JPWO2016204226A1 - 伝送システム及び伝送方法 - Google Patents

Abstract

複数の通信システムの通信を中継する伝送システムは、時分割複信を行う通信システムの上り通信と下り通信とをそれぞれ異なる波長の信号により中継する中継部と、時分割複信を行う通信システムにおける上り通信及び下り通信のタイミングを示す時分割情報を取得する情報取得部と、時分割情報に基づいて、時分割複信を行う通信システムの通信の中継に使用されない空き期間を波長毎に計算する計算部と、計算部が計算した波長毎の空き期間に、時分割複信を行う通信システムとは異なる通信システムの通信を中継するよう中継部に指示する指示部と、を備える。

Description

本発明は、伝送システム及び伝送方法に関する。
本願は、２０１５年６月１９日に、日本に出願された特願２０１５−１２３７３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

無線基地局と、無線基地局を集約する上位装置とは、光装置及び光ファイバにより構成される光区間（「光伝送区間」ともいう。）を介して結ばれている。この光区間のことをモバイルバックホールと呼ぶ。また、近年では、無線基地局のアンテナ部（ＲＲＨ：Remote radio head）と信号処理部（ＢＢＵ：Baseband unit）を分離するシステムが広く考えられている。このＲＲＨとＢＢＵとは、光装置及び光ファイバを介して結ばれており、この光区間のことをモバイルフロントホールと呼ぶ。

図８は、モバイルフロントホールとモバイルバックホールの構成例を示す図である。同図では、高送信電力のマクロセルのカバレッジ上に、多数の低送信電力のスモールセルをオーバレイした無線通信システムを例に示している。無線基地局−上位装置間のモバイルバックホール、及び、ＲＲＨ−ＢＢＵ間のモバイルフロントホールには、光波長分割多重（ＷＤＭ）方式が用いられる。ＷＤＭ方式では、上りリンクと下りリンクとが異なる波長を使用する。ＷＤＭ方式を用いることにより、一心の光ファイバによって上りリンクの信号と下りリンクの信号とを同時に送受信することが可能である（例えば、非特許文献１参照）。なお、上りリンクとは、端末（無線通信システムの場合、移動無線端末）からネットワーク（無線通信システムの場合、モバイルＮＷ（ネットワーク））方向のリンクであり、下りリンクとは、ネットワークから端末方向のリンクである。

一方、無線通信システムでは、周波数分割複信（Frequency division duplex：ＦＤＤ）方式と、時分割複信（Time division duplex：ＴＤＤ）方式との２つの方式が広く使われている。ＦＤＤ方式では、上りリンクと下りリンクとが異なる周波数帯を用いる。ＴＤＤ方式では、上りリンクと下りリンクとが同じ周波数帯を共用し、時間軸上で信号が直交する。

図９は、ＬＴＥ（Long term evolution）のＴＤＤフレームを示す図である。同図に示すように、例えば、ＬＴＥでは７種類のＴＤＤフレームが設定されており、各ＴＤＤフレームは９つのサブフレームから構成されている。ＴＤＤ方式では、上りリンクと下りリンクのトラヒックに合わせてフレーム構成を切換える。この切換えにより、上りリンクと下りリンクのそれぞれの通信時間の割合を柔軟に設定することが可能である。同図に示すスペシャルサブフレーム（Ｓ）は、ダウンリンクパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）、ガードピリオド（ＧＰ）及びアップリンクパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）で構成される（例えば、非特許文献２参照）。ＤｗＰＴＳは、下り制御信号の送信に用いられるタイムスロットである。ＵｐＰＴＳは、上り制御信号の送信に用いられるタイムスロットである。ＧＰは、下りリンクから上りリンクへの変換に用いる保護時間である。

図１０は、無線通信システムがＴＤＤ方式を用いるときの無線区間と光区間の帯域利用の例を示す図である。無線通信システムの無線基地局又はＲＲＨが移動無線端末と通信を行う無線区間では、上りリンクと下リンクとが同一の周波数ｆ１により時間軸上で直交するようにデータが伝送される。そのため、無線区間で送受信するデータを波長λ１の下りリンクと波長λ２の上りリンクにより光区間で中継する場合も、上りリンクと下りリンクとが時間軸上で直交するように伝送される。従って、光区間では、上下リンクが同時に通信可能なＷＤＭ方式を採用していても、上りリンクと下りリンクのそれぞれの波長において、データ伝送がほとんど行われない区間が存在する。

また、光伝送システムの一つであるＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが、無線通信システムなどの通信システムを収容することが考えられる。
図１１は、光区間にＰＯＮシステムを利用した通信システムの例を示す図である。従来、ＰＯＮシステムは、ＦＴＴＨ（Fiber to the home）等のサービスを収容している場合が一般的である。最近では人間の介在無しに機器同士がコミュニケーションをして動作するＭ２Ｍ（Machine to machine）サービスの収容も考えられている。しかし、同図に示すように、ＦＴＴＨやＭ２Ｍを収容するＰＯＮシステムと、無線通信システムを収容するＰＯＮシステムとは物理的に別のネットワークとなることが考えられる。

"ＮＴＴ技術ジャーナル、技術基礎講座[GE-PON技術]、第一回 PONとは"，［online］，2005年，日本電信電話株式会社，［平成27年5月21日検索］，インターネット <URL http://www.ntt.co.jp/journal/0508/files/jn200508071.pdf> 3GPP，"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage2 (Release 12)"，3GPP TR 36.300(V12.4.0)，2014年

上下リンクで異なる波長を使用する光伝送システムにＴＤＤ方式の通信システムを収容する場合、従来技術では、通信システムにおけるデータ送受信のタイミングに応じて、光区間の各波長にデータ伝送が行われない期間である「ＴＤＤ未送信期間」が存在する。そのため、光区間の最大伝送速度が高いにも関わらず、使用されていない期間が多いことから帯域の利用効率が低いという課題がある。
また、無線通信システムを収容するＰＯＮシステムと、ＦＴＴＨ等の他サービスを提供する通信システムを収容するＰＯＮシステムとは図１１に示すように物理的に別のネットワークとなることが考えられる。そのため、光ファイバの心線数及び装置数の増加に繋がる。また、高速性や遅延性等を要求していないユーザも存在するため、ＦＴＴＨやＭ２Ｍ側のＰＯＮシステムにも空き期間が多く存在する可能性がある。

上記事情に鑑み、本発明は、時分割複信を行う通信システムの上りと下りの通信を、異なる波長の信号により中継して伝送する場合に、利用効率を向上させることができる伝送システム及び伝送方法を提供することを目的としている。

本発明の第一の実施態様は、複数の通信システムの通信を中継する伝送システムであって、時分割複信を行う前記通信システムの上り通信と下り通信とをそれぞれ異なる波長の信号により中継する中継部と、時分割複信を行う前記通信システムにおける上り通信及び下り通信のタイミングを示す時分割情報を取得する情報取得部と、前記時分割情報に基づいて、時分割複信を行う前記通信システムの通信の中継に使用されない空き期間を前記波長毎に計算する計算部と、前記計算部が計算した前記波長毎の空き期間に、時分割複信を行う前記通信システムとは異なる前記通信システムの通信を中継するよう前記中継部に指示する指示部と、を備える伝送システムである。

本発明の第二の実施態様は、上記第一の実施態様において、前記情報取得部は、前記中継部により中継される時分割複信を行う前記通信システムの通信を監視して前記時分割情報を推定する。

