通信システム、加入者側終端装置および通信方法
【課題】データ伝送の遅延を抑制することができる通信システムを得ること。
【解決手段】ＯＬＴと、ＯＬＴと接続するＯＮＵと、無線ＬＡＮ端末と、を備え、ＯＬＴとＯＮＵがＰＯＮシステムを構成し、ＯＮＵが無線ＬＡＮ端末と無線通信を行う通信システムであって、ＯＮＵは、上りデータの送信要求を無線ＬＡＮ端末から受信した場合に、ＯＬＴに当該上りデータの送信許可要求を送信する通信要求情報生成部２８と、ＯＬＴから通知された、当該上りデータの光送信許可時間帯に基づいて、無線ＬＡＮ端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定して通知する通信許可情報解析部２２と、を備える。
【解決手段】ＯＬＴと、ＯＬＴと接続するＯＮＵと、無線ＬＡＮ端末と、を備え、ＯＬＴとＯＮＵがＰＯＮシステムを構成し、ＯＮＵが無線ＬＡＮ端末と無線通信を行う通信システムであって、ＯＮＵは、上りデータの送信要求を無線ＬＡＮ端末から受信した場合に、ＯＬＴに当該上りデータの送信許可要求を送信する通信要求情報生成部２８と、ＯＬＴから通知された、当該上りデータの光送信許可時間帯に基づいて、無線ＬＡＮ端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定して通知する通信許可情報解析部２２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、加入者側終端装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクセスネットワークシステムの宅内装置に無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを接続する場合、宅内装置が無線ＬＡＮ基地局を内蔵する。アクセスネットワークシステムが、ＰＯＮシステムの場合、宅内装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）が無線ＬＡＮ基地局を内蔵する。そして、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムは、それぞれ独立して通信制御を行っている。ＰＯＮシステムでは、下記非特許文献１に示すようにＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が各ＯＮＵとの間の通信制御を実施している。
【０００３】
一方、無線ＬＡＮの高速化が進んでおり、例えば、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）として、１Ｇｂｐｓ以上の高速伝送を実現する６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ，“ＩＥＥＥ８０２．３ ２００８（６４． Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ ＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ）”，２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、ＰＯＮシステム内の伝送速度に比べ、無線ＬＡＮシステム内の伝送速度は低く、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムが独立して通信制御を行っていても処理遅延等は問題とならなかった。しかしながら、ＰＯＮシステムが、上述の６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムのようにＰＯＮシステムと同等な伝送速度の無線ＬＡＮシステムと接続する場合、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムが独立して通信制御を行うと、ＯＮＵではある程度の期間送受信データを一旦蓄積する必要がある。そのため、データ伝送に遅延が生じる可能性がある、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＰＯＮシステムに高速無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、データ伝送の遅延を抑制することができる通信システム、加入者側終端装置および通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムであって、前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求部と、前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析部と、を備え、前記局側終端装置は、前記送信許可要求に基づいて前記光送信許可時間帯を割当て、前記光送信許可時間帯を前記加入者側終端装置へ通知する送信許可部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＰＯＮシステムに高速無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、データ伝送の遅延を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１のＯＬＴの機能構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１のＯＮＵの機能構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１の無線ＬＡＮ端末の機能構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１の無線ＬＡＮ端末に対するオートディスカバリ処理手順の一例を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、実施の形態１の論理リンク確立後の上り通信手順の一例を示すシーケンス図である。
【図７】図７は、実施の形態２の通信システムの起動動作の一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる通信システム、加入者側終端装置および通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、ＯＬＴ（局側終端装置）１と、光カプラ２と、光ファイバ３と、ＯＮＵ（加入者側終端装置）４−１〜４−ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮ端末（無線端末）５−１〜５−４と、で構成される。
【００１２】
ＯＮＵ４−１〜４−ｎは、光ファイバ３および光カプラ２を解してＯＬＴ１に接続している。また、ＯＮＵ４−１，４−２は、無線ＬＡＮ基地局としての機能も有している。ＯＮＵ４−１は、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２と接続し、ＯＮＵ４−２は、無線ＬＡＮ端末５−３，５−４と接続している。なお、図１で示した通信システムの構成は一例であり、各ＯＮＵに接続する無線ＬＡＮ端末の数は図１の例に限らず、何台としてもよい。
【００１３】
ＯＬＴ１と、ＯＮＵ４−１〜４−ｎと、は、ＰＯＮシステムを構成し、ＯＬＴ１は、自装置とＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の送受信のタイミング制御（ＰＯＮ制御）を行う。また、ＯＮＵ４−１と無線ＬＡＮ端末５−１，５−２は、ＯＮＵ４−１を無線ＬＡＮ基地局とする無線ＬＡＮシステムを構成する。同様に、ＯＮＵ４−２と無線ＬＡＮ端末５−３，５−４は、ＯＮＵ４−２を無線ＬＡＮ基地局とする無線ＬＡＮシステムを構成する。
【００１４】
図２は、本実施の形態のＯＬＴ１の機能構成例を示す図である。ＯＬＴ１は、送信許可情報生成部（送信許可部）１０と、送信フレーム多重部１１と、Ｅ／Ｏ（電気／光変換機能部）１２と、Ｏ／Ｅ（光／電気変換機能部）１３と、フレーム識別部１４と、送信要求情報解析部１５と、フレーム受信部１６と、ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）振り分け部１７と、フレーム並べ替え部１８、フレーム送信部１９と、を備える。
【００１５】
Ｅ／Ｏ１３は、ＯＮＵ４−１〜４−ｎから光信号として受信したフレームを電気信号に変換する。フレーム識別部１４は、電気信号に変換されたフレームが、ＯＮＵ４−１〜４−ｎと自身との間の通信制御（帯域割当て制御等）に用いられる制御フレームであるか、自身が上位装置等へ転送すべきユーザフレームであるかを識別し、制御フレームを送信要求情報解析部１５へ出力し、ユーザデータをフレーム送信部１９へ格納する。フレーム送信部１９はユーザデータを上位装置等へ送信する。
【００１６】
送信要求情報解析部１５は、制御フレームとして受信するＯＮＵ４−１〜４−ｎからの送信要求を解析し、解析結果を送信許可情報生成部１０へ出力する。送信許可情報生成部１０は、当該解析結果に基づいてＯＮＵ４−１〜４−ｎに対する送信許可時間帯を決定し、決定した送信許可時間帯を通知するための制御フレーム（例えば、ＧＡＴＥフレーム）送信フレーム多重部１１へ出力する。
【００１７】
フレーム受信部１６は、上位装置等から下りユーザフレームを受信し、ＬＬＩＤ振り分け部１７へ出力する。ＬＬＩＤ振り分け部１７は、下りユーザフレームをＬＬＩＤごとに振り分け、フレーム並び替え部１８へ出力する。フレーム並び替え部１８は、受けとったフレームを並び替えて送信フレーム多重部１１へ出力する。送信フレーム多重部１１は、フレーム並び替え部１８から受け取ったフレームと、送信許可情報生成部１０から受け取ったフレームと、を多重してＥ／Ｏ１２へ出力する。Ｅ／Ｏ１２は、電気信号である多重したフレームを光信号に変換してＯＮＵ４−１〜４−ｎへ送信する。
【００１８】
図３は、本実施の形態のＯＮＵ４−１，４−２の機能構成例を示す図である。ＯＮＵ４−１，４−２は、それぞれ、Ｏ／Ｅ２０と、フレーム識別部２１と、通信許可情報解析部（通信許可解析部）２２と、無線制御部２３と、無線ＭＡＣフレーム生成部２４と、送信アンテナ２５と、受信アンテナ２６と、無線ＭＡＣフレーム変換部２７と、通信要求情報生成部（光通信要求部）２８と、フレーム多重部２９と、Ｅ／Ｏ３０と、下りフレームバッファ３１と、上りフレームバッファ３２と、を備える。
【００１９】
Ｏ／Ｅ２０は、ＯＬＴ１から光信号として送信されたフレームを電気信号に変換し、フレーム識別部２１は、電気信号に変換されたフレームが、ＯＬＴ１と自身との間の通信制御に用いられる制御フレームであるか、自身がユーザ装置（例えば無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４等）へ転送すべきユーザフレームであるかを識別し、制御フレームを通信許可情報解析部２２へ出力し、ユーザデータを下りフレームバッファ３１へ格納する。
【００２０】
無線ＭＡＣフレーム生成部２４は、下りフレームバッファ３１に格納されたユーザデータを無線ＭＡＣフレームに変換し、通信許可情報解析部２２からの指示に基づいて送信アンテナ２５経由で配下の無線ＬＡＮ端末へ無線ＭＡＣフレームを無線信号として送信する。また、無線制御部２３は、通信許可情報解析部２２からの指示に基づいて送信アンテナ２５および受信アンテナ２６のビーム角度（指向方向）を制御する。
【００２１】
無線ＭＡＣフレーム変換部２７は、受信アンテナ２６経由で配下の無線ＬＡＮ端末から受信した無線ＭＡＣフレームをＰＯＮシステム内で使用するフレームに変換し、上りフレームバッファ３２に格納する。また、無線ＭＡＣフレーム変換部２７は、受信した無線ＭＡＣフレームが無線ＬＡＮ端末との間の無線通信制御に用いる制御フレームであった場合は、当該制御フレームを通信許可情報解析部２２および無線制御部２３へ出力する。
【００２２】
通信要求情報生成部２８は、上りフレームバッファ３２に格納されているユーザフレームの蓄積量に基づいて、上り方向の送信許可を要求するフレームを生成し、フレーム多重部２９へ出力する。フレーム多重部２９は、上りフレームバッファ３２から出力されるユーザデータと通信要求情報生成部２８から出力されるフレームとを多重してＥ／Ｏ３０へ出力する。Ｅ／Ｏ３０は、多重されたフレームを光信号に変換してＯＬＴ１へ送信する。
【００２３】
通信許可情報解析部２２は、ＯＬＴ１から送信された制御フレームによって許可された送信許可時間帯に基づいて、上りフレームバッファ３２に対して格納されている上りユーザフレームをフレーム多重部２９へ出力するよう指示する。
【００２４】
図４は、本実施の形態の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の機能構成例を示す図である。無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４は、それぞれ、受信アンテナ４０と、フレーム識別部４１と、無線送信許可情報解析部４２と、下りバッファ部４３と、ユーザインタフェース出力部４４と、ユーザインタフェース入力部４５と、上りバッファ部４６と、送信アンテナ４７と、無線通信要求情報生成部４８と、を備える。
【００２５】
フレーム識別部４１は、受信アンテナ４０経由でＯＮＵ（ＯＮＵ４−１またはＯＮＵ４−２）から受信した無線ＭＡＣフレームが、自身とＯＮＵとの間の無線通信制御に用いる制御フレームであるか、ユーザフレームであるか、を識別し、制御フレームを無線送信許可情報解析部４２へ出力し、ユーザフレームを下りバッファ部４３へ格納する。ユーザインタフェース出力部４４は、下りバッファ部４３に格納されたユーザデータに対して所定の出力処理等を実施する。
【００２６】
ユーザインタフェース入力部４５は、ユーザデータの入力を受付け、受け付けたユーザデータを上りバッファ部４６へ格納する。無線送信許可情報解析部４２は、受信した制御フレームにより通知された送信許可時間帯に基づいて、上りバッファ部４６へユーザデータの出力を指示する。上りバッファ部４６は、無線送信許可情報解析部４２からの指示に基づいてユーザデータを送信アンテナ４７経由でＯＮＵへ送信する。また、無線送信許可情報解析部４２は、送信先または受信元の情報に基づいて、送信アンテナ４７および受信アンテナ４０のビーム角度制御を実施する。
【００２７】
