特許 5840557 ＰＯＮシステムおよびＯＬＴ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5840557

(24)【登録日】2015年11月20日

(45)【発行日】2016年1月6日

(54)【発明の名称】ＰＯＮシステムおよびＯＬＴ

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20151210BHJP

   H04L 12/44 20060101ALI20151210BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/28 200Z

   H04L12/44 200

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-91646(P2012-91646)

(22)【出願日】2012年4月13日

(65)【公開番号】特開2013-222999(P2013-222999A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2014年2月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237662

【氏名又は名称】富士通テレコムネットワークス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072718

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 史旺

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(72)【発明者】

【氏名】湊 透

【審査官】 大石 博見

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１０８５５９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｌ １２／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクティブ状態とスリープ状態とを予め設定された周期で繰り返す省電力モードを有するＯＮＵと、複数の前記ＯＮＵを収容するＯＬＴとで構成されるＰＯＮシステムにおいて、
前記ＯＬＴは、
前記ＯＮＵのアクティブ期間に前記ＯＮＵに時刻情報を要求する時刻情報要求フレームを送信して前記ＯＮＵから収集した時刻情報と、前記ＯＮＵとの間のデータ往復時間と、に基づいて、前記ＯＬＴの基準時刻と前記ＯＮＵとの間の時刻のズレを複数の前記ＯＮＵ毎に測定する時刻遅延測定部と、
前記時刻遅延測定部が測定した複数の前記ＯＮＵ毎の前記時刻のズレをタイムテーブルに記憶して管理する時刻遅延管理部と、
前記ＯＮＵとの間で制御フレームを送受信する局側制御フレーム送受信部と、
前記ＯＮＵを前記省電力モードに移行させるための省電力制御フレームと、前記ＯＮＵの状態を定期的に確認するためのＧＡＴＥフレームとを送信し、前記ＯＮＵからＲＥＰＯＲＴフレームを受信して前記ＯＮＵとの論理接続を管理すると共に、前記ＧＡＴＥフレームを送信する際に、前記タイムテーブルを参照して、前記ＧＡＴＥフレームの送信先の前記ＯＮＵの前記時刻のズレを読み出し、当該時刻のズレに応じて前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正する局側制御部と
を有し、
前記ＯＮＵは、
前記ＯＬＴとの間で前記制御フレームを送受信する加入者側制御フレーム送受信部と、
前記加入者側制御フレーム送受信部が前記省電力制御フレームを受信した場合に、予め設定された周期でアクティブ状態とスリープ状態とを繰り返す前記省電力モードに移行し、前記ＧＡＴＥフレームを受信した場合に、前記ＯＬＴに前記ＲＥＰＯＲＴフレームを送信する加入者側制御部と
を有し、
前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵがアクティブ状態の期間に前記ＧＡＴＥフレームを受信できるように、前記タイムテーブルを参照して前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正する
ことを特徴とするＰＯＮシステム。

【請求項2】

アクティブ状態とスリープ状態とを予め設定された周期で繰り返す省電力モードを有するＯＮＵと、複数の前記ＯＮＵを収容するＰＯＮシステムのＯＬＴにおいて、
前記ＯＮＵのアクティブ期間に前記ＯＮＵに時刻情報を要求する時刻情報要求フレームを送信して前記ＯＮＵから収集した時刻情報と、前記ＯＮＵとの間のデータ往復時間と、に基づいて、前記ＯＬＴの基準時刻と前記ＯＮＵとの間の時刻のズレを複数の前記ＯＮＵ毎に測定する時刻遅延測定部と、
前記時刻遅延測定部が測定した複数の前記ＯＮＵ毎の前記時刻のズレをタイムテーブルに記憶して管理する時刻遅延管理部と、
前記ＯＮＵとの間で制御フレームを送受信する局側制御フレーム送受信部と、
前記ＯＮＵを前記省電力モードに移行させるための省電力制御フレームと、前記ＯＮＵの状態を定期的に確認するためのＧＡＴＥフレームとを送信し、前記ＯＮＵからＲＥＰＯＲＴフレームを受信して前記ＯＮＵとの論理接続を管理すると共に、前記ＧＡＴＥフレームを送信する際に、前記タイムテーブルを参照して、前記ＧＡＴＥフレームの送信先の前記ＯＮＵの前記時刻のズレを読み出し、当該時刻のズレに応じて前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正する局側制御部と
を有し、
前記局側制御部は、前記ＯＮＵがアクティブ状態の期間に前記ＧＡＴＥフレームを受信できるように、前記タイムテーブルを参照して前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正することを特徴とするＯＬＴ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）伝送システムの局側通信装置と加入者側通信装置との間で時刻同期を行う技術に関し、特に省電力機能が動作している状況で時刻同期ができなかった場合でも装置間の論理接続を切断せずに時刻同期を可能にする技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、光ファイバを用いたアクセス系の通信システムとして、局側通信装置と複数の加入者側通信装置との間の回線を共有するＥＰＯＮ伝送システムが普及している。

