JP2002190808A - ループ状ケーブルを用いた無線ｌａｎシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストの低減と、信頼性の向上を図ること
のできるループ状ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステム
を提供することにある。 【解決手段】インターネット網に接続されたセンタ局１
１と、既設の電柱上に設置された複数の無線基地局２０
Ａ、２０Ｂ、・・・、２０Ｎとは、ループ状の光ファイバ
ケーブル２０により接続される。該光ファイバケーブル
２０の両端は、光送受信機１６，１７を介して、スイッ
チングハブ１４に接続されている。正常時は、第１のス
イッチングハブ１４Ａはフォワーディングとされ、第２
のスイッチングハブ１４Ｂはブロッキングとされ、信号
は無線基地局２０Ａから２０Ｎに向けて伝送される。光
ファイバケーブル２０が途中で切断される等の障害が発
生すると、第２のスイッチングハブ１４Ｂもフォワーデ
ィングとされ、信号が両方向から伝送され、前記障害が
起きても、全ての無線基地局は通常通りに稼働する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はループ状ケーブル
を用いた無線ＬＡＮシステムに関し、特に一般加入者の
収容を前提とした屋外無線アクセスシステムを経済的に
構築できるようにした無線ＬＡＮシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の無線ＬＡＮシステムは、インター
ネット網に接続されたセンタ局と、該センタ局に接続さ
れた複数個の無線基地局からなり、該無線基地局を介し
て、各家庭等に設置されたパソコンに交信するものであ
る。

【０００３】従来のセンタ局と無線基地局とを結ぶ光回
線は、図１４に示すような星状接続方式、または図１５
に示すような樹枝状接続方式が採用されていた。星状接
続方式は、図１４から明らかなように、センタ局１と複数
個の無線基地局２，３，４，５，・・・が、光回線ｆ、
ｆ、・・・でそれぞれ１対１で接続される方式である。一
方、樹枝状接続方式は、センタ局１には、光回線ｆを介
して光カプラ７が接続され、該光カプラ７から無線基地
局８，９，１０、・・・に光回線ｆ、ｆ、・・・を介して
分配される方式である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来方式のネットワーク構成では、光回線ｆの亘長が
長くなり、結果的に高価なシステムになるという問題が
あった。

【０００５】また、前記星状接続方式では、ある無線基
地局例えば無線基地局５とセンタ局１とを結ぶ光回線ｆ
が切断されると、該無線基地局５とセンタ局１間の通信
ができなくなる。また、前記樹枝状接続方式では、センタ
局１と光カプラ７との間の光回線ｆが切断されると、セ
ンタ局１と該光カプラ７に接続されている全ての無線基
地局８〜１０との通信が途絶えてしまうという問題があ
った。 このため、従来の方式は、高価で、信頼性が
低いという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を解消し、システム構築のためのコストの低減と、信
頼性の向上を図ることのできるループ状ケーブルを用い
た無線ＬＡＮシステムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明は、ループ状ケーブルを用いた無線ＬＡ
Ｎシステムにおいて、電柱またはビル等の高所に配置さ
れた無線基地局と、該無線基地局の複数個にインターネ
ット信号を配信するセンタ局と、該センタ局と該無線基
地局の複数個との間を接続するループ状の光ファイバケ
ーブルとを具備した点に第１の特徴がある。

【０００８】この特徴によれば、センタ局と複数の無線
基地局とを結ぶ光ファイバケーブルの亘長が従来のそれ
より大幅に短くなり、安価な無線ＬＡＮシステムを提供
することができるようになる。

【０００９】また、本発明は、前記センタ局は、前記ル
ープ状の光ファイバケーブルの両端の各々に光送受信機
を介して接続される第１及び第２のスイッチングハブを
備え、平常時には、前記第１及び第２のスイッチングハ
ブのいずれか一方をフォワーディングとし、他方をブロ
ッキングとし、前記ループ状の光ファイバケーブルまた
は該光ファイバケーブルに接続された無線基地局に障害
が発生した時には、前記第１及び第２のスイッチングハ
ブの両方をフォワーディングとし、障害範囲の手前で、
前記センタ局からの信号を折り返すようにした点に第２
の特徴がある。