無線通信要求情報生成部４８は、上りバッファ部４６へのユーザデータの蓄積量に基づいてユーザデータの送信のための無線リソースを要求する制御メッセージを送信アンテナ４７経由でＯＮＵへ送信する。
【００２８】
つぎに、本実施の形態の動作について説明する。なお、本実施の形態の無線ＬＡＮシステムでは、どのような通信方式を用いてもよいが、ここでは例えば６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信のような高速無線ＬＡＮ通信方式を用いる場合を例に説明する。なお、本実施の形態では、ＯＮＵ４−１，４−２が配下の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４とが無線ＬＡＮシステムを構成する場合を例に説明するが、無線ＬＡＮシステムは無線通信システムの一例であり、無線ＬＡＮシステム以外の無線通信システムとしてもよい。
【００２９】
６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信では、指向性の高い周波数帯を使用するため、送受信アンテナの指向方向（ビーム角度）の制御を行う。そのため、無線ＬＡＮ基地局が無線ＬＡＮ端末との間の送受信のタイミングを制御し、時分割多重による通信が行われると想定される。６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信のビーム角度制御方法や送受信のタイミング制御方法などは検討中であり、定まっていないため、ここでは、送受信のタイミング制御方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１で標準化されているＰＣＦ（ＰｏｉｎｔＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（ＩＥＥＥ８０２．１１ ２００７（９．１．２ ＰＣＦ）参照）を用いる場合を例に説明する。
【００３０】
なお、本実施の形態の動作は、時分割多重による無線ＬＡＮ通信方式が行なわれる場合に高い効果が現れるが、時分割多重以外の無線ＬＡＮ通信方式を用いる場合に本実施の形態の動作を適用してもよい。
【００３１】
まず、起動動作として、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４がＯＮＵ４−１またはＯＮＵ４−２を経由してＯＬＴ１と通信可能な状態となるまでの動作を説明する。ＯＬＴ１は、従来のＰＯＮシステムと同様に、ＩＥＥＥ８０２．３の規定に基づいて、ＯＮＵ４−１〜４−ｎに対してオートディスカバリにおけるレンジングを行う。なお、オートディスカバリとは、ＯＬＴがＯＮＵを検出するための機能である。また、レンジングは、ＯＬＴ１が各ＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の伝送時間を計測する処理であり、このレンジング結果を用いて、ＯＬＴ１はＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の送受信タイミングを制御する。
【００３２】
本実施の形態では、このＰＯＮシステムのオートディスカバリ機能を拡張し、ＯＬＴ１は無線ＬＡＮ端末に対するディスカバリ処理を行う。図５は、本実施の形態の無線ＬＡＮ端末に対するオートディスカバリ処理手順の一例を示すシーケンス図である。
【００３３】
まず、ＯＬＴ１との無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４と間のディスカバリ処理の前に、ＯＮＵ４−１，４−２が配下の無線ＬＡＮ端末識別を行う。具体的には、図５に示すように、ＯＮＵ４−１では、無線ＭＡＣフレーム生成部２４が、配下の端末を検出するためのＭＡＣ管理フレームを生成し、ＭＡＣ管理フレームを送信アンテナ２５経由で送信する（ステップＳ１１）。なお、図５では、一例として、無線ＬＡＮ端末５−１がＯＮＵ４−１を経由してＯＬＴ１と接続する場合を示している。また、図５の例では、ＯＮＵ４−１については、従来のＰＯＮシステムと同様の手順でオートディスカバリ処理が実施済みであるとする。
【００３４】
無線ＬＡＮ端末では、受信したＭＡＣ管理フレームに対する応答であるＡＣＫフレームを返送する（ステップＳ１２）。具体的には、フレーム識別部４１が受信アンテナ４０経由で当該ＭＡＣ管理フレームを受信すると、当該ＭＡＣ管理フレームを無線送信許可情報解析部４２へ出力する。無線送信許可情報解析部４２は、受信したＭＡＣ管理フレームに対するＡＣＫフレームを生成して、上りバッファ部４６および送信アンテナ４７経由でＯＮＵ４−１へ送信する。なお、６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信の場合、各アンテナのビーム角度制御が必要であるが、無線ＬＡＮ端末を検出するまではアンテナ方向が定まらないため、ステップＳ１１では６０ＧＨｚ帯以外の周波数帯でＭＡＣ管理フレームを送信してもよい。ステップＳ１１のＭＡＣ管理フレームも６０ＧＨｚ帯で送信する場合には、例えばビーム角度を変更しながら各方向に対してＭＡＣ管理フレームを送信するようにする。
【００３５】
ステップＳ１２で送信するＡＣＫフレームには、無線ＬＡＮ端末５−１の識別情報等が含まれている。したがって、ＡＣＫフレームを受信することにより、ＯＮＵ４−１は配下の無線ＬＡＮ端末５−１を識別する（ステップＳ１３）。具体的には、無線ＭＡＣフレーム変換部２７が受信アンテナ２６経由でＡＣＫフレームを受信すると、通信許可情報解析部２２および無線制御部２３へ出力する。そして、無線制御部２３および通信許可情報解析部２２が、無線ＬＡＮ端末５−１の識別情報を保持する。
【００３６】
なお、ステップＳ１１，ステップＳ１２は、従来の無線ＬＡＮ技術（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく無線ＬＡＮ技術）で規定されている無線ＬＡＮ端末の起動処理と同様である。また、ステップＳ１１で送信するＭＡＣ管理フレームおよびステップＳ１２で送信するＡＣＫフレームは、従来の無線ＬＡＮ技術で規定されているフレームと同様である。
【００３７】
一方、ＯＬＴ１は、ＰＯＮシステムのオートディスカバリと同様にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信する（ステップＳ１４）。具体的には、送信許可情報生成部１０が、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを生成し、送信フレーム多重部１１およびＥ／Ｏ１２経由でＯＮＵ４−１へ当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信する。
【００３８】
ＯＮＵ４−１は、それに対する応答としてＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＯＬＴ１へ送信することにより、無線ＬＡＮ端末５−１に対応する論理リンクの割当てを要求する（ステップＳ１５）。具体的には、ＯＮＵ４−１の通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、通信要求情報生成部２８へＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの生成を指示し、通信要求情報生成部２８が、指示に基づいてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの生成をフレーム多重部２９およびＥ／Ｏ３０経由でＯＬＴ１へ送信する。
【００３９】
ＯＬＴ１では、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、その要求に基づいて論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を予約する。そして、予約した論理リンクＩＤをＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージに入れてＯＮＵ４−１へ通知する（ステップＳ１６）。
【００４０】
その後、ＯＬＴ１は、（無線ＬＡＮ端末５−１の論理リンクＩＤ確保のための）ＯＮＵ４−１からのＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージ送信に対して許可する上り帯域（送信許可時間帯）を通知するＮｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを送信する（ステップＳ１７）。ＯＮＵ４−１は、Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥにより指定された送信許可時間帯でＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを送信する（ステップＳ１８）。また、ＯＮＵ４−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージにより通知された論理リンクＩＤを設定し、配下の無線ＬＡＮ端末５−１との対応付けを行う（ステップＳ１９）。ＯＬＴ１がＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを受信すると、当該論理リンク（無線ＬＡＮ端末５−１に対応する論理リンク）が確定（論理リンク確立）し、当該論理リンクの通信が開始可能となる（ステップＳ２０）。
【００４１】
つぎに、論理リンク確立後の上り通信動作を説明する。図６は、論理リンク確立後の上り通信手順の一例を示すシーケンス図である。この例では、ＯＮＵ４−１の配下の無線ＬＡＮ端末５−１，５−２がそれぞれ、上述の起動動作を実施し、それぞれに対応する論理リンクが確立しているとする。また、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２ともに上りユーザデータが上りバッファ部４６に蓄積しており、無線通信要求情報生成部４８が、制御フレームによりＯＮＵ４−１に対して無線リソースの割当てを要求済みであるとする。そして、ＯＮＵ４−１では、通信要求情報生成部２８が、受信アンテナ２６および無線ＭＡＣ制御フレーム変換部２７経由で無線ＬＡＮ端末５−１，５−２からユーザデータの送信のための無線リソースの割当て要求を受信し、当該割当て要求に基づいてＯＬＴ１に対して、上り通信の帯域割当てを要求する帯域割当て要求フレームを送信済みであるとする。帯域割当て要求フレームは、ＬＬＩＤごと（すなわち無線ＬＡＮ端末５−１，５−２ごと）に送信する。
【００４２】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４−１から受信した帯域割当て要求フレームに基づいて、送信許可情報生成部１０が、ＬＬＩＤごとに送信許可時間帯を割当て、ＬＬＩＤごとに送信許可時間帯を通知するＧＡＴＥフレームを送信する。ここでは、ＯＬＴ１では、無線ＬＡＮ端末５−１に対応するＬＬＩＤに対する送信許可時間帯の後に、無線ＬＡＮ端末５−２に対応するＬＬＩＤに対する送信許可時間帯を割当てたとする。この場合、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４−１に対して、無線ＬＡＮ端末５−１に対応するＬＬＩＤに対して割当てた送信許可時間帯（光送信許可時間帯）Ｔ１の送信を許可する送信許可情報を例えばＧＡＴＥフレームによりＯＮＵ４−１へ通知する（ステップＳ２１）。
【００４３】
ＯＮＵ４−１は、無線ＬＡＮビーコン信号を送信するとともに（ステップＳ２２，ステップＳ２３）、無線ＬＡＮ端末５−１へ無線送信許可時間帯を通知するＣＦ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）−Ｐｏｌｌ＃１を送信する（ステップＳ２４）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、ＯＬＴ１から受信した送信許可に基づいて、光送信許可時間帯Ｔ１内に無線ＬＡＮ端末５−１から受信したユーザデータを光信号に変換して送信可能なように無線ＬＡＮ端末５−１に無線送信許可時間帯ｔ１を割当てる。具体的には、例えば、無線送信許可時間帯ｔ１の開始時間については、光送信許可時間帯Ｔ１の開始時間と同一でもよい。例えば、無線送信許可時間帯ｔ１の終了時間については、光送信許可時間帯Ｔ１の終了時間より所定の時間だけ前となるようにする。この所定の時間は、無線ＬＡＮ端末５−１からＯＮＵ４−１までの伝送時間とＯＮＵ４−１から無線ＬＡＮ端末５−１からの無線信号を受信してから当該無線信号を光信号としてＯＬＴ１へ送信するまでの処理時間とを加算した時間以上とする。
【００４４】
無線ＬＡＮ端末５−１は、受信したＣＦ−Ｐｏｌｌ＃１で指定された無線送信許可時間帯ｔ１で、送信フレーム＃１および送信フレーム＃２を送信する（ステップＳ２４，Ｓ２５）。具体的には、無線送信許可情報解析部４２が、受信アンテナ４０およびフレーム識別部４１経由で受信したＣＦ−Ｐｏｌｌに格納された無線送信許可時間帯ｔ１内でユーザデータを送信するよう上りバッファ部４６へ指示し、上りバッファ部４６が送信アンテナ４７経由で蓄積していたユーザデータを送信する。そして、ＯＮＵ４−１が、これらの受信したフレームを光信号に変換して送信許可時間帯Ｔ１内にＯＬＴ１へ送信する（ステップＳ２６，Ｓ２７）。
【００４５】
同様に、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４−１に対して、無線ＬＡＮ端末５−２に対応するＬＬＩＤに対して割当てた送信許可時間帯Ｔ２の送信を許可する送信許可情報を例えばＧＡＴＥフレームによりＯＮＵ４−２へ通知する（ステップＳ２８）。ＯＮＵ４−１は、送信許可時間帯Ｔ２に基づいて決定した無線送信許可時間帯ｔ２を通知するＣＦ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）−Ｐｏｌｌ＃２を無線ＬＡＮ端末５−２へ送信する（ステップＳ２９）。以下、無線ＬＡＮ端末５−１と同様に、無線ＬＡＮ端末５−２から送信フレーム＃３〜送信フレーム＃５の送信とＯＮＵ４−１による当該フレームの中継が行なわれる（ステップＳ３０〜ステップＳ３５）。
【００４６】
