(57)【要約】【課題】ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、ＰＯＮシステム上で高い帯域利用効率を実現する。【解決手段】ＢＢＵから、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームを受信するＣＰＲＩ受信部１０２と、制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力するキュー制御部１０７およびＣＰＲＩキュー１０６と、ＣＰＲＩキュー１０６から出力されたフレームに、受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含むキュー制御情報を付加した伝送用フレームをＯＮＵに送信するＰＯＮ送信部１１２と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、少なくとも一つのＯＮＵ（Optical Network Unit）に対し、動的に上り方向の通信帯域を割り当てて、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、
ＢＢＵ（BaseBand Unit）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームを受信するＯＬＴフレーム受信部と、
前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力するＯＬＴ制御部と、
前記制御部から出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＮＵに送信するＯＬＴ送信部と、を備えることを特徴とするＯＬＴ。
【請求項２】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、少なくとも一つのＯＮＵ（Optical Network Unit）に対し、動的に上り方向の通信帯域を割り当てて、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、
前記ＯＮＵから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信するＯＬＴ受信部と、
前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するＯＬＴ制御部と、
前記作り直されたフレームをＢＢＵ（BaseBand Unit）に送信するＯＬＴフレーム送信部と、を備えることを特徴とするＯＬＴ。
【請求項３】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）から動的に上り方向の通信帯域が割り当てられ、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、
前記ＯＬＴから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信するＯＮＵ受信部と、
前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するＯＮＵ制御部と、
前記作り直されたフレームをＲＲＨ（Remote Radio Head）に送信するＯＮＵフレーム送信部と、を備えることを特徴とするＯＮＵ。
【請求項４】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）から動的に上り方向の通信帯域が割り当てられ、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、
ＲＲＨ（Remote Radio Head）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームを受信するＯＮＵフレーム受信部と、
前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力するＯＬＴ制御部と、
前記制御部から出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＬＴに送信するＯＮＵ送信部と、を備えることを特徴とするＯＮＵ。
【請求項５】
請求項１記載のＯＬＴおよび請求項３記載のＯＮＵを備えることを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項６】
請求項２記載のＯＬＴおよび請求項４記載のＯＮＵを備えることを特徴とするＰＯＮシステム。
【請求項７】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムにおけるディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号の伝送方法であって、
ＢＢＵ（BaseBand Unit）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームをＯＬＴ（Optical Line Terminal）に送信するステップと、
ＯＬＴにおいて、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力し、前記出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＮＵ（Optical Network Unit）に送信するステップと、
ＯＮＵにおいて、前記ＯＬＴから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信し、前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するステップと、
前記ＯＮＵから、前記作り直されたフレームをＲＲＨ（Remote Radio Head）に送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする伝送方法。
【請求項８】
