JP2014204379A - 中継伝送システム、中継装置、及び中継伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、複数の通信装置間をファイバ伝送路で中継するシステムにおいて、監視制御機能を付加しても装置コストの上昇を防止でき、主信号への影響が少ない中継伝送システム、中継装置、及び中継方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、ＲＥＣやＲＥからの信号内で使用していない領域に含まれる所定情報を監視制御用情報に差し替えて伝送路に出力し、伝送路からの信号に含まれる監視制御用情報を所定情報に差し替えてＲＥＣやＲＥに出力することとした。
【選択図】図３

Description

本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介し、特定形式の信号で通信を行う中継伝送システム、これが備える中継装置、及びその中継伝送方法に関する。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）をはじめとする移動通信システムでは、無線セル内の接続性を向上させるため、リモートアンテナを用いた基地局構成がとられる。この基本構成は図１に示すように、無線変復調を行う無線制御装置（ＲＥＣ）１０１と無線送受信を行う無線装置（ＲＥ）１０２に無線基地局機能を分割し、それらの間を伝送路１０３で接続する。伝送方法としては、光ファイバを用いてデジタル化した無線信号を伝送するＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）もしくはＯＲＩ（Ｏｐｅｎ Ｒａｄｉｏ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）技術が広く用いられている（例えば、非特許文献１及び２を参照。）。

ＣＰＲＩおよびＯＲＩでは図２に示すように、デジタル化した無線信号だけでなくＲＥＣ及びＲＥの制御／保守信号も多重して転送するため、ＲＥＣ及びＲＥの保守監視が容易となる。また、伝送路としてダークファイバのような廉価な回線を利用することも可能である。このため、多数のＲＥを一か所に設置されたＲＥＣに接続し、高機能な無線アクセスネットワークを実現するＣ−ＲＡＮ（Ｃｌｏｕｄ ＲＡＮ）等の構成も可能となる。

このような場合、ＣＰＲＩインタフェースごとにダークファイバを用いるとダークファイバが莫大な数となるため、図１９のように波長多重（ＷＤＭ）技術により複数インタフェースを一本のファイバ（伝送路１０３）に束ねて伝送する方法がとられる。ＷＤＭ伝送を実現するため、ＲＥＣ１０１及びＲＥ１０２の双方に中継装置（２５３、２５４）を置く構成がとられ、中継装置（２５３、２５４）でＣＰＲＩもしくはＯＲＩ信号の波長変換及び波長多重／分離操作が行われるが、ファイバ伝送路１０３に対する高い信頼性が要求されるため、ＷＤＭ伝送区間で監視制御機能を付加し冗長構成をとる必要がある。なお、監視制御機能は、中継装置の状態に関する情報、ＲＥＣ又はＲＥからの受信信号の品質情報、ならびに中継装置を制御する装置オペレーションシステムと送受信する監視制御用情報を含む。

ＣＰＲＩ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖ ５．０， ２０１１． Ｏｐｅｎ Ｒａｄｉｏ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ （ＯＲＩ）；Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｏｐｅｎ Ｒａｄｉｏ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ （ＯＲＩ）（Ｒｅｌｅａｓｅ １）， Ａｕｇ． ２０１２． ＩＥＥＥ ８０２．３ ３６．２節

監視制御機能の付加について、監視制御用の波長を追加して伝送することは一つの手段であるが、その分のインタフェースが必要となり装置コストが増加する。また、複数対地のＲＥに接続する場合、それぞれの対地に対して監視制御用の波長を準備しておく必要がある。このため、通信容量を維持するために当該波長用の装置が必要となり装置コストが増加する。

監視制御機能の付加について、中継装置でＣＰＲＩおよびＯＲＩ信号を終端し、ヘッダの制御管理領域を再定義してＷＤＭ区間の監視制御用信号を挿入する構成もある。しかし、この場合、信号の終端およびヘッダ再定義によって遅延が増加する。ＬＴＥでＣＰＲＩおよびＯＲＩを用いてＲＥＣとＲＥを接続する場合、無線区間の再送制御に対する遅延要求から、ＣＰＲＩおよびＯＲＩに対する遅延要求は厳しく、中継装置に対しても過剰な遅延は許容できない。このため、ＣＰＲＩおよびＯＲＩ信号を終端して監視制御信号を挿入することは困難である。

また、図１９のファイバ伝送路の区間を別の通信事業者のサービスとして実施する構成もある。通常、ＲＥＣとＲＥとの間で規定される接続インタフェースの下、ＲＥＣとＲＥとの間で信号の伝送が行われるが、当該接続インタフェースに監視制御機能のための監視制御用情報が含まれることは、ＣＰＲＩおよびＯＲＩ信号品質上好ましくない。すなわち、監視制御用情報がＲＥＣおよびＲＥに転送されることは好ましくない。

