(57)【要約】【課題】信号処理部を張出局装置が備えることなく、収容局装置及び張出局装置の間の光ファイバ長を推定することが可能である導出方法、通信システム及び収容局装置を提供する。【解決手段】導出方法は、通信システムが実行する導出方法であって、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信ステップと、第１通信開始時刻の情報と第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得ステップと、第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得ステップと、第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出ステップとを含む。【選択図】図１
2020136818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を伝送する光ファイバで互いに接続された収容局装置及び張出局装置を有するアクセスポイントと、電波信号を用いて前記張出局装置と通信する無線端末とを備える通信システムが実行する導出方法であって、
前記収容局装置の時刻と前記無線端末の時刻とが同期している場合、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信ステップと、
第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得ステップと、
第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得ステップと、
第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出ステップと
を含む導出方法。
【請求項２】
第１通信開始時刻から第１受信時刻までの時間である第１伝送時間を導出し、第２通信開始時刻から第２受信時刻までの時間である第２伝送時間を導出する伝送時間導出ステップを更に含み、
前記光ファイバ長導出ステップでは、第１伝送時間及び第２伝送時間の差と、第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と、第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する、
請求項１に記載の導出方法。
【請求項３】
前記伝送時間導出ステップでは、受信された前記第１電波信号に応じた電気信号から、前記第１伝送時間の情報が取得され、受信された前記第２電波信号に応じた電気信号から、前記第２伝送時間の情報が取得される、
請求項２に記載の導出方法。
【請求項４】
前記受信時刻情報取得ステップでは、受信された前記第１電波信号に応じた電気信号から、前記第１受信時刻の情報が取得され、受信された前記第２電波信号に応じた電気信号から、前記第２受信時刻の情報が取得される、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の導出方法。
【請求項５】
光信号を伝送する光ファイバで互いに接続された収容局装置及び張出局装置を有するアクセスポイントと、電波信号を用いて前記張出局装置と通信する無線端末とを備える通信システムであって、
前記収容局装置は、
前記収容局装置の時刻と前記無線端末の時刻とが同期している場合、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信部と、
第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得部と、
第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得部と、
第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出部とを備える、
通信システム。
【請求項６】
光信号を伝送する光ファイバで互いに接続された収容局装置及び張出局装置を有するアクセスポイントと、電波信号を用いて前記張出局装置と通信する無線端末とを備える通信システムの前記収容局装置であって、
前記収容局装置の時刻と前記無線端末の時刻とが同期している場合、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信部と、
第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得部と、
第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得部と、
第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出部と
を備える収容局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導出方法、通信システム及び収容局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の需要の増加に応えるため、マイクロ波帯よりも広い帯域を利用可能であるミリ波帯通信が注目されている。しかしながら、無線区間では無線信号の周波数に応じて伝搬損失が増大するので、ミリ波帯通信の伝送距離は、マイクロ波帯通信の伝送距離に比べて短い。このため、ミリ波帯通信の通信システムは、より限られたエリアでしか通信できない。
【０００３】
アンテナが信号処理部から張り出して配置されることによってエリアを拡張する方法が提案されている。この方法では、信号処理部を有する収容局装置とアンテナとが、光ファイバ無線（radio on fiber: RoF）の技術を用いて分離される。アンテナが張出局装置として配置されることによって、見かけ上のカバーエリアが拡張される。
【０００４】
この方法では、１台の信号処理部に複数のアンテナが接続されるポイント・トゥー・マルチポイント（point to multi point: P2MP）によって、カバーエリアはさらに拡張される。信号処理部とアンテナとが分離されることによって、張出局装置の構成の簡易化と省電力化とコスト面でのメリットとが期待できる。１台の信号処理部に複数のアンテナを接続する方法として、受動光ネットワーク（passive optical network : PON）技術を用いる方法が検討されている。
【０００５】
無線区間では伝搬損失が大きいので、ミリ波帯通信ではビームフォーミング（Beamforming : BF）が用いられることがある。ビームフォーミングによって特定の方向に集中的に電波が放射されることによって、伝搬損失として失われる電力が補償される。ビームフォーミングが適切に実行されるためには、通信システムが複数のアンテナ素子を用いて電波の指向性を制御（指向性制御）する必要がある。
【０００６】
信号処理部を張出局装置が備えていなくても、収容局装置の信号処理部が光制御ビームフォーミングを実行する必要がある。光制御ビームフォーミングの代表的な方法として、光ファイバ内で波長分散によって波長ごとに生じる位相遅延に応じて信号処理部がビームを形成する方法がある（特許文献１、非特許文献１参照）。
【０００７】
この方法では、収容局装置は、指向性を適切に制御するために、光ファイバ内で生じる位相遅延を導出する。位相遅延を導出するためには、信号処理部が光ファイバの長さ（以下「光ファイバ長」という。）を推定する必要がある。
【０００８】
光ファイバ長の推定方法として、オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ（Optical Time Domain Reflectometry : OTDR）が用いられる方法と（非特許文献２参照）、ラウンド・トリップ時間（Round Trip Time : RTT）が用いられる方法とがある（非特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２４６７２４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Dennis T. K. Tong and Ming C. Wu, “A Novel Multiwavelength Optically Controlled Phased Array Antenna with a Programmable Dispersion Matrix, “IEEE Photonics Technology Letters, vol.8, no.6, pp.812-814, June 1996.
【非特許文献２】Recommendation ITU-T G.650.3:“Test methods for installed single-mode optical fibre cable links,” 2017.