前記ＢＢＵにおいて、前記ディジタルＲｏＦ信号を一定長に区切り、各ディジタルＲｏＦ信号の間に前記ユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを挿入するステップを更に含むことを特徴とする請求項７記載の伝送方法。
【請求項９】
ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムにおけるディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号の伝送方法であって、
ＲＲＨ（Remote Radio Head）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームをＯＮＵ（Optical Network Unit）に送信するステップと、
ＯＮＵにおいて、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力し、前記出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＬＴ（Optical Line Terminal）に送信するステップと、
ＯＬＴにおいて、前記ＯＮＵから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信し、前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するステップと、
前記ＯＬＴから、前記作り直されたフレームをＢＢＵ（BaseBand Unit）に送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする伝送方法。
【請求項１０】
前記ＲＲＨにおいて、前記ディジタルＲｏＦ信号を一定長に区切り、各ディジタルＲｏＦ信号の間に前記ユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを挿入するステップを更に含むことを特徴とする請求項９記載の伝送方法。
【請求項１１】
前記ディジタルＲｏＦ信号は、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）またはＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute）−ＯＲＩ（Open Radio Equipment Interface）規格に準拠していることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動光網（PON : Passive Optical Network）システムに適用され、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）が、少なくとも一つのＯＮＵ（Optical Network Unit）に対し、動的に上り方向の通信帯域を割り当てて、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１本の光伝送路を複数の加入者で共有する受動光網（PON：Passive Optical Network）システムが、アクセス回線として広く用いられている。ＰＯＮシステムでは、通信事業者の局に設置された１つの光伝送路終端装置（OLT：Optical Line Terminal）が光分岐器を介して複数の加入者側宅内端末（ONU：Optical Network Unit）と接続されている。ＯＬＴは複数のＯＮＵに対して時分割多重方式により動的に上り帯域を割り当てることで、高い帯域の利用効率を実現している。
【０００３】
一方、近年では、アナログ信号の振幅情報をディジタル化したディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送することに対する需要が高まっており、前記ディジタルＲｏＦ信号を伝送するための回線として、すでに広く普及しているＰＯＮシステムが候補となっている。代表的なディジタルＲｏＦ信号の例として、移動無線システムにおいてベースバンドユニット（BBU：BaseBand Unit）と遠隔無線ヘッド（RRH：Remote Radio Head）との間を流れる信号が挙げられ、その一例として、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）で規定されている信号形式がある。
【０００４】
特許文献１には、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が、１つのＢＢＵと複数の無線装置ＲＲＵ（Remote Radio Unit）に分割されている光無線アクセスシステムが開示されている。この光無線アクセスシステムでは、ＢＢＵとＲＲＵとの間を光信号でＲｏＦ伝送するＰＯＮシステムと、予め定められた波長で光信号を送受信するＯＮＵ機能と、携帯端末を収容するＲＲＵに接続されているＯＮＵに割当てられている波長を用いて、ＯＮＵと光信号を送受信するＯＬＴ機能とを備えている。そして、ＯＬＴ機能と複数のＯＮＵ機能との間で波長多重方式を用いて光信号を送受信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１１０５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したようなＰＯＮシステムを用いて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送するシステムは、例えば、図１２に示される。図１２では、ＯＬＴ１２０は、ディジタルＲｏＦ信号伝送装置１２１およびインターネット１２２に接続されている。また、ＯＬＴ１２０は、光分岐器１２３を介して、複数台のＯＮＵ１２４−１〜１２４−ｎに接続され、ＰＯＮシステムを構成している。複数台のＯＮＵ１２４−１〜１２４−ｎの配下には、例えば、ブロードバンドサービスを享受する一般ユーザ１２５や、ディジタルＲｏＦ信号伝送装置１２６が接続されている。