そこで、本発明は、上記課題を解決すべく、複数の通信装置間をファイバ伝送路で中継するシステムにおいて、監視制御機能を付加しても装置コストの上昇を防止でき、主信号への影響が少ない中継伝送システム、中継装置、及び中継方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、ＲＥＣやＲＥからの信号内で使用していない領域に含まれる所定情報を監視制御用情報に差し替えて伝送路に出力し、伝送路からの信号に含まれる監視制御用情報を所定情報に差し替えてＲＥＣやＲＥに出力することとした。

具体的には、本発明に係る中継伝送システムは、第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介し、特定形式の信号で通信を行う中継伝送システムであって、
前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち所定領域に含まれる所定情報を前記伝送路に関する監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第１の通信装置に転送する第１の中継装置と、
前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記所定情報を前記監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第２の通信装置に転送する第２の中継装置と、
を備える。

具体的には、本発明に係る中継伝送方法は、第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介し、特定形式の信号で通信を行う中継伝送方法であって、
前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち所定領域に含まれる所定情報を前記伝送路に関する監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第１の通信装置に転送する第１の中継手順と、
前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記所定情報を前記監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第２の通信装置に転送する第２の中継手順と、
を行う。

本発明は、監視制御用のインタフェースや波長を準備する必要が無く、新たな装置コストが不要である。本発明は、中継時に信号の終端及び再定義が不要であり、遅延の増大を防止できる。さらに、本発明は、ＲＥＣやＲＥへ監視制御用情報が転送されない。このため、本発明は、信号品質に影響を与えることなく低コストで伝送路区間の監視制御信号の転送が可能となる。

従って、本発明は、複数の通信装置間をファイバ伝送路で中継するシステムにおいて、監視制御機能を付加しても装置コストの上昇を防止でき、主信号への影響が少ない中継伝送システム、及び中継方法を提供することができる。

本発明に係る中継伝送システムは、前記第１の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線制御装置であり、前記第２の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置である。

本発明に係る中継伝送方法は、前記第１の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線制御装置であり、前記第２の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置であるときの中継伝送方法である。

本発明に係る中継伝送システムは、前記特定形式の信号がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレーム構成を持つ信号であり、
前記所定領域がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約領域であり、
前記所定情報がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約語である。

本発明に係る中継伝送方法は、前記特定形式の信号がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレーム構成を持つ信号であり、
前記所定領域がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約領域であり、
前記所定情報がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約語である。

本発明に係る中継伝送システムの前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
前記特定形式の信号に含まれるタイミング情報に基づいて前記監視制御用情報と前記所定情報との差し替えタイミングを演算する。

本発明に係る中継伝送方法は、前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
前記特定形式の信号に含まれるタイミング情報に基づいて前記監視制御用情報と前記所定情報との差し替えタイミングを演算する。

本発明に係る中継伝送システムの前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
受信した前記特定形式の信号を直並列変換した後に、前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報と前記所定情報とを差し替えし、並直列変換して送出する。

本発明に係る中継伝送方法は、前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
受信した前記特定形式の信号を直並列変換した後に、前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報と前記所定情報とを差し替えし、並直列変換して送出する。

汎用のＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）の利用が可能になるため、システムのコストの上昇を防ぐことができる。

本発明に係る中継伝送システムの前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティを演算結果に基づいて前記所定情報と差し替える前記監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、前記伝送路からの信号について８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティの演算結果に基づいて前記監視制御用情報と差し替える前記所定情報のランニングディスパリティを決定する。

本発明に係る中継伝送方法は、前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティを演算結果に基づいて前記所定情報と差し替える前記監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、前記伝送路からの信号について８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティの演算結果に基づいて前記監視制御用情報と差し替える前記所定情報のランニングディスパリティを決定する。

本発明に係る中継伝送システムの前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
前記第１の通信装置又は前記第２の通信装置と前記伝送路とのインタフェースを複数有する場合に、すべての前記インタフェースに同一の前記監視制御用情報を重畳する。

本発明に係る中継伝送方法は、前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
前記第１の通信装置又は前記第２の通信装置と前記伝送路とのインタフェースを複数有する場合に、すべての前記インタフェースに同一の前記監視制御用情報を重畳する。

複数のインタフェースに同一の監視制御用情報が伝送されるため、中継装置間の特定のリンクに異常が発生した場合でも、他のインタフェースを利用して監視制御用情報を正常に送受信することが可能となる。

本発明に係る中継装置は、前記中継伝送システムが前記第１の中継装置および前記第２の中継装置として備える中継装置である。

本発明は、複数の通信装置間をファイバ伝送路で中継するシステムにおいて、監視制御機能を付加しても装置コストの上昇を防止でき、主信号への影響が少ない中継伝送システム、中継装置、及び中継方法を提供することができる。

