光通信系统的通信方法、光通信系统、从站装置、控制装置以及程序

摘要

本通信系统的控制装置涉及使用共同线路将多个从站装置连接到主站装置的通信系统的控制装置。控制装置具备：省电控制部（11d），根据从主站装置发送的省电许可信号，间歇地重复进行一边使从站装置维持通信链路一边使向发送器或者接收器的电力供给在规定的停歇期间停止或者降低的省电控制；以及监视部（11c），通过比较包含在频带分配信号中的同步信号与自身装置的时刻来监视同步偏差。控制装置在监视部（11c）检测出同步偏差的情况下从登记状态转移到非登记状态并停止发送器的发送，另一方面在省电控制的停歇期间之后抑制由同步偏差的检测所致的向非登记状态的转移。

说明书

技术领域

本发明涉及一种以共同的线路来连接了多个终端的光通信系统 的通信方法、光通信系统、从站装置、控制装置以及程序。

背景技术

在PON（Passive Optical Network：无源光网络）系统中，OLT （Optical Line Terminal：站侧光线路终端装置）和ONU（Optical Network Unit：使用者侧光线路终端装置）一边取得同步一边进行通 信使得从ONU发送的上行方向的数据不会冲突。对OLT进行规划使 得以使上行方向的数据不会冲突的方式提供针对各ONU的发送许 可。此时，考虑与各ONU之间的距离导致的延迟。因此，OLT测量 与各ONU之间的往返时间，但是由于在利用光纤进行的传送中存在 抖动（Jitter）、漂移（Wander）等的传送路径的变动，因此需要周 期性地进行测量。

另一方面，数据通信并非是始终进行，例如在夜间等完全不进行 数据通信。但是，往返时间的测量如上述那样不管有无数据通信都周 期性地进行。在不进行数据通信的情况下也为了测量往返时间而将 ONU设为始终能够进行通信的状态，这会浪费电力。因此，研究了 通过从ONU要求向省电状态转移而使ONU间歇性地转变到省电状态 的技术。

另外，研究了在没有来自ONU的上行数据的情况下不向这样的 ONU分配无用的发送频带而提高吞吐量的PON系统（专利文献1）。 在该PON系统中，当OLT检测到在预先设定的一定期间没有用户数 据的状态时，OLT注销ONU的登记，向该ONU通知临时地停止光 链路的意思。之后，不向ONU分配发送频带，用于维持链路的帧的 发送也被抑制，因此ONU能够减少帧的发送次数。

专利文献1：日本特开2007-274534

发明内容

在专利文献1记载的PON系统中，对于在一定时间不发送数据 的ONU，切断链路，因此能够降低OLT的负荷。但是，在ONU重 新开始发送上行数据的情况下，OLT需要再次进行发现未连接的 ONU的发现处理，新确立链路来重新登记ONU。因此，例如继续进 行低比特率下的通信的情况下，存在无法使用该通信方法这样的问 题。

在本发明的光通信系统的通信方法中，在该光通信系统中使用共 同的光纤将多个使用者侧光线路终端装置（以下称为ONU）连接到 站侧光线路终端装置（以下称为OLT），所述光通信系统的通信方法 具备：非登记状态的所述ONU直到被登记到所述OLT中为止进行待 机的步骤；发现步骤，所述OLT发现经由所述光纤连接的所述非登 记状态的ONU并登记为登记状态的所述ONU；通信步骤，重复下述 步骤（a）至（c），其中，（a）所述OLT将具有同步信号的频带分 配信号发送给所述登记状态的ONU，（b）接收到所述频带分配信号 的所述ONU通过比较所述同步信号与自身装置的时刻来监视同步偏 差，在检测出所述同步偏差的情况下回到所述非登记状态而停止发 送，（c）所述登记状态的ONU使所述时刻与所述同步信号同步，并 根据所述频带分配信号来发送信号；以及省电步骤，根据从所述OLT 发送的休眠许可信号，所述ONU间歇地执行在所述通信步骤中一边 维持通信链路一边使向发送器或者接收器的电力供给在规定的停歇 期间停止或者降低的省电控制，其中，在所述停歇期间之后，所述 ONU抑制由所述同步偏差的检测所致的向所述非登记状态的转移。

本发明的从站装置具备发送器、接收器、以及对使这些发送器以 及接收器中的至少一个的电力消耗间歇地停止或者下降的休眠模式 进行控制的控制装置，其中，所述控制装置检测从主站装置接收到的 MPCPDU（Multi-Point Control Protocol Data Unit：多点控制协议数 据单元）的时间戳与由所述自身装置测量的本地时间的差异，在该差 异超过了预先确定的值的情况下检测时间戳漂移错误，转移到等待由 所述主站装置重新设定逻辑链路的非登记状态，在从所述休眠模式恢 复而重新开始发送接收的情况下，抑制由所述时间戳漂移错误所致的 向所述非登记状态的转移。

本发明的光通信系统使用共同的光纤将多个使用者侧光线路终 端装置（以下称为ONU）连接到站侧光线路终端装置（以下称为 OLT），其中，所述OLT向登记状态的所述ONU发送具有同步信号 的频带分配信号、以及向所述ONU发送许可向省电状态转移的省电 许可信号，并且，所述ONU具备：发送器；接收器；省电控制部， 根据从所述OLT发送的省电许可信号，间歇地重复进行一边使所述 ONU维持通信链路一边使向所述发送器或者所述接收器的电力供给 在规定的停歇期间停止或者降低的省电控制；监视部，通过比较包含 在所述频带分配信号中的所述同步信号与自身装置的时刻来监视同 步偏差；以及控制部，在所述监视部检测出所述同步偏差的情况下从 所述登记状态转移到非登记状态并停止所述发送器的发送，另一方面 在所述省电控制的停歇期间之后抑制由所述同步偏差的检测所致的 向所述非登记状态的转移。

