非ストリーミングデータスロットの構成）に従い、ストリーミングデータスロット開始時間となった時点で、ストリーミングデータを各ＯＮＵへ送信する。
【００２９】
一方、各ＯＮＵは、ＯＬＴ１から受信した下りタイムスロット情報に従い、自身（自ＯＮＵ）が視聴要求したチャネルスロットの開始時間において起動状態へ移行し、スロット長の時間分起動状態を維持して、当該チャネルスロット内で送信されるストリーミングデータフレームを受信する。また、各ＯＮＵは、自身が視聴要求したチャネルに対応するチャネルスロットが終了した場合、および、下りタイムスロット情報を受信後、自身が視聴要求したものとは異なるチャネルスロットの開始時間となった場合、スリープ状態へ移行する。すなわち、１つの帯域更新周期内において、各ＯＮＵは、受信した下りタイムスロット情報を解析して、自身が視聴要求したチャネルスロットが送信されてくる期間を特定し、この特定した期間以外ではスリープ状態へ移行するように動作する。
【００３０】
図３に示した例では、ＯＬＴ１から下りタイムスロット情報通知（Ａ）が送信されている帯域更新周期において、ストリーミングデータ（ｃｈ１）を送信中のチャネルスロットでは、ＯＮＵ３2のみが起動状態に移行し、ＯＮＵ３1および３nはスリープ状態となる。同様に、ストリーミングデータ（ｃｈ２）を送信中のチャネルスロットでは、ＯＮＵ３1のみ起動状態に移行し、ＯＮＵ３2および３nはスリープ状態となり、ストリーミングデータ（ｃｈ４）を送信中のチャネルスロットでは、ＯＮＵ３nのみ起動状態に移行し、ＯＮＵ３1および３2はスリープ状態となる。
【００３１】
また、ＯＬＴ１は、非ストリーミングデータスロット開始時間となった時点で、非ストリーミングデータを各ＯＮＵへ送信する。各ＯＮＵは、非ストリーミングデータスロット開始時間となった時点で起動状態へ移行して非ストリーミングデータフレームを受信し、その中に含まれている自身宛のフレームのみを下位装置（ＰＣなど）へ送信する。
【００３２】
以上が１つの帯域更新周期におけるＯＬＴ１と各ＯＮＵの動作シーケンスであり、この帯域更新周期内の動作を繰り返すことでＯＬＴ１と各ＯＮＵは下り信号を通信する。なお、図３には、ＯＬＴ１が、各ＯＮＵからのチャネル視聴要求を帯域更新周期の数回毎に収集する場合の例を示しているが、実際の動作はこの限りではない。
【００３３】
図３では、ＯＬＴ１は、帯域更新周期Ｎの直前でＡ回目の視聴要求を収集し、その結果、ＯＮＵ３1はｃｈ２、ＯＮＵ３2はｃｈ１、ＯＮＵ３nはｃｈ４の視聴要求を行っていることを検知して、帯域更新周期Ｎ以降の下りタイムスロット情報通知（Ａ）では、ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ４の各チャネルスロットの開始時間及びスロット長を格納した下りタイムスロット情報（図４参照）を各ＯＮＵへ通知する。その後、ＯＬＴ１は、帯域更新周期Ｍの直前でＢ回目の視聴要求を収集し、その結果、ＯＮＵ３nの視聴チャネルがｃｈ４からｃｈ５に変更されたことを検知して、帯域更新周期Ｍ以降の下りタイムスロット情報通知（Ｂ）では、ｃｈ１，ｃｈ２，ｃｈ５の各チャネルスロットの開始時間及びスロット長を格納した下りタイムスロット情報（図５参照）各ＯＮＵへ通知する。というような場合の動作シーケンス例を示している。
【００３４】
つづいて、ＯＬＴ１の構成について、図６を参照しながら説明する。図６は、ＯＬＴ１の構成例を示す図である。図６に示したように、ＯＬＴ１は、回線終端部１１、フレーム判定部１２、ストリーミングデータバッファ１３、非ストリーミングデータバッファ１４、バッファセレクタ１５、下りタイムスロット制御部１６、ＰＯＮ処理部１７および光ＩＦ部１８を備える。また、ストリーミングデータバッファ１３は、入力側セレクタ１３１、キュー１３２1〜１３２Tおよび出力側セレクタ１３３により構成されている。なお、図６において、内容が明示していない矢印は、主信号の接続を示している。また、図６において、ストリーミングデータバッファ１３、非ストリーミングデータバッファ１４、バッファセレクタ１５、下りタイムスロット制御部１６およびＰＯＮ処理部１７が下り信号送信手段を構成する。
【００３５】
上記構成のＯＬＴ１において、回線終端部１１は、上位装置との接続に使用し、上位装置から入力された下り信号をフレーム判定部１２へ転送する。また、ＰＯＮ処理部１７から入力された上り信号を上位装置へ転送する。
【００３６】
フレーム判定部１２は、回線終端部１１から受け取った下り信号内のストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームを判定する。また、ストリーミングデータフレームに関してはそのフレームが所属するチャネルを、フレーム内に格納されている識別子（たとえばＶＬＡＮＩＤなど）により判定する。そして、ストリーミングデータフレームと判定したフレームはストリーミングデータバッファ１３へ、また、非ストリーミングデータフレームと判定したフレームは非ストリーミングデータバッファ１４へ転送する。同時に、ストリーミングデータバッファ１３に対しては、バッファ内部でのキューへの振り分けのために、チャネルキュー入力指示を出力し、非ストリーミングデータバッファ１４に対しては、フレームを取り込ませるための非ストリーミングデータ入力指示を出力する。
【００３７】
ストリーミングデータバッファ１３は、図示したように、入力されたフレームを、それらが属しているチャネルごとにまとめて保持しておくため、各チャネルに対応させたキューを有している。そして、フレーム判定部１２よりストリーミングデータフレームおよびチャネルキュー入力指示が入力されると、そのチャネルキュー入力指示により入力側セレクタ１３１を切り替えて、そのフレームが所属しているチャネルに対応付けられたキューへ格納する。また、ストリーミングデータバッファ１３は、下りタイムスロット制御部１６からチャネルキュー出力指示を受けると、指示内容に従って出力側セレクタ１３３を切り替え、指示内容が示しているキューからストリーミングデータフレームを取り出してバッファセレクタ１５へ出力する。
【００３８】
非ストリーミングデータバッファ１４は、フレーム判定部１２より非ストリーミングデータフレームおよび非ストリーミングデータ入力指示が入力されると、受け取った非ストリーミングデータフレームを格納する。また、非ストリーミングデータバッファ１４は、下りタイムスロット制御部１６から非ストリーミングデータ出力指示を受けると、保持しておいた非ストリーミングデータフレームをバッファセレクタ１５へ出力する。複数の非ストリーミングデータフレームを保持している場合においては、最も古いフレーム（一番最初に受け取ったフレーム）を出力する。但し、バッファからの出力方法の実装はこの限りではない。
【００３９】
バッファセレクタ１５は、下りタイムスロット制御部１６からのバッファ出力切替指示に従い、ストリーミングデータバッファ１３からの入力信号（ストリーミングデータフレーム）と非ストリーミングデータバッファ１４からの入力信号（非ストリーミングデータフレーム）のいずれか一方を選択してＰＯＮ処理部１７へ出力する。
【００４０】
下りタイムスロット制御部１６は、ＯＮＵからのチャネル視聴要求をＰＯＮ処理部１７経由で受け取った場合、オペレータ等により設定された下り帯域更新周期内で、上記受け取ったチャネル視聴要求が示しているチャネルのレート、および帯域更新周期から、各チャネルスロットの開始時間とスロット長を決定し、さらに、ストリーミングデータスロット及び非ストリーミングデータスロットの時間配分を決定する。そして、決定内容を示す下りタイムスロット情報を生成してＰＯＮ処理部１７へ出力する。また、ストリーミングデータバッファ１３からストリーミングデータフレームを出力するタイミング、および非ストリーミングデータフレームを出力するタイミングを上記決定内容のとおりに制御するため、バッファセレクタ１５に対してはバッファ出力切替指示を出力し、また、出力側セレクタ１３３に対してはチャネルキュー出力指示を出力し、非ストリーミングデータバッファ１４に対しては非ストリーミングデータ出力指示を出力する。特にチャネルキュー出力指示は、ストリーミングデータスロット内において、各チャネルスロットの開始時間に従い各チャネルのストリーミングデータフレームの出力タイミングを制御する。
【００４１】
ＰＯＮ処理部１７は、各ＯＮＵの上り通信を制御するための制御フレームを処理する。この制御フレームには、チャネル視聴要求が含まれる。また、下りタイムスロット制御部１６から入力された下りタイムスロット情報をフレームに含めて下り信号へ多重し、光ＩＦへ転送する。下りタイムスロット情報は、既に説明したように、ＯＡＭフレームや拡張ＭＡＣコントロールフレーム等の制御用フレームに含めて送信される。また、バッファセレクタ１５経由で入力されたデータフレーム（ストリーミングデータフレーム，非ストリーミングデータフレーム）を光ＩＦ部１８へ出力する。
【００４２】
光ＩＦ部１８は、接続された光ファイバ経由で上り光信号を受信すると、それを上り電気信号に変換してＰＯＮ処理部１７へ転送する。また、ＰＯＮ処理部１７から下り電気信号を受け取った場合には、それを下り光信号に変換して光ファイバ経由でＯＮＵへ送信する。