リモートアンテナを用いた基地局構成を説明する図である。 ＣＰＲＩの構成を説明する図である。 本発明に係る中継伝送システムを説明する図である。 ＣＰＲＩのベーシックフレーム構成を説明する図である。 ＣＰＲＩフレームの階層構成を説明する図である。 ＣＰＲＩハイパーフレームのヘッダ構成を説明する図である。 ＯＲＩハイパーフレームのヘッダ構成を説明する図である。 予約領域のバイト数を説明する図である。 本発明に係る中継装置を説明する図である。 同期ワードの構成を説明する図である。 本発明に係る中継装置を説明する図である。 本発明に係る中継装置を説明する図である。 本発明に係る中継装置を説明する図である。 ランニングディスパリティ処理の例を説明する図である。 セレクタ回路の構成を説明する図である。 本発明に係る中継伝送システムを説明する図である。 本発明に係る中継装置の中継部を説明する図である。 本発明に係る中継伝送システムを説明する図である。 リモートアンテナを用いた基地局構成を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図３は、本実施形態の中継伝送システム３０１を説明する図である。中継伝送システム３０１は、第１の通信装置１０２と第２の通信装置１０２の間で伝送路１０３を介し、特定形式の信号で通信を行う中継伝送システムであって、
第１の通信装置１０１からの特定形式の信号を受信して、特定形式の信号のうち所定領域に含まれる所定情報を伝送路１０３に関する監視制御用情報に差し替えて伝送路１０３に送出し、伝送路１０３を介した第２の通信装置１０２からの特定形式の信号を受信して、特定形式の信号のうち所定領域に含まれる監視制御用情報を抽出するとともに所定情報に差し替えて第１の通信装置１０１に転送する第１の中継装置２５１と、
第２の通信装置１０２からの特定形式の信号を受信して、特定形式の信号のうち所定領域に含まれる所定情報を監視制御用情報に差し替えて伝送路１０３に送出し、伝送路１０３を介した第１の通信装置１０１からの特定形式の信号を受信して、特定形式の信号のうち所定領域に含まれる監視制御用情報を抽出するとともに所定情報に差し替えて第２の通信装置１０２に転送する第２の中継装置２５２と、
を備える。

第１および第２の中継装置（２５１、２５２）は、伝送路１０３方向へ経路に受信器５１、分配回路５２、セレクタ回路５３および送信器５４が実装され、伝送路１０３からの経路に受信器５５、分配回路５６、セレクタ回路５７および送信器５８が実装される。

第１の通信装置１０１から第２の通信装置１０２への伝送に関して、第１の中継装置２５１では第１の通信装置１０１からの信号を受信器５１で受信し、品質を分配回路５２の出力でモニタするとともに、セレクタ回路５３で信号の所定領域に監視制御用情報を重畳して、伝送路１０３に送信器５４が出力する。第２の中継装置２５２では、伝送路１０３からの信号を受信器５５で受信し、分配回路５６の出力で伝送路１０３からの信号品質をモニタするとともに、所定領域から監視制御用情報を抽出し、セレクタ回路５７で所定情報（例えば、予約語）を所定領域に重畳して、信号を第２の通信装置１０２に送信器５８が出力する。

第２の通信装置１０２から第１の通信装置１０１への伝送に関しても同様に、第２の中継装置２５２では第２の通信装置１０２からの信号品質をモニタするとともに、セレクタ回路５３で信号の所定領域に監視制御用情報を重畳して、伝送路１０３に送信器５４が出力する。第１の中継装置２５１では、伝送路１０３からの信号を受信器５５で受信し、分配回路５６の出力で伝送路１０３からの信号品質をモニタするとともに、所定領域から監視制御用情報を抽出し、セレクタ回路５７で所定情報（例えば、予約語）を所定領域に重畳して、信号を第１の通信装置１０１に出力する。監視制御部は、第１もしくは第２の中継装置から装置オペレーションシステムに接続される。

以下、無線制御装置と無線装置間がＣＰＲＩもしくはＯＲＩリンクで接続する場合の、監視制御用情報の多重／分離方法について述べる。すなわち、本実施形態の無線中継システム３０１は、第１の通信装置１０１がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線制御装置（ＲＥＣ）であり、第２の通信装置１０２がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置（ＲＥ）である。そして、前記特定形式の信号がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレーム構成を持つ信号であり、前記所定領域がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約領域であり、前記所定情報がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約語である。

ＣＰＲＩおよびＯＲＩの基本フレーム構成を図４に示す。ＣＰＲＩおよびＯＲＩでは、１ワードの制御情報と１５ワードの無線信号データから構成され、ワード長は伝送速度によって異なり、最短で１バイト、最長で１６バイトであり、ワード単位で多重されて伝送される。また、伝送路符号としては直流成分を持たずかつクロック再生しやすいよう８Ｂ１０Ｂ符号が用いられ（例えば、非特許文献３を参照。）、周期信号による雑音を避けるためにバイトデータに対してスクランブル化した後に８Ｂ１０Ｂ符号化するオプションもある。

基本フレームの繰り返し周波数は伝送速度によらず３．８４ＭＨｚであり、図５に示すように基本フレーム２５６個でハイパーフレームを構成する。このため、ＣＰＲＩの１ハイパーフレーム中には２５６ワードの制御情報が図６のように定義される。また、ＯＲＩでは図７に示すようにＣＰＲＩのベンダ領域の一部をＯＲＩ用の領域として再定義して使用する。

