专利名称：点对多点通信系统、加入者侧通信装置和站侧的通信装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及点对多点通信系统的站侧以及加入者侧的通信装置。
背景技术：
作为实现连接站和用户住宅的接入网中的点对多点通信的手法，当前作为FTTH (Fiber To The Home,光纤到户)的一个方式的 PON (Passive Optical Network,无源光网络)系统由于其高速性和经济性的方面得到了急速普及。PON系统成为站侧装置(OLT:0ptical Line Terminal，光线路终端)和多个加入者侧装置(0NU:0ptical Network Unit，光网络单元)经由使信号输出向多个光纤分支的光分离器连接的结构。对加入者侧装置经由LAN电缆连接TE (Terminal Equipment,终端设备)。TE 相当于 HGW(Home Gate Way,家庭网关)、VoIP-TA (Voice over InternetProtocol-Terminal Adapter,语音互联网协议终端适配器)、PC等。另外，在PON系统中，当前，提出了用于在不进行数据通信的待机时降低加入者侧装置的功耗的节能协议(例如，非专利文献I)。在利用该节能协议的以往的节能方法中，站侧装置对处于SLEEP (睡眠)状态(=节能状态)的各加入者侧装置针对每个规定的周期(SLEEP CYCLE)提供节能解除通知用的频带(发送许可期间)，在规定周期内发生了上行通信量(从加入者侧装置朝向站侧装置发送的数据)的加入者侧装置通过节能解除通知用频带发送SLEEP解除用信号而恢复为通常状态(非SLEEP状态)，通过之后所提供的数据传送用频带发送数据。非专利文献1:1TU-T SG15Q2Intended typeOf document (R-C-TD):GR_4、“0NUPower-Save Annex”、PMC-SIERRA,APRIL2008如上所述，根据上述以往的技术(非专利文献I记载的技术)，站侧装置通过对处于SLEEP状态的各加入者侧装置按照每个规定周期(SLEEP CYCLE，睡眠周期)提供节能解除通知用频带，而使加入者侧装置能够解除SLEEP。但是，在SLEEP状态的加入者侧装置中发生了上行通信量的情况下，直至该周期(SLEEP CYCLE)结束为止无法发送数据，所以存在延迟时间变大这样的问题。具体而言，当前研究使SLEEP CYCLE成为10ms，所以相比于并非SLEEP状态的情况，成为最大IOms左右的延迟时间。另一方面，作为用于避免上述那样的延迟时间增大的方法，例如，考虑针对每个频带更新周期对SLEEP状态的各加入者侧装置独立地分配通知SLEEP解除的控制帧用的频带(相当于上述节能解除通知用频带)。在该方法中，在发生要求紧急等的要求低延迟的上行通信量时，即使是SLEEP期间途中的加入者侧装置，也能够发送上行数据，能够降低延迟时间。但是，在SLEEP状态的加入者侧装置的台数多的情况下，控制帧用频带增加，所以发生频带利用效率降低(无法有效地利用传送路径的频带)这样的其他问题。
实用新型内容本实用新型的一个目的在于得到一种即使在有SLEEP状态的加入者侧装置的情况下，也能够有效地利用传送路径的频带，并且能够实现低延迟传送的点对多点通信系统、加入者侧通信装置以及站侧的通信装置。本实用新型提供一种点对多点通信系统，在该点对多点通信系统中，经由对光信号进行分支的分离器，连接了多个加入者侧通信装置、以及根据从所述加入者侧通信装置发送的频带要求信号分别独立地分配各加入者侧通信装置的上行数据发送用的频带的站侧的通信装置，其特征在于，所述多个加入者侧通信装置分别具备发送所述频带要求信号的光发送部，所述光发送部在省电动作中使用与其他省电动作中的加入者侧通信装置共用的共享频带发送所述频带要求信号，所述站侧的通信装置和各所述多个加入者侧通信装置经由光传送路径以及所述分离器连接。根据一个实施例，所述多个加入者侧通信装置分别具备接收从所述站侧的通信装置发送的控制帧的光接收部，各所述多个加入者侧通信装置的所述光发送部是利用所述控制帧中由所述站侧的通信装置指定的频带来发送信号的装置。根据一个实施例，所述站侧的通信装置具备向省电动作中的多个加入者侧通信装置发送指定了所述共享频带的控制帧的光发送部。根据一个实施例，所述站侧的通信装置具备:从所述多个加入者侧通信装置接收所述频带要求信号的光接收部；与所述光接收部连接，并根据所述频带要求信号对所述多个加入者侧通信装置分配频带的频带分配控制部；以及与所述频带分配控制部连接，并发送作为用于发送所述频带要求信号的频带指定了所述共享频带的控制帧的光发送部。