なお、上述の送信フレーム＃１〜＃５の送受信の際、６０ＧＨｚ無線ＬＡＮシステムのように指向性の高い周波数を用いる通信の場合、ＯＮＵ４−１との無線通信、および無線ＬＡＮ端末５−２とＯＮＵ４−１との無線通信では、各アンテナのビーム角度制御が行われる。ＯＮＵ４−１では、通信許可情報解析部２２が、ＬＬＩＤと無線ＬＡＮ端末５−１との対応を把握しており、無線送信許可時間帯を割当てた無線ＬＡＮ端末（無線ＬＡＮ端末５−１，５−２）を把握できるため、当該無線送信許可時間帯では当該無線送信許可時間帯を割当てた無線ＬＡＮ端末を指向するよう無線制御部２３へ指示し、無線制御部２３が指示に基づいて受信アンテナ２６のビーム角度を制御する。ビーム角度と無線ＬＡＮ端末との対応は、６０ＧＨｚ無線ＬＡＮシステム等の高速無線ＬＡＮシステムの規定に従って把握するとする。
【００４７】
また、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２では、無線送信許可情報解析部４２が、ＣＦ−Ｐｏｌｌにより指定された無線送信許可時間帯でＯＮＵ４−１を指向するよう送信アンテナ４７のビーム角度を制御する。
【００４８】
以上のように、ＯＮＵ４−１は、ＯＬＴ１から通知された光送信許可時間帯に基づいて、無線ＬＡＮ端末に対する無線送信許可時間帯を決定するため、無線ＬＡＮ端末から受信したユーザデータを効率よくＯＬＴ１へ転送することができる。従来は、光送信許可時間帯と無線送信許可時間帯が一致しないため、無線ＬＡＮ端末から受信したユーザデータを光送信許可時間帯が到来するまで上りフレームバッファ３２に蓄積しておく必要があった。これに対し、本実施の形態では、光送信許可時間帯が到来するまでの待機時間がなくＯＬＴ１への伝送時間を従来に比べ低減することができる。また、上りフレームバッファ３２の容量を従来に比べ削減することができる。
【００４９】
さらに、ビーム角度制御を行う場合、ＯＮＵ４−１は、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２からの無線送信許可時間帯をあらかじめ把握できるため効率よくビーム角度制御を行うことができる。
【００５０】
また、ＯＮＵ４−１は、ステップＳ２６、Ｓ２７，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ３５で送信フレーム＃１〜送信フレーム＃５を送信する際、フレーム多重部２９が、次の送信サイクルでの送信許可を要求するための通信要求フレームと、ユーザフレームと、を多重して送信する。通信要求フレームは、通信要求情報生成部２８が、上りフレームバッファ３２に蓄積しているＬＬＩＤごとのユーザデータ量に基づいてＬＬＩＤごとに生成する。ＯＬＴ１では、この通信要求フレームに基づいて次の送信サイクルでの送信許可時間帯を決定する。
【００５１】
つぎに、下り通信について説明する。ＯＬＴ１では、フレーム受信部１６が受信したユーザデータは、ＬＬＩＤ振り分け部１７に出力される。ＬＬＩＤ振り分け部１７は、ユーザデータに対してフレームごとに宛先ＬＬＩＤ（論理リンク）すなわち無線ＬＡＮ端末の識別を行い、宛先ＬＬＩＤごとにフレームを振り分ける。フレーム並べ替え部１８は、所定の期間の間に受信したユーザデータについて、振り分け結果に基づいて、複数のフレームが存在するＬＬＩＤについては、ＬＬＩＤごとにフレームが連続するよう（ＬＬＩＤごとにフレームをまとめるよう）並べ替えを実施する。このように同一のＬＬＩＤの送信データをまとめることにより、ＯＮＵ４−１，４−２から無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４への無線送信時のアンテナ角度の切り替え頻度を低減し、アンテナ制御のオーバヘッドを減少させることができる。
【００５２】
フレーム多重部１１は、フレーム並べ替え部１８によりＬＬＩＤごとにまとめられたユーザデータフレームを受信すると、ＬＬＩＤごとに、送信許可情報生成部１０に対して、当該ＬＬＩＤに対応する送信許可情報の生成を指示する。送信許可情報生成部１０は、当該ＬＬＩＤのＯＮＵに対する送信許可情報（送信許可時間帯を含む）を生成し、送信フレーム多重部１１へ出力する。なお、送信許可情報部１０は、送信要求情報解析部１５から解析結果（送信要求の会席結果）に基づいて当該ＬＬＩＤに対する送信許可情報を生成し、送信許可情報を格納した制御フレームである送信許可フレームを生成する。フレーム多重部１１は、送信許可情報生成部１０により生成された送信許可フレームと、当該ＬＬＩＤに対応するユーザデータフレームと、を多重して、Ｅ／Ｏ１２経由で、当該ＬＬＩＤに対応するＯＮＵ４−１，４−２へ送信する。
【００５３】
当該ＬＬＩＤに対応するＯＮＵ４−１，４−２では、フレーム識別部２１が、ＯＬＴ１からＯ／Ｅ２０経由でユーザデータフレームと送信許可フレームとの多重信号を受信すると、送信許可フレームを送信許可情報解析部２２へ出力し、ユーザデータフレームを下りフレームバッファ３１へ格納する。送信許可情報解析部２２は、上述のように光送信許可時間帯に基づいて無線送信許可時間帯を決定し、決定した無線送信許可時間帯を通知するためのＣＳ−Ｐｏｌｌを生成するよう無線ＭＡＣフレーム生成部２４へ指示する。無線ＭＡＣフレーム生成部２４は、指示に基づいてＣＳ−Ｐｏｌｌを送信アンテナ２５経由で宛先の無線ＬＡＮ端末へ送信する。また、無線ＭＡＣフレーム生成部２４は下りフレームバッファ３１からユーザデータフレームを読み出して、無線ＭＡＣフレームに変換して、送信アンテナ２５経由で宛先の無線ＬＡＮ端末へ送信する。
【００５４】
また、送信許可情報解析部２２は、宛先の無線ＬＡＮ端末を無線制御部２３へ通知し、無線制御部２３は、宛先の無線ＬＡＮ端末に基づいて送信アンテナ２５のビーム角度制御を行う。また、送信許可情報解析部２２は、送信元の無線ＬＡＮ端末と無線送信許可時間帯とを無線制御部２３へ通知し、無線制御部２３は、送信元の無線ＬＡＮ端末に基づいて受信アンテナ２６のビーム角度制御を行う。
【００５５】
無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４では、フレーム識別部４１が、受信アンテナ４０を介して、ＯＮＵ（ＯＮＵ４−１またはＯＮＵ４−２）から受信した無線ＭＡＣフレームを制御フレームとユーザフレームに識別し、制御フレームを無線送信許可情報解析部４２へ出力し、ユーザフレームを下りバッファ部４３へ出力する。無線送信許可情報解析部４２は、制御フレームに基づいて上りバッファ部４６に対して上りユーザフレームの送信タイミングを指示する。下りバッファ部４３に格納されたユーザフレームはユーザインタフェース出力部４４を介してユーザデータとして出力される。
【００５６】
なお、以上の動作では、無線ＬＡＮシステム内ではＰＣＦによる帯域割り当て制御が行われる例を説明したが、ＯＮＵ４−１，４−２が、配下の無線ＬＡＮ端末に対応する光送信時間帯内で、当該無線ＬＡＮ端末から送信されたデータを受信してＯＬＴ１へ送信するよう制御できる帯域割当て方法であれば、無線ＬＡＮシステム内の割当て方法はこれに限らずどのような帯域割割当て制御方法を用いてもよい。
【００５７】
このように、本実施の形態では、ＯＮＵ４−１，４−２が、配下の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４ごとにＬＬＩＤの割当てを要求し、ＯＬＴ１からＬＬＩＤごとに割当てられた光送信許可時間帯に基づいて、ＬＬＩＤごとに、光送信時間帯内で当該ＬＬＩＤに対応する無線ＬＡＮ端末から送信されたデータを受信してＯＬＴ１へ送信できるよう当該無線ＬＡＮ端末に無線送信許可時間帯を割当てるようにした。そのため、ＰＯＮシステムに高速無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、データ伝送の遅延を抑制することができる。また、本実施の形態の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の構成は、従来の無線ＬＡＮ端末の構成と同様でよい。そのため、従来の無線ＬＡＮ端末に特別な機能を追加する必要がない。
【００５８】
また、６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムでは、指向性の高い周波数帯を使用するため、アンテナ制御を行い、送信先端末宛フレーム毎に送信電波ビーム角度を制御が必要となる。同様に、フレームを受信する際にも、アンテナ制御が必要となる。従来の通信システムでは、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムが独立して通信制御を行っており、ＯＮＵでの送信アンテナおよび受信アンテナの指向方向の変更の頻度を抑えるような制御はできない。そのため、ＯＮＵでの送信アンテナおよび受信アンテナのビーム制御のオーバヘッドが生じる可能性がある。
【００５９】
これに対し、本実施の形態では、ＯＬＴ１のフレーム並び替え部１８が、ＬＬＩＤごとに下りユーザフレームがまとまるように下りユーザフレームの並び替えを実施するようにした。そのため、ＯＮＵ４−１，４−２には、同一の無線ＬＡＮ端末に対応する下りユーザフレームがまとめて到着するようになり、アンテナのビーム角度制御を行う場合のビーム角度制御のオーバヘッドを低減することができる。
【００６０】
実施の形態２．
図７は、本実施の形態の通信システムの起動動作の一例を示すシーケンス図である。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である。また、本実施の形態のＯＬＴ１，ＯＮＵ４−１，４−２，無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の構成は、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００６１】
本実施の形態の通信システムの起動動作（無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４に対応する論理リンクの確立動作）は実施の形態１と異なり、ＯＮＵ４−１，４−２と配下の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４との間の制御としてＩＥＥＥ８０２．１１などの無線ＬＡＮ技術にて規定される起動処理を使用せず、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定されるＰＯＮシステムのオートディスカバリを使用する。その後、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定されるＰＯＮシステム同様にＯＬＴ１と無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４間でＧａｔｅフレームとＲｅｐｏｒｔフレームを送受信し、通信をおこなう。ＯＮＵ４−１〜４−２はＧａｔｅフレームとＲｅｐｏｒｔフレームを透過転送する。
【００６２】
図７に示すように、ＯＬＴ１は、実施の形態１の図５で説明したステップＳ１４と同様に、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信する（ステップＳ４１）。ここでは、図５の場合と同様に、無線ＬＡＮ端末５−１がＯＮＵ４−１の配下に存在する。ＯＬＴ１は、配下に接続する無線ＬＡＮ端末に対して直接ＩＥＥＥ８０２．３にて規定される起動シーケンス（オートディスカバリ）を実施し、ＯＮＵ４−１は起動シーケンスについて透過転送する。
【００６３】
ＯＮＵ４−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを無線ＬＡＮ端末５−１へ転送する（ステップＳ４２）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信すると当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージに含まれる、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信するための送信許可時間帯を保持する。
【００６４】
無線ＬＡＮフレーム生成部２４は、当該メッセージを無線ＬＡＮフレームとして成形し、送信アンテナ２５経由で配下の無線ＬＡＮ端末（無線ＬＡＮ端末５−１を含む）へ送信する（ステップＳ４３）。
【００６５】
無線ＬＡＮ端末５−１では、無線送信許可情報解析部４２が、受信アンテナ４０およびフレーム識別部４１経由でＯＮＵ４−１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージに対する応答としてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを生成し、上りバッファ部４６および送信アンテナ４７経由で、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＯＮＵ４−１へ送信することにより、論理リンクの割当てを要求する（ステップＳ４３）。
【００６６】
ＯＮＵ４−１では、無線ＭＡＣフレーム変換部２７が、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＰＯＮシステム内で使用するフレーム形式に変換し、変換したＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを上りフレームバッファ３２、フレーム多重部２９およびＥ／Ｏ３０経由でＯＬＴ１へ送信する（ステップＳ４４）。この際、通信許可情報解析部２２が、保持している送信許可時間帯内でＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信するよう上りフレームバッファ３２に指示する。
【００６７】
ＯＬＴ１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、実施の形態１のステップＳ１６と同様に、その要求に基づいてＬＬＩＤを予約し、予約した論理リンクＩＤをＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージに入れてＯＮＵ４−１へ通知する（ステップＳ４５）。
【００６８】