【００４３】
ここで、図６の各ブロックは機能ブロックの一例として示したものであり、実際に実装する場合にはこの限りではない。
【００４４】
図７は、ＯＬＴ１の動作例を示したフローチャートであり、図３に示したような動作を行う場合のフローチャートである。以下に、図３、図６および図７を参照しながら、ＯＬＴ１が下り信号を送信する場合の動作について説明する。
【００４５】
ＯＬＴ１は、下り信号の送信を行うにあたって、まず、帯域更新周期の情報を取得する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１では、たとえば、オペレータ等により下り信号における帯域更新周期の設定操作が行われた場合に、その設定内容を下りタイムスロット制御部１６が取得する。帯域更新周期を取得すると、次に、下りタイムスロット制御部１６は、各ＯＮＵからのチャネル視聴要求の監視を開始し、チャネル視聴要求に変化があったかどうかを確認する（ステップＳ１２）。より詳細には、帯域更新周期が終了するごとに（厳密には、次の帯域更新周期で送信する下りタイムスロット情報を生成するタイミングで）、前回変化があったかどうかを確認した後にチャネル視聴要求を受信したかどうか、および、受信した場合には、今回受信した各チャネル視聴要求の内容が、その送信元ＯＮＵから前回受信したチャネル視聴要求の内容と異なるものかどうかについて確認する。たとえば、各ＯＮＵからＡ回目のチャネル視聴要求を受信し、その後、Ａ＋１回目のチャネル視聴要求を受信した場合、同じＯＮＵから受信したチャネル視聴要求に変化が生じているかどうかをそれぞれ確認し、１つ以上のチャネル視聴要求に変化が見られれば、変化ありと判断する。
【００４６】
そして、チャネル視聴要求に変化があった場合（ステップＳ１２−Ｙｅｓ）、各ＯＮＵからのチャネル視聴要求に基づき、ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの配分を決定し（ステップＳ１３）、この決定内容を示す下りタイムスロット情報を各ＯＮＵに通知する（ステップＳ１４）。これらのステップＳ１３およびＳ１４では、図２を用いて既に説明したように、ストリーミングデータの各フレームを種類別に集約して送信することを目的として、配分を決定する。具体的には、同一チャネルのストリーミングデータフレーム同士が連続して送信されるように、ストリーミングデータスロットの開始時間およびスロット長と、各チャネルスロットの開始時間を決定する（図２，図４，図５参照）。
【００４７】
また、チャネル視聴要求に変化が無かった場合には（ステップＳ１２−Ｎｏ）、前回通知した下りタイムスロット情報と同一の下りタイムスロット情報を各ＯＮＵに通知する（ステップＳ１４）。なお、図３に示した例では、チャネル視聴要求の変化の有無によらず、各帯域更新周期では必ず下りタイムスロット情報を送信するようにしているが、変化があった場合にのみ下りタイムスロット情報を送信するようにしてもよい。すなわち、ＯＬＴ１は、上記ステップＳ１２で「Ｙｅｓ」と判定した場合にのみ、ステップＳ１４およびそれ以降の各ステップを実行するようにしてもよい。この場合、各ＯＮＵは、下りタイムスロット情報の通知を受けなければ、帯域が更新されていないと判断して動作する。
【００４８】
ステップＳ１４で下りタイミングスロット情報の通知を行った後、ＯＬＴ１は、ストリーミングデータスロットの開始時間が来た時点で、ストリーミングデータを送信する（ステップＳ１５）。具体的には、下りタイムスロット制御部１６が、バッファ切替指示およびチャネルキュー出力指示を出力して、上記ステップＳ１４で通知した下りタイミングスロット情報が示している構成と同じ構成のストリーミングデータスロットが生成されるように、バッファセレクタ１５およびストリーミングデータバッファ１３を制御し、ＰＯＮ処理部１７が、バッファセレクタ１５から出力された信号（フレーム）を、光ＩＦ部１８経由で各ＯＮＵへ送信する。
【００４９】
さらに、ＯＬＴ１は、非ストリーミングデータスロットの開始時間が来た時点で、非ストリーミングデータを送信する（ステップＳ１６）。具体的には、下りタイムスロット制御部１６が、バッファ切替指示および非ストリーミングデータ出力指示を出力して、上記ステップＳ１４で通知した下りタイミングスロット情報が示している構成と同じ構成の非ストリーミングデータスロットが生成されるように、バッファセレクタ１５および非ストリーミングデータバッファ１４を制御し、ＰＯＮ処理部１７が、バッファセレクタ１５から出力された信号（フレーム）を、光ＩＦ部１８経由で各ＯＮＵへ送信する。
【００５０】
ＯＬＴ１は、上記ステップＳ１６を実行後、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の処理を繰り返す。
【００５１】
つづいて、ＯＮＵ３1〜３nの構成について、図８を参照しながら説明する。図８は、ＯＮＵ３1〜３nの構成例を示す図である。図８に示したように、ＯＮＵ３1〜３nは同一構成となっており、それぞれ、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２、下りタイムスロット処理部３３、上りバッファ３４、下りバッファ３５および回線終端部３６を備える。なお、図８において、内容が明示していない矢印は、主信号の接続を示している。
【００５２】
上記構成の各ＯＮＵにおいて、回線終端部３６は、下位装置（ＨＧＷなど）との接続に使用し、下位装置から入力された上り信号を上りバッファ３４へ転送する。また、下りバッファ３５から入力された下り信号を下位装置へ転送する。
【００５３】
上りバッファ３４は、ＯＬＴ１へ送信する上り信号を蓄積し、蓄積している上り信号を、ＰＯＮ処理部３２の制御に従ってＰＯＮ処理部３２へ転送する。一方、下りバッファ３５は、下位装置へ送信する下り信号を蓄積する。
【００５４】
ＰＯＮ処理部３２は、ＯＬＴ１から受信した各フレームの処理を行い、上り通信を制御する制御フレームの処理結果に従って上りバッファ３４からのフレームの出力タイミングを制御し、また、自ＯＮＵ宛の下り信号を抽出して下りバッファ３５へ転送する。さらに、受信フレームに下りタイムスロット情報が含まれている場合、それを抽出し、下りタイムスロット処理部３３へ転送する。
【００５５】
下りタイムスロット処理部３３は、ＯＬＴ１から受信した下りタイムスロット情報をＰＯＮ処理部３２経由で受け取ると、その情報内の自ＯＮＵ視聴要求チャネルスロットの開始／終了時間及び、非ストリーミングデータスロットの開始／終了時間を確認し、確認結果に従い、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５に対してスリープ／起動指示を出す。
【００５６】
光ＩＦ部３１は、接続された光ファイバ経由でＯＬＴ１から下り光信号を受信すると、それを下り電気信号に変換してＰＯＮ処理部３２へ転送する。また、ＰＯＮ処理部３２から上り電気信号を受け取った場合には、それを上り光信号に変換して光ファイバ経由でＯＬＴ１へ出力する。
【００５７】
ここで、図８の各ブロックは機能ブロックの一例として示したものであり、実際に実装する場合にはこの限りではない。
【００５８】
図９は、ＯＮＵ３1〜３nの動作例を示したフローチャートであり、図３に示したような動作を行う場合のフローチャートである。以下に、図３、図８および図９を参照しながら、ＯＮＵ３1〜３nが下り信号を受信する場合の動作について説明する。
【００５９】
各ＯＮＵは、下り信号の受信動作において、まず、下りタイムスロット情報を受信する（ステップＳ３１）。より詳細には、下りタイムスロット処理部３３が、ＯＬＴ１からの下りタイムスロット情報（図４，図５参照）をＰＯＮ処理部３２経由で受信し、その情報内の自ＯＮＵ視聴要求チャネルスロット（自身が視聴要求しているチャネルに対応するチャネルスロット）の開始／終了時間及び、非ストリーミングデータスロットの開始／終了時間を確認する。
【００６０】
そして、自ＯＮＵ視聴要求チャネルスロットおよび非ストリーミングデータスロットの開始／終了時間を確認した後、各ＯＮＵの下りタイムスロット処理部３３は、自視聴要求チャネルスロット（自身が視聴要求を行ったチャネルのストリーミングデータフレームが配信されるストリーミングデータスロット）の開始時間となったかどうかを監視し（ステップＳ３２）、開始時間ではない場合（ステップＳ３２−Ｎｏ）、スリープ状態へ移行する（ステップＳ３３）。具体的には、下りタイムスロット処理部３３が、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５に対して、スリープ指示を出力する。以降、自視聴要求チャネルスロットの開始時間になるまで、スリープ状態を継続する。但し、上記ステップＳ３２において、自視聴チャネルが存在しない（チャネルの視聴を要求していない）場合は、ステップＳ３７へ遷移する。
【００６１】