本発明の第三の実施態様は、上記第二の実施態様において、前記情報取得部は、時分割複信を行う前記通信システムの信号のトラヒック、あるいは、時分割複信を行う前記通信システムの信号に設定されている情報に基づいて前記時分割情報を推定する。

本発明の第四の実施態様は、複数の通信システムの通信を中継する伝送システムが実行する伝送方法であって、中継部が、時分割複信を行う前記通信システムの上り通信と下り通信とをそれぞれ異なる波長の信号により中継する中継ステップと、情報取得部が、時分割複信を行う前記通信システムにおける上り通信及び下り通信のタイミングを示す時分割情報を取得する情報取得ステップと、計算部が、前記時分割情報に基づいて、時分割複信を行う前記通信システムの上り通信と下り通信の中継に使用されない空き期間を前記波長毎に計算する計算ステップと、指示部が、前記計算ステップにおいて計算された前記波長毎の空き期間に、時分割複信を行う前記通信システムとは異なる前記通信システムの通信を中継するよう前記中継部に指示する指示ステップと、を有する伝送方法である。

本発明により、時分割複信を行う通信システムの上りと下りの通信を、異なる波長の信号により中継して伝送する場合に、利用効率を向上させることが可能となる。

本発明を適用可能な同一光ファイバに収容される複数の通信システムを論理的に別ネットワークとした場合の帯域利用を示す図である。 本発明の一実施形態によるネットワークシステムの光区間における帯域利用を示す図である。 実施形態のネットワークシステムの構成図である。 実施形態のネットワークシステムの他の構成図である。 第１の実施形態によるＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。 第２の実施形態によるＯＬＴの構成を示す機能ブロック図である。 第３の実施形態によるＯＮＵの構成を示す機能ブロック図である。 従来技術によるモバイルフロントホールとモバイルバックホールの構成例を示す図である。 従来技術によるＬＴＥのＴＤＤフレームを示す図である。 従来技術による無線区間と光区間の帯域利用の例を示す図である。 従来技術による光区間にＰＯＮシステムを利用した通信システムの例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の実施形態によるネットワークシステムは、周波数分割複信（ＦＤＤ）により通信する伝送システムが、時分割複信（ＴＤＤ）による通信システムの通信を中継する構成である。ＦＤＤでは、上りリンクと下りリンクとが異なる周波数により同時に通信する。ＴＤＤ方式では、上りリンクと下りリンクとが同じ周波数帯を共用し、時間軸上で信号が直交する。以下では、伝送システムを、上り通信と下り通信とをそれぞれ異なる波長の信号により伝送する光波長多重伝送方式（ＷＤＭ；波長分割多重方式ともいう）の光伝送システムとし、光伝送システムに収容され、ＴＤＤにより通信する通信システムを無線通信システムとする。ＷＤＭは光伝送におけるＦＤＤの一種であり、ＦＤＤにおける周波数は、ＷＤＭにおいては光信号を伝送する波長に相当する。なお、伝送システムは、光伝送システムに限らず、例えば、無線周波数の波長など、光の波長以外の波長により伝送を行ってもよい。

実施形態の光伝送システムは、無線通信システムに加え、高速性や低遅延性等の要求条件に寛容な他の通信システム（以下、「他通信システム」とも記載する。）を収容し、無線通信システムの通信と他通信システムの通信とを同一の光ファイバにより中継する。この中継の際、実施形態の光伝送システムは、無線通信システムのＴＤＤのデータが送信されていない各波長のＴＤＤ未送信期間に、他通信システムのデータを伝送する。これにより、光伝送システムは、無線通信システムの通信と他通信システムの通信とで波長を共有して信号を伝送する。この波長を共有した信号伝送により、心線数及び装置数の削減が可能となる。

通常、同一の光ファイバ上に２以上の通信システムを収容する場合は、各通信システム間に影響を及ぼすことを防ぐため、論理的に別ネットワークに分ける。
図１は、同一光ファイバに収容される複数の通信システムを論理的に別ネットワークとした場合の帯域利用を示す図である。複数の通信システムのうち１つは無線通信システムである。無線通信システムは、移動無線端末との間の無線区間に周波数ｆ１の無線を用いて、ＴＤＤにより上下リンクの通信を行う。光伝送システムが光ファイバにより光信号を伝送する光区間では、無線通信システムの下りリンクのデータの中継伝送には波長λ１が用いられ、上りリンクのデータの中継伝送には波長λ２が用いられる。また、光区間では、他通信システムの下りリンクのデータの中継伝送には波長λ３が用いられ、上りリンクのデータの中継伝送には波長λ４が用いられる。

このように、複数の通信システムを論理的に別ネットワークとして同一光ファイバに収容した場合、使用する波長の数の増加に繋がる。さらに、無線通信システムは、ＴＤＤにより通信を行うため、波長λ１で下りリンクのデータが伝送されているときには、波長λ２ではデータを伝送せず、波長λ２で上りリンクのデータが伝送されているときには、波長λ１ではデータを伝送していない。よって、波長の利用効率が良いとはいえない。

しかし、波長λ１と波長λ２におけるＴＤＤ未送信期間では、無線通信システムの無線信号が中継伝送されないため、論理的に独立した光パスとみなすことが可能となる。そこで、本実施形態の光伝送システムは、この論理的に独立した光パスによって他通信システムのデータを伝送する。そのため、実施形態の光伝送システムは、無線通信システムからＴＤＤサブフレーム構成情報を取得して各波長のＴＤＤ未送信期間を定め、その期間で他通信システムの信号を伝送する。なお、ＴＤＤサブフレーム構成情報とは、無線通信システムにおいてＴＤＤ方式により上りリンクと下りリンクとのそれぞれに割当てられたサブフレームと、各サブフレームの開始時刻とを取得可能な情報である。例えば、図９に示すサブフレーム構成を示すＴＤＤサブフレーム構成情報の場合、フレーム内のサブフレームの位置によってそのサブフレームの開始時間が示され、ダウンリンクサブフレームが連続する数によって下りリンクに割当てられた時間長が示され、アップリンクサブフレームが連続する数によって上りリンクに割当てられた時間長が示される。すなわち、ＴＤＤサブフレーム構成情報は、無線通信システムの上り通信及び下り通信のタイミング（開始時刻及び終了時刻で示される時間帯）を取得可能な時分割情報の一例である。

図２は、本発明の一実施形態によるネットワークシステムの光区間における帯域利用を示す図である。
実施形態のネットワークシステムは、無線通信システムに加え、高速性や低遅延性等の要求条件に寛容な他通信システムを光伝送システムに収容し、無線通信システムの通信と他通信システムの通信とを同一の光ファイバにより中継する。無線通信システムは、移動無線端末との間の無線区間に周波数ｆ１の無線を用いて、ＴＤＤにより上下リンクの通信を行う。光伝送システムの光区間では、波長λ１の下りリンクにより無線通信システムの下りリンクの信号を中継伝送し、光区間における波長λ２の上りリンクにより無線通信システムの上りリンクの信号を中継伝送する。さらに、光伝送システムは、光区間の上りリンクと下りリンクのそれぞれのＴＤＤ未送信期間を定め、そのＴＤＤ未送信期間で他通信システムの信号を伝送する。つまり、光伝送システムは、光区間の上りリンクのＴＤＤ未送信期間において、他の通信システムの上り信号を中継伝送する。また、光伝送システムは、光区間の下りリンクのＴＤＤ未送信期間において、他通信システムの下り信号を中継伝送する。