【０００７】
ＰＯＮシステムでは、各ＯＮＵ１２４−１〜１２４−ｎは、必要な帯域をＯＬＴ１２０に申告し、ＯＬＴ１２０は、その申告に基づいて、上り方向に関して、帯域を割り当てる動的帯域割当（DBA:Dynamic Bandwidth Allocation）を用いる。通常、データ通信に必要な帯域は時間ごとに不定期に変動するものであるため、ＰＯＮシステムではＤＢＡを用いることにより高い帯域の利用効率を実現している。
【０００８】
一方、ディジタルＲｏＦ信号は、アナログ信号の振幅情報をディジタル化したものであるため、当該アナログ信号がユーザデータを含むか否かに関わらず、連続したディジタルデータとして伝送される。すなわち、ＰＯＮシステム上でディジタルＲｏＦ信号を伝送する場合、ディジタルＲｏＦ信号を伝送するＯＮＵに対しては、ユーザデータを含まない場合であっても、常に一定の帯域を割り当てる必要があるため、ＰＯＮシステムの帯域利用効率を低下させてしまう。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＰＯＮシステムにおいて、ユーザデータが存在する場合のみディジタルＲｏＦ信号をＰＯＮシステム上に転送することによって、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、ＰＯＮシステム上で高い帯域利用効率を実現することができるＯＬＴ、ＯＮＵ、ＰＯＮシステムおよび伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明のＯＬＴは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、少なくとも一つのＯＮＵ（Optical Network Unit）に対し、動的に上り方向の通信帯域を割り当てて、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、ＢＢＵ（BaseBand Unit）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームを受信するＯＬＴフレーム受信部と、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力するＯＬＴ制御部と、前記制御部から出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＮＵに送信するＯＬＴ送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、下りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
（２）また、本発明のＯＬＴは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、少なくとも一つのＯＮＵ（Optical Network Unit）に対し、動的に上り方向の通信帯域を割り当てて、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、前記ＯＮＵから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信するＯＬＴ受信部と、前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するＯＬＴ制御部と、前記作り直されたフレームをＢＢＵ（BaseBand Unit）に送信するＯＬＴフレーム送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
このように、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、上りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００１４】
（３）また、本発明のＯＮＵは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）から動的に上り方向の通信帯域が割り当てられ、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、前記ＯＬＴから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信するＯＮＵ受信部と、前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するＯＮＵ制御部と、前記作り直されたフレームをＲＲＨ（Remote Radio Head）に送信するＯＮＵフレーム送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
このように、ユーザデータを含まないフレームのデータ部にアイドルパターンを挿入してフレームを再現することができるので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、下りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００１６】
（４）また、本発明のＯＮＵは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）から動的に上り方向の通信帯域が割り当てられ、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＮＵ（Optical Network Unit）であって、ＲＲＨ（Remote Radio Head）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームを受信するＯＮＵフレーム受信部と、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力するＯＬＴ制御部と、前記制御部から出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＬＴに送信するＯＮＵ送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