【非特許文献３】IEEE Std 802.3ah-2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータが用いられる方法では、収容局装置は、張出局装置にパルス信号を送信してから、張出局装置で反射されたパルス信号が収容局装置に戻るまでの時間に基づいて、光ファイバ長を推定する。しかしながら、光ファイバが受動光ネットワーク（PON）を構成している場合、複数の張出局装置から反射された複数のパルス信号が混ざってしまうので、どの張出局装置で反射されたパルス信号であるかを収容局装置は識別できない。このため、収容局装置は光ファイバ長を推定することができない。
【００１２】
ラウンド・トリップ時間が用いられる方法では、収容局装置は、収容局装置及び張出局装置の間を信号が往復する時間（ラウンド・トリップ時間）を、Ｐ２ＭＰディスカバリと呼ばれるシーケンスによって測定する。収容局装置は、測定されたラウンド・トリップ時間に基づいて、光ファイバ長を推定する。張出局装置は、自張出局装置の識別子が埋め込まれたフレームを、収容局装置に送信する。収容局装置は、収容局装置及び各張出局装置の間の各ラウンド・トリップ時間を、張出局装置から受信されたフレームに埋め込まれた識別子に基づいて測定する。しかしながら、ラウンド・トリップ時間が用いられる方法では、自張出局装置の識別子を張出局装置がフレームに埋め込む必要があるので、信号処理部を張出局装置が備える必要がある。このように、従来の収容局装置は、信号処理部を張出局装置が備えなければ、光ファイバ長を推定することができない場合がある。
【００１３】
上記事情に鑑み、本発明は、信号処理部を張出局装置が備えることなく、収容局装置及び張出局装置の間の光ファイバ長を推定することが可能である導出方法、通信システム及び収容局装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、光信号を伝送する光ファイバで互いに接続された収容局装置及び張出局装置を有するアクセスポイントと、電波信号を用いて前記張出局装置と通信する無線端末とを備える通信システムが実行する導出方法であって、前記収容局装置の時刻と前記無線端末の時刻とが同期している場合、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信ステップと、第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得ステップと、第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得ステップと、第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出ステップとを含む導出方法である。
【００１５】
本発明の一態様は、上記の導出方法であって、第１通信開始時刻から第１受信時刻までの時間である第１伝送時間を導出し、第２通信開始時刻から第２受信時刻までの時間である第２伝送時間を導出する伝送時間導出ステップを更に含み、前記光ファイバ長導出ステップでは、第１伝送時間及び第２伝送時間の差と、第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と、第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する。
【００１６】
本発明の一態様は、上記の導出方法であって、前記伝送時間導出ステップでは、受信された前記第１電波信号に応じた電気信号から、前記第１伝送時間の情報が取得され、受信された前記第２電波信号に応じた電気信号から、前記第２伝送時間の情報が取得される。
【００１７】
本発明の一態様は、上記の導出方法であって、前記受信時刻情報取得ステップでは、受信された前記第１電波信号に応じた電気信号から、前記第１受信時刻の情報が取得され、受信された前記第２電波信号に応じた電気信号から、前記第２受信時刻の情報が取得される。
【００１８】
本発明の一態様は、光信号を伝送する光ファイバで互いに接続された収容局装置及び張出局装置を有するアクセスポイントと、電波信号を用いて前記張出局装置と通信する無線端末とを備える通信システムであって、前記収容局装置は、前記収容局装置の時刻と前記無線端末の時刻とが同期している場合、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信部と、第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得部と、第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得部と、第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出部とを備える、通信システムである。
【００１９】
本発明の一態様は、光信号を伝送する光ファイバで互いに接続された収容局装置及び張出局装置を有するアクセスポイントと、電波信号を用いて前記張出局装置と通信する無線端末とを備える通信システムの前記収容局装置であって、前記収容局装置の時刻と前記無線端末の時刻とが同期している場合、第１波長の光信号に応じた第１電波信号と第２波長の光信号に応じた第２電波信号とを送信する送信部と、第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する通信開始時刻情報取得部と、第１電波信号に関する受信時刻である第１受信時刻の情報と第２電波信号に関する受信時刻である第２受信時刻の情報とを取得する受信時刻情報取得部と、第１通信開始時刻と第１受信時刻と第２通信開始時刻と第２受信時刻と第１波長の光信号の群速度又は群遅延時間と第２波長の光信号の群速度又は群遅延時間とに基づいて前記光ファイバの長さを導出する光ファイバ長導出部とを備える収容局装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、信号処理部を張出局装置が備えることなく、収容局装置及び張出局装置の間の光ファイバ長を推定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における、通信システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態における、通信システムの一部の構成例を示す図である。
【図３】第１実施形態における、収容局装置の構成例を示す図である。
【図４】第１実施形態における、無線端末の構成例を示す図である。
【図５】第１実施形態における、通信システムの動作の第１例を示すシーケンス図である。
【図６】第１実施形態における、通信システムの動作の第２例を示すシーケンス図である。
【図７】第５実施形態における、通信システムの一部の構成例を示す図である。
【図８】第６実施形態における、通信システムの一部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、通信システム１ａの構成例を示す図である。通信システム１ａは、受動光ネットワーク（PON）の構成の光ファイバ無線（ROF）システムである。通信システム１ａは、アクセスポイント２ａと、無線端末３−１〜３−Ｎ（Ｎは１以上の整数）とを備える。
【００２３】