一方、開始時間となった場合（ステップＳ３２−Ｙｅｓ）、ＯＮＵは起動状態へ移行する（ステップＳ３４）。具体的には、下りタイムスロット処理部３３が、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５に対して、起動指示を出力する。そして、ＯＮＵは、起動状態において、自視聴チャネル（視聴要求を行ったチャネル）のストリーミングデータフレームを受信し（ステップＳ３５）、さらに、自視聴要求チャネルスロットの終了時間となったかどうかを監視する（ステップＳ３６）。そして、終了時間ではない場合（ステップＳ３６−Ｎｏ）、自視聴チャネルのストリーミングデータフレーム受信および自視聴要求チャネルスロットが終了かどうかの確認を、自視聴要求チャネルスロットが終了するまで継続する。
【００６２】
また、自視聴要求チャネルスロットの終了時間となった場合（ステップＳ３６−Ｙｅｓ）、非ストリーミングデータスロットの開始時間かどうかを判定し（ステップＳ３７）、開始時間ではない場合（ステップＳ３７−Ｎｏ）、スリープ状態へ移行する（ステップＳ３８）。以降、非ストリーミングデータスロットの開始時間になるまで、スリープ状態を継続する。
【００６３】
一方、非ストリーミングデータスロットの開始時間となった場合（ステップＳ３７−Ｙｅｓ）、ＯＮＵは起動状態へ移行し（ステップＳ３９）、非ストリーミングデータを受信する（ステップＳ４０）。そして、非ストリーミングデータスロットの終了時間となったかどうかを監視し（ステップＳ４１）、終了時間ではない場合（ステップＳ４１−Ｎｏ）、非ストリーミングデータの受信および非ストリーミングデータスロットが終了かどうかの確認を、非ストリーミングデータスロットが終了するまで継続する。そして、非ストリーミングデータスロットが終了したと判断した場合には（ステップＳ４１−Ｙｅｓ）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜ステップＳ４１の処理を繰り返す。
【００６４】
以上のようにＯＬＴおよびＯＮＵが動作することで、従来はストリーミングデータ配信時に常に起動していたＯＮＵを、未視聴チャネル配信時にスリープさせることができ、特に、ＯＮＵの下り信号処理に関係する下りバッファ３５、ＰＯＮ処理部３２内の下り信号処理関係ブロック及び光ＩＦ部３１内の光受信器をスリープさせることで、低消費電力化を実現できる。
【００６５】
また、本実施の形態を適用した場合、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームが各スロット（ストリーミングデータスロット，非ストリーミングデータスロット）内に集約され、さらに、ストリーミングデータフレームがチャネル毎に集約されるので、上記非特許文献１に記載されたような、ＯＮＵからＯＬＴに対してスリープ要求を行うような制御を行う場合においても、制御フレームの送受信動作に起因する帯域効率の低下を防止し、簡易な制御フレームのやり取りによって制御を簡潔にすることができる。
【００６６】
ここで、図１０は、本実施の形態のシステムにおける省電力制御動作と従来のシステムにおける省電力制御動作を比較した図であり、一例として、ＯＮＵ１がｃｈ２を視聴し、ＯＮＵ２がｃｈ１を視聴する場合の動作を示している。フレームｃｈ１とｃｈ２が混在している場合、上段に示したような、チャネルスロット非適用時（従来のシステムに相当）においては、各ＯＮＵ（ＯＮＵ３1，ＯＮＵ３2）は、４回の立ち上がり／立ち下り時間が必要となるが、チャネルスロット適用時（本実施の形態のシステムに相当）においては、１回の立ち上がり／立ち下り時間のみが必要なため、非適用時と比較すると立ち上がり時間や立ち下がり時間の積算値が小さくなる。また、チャネルスロット非適用時には、各フレームの送信間隔を、立ち上がり／立ち下り時間分長くしなければならないが、チャネルスロット適用時には各フレームの送信間隔を決定する際、立ち上がり／立ち下り時間を考慮する必要がない。
【００６７】
したがって、チャネルスロットを適用してフレームをスロット内に集約することで、フレーム単位でＯＮＵの起動／スリープを行う場合と比較して、状態移行時の立ち上がり時間や立ち下がり時間の積算値を小さくすることができるため、効率的に消費電力を削減できる。
【００６８】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴは、配下の各ＯＮＵから受信したチャネル視聴要求に基づいて、その後の帯域更新周期内で送信する各ストリーミングデータフレームおよび各非ストリーミングデータフレームの送信タイミングをスケジューリングし、同一チャネルのストリーミングデータフレーム（すなわち同じＯＮＵ宛のストリーミングデータフレーム）が連続して送信されるように、各データフレームを配置することとした。これにより、ＯＮＵは、自身が視聴要求を行ったチャネルのストリーミングデータフレームをまとめて受信することが可能となり、他のＯＮＵ宛のストリーミングデータフレームが配信されている区間においてはスリープ状態に移行できるので、低消費電力化を実現できる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、帯域更新周期において、ストリーミングデータスロットが先行するように配置する場合の例について説明を行ったが、非ストリーミングデータスロットが先行するように配置してもよい。
【００７０】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２の光通信システムについて説明する。実施の形態１では、ＯＮＵがストリーミングデータスロットにおける受信動作時にスリープ状態へ移行して消費電力を削減する光通信システムについて説明したが、本実施の形態では、さらに、非ストリーミングデータスロットにおける受信動作時にもスリープ状態へ移行して消費電力を削減する光通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の光通信システムの構成は、実施の形態１と同様であるものとする（図１参照）。ただし、本実施の形態では、ＰＣ５1および５2は起動しており、ＰＣ５nは停止状態にある場合を想定する。また、視聴要求については、実施の形態１の例と同様に、ＯＮＵ３1はｃｈ２の視聴を要求し、ＯＮＵ３2はｃｈ１の視聴を要求し、ＯＮＵ３nはｃｈ４の視聴を要求している場合を想定する。但し、これらは説明のための例であり、実際はこの限りではない。
【００７１】
まず、本実施の形態にかかる光通信システムの全体動作について説明する。図１１は、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ（ＯＬＴ１ａとする）およびＯＮＵ３1〜３nにおける下り信号の送受信シーケンスを示した図である。この図１１に示したシーケンスと、実施の形態１で示した光通信システムにおけるシーケンス（図３参照）との違いは、各ＯＮＵが、自身宛のデータフレームが配信されない非ストリーミングデータスロットではスリープ状態に移行している点である。また、このような動作を実現するために、本実施の形態のＯＬＴ１ａは、実施の形態１とは異なる構成の下りタイムスロット情報を各ＯＮＵへ通知し、各ＯＮＵは、通知された下りタイムスロット情報により指示を受けた場合、非ストリーミングデータスロットでスリープ状態に移行する。
【００７２】
図１２および図１３は、本実施の形態のＯＬＴが各ＯＮＵへ通知する下りタイムスロット情報の構成例を示した図であり、図１２は、図１１に示した「下りタイムスロット情報通知（Ａ’）」にて送信する下りタイムスロット情報の一例を示している。同様に、図１３は、図１１に示した「下りタイムスロット情報通知（Ｂ’）」にて送信する下りタイムスロット情報の一例を示している。図示したように、本実施の形態のＯＬＴが送信する下りタイムスロット情報は、実施の形態１のＯＬＴが送信していた下りタイムスロット情報（図４，図５参照）に対して、非ストリーミングデータスロット時にスリープするＯＮＵ（非ストリーミングデータフレームを受信する必要がないＯＮＵ）の情報が追加されたものである。
【００７３】
ストリーミングデータが配信される区間（ストリーミングデータスロット）における動作は実施の形態１と同じであるため、ここでは、非ストリーミングデータが配信される区間（非ストリーミングデータスロット）における動作について説明する。
【００７４】
ＯＬＴは、更新周期の開始時まで、上位装置から非ストリーミングデータフレームを受け取ると、その宛先を監視し、非ストリーミングデータスロットにおけるＯＮＵスリープ条件に該当した場合、該当したＯＮＵに対するスリープ指示を図１２，図１３に示した構成の下りタイムスロット情報に含めて、全ＯＮＵへ送信する。具体的には、ＯＬＴは、監視期間中に受け取った非ストリーミングデータフレームのいずれの宛先にも該当しないＯＮＵ、すなわち、監視期間中に上位局から入力された非ストリーミングデータフレームのどの宛先にも設定されていないＯＮＵがある場合、このＯＮＵがＯＮＵスリープ条件に該当したと判断し、当該ＯＮＵに対するスリープ指示を下りタイムスロット情報に含ませる。一方、各ＯＮＵは、下りタイムスロット情報を受信すると、その中に格納されている非ストリーミングデータスロット時のＯＮＵスリープ指示が自ＯＮＵに該当するかを判定し、該当する場合は非ストリーミングデータスロットの間スリープ状態へ移行する。
