JP2002135267A - インタ−ネット接続システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 １つの中継局に複数の再中継局或いは終端局
が無線接続する形態においても、コーリジョンの発生に
伴う通信能力の低下を生じることなく、安定した通信能
力を確保する。 【解決手段】 複数の子機端末５との間において双方向
デ−タ通信を無線により非接触かつ同時平行にて実施可
能とされた親機端末４により所定エリアのセルを形成す
るとともに、インタ−ネット網への接続基地局２と親機
端末４とを双方向デ−タ通信可能に無線接続する無線デ
ータ通信手段１とを有し、セル内の子機端末５に接続さ
れたコンピュ−タ端末６をインタ−ネット網へ接続する
インタ−ネット接続システムであって、同一の接続基地
局２に無線データ通信手段１を介して接続された親機端
末４にて形成されるセルが複数であって、接続基地局２
から遠方側に位置して隣接するセルの親機端末同士４を
データ通信可能に接続する隣接セル通信手段３’，３７
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、コンピュ−タ等
の情報端末を安価かつ簡便にてインタ−ネット網に接続
することのできるインタ−ネット接続システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、パ−ソナルコンピュ−タの普及に
伴い、コンピュ−タネットワ−クであるインタ−ネット
を家庭において利用する利用者が急増している。これら
インタ−ネットを利用する場合には、通常においてイン
タ−ネット網との接続を行う接続業者であるプロバイダ
（ＩＳＰ）に、一般の電話回線や専用回線等の通信回線
を介して接続することがなされている。

【０００３】しかしながら、近年のマルチメディア化の
進歩に伴い、デ−タ容量の比較的大きな音声や画像等が
これら通信回線を介して伝送されるようになってきてい
るが、従来のアラログ通信回線ではモデム等を使用して
も最大５７.６Ｋビット／秒（ｂｐｓ）の通信速度が限
界とされており、前記音声や画像等の伝送においては十
分なものとは言えない状況となってきている。

【０００４】このため、より快適にインタ−ネットを利
用するためには、例えばＩＳＤＮ等のデジタル回線のよ
うな伝送速度の速い回線を新たに架設して、これら通信
速度を向上させれば良いが、これらデジタル回線の新た
なケ−ブルをビルやマンション等の建物内に新たに敷設
するとなると、その労力とコストは非常に大きなものと
なってしまう問題があった。

【０００５】このため近年においては、これらケ−ブル
等の敷設における労力とコストの問題を解決する手法と
して、前記ケ−ブルに代えて無線にて該建物内のコンピ
ュ−タをインタ−ネットに接続する接続システムが多く
検討されてきている。

【０００６】これら無線により建物内等のセル内に存在
するコンピュ−タをインタ−ネットに接続する接続シス
テムにおいては、前述のようにケ−ブル等の敷設におけ
る労力とコストを大幅に低減でき、初期の設備コストと
しては比較的安価にてインターネットとの接続を提供可
能となるものの、前記ビルやマンション等の建物含む所
定エリアとインタ−ネットとの接続に一般の電話回線や
専用回線等の通信回線を用いた場合には、これら通信回
線における通話料金が高額となってしまい、利用時の接
続における煩雑さがないこと等の理由から、利用者の多
くが希望するインタ−ネットへの常時接続を安価にて提
供できないという問題が顕在化し、これらの問題を解決
する手法として、前記のビルやマンション等の建物含む
所定エリア（セル）を既存の通信回線を用いることな
く、無線によるデータ（デジタル）通信によりインター
ネット網へ接続する試みが多く実施されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
無線によるデータ（デジタル）通信によりインターネッ
ト網へ接続する場合においては、インターネット網との
接続回線であるバックボーンとの接続基地局がある地点
と、前記のビルやマンション等の建物含む所定エリアが
存在する地点との距離が比較的遠い場合があり、このよ
うな場合においては接続基地局がある地点と所定エリア
が存在する地点との間に、１段或いは多段にて無線通信
を中継することがなされているが、これら無線による接
続基地局との通信に障害が発生した場合、前記所定エリ
アであるセル内の全てのコンピュータ端末がインターネ
ットへ接続できなくなってしまうという問題があり、こ
れらの接続サービスを提供する上で、例え前述のように
接続基地局との通信に障害が発生してもインターネット
への接続が保証できる冗長性を有し、且つこれら冗長性
の付与により接続コストが上昇することのないシステム
が切望されていた。