本实用新型提供一种加入者侧通信装置，是与其他加入者侧通信装置共享通信路径来连接到站侧的通信装置的加入者侧通信装置，其特征在于，具备:从所述站侧的通信装置接收指定了发送频带的控制帧的光接收部；以及在通常动作中使用以分时方式独立地分配的频带来发送接下来的频带更新周期的上行数据通信中使用的频带要求信号，在省电动作中使用与其他省电动作中的加入者侧通信装置共用的共享频带来发送所述频带要求信号的光发送部。根据一个实施例，所述光发送部是在省电动作中发送的频带要求信号与所述其他加入者侧通信装置发送的频带要求信号在所述共享频带中冲突了的情况下，使用独立地分配的频带来重发频带要求信号的装置。根据一个实施例，所述光发送部是利用所述光接收部中接收的控制帧中指定的发送频带来发送所述频带要求信号的装置。本实用新型提供一种站侧的通信装置，是根据从多个加入者侧通信装置通知的频带要求信号对各加入者侧通信装置分配上行数据发送用的频带的站侧的通信装置，其特征在于，具备:从多个加入者侧通信装置接收频带要求信号的光接收部；以及对省电动作中的多个加入者侧通信装置发送作为用于发送所述频带要求信号的频带指定了所述共享频带的控制帧的光发送部。本实用新型的一个技术效果是:能够同时实现频带的有效利用和低延迟传送。
图1是示出实施方式I的点对多点通信系统的结构例的图。其中，Al表示分离器。[0019]图2是示出实施方式I的站侧装置的特征性的动作的流程图。图3是示出加入者侧装置的通常状态下的动作例的图。图4是示出加入者侧装置的睡眠状态下的动作例的图。图5是示出频带计算动作的一个例子的流程图。图6是不出实施方式I的通信控制动作的一个例子的时序图。其中,A6表不站侧装置，B6表示通常选通#卜#2，C6表示睡眠选通#3-_，D6表示控制巾贞+数据，E6表示加入者侧装置#3睡眠解除用控制帧，G6表示处于上行睡眠中，H6表示加入者侧装置，16表示加入者侧装置#3发生上行数据，J6表示频带更新周期，K6表示睡眠状态加入者侧装置用共享频带，L6表示加入者侧装置#2用频带，M6表示加入者侧装置#1用频带。图7是对能够成为下行睡眠状态的加入者侧装置发送GATE帧而分配频带的情况的时序图。其中，A7表示站侧装置，B7表示通常选通#l-#2, C7表示上行下行睡眠用选通#3-#4，D7表示控制帧+数据，F7表示上行睡眠，G7表示加入者侧装置，H7表示下行睡眠开始，K7表示频带更新周期，L7表示加入者侧装置#2, M7表示加入者侧装置#1。图8是示出对能够成为下行睡眠状态的加入者侧装置发送的GATE帧的格式例的图。其中，A8表示标题信息(DA、SA、帧类别等)，B8表示授权数。图9是示出应用了以往的控制方法的情况的动作例的时序图。其中，A9表示睡眠周期，B9表示授权周期，C9表示选通，D9表示睡醒请求，E9表示数据，F9表示处于睡眠中，G9表示发生上行数据，H9表示延迟时间大。图10是示出按照每个频带更新周期对睡眠中的加入者侧装置分配控制帧用频带的动作例的图。其中，AlO表示频带更新周期，BlO表示数据用频带，ClO表示通常状态加入者侧装置控制帧用频带，DlO表示对睡眠中加入者侧装置也提供频带的情况，ElO表示频带利用效率降低，FlO表示睡眠中的加入者侧装置控制帧用频带。图11是示出应用了以往的控制方法的情况的上行的频带利用效率的图。其中，横轴表示连接ONU数,纵轴表示上行频带利用率(％ ), All表示频带更新周期=lms, Bll表示频带更新周期=0.5ms, Cll表示频带更新周期=0.25ms。图12是示出实施方式2的站侧装置的特征性的动作的流程图。图13是示出实施方式2的频带计算动作的一个例子的流程图。图14是示出实施方式2的通信控制动作的一个例子的时序图。其中,A14表示站侧装置，B14表示通常选通#1_#2，C14表示睡眠选通#3-_，D14表示控制帧+数据，E14表示加入者侧装置#3睡眠解除用控制帧，F14表示无睡醒，G14表示处于上行睡眠中，H14表示加入者侧装置，114表示加入者侧装置#3发生上行数据，J14表示频带更新周期，K14表示睡眠状态加入者侧装置用各组的共享频带，L14表示加入者侧装置#2用频带，M14表示加入者侧装置#1用频带。(附图标记说明)1:站侧装置；2:加入者侧装置；11:下行缓冲器部；12、22:帧复用部；13、23:光发送部;14、24:光接收部;15、25:帧分离部;16、26:帧控制部;17、27:睡眠管理部；18:频带分配控制部；21:上行缓冲器部。
具体实施方式