【００７５】
図１１では、帯域更新周期Ｎの開始時点でＰＣ５nのみが停止状態にあり、ＯＮＵ３n宛の非ストリーミングデータフレームがなく、ＯＮＵ３nに対するスリープ条件が該当するため、ＯＬＴは、帯域更新周期Ｎ以降は図１２に示したような、ＯＮＵ３nに対する非ストリーミングデータスロットでのスリープ指示を格納した下りタイムスロット情報を全ＯＮＵへ通知し、ＯＮＵ３nはその指示に従い非ストリーミングデータスロットでスリープし、また、帯域更新周期Ｍの開始時点でＰＣ５1のみが停止状態にあり、ＯＮＵ３1宛の非ストリーミングデータフレームがなく、ＯＮＵ３1に対するスリープ条件が該当するため、ＯＬＴは、帯域更新周期Ｍ以降は図１３に示したような、ＯＮＵ３1に対する非ストリーミングデータスロットでのスリープ指示を格納した下りタイムスロット情報を全ＯＮＵへ通知し、ＯＮＵ３1はその指示に従い非ストリーミングデータスロットでスリープする、というような場合の動作シーケンス例を示している。
【００７６】
つづいて、ＯＬＴ１ａの構成について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、ＯＬＴ１ａの構成例を示す図である。図１４に示したように、ＯＬＴ１ａは、実施の形態１で説明したＯＬＴ１（図６参照）のフレーム判定部１２および下りタイムスロット制御部１６を、フレーム判定部１２ａおよび下りタイムスロット制御部１６ａに置き換えたものである。本実施の形態では、実施の形態１で説明したＯＬＴ１とは異なる部分についてのみ説明を行う。
【００７７】
フレーム判定部１２ａは、実施の形態１で説明したフレーム判定部１２が実行していた動作に加えて、非ストリーミングデータフレームの宛先を更新周期の開始時まで監視し、非ストリーミングデータスロットのスリープ判定条件に該当するＯＮＵが存在する場合、その情報を該当ＯＮＵスリープ情報として下りタイムスロット制御部１６ａに出力する動作を実行する。また、下りタイムスロット制御部１６ａは、実施の形態１で説明した下りタイムスロット制御部１６が実行していた動作に加えて、ＯＮＵスリープ情報を受け取ると、それを下りタイムスロット情報（図１２，図１３参照）に格納してＰＯＮ処理部１７へ出力する動作を実行する。ここで、非ストリーミングデータスロットのスリープ判定条件は、たとえば、一定期間ＯＮＵ宛の非ストリーミングデータフレームがない場合という条件が挙げられるが、実際はこの限りではない。
【００７８】
図１５は、ＯＬＴ１ａの動作例を示したフローチャートであり、図１１に示したような動作を行う場合のフローチャートである。なお、図１５は、実施の形態１のＯＬＴ１の動作例を示したフローチャート（図７参照）に対して、ステップＳ２１を追加したものである。以下に、この図１５を参照しながら、ＯＬＴ１ａが下り信号を送信する場合の動作について説明する。なお、ここでは、新たに追加されたステップＳ２１の処理についてのみ説明を行う。
【００７９】
下り信号の送信動作において、ＯＬＴ１ａは、ステップＳ１３を実行してストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの配分を決定した後、または、ステップＳ１２でチャネル視聴要求に変化が無かったと判定した後、非ストリーミングデータスロットにおいてスリープさせるＯＮＵを決定する（ステップＳ２１）。この処理を実行するために、ＯＬＴ１ａは、既に説明したように、上位装置から受け取った非ストリーミングデータフレームの宛先を監視しておく。そして、この監視結果に基づいて、非ストリーミングデータスロットにおいてスリープさせるＯＮＵをステップＳ２１で決定する。このステップＳ２１での決定結果は、下りタイムスロット情報に含ませてステップＳ１４で各ＯＮＵへ通知される。
【００８０】
つづいて、本実施の形態のＯＮＵについて説明する。本実施の形態のＯＮＵの構成は、実施の形態１のＯＮＵと同様である（図８参照）。また、その動作は、実施の形態１のＯＮＵが有していた機能に加えて、ＯＬＴ１ａから受信した下りタイムスロット情報で指示された場合に、非ストリーミングデータスロットでスリープ状態へ移行する機能を有する点が異なる。具体的には、本実施の形態のＯＮＵが備えている下りタイムスロット処理部３３が、実施の形態１で説明した動作に加えて、ＰＯＮ処理部３２から転送されてきた下りタイムスロット情報から非ストリーミングデータスロットにおけるＯＮＵスリープ指示を抽出し、自ＯＮＵが非ストリーミングデータスロットにおいてスリープする必要があるかどうかを判定し、スリープする必要がある場合は、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５に対し、非ストリーミングデータスロットの開始時間でスリープ指示を出し、終了時間で起動指示を出す、という動作をさらに実行する点が異なる。
【００８１】
図１６は、本実施の形態のＯＮＵの動作例を示したフローチャートであり、実施の形態１のＯＮＵの動作例を示したフローチャート（図９参照）に対して、ステップＳ５１〜Ｓ５４を追加したものである。以下に、この図１６を参照しながら、本実施の形態のＯＮＵが下り信号を受信する場合の動作について説明する。なお、ここでは、新たに追加されたステップＳ５１〜Ｓ５４の処理についてのみ説明を行う。
【００８２】
本実施の形態のＯＮＵは、下り信号の受信動作において、非ストリーミングデータスロットの開始時間であることをステップＳ３７で検出すると、次に、ステップＳ３１で受信した下りタイムスロット情報を確認し、ＯＬＴから非ストリーミングデータスロット時にスリープするように指示があったかどうかを判定する（ステップＳ５１）。そして、指示が無かったと判定した場合（ステップＳ５１−Ｎｏ）、ステップＳ３９へ遷移する。これに対して、指示があったと判定した場合（ステップＳ５１−Ｙｅｓ）、スリープ状態に移行する（ステップＳ５２）。その後、非ストリーミングデータスロットの終了時間となったかどうかを監視し（ステップＳ５３）、終了時間でない場合（ステップＳ５３−Ｎｏ）、終了時間となったことを検出するまでスリープ状態を継続する。また、終了時間となったことを検出した場合には（ステップＳ５３−Ｙｅｓ）、起動状態に移行する（ステップＳ５４）。なお、ステップＳ５１およびＳ５３に示した判定処理はＯＮＵの下りタイムスロット処理部３３が実行する。また、ステップＳ５２およびＳ５４では、下りタイムスロット処理部３３が光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５を制御することにより、スリープ状態への移行および起動状態への移行を行う。
【００８３】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴは、実施の形態１で説明した動作を実行するとともに、帯域更新周期内で非ストリーミングデータフレームを受信する必要がないＯＮＵがあるかどうかを各非ストリーミングデータフレームの宛先を監視することにより判定し、非ストリーミングデータフレームを受信する必要がないＯＮＵに対しては、非ストリーミングデータフレームを配信する非ストリーミングデータスロットでスリープするように指示することとした。これにより、ＯＮＵは、他のＯＮＵ宛のストリーミングデータフレームが配信されている区間、および自身宛の非ストリーミングデータフレームが配信されない非ストリーミングデータスロットにおいて、スリープ状態に移行できるようになり、消費電力をさらに削減できる。
【００８４】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の光通信システムについて説明する。実施の形態１，２では、視聴要求のあったチャネルのストリーミングデータのみを配信する光通信システムについて説明したが、本実施の形態では、すべてのチャネルのストリーミングデータを配信する光通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の光通信システムの構成は、実施の形態１と同様であるものとする（図１参照）。
【００８５】
図１７は、本実施の形態の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図であり、チャネル数の合計がＴ個の場合において、ストリーミングデータスロット内でｃｈ１からｃｈＴまでのチャネルスロットを配置する場合の例を示している。
【００８６】
図１８は、本実施の形態にかかる光通信システムのＯＬＴ１およびＯＮＵ３1〜３nにおける下り信号の送受信シーケンスの一例を示した図である。この図１８では、実施の形態２と同様に、ＰＣ５1および５2は起動しており、ＰＣ５nは停止状態にあり、さらに、ＯＮＵ３1はｃｈ２の視聴を要求し、ＯＮＵ３2はｃｈ１の視聴を要求し、ＯＮＵ３nはｃｈ４の視聴を要求している場合の例を示している。