本发明的控制装置是光通信系统的控制装置，在该光通信系统中 使用共同的光纤将多个使用者侧光线路终端装置（以下称为ONU） 连接到站侧光线路终端装置（以下称为OLT），所述控制装置具备： 省电控制部，根据从所述OLT发送的省电许可信号，间歇地重复进 行一边使所述ONU维持通信链路一边使向所述发送器或者所述接收 器的电力供给在规定的停歇期间停止或者降低的省电控制；监视部， 通过比较包含在所述频带分配信号中的所述同步信号与自身装置的 时刻来监视同步偏差；以及控制部，在所述监视部检测出所述同步偏 差的情况下从登记状态转移到非登记状态并停止所述发送器的发送， 另一方面在所述省电控制的停歇期间之后抑制由所述同步偏差的检 测所致的向所述非登记状态的转移。

本发明的程序是使从站装置的计算机执行发送器、接收器、以及 使这些发送器以及接收器中的至少一个的电力消耗间歇地停止或者 下降的休眠控制的程序，使计算机执行：检测通过所述接收器从主站 装置接收到的MPCPDU（Multi-Point Control Protocol Data Unit： 多点控制协议数据单元）的时间戳与由所述从站装置测量的本地时间 的差异的步骤；在该差异超过了预先确定的值的情况下检测时间戳漂 移错误并停止所述发送器的发送而转移到等待由所述主站装置重新 设定逻辑链路的非登记状态的步骤；从所述休眠控制恢复而向所述发 送器以及所述接收器进行供电的步骤；以及在从所述休眠控制恢复的 情况下抑制由所述时间戳漂移错误所致的向所述非登记状态的转移 的步骤。

与本发明有关的光通信系统的通信方法、光通信系统、从站装置、 控制装置以及程序能够在利用间歇的通信的节能动作中提高通信效 率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的通信系统的结构的结构图。

图2是表示本发明的实施方式1中的通信方法的时序图。

图3是表示本发明的实施方式1中的通信方法的时序图。

图4是表示本发明的实施方式1中的信号格式的图。

图5是表示本发明的实施方式1中的从站装置的通信控制的流程 图。

图6是表示本发明的实施方式2中的通信方法的时序图。

图7是表示本发明的实施方式2中的频带分配信号的格式的图。

图8是表示本发明的实施方式2中的休眠许可信号的格式的图。

图9是表示本发明的实施方式2中的肯定应答信号的格式的图。

图10是表示本发明的实施方式中的控制装置的结构图。

图11是表示本发明的实施方式2中的从站装置的通信控制的流 程图。

图12是表示本发明的实施方式3中的通信方法的时序图。

图13是表示本发明的实施方式3中的休眠许可信号的格式的图。

图14是表示本发明的实施方式3中的从站装置的通信控制的流 程图。

图15是表示本发明的实施方式4中的通信方法的时序图。

图16是表示本发明的实施方式4中的通信方法的时序图。

图17是表示本发明的实施方式4中的从站装置的通信控制的流 程图。

（附图标记说明）

1：OLT；2：PON控制部；3、13：接收缓冲器；4、12：发送 缓冲器；5、14：光发送接收器；6：WDM；7：PHY；10-1~10-3： ONU；11：PON控制部；20-1、20-2：终端；30：加入者线；40： 分路器（splitter）；51、142、161-1、161-2：Rx；52、141、162-1、 162-2：Tx。

具体实施方式

实施方式1.

·硬件结构

图1表示本发明的通信系统的实施方式，示出PON系统而作为 通信系统的一个例子。如图1所示，该通信系统具备作为主站装置的 OLT 1和作为从站装置的ONU 10-1~10-3。OLT 1和ONU 10-1~10-3 经由分路器40而通过加入者线30来连接。分路器40将连接于OLT 1 的加入者线30分支为ONU 10-1~10-3的个数。此外，这里示出将 ONU设为3台的例子，但是ONU的台数不限于此，几台都可以。

OLT 1具备：PON控制部（控制装置）2，根据PON协议来实 施OLT侧的处理；接收缓冲器3，是用于保存从ONU 10-1~10-3接 收的上行数据的缓冲器；发送缓冲器4，是用于保存向ONU 10-1~10-3 发送的下行数据的缓冲器；光发送接收器5，进行光信号的发送接收 处理；WDM（Wavelength Division Multiplexing：波分复用）耦合器 （WDM）6，对上行数据和下行数据进行波分复用；以及物理层处理 部（PHY）7，与网络之间实现NNI（Network Node Interface：网络 节点接口）的物理接口功能。光发送接收器5具备：光接收器（Rx： Receiver）51，进行接收处理；以及光发送器（Tx：Transmitter）52， 进行发送处理。

ONU 10-1具备：PON控制部11，根据PON协议来实施ONU 侧的处理；发送缓冲器（上行缓冲器）12，是用于保存向OLT 1发送 的发送数据（上行数据）的缓冲器；接收缓冲器（下行缓冲器）13， 是用于保存来自OLT 1的接收数据（下行数据）的缓冲器；光发送接 收器14；WDM 15，对上行数据和下行数据进行波分复用；以及物理 层处理部（PHY）16-1、16-2，在与终端20-1、20-2之间分别实现 UNI（User Network Interface：用户网络接口）的物理接口功能。

光发送接收器14具有：光发送器（Tx：Transmitter）141，进 行发送处理；以及光接收器（Rx：Receiver）142，进行接收处理。 PHY 16-1由进行接收处理的接收部（Rx：Receiver）161-1和进行发 送处理的发送部（Tx：Transmitter）162-1构成，PHY 16-2具有进 行接收处理的接收部（Rx：Receiver）161-2和进行发送处理的发送 部（Tx：Transmitter）162-2。

此外，在图1中连接于ONU 10-1的终端是2台，但是终端的数 量不限于此，几台都可以。并且，ONU 10-1具备与终端的数量相应 的物理层处理部（PHY）。另外，在图1中作为代表示出了ONU 10-1 的结构例，但是ONU 10-2、10-3也是与ONU 10-1相同的结构。

OLT 1的PON控制部2与以往的PON系统同样地进行上行数 据的频带分配使得对于ONU 10-1~10-3以发送时间段不会重叠的方 式分别给予发送许可，防止ONU 10-1~10-3的发送数据的冲突。该 频带分配可以使用任意的方法，例如能够使用《Su-il Choi and Jae-doo著，“HuhDynamic Bandwidth Allocation Algorithm for Multimedia Services over Ethernet（注册商标）PONs”,ETRI Journal, Volume 24,Number 6,December 2002 p.465~p.466》记载的Dynamic Bandwidth Allocation Algorithm（动态带宽分配算法）等。

