传输系统以及传输方法与流程

本发明涉及传输系统以及传输方法。

本申请基于在2015年6月19日在日本申请的日本特愿2015-123730号要求优先权，并将其内容引用于此。

背景技术：

无线基站和将无线基站汇总的上位装置经由由光装置以及光纤构成的光区间（也称为“光传输区间”。）连结。将该光区间称为移动回传。此外，近年来，广泛地考虑将无线基站的天线部（rrh：remoteradiohead，远程无线电头端）和信号处理部（bbu：basebandunit，基带单元）分离的系统。该rrh和bbu经由光装置以及光纤连结，将该光区间称为移动前传。

图8是示出移动前传和移动回传的结构例的图。在该图中，将在高发送功率的宏小区（macrocell）的覆盖范围上覆盖了许多低发送功率的小小区（smallcell）的无线通信系统示出为例子。在无线基站-上位装置间的移动回传以及rrh-bbu间的移动前传中，使用光波分复用（wdm）方式。在wdm方式中，上行链路和下行链路使用不同的波长。通过使用wdm方式，从而能够利用一芯的光纤同时收发上行链路的信号和下行链路的信号（例如，参照非专利文献1）。再有，上行链路是指终端（在无线通信系统的情况下为移动无线终端）至网络（在无线通信系统的情况下为移动nw（网络））方向的链路，下行链路是指网络至终端方向的链路。

另一方面，在无线通信系统中，广泛地使用了频分双工（frequencydivisionduplex：fdd）方式和时分双工（timedivisionduplex：tdd）方式这2个方式。在fdd方式中，上行链路和下行链路使用不同的频带。在tdd方式中，上行链路和下行链路共用相同的频带，信号在时间轴上正交。

图9是示出lte（longtermevolution，长期演进）的tdd帧的图。如该图所示那样，例如，在lte中设定了7种tdd帧，各tdd帧由9个子帧构成。在tdd方式中，配合上行链路和下行链路的业务量切换帧结构。通过该切换，能够灵活地设定上行链路和下行链路的各个的通信时间的比例。该图所示的特殊子帧（s）由下行导频时隙（dwpts）、保护期间（gp）和上行导频时隙（uppts）构成（例如，参照非专利文献2）。dwpts为用于下行控制信号的发送的时隙。uppts为用于上行控制信号的发送的时隙。gp为用于从下行链路向上行链路的变换的保护时间。

图10是示出无线通信系统使用tdd方式时的无线区间和光区间的带宽利用的例子的图。在无线通信系统的无线基站或rrh与移动无线终端进行通信的无线区间中，传输数据，以使上行链路和下链路通过同一频率f1在时间轴上正交。因此，即使在利用波长λ1的下行链路和波长λ2的上行链路在光区间中对在无线区间中收发的数据进行中继的情况下，也以上行链路和下行链路在时间轴上正交的方式传输。因此，即使在光区间中采用上下链路能够同时通信的wdm方式，也存在在上行链路和下行链路的每一个的波长几乎不进行数据传输的区间。

此外，考虑作为光传输系统之一的pon（passiveopticalnetwork，无源光网络）系统收容无线通信系统等通信系统。

图11是示出在光区间中利用了pon系统的通信系统的例子的图。以往，pon系统收容有ftth（fibertothehome，，光纤到户）等服务的情况是通常的。最近，也考虑在没有人类的介入的情况下设备彼此进行通信来进行工作的m2m（machinetomachine，机器对机器）服务的收容。可是，如该图所示那样，认为收容ftth或m2m的pon系统和收容无线通信系统的pon系统为物理上不同的网络。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：“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<urlhttp://www.ntt.co.jp/journal/0508/files/jn200508071.pdf>；

非专利文献2：3gpp，“evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)andevolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork(e-utran);overalldescription;stage2(release12)”，3gpptr36.300(v12.4.0)，2014年。

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上下链路中使用不同的波长的光传输系统中收容tdd方式的通信系统的情况下，在现有技术中，根据通信系统中的数据收发的定时，存在在光区间的各波长不进行数据传输的期间即“tdd未发送期间”。因此，存在如下这样的课题：尽管光区间的最大传输速度高，但是由于未使用的期间较多所以带宽的利用效率低。

此外，认为收容无线通信系统的pon系统和收容提供ftth等其他服务的通信系统的pon系统如图11所示那样为物理上不同的网络。因此，牵涉到光纤的芯线数量和装置数量的增加。此外，也存在不要求高速性或延迟性等的用户，因此，存在在ftth或m2m侧的pon系统中也存在许多空闲期间的可能性。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供能够在利用不同的波长的信号对进行时分双工的通信系统的上行和下行的通信进行中继来进行传输的情况下提高利用效率的传输系统以及传输方法。

用于解决课题的方案

本发明的第一实施方式是，一种传输系统，对多个通信系统的通信进行中继，其中，所述传输系统具备：中继部，利用分别不同的波长的信号对进行时分双工的所述通信系统的上行通信和下行通信进行中继；信息取得部，取得表示进行时分双工的所述通信系统中的上行通信和下行通信的定时的时分信息；计算部，基于所述时分信息，按照每个所述波长计算在进行时分双工的所述通信系统的通信的中继中未使用的空闲期间；以及指示部，对所述中继部进行指示，以使在所述计算部所计算的每个所述波长的空闲期间，对与进行时分双工的所述通信系统不同的所述通信系统的通信进行中继。

