JP4903276B2

JP4903276B2 - Ｉｅｅｅ８０２標準のネットワークにおけるパワー・セービング

Info

Publication number: JP4903276B2
Application number: JP2010011661A
Authority: JP
Inventors: マンディンジェフ; ケルモシュリオール
Original assignee: ピーエムシー−シエラ，インク
Priority date: 2009-01-25
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2030-01-22
Also published as: CN101820349A; CN101820349B; JP2010213259A

Description

本発明は、通信ネットワークの分野に関し、特にIEEE802標準のネットワークとITU-TG.984標準のネットワークにおけるパワー・セービングを実行するシステムと方法に関する。

本発明の技術及びそこで用いられてる要件は、IEEE802標準とITU-TG.984標準に基づく。エネルギーコストの上昇とデータセンターの大規模化と電子機器の高密度化は、会社がエネルギー消費の影響に益々敏感となる理由の１つである。実際に多くの会社は、ＩＴ技術においてシステムの電力消費を見直し、エネルギーコストを削減できるか否かを決めている。電力消費の一形態は、通信機器によるエネルギー消費である。

IEEE802標準ネットワーク（本明細書においてはITU-TG.984標準のネットワークも含む）は、企業と最初の１マイルのアクセス通信の両方にとって、一般的な選択である。IEEE802標準のネットワークの一例は、イーサネットのネットワーク標準である。これらは100Base-Tと10GBASE-RとEPONの標準で実行される。IEEE802標準のネットワークにおけるパワー・セービングの重要性は、IEEE 802.3 Working Group で報告されている。このワーキンググループは、Energy-Efficient Ethernet EEE Task Force（公式名802.3az)を最近立ち上げ、電気通信のイーサネットの平均的な電力消費を減らす方法を決めている。従来様々な解決方法が提案されてきた。

米国特許出願第６０／１７２９８６号明細書米国特許出願公開第２００９０２０４８２８号明細書米国特許出願公開第２００８０３０４５１９号明細書米国特許出願公開第２００９０１１９５２４号明細書

特許文献１は、通信機器内の電力の制御を、ＭＡＣ制御ロジックモジュールとフレームプロセッサモジュールとの間で、クロック信号を停止したり開始したりすることにより行う方法を教示。

特許文献２は、複数の低パワーモードを組み合わせ管理するハイブリッドアプローチを教示する。このハイブリッドアプローチは、低パワーのアイドル技術と物理的インターフェースの技術の組み合わせを用い、これらを通信機器内で選択的に活性化する。物理的インターフェース技術においては、リンクはデータ伝送のニーズが高い場合には高速データレート（送信速度）を用い、データ伝送が低くてもよい場合には低速のデータ伝送レートを用いる。
低パワーアイドル技術においては、リンクの送信側は、低パワーのアイドルモードに入ることができ、このモードにおいては、データ送信が存在しない時には、リンク上の物理的インターフェースとエネルギーは、切断（ターンオフ）される即ちスリープモードに入る。送信側の物理的インターフェースは、完全にはターンオフしないで、リフレッシュ信号を送り、受信機がリンクの同期を維持し、低パワーモードからウェイクアップする事前通知を受領できるようにしている。

特許文献３は、イーサネットリンクのグループが、Link Aggregated Groups で組織化された時には、それにより消費される電力を低下させる機能を提供する。サーバーあるいは交換機が、グループ内の複数のリンクの低いバンド幅の利用を検知した時には、不必要なリンクを、低パワー状態に移すようネゴシエイトする。バンド幅の要求が増加すると、アルゴリズムは、早急にリンクを再度確立し、必要に応じて、複数のリンクにイーサネットトラフィックを分配する。

特許文献４は、データパケットを最大限利用可能なリンクスピードで送受信できるように、活性パワー状態で動作するイーサネット・コントローラを開示する。データパケットが送受信されると、イーサネット・コントローラは、アイドルパワー状態で動作し、エネルギー消費を減らす。特許文献４の「アイドルパワー状態」とは、リンクの相手とオープンリンクを維持するのに十分であるが、データの送受信には不十分であるパワー状態と定義する。言い換えると「アイドルパワー状態」は、イーサネット・コントローラとリンクパートナーとの間のイーサネット通信リンクを維持する。

