JP2011249864A - Ｐｏｎシステム、加入者側光終端装置、局側光終端装置および時刻同期方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な時刻補正を簡易な構成で実現することができるＰＯＮシステムを得ること。
【解決手段】ＯＬＴ１が、ＯＮＵ２に接続する時刻同期クライアント３との間で時刻同期処理を実施するＰＯＮシステムであって、ＯＮＵ２は、上りフレームが時刻同期フレームである場合に、当該フレームを受信したＰＯＮクロック時刻を受信ＰＯＮクロックとして付与してバッファ部２３へ格納する上りフレーム識別部２２と、バッファ部２３から時刻同期フレームを読み出して、当該フレームの送信時のＰＯＮクロック時刻を送信ＰＯＮクロックとして付与してＯＬＴ１へ送信する上り送信制御部２４と、を備え、ＯＬＴ１は、時刻同期フレームの送信ＰＯＮクロックおよび受信ＰＯＮクロックに基づいてＯＮＵ２での遅延量を補正した時刻情報を時刻同期フレームに格納して時刻同期クライアント３へ送信する基準時刻補正部、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＰＯＮシステム、加入者側光終端装置、局側光終端装置および時刻同期方法に関する。

時刻同期サーバーと時刻同期クライアントが通信ネットワークを介して接続されている場合の時刻同期には、ＮＴＰ（Network Time Protocol）やＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）１５８８が用いられている。

ＮＴＰやＩＥＥＥ１５８８では時刻同期サーバーから時刻同期クライアントまでの伝搬遅延と、時刻同期クライアントから時刻同期サーバーへの伝搬遅延が等しいことを利用して高精度の時刻同期を実現している。そのため、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークなどのように、途中の経路で使用されるルーターやスイッチ等で不規則に発生する遅延により遅延量のバラつきが大きいようなネットワークでは、時刻同期の精度が低下する。

このような時刻同期精度の低下を避けるために、下記特許文献１では、経由する各装置が、自装置の遅延量に基づいて時刻同期フレーム内の時刻情報に補正を加えることにより正確な伝搬遅延量を把握する方法が開示されている。

特開２００５−２５３０３３号公報

しかしながら、時刻同期サーバーから時刻同期クライアントまでの間にＰＯＮシステムを含む通信システムに上記特許文献１に記載の技術を適用する場合、ＯＮＵ（Optical Network Unit：加入者側光終端装置）が、時刻同期フレーム内の時刻情報を補正するために、同期する時刻の単位時間に相当する周波数を生成するカウンタを用意する必要がある。ＯＮＵが、時刻同期クライアント側のポートを複数備える場合には、ポートごとに時刻情報を管理する必要がある。そのため、ポート数分のカウンタを持つ必要がありＯＮＵの装置構成が複雑になる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高精度な時刻補正を簡易な構成で実現することができるＰＯＮシステム、加入者側光終端装置、局側光終端装置および時刻同期方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加入者側光終端装置と、前記加入者側光終端装置と接続する局側光終端装置と、を備え、前記局側光終端装置が、前記加入者側光終端装置に接続する時刻同期クライアントとの間で時刻同期処理を実施するＰＯＮシステムであって、前記局側光終端装置は、時刻同期処理に用いる所定の時刻情報を格納した時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに宛てて送信する基準時刻補正部と、前記加入者側光終端装置から受信した時刻同期フレームが時刻同期フレームであるか否かを判定する上りフレーム識別部と、を備え、前記加入者側光終端装置は、上りフレームを格納するためのバッファ部と、前記局側光終端装置から受信したフレームが、時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに転送する下りフレーム識別部と、前記時刻同期クライアントから受信したフレームが、時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを受信したＰＯＮクロックの時刻を受信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記バッファ部へ格納する上りフレーム識別部と、前記バッファ部に格納されている前記時刻同期フレームを読み出して、当該時刻同期フレームの送信時のＰＯＮクロックの時刻を送信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記局側光終端装置へ送信する上り送信制御部と、を備え、前記基準時刻補正部は、前記上りフレーム識別部が時刻同期フレームであると判定した場合に、当該時刻フレームに付与されている前記送信ＰＯＮクロックおよび前記受信ＰＯＮクロックに基づいて前記加入者側光終端装置における遅延量を補正した前記所定の時刻情報を前記時刻同期フレームに格納して前記時刻同期クライアントに宛てて送信する、ことを特徴とする。