図３は、実施形態のネットワークシステムの構成図である。
ネットワークシステム１００は、光装置１１、光スプリッタ１２及び光装置１３を備える光伝送システムが、無線通信システム及び他通信システムを収容する構成である。光装置１１は、通信事業社側に設置される光回線の装置、すなわち、上位側光装置である。光装置１３は、加入者宅側に設置される光回線の装置、すなわち、下位側光装置である。光装置１１から光装置１３の方向は下りであり、光装置１３から光装置１１の方向は上りである。

光伝送システムは、例えば、ＰＯＮ（Passive Optical network）システムであり、光装置１１はＯＮＵ（Optical Network Unit、光加入者線ネットワーク装置)、光装置１３はＯＬＴ（Optical Line Terminal、光加入者線終端装置）である。光装置１１及び光装置１３は、下りリンクに波長λ１を使用し、上りリンクに波長λ２を使用してＷＤＭにより通信する。光スプリッタ１２は、光装置１１から１本の光ファイバ５１により伝送されるＴＤＭ（時分割多重）の光信号を、複数の光装置１３それぞれと接続される光ファイバ５２に分配する。また、光スプリッタ１２は、複数の光装置１３それぞれと接続される光ファイバ５２から伝送されるＴＤＭＡ（時分割多元接続）の光信号を合波して、光ファイバ５１に出力する。
なお、以下では、光伝送システムがＰＯＮシステムである場合を例に説明するが、光伝送システムをリング型ネットワークや他のネットワークトポロジーで構成することも可能である。

同図に示すネットワークシステムにおいて、光伝送システムは、無線通信システムが備える無線基地局のＲＲＨ（Remote radio head）２２とＢＢＵ（Baseband unit）２３との間の通信を中継する。光装置１３と接続されるＲＲＨ２２は、基地局装置のアンテナ部であり、移動無線端末２１と周波数ｆ１を用いてＴＤＤ方式により無線通信する。ＢＢＵ２３は、無線基地局の信号処理部であり、光装置１１を介してモバイルＮＷ（ネットワーク）２４と接続される。

さらに、光伝送システムは、無線通信システムとは異なる通信システムである他通信システムの通信を中継する。同図では、他通信システムは、ＦＴＴＨ（Fiber to the home）及びＭ２Ｍシステム（Machine to machine）である。Ｍ２Ｍシステムの通信装置３１やＦＴＴＨの通信装置３２は、光伝送システムを介して、他サービスＮＷ３４と通信する。Ｍ２Ｍシステムの通信装置３１及びＦＴＴＨの通信装置３２はそれぞれ、光装置１３と接続される。光装置１１は、Ｌ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）３３を介して他サービスＮＷ３４と接続される。他通信システムの信号は、無線通信システムの信号よりも優先度が低い。

ネットワークシステム１００は、無線通信システムのＴＤＤ未送信期間において、ＦＴＴＨやＭ２Ｍシステムなどの他通信システムのデータを伝送する。なお、ＦＴＴＨやＭ２Ｍシステムは無線通信システムと別のノードではなく、同一ノードに収容することも可能である。例えば、無線通信システムと他通信システムを同じ場所に配置し、一台の光装置１３を共有してもよい。

図４は、実施形態のネットワークシステムの他の構成図である。同図に示すネットワークシステム１００ａにおいて、図３に示すネットワークシステム１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すネットワークシステム１００ａは、光装置１１を複数備え、これらの光装置１１が互いに連携して信号の送受信を行う。ネットワークシステム１００ａにおける光装置１１、光スプリッタ１２、及び、光装置１３からなる光伝送システムは、ＰＯＮシステムに用いられる一般的な構成ではない。つまり、従来、上位側光装置において送受信する信号が連続信号であるのに対し、ネットワークシステム１００ａが備える各光装置１１が送受信する信号は、バースト信号となる。光スプリッタ１２は、各光装置１１から伝送されるＴＤＭの光信号を、複数の光装置１３それぞれと接続される光ファイバ５２に分配する。なお、２台の光装置１１からは下り信号が同時には送信されない。また、光スプリッタ１２は、複数の光装置１３それぞれと接続される光ファイバ５２から伝送されるＴＤＭＡ（時分割多元接続）の光信号を送信先に応じて光装置１１ごとに合波して出力する。

なお、図１０に示す光区間において、ＴＤＤ未送信期間に無線通信システムの信号が伝送される場合がある。例えば、無線通信システムにおける情報量に依存せず、常に連続の信号を伝送するインタフェースを用いた場合、ＴＤＤ未送信区間においても、無線通信システムにおいて送受信される情報が設定されていない空のフレームが光区間において伝送される。この場合は、従来技術による送信停止処理を行うことで、ＴＤＤ未送信区間に空きのフレームが送信されないようにすることが可能である。従来技術の送信停止処理は、例えば、国際公開第２０１４／０６１５５２号に記載されている。従来技術の送信停止処理では、無線通信システムの帯域割当情報に基づいて送信停止タイミングを判別しているが、本実施形態では、ＴＤＤサブフレーム構成情報に基づいて送信停止タイミングを判別する。
以下に、ネットワークシステム１００又はネットワークシステム１００ａの具体的な各実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態は、光伝送システムと無線通信システムとが連携している場合である。第１の実施形態における光装置１１は、図５に示すＯＬＴ１１０であり、光装置１３は、従来技術と同様のＯＮＵである。

図５は、第１の実施形態によるＯＬＴ１１０の構成を示す機能ブロック図であり、第１の実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。ＯＬＴ１１０は、ネットワークシステム１００またはネットワークシステム１００ａが備える光装置１１の一例である。ＯＬＴ１１０は、無線通信システムの制御装置が備える無線制御部２５と、無線通信システム上位装置２６、及び、他通信システム上位装置３６と接続される。無線制御部２５は、無線通信システムが備える無線基地局の制御を行う。無線通信システム上位装置２６は、モバイルバックホール構成の場合、無線通信システムの複数の無線基地局を束ねる代表無線基地局であり、モバイルフロントホールの場合、無線基地局の信号処理を行うＢＢＵである。他通信システム上位装置３６は、ＦＴＴＨサービスやＭ２Ｍサービスを束ねる集約部を備え、他サービスＮＷ３４などの上位のネットワークに接続される。また、ＯＬＴ１１０は、光ファイバ５１及び光ファイバ５２を介して、光装置１３としてのＯＮＵと接続される。ＯＮＵは、無線通信システム下位装置又は他通信システム下位装置と接続される。無線通信システム下位装置とは、モバイルバックホールを構成する場合、無線基地局であり、モバイルフロントホールを構成する場合、ＲＲＨである。また、他通信システム下位装置は、例えば、Ｍ２Ｍシステムの通信装置３１やＦＴＴＨの通信装置３２である。

ＯＬＴ１１０は、バッファ部１１１−１、バッファ部１１１−２、Ｌ２ＳＷ１１２、下りフレーム処理部１１３、Ｅ／Ｏ（電気／光）変換部１１４、Ｏ／Ｅ（光／電気）変換部１１５、上りフレーム処理部１１６、Ｌ２ＳＷ１１７、ＴＤＤフレーム情報取得部１１８（情報取得部）、タイミング計算部１１９（計算部）、タイミング指示部１２０（指示部）、及び、帯域割当方法選択部１２１（指示部）を備えて構成される。バッファ部１１１−１、バッファ部１１１−２、Ｌ２ＳＷ１１２、下りフレーム処理部１１３、Ｅ／Ｏ変換部１１４、Ｏ／Ｅ変換部１１５、上りフレーム処理部１１６、及び、Ｌ２ＳＷ１１７により、通信システムの通信を中継する中継部を構成する。