ＯＮＵ４−１では、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージを受信すると、当該Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを無線ＬＡＮ端末５−１へ転送する（ステップＳ４６）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１からＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージを送信すると当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージに含まれるＬＬＩＤを無線ＬＡＮ端末５−１の識別情報と対応付けて保持する。また、無線ＬＡＮフレーム生成部２４は、当該メッセージを無線ＬＡＮフレームとして成形し、送信アンテナ２５経由で無線ＬＡＮ端末５−１へ送信する。
【００６９】
また、実施の形態１のステップＳ１７と同様に、ＯＮＵ４−１からのＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージ送信に対して許可する上り帯域（送信許可時間帯）を通知するＮｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを送信する（ステップＳ４７）。ＯＮＵ４−１は、Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを受信すると、当該Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを無線ＬＡＮ端末５−１へ転送する（ステップＳ４８）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１からＮｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを送信すると当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージに含まれる送信許可時間帯をＬＬＩＤと対応付けて保持する。
【００７０】
無線ＬＡＮ端末５−１は、ＯＮＵ４−１からＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージおよびＮｏｍａｌ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージへの応答であるＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージをＯＮＵ４−１へ送信する（ステップＳ４９）。
【００７１】
具体的には、無線送信許可情報解析部４２が、受信アンテナ４０およびフレーム識別部４１経由でＯＮＵ４−１からＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージおよびＮｏｍａｌ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージに対する応答としてＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを生成して上りバッファ部４６へ格納する。そして、無線送信許可情報解析部４２は、生成したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを、上りバッファ部４６および送信アンテナ４７経由でＯＮＵ４−１へ送信する。
【００７２】
ＯＮＵ４−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを受信すると、保持している送信許可時間帯（Ｎｏｍａｌ Ｇａｔｅメッセージで指定された送信許可時間）内でＯＬＴ１へ転送する（ステップＳ５０）。ＯＬＴ１がＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを受信すると、当該論理リンクし、当該論理リンクの通信が開始可能となる（ステップＳ５１）。
【００７３】
論理リンク確立後の本実施の形態の上り通信動作のうち、ＯＬＴ１の動作は実施の形態１と同様である。ＯＮＵ４−１，４−２は、本実施の形態では、ＯＬＴ１から受信した送信許可メッセージ（ＧＡＴＥフレーム）を、無線ＬＡＮシステム内の制御フレーム（実施の形態１ではＣＳ−Ｐｏｌｌ）の形式に変換せず、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定される送信許可情報をそのままの形式で無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４へ送信する。
【００７４】
すなわち、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１から送信許可メッセージを受信すると、当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該送信許可メッセージに含まれる送信許可情報を対応する無線ＬＡＮ端末の識別情報と対応付けて保持する。そして、また、無線ＬＡＮフレーム生成部２４は、当該メッセージを無線ＬＡＮフレームとして成形し、送信アンテナ２５経由で宛先の無線ＬＡＮ端末へ送信する。このようにして、実施の形態１のＣＳ−Ｐｏｌｌの代わりに、ＯＬＴから受信した送信許可メッセージをそのままの形式で送信する。
【００７５】
無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４では、無線送信許可情報解析部４２が、ＩＥＥＥ８０２．１１など無線ＬＡＮ技術にて規定される無線送信許可情報でなく、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定される送信許可メッセージに含まれる送信許可情報に基づいて、上りバッファ部４６へ対して読み出しと送信タイミングを通知する。その他の動作は、実施の形態１と同様である。なお、この際、送信許可メッセージに格納される送信許可情報には、光送信許可時間帯が含まれている。したがって、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の無線送信許可情報解析部４２は、自端末から無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２までの伝送時間と無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２内での処理時間とを考慮して、無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２から送信されるユーザフレームが光送信許可時間帯で送信されるようなタイミングで送信する。
【００７６】
また、ＯＬＴ１は、ＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の往復時間を考慮して送信許可時間帯を割当てるが、この代わりに、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−３との間の往復時間（無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の無線送信許可情報解析部４２は、自端末から無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２までの伝送時間と無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２内での処理時間とを含む）を計測し、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−３との間の往復時間に基づいて、対応するＬＬＩＤに割当てる送信許可時間帯を決定してもよい。この場合は、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４では、自端末から無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２までの伝送時間と無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２内での処理時間とを考慮する必要はない。
【００７７】
また、ＯＮＵ４−１，４−２の通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１から送信許可メッセージを受信すると、当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する際に、実施の形態１と同様に光送信許可時間帯と所定の時間（無線ＬＡＮ端末から自装置までの伝送時間と自装置での処理時間）とに基づいて無線送信許可時間帯を決定し、当該メッセージの光送信許可時間帯を無線送信許可時間帯に書き換えて出力するようにしてもよい。
【００７８】
また、ここでは、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４からの帯域割当要求の方法については、実施の形態１と同様としたが、帯域割当要求についてもＩＥＥＥ８０２．３にて規定される帯域割当要求メッセージを無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４を送信するようにしてもよい。
【００７９】
本実施の形態の下り通信動作については、実施の形態１と同様である。また、以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。
【００８０】
このように、本実施の形態では、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４がＩＥＥＥ８０２．３で規定されるＰＯＮシステムの接続手順の際に用いられるメッセージ（以下、接続制御メッセージという）と送信許可メッセージとを解釈する機能を有し、ＯＮＵ４−１，ＯＮＵ４−２は、ＯＬＴ１から受信した接続制御メッセージおよび送信許可メッセージを無線ＬＡＮシステムでのメッセージに変換せずに、そのままの形式で無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４へ送信するようにした。そのため、データ伝送の遅延を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる通信システム、加入者側終端装置および通信方法は、ＰＯＮシステムと高速無線ＬＡＮシステムとを備える通信システムに有用であり、特に、指向性の周波数帯を用いる高速無線ＬＡＮシステムを備える通信システムに適している。
【符号の説明】
【００８２】
１ ＯＬＴ
２ 光カプラ
３ 光ファイバ
４−１〜４−ｎ ＯＮＵ
５−１〜５−４ 無線ＬＡＮ端末
１０ 送信許可情報生成部
１１ 送信フレーム多重部
１２，３０ Ｅ／Ｏ
１３，２０ Ｏ／Ｅ
１４，２１，４１ フレーム識別部
１５ 送信要求情報解析部
１６ フレーム受信部
１７ ＬＬＩＤ振り分け部
１８ フレーム並び替え部
１９ フレーム送信部
２２ 通信許可情報解析部
２３ 無線制御部
２４ 無線ＭＡＣフレーム生成部
２５，４７ 送信アンテナ
２６，４０ 受信アンテナ
２７ 無線ＭＡＣフレーム変換部
２８ 通信要求情報生成部
２９ フレーム多重部
３１ 下りフレームバッファ
３２ 上りフレームバッファ
４２ 無線送信許可情報解析部
４３ 下りバッファ部
４４ ユーザインタフェース出力部
４５ ユーザインタフェース入力部
４６ 上りバッファ部
４８ 無線通信要求情報生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、加入者側終端装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクセスネットワークシステムの宅内装置に無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムを接続する場合、宅内装置が無線ＬＡＮ基地局を内蔵する。アクセスネットワークシステムが、ＰＯＮシステムの場合、宅内装置であるＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）が無線ＬＡＮ基地局を内蔵する。そして、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムは、それぞれ独立して通信制御を行っている。ＰＯＮシステムでは、下記非特許文献１に示すようにＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）が各ＯＮＵとの間の通信制御を実施している。
【０００３】
一方、無線ＬＡＮの高速化が進んでおり、例えば、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）として、１Ｇｂｐｓ以上の高速伝送を実現する６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ，“ＩＥＥＥ８０２．３ ２００８（６４． Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ ＭＡＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ）”，２００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、ＰＯＮシステム内の伝送速度に比べ、無線ＬＡＮシステム内の伝送速度は低く、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムが独立して通信制御を行っていても処理遅延等は問題とならなかった。しかしながら、ＰＯＮシステムが、上述の６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムのようにＰＯＮシステムと同等な伝送速度の無線ＬＡＮシステムと接続する場合、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムが独立して通信制御を行うと、ＯＮＵではある程度の期間送受信データを一旦蓄積する必要がある。そのため、データ伝送に遅延が生じる可能性がある、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＰＯＮシステムに高速無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、データ伝送の遅延を抑制することができる通信システム、加入者側終端装置および通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムであって、前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求部と、前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析部と、を備え、前記局側終端装置は、前記送信許可要求に基づいて前記光送信許可時間帯を割当て、前記光送信許可時間帯を前記加入者側終端装置へ通知する送信許可部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＰＯＮシステムに高速無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、データ伝送の遅延を抑制することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１のＯＬＴの機能構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１のＯＮＵの機能構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１の無線ＬＡＮ端末の機能構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１の無線ＬＡＮ端末に対するオートディスカバリ処理手順の一例を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、実施の形態１の論理リンク確立後の上り通信手順の一例を示すシーケンス図である。