【0003】

ＥＰＯＮ伝送システムでは、加入者側通信装置は局側通信装置のクロックに同期したタイミングで時分割多重してデータを送信する仕組みになっている（例えば、非特許文献１参照）。

【0004】

また、ＥＰＯＮシステムは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）をベースとしているため、基本的には非同期のシステムである。そのため、時刻を同期させる様々な仕組みが用いられている（例えば、非特許文献２、特許文献１参照）。

【0005】

一方、ＥＰＯＮシステムで用いられる装置の省電力化を実現する方法についても盛んに議論されている（例えば、非特許文献３、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−１２４７５９号公報

【特許文献2】特開２０１０−２０６４０２号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ

【非特許文献2】ＩＥＥＥ１５８８

【非特許文献3】ＩＥＥＥ１９０４．１ Draft Standard for Interoperability in Ethernet(登録商標) Passive Optical Networks (SIEPON)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）をベースに持つＥＰＯＮ伝送システムは非同期の通信であり、一つの回線を複数の加入者側通信装置で共有し、ＴＤＭ方式で通信を行うため、上り方向における送信タイミングを精密に制御する必要がある。一方、局側通信装置は、加入者側通信装置の死活を確認するための死活確認フレームを定期的に送信し、加入者側通信装置の状態やリンク接続を監視している。そして、死活確認フレームに対する応答が無い場合、局側通信装置は当該リンクを切断するので、復旧するためにはもう一度リンクを再接続する必要があった。特に省電力機能が動作している装置においては、最も電力を消費する光モジュールなどのインターフェース機能を動作させていない場合が多く、また加入者側通信装置内部のソフトカウンタなどによる時刻を基にアクティブ状態とスリープ状態とを局側通信装置から設定された時間間隔で繰り返すことになる。一方、局側通信装置は、加入者側通信装置に設定した時間間隔を管理して加入者側通信装置がアクティブ状態であるタイミングに合わせて制御フレームを送信する。ところが局側通信装置の時刻と、加入者側通信装置の時刻とにズレが有る場合、例えば、局側通信装置側の時刻では当該加入者側通信装置がアクティブ状態にあるタイミングであっても加入者側通信装置の時刻では時刻のズレによりスリープ状態になっている場合が生じ、制御フレームを受信できないという問題がある。

【0009】

ここで、加入者側通信装置がＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）などのデバイスを備えている場合は単位時間当たりの時刻のズレは微小なので大きな問題は生じないが、ＲＴＣが搭載されていない場合はＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅ）やアプリケーションソフトウェアなどによるソフトカウンタで時刻制御を行う場合、時刻のズレが大きくなるという問題が生じ易い。そして、時刻のズレが大きい場合、局側通信装置から制御フレームを受信できない場合が発生し、最悪の場合は回線断になって再接続処理が働いてしまうことになる。この場合、省電力機能により消費電力を削減しているにも拘わらず、逆に余計な処理が働いて消費電力が上がってしまうという問題がある。

【0010】

上記課題に鑑み、本発明の目的は、省電力機能を有するＯＮＵの時刻とＯＬＴの基準時刻との間に時刻のズレが発生した場合でも確実に制御フレームを送受信することができ、リンク断を回避することができるＰＯＮシステムおよびＯＬＴを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係るＰＯＮシステムは、アクティブ状態とスリープ状態とを予め設定された周期で繰り返す省電力モードを有するＯＮＵと、複数の前記ＯＮＵを収容するＯＬＴとで構成されるＰＯＮシステムにおいて、前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵのアクティブ期間に前記ＯＮＵに時刻情報を要求する時刻情報要求フレームを送信して前記ＯＮＵから収集した時刻情報と、前記ＯＮＵとの間のデータ往復時間と、に基づいて、前記ＯＬＴの基準時刻と前記ＯＮＵとの間の時刻のズレを複数の前記ＯＮＵ毎に測定する時刻遅延測定部と、前記時刻遅延測定部が測定した複数の前記ＯＮＵ毎の前記時刻のズレをタイムテーブルに記憶して管理する時刻遅延管理部と、前記ＯＮＵとの間で制御フレームを送受信する局側制御フレーム送受信部と、前記ＯＮＵを前記省電力モードに移行させるための省電力制御フレームと、前記ＯＮＵの状態を定期的に確認するためのＧＡＴＥフレームとを送信し、前記ＯＮＵからＲＥＰＯＲＴフレームを受信して前記ＯＮＵとの論理接続を管理すると共に、前記ＧＡＴＥフレームを送信する際に、前記タイムテーブルを参照して、前記ＧＡＴＥフレームの送信先の前記ＯＮＵの前記時刻のズレを読み出し、当該時刻のズレに応じて前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正する局側制御部とを有し、前記ＯＮＵは、前記ＯＬＴとの間で前記制御フレームを送受信する加入者側制御フレーム送受信部と、前記加入者側制御フレーム送受信部が前記省電力制御フレームを受信した場合に、予め設定された周期でアクティブ状態とスリープ状態とを繰り返す前記省電力モードに移行し、前記ＧＡＴＥフレームを受信した場合に、前記ＯＬＴに前記ＲＥＰＯＲＴフレームを送信する加入者側制御部とを有し、前記ＯＬＴは、前記ＯＮＵがアクティブ状態の期間に前記ＧＡＴＥフレームを受信できるように、前記タイムテーブルを参照して前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正することを特徴とする。