【０００８】よって、本発明は上記した問題点に着目し
てなされたもので、接続基地局との通信に障害が発生し
てもインターネットへの接続が保証できる冗長性を安価
にて構築することのできるインタ−ネット接続システム
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記した問題を解決する
ために、本発明のインタ−ネット接続システムは、複数
の子機端末との間において双方向デ−タ通信を無線によ
り非接触かつ同時平行にて実施可能とされた親機端末に
より所定エリアのセルを形成するとともに、インタ−ネ
ット網への接続基地局と前記親機端末とを双方向デ−タ
通信可能に無線接続する無線データ通信手段とを有し、
前記セル内の子機端末に接続されたコンピュ−タ端末を
前記インタ−ネット網へ接続するインタ−ネット接続シ
ステムであって、同一の前記接続基地局に前記無線デー
タ通信手段を介して接続された前記親機端末にて形成さ
れるセルが複数であって、前記接続基地局から遠方側に
位置して隣接するセルの親機端末同士をデータ通信可能
に接続する隣接セル通信手段を設けたことを特徴として
いる。この特徴によれば、仮にあるセルの親機端末と接
続基地局との前記無線データ通信手段による無線通信に
障害が生じて通信不能状態になっても、該障害が生じた
下流側に位置するセルの親機端末は、前記隣接セル通信
手段を介し隣接する親機端末を迂回して前記接続基地局
とのデータ通信を確保できるようになり、最も簡潔な構
成にて十分な冗長性を有するシステムを構築することが
できる。

【００１０】本発明のインタ−ネット接続システムは、
前記隣接セル通信手段が無線により双方向データ通信が
可能とされていることが好ましい。このようにすれば、
隣接セル通信手段を簡便に構築することができるばかり
か、これら通信手段における通信に必要とされるコスト
を著しく小さなものに抑えることができる。

【００１１】本発明のインタ−ネット接続システムは、
前記コンピュ−タ端末をインタ−ネット網へ接続するた
めに使用されるプロトコルが、インタ−ネット網への最
速経路を選択するプロトコルであることが好ましい。こ
のようにすれば、システム内部の通信負荷（トラヒッ
ク）を適宜に均等化できるばかりか、仮に一部に通信障
害が生じても、その都度接続経路を再設定する手間を回
避できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 （実施例）図１は、本実施例のインタ−ネット接続シス
テムの構成を示すブロック図であり、図２は、本実施例
のインタ−ネット接続システムにおいて各セルを無線通
信によりインターネット網に接続するための接続基地局
端末、中継局装置並びに終端局端末の構成を示す図であ
り、図３は、本実施例に用いた接続基地局端末並びに終
端局端末の構成を示すブロック図であり、図４は、本実
施例に用いた中継局装置の構成を示すブロック図であ
り、図５は、本実施例のインタ−ネット接続システムに
おけるセルの構成を示す図であり、図６は、本実施例の
インタ−ネット接続システムのセルにおける各アンテナ
の配置状況を示す図であり、図７は、本実施例のインタ
−ネット接続システムのセル構築に用いた親機と各アン
テナとの接続状況を示す図であり、図８は、本実施例に
おけるセルとその接続状況を示す図であり、図９は、本
実施例において用いた親機４の構成を示すブロック図で
ある。

【００１３】まず、本実施例のインタ−ネット接続シス
テムは、図１に示すように、無線通信にて親機４を介し
てインタ−ネット網に接続可能な範囲である各セルが、
親機４との無線通信が可能な範囲として形成されてお
り、該親機４は、前記セル内に存在する各コンピュータ
６に接続された子機５との間において、後述するスペク
トラム拡散通信方式によって比較的高速の双方向無線通
信が可能とされているとともに、これらセル内に存在す
る複数の子機５との通信を同時平行して実施可能とされ
ている。

【００１４】これら親機４は、図５に示すように、セル
を形成したい地域において比較的高層の建物であって、
多数の利用者が入居しているマンション等に設置され、
その屋上に該親機４に接続された複数の指向性アンテナ
４０を配設することにより、該親機４が設置された建物
であるマンションの内部を含み、所定の電波出力におい
て該親機４との無線通信が可能な該マンション周囲の所
定範囲がセルとされており、本実施例では前記子機５と
の無線通信に、無線免許が不要な空中線電力が１０ｍＷ
以下とされた特定小電力規格の無線通信方式を使用して
いることから、これらセルの直径が約１Ｋｍ（半径５０
０ｍ）とされている。

【００１５】これら各セルを形成する前記親機４は、図
１および図２に示すように、光ケーブルモデム３５を介
してインターネット網に接続されたゲートウエイサーバ
７が設置された接続センターに設けられ、前記ゲートウ
エイサーバ７に接続されるとともに高指向性アンテナで
あるパラボナアンテナ１１ａを有する接続基地局端末２
と、中継局装置１を介して無線接続されている終端局端
末３に接続されており、前記セル内に存在する各子機５
に接続されているコンピュータ６は、前記子機５→親機
４→終端局端末３→中継局装置→接続基地局端末２→ゲ
ートウエイサーバ７とを経由してインターネット網に接
続されるようになっている。

