JP2002506318A - ハイブリッドピコセル通信セル - Google Patents

ハイブリッドピコセル通信セル

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JP2002506318A
JP2002506318A JP2000535109A JP2000535109A JP2002506318A JP 2002506318 A JP2002506318 A JP 2002506318A JP 2000535109 A JP2000535109 A JP 2000535109A JP 2000535109 A JP2000535109 A JP 2000535109A JP 2002506318 A JP2002506318 A JP 2002506318A
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スコット エイチ ブルーム
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Abstract

(57)【要約】 自由空間のレーザ通信システムを提供する。このシステムは多数のピコセルで構成されている。各ピコセルは少なくとも一人の使用者であるが一般にいく人かまたは多数の使用者と通常の通信を行う基地局を有している。各基地局は少なくとも二つのレーザトランシーバを備え、そのトランシーバは各々、自動的にアラインメントを行うための指向機構を有している。これらのトランシーバは、他の基地局と通信し、他の基地局間の情報を中継し、または通常の通信システムに情報を伝送する。これらピコセルは、約１００ｍなどの大きさの比較的小さな地理的範囲をカバーする。本願出願人は、これらの距離で、レーザビームを減衰させる大気の影響が重大な問題でないことを立証した。好ましい実施態様で、これら基地局は、一般に、マイクロプロセッサで制御される指向装置を有し、自動的にアラインされて、他の基地局を指向する四つのレーザトランシーバ、および使用者と通信するためのＲＦトランシーバを備えている。本発明は、ほとんど即座に設置して、樹立されている地方の独占の（または独占に近い）電話システムと競合できる通信システムを提供するのに特に適している。本発明のシステムは、数時間以内または非常に少ない日数で設置することができる。これらのシステムは、地方の既存のシステムが天災などで損傷するかもしくは既存の通信容量が一時的に急速に膨張する場合に、地方領域に、その最初の通信システムを提供するか、または通信サービスを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、通信システムに係り、特に自由空間（自由領域）の光通信システム
に関する。
【０００２】
【技術の背景】
電気通信産業界は、過去数年間にわたって、爆発的な成長を享受し、需要に応
じようと全力をつくしてきた。地球規模、国家規模および地域の電気通信技術と
しては主として次のものがある。すなわち（１）撚り線、同軸ケーブル、光ファ
イバーおよびマイクロ波のシステムを使用して音声、データおよびＦＡＸの伝送
を行う電話ネットワーク、ＲＦネットワーク；（２）ＲＦ伝送によってテレビジ
ョンを提供するテレビジョンネットワーク、光ファイバーおよび同軸ケーブルの
システムを通じてテレビジョンを提供するケーブルシステム；ならびにインター
ネット通信システムがある。また、テレビジョン、電話およびデータ通信は、衛
星ベースのシステムをも通じて提供されている。データ、画像およびビデオの高
速通信を含む非音声通信は、音声通信に要求されるよりはるかに高いデータ速度
の通信を要求されている。
【０００３】 無線通信によって、使用者は移動可能になる。無線通信は、通信装置を接続す
る高価な配線が必要でない。無線通信に伴う問題は、利用できる無線帯域が制限
されることである。無線帯域が制限される問題の解決策は、多数の分散した地理
的なセルをつくって、非常に多数のこれら分散したセルの利用可能な帯域を何度
も使用することである。同じ帯域を使用する多数の分散したセルによって、与え
られた帯域の使用者の数を大きく増やすことができる。セルの数が増えれば増え
るほど可能性のある使用者の数が増える。これは、現在普及しているセルラー電
話システムが基づいている理論である。
【０００４】 過去の電話とケーブルのシステムは一般に、規制された独占体制で稼動してき
た。しかし、現在、米国の連邦政府、州政府および地方政府は、これらのサービ
ス提供の競争を奨励している。地方の電話とケーブルの会社は、自らが設置した
基本設備を共用することを嫌うかまたはその共用に非常に高い代価を請求し、そ
して新しいケーブルまたは光ファイバーを設置することは非常に経費がかかりか
つ障害になっている。多くの発展途上国では、重要な有線通信の基本設備が適所
になくて、有線設備を設置することは経費がかかり障害になっている。オリンピ
ック競技やスーパーボールなどの特別のイベントによって、地域に、大きく膨張
した通信が一時的に必要になる。大きな着氷性悪天またはハリケーンなどの天災
が既存の通信施設を破壊して、既存のシステムが修復されるまで、一時的な通信
施設が必要になることがある。
【０００５】 自由空間の光通信を行う技術は知られている（David L. Begley編集Selected
Papers on Free-Space Laser Communications（SPIE Optical Engineering Pres
s、1991年発行）中のDavid L. Begleyの論文"A Brief History of Free-Space La
ser Communications"参照）。自由空間のレーザ通信が衛星から衛星への通信に 提案されている。これは、レーザビームが、地球大気圏の上方で広帯域で長距離
の効率的な通信を提供できるからである。しかし、自由空間のレーザ通信は、雨
、霧および雷などの大気の状態の悪影響が分かっているので、普及している陸上
通信用として、一般に、真剣には考えられていない。必要なものは、地方の電気
通信システムであり、これは、容易に、効率的に、かつ重大な障害なしに設置す
ることができる。
【０００６】
【発明の要約】