【図７】図７は、実施の形態２の通信システムの起動動作の一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる通信システム、加入者側終端装置および通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態の通信システムは、ＯＬＴ（局側終端装置）１と、光カプラ２と、光ファイバ３と、ＯＮＵ（加入者側終端装置）４−１〜４−ｎ（ｎは１以上の整数）と、無線ＬＡＮ端末（無線端末）５−１〜５−４と、で構成される。
【００１２】
ＯＮＵ４−１〜４−ｎは、光ファイバ３および光カプラ２を解してＯＬＴ１に接続している。また、ＯＮＵ４−１，４−２は、無線ＬＡＮ基地局としての機能も有している。ＯＮＵ４−１は、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２と接続し、ＯＮＵ４−２は、無線ＬＡＮ端末５−３，５−４と接続している。なお、図１で示した通信システムの構成は一例であり、各ＯＮＵに接続する無線ＬＡＮ端末の数は図１の例に限らず、何台としてもよい。
【００１３】
ＯＬＴ１と、ＯＮＵ４−１〜４−ｎと、は、ＰＯＮシステムを構成し、ＯＬＴ１は、自装置とＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の送受信のタイミング制御（ＰＯＮ制御）を行う。また、ＯＮＵ４−１と無線ＬＡＮ端末５−１，５−２は、ＯＮＵ４−１を無線ＬＡＮ基地局とする無線ＬＡＮシステムを構成する。同様に、ＯＮＵ４−２と無線ＬＡＮ端末５−３，５−４は、ＯＮＵ４−２を無線ＬＡＮ基地局とする無線ＬＡＮシステムを構成する。
【００１４】
図２は、本実施の形態のＯＬＴ１の機能構成例を示す図である。ＯＬＴ１は、送信許可情報生成部（送信許可部）１０と、送信フレーム多重部１１と、Ｅ／Ｏ（電気／光変換機能部）１２と、Ｏ／Ｅ（光／電気変換機能部）１３と、フレーム識別部１４と、送信要求情報解析部１５と、フレーム受信部１６と、ＬＬＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）振り分け部１７と、フレーム並べ替え部１８、フレーム送信部１９と、を備える。
【００１５】
Ｅ／Ｏ１３は、ＯＮＵ４−１〜４−ｎから光信号として受信したフレームを電気信号に変換する。フレーム識別部１４は、電気信号に変換されたフレームが、ＯＮＵ４−１〜４−ｎと自身との間の通信制御（帯域割当て制御等）に用いられる制御フレームであるか、自身が上位装置等へ転送すべきユーザフレームであるかを識別し、制御フレームを送信要求情報解析部１５へ出力し、ユーザデータをフレーム送信部１９へ格納する。フレーム送信部１９はユーザデータを上位装置等へ送信する。
【００１６】
送信要求情報解析部１５は、制御フレームとして受信するＯＮＵ４−１〜４−ｎからの送信要求を解析し、解析結果を送信許可情報生成部１０へ出力する。送信許可情報生成部１０は、当該解析結果に基づいてＯＮＵ４−１〜４−ｎに対する送信許可時間帯を決定し、決定した送信許可時間帯を通知するための制御フレーム（例えば、ＧＡＴＥフレーム）送信フレーム多重部１１へ出力する。
【００１７】
フレーム受信部１６は、上位装置等から下りユーザフレームを受信し、ＬＬＩＤ振り分け部１７へ出力する。ＬＬＩＤ振り分け部１７は、下りユーザフレームをＬＬＩＤごとに振り分け、フレーム並び替え部１８へ出力する。フレーム並び替え部１８は、受けとったフレームを並び替えて送信フレーム多重部１１へ出力する。送信フレーム多重部１１は、フレーム並び替え部１８から受け取ったフレームと、送信許可情報生成部１０から受け取ったフレームと、を多重してＥ／Ｏ１２へ出力する。Ｅ／Ｏ１２は、電気信号である多重したフレームを光信号に変換してＯＮＵ４−１〜４−ｎへ送信する。
【００１８】
図３は、本実施の形態のＯＮＵ４−１，４−２の機能構成例を示す図である。ＯＮＵ４−１，４−２は、それぞれ、Ｏ／Ｅ２０と、フレーム識別部２１と、通信許可情報解析部（通信許可解析部）２２と、無線制御部２３と、無線ＭＡＣフレーム生成部２４と、送信アンテナ２５と、受信アンテナ２６と、無線ＭＡＣフレーム変換部２７と、通信要求情報生成部（光通信要求部）２８と、フレーム多重部２９と、Ｅ／Ｏ３０と、下りフレームバッファ３１と、上りフレームバッファ３２と、を備える。
【００１９】
Ｏ／Ｅ２０は、ＯＬＴ１から光信号として送信されたフレームを電気信号に変換し、フレーム識別部２１は、電気信号に変換されたフレームが、ＯＬＴ１と自身との間の通信制御に用いられる制御フレームであるか、自身がユーザ装置（例えば無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４等）へ転送すべきユーザフレームであるかを識別し、制御フレームを通信許可情報解析部２２へ出力し、ユーザデータを下りフレームバッファ３１へ格納する。
【００２０】
無線ＭＡＣフレーム生成部２４は、下りフレームバッファ３１に格納されたユーザデータを無線ＭＡＣフレームに変換し、通信許可情報解析部２２からの指示に基づいて送信アンテナ２５経由で配下の無線ＬＡＮ端末へ無線ＭＡＣフレームを無線信号として送信する。また、無線制御部２３は、通信許可情報解析部２２からの指示に基づいて送信アンテナ２５および受信アンテナ２６のビーム角度（指向方向）を制御する。
【００２１】
無線ＭＡＣフレーム変換部２７は、受信アンテナ２６経由で配下の無線ＬＡＮ端末から受信した無線ＭＡＣフレームをＰＯＮシステム内で使用するフレームに変換し、上りフレームバッファ３２に格納する。また、無線ＭＡＣフレーム変換部２７は、受信した無線ＭＡＣフレームが無線ＬＡＮ端末との間の無線通信制御に用いる制御フレームであった場合は、当該制御フレームを通信許可情報解析部２２および無線制御部２３へ出力する。
【００２２】
通信要求情報生成部２８は、上りフレームバッファ３２に格納されているユーザフレームの蓄積量に基づいて、上り方向の送信許可を要求するフレームを生成し、フレーム多重部２９へ出力する。フレーム多重部２９は、上りフレームバッファ３２から出力されるユーザデータと通信要求情報生成部２８から出力されるフレームとを多重してＥ／Ｏ３０へ出力する。Ｅ／Ｏ３０は、多重されたフレームを光信号に変換してＯＬＴ１へ送信する。
【００２３】
通信許可情報解析部２２は、ＯＬＴ１から送信された制御フレームによって許可された送信許可時間帯に基づいて、上りフレームバッファ３２に対して格納されている上りユーザフレームをフレーム多重部２９へ出力するよう指示する。
【００２４】
図４は、本実施の形態の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の機能構成例を示す図である。無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４は、それぞれ、受信アンテナ４０と、フレーム識別部４１と、無線送信許可情報解析部４２と、下りバッファ部４３と、ユーザインタフェース出力部４４と、ユーザインタフェース入力部４５と、上りバッファ部４６と、送信アンテナ４７と、無線通信要求情報生成部４８と、を備える。
【００２５】
フレーム識別部４１は、受信アンテナ４０経由でＯＮＵ（ＯＮＵ４−１またはＯＮＵ４−２）から受信した無線ＭＡＣフレームが、自身とＯＮＵとの間の無線通信制御に用いる制御フレームであるか、ユーザフレームであるか、を識別し、制御フレームを無線送信許可情報解析部４２へ出力し、ユーザフレームを下りバッファ部４３へ格納する。ユーザインタフェース出力部４４は、下りバッファ部４３に格納されたユーザデータに対して所定の出力処理等を実施する。
【００２６】
ユーザインタフェース入力部４５は、ユーザデータの入力を受付け、受け付けたユーザデータを上りバッファ部４６へ格納する。無線送信許可情報解析部４２は、受信した制御フレームにより通知された送信許可時間帯に基づいて、上りバッファ部４６へユーザデータの出力を指示する。上りバッファ部４６は、無線送信許可情報解析部４２からの指示に基づいてユーザデータを送信アンテナ４７経由でＯＮＵへ送信する。また、無線送信許可情報解析部４２は、送信先または受信元の情報に基づいて、送信アンテナ４７および受信アンテナ４０のビーム角度制御を実施する。
【００２７】
無線通信要求情報生成部４８は、上りバッファ部４６へのユーザデータの蓄積量に基づいてユーザデータの送信のための無線リソースを要求する制御メッセージを送信アンテナ４７経由でＯＮＵへ送信する。
【００２８】
つぎに、本実施の形態の動作について説明する。なお、本実施の形態の無線ＬＡＮシステムでは、どのような通信方式を用いてもよいが、ここでは例えば６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信のような高速無線ＬＡＮ通信方式を用いる場合を例に説明する。なお、本実施の形態では、ＯＮＵ４−１，４−２が配下の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４とが無線ＬＡＮシステムを構成する場合を例に説明するが、無線ＬＡＮシステムは無線通信システムの一例であり、無線ＬＡＮシステム以外の無線通信システムとしてもよい。
【００２９】
６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信では、指向性の高い周波数帯を使用するため、送受信アンテナの指向方向（ビーム角度）の制御を行う。そのため、無線ＬＡＮ基地局が無線ＬＡＮ端末との間の送受信のタイミングを制御し、時分割多重による通信が行われると想定される。６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信のビーム角度制御方法や送受信のタイミング制御方法などは検討中であり、定まっていないため、ここでは、送受信のタイミング制御方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１で標準化されているＰＣＦ（ＰｏｉｎｔＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（ＩＥＥＥ８０２．１１ ２００７（９．１．２ ＰＣＦ）参照）を用いる場合を例に説明する。
【００３０】
なお、本実施の形態の動作は、時分割多重による無線ＬＡＮ通信方式が行なわれる場合に高い効果が現れるが、時分割多重以外の無線ＬＡＮ通信方式を用いる場合に本実施の形態の動作を適用してもよい。
【００３１】
まず、起動動作として、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４がＯＮＵ４−１またはＯＮＵ４−２を経由してＯＬＴ１と通信可能な状態となるまでの動作を説明する。ＯＬＴ１は、従来のＰＯＮシステムと同様に、ＩＥＥＥ８０２．３の規定に基づいて、ＯＮＵ４−１〜４−ｎに対してオートディスカバリにおけるレンジングを行う。なお、オートディスカバリとは、ＯＬＴがＯＮＵを検出するための機能である。また、レンジングは、ＯＬＴ１が各ＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の伝送時間を計測する処理であり、このレンジング結果を用いて、ＯＬＴ１はＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の送受信タイミングを制御する。
【００３２】
本実施の形態では、このＰＯＮシステムのオートディスカバリ機能を拡張し、ＯＬＴ１は無線ＬＡＮ端末に対するディスカバリ処理を行う。図５は、本実施の形態の無線ＬＡＮ端末に対するオートディスカバリ処理手順の一例を示すシーケンス図である。
【００３３】
まず、ＯＬＴ１との無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４と間のディスカバリ処理の前に、ＯＮＵ４−１，４−２が配下の無線ＬＡＮ端末識別を行う。具体的には、図５に示すように、ＯＮＵ４−１では、無線ＭＡＣフレーム生成部２４が、配下の端末を検出するためのＭＡＣ管理フレームを生成し、ＭＡＣ管理フレームを送信アンテナ２５経由で送信する（ステップＳ１１）。なお、図５では、一例として、無線ＬＡＮ端末５−１がＯＮＵ４−１を経由してＯＬＴ１と接続する場合を示している。また、図５の例では、ＯＮＵ４−１については、従来のＰＯＮシステムと同様の手順でオートディスカバリ処理が実施済みであるとする。
【００３４】