本发明的第二实施方式是，在上述第一实施方式中，所述信息取得部对由所述中继部中继的进行时分双工的所述通信系统的通信进行监视来估计所述时分信息。

本发明的第三实施方式是，在上述第二实施方式中，所述信息取得部基于进行时分双工的所述通信系统的信号的业务量或者在进行时分双工的所述通信系统的信号中设定的信息来估计所述时分信息。

本发明的第四实施方式是，一种传输方法，所述方法是对多个通信系统的通信进行中继的传输系统所执行的传输方法，其中，所述方法具有：中继步骤，中继部利用分别不同的波长的信号对进行时分双工的所述通信系统的上行通信和下行通信进行中继；信息取得步骤，信息取得部取得表示进行时分双工的所述通信系统中的上行通信和下行通信的定时的时分信息；计算步骤，计算部基于所述时分信息按照每个所述波长计算在进行时分双工的所述通信系统的上行通信和下行通信的中继中未使用的空闲期间；以及指示步骤，指示部对所述中继部进行指示，以使在所述计算步骤中计算的每个所述波长的空闲期间，对与进行时分双工的所述通信系统不同的所述通信系统的通信进行中继。

发明效果

根据本发明，能够在利用不同的波长的信号对进行时分双工的通信系统的上行和下行的通信进行中继来进行传输的情况下提高利用效率。

附图说明

图1是示出将能够应用本发明的收容于同一光纤的多个通信系统理论上作为不同网络的情况下的带宽利用的图。

图2是示出本发明的一个实施方式的网络系统的光区间中的带宽利用的图。

图3是实施方式的网络系统的结构图。

图4是实施方式的网络系统的另一结构图。

图5是示出第一实施方式的olt的结构的功能框图。

图6是示出第二实施方式的olt的结构的功能框图。

图7是示出第三实施方式的onu的结构的功能框图。

图8是示出现有技术的移动前传（mobilefronthaul）和移动回传（mobilebackhaul）的结构例的图。

图9是示出现有技术的lte的tdd帧的图。

图10是示出现有技术的无线区间和光区间的带宽利用的例子的图。

图11是示出现有技术的在光区间中利用了pon系统的通信系统的例子的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施方式。

本发明的实施方式的网络系统为利用频分双工（fdd）进行通信的传输系统对利用时分双工（tdd）的通信系统的通信进行中继的结构。在fdd中，上行链路和下行链路利用不同的频率同时进行通信。在tdd方式中，上行链路和下行链路共用相同的频带，信号在时间轴上正交。在以下，使传输系统为利用分别不同的波长的信号传输上行通信和下行通信的光波长复用传输方式（wdm；也称为波分复用方式）的光传输系统，使收容于光传输系统并且利用tdd进行通信的通信系统为无线通信系统。wdm为光传输中的fdd的一种，fdd中的频率相当于在wdm中传输光信号的波长。再有，传输系统并不限于光传输系统，例如也可以利用无线频率的波长等光的波长以外的波长进行传输。

实施方式的光传输系统除了无线通信系统之外还收容有对于高速性或低延迟性等要求条件宽容的其他的通信系统（以下，也记载为“其他通信系统”。），利用同一光纤对无线通信系统的通信和其他通信系统的通信进行中继。在该中继时，实施方式的光传输系统在未发送无线通信系统的tdd的数据的各波长的tdd未发送期间传输其他通信系统的数据。由此，光传输系统在无线通信系统的通信和其他通信系统的通信中共有波长来传输信号。通过共有了该波长的信号传输，能够进行芯线数量和装置数量的削减。

通常，在同一光纤上收容有2个以上的通信系统的情况下，为了防止对各通信系统间造成影响，理论上分为不同网络。

图1是示出将收容于同一光纤的多个通信系统理论上作为不同网络的情况下的带宽利用的图。多个通信系统之中的1个为无线通信系统。无线通信系统在与移动无线终端之间的无线区间中使用频率f1的无线通过tdd进行上下链路的通信。在光传输系统利用光纤传输光信号的光区间中，在无线通信系统的下行链路的数据的中继传输中使用波长λ1，在上行链路的数据的中继传输中使用波长λ2。此外，在光区间中，在其他通信系统的下行链路的数据的中继传输中使用波长λ3，在上行链路的数据的中继传输中使用波长λ4。

像这样，在将多个通信系统理论上作为不同网络而收容于同一光纤的情况下，牵涉到所使用的波长的数量的增加。进而，无线通信系统利用tdd进行通信，因此，在使用波长λ1传输下行链路的数据时，不使用波长λ2传输数据，在使用波长λ2传输上行链路的数据时，不使用波长λ1传输数据。因此，不能说波长的利用效率好。

可是，在波长λ1和波长λ2的tdd未发送期间，未中继传输无线通信系统的无线信号，因此，能够看作理论上独立的光路径。因此，本实施方式的光传输系统利用该理论上独立的光路径传输其他通信系统的数据。因此，实施方式的光传输系统从无线通信系统取得tdd子帧结构信息来确定各波长的tdd未发送期间，在该期间传输其他通信系统的信号。再有，tdd子帧结构信息是指在无线通信系统中利用tdd方式能够取得分配给上行链路和下行链路的各个的子帧和各子帧的开始时刻的信息。例如，在图9所示的表示子帧结构的tdd子帧结构信息的情况下，利用帧内的子帧的位置表示该子帧的开始时间，利用下行子帧连续的数量表示分配给下行链路的时间长度，利用上行子帧连续的数量表示分配给上行链路的时间长度。即，tdd子帧结构信息为能够取得无线通信系统的上行通信和下行通信的定时（由开始时刻和结束时刻表示的时间带）的时分信息的一个例子。