本発明は自由空間のレーザ通信システムを提供するものである。このシステム
は多数のピコセル（picocell）で構成されている。各ピコセルは、少なくとも一
人の使用者しかし一般に数人のまたは多数の使用者と通常の通信を行う基地局を
備えている。各基地局は少なくとも二つのレーザトランシーバを備え、それら各
トランシーバは、自動的にアライメント（調整：alignment）を行うための指向 （pointing）機構を備えている。これらのトランシーバは、他の基地局との通信
を行い、他の基地局間の情報を中継し、または従来の通信システムへ情報を伝送
する。前記ピコセルは、約１００ｍほどの比較的小さな地理的範囲をカバーする
。本願出願人は、このような距離では、レーザビームを減衰させる大気の作用が
重大な問題ではないことを立証したのである。好ましい実施態様で、これら基地
局は、一般に、マイクロプロセッサで制御される指向装置を有し、自動的にアラ
イン（調整：align）されて、他の基地局を指向する四つのレーザトランシーバ および使用者と通信するＲＦトランシーバを備えている。
【０００７】 本発明は、ほとんど即座に設置して、樹立されている地方の独占の（または独
占に近い）電話システムと競合できる通信システムを提供するのに特に適してい
る。本発明のシステムは、数時間以内または非常に少ない日数で設置することが
できる。これらのシステムは、地方の既存のシステムが天災などで損傷するかも
しくは既存の通信容量が一時的に急速に膨張する場合に、地方領域に、そのシス
テムの最初の通信システムを提供するか、または地方領域に通信サービスを提供
することができる。
【０００８】 （発明の詳細な説明） 本発明の好ましい実施態様は図面を参照して説明できる。
【０００９】 （ピコセル） 本発明の好ましい実施態様の主要素子はピコセルである。本発明の好ましい実
施態様は多数のピコセルを備えている。各ピコセルは一つの基地局と少なくとも
一人の使用者を有しているが、通常はいくつかの基地局と多数の使用者を有して
いる。図１Ａは一つの基地局２と一人の使用者４−１からなるピコセルを図示し
ている。この使用者は、その基地局に割り当てられた２０MHz全部を自らに利用 できる。図１Ｂは４人の使用者をもつ一つの基地局を図示しているが、この場合
、４人の使用者は２０MHzを共用するので、全使用者がそのシステムを同時に使 用すると、平均帯域の限度は約５MHzになる。図１Ｃに示すように使用者が１０ ０人の場合、平均限度は２００KHzになる。各使用者４は、基地局２に割り当て られた無線帯域を共用することによって基地局２と通信する。使用者がごく少数
である場合、各使用者は、基地局における利用可能な帯域の非常に大きな部分を
利用できる。音声電話通信の場合は約１０KHzしか必要でないが、他のタイプの 通信でははるかに大きな帯域が望ましい。例えば一つの優れた双方向ビデオ通信
リンクは約２０MHzを必要とするが、満足すべき双方向リンクは約２MHzを提供さ
れればよい。
【００１０】 （基地局） この好ましい実施態様の一般的なピコセル基地局の素子は図２を参照して説明
できる。基地局は、ＲＦトランシーバ１３、四つのレーザトランシーバ１０（各
々方位と高度を指向する装置１１を備えている）、前記指向装置を制御するマイ
クロプロセッサ２２、前記ＲＦトランシーバと四つのレーザトランシーバの間で
ディジタルデータを切換えるパケットスイッチ１２および電源を備えている。図
３は、図２のブロック図に示す基地局の模式図である。図４は本願出願人が設計
した試作品の基地局の図面である。この図面は、紙面から指向するトランシーバ
１０Ａ、紙面に向かって指向するトランシーバ１０Ｂ、および左と右を指向する
トランシーバ１０Ｃと１０Ｄを示している。方位と高度のジンバルは番号１６で
示してある。１０Ａの通信とビーコンのレシーバは番号８０で示してある。１０
Ａのビーコンレーザ伝送器は番号８２で示し、そして１０Ａの通信レーザ伝送器
は番号８４で示してある。ＲＦアンテナは番号１８と２０で示してある。１０Ｂ
の高度モータは番号３０で示してある。
【００１１】 （レーザトランシーバ） この実施態様の各基地局には四つのレーザトランシーバ１０が設けられている
。適切なレーザトランシーバは、例えば米国カリフォルニア州サンディエゴ所在
のAstro Terra Corporationが製造している直径４インチのレーザ通信トランシ ーバ（１５５Mb/secで作動するModel T-4）などが市販されている。図１８Ａ、 １８Ｂおよび１８Ｃには、本願出願人が設計した試作品のトランシーバの光学素
子が画かれている。この実施態様では、図１８Ａに示す通信伝送器は、直径６０
mmのｆ／２単レンズを通過するHitachiの７８０nm、４０mWのピーク電力で２mra
dの発散ダイオードレーザを備えている。図１８Ｂに示すビーコン伝送器は、Ｅ ＧＧ８１０nmで２０Ｗでパルス化される０．１％デューティサイクルのダイオー
ドレーザを備え、このレーザは焦点距離が１００mmの円柱レンズを通過して発散
度（divergence）が２度である。このビーコン／通信レシーバは、直径６０mmの
ｆ／２集束単レンズ、およびHamamatsu PINダイオード（直径５００ミクロン） を使って収集される７８０nmの通信信号を、６２２Mb／秒,３dBの帯域を有する 外部前置増幅器モジュールで送るダイクロイックビームスプリッタを備えている
。上記ビームスプリッタは、８１０nmのビーコンビームを、外部前置増幅器及び
１ｍｍの活性領域をもつHamamatsuの象限光ダイオード上で反射する。各レーザ トランシーバは、嵌め込まれたジンバルに取り付けられる。ジンバルは、各トラ
ンシーバが、高度軸線で±３０度の動作および方位軸線で全３６０度の動作がで
きるように製作される。高度の動作は、図３に示すモータとウォームギヤの駆動
装置３０およびフレックスチャーピボット（flexture pivot）３１によって達成
される。方位の動作は、図３に示すように、方位の軸をアナログ時計の針のよう
に、別の一方の内側に嵌め込むことによって得られる。この時、各トランシーバ
は、嵌め込まれた方位ジンバルの軸の動作を調整することによって、方位の３６
０度の動作を行うことができるので、同じ平面に取り付けられたトランシーバか