この制御情報の各バイトの表記方法として、Ｚ．Ｘ．Ｙという形式が用いられる。Ｚ，Ｘ，Ｙは図５に示すように、Ｚはハイパーフレーム番号（０〜１４９）、Ｘはフレーム番号（０〜２５５）、Ｙはワード中のバイト番号（０〜１５、最大値は伝送速度により異なる）である。

図６及び図７からわかるように、Ｘ＝｛３，８〜１５｝＋６４＊｛０，１，２，３｝で表される３６ワードの領域は予約領域となっており使用されておらず、送信時にはすべて０が割り当てられ、受信側では無視される。また、Ｘ＝｛６４，１２８，１９２，２，６６，１３０，１９４｝でＹ≧１の領域も予約領域となっている。したがって、これらの領域を中継装置で再定義して伝送し、対向する中継装置で予約語（０）に戻すことにより無線制御装置および無線装置に影響を与えることなく、中継装置間で監視制御用情報の送受信を行うことが可能となる。換言すれば、中継伝送システム３０１は、ＲＥＣとＲＥとの間で送受される信号のうち使用されていない領域（予約領域）に、中継装置間で使用する監視制御用情報を挿入して信号を伝送し、伝送路の伝搬終了時に当該監視制御用情報を抜き出して再度予約領域とする。このように予約領域を利用することでＲＥＣやＲＥへ監視制御用情報が転送されることはなく、ＲＥＣやＲＥは、中継中に監視制御用情報が重畳されていることを意識せずに信号の送受を行うことができる。

これらの予約領域のハイパーフレームあたりの総バイト数を図８に示す。将来の機能拡張用とされている部分もあるため、すべての領域を使用することはできないが、数バイトから数百バイトをハイパーフレームごとに使用することは可能である。伝送帯域について、２．４５７６Ｇｂ／ｓの伝送速度でハイパーフレームあたり１６バイトのデータが伝送可能であるとすると、１．９２Ｍｂ／ｓの帯域幅があり、監視制御用情報の帯域幅としては十分である。また、ハイパーフレームの周期は６６．６７μｓであるため、警報転送に用いて高速な切替動作を行うことも可能である。

図９は、中継装置（２５１、２５２）の構造を説明する図である。中継装置（２５１、２５２）は、受信器（５１、５５）、分解回路（５２、５６）、セレクタ回路（５３、５７）及び送信器（５４、５８）の他に、品質モニタ部（６１、６６）、フレーム情報抽出部（６２、６７）、監視制御部６３、監視制御用情報生成部６４、監視制御用情報終端部６５、及び予約語生成部６８を備える。

中継装置（２５１、２５２）は、無線制御装置または無線装置からの信号を受信し、分配回路５２で分配した後、セレクタ回路５３で予約領域に監視制御用情報を挿入した後に伝送路１０３へ送信するとともに、伝送路１０３からの信号を受信し、分配回路５６で分配した後、セレクタ回路５７で所定のタイミングで予約領域に予約語を挿入する。分配回路（５２、５６）およびセレクタ回路（５３、５７）はＤフリップフロップ等を用いた論理回路で構成できるため、遅延時間を低遅延かつ固定とすることができる。したがって、中継装置間で監視制御用情報を送受信しながら無線制御装置と無線装置との間でＣＰＲＩもしくはＯＲＩ信号を正常に送受信することができる。

中継装置（２５１、２５２）は、特定形式の信号に含まれるタイミング情報に基づいて監視制御用情報と所定情報との差し替えタイミングを演算する。
ＣＰＲＩもしくはＯＲＩ信号の予約領域については、フレーム情報抽出部６２で図１０に示すＺ．０．Ｙの同期ワードからフレーム開始タイミングを抽出し、それに対するタイミングオフセットを演算し決定する。

監視制御用情報としては、監視制御部６３で得られる中継装置（２５１、２５２）の状態に関する情報、品質モニタ部（６１、６６）で得られる受信信号の品質情報、ならびに装置オペレーションシステムと送受信する監視制御用情報がある。それらを監視制御用情報生成部６４は、これらの情報を予約領域に割り当てて伝送路１０３側に送信する。監視制御用情報終端部６５は、伝送路１０３側からの監視制御用情報を終端する。

なお、中継装置（２５１、２５２）は、品質モニタ部（６１、６６）で得られる受信信号の品質が悪い場合でもそのまま転送する。中継装置（２５１、２５２）は、品質モニタ部（６１、６６）で得られる受信信号の品質情報を装置オペレーションシステムを介して、ＲＥ１０２やＲＥＣ１０１のオペレーションシステムに伝達する。

装置オペレーションシステムとのインタフェースは第１の中継装置２５１又は第２の中継装置２５２の一方に設置する。当該インタフェースが設置されていない他方の中継装置は、伝送路側からの信号に含まれる監視制御用情報を抜き出し、一方の中継装置へ転送する。装置オペレーションシステムは、当該インタフェースを介して受信する信号の品質や監視制御用情報を確認することができる。