【００１０】この特徴によれば、前記ループ状の光ファ
イバあるいは該光ファイバケーブルに接続された無線基
地局に障害が発生した場合には第２のスイッチングハブ
はフォワーディングに転じられ、反対回りで信号が伝送
されるので、障害が発生した箇所より下流の無線基地局
とも信号の伝送を継続することができるようになり、信
頼性の高いシステムを提供することができるようにな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の１実施形態の全体
構成図を示す。

【００１２】図示されているように、本実施形態の無線
ＬＡＮシステムは、インターネット網に接続されたセン
タ局１１と、複数個の無線基地局２０Ａ〜２０Ｎと、該
センタ局１１と該無線基地局２０Ａ〜２０Ｎを接続する
ループ状光ケーブル（光ファイバ）２０とから構成され
ている。

【００１３】前記センタ局１１は、該センタ局１１をイ
ンターネット網と接続するためのルータ１2、サーバ１
３、スイッチングハブ１４（第１、第２のポート１４
Ａ，１４Ｂ）、および該第１、第２のポート１４Ａ，１
４Ｂの各々に接続された第１の光送受信機１６、第２の
光送受信機１７から構成されている。なお、該第１、第
２の光送受信機１６,１７は、それぞれ、光受信機（Ｏ
／Ｅ）と光送信機（Ｅ／Ｏ）から構成されている。

【００１４】また、前記無線基地局２０Ａ〜２０Ｎの各
々は、好ましくは、既設の電柱に敷設されている。該無
線基地局２０Ａ〜２０Ｎ は、ループ状光ケーブル2０
を介して送られてくる信号（ＩＰパケット）中のＩＰア
ドレスにより、自局宛ての信号を選択し、選択した信号
を変調し、同軸ケーブル２１Ａ，２１Ｂ，・・・，２１Ｎ
を介して、好ましくは無指向性のアンテナ２２Ａ，２
２Ｂ，・・・，２２Ｎに伝送する。該アンテナ２２Ａ，２
２Ｂ，・・・，２２Ｎは、無線基地局から送られてきた信
号を、その周辺のエリアに放出する。該放出された無線
信号は該アンテナから見通し距離内にある加入者局３１
のアンテナ３2で受信され、無線機３３を介してパソコ
ン（ＰＣ）３４等に伝えられる。これとは逆に、ＰＣ３
４等から発信された信号は、前記と逆の経路を辿ってア
ンテナ３２から送出され、アンテナ２２Ａで受信され
る。

【００１５】次に、前記無線基地局２０Ａ〜２０Ｎの具
体的な構成の一例を、図2を参照して説明する。なお,無
線基地局２０Ａ〜２０Ｎの各構成は同一であるので、無
線基地局２０Ａを代表に挙げて説明する。無線基地局２
０Ａは、第１の隣無線基地局（または、センタ局）に接
続された第１の光送信機２３および第１の光受信機２４
と、第２の隣無線基地局（または、センタ局）に接続さ
れた第２の光送信機２５および第２の光受信機２６と、
スイチングハブ２７と、無線ＬＡＮ装置２８とから構成
されている。また、該無線ＬＡＮ装置２８は、前記アン
テナ２２Ａと接続されている。スイチングハブ２７は、
周知のように、端末の集線装置であり、スイッチング機
能を有している。

【００１６】このため、自局宛てのＩＰパケットは、取
り込まれて無線ＬＡＮ装置2８に送られ、一方他局宛て
のＩＰパケットは取り込まれずに、スイッチングハブ２
７を通過して隣の無線基地局に伝送されることになる。

【００１７】次に、本実施形態の無線ＬＡＮシステムの
動作を、図１、図３を参照して、説明する。

【００１８】センタ局１１のスイッチングハブ１４は、
スパニングツリーアルゴリズムを適用され、通常は、例
えば、第１のポート１４Ａはフォワーディング、第２の
ポート１４Ｂはブロッキングとされている。これによ
り、センタ局１１と各無線基地局２０Ａ〜２０Ｎ間の信
号のやりとりは、通常は、図３に示されているように、
第１の光送受信機１６を通して行われる。

【００１９】第１のポート１４Ａからは、ハローパケッ
トを含むパケットが光送受信機１６を経由してループ状
光ケーブル２０にブロードキャストされる。該ハローパ
ケットは所定時間間隔毎に間欠的に送出される。ループ
状光ケーブル２０が正常な場合には、ポート１４Ａから
見てループ状光ケーブル２０の最後に接続されたポート
１４Ｂで受信し、該ループ状光ケーブル２０のシステム
が、正常であると認識する。