[0034]以下，根据附图，详细说明本实用新型的通信装置、点对多点通信系统以及频带控制方法的实施方式。另外，本实用新型不限于该实施方式。实施方式1.[0036]图1是示出实施方式I的点对多点通信系统(以下，简记为“通信系统”)的结构例的图。如图所示，本实施方式的通信系统包括站侧装置I以及与其连接的上位装置、和多个加入者侧装置(加入者侧通信装置)2以及与它们连接的下位装置，站侧装置I和各加入者侧装置2经由光传送路径以及分离器连接。另外，在图1中，还记载了与本实用新型的通信装置相当的站侧装置I以及加入者侧装置2的结构例。另外，各加入者侧装置2的结构相同。站侧装置I具备下行缓冲器部11、帧复用部12、光发送部13、光接收部14、帧分离部15、帧控制部16、睡眠管理部(SLEEP管理部)17以及频带分配控制部18。在站侧装置I中，下行缓冲器部11暂时积蓄从上位装置接收的数据。帧复用部12对用户帧和控制帧进行复用。光发送部13将从帧复用部12输出的电信号变换为光信号而朝向加入者侧装置2发送。光接收部14接收从加入者侧装置2发送的光信号而变换为电信号。帧分离部15分离对光信号进行变换而得到的电信号中包含的用户帧和控制帧。帧控制部16处理在与加入者侧装置2之间发送接收的控制帧。睡眠管理部17 (相当于状态管理单元)根据从帧控制部16通知的SLEEP用控制帧的信息，管理睡眠(SLEEP)状态。频带分配控制部18(相当于频带控制单元)根据由帧控制部16处理的控制帧的信息、从睡眠管理部17通知的各加入者侧装置2的睡眠状态、SLA (Service Level Agreement,服务等级协议)参数以及上行下行通信量历史中的I个以上的信息，决定对各加入者侧装置2分配的频带。各加入者侧装置2具备上行缓冲器部21、帧复用部22、光发送部23、光接收部24、帧分离部25、帧控制部26以及睡眠(SLEEP)管理部27。在各加入者侧装置2中，上行缓冲器部21暂时积蓄从下位装置接收的数据。帧复用部22对用户帧和控制帧进行复用。光发送部23将从帧复用部22输出的电信号变换为光信号而朝向站侧装置I发送。光接收部24接收从站侧装置I发送的光信号而变换为电信号。帧分离部25分离对光信号进行变换而得到的电信号中包含的下行用户帧和控制帧。睡眠管理部27管理与上行缓冲器部21中积蓄的缓冲量的历史对应的睡眠状态。帧控制部26根据上行缓冲器部21的缓冲积蓄量、从睡眠管理部27通知的睡眠状态，处理在与站侧装置I之间发送接收的控制帧。接下来，说明在本实施方式的通信系统中站侧装置I和加入者侧装置2进行数据传送的情况下的动作。此处，说明加入者侧装置2朝向站侧装置I发送数据的上行方向的数据传送动作。在上行方向的数据传送动作中，站侧装置I和各加入者侧装置2以频带更新周期为单位而反复进行帧发送接收的动作。在具体示出帧发送接收动作时，站侧装置I决定在接下来的频带更新周期中分配频带的加入者侧装置2、以及传送的数据量，并且为了将决定内容通知给各加入者侧装 置2，对分配频带的各加入者侧装置2，发送包括关于该加入者侧装置2的帧发送开始时刻(授权开始时间:GST)以及发送持续时间(授权长度:GL)的指示信息的控制帧(GATE帧)、即表示许可发送的期间的控制帧。另一方面，加入者侧装置2发送包括上行缓冲器部21中积蓄的数据量的信息的控制帧(以下，称为“包括上行数据量信息的控制帧”或者称为“频带要求信号”)、以及与在以前的频带更新周期中通知的GL对应的尺寸的数据帧。另外，加入者侧装置2在不存在上行缓冲器部21中积蓄的数据等无需对站侧装置I发送数据帧(不需要频带)的情况下，不发送包括上述上行数据量信息的控制帧。另外，在上述帧发送接收动作中，站侧装置I还进行用于使睡眠状态的加入者侧装置2发送上述“包括上行数据量信息的控制帧”的频带分配。在该频带分配中，通过生成以使睡眠状态的各加入者侧装置2共享帧发送时间(对睡眠状态的各加入者侧装置2指定相同的帧发送时间)的方式设定了 GST以及GL的控制帧并发送到睡眠状态的各加入者侧装置2，使传送路径的频带利用效率提高。另一方面，加入者侧装置2例如在一定时间内未发生上行数据的情况等满足了规定的条件的情况下转移到睡眠状态(省电动作状态)，以后，直至判断为发生上行数据等需要向站侧装置I发送数据帧为止，持续处于睡眠状态而抑制功耗。在判断为需要向站侧装置I发送数据帧的情况下，恢复为通常状态(非睡眠状态)，由帧控制部26生成包括上行缓冲器部21中积蓄的数据量的信息(在加入者侧装置2中保持的上行数据量的信息)的控制帧即“包括上行数据量信息的控制帧”，经由帧复用部22以及光发送部23发送到站侧装置I。利用从站侧装置I预先分配的频带、即通过上述“以使睡眠状态的各加入者侧装置2共享帧发送时间的方式设定了 GST以及GL的控制帧”从站侧装置I指定的频带(以下，将该频带称为“共享频带”)，发送该“包括上行数据量信息的控制帧”。接下来，参照图2 图6，说明本实施方式的通信装置(站侧装置I以及加入者侧装置2)的特征性的动作。图2是示出本实施方式的站侧装置I的特征性的动作的流程图，具体而言，是示出针对加入者侧装置2的频带分配动作的一个例子的流程图。在针对各加入者侧装置2的频带分配动作中，首先，睡眠管理部17掌握各加入者侧装置2的睡眠状态(步骤Sll)。例如，通过以下的方法1、2等来判断各加入者侧装置2的睡眠状态。当然，也可以使用这些以外的方法。