バッファ部１１１−１は、無線通信システム上位装置２６から受信した下りデータ信号を一時的に記憶した後に出力する。バッファ部１１１−２は、他通信システム上位装置３６から受信した下りデータ信号を一時的に記憶した後に出力する。
Ｌ２ＳＷ１１２は、タイミング指示部１２０からの制御信号に従って、バッファ部１１１−１またはバッファ部１１１−２から下りデータ信号を入力し、下りフレーム処理部１１３に出力する。下りフレーム処理部１１３は、Ｌ２ＳＷ１１２から入力した下りデータ信号に、帯域割当方法選択部１２１から出力された制御信号を付加して下り信号の送信系列を生成した後、ＰＯＮシステムで用いられるフレームに変換する。Ｅ／Ｏ変換部１１４は、下りフレーム処理部１１３がフレーム変換した下り信号を電気信号から波長λ１の光信号に変換し、光ファイバ５１に出力する。光信号は、光ファイバ５１及び光ファイバ５２を伝搬し、ＯＮＵに送信される。

Ｏ／Ｅ変換部１１５は、ＯＮＵが送信し、光ファイバ５２及び光ファイバ５１を伝搬した波長λ２の光信号を受信する。Ｏ／Ｅ変換部１１５は、受信した光信号を電気信号に変換し、上りフレーム処理部１１６に出力する。上りフレーム処理部１１６は、Ｏ／Ｅ変換部１１５が電気信号に変換した上り信号のフレームを、ＰＯＮフレームから所望のフレームに変換し、上りデータ信号を抽出してＬ２ＳＷ１１７に出力する。Ｌ２ＳＷ１１７は、上りフレーム処理部１１６から入力した上りデータ信号を、宛先に応じて無線通信システム上位装置２６又は他通信システム上位装置３６に出力する。

ＴＤＤフレーム情報取得部１１８は、無線制御部２５からＴＤＤサブフレーム構成を受信するためのインタフェースである。ＴＤＤフレーム情報取得部１１８は、無線通信システムのＴＤＤサブフレーム構成を示すＴＤＤフレームパターン情報が設定されたフレーム情報通知を制御信号として無線制御部２５から受信する。ＴＤＤフレーム情報取得部１１８は、フレーム情報通知から抽出したＴＤＤフレームパターン情報をタイミング計算部１１９に通知する。タイミング計算部１１９は、ＴＤＤフレームパターン情報が示すＴＤＤサブフレーム構成から得られる無線通信システムの上りリンクの使用時間帯及び下りリンクの使用時間帯に基づいて、無線通信システム及び他通信システムそれぞれの上下リンクの使用可能タイミングを計算する。具体的には、使用可能タイミングは、無線通信システムと他通信システムのそれぞれの上りリンクに割当てる時間帯及び無線通信システムと他通信システムのそれぞれの下りリンクに割当てる時間帯である。時間帯は、開始時刻及び終了時刻により示される。タイミング計算部１１９は、計算結果をタイミング指示部１２０に通知する。

タイミング指示部１２０は、タイミング計算部１１９の計算結果に従って、無線通信システムと他通信システムとの下りリンクの使用可能タイミングをＬ２ＳＷ１１２に通知する。すなわち、タイミング指示部１２０は、無線通信システムの下りリンクと他通信システムの下りリンクとのそれぞれの割当て時間帯に従ったタイミングで、無線通信システムと他通信システムのいずれの下りデータ信号を下りフレーム処理部１１３に出力するかを指示する制御信号をＬ２ＳＷ１１２に出力する。なお、バッファ部１１１−１が出力した下りデータ信号とバッファ部１１１−２が出力した下りデータ信号とを切換えて下りフレーム処理部１１３に出力するスイッチング機能を備えていれば、Ｌ２ＳＷ１１２に代えて、他のスイッチ機構を備えるスイッチを使用してもよい。

また、タイミング指示部１２０は、上りリンクの送信タイミング通知の機構も併せている。ＰＯＮシステムでは、上りリンクの帯域割当ての手法として動的帯域割当て（ＤＢＡ: Dynamic bandwidth allocation）方式が一般に多く用いられている。動的帯域割当てについては、例えば、文献「”ＮＴＴ技術ジャーナル、技術基礎講座[GE-PON技術]、第３回 DBA機能”，［online］，2005年，日本電信電話株式会社，インターネット <URL http://www.ntt.co.jp/journal/0510/files/jn200510067.html>」に記載されている。
具体的には、ＯＮＵは、受信した上りデータをバッファに蓄積する。ＯＮＵは、蓄積している上りデータの量をＲＥＰＯＲＴフレームによりＯＬＴに通知する。ＯＬＴは、各ＯＮＵの上りデータの量に基づいて、ＲＥＰＯＲＴフレームの送信元のＯＮＵに割当てる上りデータの送信開始時刻と送信量とを算出し、ＧＡＴＥフレームにより通知する。ＯＮＵは、ＧＡＴＥフレームに設定された割当てに従って、送信開始時刻に上りデータを送信する。

しかしながら、各ＰＯＮシステムに用いられるＤＢＡの種類が同一であるとは限らない。例えば、無線通信システムで用いられるＤＢＡには、無線通信システムのスケジューリング情報を基に低遅延化を図った方法も提案されている（例えば、国際公開第２０１４／０７７１６８号参照）。そこで、タイミング指示部１２０は、ネットワークシステムで提供するサービス（無線通信システムが提供する無線通信サービスや、他通信システムが提供するサービス）を任意の方法により決定すると、帯域割当方法選択部１２１に通知する。

帯域割当方法選択部１２１は、タイミング指示部１２０から通知されたサービスの種類に応じて上りリンクの帯域割当に使用するＤＢＡの種類を決定する。帯域割当方法選択部１２１は、ＤＢＡの種類と、タイミング計算部１１９の計算結果とに基づいて、ＯＮＵに割当てる上り信号の送信開始時刻及び帯域を決定する。帯域割当方法選択部１２１は、ＯＮＵ宛てに、そのＯＮＵに割当てた上り信号の送信開始時刻及び帯域を通知する制御信号を生成し、下りフレーム処理部１１３に出力する。これにより、制御信号が、宛先のＯＮＵに送信される。

ＯＬＴ１１０の動作について説明する。
バッファ部１１１−１は、無線通信システム上位装置２６から受信した下りデータ信号をバッファリングし、バッファ部１１１−２は、他通信システム上位装置３６から受信した下りデータ信号をバッファリングしている。