图2是示出本发明的一个实施方式的网络系统的光区间中的带宽利用的图。

在实施方式的网络系统中，除了无线通信系统之外还将对于高速性或低延迟性等要求条件宽容的其他通信系统收容于光传输系统，利用同一光纤对无线通信系统的通信和其他通信系统的通信进行中继。无线通信系统在与移动无线终端之间的无线区间中使用频率f1的无线利用tdd进行上下链路的通信。在光传输系统的光区间中，利用波长λ1的下行链路对无线通信系统的下行链路的信号进行中继传输，利用光区间中的波长λ2的上行链路对无线通信系统的上行链路的信号进行中继传输。进而，光传输系统确定光区间的上行链路和下行链路的各个的tdd未发送期间，在该tdd未发送期间传输其他通信系统的信号。也就是说，光传输系统在光区间的上行链路的tdd未发送期间对其他的通信系统的上行信号进行中继传输。此外，光传输系统在光区间的下行链路的tdd未发送期间对其他通信系统的下行信号进行中继传输。

图3是实施方式的网络系统的结构图。

网络系统100为具备光装置11、光分路器12和光装置13的光传输系统收容有无线通信系统和其他通信系统的结构。光装置11为设置在通信企业公司侧的光线路的装置即上位侧光装置。光装置13为设置在用户家侧的光线路的装置即下位侧光装置。光装置11至光装置13的方向为下行，光装置13至光装置11的方向为上行。

光传输系统例如为pon（passiveopticalnetwork，无源光网络）系统，光装置11为onu（opticalnetworkunit，光网络单元、光用户线网络装置），光装置13为olt（opticallineterminal，光线路终端、光用户线终端装置）。光装置11和光装置13在下行链路中使用波长λ1而在上行链路中使用波长λ2而利用wdm进行通信。光分路器12将从光装置11利用1个光纤51传输的tdm（时分复用）的光信号分配到与多个光装置13各个连接的光纤52。此外，光分路器12将从与多个光装置13各个连接的光纤52传输的tdma（时分多址连接）的光信号合波，并向光纤51输出。

再有，在以下，将光传输系统为pon系统的情况说明为例子，但是，也能够由链路型网络或其他的网络拓扑结构（topology）构成光传输系统。

在该图所示的网络系统中，光传输系统对无线通信系统所具备的无线基站的rrh（remoteradiohead，远程无线电头端）22与bbu（basebandunit，基带单元）23之间的通信进行中继。与光装置13连接的rrh22为基站装置的天线部，使用频率f1利用tdd方式与移动无线终端21进行无线通信。bbu23为无线基站的信号处理部，经由光装置11与移动nw（网络）24连接。

进而，光传输系统对与无线通信系统不同的通信系统即其他通信系统的通信进行中继。在该图中，其他通信系统为ftth（fibertothehome，光纤到户）和m2m系统（machinetomachine，机器对机器）。m2m系统的通信装置31或ftth的通信装置32经由光传输系统与其他服务nw34进行通信。m2m系统的通信装置31和ftth的通信装置32分别与光装置13连接。光装置11经由l2sw（layer2switch，二层交换机）33与其他服务nw34连接。其他通信系统的信号与无线通信系统的信号相比优先度低。

网络系统100在无线通信系统的tdd未发送期间传输ftth或m2m系统等其他通信系统的数据。再有，ftth或m2m系统也能够并不收容于与无线通信系统不同的节点而是收容于同一节点。例如，将无线通信系统和其他通信系统配置于相同的场所，共有一个光装置13也可。

图4是实施方式的网络系统的另一结构图。在该图所示的网络系统100a中，对与图3所示的网络系统100相同的部分标注同一附图标记，并省略其说明。该图所示的网络系统100a具备多个光装置11，这些光装置11彼此协作进行信号的收发。由网络系统100a中的光装置11、光分路器12和光装置13构成的光传输系统并不是用于pon系统的通常的结构。也就是说，以往，在上位侧光装置中收发的信号为连续信号，与此相对地，网络系统100a所具备的各光装置11所收发的信号为突发信号（burstsignal）。光分路器12将从各光装置11传输的tdm的光信号分配到与多个光装置13各个连接的光纤52。再有，不会从2个光装置11同时发送下行信号。此外，光分路器12根据发送目的地按照每个光装置11将从与多个光装置13各个连接的光纤52传输的tdma（时分多址连接）的光信号合波并输出。

再有，在图10所示的光区间中，存在在tdd未发送期间传输无线通信系统的信号的情况。例如，在使用并不依赖于无线通信系统中的信息量而总是传输连续的信号的接口的情况下，即使在tdd未发送区间，也在光区间中传输未设定在无线通信系统中收发的信息的空的帧。在该情况下，进行现有技术的发送停止处理，由此，能够在tdd未发送区间中不发送空白的帧。例如，在国际公开第2014/061552号中记载有现有技术的发送停止处理。在现有技术的发送停止处理中，基于无线通信系统的带宽分配信息来判别发送停止定时，但是，在本实施方式中，基于tdd子帧结构信息来判别发送停止定时。