(方法I)向站侧装置I通知加入者侧装置2转移到睡眠状态的方法在该方法中，加入者侧装置2的睡眠管理部27从下位装置监视上行数据帧的输入(上行缓冲器部21的状态)，在一定时间内没有发生上行数据帧的输入的情况下决定为向睡眠状态转移，并且将该意思通知给帧控制部26，帧控制部26生成表示向睡眠状态转移的意思的控制帧(以下，称为“睡眠要求控制帧”)，经由帧复用部22以及光发送部23发送到站侧装置I。站侧装置I在接收到睡眠要求控制帧的情况下，判断为该发送源的加入者侧装置2是上行睡眠状态。图3以及图4是示出应用该方法I的情况的加入者侧装置2的动作例的图。图3示出通常状态(非睡眠状态)下的动作，图4示出睡眠状态下的动作。加入者侧装置2如图3所示，在通常状态下，监视来自下位装置的上行数据帧的输入，在一定时间内未从下位装置送来上行数据帧的情况下(步骤S21 是”)，将睡眠要求用控制帧发送到站侧装置I (步骤S22)，将帧复用部22、光发送部23等上行数据的发送中使用的装置设定为上行睡眠模式而迁移到上行睡眠状态(步骤S23)。另一方面，在一定时间内从下位装置送来了上行数据帧的情况下(步骤S21 否”)，加入者侧装置2将通常的控制帧(包括数据量信息的控制帧)发送到站侧装置I (步骤S24)。另外，如图4所示，在上行睡眠状态下，睡眠管理部27监视来自下位装置的上行数据帧的输入，在送来了上行数据帧的情况下(步骤S31 是”)，解除上行睡眠模式而恢复为通常状态(步骤S32)。从睡眠管理部27接收到上行睡眠模式的解除信号的帧控制部26生成睡眠解除用控制帧，经由帧复用部22、光发送部23，将所生成的睡眠解除用控制帧发送到站侧装置I (步骤S33)。在该步骤S33中，作为睡眠解除用控制帧，通过共享频带发送包括上行数据量信息的控制帧。另一方面，在从下位装置未送来上行数据帧的情况下(步骤S31 否”)，不进行向站侧装置I的控制帧发送(步骤S34)。另外，在上述方法中，作为睡眠解除用控制帧，通过共享频带发送了包括上行数据量信息的控制帧，但加入者侧装置2也可以通过共享频带发送不包括上行数据量信息的频带要求信号。即，加入者侧装置2将能够确定睡眠解除的信号插入到控制帧，发送到站侧装置I。在接收到该控制帧的站侧装置I中，睡眠管理部17经由帧分离部15、帧控制部16接收信号，根据该信号检测该加入者侧装置2的睡眠解除。以后，该加入者侧装置2在频带分配处理中被对待为通常状态的加入者侧装置2，所以如使用图2的流程图的说明，通过GATE帧分配独立的频带，并通过该独立的频带发送包括上行数据量信息的控制帧。因此，该加入者侧装置2能够作为通常状态的加入者侧装置2而发送上行数据。在该方法中，与前面的方法相比有可能多余地发生I个频带分配周期量的延迟，但相比于不使用共享频带的情况，存在能够同时实现频带的有效利用和低延迟传送这样的特长。(方法2)站侧装置I检测加入者侧装置2向睡眠状态的转移的方法在该方法中，站侧装置I根据与各加入者侧装置2之间的数据帧的发送接收历史，对于在一定时间内未实施上行数据帧的发送接收的加入者侧装置2判断为是上行睡眠状态。另外，对于在一定时间内未实施下行数据帧的发送接收的加入者侧装置2，判断为是下行睡眠状态。如果由睡眠管理部17进行的各加入者侧装置2的睡眠状态的掌握动作结束，则接下来，频带分配控制部18计算向各加入者侧装置2分配的频带(步骤S12)。在该频带计算中，频带分配控制部18首先从睡眠管理部17取得各加入者侧装置2的睡眠状态的信息(睡眠中的装置的信息等可知哪个装置是睡眠状态的信息)，并且，从帧控制部16取得控制帧的信息，接下来，根据这些取得的信息，计算对各加入者侧装置2分配的频带(更详细而H GL) o此处，详细说明在步骤S12中频带分配控制部18实施的频带的计算动作。图5是示出频带计算动作的一个例子的流程图。如图5所示,频带分配控制部18在频带的计算动作中，首先,确认从巾贞控制部16取得的控制帧的信息，从而确认从睡眠中的加入者侧装置2发送的控制帧(上述“包括上行数据量信息的控制帧”)彼此是否冲突、即睡眠中的多个加入者侧装置2是否未通过共享频带发送来控制帧(步骤S41)，在未发生冲突的情况下(步骤S41 是”)，计算针对通常状态的加入者侧装置2的控制帧用频带(步骤S42)。另外，设为在从帧控制部16取得的控制帧的信息中，包括是否发生了控制帧的冲突的信息。此处，在步骤S41中判断为“未发生冲突”的情况下，相当于控制帧完全未发送的情况(情形I)和仅从I个睡眠中的加入者侧装置2发送来控制帧的情况(情形2)，但在情形2的情况下，将发送来控制帧的加入者侧装置2作为通常状态的装置而进行步骤S42的频带计算。如果步骤S42的处理结束，则接下来计算针对睡眠中的加入者侧装置2的控制帧用频带即共享频带(步骤S43)，进而，计算针对通常状态的加入者侧装置2的数据用频带(步骤S45)。另一方面，在从睡眠中的加入者侧装置2发送的控制帧彼此发生了冲突的情况下(步骤S41 否”)，将所有加入者侧装置2作为通常状态的装置而计算控制帧用频带(步骤S44)，进而，计算针对通常状态的加入者侧装置2的数据用频带(步骤S45)。