このように、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、上りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００１８】
（５）また、本発明のＰＯＮシステムは、上記（１）記載のＯＬＴおよび上記（３）記載のＯＮＵを備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、上りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００２０】
（６）また、本発明のＰＯＮシステムは、上記（２）記載のＯＬＴおよび上記（４）記載のＯＮＵを備えることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、下りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００２２】
（７）また、本発明の伝送方法は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムにおけるディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号の伝送方法であって、ＢＢＵ（BaseBand Unit）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームをＯＬＴ（Optical Line Terminal）に送信するステップと、ＯＬＴにおいて、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力し、前記出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＮＵ（Optical Network Unit）に送信するステップと、ＯＮＵにおいて、前記ＯＬＴから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信し、前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するステップと、前記ＯＮＵから、前記作り直されたフレームをＲＲＨ（Remote Radio Head）に送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２３】
このように、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、下りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００２４】
（８）また、本発明の伝送方法は、前記ＢＢＵにおいて、前記ディジタルＲｏＦ信号を一定長に区切り、各ディジタルＲｏＦ信号の間に前記ユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを挿入するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２５】
この構成により、ユーザデータの有無に応じてデータ部分を破棄するか否かの処理を行なうことが可能となる。ユーザデータが無い場合は、データ部分を破棄するので、ＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
（９）また、本発明の伝送方法は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムにおけるディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号の伝送方法であって、ＲＲＨ（Remote Radio Head）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームをＯＮＵ（Optical Network Unit）に送信するステップと、ＯＮＵにおいて、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力し、前記出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＬＴ（Optical Line Terminal）に送信するステップと、ＯＬＴにおいて、前記ＯＮＵから、フレーム番号およびユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームを受信し、前記受信した伝送用フレームから前記フレーム番号およびユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをユーザデータおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力する一方、ユーザデータを含まないフレームに既定のアイドルパターンを挿入し、前記既定のアイドルパターンおよび制御メッセージを含むフレームに作り直して出力するステップと、前記ＯＬＴから、前記作り直されたフレームをＢＢＵ（BaseBand Unit）に送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２７】
このように、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄するので、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、上りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００２８】
（１０）また、本発明の伝送方法は、前記ＲＲＨにおいて、前記ディジタルＲｏＦ信号を一定長に区切り、各ディジタルＲｏＦ信号の間に前記ユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを挿入するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２９】