本明細書において、ユーザ装置と称するユーザ通信機器は、ユーザの構内に置かれる機器であり、そのユーザに関連する通信ネットワークとのデータの送受信を行うインターフェースを提供する。ネットワーク装置と称するネットワーク通信機器は、複数のユーザに対しその中央に配置される機器で、ユーザ装置と通信ネットワークにより接続されて、関連する通信ネットワークと送受信するインターフェースを提供する。ネットワーク装置は通信ネットワーク上のユーザ装置の間の通信あるいはユーザ装置と他のネットワークの間の通信を提供する。

イーサネットネットワークにおけるパワー・セービングの従来の解決方法は、リンクのデータレートを変更したり、ユーザ装置の物理的インターフェースの電力消費を選択的に低減することに向けられていた。データを送信するために低いデータレートを用いることは、高いデータレートを用いるよりもパワー・セービングとなるが、低いデータレートでの送信を維持しても、依然として電力を使用していることになる。アナログ通信（例えば電気通信のイーサネット）を介した送信においては、送信機は、低いパワーレベルで送信してパワーを低減するが、依然としてパワーを使用しているなる。ユーザ装置内でアイドル送信時間を監視し、ユーザ装置の送信機をターンオフすることによりパワーを制御することにより、送信機のパワーを節約できるが、受信機は、依然としてパワーを使い続ける。様々な従来の低パワー状態とアイドル状態は、送信機と受信機のパワーを節約することができるが、ネットワーク装置からの「ウェイクアップ」信号用に通信チャンネルを開始するために、ユーザ装置内では、依然として電力が消費されている。

本発明の目的は、ネットワークにおけるパワー・セービングを実行するシステムと方法を提供することである。対象となるネットワークは、イーサネットネットワークに限らず、IEEE802標準のネットワークとITU-TG.984標準のネットワークとを含む。対象となるネットワークにおいては、伝送媒体が、送信機からの信号（送信機が低パワー状態を脱出したという信号）を受信機が検出するのを容易にするものではない。更に本発明の目的は、ユーザ装置によりパワー・セービングを開始するようなユーザ装置とネットワーク装置からの情報を利用することである。

IEEE802標準のネットワークとITU-TG.984標準のネットワークにおいて、パワー・セービングを実行する本発明のシステムと方法は、ユーザ装置とネットワーク装置によりパワー・セービングを開始するために、ユーザ装置とネットワーク装置からの情報を用いて、リンク上の例えば光学ネットワーク上のパワー・セービングを実行して、従来技術の限界を打破するものである。
本発明は、ユーザ装置とネットワーク装置の間の通信を行うシステムと方法を提供し、これによりユーザ装置又はネットワーク装置のいずれかが、ユーザ装置に対しスリープ・モードを開始する。ユーザ装置でスリープ・モードを実行することにより、ユーザ装置の送信機と受信機が、所定の時間（スリープ時間）の間パワーを切ることができる。このスリープ時間の間、送信機と受信機（装置の物理的インターフェースとも称する）は、電力を消費しない。

従来のIEEE802標準のネットワークのブロック図。従来のEPONのブロック図。 IEEE802標準のネットワーク内のスリープ制御メッセージフローを表すフローチャート図。 SLEEP- REQメッセージのフィールドとオクテッドを表す表。 CHANGE - SLEEP - MODE（変更スリープ・モード）メッセージのフィールドとオクテッドを表す表。 SLEEPメッセージのフィールドとオクテッドを表す表。通信ネットワーク内のパワー・セービングを実行するシステムのブロック図。

IEEE802標準のネットワークにおいて、パワー・セービングを実行する本発明のシステムと方法は、ユーザ装置とネットワーク装置によりパワー・セービングを開始するため、ユーザ装置とネットワーク装置からの情報を用いて、リンク上の例えば光学ネットワーク上のパワー・セービングを実行する。
本発明は、ユーザ装置とネットワーク装置の間の通信を行うシステムと方法を提供し、これによりユーザ装置又はネットワーク装置のいずれかが、ユーザ装置に対しスリープ・モードを開始する。ユーザ装置でスリープ・モードを実行することにより、ユーザ装置の送信機と受信機が所定の時間（スリープ時間）の間パワーを切ることができる。この時間の間、送信機と受信機（装置の物理的インターフェースとも称する）は、電力を消費しない。
実際には、物理的インターフェースの構成によっては、浮遊あるいは残留する電力消費を行う構成要素が含まれ、物理的インターフェースの電力消費を正確に測定すると、このような措置の間でも、ごく少しではあるが電力消費がある。しかし、この様な最小の電力消費は、本発明に関連するものとは見なさない。