【0014】

本発明に係るＯＬＴは、アクティブ状態とスリープ状態とを予め設定された周期で繰り返す省電力モードを有するＯＮＵと、複数の前記ＯＮＵを収容するＰＯＮシステムのＯＬＴにおいて、前記ＯＮＵのアクティブ期間に前記ＯＮＵに時刻情報を要求する時刻情報要求フレームを送信して前記ＯＮＵから収集した時刻情報と、前記ＯＮＵとの間のデータ往復時間と、に基づいて、前記ＯＬＴの基準時刻と前記ＯＮＵとの間の時刻のズレを複数の前記ＯＮＵ毎に測定する時刻遅延測定部と、前記時刻遅延測定部が測定した複数の前記ＯＮＵ毎の前記時刻のズレをタイムテーブルに記憶して管理する時刻遅延管理部と、前記ＯＮＵとの間で制御フレームを送受信する局側制御フレーム送受信部と、前記ＯＮＵを前記省電力モードに移行させるための省電力制御フレームと、前記ＯＮＵの状態を定期的に確認するためのＧＡＴＥフレームとを送信し、前記ＯＮＵからＲＥＰＯＲＴフレームを受信して前記ＯＮＵとの論理接続を管理すると共に、前記ＧＡＴＥフレームを送信する際に、前記タイムテーブルを参照して、前記ＧＡＴＥフレームの送信先の前記ＯＮＵの前記時刻のズレを読み出し、当該時刻のズレに応じて前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正する局側制御部とを有し、前記局側制御部は、前記ＯＮＵがアクティブ状態の期間に前記ＧＡＴＥフレームを受信できるように、前記タイムテーブルを参照して前記ＧＡＴＥフレームの送信タイミングを補正することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係るＰＯＮシステムおよびＯＬＴは、省電力機能を有するＯＮＵの時刻とＯＬＴの基準時刻との間に時刻のズレが発生した場合でも確実に制御フレームを送受信することができ、リンク断を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態に係る通信システム１００の構成例を示す図である。

【図2】局側通信装置１０１の構成例を示す図である。

【図3】時刻のズレ算出とタイミングスケジュールの修正例を示す図である。

【図4】加入者側通信装置１０２の構成例を示す図である。

【図5】省電力モードのシーケンス例を示す図である。

【図6】時刻同期が取れている場合のシーケンス例を示す図である。

【図7】時刻のズレが有る場合（(T1+T2)<TS）のシーケンス例を示す図である。

【図8】時刻のズレが有る場合（(T1+T2)>TS）のシーケンス例を示す図である。

【図9】時刻のズレを補正した場合のシーケンス例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係るＰＯＮシステムおよびＯＬＴの実施形態について図面を用いて詳しく説明する。

【0021】

図１は、本実施形態に係る通信システム１００の構成例を示す図である。図１の通信システム１００において、局側通信装置（ＯＬＴ：Ｏｐｔｉｃｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｅｒ）１０１は、複数の加入者側通信装置（ＯＮＵ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）１０２をＰＯＮ回線１０３で収容する。尚、本実施形態に係る通信システム１００の加入者側通信装置１０２は省電力化のためにスリープ機能を有しており、通常動作状態（アクティブ状態）と、使用していない機能を一時的に停止するスリープ状態とを定期的に切り替えて消費電力を削減する。