一方、ＴＤＤフレーム情報取得部１１８は、フレーム情報通知を受信すると、ＴＤＤフレームパターン情報を取得してタイミング計算部１１９に出力する。タイミング計算部１１９は、ＴＤＤフレームパターン情報が示すＴＤＤサブフレーム構成から得られる上りリンクの使用時間帯及び下りリンクの使用時間帯に基づいて、無線通信システムの上りリンクと下リンクのそれぞれに割当てる時間帯を計算する。例えば、図２に示すように、無線通信システムには、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯Ｔ１に下りリンクを、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯Ｔ２に上りリンクを、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間帯Ｔ３に下りリンクを、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間帯Ｔ４に上りリンクを、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間帯Ｔ５に下りリンクを割当てる。この場合、下りリンクの時間帯Ｔ２及びＴ４と、上りリンクの時間帯Ｔ１、Ｔ３及びＴ５とが、ＴＤＤ未送信期間となる。タイミング計算部１１９は、他通信システムには、時間帯Ｔ２及びＴ４に下りリンクを、時間帯Ｔ１、Ｔ３及びＴ５に上りリンクを割当てる。タイミング計算部１１９は、計算結果をタイミング指示部１２０に出力する。

タイミング指示部１２０は、タイミング計算部１１９の計算結果に従ったタイミングにより、バッファ部１１１−１とバッファ部１１１−２のいずれから下りデータ信号を入力するかを指示する制御信号をＬ２ＳＷ１１２に出力する。例えば、タイミング指示部１２０は、時刻ｔ１にはバッファ部１１１−１から、時刻ｔ２にはバッファ部１１１−２から、時刻ｔ３にはバッファ部１１１−１から読み出しを行うようＬ２ＳＷ１１２を制御する。Ｌ２ＳＷ１１２が入力した下りデータ信号は、下りフレーム処理部１１３によりフレーム変換され、Ｅ／Ｏ変換部１１４により光信号に変換されてＯＮＵに送信される。さらに、タイミング指示部１２０は、ＤＢＡの種類と、無線通信システム及び他通信システムのそれぞれについて、上りリンクに割当てる時間帯及び下りリンクに割当てる時間帯を帯域割当方法選択部１２１に通知する。

一方、ＯＮＵは、下位装置から上りデータ信号を受信すると、上りデータ信号をバッファリングし、ＲＥＰＯＲＴフレームを設定した上り制御信号をＯＬＴ１１０に送信する。ＯＬＴ１１０のＯ／Ｅ変換部１１５は、ＯＮＵが送信し、光ファイバ５２及び光ファイバ５１を伝搬した光信号を受信する。Ｏ／Ｅ変換部１１５は、受信した光信号を電気信号に変換する。上りフレーム処理部１１６は、電気信号に変換された上り信号から、上り制御信号であるＲＥＰＯＲＴフレームを抽出して帯域割当方法選択部１２１に出力する。

帯域割当方法選択部１２１は、ＲＥＰＯＲＴフレームの送信元のＯＮＵに割当てる送信開始時刻と送信量を決定する。これらは、ＤＢＡの種類と、無線通信システム及び他通信システムのそれぞれに割当てられた上りリンクの時間帯と、受信したＲＥＰＯＲＴフレーム及び既に受信している他のＯＮＵからのＲＥＰＯＴフレームに設定されている上りデータ信号の量とに基づいて決定される。例えば、帯域割当方法選択部１２１は、無線通信システム下位装置と接続されるＯＮＵからＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、時間帯Ｔ２、Ｔ４の中で上りデータ信号を送信可能な送信開始時間及び送信量を決定する。また、例えば、帯域割当方法選択部１２１は、他通信システム下位装置と接続されるＯＮＵからＲＥＰＯＲＴフレームを受信した場合、時間帯Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５の中で上りデータ信号を送信可能な送信開始時間及び送信量を決定する。帯域割当方法選択部１２１は、ＲＥＰＯＲＴフレームの送信元のＯＮＵに割当てた送信開始時刻及び送信量を設定したＧＥＴＥフレームを下り制御信号として下りフレーム処理部１１３に出力する。下りフレーム処理部１１３は、ＧＡＴＥフレームを設定した下り制御信号を下りデータ信号に付加してフレーム変換する。Ｅ／Ｏ変換部１１４は、フレーム変換により得られた送信信号を光信号に変換して出力する。ＯＮＵは、ＧＡＴＥフレームにより指示された送信開始時刻と送信量に従って、バッファリングしていた上りデータ信号をＯＬＴ１１０に送信する。

ＯＬＴ１１０のＯ／Ｅ変換部１１５は、ＯＮＵが送信し、光ファイバ５２及び光ファイバ５１を伝搬した光信号を受信する。Ｏ／Ｅ変換部１１５は、受信した光信号を電気信号に変換し、上りフレーム処理部１１６に出力する。上りフレーム処理部１１６は、電気信号に変換された上り信号のフレームを変換し、上りデータ信号を取得してＬ２ＳＷ１１７に出力する。Ｌ２ＳＷ１１７は、上りフレーム処理部１１６から入力した上りデータ信号を、その信号の宛先に応じて無線通信システム上位装置２６又は他通信システム上位装置３６に出力する。

なお、ＯＬＴ１１０において通信を許可する対象として選択されていない通信システムは、通信を許可されていない間、その通信システムと接続されるＯＮＵの電源をオフにする（スリープする）ことで、消費電力を削減することも可能となる。

なお、バッファ部１１１−１、バッファ部１１１−２、Ｌ２ＳＷ１１２、Ｌ２ＳＷ１１７、ＴＤＤフレーム情報取得部１１８、タイミング計算部１１９、タイミング指示部１２０、及び、帯域割当方法選択部１２１を、ＯＬＴ１１０と独立した装置に実装することも可能である。その場合は外部アダプタとして無線通信システム上位装置２６及び他通信システム上位装置３６とＯＬＴを接続することで同様の動作を行う。アダプタとして用いた場合には、光装置１１及び光装置１３とも従来型の装置で運用することが可能となる。

また、ＴＤＤフレーム情報取得部１１８、タイミング計算部１１９、及び、タイミング指示部１２０をＯＮＵに備えるように構成することも可能である。この場合は、無線通信システム下位装置（例えば、ＲＲＨ）からＯＮＵが備えるＴＤＤフレーム情報取得部１１８に、無線通信システムのＴＤＤサブフレーム構成を示すフレーム情報通知を送信する。ＯＮＵが備えるタイミング指示部１２０からＯＬＴのＬ２ＳＷ１１２に対して送信する制御信号や帯域割当方法選択部１２１に通知する情報は、上り制御信号によりＯＮＵからＯＬＴに送信される。ＯＬＴの帯域割当方法選択部１２１は、各通信システムの下位装置に接続されるＯＮＵからＤＢＡの種類を選択する制御信号を取得し、各通信システムに合わせて選択した種類のＤＢＡを動作させることが可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、光伝送システムと無線通信システムとが、上りデータ信号や下りデータ信号を送受信するインタフェースとは異なる専用インタフェースを用いて情報を送受信し、連携している。第２の実施形態では、光伝送システムと無線通信システムとの間に専用インタフェースを設けない構成である。光伝送システムは、ＴＤＤサブフレーム構成の情報を無線通信システムから受信せず、中継する無線通信システムの通信を監視して、ＴＤＤサブフレーム構成を推定する。

図６は、第２の実施形態によるＯＬＴ１１０ａの構成を示す機能ブロック図である。同図において、図５に示す第１の実施形態による装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示すＯＬＴ１１０ａが、図５に示すＯＬＴ１１０と異なる点は、ＴＤＤフレーム情報取得部１１８に代えて、ＴＤＤフレーム情報推定部１２２（情報取得部）を備える点である。ＯＬＴ１１０ａは、第１の実施形態のＯＬＴ１１０が無線制御部２５から受信していたＴＤＤサブフレーム構成情報を受信せず、ＴＤＤフレーム情報推定部１２２がＴＤＤサブフレーム構成情報を推定する。推定は、無線通信システム上位装置２６が送受信する信号を監視することにより行う。具体的には、無線通信システム上位装置２６が送受信するデータ信号のトラヒックに基づいて、あるいは、無線通信システム上位装置２６が送受信するデータ信号に設定されている情報をスヌープすることにより行う。以下では、無線通信システム上位装置２６から受信したデータ信号を監視することによってＴＤＤサブフレーム構成情報を推定する例を示すが、推定にＬ２ＳＷ１１７から無線通信システム上位装置２６へ送信される信号をさらに用いてもよい。

