(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号として生成された送信データを光信号に変換し、前記光信号を送信する光送信手段、を備える加入者終端装置であって、
受信したパケットに含まれるパケットの送信タイミングを指示するための情報である送信タイミング情報を検出し、検出した送信タイミング情報に基づいて送信の開始時間を決定し、送信データのパケット長に基づいて送信の終了時間を決定し、前記開始時間から前記終了時間までを送信時間帯として決定し、決定した送信時間帯と送信データとを前記光送信手段に出力し、また、決定した送信時間帯に基づいて、前記光送信手段へ電源を供給する時間である電源供給時間帯を決定するデータ処理手段と、
前記電源供給時間帯に基づいて前記光送信手段へ電源を供給する電源手段と、
を備え、
前記光送信手段は、前記送信時間帯に基づいて前記光信号を送信することを特徴とする加入者終端装置。
【請求項２】
前記送信時間帯と前記電源供給時間帯を同一時間帯とすることを特徴とする請求項１に記載の加入者終端装置。
【請求項３】
前記データ処理手段は、
前記送信時間帯の開始時間より所定の開始余裕時間分早い時間を電源供給開始時間とし、送信時間帯の終了時間より所定の終了余裕時間分遅い時間を電源供給終了時間とし、前記電源供給開始時間から前記電源供給終了時間までを前記電源供給時間帯とする電源タイミング制御手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の加入者終端装置。
【請求項４】
電気信号として生成された送信データを光信号に変換し、前記光信号を送信する光送信手段、を備える加入者終端装置であって、
送信タイミングを指示するための情報である送信タイミング情報を、受信したパケットから検出し、検出した送信タイミング情報に基づいて送信の開始時間を決定し、送信データのパケット長に基づいて送信の終了時間を決定し、前記開始時間から前記終了時間までを送信時間帯として決定し、決定した送信時間帯に基づいて前記光送信手段に送信データを出力し、また、前記送信時間帯では光信号の送出の指示を示す第１の値となり、前記送信時間帯以外の時間帯では光信号の停止の指示を示す第２の値となる光出力制御信号を前記光送信手段に出力するデータ処理手段と、
前記光出力制御信号を所定の時間分遅延させた遅延信号を生成する遅延手段と、
前記光出力制御信号と前記遅延信号の論理和を生成し、生成した論理和が第１の値となる期間を、前記光送信手段へ電源を供給する時間である電源供給時間帯とする論理和生成手段と、
前記電源供給時間帯に基づいて前記光送信手段へ電源を供給する電源手段と、
を備え、
前記光送信手段は、前記遅延信号に基づいて前記光信号を送信することを特徴とする加入者終端装置。
【請求項５】
電気信号として生成された送信データを光信号に変換し、前記光信号を送信する光送信手段、を備える加入者終端装置における電源制御方法であって、
受信したパケットに含まれるパケットの送信タイミングを指示するための情報である送信タイミング情報を検出し、検出した送信タイミング情報に基づいて送信の開始時間を決定し、送信データのパケット長に基づいて送信の終了時間を決定し、前記開始時間から前記終了時間までを送信時間帯として決定し、決定した送信時間帯と送信データとを前記光送信手段に出力し、また、決定した送信時間帯に基づいて、前記光送信手段へ電源を供給する時間である電源供給時間帯を決定する送信タイミング情報検出ステップと、
前記電源供給時間に基づいて前記光送信手段へ電源を供給する電源供給ステップと、
を含み、
前記光送信手段が前記送信時間帯に基づいて前記光信号を送信することを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに関するものであり、特に、アクセス系光通信システムの一つの方式であるＰＯＮ（Passive  Optical  Network）システムの加入者終端装置および電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを用いた公衆回線網を実現する方式として、ＰＯＮシステムと呼ばれるポイント・トゥ・マルチポイントのアクセス系光通信システムが広く用いられている。ＰＯＮシステムは、局側装置である１台のＯＬＴ（Optical  Line  Terminal）と、光スターカプラを介して接続される複数の加入者端末装置であるＯＮＵ（Optical  Network  Unit）と、で構成される。ＰＯＮシステムでは、ＯＬＴと伝送路である光ファイバの大部分とが、複数のＯＮＵに対して共有できるため運用コストの低減が期待できる。また、受動部品である光スターカプラは給電を必要としないため屋外設置が容易であり、信頼性も高いという利点がある。これらのことから、ＰＯＮシステムはブロードバンドネットワークを実現する切り札として近年活発に導入が進められている。