特に断らない限り本明細書のおいて、用語「送信機」は、データを関連する通信ネットワークに送信するような装置の構成要素を意味する。用語「受信機」は、データを関連する通信ネットワークから受信できる装置の構成要素を意味する。用語「データ」とは、通信される全ての情報について用いられる。

本発明の一実施例は、IEEE802標準のネットワークにおけるパワー・セービングを実行するもので、電気ネットワークあるいは光学ネットワークに限定されない。一般的に、IEEE802標準のネットワーク内のネットワーク装置は、複数のユーザ装置と通信する。従って、ユーザ装置はスリープ・モードに入ることができるが、ネットワーク装置は、他のユーザ装置又は他のネットワークとの通信でビジーとなり、ネットワーク装置がスリープ・モードに入るためのアイドル時間を有さないように、他の措置を行う。この動作の記述は通常の動作状態についてのものであるが、この方法は、ユーザ装置のみに対し行われるのに限定されず、ネットワーク装置もスリープ・モードに入ることができる。ネットワークが、２つの装置（１個のネットワーク装置と１個のユーザ装置）のみを有する構成例は、ネットワーク装置がスリープ・モードに入るのに有益な一例である。２つの装置のいずれもが、他の相手の装置に送信すべきデータを有さない場合には、両方の装置が、スリープ・モードに入ることができる。

本発明の一実施例は、EPONを用いて説明する。この場合ユーザ装置は、光学ネットワーク・ユニットONU（optical network unit）であり、ネットワーク装置は。光学ライン端末OLT（optical line terminal）であり、通信ネットワークはEPON（Ethernet passive optical network）ネットワークである。

図１にIEEE802標準のネットワークを示す。同図において、ネットワーク装置１００は、ユーザ装置（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｎ）に接続され、ネットワーク上の複数のユーザ装置（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｎ）間に通信を提供する。選択的事項として、ネットワーク装置１００は、例えばネットワーク・スイッチ１０４を介して、ユーザ装置（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｎ）と他のコア・ネットワーク１０６との間に通信を提供してもよい。

図２を参照すると、ＥＰＯＮは、IEEE802標準のネットワークを示す。同図において、ネットワーク装置であるＯＬＴ２００は、受動型光学スプリッタ２０８を介して、ＯＮＵ−１２０２Ａ，ＯＮＵ−２２０２Ｂ，ＯＮＵ−３２０２Ｎに接続され、ネットワーク上の複数のユーザ装置間に通信を提供する。選択的事項として、ＯＬＴ２００は、例えばネットワーク・スイッチ１０４に接続されて、ユーザ装置と他のコア・ネットワーク１０６との間に通信を提供してもよい。

図３において、時間３００は、ページの下側に向かって進行する相対的なスケールとして示す。このスリープ制御メッセージフローにより、装置の送信機と受信機が、所定の間（この間送信機と受信機は電力を消費しない）、パワーダウンさせ、その結果装置のパワー・セービングを実現する。
第１場合は、スリープ制御メッセージフローは、ネットワーク装置１００がユーザ装置１０２Ａに送るべきデータを有さない時に、開始する。ネットワーク装置１００は、メッセージ（SLEEP-REQ：302）をユーザ装置１０２Ａに送る。このメッセージは、ユーザ装置が周期的スリープ・モードに移行することを要求する。ユーザ装置１０２Ａが送信すべきデータを有しない場合には、ユーザ装置は、スリープモードに入るリクエスト（CHANGE-SLEEP-MODE３０４Ａ）をネットワーク装置１００に送ることにより応答し、周期的スリープ・モード３０３Ａに移る。
第２の場合は、ユーザ装置１０２Ａが送信すべきデータを有しない場合には、スリープ制御メッセージフローは、ネットワーク装置１００にCHANGE-SLEEP-MODE３０４Ａを送るユーザ装置で、開始する。

両方の場合とも、ネットワーク装置１００がユーザ装置１０２Ａに送信すべきデータを有しない場合には、ネットワーク装置は、インストラクションをユーザ装置に送る。このインストラクションは、ユーザ装置が所定のスリープ時間の間スリープするよう指示するものである。これはSLEEP３０６Ａである。ネットワーク装置１００は、キープアライブプロセスを停止し、ユーザ装置１０２Ａへの他の通信を停止する（３０８）。ユーザ装置１０２Ａがスリープインストラクション（３０６Ａ）を受領すると、ユーザ装置は、スリープ・モードに移行（３１０Ａ）し、適宜の構成要素（通常、送信ロジックと受信機）をパワーダウンする。スリープに入るための所定のスリープ時間に達すると、ユーザ装置１０２Ａは、周期的スリープ・モード（３０３Ｂ）に移行し、適宜の要素（例、送信機と受信機）をパワーアップする。ユーザ装置は、ネットワーク装置から許可メッセージ（GATEメッセージ）を受領する準備をする。この許可メッセージは、ユーザ装置の送信を許可するものである。ネットワーク装置１００は、ユーザ装置１０２Ａに対する所定のスリープ時間に到達した時を知ることができ、送信機会のメッセージ（GATE command３１２Ａ（許可メッセージ）をユーザ装置に送る。

