JP2003115842A - 有線無線統合型終端装置及び有線無線統合型ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線アクセス方式と光ファイバ通信等の高速
な有線アクセス方式とを融合させるための統合型終端装
置及び統合型ネットワークを提供する。 【解決手段】 統合型終端装置は、光ファイバなどの高
速有線回線を終端する光回線終端部（１−３）と、無線
回線を終端する無線回線終端部（１−７）と、インタフ
ェースを介して有線接続される線路を終端する有線回線
終端部（１−５）と、前記光回線終端部（１−３）との
間でデータ転送を行い、光回線の通信帯域の一部を有線
アクセス用回線とし、残りの一部を無線アクセス用回線
として多重分離する機能をもった有線／無線回線多重分
離部（１−４）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線端末局と無線
回線により接続される基地局と、この基地局と有線回線
により接続される収容局とを用いるワイヤレス通信シス
テムに利用する。本発明は、無線ＬＡＮ、携帯電話シス
テム、ＰＨＳ(Personal Handy Phone Systems)等の移動
通信や無線を用いたノマディック通信システムと、これ
らをネットワーク接続する有線通信方式とを併せたアク
セス方式及びユーザ認証方式に用いる有線無線統合型終
端装置の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のワイヤレス通信システムには、主
に携帯電話システムやＰＨＳのように、ユーザが通信事
業者の設置した基地局に直接接続し、料金を支払って事
業者のネットワークサービスを享受する方式と、無線Ｌ
ＡＮシステムのように、ユーザ自らが特定ユーザを対象
にＬＡＮシステムを構築し、通信事業者のネットワーク
サービスには必要に応じて、有線接続等のアクセス手段
を用いて接続する方式とがある。

【０００３】携帯電話システムやＰＨＳ等では、基地局
を数多く設置することにより、広エリアでのサービス提
供が可能であるが、基地局の設備コストや設置場所を確
保するための交渉、手続き等に要する通信事業者の負担
が大きい。

【０００４】また、無線ＬＡＮシステムなどは、一般に
安価な市販機器を用いてユーザが希望する条件に合った
システムを自由に構築でき、これに接続するユーザ間で
の通信料金は不要であるが、サービスエリアは地域内や
建物内に限定され、インターネット等へのネットワーク
接続は別途行う必要がある。加えて、一般に無線ＬＡＮ
については他の無線ＬＡＮと通信エリアが重複すること
があらかじめ想定されていないため、複数のエリアが重
なりあった場合には競合が起きて、システムの利用効率
が大きく劣化するという問題点がある。

【０００５】一方、有線によるアクセス方式について
は、従来の電話線を用いた、アナログモデムによるアク
セスやＩＳＤＮ、ＡＤＳＬ等のディジタルアクセス、Ｃ
ＡＴＶ同軸を用いたケーブルモデムによるアクセス、光
ファイバを用いたアクセス方式等が挙げられる。

【０００６】従来の電話線を用いた方式は、既存の線路
設備をそのまま流用できるために初期導入コストは低く
抑えられるが、伝送速度および伝送可能距離に線路性能
上の制限があり、現状では数十Ｍｂｐｓ程度が高速化の
限界である。

【０００７】光ファイバや同軸ケーブルを用いたアクセ
ス方式では、電話線に比べて遥かに高速、大容量な通信
が可能であるが、各家庭や事業所に光ファイバ、同軸ケ
ーブルを敷設するための工事費や通信装置のコスト等の
初期投資額が非常に高く、大容量通信を行う企業などを
除いた一般のユーザにとっては料金負担が大きいため、
普及が困難である。また現状では、コンピュータ端末の
インタフェース速度や処理速度、アプリケーションに必
要な伝送容量等に比べて、光ファイバで伝送可能な速度
が極めて大きいため、光ファイバ通信回線を一般家庭な
どで個別に使用する場合には、この光ファイバの潜在的
な通信能力を有効に使い切ることが出来ず、無駄が多い
ことも、普及の障壁となっている。

【０００８】無線アクセス方式は、最も設備投資の大き
い収容局とユーザ宅間の線路敷設工事、宅内配線工事等
の初期投資が不要である点で、光通信方式等に比べて安
価に、移動可能な形でのアクセス手段を提供できるとい
う利点があるが、無線の性質上通信の傍受が可能であ
り、有線のような１対１の接続が出来ないため、セキュ
リティやユーザ認証に対する配慮、対策が必要であると
いう問題点がある。また、伝送速度の点では、光通信方
式が圧倒的に有利である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のア
クセス方式についてはその手段によって一長一短があ
り、無線アクセス方式については、事業者が基地局を設
置する場合には、提供エリアが広い反面、基地局設備の
初期投資が大きく、ユーザ自身がシステム構築する場合
には、ユーザの利便性が高いシステムが安価にできる反
面、システム提供エリアが限定されるという課題があっ
た。