第１の中継装置２５１および第２の中継装置２５２は、受信した特定形式の信号を直並列変換した後に、所定領域（予約領域）に含まれる監視制御用情報と所定情報（予約語）とを差し替えし、並直列変換して送出する。このとき、第１の中継装置２５１および第２の中継装置２５２は、第１の通信装置１０１及び第２の通信装置１０２からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティを演算結果に基づいて所定情報（予約語）と差し替える監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、伝送路１０３からの信号について８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティの演算結果に基づいて監視制御用情報と差し替える所定情報（予約語）のランニングディスパリティを決定する。

中継装置（２５１、２５２）の実装に関して、ＣＰＲＩもしくはＯＲＩのラインレートのクロックで処理する場合、図１１に示すようにビット単位の分配回路（５２、５６）およびセレクタ回路（５３、５７）で処理するため、非常に低遅延な動作を行うことが可能である。しかしながら、高速電子回路をディスクリートに構成する必要があるため、低コストでの実現は難しい。これに対して、受信された信号を元のデータのバイト単位もしくは複数バイト単位に直並列変換し、低速なクロックで監視制御用情報の挿入や予約語の挿入処理を行った後に並直列変換してＣＰＲＩもしくはＯＲＩのラインレートの信号として送信する方が、汎用のＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）の利用が可能になる等回路実装の点で有利である。

この場合、伝送路符号として８Ｂ１０Ｂ符号が用いられているため、図１２に示すような回路となる。図１２は、中継装置（２５１ａ、２５２ａ）を説明する図である。中継装置（２５１ａ、２５２ａ）の、ＲＥＣやＲＥから伝送路１０３への経路は、受信器５１、直並列変換回路７１、８Ｂ１０Ｂ復号回路７２、分配回路５２、セレクタ回路５３、８Ｂ１０Ｂ符号化回路７３、並直列変換回路７４、及び送信器５４を備える。また、中継装置（２５１ａ、２５２ａ）の、伝送路１０３からＲＥＣやＲＥへの経路は、受信器５５、直並列変換回路７５、８Ｂ１０Ｂ復号回路７６、分配回路５６、セレクタ回路５７、８Ｂ１０Ｂ符号化回路７７、並直列変換回路７８、及び送信器５８を備える。

受信器（５１、５５）で受信したシリアル信号を直並列変換回路（７１、７５）で１０ビット幅の信号に直並列変換し、８Ｂ１０Ｂ復号回路（７２、７６）で当該信号を復号して８ビット幅の信号として監視制御用情報と予約語の差し替え処理をする。そして、この信号を８Ｂ１０Ｂ符号化回路（７３、７７）で再び８Ｂ１０Ｂ符号化して１０ビット幅の信号とし、並直列変換回路（７４、７８）で並直列変換し、送信器（５４、５８）から出力する。

また、中継装置は、図１３のような回路でもよい。図１３は、中継装置（２５１ｂ、２５２ｂ）を説明する図である。中継装置（２５１ｂ、２５２ｂ）は、図１２の中継装置（２５１ａ、２５２ａ）から８Ｂ１０Ｂ復号回路（７２、７６）及び８Ｂ１０Ｂ符号化回路（７３、７７）を省略した構成である。８Ｂ１０Ｂの復号及び符号化処理を省き１０ビット幅の信号で処理した方が中継装置での遅延時間を抑える点で有利である。

この場合、中継装置で監視制御用情報および予約語を挿入する際にはそのランニングディスパリティ（ＲＤ）値を正常な値とする必要がある。予約語の挿入についてはＲＥＣおよびＲＥで不要なＲＤ誤りを生じさせないために正常なＲＤ値で転送することが必須である。予約語である０に対する符号値は、ＲＤが負の場合、｛ａｂｃｄｅｉｆｇｈｊ｝＝｛１００１１１０１００｝、ＲＤが正の場合、｛ａｂｃｄｅｉｆｇｈｊ｝＝｛０１１０００１０１１｝となる（スクランブルされている場合には異なる）。したがって、ＲＤ誤りを生じさせないためには、フレーム情報抽出部（６２、６７）で監視制御用情報又は予約語を挿入する前の符号語のＲＤ値をモニタし、それに則って監視制御用情報生成部６４および予約語生成部６８の出力のＲＤ値を設定する必要がある。この場合、ＲＤ値検出および設定に１クロック程度を要するため、その分中継装置での遅延時間が増加し、８Ｂ１０Ｂ復号／符号化処理を削除した効果が減少する。

遅延時間増が問題となる場合には、例えば図１４に示す手法が有効である。中継装置（２５１ｂ、２５２ｂ）は、無線制御装置もしくは無線装置からの信号の予約領域の最初のバイトの符号語を予約語のままとし、監視制御信号のＲＤ値をそのバイトの符号語に合わせて設定する。そして、中継装置（２５１ｂ、２５２ｂ）は、伝送路１０３区間での監視制御用信号の境界でのＲＤ値誤りをマスクするとともに、予約領域の最初のバイトの符号語のＲＤ値に基づいた符号語を予約語として生成し、無線制御装置もしくは無線装置へ転送することで、低遅延伝送が可能となる。