らの干渉は全くない。どのトランシーバも他の建物の類似の基地局とアラインす
ることができるので、これらトランシーバを二つの異なる平面に取り付けること
によって、光のクロスリンクの多重リダンダンシー(multiple redundancy)があ る。ジンバルの動作はマイクロプロセッサ２２によって制御される。各レーザト
ランシーバは、入力レーザ通信を受信するための４インチの望遠鏡と検出器モジ
ュール、およびレーザパルスを伝送するレーザ伝送器を備えている。情報は、６
２２Mb/secの速度で、このトランシーバによって伝送されかつ受け取られる。各
レーザトランシーバは、以下に説明するように、象限光ダイオードのコンパニオ
ントランシーバのビーコン信号と心を合わせることによってアラインされる。０
．８１０ミクロンの波長でレーザが伝送する信号は図１０に示すように、透明な
空気中ではほとんど１００％伝送される。他の大気の条件下での伝送は以下で考
察する。
【００１２】 （ＲＦトランシーバ） この実施態様で、図１５において、”ＲＦ基地局”と標記されているＲＦトラ
ンシーバは、中心が１．９GHzで幅が約２０MHzのＰＣＳバンド内で作動する。こ
の実施態様で、我々は、１６直角振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation ）（ＱＡＭ）信号方式（signaling scheme）を選ぶ。誤りの確率は、ＳＮ比から
得ることができるEb／Noから算出できる。この実施態様の場合、基地局と移動ユ
ニットの間の最大距離は１００ｍである。以下のパラメータは、Nottel、Nokiaま
たはEriccsonなどの製造業者が供給しているシェルフ無線装置からのコマーシャ
ルから容易に得ることができる。この基地局の等価等方性放射電力（equivalent
isotropic irradiated power）（ＥＩＲＰ）は１７dBWでアンテナ利得が２０dB
であり、そして送られる電力は０．５Ｗである。移動レシーバのアンテナ利得は
３dBである。全システムのロスは６dBである。移動システムレシーバの雑音は５
dBである。移動システムレシーバのアンテナの温度は２９０Ｋであり、その帯域
幅は２０MHzである。
【００１３】 自由空間のロスは：
【００１４】
【数１】
【００１５】 受け取られる電力は：
【００１６】
【数２】
【００１７】 等価温度は：
【００１８】
【数３】
【００１９】 雑音電力は：
【００２０】
【数４】
【００２１】 ＳＮＲはPr／Pnでありこれは８８dBである。これはEb／Noを以下のようにして
与える。
【００２２】
【数５】
【００２３】 したがって、誤りの確率は下記式で与えられる。
【００２４】
【数６】
【００２５】 自由空間経路に関するこの実施態様では、無線リンクに関連する誤りは全くな
い。無線信号が建物の壁または廊下を通過するとき、この周波数にて無線信号の
重大な減衰があることは当業技術者にとって分かっていることである。この減衰
は特定の材料と方位に大きく依存しているので、ＡＴＴからのＷＩＳＥのような
コンピュータシミュレーションプログラムを用いて、選択された建物全体にわた
る伝搬特性を算出する。
【００２６】 （パケットスイッチ） 図２に示すパケットスイッチ１２はFore Systems Fore-Runner LE 155である 。そのスイッチは、１２個の１５５Mb/secのポート付きで提供され、この実施態
様では、これらポートのうち５個が、ForeThought（やはりFore Systemsのもの ）を付加し、インターネットワーキングソフトウェアを使って該スイッチをＡＴ
Ｍのプロトコルに基づいて作動させるＳＯＮＥＴ／ＳＤＭフォーマットにて利用
される。図２に示すパケットスイッチは、基地局間の経路選択パケットと同様に
、与えられた基地局においてレーザと無線を完全に切換えることができるように
、四つのレーザ通信トランシーバ、および無線トランシーバ１３とインタフェー
スされている。無線トランシーバ１３は、使用者４の無線送信機から送られる電
波に対応する電気信号を、ＲＦ受信アンテナ２０を通じて受信する。また、無線
トランシーバ１３は、電気信号を、使用者の無線受信ユニットへＲＦ送信アンテ
ナ１８を通じて送信する。
【００２７】 （マイクロプロセッサと指向装置） この実施態様のマイクロプロセッサはPentium PCである。このマイクロプロセ
ッサは、この基地局のレーザトランシーバ１０を、他の基地局の類似のレーザト
ランシーバに対しアラインするようにプログラムされている。そのアラインメン
トのプロセスは、互いに約１００ｍ離れている四つの建物１であって、各々、そ
れらの屋根の上に基地局を有する建物を図示する図５を参照して説明できる。マ
イクロプロセッサ２２は、与えられたトランシーバの１０個の象限すなわち方位
の±４５度と高度の±２０度の象限をラスタが走査する予め定められたアルゴリ
ズムによって第一リンク３を開始する。その走査速度は方位については０．５度
/secに設定され、そして高度は、０．５度／方位走査の速度で進んで全セクター
をカバーする。全セクターは４時間で走査できる。走査は、バックグランドの明
かりのレベルが低い夜に、容易に達成できる。日中に走査する場合は、πステラ
ジアンで放射する１０ワットのＬＥＤブライト光源２３を、各基地局の四つの全
光源として各セクターに使用できる。アライメントを夜間に行える場合、電力が
はるかに小さいＬＥＤを使用できる。これらの光源は図２には示してあるが図３
には示していない。捕捉の確率が０．９９の場合は、バックグランドに対する光
源のＳＮＲは約１０であることが必要である。これは５nmの干渉フィルターで達
成できる。この方法は、四つのすべてのトランシーバに対して平行して行われる
。
【００２８】 （使用者のＲＦ通信） 本発明の好ましい実施態様でサービスを受ける使用者は、一般に、ＲＦ通信装
置を有するピコセル基地と通信する。好ましい無線ユニットはRadioLAN2 7401/7
402 PC Cardである。これはＬＡＮ接続性を必要とする移動使用者の要求を満た すために設計された高性能の一体無線ＬＡＮアダプタである。このユニットは、
周波数ホッピングスプレッドスペクトル法を使用し、大きな領域ネットワークの