【００１６】また、本実施例においては、これらインタ
ーネット接続システムの集中管理を行う管理センターを
設けており、該管理センターには、前記インターネット
網に接続された管理コンピュータ１００が設けられてい
て、該管理コンピュータ１００より前記終端局端末３と
中継局装置１との間、或いは中継局装置１と接続基地局
端末２との間の通信状況や、前記親機４の各設定内容の
変更並びに子機５の異常等の各管理を、前記インターネ
ット網を介して遠隔にて実施できるようになっている。

【００１７】これら本実施例において用いた前記接続基
地局端末２並びに終端局端末３の構成を、図２並びに図
３に基づき説明すると、これら接続基地局端末２並びに
終端局端末３は、ほぼ同一の構成とされており、前記ゲ
ートウエイサーバ７或いは親機４と高速のデータ通信規
格であるＩＥＥＥ８０２.３／１００ｂａｓｅＴ或いは
ＩＥＥＥ８０２.３／１０ｂａｓｅＴにてデータ通信を
行う通信部８と、該通信部８より出力されて中継局装置
１に送信する送信デ−タが所定の変調方法にて重畳され
た狭帯域ベ−スバンド信号を広帯域に拡散して送信する
とともに、これと同様に前記中継局装置１にて広帯域に
拡散して送信された電波信号を逆拡散して狭帯域ベ−ス
バンド信号を再生し、所定の変調方法にて該狭帯域ベ−
スバンド信号に重畳されているデータの復調を実施する
スペクトラム拡散無線モデム１０と、前記広帯域に拡散
された電波の出力帯域であるチャンネルの設定を行うデ
ィップスイッチ等から成るチャンネル設定部と、これら
接続基地局端末２並びに終端局端末３の動作制御を実施
する制御マイコン（ＭＰＵ）９と、から主に構成されて
いる。

【００１８】本実施例において用いた前記スペクトラム
拡散無線モデム１０の構成は、図３に示すようになって
おり、変調器１８にて変調された狭帯域ベ−スバンド信
号を所定の拡散符号系列に基づき拡散するスペクトラム
拡散器１９により広帯域に拡散し、該拡散された広帯域
電波を中間アンプ２１並びにパワーアンプ２２にて増幅
し、アンテナスイッチ３１並びにバンドパスフィルタ２
３を介して出力する送信系と、アンテナよりバンドパス
フィルタ２３並びにアンテナスイッチ３１を介して入力
する受信電波を受信アンプ２５にて増幅し、該増幅され
た電波を所定の拡散符号系列に基づき逆拡散するスペク
トラム逆拡散器２５にて狭帯域ベ−スバンド信号に変換
し、バンドパスフィルタ２６を通過させた後に中間アン
プ２７にて増幅して復調器２８にて伝送データを復元す
る受信系と、を備えたモデム構成とされていて、該スペ
クトラム拡散無線モデム１０を、前記中継局装置１のパ
ラボナアンテナ１１ｂ，１１ｃと互いに向き合う高い指
向性を有する前記各パラボナアンテナ１１ａ，１１ｄに
接続することで、該中継局装置１を介して接続基地局端
末２並びに終端局端末３の間においてスペクトラム拡散
通信による高速の双方向データ通信を実施できるように
なっている。

【００１９】また、本実施例において用いた中継局装置
１の構成も、図４に示すように、前記図３に示す接続基
地局端末２並びに終端局端末３とほぼ同様の構成とされ
ているが、その特徴として、接続基地局端末２との通信
を行うスペクトラム拡散無線モデム１０と、前記終端局
端末３との通信を行うもう１つのスペクトラム拡散無線
モデム１０の２つのスペクトラム拡散無線モデムを内蔵
しており、該２つのスペクトラム拡散無線モデム１０が
ＭＰＵ３４を介してデジタルデータを相互に送受可能に
接続されていて、前記接続基地局端末２からの送信デー
タは接続基地局端末側のスペクトラム拡散無線モデム１
０にてデジタルデータに変換され、前記ＭＰＵ３４を介
して終端局端末側のスペクトラム拡散無線モデム１０に
送られるとともに、終端局端末３からの送信データも終
端局端末側のスペクトラム拡散無線モデム１０にてデジ
タルデータに変換され、前記ＭＰＵ３４を介して接続基
地局端末側のスペクトラム拡散無線モデム１０に送られ
るようになっている。このように、受信した電波を一度
復調してデジタルデータに変換し、該デジタルデータを
再度変調して送信するようにすることは、例えば多段の
中継等を実施しても伝送するデータの劣化を防ぐことが
可能となることから好ましいが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、これら中継において受信した電波を
一度逆拡散するとともに該逆拡散した電波を増幅した後
に、再度拡散して送信するようにしても良い。