無線ＬＡＮ端末では、受信したＭＡＣ管理フレームに対する応答であるＡＣＫフレームを返送する（ステップＳ１２）。具体的には、フレーム識別部４１が受信アンテナ４０経由で当該ＭＡＣ管理フレームを受信すると、当該ＭＡＣ管理フレームを無線送信許可情報解析部４２へ出力する。無線送信許可情報解析部４２は、受信したＭＡＣ管理フレームに対するＡＣＫフレームを生成して、上りバッファ部４６および送信アンテナ４７経由でＯＮＵ４−１へ送信する。なお、６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ通信の場合、各アンテナのビーム角度制御が必要であるが、無線ＬＡＮ端末を検出するまではアンテナ方向が定まらないため、ステップＳ１１では６０ＧＨｚ帯以外の周波数帯でＭＡＣ管理フレームを送信してもよい。ステップＳ１１のＭＡＣ管理フレームも６０ＧＨｚ帯で送信する場合には、例えばビーム角度を変更しながら各方向に対してＭＡＣ管理フレームを送信するようにする。
【００３５】
ステップＳ１２で送信するＡＣＫフレームには、無線ＬＡＮ端末５−１の識別情報等が含まれている。したがって、ＡＣＫフレームを受信することにより、ＯＮＵ４−１は配下の無線ＬＡＮ端末５−１を識別する（ステップＳ１３）。具体的には、無線ＭＡＣフレーム変換部２７が受信アンテナ２６経由でＡＣＫフレームを受信すると、通信許可情報解析部２２および無線制御部２３へ出力する。そして、無線制御部２３および通信許可情報解析部２２が、無線ＬＡＮ端末５−１の識別情報を保持する。
【００３６】
なお、ステップＳ１１，ステップＳ１２は、従来の無線ＬＡＮ技術（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく無線ＬＡＮ技術）で規定されている無線ＬＡＮ端末の起動処理と同様である。また、ステップＳ１１で送信するＭＡＣ管理フレームおよびステップＳ１２で送信するＡＣＫフレームは、従来の無線ＬＡＮ技術で規定されているフレームと同様である。
【００３７】
一方、ＯＬＴ１は、ＰＯＮシステムのオートディスカバリと同様にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信する（ステップＳ１４）。具体的には、送信許可情報生成部１０が、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを生成し、送信フレーム多重部１１およびＥ／Ｏ１２経由でＯＮＵ４−１へ当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信する。
【００３８】
ＯＮＵ４−１は、それに対する応答としてＲｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＯＬＴ１へ送信することにより、無線ＬＡＮ端末５−１に対応する論理リンクの割当てを要求する（ステップＳ１５）。具体的には、ＯＮＵ４−１の通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、通信要求情報生成部２８へＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの生成を指示し、通信要求情報生成部２８が、指示に基づいてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの生成をフレーム多重部２９およびＥ／Ｏ３０経由でＯＬＴ１へ送信する。
【００３９】
ＯＬＴ１では、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、その要求に基づいて論理リンクＩＤ（ＬＬＩＤ）を予約する。そして、予約した論理リンクＩＤをＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージに入れてＯＮＵ４−１へ通知する（ステップＳ１６）。
【００４０】
その後、ＯＬＴ１は、（無線ＬＡＮ端末５−１の論理リンクＩＤ確保のための）ＯＮＵ４−１からのＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージ送信に対して許可する上り帯域（送信許可時間帯）を通知するＮｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを送信する（ステップＳ１７）。ＯＮＵ４−１は、Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥにより指定された送信許可時間帯でＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを送信する（ステップＳ１８）。また、ＯＮＵ４−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージにより通知された論理リンクＩＤを設定し、配下の無線ＬＡＮ端末５−１との対応付けを行う（ステップＳ１９）。ＯＬＴ１がＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを受信すると、当該論理リンク（無線ＬＡＮ端末５−１に対応する論理リンク）が確定（論理リンク確立）し、当該論理リンクの通信が開始可能となる（ステップＳ２０）。
【００４１】
つぎに、論理リンク確立後の上り通信動作を説明する。図６は、論理リンク確立後の上り通信手順の一例を示すシーケンス図である。この例では、ＯＮＵ４−１の配下の無線ＬＡＮ端末５−１，５−２がそれぞれ、上述の起動動作を実施し、それぞれに対応する論理リンクが確立しているとする。また、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２ともに上りユーザデータが上りバッファ部４６に蓄積しており、無線通信要求情報生成部４８が、制御フレームによりＯＮＵ４−１に対して無線リソースの割当てを要求済みであるとする。そして、ＯＮＵ４−１では、通信要求情報生成部２８が、受信アンテナ２６および無線ＭＡＣ制御フレーム変換部２７経由で無線ＬＡＮ端末５−１，５−２からユーザデータの送信のための無線リソースの割当て要求を受信し、当該割当て要求に基づいてＯＬＴ１に対して、上り通信の帯域割当てを要求する帯域割当て要求フレームを送信済みであるとする。帯域割当て要求フレームは、ＬＬＩＤごと（すなわち無線ＬＡＮ端末５−１，５−２ごと）に送信する。
【００４２】
ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４−１から受信した帯域割当て要求フレームに基づいて、送信許可情報生成部１０が、ＬＬＩＤごとに送信許可時間帯を割当て、ＬＬＩＤごとに送信許可時間帯を通知するＧＡＴＥフレームを送信する。ここでは、ＯＬＴ１では、無線ＬＡＮ端末５−１に対応するＬＬＩＤに対する送信許可時間帯の後に、無線ＬＡＮ端末５−２に対応するＬＬＩＤに対する送信許可時間帯を割当てたとする。この場合、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４−１に対して、無線ＬＡＮ端末５−１に対応するＬＬＩＤに対して割当てた送信許可時間帯（光送信許可時間帯）Ｔ１の送信を許可する送信許可情報を例えばＧＡＴＥフレームによりＯＮＵ４−１へ通知する（ステップＳ２１）。
【００４３】
ＯＮＵ４−１は、無線ＬＡＮビーコン信号を送信するとともに（ステップＳ２２，ステップＳ２３）、無線ＬＡＮ端末５−１へ無線送信許可時間帯を通知するＣＦ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）−Ｐｏｌｌ＃１を送信する（ステップＳ２４）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、ＯＬＴ１から受信した送信許可に基づいて、光送信許可時間帯Ｔ１内に無線ＬＡＮ端末５−１から受信したユーザデータを光信号に変換して送信可能なように無線ＬＡＮ端末５−１に無線送信許可時間帯ｔ１を割当てる。具体的には、例えば、無線送信許可時間帯ｔ１の開始時間については、光送信許可時間帯Ｔ１の開始時間と同一でもよい。例えば、無線送信許可時間帯ｔ１の終了時間については、光送信許可時間帯Ｔ１の終了時間より所定の時間だけ前となるようにする。この所定の時間は、無線ＬＡＮ端末５−１からＯＮＵ４−１までの伝送時間とＯＮＵ４−１から無線ＬＡＮ端末５−１からの無線信号を受信してから当該無線信号を光信号としてＯＬＴ１へ送信するまでの処理時間とを加算した時間以上とする。
【００４４】
無線ＬＡＮ端末５−１は、受信したＣＦ−Ｐｏｌｌ＃１で指定された無線送信許可時間帯ｔ１で、送信フレーム＃１および送信フレーム＃２を送信する（ステップＳ２４，Ｓ２５）。具体的には、無線送信許可情報解析部４２が、受信アンテナ４０およびフレーム識別部４１経由で受信したＣＦ−Ｐｏｌｌに格納された無線送信許可時間帯ｔ１内でユーザデータを送信するよう上りバッファ部４６へ指示し、上りバッファ部４６が送信アンテナ４７経由で蓄積していたユーザデータを送信する。そして、ＯＮＵ４−１が、これらの受信したフレームを光信号に変換して送信許可時間帯Ｔ１内にＯＬＴ１へ送信する（ステップＳ２６，Ｓ２７）。
【００４５】
同様に、ＯＬＴ１は、ＯＮＵ４−１に対して、無線ＬＡＮ端末５−２に対応するＬＬＩＤに対して割当てた送信許可時間帯Ｔ２の送信を許可する送信許可情報を例えばＧＡＴＥフレームによりＯＮＵ４−２へ通知する（ステップＳ２８）。ＯＮＵ４−１は、送信許可時間帯Ｔ２に基づいて決定した無線送信許可時間帯ｔ２を通知するＣＦ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｆｒｅｅ）−Ｐｏｌｌ＃２を無線ＬＡＮ端末５−２へ送信する（ステップＳ２９）。以下、無線ＬＡＮ端末５−１と同様に、無線ＬＡＮ端末５−２から送信フレーム＃３〜送信フレーム＃５の送信とＯＮＵ４−１による当該フレームの中継が行なわれる（ステップＳ３０〜ステップＳ３５）。
【００４６】
なお、上述の送信フレーム＃１〜＃５の送受信の際、６０ＧＨｚ無線ＬＡＮシステムのように指向性の高い周波数を用いる通信の場合、ＯＮＵ４−１との無線通信、および無線ＬＡＮ端末５−２とＯＮＵ４−１との無線通信では、各アンテナのビーム角度制御が行われる。ＯＮＵ４−１では、通信許可情報解析部２２が、ＬＬＩＤと無線ＬＡＮ端末５−１との対応を把握しており、無線送信許可時間帯を割当てた無線ＬＡＮ端末（無線ＬＡＮ端末５−１，５−２）を把握できるため、当該無線送信許可時間帯では当該無線送信許可時間帯を割当てた無線ＬＡＮ端末を指向するよう無線制御部２３へ指示し、無線制御部２３が指示に基づいて受信アンテナ２６のビーム角度を制御する。ビーム角度と無線ＬＡＮ端末との対応は、６０ＧＨｚ無線ＬＡＮシステム等の高速無線ＬＡＮシステムの規定に従って把握するとする。
【００４７】
また、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２では、無線送信許可情報解析部４２が、ＣＦ−Ｐｏｌｌにより指定された無線送信許可時間帯でＯＮＵ４−１を指向するよう送信アンテナ４７のビーム角度を制御する。
【００４８】
以上のように、ＯＮＵ４−１は、ＯＬＴ１から通知された光送信許可時間帯に基づいて、無線ＬＡＮ端末に対する無線送信許可時間帯を決定するため、無線ＬＡＮ端末から受信したユーザデータを効率よくＯＬＴ１へ転送することができる。従来は、光送信許可時間帯と無線送信許可時間帯が一致しないため、無線ＬＡＮ端末から受信したユーザデータを光送信許可時間帯が到来するまで上りフレームバッファ３２に蓄積しておく必要があった。これに対し、本実施の形態では、光送信許可時間帯が到来するまでの待機時間がなくＯＬＴ１への伝送時間を従来に比べ低減することができる。また、上りフレームバッファ３２の容量を従来に比べ削減することができる。
【００４９】
さらに、ビーム角度制御を行う場合、ＯＮＵ４−１は、無線ＬＡＮ端末５−１，５−２からの無線送信許可時間帯をあらかじめ把握できるため効率よくビーム角度制御を行うことができる。
【００５０】
また、ＯＮＵ４−１は、ステップＳ２６、Ｓ２７，Ｓ３３，Ｓ３４，Ｓ３５で送信フレーム＃１〜送信フレーム＃５を送信する際、フレーム多重部２９が、次の送信サイクルでの送信許可を要求するための通信要求フレームと、ユーザフレームと、を多重して送信する。通信要求フレームは、通信要求情報生成部２８が、上りフレームバッファ３２に蓄積しているＬＬＩＤごとのユーザデータ量に基づいてＬＬＩＤごとに生成する。ＯＬＴ１では、この通信要求フレームに基づいて次の送信サイクルでの送信許可時間帯を決定する。
【００５１】
つぎに、下り通信について説明する。ＯＬＴ１では、フレーム受信部１６が受信したユーザデータは、ＬＬＩＤ振り分け部１７に出力される。ＬＬＩＤ振り分け部１７は、ユーザデータに対してフレームごとに宛先ＬＬＩＤ（論理リンク）すなわち無線ＬＡＮ端末の識別を行い、宛先ＬＬＩＤごとにフレームを振り分ける。フレーム並べ替え部１８は、所定の期間の間に受信したユーザデータについて、振り分け結果に基づいて、複数のフレームが存在するＬＬＩＤについては、ＬＬＩＤごとにフレームが連続するよう（ＬＬＩＤごとにフレームをまとめるよう）並べ替えを実施する。このように同一のＬＬＩＤの送信データをまとめることにより、ＯＮＵ４−１，４−２から無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４への無線送信時のアンテナ角度の切り替え頻度を低減し、アンテナ制御のオーバヘッドを減少させることができる。
【００５２】
フレーム多重部１１は、フレーム並べ替え部１８によりＬＬＩＤごとにまとめられたユーザデータフレームを受信すると、ＬＬＩＤごとに、送信許可情報生成部１０に対して、当該ＬＬＩＤに対応する送信許可情報の生成を指示する。送信許可情報生成部１０は、当該ＬＬＩＤのＯＮＵに対する送信許可情報（送信許可時間帯を含む）を生成し、送信フレーム多重部１１へ出力する。なお、送信許可情報部１０は、送信要求情報解析部１５から解析結果（送信要求の会席結果）に基づいて当該ＬＬＩＤに対する送信許可情報を生成し、送信許可情報を格納した制御フレームである送信許可フレームを生成する。フレーム多重部１１は、送信許可情報生成部１０により生成された送信許可フレームと、当該ＬＬＩＤに対応するユーザデータフレームと、を多重して、Ｅ／Ｏ１２経由で、当該ＬＬＩＤに対応するＯＮＵ４−１，４−２へ送信する。
【００５３】