通信システムと適合する。この特定のユニットは、データ速度１．５Mbpsで作動
する。これらのユニットは、米国カリフォルニア州サニーベール所在のRadio LA
Nから購入できる。
【００２９】 （ソフトウェア） 図２０Ａ〜２０Ｆは、図４に示すピコセル基地局に用いる捕捉・追跡システム
のソフトウェアフロー制御の例の概略図を示す。長斜方形のボックスは使用者の
入力を表し、菱形のボックスは使用者の決定を表し、そして方形のボックスは使
用者のアクションを表す。図２０Ａのソフトウェアは、各軸に対し、比例定数、
積分定数および微分定数を変える方法を提供する。図２０Ｂのソフトウェアは、
マウスのクリックによって、システムが、光追跡モードに対して開ループから閉
ループまで進むことができるようにする。図２０Ｃは、制御器が、制御法則を、
プロポーショナルから、プロポーショナル＋速度、またはプロポーショナル＋速
度＋加速度へ変えることができることを示す。図２０Ｄは、ユーザがいずれか一
方の軸に対するステップサイズを選んで、サーボループを閉じることができるこ
とを示す。図２０Ｅは、システムが、予め定められた不確かな領域を走査し、カ
ッドセル（quad cell）を、上記いき値データについてチェックし、次いでビー コン信号が検出されたならば追跡モードに入ることができることを示す。図２０
Ｆは初期較正を行うため、符号器（エンコーダ）のカウンターをゼロにすること
ができることを示す。図２０Ｇは、使用者が選択できる距離と期間を進んで移動
できることを示す。図２０Ｈは、システムが、リミットスイッチを使用せずに、
符号器の誤りからホームポジションを厳密に見つけることができることを示す。
【００３０】 （性能の計算） 本願出願人は、他のシステムを超える大きな利点を提示し、実行の可能性があ
って競合する通信システムとして、本発明が実行可能であることを立証するため
モデル計算を実施した。
【００３１】モデル ピコセルラー基地局は、図５に示すように、別のハイブリッドピコセルラー基
地局と光通信リンクを樹立することができる。光通信リンク３を通じて、ピコセ
ルラーネットワークは、ケーブルまたは光ファイバーのネットワークを設置する
コストの何分の一かの小さなコストで、既存の銅線より高いオーダーの速度で、
データ、マルチメディアおよび音声のサービスに無線アクセスできるようにする
。
【００３２】 図５に示すような短い（１１５ｍ）レーザ通信リンク３の密なメッシュが、ハ
イブリッドピコセルラーの基地局と相互に接続する。これらのリンクが短いこと
によって、霧などの大気の障害があるにもかかわらず、優れた性能試験の結果（
ほぼ１００％の有効性）を予想できる。正しく機能するため、これらのリンクは
互いにアラインされることが重要であるが、許容範囲は、これらリンクが、強風
などの極端な機械的な妨害に容易に耐えることができるような範囲である。
【００３３】 光通信のリンク３によって、ピコセル内で生成する（またはピコセルに送達さ
れる）通信量は、多重反射アレンジメント（multihop arrangement）の一連の基
地局２間を中継され、最終的に、地方の末端局の有線ネットワークに入るかまた
はそのネットワークから出る。
【００３４】 好ましい実施態様で、各ハイブリッドピコセルの無線フットプリント（無線基
礎伏図：radio footprint）が小さい（すなわち、直径が約１１５ｍ）ので、そ の帯域はごく少数の使用者だけが共用しているから、各使用者は、彼の特定の領
域で、広帯域の（使用者の数と基地局の利用可能な帯域に応じて一般に約２００
Kb/sec〜２０Mb/sec）無線サービスを享受している。無線スペクトルをしばしば
再使用することによって、スペクトルの利用度が限定されるという問題は克服さ
れる。一層重要なことであるが、各基地局は、レーザ通信リンクによってサービ
スを受けているので、新たに埋設するケーブル装置は不要であり、かつ、既存の
銅線の容量の制約は無視される。レーザの通信リンクは、ＦＣＣによってライセ
ンスされるものではないので、各使用者に割り当てられている２０Mb/secで全メ
ッシュにわたって広帯域アクセスを行うのに十分な１５５〜６２２Mb/secを運ぶ
ことができる。
【００３５】 図５は、四つの建物１が各々、ハイブリッドピコセルラー基地局２を備え、屋
根の上に取り付けられている。これらの基地局は、基地局間をクロスリンクする
機能を有するレーザ通信トランシーバによって相互に接続されている。これら建
物の内側の使用者に対するダウンリンクは、公称周波数１．９GHzにて、スプレ ッドスペクトルのＲＦトランシーバで行われる。これらのダウンリンクは、電話
、コンピュータ及びＨＤＴＶと交信する。上記光トランシーバは、建物から建物
へデータをクロスリンクして、それら建物とともにネットワーク化する手段を提
供する。各基地局２は、建物１から末端局へデータを多重反射する手段を提供し
、その末端局において、該データは、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）に
切換えて広い領域に分布させることができる。
【００３６】一層悪いケースＢＥＲ−濃霧 このシステムの予測されるビット誤り率は、各リンクが受け取った電力を計算
することによって求めることができる。伝送電力が２０mWで、ビーム発散度が２
mradの場合、我々は、ＢＥＲを、各種の気象条件の範囲の関数として計算するこ
とができる。８５０nmの波長の場合、濃霧において、最悪の減衰状態が起こる。
図６に示すように、視界が４０ｍ（極端にまれでかつ濃い霧の状態）の場合、減
衰は、おおよそ約３９２dB/Km（ｅ−９０．４２／Ｋｍ）である。この状態で受 け取られた電力は以下のとおりである。
【００３７】
【数７】
【００３８】 同様にバックグランド電力は、地表における太陽の放射照度の平均値（０．２
W/m２/nm/sr）を利用して推定できる。バックグランド光の値は以下のとおりで ある。
【００３９】
【数８】
【００４０】 したがって、最も濃い霧中の１００ｍにおける信号／バックグランド比の推定
値は約８である。１１５ｍにおける信号／バックグランド比は約２である。１０
０ｍの範囲内のこの一層悪いケースの大気状態に対するビット誤り率の本願出願