【０００３】
たとえば、ＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers，Inc．）８０２．３ａｈで規格化されている、伝送速度が１．２５Ｇｂｉｔ／ｓのＧＥ−ＰＯＮ（Gigabit  Ethernet（登録商標）−Passive  Optical  Network）では、ＯＬＴからＯＮＵへの下り方向の通信には、光波長１．４９μｍ帯を用いた同報通信方式を採用している。そして、各ＯＮＵは割り当てられたタイムスロットの自局宛データのみ取り出す。一方、各ＯＮＵからＯＬＴへの上り方向の通信は、光波長１．３１μｍ帯を用い、各ＯＮＵのデータが衝突しないように送出タイミングを制御する時分割多重通信方式を採用している。
【０００４】
上記のようなＰＯＮシステムの上り方向の通信では、各ＯＮＵの光送信部は、送信データの送出タイミングに応じて上りの光データ信号を生成しているが、光データ信号を生成していない時間帯でも、光送信部は同じ電力を消費している。
【０００５】
また、従来の光通信以外の方法を採用する通信装置を光通信装置に置き換える場合、入出力部に光インターフェースを備えるために、置き換え前の通信装置より消費電力が多くなる。置き換えによる消費電力の増加を抑えるため、近年、通信装置全体の電力を低減する様々な方式が提案されている。たとえば、下記特許文献１では、他局へのパケットの送信有無を判断して、判断結果に基づいてデータ処理部の電源および光出力を停止する事により消費電力を削減する技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１４７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術によれば、最も消費電力の大きい光送信部へ常に電力が供給されている。そのため、低消費電力化の効果は限定的である、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光送信部の消費電力を低減し、また、装置全体の電力消費を低減した加入者終端装置および電源制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気信号として生成された送信データを光信号に変換し、前記光信号を送信する光送信手段、を備える加入者終端装置であって、受信したパケットに含まれるパケットの送信タイミングを指示するための情報である送信タイミング情報を検出し、検出した送信タイミング情報に基づいて送信データの送信時間帯を決定し、決定した送信時間帯と送信データとを前記光送信手段に出力し、また、決定した送信時間帯に基づいて、前記光送信手段へ電源を供給する時間である電源供給時間帯を決定するデータ処理手段と、前記電源供給時間帯に基づいて前記光送信手段へ電源を供給する電源手段と、を備え、前記光送信手段は、前記送信時間帯に基づいて前記光信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、送信された送信パケットから上り信号の送信タイミング情報を検出し、検出した上り信号の送信タイミング情報に基づいてパケットの送信タイミングを制御するとともに、パケットの送信時間帯を決定し、決定した送信時間帯に光送信部に電源を供給し、送信時間以外は光送信部に電源を供給しないようにしたので、光送信部の消費電力を低減し、また、装置全体の電力消費を低減することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる加入者終端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。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる加入者終端装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。本実施の形態の加入者終端装置は、ＰＯＮシステムのＯＮＵとして動作する。図１に示すように、本実施の形態の加入者終端装置（以下、ＯＮＵという）１は、波長の異なる送受信信号を合分波するＷＤＭ（Wavelength  Division  Multiplexing）フィルタ２と、光データ信号を受信し電気データ信号に変換する光受信部３と、電気データ信号を光データ信号に変換して送信する光送信部４と、ＭＡＣ（Media  Access  Control）やプロトコル管理などのＰＯＮシステムの制御を行うＰＯＮ−ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）５と、各機能ブロックに電源を供給する電源部６と、で構成される。