在以下，对网络系统100或网络系统100a的具体的各实施方式进行说明。

（第一实施方式）

第一实施方式为光传输系统与无线通信系统协作的情况。第一实施方式中的光装置11为图5所示的olt110，光装置13为与现有技术同样的onu。

图5是示出第一实施方式的olt110的结构的功能框图，仅提取出与第一实施方式有关的功能框来示出。olt110为网络系统100或网络系统100a所具备的光装置11的一个例子。olt110与无线通信系统的控制装置所具备的无线控制部25以及无线通信系统上位装置26和其他通信系统上位装置36连接。无线控制部25进行无线通信系统所具备的无线基站的控制。无线通信系统上位装置26在移动回传结构的情况下为对无线通信系统的多个无线基站进行管理的代表无线基站，在移动前传的情况下为进行无线基站的信号处理的bbu。其他通信系统上位装置36具备对ftth服务或m2m服务进行管理的汇总部，连接于其他服务nw34等上位的网络。此外，olt110经由光纤51和光纤52与作为光装置13的onu连接。onu与无线通信系统下位装置或其他通信系统下位装置连接。无线通信系统下位装置在构成移动回传的情况下是指无线基站，在构成移动前传的情况下是指rrh。此外，其他通信系统下位装置例如为m2m系统的通信装置31或ftth的通信装置32。

olt110被构成为具备：缓冲器部111-1、缓冲器部111-2、l2sw112、下行帧处理部113、e/o（电/光）变换部114、o/e（光/电）变换部115、上行帧处理部116、l2sw117、tdd帧信息取得部118（信息取得部）、定时计算部119（计算部）、定时指示部120（指示部）、以及带宽分配方法选择部121（指示部）。利用缓冲器部111-1、缓冲器部111-2、l2sw112、下行帧处理部113、e/o变换部114、o/e变换部115、上行帧处理部116、以及l2sw117构成对通信系统的通信进行中继的中继部。

缓冲器部111-1将从无线通信系统上位装置26接收的下行数据信号在暂时存储之后输出。缓冲器部111-2将从其他通信系统上位装置36接收的下行数据信号在暂时存储之后输出。

l2sw112按照来自定时指示部120的控制信号，从缓冲器部111-1或缓冲器部111-2输入下行数据信号，并将其向下行帧处理部113输出。下行帧处理部113在从l2sw112输入的下行数据信号中附加从带宽分配方法选择部121输出的控制信号来生成下行信号的发送序列之后，将其变换为在pon系统中使用的帧。e/o变换部114将下行帧处理部113帧变换后的下行信号从电信号变换为波长λ1的光信号，并将其向光纤51输出。光信号在光纤51和光纤52中传播，被发送到onu中。

o/e变换部115对onu发送而在光纤52和光纤51中传播的波长λ2的光信号进行接收。o/e变换部115将接收的光信号变换为电信号，并将其向上行帧处理部116输出。上行帧处理部116将o/e变换部115变换为电信号后的上行信号的帧从pon帧变换为期望的帧，提取出上行数据信号并向l2sw117输出。l2sw117根据接收地址将从上行帧处理部116输入的上行数据信号向无线通信系统上位装置26或其他通信系统上位装置36输出。

tdd帧信息取得部118为用于从无线控制部25接收tdd子帧结构的接口。tdd帧信息取得部118从无线控制部25接收设定有表示无线通信系统的tdd子帧结构的tdd帧模式信息的帧信息通知来作为控制信号。tdd帧信息取得部118将从帧信息通知提取出的tdd帧模式信息向定时计算部119通知。定时计算部119基于从tdd帧模式信息表示的tdd子帧结构得到的无线通信系统的上行链路的使用时间带和下行链路的使用时间带，计算无线通信系统和其他通信系统各自的上下链路的可使用定时。具体地，可使用定时为分配给无线通信系统和其他通信系统的各个的上行链路的时间带以及分配给无线通信系统和其他通信系统的各个的下行链路的时间带。时间带由开始时刻和结束时刻表示。定时计算部119将计算结果向定时指示部120通知。

定时指示部120按照定时计算部119的计算结果，将无线通信系统和其他通信系统的下行链路的可使用定时向l2sw112通知。即，定时指示部120在按照无线通信系统的下行链路和其他通信系统的下行链路的各个的分配时间带的定时，向l2sw112输出对将无线通信系统和其他通信系统哪一个的下行数据信号向下行帧处理部113输出进行指示的控制信号。再有，只要具备将缓冲器部111-1所输出的下行数据信号和缓冲器部111-2所输出的下行数据信号切换地向下行帧处理部113输出的开关功能，则也可以使用具备其他的开关机构的开关来代替l2sw112。

此外，在定时指示部120中也合并有上行链路的发送定时通知的机构。在pon系统中，作为上行链路的带宽分配的手法，通常较多使用动态带宽分配（dba：dynamicbandwidthallocation）方式。例如，在文献““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<urlhttp://www.ntt.co.jp/journal/0510/files/jn200510067.html>”中记载有动态带宽分配。

具体地，onu将接收的上行数据蓄积在缓冲器中。onu利用report帧将蓄积的上行数据的量向olt通知，olt基于各onu的上行数据的量来对分配给report帧的发送源的onu的上行数据的发送开始时刻和发送量进行计算，利用gate帧进行通知。onu按照在gate帧中设定的分配，在发送开始时刻发送上行数据。

可是，用于各pon系统的dba的种类未必相同。例如，也提出了在无线通信系统中使用的dba中基于无线通信系统的调度信息来谋求低延迟化的方法（例如，参照国际公开第2014/077168号）。因此，定时指示部120当通过任意的方法决定由网络系统提供的服务（无线通信系统所提供的无线通信服务或其他通信系统所提供的服务）时，向带宽分配方法选择部121进行通知。

带宽分配方法选择部121根据从定时指示部120通知的服务的种类来决定在上行链路的带宽分配中使用的dba的种类。带宽分配方法选择部121基于dba的种类和定时计算部119的计算结果，决定分配给onu的上行信号的发送开始时刻和带宽。带宽分配方法选择部121生成发送给onu且对分配给该onu的上行信号的发送开始时刻和带宽进行通知的控制信号，并将其向下行帧处理部113输出。由此，控制信号被发送到接收地址的onu中。

对olt110的工作进行说明。

缓冲器部111-1对从无线通信系统上位装置26接收的下行数据信号进行缓冲，缓冲器部111-2对从其他通信系统上位装置36接收的下行数据信号进行缓冲。

另一方面，tdd帧信息取得部118当接收到帧信息通知时，取得tdd帧模式信息并将其向定时计算部119输出。定时计算部119基于从tdd帧模式信息表示的tdd子帧结构得到的上行链路的使用时间带和下行链路的使用时间带，对分配给无线通信系统的上行链路和下链路的各个的时间带进行计算。例如，如图2所示那样，在无线通信系统中，向从时刻t1到时刻t2的时间带t1分配下行链路，向从时刻t2到时刻t3的时间带t2分配上行链路，向从时刻t3到时刻t4的时间带t3分配下行链路，向从时刻t4到时刻t5的时间带t4分配上行链路，向从时刻t5到时刻t6的时间带t5分配下行链路。在该情况下，下行链路的时间带t2和t4以及上行链路的时间带t1、t3和t5为tdd未发送期间。定时计算部119在其他通信系统中向时间带t2和t4分配下行链路，向时间带t1、t3和t5分配上行链路。定时计算部119将计算结果向定时指示部120输出。

定时指示部120根据按照定时计算部119的计算结果的定时，向l2sw112输出对从缓冲器部111-1和缓冲器部111-2哪一个输入下行数据信号进行指示的控制信号。例如，定时指示部120对l2sw112进行控制，以使在时刻t1从缓冲器部111-1进行读出，在时刻t2从缓冲器部111-2进行读出，在时刻t3从缓冲器部111-1进行读出。l2sw112所输入的下行数据信号被下行帧处理部113帧变换，被e/o变换部114变换为光信号并被发送到onu中。进而，定时指示部120将dba的种类以及针对无线通信系统和其他通信系统的各个分配给上行链路的时间带和分配给下行链路的时间带向带宽分配方法选择部121通知。

另一方面，onu当从下位装置接收到上行数据信号时，对上行数据信号进行缓冲，将设定有report帧的上行控制信号向olt110发送。olt110的o/e变换部115对onu发送而在光纤52和光纤51中传播的光信号进行接收。o/e变换部115将接收的光信号变换为电信号。上行帧处理部116从变换为电信号的上行信号提取出作为上行控制信号的report帧并将其向带宽分配方法选择部121输出。

带宽分配方法选择部121决定分配给report帧的发送源的onu的发送开始时刻和发送量。它们基于dba的种类、分配给无线通信系统和其他通信系统的各个的上行链路的时间带、以及在接收的report帧和已经接收的来自其他的onu的repot帧中设定的上行数据信号的量来决定。例如，带宽分配方法选择部121在从与无线通信系统下位装置连接的onu接收到report帧的情况下，决定在时间带t2、t4之中能够发送上行数据信号的发送开始时间和发送量。此外，例如，带宽分配方法选择部121在从与其他通信系统下位装置连接的onu接收到report帧的情况下，决定在时间带t1、t3、t5之中能够发送上行数据信号的发送开始时间和发送量。带宽分配方法选择部121将设定有分配给report帧的发送源的onu的发送开始时刻和发送量的gete帧作为下行控制信号向下行帧处理部113输出。下行帧处理部113将设定有gate帧的下行控制信号附加到下行数据信号中来进行帧变换。e/o变换部114将由帧变换得到的发送信号变换为光信号并输出。onu按照由gate帧指示的发送开始时刻和发送量，将缓冲后的上行数据信号向olt110发送。

olt110的o/e变换部115对onu发送而在光纤52和光纤51中传播的光信号进行接收。o/e变换部115将接收的光信号变换为电信号，并将其向上行帧处理部116输出。上行帧处理部116对变换为电信号的上行信号的帧进行变换，取得上行数据信号并将其向l2sw117输出。l2sw117将从上行帧处理部116输入的上行数据信号根据该信号的接收地址向无线通信系统上位装置26或其他通信系统上位装置36输出。

再有，在olt110中未被选择为许可通信的对象的通信系统在未被许可通信的期间使与该通信系统连接的onu的电源关断（休眠），由此，也能够削减功耗。

再有，也能够将缓冲器部111-1、缓冲器部111-2、l2sw112、l2sw117、tdd帧信息取得部118、定时计算部119、定时指示部120、以及带宽分配方法选择部121安装于与olt110独立的装置。在该情况下，作为外部适配器而将无线通信系统上位装置26和其他通信系统上位装置36与olt连接，由此，进行同样的工作。在用作适配器的情况下，也能够在以往型的装置中运用光装置11和光装置13。

此外，也能够构成为在onu中具备tdd帧信息取得部118、定时计算部119和定时指示部120。在该情况下，从无线通信系统下位装置（例如，rrh）向onu所具备的tdd帧信息取得部118发送表示无线通信系统的tdd子帧结构的帧信息通知。通过上行控制信号从onu向olt发送从onu具备的定时指示部120对olt的l2sw112发送的控制信号或向带宽分配方法选择部121通知的信息。olt的带宽分配方法选择部121从与各通信系统的下位装置连接的onu取得选择dba的种类的控制信号，能够使配合各通信系统选择的种类的dba工作。

（第二实施方式）

在第一实施方式中，光传输系统和无线通信系统使用与收发上行数据信号或下行数据信号的接口不同的专用接口收发信息并进行协作。在第二实施方式中，为在光传输系统与无线通信系统之间未设置专用接口的结构。光传输系统不从无线通信系统接收tdd子帧结构的信息，而对中继的无线通信系统的通信进行监视，估计tdd子帧结构。

图6是示出第二实施方式的olt110a的结构的功能框图。在该图中，对与图5所示的第一实施方式的装置相同的部分标注同一附图标记，并省略其说明。该图所示的olt110a与图5所示的olt110不同的点在于代替tdd帧信息取得部118而具备tdd帧信息估计部122（信息取得部）。olt110a不接收第一实施方式的olt110从无线控制部25接收的tdd子帧结构信息，tdd帧信息估计部122估计tdd子帧结构信息。估计通过对无线通信系统上位装置26所收发的信号进行监视来进行。具体地，基于无线通信系统上位装置26所收发的数据信号的业务量或者通过对在无线通信系统上位装置26所收发的数据信号中设定的信息进行监听来进行。在以下，示出通过对从无线通信系统上位装置26接收的数据信号进行监视来估计tdd子帧结构信息的例子，但是，在估计中也可以进一步使用从l2sw117向无线通信系统上位装置26发送的信号。

无线通信系统上位装置26所发送的数据信号被缓冲器部111-1缓冲。缓冲器部111-1将缓冲的数据信号向tdd帧信息估计部122输出。再有，将从无线通信系统上位装置26接收的数据信号分路并向tdd帧信息估计部122输出的功能部不需要为缓冲器部111-1，也能够使用分配器等构成。

tdd帧信息估计部122基于从无线通信系统上位装置26发送的数据信号来估计tdd子帧结构即上下链路的业务量的发送模式。作为tdd子帧结构的估计方法的代表的方法，考虑了根据业务量（时间序列的数据信号的量）的发送模式来估计的方法或监听在数据信号中设定的控制信息的规定的设定内容来估计的方法或者基于在数据信号的帧中设定的标头（header）信息来判别的方法等。

tdd帧信息估计部122将表示估计的tdd子帧结构的tdd帧模式信息向定时计算部119通知。之后的处理与第一实施方式同样。

也能够将第二实施方式的缓冲器部111-1、缓冲器部111-2、l2sw112、l2sw117、tdd帧信息估计部122、定时计算部119、定时指示部120、以及带宽分配方法选择部121安装为与olt110a独立的装置。在该情况下，作为外部适配器将无线通信系统上位装置和其他通信系统上位装置与olt连接，由此，进行同样的工作。

此外，也能够构成为在onu中具备tdd帧信息估计部122、定时计算部119和定时指示部120。在该情况下，onu所具备的tdd帧信息估计部122对无线通信系统下位装置（例如，rrh）所收发的数据信号进行监视，估计tdd子帧结构。通过上行控制信号从onu向olt发送从onu所具备的定时指示部120对olt的l2sw112发送的控制信号或向带宽分配方法选择部121通知的信息。olt的带宽分配方法选择部121从与各通信系统的下位装置连接的onu取得选择dba的种类的控制信号，能够使配合各通信系统选择的种类的dba工作。

（第三实施方式）

在图3所示的网络系统100中，无线通信系统和其他通信系统被设置于不同的场所。可是，也考虑作为无线通信系统的下位装置的rrh11和作为其他通信系统的下位装置的通信装置31、32共有一个光装置13来使用的情况。在第三实施方式中，无线通信系统下位装置和其他通信系统下位装置共有光装置13。在以下，将光装置13为onu的情况说明为例子。

图7是示出第三实施方式的onu130的结构的功能框图，仅提取出与第三实施方式有关的功能框来示出。onu130与无线通信系统下位装置27和其他通信系统下位装置37连接。无线通信系统下位装置27在构成移动回传的情况下是指无线基站，在构成移动前传的情况下是指rrh。此外，其他通信系统下位装置37为m2m系统的通信装置31或ftth的通信装置32等，例如，在ftth的通信装置32的情况下为用户家装置。此外，onu130经由光纤51和光纤52与作为光装置11的olt连接。olt为与现有技术同样的结构，通过优先控制优先发送无线通信系统的下行数据信号，在没有无线通信系统的下行数据信号的情况下，发送其他通信系统的下行数据信号。

onu130被构成为具备：o/e变换部131、下行帧处理部132、l2sw133、缓冲器部134-1、缓冲器部134-2、缓冲器部135-1、缓冲器部135-2、l2sw136、上行帧处理部137、e/o变换部138、ttd帧信息取得部139（信息取得部）、定时计算部140（计算部）、以及定时指示部141（指示部）。通过o/e变换部131、下行帧处理部132、l2sw133、缓冲器部134-1、缓冲器部134-2、缓冲器部135-1、缓冲器部135-2、l2sw136、上行帧处理部137以及e/o变换部138构成对多个通信系统的通信进行中继的中继部。

o/e变换部131从光纤52接收作为光装置11的onu向光纤51输出的波长λ1的光信号。o/e变换部131将接收的光信号变换为电信号，并将其向下行帧处理部132输出。下行帧处理部132将由o/e变换部115变换为电信号后的信号的帧从pon帧变换为期望的帧，分离为下行数据信号和控制信号。下行帧处理部132将下行数据信号向l2sw133输出，将控制信号向tdd帧信息取得部139输出。l2sw133将从下行帧处理部132输入的下行数据信号根据在标头信息等中设置的接收地址等向缓冲器部134-1或缓冲器部134-2输出。在l2sw133中，下行数据信号只要发送给无线通信系统下位装置27则向缓冲器部134-1输出，只要发送给其他通信系统下位装置37则向缓冲器部134-2输出。缓冲器部134-1将从l2sw133输入的下行数据信号缓冲，并向无线通信系统下位装置27输出。缓冲器部134-2将从l2sw133输入的下行数据信号缓冲，并向其他通信系统下位装置37输出。

缓冲器部135-1将从无线通信系统下位装置27接收的上行数据信号在暂时存储之后输出。缓冲器部135-2将从其他通信系统下位装置37接收的上行数据信号在暂时存储之后输出。l2sw136按照来自定时指示部141的控制信号从缓冲器部135-1或缓冲器部135-2输入上行数据信号，并将其向上行帧处理部137输出。上行帧处理部137将从l2sw136输入的上行数据信号变换为在pon系统中使用的帧。e/o变换部138将上行帧处理部137帧变换后的上行数据信号从电信号变换为波长λ2的光信号，并将其向光纤52输出。光信号在光纤52和光纤51中传播，并被发送到onu中。

tdd帧信息取得部139从下行帧处理部132所分离的控制信号取得tdd帧模式信息。tdd帧信息取得部139将取得的tdd子帧模式信息向定时计算部140输出。

定时计算部140与第一实施方式的定时计算部119同样地基于从tdd帧模式信息表示的tdd子帧结构得到的无线通信系统的上行链路的使用时间带和下行链路的使用时间带，计算无线通信系统和其他通信系统各自的上下链路的可使用定时。定时计算部140将计算结果向定时指示部141通知。定时指示部141也还是与第一实施方式的定时指示部120同样地按照定时计算部140的计算结果将无线通信系统和其他通信系统的上行链路的可使用定时向l2sw136通知。即，定时指示部141在按照无线通信系统的上行链路和其他通信系统的上行链路的各个的分配时间带的定时向l2sw136送出控制信号，进行向上行帧处理部137输出的上行数据信号的切换，构成理论上独立的光路径。

对第三实施方式中的工作进行说明。

olt从第一实施方式的无线通信系统上位装置26接收设定有tdd帧模式信息的帧信息通知，利用光信号向onu130发送设定有从接收的帧信息通知取得的tdd帧模式信息的控制信号。或者，olt利用光信号向onu130发送控制信号，所述控制信号设定有表示与第二实施方式的tdd帧信息估计部122同样地估计的tdd子帧结构的tdd帧模式信息。

onu130的o/e变换部131对olt发送而在光纤51和光纤52中传播的光信号进行接收。o/e变换部131将接收的光信号变换为电信号，并将其向下行帧处理部132输出。上行帧处理部132对变换为电信号的上行信号的帧进行变换，分离为控制信号和上行数据信号。上行帧处理部132将控制信号向tdd帧信息取得部139输出。tdd帧信息取得部139从控制信号取得tdd帧模式信息，并将其向定时计算部140输出。

定时计算部140基于从tdd帧模式信息表示的tdd子帧结构得到的上行链路的使用时间带和下行链路的使用时间带，对分配给无线通信系统的上行链路和下链路的各个的时间带进行计算。例如，如图2所示那样，在无线通信系统中，向从时刻t1到时刻t2的时间带t1分配下行链路，向从时刻t2到时刻t3的时间带t2分配上行链路，向从时刻t3到时刻t4的时间带t3分配下行链路，向从时刻t4到时刻t5的时间带t4分配上行链路，向从时刻t5到时刻t6的时间带t5分配下行链路。在该情况下，下行链路的时间带t2和t4以及上行链路的时间带t1、t3和t5为tdd未发送期间。定时计算部119在其他通信系统中向时间带t2和t4分配下行链路，向时间带t1、t3和t5分配上行链路。定时计算部140将计算结果向定时指示部141输出。

缓冲器部135-1对从无线通信系统下位装置27接收的上行数据信号进行缓冲，缓冲器部135-2对从其他通信系统下位装置37接收的上行数据信号进行缓冲。定时指示部141根据按照定时计算部140的计算结果的定时，向l2sw136输出对从缓冲器部135-1和缓冲器部135-2哪一个输入上行数据信号进行指示的控制信号。例如，定时指示部141对l2sw136进行控制，以使在时刻t1从缓冲器部135-2进行读出，在时刻t2从缓冲器部135-1进行读出，在时刻t3从缓冲器部135-2进行读出。l2sw136所输入的上行数据信号被上行帧处理部137帧变换，被e/o变换部138变换为光信号并被发送到olt中。olt接收光信号并将其变换为电信号，根据接收地址将从变换后的电信号取得的上行数据信号向无线通信系统上位装置或其他通信系统上位装置输出。

此外，olt当接收到从无线通信系统上位装置发送给无线通信系统下位装置27或者从其他通信系统上位装置发送给其他通信系统下位装置37的下行数据信号时，进行优先控制将下行数据信号变换为光信号，并将其向onu130发送。通过该优先控制，olt将发送给无线通信系统下位装置27的下行数据信号优先向onu130发送，以使不同时发送发送给无线通信系统下位装置27的下行数据信号和发送给其他通信系统下位装置37的下行数据信号。

onu130的o/e变换部131接收从olt发送的光信号，并将其变换为电信号而向下行帧处理部132输出。下行帧处理部132对变换为电信号后的下行信号的帧进行变换，分离为控制信号和下行数据信号。下行帧处理部132将下行数据信号向l2sw133输出。l2sw133将发送给无线通信系统下位装置27的下行数据信号向缓冲器部134-1输出，将发送给其他通信系统下位装置37的下行数据信号向缓冲器部134-2输出。onu130在无线通信系统的无线区间的下行链路的分配时间利用无线将由缓冲器部134-1缓冲的下行数据信号向无线通信系统下位装置27发送。此外，onu130在其他通信系统的下行链路的分配时间将由缓冲器部134-2缓冲的下行数据信号向其他通信系统下位装置37发送。