【００１０】また、光通信によるアクセス方式は、極め
て高速な通信が可能である反面、収容局とユーザ宅間の
光ファイバ敷設等の初期投資が大きく通信料金が高額に
なってしまうという問題点があった。

【００１１】本発明はこのような背景に行われたもので
あり、本発明の有線無線統合型終端装置を用いることに
より、無線アクセス方式と光ファイバ通信等の高速な有
線アクセス方式とを融合させ、それぞれの初期投資負担
額が軽減されたアクセスシステムが実現され、ユーザの
利便性が高いワイヤレス通信サービスと、高速な光通信
サービスとの両者を、経済的に提供可能とすることを目
的とする。

【００１２】また本発明は、このような有線無線統合型
アクセスシステムにおいて、本発明の有線無線統合型終
端装置を用いることにより、特定のネットワークヘ接続
する際のセキュリティを確保するための、適切なユーザ
認証手段を提供可能とすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、通信事業者の
収容局と、この収容局と通信回線により接続された基地
局と、この基地局と無線通信手段により接続する無線端
末からなる、有線無線統合型アクセスシステムに用いる
有線無線統合型終端装置の構成方法に関するものであ
り、本発明の有線無線統合型終端装置の特徴とするとこ
ろは、収容局との間で通信を行う有線通信回線を終端す
る通信回線終端部と、この回線により伝送されたデータ
を、有線通信に供する回線と、無線通信に供する回線と
に多重分離する有線／無線回線多重分離部と、前記の有
線通信に供する回線を終端し、ユーザインタフェースに
変換して、基地局のユーザに提供する有線回線終端部及
びユーザインタフェース終端部と、前記の無線通信に供
する回線を終端し、無線伝送に使用する信号方式に合わ
せて変調あるいは復調する、無線回線終端部及び無線信
号変復調部と、無線信号変復調部からの信号をアンテナ
を介して電波として送出し、またアンテナからの電波を
受信し無線信号変復調部に送る無線信号送受信部とを備
え、収容局との通信回線の帯域の一部は、収容局と基地
局のユーザとの間での有線通信に使用されるとともに、
残りの帯域は複数無線端末と収容局との間での無線通信
に使用され、両者の通信が同時に可能なところにある。

【００１４】また上記に加え、前記有線／無線回線多重
分離部に、前記有線アクセス回線と、複数の無線回線使
用ユーザが共有する前記無線アクセス回線との間で、そ
れぞれにあらかじめ設定されたサービスクラスに応じ
て、伝送容量や遅延量などの通信品質を制御する機能
や、トラフィック量が前記通信回線の容量を越えたよう
な場合にどちらかの回線を優先的に接続する優先制御機
能を持った、有線／無線回線帯域制御部を付加したこと
を特徴とする。

【００１５】また上記に加え、前記無線回線終端部と前
記有線／無線回線多重分離部との間に、個々の無線端末
との間の通信回線ごとに、あらかじめ登録された無線ユ
ーザもしくは無線端末機器かどうか、を識別し、その結
果に応じて前記収容局との間の通信を許可もしくは拒否
する認証機能を持った無線ユーザ／端末認証部と、認証
ＩＤやパスワードなどの認証データを蓄積した無線ユー
ザ／端末認証データベースとを備えたことを特徴とす
る。

【００１６】本発明の有線無線統合型終端装置を用いる
ことにより、以上述べたような有線無線統合型アクセス
システムが構築可能となり、これにより有線回線として
高速な光ファイバ通信回線を利用するユーザについて
は、自らのユーザ宅や事業所を基地局とすることと引き
換えに、この基地局に接続する複数の無線アクセスユー
ザと光ファイバ通信回線の帯域を共用することが出来る
ため、光ファイバ敷設に伴う初期投資の一部を無線アク
セスユーザの負担とすることで、有線通信回線のみの場
合に比べて通信料を減額することができ、実際の使用ト
ラフィック量に見合った低額の料金で提供することが可
能となる。