ユーザ装置１０２Ａが、ネットワーク装置１００に送信すべきデータを有さない場合には、ユーザ装置１０２Ａは、REPORT３１４Ａを送る。これはユーザ装置が送信すべきデータを持っていない旨を示し、ユーザ装置１０２Ａはスリープ・モードに戻る。ネットワーク装置１００がユーザ装置１０２Ａに送信すべきデータを有しない場合には、ネットワーク装置１００は、SLEEP３０６Ｂをユーザ装置１０２Ａに送る。ユーザ装置１０２Ａが、SLEEP 指示３０６Ｂを受領すると、ユーザ装置１０２Ａは、スリープ・モード３１０Ｂに移行する。スリープする所定の時間に達すると、ユーザ装置１０２Ａは、再び周期的スリープ・モード３０３Ｃに移行し、ネットワーク装置１００は、GETE３１２Ｂを送信する。

ユーザ装置１０２Ａが、ネットワーク装置１００に送信すべきデータを有する場合には、ユーザ装置１０２Ａは、REPORT３１４Ｂを送信する。このREPORT３１４Ｂはユーザ装置１０２Ａが送信を望んでいることを示す。ネットワーク装置１００は、GATE３１２Ｃをユーザ装置１０２Ａに送り、キープアライブプロセスをイネーブル（活性化）し、ユーザ装置への他の通信を実行する（３１６）。ユーザ装置１０２Ａは、ユーザ装置１０２Ａが周期的スリープ・モードから通常モードに移行することを示すメッセージを送信する。これをCHANGE-SLEEP-MODE３０４Ｂとして示す。ユーザ装置１０２Ａは、周期的スリープ・モードから通常モード通常モードに移行する（３１８）。通信は、ここで通常通り回復する。送信すべきデータが再び存在しない場合には、スリープ制御メッセージフローが繰り返される。

ネットワーク装置が、CHANGE-SLEEP-MODE３０４をユーザ装置１０２Ａから受領し、ネットワーク装置が、ユーザ装置に送信すべきデータ有する場合には、ネットワーク装置は、データをノーマルデータメッセージとしてユーザ装置に送る。ユーザ装置がSLEEP 指示３０６を受領せずにデータを受領したときには、ユーザ装置は、周期的スリープ・モードから通常の動作モードに移行する。

本発明の一実施例においては、所定のスリープ時間は、ネットワーク装置又はユーザ装置のシステムオペレータにより手動で（構築可能である）決定できる。他の実施例においては、所定のスリープ時間は、ネットワーク装置が計算し、それをスリープメッセージの一部としてユーザ装置に送る。時間が、ユーザ装置とネットワーク装置と同期している場合には、所定のスリープ時間は、将来に渡って絶対時間である。一実施例においては、現在の時間が、第１タイムスタンプ（F424 base16）の場合には、絶対的な所定のスリープ時間は、第２のタイムスタンプ（605234 base16=タイムスタンプが100ミリ秒であるもの）である。他の実施例おいては、所定のスリープ時間は、相対的な時間である。一実施例においては、この相対的な所定のスリープ時間は、（BA2E8BA base16=100ミリ秒）の値でもよい。これらの説明あるいは特定の応用例においては、所定のスリープ時間の他の決定方法は、当業者には明らかである。

選択的事項としての実施例においては、ネットワーク装置１００は、通信トラフィク負荷を監視し、ユーザ装置１０２Ａの負荷が軽いと認定すると、ネットワーク装置はSLEEP_REQ３０２をユーザ装置に送る。この実施例においては、ユーザ装置は、送信すべきデータがあるが、SLEEP_REQを受け入れて、周期的スリープ・モードに移行し、CHANGE-SLEEP-MODEをネットワーク装置に送る。このデータは、、ユーザ装置が通常モードに移行するまで、ユーザ装置内に記憶されおり、その後、データは、通信チャネル上で比較的高い負荷で送信される。