この場合、２つのＲＤ値に合わせた監視制御信号および予約語に対する符号語をあらかじめ作成し、図１５に示すようにセレクタ回路で予約領域の最初のバイトの符号語のＲＤ値に基づいて選択する信号を決定することで、１クロック以下の遅延とすることができる。また、監視制御信号と元のＣＰＲＩ信号の境界での誤りをマスクすることになるが、監視制御信号にＣＲＣ（Ｃｈｅｃｋ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）のような誤り検出符号を用いることで、誤りを検出することは可能である。なお、データのスクランブルを行う場合、予約語に対する符号語はバイト単位で異なるが、スクランブルの初期値および周期は既知であるため、最初のバイトの符号語のＲＤ値に基づいて続く予約語の符号語を遅延なく決定することができる。

なお、本実施例において、初期状態や故障等により無線制御装置および無線装置のうち少なくとも一方からの信号が受信されない場合においても、送信器５４に監視制御信号を挿入した信号を送受信し、中継装置の装置オペレーションシステムとの通信を行うことが可能である。

本実施形態では、将来のＣＰＲＩおよびＯＲＩの仕様変更により予約領域が変更になった場合においても、監視制御用情報を挿入するタイミングを変更すればよいため、ハードウェアの簡易な変更のみで対応可能である。

（実施形態２）
図１６は、本実施形態の中継伝送システム３０２を説明する図である。中継伝送システム３０２と図３の中継伝送システム３０１との違いは、複数のＣＰＲＩもしくはＯＲＩリンクを収容する中継装置（２５１ｃ、２５２ｃ）を用いている点である。中継装置（２５１ｃ、２５２ｃ）は、第１の通信装置１０１又は第２の通信装置１０２と伝送路１０３とのインタフェース（中継部５０）を複数有する場合に、すべてのインタフェースに同一の監視制御用情報を重畳する。

図１７は、中継部５０を説明する図である。中継部５０は、図９で説明した中継装置（２５１、２５２）から監視制御部６３を省いた構成である。中継装置（２５１ｃ、２５２ｃ）は、ＲＥＣあるいはＲＥの数の中継部５０と、１つの監視制御部６３を備える。すなわち、中継部５０は、各リンクのＣＰＲＩおよびＯＲＩ信号に対する処理を実施形態１と同様に行うが、監視制御部６３を集約し、すべてのリンクに対して同一の監視制御用情報を伝送することが可能である。このようにすることにより、中継装置（２５１ｃ、２５２ｃ）間の特定のリンクに異常が発生した場合でも、他のリンクを利用して監視制御用情報を正常に送受信することが可能である。

（実施形態３）
図１８は、本実施形態の中継伝送システム３０３を説明する図である。中継伝送システム３０３と図１６の中継伝送システム３０２との違いは、対置の中継装置が複数となっている点である。中継伝送システム３０３は、第１の中継装置２５１ｃ、伝送路１０３、第２の中継装置２５２ｃ−１、及び第２の中継装置２５２ｃ−２を備える。第１の中継装置２５１ｃ、第２の中継装置２５２ｃ−１、及び第２の中継装置２５２ｃ−２は、それぞれ単数又は複数の中継部５０を備える。

通信量の変動に伴い、通信システムの構成を図１６から図１８、あるいは図１８から図１６のように変更したとしても、中継装置構成を変更することなく監視制御機能を維持することが可能である。

以下は、本実施形態の中継伝送システム、中継装置、及び中継伝送方法を説明したものである。
本発明は、特にＣＰＲＩおよびＯＲＩの中継伝送システムにおいて、信号品質に影響を与えることなく簡易に中継区間の監視制御機能を実現する技術に関する。

（１）：
第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介して通信を行うシステムにおいて、第１の通信装置からの信号の品質を監視するとともに、信号に監視制御用の情報を重畳し伝送路に送出するとともに、伝送路からの信号の品質を監視するとともに信号から監視制御用の情報を抽出し第１の通信装置に転送する第１の中継装置、および第２の通信装置からの信号の品質を監視するとともに、信号に監視制御用の情報を重畳し伝送路に送出するとともに、伝送路からの信号の品質を監視するとともに信号から監視制御用の情報を抽出し第２の通信装置に転送する第２の中継装置から構成されることを特徴とする中継伝送システム。

（２）：
前記第１の通信装置がＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）もしくはＯＲＩ（Ｏｐｅｎ Ｒａｄｉｏ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の規格における無線制御装置であり、前記第２の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置であることを特徴とする上記（１）に記載の中継伝送システム。

（３）：
前記第１および第２の中継装置において、前記無線制御装置および無線装置からのＣＰＲＩもしくはＯＲＩ規格による信号の予約領域に監視制御用情報を書き込み伝送路に送出するとともに、伝送路からの信号から監視制御用情報を抽出し、ＣＰＲＩもしくはＯＲＩ規格による信号の予約領域に予約語を挿入し、前記無線制御装置および無線装置に転送することを特徴とする上記（２）に記載の中継伝送システム。