当該ＬＬＩＤに対応するＯＮＵ４−１，４−２では、フレーム識別部２１が、ＯＬＴ１からＯ／Ｅ２０経由でユーザデータフレームと送信許可フレームとの多重信号を受信すると、送信許可フレームを送信許可情報解析部２２へ出力し、ユーザデータフレームを下りフレームバッファ３１へ格納する。送信許可情報解析部２２は、上述のように光送信許可時間帯に基づいて無線送信許可時間帯を決定し、決定した無線送信許可時間帯を通知するためのＣＳ−Ｐｏｌｌを生成するよう無線ＭＡＣフレーム生成部２４へ指示する。無線ＭＡＣフレーム生成部２４は、指示に基づいてＣＳ−Ｐｏｌｌを送信アンテナ２５経由で宛先の無線ＬＡＮ端末へ送信する。また、無線ＭＡＣフレーム生成部２４は下りフレームバッファ３１からユーザデータフレームを読み出して、無線ＭＡＣフレームに変換して、送信アンテナ２５経由で宛先の無線ＬＡＮ端末へ送信する。
【００５４】
また、送信許可情報解析部２２は、宛先の無線ＬＡＮ端末を無線制御部２３へ通知し、無線制御部２３は、宛先の無線ＬＡＮ端末に基づいて送信アンテナ２５のビーム角度制御を行う。また、送信許可情報解析部２２は、送信元の無線ＬＡＮ端末と無線送信許可時間帯とを無線制御部２３へ通知し、無線制御部２３は、送信元の無線ＬＡＮ端末に基づいて受信アンテナ２６のビーム角度制御を行う。
【００５５】
無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４では、フレーム識別部４１が、受信アンテナ４０を介して、ＯＮＵ（ＯＮＵ４−１またはＯＮＵ４−２）から受信した無線ＭＡＣフレームを制御フレームとユーザフレームに識別し、制御フレームを無線送信許可情報解析部４２へ出力し、ユーザフレームを下りバッファ部４３へ出力する。無線送信許可情報解析部４２は、制御フレームに基づいて上りバッファ部４６に対して上りユーザフレームの送信タイミングを指示する。下りバッファ部４３に格納されたユーザフレームはユーザインタフェース出力部４４を介してユーザデータとして出力される。
【００５６】
なお、以上の動作では、無線ＬＡＮシステム内ではＰＣＦによる帯域割り当て制御が行われる例を説明したが、ＯＮＵ４−１，４−２が、配下の無線ＬＡＮ端末に対応する光送信時間帯内で、当該無線ＬＡＮ端末から送信されたデータを受信してＯＬＴ１へ送信するよう制御できる帯域割当て方法であれば、無線ＬＡＮシステム内の割当て方法はこれに限らずどのような帯域割割当て制御方法を用いてもよい。
【００５７】
このように、本実施の形態では、ＯＮＵ４−１，４−２が、配下の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４ごとにＬＬＩＤの割当てを要求し、ＯＬＴ１からＬＬＩＤごとに割当てられた光送信許可時間帯に基づいて、ＬＬＩＤごとに、光送信時間帯内で当該ＬＬＩＤに対応する無線ＬＡＮ端末から送信されたデータを受信してＯＬＴ１へ送信できるよう当該無線ＬＡＮ端末に無線送信許可時間帯を割当てるようにした。そのため、ＰＯＮシステムに高速無線ＬＡＮシステムを接続する場合に、データ伝送の遅延を抑制することができる。また、本実施の形態の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の構成は、従来の無線ＬＡＮ端末の構成と同様でよい。そのため、従来の無線ＬＡＮ端末に特別な機能を追加する必要がない。
【００５８】
また、６０ＧＨｚ帯無線ＬＡＮシステムでは、指向性の高い周波数帯を使用するため、アンテナ制御を行い、送信先端末宛フレーム毎に送信電波ビーム角度を制御が必要となる。同様に、フレームを受信する際にも、アンテナ制御が必要となる。従来の通信システムでは、ＰＯＮシステムと無線ＬＡＮシステムが独立して通信制御を行っており、ＯＮＵでの送信アンテナおよび受信アンテナの指向方向の変更の頻度を抑えるような制御はできない。そのため、ＯＮＵでの送信アンテナおよび受信アンテナのビーム制御のオーバヘッドが生じる可能性がある。
【００５９】
これに対し、本実施の形態では、ＯＬＴ１のフレーム並び替え部１８が、ＬＬＩＤごとに下りユーザフレームがまとまるように下りユーザフレームの並び替えを実施するようにした。そのため、ＯＮＵ４−１，４−２には、同一の無線ＬＡＮ端末に対応する下りユーザフレームがまとめて到着するようになり、アンテナのビーム角度制御を行う場合のビーム角度制御のオーバヘッドを低減することができる。
【００６０】
実施の形態２．
図７は、本実施の形態の通信システムの起動動作の一例を示すシーケンス図である。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である。また、本実施の形態のＯＬＴ１，ＯＮＵ４−１，４−２，無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の構成は、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００６１】
本実施の形態の通信システムの起動動作（無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４に対応する論理リンクの確立動作）は実施の形態１と異なり、ＯＮＵ４−１，４−２と配下の無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４との間の制御としてＩＥＥＥ８０２．１１などの無線ＬＡＮ技術にて規定される起動処理を使用せず、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定されるＰＯＮシステムのオートディスカバリを使用する。その後、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定されるＰＯＮシステム同様にＯＬＴ１と無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４間でＧａｔｅフレームとＲｅｐｏｒｔフレームを送受信し、通信をおこなう。ＯＮＵ４−１〜４−２はＧａｔｅフレームとＲｅｐｏｒｔフレームを透過転送する。
【００６２】
図７に示すように、ＯＬＴ１は、実施の形態１の図５で説明したステップＳ１４と同様に、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信する（ステップＳ４１）。ここでは、図５の場合と同様に、無線ＬＡＮ端末５−１がＯＮＵ４−１の配下に存在する。ＯＬＴ１は、配下に接続する無線ＬＡＮ端末に対して直接ＩＥＥＥ８０２．３にて規定される起動シーケンス（オートディスカバリ）を実施し、ＯＮＵ４−１は起動シーケンスについて透過転送する。
【００６３】
ＯＮＵ４−１は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを無線ＬＡＮ端末５−１へ転送する（ステップＳ４２）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを送信すると当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージに含まれる、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信するための送信許可時間帯を保持する。
【００６４】
無線ＬＡＮフレーム生成部２４は、当該メッセージを無線ＬＡＮフレームとして成形し、送信アンテナ２５経由で配下の無線ＬＡＮ端末（無線ＬＡＮ端末５−１を含む）へ送信する（ステップＳ４３）。
【００６５】
無線ＬＡＮ端末５−１では、無線送信許可情報解析部４２が、受信アンテナ４０およびフレーム識別部４１経由でＯＮＵ４−１からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｇａｔｅメッセージに対する応答としてＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを生成し、上りバッファ部４６および送信アンテナ４７経由で、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＯＮＵ４−１へ送信することにより、論理リンクの割当てを要求する（ステップＳ４３）。
【００６６】
ＯＮＵ４−１では、無線ＭＡＣフレーム変換部２７が、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＰＯＮシステム内で使用するフレーム形式に変換し、変換したＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを上りフレームバッファ３２、フレーム多重部２９およびＥ／Ｏ３０経由でＯＬＴ１へ送信する（ステップＳ４４）。この際、通信許可情報解析部２２が、保持している送信許可時間帯内でＲｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信するよう上りフレームバッファ３２に指示する。
【００６７】
ＯＬＴ１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、実施の形態１のステップＳ１６と同様に、その要求に基づいてＬＬＩＤを予約し、予約した論理リンクＩＤをＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージに入れてＯＮＵ４−１へ通知する（ステップＳ４５）。
【００６８】
ＯＮＵ４−１では、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージを受信すると、当該Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを無線ＬＡＮ端末５−１へ転送する（ステップＳ４６）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１からＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージを送信すると当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージに含まれるＬＬＩＤを無線ＬＡＮ端末５−１の識別情報と対応付けて保持する。また、無線ＬＡＮフレーム生成部２４は、当該メッセージを無線ＬＡＮフレームとして成形し、送信アンテナ２５経由で無線ＬＡＮ端末５−１へ送信する。
【００６９】
また、実施の形態１のステップＳ１７と同様に、ＯＮＵ４−１からのＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージ送信に対して許可する上り帯域（送信許可時間帯）を通知するＮｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを送信する（ステップＳ４７）。ＯＮＵ４−１は、Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを受信すると、当該Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを無線ＬＡＮ端末５−１へ転送する（ステップＳ４８）。具体的には、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１からＮｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージを送信すると当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該Ｎｏｒｍａｌ ＧＡＴＥメッセージに含まれる送信許可時間帯をＬＬＩＤと対応付けて保持する。
【００７０】
無線ＬＡＮ端末５−１は、ＯＮＵ４−１からＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージおよびＮｏｍａｌ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージへの応答であるＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージをＯＮＵ４−１へ送信する（ステップＳ４９）。
【００７１】
具体的には、無線送信許可情報解析部４２が、受信アンテナ４０およびフレーム識別部４１経由でＯＮＵ４−１からＲｅｇｉｓｔｅｒメッセージおよびＮｏｍａｌ Ｇａｔｅメッセージを受信すると、Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージに対する応答としてＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを生成して上りバッファ部４６へ格納する。そして、無線送信許可情報解析部４２は、生成したＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを、上りバッファ部４６および送信アンテナ４７経由でＯＮＵ４−１へ送信する。
【００７２】
ＯＮＵ４−１は、Ｒｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを受信すると、保持している送信許可時間帯（Ｎｏｍａｌ Ｇａｔｅメッセージで指定された送信許可時間）内でＯＬＴ１へ転送する（ステップＳ５０）。ＯＬＴ１がＲｅｇｉｓｔｅｒ ＡＣＫメッセージを受信すると、当該論理リンクし、当該論理リンクの通信が開始可能となる（ステップＳ５１）。
【００７３】
論理リンク確立後の本実施の形態の上り通信動作のうち、ＯＬＴ１の動作は実施の形態１と同様である。ＯＮＵ４−１，４−２は、本実施の形態では、ＯＬＴ１から受信した送信許可メッセージ（ＧＡＴＥフレーム）を、無線ＬＡＮシステム内の制御フレーム（実施の形態１ではＣＳ−Ｐｏｌｌ）の形式に変換せず、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定される送信許可情報をそのままの形式で無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４へ送信する。
【００７４】
すなわち、通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１から送信許可メッセージを受信すると、当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する。また、通信許可情報解析部２２は、当該送信許可メッセージに含まれる送信許可情報を対応する無線ＬＡＮ端末の識別情報と対応付けて保持する。そして、また、無線ＬＡＮフレーム生成部２４は、当該メッセージを無線ＬＡＮフレームとして成形し、送信アンテナ２５経由で宛先の無線ＬＡＮ端末へ送信する。このようにして、実施の形態１のＣＳ−Ｐｏｌｌの代わりに、ＯＬＴから受信した送信許可メッセージをそのままの形式で送信する。