アクセスポイント２ａは、収容局装置２０ａと、光ファイバ２１と、光スプリッタ２２と、張出局装置２３ａ−１〜２３ａ−Ｍ（Ｍは２以上の整数）とを備える。張出局装置２３ａは、収容局装置２０ａから張り出して配置される。収容局装置２０ａと張出局装置２３ａとが、光ファイバ無線の技術を用いて分離される。
【００２４】
収容局装置２０ａは、時刻取得部２００と、信号処理部２０１と、多波長光源２０２と、光変調器２０３とを備える。張出局装置２３ａ−ｍ（ｍは１からＭまでのいずれかの整数）は、光分波器２３０ａ−ｍと、光検波器２３１−ｍ−１〜２３１−ｍ−Ｐ（Ｐは２以上の整数）とを備える。各光検波器２３１は、アンテナ（送信部）を備える。
【００２５】
アクセスポイント２ａは、無線通信によって１台以上の無線端末３を所定のネットワークに接続する通信装置である。収容局装置２０ａは、複数の無線端末３の信号を無線通信によって収容する装置である。光ファイバ２１は、収容局装置２０ａ及び各張出局装置２３ａの間の光信号を伝送する。光スプリッタ２２は、光ファイバ２１を伝送されているダウンリンク（下り通信）の光信号を分岐する。光スプリッタ２２は、光ファイバ２１を伝送されているアップリンク（上り通信）の複数の光信号を合波する。張出局装置２３ａは、無線端末３との無線通信を実行する。無線端末３は、無線通信を実行する端末である。
【００２６】
通信システム１ａが光制御ビームフォーミングを実行するために、アクセスポイント２ａの全ての張出局装置２３ａと収容局装置２０ａとの間の各光ファイバ長が推定される必要はない。収容局装置２０ａは、収容局装置２０ａの通信先となった無線端末３（station）が無線通信によって接続している張出局装置２３ａと収容局装置２０ａとの間の光ファイバ長を推定する。収容局装置２０ａが無線端末３−ｎと通信する際に光信号が伝送される光ファイバ２１の光ファイバ長の推定値に基づいて、光制御ビームフォーミングを実行する。
【００２７】
そこで、収容局装置２０ａと無線端末３とは、互いの絶対時刻情報を同期させる。収容局装置２０ａは、互いに異なる波長の光信号を用いて、収容局装置２０ａ及び無線端末３の間における信号（光信号、電波信号等）の伝送時間「Δｔ」を、絶対時刻情報に基づいて光信号の波長ごとに導出する。収容局装置２０ａが伝送時間を導出する代わりに、無線端末３が伝送時間「Δｔ」を光信号の波長ごとに導出してもよい。収容局装置２０ａは、第１波長の光信号を用いた通信の伝送時間「Δｔ１」と第２波長の光信号を用いた通信の伝送時間「Δｔ２」との差に基づいて光ファイバ長を推定する。
【００２８】
図２は、通信システム１ａの一部の構成例を示す図である。時刻取得部２００及び信号処理部２０１の一部又は全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、不揮発性の記録媒体（非一時的な記録媒体）であるメモリに記憶されたプログラムを実行することにより、ソフトウェアとして実現される。時刻取得部２００及び信号処理部２０１の一部又は全部は、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
【００２９】
張出局装置２３ａ−ｍは、収容局装置２０ａの通信先である無線端末３−ｎと通信接続している。収容局装置２０ａは、光ファイバ区間における波長「λ１」の光信号の伝送時間「ｔ１」と、光ファイバ区間における波長「λ２」の光信号の伝送時間「ｔ２」と、無線区間における伝送時間「ｔｒ」とに基づいて、収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａ−ｍの間の光ファイバ長「ｌ」を推定する。
【００３０】
収容局装置２０ａは、波長「λ１」の光信号を用いてダウンリンクの通信を開始した場合、絶対時刻情報を通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」の情報として取得する。光ファイバ２１を伝送された波長「λ１」の光信号は、可変光分波器である光分波器２３０ａ−ｍを介して、光検波器２３１−ｍに伝送される。光検波器２３１−ｍは、波長「λ１」の光信号に応じた電波信号を、所定周波数で光検波器２３１−ｍのアンテナから送信する。無線端末３−ｎのアンテナは、光検波器２３１−ｍのアンテナから送信された電波信号を、無線区間を介して受信する。無線端末３−ｎのアンテナがアレーアンテナである場合、アレーアンテナを構成している１個のアンテナ素子が、波長「λ１」の光信号に基づく電波信号を受信してもよい。無線端末３−ｎは、波長「λ１」の光信号に基づく電波信号を受信した場合、絶対時刻情報を受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」の情報として取得する。
【００３１】
収容局装置２０ａは、波長「λ２」の光信号を用いてダウンリンクの通信を開始した場合、絶対時刻情報を通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」の情報として取得する。光ファイバ２１を伝送された波長「λ２」の光信号は、可変光分波器である光分波器２３０ａ−ｍを介して、光検波器２３１−ｍに伝送される。光検波器２３１−ｍは、波長「λ２」の光信号に応じた電波信号を、所定周波数で光検波器２３１−ｍのアンテナから送信する。無線端末３−ｎのアンテナは、光検波器２３１−ｍのアンテナから送信された電波信号を、無線区間を介して受信する。無線端末３−ｎのアンテナがアレーアンテナである場合、アレーアンテナを構成している１個のアンテナ素子が、波長「λ２」の光信号に基づく電波信号を受信してもよい。無線端末３−ｎは、波長「λ２」の光信号に基づく電波信号を受信した場合、絶対時刻情報を受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」の情報として取得する。
【００３２】
波長「λ１」の光信号を用いてダウンリンクの通信を開始した場合における伝送時間「Δｔ１」は、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」とを用いて表される。波長「λ２」の光信号を用いてダウンリンクの通信を開始した場合における伝送時間「Δｔ２」は、通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」とを用いて表される。伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」は、式（１）のように表される。
【００３３】
【数１】
2020136818.tif 000003
【００３４】
張出局装置２３ａ−ｍは、伝送時間「Δｔ１」の測定と伝送時間「Δｔ２」の測定とにおいて、張出局装置２３ａ−ｍにおける同じアンテナを使用する。無線端末３−ｎは、伝送時間「Δｔ１」の測定と伝送時間「Δｔ２」の測定とにおいて、無線端末３−ｎにおける同じアンテナを使用する。これらの場合、伝送時間「Δｔ１」の測定と伝送時間「Δｔ２」の測定とにおいて、無線区間における電波信号の伝送距離は同じである。すなわち、光検波器２３１−ｍ及び無線端末３−ｎの間の無線区間における電波信号の伝送時間「ｔｒ」は、伝送時間「Δｔ１」の測定と伝送時間「Δｔ２」の測定とにおいて一定である。伝送時間「Δｔ１」と伝送時間「Δｔ２」とは、式（２）のように表される。
【００３５】
【数２】
2020136818.tif 000004
【００３６】