人の推定値を図７に示す。したがって、１００ｍにおける一層悪いケースのＢＥ
Ｒの推定値は約１×１０−１５であり、そして１１５では０．１に近い。アバラ
ンシェフォトダイオードの検出器を使って、１１５ｍにおけるＢＥＲを１０−９ まで下げることができる。ＢＥＲが１×１０−９より低いと満足すべきものであ
るとみなされるが、いくつものシステムはＢＥＲを１０−１４と低くする必要が
ある。上記計算は、１とゼロの確率が等しいと仮定して、最適のいき値が、受信
された各信号値に対して使用される。変調の機構は、直接検出によるオンオフキ
ーイング（ＯＯＫ）である。
【００４１】その他の大気の状態 この特別の実施態様は、ＡＴＭのプロトコルに対して許容できるＢＥＲで、１
１５ｍまでの範囲にて、すなわちすべての天候状態で、設計された無線セルの直
径より１５ｍ大きくしていった。図８は、雨と雪の場合の、異なる雨量（rain r
ate）（および等価の雪量）での予測される減衰を示す。雨による最大の減衰は 、１時間当り４インチの雨量の場合２０dB/Kmであるが、これは、１００ｍの範 囲における霧の場合より減衰が３桁を超えて小さい。雪は、１００ｍの範囲にお
ける最悪の場合の霧より１桁小さく、したがって、両方の予想のＢＥＲ特性は霧
について図７で示した場合より優れている。
【００４２】レーザは目にとって安全（Eye Safe）である レーザ通信トランシーバは開口において目にとって安全であり、ANSI Ｚ．131
.1-1986年に要求されている２mW/cm２より低くなっている。
【００４３】シンチレーション 考えられる他の大気の作用は、シンチレーションが起こす、伝搬経路にそった
屈折率の変化である。これらのシンチラント（scintillant）は、大きさが波長 の平方根×範囲であるので、この実施態様では、１００ｍの範囲の場合、直径が
ほぼ１ｃｍである。これは、レーザ通信トランシーバが５０のシンチラントを平
均していることを意味し、シンチレーションが原因の信号の予想される変化より
大きく減少する（約１／１００に減少）。予想されるシンチレーションの確率密
度は次式で表される。
【００４４】
【数９】
【００４５】 この経路の場合、その分散は約０．０３２であり、これは、得られた確率分布
が、ポアソン統計学で決定される標準偏差を有する伝送信号の平均強度を中心と
するガウス分布に近いことを意味する（１パルスで受け取った光子の数のほぼ平
方根）。したがって、先に使用したＢＥＲの式は有効であるので、シンチレーシ
ョンのこの実施態様に対する作用は無視できる。
【００４６】経路にそった屈折率の変化 経路にそった屈折率の変化が原因の予想されるビームワンダー（beam wander ）は次式から計算できる。
【００４７】
【数１０】
【００４８】 ビームワンダーを計算した結果は約１００μradであり、伝送されたビームの 発散度の１／２０であるので、この実施例に影響する要因ではない。
【００４９】支持体ポールの偏向 我々がここで述べる実施態様では、トランシーバが街路または建物の上方へ各
種の距離をおいたポールに取り付けられている。１５ lbs/in2のハリケーン級の
風の場合の最大の偏向は下記の式から計算される。
【００５０】
【数１１】
【００５１】 この場合、ポールの直径は１０インチで、この実施態様で使用した２種の材料
はアルミニウムとスチールである。図９は長さが０〜５００インチのポールの予
測される最大偏向を示す。我々の実施態様では、長さが２５フィートより長いポ
ールはなかった。最大分散は、いずれの場合も我々のビームの発散度の有意な部
分を占めていないので、風は、この実施態様で述べられているように、我々の装
置のアライメントに影響しない。
【００５２】熱の影響 トランシーバが取り付けられている建物が非対称的に熱膨張することが原因の
熱の影響は下記式で表される。
【００５３】
【数１２】
【００５４】 温度変化が５０度の場合、５階建の建物の角変化は１００マイクロラジアンよ
り小さいので、伝送されるビームの発散度と比べて無視できる。
【００５５】無線リンク この実施態様で利用可能なスペクトルはＰＣＳバンドのスペクトルであり、中
心が１．９GHzで幅が約２０MHzである。この実施態様で、我々は１６直角振幅変
調（ＱＡＭ）信号方式を選ぶ。誤りの確率はＳ／Ｎ比から得ることができるEb／
Noから算出できる。この実施態様の場合、基地局と移動ユニットの間の最大距離
は１００ｍである。以下のパラメータは、NorTel、NokiaまたはEriccsonなどの製
造業者が供給するシェルフ無線装置からのコマーシャルから容易に得ることがで
きる。基地局の等価等方性放射電力（ＥＩＲＰ）は１７dBWでアンテナ利得が２ ０dBであり、そして送られる電力は０．５Ｗである。移動レシーバのアンテナ利
得は３dBである。全システムのロスは６dBである。この移動システムのレシーバ
の雑音の数値は５dBである。この移動システムのレシーバのアンテナの温度は２
９０Ｋで、その帯域幅は２０MHzである。
【００５６】 自由空間のロスは：
【００５７】
【数１３】
【００５８】 受け取られる電力は：
【００５９】
【数１４】
【００６０】 等価温度は：
【００６１】
【数１５】
【００６２】 雑音電力は：
【００６３】
【数１６】
【００６４】 ＳＮＲはPr／Pnであり、これは６３dBである。これはEb／Noを以下の式で与え
る。
【００６５】
【数１７】
【００６６】 したがって、誤りの確率は下記式で与えられる。
【００６７】
【数１８】
【００６８】 自由空間経路に関するこの実施態様では、無線リンクに関連する誤りは全くな
い。無線信号が建物の壁または廊下を通過するとき、この周波数にて無線信号の
重大な減衰があることは当業技術者にとって分かっていることである。この減衰
は特定の材料と方位に大きく依存しているので、ＡＴＴからのＷＩＳＥのような
コンピュータシミュレーションプログラムを用いて選択された建物全体にわたる
伝搬特性を算出する。
【００６９】経路選択 多重反射の機構は、多波長光ファイバーネットワークの技術分野では周知のこと
であるが、本願での用途は新規な用途である。多重反射を行うため再帰グリッド
（準長方形のメッシュ）を使用するこの実施態様には二つの利点がある。一方の