接着，说明本实施方式的OLT 1和ONU 10-1~10-3的整体动作。 PON控制部2将经由PHY 7从网络接收到的下行数据（下行通信数 据）保存到发送缓冲器4中。在从OLT 1发送数据时，PON控制部 2读出保存在发送缓冲器4中的下行数据而输出到光发送接收器5， 光发送接收器5的Tx52将发送数据作为光信号而输出到WDM 6， WDM 6对从光发送接收器5输出的光信号进行波分复用。然后，光 信号经由加入者线30被发送到ONU 10-1~10-3。另外，在PON控制 部2发送了将发送许可的指示进行发送的发送频带分配等的控制消息 的情况下，PON控制部2所生成的控制消息被输出到光发送接收器5。 该控制消息与下行数据同样地被发送到ONU 10-1~10-3。此外，在图 1的PON系统中，为了进行波分复用而使用了WDM 6、15，但是在 用单一波长进行通信的情况下，WDM 6、15不是必须的。

在ONU 10-1~10-3中，当从OLT 1接收到下行信号时，WDM 15 分离下行信号而输出到光发送接收器14，光发送接收器14的Rx 142 将下行信号转换为电信号的下行数据而输出到PON控制部11。PON 控制部11将从光发送接收器14的Rx 142输出的下行数据保存到接 收缓冲器13中。PON控制部2读出保存在接收缓冲器13中的下行数 据，根据该数据的目的地而输出到PHY 16-1、16-2的双方或者单方。 接收了下行数据的PHY 16-1、16-2对下行数据实施规定的处理，向 所连接的终端20-1、20-2发送该下行数据。

另一方面，在ONU 10-1~10-3发送上行数据的情况下，PON控 制部11将从终端20-1、20-2经由PHY 16-1、16-2获取的上行数据 保存到发送缓冲器12中。然后，根据从OLT 1提供的发送频带来读 出保存在发送缓冲器中的上行数据而输出到光发送接收器14。光发送 接收器14的Tx 141将上行数据转换为光信号，并经由WDM 15、加 入者线30而发送给OLT 1。

OLT 1的PON控制部2将从ONU 10-1~10-3经由加入者线30、 WDM 6、光发送接收器5的Rx51而接收到的上行数据保存到接收缓 冲器3中。另外，PON控制部2读出保存在接收缓冲器3中的上行数 据，并经由PHY 7输出到网络。

另一方面，当OLT 1发送控制消息时，ONU 10-1~10-3的PON 控制部11经由WDM 15以及光发送接收器14的Rx 142而接收该消 息，并进行基于控制消息的指示的动作的实施、针对控制消息的应答 的生成等。

·节能动作

接着，参照图2来说明起动了的ONU 10-1~10-3（以下，在没 有特别指定一个ONU时记载为ONU 10）的通信开始处理、节能动作 以及错误检测处理。

（S1-2）非登记状态

在ONU 10新连接到线路30的情况下、或者提供主体电源且新 起动了ONU 10的情况下（步骤S1），该ONU 10利用发送接收器 14进行接收，直到从OLT 1获得发送许可为止不进行发送而进行待 机（步骤S2）。此时，ONU 10没有作为通信对方而登记到OLT 1 中，没有保有LLID（Logical Link Identification：逻辑链路标识）等 的通信所需的通信参数。另外，由于是未登记状态，因此在ONU 10 中没有设定逻辑链路，没有分配上行通信中的时分复用访问的发送频 带。

（S3-4）初始化状态（Discovery）

未登记状态的ONU 10为了开始通常的数据通信，必须通过发现 处理而被OLT 1发现并登记。OLT 1为了发现未登记状态的ONU 10， 定期或者不定期地执行该发现处理。首先，OLT 1将发现门控 （Discovery GATE）进行多播发送。在该发现门控中记载有上行链路 的共同发送频带（称为发现窗），ONU 10使用该共同发送频带来发 送记录了自身装置的识别信息（发送源地址）的登记要求 （REGISTER_REQ）。当接收到登记要求时，OLT 1向发送源的ONU 10分配逻辑链路，将LLID等的通信参数插入到登记信号 （REGISTER）来发送。而且，OLT 1为了向ONU 10分配单独的发 送频带而发送频带分配信号（GATE）。接收到登记信号的ONU 10 存储通信参数，使用所分配的频带和LLID而将肯定应答信号 （REGISTER_ACK）发送到OLT 1，并且转移到登记状态（步骤S4）。

（S5-6）登记状态

当OLT 1接收到肯定应答信号（REGISTER_ACK）时，将该 ONU 10追加到登记状态的ONU 10的列表中。在被称为频带更新周 期的每个短的周期，OLT 1向登记状态的ONU 10-1~10-3分配发送 频带，使用频带分配信号（GATE或者Normal GATE）将该发送频 带通知给各ONU 10。根据从来自各ONU 10的发送频带要求 （REPORT）获得的上行通信量的状态或者要求，来决定发送频带的 分配。OLT 1指定目的地信息和LLID来发送下行信号（data），并 且以先前分配给各ONU 10的频带来接收上行信号，进行数据的发送 接收。以频带更新周期，重复进行这种GATE、REPORT、以及data 的发送接收。

在与ONU 10的通信量减少了的情况、深夜等特定的时间段、停 电、电力需求紧迫等想要降低功耗的情况下（在本发明中，省电转移 理由不限于这些），OLT 1针对全部ONU 10或者个别的ONU 10， 来决定向省电状态进行转移（步骤S6），开始省电状态下的通信。此 外，参照图3而在后面叙述省电状态下的通信。在省电状态下，ONU 10通过临时地限制发送或者接收，来降低由发送器或者接收器消耗的 电力。另一方面，ONU 10不转移到非登记状态，继续进行间歇性的 通信从而能够维持与OLT 1的通信链路，另外能够维持进行低发送速 率下的发送接收。

在登记状态下，OLT 1以及ONU 10这双方始终监视发送接收中 的通信故障（步骤S7）。在检测出错误的情况下，ONU 10为了进行 逻辑链路的重新设定而从登记状态转移到非登记状态，停止使用了所 设定的通信参数的发送（步骤S8）。转移到非登记状态的ONU 10如 在上述步骤S2中所说明那样回到OLT 1的登记等待状态（步骤S9）。