【００８７】
本実施の形態にかかる光通信システムの全体動作は、ＯＬＴがＯＮＵから視聴要求されていないチャネルのストリーミングデータも送信している点を除いて、実施の形態２で説明した光通信システムの全体動作と基本的に同じである。すなわち、ＯＬＴは、すべてのストリーミングデータが配信されるように、ストリーミングデータスロット内にチャネルスロットを配置して下り信号を送信し、各ＯＮＵは、自視聴要求チャネルスロットで起動してストリーミングデータを受信し、それ以外のチャネルスロットではスリープ状態へ移行する。また、自身宛のデータが配信されてこない非ストリーミングデータスロットにおいてもスリープ状態へ移行する。
【００８８】
図１９は、本実施の形態のＯＬＴの動作例を示したフローチャートであり、このフローチャートは、実施の形態２のＯＬＴ１ａの動作を示したフローチャート（図１５）からステップＳ１２の処理を削除したものである。ただし、ステップＳ１３では、ストリーミングデータスロット内に全チャネルのチャネルスロットを配置する。これ以外の各ステップにおける動作は、実施の形態２で説明したとおりである。
【００８９】
なお、本実施の形態のＯＮＵの動作は、実施の形態２のＯＮＵと同一である。また、本実施の形態のＯＬＴおよびＯＮＵの構成は、実施の形態２のＯＬＴおよびＯＮＵと同一である。
【００９０】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいては、ＯＬＴは、視聴要求を受けていないチャネルのストリーミングデータについてもＯＮＵへ配信することとし、また、帯域更新周期内でデータの配信を開始する前に、ストリーミングデータスロットおよび非ストリーミングデータスロットの開始時間およびスロット長，各チャネルスロットの開始時間，非ストリーミングデータスロットでスリープさせるＯＮＵの情報を含んだ下りタイムスロット情報を各ＯＮＵに対して送信し、ＯＮＵは、ＯＬＴから受信した下りタイムスロット情報に従って、他のＯＮＵ宛のストリーミングデータフレームが配信されている区間（チャネルスロット）、および自身宛の非ストリーミングデータフレームが配信されない非ストリーミングデータスロットにおいて、スリープ状態へ移行することとした。これにより、実施の形態２の光通信システムと同等の効果が得られる。また、チャネルのスロット位置が固定されるため、実装が簡潔になりコストの削減が図れる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、実施の形態２と同様に、非ストリーミングデータスロットでもＯＮＵがスリープするように構成した場合の例について説明したが、実施の形態１のようにストリーミングデータスロットのみでスリープ状態に移行するようにすることも可能である。この場合、ストリーミングデータスロット、非ストリーミングデータスロットおよび各チャネルスロットの構成は固定化されるので、ＯＬＴが下りタイムスロット情報を各帯域更新周期で送信するのではなく、新規にＯＮＵがリンクアップする時のみに下りタイムスロット情報を通知するような動作とすることができ、さらに実装を簡潔にすることができる。
【００９２】
また、本実施の形態で示した制御動作は、図１で示したＰＯＮ接続構成に対する適用だけでなく、図２０に示したような１対１接続の構成に対しても適用が可能である。
【００９３】
実施の形態４．
つづいて、実施の形態４の光通信システムについて説明する。実施の形態１〜３では、帯域更新周期を分割してストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットを配置する光通信システムについて説明したが、本実施の形態では、非ストリーミングデータスロット幅を一定として帯域更新周期内に配置し、ストリーミングデータスロットについては帯域更新周期の間に割り込ませるように配置して下り信号を送信する光通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の光通信システムの構成は、実施の形態１と同様であるものとする（図１参照）。
【００９４】
図２１は、本実施の形態の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図であり、上述したように、ストリーミングデータスロットを帯域更新周期の間に割り込ませるように配置した場合の例を示している。
【００９５】
本実施の形態の光通信システムでは、ＯＬＴから各ＯＮＵへ、図２１に示した構成の下り信号を送信する。すなわち、ＯＬＴは、帯域更新周期内（非ストリーミングデータスロット）で非ストリーミングデータフレームを送信し、帯域更新周期の間に挿入されたストリーミングデータスロットでストリーミングデータフレームを送信する。
【００９６】
そのため、本実施の形態のＯＬＴは、下りタイムスロット情報と非ストリーミングデータスロットにおけるＯＮＵスリープ情報を別々の情報として生成し、下りタイムスロット情報は、ストリーミングデータスロットの最初に送信する。また、非ストリーミングデータスロットにおけるＯＮＵスリープ情報については、非ストリーミングデータスロットの最初に送信する。なお、下りタイムスロット情報の構成は、図４，図５に示したものと同様である。非ストリーミングデータスロットにおけるＯＮＵスリープ情報は、図１２，図１３に示した下りタイムスロット情報に含まれている「非ストリーミングデータスロット時にスリープするＯＮＵ」と同様の情報である。
【００９７】
一方、本実施の形態のＯＮＵは、下りタイムスロット情報を受信した場合、そのスロットがストリーミングデータスロットであると判断し、自視聴チャネルスロットで起動してストリーミングデータフレームを受信し、それ以外のチャネルスロットではスリープ状態へ移行する。また、ＯＮＵスリープ情報を受信した場合、非ストリーミングデータスロットであると判断し、ＯＮＵスリープ情報に自ＯＮＵに対するスリープ指示が含まれている場合は、非ストリーミングデータスロットの終了時間までスリープ状態へ移行する。自ＯＮＵに対するスリープ指示が含まれていない場合には、起動状態のまま自ＯＮＵ宛の非ストリーミングデータフレームを受信する。
【００９８】
つづいて、本実施の形態のＯＬＴについて、詳しく説明する。なお、本実施の形態のＯＬＴの構成は、実施の形態２のＯＬＴと同一である（図１４参照）。まず、図１４を参照しながら、ＯＬＴの各部の動作について説明する。ＯＬＴにおいては、下りタイムスロット制御部１６ａが帯域更新周期を設定し、ストリーミングデータスロットを挿入する周期を決定する。本実施の形態の光通信システムでは通常の帯域更新周期は非ストリーミングデータスロットであるので、下りタイムスロット制御部１６ａは、フレーム判定部１２ａからＯＮＵスリープ情報を受け取ると、そのＯＮＵスリープ情報を下りタイムスロット情報と同じ経路でＰＯＮ処理部１７に転送する。そして、決定した非ストリーミングデータスロットの終了時刻まで、非ストリーミングデータバッファ１４へ出力指示（非ストリーミングデータ出力指示）を出す。また、ストリーミングデータスロットを挿入する場合、各ＯＮＵから受信したチャネル視聴要求内の視聴チャネル情報に基づいてストリーミングデータスロット内のチャネルスロットの配置を決定し、決定結果を下りタイムスロット情報としてＰＯＮ処理部１７へ転送する。その後、ストリーミングデータスロットの終了時間まで、決定したチャネルスロット配置に従いストリーミングデータバッファ１３へ出力指示（チャネルキュー出力指示）を出す。なお、下りタイムスロット制御部１６ａは、非ストリーミングデータスロットとストリーミングデータスロットが切り替わるタイミングでバッファセレクタ１５の設定を切り替える。また、下りタイムスロット制御部１６ａ以外の各構成要素の動作は、実施の形態２のＯＬＴと同様である。
【００９９】
図２２は、本実施の形態のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。以下に、この図２２を参照しながら、本実施の形態のＯＬＴが下り信号を送信する場合の動作について説明する。なお、図２２において、先の実施の形態にて説明済みの処理と同じ処理については、先の実施の形態の動作を示したフローチャート（図７，図１５，図１９）で使用していたステップ番号と同じステップ番号を付している。そのため、本実施の形態では、説明済みの処理と同じステップ番号の処理については詳細説明を省略する。
【０１００】
下り信号の送信動作において、ＯＬＴは、ステップＳ１１を実行して帯域更新周期の情報を取得すると、次に、ＯＮＵのストリーミングデータ視聴状況に基づいて、ストリーミングデータスロットを挿入するかどうか判断する（ステップＳ２２）。たとえば、ストリーミングデータの配信を要求しているＯＮＵが存在する場合や、ストリーミングデータを視聴中のＯＮＵが存在している場合に、「挿入する」と判断する。ただし、ストリーミングデータスロットが連続しないように考慮する。したがって、ストリーミングデータスロットの送信直後においては「挿入しない」と判断する。
【０１０１】