選択的事項としての実施例において、ネットワーク装置は、最初に、SLEEPを、CHANGE-SLEEP-MODEを要求している一人のユーザに送る。後続のSLEEPメッセージは、ネットワーク上の全てのユーザ装置と、周期的スリープ・モードにありその後スリープモードに移行した全てのユーザ装置に、送られる（放送される）。

選択的事項としての実施例において、CHANGE-SLEEP-MODE３０４Ｂは、GATE３１２Ｂを受領した直後に、ユーザ装置により送信される。他の実施例においては、ユーザ装置は、ユーザデータを、GATE３１２Ｂの受領直後に、送信する。これにより、ネットワーク装置に対し、ユーザ装置が通常モードに移行したことを示す。

SLEEPを送信すると決定するアルゴリズムは、本発明の範囲内ではない。一実施例は、SLEEP-REQをユーザ装置から受領すると、SLEEPを送るというネットワーク装置の決定の基づく。

一実施例においては、モードの移行、メッセージの送信、キープアライブプロセスの停止、イネーブルの順番を変えることが、好ましい。本発明の一実施例においては、ネットワーク装置１００は、キープアライブプロセスと他の通信を停止し（３０８）、その後 SLEEP 指示３０６をユーザ装置１０２Ａに送る。本明細書の記載を参照することにより、他の実行方法も当業者には明らかである。

上記の方法を実行するために、ユーザ装置とネットワーク装置の間で交わされるメッセージは、スリープ制御メッセージフロー（パワー・セービング制御）に必要な制御を提供する十分な情報を含む必要がある。IEEE802標準のネットワークにおいては、メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）層の使用は、この制御を実施するのに十分ではない。そのために、スリープ制御メッセージフローを十分に制御するメカニズムを提供する必要がある。

スリープ制御メッセージフローの制御を提供するメカニズムの一実施例は、ＭＡＣ層上のネットワーク制御層（例：802.1 MACクラインアント層と、802.3 MAC 制御層）のメッセージフォーマットと状態情報を用いる。このネットワーク制御層は、時間同期を確立する機構を含む、この共有時間コンセプトは、制御目的に用いられる。現在の時間同期メカニズムを拡張して、送信機が特別なメッセージを送り、受信機に対し、送信機は所定のスリープ時間の間データを受信してないことを、通知することができる。

ＥＰＯＮにおいて、スリープ制御メッセージフローは、マルチプレックシングの制御用に用いられるＭＡＣ上のネットワーク制御層（マルチポイントＭＡＣ（ＭＰＣＰ）制御層）で実行される。現在のＭＰＣＰ仕様は、時間同期を確立しこの共有時間コンセプト（ガード領域を有する）用いて、多重化送信を可能にする機構を含む。現在のＭＰＣＰ時間同期メカニズムを拡張して、送信機が特別なメッセージを送り、受信機に対し、送信機は所定のスリープ時間の間データを受信してないことを、通知することができる。
更にＭＰＣＰ層を修正して、ユーザ装置がスリープ・モードにある間は、キープアライブ機能を停止する。制御ハンドシェイクは、IEEE802のconventionsを、例えば１個の通知を用いるが、これは３個の通知を用いるGPONとは対称的である。EPONにおいては、上記のユーザ装置とネットワーク装置は、ONUとOLTとして実行される。

図４は、SLEEP-REQメッセージのフィールドとオクテットを示す表である。フィールドは、一般的なMPCPフレームのフォーマットに基づく。これは、MPCPデータユニット（MPCPDU）として公知である。全てのMPCPDUは、６４バイトMAC制御フレームで、次のフィールドからなる。
宛先アドレス（Destination address DA）：MAC制御フレームの宛先アドレスフィールドは、フレームが送信される宛先装置の４８ビットアドレスを含む。
送信元（ソース）アドレス（Source address SA）：MAC制御フレームの送信元アドレスフィールドは、フレームを送信する装置の４８ビットの個々のアドレスを含む。
長さ／タイプ：MAC制御フレームの長さ／タイプフィールドは、２オクテットのフィールドである。これは１６進法の８８−０８を含む。この値は、MAC制御フレームを識別するために、ユニバーサルに割り当てられたものである。
Ｏｐｃｏｄｅ：Opcodeフィールドは、２オクテットのフィールドで、特定のMAC制御フレームを識別する。
ＯＵＩ：OUIフィールドは３オクテットの構築可能なフィールドである。
拡張Opcode ：構築可能である。SLEEP-REQ の実施例においては、値００−００、（１６進法表示）を用いて、このフレームはSLEEP-REQメッセージであることを示す。
Pad/予備：このフィールドは特定のMPCP機能に関連する情報を搬送する。Opcode-specific フィールドにより用いられないペイロードの一部は、０で埋められる。
Freme check sequence（FCS）：フレームチェックシーケンス。このFCSフィールドは、CRC-32の値を有する。これをＭＡＣが使用し、受信したフレームの完全性を認証する。