【0022】

ここで、以降の説明において、加入者側通信装置１０２＿１、加入者側通信装置１０２＿２および加入者側通信装置１０２＿ｎに共通の事項を説明する場合は符号末尾の「＿符号」を省略して加入者側通信装置１０２と表記し、特定の加入者側通信装置を示す場合は「＿符号」を付加して例えば加入者側通信装置１０２＿１のように表記する。

【0023】

図１において、局側通信装置１０１は、各加入者側通信装置１０２への下り信号を時分割多重して送信し、各加入者側通信装置１０２で自装置宛のフレームを受信して他装置宛のフレームは破棄する。また、加入者側通信装置１０２から局側通信装置１０１への上り信号は、局側通信装置１０１から指示されたタイミングに従ってＰＯＮ回線１０３に送信する。局側通信装置１０１は、各加入者側通信装置１０２の送信タイミングおよび送信データ量（送信時間に対応する）を管理しており、各加入者側通信装置１０２が送信するフレームがＰＯＮ回線１０３で衝突しないように管理している。

【0024】

一般的なＰＯＮシステムでは、加入者側通信装置１０２がＰＯＮ回線１０３に接続されると、局側通信装置１０１は未登録の加入者側通信装置１０２を自動的に検出して仮の送信タイミングを通知する。これに応じて加入者側通信装置１０２から登録要求を受信すると、局側通信装置１０１はＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ：仮想リンク識別子）を発行および通知してリンク確立すると共に、加入者側通信装置１０２に送信タイミングと送信帯域（送信データ量、送信時間など）を通知する。このようにして、加入者側通信装置１０２はデータ通信を行うことができる。尚、何らかの理由でリンク断になった場合は、再び上記の接続シーケンスを再実行しなければならない。

【0025】

また、局側通信装置１０１は、定期的に加入者側通信装置１０２との間のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ：フレーム往復時間）を測定する。ＲＴＴ測定は、例えば局側通信装置１０１から加入者側通信装置１０２への死活確認フレームの送信時刻、加入者側通信装置１０２からの応答フレームの受信時刻などの時刻情報を用いて、フレームの往復時間を測定する。さらに、局側通信装置１０１は、加入者側通信装置１０２内部のソフトカウンタなどによる現在時刻の情報を要求する制御フレーム（時刻情報要求フレーム）を送信して各加入者側通信装置１０２の時刻情報を収集する。そして、局側通信装置１０１は、加入者側通信装置１０２から収集した時刻情報と、加入者側通信装置１０２との間のデータ往復時間と、に基づいて、局側通信装置１０１の基準時刻との時間のズレを計算し、当該時間のズレに応じて死活確認フレームの送信タイミングを補正する。

【0026】

一方、本実施形態に係る通信システム１００の加入者側通信装置１０２がスリープ状態にある場合、特にＲＴＣなどの回路が搭載されていない場合は、ソフトウェアによるカウンタなどでスリープ時刻やウェイクアップ時刻を制御するため、局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間に時刻のズレが生じ易くなる。最悪のケースでは、例えば加入者側通信装置１０２がスリープ状態にある場合に局側通信装置１０１から死活確認（keep alive）を行うための制御フレーム（pingなど）が送信され、スリープ状態にある加入者側通信装置１０２は応答できずにリンクが切断されてしまうことがある。リンクが切断された場合、加入者側通信装置１０２と局側通信装置１０１との間で再接続処理が実行されることになり、省電力機能のために無駄な時間や電力が消費されてしまうという本末転倒の事態が生じる。特に、ＲＴＣなどハード的な計時機能を有している場合の時刻のズレは小さいが、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）やアプリケーションソフトウェアで時刻カウントを行っている場合は時刻のズレが大きいので、上記のような問題が生じ易い。

【0027】

そこで、本実施形態に係る通信システム１００では、省電力機能を備えた加入者側通信装置１０２を収容する局側通信装置１０１は、ＲＴＣを搭載しない加入者側通信装置１０２の時刻のズレを考慮して制御フレームの送信タイミングを補正して送信し、スリープ状態にある加入者側通信装置１０２に制御フレームを送信しないように制御する。これにより、加入者側通信装置１０２は、時刻のズレが発生した場合でも制御フレームを確実に受信することができ、回線断を引き起こすことが無くなる。

【0028】

［局側通信装置１０１の構成例］
次に、局側通信装置１０１の構成例について図２を用いて詳しく説明する。図２において、局側通信装置１０１は、制御部２０１として時刻遅延測定部２０２および時刻遅延管理部２０３と、タイミング生成部２０４と、ＲＴＴ測定部２０５と、制御フレーム送受信部２０６と、多重／分割部２０７とを有する。