そして、ステップＳ２２において、ストリーミングデータスロットを挿入しないと判断した場合（ステップＳ２２−Ｎｏ）、ステップＳ２１を実行して非ストリーミングデータスロットでスロープさせるＯＮＵを決定し、この決定結果を示すＯＮＵスリープ情報を各ＯＮＵへ通知する（ステップＳ２３）。さらに、ステップＳ１６を実行して非ストリーミングデータを送信する。
【０１０２】
一方、ストリーミングデータスロットを挿入すると判断した場合には（ステップＳ２２−Ｙｅｓ）、ステップＳ１２を実行し、視聴要求チャネルに変化があれば（ステップＳ１２−Ｙｅｓ）、ストリーミングデータスロット内のチャネルスロットの配置を決定し（ステップＳ２４）、決定結果を示す下りタイムスロット情報を各ＯＮＵへ通知する（ステップＳ１４）。また、ステップＳ１２で視聴要求チャネルに変化がないと判断した場合には（ステップＳ１２−Ｎｏ）、前回送信した下りタイムスロット情報と同じものを各ＯＮＵへ通知する（ステップＳ１４）。
【０１０３】
つづいて、本実施の形態のＯＮＵについて、詳しく説明する。なお、本実施の形態のＯＬＴの構成は、実施の形態１のＯＮＵと同一である（図８参照）。ただし、上述したように、本実施の形態のＯＬＴは、下りタイムスロット情報とＯＮＵスリープ情報を別々に送信するので、ＯＮＵは、それに合わせた動作を実行する。具体的には、ＯＮＵにおいて、ＰＯＮ処理部３２は、ＯＬＴから下りタイムスロット情報またはＯＮＵスリープ情報を受信した場合、受信した情報を下りタイムスロット処理部３３へ出力する。また、下りタイムスロット処理部３３は、ＰＯＮ処理部３２から下りタイムスロット情報を受信した場合、次スロットはストリーミングデータスロットであると判断し、下りタイムスロット情報に基づいて自視聴チャネルスロットの開始／終了時間を特定する。そして、自視聴チャネルスロットでは起動し、また、これ以外のチャネルスロットではスリープ状態へ移行するように、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５へスリープ／起動指示を出す。また、ＰＯＮ処理部３２からＯＮＵスリープ情報を受信した場合、次スロットは非ストリーミングデータスロットであると判断し、さらに、ＯＮＵスリープ情報に自ＯＮＵに対するスリープ指示が含まれている場合は、非ストリーミングデータスロットの終了時間までスリープ状態となるように、光ＩＦ部３１、ＰＯＮ処理部３２および下りバッファ３５へスリープ／起動指示を出す。
【０１０４】
図２３は、本実施の形態のＯＮＵの動作例を示したフローチャートである。以下に、この図２３を参照しながら、本実施の形態のＯＮＵが下り信号を受信する場合の動作について説明する。なお、図２３において、先の実施の形態にて説明済みの処理と同じ処理については、先の実施の形態の動作を示したフローチャート（図９，図１６）で使用していたステップ番号と同じステップ番号を付している。そのため、本実施の形態では、説明済みの処理と同じステップ番号の処理については詳細説明を省略する。
【０１０５】
下り信号の受信動作において、ＯＮＵは、下りタイムスロット情報またはＯＮＵスリープ情報を受信すると、受信した情報から、次のスロットがストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットのいずれであるかを判定する（ステップＳ６１，Ｓ６２）。なお、既に説明したように、下りタイムスロット情報を受信した場合は次のスロットがストリーミングデータスロットであると判断し、ＯＮＵスリープ情報を受信した場合には次のスロットが非ストリーミングデータスロットであると判断する。
【０１０６】
そして、ステップＳ６２で次のスロットが非ストリーミングデータスロットであると判断した場合、さらに、非ストリーミングデータスロットでのスリープ状態への移行を指示されたかどうかを判定する（ステップＳ５１）。このステップＳ５１以降の動作は実施の形態２のＯＮＵと同一（図１６参照）である。
【０１０７】
また、ステップＳ６２で次のスロットがストリーミングデータスロットであると判断した場合、ステップＳ３２〜Ｓ３６を実行して自身が視聴要求を行ったストリーミングデータの受信動作を行い、この動作が終了すると、ストリーミングデータスロットの終了時刻かどうかを確認する（ステップＳ６３）。そして、ストリーミングデータスロットの終了時刻ではない場合（ステップＳ６３−Ｎｏ）、ストリーミングデータスロットの終了時刻となるまでスリープ状態に移行する（ステップＳ６４）。一方、ストリーミングデータスロットの終了時刻となったことを検出した場合（ステップＳ６３−Ｙｅｓ）、ステップＳ６１に戻り、上述した各処理を繰り返す。
【０１０８】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいては、非ストリーミングデータスロットを一定長のスロットとし、ストリーミングデータスロットを非ストリーミングデータスロットの間に挿入して送信することとした。これにより、ＯＮＵの視聴要求チャネルが変更になった場合においても、ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの配分を改めて決定する必要がなくなるため、実装を簡潔にすることができる。また、このような構成によっても、実施の形態１〜３と同様の低消費電力効果を得ることができる。
【０１０９】
実施の形態５．
つづいて、実施の形態５の光通信システムについて説明する。実施の形態１〜４では、ストリーミングデータのクラスを考慮せずに配信する（同一クラスとみなして配信する）光通信システムについて説明したが、本実施の形態では、配信するチャネルの帯域が、高精細映像等の高レートのチャネルや文字放送のような低品位映像等の低レートのチャネルが混在していたり、許容される遅延時間などの違いがあったりするような、複数クラスのチャネルが混在して配信される場合など、異なるクラスのストリーミングデータを混在させて配信する光通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の光通信システムの構成は、実施の形態１と同様であるものとする（図１参照）。
【０１１０】
図２４は、本実施の形態の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図であり、より詳細には、高と低の２クラスに各ストリーミングデータフレームを分類し、ストリーミングデータスロットの挿入位置をクラスに基づいて決定して配置した下り信号のタイミングチャートを示した図である。なお、この例では２クラスに分類する場合について示しているが、実際はこの限りではなく、３つ以上のクラスに分類してもよい。
【０１１１】
図２４に示した例では、高クラス（優先度の高いクラス）のストリーミングデータスロットは、帯域更新周期Ｎ，Ｎ＋３，Ｎ＋６に挿入しており、低クラスのストリーミングデータスロットは、帯域更新周期Ｎ＋２に挿入しており、それ以外の帯域更新周期は非ストリーミングデータスロットのみを挿入した構成の下り信号としている。すなわち、高クラスのものは高頻度に、低クラスのものは低頻度に、各クラスのストリーミングデータスロットを挿入している。各クラスのストリーミングデータスロットの挿入間隔は、ストリーミングデータバッファ内に格納したフレームの内容をスヌーピングして、レートや許容遅延時間等の情報を抽出し、チャネルクラスに該当するものに最適なストリーミングデータスロット挿入間隔を適用して、下り信号のタイムスロットを決定する。ＯＮＵはＯＬＴからの下りタイムスロット情報に従い、自身のスリープ状態及び起動状態を制御する。
【０１１２】
つづいて、本実施の形態のＯＬＴについて、詳しく説明する。図２５は、本実施の形態のＯＬＴ（ＯＬＴ１ｂとする）の構成例を示す図である。図２５に示したように、ＯＬＴ１ｂは、実施の形態２で説明したＯＬＴ１ａ（図１４参照）のストリーミングデータバッファ１３および下りタイムスロット制御部１６ａを、ストリーミングデータバッファ１３ｂおよび下りタイムスロット制御部１６ｂに置き換えたものである。本実施の形態では、実施の形態２で説明したＯＬＴ１ａとは異なる部分についてのみ説明を行う。
【０１１３】
本実施の形態のＯＬＴ１ｂにおいて、ストリーミングデータバッファ１３ｂは、実施の形態２のストリーミングデータバッファ１３が実行していた動作に加え、各キュー（キュー１３２1〜１３２T）内に格納したストリーミングデータフレームの内容をスヌーピングして、レートや許容遅延時間等を確認し、そのフレームのクラスを判定する動作、および、判定結果をチャネルキュークラス情報として下りタイムスロット制御部１６ｂへ出力する動作を実行する。下りタイムスロット制御部１６ｂは、チャネルキュークラス情報を受け取ると、まず、チャネルキュークラス情報に基づいて、各クラスのデータストリーミングスロットを送信する間隔（送信頻度）を決定する。そして、決定した間隔、およびクラス別に分類したストリーミングデータフレームの情報（どのクラスにどの程度のストリーミングデータフレームが分類されているか、クラスごとのデータ伝送量に相当）に基づいて、ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分、およびストリーミングデータスロット内に配置するチャネルスロットを決定する。下りタイムスロット制御部１６ｂは、次に、この決定結果を示す情報を下りタイムスロット情報に格納してＰＯＮ処理部１７へ出力することによりＰＯＮ処理部１７から各ＯＮＵへ通知させるとともに、下りタイムスロット情報に格納した情報に従って、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームの出力タイミングを制御する。