ここで、「ｔ１」は、光ファイバ２１を含む光ファイバ区間における波長「λ１」の光信号の伝送時間を表す。「ｔ２」は、光ファイバ２１を含む光ファイバ区間における波長「λ２」の光信号の伝送時間を表す。無線区間における電波信号の伝送時間「ｔｒ」が打ち消され、光ファイバ区間の伝送時間の差が残ることによって、伝送時間「Δｔ１」と伝送時間「Δｔ２」との差は、式（３）のように表される。
【００３７】
【数３】
2020136818.tif 000005
【００３８】
光ファイバ区間における光信号の伝送速度（群速度）は、光ファイバ２１の種類（材質等）と光信号の波長とに応じて定まる。伝送時間「Δｔ１」と伝送時間「Δｔ２」との差は、式（３）に基づいて、式（４）のように表される。
【００３９】
【数４】
2020136818.tif 000006
【００４０】
ここで、「ｌ」は、光ファイバ長を表す。「ｖ１」は、光ファイバ区間における波長「λ１」の光信号の伝送速度（群速度）を表す。「ｖ２」は、光ファイバ区間における波長「λ２」の光信号の伝送速度（群速度）を表す。光ファイバ長「ｌ」は、式（５）のように表される。
【００４１】
【数５】
2020136818.tif 000007
【００４２】
収容局装置２０ａは、既知の伝送速度「ｖ１」及び伝送速度「ｖ２」と、取得された絶対時刻情報に基づく伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」とに基づいて、式（５）のように光ファイバ長「ｌ」を導出する。
【００４３】
次に、収容局装置２０ａ及び無線端末３の詳細を説明する。
伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」は、収容局装置２０ａ又は無線端末３によって導出される。
【００４４】
（収容局装置２０ａが伝送時間を導出する場合）
収容局装置２０ａは、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」の情報と、通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」の情報とを記憶する。無線端末３−ｎは、受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」の情報を含む電波信号を、収容局装置２０ａにフィードバックする。無線端末３−ｎは、受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」の情報を含む電波信号を、収容局装置２０ａにフィードバックする。収容局装置２０ａは、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と、フィードバックされた受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」に基づいて、伝送時間「Δｔ１」を導出する。収容局装置２０ａは、通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と、フィードバックされた受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」に基づいて、伝送時間「Δｔ２」を導出する。
【００４５】
図３は、収容局装置２０ａが伝送時間を導出する場合における、収容局装置２０ａの構成例を示す図である。収容局装置２０ａは、時刻取得部２００と、信号処理部２０１と、多波長光源２０２と、光変調器２０３と、分波器２０４と、検波器２０５と、伝送時間導出部２０６と、光ファイバ長導出部２０７と、制御部２０８と、ファイバ情報保持部２０９とを備える。
【００４６】
時刻取得部２００は、時刻情報を電波時計等から取得する。時刻取得部２００は、取得された時刻情報が表す絶対時刻情報を、信号処理部２０１に出力する。信号処理部２０１は、絶対時刻情報を時刻取得部２００から取得する。信号処理部２０１は、推定された光ファイバ長に基づいた光制御ビームフォーミングの制御情報を、制御部２０８から取得する。制御情報は、例えば、各アンテナ素子から送信される無線信号の位相の重み付け情報である。多波長光源２０２は、制御部２０８から指定された波長「λ」の光を、光変調器２０３に出力する。
【００４７】
光変調器２０３は、多波長光源２０２から受信する。光変調器２０３は、電波信号に対応付けられた電気信号（以下「ＲＦ（Radio Frequency）信号」という。）を、信号処理部２０１から取得する。光変調器２０３は、互いに異なる波長の光に対して、ダウンリンクのＲＦ信号に応じた変調処理を実行する。光変調器２０３は、変調処理の結果であるダウンリンクの光信号を、送信信号として張出局装置２３ａ−ｍに送信する。
【００４８】
分波器２０４は、アップリンクの複数の光信号を、受信信号として張出局装置２３ａ−ｍから受信する。分波器２０４は、アップリンクの複数の光信号を分波する。分波器２０４は、分波された各光信号を、検波器２０５に出力する。検波器２０５は、各光信号に対して所定の検波処理を実行する。検波器２０５は、検波処理の結果であるアップリンクのＲＦ信号を、信号処理部２０１に出力する。
【００４９】
伝送時間導出部２０６は、光信号を用いて収容局装置２０ａがダウンリンクの通信を開始した場合、通信開始時刻の情報を信号処理部２０１から取得する。伝送時間導出部２０６は、アップリンクの光信号を収容局装置２０ａが受信した場合、受信時刻の情報を信号処理部２０１から取得する。伝送時間導出部２０６は、通信開始時刻及び受信時刻に基づいて、式（１）及び（２）のように光信号の伝送時間を導出する。伝送時間導出部２０６は、式（３）のように伝送時間の差を導出してもよい。
【００５０】
光ファイバ長導出部２０７は、群速度の情報をファイバ情報保持部２０９から取得する。光ファイバ長導出部２０７は、導出された伝送時間と群速度とに基づいて、式（３）、式（４）及び式（５）のように光ファイバ長を導出する。
【００５１】
制御部２０８は、導出された光ファイバ長と光制御ビームフォーミングの制御情報とに基づいて、光制御ビームフォーミングに用いられる光信号の波長「λ」を、多波長光源２０２に指定する。ファイバ情報保持部２０９は、波長「λ」の情報と群速度とが対応付けられたデータテーブルを予め記憶する。ファイバ情報保持部２０９は、多波長光源２０２に制御部２０８が指定した波長「λ」に対応付けられた群速度の情報を、光ファイバ長導出部２０７に出力する。
【００５２】
図４は、収容局装置２０ａが伝送時間を導出する場合における、無線端末３の構成例を示す図である。無線端末３は、時刻取得部３０と、信号処理部３１とを備える。時刻取得部３０は、時刻情報を電波時計等から取得する。時刻取得部３０は、取得された時刻情報が表す絶対時刻情報を、信号処理部３１に出力する。信号処理部３１は、ダウンリンクの光信号に基づく電波信号（受信信号）を受信した場合、絶対時刻情報を受信時刻の情報として取得する。信号処理部３１は、受信時刻の情報を含む電波信号を、アップリンクの送信信号として収容局装置２０ａにフィードバックする。
【００５３】
（無線端末３が伝送時間を導出する場合）