本発明によれば、高精度な時刻補正を簡易な構成で実現することができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１の時刻同期方法の概念を示す図である。 図３は、実施の形態１のＯＬＴ、ＯＮＵおよび時刻同期クライアントの機能構成例を示す図である。 図４は、上りフレーム識別部の構成例を示す図である。 図５は、上り送信制御部の機能構成例を示す図である。 図６は、実施の形態１の時刻同期手順の一例を示すチャート図である。 図７は、実施の形態２のＯＬＴ、ＯＮＵおよび時刻同期クライアントの機能構成例を示す図である。 図８は、従来の時刻同期方法と実施の形態２の時刻同期方法の対比を示す概念図である。

以下に、本発明にかかるＰＯＮシステム、加入者側光終端装置、局側光終端装置および時刻同期方法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。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal：局側光終端装置）１と、ＯＮＵ２−１，２−２と、携帯基地局３−１，３−３と、携帯端末４−１，４−２と、ＩＰネットワーク５と、で構成される。ＩＰネットワーク５内には、基準となる時刻を生成する時刻同期サーバー６が存在する。ＯＬＴ１と、ＯＮＵ２−１，２−２と、はＰＯＮシステムを構成する。

なお、図１では、ＯＮＵを２台としているがＯＬＴ１に接続するＯＮＵの数はこれに限らず何台としてもよい。また、図１では、時刻同期クライアントの例を携帯基地局３−１，３−２としているが、ＯＮＵ２−１，２−２に接続する時刻同期クライアントは携帯基地局３−１，３−２に限らず、例えばユーザー端末等どのような装置でもよい。

本実施の形態の通信システムでは、時刻同期クライアントである携帯基地局３−１，３−２が、ＩＰネットワーク５内の時刻同期サーバー６との間で、ＰＯＮシステムを経由して時刻同期を行なう。ここでは、時刻同期方法の一例としてＩＥＥＥ１５８８に基づく時刻同期方法を実施する場合を例に説明する。ＩＥＥＥ１５８８に基づく時刻同期は通常イーサネット（登録商標）端末間で行われる。途中経路にＰＯＮシステムを含む図１に例示した通信システムの場合では、まず時刻同期サーバー６とＯＬＴ１の間で時刻同期が行われ、次にＯＬＴ１がマスターとなりＯＮＵ２−１，２−２との間で時刻同期が行われる。そしてＯＮＵ２−１，２−２が自身が接続する時刻同期クライアント（図１の例では、携帯基地局３−１，３−２）との間で時刻同期が行われることによりＩＰネットワーク５上の時刻同期サーバー６と時刻同期クライアント３の時刻情報が一致することになる。

図２は、本実施の形態の時刻同期方法の概念を示す図である。以下、ＯＮＵ２−１，２−２等の本実施の形態のＯＮＵを代表してＯＮＵ２と記し、携帯基地局３−１，３−２のようにＯＮＵ２に接続する時刻同期クライアントを時刻同期クライアント３と記す。

ＯＬＴ１は、時刻同期サーバー６との間では、ＳＮＩ（System Network Interface） ＰＨＹ（Physics：物理層）の処理としてＩＥＥＥ１５８８に基づく時刻同期処理を行う。また、ＯＮＵ２は、ＵＮＩ（User Network Interface） ＰＨＹの処理として時刻同期クライアント３との間でＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理を行なう。通常のＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理を用いると、ＩＥＥＥ１５８８の時刻同期ではイーサネット（登録商標）を前提とするため、ＯＮＵ２およびＯＬＴ１で、ＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理を終端することになり、ＯＬＴ１のＰＯＮ ＭＡＣ（Media Access Control層）／ＰＨＹとＯＮＵ２のＰＯＮ ＭＡＣ／ＰＨＹとの間で、ＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理とは別の時刻同期処理が行われることになる。

これに対し、本実施の形態では、ＯＬＴ１のＰＯＮ ＭＡＣ（Media Access Control層）／ＰＨＹとＯＮＵ２のＰＯＮ ＭＡＣ／ＰＨＹとの間ででも、ＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理を行うことにより、ＯＬＴ１およびＯＮＵ２がＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理を終端する機能を持たずに高精度な時刻同期を達成する。

図３は、本実施の形態のＯＬＴ１、ＯＮＵ２および時刻同期クライアント３の機能構成例を示す図である。本実施の形態のＯＬＴ１は、基準時刻を管理する基準時刻生成部１１と、基準時刻に対し補正を行う基準時刻補正部１２、下りフレームのうち時刻同期フレームを識別し時刻情報を付与する下りフレーム識別部１３、ＯＮＵ２へのデータ送信処理を行う下りデータ送信部１４と、ＯＮＵ２から受信したフレームのうち時刻同期フレームを識別する上りフレーム識別部１５と、ＯＮＵ２からのデータフレームを受信する上りデータ受信部１６と、時刻同期フレームから時刻情報を抽出する時刻情報抽出部１７と、ＰＯＮシステム内の送受信を制御するＰＯＮ制御部１８と、で構成される。