【0029】

制御部２０１は、タイミング生成部２０４により生成されるタイミングに従って制御フレーム送受信部２０２を介して加入者側通信装置１０２との間で制御フレームを送受信する。また、制御部２０１は、ＲＴＴ測定部２０５を介して加入者側通信装置１０２との間で送受信される制御フレームの往復時間を測定する。また、制御部２０１は、加入者側通信装置１０２に時刻情報を要求する時刻情報要求フレームを送信して加入者側通信装置１０２内のソフトカウンタなどによる現在時刻の情報（タイムスタンプ）を収集する。尚、時刻情報要求フレームは、専用の制御フレームであってもよいし、省電力制御フレームなどを利用してもよい。

【0030】

そして、制御部２０１の時刻遅延測定部２０２は、上位に接続される基準時刻装置１５１（ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバなど）から取得する基準時刻と、ＲＴＴ測定部２０５が測定した加入者側通信装置との間で送受信されるフレームの往復時間と、加入者側通信装置１０２から取得する加入者側通信装置１０２側のソフトカウンタなどの時刻情報と、を用いて局側通信装置１０１の基準時刻に対する加入者側通信装置１０２の時刻のズレを求める。さらに、時刻遅延管理部２０３は、時刻遅延測定部２０２が求めた時刻のズレに応じて加入者側通信装置１０２に制御フレームを送信するタイムスケジュールを修正し、時刻遅延管理部２０３内のタイムテーブル２５１に記憶する。

【0031】

図３は、局側通信装置１０１側で加入者側通信装置１０２との間の時刻のズレを求めて加入者側通信装置１０２の受信タイミングのタイミングスケジュールを修正する例を示している。図３の例では、５つの加入者側通信装置１０２にLLID=AからLLID=Eまでの仮想リンク識別子が与えられ、局側通信装置１０１で管理されている。ここで、LLIDはLogical Link ID（仮想リンク識別子）で、加入者側通信装置１０２をＰＯＮ回線１０３に接続した時に、局側通信装置１０１から割り当てられる。

【0032】

図３において、局側通信装置１０１の基準時刻が１２時３４分４０秒（以降、他の時刻についても123440のように表記する）のタイミングで、各加入者側通信装置１０２の時刻のズレを求め、加入者側通信装置１０２の受信タイミングスケジュールを修正する。図３の例では、LLID=Aの加入者側通信装置１０２から時刻同期制御フレームなどで収集した時刻データは123431で局側通信装置１０１の基準時刻との差分は９秒である。同様に、LLID=Bの加入者側通信装置１０２の時刻収集データは123432で基準時刻との差分は８秒、LLID=Cの加入者側通信装置１０２の時刻収集データは123433で基準時刻との差分は７秒、LLID=Dの加入者側通信装置１０２の時刻収集データは123434で基準時刻との差分は６秒、LLID=Eの加入者側通信装置１０２の時刻収集データは123435で基準時刻との差分は５秒、である。

【0033】

一方、ＲＴＴ測定部２０５により測定された制御フレームの往復時間から片道の遅延時間を計算する。図３の例では、LLID=Aの加入者側通信装置１０２の片道の遅延時間は１８秒である。同様に、LLID=Bの加入者側通信装置１０２の片道の遅延時間は１９秒、LLID=Cの加入者側通信装置１０２の片道の遅延時間は２０秒、LLID=Dの加入者側通信装置１０２の片道の遅延時間は２１秒、LLID=Eの加入者側通信装置１０２の片道の遅延時間は２２秒、である。尚、各加入者側通信装置１０２との間で遅延時間が異なるのは、局側通信装置１０１との間の距離が異なるからである。

【0034】

ここで、図３の例では、説明がわかり易いように時刻の単位を秒としたが、実際にはミリ秒（ｍｓｅｃ）、マイクロ秒（μｓｅｃ）などの単位で行われている。

【0035】

そして、局側通信装置１０１の時刻遅延測定部２０２は、LLID=Aの加入者側通信装置１０２のソフトカウンタの時刻と局側通信装置１０１の基準時刻とから時刻のズレを１８−９＝９秒と算出する。同様に、LLID=Bの加入者側通信装置１０２の時刻のズレは１９−８＝１１秒、LLID=Cの加入者側通信装置１０２の時刻のズレは２０−７＝１３秒、LLID=Dの加入者側通信装置１０２の時刻のズレは２１−６＝１５秒、LLID=Eの加入者側通信装置１０２の時刻のズレは２２−５＝１７秒、となる。