張出局装置２３ａ−ｍは、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」の情報を含む電波信号と、通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」の情報を含む電波信号とを、無線端末３−ｎに送信する。無線端末３−ｎは、収容局装置２０ａから送信された電波信号を用いて通知された通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と、受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」とに基づいて、伝送時間「Δｔ１」を導出する。無線端末３−ｎは、収容局装置２０ａから送信された電波信号を用いて通知された通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と、受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」とに基づいて、伝送時間「Δｔ２」を導出する。無線端末３−ｎは、伝送時間「Δｔ１」の情報を、張出局装置２３ａ−ｍにフィードバックする。無線端末３−ｎは、伝送時間「Δｔ２」の情報を、張出局装置２３ａ−ｍにフィードバックする。フィードバックの際、無線端末３−ｎは、無線端末３−ｎの所定のアンテナを用いる。無線端末３−ｎがアレーアンテナを備えている場合、無線端末３−ｎは、ビームフォーミングを実行してもよい。
【００５４】
次に、通信システム１ａの動作例を説明する。
図５は、通信システム１ａの動作の第１例（アクセスポイント２ａが伝送時間を導出する例）を示すシーケンス図である。光変調器２０３は、波長「λ」の光信号を生成する（ステップＳ１０１）。光分波器２３０ａは、光ファイバ２１を介して、光信号を取得する（ステップＳ１０２）。光検波器２３１は、アンテナを用いて、ダウンリンクの電波信号を送信する（ステップＳ１０３）。
【００５５】
光検波器２３１は、ダウンリンクの電波信号を送信したアンテナを用いて、アップリンクの電波信号を受信する（ステップＳ１０４）。伝送時間導出部２０６は、アップリンクのＲＦ信号を信号処理部２０１が取得した場合、受信時刻の情報を取得する（ステップＳ１０５）。伝送時間導出部２０６は、通信開始時刻の情報を取得する（ステップＳ１０６）。伝送時間導出部２０６は、通信開始時刻及び受信時刻に基づいて、伝送時間「Δｔ」を導出する（ステップＳ１０７）。光ファイバ長導出部２０７は、ダウンリンクの電波信号を送信したアンテナの張出局装置２３ａと収容局装置２０ａとの間の光ファイバ長を、光信号の伝送時間「Δｔ」に基づいて導出する（ステップＳ１０８）。
【００５６】
信号処理部３１は、ダウンリンクの電波信号を受信する（ステップＳ２０１）。信号処理部３１は、絶対時刻情報を、受信時刻の情報として時刻取得部３０から取得する（ステップＳ２０２）。信号処理部３１は、受信時刻の情報を含む電波信号を生成する（ステップＳ２０３）。信号処理部３１は、アップリンクの電波信号を送信する（ステップＳ２０４）。
【００５７】
図６は、通信システム１ａの動作の第２例（無線端末３が伝送時間を導出する例）を示すシーケンス図である。無線端末３が伝送時間を導出する場合、収容局装置２０ａは伝送時間導出部２０６を備えていなくてもよい。信号処理部２０１は、通信開始時刻の情報を取得する（ステップＳ３０１）。信号処理部２０１は、通信開始時刻の情報を含むＲＦ信号を生成する（ステップＳ３０２）。光変調器２０３は、波長「λ」の光信号を生成する（ステップＳ３０３）。光分波器２３０ａは、光ファイバ２１を介して、光信号を取得する（ステップＳ３０４）。光検波器２３１は、アンテナを用いて、ダウンリンクの電波信号を送信する（ステップＳ３０５）。
【００５８】
光検波器２３１は、ダウンリンクの電波信号を送信したアンテナを用いて、アップリンクの電波信号を受信する（ステップＳ３０６）。光ファイバ長導出部２０７は、伝送時間「Δｔ」の情報を信号処理部２０１から取得する（ステップＳ３０７）。光ファイバ長導出部２０７は、ダウンリンクの電波信号を送信したアンテナの張出局装置２３ａと収容局装置２０ａとの間の光ファイバ長を、光信号の伝送時間に基づいて導出する（ステップＳ３０８）。
【００５９】
信号処理部３１は、ダウンリンクの電波信号を受信する（ステップＳ４０１）。信号処理部３１は、絶対時刻情報を、受信時刻の情報として時刻取得部３０から取得する（ステップＳ４０２）。信号処理部３１は、通信開始時刻及び受信時刻に基づいて、伝送時間「Δｔ」を導出する（ステップＳ４０３）。信号処理部３１は、伝送時間「Δｔ」の情報を含む電波信号を生成する（ステップＳ４０４）。信号処理部３１は、アップリンクの電波信号を送信する（ステップＳ４０５）。
【００６０】
以上のように、第１実施形態の通信システム１ａは、アクセスポイント２ａと、１台以上の無線端末３とを備える。アクセスポイント２ａは、収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａを有する。収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａは、光ファイバ２１で互いに接続される。無線端末３は、電波信号を用いて張出局装置２３ａと通信する。収容局装置２０ａは、光検波器２３１のアンテナ（送信部）と、信号処理部２０１（通信開始時刻情報取得部、受信時刻情報取得部）と、光ファイバ長導出部２０７とを備える。光検波器２３１のアンテナは、収容局装置２０ａの時刻と無線端末３の時刻とが同期している場合、第１波長「λ１」の光信号に応じた第１電波信号と、第２波長「λ２」の光信号に応じた第２電波信号とを送信する。信号処理部２０１は、第１波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第１通信開始時刻の情報と、第２波長の光信号が用いられる通信の開始時刻である第２通信開始時刻の情報とを取得する。信号処理部２０１は、第１電波信号を無線端末が受信した時刻である第１受信時刻の情報と、第２電波信号を無線端末が受信した時刻である第２受信時刻の情報とを取得する。光ファイバ長導出部２０７は、第１通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と、第１受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」と、第２通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と、第２受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」と、第１波長の光信号の群速度「ｖ１」と、第２波長の光信号の群速度「ｖ２」とに基づいて、光ファイバの長さ「ｌ」を導出する。
【００６１】
これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａの間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。
【００６２】
伝送時間導出部２０６又は信号処理部３１は、第１通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」から第１受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」までの時間である第１伝送時間「Δｔ１」を導出する。伝送時間導出部２０６又は信号処理部３１は、第２通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」から第２受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」までの時間である第２伝送時間「Δｔ２」を導出する。光ファイバ長導出部２０７は、第１伝送時間「Δｔ１」及び第２伝送時間「Δｔ２」の差と、第１波長の光信号の群速度「ｖ１」と、第２波長の光信号の群速度「ｖ２」とに基づいて、式（５）のように光ファイバの長さ「ｌ」を導出する。