この構成により、ユーザデータの有無に応じてデータ部分を破棄するか否かの処理を行なうことが可能となる。ユーザデータが無い場合は、データ部分を破棄するので、ＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【００３０】
（１１）また、本発明の伝送方法は、前記ディジタルＲｏＦ信号は、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）またはＥＴＳＩ（European Telecommunications Standards Institute）−ＯＲＩ（Open Radio Equipment Interface）規格に準拠していることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、ＣＰＲＩまたはＥＴＳＩ−ＯＲＩに適合したＰＯＮシステムを構築することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ＰＯＮシステムにおいて、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際に、下りのＰＯＮ区間における帯域利用効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るＢＢＵの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ＢＢＵから送信されるフレームの一例を示す図である。
【図４】ＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。
【図５】キュー制御部１０７における制御処理を示すフローチャートである。
【図６】ＯＬＴから送信されるフレームの一例を示す図である。
【図７】ＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。
【図８】キュー制御部２０８におけるアイドルパターンを挿入する処理を示すフローチャートである。
【図９】ＯＮＵから出力されるフレームの一例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係るＢＢＵの概略構成を示す図である。
【図１１】第２の実施形態に係るＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】ディジタルＲｏＦ信号を伝送するシステムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明者らは、周波数利用効率の高いＰＯＮシステムでディジタルＲｏＦ信号を伝送しようとする際に、ＰＯＮシステムの動的帯域割当（DBA）とディジタルＲｏＦ信号の特性とが相容れない点に着目し、両者の親和性を高めるため、ディジタルＲｏＦ信号にユーザデータが含まれない場合はデータ部分を削除することによって、ディジタルＲｏＦ信号を伝送する際のＰＯＮ区間における周波数利用効率を高めることができることを見出し、本発明をするに至った。
【００３５】
すなわち、本発明のＯＬＴは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムに適用され、少なくとも一つのＯＮＵ（Optical Network Unit）に対し、動的に上り方向の通信帯域を割り当てて、ディジタルＲｏＦ（Radio over Fiber）信号を伝送するＯＬＴ（Optical Line Terminal）であって、ＢＢＵ（BaseBand Unit）から、ユーザデータを含むか否かを示すユーザデータ有無情報が書き込まれた制御メッセージを有するフレームを受信するＯＬＴフレーム受信部と、前記制御メッセージ中のユーザデータ有無情報を参照し、ユーザデータを含むフレームをそのまま出力する一方、ユーザデータを含まないフレームのデータ部を破棄し、制御メッセージを有するフレームを出力するＯＬＴ制御部と、前記制御部から出力されたフレームに、前記受信したフレームのフレーム番号およびユーザデータ有無情報を含む伝送用フレームをＯＮＵに送信するＯＬＴ送信部と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
これにより、本発明者らは、ディジタルＲｏＦ信号伝送装置に接続されたＯＮＵが複数存在する場合や、一般ユーザに接続されたＯＮＵが混在する場合であっても、ＰＯＮ区間における高い周波数帯域利用効率を実現することを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３７】
以下に説明する実施形態では、ディジタルＲｏＦ信号は、ＢＢＵとＲＲＨ（Remote Radio Head）の間を流れるＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）信号として説明を行なうが、本発明は、これに限定されるわけではない。
【００３８】
図１は、本実施形態に係るＰＯＮシステムの概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係るＰＯＮシステム１０において、ＯＬＴ１１は、ＢＢＵ１２およびインターネット１３に接続されている。また、ＯＬＴ１１は、光分岐器１４を介して、複数台のＯＮＵ１５−１〜１５−ｎ（ｎは自然数）に接続され、ＰＯＮシステム１０を構成している。
【００３９】
複数台のＯＮＵ１５−１〜１５−ｎの配下には、ＲＲＨ１６やブロードバンドサービスを享受する一般ユーザ１７が接続されており、ＲＲＨ１６の配下には無線アナログ信号を経由してユーザ端末１８が接続されている。
【００４０】
（第１の実施形態）