利点は二つ以上の光学リンクを乱すことなく新しい基地局を容易に付加できるこ
とである。もう一つの利点は、新しいバーチャルコネクション（Virtual connec
tion）を行うための多重反射経路の樹立に関連する計算の複雑さが該グリッドの
節の数に比例して増えることを意味する経路選択のアルゴリズムを拡張して実施
できることである。図１５は四つのピコセル６１、６２、６３および６４を示し
ているが、これらピコセルはすべて光学的に相互に接続されている。
【００７０】 好ましい通信システムを図１４に示す。この方法は３段階の無線セルを使用して
いる。これらのセルは、図１４に示すように、ピコセル、標準セルおよびメガセ
ルである。そのうち、ピコセルについては先に説明した。第二段階のセルは、本
願出願人が標準セルと呼んでいるセルである。各標準セルは、数マイルまたは数
十マイルの大きさの領域をカバーし、ピコセルの変化可能な数はゼロから数千ま
での範囲内である。各標準セルは、末端局のスイッチに接続された標準セル基地
局を備えている。標準セル基地局は、ピコセルによるサービスを受けていないそ
の領域にいる使用者にＲＦ通信を提供する。また標準セル基地局は、その標準セ
ル内のすべてのピコセルに直接または間接的に光通信を提供し、かつ末端局スイ
ッチに通信を提供する。上記末端局のスイッチに対する単一または複数のチャネ
ルはトラヒック（traffic）を処理するのに十分なものでなければならない。そ の通信チャネルは、自由空間の光チャネルでもよく、または光ファイバーなどの
通常のチャネルでもよい。
【００７１】追跡と捕捉 図１６は、先に提案したピコセルシステムに用いる基地局装置を図示する高レ
ベルのブロック図である。この装置は、いくつもの光トランシーバ、無線・ベー
スバンド装置、小型の電子パケットスイッチ（例えばＡＴＭ）、および基地局を
管理しかつネットワーク制御システムの地方の代表として働く小型の制御プロセ
ッサを備えている。その無線装置は、信号をスイッチから受信しおよびスイッチ
に送り、かつ信号をアンテナから受信しおよびアンテナに送るのに必要なすべて
の装置を備えている。上記パケットスイッチは、各基地局が、光ネットワークに
配置されているトラヒックのソースおよびシンク（sink）として働くのに加えて
、パケットを、一つの光リンクから隣のリンクへ中継（ホップ(hop)）すること ができるようにするために必要である。その経路は、接続セットアップ時間にて
選択され、各パケットがコアネットワークの入口／出口ポートに到達するかまた
は基地局で終るように、サービスの質（Quality of Service）（ＱＯＳ）が保証
され続ける。
【００７２】 この実施態様の各基地局は、四つのレーザ通信クロスリンクを含んでいる。そ
のシステムがセットアップされるとき、使用者は、前記ユニットを安定プラット
ホームに設置し、電力を与えねばならず、そして該ユニットは、各光クロスリン
クを、基地局のネットワークの正しい近傍の節に対し自己アラインする。これを
行うには、クロスリンクが、走査すべき実質的な注視フィールド（field of reg
ard）、追跡センサ、ビーコンレーザ、どの基地局を接続すべきかを決定するた めのある種のネットワークインテリジェンス、およびネットワークの安定した監
視通信を備えていることが必要である。
【００７３】 図１７は、本願出願人が、図４に示す基地局を作動させるために設計した好ま
しい実施態様の走査し追跡するハードウェアのブロック図である。そのレーザ通
信クロスリンクは各々、方位はほぼ３６０度、高度については±３０度移動でき
る。これは、図に示すように新規な嵌め込まれたジンバルを使用することによっ
て、コンパクトなパッケージで達成される。各光学ヘッドは、最も濃い霧の中で
作動するのに十分な余裕を維持しながら効率的に探索するため、発散度が１０度
のパルスビーコンレーザ伝送器を備えている。また、その光学ヘッドには、向か
い合ったユニットから追跡ビーコンレーザのエネルギーを受け取るためのカッド
セル（quad cell）も設置されている。このカッドセルは、バックグランドの光 の干渉を最少限にするため２度の視界角をもっている。このカッドセルはマイク
ロプロセッサとインタフェースしており、そのマイクロプロセッサは、誤り信号
を計算し、次いでジンバルのモータを、各軸線に対して駆動し、それら誤りを最
少限にしてシステムの追跡ループを閉じる。
【００７４】 可能性のある探索条件、各探索セルの滞留時間が１秒である２度×２度のレシ
ーバの視界角と、piステラジアンの不確かさのフィールド（field of uncertain
ty）である。これは２７１８秒すなわち４５分をわずかに超える探索時間を与え
る。２７１８のセルが存在すると、誤警報の可能性のある全数は２７１７である
。成功する検出と誤警報なしの確率は以下の式で表される。
【００７５】
【数１９】
【００７６】 式中、Ｎ＝２７１８であり、そしてPdetectとPfalseはリンクバジェット（lin
k budget）から算出される。成功する検出または誤警報の確率は下記式で表さ れる。
【００７７】
【数２０】
【００７８】
【数２１】
【００７９】 式中、Ｖｔは、ビーコン信号が存在しているかどうかを確認するのに用いる最適
いき値であり、νone／zeroは、範囲の関数として検出器から発生した電圧であ り、そしてσone／zeroはその電圧の標準偏差である。Ｑは、ガウス分布下の関 連領域を計算するのに用いる誤差関数に関連する“Ｑ−関数”である。このシス
テムの場合、眼に安全であるように、ビーコンレーザは０．０７％のデューティ
ーサイクルで、１９ワットのピーク出力電力でパルス化される。その範囲は１０
０ｍで、減衰する条件は濃い霧（３９２dB/km）であり、そして受け入れ開口は 直径が約２インチである。これによってＰdetectの値が０．９９４になり、そし
てＰfalseの値が８．６×１０−７になり、これらの値を上記式に代入すると、 成功する捕捉の確率が、容積の一回の掃引に対し０．９９２として与えられる。
【００８０】 上記考察は、向かい合った基地局が、一般に指向していない新しい基地局をす
でに指向していると仮定している。また、向かい合った基地局は、新しい基地局