【００２０】一方、図４に示されているように、該ルー
プ状光ケーブル２０が途中のＰ点で切断されたり、また
は他局２０A，２０B等の光送受信機（E／O,O／E）が故
障したりするといった障害がシステムに発生すると、ポ
ート１４Ｂにハローパケットが到着しない。この結果、
ポート１４Ｂは、該ループ状光ケーブル２０の途中で何
らかの障害が発生したと認識して、第２のポート１４Ｂ
をブロッキングからフォワーディングに切り替える。そ
うすると、第２のポート１４Ｂからも信号パケットが送
出されるようになり、前記切断点であるＰ点以降の無線
基地局２０Ｄ〜２０Ｎの通信が可能になる。このよう
に、ループ状光ケーブル２０からなるネットワークのい
ずれか１カ所で障害が発生した場合には、すなわち、こ
の障害がループ状光ケーブルの切断であれば全部の無線
基地局と、一方この障害が無線基地局の光送受信機など
の故障であれば、該故障した無線基地局以外の全ての基
地局を、正常に動作させることが可能になる。このた
め、信頼性の高いシステムを提供できるようになる。

【００２１】図５、図６は、前記無線基地局２０Ａの設
置の仕方、あるいは取り付け方の具体例を示す図であ
り、図５に示されているように、無線基地局２０Ａは電
柱に固定された支持金物４１に支持させてもよいし、図
６に示されているように、電柱間に張られたメッセンジ
ャワイヤ４２に、指向性アンテナ４３と共に吊り下げる
ようにしてもよい。なお、図中の２１は同軸ケーブル、
２２は無指向性アンテナを示す。なお、無線基地局を取
り付ける物体は、電柱に限らずビルの屋上等の高所であ
ればよい。

【００２２】前記した実施形態によれば、センタ局と無
線基地局とが、ループ状光ケーブル２０で接続されてい
るので、光ケーブルの亘長が従来のシステム（図１４、
図１５）に比べて大幅に短縮できるようになり、安価な
システムを提供することができるようになる。また、前
記ループ状光ケーブルが切断されても、センタ局は切断
点より下流の無線基地局には逆回りでインターネットの
パケットを送出することができ、ループ状光ケーブルに
接続された全ての無線基地局との交信を保持することが
できる。このため、障害に強い、また信頼性の高いシス
テムを提供することができるようになる。

【００２３】図７は、本発明の第２実施形態の無線基地
局５０を示すブロック図である。該無線基地局５０が図
２の無線基地局２０Ａと異なる所は、スイッチングハブ
２７から、イーサネットケーブル、例えば対撚り線５１
（または同軸ケーブル）を引き出すようにした点であ
る。なお、図２と同符号は同一または同等物を示す。

【００２４】図８は、図７の無線基地局５０と各加入者
局との配線例を示す図であり、本例は、無線基地局５０
と加入者局との間を、前記対撚り線５１（または同軸ケ
ーブル）により接続するものである。この配線例によれ
ば、例えば、無線基地局５０と該無線基地局５０のアン
テナ２２から見通せない加入者局とを有線（前記対撚り
線５１等）で接続することができるようになり、無線基
地局５０のアンテナ２２から見通せない加入者局とも、
交信できるようになる。

【００２５】図９は、他の配線例を示す図であり、無線
基地局５０から引き出された対撚り線５１（または同軸
ケーブル）にハブまたはトランシーバ５２を接続し、２
本の対撚り線（または同軸ケーブル）５１ａ、５１ｂに
分岐する。そして、該分岐された対撚り線５１ａ、５１
ｂに、それぞれ加入者局のパソコン３４ａ、３４ｂを接
続する。この配線例によれば、１個の無線基地局５０と
該無線基地局５０のアンテナ２２から見通せない複数個
の加入者局とを対撚り線で接続することにより、該アン
テナ２２から見通せない複数の加入者局とも総長が短い
線路を用いて交信ができるようになる。

【００２６】図１０は、さらに他の配線例を示す図であ
り、無線基地局５１から引き出された対撚り線５１（ま
たは同軸ケーブル）にハブまたはトランシーバ５２を接
続し、該ハブまたはトランシーバ５２により、対撚り線
（または同軸ケーブル）５１ａと無線ＬＡＮ装置５４
（第２の無線基地局）とに分岐するようにしたものであ
る。この配線を用いると、加入者局のパソコン３４ａは
対撚り線５１ａ（または同軸ケーブル）と接続でき、ま
た加入者局のパソコン３４ｃなどとは、無線ＬＡＮ装置
５４に接続されたアンテナ５５から放射される電波によ
り無線で交信することができるようになる。