ＰＯＮ制御部１８は、ＯＮＵ２への送信時間帯を決定するとともに、ＯＮＵ２に対してＯＬＴ１への送信を許可する時間帯を決定し、当該時間帯を送信許可として下りデータ送信部１４および下りフレーム識別部１３経由でＯＮＵ２へ送信する。

また、本実施の形態のＯＮＵ２は、下りフレームを受信し、また受信した下りフレームを識別する下りフレーム識別部２１と、時刻同期クライアント３から受信した時刻同期フレームを識別し、当該時刻フレームにＰＯＮクロックを付与する（格納する）上りフレーム識別部２２と、ＯＬＴ１への送信許可が与えられるまで上りフレームを蓄積するバッファ部２３と、ＯＬＴ１から送信許可が与えられた際に、送信許可に基づいてバッファ部２３から上りフレームを読み出してＯＬＴ１へ送信し、また読みだした上りフレームが時刻同期フレームである場合にはＯＬＴ１への送信開始をした際のＰＯＮクロックを当該時刻同期フレームへ付与（格納）する上り送信制御部２４と、で構成される。

下りフレーム識別部２１は、ＯＬＴ１から受信した下りフレームが送信許可を含むフレーム（例えばＧａｔeフレーム）であった場合には、上り送信制御部２４へ渡し、それ以外の下りフレームは、時刻同期クライアント３へ転送する。

図４は、上りフレーム識別部２２の構成例を示す図である。図４に示すように、上り送信フレーム識別部２２は、フレームタイプチェック部４１と、ＰＯＮクロック付与部４２と、で構成される。フレームタイプチェック部４１は、時刻同期クライアント３から受信した上りフレームのフレームタイプをイーサネット（登録商標）ヘッダのタイプ値やＵＤＰ（User Datagram Protocol）ポート番号等に基づいて識別し、識別結果をＰＯＮクロック付与部４２に通知する。ＰＯＮクロック付与部４２は、通知されたフレームタイプが時刻同期フレームであった場合は、その時点のＰＯＮクロックの値を当該時刻同期フレームへ付与する。

図５は上り送信制御部２４の機能構成例を示す図である。図５に示すように、上り送信制御部２４は、バッファ読み出し制御部４３と、フレームタイプチェック部４４と、ＰＯＮクロック付与部４５と、で構成される。バッファ読み出し制御部４３は、バッファ部２３に上りフレームの読み出しを指示する。フレームタイプチェック部４４は、バッファ部２３から読み出された上りフレームを読み出し、読み出した上りフレームのフレームタイプをイーサネット（登録商標）タイプ値やＵＤＰポート番号などに基づいて識別し、識別結果をＰＯＮクロック付与部４５に通知する。ＰＯＮクロック付与部４５は、フレームタイプが時刻同期フレームであった場合はその時点のＰＯＮクロックの値を当該時刻同期フレームに付与する。

なお、時刻同期フレームか否かは、イーサネット（登録商標）ヘッダのタイプ値やＵＤＰポート番号等のフレームに含まれるいずれかの値に基づいて識別可能とし、フレームタイプチェック部４１およびフレームタイプチェック部４４は、時刻同期フレームか否かを識別するための情報（例えば、時刻同期フレームを示すイーサネット（登録商標）ヘッダのタイプ値やＵＤＰのポート番号の値等）を保持しているとする。

また、ＰＯＮクロックは、ＰＯＮシステム内で用いるＯＬＴ１およびＯＮＵ２がそれぞれ有するクロックであり、ＯＬＴ１とＯＮＵ２ではＰＯＮクロックを互いに同期させている。なお、ＯＬＴ１とＯＮＵ２間の時刻同期の方法は、どのような方法を用いてもよい。

また、本実施の形態の時刻同期クライアント３は、下りフレーム識別部３１と、時刻情報抽出部３２と、基準時刻生成部３３と、下りデータ受信部３４と、上りデータ受信部３５と、上りフレーム識別部３６と、で構成される。下りフレーム識別部３１は、下りフレームが時刻同期フレームであるか否かを識別し、時刻同期フレームである場合には、時刻情報抽出部３２へ当該フレームを渡し、時刻同期フレームでない場合には、下りデータ受信部３４へ渡す。下りデータ受信部３４は、受け取ったフレームに対して所定の受信処理を行う。