再有，也能够将缓冲器部135-1、缓冲器部135-2、l2sw136、tdd帧信息取得部139、定时计算部140以及定时指示部141安装于与onu独立的装置。在该情况下，作为外部适配器而将无线通信系统下位装置27和其他通信系统下位装置37与onu连接，由此，进行同样的工作。

此外，在onu130能够从无线通信系统下位装置27接收帧信息通知的情况下，tdd帧信息取得部139在不从下行帧处理部132取得tdd帧模式信息的情况下从由无线通信系统下位装置27接收的帧信息通知取得tdd帧模式信息也可。

此外，也可以组合使用第三实施方式的onu130和第一或第二实施方式的olt110、110a。在该情况下，olt110、110a对onu130的下行帧处理部132从无线通信系统下位装置27取得的tdd帧模式信息进行接收，在定时计算部119中使用接收的tdd帧模式信息也可。在该情况下，olt110、110a优选不具备tdd帧信息取得部118和tdd帧信息估计部122。

光传输系统利用在上行链路和下行链路中使用不同的波长同时进行通信的wdm方式。因此，在使用现有技术来将tdd方式的无线通信系统收容于光传输系统的情况下，存在许多在光区间中不使用各波长进行数据传输的期间，不能说系统收容效率好。也就是说，在光传输系统中，虽然上位侧光装置与收容有无线通信系统的无线基站的下位侧光装置之间利用不同的波长来同时进行通信，但是，在无线基站与移动无线终端进行通信的无线区间中，使用tdd方式以1个频带收发上下链路。因此，在光传输系统的上位侧光装置与下位侧光装置之间对无线通信系统的通信进行中继时，不同时进行上行链路的传输和下行链路的传输，产生了许多未使用的期间。

上述的实施方式的网络系统在光传输系统的光区间中未传输无线通信系统的数据的tdd未发送期间，对未使用tdd方式的ftth等其他通信系统的信号进行传输。因此，本实施方式的在网络系统中安装的光传输系统安装有用于判别无线通信系统的tdd未发送期间的功能。在tdd未发送期间，不收发无线信号，因此，能够看作理论上独立的光路径。因此，通过对其他通信系统的通信进行中继，从而有效地使用其空闲带宽。因此，能够将多个服务收容于同一光传输系统，能够进行装置数量的削减，因此，能够谋求经济化。

一个装置进行在光传输系统中进行的工作、例如无线通信系统的tdd未发送期间的判别和将tdd未发送区间用作理论上独立的光路径的其他通信系统的通信的中继也可。此外，仅使用在tdd未发送期间的光传输系统的光区间的上行链路和下行链路之中的一个链路来对其他通信系统的单向通信进行中继也可。

也可以通过计算机实现上述的实施方式中的olt110、olt110a和onu130的一部分功能。在该情况下，通过将用于实现该olt110、olt110a和onu130的一部分功能的程序记录在计算机可读取的记录介质中，使计算机系统读入记录在该记录介质中的程序并执行，从而也可以实现。再有，在此所说的“计算机系统”是指包含os、周围设备等硬件。此外，“计算机可读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、rom、cd-rom等移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。进而，“计算机可读取的记录介质”是指还包含像经由因特网等网络或电话线路等通信线路来发送程序的情况下的通信线那样在短时间的期间动态地保持程序的记录介质、像该情况下的成为服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样将程序保持固定时间的记录介质也可。此外，上述程序可以是用于实现前述的功能的一部分的程序，进而，也可以是能够以与已经记录在计算机系统中的程序的组合来实现前述的功能的程序。

以上，参照附图详细地描述了本发明的实施方式，但是，具体的结构并不限于本实施方式，也包含不偏离本发明的主旨的范围的设计等。

产业上的可利用性

能够用于通过不同的波长的信号对时分双工的上行和下行的通信进行中继传输的情况。

附图标记的说明

11光装置

12光分路器

13光装置

21移动无线终端

22rrh（remoteradiohead，，远程无线电头端）

23bbu（basebandunit，基带单元）

24移动网络

25无线控制部

26无线通信系统上位装置

27无线通信系统下位装置

31通信装置

32通信装置

33l2sw（二层交换机）

36其他通信系统上位装置

37其他通信系统下位装置

51光纤

52光纤

100网络系统

100a网络系统

110olt

110aolt

111-1缓冲器部（中继部）

111-2缓冲器部（中继部）

112l2sw（中继部）

113下行帧处理部（中继部）

114e/o变换部（中继部）

115o/e变换部（中继部）

116上行帧处理部（中继部）

117l2sw（中继部）

118tdd帧信息取得部（信息取得部）

119定时计算部（计算部）

120定时指示部（指示部）

121带宽分配方法选择部（指示部）

122tdd帧信息估计部（信息取得部）

130onu

131o/e变换部（中继部）

132下行帧处理部（中继部）

133l2sw（中继部）

134-1缓冲器部（中继部）

134-2缓冲器部（中继部）

135-1缓冲器部（中继部）

135-2缓冲器部（中继部）

136l2sw（中继部）

137上行帧处理部（中继部）

138e/o变换部（中继部）

139tdd帧信息取得部（信息取得部）

140定时计算部（计算部）

141定时指示部（指示部）。