が存在している（ロステラジアン内に）と想定される容積を走査しなければなら
ない。走査アルゴリズムの鍵は、基地局が不確かなフィールドを走査する速度を
決定することである。ビーコン伝送器は、発散度が１０度であるから、レシーバ
よりはるかに速く不確かな領域をカバーできる。滞留時間が、ビーコン伝送基地
局に対し０．２５秒／セルであれば、ビーコンは不確かなフィールド全体を３０
秒未満で走査する。最も悪い場合、レシーバは、各領域に、伝送器が走査する全
３０秒間、滞留して、捕捉が成功するのを保証する。この最も悪い場合、全捕捉
時間は約２１時間になる。このことは、望ましくない揺動走査運動を誘発しない
ことを保証し、すなわち諸追跡体（tracker）が決して同じ点を同時に見ること なく、永久に、それぞれの注視フィールドについて走査する。最適のアルゴリズ
ムは、恐らく、レシーバがより速く走査されるどこかで行われ、伝送器を見落す
危険が少ないが、捕捉時間全体が短くなる。各基地局が、それ自体とその近傍の
基地局の近似地理座標でプログラムされると、捕捉は極めて速く行うことができ
る。
【００８１】 トランシーバが互いに捕捉して追跡ループを閉じてしまうと、ビーコンのチャ
ネルは、データ速度の低い通信に使用できる。基地局が安定していること、ネッ
トワークの幅輳および基地局のＩＤに関する情報は、データ通信チャネルから独
立して交換できる。事実、通信チャネルが、検出器もしくはレーザが故障したた
め失われたならば、その基地局は、ネットワークのステータスに関する情報を、
他の基地局にいぜんとして送ることができて、ネットワークのロバスト性（robu
stness）と信頼性が改善されている。ビーコンレーザはパルス化されるので、パ
ルス位置変調法が利用される。本願出願人は、この方法によって、ビーコンチャ
ネルで４８００bpsのデータ速度を達成できると推定している。このデータ速度 は、ネットワークの安定、幅輳および節（node）間のステータスの情報を送るの
に十分なものである。
【００８２】 通信のためにビーコンレーザチャネルを使用することによる別の重要な恩恵は
、言葉のデータを近傍の基地局に送ることができることであり、そしてその基地
局はその言葉をソースに再伝送してそのフライト時間を測定する。これは、既存
のリンクからの符号器の情報を組み合わせた範囲情報を提供し、続いて探索と捕
捉が有意に速く行われる。図１９は、丸印で示す五つの既存の基地局と、十字印
で表される六番目の新しい基地局を有するネットワークを示す。新しい基地局（
Ｄ）が、ネットワーク内の既存の基地局（この場合ＢまたはＣ）とのリンクを閉
じると、ビーコンチャネルは、前記新しい基地局が、既存のネットワークとの所
望のリンクすべてを即座に閉じることができるように、角度と範囲の情報を伝送
できる。機内マイクロプロセッサは地理的計算を容易に実施できる。仮定は、こ
れら基地局が、設置時に、通常の重力に対して水平になっているということであ
る。また、ネットワークの輻輳の情報は、多重反射のアルゴリズムを改善して単
純化する。多重反射は、大気の妨害から自由であることと優れたリンクの利用価
値を保証するため、非常に短い自由空間の光リンクを利用できるので重要である
。パケットスイッチは、無線インタフェースから信号を受けそして無線インタフ
ェースに信号を送ることに加えて、少なくとも四つの光トランシーバを支持でき
るように、寸法が少なくとも５×５ですなわち五つの入力／出力の経路をもって
いなければならない。このスイッチは電子スイッチであり、光信号と無線信号の
両者は、まず、大部分の多重反射アレンジメントの場合のように、ベースバンド
の電子信号に変換される。
【００８３】 多重反射の機構は、波長多重光ファーバーネットワークの技術分野では公知で
あるが、多重反射を自由空間の光ネットワークに利用して、基地局を自由空間の
光リンクを通じて接続して地方のワイヤラインの障害を避けるというアイデアは
、新規である。その光ネットワークの実際の相互接続パターンは、再帰グリッド
、すなわちアクセス局（access station）がサブレベル中に嵌め込まれているこ
とによって、新しいアクセス局を、二つ以上の既存のリンクを乱すことなしに容
易に追加できるようにする準長方形のメッシュで構成されている。また再帰グリ
ッドは、拡張可能な経路選択アルゴリズムと適合できる点で有益であり、このこ
とは、新しいバーチャルコネクションを行うための多重反射経路を樹立するのに
伴う計算の複雑さはグリッドの節の数に比例して大きくなり、すなわち節当りの
計算の複雑さはグリッドにおける節の数から独立していることを意味している。
【００８４】 これまで多くの具体例で説明してきたが、これによって本発明の範囲が限定さ
れるとみなすべきではない。例えば、ピコセル間のリンクのいくつかは、自由空
間の光通信リンクの代わりに、撚り線または同軸ケーブルまたは光ファイバーな
どの通常の通信リンクでもよい。また、使用者と基地局間のリンクのいくつかは
、ＲＦ以外の通常の通信リンクでもよい。例えば、事務所の建物内の使用者はす
べて、その建物の既存の通信装置を利用する建物の頂部にある基地局に、同軸ケ
ーブルまたは撚り線によって接続することができる。または、本願で述べたよう
に通信システムを設置し、次いで基地局間のリンクを、自由空間の光リンクから
、光ファイバーに徐々に変換してもよい。したがって、本発明の範囲は、本願に
記載の実施例ではなく、本願の特許請求の範囲とその法的均等物によって決定さ
れねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】ピコセルの図面である。
【図１Ｂ】ピコセルの図面である。
【図１Ｃ】ピコセルの図面である。
【図２】ピコセル基地局のブロック図である。
【図３】嵌めこまれた好ましいジンバルの機能を説明するピコセル基地局の模式
図である。
【図４】本願出願人が設計した試作品の基地局の図面であり、その基地局の素子
の相対的位置を示す。
【図５】近くの建物間に樹立された光通信リンクを示す図である。
【図６】霧の中での光の減衰を示すグラフである。
【図７】濃い霧の中でのビット誤り率（ＢＥＲ）の、１００ｍ〜１１５ｍの範囲
の距離の関数としてのグラフである。
【図８】雨の中での減衰を示すグラフである。