在错误中有看门狗定时器（Watchdog timer）的LOS（Loss of Signal：信号损耗）、同步偏差错误等。在进行时分复用连接的情况 下，如果没有正确地遵守各ONU 10发送的信号的发送定时，则上行 信号彼此会冲突，OLT 1无法正常地接收信号。因此，OLT 1与各 ONU 10共享时刻，通过频繁地发送同步信号，使ONU 10所保有的 本地时间与自身装置的时刻同步。同步偏差错误是在ONU 10接收到 的时刻信息与ONU 10测量的本地时间之差为规定的阈值以上的情况 下所输出的错误。通过检测同步偏差错误并回到非登记状态，由此 ONU 10事先防止上行信号的冲突等的问题，确保通信系统整体的稳 定性。

以上说明了通信协议的概要，接着使用图3来说明省电状态下的 通信和同步偏差检测的详细内容。

·省电状态的通信（休眠模式）

图3表示登记状态的ONU 10与OLT 1之间的下行通信的时序 （在图3中省略上行通信的时序）。在通常的通信状态下，OLT 1将 所分配的发送频带以及用于同步的时刻信息t1（相当于同步信息）插 入到频带分配信号（GATE）中，并将它发送给ONU 10（d1）。ONU 10在接收到GATE时从接收信号中抽取时刻信息t1，并检测与自身 装置所测量的时刻的差异（C1）。在该差异为预先确定的阈值以上的 情况下，ONU 10检测所述的同步偏差错误而转移到非登记状态。在 差异低于预先确定的阈值的情况下，ONU 10使自身装置的时刻与时 刻信息t1同步（Sy1）。通过该同步，ONU 10能够以更正确的时刻 来进行上行信号的发送。OLT 1和ONU 10在每个频带更新周期重复 进行同样的处理（d2、C2、Sy2），一边始终取得同步一边进行发送 接收。此外，在该图3中Cn表示同步偏差监视，Syn表示同步处理 （n为正整数）。

OLT 1在每个频带更新周期或者在规定的定时，判断是否许可 ONU 10向省电状态转移（步骤S6）。在许可的情况下，OLT 1将省 电许可信号发送给ONU 10（d3）。此时，也发送GATE。接收到省 电许可信号的ONU 10无条件地或者根据关于省电状态转移的自身的 判断，转移到省电状态。例如，ONU 10能够根据通信量的状态、链 路的服务内容、终端20-1、20-2的运行状态，来判断是否允许传送 速率的降低、延迟的产生。

图4中示出省电许可信号的格式的一个例子。该信号具有记载了 目的地信息等控制信息的头、表示省电许可信号的指令代码、对ONU 10允许的休眠期间等信息。Pad/Reserved是为了调整信号的长度而在 帧的剩余的区域中记载的虚拟数据（dummy data），FCS（Frame Check Sequence：帧校验序列）是用于对信号的错误进行检测的数据。 省电许可信号例如使用IEEE 802.3av的扩展OAM（Operation Administration and Maintenance：操作管理和维护）消息，保存在 MAC（Media Access Control：媒体访问控制）帧中而被传送。另外， 还能够代替扩展OAM而使用扩展MPCP（Multi-Point Control Protocol：多点控制协议）消息来制作省电许可信号，省电许可信号 的信号的形式、种类不限于特定的形式、种类。

当转移到省电状态时，ONU 10进行将发送处理以及/或者接收处 理的功耗设为零或者降低的控制。在功耗的控制中有如以下例示那样 的控制。

[1]功耗的控制（省电控制）的例示

（a）阻断或者降低发送器141以及/或者接收器142的供给电力

（b）向发送缓冲器12以及/或者接收缓冲器13的电力供给停止、 动作频率的降低

（c）PON控制部11的动作频率的降低

（d）发光元件等的ONU 10所保有的一部分电子部件的功能停止

这些控制分别是一个例子。在本发明中，只要是能够降低功耗的 控制、方案就可以使用任意的方案等，具体的方案不限于上述的例示。

图3的符号D2表示发送器141以及/或者接收器142的供给电力 的接通（ON）和断开（OFF）。接通（ON）表示通常控制的时间， 断开（OFF）表示进行省电控制的时间。当ONU 10转移到省电状态 时，在规定的停歇期间（休眠期间）进行省电控制来降低功耗。休眠 期间是由定时器等来测量的，ONU 10恢复功能，以使能够在休眠期 间期满之前再次开始电力供给的重新开始等，并在经过休眠期间之后 进行通常状态的发送接收。在休眠期间中，OLT 1也可以不向ONU 10 发送GATE（d4、d5）。此外，以继续进行下行方向的通信为目的， OLT 1还可以对休眠期间中的ONU 10也发送数据、GATE。

当休眠期间结束时，ONU 10再次成为能够进行发送接收的状态。 OLT 1决定是否继续许可省电状态（步骤S6d），在继续的情况下将 省电许可信号再次发送到ONU 10。ONU 10在接收到省电许可信号时 再次进行省电控制，在休眠期间成为省电状态。此外，虽然没有图示， 但是以将链路的维持传达给OLT 1为目的，ONU 10能够发送 REPORT。

通过例如在1秒期间重复几次这种处理，OLT 1和ONU 10能够 一边维持通信链路一边降低功耗。在休眠期间与休眠期间之间存在一 次起动时间，在该休眠模式中的临时起动时间，能够发送上行/下行信 号，以低比特率继续进行通信。

在OLT 1为了将ONU 10设为完全的起动状态而决定不提供省 电许可的情况下（步骤S6f），OLT 1不向休眠期间期满的ONU 10 发送省电许可信号，而如通常那样发送GATE。ONU 10在一次起动 时间内没有接收到省电许可信号的情况下，不转移到省电状态而进行 通常时的电力控制。因此，发送功能以及接收功能都被维持为激活状 态。

·省电控制使用时的同步偏差检测

接着，说明在省电控制中维持通信链路的效果好的同步偏差检测 控制。根据该控制，能够降低省电控制使用时通信链路被切断而需要 重新登记ONU 10的概率。重新登记导致浪费登记处理（发现处理） 的周期、为了防止共享频带内的信号冲突而设定得长的发现窗、由直 至登记为止所需的多次的消息来决定的时间等长的时间。本通信系统 通过降低该重新登记的发生概率，能够抑制传送延迟、传送速率的下 降。

ONU 10利用自身装置的计时器来测量本地时间，根据该本地时 间来进行发送处理。该本地时间根据GATE等的时刻信息而被频繁地 修正，ONU 10能够进行与OLT 1以及其它的ONU 10同步的动作。 在休眠期间如果不进行该同步，则有时本地时间逐渐地从OLT 1的时 刻偏离。例如，在以图3的Sy3的定时进行了同步之后，在休眠期间 中如果不进行使用了GATE的时刻信息的同步处理，则在休眠期间期 满的临时起动时间内，本地时间与GATE的时刻信息t6的差异变大。

而且，由ONU 10测量的本地时间在通常时与在OLT 1所发送 的信号中包含的时钟信号的相位等调谐，因此在ONU 10停止了接收 的情况下存在自主地测量的本地时间的错误变大的可能性。因此，当 以该定时与通常模式同样地进行同步偏差检测时导致转移到非登记 状态的概率变高。

因此，ONU 10进行如下控制：对休眠期间期满的同步偏差错误 所致的向非登记状态的转移进行抑制。图3的符号D1表示同步偏差 错误检测（更本质地说是向非登记状态的转移）的有无及其定时。ONU 10在通常时进行同步偏差错误的检测（或者，该检测所致的向非登记 状态的转移处理），另一方面在休眠期间期满的定时，临时地抑制同 步偏差错误的检测（或者，该检测所致的向非登记状态的转移处理）， 进行不检测错误或者即使检测出错误也不向非登记状态转移的控制。 不仅是通过不进行检测本身的处理，而且通过使同步偏差错误检测的 阈值变大，也能够实现同步偏差错误的抑制。即，ONU 10作为错误 检测处理还能够使用如下处理：将针对休眠期间期满所使用的阈值设 定为比通常时的阈值更大的值，扩大同步偏差的允许范围。

与同步偏差检测的抑制处理形成对比地，ONU 10在休眠期间期 满的临时起动时间进行本地时间的同步处理（Sy6、Sy9）。通过该同 步处理，正确地进行临时起动时间的REPORT的发送、上行数据的 发送。在Sy9的定时进行了同步处理之后，ONU 10解除同步偏差检 测的抑制。因此，关于这以后的处理如通常那样进行同步偏差检测， 因此可良好地保持整个系统的同步。

·控制装置（从站）的详细处理

接着，使用图5来说明ONU 10的PON控制部11的处理。图5 是表示用于执行上述的通信时序的控制的流程图。该流程图的控制能 够作为计算机可执行的程序而安装到控制装置11中。

首先，非登记状态的PON控制部11如果无法登记到OLT 1中 则无法开始上位服务的通信。因此，如上述那样进行发现处理，在 OLT 1中登记自身装置的信息（步骤S21）。接着，PON控制部11 进行由光发送接收器14接收到的数据的接收处理（步骤S22）。此外， 由于不知道发给自身装置的数据何时到达，因此以除了休眠期间之外 不会遗漏数据的接收的方式进行接收处理。在接收处理中，接收 GATE、省电许可信号等控制信号、一般数据等。

接着，PON控制部11判别当前执行中的处理是否是休眠期间期 满的处理（步骤S23）。PON控制部11可以通过定时器来进行休眠 期间期满的判定，但是在此，PON控制部11根据在步骤S26和步骤 S34中记录的同步偏差错误的输出抑制/解除信息来进行判定。在判定 为不是休眠期间期满的情况下，PON控制部11根据接收信号中包含 的时刻信息来检查是否产生同步偏差错误（步骤S24）。例如，在GATE 中包含有被称为时间戳的时刻信息，PON控制部11计算时间戳与本 地时间之差，在该差超过了阈值（guardThresholdONU）的情况下输 出错误（time stamp drift error）。在检测出错误的情况下，PON控 制部11转移到步骤S43的处理，转移到非登记状态。

在没有检测出错误的情况下，PON控制部11对在时刻信息中记 载的时刻设置本地时间来进行同步。此外，同步和错误的检测顺序没 有必要是这个顺序。如果在同步后能够进行错误检测，则PON控制 部11也可以先进行同步。但是，与时刻信息的比较基准是修正前的 本地时间。

接着，PON控制部11进行同步偏差错误的输出抑制的结束处理 （或者解除）（步骤S26）。该处理是为了复位在后述的步骤S34中存 储了的输出抑制信息而进行的处理。在同步处理结束之后，没有必要 允许休眠期间期满的大的同步偏差。因此，PON控制部11变更控制， 使得复位输出抑制信息而如通常那样检测同步偏差错误。

在同步处理完成之后，PON控制部11使用从OLT 1分配的发 送频带来发送上行信号（步骤S27）。当分配了多个发送频带时，PON 控制部11执行与各个频带相应部分的发送处理。

接着，PON控制部11检查是否接收到省电许可信号（休眠许可） （步骤S28）。例如在图4的信号格式的情况下，根据在指令代码中是 否记载有“SLEEP_ALLOW”，来判别所接收到的信号是否为省电 许可信号。“SLEEP_ALLOW”并非是普通字符数据被原样地记载， 而是被编码为短的代码的值。在接收到省电许可的情况下，PON控制 部11也可以通过自己的判断而不转移到省电状态。因而，当接收到 省电许可信号且判断为转移到省电状态时，PON控制部11执行从步 骤S32开始的省电控制。在没有省电许可的情况下、或者在预先提供 的条件下自己判断为不转移到省电的情况下，PON控制部11判断是 否有关闭等的通信结束事由。在不结束的情况下，返回到步骤S22而 执行下一周期的发送接收处理。

接着，说明省电控制。

在步骤S28中判断为转移到省电状态的PON控制部11进行停 止发送以及接收、并停止向光发送接收器14的电力供给等的省电控 制。这里，虽然停止了发送以及接收功能，但是PON控制部11还能 够进行仅停止发送等对某一方的功能进行省电控制。

PON控制部11还对休眠定时器进行初始化，开始休眠期间的测 量（步骤S33）。接着，PON控制部11进行同步偏差错误的输出抑 制处理（步骤S34）。例如通过将存储器、寄存器中存储的输出抑制 信息重写为表示“抑制”的代码等，来执行该输出抑制处理。接着， PON控制部11监视休眠定时器，直到休眠期间期满为止进行待机。 此时，能够继续与终端20-1、20-2通信，在接收到数据的情况下， 直到分配接下来的发送频带为止在接收缓冲器13中储存数据。当接 收缓冲器13处于停止/低电力状态时，使它起动而在接收缓冲器13 中储存数据。

在休眠期间即将期满之前的定时，PON控制部11进行如下控制： 解除步骤S32的省电控制，对发送接收器14等供给如通常那样的电 力（步骤S36）。当该处理结束时，PON控制部11转移到步骤S29， 在通常模式下进行下一周期的发送接收等。

步骤S43是ONU 10从登记状态转移到非登记状态的处理。当 PON控制部11在没有进行同步偏差错误的输出抑制的状态下检测出 同步偏差错误时，使与链路有关的设定信息无效，停止发送从而转移 到非登记状态。非登记状态的ONU 10直到如上述那样通过发现处理 而重新登记到OLT 1中为止成为待机状态。此外，虽然没有图示，但 有时在其它错误、其它的所提供的条件下ONU 10自己转移到非登记 状态。

如以上那样，根据本实施方式，能够减少省电中的同步偏差所致 的链路断开、从站向非登记状态的转移，因此能够提高使用了省电功 能的通信的效率。另外，本实施方式的通信系统具有能够抑制重新登 记所致的数据传送的延迟这样的优点。

宽频带通信所允许的同步偏差的允许值是极小的值。在Ethernet （注册商标）中，频率偏差的允许值是+/-100[ppm]，因此根据诸多条 件而发生变化，但是在例如10[ms]那样的短的时间中也使接收处理、 同步处理停歇时，从省电状态恢复后会产生同步错误，有可能需要 ONU 10的重新登记。在本实施方式中，在这种通信系统中也能够实 现更稳定的通信。

实施方式2

接着，说明从站能够选择省电模式的通信系统。图6表示本实施 方式2的通信时序。在图6中，与图3相同的符号表示相同或者相当 的部分。

在图6中，作为省电许可信号而使用SLEEP_ALLOW消息（参 照d3），在SLEEP_ALLOW中指定了OLT 1所许可的省电模式的 参数。该省电模式例如是如下所述的模式。

[2]省电模式

（Tx）：Tx Sleep（Tx休眠）

通过发送的停止等对与发送有关的功能进行限制，从而降低用于 发送的电力。

（TRx）：TRx Sleep（TRx休眠）

通过发送接收的停止等对发送以及接收功能进行限制，从而降低 用于发送接收的电力。

（Rx）：Rx Sleep（Rx休眠）

通过接收的停止等对接收功能进行限制，从而降低用于接收的电 力。

OLT 1根据上行或者/以及下行的通信量的状况等来决定许可模 式（步骤S6、S6d）。该许可的省电模式如果是能够根据预先提供的 条件来决定的模式，则以什么样的判断基准来决定都可以。因此，在 本实施方式中判断基准不限于特定的基准。下面例示许可模式的选择 基准。

[3]许可模式的选择基准例

（a）该ONU 10的上行/下行通信量的量：当低于阈值时向省电 转移

发送/接收缓冲器的数据储存量

过去的统计信息

（b）提供给ONU 10的服务、与用户的契约的内容

商用/私人（商用时禁止TRx、Rx，私人时许可所有模式）

低延迟服务/延迟允许服务（仅有Tx许可低延迟服务）

保证频带的大小

（c）通过发现处理从ONU 10获取的省电（节能）功能的对应信 息

（d）时间段（针对每个时间段，设定许可模式）

在SLEEP_ALLOW消息中能够指定单个或者多个省电模式。在 图6的例子中，OLT 1将Tx Sleep和TRx Sleep这两个省电模式指定 为许可模式，在SLEEP_ALLOW消息中插入许可模式信息而发送给 ONU 10。接收到SLEEP_ALLOW消息的ONU 10从许可模式中选择 所使用的省电模式来进行电力控制（步骤S6c、S6e）。另外，ONU 10 将指定了所选择的省电模式的肯定应答信号（SLEEP_ACK）发送给 OLT 1。

ONU 10根据下述的条件等而从被许可的模式中选择要使用的省 电模式。如果ONU 10所选择的省电模式是根据预先提供的条件来决 定的模式，则也能够以任意的判断基准来决定。因此，在本实施方式 中，判断基准不限于特定的基准。

[4]省电模式的选择条件例

（a）终端20-1、20-2的种类/起动状态/运行状态

对于要求低延迟的终端，选择Tx。

当终端起动时选择Tx，停止中选择TRx。

对于一定时间没有访问的终端，选择TRx。

在有一定程度的访问的情况下选择Tx。

（b）上下的通信量的状况

当上行通信量小于阈值时选择Tx等。

（c）发送或者接收缓冲器的占有状态

当缓冲器的数据占有量小于阈值时使该方向的功能转变到省电。

（d）自身装置所对应的省电模式的信息

（e）停电等的ONU 10的动作环境变化（搭载电池的ONU能够 在发生停电的情况下使用电池的电力来继续运行）

OLT 1在接收到SLEEP_ACK消息时，知道ONU 10转移到省 电模式，因此能够根据该省电模式而向该ONU 10分配上行、下行的 频带。例如在Tx Sleep的情况下，ONU 10能够进行接收，因此能够 如通常那样继续进行下行数据的发送。另外，能够预先分配发送频带 而使用GATE来进行通知，以使ONU 10能够发送在休眠期间中产生 的上行数据。

在TRx Sleep的情况下，OLT 1不进行下行的数据发送而向其它 的ONU 10分配较多的发送频带，从而能够削减频带的浪费。另外， 能够假定该ONU 10连GATE也不接收，因此OLT 1也可以不向休 眠期间中的ONU 10分配发送频带（也可以在休眠期间的途中，当 ONU 10开始了接收时分配发送频带）。

在使用了如上述那样的通信协议的情况下，同步偏差检测、即时 间戳漂移错误的控制也有效地发挥功能。ONU 10在休眠模式中的临 时起动时间，抑制时间戳漂移错误所致的向非登记状态的转移，预防 通信的中断。省电模式的选择结果根据进行了同步处理的本地时间而 以正确的发送定时被发送，因此正常地继续进行省电中的通信。

·消息格式

图7是GATE的消息格式的一个例子，示出了MPCPDU （Multi-Point Control Protocol Data Unit：多点控制协议数据单元） 的GATE帧。GATE消息作为opcode（操作码）而具有表示GATE 的代码，将32比特的发送时刻数据作为时间戳而送到ONU 1。另外， OLT 1对GATE消息指定多个发送频带（grant），能够对ONU 10 许可多个发送频带。

图8表示SLEEP_ALLOW的消息格式的一个例子。休眠期间的 记载是选项。也可以设为如下：在各SLEEP_ALLOW消息中不记入 休眠期间，而在发现时等，OLT 1和ONU 10交涉休眠期间，两者使 用通过该交涉而预先决定的休眠期间。

被许可的省电模式被指定在Tx Sleep许可栏、TRx Sleep许可栏 中。虽然未图示，但既可以在消息中设置Rx Sleep许可栏，也可以不 针对每个模式进行分栏而设为一个栏。在这种情况下，多个许可模式 的组合所能够识别的代码被记入到该一个栏中。

图9表示SLEEP_ACK的消息格式的一个例子。ONU 10在休眠 模式栏中记载所选择的休眠模式并发送给OLT 1。此外，在不转移到 省电状态的情况下、解除省电状态的情况下，ONU 10在该休眠模式 栏中记入表示“awake”（“唤醒”）的代码并通知给OLT 1。

此外，当然还能够使用GATE、SLEEP_ALLOW、SLEEP_ACK 以外的名称作为信号名。休眠许可信号、肯定应答信号既能够使用 IEEE 802.3av等的扩展OAM消息，也能够使用扩展MPCP消息、其 它的控制信号。

·控制装置

图10是表示ONU的PON控制部11的一个例子的图。PON控 制部11是例如能够对基于IEEE 802.3、IEEE 802.3av或者其后继的 通信协议的通信进行控制的控制装置。此外，PON控制部11所处理 的通信协议不限于IEEE 802.3av等。控制器11a读入存储在存储器 11f中的程序的指令，并按照该指令来进行信号的输入输出并且控制 各结构。存储器11f存储程序、通信参数以及自身装置的能力信息（例 如，与发送器的起动有关的时间、可执行的休眠模式）等。

PON时钟11b一边追踪包含在接收信号中的时钟（例如，与周 期性地变化的时钟信号的相位变化调谐地）一边测量本地时间，向控 制器11a提供用于判别发送接收定时的时刻信息（本地时间）。PON 时钟11b的本地时间需要严格地与OLT 1同步，因此控制器11a定期 或者不定期地使用从OLT 1接收到的时间戳来修正PON时钟11b的 本地时间。该处理是同步处理。同步偏差监视部11c比较本地时间和 接收信号的时间戳来监视有无同步偏差错误（时间戳漂移错误），并 将警报通知给控制器11a。

休眠定时器11e是测量休眠期间的定时器。根据ONU 10所接收 到的省电许可信号中包含的信息、预先与OLT 1进行了交涉的值、或 者预先确定的默认值等，来指定休眠期间。休眠定时器11e在接收到 省电许可信号时，测量休眠期间的经过，并输出通知休眠期间期满的 信号。省电控制部11d控制发送接收器14的Tx 141、Rx 142、发送 缓冲器12、以及/或者接收缓冲器13的功耗。省电控制部11d按照控 制器11a的指示和休眠定时器11e的测量时间来进行省电的控制。此 外，同步偏差监视部11c、省电控制部11d以及休眠定时器11e的功 能也可以内置于控制器11a中。

同步偏差监视部11c在检测出同步偏差错误时，向控制器11c输 出警报。该警报利用于向非登记状态的转变。控制器11c控制同步偏 差监视部11c使得与省电动作联动地抑制警报的输出。此外，使控制 器11a不向同步偏差监视部11c输出警报抑制的信号，即使接收到警 报，在规定的条件下也不转移到非登记状态，从而也能够达到同样的 目的。

·控制装置的动作

接着，参照图11说明作为控制装置的一个例子的PON控制部 11的动作。PON控制部11是安装于PON接口的控制装置，是IC芯 片化了的处理器（PON控制部2也相同）。图11中记载的处理作为 能够由计算机执行的程度而被存储到存储器中。此外，在图11中， 与图5相同的符号表示相同或者相当的处理。

本实施方式的ONU 10能够从OLT 1所许可的省电模式中选择 要使用的省电模式。在步骤S28中决定向省电状态的转移时，PON 控制部11从省电许可信号（SLEEP_ALLOW消息）中抽取许可模式， 根据上述[4]省电模式的选择条件等来选择要使用的模式（步骤S30）。 接着，PON控制部11将与所选择的省电模式对应的代码记入到肯定 应答（SLEEP_ACK消息）中并发送给OLT 1。

接着，根据所选择的省电模式来进行如下所述的控制。在进行与 发送功能以及接收功能这两者有关的省电控制的情况下（步骤S32）， 例如向发送接收器14输出使Tx 141以及Rx 142的发光元件、接收元 件的电力供给停止的控制信号。发送接收器14在接收到该控制信号 时，停止向与各元件连接的电源线供电。此外，如在实施方式1中所 说明那样，其它的控制对ONU 10的省电化也有效。其它的控制的例 子是针对接收缓冲器13等其它的元件降低功耗的控制、或不仅停止 供电而且还降低动作频率等。

另外，PON控制部11开始利用休眠定时器11e测量休眠期间。 此外，在SLEEP_ALLOW消息中记载有休眠期间的开始时刻和长度 的情况下，休眠定时器11e能够使测量开始的定时对准开始时刻而测 量休眠期间。