【００２７】この配線例によれば、アンテナ２２から離
れた位置に他のアンテナ５５を設け、また対撚り線５１
ａにより加入者局と有線で接続しているので、アンテナ
２２からは見通しのきかない加入者局であっても、アン
テナ５５からは見通しのきく加入者に対しては無線で、
アンテナ２２と５５の両方に見通しのきかない加入者に
対しては有線で交信できるようになる。このため、１本
の電柱に敷設された無線基地局を基に、幅広く加入者に
通信サービスを提供できるようになる。また、このた
め、実効性の高いシステムを提供できるようになる。

【００２８】図１１は、本発明の第３実施形態の無線基
地局６０を示すブロック図である。該無線基地局６０が
図２の無線基地局２０Ａと異なる所は、スイッチングハ
ブ２７から、光送信機６２および光受信機６３を介して
イーサネットケーブルである一対の光ファイバケーブル
６１を引き出すようにした点であり、他の図２と同符号
は同一または同等物を示す。

【００２９】図１２は、図１１の構成の無線基地局６０
と各加入者局との配線例を示す図であり、本例では、無
線基地局６０と加入者局のパソコン等３４との間を、前
記光ファイバケーブル６１により、光送受信機６４を介
して接続することができる。この配線例によれば、無線
基地局６０と加入者局とを有線で接続することができる
ので、無線基地局６０のアンテナ２２から見通せない加
入者局に対しても、交信することができるようになる。

【００３０】図１３は、無線基地局６０と各加入者局と
の配線例を示す図であり、光送受信機６５を介してタッ
プまたはハブ５３が接続され、該タップまたはハブ５３
により、光ファイバケーブル６５ａと無線ＬＡＮ装置５
４（第２の無線基地局）とに分岐される。該タップまた
はハブ５３と光ファイバケーブル６５ａとの間には光送
受信機６６が接続され、また 光ファイバケーブル６５
ａは、光送受信機６４を介して加入者局のパソコン３４
ａ等と接続される。一方、無線ＬＡＮ装置５４は、アン
テナ５５を介して、加入者局のアンテナ３２と無線で交
信する。アンテナ３２で受信された信号は無線機３３を
介してパソコン３４ｃに伝えられ、逆にパソコン３４ｃ
から出力された信号は、アンテナ３２を介して放出され
る。

【００３１】この配線例によれば、図１０の場合と同様
に、アンテナ２２と見通せなくてもアンテナ５５とは見
通せる加入者局とは無線で、両アンテナ２２，５５と見
通せない加入者局とは有線で接続でき、アンテナ２２に
よる無線通信を基本としたシステムの交信範囲を拡大す
ることができるようになる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、センタ局と、複数の無線基地局間を、光ファ
イバケーブルでループ状に接続するようにしたので、安
価で高信頼性のシステムを提供することができるように
なる。

【００３３】また、該無線基地局から、イーサネットケ
ーブルを引き出し、該イーサネットケーブルで加入者局
と接続することにより、該無線基地局から見通せない加
入者局とも交信することができるようになる。

【００３４】さらに、該イーサネットケーブルの途中に
無線ＬＡＮ装置を設けることにより、第１の無線基地局
からは見通せないが該無線ＬＡＮ装置からは見通せる加
入者局と交信できるようになり、システムの交信範囲を
拡大することができると共に、本システムのサービスを
受けられない加入者局を低減することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の全体構成を示すブロッ
ク図である