【0036】

このようにして、局側通信装置１０１は、各加入者側通信装置１０２との間の時刻のズレを求め、時刻遅延管理部２０３のタイムテーブル２５１で管理されている加入者側通信装置１０２に設定された制御フレームの受信タイミング（受信タイムスケジュール）を修正する。図３の例では、LLID=AからLLID=Eの加入者側通信装置１０２に設定された受信タイムスケジュールが全て123450である場合を示しており、この時刻に対する時刻のズレを修正して、局側通信装置１０１が管理するLLID=Aの加入者側通信装置１０２の受信タイムスケジュールを９秒進めて123441とする。同様に、LLID=Bの加入者側通信装置１０２の修正後の受信タイムスケジュールは１１秒進めて123439、LLID=Cの加入者側通信装置１０２の修正後の受信タイムスケジュールは１３秒進めて123437、LLID=Dの加入者側通信装置１０２の修正後の受信タイムスケジュールは１５秒進めて123435、LLID=Eの加入者側通信装置１０２の修正後の受信タイムスケジュールは１７秒進めて123433、となる。

【0037】

［加入者側通信装置１０２の構成例］
次に、加入者側通信装置１０２の構成例について図４を用いて詳しく説明する。図４において、加入者側通信装置１０２は、時刻通知部３０３と、省電力部３０４とを有する制御部３０１と、制御フレーム送受信部３０２とを有する。

【0038】

制御部３０１は、制御フレーム送受信部３０２を介して局側通信装置１０１との間で制御フレームを送受信する。また、制御部３０１は、局側通信装置１０１から時刻情報を要求する制御フレームを受信した場合に、時刻通知部３０３内のソフトカウンタ３５１から自装置の時刻情報を読み出し、時刻情報を含む制御フレームを制御フレーム送受信部３０２を介して局側通信装置１０１に送信する。また、制御部３０１の省電力部３０４は、予め設定されたタイミングでスリープ状態とアクティブ状態とを繰り返す制御を行う。尚、加入者側通信装置１０２がスリープ状態にある場合は、制御フレーム送受信部３０２の動作が停止する（特に光モジュールがオフになる）ので、局側通信装置１０１との間で制御フレームを送受信することができない。ここで、加入者側通信装置１０２の時刻通知部３０３が局側通信装置１０１に送信する時刻情報は、制御部３０１の内部でソフトカウンタ３５１により処理される時刻情報で、ＲＴＣなどのハードウェア回路を持たないものとする。このため、局側通信装置１０１の基準時刻との間に時刻のズレが生じ易く、局側通信装置１０１が定期的に送信する制御フレームを受信するタイミングで加入者側通信装置１０２がスリープ状態にある場合は、当該制御フレームを受信できない。一般に、このような場合は局側通信装置１０１と当該加入者側通信装置１０２との間のロジカルリンクが切断されてしまうので、加入者側通信装置１０２がウェイクアップした時に再び論理接続（ロジカルリンク）を確立するためのシーケンスを実行しなければならず、通信効率が悪くなるという問題が生じる。

【0039】

そこで、本実施形態に係る通信システム１００では、局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間の時刻のズレを測定し、加入者側通信装置１０２に送信する制御フレームを加入者側通信装置１０２がウェイクアップしている時間に合わせて局側通信装置１０１から送信するタイムスケジュールを適切に管理することにより、局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間における論理接続を切断しないように制御することができる。これは、図３の例で説明したように、加入者側通信装置１０２がアクティブ状態にある期間内に死活確認フレームを受信できるように時刻のズレを補正した受信タイムスケジュールに修正することにより実現できる。
［制御フレームのシーケンス例］
次に、本実施形態に係る通信システム１００の局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間で送受信される制御フレームのシーケンス例について説明する。

【0040】

加入者側通信装置１０２は、常時アクティブ状態にあるノーマルモード(Normal mode)と、アクティブ状態（active）とスリープ状態（sleep）とを定期的に繰り返す省電力モード(Power saving mode)とを有する。図５において、タイミングTa0に局側通信装置１０１はノーマルモードにある加入者側通信装置１０２にSleep Allow(sleep)の制御フレームを送信する。尚、Sleep Allowの制御フレームは、加入者側通信装置１０２をノーマルモードから省電力モードに移行するためのSleep Allow(sleep)の制御フレームと、加入者側通信装置１０２を省電力モードからノーマルモードに移行するためのSleep Allow(wake up)の制御フレームとを有する。