図５は、CHANGE-SLEEP-MODEメッセージ用のフィールドとオクテットを示すテーブルである。このフィールドは、SLEEP-REQ のそれに類似する。拡張Opcodeフィールドは、値００−０１（１６進法）で構成され、このフレームはCHANGE-SLEEP-MODEメッセージであることを示す。更なるフィールドが特定される。新たなモードの１オクテットフィールドで、この装置は、周期的スリープ・モードから通常モード（値０で示す）への変更を要求しているか、通常モードから周期的スリープ・モード（値１で示す）の変更を要求しているか、を示す。

図６は、ＳＬＥＥＰメッセージのフィールドとオクテットの実行を示すテーブルである。このフィールドはSLEEP-REQのそれに類似する。拡張したOpcodeフィールドは値００−０２（１６進法）で構築され、これを用いて、このフレームはＳＬＥＥＰメッセージである事を示す。更なるフィールドが特定される。ウェイクアップタイム：４オクテットフィールドは、所定のスリープ時間を示す。EPONにおいては、この値は好ましくはEPONクロックである、即ちtime quanta （１time quanta即ち１TQ＝１６ナノ秒）に基づくタイムスタンプである

上記したように、スリープ制御メッセージフローに必要とされる制御（パワー・セービング制御）の特定のフィールドと長さと値の実行は、アプリケーションによって変わる。本明細書により制御メカニズムの他の実行は当業者には明らかである。

図７を参照すると、ユーザ装置７０２は、ネットワークを介して通信する通信モジュール７０４と、この通信モジュール７０４に接続される処理システム７０６とを有する。処理システム７０６は、プロセッサ７０８を有する。プロセッサ７０８は、スリープ制御メッセージフローを開始するスリープ制御モジュール７１０と、スリープ制御メッセージフローが開始された時に、ユーザ装置を周期的スリープ・モードに移行させるモード制御モジュール７１２とを有する。各モジュール間の接続は、図７には示していない。

ネットワーク装置７００は、ユーザ装置７０２に接続される。ネットワーク装置７００は、ネットワークを介して通信する通信モジュール７３０と、通信モジュール７３０に接続される処理システム７３２とを有する。この処理システム７３２は、プロセッサ７３４を有する。プロセッサ７３４は、ユーザ装置がスリープ・モードにあるスリープ時間を決定するスリープ時間決定モジュール７３６を有する。ユーザ装置７０２は、ネットワーク装置７００との通信の間、通信するためにパワーを使用しない。プロセッサ７３４は、スリープ時間決定モジュール７３６を有する。このスリープ時間決定モジュール７３６は、ネットワーク装置７００がデータをユーザ装置７０２に送信するか否かを決定し、ネットワーク装置からのデータメッセージの送信を実行する。ネットワーク装置７００がユーザ装置７０２に送信すべきデータを有さない場合には、スリープ時間決定モジュール７３６は、ネットワーク装置からユーザ装置へのスリープメッセージの送信を実行し、ネットワーク装置がユーザ装置に関連するキープアライブプロセスを停止させる。

ユーザ装置７０２の処理システム７０４は、スリープ決定サブモジュール７１４を有する。このスリープ決定サブモジュール７１４は、ユーザ装置７０２が周期的スリープ・モードにある時に、ユーザ装置７０２がネットワーク装置７００からデータメッセージを受領すると、ユーザ装置７０２を通常モードに移行させる。あるいはユーザ装置がネットワーク装置からスリープメッセージを受領すると、ユーザ装置をスリープ時間の間スリープ・モードに移行させる。

本発明の一実施例においては、ユーザ装置７０２のスリープ制御モジュール７１０は、ユーザ装置７０２から第１変更スリープ・モード・メッセージをネットワーク装置７００に送るよう活性化する。他の実施例においては、ネットワーク装置７００の処理システム７３２は、ネットワーク装置スリープ制御モジュール７３８を有し、スリープ制御メッセージフローの開始を、ネットワーク装置７００からスリープリクエストメッセージをユーザ装置７０２に送ることにより、行う。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。