【００１７】一方、無線アクセスユーザにとっては、無
線事業者専用の基地局施設などの大きな初期投資をユー
ザ自身が負担することなく、移動が可能な無線アクセス
が可能であり、ユーザの必要性や地域事情に応じて基地
局の無線方式を選択することにより、無線ＬＡＮ等の安
価な装置による低料金での閉域アクセスサービスや、携
帯電話やＰＨＳ等による広域エリア対応のアクセスサー
ビスを、ニーズに合った形で受けることが出来る。

【００１８】通信事業者にとっては、光ファイバ通信回
線を従来より低料金で提供できるため、一般家庭ユーザ
等への普及の促進が期待できる。また、線路設備への投
資を有効に活用でき、大容量な光ファイバ通信回線を複
数ユーザで有効に利用し、ネットワークの帯域利用効率
を向上させることが可能である。また、ユーザ宅を基地
局とすることで、基地局の設置に伴うコストや土地所有
者との折衝等の手間を削減でき、容易にシステムの拡張
やサービスエリアの拡張を行うことが出来る。加えて、
例えば無線ユーザの登録数や使用頻度に応じて通信料金
を減額するような課金機能を設けることで、新規ユーザ
の開拓が促進される効果が期待される。

【００１９】また、本発明の有線無線統合型終端装置を
用いることにより、有線アクセス回線と複数のユーザが
共有する無線アクセス回線との間で、それぞれに設定さ
れたサービスクラスに応じた優先制御や帯域制御を行う
ことにより、例えば有線アクセス回線使用ユーザの通信
量が多い時にはこれを優先し、無線アクセス回線は最低
保証容量に制限しておくが、有線アクセス回線使用ユー
ザが通信を行っていない時には、無線アクセス回線で使
用可能な最大帯域を割当てるなどの、サービスクラス設
定が可能となり、ユーザの使用形態に即した柔軟なサー
ビスを提供することが出来る。

【００２０】また前記の認証機能を利用することで、特
定の無線ユーザグループ間のシステム利用に対して他者
が不正に介入することを避けるサービスの提供や、あら
かじめ登録したユーザに対してインターネット接続事業
者や他の通信事業者のネットワークなどに接続するサー
ビスを提供することも可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下の実施例では伝送路が光ファ
イバ伝送路の場合について説明する。しかし、本発明は
これに限定されることはなく伝送路は一般の有線伝送路
であることが可能である。

【００２２】本発明の光無線統合型終端装置の実施の一
例を、図１を参照して説明する。図１は本発明の光無線
統合型終端装置の内部の機能構成を示した図である。

【００２３】図１に示す本発明の光無線統合型終端装置
は、通信事業者の収容局と光ファイバ通信回線により接
続されたユーザ宅内で用いられるものであり、光ファイ
バ通信回線を終端し宅内のユーザに有線インタフェース
を介して通信回線を提供する機能と、複数無線端末から
の信号を送受信し収容局に中継する無線基地局としての
機能を、併せ持つものである。

【００２４】図１の図中１−１に示す本発明の光無線統
合型終端装置には、収容局とユーザ宅とを接続する図中
１−２に示した光ファイバ伝送路が接続される。光無線
統合型終端装置１−１は、この光ファイバ伝送路１−２
からの光信号を終端する、図中１−３に示す光回線終端
部と、光回線終端部１−３に接続し、収容局との間で通
信に使用する帯域の一部を無線アクセス用回線として、
また残りの帯域を有線アクセス用回線として、それぞれ
を分離多重する機能を持った図中１−４に示す有線／無
線回線多重分離部と、有線／無線回線多重分離部１−４
に接続し無線アクセス用回線を終端する、図中１−７に
示す無線回線終端部と、無線回線終端部１−７に接続
し、無線アクセス用回線の信号と無線伝送に適した信号
方式との変換を行う、図中１−８に示した無線信号変復
調部と、無線信号変復調部１−８に接続し、無線用電気
信号を所定の電力に増幅し、図中１−１０に示す無線ア
ンテナに送出すると共に、無線アンテナ１−１０が受信
した電波を増幅し電気信号として取り出す機能を持っ
た、図中１−９に示す無線信号送受信部と、有線／無線
回線多重分離部１−４に接続し有線アクセス用回線を終
端する、図中１−５に示す有線回線終端部と、有線回線
終端部１−５に接続し、有線アクセス用回線の信号と図
中１−１１に示すユーザインタフェースとの変換を行
う、図中１−６に示すユーザインタフェース終端部とか
らなる。