【００１３】
また、ＰＯＮ−ＬＳＩ５は、受信したパケットの受信データ処理を行いＵＮＩ（User  Network  Interface）に出力し、また、ＵＮＩから送信データを受け取り所定の送信データ処理を行い光送信部４に出力するデータ処理部５１を備えている。さらに、データ処理部５１は、受信したパケットに含まれている上り信号の送信タイミングを指示するための情報である上り送信タイミング情報を検出する上り送信タイミング情報検出部５２を備えている。なお、本実施の形態では、ＯＮＵ１が属するＰＯＮシステムのＯＬＴが、各ＯＮＵに送信する際に、パケットのオーバヘッド領域に送信先のＯＮＵに対する上り送信タイミング情報を含めて送信することとする。
【００１４】
図２は、ＯＮＵ１が受信するパケット列と各機能ブロックへの電源供給状況を説明するタイミングチャートである。「（ａ）受信パケット列」の段は、ＯＮＵ１が受信するパケット列を示しており、自局宛パケット１００を太線で、他局宛パケット２００を細線で表している。なお、各パケットはオーバヘッド領域（ＯＨ）とデータ領域（ＤＡＴＡ）により構成され、オーバヘッド領域には、どのＯＮＵ宛のパケットであるかを表す識別情報が書き込まれていることとする。
【００１５】
「（ｂ）ＰＯＮ−ＬＳＩ，光受信部電源供給」の段は、ＰＯＮ−ＬＳＩ５，光受信部３への電源供給状況を示したものであり、ハッチング部は電源供給されていることを表す。「（ｃ）上り送信タイミング情報検出」の段は、受信したパケットから上り送信タイミング情報を検出するタイミングを示している。「（ｄ）送信パケット列」の段は、ＯＮＵ１が送信するパケット列を示している。「（ｅ）光送信部電源供給」の段は、光受送信部４への電源供給状況を示している。
【００１６】
本実施の形態では、図２の「（ｅ）光送信部電源供給状況」の段に示すように、「（ｄ）送信パケット列」の段に示した送信パケットが有るときのみ、光送信部４への電源を供給し（電源をＯＮにしている）、パケットを送信していないときには、光送信部４へ電源を供給していない。
【００１７】
つづいて、図１と図２を用いて、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１に示すデータ処理部５１は、受信した各パケットのオーバヘッド領域に書き込まれた宛先識別情報を検出し、宛先識別情報が自局を示しているパケット（自局宛のパケット）のみ受信データ処理を行う。データ処理としては、受信したパケットのデータ部分を抽出して所定の受信処理を行ってＵＮＩに出力する。また、データ処理部５１の上り送信タイミング情報検出部５２は、パケットに含まれている上り送信タイミング情報を検出し、検出した上り送信タイミング情報に基づいて自局が送信するパケットの送信タイミングを決定する。データ処理部５１は、その送信タイミングに従って光送信部４へ送信データを送出する。
【００１８】
なお、ＯＬＴは、各ＯＮＵのデータが衝突しないように各ＯＮＵに対して上り信号を送信する送信タイミングを決定し、決定したタイミングを指示する情報を上り送信タイミング情報として対応するＯＮＵへの送信パケットに含めて送信することとする。
【００１９】
また、上り送信タイミング情報検出部５２は、決定した送信タイミングに基づいて送信データの開始時間を決定し、また、光送信部４に送出するデータのパケット長と決定し、そのパケット長と決定した開始時間とに基づいて送信の終了時間を決定する。そして、送出するパケットごとに、決定した開始時間から終了時間まで（送信時間帯）を、光送信部４に通知するとともに、その送信時間帯を、光送信部４への電源供給時間として電源部６へ指示する。電源部６は、指示された送信時間帯に光送信部４へ電源を供給する。また、電源部６は、指示された送信時間帯以外の時間は光送信部４へ電源を供給しない。
【００２０】