在步骤S44中将所有加入者侧装置2对待为通常状态的装置的原因在于，无法确定到此为止是睡眠状态的加入者侧装置2中的哪个加入者侧装置2中发生上行数据而恢复为通常状态。在步骤S45中，计算对发送来包括上行数据量信息的控制帧的加入者侧装置2中的、所发送的控制帧未与其他控制帧冲突的加入者侧装置2分配的数据用频带。另外，也可以构成为在频带分配控制部18对处于睡眠中的所有加入者侧装置2分配了控制帧用频带之后，帧控制部16将发送来控制帧(包括上行数据量信息的控制帧)的加入者侧装置2的信息通知给睡眠管理部17，睡眠管理部17针对未发送来控制帧的加入者侧装置2，判断为持续处于睡眠状态(不是通过紧接之前的共享频带发送来控制帧的睡眠中的加入者侧装置2)，对待为睡眠中的装置。由此，即使在从睡眠中的加入者侧装置2发送的控制帧发生了冲突的情况下，对于未发送来该控制帧的加入者侧装置2，可以在其接下来的频带计算动作中对待为睡眠中的装置，能够防止分配所需以上的控制帧用的频带。返回图2所示的动作的说明，如果由频带分配控制部18进行的频带计算结束，则接下来，帧控制部16针对通常状态的各加入者侧装置2，生成设定了通过频带分配控制部18的频带计算而计算出的GL、以及帧发送时间不冲突那样的GST的GATE帧，经由帧复用部12以及光发送部13发送(步骤S13)。另外，针对睡眠状态的各加入者侧装置2，在控制帧未冲突的情况下，生成设定了由频带分配控制部18计算出的GL、以及使帧发送时间共享那样的GST的GATE帧，经由帧复用部12以及光发送部13发送(步骤S14)。在控制帧有冲突的情况下，与针对上述通常状态的加入者侧装置2的GATE帧同样地，生成设定了通过频带分配控制部18的GL、以及帧发送时间不冲突那样的GST的GATE帧并发送。另外，关于GATE帧的格式，与加入者侧装置的动作状态(是否为睡眠状态)无关，是相同的。图6是示出本实施方式的站侧装置I以及加入者侧装置2的通信控制动作的一个例子的时序图。在本实施方式的通信系统中，站侧装置I针对每个频带更新周期，执行图2以及图5所示的动作而进行GATE帧的生成以及向各加入者侧装置2的发送(步骤S51)。此时，对通常状态的加入者侧装置2 (相当于图6的加入者侧装置#1、#2)分别发送与以往同样的GATE帧(通常选通(Normal GATE) #1、#2)，分配独立的频带。另外，对上行睡眠中的加入者侧装置2 (相当于图6的加入者侧装置#3 #N)，发送用于对睡眠状态的装置分配频带的GATE帧(睡眠选通(SLEEPGATE) #3 謝)，分配同一频带(共享频带)。另外，针对睡眠中的加入者侧装置2的GATE帧也可以是组播(multicast)帧。另外，共享频带无需完全相同，即使稍微偏离，只要有共享的频带，则就能够有效地利用频带。[0065]通常状态的加入者侧装置2如果接收到在上述步骤S51中发送的GATE帧(通常选通(Normal GATE))，则在其中保存的GST以及GL表示的期间(数据用频带)中发送控制帧(包括上行数据量信息的控制帧)和数据帧(步骤S52)。另外，睡眠状态的加入者侧装置2如果接收到在上述步骤S51中发送的GATE帧(睡眠选通(SLEEPGATE))，则如果在该时刻保持有上行数据，则从睡眠状态转移到通常状态，在所接收到的GATE帧中保存的GST以及GL表示的期间(共享频带)中，发送控制帧(作为包括上行数据量信息的控制帧的SLEEP解除用控制帧)。另一方面，如果未保持上行数据，则加入者侧装置2不发送控制帧而持续处于睡眠状态(步骤S53)。另外，虽然省略了图示，但通过共享频带发送了控制帧的加入者侧装置2(相当于图6的加入者侧装置#3)在其接下来的频带更新周期中接收独立的GATE帧，通过用该GATE帧分配的数据用频带，发送控制帧和数据帧(作为通常状态的装置动作)。另外，在上述说明中，为了简化，在各频带更新周期中对睡眠中的加入者侧装置2分配了共享频带，但也可以构成为按照比频带更新周期长的周期分配共享频带，例如，也可以针对每m个频带更新周期(m是2个以上的整数)分配共享频带、在分配了共享频带之后经过了一定时间之后的最初的频带更新周期中再次分配共享频带等。在该情况下，在站侧装置I中，在图2所示的动作中，确认是否需要对睡眠中的加入者侧装置分配共享频带，在需要的情况下，在图2的步骤S12中进行共享频带的计算，并且执行步骤S14。在不需要的情况下，在步骤S12中不进行共享频带的计算，并且步骤S14也不执行。另外，到此为止，以加入者侧装置2是上行睡眠状态的情况(仅上行方向转移到睡眠状态的情况)的控制动作为中心进行了说明，但在加入者侧装置2不仅是上行睡眠状态而且还能够转移到下行睡眠状态的情况下也能够应用同样的控制。以下，说明还对应于加入者侧装置2成为下行睡眠状态的情况的控制动作。图7是对能够成为下行睡眠状态的加入者侧装置发送GATE帧而分配频带的情况的时序图。