【００２５】図１の光回線終端部１−３は、収容局と光
無線統合型終端装置１−１との間で、光ファイバ伝送路
１−２を介して行われる光通信回線の終端を行う。

【００２６】収容局から送信された光信号は、光回線終
端部１−３で、フォトダイオードなどの受光素子を用い
て光電気変換、増幅され、受信信号として使用される。
一方、光無線統合型終端装置１−１から収容局へ送信す
る上り信号は、所定の強度に増幅され、レーザダイオー
ドなどの発光素子を用いて電気光変換され、光ファイバ
伝送路に送出される。

【００２７】光回線終端部１−３は使用する光伝送方式
やフレーム構成に応じた終端機能を持つが、例えばディ
ジタルベースバンド伝送を行った場合、伝送路クロック
の抽出や伝送フレーム同期、伝送誤りの検出や誤り訂
正、伝送フレームのオーバーヘッド部分の終端による伝
送路監視機能や警報転送機能等の保守監視や制御などが
行われる。

【００２８】図１の有線／無線回線多重分離部１−４
は、光回線終端部１−３から転送された、収容局からの
下りデータ信号のうち、あらかじめ指定された一部の帯
域を無線アクセス用回線として取り出して無線回線終端
部１−７に転送すると共に、残りの帯域を有線アクセス
用回線として取り出して有線回線終端部１−５に転送す
る。一方、上り方向については逆に、無線回線終端部１
−７から転送された無線アクセス用回線と、有線回線終
端部１−５から転送された有線アクセス用回線とを多重
し、光回線終端部１−３に転送する。

【００２９】無線アクセス用回線と有線アクセス用回線
との多重分離の方法は、あらかじめ収容局との間で決め
られた伝送方式やフレーム構成に応じた方式を用いる
が、例えば時間多重方式を使用した場合には、有線、無
線それぞれのアクセス回線用に、あらかじめ固定的に割
当てておいたタイムスロットに対して、それぞれのデー
タを書き込み、もしくは読みだすことにより、それらの
多重分離が可能である。また、例えばパケット伝送方式
を使用した場合には、パケットのヘッダ部分に、有線、
無線それぞれのアクセス回線のどちらのデータかを識別
するインデックスを書き込んでおくことにより、両者の
多重分離が可能である。

【００３０】図１の有線回線終端部１−５は、有線／無
線回線多重分離部１−４との間で送受信する有線アクセ
ス用回線を終端し、ユーザインタフェース終端部１−６
との間の装置内インタフェース方式に変換する機能を持
つ。この装置内インタフェースを介して、ユーザインタ
フェース終端部１−６が光無線統合型終端装置１−１か
ら取り外しできる構造にしておくと、ユーザに提供する
ユーザインタフェースの種別を変更したい場合に、ユー
ザインタフェース終端部１−６をその変更するユーザイ
ンタフェースに対応したものに入れ替えるだけで、光無
線統合型終端装置１−１本体を変えることなく、ユーザ
インタフェースの変更が可能となる。また、この装置内
インタフェースとして、例えばパソコンなどに汎用に使
用されているＰＣＩバスインタフェースやＰＣＭＣＩＡ
インタフェースなどを用いることで、ユーザインタフェ
ース終端部１−６として安価な市販インタフェースカー
ドを流用することが出来る。

【００３１】図１のユーザインタフェース終端部１−６
は、前記の装置内インタフェースと、ユーザに提供する
ユーザインタフェースとの間を変換する機能を持つ。こ
のユーザインタフェース終端部１−６にいくつかの種別
を用意することで、ユーザの利用形態に合ったユーザイ
ンタフェースを選択し、利用することが出来る。ユーザ
インタフェースとしては、例えばデータ通信に汎用的に
用いられるイーサネット（登録商標）インタフェース
や、ＡＴＭインタフェース、ＩＥＥＥ１３９４インタフ
ェース、ＵＳＢインタフェース、ＩＳＤＮのＵ点／Ｔ点
インタフェース、また従来の電話や、ＦＡＸ等のインタ
フェースなどが挙げられる。

【００３２】図１の無線回線終端部１−７においては、
有線／無線回線多重分離部１−４との間で送受信する無
線アクセス用回線を終端し、無線信号変復調部１−８と
の間の装置内インタフェース方式に変換する機能を持
つ。光無線統合型終端装置１−１は複数の無線端末との
間で通信を行うため、無線アクセス用回線には、各無線
端末と収容局とを接続する複数の無線チャネルが多重さ
れているが、無線回線終端部１−７ではこれら複数の無
線チャネルを分離、識別し、無線信号変復調部１−８と
の間での信号の受け渡しを行う。