無線通信システム上位装置２６が送信したデータ信号は、バッファ部１１１−１にバッファリングされる。バッファ部１１１−１は、バッファリングしているデータ信号をＴＤＤフレーム情報推定部１２２に出力する。なお、無線通信システム上位装置２６から受信したデータ信号を分岐してＴＤＤフレーム情報推定部１２２に出力する機能部は、バッファ部１１１−１である必要はなく、分配器等を用いて構成することも可能である。

ＴＤＤフレーム情報推定部１２２は、無線通信システム上位装置２６から送信されたデータ信号に基づいてＴＤＤサブフレーム構成、すなわち、上下リンクのトラヒックの送信パターンを推定する。ＴＤＤサブフレーム構成の推定方法の代表的なものとしては、トラヒック（時系列のデータ信号の量）の送信パターンから推定する方法や、データ信号に設定されている制御情報の所定の設定内容をスヌープして推定する方法、もしくは、データ信号のフレームに設定されているヘッダ情報を基に判別する方法等が考えられる。
ＴＤＤフレーム情報推定部１２２は、推定したＴＤＤサブフレーム構成を示すＴＤＤフレームパターン情報をタイミング計算部１１９に通知する。この後の処理は第１の実施形態と同様である。

第２の実施形態のバッファ部１１１−１、バッファ部１１１−２、Ｌ２ＳＷ１１２、Ｌ２ＳＷ１１７、ＴＤＤフレーム情報推定部１２２、タイミング計算部１１９、タイミング指示部１２０、及び、帯域割当方法選択部１２１を、ＯＬＴ１１０ａと独立した装置として実装することも可能である。その場合は外部アダプタとして無線通信システム上位装置及び他通信システム上位装置とＯＬＴを接続することで同様の動作を行う。

また、ＴＤＤフレーム情報推定部１２２、タイミング計算部１１９、及び、タイミング指示部１２０をＯＮＵに備えるように構成することも可能である。この場合、ＯＮＵが備えるＴＤＤフレーム情報推定部１２２は、無線通信システム下位装置（例えば、ＲＲＨ）が送受するデータ信号を監視し、ＴＤＤサブフレーム構成を推定する。ＯＮＵが備えるタイミング指示部１２０からＯＬＴのＬ２ＳＷ１１２に対して送信する制御信号や帯域割当方法選択部１２１に通知する情報は、上り制御信号によりＯＮＵからＯＬＴに送信される。ＯＬＴの帯域割当方法選択部１２１は、各通信システムの下位装置に接続されるＯＮＵからＤＢＡの種類を選択する制御信号を取得し、各通信システムに合わせて選択した種類のＤＢＡを動作させることが可能となる。

（第３の実施形態）
図３に示すネットワークシステム１００では、無線通信システムと他通信システムとが異なる場所に設置されている。しかし、一台の光装置１３を、無線通信システムの下位装置であるＲＲＨ１１と他通信システムの下位装置である通信装置３１、３２とが共有して使用する場合も考えられる。第３の実施形態では、光装置１３を、無線通信システム下位装置と他通信システム下位装置とが共有する。以下では、光装置１３が、ＯＮＵである場合を例に説明する。

図７は、第３の実施形態によるＯＮＵ１３０の構成を示す機能ブロック図であり、第３の実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。ＯＮＵ１３０は、無線通信システム下位装置２７及び他通信システム下位装置３７と接続される。無線通信システム下位装置２７とは、モバイルバックホールを構成する場合、無線基地局であり、モバイルフロントホールを構成する場合、ＲＲＨである。また、他通信システム下位装置３７は、Ｍ２Ｍシステムの通信装置３１やＦＴＴＨの通信装置３２などであり、例えば、ＦＴＴＨの通信装置３２の場合、加入者宅装置である。また、ＯＮＵ１３０は、光ファイバ５１及び光ファイバ５２を介して、光装置１１としてのＯＬＴと接続される。ＯＬＴは、従来技術と同様の構成であり、優先制御によって、無線通信システムの下りデータ信号を優先して送信し、無線通信システムの下りデータ信号がない場合に、他通信システムの下りデータ信号を送信する。

ＯＮＵ１３０は、Ｏ／Ｅ変換部１３１、下りフレーム処理部１３２、Ｌ２ＳＷ１３３、バッファ部１３４−１、バッファ部１３４−２、バッファ部１３５−１、バッファ部１３５−２、Ｌ２ＳＷ１３６、上りフレーム処理部１３７、Ｅ／Ｏ変換部１３８、ＴＴＤフレーム情報取得部１３９（情報取得部）、タイミング計算部１４０（計算部）、及び、タイミング指示部１４１（指示部）を備えて構成される。Ｏ／Ｅ変換部１３１、下りフレーム処理部１３２、Ｌ２ＳＷ１３３、バッファ部１３４−１、バッファ部１３４−２、バッファ部１３５−１、バッファ部１３５−２、Ｌ２ＳＷ１３６、上りフレーム処理部１３７、及び、Ｅ／Ｏ変換部１３８により、複数の通信システムの通信を中継する中継部を構成する。

Ｏ／Ｅ変換部１３１は、光装置１１としてのＯＮＵが光ファイバ５１に出力した波長λ１の光信号を、光ファイバ５２から受信する。Ｏ／Ｅ変換部１３１は、受信した光信号を電気信号に変換し、下りフレーム処理部１３２に出力する。下りフレーム処理部１３２は、Ｏ／Ｅ変換部１１５により電気信号に変換された信号のフレームを、ＰＯＮフレームから所望のフレームに変換し、下りデータ信号と制御信号に分離する。下りフレーム処理部１３２は、下りデータ信号をＬ２ＳＷ１３３に出力し、制御信号をＴＤＤフレーム情報取得部１３９に出力する。Ｌ２ＳＷ１３３は、下りフレーム処理部１３２から入力した下りデータ信号を、ヘッダ情報等に設置されている宛先などに応じてバッファ部１３４−１またはバッファ部１３４−２に出力する。Ｌ２ＳＷ１３３は、下りデータ信号が無線通信システム下位装置２７宛であればバッファ部１３４−１に出力し、他通信システム下位装置３７宛てであればバッファ部１３４−２に出力する。バッファ部１３４−１は、Ｌ２ＳＷ１３３から入力した下りデータ信号をバッファリングし、無線通信システム下位装置２７に出力する。バッファ部１３４−２は、Ｌ２ＳＷ１３３から入力した下りデータ信号をバッファリングし、他通信システム下位装置３７に出力する。