【図２】 無線基地局の一構成例を示すブロック図であ
る。

【図３】 正常時の信号経路の説明図である。

【図４】 障害発生時の信号経路の説明図である。

【図５】 無線基地局を電柱に設置する場合の概念図で
ある。

【図６】 無線基地局を電柱間に設置する場合の概念図
である。

【図７】 本発明の第２実施形態の無線基地局の構成を
示すブロック図である。

【図８】 無線基地局からの信号を対撚り線または同軸
ケーブルで引き込む場合の概念図である。

【図９】 ハブまたはトランシーバによる分岐引き込み
の概念図である。

【図１０】 対撚り線または同軸ケーブルの途中に、無
線ＬＡＮ装置を設置する場合の概念図である。

【図１１】 本発明の第３実施形態の無線基地局の構成
を示すブロック図である。

【図１２】 光ファイバーによる引き込みの概念図であ
る。

【図１３】 光ファイバーケーブルの途中に、無線ＬＡ
Ｎ装置を設置する場合の概念図である。

【図１４】 従来の星状接続方式の一例を示すブロック
図である。

【図１５】 従来の樹枝状接続方式の一例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１１・・・センタ局、１４・・・スイッチングハブ、１４Ａ、
１４Ｂ・・・第１、第２のポート、１６，１７・・・光送受信
機、２０・・・光ファイバーケーブル、２０Ａ〜２０Ｎ・・・
無線基地局、２１Ａ〜２１Ｎ・・・同軸ケーブル，２２Ａ
〜２２Ｎ・・・アンテナ、２７・・・スイッチングハブ、２８
・・・無線ＬＡＮ装置、３１・・・加入者局、３２・・・アンテ
ナ、３４・・・パソコン等、４２・・・メッセンジャワイヤ、
５１・・・対撚り線（または同軸ケーブル）、５２・・・ハブ
（またはトランシーバ）、５４・・・無線ＬＡＮ装置、
（第２の無線基地局）６１・・・光ファイバーケーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 安徳 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社電子通信部内 (72)発明者 相澤 忠士 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社電子通信部内 (72)発明者 岡崎 隆司 東京都港区西新橋３丁目８番３号 スピー ドネット株式会社内 (72)発明者 神長 英夫 東京都港区西新橋３丁目８番３号 スピー ドネット株式会社内 (72)発明者 馬場 博幸 東京都港区西新橋３丁目８番３号 スピー ドネット株式会社内 Ｆターム(参考） 5K002 AA01 AA03 DA11 FA01 5K031 AA06 AA12 DA01 DA07 DA15 DA19 DB01 DB04 DB12 EA01 EB11 5K033 AA04 AA09 BA13 DA01 DA06 DA14 DA15 DA17 DB01 DB05 DB18 DB22 EB02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電柱またはビル等の高所に配置された無
   線基地局と、 該無線基地局の複数個にインターネット信号を配信する
   センタ局と、 該センタ局と該無線基地局の複数個との間を接続するル
   ープ状の光ファイバケーブルとからなることを特徴とす
   るループ状ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のループ状ケーブルを用
   いた無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記センタ局は、前記ループ状の光ファイバケーブルの
   両端の各々に光送受信機を介して接続される第１及び第
   ２のスイッチングハブを備え、 平常時には、前記第１及び第２のスイッチングハブのい
   ずれか一方をフォワーディングとし、他方をブロッキン
   グとし、 前記ループ状の光ファイバケーブルまたは該光ファイバ
   ケーブルに接続された無線基地局に障害が発生した時に
   は、前記第１及び第２のスイッチングハブの両方をフォ
   ワーディングとし、障害範囲の手前で、前記センタ局か
   らの信号を折り返すようにしたことを特徴とするループ
   状ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステム。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のループ状ケ
   ーブルを用いた無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記無線基地局は、隣の無線基地局に前記光ファイバを
   介して接続された光送受信機と、該光送受信機と接続さ
   れたスイッチングハブと、該スイッチングハブと接続さ
   れた無線ＬＡＮ装置とを備え、 前記スイッチングハブからイーサネット（登録商標）ケ
   ーブルを引き出し、該イーサネットケーブルを加入者局
   と接続するようにしたことを特徴とするループ状ケーブ
   ルを用いた無線ＬＡＮシステム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のループ状ケーブルを用
   いた無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記イーサネットケーブルの途中にハブまたはトランシ
   ーバを接続し、該イーサネットケーブルを分岐して複数
   の加入者局と接続するようにしたことを特徴とするルー
   プ状ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステム。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のループ状ケーブルを用
   いた無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記イーサネットケーブルの途中に無線ＬＡＮ装置を取
   り付け、該無線ＬＡＮ装置を介して加入者局と無線通信
   できるようにしたことをループ状ケーブルを用いた無線
   ＬＡＮシステム。
6. 【請求項６】 請求項３ないし５のいずれかに記載のル
   ープ状ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記イーサネットケーブルは、光ファイバ、対撚り線、
   及び同軸ケーブルのいずれかであることを特徴とするル
   ープ状ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステム。