通信ネットワーク及び通信装置
【課題】 運用状態において消費電力の低減を図ることができる、Ｅ−ＰＯＮシステムのＯＮＵを提供する。
【解決手段】 ＯＮＵは、正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）を監視する監視部を備えている。そして、正常フレーム受信間隔から捉えた受信レートが、フルレートから低下している度合いに応じて、ブリッジ処理部に与えるクロックの周波数を制御し、正常フレーム受信間隔が長いような状態で、ブリッジ処理部の処理速度を遅くさせて消費電力を抑える。
【解決手段】 ＯＮＵは、正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）を監視する監視部を備えている。そして、正常フレーム受信間隔から捉えた受信レートが、フルレートから低下している度合いに応じて、ブリッジ処理部に与えるクロックの周波数を制御し、正常フレーム受信間隔が長いような状態で、ブリッジ処理部の処理速度を遅くさせて消費電力を抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワーク及び通信装置に関し、例えば、１：ｎ接続のようなＥ−ＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）形のトポロジーを用いたネットワークにおける低消費電力を意図した通信に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、１：ｎ接続の通信ネットワークのシステム形態を示すブロック図である。センタ側装置１と、ｎ個のユーザ側装置２とは、光スプリッタ３を介して１：ｎ接続されており、センタ側装置１及びユーザ側装置２間のインタフェースとしてＥ−ＰＯＮインタフェースが適用されている。センタ側装置１は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ；光加入者線局内装置）４を備えている。センタ側装置１は、コアネットワーク５（のエッジルータやレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ））と接続されており、ＯＬＴ４及びコアネットワーク５間のＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としてＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースが適用されている。ユーザ側装置２は、ＯＬＴ４と対向しているＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ；光加入者線宅内装置）６と、通信端末７（やＬＡＮケーブルを介したユーザネットワーク）とを備え、ＯＮＵ６及び通信端末７間のＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としてＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースが適用されている。
【０００３】
以上のような１：ｎ接続の通信ネットワークにおいて、ＯＮＵからの伝送効率を高める方法が、特許文献３に記載されている。すなわち、固定レートの伝送と、マルチレートとの伝送とが可能であり、マルチレートが選択されている場合において、伝送しようとするユーザデータの量が多い場合には、伝送レートを基本レート（固定レートと同じ）より高めて伝送効率を高めることが記載されている。伝送レートを高めた場合には、基本レートの伝送より消費電力は大きなものとなる。
【０００４】
１：ｎ接続の通信ネットワークにおける通信装置であるＯＮＵも、低消費電力が望まれている。従来、通信装置の低消費電力化方法として、特許文献１及び特許文献２に記載されたものが提案されている。特許文献１及び特許文献２の記載技術は、待機状態を検出して機能ブロック単位で消費電力の制御を行う方式であり、長期的に見て、低消費電力を図ったものである。
【０００５】
特許文献１の記載技術は、１：ｎ接続の通信ネットワークにおける通信装置での低消費電力方法であり、「局側装置との間で光信号を送受信する光送受信部と、局側装置との間の論理リンクの確立を制御する論理確立制御部と、物理層として機能する物理層機能部からなるＰＯＮ装置（ＯＮＵに相当する）において、光信号の入力有無、ＰＯＮリンクの有無を監視し、光入力なし、又はＰＯＮの論理リンクが確立されてないと判定した場合には、論理リンク確立制御部および物理層機能部の消費電力を制御し低消費電力化を図るもの」となっていた。
【０００６】
また、特許文献２の記載技術は、「一般的な情報通信機器において、入力パケットを蓄積するパケットバッファの蓄積量を監視し、その空き時間をもとにパケットを処理する処理手段への電力を停止する低消費電力方法」となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１３１９３号公報
【特許文献２】特開２００９−２６７５４６号公報
【特許文献３】特開２０００−４９８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来の低消費電力方法はいずれも、待機状態でのみ低消費電力化が図られるが、運用状態において消費電力の低減を図ることができないものであった。
【０００９】
そのため、運用状態において消費電力の低減を図ることができる通信ネットワーク及び通信装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の本発明は、正常なフレームの通信時における最短のフレーム間隔が規定されている通信装置であって、受信したフレームをクロックに基づいて処理するフレーム処理手段を有する通信装置において、（１）正常なフレームの受信レートを監視するフレーム受信レート監視手段と、（２）上記フレーム処理部に与えるクロックを出力するクロック出力手段と、（３）上記フレーム受信レート監視手段の監視結果に応じ、上記最短のフレーム間隔で定まる基準のフレーム受信レートから、現在のフレーム受信レートの低下度合いを捉え、この低下度合いに応じて、上記クロック出力手段から出力されるクロックの周波数を決定する低消費電力制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明は、１個の親局通信装置とｎ個の子局通信装置とがスター状に接続されている１：ｎ接続の通信ネットワークにおいて、上記各子局通信装置として、第１の本発明の通信装置を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運用状態において消費電力の低減を図ることができる通信ネットワーク及び通信装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の通信装置（ＯＮＵ）の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の通信装置（ＯＮＵ）における低消費電力の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の通信装置（ＯＮＵ）におけるクロックレートの計算例を説明するための図面である。
【図４】１：ｎ接続の通信ネットワークのシステム形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による通信ネットワーク及び通信装置の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。この実施形態の通信ネットワークは、上述した１：ｎ接続形態の通信ネットワーク（Ｅ−ＰＯＮネットワーク）である。
【００１５】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態の通信装置（ＯＮＵ）の構成を示すブロック図であり、他の構成要素との接続関係をも併せて示している。図１では、上述した図４との同一、対応部分に同一、対応符号を付して示している。
【００１６】
実施形態の通信ネットワークも、図１に示すように、ＯＬＴ４とｎ個のＯＮＵ６−１〜６−ｎとが、幹線光ファィバ、光スプリッタ３、支線光ファイバを介して、スター状に接続されているものである。このようにＯＬＴ４とＯＮＵ６−１〜６−ｎとの間が１：ｎ接続されているＥ−ＰＯＮ方式では、伝送媒体は共有しているが、論理的にはポイントツーポイント構成でＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）と呼ばれる論理リンク識別子により、ＬＬＩＤ単位で送受制御を行っている。送受制御に関しては、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ；動的帯域割当て方法）により、通信量などに応じて、ｎ個のユーザ（ＯＮＵ）の割当て帯域幅を動的に変更しながら、通信を実行させている。以下では、コアネットワーク側からユーザネットワーク側へ送信される方向を下り方向、ユーザネットワーク側から上位ネットワーク側へ送信される方向を上り方向と呼ぶ。
【００１７】
図１では、ＯＮＵ６−１について内部構成を示しているが、他のＯＮＵ６−２〜６−ｎも内部構成は同様である。以下では、ＯＮＵ６−１の内部構成を例にして、ＯＮＵの構成を説明する。
【００１８】
図１において、ＯＮＵ６−１は、光送受信器１０、ＰＯＮ終端部１１、物理層処理部（図１では「ＰＨＹ」と表記している）１２とを有する。
【００１９】
光送受信器１０は、ＯＬＴ４からの下り光信号を電気信号に変換してＰＯＮ終端部１１へ出力すると共に、ＰＯＮ終端部１１からの上り電気信号を光信号に変換してＯＬＴ４に向けて出力するものである。
【００２０】
ＰＯＮ終端部１１は、ＯＬＴ４側とのＥ−ＰＯＮ方式の伝送を終端処理するものであり、ＰＯＮプロトコル処理部２０、下りＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｇａｐ；正常フレーム受信間隔）監視部２１Ｄ、上りＩＦＧ監視部２１Ｕ、下りブリッジ処理部２２Ｄ、上りブリッジ処理部２２Ｕ、低消費電力制御部２３及びクロック生成部２４を有する。
【００２１】
物理層処理部１２は、ユーザネットワークとの間でレイヤ１（物理層）の通信処理を実行するものである。物理層処理部１２は、下り方向については、ＰＯＮ終端部１１の信号をＥｔｈｅｒｎｅｔ信号に変換して１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔの規格で出力し、上り方向についても同様に、１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔの規格で入力された信号をＰＯＮ終端部１１へ出力するものである。物理層処理部１２は、ユーザネットワーク側とのリンク情報を低消費電力制御部２４に与えるものである。
【００２２】
ＰＯＮ終端部１１におけるＰＯＮプロトコル処理部２０は、ＯＬＴ４側との通信において、通信ネットワーク（Ｅ−ＰＯＮネットワーク）が採用しているＰＯＮプロトコルに従った処理を実行するものである。
【００２３】
ＰＯＮプロトコル処理部２０は、下り方向について、光送受信器１０からの下り電気信号にＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行し、ＯＬＴ４との間においてＭＰＣＰ（ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；マルチポイント制御プロトコル）やＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；保守／運用／管理）の論理リンクを確立すると共に、光送受信器１０からの下り電気信号を下りＩＦＧ監視部２１Ｄに与えるものである。
【００２４】
ＰＯＮプロトコル処理部２０は、上り方向についても、上りブリッジ処理部２２Ｕから与えられた上り信号に対して、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行して光送受信器１０へ出力するものである。
【００２５】
また、ＰＯＮプロトコル処理部２０は、確立されているリンク情報を低消費電力制御部２４に与えるものである。
【００２６】
下りＩＦＧ監視部２１Ｄは、ＰＯＮプロトコル処理部２０から与えられた下り信号のフレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）を最低でも２フレーム分だけバッファリングできるバッファメモリを内蔵し、ＰＯＮプロトコル処理部２０から与えられた下り信号をバッファリングして、下り方向の正常フレーム受信間隔を把握し得るものである。下りＩＦＧ監視部２１Ｄは、バッファメモリから読み出した下り信号を下りブリッジ処理部２２Ｄに与えるものである。
【００２７】
下りブリッジ処理部２２Ｄは、下りＩＦＧ監視部２１Ｄから与えられた下り信号に対し、ＭＡＣ学習やＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ；仮想ＬＡＮ）処理等のブリッジ処理を行い、物理層処理部１２へ出力するものである。
【００２８】
上りＩＦＧ監視部２１Ｕは、物理層処理部１２から与えられた上り信号のフレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）を最低でも２フレーム分だけバッファリングできるバッファメモリを内蔵し、物理層処理部１２から与えられた上り信号をバッファリングして、上り方向の正常フレーム受信間隔を把握し得るものである。上りＩＦＧ監視部２１Ｄは、バッファメモリから読み出した上り信号を上りブリッジ処理部２２Ｕに与えるものである。
【００２９】
上りブリッジ処理部２２Ｕは、上りＩＦＧ監視部２１Ｕから与えられた上り信号に対してブリッジ処理を行い、ＰＯＮプロトコル処理部２０へ出力するものである。
【００３０】
低消費電力制御部２３は、ＰＯＮプロトコル処理部２０及び物理層処理部１２からのリンク情報により、ＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕ、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕ、物理層処理部１２に対して低消費電力制御を実行するものである。また、低消費電力制御部２３は、ＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕから正常フレーム受信間隔が通知され、その情報から導通レートを得てクロック生成部２４へ送信し、クロック生成部２４からブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕへ与えるクロックの周波数を適宜低下させるような低消費電力制御を実行するものである。
【００３１】
クロック生成部２４は、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕに与えるクロックを生成するものである。クロック生成部２４は、図示は省略するが、基準クロックの生成部と、生成された基準クロックを、低消費電力制御部２３から与えられた分周比情報の分周比で分周する分周部とを有し、与えられた導通レートに応じて、基準クロック、若しくは、分周クロックをブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕに与えるものである。
【００３２】
例えば、基準クロック周波数をＡとした場合、クロック生成部２４は、基準クロックを２分周した周波数がＡ／２の２分周クロックと、基準クロックを４分周した周波数がＡ／４の４分周クロックと、基準クロックを８分周した周波数がＡ／８の８分周クロックとを生成し得るものである。
【００３３】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するＯＮＵ６（６−１〜６−ｎ）の動作、特に、低消費電力の制御動作を、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３４】
ＯＮＵ６の低消費電力制御部２３は、当該ＯＮＵ６の電源がオンされると、図２に示す処理を開始し、まず、ＰＯＮ終端部１１のＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕや、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕや、物理層処理部１２を低消費電力モードで動作させ（ステップ１００）、この低消費電力モードでの動作を、ＰＯＮプロトコル処理部２０がＰＯＮリンクを確立させるまで継続する（ステップ１０１）。なお、ＰＯＮリンクがアップ（確立）していた状態からダウン（切断）状態に切り替わったときも、ステップ１００に移行する。
【００３５】
ここで、低消費電力モードで動作させる具体的方法は限定されないが、以下のような方法を例示することができる。該当する処理部をリセット状態に設定する。該当する処理部への電力供給を停止する。該当する処理部において主信号の経路を閉塞させ、後段が動作しないように遮断させる。
【００３６】
低消費電力制御部２３は、上述した低消費電力モードの動作状態において、ＰＯＮプロトコル処理部２０から、ＰＯＮ論理リンク（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規格上で規定されているＭＰＣＰやＯＡＭのリンク）の確立が通知されると、ＰＯＮ終端部１１のＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕや、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕや、物理層処理部１２の低消費電力モードを解除し（ステップ１０２）、その後、物理層処理部１２から、ＵＮＩのリンクが確立したという通知が与えられることを待ち受ける（ステップ１０３）。
【００３７】
なお、ＰＯＮリンクが確立した時点でＯＬＴ４とのデータ通信が可能となる。ここで、装置（ＯＮＵの種類）によっては、ＰＯＮリンクが確立していない場合において、ユーザネットワーク側からのアクセスが必要な場合が考えられ、そのような装置では、物理層処理部１２は常時低消費電力モードを解除しておく必要がある。例えば、ステップ１００の低消費電力モードの対象から、物理層処理部１２は情報外される。
【００３８】
ＵＮＩとのリンクが確立すると、下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム、又は、上り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの到来を待ち受ける（ステップ１０４Ｄ、１０４Ｕ）。下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来した以降の動作（ステップ１０４Ｄ〜１１２Ｄ）と、上り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来した以降の動作（ステップ１０４Ｕ〜１１２Ｕ）は、ほぼ同様であるので、以下では、下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来したときの動作だけを説明する。
【００３９】
ＵＮＩとのリンクの確立後、下り方向の最初の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来したときには、下りＩＦＧ監視部２１Ｄでバッファリングが開始され（ステップ１０５Ｄ）、その後、正常フレーム受信間隔の監視も開始され（ステップ１０６Ｄ）、次の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの到来を待ち受ける（ステップ１０７Ｄ）。
【００４０】
ここで、正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームとは、ＭＡＣ層においてエラーフレームでないフレームをいう。エラーフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３規格上で、ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）のチェックでエラーとなったフレームや、フレーム長が異常なフレームを指している。
【００４１】
次の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来すると、そのフレームのバッファリングを開始し（ステップ１０８Ｄ）、バッファリング後に、導通レートを計算すると共に、さらに、新たな正常フレーム受信間隔の監視を開始する（ステップ１０９Ｄ）。
【００４２】
計算された導通レートは、低消費電力制御部２３からクロック生成部２４へ通報され（ステップ１１０Ｄ）、クロック生成部２４では、その導通レートに応じて最適なクロック速度を決定し、その速度を有する基準クロック又は分周クロックを下りブリッジ処理部２２Ｄへ供給する（ステップＳ１１１Ｄ）。その後は、次の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの到来を待ち受ける。
【００４３】
なお、このような処理中に、ＰＯＮプロトコル処理部２０によってＰＯＮリンクが切断（ダウン）されたと判断されたときには、上述したステップ１００に戻り、ＰＯＮ終端部１１のＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕや、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕや、物理層処理部１２を低消費電力モードで動作させる。
【００４４】
下りブリッジ処理部２２Ｄに与えるクロックの速度（周波数）の制御方法の考え方は、以下の通りである。
【００４５】
基本的には最大レートで下りブリッジ処理部２２Ｄを動作させる。正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）が空いた場合には、高速処理が不要なため、クロック速度を低下させることにより、下りブリッジ処理部２２Ｄにおける電力の低減を図る。
【００４６】
ＵＮＩとのリンクの確立後、上り方向の最初の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来したときには、伝送方向は、上述とは逆であるが、同様な動作（ステップ１０４Ｕ〜１１１Ｕ）が実行される。その詳細説明は省略する。
【００４７】
正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）は、フレームの受信毎の監視でも良く（図２はこの場合である）、ある所定期間毎に算出した平均正常フレーム受信間隔による監視でも良いが、クロック周波数を低下させた後、急激にトラフィックが増加した場合でも追従させることを考慮すると、リアルタイム処理（フレームの受信毎の監視）の方が望ましい。なお、監視区間を大きくとると、クロック周波数を選択する周期も大きくなり、急激な入力トラフィック変化に追従できなくなるため、その場合、ＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕに実装されているバッファメモリを大きくして緩衝の役割（例えば、クロックを低減させたことによりブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕの処理能力が落ちている状態で入力トラフィックが急激に増えると処理が間に合わなくなるため）を果たす必要がある。
【００４８】
また、正常フレーム受信間隔が大きく空いたことにより大幅にクロックレートを低下させると、処理遅延が大きくなるため、システム全体の仕様を考慮した上でクロックレートを選択することが必要となる。
【００４９】
図３は、クロックレートの計算例を説明するための図面である。図３では、１００Ｍｂｐｓのフル導通（ワイヤスピード）状態から、正常フレーム受信間隔が開いた場合を想定して示している。
【００５０】
図３（Ａ）は、物理速度１００Ｍｂｐｓで、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されている最大フレーム長のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを、最短の正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）で連続受信している場合を示しており、この状態がフル導通（ワイヤスピード）状態となっている。
【００５１】
１つのフレーム（パケット）を通信するためには、８バイト（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）＋１５１４バイト（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）＋４バイト（ＦＣＳ）＋１２バイト（ＩＦＧ）で合計１５３８バイト＝１２３０４ビットを転送するだけの時間が必要となる。そのため、１００Ｍｂｐｓワイヤスピードでは１秒間当たりのフレーム数は、次式のように、約８１２７フレーム／秒（ｐｐｓ）となる。
【００５２】
１００００００００（ビット／秒）÷１２３０４（ビット／パケット）
≒８１２７フレーム／秒（ｐｐｓ）
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の場合より、正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）が１０倍開いた場合を示している。すなわち、正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）が１２バイトから１２０バイトに変化した場合を示している。この場合の１秒間当たりのフレーム数は、次式のように、約７５７６フレーム／秒（ｐｐｓ）となる。
【００５３】
１００００００００（ビット／秒）÷１３１６８（ビット／パケット）
≒７５９４フレーム／秒（ｐｐｓ）
すなわち、図３（Ａ）の状態から図３（Ｂ）の状態へ導通状態が変化した場合、（１−７５９４／８１２７）＊１００＝６．６％だけ導通レートがダウンしたことになる。上記実施形態では、この導通レートの変化（割合）に応じて、出力するクロックの周波数を低減させる。
【００５４】
上記のように導通レートが６．６％低下した場合に、出力クロックの周波数を６．６％低下させるようにすることは、クロック生成部２４が生成できる周波数が非常に多くなければならず、そのようなクロック生成部２４を構成することは実際上できない。
【００５５】
そのため、導通レートの低下率の範囲と、出力クロックとして適用する基準クロックや分周クロックの種類とを予め対応付けておき、そのときの導通レートの低下率が属する範囲によって、出力するクロックを選択することとした。例えば、導通レートの低下率が５０％未満の場合には基準クロックを選択し、導通レートの低下率が５０％以上７５％未満のときは２分周クロックを選択し、導通レートの低下率が７５％以上８７．５％未満のときは４分周クロックを選択し、導通レートの低下率が８７．５％以上のときは８分周クロックを選択する。
【００５６】
（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、ＯＮＵ内、ＩＦＧ監視部を設けて導通レートを把握できるようにし、導通レートに応じて、ブリッジ処理部へ供給するクロック周波数を可変させるようにしたので、導通レートが低い状況では消費電力を低下させることができる。このような低消費電力化の構成を、上り方向、下り方向のそれぞれに設けたので、上り方向、下り方向毎に低消費電力の制御を行うことができる。
【００５７】
以上のように、上記実施形態によれば、ＰＯＮ及びＵＮＩのリンク確立中において（すなわち、運用中において）、リアルタイムに低消費電力制御を行うことができる。
【００５８】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、基準クロックに代えて出力するクロックが、基準クロックを分周したクロックであるものを示したが、基準クロックより周波数が低いクロックであれば良く、分周クロックに限定されるものではない。
【００５９】
上記実施形態では、正常フレーム受信間隔に基づいた低消費電力化構成をＯＮＵに設けたものを示したが、低消費電力化構成をＯＬＴに設けるようにしても良い。
【００６０】
上記実施形態では、低消費電力化構成を、Ｅ−ＰＯＮシステムを構成する通信装置に設けたものを示したが、正常なフレーム（通信システムによってパケットと呼ばれているものであっても良い）の通信時における最短のフレーム間隔が規定されている通信システムの通信装置であって下位レイヤ（例えばレイヤ２）におけるフレームの転送処理部を有する通信装置であれば、本発明の技術思想を適用することができる。フレームで転送されるデータの種類は問われないものであり、音声、映像などのデータであっても良い。
【００６１】
ここで、その通信装置が中継機能を担っていない場合であれば、低消費電力の制御がなされる処理部は、フレームの受信処理部となる。
【符号の説明】
【００６２】
３…光スプリッタ、４…ＯＬＴ、６、６−１〜６−ｎ…ＯＮＵ、１０…光送受信器、１１…ＰＯＮ終端部、１２…物理層処理部、２０…ＰＯＮプロトコル処理部、２１Ｄ…下りＩＦＧ監視部、２１Ｕ…上りＩＦＧ監視部、２２Ｄ…下りブリッジ処理部、２２Ｕ…上りブリッジ処理部、２３…クロック生成部、２４…低消費電力制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワーク及び通信装置に関し、例えば、１：ｎ接続のようなＥ−ＰＯＮ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）形のトポロジーを用いたネットワークにおける低消費電力を意図した通信に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、１：ｎ接続の通信ネットワークのシステム形態を示すブロック図である。センタ側装置１と、ｎ個のユーザ側装置２とは、光スプリッタ３を介して１：ｎ接続されており、センタ側装置１及びユーザ側装置２間のインタフェースとしてＥ−ＰＯＮインタフェースが適用されている。センタ側装置１は、ＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ；光加入者線局内装置）４を備えている。センタ側装置１は、コアネットワーク５（のエッジルータやレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ））と接続されており、ＯＬＴ４及びコアネットワーク５間のＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｎｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としてＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースが適用されている。ユーザ側装置２は、ＯＬＴ４と対向しているＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ；光加入者線宅内装置）６と、通信端末７（やＬＡＮケーブルを介したユーザネットワーク）とを備え、ＯＮＵ６及び通信端末７間のＵＮＩ（Ｕｓｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としてＥｔｈｅｒｎｅｔインタフェースが適用されている。
【０００３】
以上のような１：ｎ接続の通信ネットワークにおいて、ＯＮＵからの伝送効率を高める方法が、特許文献３に記載されている。すなわち、固定レートの伝送と、マルチレートとの伝送とが可能であり、マルチレートが選択されている場合において、伝送しようとするユーザデータの量が多い場合には、伝送レートを基本レート（固定レートと同じ）より高めて伝送効率を高めることが記載されている。伝送レートを高めた場合には、基本レートの伝送より消費電力は大きなものとなる。
【０００４】
１：ｎ接続の通信ネットワークにおける通信装置であるＯＮＵも、低消費電力が望まれている。従来、通信装置の低消費電力化方法として、特許文献１及び特許文献２に記載されたものが提案されている。特許文献１及び特許文献２の記載技術は、待機状態を検出して機能ブロック単位で消費電力の制御を行う方式であり、長期的に見て、低消費電力を図ったものである。
【０００５】
特許文献１の記載技術は、１：ｎ接続の通信ネットワークにおける通信装置での低消費電力方法であり、「局側装置との間で光信号を送受信する光送受信部と、局側装置との間の論理リンクの確立を制御する論理確立制御部と、物理層として機能する物理層機能部からなるＰＯＮ装置（ＯＮＵに相当する）において、光信号の入力有無、ＰＯＮリンクの有無を監視し、光入力なし、又はＰＯＮの論理リンクが確立されてないと判定した場合には、論理リンク確立制御部および物理層機能部の消費電力を制御し低消費電力化を図るもの」となっていた。
【０００６】
また、特許文献２の記載技術は、「一般的な情報通信機器において、入力パケットを蓄積するパケットバッファの蓄積量を監視し、その空き時間をもとにパケットを処理する処理手段への電力を停止する低消費電力方法」となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１３１９３号公報
【特許文献２】特開２００９−２６７５４６号公報
【特許文献３】特開２０００−４９８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来の低消費電力方法はいずれも、待機状態でのみ低消費電力化が図られるが、運用状態において消費電力の低減を図ることができないものであった。
【０００９】
そのため、運用状態において消費電力の低減を図ることができる通信ネットワーク及び通信装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の本発明は、正常なフレームの通信時における最短のフレーム間隔が規定されている通信装置であって、受信したフレームをクロックに基づいて処理するフレーム処理手段を有する通信装置において、（１）正常なフレームの受信レートを監視するフレーム受信レート監視手段と、（２）上記フレーム処理部に与えるクロックを出力するクロック出力手段と、（３）上記フレーム受信レート監視手段の監視結果に応じ、上記最短のフレーム間隔で定まる基準のフレーム受信レートから、現在のフレーム受信レートの低下度合いを捉え、この低下度合いに応じて、上記クロック出力手段から出力されるクロックの周波数を決定する低消費電力制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明は、１個の親局通信装置とｎ個の子局通信装置とがスター状に接続されている１：ｎ接続の通信ネットワークにおいて、上記各子局通信装置として、第１の本発明の通信装置を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運用状態において消費電力の低減を図ることができる通信ネットワーク及び通信装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の通信装置（ＯＮＵ）の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の通信装置（ＯＮＵ）における低消費電力の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の通信装置（ＯＮＵ）におけるクロックレートの計算例を説明するための図面である。
【図４】１：ｎ接続の通信ネットワークのシステム形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による通信ネットワーク及び通信装置の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。この実施形態の通信ネットワークは、上述した１：ｎ接続形態の通信ネットワーク（Ｅ−ＰＯＮネットワーク）である。
【００１５】
（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、実施形態の通信装置（ＯＮＵ）の構成を示すブロック図であり、他の構成要素との接続関係をも併せて示している。図１では、上述した図４との同一、対応部分に同一、対応符号を付して示している。
【００１６】
実施形態の通信ネットワークも、図１に示すように、ＯＬＴ４とｎ個のＯＮＵ６−１〜６−ｎとが、幹線光ファィバ、光スプリッタ３、支線光ファイバを介して、スター状に接続されているものである。このようにＯＬＴ４とＯＮＵ６−１〜６−ｎとの間が１：ｎ接続されているＥ−ＰＯＮ方式では、伝送媒体は共有しているが、論理的にはポイントツーポイント構成でＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤ）と呼ばれる論理リンク識別子により、ＬＬＩＤ単位で送受制御を行っている。送受制御に関しては、ＤＢＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ；動的帯域割当て方法）により、通信量などに応じて、ｎ個のユーザ（ＯＮＵ）の割当て帯域幅を動的に変更しながら、通信を実行させている。以下では、コアネットワーク側からユーザネットワーク側へ送信される方向を下り方向、ユーザネットワーク側から上位ネットワーク側へ送信される方向を上り方向と呼ぶ。
【００１７】
図１では、ＯＮＵ６−１について内部構成を示しているが、他のＯＮＵ６−２〜６−ｎも内部構成は同様である。以下では、ＯＮＵ６−１の内部構成を例にして、ＯＮＵの構成を説明する。
【００１８】
図１において、ＯＮＵ６−１は、光送受信器１０、ＰＯＮ終端部１１、物理層処理部（図１では「ＰＨＹ」と表記している）１２とを有する。
【００１９】
光送受信器１０は、ＯＬＴ４からの下り光信号を電気信号に変換してＰＯＮ終端部１１へ出力すると共に、ＰＯＮ終端部１１からの上り電気信号を光信号に変換してＯＬＴ４に向けて出力するものである。
【００２０】
ＰＯＮ終端部１１は、ＯＬＴ４側とのＥ−ＰＯＮ方式の伝送を終端処理するものであり、ＰＯＮプロトコル処理部２０、下りＩＦＧ（Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒａｍｅ Ｇａｐ；正常フレーム受信間隔）監視部２１Ｄ、上りＩＦＧ監視部２１Ｕ、下りブリッジ処理部２２Ｄ、上りブリッジ処理部２２Ｕ、低消費電力制御部２３及びクロック生成部２４を有する。
【００２１】
物理層処理部１２は、ユーザネットワークとの間でレイヤ１（物理層）の通信処理を実行するものである。物理層処理部１２は、下り方向については、ＰＯＮ終端部１１の信号をＥｔｈｅｒｎｅｔ信号に変換して１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔの規格で出力し、上り方向についても同様に、１０／１００／１０００ＢＡＳＥ−Ｔの規格で入力された信号をＰＯＮ終端部１１へ出力するものである。物理層処理部１２は、ユーザネットワーク側とのリンク情報を低消費電力制御部２４に与えるものである。
【００２２】
ＰＯＮ終端部１１におけるＰＯＮプロトコル処理部２０は、ＯＬＴ４側との通信において、通信ネットワーク（Ｅ−ＰＯＮネットワーク）が採用しているＰＯＮプロトコルに従った処理を実行するものである。
【００２３】
ＰＯＮプロトコル処理部２０は、下り方向について、光送受信器１０からの下り電気信号にＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行し、ＯＬＴ４との間においてＭＰＣＰ（ＭｕｌｔｉＰｏｉｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；マルチポイント制御プロトコル）やＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；保守／運用／管理）の論理リンクを確立すると共に、光送受信器１０からの下り電気信号を下りＩＦＧ監視部２１Ｄに与えるものである。
【００２４】
ＰＯＮプロトコル処理部２０は、上り方向についても、上りブリッジ処理部２２Ｕから与えられた上り信号に対して、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈに規定された処理を実行して光送受信器１０へ出力するものである。
【００２５】
また、ＰＯＮプロトコル処理部２０は、確立されているリンク情報を低消費電力制御部２４に与えるものである。
【００２６】
下りＩＦＧ監視部２１Ｄは、ＰＯＮプロトコル処理部２０から与えられた下り信号のフレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）を最低でも２フレーム分だけバッファリングできるバッファメモリを内蔵し、ＰＯＮプロトコル処理部２０から与えられた下り信号をバッファリングして、下り方向の正常フレーム受信間隔を把握し得るものである。下りＩＦＧ監視部２１Ｄは、バッファメモリから読み出した下り信号を下りブリッジ処理部２２Ｄに与えるものである。
【００２７】
下りブリッジ処理部２２Ｄは、下りＩＦＧ監視部２１Ｄから与えられた下り信号に対し、ＭＡＣ学習やＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ；仮想ＬＡＮ）処理等のブリッジ処理を行い、物理層処理部１２へ出力するものである。
【００２８】
上りＩＦＧ監視部２１Ｕは、物理層処理部１２から与えられた上り信号のフレーム（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）を最低でも２フレーム分だけバッファリングできるバッファメモリを内蔵し、物理層処理部１２から与えられた上り信号をバッファリングして、上り方向の正常フレーム受信間隔を把握し得るものである。上りＩＦＧ監視部２１Ｄは、バッファメモリから読み出した上り信号を上りブリッジ処理部２２Ｕに与えるものである。
【００２９】
上りブリッジ処理部２２Ｕは、上りＩＦＧ監視部２１Ｕから与えられた上り信号に対してブリッジ処理を行い、ＰＯＮプロトコル処理部２０へ出力するものである。
【００３０】
低消費電力制御部２３は、ＰＯＮプロトコル処理部２０及び物理層処理部１２からのリンク情報により、ＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕ、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕ、物理層処理部１２に対して低消費電力制御を実行するものである。また、低消費電力制御部２３は、ＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕから正常フレーム受信間隔が通知され、その情報から導通レートを得てクロック生成部２４へ送信し、クロック生成部２４からブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕへ与えるクロックの周波数を適宜低下させるような低消費電力制御を実行するものである。
【００３１】
クロック生成部２４は、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕに与えるクロックを生成するものである。クロック生成部２４は、図示は省略するが、基準クロックの生成部と、生成された基準クロックを、低消費電力制御部２３から与えられた分周比情報の分周比で分周する分周部とを有し、与えられた導通レートに応じて、基準クロック、若しくは、分周クロックをブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕに与えるものである。
【００３２】
例えば、基準クロック周波数をＡとした場合、クロック生成部２４は、基準クロックを２分周した周波数がＡ／２の２分周クロックと、基準クロックを４分周した周波数がＡ／４の４分周クロックと、基準クロックを８分周した周波数がＡ／８の８分周クロックとを生成し得るものである。
【００３３】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するＯＮＵ６（６−１〜６−ｎ）の動作、特に、低消費電力の制御動作を、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３４】
ＯＮＵ６の低消費電力制御部２３は、当該ＯＮＵ６の電源がオンされると、図２に示す処理を開始し、まず、ＰＯＮ終端部１１のＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕや、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕや、物理層処理部１２を低消費電力モードで動作させ（ステップ１００）、この低消費電力モードでの動作を、ＰＯＮプロトコル処理部２０がＰＯＮリンクを確立させるまで継続する（ステップ１０１）。なお、ＰＯＮリンクがアップ（確立）していた状態からダウン（切断）状態に切り替わったときも、ステップ１００に移行する。
【００３５】
ここで、低消費電力モードで動作させる具体的方法は限定されないが、以下のような方法を例示することができる。該当する処理部をリセット状態に設定する。該当する処理部への電力供給を停止する。該当する処理部において主信号の経路を閉塞させ、後段が動作しないように遮断させる。
【００３６】
低消費電力制御部２３は、上述した低消費電力モードの動作状態において、ＰＯＮプロトコル処理部２０から、ＰＯＮ論理リンク（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ規格上で規定されているＭＰＣＰやＯＡＭのリンク）の確立が通知されると、ＰＯＮ終端部１１のＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕや、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕや、物理層処理部１２の低消費電力モードを解除し（ステップ１０２）、その後、物理層処理部１２から、ＵＮＩのリンクが確立したという通知が与えられることを待ち受ける（ステップ１０３）。
【００３７】
なお、ＰＯＮリンクが確立した時点でＯＬＴ４とのデータ通信が可能となる。ここで、装置（ＯＮＵの種類）によっては、ＰＯＮリンクが確立していない場合において、ユーザネットワーク側からのアクセスが必要な場合が考えられ、そのような装置では、物理層処理部１２は常時低消費電力モードを解除しておく必要がある。例えば、ステップ１００の低消費電力モードの対象から、物理層処理部１２は情報外される。
【００３８】
ＵＮＩとのリンクが確立すると、下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム、又は、上り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの到来を待ち受ける（ステップ１０４Ｄ、１０４Ｕ）。下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来した以降の動作（ステップ１０４Ｄ〜１１２Ｄ）と、上り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来した以降の動作（ステップ１０４Ｕ〜１１２Ｕ）は、ほぼ同様であるので、以下では、下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来したときの動作だけを説明する。
【００３９】
ＵＮＩとのリンクの確立後、下り方向の最初の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来したときには、下りＩＦＧ監視部２１Ｄでバッファリングが開始され（ステップ１０５Ｄ）、その後、正常フレーム受信間隔の監視も開始され（ステップ１０６Ｄ）、次の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの到来を待ち受ける（ステップ１０７Ｄ）。
【００４０】
ここで、正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームとは、ＭＡＣ層においてエラーフレームでないフレームをいう。エラーフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３規格上で、ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）のチェックでエラーとなったフレームや、フレーム長が異常なフレームを指している。
【００４１】
次の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来すると、そのフレームのバッファリングを開始し（ステップ１０８Ｄ）、バッファリング後に、導通レートを計算すると共に、さらに、新たな正常フレーム受信間隔の監視を開始する（ステップ１０９Ｄ）。
【００４２】
計算された導通レートは、低消費電力制御部２３からクロック生成部２４へ通報され（ステップ１１０Ｄ）、クロック生成部２４では、その導通レートに応じて最適なクロック速度を決定し、その速度を有する基準クロック又は分周クロックを下りブリッジ処理部２２Ｄへ供給する（ステップＳ１１１Ｄ）。その後は、次の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの到来を待ち受ける。
【００４３】
なお、このような処理中に、ＰＯＮプロトコル処理部２０によってＰＯＮリンクが切断（ダウン）されたと判断されたときには、上述したステップ１００に戻り、ＰＯＮ終端部１１のＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕや、ブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕや、物理層処理部１２を低消費電力モードで動作させる。
【００４４】
下りブリッジ処理部２２Ｄに与えるクロックの速度（周波数）の制御方法の考え方は、以下の通りである。
【００４５】
基本的には最大レートで下りブリッジ処理部２２Ｄを動作させる。正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）が空いた場合には、高速処理が不要なため、クロック速度を低下させることにより、下りブリッジ処理部２２Ｄにおける電力の低減を図る。
【００４６】
ＵＮＩとのリンクの確立後、上り方向の最初の正常なＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが到来したときには、伝送方向は、上述とは逆であるが、同様な動作（ステップ１０４Ｕ〜１１１Ｕ）が実行される。その詳細説明は省略する。
【００４７】
正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）は、フレームの受信毎の監視でも良く（図２はこの場合である）、ある所定期間毎に算出した平均正常フレーム受信間隔による監視でも良いが、クロック周波数を低下させた後、急激にトラフィックが増加した場合でも追従させることを考慮すると、リアルタイム処理（フレームの受信毎の監視）の方が望ましい。なお、監視区間を大きくとると、クロック周波数を選択する周期も大きくなり、急激な入力トラフィック変化に追従できなくなるため、その場合、ＩＦＧ監視部２１Ｄ、２１Ｕに実装されているバッファメモリを大きくして緩衝の役割（例えば、クロックを低減させたことによりブリッジ処理部２２Ｄ、２２Ｕの処理能力が落ちている状態で入力トラフィックが急激に増えると処理が間に合わなくなるため）を果たす必要がある。
【００４８】
また、正常フレーム受信間隔が大きく空いたことにより大幅にクロックレートを低下させると、処理遅延が大きくなるため、システム全体の仕様を考慮した上でクロックレートを選択することが必要となる。
【００４９】
図３は、クロックレートの計算例を説明するための図面である。図３では、１００Ｍｂｐｓのフル導通（ワイヤスピード）状態から、正常フレーム受信間隔が開いた場合を想定して示している。
【００５０】
図３（Ａ）は、物理速度１００Ｍｂｐｓで、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されている最大フレーム長のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを、最短の正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）で連続受信している場合を示しており、この状態がフル導通（ワイヤスピード）状態となっている。
【００５１】
１つのフレーム（パケット）を通信するためには、８バイト（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）＋１５１４バイト（Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム）＋４バイト（ＦＣＳ）＋１２バイト（ＩＦＧ）で合計１５３８バイト＝１２３０４ビットを転送するだけの時間が必要となる。そのため、１００Ｍｂｐｓワイヤスピードでは１秒間当たりのフレーム数は、次式のように、約８１２７フレーム／秒（ｐｐｓ）となる。
【００５２】
１００００００００（ビット／秒）÷１２３０４（ビット／パケット）
≒８１２７フレーム／秒（ｐｐｓ）
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の場合より、正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）が１０倍開いた場合を示している。すなわち、正常フレーム受信間隔（ＩＦＧ）が１２バイトから１２０バイトに変化した場合を示している。この場合の１秒間当たりのフレーム数は、次式のように、約７５７６フレーム／秒（ｐｐｓ）となる。
【００５３】
１００００００００（ビット／秒）÷１３１６８（ビット／パケット）
≒７５９４フレーム／秒（ｐｐｓ）
すなわち、図３（Ａ）の状態から図３（Ｂ）の状態へ導通状態が変化した場合、（１−７５９４／８１２７）＊１００＝６．６％だけ導通レートがダウンしたことになる。上記実施形態では、この導通レートの変化（割合）に応じて、出力するクロックの周波数を低減させる。
【００５４】
上記のように導通レートが６．６％低下した場合に、出力クロックの周波数を６．６％低下させるようにすることは、クロック生成部２４が生成できる周波数が非常に多くなければならず、そのようなクロック生成部２４を構成することは実際上できない。
【００５５】
そのため、導通レートの低下率の範囲と、出力クロックとして適用する基準クロックや分周クロックの種類とを予め対応付けておき、そのときの導通レートの低下率が属する範囲によって、出力するクロックを選択することとした。例えば、導通レートの低下率が５０％未満の場合には基準クロックを選択し、導通レートの低下率が５０％以上７５％未満のときは２分周クロックを選択し、導通レートの低下率が７５％以上８７．５％未満のときは４分周クロックを選択し、導通レートの低下率が８７．５％以上のときは８分周クロックを選択する。
【００５６】
（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、ＯＮＵ内、ＩＦＧ監視部を設けて導通レートを把握できるようにし、導通レートに応じて、ブリッジ処理部へ供給するクロック周波数を可変させるようにしたので、導通レートが低い状況では消費電力を低下させることができる。このような低消費電力化の構成を、上り方向、下り方向のそれぞれに設けたので、上り方向、下り方向毎に低消費電力の制御を行うことができる。
【００５７】
以上のように、上記実施形態によれば、ＰＯＮ及びＵＮＩのリンク確立中において（すなわち、運用中において）、リアルタイムに低消費電力制御を行うことができる。
【００５８】
（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、基準クロックに代えて出力するクロックが、基準クロックを分周したクロックであるものを示したが、基準クロックより周波数が低いクロックであれば良く、分周クロックに限定されるものではない。
【００５９】
上記実施形態では、正常フレーム受信間隔に基づいた低消費電力化構成をＯＮＵに設けたものを示したが、低消費電力化構成をＯＬＴに設けるようにしても良い。
【００６０】
上記実施形態では、低消費電力化構成を、Ｅ−ＰＯＮシステムを構成する通信装置に設けたものを示したが、正常なフレーム（通信システムによってパケットと呼ばれているものであっても良い）の通信時における最短のフレーム間隔が規定されている通信システムの通信装置であって下位レイヤ（例えばレイヤ２）におけるフレームの転送処理部を有する通信装置であれば、本発明の技術思想を適用することができる。フレームで転送されるデータの種類は問われないものであり、音声、映像などのデータであっても良い。
【００６１】
ここで、その通信装置が中継機能を担っていない場合であれば、低消費電力の制御がなされる処理部は、フレームの受信処理部となる。
【符号の説明】
【００６２】
３…光スプリッタ、４…ＯＬＴ、６、６−１〜６−ｎ…ＯＮＵ、１０…光送受信器、１１…ＰＯＮ終端部、１２…物理層処理部、２０…ＰＯＮプロトコル処理部、２１Ｄ…下りＩＦＧ監視部、２１Ｕ…上りＩＦＧ監視部、２２Ｄ…下りブリッジ処理部、２２Ｕ…上りブリッジ処理部、２３…クロック生成部、２４…低消費電力制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正常なフレームの通信時における最短のフレーム間隔が規定されている通信装置であって、受信したフレームをクロックに基づいて処理するフレーム処理手段を有する通信装置において、
正常なフレームの受信レートを監視するフレーム受信レート監視手段と、
上記フレーム処理部に与えるクロックを出力するクロック出力手段と、
上記フレーム受信レート監視手段の監視結果に応じ、上記最短のフレーム間隔で定まる基準のフレーム受信レートから、現在のフレーム受信レートの低下度合いを捉え、この低下度合いに応じて、上記クロック出力手段から出力されるクロックの周波数を決定する低消費電力制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
当該通信装置が、Ｅ−ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵであり、上記フレームが、下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームであり、上記フレーム処理手段が下り方向のブリッジ処理を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
当該通信装置が、Ｅ−ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵであり、上記フレームが、上り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームであり、上記フレーム処理手段が上り方向のブリッジ処理を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
１個の親局通信装置とｎ個の子局通信装置とがスター状に接続されている１：ｎ接続の通信ネットワークにおいて、
上記各子局通信装置として、請求項１に記載の通信装置を適用したことを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項１】
正常なフレームの通信時における最短のフレーム間隔が規定されている通信装置であって、受信したフレームをクロックに基づいて処理するフレーム処理手段を有する通信装置において、
正常なフレームの受信レートを監視するフレーム受信レート監視手段と、
上記フレーム処理部に与えるクロックを出力するクロック出力手段と、
上記フレーム受信レート監視手段の監視結果に応じ、上記最短のフレーム間隔で定まる基準のフレーム受信レートから、現在のフレーム受信レートの低下度合いを捉え、この低下度合いに応じて、上記クロック出力手段から出力されるクロックの周波数を決定する低消費電力制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
当該通信装置が、Ｅ−ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵであり、上記フレームが、下り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームであり、上記フレーム処理手段が下り方向のブリッジ処理を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
当該通信装置が、Ｅ−ＰＯＮシステムにおけるＯＮＵであり、上記フレームが、上り方向のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームであり、上記フレーム処理手段が上り方向のブリッジ処理を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
１個の親局通信装置とｎ個の子局通信装置とがスター状に接続されている１：ｎ接続の通信ネットワークにおいて、
上記各子局通信装置として、請求項１に記載の通信装置を適用したことを特徴とする通信ネットワーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７４４３０（Ｐ２０１３−７４４３０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１３７４（Ｐ２０１１−２１１３７４）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５０３２６２５０９）株式会社オー・エフ・ネットワークス (62)
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５０３２６２５０９）株式会社オー・エフ・ネットワークス (62)
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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