すなわち、図２の例に示す様に、上り送信タイミング情報検出部５２は、自局宛の受信パケットのデータ領域に書き込まれている情報を抽出してＵＮＩに送出するとともに、送信パケット列の送信の開始時間と終了時間を決定し、また、光送信部４の電源供給がそのパケットの送信時間と同じになるよう電源部６を制御する。このようにすることにより、上り送信パケットの送信時以外の光送信部４の電力をカットすることができる。
【００２１】
このように、本実施の形態では、上り送信タイミング情報検出部５２が、ＯＬＴからの送信パケットから上り送信タイミング情報を検出し、検出した上り送信タイミング情報に基づいてパケットの送信タイミングを制御するとともに、パケットの送信時間帯を決定し、決定した送信時間帯に光送信部４に電源を供給し、送信時間以外は光送信部４に電源を供給しないようにした。そのため、不要な電力消費を抑圧することが可能となり、光送信部４の消費電力を低減し、また、装置全体の電力消費を低減することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、本発明にかかるＯＮＵ１ａの実施の形態２の機能構成例を示す図である。本実施の形態のＯＮＵ１ａは、実施の形態１のＯＮＵ１のＰＯＮ−ＬＳＩ５をＰＯＮ−ＬＳＩ５ａに替える以外は、実施の形態１のＯＮＵ１と同様である。また、ＰＯＮ−ＬＳＩ５ａは、実施の形態１のＰＯＮ−ＬＳＩ５に電源タイミング制御機能部５３を追加しているが、それ以外は実施の形態１のＰＯＮ−ＬＳＩ５と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００２３】
実施の形態１では、パケットの送信時間帯に光送信部４に電源を供給するようにしたが、本実施の形態の電源タイミング制御機能部５３は、上り送信タイミング検出情報に基づいて、送信パケットが光送信部４に到達する時間より所定の余裕時間（以下、第１の余裕時間という）だけ前から電源を立ち上げ、送信パケットが終了した後所定の余裕時間（以下、第２の余裕時間という）経過後に電源を立ち下げるように、光送信部４の電源供給時間帯を決定し、決定した供給時間帯に基づいて電源を制御する。このように、余裕時間を設定することにより、立ち上がり時間，立ち下り時間にデータを送信することができないような場合でも、立ち上がり／立ち下がり特性を考慮して光送信部４に電源を供給することができる。
【００２４】
図４は、本実施の形態のＯＮＵ１ａが受信するパケット列と各機能ブロックへの電源供給状況を説明するタイミングチャートである。（ａ）〜（ｄ）の段は、実施の形態１の図２と同様である。「（ｅ）光送信部電源供給状況」の段は、光送信部４への電源供給を示すが、実施の形態１と異なり「（ｄ）送信パケット列」の送信タイミングと同一ではなく、送信時間帯より前後がそれぞれ長くなっている。「（ｆ）送信パケット列を電源ＯＮ／ＯＦＦのタイミング」の段は、「（ｄ）送信パケット列」の送信時間帯と、「（ｅ）光送信部電源供給」の電源供給時間帯と、の差を示している。
【００２５】
本実施の形態の上記以外の動作は実施の形態１と同様である。なお、本実施の形態では、送信時間帯の前後に余裕時間を設定するようにしたが、送信時間帯の前か後ろかいずれか片方のみを設定するようにしてもよい。
【００２６】
このように、本実施の形態では、送信パケットが光送信部４に到達する時間より第１の余裕時間だけ前から電源を立ち上げ、送信パケットが終了した後第２の余裕時間経過後に電源を立ち下げるようにした。そのため、光送信部４の電源立ち上がり／立ち下がり特性を考慮した電源制御が可能であり、たとえば電源ＯＮ後に直ぐにデータを発出できない安価なハードウェアを光送信部４に適用する場合でも、光送信部４の特性に合わせて不要な電力消費を抑圧することが可能となり、光送信部４の消費電力を低減し、また、装置全体の電力消費を低減することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図５は、本発明にかかるＯＮＵ１ｂの実施の形態３の機能構成例を示す図である。図５に示すように、本実施の形態のＯＮＵ１ｂは、実施の形態１のＯＮＵ１に遅延回路７とＯＲ（論理和回路）８を追加しているが、それ以外は実施の形態１のＯＮＵ１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００２８】
本実施の形態では、図５に示す遅延回路７とＯＲ８を用いることにより、ＰＯＮ−ＬＳＩ５の内部を変更する事無く、光送信部４への電源供給をパケットの送信時間帯より前に開始することができる。