次に、本発明に係る第１の実施形態について、図２から図９を用いて説明する。まず、ＢＢＵからＲＲＨに向けて伝送される下りＣＰＲＩ信号に対する処理を説明する。図２は、第１の実施形態に係るＢＢＵの概略構成を示すブロック図である。図２において、上位層機能１、ＰＨＹ処理部３の機能は、一般的なＢＢＵに具備されているものと同等である。また、図２ではＢＢＵに含まれる本発明に不可欠な機能ブロックのうち、下り方向の伝送に関連する部分のみが記載されている。図２において、上位層からデータを受け取ったＭＡＣ処理部２は、ユーザ端末への帯域割当を含むＭＡＣ処理を行なう。ここで行なわれるＭＡＣ処理は、帯域割当の情報をデータ検出部４に転送する点を除き、一般的なＢＢＵにおけるＭＡＣ処理と同等である。
【００４１】
帯域割り当て情報を通知されたデータ検出部４は、各ＣＰＲＩフレームにおけるユーザデータ有無を計算し、その情報をＣＰＲＩフレーマ５に転送する。ＣＰＲＩフレーマ５では、ＰＨＹ処理部３から転送されたデータを一定長に分割し、ＣＰＲＩ制御メッセージを挿入することでＣＰＲＩフレームを生成する。さらに、転送されたユーザデータ有無の情報をＣＰＲＩ制御メッセージに書き込む。
【００４２】
ユーザデータ有無の情報をＣＰＲＩフレームの制御メッセージに書き込む方法の一例としては、ユーザデータ有無の情報を一定フレーム数ごとに集約し、“vendor specific usage”エリアなど、利用用途が明確に定められていない箇所にまとめて書き込む方法がある。制御メッセージ部にユーザデータ有無の情報を書き込まれたＣＰＲＩフレームはＣＰＲＩ送信部６に転送され、図３に示すようにＣＰＲＩフレーム列としてＯＬＴ１１に向けて送信される。
【００４３】
次に、ＯＬＴ１１内部におけるＣＰＲＩフレーム列に対する処理について説明する。図４は、ＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。ただし、図４ではＯＬＴ１１に含まれる本発明に不可欠な機能ブロックのうち、下り方向の伝送に関連する部分のみが記載されている。まず、ＣＰＲＩフレーム列は、ＣＰＲＩ受信部１０２で受信され、データ複製部１０３に順次転送される。データ複製部１０３は、ＣＰＲＩフレーム列の制御メッセージ部を複製し、データ検出部１０４に転送すると共に、ＣＰＲＩフレームをＣＰＲＩキュー１０６に転送する。データ検出部１０４は、制御メッセージを読み取り、ＣＰＲＩフレーム番号と当該フレームのユーザデータ有無を紐づけた連想配列形式でメモリ１０５に保存する。
【００４４】
その後、キュー制御部１０７は、ユーザデータを含むＣＰＲＩフレームをＰＯＮフレーマ１０８に転送し、ユーザデータを含まないＣＰＲＩフレームのデータ部を破棄するようＣＰＲＩキュー１０６を制御する。データ部を破棄されたＣＰＲＩフレームは、制御メッセージのみがＰＯＮフレーマ１０８に転送される。
【００４５】
図５は、キュー制御部１０７における制御処理を示すフローチャートである。まず、キュー制御部１０７は、ＣＰＲＩキュー１０６の先頭に格納されているＣＰＲＩフレームのフレーム番号Ｘを取得する（ステップＳ１）。そして、フレームＸのユーザデータ有無情報をメモリ１０５から取得し、ＰＯＮフレーマ１０８に転送する（ステップＳ２）。この情報は、破棄されたフレームをＯＮＵ側で復元する際に利用される。以下、この情報を「キュー制御情報」と呼称する。
【００４６】
次に、フレームＸがユーザデータを含むか否かを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、ユーザデータを含まない場合は、フレームＸの制御メッセージのみをＰＯＮフレーマ１０８に転送し、データ部を破棄する（ステップＳ４）。一方、ステップＳ３において、フレームＸがユーザデータを含む場合は、フレームＸをそのままＰＯＮフレーマ１０８に転送する（ステップＳ５）。次に、いずれの場合もメモリ内の連想配列から番号Ｘの要素を削除し（ステップＳ６）、フレームＸに対する処理を終了する。
【００４７】
その後、図４において、ＰＯＮフレーマ１０８に入力されたＣＰＲＩフレーム、制御メッセージおよびキュー制御情報は、ＰＯＮシステムで規定されている形式のフレームにカプセル化され、ＰＯＮ制御部１０９へ転送される。ＰＯＮ制御部１０９で前記フレームは上位ＩＦ受信部１０１から転送されたその他のデータフレームと多重され、ＰＯＮの帯域割当方式に従ってキュー１１０およびキュー１１１に振り分けられ、ＯＮＵで各フレームの種類を判別できるように、それぞれ異なる論理リンク識別子を割り当てられ、フレームに当該識別子を格納する。その後、順次ＰＯＮ送信部１１２へ転送され、図６に示すようにＰＯＮ区間へ送信される。図６に示すように、ユーザデータを含むＣＰＲＩフレーム、キュー制御情報フレームおよびその他のデータフレームは、ＲＲＨ１６に接続されたＯＮＵ１５−１で受信される。
【００４８】
図７は、ＯＮＵの概略構成を示すブロック図である。図７では、ＯＮＵに含まれる本発明に不可欠な機能ブロックのうち、下り方向の伝送に関連する部分のみが記載されている。ＰＯＮ受信部２０１で受信されたフレームは、ＰＯＮ制御部２０２で論理リンク識別子に基づき振り分けられる。本実施形態ではＣＰＲＩフレームを含むフレームは、ＰＯＮフレーマ２０４へ、その他のデータフレームはキュー２０３へそれぞれ振り分けられるものとする。ＰＯＮフレーマ２０４は、受信したフレームからキュー制御情報とＣＰＲＩフレームをそれぞれ抽出し、前者をデータ検出部２０５へ、後者をＣＰＲＩキュー２０７へそれぞれ転送する。
【００４９】
データ検出部２０５は、キュー制御情報から各ＣＰＲＩフレーム番号とユーザデータの有無とを紐づける連想配列を作成し、ＯＬＴと同様にメモリ２０６に保存する。キュー制御部２０８では、例えば、テーブル等に基づいて、ＯＬＴで削除された箇所にアイドルパターンを挿入する処理を行なう。
【００５０】