【００７５】
無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４では、無線送信許可情報解析部４２が、ＩＥＥＥ８０２．１１など無線ＬＡＮ技術にて規定される無線送信許可情報でなく、ＩＥＥＥ８０２．３にて規定される送信許可メッセージに含まれる送信許可情報に基づいて、上りバッファ部４６へ対して読み出しと送信タイミングを通知する。その他の動作は、実施の形態１と同様である。なお、この際、送信許可メッセージに格納される送信許可情報には、光送信許可時間帯が含まれている。したがって、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の無線送信許可情報解析部４２は、自端末から無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２までの伝送時間と無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２内での処理時間とを考慮して、無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２から送信されるユーザフレームが光送信許可時間帯で送信されるようなタイミングで送信する。
【００７６】
また、ＯＬＴ１は、ＰＯＮシステムでは、ＯＮＵ４−１〜４−ｎとの間の往復時間を考慮して送信許可時間帯を割当てるが、この代わりに、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−３との間の往復時間（無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４の無線送信許可情報解析部４２は、自端末から無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２までの伝送時間と無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２内での処理時間とを含む）を計測し、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−３との間の往復時間に基づいて、対応するＬＬＩＤに割当てる送信許可時間帯を決定してもよい。この場合は、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４では、自端末から無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２までの伝送時間と無線通信相手のＯＮＵ４−１，４−２内での処理時間とを考慮する必要はない。
【００７７】
また、ＯＮＵ４−１，４−２の通信許可情報解析部２２が、Ｏ／Ｅ２０およびフレーム識別部２１経由でＯＬＴ１から送信許可メッセージを受信すると、当該メッセージを無線ＬＡＮフレーム生成部２４へ出力する際に、実施の形態１と同様に光送信許可時間帯と所定の時間（無線ＬＡＮ端末から自装置までの伝送時間と自装置での処理時間）とに基づいて無線送信許可時間帯を決定し、当該メッセージの光送信許可時間帯を無線送信許可時間帯に書き換えて出力するようにしてもよい。
【００７８】
また、ここでは、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４からの帯域割当要求の方法については、実施の形態１と同様としたが、帯域割当要求についてもＩＥＥＥ８０２．３にて規定される帯域割当要求メッセージを無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４を送信するようにしてもよい。
【００７９】
本実施の形態の下り通信動作については、実施の形態１と同様である。また、以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。
【００８０】
このように、本実施の形態では、無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４がＩＥＥＥ８０２．３で規定されるＰＯＮシステムの接続手順の際に用いられるメッセージ（以下、接続制御メッセージという）と送信許可メッセージとを解釈する機能を有し、ＯＮＵ４−１，ＯＮＵ４−２は、ＯＬＴ１から受信した接続制御メッセージおよび送信許可メッセージを無線ＬＡＮシステムでのメッセージに変換せずに、そのままの形式で無線ＬＡＮ端末５−１〜５−４へ送信するようにした。そのため、データ伝送の遅延を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる通信システム、加入者側終端装置および通信方法は、ＰＯＮシステムと高速無線ＬＡＮシステムとを備える通信システムに有用であり、特に、指向性の周波数帯を用いる高速無線ＬＡＮシステムを備える通信システムに適している。
【符号の説明】
【００８２】
１ ＯＬＴ
２ 光カプラ
３ 光ファイバ
４−１〜４−ｎ ＯＮＵ
５−１〜５−４ 無線ＬＡＮ端末
１０ 送信許可情報生成部
１１ 送信フレーム多重部
１２，３０ Ｅ／Ｏ
１３，２０ Ｏ／Ｅ
１４，２１，４１ フレーム識別部
１５ 送信要求情報解析部
１６ フレーム受信部
１７ ＬＬＩＤ振り分け部
１８ フレーム並び替え部
１９ フレーム送信部
２２ 通信許可情報解析部
２３ 無線制御部
２４ 無線ＭＡＣフレーム生成部
２５，４７ 送信アンテナ
２６，４０ 受信アンテナ
２７ 無線ＭＡＣフレーム変換部
２８ 通信要求情報生成部
２９ フレーム多重部
３１ 下りフレームバッファ
３２ 上りフレームバッファ
４２ 無線送信許可情報解析部
４３ 下りバッファ部
４４ ユーザインタフェース出力部
４５ ユーザインタフェース入力部
４６ 上りバッファ部
４８ 無線通信要求情報生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムであって、
前記加入者側終端装置は、
前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求部と、
前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析部と、
を備え、
前記局側終端装置は、
前記送信許可要求に基づいて前記光送信許可時間帯を割当て、前記光送信許可時間帯を前記加入者側終端装置へ通知する送信許可部と、
を備える、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記加入者側終端装置は、前記無線通信において規定される帯域割当通知手順に従って前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置から受信した前記光送信許可時間帯を通知するためのＰＯＮシステム内のメッセージ形式を用いて、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ送信し、
前記無線端末は、
前記メッセージ形式で送信されたメッセージを解析して前記無線送信許可時間帯を抽出する無線送信許可情報解析部、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記光通信要求部は、前記無線端末ごとに論理リンク識別子の割当てを要求する、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記無線通信を、送信アンテナおよび受信アンテナの指向制御を伴う高速無線通信とする、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項６】
前記加入者側終端装置は、
配下の前記無線端末ごとに割当てた前記無線送信許可時間帯に基づいて、受信アンテナの指向制御を行う無線制御部、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記局側終端装置は、同一の前記無線端末宛の下りデータフレームが複数存在する場合は、同一の前記無線端末宛の下りデータフレームが連続して送信されるように前記無線端末宛の下りデータフレームを並べ替えるフレーム並び替え部、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の通信システム。
【請求項８】
局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムにおける加入者側終端装置であって、
前記加入者側終端装置は、
前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求部と、
前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析部と、
を備える、
ことを特徴とする加入者側終端装置。
【請求項９】
局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムにおける通信方法であって、
前記加入者側終端装置が、前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求ステップと、
前記加入者側終端装置が、前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析ステップと、
前記局側終端装置が、前記送信許可要求に基づいて前記光送信許可時間帯を割当て、前記光送信許可時間帯を前記加入者側終端装置へ通知する送信許可ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１】
局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムであって、
前記加入者側終端装置は、
前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求部と、
前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析部と、
を備え、
前記局側終端装置は、
前記送信許可要求に基づいて前記光送信許可時間帯を割当て、前記光送信許可時間帯を前記加入者側終端装置へ通知する送信許可部と、
を備える、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記加入者側終端装置は、前記無線通信において規定される帯域割当通知手順に従って前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記加入者側終端装置は、前記局側終端装置から受信した前記光送信許可時間帯を通知するためのＰＯＮシステム内のメッセージ形式を用いて、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ送信し、
前記無線端末は、
前記メッセージ形式で送信されたメッセージを解析して前記無線送信許可時間帯を抽出する無線送信許可情報解析部、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記光通信要求部は、前記無線端末ごとに論理リンク識別子の割当てを要求する、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記無線通信を、送信アンテナおよび受信アンテナの指向制御を伴う高速無線通信とする、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項６】
前記加入者側終端装置は、
配下の前記無線端末ごとに割当てた前記無線送信許可時間帯に基づいて、受信アンテナの指向制御を行う無線制御部、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記局側終端装置は、同一の前記無線端末宛の下りデータフレームが複数存在する場合は、同一の前記無線端末宛の下りデータフレームが連続して送信されるように前記無線端末宛の下りデータフレームを並べ替えるフレーム並び替え部、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の通信システム。
【請求項８】
局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムにおける加入者側終端装置であって、
前記加入者側終端装置は、
前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求部と、
前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析部と、
を備える、
ことを特徴とする加入者側終端装置。
【請求項９】
局側終端装置と、前記局側終端装置と接続する加入者側終端装置と、無線端末と、を備え、前記局側終端装置と前記加入者側終端装置とがＰＯＮシステムを構成し、前記加入者側終端装置が前記無線端末と無線通信を行う通信システムにおける通信方法であって、
前記加入者側終端装置が、前記局側終端装置へ送信する上りデータの送信要求を前記無線端末から受信した場合に、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ転送するための送信許可要求を前記局側終端装置へ送信する光通信要求ステップと、
前記加入者側終端装置が、前記局側終端装置から通知された、前記上りデータを自装置から前記局側終端装置へ送信するために許可された光送信許可時間帯に基づいて、前記無線端末に自装置への前記上りデータの送信を許可する無線送信許可時間帯を決定し、前記無線送信許可時間帯を前記上りデータの送信を要求した前記無線端末へ通知する通信許可解析ステップと、
前記局側終端装置が、前記送信許可要求に基づいて前記光送信許可時間帯を割当て、前記光送信許可時間帯を前記加入者側終端装置へ通知する送信許可ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４８２８（Ｐ２０１２−４８２８Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７６３６（Ｐ２０１０−１３７６３６）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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