バッファ部１３５−１は、無線通信システム下位装置２７から受信した上りデータ信号を一時的に記憶した後に出力する。バッファ部１３５−２は、他通信システム下位装置３７から受信した上りデータ信号を一時的に記憶した後に出力する。Ｌ２ＳＷ１３６は、タイミング指示部１４１からの制御信号に従って、バッファ部１３５−１またはバッファ部１３５−２から上りデータ信号を入力し、上りフレーム処理部１３７に出力する。上りフレーム処理部１３７は、Ｌ２ＳＷ１３６から入力した上りデータ信号を、ＰＯＮシステムで用いられるフレームに変換する。Ｅ／Ｏ変換部１３８は、上りフレーム処理部１３７がフレーム変換した上りデータ信号を電気信号から波長λ２の光信号に変換し、光ファイバ５２に出力する。光信号は、光ファイバ５２及び光ファイバ５１を伝搬し、ＯＮＵに送信される。

ＴＤＤフレーム情報取得部１３９は、下りフレーム処理部１３２が分離した制御信号からＴＤＤフレームパターン情報を取得する。ＴＤＤフレーム情報取得部１３９は、取得したＴＤＤサブフレームパターン情報をタイミング計算部１４０に出力する。
タイミング計算部１４０は、第１の実施形態のタイミング計算部１１９と同様に、ＴＤＤフレームパターン情報が示すＴＤＤサブフレーム構成から得られる無線通信システムの上りリンクの使用時間帯及び下りリンクの使用時間帯に基づいて、無線通信システム及び他通信システムそれぞれの上下リンクの使用可能タイミングを計算する。タイミング計算部１４０は、計算結果をタイミング指示部１４１に通知する。タイミング指示部１４１もまた、第１の実施形態のタイミング指示部１２０と同様に、タイミング計算部１４０の計算結果に従って、無線通信システムと他通信システムの上りリンクの使用可能タイミングをＬ２ＳＷ１３６に通知する。すなわち、タイミング指示部１４１は、無線通信システムの上りリンクと他通信システムの上りリンクのそれぞれの割当て時間帯に従ったタイミングでＬ２ＳＷ１３６に制御信号を送り、上りフレーム処理部１３７へ出力する上りデータ信号の切換えを行い、論理的に独立した光パスを構成する。

第３の実施形態における動作について説明する。
ＯＬＴは、第１の実施形態の無線通信システム上位装置２６からＴＤＤフレームパターン情報が設定されたフレーム情報通知を受信し、受信したフレーム情報通知から取得したＴＤＤフレームパターン情報を設定した制御信号を光信号によりＯＮＵ１３０に送信する。あるいは、ＯＬＴは、第２の実施形態のＴＤＤフレーム情報推定部１２２と同様に推定したＴＤＤサブフレーム構成を示すＴＤＤフレームパターン情報を設定した制御信号を、光信号によりＯＮＵ１３０に送信する。

ＯＮＵ１３０のＯ／Ｅ変換部１３１は、ＯＬＴが送信し、光ファイバ５１及び光ファイバ５２を伝搬した光信号を受信する。Ｏ／Ｅ変換部１３１は、受信した光信号を電気信号に変換し、下りフレーム処理部１３２に出力する。上りフレーム処理部１３２は、電気信号に変換された上り信号のフレームを変換し、制御信号と上りデータ信号に分離する。上りフレーム処理部１３２は、制御信号をＴＤＤフレーム情報取得部１３９に出力する。ＴＤＤフレーム情報取得部１３９は、制御信号からＴＤＤフレームパターン情報を取得し、タイミング計算部１４０に出力する。

タイミング計算部１４０は、ＴＤＤフレームパターン情報が示すＴＤＤサブフレーム構成から得られる上りリンクの使用時間帯及び下りリンクの使用時間帯に基づいて、無線通信システムの上りリンクと下リンクのそれぞれに割当てる時間帯を計算する。例えば、図２に示すように、無線通信システムには、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間帯Ｔ１に下りリンクを、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間帯Ｔ２に上りリンクを、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間帯Ｔ３に下りリンクを、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間帯Ｔ４に上りリンクを、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの時間帯Ｔ５に下りリンクを割当てる。この場合、下りリンクの時間帯Ｔ２及びＴ４と、上りリンクの時間帯Ｔ１、Ｔ３及びＴ５とが、ＴＤＤ未送信期間となる。タイミング計算部１１９は、他通信システムには、時間帯Ｔ２及びＴ４に下りリンクを、時間帯Ｔ１、Ｔ３及びＴ５に上りリンクを割当てる。タイミング計算部１４０は、計算結果をタイミング指示部１４１に出力する。

バッファ部１３５−１は、無線通信システム下位装置２７から受信した上りデータ信号をバッファリングし、バッファ部１３５−２は、他通信システム下位装置３７から受信した上りデータ信号をバッファリングしている。タイミング指示部１４１は、タイミング計算部１４０の計算結果に従ったタイミングにより、バッファ部１３５−１とバッファ部１３５−２のいずれから上りデータ信号を入力するかを指示する制御信号をＬ２ＳＷ１３６に出力する。例えば、タイミング指示部１４１は、時刻ｔ１にはバッファ部１３５−２から、時刻ｔ２にはバッファ部１３５−１から、時刻ｔ３にはバッファ部１３５−２から読み出しを行うようＬ２ＳＷ１３６を制御する。Ｌ２ＳＷ１３６が入力した上りデータ信号は、上りフレーム処理部１３７によりフレーム変換され、Ｅ／Ｏ変換部１３８により光信号に変換されてＯＬＴに送信される。ＯＬＴは、光信号を受信して電気信号に変換し、変換された電気信号から取得した上りデータ信号を、宛先に応じて無線通信システム上位装置または他通信システム上位装置に出力する。

また、ＯＬＴは、無線通信システム上位装置から無線通信システム下位装置２７宛てまたは他通信システム上位装置から他通信システム下位装置３７宛ての下りデータ信号を受信すると、優先制御を行って下りデータ信号を光信号に変換し、ＯＮＵ１３０に送信する。この優先制御により、ＯＬＴは、無線通信システム下位装置２７宛ての下りデータ信号と、他通信システム下位装置３７宛ての下りデータ信号とが同時に送信されないように、無線通信システム下位装置２７宛の下りデータ信号を優先してＯＮＵ１３０に送信する。

ＯＮＵ１３０のＯ／Ｅ変換部１３１は、ＯＬＴから送信された光信号を受信し、電気信号に変換して下りフレーム処理部１３２に出力する。下りフレーム処理部１３２は、電気信号に変換された下り信号のフレームを変換し、制御信号と下りデータ信号に分離する。下りフレーム処理部１３２は、下りデータ信号をＬ２ＳＷ１３３に出力する。Ｌ２ＳＷ１３３は、無線通信システム下位装置２７宛ての下りデータ信号をバッファ部１３４−１に出力し、他通信システム下位装置３７宛ての下りデータ信号をバッファ部１３４−２に出力する。ＯＮＵ１３０は、無線通信システムの無線区間の下りリンクの割当時間に、バッファ部１３４−１にバッファリングされていた下りデータ信号を無線により無線通信システム下位装置２７に送信する。また、ＯＮＵ１３０は、他通信システムの下りリンクの割当時間に、バッファ部１３４−２にバッファリングされていた下りデータ信号を他通信システム下位装置３７に送信する。

なお、バッファ部１３５−１、バッファ部１３５−２、Ｌ２ＳＷ１３６、ＴＤＤフレーム情報取得部１３９、タイミング計算部１４０、及び、タイミング指示部１４１を、ＯＮＵと独立した装置に実装することも可能である。その場合は外部アダプタとして無線通信システム下位装置２７、及び他通信システム下位装置３７と、ＯＮＵを接続することで同様の動作を行う。