【００６３】
第１伝送時間「Δｔ１」の情報と第２伝送時間「Δｔ２」の情報とは、受信された電波信号に対応付けられた電気信号（ＲＦ信号）から取得されてもよい。第１受信時刻の情報と第２受信時刻の情報とは、受信された電波信号に対応付けられた電気信号（ＲＦ信号）から取得されてもよい。
【００６４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、光ファイバ長の推定に、群速度の代わりに群遅延時間が用いられる点が、第１実施形態と相違する。第２実施形態では、第１実施形態との相違点を説明する。
【００６５】
光ファイバ長「l」の推定には、群速度の代わりに群遅延時間が用いられてもよい。群遅延時間は、単位長さ当たりの伝送時間であり、群速度の逆数で表される。光ファイバ区間における光信号の群遅延時間は、光ファイバ２１の種類と光信号の波長とに応じて定まる。式（４）は、式（６）のように表される。
【００６６】
【数６】
2020136818.tif 000008
【００６７】
ここで、「τ１」は、光ファイバ区間における波長「λ１」の光信号の群遅延時間を表す。「τ２」は、光ファイバ区間における波長「λ２」の光信号の群遅延時間を表す。光ファイバ長「ｌ」は、式（７）のように表される。
【００６８】
【数７】
2020136818.tif 000009
【００６９】
ファイバ情報保持部２０９は、群遅延時間の情報を記憶する。収容局装置２０ａは、既知の群遅延時間「τ１」及び群遅延時間「τ２」と、取得された絶対時刻情報に基づく伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」とに基づいて、式（７）のように光ファイバ長「ｌ」を導出する。伝送時間導出部２０６は、通信開始時刻及び受信時刻に基づいて、式（１）及び（２）のように光信号の伝送時間を導出する。
【００７０】
光ファイバ長導出部２０７は、群遅延時間の情報をファイバ情報保持部２０９から取得する。光ファイバ長導出部２０７は、導出された伝送時間と群遅延時間とに基づいて、式（３）、式（６）及び式（７）のように光ファイバ長を導出する。
【００７１】
以上のように、第２実施形態の光ファイバ長導出部２０７は、第１通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と、第１受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」と、第２通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と、第２受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」と、第１波長の光信号の群遅延時間「τ１」と、第２波長の光信号の群遅延時間「τ２」とに基づいて、光ファイバの長さ「ｌ」を導出する。
【００７２】
これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、群遅延時間に基づいて、収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａの間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。
【００７３】
伝送時間導出部２０６又は信号処理部３１は、第１通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」から第１受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」までの時間である第１伝送時間「Δｔ１」を導出する。伝送時間導出部２０６又は信号処理部３１は、第２通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」から第２受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」までの時間である第２伝送時間「Δｔ２」を導出する。光ファイバ長導出部２０７は、第１伝送時間「Δｔ１」及び第２伝送時間「Δｔ２」の差と、第１波長の光信号の延時間「τ１」と、第２波長の光信号の延時間「τ２」とに基づいて、式（７）のように光ファイバの長さ「ｌ」を導出する。
【００７４】
（第３実施形態）
第３実施形態では、アップリンクの光信号に基づいて光ファイバ長が推定される点が、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。第３実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態との相違点を説明する。
【００７５】
第１実施形態及び第２実施形態では、収容局装置２０ａ又は無線端末３は、収容局装置２０ａ及び無線端末３の間のダウンリンクにおける、互いに異なる波長の光信号の伝送時間を導出している。第３実施形態では、収容局装置２０ａ又は無線端末３は、収容局装置２０ａ及び無線端末３の間のアップリンクにおける、互いに異なる波長の光信号の伝送時間を導出する。
【００７６】
無線端末３−ｎは、波長「λ１」の光信号を用いてアップリンクの通信を開始した場合、絶対時刻情報を通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」の情報として取得する。収容局装置２０ａは、波長「λ１」の光信号に基づく電波信号を受信した場合、絶対時刻情報を受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」の情報として取得する。ここで、受信時刻とは、張出局装置２３ａのアンテナに電波信号が受信された時刻ではなく、張出局装置２３ａから光ファイバ２１を伝送された光信号が収容局装置２０ａに受信された時刻（電波信号に関する受信時刻）である。
【００７７】
無線端末３−ｎは、波長「λ２」の光信号を用いてアップリンクの通信を開始した場合、絶対時刻情報を通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」の情報として取得する。収容局装置２０ａは、波長「λ２」の光信号に基づく電波信号を受信した場合、絶対時刻情報を受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」の情報として取得する。第１実施形態と同様に、通信開始時刻及び受信時刻に基づいて、光ファイバ長の推定が可能である。
【００７８】
第３実施形態では、伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」を収容局装置２０ａが導出する場合、フィードバックが不要であるので、第１実施形態と比較して光ファイバ長「ｌ」を効率的に推定することが可能である。
【００７９】
伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」を収容局装置２０ａが導出する場合、無線端末３−ｎは、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」の情報を含む電波信号と、通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」の情報を含む電波信号とを、張出局装置２３ａ−ｍに送信する。収容局装置２０ａは、無線端末３−ｎから送信された電波信号を用いて通知された通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と、受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」とに基づいて、伝送時間「Δｔ１」を導出する。収容局装置２０ａは、無線端末３−ｎから送信された電波信号を用いて通知された通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と、受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」とに基づいて、伝送時間「Δｔ２」を導出する。
【００８０】
以上のように、第３実施形態の光ファイバ長導出部２０７は、アップリンクの光信号に基づいて、光ファイバ長を導出する。これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、アップリンクにおける光信号を用いて、収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａの間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」を収容局装置２０ａが導出する場合、フィードバックが不要であるので、第１実施形態と比較して光ファイバ長「ｌ」を効率的に推定することが可能である。
【００８１】
（第４実施形態）
第４実施形態では、ダウンリンクの光信号とアップリンクの光信号とに基づいて光ファイバ長が推定される点が、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。第４実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態との相違点を説明する。
【００８２】
第１実施形態及び第２実施形態では、収容局装置２０ａ又は無線端末３は、収容局装置２０ａ及び無線端末３の間のダウンリンクにおける、互いに異なる波長の光信号の伝送時間を導出している。第４実施形態では、収容局装置２０ａ又は無線端末３は、収容局装置２０ａ及び無線端末３の間における互いに異なる波長の光信号を用いて、ダウンリンクの光信号の伝送時間とアップリンクの光信号の伝送時間との差を導出する。収容局装置２０ａ又は無線端末３は、導出された伝送時間の差に基づいて、光ファイバ長を推定する。
【００８３】
収容局装置２０ａは、ダウンリンクの光信号の通信開始時刻の情報を取得する。収容局装置２０ａは、ダウンリンクの光信号の受信時刻を、無線端末３−ｎから取得する。収容局装置２０ａは、アップリンクの光信号の通信開始時刻の情報を、無線端末３−ｎから取得する。収容局装置２０ａは、アップリンクの光信号の受信時刻を取得する。
【００８４】
アップリンクとダウンリンクとで電波信号の周波数が異なる場合でも、無線区間の伝送時間「ｔｒ」は一定である。このため、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、通信開始時刻及び受信時刻に基づいて、光ファイバ長の推定が可能である。
【００８５】
第４実施形態では、伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」を収容局装置２０ａが導出する場合、ダウンリンクとアップリンクとの順に通信が実行されることによって、フィードバックが不要になるので、第１実施形態と比較して光ファイバ長「ｌ」を効率的に推定することが可能である。
【００８６】
伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」を収容局装置２０ａが導出する場合、収容局装置２０ａは、波長「λ１」の光信号を用いてダウンリンクの通信を開始する。収容局装置２０ａは、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」の情報を記憶する。無線端末３−ｎは、受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」の情報を記憶する。無線端末３−ｎは、電波信号を用いてアップリンクの通信を開始する。無線端末３−ｎは、通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」の情報と受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」の情報とを含む電波信号を、張出局装置２３ａ−ｍに送信する。張出局装置２３ａ−ｍは、受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」の情報を、波長「λ２」の光信号を用いて収容局装置２０ａに送信する。収容局装置２０ａは、波長「λ２」の光信号を受信した場合、絶対時刻情報を受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」の情報として取得する。
【００８７】
収容局装置２０ａは、通信開始時刻「ｔ１＿ｔｘ」と、無線端末３−ｎから送信された電波信号を用いて通知された受信時刻「ｔ１＿ｒｘ」とに基づいて、伝送時間「Δｔ１」を導出する。収容局装置２０ａは、無線端末３−ｎから送信された電波信号を用いて通知された通信開始時刻「ｔ２＿ｔｘ」と、受信時刻「ｔ２＿ｒｘ」とに基づいて、伝送時間「Δｔ２」を導出する。
【００８８】
以上のように、第４実施形態の光ファイバ長導出部２０７は、ダウンリンクの光信号とアップリンクの光信号とに基づいて、光ファイバ長を導出する。これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、ダウンリンクにおける光信号とアップリンクにおける光信号とを用いて、収容局装置２０ａ及び張出局装置２３ａの間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。伝送時間「Δｔ１」及び伝送時間「Δｔ２」を収容局装置２０ａが導出する場合、ダウンリンクとアップリンクとの順に通信が実行されることによって、フィードバックが不要になるので、第１実施形態と比較して光ファイバ長「ｌ」を効率的に推定することが可能である。
【００８９】
（第５実施形態）
第５実施形態では、多波長光源の代わりに固定波長の複数の光源を収容局装置が備える点が、第１実施形態と相違する。第５実施形態では、第１実施形態との相違点を説明する。
【００９０】
図７は、通信システム１ｂの一部の構成例を示す図である。通信システム１ｂは、受動光ネットワーク（PON）の構成の光ファイバ無線（ROF）システムである。通信システム１ｂは、アクセスポイント２ｂと、無線端末３−１〜３−Ｎとを備える。アクセスポイント２ｂは、無線通信によって１台以上の無線端末３を所定のネットワークに接続する通信装置である。
【００９１】