【0041】

図５において、タイミングTb0でSleep Allow(sleep)フレームを受信した加入者側通信装置１０２は、スリープ状態に移行するために、例えば光モジュールを可動状態(power up)から停止状態(power down)に移行する。実際には、Sleep Allow(sleep)フレームを受信したタイミングTb0で直ぐに停止状態にはならず、停止状態にするまでの処理時間Tdを要する。同様に、ウェイクアップ時刻が来て停止状態から可動状態に移行するときも直ぐには可動状態にならず、可動状態にするまでの起動時間Tuを要する。従って、実際に局側通信装置１０１との間で制御フレームの送受信が可能なアクティブ状態の時間はT1で、それ以外の時間T2はスリープ状態となる。

【0042】

次に、局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間に時刻のズレが無い理想的な場合のタイミング例について図６を用いて説明する。尚、図６において、図５と同符号のものは同じものを示す。図６において、加入者側通信装置１０２は、タイミングTb0でノーマルモードから省電力モードに移行し、Sleep Allow(sleep)に応答するSleep ACKフレームを局側通信装置１０１に返信する。これにより、局側通信装置１０１は加入者側通信装置１０２がスリープ状態に移行したことを確認する。

【0043】

一方、局側通信装置１０１は、sleep制御とは別のレイヤで加入者側通信装置１０２の接続を確認するための死活確認フレーム（ここでは、GATEフレーム）を予め設定された間隔TSで加入者側通信装置１０２に送信する。そして、加入者側通信装置１０２は、GATEフレームを受信したらREPORTフレームを返信する。このようにして、局側通信装置１０１は加入者側通信装置１０２との間のリンク状態を定期的に確認する。そして、REPORTフレームが返されない場合は、局側通信装置１０１はリンクが切断されたものと判断して当該LLIDを削除する。図６の例では、局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間の時刻同期が取れているので、時間間隔TSで定期的に送信されるGATEフレームは、必ず加入者側通信装置１０２のアクティブ状態の期間T1内で受信され、REPORTフレームが返信される。

【0044】

このように、加入者側通信装置１０２がアクティブ状態とスリープ状態とを繰り返す省電力モードにある場合でも確実にGATEフレームを受信してREPORTフレームを返信することができる。

【0045】

次に、局側通信装置１０１と加入者側通信装置１０２との間に時刻のズレが有る場合のタイミング例について図７を用いて説明する。尚、図７において、図６と同符号のものは同じものを示す。図７に示した加入者側通信装置１０２は、省電力モードで動作中である。一方、局側通信装置１０１は、加入者側通信装置１０２の死活を確認するためのGATEフレームを予め設定された間隔TSで加入者側通信装置１０２に送信する。例えば局側通信装置１０１は、タイミングTa1、Ta2およびTa3の各タイミングで加入者側通信装置１０２にGATEフレームを送信する。そして、加入者側通信装置１０２は、GATEフレームを受信したらREPORTフレームを返信する。このようにして、局側通信装置１０１は加入者側通信装置１０２との間のリンク状態を定期的に確認している。

【0046】

ここで、局側通信装置１０１は、GATEフレームで定期的に加入者側通信装置１０２の死活を確認する周期に加入者側通信装置１０２がアクティブ状態になっているように、加入者側通信装置１０２がスリープ状態とアクティブ状態とを繰り返す周期を予め通知して設定しておく。

【0047】

ところが、局側通信装置１０１の基準時刻と加入者側通信装置１０２のソフトカウンタによる時刻との間にズレがある場合、局側通信装置１０１がGATEフレームの送信周期TSと、加入者側通信装置１０２がスリープ状態とアクティブ状態とを繰り返す周期（T1+T2）とがズレる。図７の例は、周期（T1+T2）＜周期TSの関係にある場合を示しており、タイミングTa1で局側通信装置１０１が最初のGATEフレームを送信した時点では同期していても、次のGATEフレームをタイミングTa2で送信する時には時刻のズレdTが生じる。尚、図７の例では、局側通信装置１０１の基準時刻に対して加入者側通信装置１０２のソフトカウンタによる時刻が時間dTだけ進むものとする。

【0048】

図７において、タイミングTa2で送信されるGATEフレームは、加入者側通信装置１０２のアクティブ状態の期間内で受信されるのでREPORTフレームを返信することができるが、次のタイミングTa3で送信されるGATEフレームは、時刻のズレがdTの二倍（2・dT）だけズレているので、加入者側通信装置１０２はGATEフレームを受信するタイミングでスリープ状態になっている。このため、加入者側通信装置１０２はREPORTフレームを返信できず、局側通信装置１０１はリンクが切断されたものとして処理してしまう。そして、リンク切断された加入者側通信装置１０２は、次に局側通信装置１０１にフレームを送信する際に、改めてリンク接続シーケンスをやり直さなければならず、局側通信装置１０１および加入者側通信装置１０２の双方の負担が増加し、通信効率が低下するという問題が生じる。