（４）：
前記第１および第２の中継装置において、前記無線制御装置および無線装置からの信号を分配回路で分岐し監視するとともに、セレクタ回路で監視制御用情報を挿入するとともに、伝送路からの信号を分配回路で分岐し監視するとともに、セレクタ回路で予約語を挿入することを特徴とする上記（３）に記載の中継伝送システム。

（５）：
前記第１および第２の中継装置において、前記分配回路に入力される信号が、前記無線制御装置および無線装置または伝送路からの信号を直並列変換した信号であるとともに、セレクタ回路の出力を並直列変換し、前記無線制御装置および無線装置または伝送路に出力することを特徴とする上記（４）に記載の中継伝送システム。

（６）：
前記第１および第２の中継装置において、前記分配回路の出力信号からＣＰＲＩもしくはＯＲＩ規格に基づくフレーム情報を抽出し、抽出したタイミングに基づいて監視制御用情報の挿入および予約語の挿入タイミングを演算し、セレクタ回路において監視制御用情報の挿入および予約語の挿入を行うことを特徴とする上記（４），（５）に記載の中継伝送システム。

（７）：
前記第１および第２の中継装置において、前記無線制御装置および無線装置からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、前記分配回路出力から８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、その値に基づいて挿入する監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、前記伝送路からの信号に対する分配回路出力から８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、その値に基づいて挿入する予約語のランニングディスパリティを決定することを特徴とする上記（４）〜（６）に記載の中継伝送システム。

（８）：
前記第１および第２の通信装置が複数のインタフェースを有する場合に、前記第１および第２の中継装置において、すべてのインタフェースに同一の監視制御用情報を重畳することを特徴とする上記（１），（２）に記載の中継伝送システム。

（９）：
第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介して通信を行うシステムを用いた通信方法において、第１の通信装置からの信号の品質を監視するとともに、信号に監視制御用の情報を重畳し伝送路に送出するとともに、伝送路からの信号の品質を監視するとともに信号から監視制御用の情報を抽出し第１の通信装置に転送する第１の中継装置、および第２の通信装置からの信号の品質を監視するとともに、信号に監視制御用の情報を重畳し伝送路に送出するとともに、伝送路からの信号の品質を監視するとともに信号から監視制御用の情報を抽出し第２の通信装置に転送する第２の中継装置から構成されるシステムを用いることを特徴とする中継伝送方法。

（１０）：
前記第１の通信装置がＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）もしくはＯＲＩ（Ｏｐｅｎ Ｒａｄｉｏ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の規格における無線制御装置であり、前記第２の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置であることを特徴とする上記（９）に記載の中継伝送方法。

（１１）：
前記第１および第２の中継装置において、前記無線制御装置および無線装置からのＣＰＲＩもしくはＯＲＩ規格による信号の予約領域に監視制御用情報を書き込み伝送路に送出するとともに、伝送路からの信号から監視制御用情報を抽出し、ＣＰＲＩもしくはＯＲＩ規格による信号の予約領域に予約語を挿入し、前記無線制御装置および無線装置に転送することを特徴とする上記（１０）に記載の中継伝送方法。

（１２）：
前記第１および第２の中継装置において、前記無線制御装置および無線装置からの信号を分配回路で分岐し監視するとともに、セレクタ回路で監視制御用情報を挿入するとともに、伝送路からの信号を分配回路で分岐し監視するとともに、セレクタ回路で予約語を挿入することを特徴とする上記（１１）に記載の中継伝送方法。

（１３）：
前記第１および第２の中継装置において、前記分配回路に入力される信号が、前記無線制御装置および無線装置または伝送路からの信号を直並列変換した信号であるとともに、セレクタ回路の出力を並直列変換し、前記無線制御装置および無線装置または伝送路に出力することを特徴とする上記（１２）に記載の中継伝送方法。

（１４）：
前記第１および第２の中継装置において、前記分配回路の出力信号からＣＰＲＩもしくはＯＲＩ規格に基づくフレーム情報を抽出し、抽出したタイミングに基づいて監視制御用情報の挿入および予約語の挿入タイミングを演算し、セレクタ回路において監視制御用情報の挿入および予約語の挿入を行うことを特徴とする上記（１２），（１３）に記載の中継伝送方法。

（１５）：
前記第１および第２の中継装置において、前記無線制御装置および無線装置からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、前記分配回路出力から８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、その値に基づいて挿入する監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、前記伝送路からの信号に対する分配回路出力から８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、その値に基づいて挿入する予約語のランニングディスパリティを決定することを特徴とする上記（１２）〜（１４）に記載の中継伝送システム。

（１６）：
前記第１および第２の通信装置が複数のインタフェースを有する場合に、すべてのインタフェースに同一の監視制御用情報を重畳することを特徴とする上記（９）、（１０）に記載の中継伝送方法。