【００２０】尚、本実施例では、これら接続基地局端末
２と中継局装置１並びに終端局端末３と中継局装置１と
の無線通信にも、前記親機４と子機５との間の無線通信
と同様に、無線免許が不要な空中線電力が１０ｍＷ以下
とされ、その帯域が２.４ＧＨｚ帯のＩＳＭバンドとさ
れた特定小電力規格の無線通信方式を使用しており、該
電波出力における通信可能距離は、通常は前述の親機４
と子機５のように５００ｍ程度であるが、高指向性の前
記パラボナアンテナ１１ａ〜１１ｄを用いることで、接
続基地局端末２と中継局装置１並びに終端局端末３と中
継局装置１との通信可能距離を最大約５Ｋｍとしてい
て、前記中継局装置１を１段設けることで、最大１０Ｋ
ｍまでの距離にある接続基地局端末２と終端局端末３と
を接続でき、これ距離が該１０Ｋｍより大きい場合に
は、前記中継局装置１を２段または３段と増やすこと
で、より長い距離に対応することができる。

【００２１】また、前記のように本実施例の中継局装置
１は、中継の上流側である接続基地局端末側と、中継の
下流側である終端局端末側のそれぞれに個別のスペクト
ラム拡散無線モデム１０を個々に有することで、中継の
上流側と下流側とにおいてスペクトラム通信に使用する
周波数帯を異なるものとすることができるように構成さ
れており、これら中継の上流側と下流側において使用さ
れる周波数帯であるチャンネルの設定を行うためのディ
ップスイッチ等から成るチャンネル設定部３３が設けら
れている。

【００２２】また、これら１つの中継局装置１に接続さ
れる終端局が２つとなる場合においては、前記下流側の
スペクトラム拡散無線モデム１０に高周波分配器等を接
続して、該高周波分配器の各分配先に複数のパラボナア
ンテナを接続することで対応できるようになっている。
尚、この高周波分配器を使用する場合には、出力や通信
容量も分配数に反比例して低下するがため、これら容量
や通信距離が不足する場合には、前記のように分配せず
に個別の中継局装置１を設置することで対応できる。

【００２３】これら本実施例のように、前記接続基地局
端末２と終端局端末３との無線通信にスペクトラム拡散
通信を用いることは、該スペクトラム拡散通信が市街地
等における建物による反射電波により生じるマルチパス
の影響を受けにくく、かつ従来の狭帯域変調通信に比較
して高速のデータ通信が可能であることから好ましい
が、本実施例はこれに限定されるものではない。

【００２４】また本実施例では、前述のように高指向性
アンテナとしてパラボナアンテナを用いることは、該パ
ラボナアンテナは比較的簡便な構造にて十分に高い指向
性を得ることができることから好ましいが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、これら高指向性アンテナ
としてパラボナアンテナ以外の高指向性アンテナを用い
るようにしても良い。

【００２５】また、本実施例では、前記接続基地局端末
２と中継局装置１並びに終端局端末３と中継局装置１と
の無線通信の通信速度を前記親機４と子機５との間の通
信速度（本実施例では２Ｍｂｐｓとしている）より十分
に高速となるように、１１Ｍｂｐｓのデータパケットを
使用しているとともに、該データパケットの先頭部には
フレーム同期を行うための同期ヘッダが付与されて伝送
パケットとされている。この際、該同期ヘッダのデータ
速度は、前記データパケットの変調方法がＱＭＢＯＫ
（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｍ−ａｒｙ Ｂｉ−Ｏｒｔｈ
ｏｇｏｎａｌ Ｋｅｙｉｎｇ）であるのに対してＤＱＰ
ＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａｔｕｒ
ｅ ＰＳＫ）の変調方式を使用することで、前記データ
パケットのデータ速度である１１Ｍｂｐｓよりも低い２
Ｍｂｐｓのデータ速度とされている。

【００２６】このように、前記同期ヘッダのデータ速度
を低速化することは、該同期ヘッダに伝送においてエラ
−を生じる割合をデータパケットに比較して低くできる
ことから、該伝送時のエラ−によって同期ヘッダが検出
されずにフレーム同期が不安定化することを防止するこ
とができることから好ましいが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

【００２７】これら前記接続基地局端末２と中継局装置
１を介して無線通信を行う終端局端末３は、前記親機４
と同じ建物であるマンションに設置され、図５に示すよ
うに該マンションの屋上に前記パラボナアンテナ１１ｄ
が地表とほぼ水平方向で前記中継局装置１の終端局側の
パラボナアンテナ１１ｃの方角に向けて電波を送受可能
なように設置されているとともに、隣接するセルを形成
する終端局端末３に設けられているパラボナアンテナ１
１ｅ同士が対向するようにパラボナアンテナ１１ｅが該
マンションの屋上に設置されている。