時刻情報抽出部３２は、受け取った時刻同期フレームから時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に基づいて時刻の補正量を算出し、算出した補正量を基準時刻生成部３３へ通知する。基準時刻生成部３３は、通知された補正量に基づいて自装置の基準時刻を補正する。上りデータ受信部３５は、上りフレームを生成して上りフレーム識別部３６へ渡す。上りフレーム識別部３６は、上りフレームが時刻同期フレームであるか否かを識別し、時刻同期フレーム以外であった場合はＯＮＵ２へ送信し、時刻同期フレームであった場合は基準時刻生成部３３から時刻同期フレームの送信時点での基準時刻を取得して、取得した基準時刻を当該フレームに格納してＯＮＵ２へ送信する。

なお、本実施の形態の時刻同期クライアント３は、ＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理をサポートしている装置であればよく、本実施の形態のために特別な機能の追加を必要としない。そのため、時刻同期クライアント３の構成は、図３で示した構成に限らず、ＩＥＥＥ１５８８の時刻同期のクライアントとしての処理を行うことができればどのような構成としてもよい。

図６は、本実施の形態の時刻同期手順の一例を示すチャート図である。図６では、時刻同期クライアント３をｓｌａｖｅと略して示している。ＯＬＴ１は時刻同期サーバー６との間でＩＥＥＥ１５８８に基づいた時刻同期処理等により時刻同期が完了しているとする。この時刻同期サーバー６との間の時刻同期処理は、基準時刻補正部１２が行なうこととするが、これに限らず時刻同期サーバー６との間の時刻同期処理を行う時刻同期処理部を別途設けてもよい。また、ＰＯＮシステムを介してＯＬＴ１と時刻同期クライアント３間で用いる時刻同期フレームはＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理で用いるフレームを同様のフレームとする。

まず、ＯＬＴ１では、基準時刻補正部１２（または下りデータ送信部１４）がＩＥＥＥ１５８８に基づく時刻同期フレームであるＳｙｎｃメッセージに、自装置での当該メッセージの送信時刻ｔ１を格納して、時刻同期クライアント３宛に下りフレーム識別部１３およびＯＮＵ２経由で送信する（ステップＳ１）。なお、この際ＯＮＵ２は、受信したＳｙｎメッセージをそのまま時刻同期クライアント３へ転送する。一般に、ＰＯＮシステムでは、上り方向は、ＯＬＴ１からの送信許可に基づいて送信を行うため、バッファ部２３に上りフレームを格納して送信するため遅延量のバラつきが大きいが、下り方向ではＯＮＵ２での遅延量のバラつきは小さく時刻同期精度に与える影響は少ない。

時刻同期クライアント３では、Ｓｙｎｃメッセージを受信すると、当該メッセージを受信した時刻ｔ２を保持し、Ｄｅｌａｙ＿ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＯＬＴ１に宛てて送信し、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの送信時刻ｔ３を保持する（ステップＳ２）。具体的には、時刻同期クライアント３では、時刻情報抽出部３２が下りフレーム識別部３１経由でＳｙｎｃメッセージを受信すると、当該メッセージから時刻情報（ＯＬＴ１での送信時刻ｔ１）を抽出し、抽出した時刻情報を基準時刻生成部３３へ通知する。基準時刻生成部３３は、時刻情報と当該メッセージを受信した時刻ｔ２を保持する。なお、Ｓｙｎｃメッセージを受信した時刻ｔ２については、例えば下りフレーム識別部３１が求め、時刻情報抽出部３２経由で基準時刻生成部３３に通知する。そして、基準時刻生成部３３は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを生成し、上りフレーム識別部３６およびＯＮＵ２経由でＯＬＴ１へ当該メッセージを送信する。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの送信時刻ｔ３は、基準時刻生成部３３が当該メッセージを送信した時刻でもよいし、上りフレーム識別部３６が当該メッセージを送信した時刻でもよい。

ＯＮＵ２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、当該メッセージを受信した時点でのＰＯＮクロック（時刻）ｐ１を当該メッセージに付与し、また、当該メッセージをＯＬＴ1へ送信する時点でのＰＯＮクロック（時刻）ｐ２をさらに当該メッセージに付与してＯＬＴ１へ送信する（ステップＳ３）。