图8是示出对能够成为下行睡眠状态的加入者侧装置发送的GATE帧的格式例的图。图8所示的GATE帧包括DA(目的地地址)、SA(发送源地址)、包括帧类别等信息的标题信息、授权数(对帧设定的授权数的信息)、以及授权的信息(GST_-X、GL_-X)。另外，使图8所示的GATE帧作为图7所示的、上行下行睡眠用选通(Gate)帧而发送。如图7、图8所示，站侧装置I对能够针对上行和下行这两个方向转移到睡眠状态的加入者侧装置2，在该加入者侧装置2成为上行睡眠状态之后成为下行睡眠状态之前，预先发送设定了多个GL的GATE帧(参照图8)来指定上行睡眠解除用的共享频带，从而能够与上行睡眠的情况(仅上行方向转移到睡眠状态的情况)同样地，实现频带的有效利用和低延迟传送。S卩，在上行和下行这两个方向上睡眠状态的加入者侧装置2中发生了上行发送数据的情况下，该加入者侧装置2通过从站侧装置I预先分配的上行睡眠解除用的共享频带发送睡眠解除用的控制帧，使上行方向恢复为通常状态，发送上行数据。这样，对能够针对上行和下行这两个方向转移到睡眠状态的加入者侧装置，也能够应用与上述仅在上行方向上转移到睡眠状态的加入者侧装置同样的控制。另外，对各加入者侧装置作为上行睡眠解除用的频带分配同一频带，所以能够实现上行频带的有效利用。另外，作为加入者侧装置2成为下行睡眠状态的情况的动作，例如，加入者侧装置2在决定了向下行睡眠状态迁移的时刻，将表示该意思的控制帧发送到站侧装置1，接收到该控制帧的站侧装置I对帧的发送源的加入者侧装置2发送用于分配(上行)睡眠解除用的共享频带的GATE帧。在发送该GATE帧时，如果有已经成为(上行)睡眠状态的其他加入者侧装置，则以分配与已经对该装置分配的频带相同的频带的方式，设定GST以及GL。使用图9、图10以及图11，说明以往的控制方法中的问题以及本实施方式的通信系统中的效果。图9是示出应用了以往的控制方法(上述非专利文献I记载的协议)的情况的动作例的时序图。如图所示，在以往的控制方法中，每当经过睡眠周期(Sleep cycle),站侧装置(OLT)对睡眠中的加入者侧装置(ONU)发送选通(GATE)帧而分配频带，所以存在从发生上行数据至将其发送为止的延迟时间有可能成为与睡眠周期长度相同的程度这样的问题。作为该问题的对策，考虑图10所示那样的、针对每个频带更新周期对睡眠中的加入者侧装置分配控制帧用频带来防止延迟时间增大的方法。但是，在这样的情况下，如图11所示，伴随 与站侧装置连接的加入者侧装置的数量的增加，上行频带的利用效率减少，而无法有效地利用频带。例如，在频带更新周期是250 y s且对I台站侧装置连接了 64台加入者侧装置的结构的系统中，64台中的48台成为SLEEP中的情况下，通过对SLEEP中的48台提供控制帧用频带，频带利用效率从82%降低为38%。相对于此，在本实施方式中，对睡眠状态的各加入者侧装置，作为控制帧用频带，分配相同的频带，所以即使与站侧装置连接的加入者侧装置的数量增加，频带利用效率也不会降低，而能够实现频带的有效利用。这样，在本实施方式的通信系统中，站侧装置对睡眠状态的各加入者侧装置，作为睡眠解除用控制帧(包括上行数据量信息的控制帧)发送用的频带，分配在睡眠状态的各加入者侧装置中共用的频带(共享频带)。由此，即使在睡眠状态的加入者侧装置的数量增加了的情况下，也无需大量分配用于睡眠解除用控制帧的频带，所以能够实现频带的有效利用。另外，即使缩短分配用于睡眠解除用控制帧的频带的周期，频带的利用效率也不会大幅降低，所以能够同时实现频带的有效利用和低延迟传送。实施方式2.[0075]接下来，说明实施方式2。在上述实施方式I中，使睡眠中的所有加入者侧装置共享频带，但接下来，说明对睡眠中的加入者侧装置2进行编组而按照每个组共享频带的情况的实施方式。另外，本实施方式的通信系统、站侧装置以及加入者侧装置的结构与实施方式I相同(参照图1)。另外，加入者侧装置2实施与实施方式I同样的动作(参照图3、图4)。图12是示出实施方式2的站侧装置的特征性的动作的流程图，与实施方式I的说明中使用的图2同样地，示出了针对加入者侧装置2的频带分配动作的一个例子。另外，对与图2所示的频带分配动作相同的处理附加了同一步骤编号。即，在本实施方式的频带分配动作中，将实施方式I的频带分配动作中包含的步骤S11、S12以及S14置换为步骤Slla、S12a以及S14a。此处，仅说明与实施方式I中说明的频带分配动作不同的部分。在针对各加入者侧装置2的本实施方式的频带分配动作中，首先，睡眠管理部17掌握各加入者侧装置2的睡眠状态，进而，对睡眠状态的各加入者侧装置进行编组(步骤Slla)。通过与实施方式I的站侧装置同样的方法，掌握各加入者侧装置2的睡眠状态。另夕卜，例如，通过以下所示的方法，进行睡眠中的加入者侧装置2的编组。(方法a)根据睡眠持续时间进行编组。[0079](方法b)根据SLA(服务等级协议)参数的最低保证频带进行编组。