（効果）
以上述べたように、本発明を適用することにより、特にＣＰＲＩおよびＯＲＩの中継伝送システムにおいて、信号品質に影響を与えることなく簡易に中継区間の監視制御機能を実現することが可能となる。

５０：中継部
５１、５５：受信器
５２、５６：分配回路
５３、５７：セレクタ回路
５４、５８：送信器
６１、６６：品質モニタ部
６２、６７：フレーム情報抽出部
６３：監視制御部
６４：監視制御用情報生成部
６５：監視制御用情報終端部
６８：予約語生成部
７１、７５：直並列変換回路
７２、７６：８Ｂ１０Ｂ復号回路
７３、７７：８Ｂ１０Ｂ符号化回路
７４、７８：並直列変換回路
１０１：第１の通信装置、無線制御装置（ＲＥＣ）
１０２：第２の通信装置、無線装置（ＲＥ）
１０３：伝送路
２５１、２５１ａ，２５１ｂ、２５１ｃ：第１の中継装置
２５２、２５２ａ，２５２ｂ、２５２ｃ：第２の中継装置
３０１、３０２、３０３：中継伝送システム

Claims (15)

1. 第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介し、特定形式の信号で通信を行う中継伝送システムであって、
   前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち所定領域に含まれる所定情報を前記伝送路に関する監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第１の通信装置に転送する第１の中継装置と、
   前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記所定情報を前記監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第２の通信装置に転送する第２の中継装置と、
   を備える中継伝送システム。
2. 前記第１の通信装置がＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）もしくはＯＲＩ（Ｏｐｅｎ Ｒａｄｉｏ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の規格における無線制御装置であり、前記第２の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置であることを特徴とする請求項１に記載の中継伝送システム。
3. 前記特定形式の信号がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレーム構成を持つ信号であり、
   前記所定領域がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約領域であり、
   前記所定情報がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約語である
   ことを特徴とする請求項２に記載の中継伝送システム。
4. 前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
   前記特定形式の信号に含まれるタイミング情報に基づいて前記監視制御用情報と前記所定情報との差し替えタイミングを演算することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の中継伝送システム。
5. 前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
   受信した前記特定形式の信号を直並列変換した後に、前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報と前記所定情報とを差し替えし、並直列変換して送出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の中継伝送システム。
6. 前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
   前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティを演算結果に基づいて前記所定情報と差し替える前記監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、前記伝送路からの信号について８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティの演算結果に基づいて前記監視制御用情報と差し替える前記所定情報のランニングディスパリティを決定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の中継伝送システム。
7. 前記第１の中継装置および前記第２の中継装置は、
   前記第１の通信装置又は前記第２の通信装置と前記伝送路とのインタフェースを複数有する場合に、すべての前記インタフェースに同一の前記監視制御用情報を重畳することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の中継伝送システム。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の中継伝送システムが前記第１の中継装置および前記第２の中継装置として備える中継装置。
9. 第１の通信装置と第２の通信装置の間で伝送路を介し、特定形式の信号で通信を行う中継伝送方法であって、
   前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち所定領域に含まれる所定情報を前記伝送路に関する監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第１の通信装置に転送する第１の中継手順と、
   前記第２の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記所定情報を前記監視制御用情報に差し替えて前記伝送路に送出し、前記伝送路を介した前記第１の通信装置からの前記特定形式の信号を受信して、前記特定形式の信号のうち前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報を抽出するとともに前記所定情報に差し替えて前記第２の通信装置に転送する第２の中継手順と、
   を行う中継伝送方法。
10. 前記第１の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線制御装置であり、前記第２の通信装置がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格における無線装置であることを特徴とする請求項９に記載の中継伝送方法。
11. 前記特定形式の信号がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレーム構成を持つ信号であり、
    前記所定領域がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約領域であり、
    前記所定情報がＣＰＲＩもしくはＯＲＩの規格におけるフレームの予約語である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の中継伝送方法。
12. 前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
    前記特定形式の信号に含まれるタイミング情報に基づいて前記監視制御用情報と前記所定情報との差し替えタイミングを演算することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の中継伝送方法。
13. 前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
    受信した前記特定形式の信号を直並列変換した後に、前記所定領域に含まれる前記監視制御用情報と前記所定情報とを差し替えし、並直列変換して送出することを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の中継伝送方法。
14. 前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
    前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置からの信号が８Ｂ１０Ｂ符号化されている場合に、８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティを演算結果に基づいて前記所定情報と差し替える前記監視制御用情報のランニングディスパリティを決定するとともに、前記伝送路からの信号について８Ｂ１０Ｂ符号のランニングディスパリティを演算し、ランニングディスパリティの演算結果に基づいて前記監視制御用情報と差し替える前記所定情報のランニングディスパリティを決定することを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載の中継伝送方法。
15. 前記第１の中継手順および前記第２の中継手順で、
    前記第１の通信装置又は前記第２の通信装置と前記伝送路とのインタフェースを複数有する場合に、すべての前記インタフェースに同一の前記監視制御用情報を重畳することを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載の中継伝送方法。

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