具体的には、上りフレーム識別部２２のフレームタイプチェック部４１が、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを時刻同期フレームとして識別し、ＰＯＮクロック付与部４２に識別結果を通知する。そして、ＰＯＮクロック付与部４２がＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージにその時点のＰＯＮクロックを付与して、バッファ部２３へ格納する。そして、上り送信制御部２４では、バッファ読み出し制御部４３の指示に基づいてバッファ部２３が、当該Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを読み出してフレームチェックタイプ部４４へ渡す。フレームチェックタイプ部４４は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを時刻同期フレームとして識別し、ＰＯＮクロック付与部４５に識別結果を通知する。そして、ＰＯＮクロック付与部４５がＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージにその時点のＰＯＮクロックを付与して、ＯＬＴ１へ送信する。

ＯＬＴ１では、上りフレーム識別部１５がＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを時刻同期フレームとして識別し、受信した時刻ｔ４を記憶する。上りフレーム識別部１５は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージとｔ４を時刻情報抽出部１７へ渡す。時刻情報抽出部１７は、当該メッセージからｐ１およびｐ２を抽出し、ｐ１およびｐ２をｔ４とともに基準時刻補正部１２に渡す。基準時刻補正部１２は、ｐ１、ｐ２およびｔ４に基づいて、受信時刻の補正を行う。具体的には、ｔ４にはＯＮＵ２内での遅延量が含まれており、この遅延量は一定ではないためｐ１およびｐ２を用いてこの遅延量分の補正を行う。すなわち、ＯＮＵ２での遅延が無い場合のＯＬＴ１での受信時間ｔ４ｐを以下の式（１）に基づいて算出する。
ｔ４ｐ＝ｔ４−（ｐ２−ｐ１） …（１）

基準時刻補正部１２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに自身のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信した時刻としてｔ４ｐを格納して、下りフレーム識別部１３およびＯＮＵ２経由で時刻同期クライアント３へ宛てて送信する（ステップＳ４）。

時刻同期クライアント３では、時刻情報抽出部３２が、下りフレーム識別部３１経由で受信したＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージから時刻情報としてｔ４ｐを抽出して、ｔ４ｐを基準時刻生成部３３へ通知する。また、基準時刻生成部３３は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信した時刻ｔ６を記憶する。基準時刻生成部３３は、保持しているｔ１、ｔ２およびｔ３と、通知されたｔ４ｐと、を用いて自身の時刻の補正を行う。具体的には、以下の式（２）に基づいて、補正量Ｄを求め、自身の時刻を補正量Ｄに基づいて補正する。例えば、時刻ｔ６をｔ６＋Ｄとする。
Ｄ＝｛（ｔ４ｐ−ｔ３）−（ｔ２−ｔ１）｝／２ …（２）

本実施の形態では時刻同期フレームにＯＮＵ２での送受信のＰＯＮクロックを挿入し、ＯＮＵ２内の遅延量をこれらのＰＯＮクロックに基づいて算出することにより時刻同期の精度向上を図っている。ＯＮＵ２内の遅延量は低負荷時でも最大１ｍｓ程度、過負荷時は数ｍｓのオーダーで発生することが想定されるため、ＯＮＵ内の遅延量を補正することにより、補正を行う場合に比べて大幅な精度向上が達成できる。

また、またＯＮＵ２に簡易な回路を追加し、ＯＬＴ１には、標準的なＩＥＥＥ１５８８の時刻同期処理にｔ４ｐを算出する処理を追加するだけで、高精度の時刻同期を実現できるため、ＩＥＥＥ１５８８などのプロトコル終端機能の実装を不要にできる。なお、本実施の形態ではＩＥＥＥ１５８８に基づいた時刻同期処理を行う場合を例に説明したが、ＮＴＰ等の他の時刻同期処理についても本実施の形態の時刻同期手順を適用することができる。すなわち、ＯＮＵ２が、時刻同期クライアント３からの時刻同期フレームの受信時および送信時にそれぞれＰＯＮクロックを付与し、ＯＬＴ１がこれらのＰＯＮクロックを用いてＯＮＵ２での遅延量を補正した受信時刻を、時刻同期フレームに格納する受信時刻として、時刻同期クライアント３に通知すればよい。

また、本実施の形態の時刻同期方法は、ＰＯＮシステム内で時刻同期専用のＬＬＩＤ（Logical Link IDentifier）を設ける場合や、時刻同期クライアントとの接続を専用ポートとした構成にも適応することができる。