また、ＯＮＵ１３０が無線通信システム下位装置２７からフレーム情報通知を受信できる場合、ＴＤＤフレーム情報取得部１３９は、下りフレーム処理部１３２からＴＤＤフレームパターン情報を取得せずに、無線通信システム下位装置２７から受信したフレーム情報通知からＴＤＤフレームパターン情報を取得してもよい。

また、第３の実施形態によるＯＮＵ１３０と、第１又は第２の実施形態によるＯＬＴ１１０、１１０ａとを組み合わせて用いてもよい。この場合、ＯＬＴ１１０，１１０ａは、ＯＮＵ１３０の下りフレーム処理部１３２が無線通信システム下位装置２７から取得したＴＤＤフレームパターン情報を受信して、受信したＴＤＤフレームパターン情報をタイミング計算部１１９で用いてもよい。この場合、ＯＬＴ１１０，１１０ａは、ＴＤＤフレーム情報取得部１１８とＴＤＤフレーム情報推定部１２２を備えずともよい。

光伝送システムは、上りリンクと下りリンクとで異なる波長を用いて同時に通信するＷＤＭ方式を利用する。そのため、従来技術を用いて、ＴＤＤ方式の無線通信システムを光伝送システムに収容する場合、光区間にて各波長でデータ伝送が行われない期間が多く存在し、システム収容効率が良いとはいえない。つまり、光伝送システムにおいて、上位側光装置と、無線通信システムの無線基地局を収容する下位側光装置との間は異なる波長を利用して同時に通信するものの、無線基地局が移動無線端末と通信する無線区間では、ＴＤＤ方式を用いて一つの周波数帯で上下リンクを送受信する。よって、光伝送システムの上位側光装置と下位側光装置との間で無線通信システムの通信を中継するときに、上りリンクの伝送と下りリンクの伝送は同時に行われず、使用されていない期間が多く発生していた。

上述した実施形態のネットワークシステムは、光伝送システムの光区間において無線通信システムのデータが伝送されていないＴＤＤ未送信期間に、ＴＤＤ方式を用いないＦＴＴＨ等の他通信システムの信号を伝送する。そのため、本実施形態のネットワークシステムに実装される光伝送システムは、無線通信システムのＴＤＤ未送信期間を判別するための機能を実装している。ＴＤＤ未送信期間では、無線信号は送受信されないため、論理的に独立した光パスとみなすことが可能となる。そこで、他通信システムの通信を中継することにより、この空き帯域を有効的に使用する。従って、複数のサービスを同一の光伝送システムに収容でき、装置数の削減が可能となるため、経済化を図ることができる。

光伝送システムで行われる動作、例えば無線通信システムのＴＤＤ未送信期間の判別とＴＤＤ未送信区間を論理的に独立した光パスとして用いた他通信システムの通信の中継とを一つの装置が行ってもよい。また、ＴＤＤ未送信期間における光伝送システムの光区間の上りリンクと下りリンクとのうち一方のリンクのみを用いて他通信システムの単方向通信を中継してもよい

上述した実施形態におけるＯＬＴ１１０、ＯＬＴ１１０ａ、及び、ＯＮＵ１３０の一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、このＯＬＴ１１０、ＯＬＴ１１０ａ、及び、ＯＮＵ１３０の一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

時分割複信の上りと下りの通信を、異なる波長の信号により中継伝送する場合に利用可能である。

１１ 光装置
１２ 光スプリッタ
１３ 光装置
２１ 移動無線端末
２２ ＲＲＨ（Remote radio head）
２３ ＢＢＵ（Baseband unit）
２４ モバイルネットワーク
２５ 無線制御部
２６ 無線通信システム上位装置
２７ 無線通信システム下位装置
３１ 通信装置
３２ 通信装置
３３ Ｌ２ＳＷ（レイヤ２スイッチ）
３６ 他通信システム上位装置
３７ 他通信システム下位装置
５１ 光ファイバ
５２ 光ファイバ
１００ ネットワークシステム
１００ａ ネットワークシステム
１１０ ＯＬＴ
１１０ａ ＯＬＴ
１１１−１ バッファ部（中継部）
１１１−２ バッファ部（中継部）
１１２ Ｌ２ＳＷ（中継部）
１１３ 下りフレーム処理部（中継部）
１１４ Ｅ／Ｏ変換部（中継部）
１１５ Ｏ／Ｅ変換部（中継部）
１１６ 上りフレーム処理部（中継部）
１１７ Ｌ２ＳＷ（中継部）
１１８ ＴＤＤフレーム情報取得部（情報取得部）
１１９ タイミング計算部（計算部）
１２０ タイミング指示部（指示部）
１２１ 帯域割当方法選択部（指示部）
１２２ ＴＤＤフレーム情報推定部（情報取得部）
１３０ ＯＮＵ
１３１ Ｏ／Ｅ変換部（中継部）
１３２ 下りフレーム処理部（中継部）
１３３ Ｌ２ＳＷ（中継部）
１３４−１ バッファ部（中継部）
１３４−２ バッファ部（中継部）
１３５−１ バッファ部（中継部）
１３５−２ バッファ部（中継部）
１３６ Ｌ２ＳＷ（中継部）
１３７ 上りフレーム処理部（中継部）
１３８ Ｅ／Ｏ変換部（中継部）
１３９ ＴＤＤフレーム情報取得部（情報取得部）
１４０ タイミング計算部（計算部）
１４１ タイミング指示部（指示部）

Claims (4)

1. 複数の通信システムの通信を中継する伝送システムであって、
   時分割複信を行う前記通信システムの上り通信と下り通信とをそれぞれ異なる波長の信号により中継する中継部と、
   時分割複信を行う前記通信システムにおける上り通信及び下り通信のタイミングを示す時分割情報を取得する情報取得部と、
   前記時分割情報に基づいて、時分割複信を行う前記通信システムの通信の中継に使用されない空き期間を前記波長毎に計算する計算部と、
   前記計算部が計算した前記波長毎の空き期間に、時分割複信を行う前記通信システムとは異なる前記通信システムの通信を中継するよう前記中継部に指示する指示部と、
   を備える伝送システム。
2. 前記情報取得部は、前記中継部により中継される時分割複信を行う前記通信システムの通信を監視して前記時分割情報を推定する、
   請求項１に記載の伝送システム。
3. 前記情報取得部は、時分割複信を行う前記通信システムの信号のトラヒック、あるいは、時分割複信を行う前記通信システムの信号に設定されている情報に基づいて前記時分割情報を推定する、
   請求項２に記載の伝送システム。
4. 複数の通信システムの通信を中継する伝送システムが実行する伝送方法であって、
   中継部が、時分割複信を行う前記通信システムの上り通信と下り通信とをそれぞれ異なる波長の信号により中継する中継ステップと、
   情報取得部が、時分割複信を行う前記通信システムにおける上り通信及び下り通信のタイミングを示す時分割情報を取得する情報取得ステップと、
   計算部が、前記時分割情報に基づいて、時分割複信を行う前記通信システムの上り通信と下り通信の中継に使用されない空き期間を前記波長毎に計算する計算ステップと、
   指示部が、前記計算ステップにおいて計算された前記波長毎の空き期間に、時分割複信を行う前記通信システムとは異なる前記通信システムの通信を中継するよう前記中継部に指示する指示ステップと、
   を有する伝送方法。

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