(方法c)根据SLA参数的延迟级别进行编组。(方法d)根据有无下行通信量进行编组。(方法e)根据加入者侧装置2的速率(1G/10G)进行编组。另外，也可以组合使用2个以上的条件。例如，根据睡眠持续时间和最低补偿频带进行编组。如果由睡眠管理部17进行的各加入者侧装置2的睡眠状态的掌握、以及睡眠状态的加入者侧装置的编组结束，则接下来，频带分配控制部18计算向各加入者侧装置2分配的频带(步骤S12a)。在该频带计算中，频带分配控制部18首先从睡眠管理部17取得各加入者侧装置2的睡眠状态以及编组结果，并且，从帧控制部16取得控制帧的信息，接下来，根据这些取得的信息，计算对各加入者侧装置2分配的频带(GL)。图13是示出实施方式2的频带计算动作的一个例子的流程图。另外，对与实施方式I中说明的频带计算动作(参照图3)相同的处理附加了同一步骤编号。即，在本实施方式的频带计算动作中，将实施方式I的频带计算动作中包含的步骤S43置换为步骤S43a，进而将步骤S44置换为步骤S46 S48。此处，仅说明与实施方式I中说明的频带计算动作不同的部分。在本实施方式的频带计算动作中，在控制帧未发生冲突的情况下(步骤S41:“是”)，计算对通常状态的加入者侧装置2分配的控制帧用的频带(步骤S42)，进而，计算对睡眠中的加入者侧装置2分配的控制帧用的频带(步骤S43a)。在该步骤S43a中，分别计算对睡眠中的加入者侧装置2的各组分配的共用的频带。这样，本实施方式的站侧装置I按照睡眠中的加入者侧装置2的每个组分配共享频带。另一方面，在控制帧发生了冲突的情况下(步骤S41 否”)，首先，执行与实施方式I中说明的步骤S42同样的处理来计算对通常状态的加入者侧装置2分配的控制帧用频带(步骤S46)，接下来，分别计算对发生了冲突的组(还可以是2个以上的情况)的睡眠中的加入者侧装置2分配的控制帧用频带(步骤S47)。进而，分别计算对未发生冲突的组的睡眠中的加入者侧装置2分配的控制帧用频带(共享频带)(步骤S48)。在执行了步骤S43之后、或者执行了步骤S48之后，计算针对通常状态的加入者侧装置2的数据用频带(步骤S45)。返回图12所示的动作的说明，如果由频带分配控制部18进行的频带计算结束，则帧控制部16进行针对通常状态的各加入者侧装置2的GATE帧的生成以及发送(步骤S13)。进而，进行针对睡眠状态的各加入者侧装置2的GATE帧的生成以及发送(步骤S14a)。在该步骤S14a中，对控制帧发生了冲突的组的各加入者侧装置2生成并发送以分配独立的控制帧用频带的方式设定了 GST以及GL的GATE帧，另一方面，对控制帧未发生冲突的组的各加入者侧装置2生成并发送以分配同一控制帧用频带(共享频带)的方式设定了 GST以及GL的GATE帧。图14是示出本实施方式的站侧装置I以及加入者侧装置2的通信控制动作的一个例子的时序图。图中的步骤S51以及S52是与实施方式I中说明的通信控制动作(参照图6)的步骤S51以及S52同样的动作。[0092]在本实施方式的通信系统中，站侧装置I针对每个频带更新周期，执行图12以及图13所示的动作而进行GATE帧的生成以及向加入者侧装置2的发送(步骤S51)。通常状态的加入者侧装置2如果接收到在上述步骤S51中发送的GATE帧(通常选通(Normal GATE))，则通过在其中保存的GST以及GL表示的频带(数据用频带)发送控制帧以及数据帧(步骤S52)。睡眠状态的加入者侧装置2如果接收到在上述步骤S51中发送的GATE帧(睡眠选通(SLEEP GATE))，则如果在该时刻保持有上行数据，则通过所接收到的GATE帧中保存的GST以及GL表示的共享频带发送控制帧(作为包括上行数据量信息的控制帧的SLEEP解除用控制帧)，如果未保持上行数据，则不发送控制帧而持续处于睡眠状态(步骤S54、S55)。通过共享频带发送了控制帧的加入者侧装置2 (加入者侧装置#3)通过在其接下来的频带更新周期内分配的数据用频带，发送控制帧和数据帧。在本实施方式中，站侧装置I按照睡眠中的加入者侧装置的每个组分配共用的控制帧用频带，所以从不同的组的加入者侧装置发送的控制帧不会冲突而到达站侧装置I (参照步骤S54、S55)。另外，与实施方式I同样地，能够将本实施方式中说明的控制动作应用于下行睡眠状态的加入者侧装置2的控制。即使在本实施方式的控制动作中，也以在成为下行睡眠状态之前预先指定多个授权的方式进行动作即可。另外，针对睡眠状态的加入者侧装置2的GATE帧也可以是按照每个组的组播帧。另外，针对睡眠状态的加入者侧装置2的GATE帧的发送周期也可以并非按照每个频带更新周期而设为比其长的周期。进而，也可以使GATE帧的发送周期可变。例如，考虑在睡眠中的终端数达到了规定数的情况下缩短周期、在过去的N个发送周期中发生了 n次以上的冲突的情况下缩短周期、在连续发生了规定次数的冲突的情况下缩短周期、在过去的M个发送周期或者X时间内未发生冲突的情况下增大周期等控制。