【0049】

尚、図７の例では、周期（T1+T2）＜周期TSの関係にある場合を示したが、逆に周期（T1+T2）＞周期TSの関係にある場合においても同様の問題が生じる。

【0050】

図８は、周期（T1+T2）＞周期TSの関係にある場合の動作シーケンスを示した図で、図７と同符号のものは同じものを示す。図８の例では、局側通信装置１０１の基準時刻に対して加入者側通信装置１０２のソフトカウンタによる時刻が時間dTだけ遅れるものとする。

【0051】

図８において、時刻同期が取れた最初のタイミングTa1で送信されるGATEフレームは、加入者側通信装置１０２のアクティブ状態の期間内で受信されるのでREPORTフレームを返信することができる。また、タイミングTa2で送信されるGATEフレームも、加入者側通信装置１０２のアクティブ状態の期間内で受信されるのでREPORTフレームを返信することができるが、次のタイミングTa3で送信されるGATEフレームは、時刻のズレが二倍のdTだけズレているので、加入者側通信装置１０２はGATEフレームを受信するタイミングでスリープ状態になっている。このため、加入者側通信装置１０２はREPORTフレームを返信できず、局側通信装置１０１はリンクが切断されたものとして処理してしまう。そして、図７と同様に、リンク切断された加入者側通信装置１０２は、次に局側通信装置１０１にフレームを送信する際に、改めてリンク接続シーケンスをやり直さなければならず、局側通信装置１０１および加入者側通信装置１０２の双方の負担が増加し、通信効率が低下するという問題が生じる。

【0052】

そこで、本実施形態に係る通信システム１００では、局側通信装置１０１は、加入者側通信装置１０２との間の時刻のズレを計算して、時刻のズレを補正したタイミングでGATEフレームを送信するので、GATEフレームを受信するタイミングで加入者側通信装置１０２がスリープ状態になることがなく、確実に加入者側通信装置１０２の死活を確認することができる。

【0053】

図９は、図８と同様に、周期（T1+T2）＞周期TSの関係にある場合の動作シーケンスを示した図で、図８と同符号のものは同じものを示す。図９の例では、局側通信装置１０１の基準時刻に対して加入者側通信装置１０２のソフトカウンタによる時刻が時間dTだけ遅れるものとする。

【0054】

図９において、時刻同期が取れた最初のタイミングTa1で送信されるGATEフレームは、加入者側通信装置１０２のアクティブ状態の期間内で受信されるのでREPORTフレームを返信することができる。また、図８の例では加入者側通信装置１０２がスリープ状態とアクティブ状態とを繰り返す周期（T1+T2）がdTだけ遅れるにも拘らず加入者側通信装置１０２はタイミングTa2でGATEフレームを送信したが、図９の例では時刻のズレdTを修正したタイミングTa2'でGATEフレームを送信するので、加入者側通信装置１０２はアクティブ状態の期間内でGATEフレームを受信することができ、REPORTフレームを返信することができる。特に図８の例で問題が生じた次のGATEフレームについても時刻のズレdTを補正したタイミングTa3'でGATEフレームを送信するので、加入者側通信装置１０２はアクティブ状態の期間内でGATEフレームを受信することができる。

【0055】

このように、本実施形態に係る通信システム１００では、加入者側通信装置１０２にアクティブ状態の期間T1とスリープ状態の期間T2とを繰り返す周期（T1+T2)と、局側通信装置１０１の基準時刻との時間のズレを補正してGATEフレームを送信するので、GATEフレームの受信タイミングが加入者側通信装置１０２がスリープ状態になることがなく、確実に加入者側通信装置１０２の死活を確認することができる。これにより、加入者側通信装置１０２が省電力モードに有る場合でも無用にリンク断状態になることがないので、リンクの再接続などで通信効率が低下することなく、加入者側通信装置１０２の省電力化を実現することができる。

【0056】

尚、本発明に係るＰＯＮシステムおよびＯＬＴについて、各実施例を挙げて説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。

【符号の説明】

【0057】

１００・・・通信システム
１０１・・・局側通信装置
１０２・・・加入者側通信装置
１０３・・・ＰＯＮ回線
１５１・・・基準時刻装置
２０１・・・制御部
２０２・・・として時刻遅延測定部
２０３・・・および時刻遅延管理部
２０４・・・タイミング生成部
２０５・・・ＲＴＴ測定部
２０６・・・制御フレーム送受信部
２０７・・・多重／分割部
２５１・・・タイムテーブル
３０１・・・制御部
３０２・・・制御フレーム送受信部
３０３・・・時刻通知部
３０４・・・省電力部
３５１・・・ソフトカウンタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】