【０１１４】
図２６は、本実施の形態のＯＬＴの動作例を示したフローチャートであり、実施の形態２のＯＬＴ１ａの動作例を示したフローチャート（図１５参照）からステップＳ１３を削除し、さらに、ステップＳ２５およびＳ２６を追加したものである。以下に、この図２６を参照しながら、本実施の形態のＯＬＴが下り信号を送信する場合の動作について説明する。なお、本実施の形態では、新たに追加されたステップＳ２５およびＳ２５の処理についてのみ説明を行う。
【０１１５】
下り信号の送信動作において、ＯＬＴ１ｂは、ステップＳ１２を実行してチャネル視聴要求に変化があったかどうかを確認し、変化があった場合（ステップＳ１２−Ｙｅｓ）、各ＯＮＵが視聴を要求しているそれぞれのチャネルについてのクラス情報を収集する（視聴要求されている各チャネルのクラスを確認する）。クラス情報は、ストリーミングデータバッファ１３ｂ内のキュー１３２1〜１３２Tのうち視聴要求のあったチャネルに対応するキューに格納されているストリーミングデータフレームの内容をスヌーピングすることにより収集する。そして、収集したクラス情報に基づいて、クラス毎のスロット挿入間隔およびクラス別のストリーミングデータスロット内に配置するチャネルスロットを決定する（ステップＳ２５）。また、次の帯域更新周期に挿入するストリーミングデータスロットのクラス、およびストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの配分を決定する（ステップＳ２６）。
【０１１６】
一方、ステップＳ１２での確認の結果、チャネル視聴要求に変化がないと判断した場合には（ステップＳ１２−Ｎｏ）、ステップＳ２５を実行することなくステップＳ２６を実行する。
【０１１７】
本実施の形態のＯＮＵの構成および動作は、実施の形態２のＯＮＵと同様である。
【０１１８】
なお、本実施の形態では、実施の形態２の光通信システムに対してストリーミングデータのクラスを考慮した送信動作を適用した場合について示したが、このクラスを考慮した送信動作は、実施の形態１や３または４の光通信システムに対しても適用可能である。
【０１１９】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいては、ＯＬＴは、ＯＮＵへ配信する各ストリーミングデータを複数のクラスに分類し、クラスごとに異なる頻度で送信することとした。これにより、すべてのストリーミングデータを同一クラスとみなして処理する場合の問題点、すなわち、異なるクラスのストリーミングデータをすべて同じ周期のストリーミングデータスロットに挿入すると、低クラスのストリーミングデータが十分に集約できず十分なチャネルスロット長を確保することができない、という問題点が改善される。具体的には、ストリーミングデータのクラスに合わせた最適なストリーミングデータスロット挿入間隔とすることで、十分なチャネルスロット長を確保することができ、効率的に低消費電力化を行うことができる。また、低遅延を求められるストリーミングデータにおいても、高クラスのストリーミングデータスロットに設定して、そのスロットを高頻度で挿入することで、低消費電力効果を得ながらも、遅延時間を短くすることができる。
【０１２０】
実施の形態６．
つづいて、実施の形態６の光通信システムについて説明する。実施の形態５では、ストリーミングデータのクラスを元にストリーミングデータスロットの挿入間隔を動的に変更する光通信システムについて説明したが、本実施の形態では、非ストリーミングデータフレームとストリーミングデータフレームのトラフィック状況、およびバッファ蓄積量を監視し、非ストリーミングデータおよびストリーミングデータのトラフィック変動やバッファ使用量に応じて、帯域更新周期毎のストリーミングデータスロットの挿入位置（ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分）を動的に変更する光通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の光通信システムの構成は、実施の形態１と同様であるものとする（図１参照）。
【０１２１】
図２７は、本実施の形態の光通信システムにおける下り信号のタイミングチャートの一例を示した図であり、より詳細には、非ストリーミングデータフレームとストリーミングデータフレームのトラフィック状況、およびバッファ蓄積量の監視結果に基づいて、ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分を動的に変化させる場合のタイミングチャートを示した図である。
【０１２２】
本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴは、図２７に示したように、トラフィック変動やバッファ使用量を監視するための、監視周期を設定する。図２７の例では、監視周期Ｆにおいて、帯域更新周期内のストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分は１：１と設定している。そして、ＯＬＴは、この監視周期Ｆ内で、たとえば非ストリーミングデータフレームのトラフィック状況が高レートになったと判断すると、次の監視周期Ｆ＋１では、帯域更新周期内のストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分を１：２に設定して非ストリーミングデータの配分を増加させる。また、監視周期Ｆ＋１内で、たとえば新たに高レートのチャネルが視聴要求され、非ストリーミングデータトラフィックが低レートになったと判断すると、次の監視周期Ｆ＋２では、帯域更新周期内のストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分を２：１に設定してストリーミングデータの割当を増加させる。このように、本実施の形態の光通信システムでは、トラフィック変動やバッファ使用量に応じて、最適なストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分を設定する。
【０１２３】
つづいて、本実施の形態のＯＬＴについて、詳しく説明する。図２８は、本実施の形態のＯＬＴ（ＯＬＴ１ｃとする）の構成例を示す図である。図２８に示したＯＬＴ１ｃは、実施の形態２で説明したＯＬＴ１ａ（図１４参照）のフレーム判定部１２ａ、ストリーミングデータバッファ１３、非ストリーミングデータバッファ１４および下りタイムスロット制御部１６ａを、フレーム判定部１２ｃ、ストリーミングデータバッファ１３ｃ、非ストリーミングデータバッファ１４ｃおよび下りタイムスロット制御部１６ｃに置き換えたものである。本実施の形態では、実施の形態２で説明したＯＬＴ１ａとは異なる部分についてのみ説明を行う。
【０１２４】
本実施の形態のＯＬＴ１ｃにおいて、フレーム判定部１２ｃは、実施の形態２のフレーム判定部１２ａが実行していた動作に加え、下り信号を監視して平均レートなどのトラフィック状況を監視し、監視結果をトラフィック状況として下りタイムスロット制御部へ出力する動作を実行する。ストリーミングデータバッファ１３ｃは、実施の形態２のストリーミングデータバッファ１３が実行していた動作に加え、各キュー（キュー１３２1〜１３２n）の蓄積情報（ストリーミングデータバッファ蓄積情報）を下りタイムスロット制御部１６ｃへ出力する動作を実行する。同様に、非ストリーミングデータバッファ１４ｃは、実施の形態２の非ストリーミングデータバッファ１４が実行していた動作に加え、バッファの蓄積情報（非ストリーミングデータバッファ蓄積情報）を下りタイムスロット制御部１６ｃへ出力する動作を実行する。
【０１２５】