【図９】強い風の中でのポールの曲がりを示すグラフである。
【図１０】伝送を、光の波長の関数として示す図である。
【図１１】レーザ電力を雑音に関連する範囲の関数として示す図である。
【図１２】雪の中での減衰を示すグラフである。
【図１３】短距離および長距離でのシンチレーションの作用を示すグラフである
。
【図１４】本発明に基づいた地域の通信システムを示す図である。
【図１５】相互に接続された四つのピコセルを示す図である。
【図１６】好ましい実施態様におけるＡＴＭスイッチの重要性を示す図である。
【図１７】本発明の好ましい実施態様の走査し追跡するハードウェアのブロック
図である。
【図１８Ａ】好ましい実施態様のレーザトランシーバの光要素を示す図である。
【図１８Ｂ】好ましい実施態様のレーザトランシーバの光要素を示す図である。
【図１８Ｃ】好ましい実施態様のレーザトランシーバの光要素を示す図である。
【図１９】新しい基地局のアラインメントを示す図である。
【図２０Ａ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｂ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｃ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｄ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｅ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｆ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｇ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
【図２０Ｈ】本発明の好ましい実施態様に用いる好ましいソフトウェアを示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】 ステムを提供するのに特に適している。本発明のシステ ムは、数時間以内または非常に少ない日数で設置するこ とができる。これらのシステムは、地方の既存のシステ ムが天災などで損傷するかもしくは既存の通信容量が一 時的に急速に膨張する場合に、地方領域に、その最初の 通信システムを提供するか、または通信サービスを提供 することができる。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のピコセルを含んでなる通信システムであって；各ピコセルが
    基地局および前記通信システムの少なくとも一人の使用者を含み、そして各基地
    局が、 Ａ．少なくとも二つの他の基地局と光通信リンクを樹立するための少なくとも二
    つの光通信トランシーバであって、各々、前記トランシーバを、前記少なくとも
    二つの他の基地局のうちの一方の別のトランシーバにアラインするための指向機
    構を備えている光通信トランシーバ、および、 Ｂ．前記ピコセル内の前記少なくとも一人の使用者と通信するための使用者接続
    手段、 を備え； 前記複数のピコセルが、約１０００ｍ2〜約１０００００ｍ２の範囲内の地理 的領域を画成し、そして前記基地局が互いに約３０ｍ〜約３００ｍ離れている；
    通信システム。
  2. 【請求項２】前記使用者通信手段がＲＦトランシーバである請求項１に記載の通
    信システム。
  3. 【請求項３】前記使用者通信手段が、同軸ケーブルの接続部を有する請求項１に
    記載の通信システム。
  4. 【請求項４】前記使用者通信手段が、撚り線接続部を有する請求項１に記載の通
    信システム。
  5. 【請求項５】前記使用者通信手段が光ファイバー接続部を有する請求項１に記載
    の通信システム。
  6. 【請求項６】前記指向機構がマイクロプロセッサによって制御される請求項１に
    記載の通信システム。
  7. 【請求項７】前記基地局が、さらに、少なくとも一つのアラインメント光源を有
    する請求項１に記載の通信システム。
  8. 【請求項８】前記少なくとも一つのアラインメント光源がＬＥＤ光源である請求
    項４に記載の通信システム。
  9. 【請求項９】前記少なくとも一つのアラインメント光源がレーザ光源である請求
    項４に記載の通信システム。
  10. 【請求項１０】前記基地局がさらにパケットスイッチを有している請求項１に記
    載の通信システム。
  11. 【請求項１１】前記少なくとも一つの光通信トランシーバが四つの光通信トラン
    シーバである請求項１に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記指向機構が嵌め込まれたジンバルを備えている請求項２に記
    載の装置。
  13. 【請求項１３】前記指向機構が、さらに、モータとウォームギヤの駆動装置およ
    びフレックスチャ−ピボットを組み合わせて有している請求項８に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記アライン手段が、前記少なくとも一つの光通信トランシーバ
    の前記各々に内蔵されたＣＣＤカメラを備えている請求項１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】象限検出器をさらに備えている請求項１に記載の装置。
  16. 【請求項１６】前記ＲＦトランシーバが伝送アンテナと受信アンテナを備えてい
    る請求項１に記載の装置。
  17. 【請求項１７】ピコセル内の使用者に対して通信を行うピコセル基地局であって
    ； Ａ．ＲＦトランシーバ、 Ｂ．複数のレーザトランシーバ、 Ｃ．前記レーザトランシーバを指向させるための複数の指向機構、 Ｄ．前記指向機構を制御するマイクロプロセッサ、ならびに Ｅ．前記ＲＦトランシーバおよび前記レーザトランシーバの間の情報の流れを制
    御するパケットスイッチ、 を備えてなるピコセル基地局。
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