このように、本実施の形態では、ＯＮＵ２が、時刻同期クライアント３からの時刻同期フレームの受信時および送信時にそれぞれＰＯＮクロックを付与し、ＯＬＴ１がこれらのＰＯＮクロックを用いて当該時刻同期フレームの受信時刻を補正し、補正した受信時刻を時刻同期クライアント３に通知するようにした。そのため、高精度な時刻補正を簡易な構成で実現することができる。

実施の形態２．
図７は、本発明にかかる実施の形態２のＯＬＴ１ａ、ＯＮＵ２ａおよび時刻同期クライアント３の機能構成例を示す図である。本実施の形態の通信システムは、実施の形態１のＯＬＴ１をＯＬＴ１ａに代え、実施の形態１のＯＮＵ２をＯＮＵ２ａに代える以外は、実施の形態１の通信システムと同様である。本実施の形態のＯＬＴ１ａは、実施の形態１のＯＬＴ１にスリープ制御部１９を追加する以外は、実施の形態１のＯＬＴ１と同様である。また、本実施の形態のＯＮＵ２ａは、実施の形態１のＯＮＵ２にスリープ制御部２５を追加する以外は、実施の形態１のＯＮＵ２と同様である。

スリープ制御部１９は、ＯＮＵ２ａからスリープ（休止）モードへの移行要求（スリープリクエスト）を受信した場合や、ＯＮＵ２ａからのフレーム受信が所定の時間以上無い場合や、ＯＮＵ２ａへの送信フレームが無い場合などにＯＬＴ１ａの送信機能（下りデータ送信部１４，下りフレーム識別部１３のうち１つ以上）または／および受信機能（上りデータ受信部１６，上りフレーム識別部１５，時刻情報抽出部１７のうちの１つ以上）を停止させる（スリープモードへ移行する）。また、ＯＬＴ１ａでは、ＰＯＮ制御部１８が、上りデータ受信部１６および上りフレーム識別部１５経由でＯＮＵ２ａからスリープリクエストを受信すると、ＯＮＵ２ａに対してスリープモードへの移行を許可する場合にはスリープモードへの移行許可をＯＮＵ２ａに送信する。

スリープ制御部２５は、ユーザーや時刻同期クライアント３からのフレーム受信が所定の時間以上無い場合や、ＯＬＴ１ａからのフレーム受信が所定の時間以上無い場合等に、上り送信制御部２４にスリープリクエストの送信を指示する。上り送信制御部２４は、ＯＬＴ１ａへスリープリクエストを送信し、スリープ制御部２５は、下りフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１ａからスリープモードへの移行許可を受信した場合に、ＯＮＵ２ａの送信機能（上り送信制御部２４）または／および受信機能（下りフレーム識別部２１）を停止させる（スリープモードへ移行する）。

ＯＮＵ２ａでは、自身がスリープモードであっても、ＯＬＴ１ａから時刻同期フレームを受信した場合はスリープモードを解除し、ＯＬＴ１ａからの下りフレームの転送を再開する。また、自身がスリープモードの場合に、時刻同期クライアント３から時刻同期フレームを受信した際は上りフレームの転送を再開する。ただし、転送を再開してからＯＬＴ１ａへ上りフレームを送信できるようになるためには一定の時間がかかり、処理遅延が発生する。この際、実施の形態１で述べたように、時刻同期クライアント３から上りフレームを受信した時刻のＰＯＮクロックと、ＯＬＴへ送信する際の時刻のＰＯＮクロックを付与することにより、ＯＬＴ１ａはＯＮＵ２ａでの遅延量を補正することが可能である。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。

図８は、従来の時刻同期方法と本実施の形態の時刻同期方法の対比を示す概念図である。たとえば、従来のようにＯＮＵがＩＥＥＥ１５８８などのプロトコルを終端する場合、ＯＮＵは、スリープモードからの復帰時に再度ＯＬＴとの間で時刻同期を取ったのちに、時刻同期クライアントと時刻同期をとるという手順が必要になる。これに対し、本実施の形態ではＯＮＵ２ａはプロトコルの終端を行わないため、ＯＮＵ２ａは時刻同期フレームにＰＯＮクロックを付与して転送を行うだけであり、時刻同期処理は、ＯＬＴ１ａと時刻同期クライアント３との間で実施することになる。このため、高精度な時刻補正を簡易な処理手順で実現することができる。

なお、本実施の形態のＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ２ａとＯＬＴ１ａの両方がスリープ制御部を備えるようにしたが、ＯＮＵ２ａまたはＯＬＴ１ａの一方がスリープ制御部を備えるようにしてもよい。