另外，也可以针对每个组设为不同长度的周期。这样，本实施方式的站侧装置根据睡眠持续时间、SLA参数、装置的种类(对应的速率)等对睡眠状态的加入者侧装置进行分组，按照每个组分配共用的控制帧用频带。由此，得到与实施方式I同样的效果，并且例如，使从睡眠状态恢复为通常状态而发送数据为止所需的延迟时间的最大值针对每个组成为不同的值等，能够根据加入者侧装置立了合同的服务内容使动作差别化。另外，在上述各实施方式中，说明了进行频带控制的一侧的通信装置(站侧装置)和依照频带控制结果发送信号的通信装置(加入者侧装置)经由光传送路径连接的光通信系统中的频带控制动作，但该频带控制动作还能够应用于光通信系统以外。与上述同样地，只要满足进行频带控制的一侧的通信装置实施指定发送开始时刻(相当于GST)以及发送持续时间(相当于GL)等来提供发送机会(分配频带)的控制这样的条件，则能够应用于任一通信系统。产业上的可利用性如以上那样，本实用新型的通信装置适用于实施针对在不进行数据传送的状态下转移到睡眠状态而进行省电动作的加入者侧的通信装置的频带分配控制的装置。
权利要求1.一种点对多点通信系统，在该点对多点通信系统中，经由对光信号进行分支的分离器，连接了多个加入者侧通信装置、以及根据从所述加入者侧通信装置发送的频带要求信号分别独立地分配各加入者侧通信装置的上行数据发送用的频带的站侧的通信装置，其特征在于， 所述多个加入者侧通信装置分别具备发送所述频带要求信号的光发送部， 所述光发送部在省电动作中使用与其他省电动作中的加入者侧通信装置共用的共享频带发送所述频带要求信号， 所述站侧的通信装置和各所述多个加入者侧通信装置经由光传送路径以及所述分离器连接。
2.根据权利要求1所述的点对多点通信系统，其特征在于: 所述多个加入者侧通信装置分别具备接收从所述站侧的通信装置发送的控制帧的光接收部， 各所述多个加入者侧通信装置的所述光发送部是利用所述控制帧中由所述站侧的通信装置指定的频带来发送信号的装置。
3.根据权利要求1或者2所述的点对多点通信系统，其特征在于: 所述站侧的通信装置具备向省电动作中的多个加入者侧通信装置发送指定了所述共享频带的控制帧的光发送部。
4.根据权利要求1或者2所述的点对多点通信系统，其特征在于: 所述站侧的通信装置具备: 从所述多个加入者侧通信装置接收所述频带要求信号的光接收部； 与所述光接收部连接，并根据所述频带要求信号对所述多个加入者侧通信装置分配频带的频带分配控制部；以及 与所述频带分配控制部连接，并发送作为用于发送所述频带要求信号的频带指定了所述共享频带的控制帧的光发送部。
5.一种加入者侧通信装置，是与其他加入者侧通信装置共享通信路径来连接到站侧的通信装置的加入者侧通信装置，其特征在于，具备: 从所述站侧的通信装置接收指定了发送频带的控制帧的光接收部；以及 在通常动作中使用以分时方式独立地分配的频带来发送接下来的频带更新周期的上行数据通信中使用的频带要求信号，在省电动作中使用与其他省电动作中的加入者侧通信装置共用的共享频带来发送所述频带要求信号的光发送部。
6.根据权利要求5所述的加入者侧通信装置，其特征在于， 所述光发送部是在省电动作中发送的频带要求信号与所述其他加入者侧通信装置发送的频带要求信号在所述共享频带中冲突了的情况下，使用独立地分配的频带来重发频带要求信号的装置。
7.根据权利要求6所述的加入者侧通信装置，其特征在于， 所述光发送部是利用所述光接收部中接收的控制帧中指定的发送频带来发送所述频带要求信号的装置。
8.一种站侧的通信装置，是根据从多个加入者侧通信装置通知的频带要求信号对各加入者侧通信装置分配上行数据发送用的频带的站侧的通信装置，其特征在于，具备:从多个加入者侧通信装置接收频带要求信号的光接收部；以及对省电动作中的多个加入者侧通信装置发送作为用于发送所述频带要求信号的频带指定了所述共享频带的控制帧的光发送部 。
专利摘要本实用新型涉及点对多点通信系统、加入者侧通信装置和站侧的通信装置，经由对光信号进行分支的分离器，连接了多个加入者侧装置(2)以及站侧装置(1)，其中，多个加入者侧装置分别具备发送频带要求信号的光发送部，该光发送部在省电动作中使用与其他省电动作中的加入者侧装置共用的共享频带发送频带要求信号，站侧装置和各多个加入者侧装置经由光传送路径以及分离器连接。本实用新型解决的一个问题是即使在有睡眠状态的加入者侧装置的情况下，也能够有效地利用传送路径的频带，并且能够实现低延迟传送。本实用新型的一个用途是适用于针对在不进行数据传送的状态下转移到睡眠状态而进行省电动作的加入者侧的通信装置实施频带分配的装置。
文档编号H04L12/44GK203057179SQ20099010082
公开日2013年7月10日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者西谷隆志, 田中正基, 向井宏明, 小崎成治 申请人:三菱电机株式会社