【００２８】また、図２に示すように、終端局には、前
記中継局装置１との無線通信を行う終端局端末３と同一
の機器構成とされ、前記隣接する終端局との無線通信を
前記パラボナアンテナ１１ｅを通じて行う本発明におけ
る隣接セル通信手段としての隣接セル接続用端末３’
と、隣接するセルの終端局との間において通信回線が存
在する場合において該通信回線を介してのデータ通信を
行うルータ３７とが設けられており、これら隣接セル接
続用端末３’並びにルータ３７は、前記終端局端末３と
ともに親機４が接続されているハブ１２に接続されてお
り、該親機４は、これら隣接セル接続用端末３’並びに
ルータ３７並びに終端局端末３のいすれの経路を適宜に
選択して使用することができるようになっている。

【００２９】また、前記ハブ１２には、図２に示すよう
に、各利用者の接続状況等の使用履歴管理を行う履歴管
理コンピュータ１３が通信規格であるＩＥＥＥ８０２.
３／１０ｂａｓｅＴにて接続されており、前記親機４よ
り適宜に出力される各利用者の使用状況情報が履歴とし
て該履歴管理コンピュータ１３内部の記憶装置に形成さ
れた利用者データベースに蓄積されるようになってい
て、該履歴管理コンピュータ１３は前記親機４とともに
前記マンション内の所定位置に設置されている。

【００３０】また、該履歴管理コンピュータ１３も前記
コンピュータ６と同様にインターネット網に接続されて
おり、該各利用者の使用状況情報に基づく履歴情報を前
記管理センターの管理コンピュータ１００に定期的に送
信できるようになっている。

【００３１】これら接続基地局端末２と中継局装置１並
びに終端局端末３や隣接セル接続用端末３’、ルータ３
７を用いて本実施例のインターネット接続システムによ
り構築される接続ネットワークの構成は、例えば図８
（ａ）のように構築される。

【００３２】この図８（ａ）に示す接続ネットワーク
は、接続基地局を中心に、放射状にセルを形成する前記
終端局を設置しており、該終端局と接続基地局とを前記
中継局装置１が設けられた中継局にて接続しているとと
もに、接続基地局より遠方となる隣接するセルの終端局
同士を前記隣接セル接続用端末３’並びにルータ３７を
用いて無線或いは有線にてデータ通信可能に接続してい
て、仮に、図８のＰ０地点の中継局装置１に障害が発生
した場合においては、通常であればＰ４地点の終端局端
末３によるセル内のコンピュータ６は、インターネット
に接続できなくなるが、本実施例の場合においては、該
Ｐ４地点の終端局端末３は前記隣接セル接続用端末３’
並びにルータ３７を通じて隣接するセルＰ１並びにＰ５
の終端局とデータ通信可能に接続されていることから、
これらＰ１並びにＰ５の終端局を経由して前記接続基地
局との通信が確保されるようになっている。

【００３３】このように、本実施例では、１つの終端局
を隣接する２つの基地局に接続するようにしており、こ
のようにすることは、いずれか一方の接続に不具合が生
じた場合においても他方を使用できることから、更に高
い冗長性を付与できることから好ましいが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、これら接続をいずれか一
方のみとしても良い。

【００３４】また、本実施例では、前述のように、隣接
する２つの基地局に接続する隣接セル通信手段として、
１方を無線通信とし他方を有線通信としており、このよ
うにすることは、無線通信は固定的に発生する通信回線
費用がなく安価であるが無線を用いることで接続の確実
性に保証がないのに対し、通信回線を用いた有線通信
は、通信回線費用が固定的に発生するものの、接続の確
実性が高いことから、これら双方の特徴を取り入れるこ
とで、コスト並びに確実性のバランスの良いネットワー
クを構築できることから好ましいが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば図８のＰ２のように、前
記隣接セル接続用端末３’に代えてルータ３７を用いる
ことで、両方とも通信回線を用いた有線通信としても良
いし、逆にＰ１にお示すように、前記ルータ３７に代え
て隣接セル接続用端末３’を用いて、両方とも無線接続
としても良い。

【００３５】また、本実施例では、前記隣接セル接続用
端末３’並びにルータ３７にて接続する局を終端局とし
ており、このように終端の隣接セル同士を接続すること
は、最も効率的で好ましいが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば図８（ａ）のＰ３のように、セ
ルを形成するとともに、その下流に更にセルを形成した
場合等においては、終端でなくても良く、接続基地局よ
り遠方の適宜な隣接セル同士を接続すれば良い。

【００３６】また、本実施例では、図８（ａ）に示すよ
うに、セルを接続基地局を囲むように放射状に配置して
おり、このようにすることで、例えば図８（ｂ）に示す
ようにセルを形成した場合においては、端部のセルは隣
接するセルが１つのみとなってしまうのに対し、必ず２
つの隣接するセルが存在するようにでき、効率良く迂回
の接続路を形成できることから好ましいが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、これらセルの配置形態等
は任意とされる。