このように、本実施の形態では、ＯＮＵ２ａがスリープモードへの移行を制御するスリープモード制御部２５を備える場合に、ＯＮＵ２ａでは、自身がスリープモードであっても、ＯＬＴ１ａから時刻同期フレームを受信した場合はスリープモードを解除し、ＯＬＴ１ａからの下りフレームの転送を再開し、また、自身がスリープモードの場合に、時刻同期クライアント３から時刻同期フレームを受信した際は上りフレームの転送を再開するようにした。そのため、省電力化を実現しつつ、高精度な時刻補正を簡易な処理手順で実現することができる。

以上のように、本発明にかかるＰＯＮシステム、加入者側光終端装置、局側光終端装置および時刻同期方法は、ＰＯＮシステムを経由して時刻同期サーバーと時刻同期クライアントが時刻同期を行う通信システムに有用であり、特に、高精度な時刻同期を行う通信システムに適している。

１，１ａ ＯＬＴ
２，２−１，２−２，２ａ ＯＮＵ
３ 時刻同期クライアント
３−１，３−２ 携帯基地局
４−１，４−２ 携帯端末
５ ＩＰネットワーク
６ 時刻同期サーバー
１１ 基準時刻生成部
１２ 基準時刻補正部
１３ 下りフレーム識別部
１４ 下りデータ送信部
１５ 上りフレーム識別部
１６ 上りデータ受信部
１７ 時刻情報抽出部
１８ ＰＯＮ制御部
１９，２５ スリープ制御部
２１ 下りフレーム識別部
２２ 上りフレーム識別部
２３ バッファ部
２４ 上り送信制御部
３１ 下りフレーム識別部
３２ 時刻情報抽出部
３３ 基準時刻生成部
３４ 下りデータ受信部
３５ 上りデータ受信部
３６ 上りフレーム識別部
４１，４４ フレームタイプチェック部
４２，４５ ＰＯＮクロック付与部
４３ バッファ読み出し制御部

Claims (8)