以后，如参照图5进行说明那样，PON控制部11直到休眠期间 期满为止以省电状态进行待机。

在作为省电模式而选择了Tx Sleep、即选择了仅将发送功能设为 省电状态而维持接收功能的省电模式的情况下，PON控制部11选择 与发送功能有关的电路、部件来进行省电控制（步骤S37）。PON控 制部11进一步与步骤S33同样地利用休眠定时器11e开始测量休眠 期间（步骤S38）。

在该模式下，在休眠期间中，Rx 142以及接收缓冲器13进行动 作，因此PON控制部11能够进行下行信号的接收处理（步骤S39）。 接着，PON控制部11根据同步偏差检测和接收信号来进行同步处理 （步骤S40、S41）。此外，在休眠期间中抑制发送，因此该同步偏差 检测并不是必须实施的控制。即，该检测是能够根据设计来选择性地 采用的控制。因此，在该步骤中，PON控制部11还能够与步骤S34 同样地进行同步偏差错误的抑制处理。

当同步处理结束时，PON控制部11判断休眠期间是否期满（步 骤S42），直到期满为止继续进行步骤S39~S41的接收处理。在判断 为休眠期间期满的情况下，PON控制部11中止省电控制，如通常那 样进行向发送功能以及接收功能的供电（步骤S36）。然后、PON控 制部11转移到步骤S22~S29的发送接收处理。

实施方式3

接着，说明从站要求向省电状态转移的实施方式。

在图6的通信时序中，转移到省电状态的时序的开始点位于主站 （OLT 1）侧。另一方面，本实施方式的通信系统如图12所示，执行 从站（ONU 10）开始省电时序的通信时序。

根据ONU 10的使用状态，有时ONU 10想积极地要求向省电状 态转移。这些例如是来自ONU 10的用户的停歇指示、连接于ONU 10 的终端20-1、20-2停止等的终端的动作状态、设置有ONU 10的地 区发生停电等。ONU 10转移到省电状态的条件例如有与上述[4]省电 状态的选择条件例（a）~（e）相同的多种多样的条件，不限于特定 的条件。

在图12的步骤S6a中，ONU 10决定向省电状态转移，使用从 OLT 1提供的发送频带来发送要求信号 （SLEEP_indication_notification消息）。图13示出该要求信号的格 式的一个例子。此外，也可以变更该要求信号的格式使得能够指定一 个或者多个所要求的省电模式的代码。在这种情况下，ONU 10能够 预先指定OLT 1所许可的省电模式。

图14表示在发送要求信号的情况下的ONU 10的控制装置的处 理。登记状态的ONU 10在步骤S6a所示的处理中如上述那样决定是 否输出要求信号，并使用上行的发送频带来发送要求信号。

OLT 1在接收到该要求信号时，在步骤S6b中决定是否向该 ONU 10提供省电许可。在判断为提供省电许可的情况下，OLT 1发 送省电许可信号（SLEEP_ALLOW）。例如，当放宽接收到要求信 号时的转移许可条件使得与通常时相比更容易转移到省电状态时，该 通信系统能够按照实际需求来执行适应性的省电控制。另外，在定期 地进行OLT 1的省电许可的决定的情况下，还能够向接收到要求信号 的ONU 10早期地发出省电许可。

此外，还能够使用SLEEP_indication_notification以外的名称作 为要求信号的信号名。另外，能够使用扩展OAM消息、扩展MPCP 消息、或者其它的控制信号作为要求信号。

实施方式4

接着，说明从休眠期间起到规定的期间为止进行同步偏差错误的 抑制控制的实施方式。在实施方式1中，ONU 10在休眠期间期满时 进行了同步处理之后，进行了同步偏差错误的抑制解除处理（参照图 5的步骤S25、S26）。除了这种控制以外，只要是能够抑制由于休眠 期间期满的同步问题而使ONU 10成为非登记状态这样的控制，就能 够使用任意的方法。

图15以及图16示出了抑制控制的结束定时是休眠期间刚刚结束 后经过一定时间T时的控制方法。在图15中，与图3相同的符号表 示相同或者相当的部分，在图16中，与图6相同的符号表示相同或 者相当的部分。另外，在图12的通信时序中当然也能够应用同样的 处理。

休眠期间刚刚结束后的抑制时间T是能够对同步偏差错误所致 的向非登记状态的转移进行抑制的时间，设定了对于非省电状态下的 通信没有大的同步方面的影响的时间。

例如通过设计成在休眠期间开始时开始定时器的计时，并在从该 计时开始起经过了休眠期间的长度+抑制时间T的情况下使定时器期 满，由此能够执行抑制控制的测量。该时间的测量不限于该方法，也 可以是如下那样的方法：通过定时器在休眠期间结束时开始测量、并 在经过了抑制时间T时定时器期满的方法来进行测量。另外，只要能 够获得同样的结果，则测量方法可以是任何方法。定时器既可以是同 步偏差抑制控制的专用定时器，也可以是与其它的定时器兼用的定时 器。另外，还能够将抑制时间T设定为休眠期间期满的频带更新周期。

图17表示进行上述处理的控制装置的流程图。在图17中，与图 5、图11或者图14相同的符号表示相同或者相当的处理。在图17的 步骤S23a中，PON控制部11例如通过所述定时器来检测从休眠期间 刚刚结束起是否经过了抑制时间T。在经过该期间之前、即当前的时 刻处于抑制期间的情况下，PON控制部11跳过步骤S24的同步偏差 检测处理而转移到步骤S25。在所述抑制期间外的情况下，PON控制 部11进行同步偏差检测处理（步骤S24）。

此外，步骤S50是休眠处理，是与图5、图11或者图14的步骤 S30~S42相同的处理。另外，在图17的处理中省去了图5、图11或 者图14的同步偏差错误输出抑制结束处理（步骤S26），因此还能够 省去与它对应的同图的同步偏差错误输出抑制开始处理（步骤S34）。

以上，说明了本发明的实施方式。本发明不限于这些实施方式， 在包含于本发明的主要思想的前提下可以进行任意的变形。例如，应 用该通信方法的通信系统未必是PON系统，还能够应用于使用了有 源元件的光通信系统。另外，不限于光通信，还能够应用于在终端之 间使用电信号来进行通信的通信系统中。

产业上的可利用性

本发明适合需要省电化的通信方法、通信系统。