【００２９】
図６は、本実施の形態のＯＮＵ１ｂが受信するパケット列と各機能ブロックへの電源供給状況を説明するタイミングチャートである。（ａ）〜（ｃ）の段は、実施の形態１の図２と同様である。「（ｄ）光出力制御信号」の段は、データ処理部５１から出力される光送信部４に対する光出力を指示する信号であり、ハッチングされている部分が、光出力が指示されている期間である。「（ｅ）光出力制御信号（遅延後）」の段は、「（ｄ）光出力制御信号」を遅延回路７で遅延された後の光出力制御信号を示している。
【００３０】
「（ｆ）送信パケット列（遅延後）」の段は、「（ｅ）光出力制御信号（遅延後）」の指示に従って出力されるパケット列を示している。「（ｇ）光送信部電源供給」の段は、本実施の形態の光送信部４への電源供給状況を示している。「（ｈ）送信パケット列と電源ＯＮ／ＯＦＦのタイミングの差」の段は、「（ｆ）送信パケット列（遅延後）」の送信時間帯と、「（ｇ）光送信部電源供給状況」の電源供給時間帯と、の差を示している。
【００３１】
図５と図６を用いて本実施の形態の動作について説明する。上り送信タイミング情報検出部５２は、実施の形態１と同様に受信したパケットから上りタイミング情報を検出し、検出した上り送信タイミング情報に基づいて自局が送信するパケットの送信タイミングを決定する。そして、データ処理部５１は、その送信タイミングに従って遅延回路７へ送信データと光出力制御信号を送出する。このときの光出力制御信号は、決定した送信タイミングに対して後述の遅延回路７による遅延を考慮してずらして（時間を早めて）光制御信号を生成しておけば、遅延後の光出力制御信号が指示された送信タイミングに従ったものとなる。遅延回路７は、データ処理部５１から出力された光出力制御信号を所定の時間だけ遅延させる。
【００３２】
そして、ＯＲ８は、データ処理部５１から出力される光出力制御信号（遅延させる前の光出力制御信号）と、遅延回路７から出力される光出力制御信号（遅延させた後の光出力制御信号）と、の論理和を光送信部４の電源制御信号とし、電源部６に出力する。電源部６は、出力された電源制御信号に従って光送信部４へ電源を供給する。本実施の形態の以上説明した以外の動作は、実施の形態１と同様である。
【００３３】
このように、本実施の形態では、遅延回路７がデータ処理部５１から出力される光出力制御信号を遅延させ、ＯＲ８がデータ処理部５１から出力される光出力制御信号と遅延させた光制御信号との論理和を電源制御信号として電源部６に出力するようにした。そのため、ＰＯＮ−ＬＳＩ５の内部構成を変更すること無く、光送信部４への電源供給をパケットの送信時間帯より前に開始することができ、簡易に、光送信部４の消費電力を低減し、また、装置全体の電力消費を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる加入者終端装置および電源制御方法は、光通信システムに有用であり、特に、ＰＯＮシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる加入者終端装置の実施の形態１の機能構成例を示す図である。
【図２】ＯＮＵが受信するパケット列と各機能ブロックへの電源供給状況を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明にかかるＯＮＵの実施の形態２の機能構成例を示す図である。
【図４】実施の形態２のＯＮＵが受信するパケット列と各機能ブロックへの電源供給状況を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明にかかるＯＮＵの実施の形態３の機能構成例を示す図である。
【図６】実施の形態３のＯＮＵが受信するパケット列と各機能ブロックへの電源供給状況を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  ＯＮＵ
２  ＷＤＭフィルタ
３  光受信部
４  光送信部
５，５ａ  ＰＯＮ−ＬＳＩ
６  電源部
７  遅延回路
８  ＯＲ
５１  データ処理部
５２  上り送信タイミング情報検出部
５３  電源タイミング制御機能部
【図１】
0005084629.tif 000002
【図２】
0005084629.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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