1. 加入者側光終端装置と、前記加入者側光終端装置と接続する局側光終端装置と、を備え、前記局側光終端装置が、前記加入者側光終端装置に接続する時刻同期クライアントとの間で時刻同期処理を実施するＰＯＮシステムであって、
   前記局側光終端装置は、
   時刻同期処理に用いる所定の時刻情報を格納した時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに宛てて送信する基準時刻補正部と、
   前記加入者側光終端装置から受信した時刻同期フレームが時刻同期フレームであるか否かを判定する上りフレーム識別部と、
   を備え、
   前記加入者側光終端装置は、
   上りフレームを格納するためのバッファ部と、
   前記局側光終端装置から受信したフレームが、時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに転送する下りフレーム識別部と、
   前記時刻同期クライアントから受信したフレームが、時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを受信したＰＯＮクロックの時刻を受信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記バッファ部へ格納する上りフレーム識別部と、
   前記バッファ部に格納されている前記時刻同期フレームを読み出して、当該時刻同期フレームの送信時のＰＯＮクロックの時刻を送信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記局側光終端装置へ送信する上り送信制御部と、
   を備え、
   前記基準時刻補正部は、前記上りフレーム識別部が時刻同期フレームであると判定した場合に、当該時刻フレームに付与されている前記送信ＰＯＮクロックおよび前記受信ＰＯＮクロックに基づいて前記加入者側光終端装置における遅延量を補正した前記所定の時刻情報を前記時刻同期フレームに格納して前記時刻同期クライアントに宛てて送信する、
   ことを特徴とするＰＯＮシステム。
2. 前記加入者側光終端装置は、
   所定の時間以上、上りフレームの受信、下りフレームの受信のうち１つ以上が実施されない場合に、自装置を休止状態へ移行させ、また休止状態である場合に局側光終端装置から時刻同期フレームを受信した場合に自装置を休止状態から復帰させ、また休止状態である場合に前記時刻同期クライアントから時刻同期フレームを受信した場合に自装置を休止状態から復帰させるスリープ制御部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＰＯＮシステム。
3. 前記局側光終端装置は、
   上りフレームの受信、下りフレームの受信のうち１つ以上が所定の時間以上実施されない場合に、自装置を休止状態へ移行させ、また自装置が休止状態である場合に局側光終端装置から時刻同期フレームを受信した場合に自装置を休止状態から復帰させ、また自装置が休止状態である場合に前記時刻同期クライアントから時刻同期フレームを受信した場合に自装置を休止状態から復帰させる局側スリープ制御部、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のＰＯＮシステム。
4. 前記時刻同期処理をＩＥＥＥ１５８８に規定された時刻同期処理とする、
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載のＰＯＮシステム。
5. 前記基準時刻補正部は、時刻同期サーバーとの間で時刻同期処理を実施することにより、自装置の時刻を前記時刻同期サーバーに同期させる、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のＰＯＮシステム。
6. 加入者側光終端装置と、前記加入者側光終端装置と接続する局側光終端装置と、を備え、前記局側光終端装置が、前記加入者側光終端装置に接続する時刻同期クライアントとの間で時刻同期処理を実施するＰＯＮシステムにおける前記加入者側光終端装置であって、
   上りフレームを格納するためのバッファ部と、
   前記局側光終端装置から受信したフレームが、時刻同期処理に用いる所定の時刻情報を格納した時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに転送する下りフレーム識別部と、
   前記時刻同期クライアントから受信したフレームが、時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを受信したＰＯＮクロックの時刻を受信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記バッファ部へ格納する上りフレーム識別部と、
   前記バッファ部に格納されている前記時刻同期フレームを読み出して、当該時刻同期フレームの送信時のＰＯＮクロックの時刻を送信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記局側光終端装置へ送信する上り送信制御部と、
   を備えること特徴とする加入者側光終端装置。
7. 加入者側光終端装置と、前記加入者側光終端装置と接続する局側光終端装置と、を備え、前記局側光終端装置が、前記加入者側光終端装置に接続する時刻同期クライアントとの間で時刻同期処理を実施するＰＯＮシステムにおける前記局側装置であって、
   前記局側光終端装置は、
   時刻同期処理に用いる所定の時刻情報を格納した時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに宛てて送信する基準時刻補正部と、
   前記加入者側光終端装置から受信した時刻同期フレームが時刻同期フレームであるか否かを判定する上りフレーム識別部と、
   を備え、
   前記基準時刻補正部は、前記上りフレーム識別部が時刻同期フレームであると判定した場合に、当該時刻フレームに付与されている、前記加入者側光終端装置が前記時刻同期クライアントから当該時刻同期フレームを受信したＰＯＮクロックの時刻である受信ＰＯＮクロックと、前記加入者側光終端装置が前記時刻同期クライアントから当該時刻同期フレームを送信したＰＯＮクロックの時刻である送信ＰＯＮクロックと、に基づいて、前記加入者側光終端装置における遅延量を補正した前記所定の時刻情報を前記時刻同期フレームに格納して前記時刻同期クライアントに宛てて送信する、
   ことを特徴とする局側光終端装置。
8. 加入者側光終端装置と、前記加入者側光終端装置と接続する局側光終端装置と、を備え、前記局側光終端装置が、前記加入者側光終端装置に接続する時刻同期クライアントとの間で時刻同期処理を実施するＰＯＮシステムにおける時刻同期方法であって、
   前記局側光終端装置が、時刻同期処理に用いる所定の時刻情報を格納した時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに宛てて送信する時刻同期フレーム送信ステップと、
   前記加入者側光終端装置が、上りフレームを格納するバッファリングステップと、
   前記加入者側光終端装置が、前記局側光終端装置から受信したフレームが時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを前記時刻同期クライアントに転送する下りフレーム識別ステップと、
   前記加入者側光終端装置が、前記時刻同期クライアントから受信したフレームが、時刻同期フレームである場合に、当該時刻同期フレームを受信したＰＯＮクロックの時刻を受信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記バッファ部へ格納する上りフレーム識別ステップと、
   前記加入者側光終端装置が、前記バッファ部に格納されている前記時刻同期フレームを読み出して、当該時刻同期フレームの送信時のＰＯＮクロックの時刻を送信ＰＯＮクロックとして当該時刻同期フレームに付与し、付与後の当該時刻同期フレームを前記局側光終端装置へ送信する上り送信制御ステップと、
   前記局側光終端装置が、前記加入者側光終端装置から受信した時刻同期フレームが時刻同期フレームであるか否かを判定する上りフレーム識別ステップと、
   前記局側光終端装置が、前記フレーム識別ステップで前記上りフレーム識別部が時刻同期フレームであると判定した場合に、当該時刻フレームに付与されている前記送信ＰＯＮクロックおよび前記受信ＰＯＮクロックに基づいて前記加入者側光終端装置における遅延量を補正した前記所定の時刻情報を前記時刻同期フレームに格納して前記時刻同期クライアントに宛てて送信する時刻補正ステップと、
   を含むことをと特徴とする時刻同期方法。

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