図８は、キュー制御部２０８におけるアイドルパターンを挿入する処理を示すフローチャートである。まず、キュー制御部２０８は、ＣＰＲＩキュー先頭フレームのフレーム番号Ｘを取得する（ステップＳ１０１）。続いて、連想配列を参照し、フレームＸのユーザデータ有無の情報を取得し、フレームＸがユーザデータを含むかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、フレームＸがユーザデータを含まない場合、フレームＸのデータ部分はＯＬＴにて削除されているため、フレームＸは制御メッセージのみの状態となっている。キュー制御部２０８は、フレームＸの制御メッセージの後に既定のアイドルパターンを挿入し、フレームＸをＣＰＲＩフレームのフォーマットに準拠した形とした上でＣＰＲＩ送信部２１０に転送する（ステップＳ１０３）。アイドルパターンについては、アナログ信号に変換した際に信号出力がない状態、あるいはアイドル信号に変換されるようなパターンを事前にＯＮＵのＣＰＲＩ信号処理部に登録する。
【００５１】
一方、ステップＳ１０２において、フレームＸがユーザデータを含む場合、フレームＸをＣＰＲＩ送信部２１０へ転送する（ステップＳ１０４）。次に、連想配列から番号Ｘの要素を削除して（ステップＳ１０５）、終了する。
【００５２】
以上の説明による処理を実施することにより、図９に示すように、ＯＮＵ１５−１からはＣＰＲＩフレーム形式に準拠したフレーム列が、データ部分のみ置換されて出力され、ＲＲＨ１６に受信される。この際、ユーザデータを含む部分については、ＢＢＵ１２から出力された通りの信号が送信されるため、ＢＢＵ１２とユーザ端末１８間ではあたかもＰＯＮシステムが存在しなかったかのようにデータの送受信が行なわれる。
【００５３】
一方、ＰＯＮ区間ではユーザデータを含まないＣＰＲＩフレームのデータ部分を送信する必要がないため、占有帯域を大幅に削減することができる。ＣＰＲＩフレームでは、制御メッセージを含むＣＰＲＩフレームに対する制御メッセージのサイズが１６分の１であるので、ユーザデータが全く存在しない場合は、ＣＰＲＩフレームによる占有帯域を１６分の１まで削減することができる。
【００５４】
以上では、下りＣＰＲＩ信号に対する本発明の第１の実施形態を説明した。一方、上りＣＰＲＩ信号に対する本発明の第１の実施形態としては、ＲＲＨ１６でユーザデータ有無をＣＰＲＩ制御フレームに書き込み、ＯＮＵ１５−１で上述したフレーム破棄手順を実施し、ＯＬＴ１１でアイドルパターン挿入手順を実施することによって、同様に帯域利用効率を向上することができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態に係るＢＢＵの概略構成を示す図である。第２の実施形態においても、上位層機能３０１を介して、ＭＡＣ処理部３０２からユーザデータ有無情報検出部３０４に帯域割り当て情報が転送される。ユーザデータ有無情報検出部３０４では、帯域割り当て情報から各ＣＰＲＩフレームにおけるユーザデータの有無を計算し、ユーザデータ有無情報をユーザデータ有無情報送信部３０６に転送する。ユーザデータ有無情報送信部３０６は、イーサネット（登録商標）に代表される一般的な伝送方式を用いて、当該情報をＯＬＴに転送する。
【００５６】
図１１は、第２の実施形態に係るＯＬＴの概略構成を示すブロック図である。ＯＬＴでは、図１１に示すように、ＣＰＲＩフレームを受信し、ＣＰＲＩキュー４０６に格納する処理と並行し、各ＣＰＲＩフレームのユーザデータ有無の情報を受信し、データ検出部４０４で連想配列形式とし、メモリ４０５に保存する処理を行なう。以降の処理は第１の実施形態に準ずる。
【００５７】
以上では、下りＣＰＲＩ信号に対する本発明の第２の実施形態を説明した。上りＣＰＲＩ信号に対する本発明の第２の実施形態としては、ＲＲＨ１６でユーザデータ有無の情報を一般的な伝送方式でＯＮＵ１５−１に転送し、ＯＮＵ１５−１でフレーム破棄手順を実施し、ＯＬＴ１１でアイドルパターン挿入手順を実施する。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、ユーザデータがないＣＰＲＩフレームについては、制御メッセージのみをＰＯＮ区間で伝送することにより、ＰＯＮ区間におけるＣＰＲＩフレームの占有帯域を大幅に削減することが可能となる。ＣＰＲＩフレームの場合は、フレーム長に占める制御メッセージ長の割合が１６分の１であることから、ユーザデータが全くない場合、占有帯域を１６分の１まで削減することが可能となる。また、特許文献１記載の技術では、ファイバの本数を減らすことができるものの、光送受信機の数を減らすことまでは考慮されていないが、本発明は、ＯＬＴ側の光送受信機の数を減らすことができるという優れた効果を奏する。
【符号の説明】
【００５９】
１  上位層機能
２  ＭＡＣ処理部
３  ＰＨＹ処理部
４  データ検出部
５  ＣＰＲＩフレーマ
６  ＣＰＲＩ送信部
１０  ＰＯＮシステム
１１  ＯＬＴ
１２  ＢＢＵ
１３  インターネット
１４  光分岐器
１５−１〜１５−ｎ  ＯＮＵ
１６  ＲＲＨ
１７  一般ユーザ
１８  ユーザ端末
１０１  上位ＩＦ受信部
１０２  ＣＰＲＩ受信部
１０３  データ複製部
１０４  データ検出部
１０５  メモリ
１０６  ＣＰＲＩキュー
１０７  キュー制御部
１０８  ＰＯＮフレーマ
１０９  ＰＯＮ制御部
１１０  キュー
１１１  キュー
１１２  ＰＯＮ送信部
２０１  ＰＯＮ受信部
２０２  ＰＯＮ制御部
２０３  キュー
２０４  ＰＯＮフレーマ
２０５  データ検出部
２０６  メモリ
２０７  ＣＰＲＩキュー
２０８  キュー制御部
２０９  ユーザＩＦ送信部
２１０  ＣＰＲＩ送信部
３０１  上位層機能
３０２  ＭＡＣ処理部
３０３  ＰＨＹ処理部
３０４  ユーザデータ有無情報検出部
３０５  ＣＰＲＩフレーマ
３０６  ユーザデータ有無情報送信部
３０７  ＣＰＲＩ送信部
４０１  上位ＩＦ受信部
４０２  ＣＰＲＩ受信部
４０３  ユーザデータ有無情報受信部
４０４  データ検出部
４０５  メモリ
４０６  ＣＰＲＩキュー
４０７  キュー制御部
４０８  ＰＯＮフレーマ
４０９  ＰＯＮ制御部
４１０  キュー
４１１  キュー
４１２  ＰＯＮ送信部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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