１００ネットワーク装置
１０２ユーザ装置
１０４ネットワーク・スイッチ
１０６コア・ネットワーク
２０２ＯＮＵ
２０８スプリッタ
２００ＯＬＴ

図３
３０３Ａ：評価し周期的スリープモードに移行する
３０３Ｂ：周期的スリープモードに移行する
３０３Ｃ：周期的スリープモードに移行する
３１０Ａ：スリープモードに移行する
３１０Ｂ：スリープモードに移行する
３１８：通常モードに移行する
３０８：キープアライブを停止する
３１６：キープアライブをイネーブルする

図４
フィールドオクテット
宛先アドレス
送信元アドレス
長さ／タイプ＝８８−０８ 16
ＯＰＣＯＤＥ＝ＦＦ−ＦＥ 16
ＯＵＩ＝＜配列可能＞
拡張ＯＰＣＯＤＥ＝００−００ 16
ＰＡＤ／予約
図５
新規モード
図６
ウエークアップ時間
図７
７００：ネットワーク装置
７０２：ユーザ装置
７０４、７３０：通信モジュール
７０６、７３２：処理システム
７０８、７３４：プロセッサ
７１０：スリープ制御モジュール
７１２：モード制御モジュール
７１４：スリープ決定サブモジュール
７３６：スリープ時間決定モジュール
７３６：スリープ決定モジュール
７３８：ネットワーク