また、下りタイムスロット制御部１６ｃは、複数の帯域更新周期をまとめた監視周期を設定し、設定した監視周期において、フレーム判定部１２ｃから出力されるトラフィック状況、ストリーミングデータバッファ１３ｃから出力されるストリーミングデータバッファ蓄積情報、および非ストリーミングデータバッファ１４ｃから出力される非ストリーミングデータバッファ蓄積情報を収集する。また、収集した各情報を元に、ストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの配分、およびストリーミングデータスロット内のチャネルスロット配置を動的に制御する。たとえば、トラフィック状況の変動を検出し、非ストリーミングデータスロットが高レートに変化したと判定した場合、下りタイムスロット制御部１６ｃは、非ストリーミングデータスロットの時間配分を増加させる制御を行う。また、ストリーミングデータバッファ１３ｃ内のあるキューの蓄積量が所定のしきい値を超えたことを検出した場合、ストリーミングデータスロットの時間配分を増加させる制御を行う。ただし、これらの制御や図２７に示したスロット時間配分はストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分の例を示したもので、実際はこの限りではない。また、トラフィック状況とキューの蓄積量のうちの一方のみに基づいて時間配分の制御を行うようにしてもよい。下りタイムスロット制御部１６ｃは、さらに、決定したストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分、およびストリーミングデータスロット内へのチャネルスロットの配置結果の情報を、下りタイムスロット情報に格納してＰＯＮ処理部１７へ出力することによりＰＯＮ処理部１７から各ＯＮＵへ通知させるとともに、タイムスロット情報に格納した情報に従って、ストリーミングデータフレームと非ストリーミングデータフレームの出力タイミングを制御する。
【０１２６】
図２９は、本実施の形態のＯＬＴの動作例を示したフローチャートである。以下に、この図２９を参照しながら、本実施の形態のＯＬＴが下り信号を送信する場合の動作について説明する。なお、図２９において、先の実施の形態にて説明済みの処理と同じ処理については、先の実施の形態の動作を示したフローチャート（図７，図１５）で使用していたステップ番号と同じステップ番号を付している。そのため、本実施の形態では、説明済みの処理と同じステップ番号の処理については詳細説明を省略する。
【０１２７】
下り信号の送信動作において、ＯＬＴ１ｃは、まず、監視周期の情報および帯域更新周期の情報を取得する（ステップＳ２７）。このステップＳ２７では、たとえば、オペレータ等により下り信号における監視周期と帯域更新周期の設定操作が行われた場合に、その設定内容を下りタイムスロット制御部１６ｃが取得する。ステップＳ２７の処理が終了すると、ＯＬＴ１ｃは次に、各ＯＮＵからのチャネル視聴要求の監視、およびトラフィック状態の監視を開始し、チャネル視聴要求に変化したかどうか、および現在の監視周期が終了したかどうかについて、帯域更新周期が終了するごとに（厳密には、次の帯域更新周期で送信する下りタイムスロット情報を生成するタイミングで）確認する（ステップＳ２８）。
【０１２８】
そして、チャネル視聴要求に変化があった、または監視周期が終了した場合（ステップＳ２８−Ｙｅｓ）、トラフィック状況および各バッファの蓄積情報（ストリーミングデータバッファ蓄積情報，非ストリーミングデータバッファ蓄積情報）を収集し（ステップＳ２９）、収集したトラフィック状況および各バッファの蓄積情報に基づいて、次の監視周期内のストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの配分を決定する（ステップＳ３０）。さらに、次の帯域更新周期内の非ストリーミングデータスロットでスリープさせるＯＮＵを決定する（ステップＳ２１）。
【０１２９】
また、ステップＳ２８で、チャネル視聴要求が変化しておらず、かつ現在の監視周期も終了していないと判断した場合（ステップＳ２８−Ｎｏ）、ステップＳ２９およびＳ３０を実行することなくステップＳ２１を実行する。ステップＳ２１以降の処理は、先の実施の形態で説明したとおりである。
【０１３０】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいては、トラフィック状況およびバッファ蓄積量に基づいて、帯域更新周期内のストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分を動的に変更することとした。これにより、効率的な低消費電力化が実現できる。
【０１３１】
なお、本実施の形態では、ストリーミングデータバッファ１３ｃから取得する情報を蓄積量だけとした場合について示したが、実施の形態５で示したクラス情報を併せて取得し、このクラス情報も考慮してストリーミングデータスロットの挿入間隔と、帯域更新周期内のストリーミングデータスロットと非ストリーミングデータスロットの時間配分を決定するようにしてもよい。
【０１３２】
実施の形態７．
つづいて、実施の形態７の光通信システムについて説明する。実施の形態１〜６では、非ストリーミングデータフレームの転送規則を特定しない光通信システムについて説明したが、本実施の形態では、非ストリーミングデータフレームにおいてもバッファ内にキューを設け、フレーム内の識別子（たとえばＶＬＡＮのＣｏＳ値等で示される優先度）によって非ストリーミングデータバッファ内のどのキューに格納するかを判定する光通信システムについて説明する。
【０１３３】
図３０は、本実施の形態のＯＬＴ（ＯＬＴ１ｄとする）の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態のＯＬＴ１ｄは、実施の形態１で説明したＯＬＴ１（図６参照）のフレーム判定部１２、非ストリーミングデータバッファ１４および下りタイムスロット制御部１６を、フレーム判定部１２ｄ、非ストリーミングデータバッファ１４ｄおよび下りタイムスロット制御部１６ｄに置き換えたものである。非ストリーミングデータバッファ１４ｄは、入力側セレクタ１４１、キュー１４２1〜１４２Mおよび出力側セレクタ１４３により構成されている。本実施の形態では、実施の形態１で説明したＯＬＴ１とは異なる部分についてのみ説明を行う。
【０１３４】
本実施の形態のＯＬＴ１ｄにおいて、フレーム判定部１２ｄは、実施の形態１のフレーム判定部１２が実行していた動作に加え、上位装置から非ストリーミングデータフレームを受け取った場合に、それに格納されている優先度情報を抽出し、予め設定されている転送規則に従って非ストリーミングデータバッファ１４ｄ内のどのキューに格納するかを決定し、さらに、非ストリーミングデータバッファ１４ｄに対して非ストリーミングデータフレームおよびキュー入力指示を出力する動作を実行する。
【０１３５】
非ストリーミングデータバッファ１４ｄは、キュー１４２1〜１４２Mを有し、フレーム判定部１２ｄからのキュー入力指示に従い、非ストリーミングデータフレームをキューへ格納する。また、下りタイムスロット制御部１６ｄからのキュー出力指示に従い、指示されたキューより非ストリーミングデータフレームを出力する。なお、キューの数は実装や設定によるため、この限りではない。
【０１３６】
下りタイムスロット制御部１６ｄは、実施の形態１の下りタイムスロット制御部１６が実行していた動作に加え、設定された転送規則に従って、非ストリーミングデータスロット内で非ストリーミングデータフレームの出力タイミングを制御するためのキュー出力指示を出力する動作を実行する。
【０１３７】
なお、実施の形態１の光通信システムに対して非ストリーミングデータバッファ１４ｄを適用する場合について説明したが、実施の形態２〜６の光通信システムに対して非ストリーミングデータバッファ１４ｄを適用することも可能である。
【０１３８】
このように、本実施の形態の光通信システムにおいて、ＯＬＴは、非ストリーミングデータバッファとして、対応する優先度が異なる複数のキューを備えた構成のバッファを備えることとした。これにより、実施の形態１〜６で示した光通信システムと同様の低消費電力化を実現しつつ、非ストリーミングデータフレームの優先制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
以上のように、本発明にかかる光通信システムは、ストリーミングデータと非ストリーミングデータが混在している下り信号を配信する場合に有用であり、特に、加入者側装置における消費電力の低減を実現可能な光通信システムに適している。
【符号の説明】
【０１４０】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１０  ＯＬＴ（局側装置）
２  光スプリッタ
３1〜３n  ＯＮＵ（加入者側装置）
４1〜４n  ＨＧＷ
５1〜５n  ＰＣ
６1〜６n  ＳＴＢ
７1〜７n  ＴＶ
１１，３６  回線終端部
１２，１２ａ，１２ｃ，１２ｄ  フレーム判定部
１３，１３ｂ，１３ｃ  ストリーミングデータバッファ
１４，１４ｃ，１４ｄ  非ストリーミングデータバッファ
１５  バッファセレクタ
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  下りタイムスロット制御部
１７，３２  ＰＯＮ処理部
１８，３１  光ＩＦ部
３３  下りタイムスロット処理部
３４  上りバッファ
３５  下りバッファ
１３１，１４１  入力側セレクタ
１３２1〜１３２T，１４２1〜１４２M  キュー
１３３，１４３  出力側セレクタ
【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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