【００３７】次いで、前記終端局端末３に接続された親
機４によるセルの形成について説明すると、本実施例の
親機４には、図６に示すように、前記建物であるマンシ
ョンの各側壁毎に４本のアンテナ４０ａ〜アンテナ４０
ｄが、各側壁の屋上外周近傍位置の、各上辺略中央位置
に所定角度を有するように設置されている。

【００３８】本実施例において用いた親機用のアンテナ
４０ａ〜アンテナ４０ｄは、無指向性のアンテナである
ダイポールアンテナの一方側に適宜に反射棒を設けて、
ダイポールアンテナの一方方向側にのみ集中して電波が
出力される指向性アンテナとされている。

【００３９】これらアンテナアンテナ４０ａ〜アンテナ
４０ｄの設置形態についてより詳述すると、これら指向
性を有する複数のアンテナは、各指向性アンテナアンテ
ナ４０ａ〜アンテナ４０ｄの水平方向における指向性方
向が、互いに最大の角度となるようように配置すること
が好ましく、具体的には、前記図５に示すように、４つ
のアンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄを各側壁に対応して
設置する場合には、互いの指向性方向の為す角度が最大
となる９０度の位置に設置することが良いが、本発明は
これに限定されるものではない。

【００４０】また、これら設置されるアンテナが垂直方
向と為す前記角度の大きさは、図５に示すように、該ア
ンテナ４０が垂直方向に有する電波の放射角度に基づく
最大通信距離が最も大きくなる角度とすれば良く、これ
らは使用するアンテナの垂直方向に有する電波の放射角
度等に基づき適宜に設定すれば良いが、好ましくは３０
〜６０度の範囲とすることが好ましい。

【００４１】これら本実施例における４本のアンテナ４
０ａ〜アンテナ４０ｄは、図７に示すように、分岐元か
らの高周波電波入力を各分岐側へ分岐するとともに、各
分岐側から入力される高周波電波入力が互いに重ね合わ
されて分岐元へ出力可能な高周波分配器１４を２段使用
して前記親機４に接続されており、前記親機４からの電
波出力は分波されて各アンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄ
より送出される一方、前記子機５により送信される電波
出力は各アンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄにより受信さ
れ、各アンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄの利得ａ〜利得
ｄが重ね合わされて前記親機４に入力するようになって
いる。

【００４２】このように、建物であるマンションの各側
壁毎にアンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄを設け、且つア
ンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄが高周波分配器１４を介
して前記親機４に接続されることは、これらの指向性ア
ンテナによる高品位なセルを安価にて構築できることか
ら好ましいが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００４３】これら各アンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄ
が接続される本実施例に用いた親機４の構成は、図９に
示すように、前記接続基地局端末２や終端局端末３の構
成とほぼ同様とされていて、その内部には前記ハブ１２
を介して終端局端末３とＩＥＥＥ８０２.３／１０ｂａ
ｓｅＴにてデータ通信を行う通信部８と、前述のように
スペクトラム拡散通信により前記子機５との双方向無線
通信を行うスペクトラム拡散無線モデム１０と、該親機
４の動作制御を実施する制御マイコン（ＭＰＵ）９と、
送受信されるデータ等を一時的に記憶可能なバッファメ
モリ１６と、を内蔵しているとともに、その特徴として
は、前記制御マイコン（ＭＰＵ）９の内部メモリには、
不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭに登録された子機デ
ータテーブルに基づき、各子機５毎の通信速度の変更や
接続の強制切断並びに子機５の異常検出を実施するよう
にプログラムされているとともに、各親機４には、イン
ターネット網上におけるアドレスが付与されていて、該
アドレスとともに送信されてくる前記管理コンピュータ
１よりのデータ書き換え指示に基づき、前記子機データ
テーブルの内容が書き換えられるようになっている。

【００４４】また、該親機４と通信を行う前記子機５の
構成も、前記制御マイコン（ＭＰＵ）９が行う制御プロ
グラムが子機用に変更されている以外においては、前記
親機４の構成とほぼ同様のものとされており、これら同
一セル内において親機４に接続可能な子機５には、各子
機５を識別可能な固有の識別符号であるＩＤが付与され
ている。

【００４５】尚、前記スペクトラム拡散無線モデム１０
のスペクトラム拡散器１９並びにスペクトラム逆拡散器
２５において使用される所定の拡散符号系列は、互いに
無線通信を行う前記親機４と子機５、前記接続基地局端
末２と終端局端末３で同一のものを使用しているが、本
実施例では、高速のデータ通信を実現するために、前記
接続基地局端末２と終端局端末３の無線通信においても
スペクトラム逆拡通信を使用しているため、これら双方
の通信受ける影響を低減または皆無とするために、本実
施例では前記親機４と終端局端末３では使用する拡散符
号系列として、類似性の指標となる相関係数値が互いに
低い値である異なった拡散符号系列を使用しており、こ
れら互いの相関係数値が低い拡散符号系列としては、所
定桁数のシフトレジスタを用いて発生されるＭ系列符号
において、その発生位置を適宜ずらした際に得られる符
号系列等が例示される。但し、前記接続基地局端末２と
終端局端末３の無線通信に使用される周波数帯域と、前
記親機４と子機５の無線通信に使用される周波数帯域と
が大きく異なる場合には、互いの通信への悪影響を排除
可能となるので、前記の拡散符号系列を同一のものとし
ても良い。

【００４６】前記親機４には、セル内に存在する複数の
子機５と同時平行して接続可能とするための多元接続機
能が付与されており、これら多元接続の手法としては、
伝送路を所定のデータ長の複数のフレームに分割し、該
フレームを各子機に割り当てる時分割多重にて実施され
ており、前記フレームの子機への割り当ては、該親機４
がフレームの先頭において各子機５に個別に付与された
前記ＩＤデータを送信することにより実施され、子機５
はフレームの先頭において送信されたＩＤデータが自己
のＩＤと一致した際に該フレームが自己に割り当てら
れ、送信デ−タが存在するかの問い合わせがなされたも
のと判断し、該ＩＤデータに続いて前記親機４より送信
される送信データを接続されているコンピュータ６に出
力するとともに、親機４に向けて送信するデータが存在
する場合には、該フレーム中に存在するシンボルデータ
の検出に続いて、該フレームが終了するまでの間におい
てデータを送信し、送信するデータが存在しない場合に
は、送信データが存在しない旨の所定データを送信する
ようになっている。

【００４７】このように、各フレーム毎に通信を行う子
機５を順次割り当て、該フレームにて送信するデ−タの
有無の問い合わせであるＩＤデータを送信することは、
親機４とは通信可能ではあるが、子機５同志が壁等の障
害物の存在により相手が送信する電波を受信できない
「隠れ子機」状態にある場合においても、双方の子機５
より同時に送信がなされて再送が頻発するコーリジョン
が発生し、通信能力が著しく低下することを防止できる
と同時に、前記複数の子機５による多元接続が可能とな
ることから好ましいが、これら前記フレームを使用する
ことは必ず必要とされるものではなく、前記多元接続の
手法が時分割多重以外の手法、例えば各子機毎によって
通信に使用する周波数を異なるものとしたり、前記拡散
符号系列を各子機毎に互いに相関計数の低い異なるもの
として多重化を行うコード多重の手法等にて実施する場
合等においては、これらＩＤデータの送信による問い合
わせを適宜な順序にて実施し、前記送信デ−タが無い旨
の返信がなされた場合には他のＩＤデータの送信に移る
ようにして問い合わせを実施するようにしても良い。

【００４８】これら子機５に接続されて前記アンテナ４
０との電波を送受する子機用アンテナ５０は、樹脂製の
円盤形筐体内に平面アンテナが内在された円盤型とさ
れ、該子機用アンテナ５０は、図６に示すように、前記
各アンテナ４０ａ〜４０ｄが設置される建物であるマン
ションの側壁に臨む窓部の近傍位置として、各戸のベラ
ンダの欄干に、各側壁毎に屋上に取り付けられている前
記各アンテナと良好に無線通信可能となるように、その
上面が上方に向くように取り付けられており、該子機用
アンテナ５０は、高周波ケーブルにてマンションの室内
に存在する子機５と接続されている。

【００４９】このように、子機用アンテナ５０を子機５
と別体として、ベランダの欄干に設置することは、前述
のように、各側壁毎に屋上に取り付けられている前記各
アンテナ４０ａ〜アンテナ４０ｄとの無線通信を良好に
実施可能となることから好ましいが、本発明はこれに限
定されるものではなく、子機５と子機用アンテナ５０と
が一体化されたものであっても良い。

【００５０】尚、本実施例では前記子機用アンテナ５０
として平面アンテナを使用した円盤状のアンテナを使用
しているが、このようにすることは、該アンテナが一般
家庭のベランダ等に設置されるものであるために、棒状
アンテナであると子機５の利用者が誤って怪我をする可
能性があるのに対し、これら怪我の可能性を著しく低く
できることから好ましいが、本発目はこれに限定される
ものではない。

【００５１】また、本実施例では、マンションの側壁に
臨む窓部の近傍位置の一例として前記子機用アンテナ５
０をベランダの欄干に設けた例を示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、これら子機用アンテナ５
０をマンションの側壁に臨む窓部の部屋内部の位置に設
けるようにしても良く、これら子機用アンテナ５０の設
置位置は、マンションの側壁に臨む窓部の近傍位置であ
れば特に限定されるものではない。

【００５２】以上、本発明の実施形態を図面により前記
実施例にて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲
における変更や追加があっても本発明に含まれることは
言うまでもない。

【００５３】例えば、前記実施例においては、前記終端
局端末３を、コンピュータ６との無線データ通信を行う
親機４とは別体として設けているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、これらを同一の装置内部に設け
るようにしても良い。

【００５４】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。 （ａ）請求項１の発明によれば、仮にあるセルの親機端
末と接続基地局との前記無線データ通信手段による無線
通信に障害が生じて通信不能状態になっても、該障害が
生じた下流側に位置するセルの親機端末は、前記隣接セ
ル通信手段を介し隣接する親機端末を迂回して前記接続
基地局とのデータ通信を確保できるようになり、最も簡
潔な構成にて十分な冗長性を有するシステムを構築する
ことができる。

【００５５】（ｂ）請求項２の発明によれば、、隣接セ
ル通信手段を簡便に構築することができるばかりか、こ
れら通信手段における通信に必要とされるコストを著し
く小さなものに抑えることができる。

【００５６】（ｃ）請求項３の発明によれば、システム
内部の通信負荷（トラヒック）を適宜に均等化できるば
かりか、仮に一部に通信障害が生じても、その都度接続
経路を再設定する手間を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるインタ−ネット接続シ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例のインタ−ネット接続システム
において各セルを無線通信によりインターネット網に接
続するための接続基地局端末、中継局装置並びに終端局
端末の構成を示す図である。

【図３】本発明の実施例において用いた接続基地局端末
並びに終端局端末の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施例において用いた中継局装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施例のインタ−ネット接続システム
におけるセルの構成を示す図である。

【図６】本発明の実施例のインタ−ネット接続システム
のセルにおける各アンテナの配置状況を示す図である。

【図７】本発明の実施例のインタ−ネット接続システム
における親機と各アンテナとの接続状況を示す図であ
る。

【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例のイン
タ−ネット接続システムによるネットワークの構成を示
す図である。

【図９】本発明の実施例のインタ−ネット接続システム
において用いた親機４の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

ｌ 中継局装置 ２ 接続基地局端末 ３ 終端局端末 ３’ 隣接セル接続用端末 ４ 親機（親機端末） ５ 子機（子機端末） ６ コンピュ−タ ７ ゲートウエイサーバ ８ 通信部 ９ 制御マイコン（ＭＰＵ） １０ スペクトラム拡散無線モデム １１ａ パラボナアンテナ（接続基地局端末用） １１ｂ パラボナアンテナ（中継局装置用） １１ｃ パラボナアンテナ（中継局装置用） １１ｄ パラボナアンテナ（終端局端末） １２ ハブ １３ 履歴管理コンピュータ １４ 高周波分配器 １５ ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ） １６ バッファメモリ １７ ベ−スバンドプロセッサ １８ 変調器 １９ スペクトラム拡散器 ２０ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ２１ 中間アンプ ２２ パワ−アンプ ２３ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ２４ 受信アンプ ２５ スペクトラム逆拡散器 ２６ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ） ２７ 中間アンプ ２８ 復調器 ２９ 中間周波数発振器 ３０ 局部発振器 ３１ アンテナスイッチ ３２ チャンネル設定部 ３３ チャンネル設定部 ３４ 制御マイコン（ＭＰＵ） ３５ 光ケーブルモデム ３７ ルータ ４０ａ （指向性）アンテナ（親機用） ４０ｂ （指向性）アンテナ（親機用） ４０ｃ （指向性）アンテナ（親機用） ４０ｄ （指向性）アンテナ（親機用） ５０ （子機用）アンテナ １００ 管理コンピュータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の子機端末との間において双方向デ
   −タ通信を無線により非接触かつ同時平行にて実施可能
   とされた親機端末により所定エリアのセルを形成すると
   ともに、インタ−ネット網への接続基地局と前記親機端
   末とを双方向デ−タ通信可能に無線接続する無線データ
   通信手段とを有し、前記セル内の子機端末に接続された
   コンピュ−タ端末を前記インタ−ネット網へ接続するイ
   ンタ−ネット接続システムであって、同一の前記接続基
   地局に前記無線データ通信手段を介して接続された前記
   親機端末にて形成されるセルが複数であって、前記接続
   基地局から遠方側に位置して隣接するセルの親機端末同
   士をデータ通信可能に接続する隣接セル通信手段を設け
   たことを特徴とするインタ−ネット接続システム。
2. 【請求項２】 前記隣接セル通信手段が無線により双方
   向データ通信が可能とされている請求項１に記載のイン
   タ−ネット接続システム。
3. 【請求項３】 前記コンピュ−タ端末をインタ−ネット
   網へ接続するために使用されるプロトコルが、インタ−
   ネット網への最速経路を選択するプロトコルである請求
   項１または２に記載のインタ−ネット接続システム。