Claims

通信ネットワークのパワー・セービングを行う方法において、
（Ａ）ユーザ装置とネットワーク装置との間のスリープ制御メッセージフローを開始するステップと、
（Ｂ）前記ユーザ装置を周期的スリープ・モードに移すステップと、
（Ｃ）前記ユーザ装置がスリープ・モードにいるスリープ時間を決定するステップと、
前記スリープ・モードでは、前記ユーザ装置は、前記ネットワーク装置との通信にパワーを使用せず、
（Ｄ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置にデータを送信する必要がある場合は、
（ｉ）前記ネットワーク装置からデータメッセージを送信するステップと、
（ｉｉ）前記ユーザ装置は、前記データメッセージを受信すると、通常モードに移るステップと、
（Ｅ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置に送信すべきデータを有さない場合には、
（ｉ）前記ネットワーク装置から、スリープメッセージを前記ユーザ装置に送信するステップと、
（ｉｉ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置に関連するキープアライブプロセスを停止するステップと、
（ｉｉｉ）前記ユーザ装置が前記スリープメッセージを受領すると、前記ユーザ装置は、スリープ・モードに前記スリープ時間の間移るステップと
を有する
ことを特徴とする通信ネットワークでパワーをセーブする方法。
（Ｆ）前記スリープ時間に基づいて、前記ユーザ装置を、前記スリープ・モードから前記周期的スリープ・モードに移すステップと、
（Ｇ）前記スリープ時間に基づいて、第１許可メッセージを前記ネットワーク装置から前記ユーザ装置に送信するステップと、
これにより前記ユーザ装置の動作をチェックし、
（Ｈ）前記第１許可メッセージを受領すると、前記ユーザ装置は、第１レポートメッセージを、前記ネットワーク装置に送信するステップと、
前記第１レポートメッセージは、前記ユーザ装置が送信すべきデータを有していることを示し、
（Ｉ）前記第１レポートメッセージを受領すると、前記ネットワーク装置は、
（ｉ）前記ユーザ装置に関連する前記キープアライブプロセスをイネーブルするステップと、
（ｉｉ）第２の許可メッセージを、前記ネットワーク装置からユーザ装置に送信するステップと、
（Ｊ）前記ユーザ装置で前記第２の許可メッセージを受領すると、前記ユーザ装置は、
（ｉ）前記周期的スリープ・モードから通常モードに移行するステップと、
（ｉｉ）第２の変更スリープ・モードメッセージを、前記ネットワーク装置に送信するステップと
を有する。
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記（Ａ）ステップは、前記ユーザ装置から、第１変更スリープ・モードメッセージを前記ネットワーク装置に送信することにより、開始する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記（Ａ）ステップは、前記ネットワーク装置から、スリープ・リクエスト・メッセージを前記ユーザ装置に送信することにより、開始する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記（Ａ）ステップは、通信トラフィック負荷に基づいて、行われる
ことを特徴とする請求項４記載の方法。
前記（Ｃ）ステップは、手動で調整される
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記スリープ時間は、前記ネットワーク装置から前記ユーザ装置に送信される。
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記スリープ時間は、前記スリープメッセージ内に含まれる。
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記（Ｅ）の（ｉ）ステップは、前記スリープメッセージを、前記ユーザ装置を含む複数のユーザ装置に放送することにより、行う。
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記第１許可メッセージを受領すると、前記ユーザ装置は、第２レポートメッセージを前記ネットワーク装置に送信し、
前記第２レポートメッセージは、前記ユーザ装置が送信すべきデータがないことを示し、
（Ｋ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置に送信すべきデータを有さない場合には、
（ｉ）前記ネットワーク装置から、スリープメッセージを前記ユーザ装置に送信するステップと、
（ｉｉ）前記ユーザ装置が前記スリープメッセージを受領すると、前記ユーザ装置は、スリープ・モードに前記スリープ時間の間移るステップと
（Ｌ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置に送信すべきデータを有する場合は、
（ｉ）前記ネットワーク装置から第３許可メッセージを前記ユーザ装置に送信するステップと、
（ｉｉ）前記ネットワーク装置は、前記ユーザ装置に関連する前記キープアライブプロセスをイネーブルするステップと、
（ｉｉｉ）前記ユーザ装置が前記第３許可メッセージを受領すると、前記ユーザ装置は、周期的スリープ・モードから通常モードに移行し、第２変更スリープモードメッセージを前記ネットワーク装置に送信するステップと
を有する
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
前記ユーザ装置と前記ネットワーク装置は、IEEE802標準ネットワークを介して通信する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記ユーザ装置は、ＥＰＯＮのＯＮＵであり、
前記ネットワーク装置は、前記ＥＰＯＮのＯＬＴである
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
通信ネットワークでパワーセービングを実行するシステムにおいて、
（Ａ）ユーザ装置と、
（Ｂ）前記ユーザ装置に動作可能に接続されたネットワーク装置と、
（Ｃ）前記ユーザ装置の処理システム内のスリープ決定サブモジュールと、
を有し、
前記ユーザ装置（Ａ）は、
（ｉ）ネットワークを介して通信する通信モジュールと、
（ｉｉ）前記通信モジュールに動作可能に接続される処理システムと、
を有し、
前記処理システムは、以下の（ａ）（ｂ）のモジュール構成されたプロセッサを有し、
（ａ）スリープ制御メッセージフローを開始するスリープ制御モジュールと、
（ｂ）前記スリープ制御メッセージフローを開始した後、前記ユーザ装置を周期的スリープ・モードに移行させるモード制御モジュール
前記ネットワーク装置（Ｂ）は
（ｉ）ネットワークを介して通信する通信モジュールと、
（ｉｉ）前記通信モジュールに動作可能に接続される処理システムと
を有し、
前記処理システムは、以下の（ａ）（ｂ）のモジュールで構成されたプロセッサを有し、
（ａ）前記ユーザ装置がスリープ・モードにいるスリープ時間を決定するモジュールと、
スリープ・モードにいるユーザ装置は、前記ネットワーク装置との通信にパワーを使用せず、
（ｂ）以下を決定するスリープ決定モジュールと、
（ｉ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置にデータを送信する必要がある場合は、前記ネットワーク装置からデータメッセージを送信し、
（ｉｉ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置に送信すべきデータを有さない場合には、
（ｘ）前記ネットワーク装置から、スリープメッセージを前記ユーザ装置に送信し、
（ｙ）前記ネットワーク装置が、前記ユーザ装置に関連するキープアライブプロセスを停止し、
前記スリープ決定サブモジュール（Ｃ）は、前記ユーザ装置が周期的スリープ・モードにある時に、
（ｚ）前記ユーザ装置が、前記ネットワーク装置から前記データメッセージを受領すると、前記ユーザ装置を通常モードに移行させ、
（ｖ）前記ユーザ装置が、前記ネットワーク装置から前記スリープメッセージを受領すると、前記ユーザ装置をスリープモードに、スリープ時間の間移行させる
ことを特徴とする通信ネットワークでパワーセービングを実行するシステム。
前記ユーザ装置のスリープ制御モジュールは、前記ユーザ装置から第１変更スリープ・モードメッセージを前記ネットワーク装置に送信する
ことを特徴とする請求項１３記載のシステム。
前記ネットワーク装置の処理システムは、ネットワーク装置のスリープ制御モジュールを有し、
前記ネットワーク装置のスリープ制御モジュールは、前記ネットワーク装置からスリープリクエストメッセージを前記ユーザ装置に送信することにより、スリープ制御メッセージフローを開始する
ことを特徴とする請求項１３記載のシステム。