アクセスポイント２ｂは、収容局装置２０ｂと、光ファイバ２１と、光スプリッタ２２と、張出局装置２３ｂ−１〜２３ｂ−Ｍとを備える。収容局装置２０ｂは、時刻取得部２００と、信号処理部２０１と、光変調器２０３−１〜２０３−Ｗ（Ｗは２以上の整数）と、光源２１０−１〜２１０−Ｗと、光合波器２１１とを備える。
【００９２】
光源２１０−ｗ（ｗは２からＷまでのいずれかの整数）は、固定波長の光源である。光源２１０−ｗは、光変調器２０３−ｗに接続される。光源２１０−ｗは、信号処理部２０１から出力された信号に応じて、光信号を生成する。
【００９３】
光合波器２１１は、光源２１０−１〜２１０−Ｗによって生成された各光信号を合成する。光合波器２１１は、各光信号の合成結果に応じて、波長「λ１」の光信号を張出局装置２３ａ−ｍに送信する。光合波器２１１は、合成結果に応じて、波長「λ２」の光信号を張出局装置２３ａ−ｍに送信する。
【００９４】
以上のように、第５実施形態の収容局装置２０ｂは、光源２１０−１〜２１０−Ｗを備える。複数の光源２１０は、波長「λ１」から波長「λＬ」までの固定波長の光を、光源２１０に対応付けられた複数の光変調器２０３に出力する。これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、収容局装置２０ｂ及び張出局装置２３ｂの間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。
【００９５】
（第６実施形態）
第６実施形態では、可変光分波器の代わりに固定波長の光分波器を張出局装置が備える点が、第５実施形態と相違する。第６実施形態では、第５実施形態との相違点を説明する。
【００９６】
図８は、通信システム１ｃの一部の構成例を示す図である。通信システム１ｃは、受動光ネットワーク（PON）の構成の光ファイバ無線（ROF）システムである。通信システム１ｃは、アクセスポイント２ｃと、無線端末３−１〜３−Ｎとを備える。アクセスポイント２ｃは、無線通信によって１台以上の無線端末３を所定のネットワークに接続する通信装置である。
【００９７】
アクセスポイント２ｃは、収容局装置２０ｃと、光ファイバ２１と、光スプリッタ２２と、張出局装置２３ｃ−１〜２３ｃ−Ｍとを備える。張出局装置２３ｃは、光分波器２３０ｃと、１以上の光スイッチ２３２と、１以上の光検波器２３１とを備える。
【００９８】
光分波器２３０ｃは、固定波長の光分波器である。光分波器２３０ｃは、波長「λ１」の光信号と波長「λ２」の光信号とを、光スイッチ２３２に出力する。光スイッチ２３２は、波長「λ１」又は波長「λ２」のうちから選択された波長の光信号を、光検波器２３１に出力する。光検波器２３１は、選択された波長の光信号に応じた電波信号を、所定周波数で光検波器２３１−ｍのアンテナから送信する。なお、光分波器２３０ｃ及び光スイッチ２３２の間の光ファイバの長さは、全て同じである。
【００９９】
以上のように、第６実施形態の張出局装置２３ｃは、１以上の光スイッチ２３２と、１以上の光検波器２３１とを備える。光検波器２３１は、選択された波長の光信号に応じた電波信号を、所定周波数で光検波器２３１−ｍのアンテナから送信する。これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ｃが備えることなく、収容局装置２０ｃ及び張出局装置２３ｃの間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。
【０１００】
（第７実施形態）
第７実施形態では、無線区間における電波信号の伝送時間「ｔｒ」が一定ではない点が、第１実施形態と相違する。第７実施形態では、第１実施形態との相違点を説明する。
【０１０１】
無線端末３が移動することによって、無線区間における電波信号の伝送時間「ｔｒ」が一定ではない場合、無線端末３の移動距離に応じて、光ファイバ長「ｌ」の推定誤差が生じる。そのため、通信システム１ａが許容する推定誤差に応じて、無線端末３の移動距離又は移動速度の許容量が設定される。無線端末３は、移動距離又は移動速度の許容量の範囲で移動する。収容局装置２０ａは、許容量の範囲で移動している無線端末３と通信している張出局装置２３ａから受信された光信号に基づいて、光ファイバ長「ｌ」を推定する。
【０１０２】
以上のように、第７実施形態の光ファイバ長導出部２０７は、許容量の範囲で移動している無線端末３と通信している張出局装置２３ａから受信された光信号に基づいて、光ファイバ長「ｌ」を導出する。光ファイバ長導出部２０７は、許容量の範囲で無線端末３が移動しているか否かを、例えば人工衛星から送信された電波を用いる測位システムによる測位結果に基づいて判定する。これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、収容局装置及び張出局装置の間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。
【０１０３】
（第８実施形態）
第８実施形態では、収容局装置及び無線端末の時刻同期に、人工衛星等からの電波が用いられる点が、第１実施形態と相違する。第８実施形態では、第１実施形態との相違点を説明する。
【０１０４】
収容局装置２０ａ及び無線端末３は、グローバル・ポジショニング・システム（Global Positioning System : GPS）等の人工衛星から送信された電波を用いる測位システムの時計、原子時計又は電波時計等から、絶対時刻情報を取得する。収容局装置２０ａ及び無線端末３の時刻同期誤差に応じて、光ファイバ長「ｌ」の推定誤差が発生する。そのため、通信システム１ａが許容する推定誤差を満たす精度の時計が選択される。
【０１０５】
以上のように、第８実施形態の時刻取得部２００及び時刻取得部３０は、電波時計等から、絶対時刻情報を取得する。これによって、信号処理部２０１を張出局装置２３ａが備えることなく、収容局装置及び張出局装置の間の光ファイバ長「ｌ」を推定することが可能である。なお、各実施形態は組み合わされてもよい。
【０１０６】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、光無線通信システムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ａ，１ｂ，１ｃ…通信システム、２ａ，２ｂ…アクセスポイント、３…無線端末、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…収容局装置、２１…光ファイバ、２２…光スプリッタ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…張出局装置、３０…時刻取得部、３１…信号処理部、２００…時刻取得部、２０１…信号処理部、２０２…多波長光源、２０３…光変調器、２０４…分波器、２０５…検波器、２０６…伝送時間導出部、２０７…光ファイバ長導出部、２０８…制御部、２０９…ファイバ情報保持部、２１０…光源、２１１…光合波器、２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ…光分波器、２３１…光検波器、２３２…光スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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