【００３３】図１の無線信号変復調部１−８は、無線回
線終端部１−７から転送された、各無線端末との無線チ
ャネル単位に識別された信号を、各チャネル毎に変調
し、無線伝送に使用する信号方式に変換して、無線信号
送受信部１−９に転送する。また逆に、無線信号送受信
部１−９から転送された無線信号を、各無線チャネル毎
に復調し、無線回線終端部１−７に転送する。

【００３４】無線伝送方式としては、携帯電話で用いら
れるＰＤＣ(Personal Digital Cellular)方式やＤＳ−
ＣＤＭＡ(Direct Spread−Code Division Multiple Acc
ess)方式、無線ＬＡＮで用いられるＩＥＥＥ８０２.１
１方式やBluetooth、ＩｒＤＡなど、様々な方式があ
り、それらはＣＤＭＡ(Code Division Multiple Acces
s)やＦＤＭＡ(Frequency Division Multiple Access)、
ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)等の多重技
術を用いている。

【００３５】無線信号変復調部１−８は、各無線チャネ
ルの信号を変復調する機能と、複数チャネルの多重分離
を行う機能、使用する無線周波数帯への周波数変換機
能、また必要に応じてＷＥＰ(Wired Equivalent Privac
y)等の無線レイヤでの暗号化方式により、各無線チャネ
ルを暗号化／解読を行う機能を備え、使用する無線方式
に応じた信号の変換を行う。

【００３６】図１の無線信号送受信部１−９では、無線
信号変復調部１−８からの電気信号を所定の電力に増幅
し、図中１−１０に示す無線アンテナ１−１０に送出し
て電波として無線送信する機能や、不要な輻射を防ぐた
めの周波数フィルタ機能を備える。また、無線アンテナ
１−１０が受信した電波の所要の周波数帯域内の信号を
増幅し、電気信号として取り出す機能を備える。また、
無線アンテナ１−１０を複数使用したダイバーシティ方
式を採用する場合には、無線信号送受信部１−９は最適
な受信状態の無線アンテナを選択するダイバーシティ機
能を備える。

【００３７】以上の機能を各構成部が有することによ
り、光無線統合型終端装置１−１は収容局との間の光フ
ァイバ通信回線を、装置の置かれたユーザ宅での有線ア
クセスと、ユーザ宅から電波の届く範囲内での複数の無
線端末との間の無線アクセスとに、同時に使用すること
が出来る。

【００３８】次に、本発明の光無線統合型終端装置の実
施の別の一例を、図２を参照して説明する。図２は本発
明の光無線統合型終端装置の内部の機能構成を示した図
である。

【００３９】図２の図中２−１に示す本発明の光無線統
合型終端装置は、前述の図１の光無線統合型終端装置１
−１の有線／無線回線多重分離部１−４に、図中２−５
に示す有線／無線回線帯域制御部を付加した構成であ
り、その他の機能部については、その機能、動作は図１
の場合と同等である。

【００４０】有線／無線回線帯域制御部２−５は、ユー
ザもしくは通信事業者の設定によって、前記の有線アク
セス回線と無線アクセス回線との間での、帯域制御及び
優先制御を行う機能を備える。

【００４１】図１の場合、有線アクセス回線と無線アク
セス回線の帯域はそれぞれあらかじめ固定的に割当てら
れているが、有線／無線回線帯域制御部２−５により、
これらの帯域をその使用状況に応じた形で動的に割当て
ることが出来、より効率的な帯域利用が可能となる。ま
た、優先制御機能を設けることにより、トラフィックが
光ファイバ通信回線の容量を越えた場合に、優先度の低
いデータから廃棄する優先処理を行ったり、リアルタイ
ム性の高いデータは優先的に転送し、遅延量を抑える優
先処理を行うことが可能となる。

【００４２】この帯域制御機能や優先制御機能は、例え
ば、有線アクセス回線と無線アクセス回線にそれぞれい
くつかのサービスクラスを設定し、それらのサービスク
ラス毎にデータを蓄積するバッファメモリを設け、これ
らのバッファメモリからデータを読み出す順序や一回に
読み出すデータ量をサービスクラスに応じて変えること
により、実現できる。

【００４３】上記の様に、有線／無線回線帯域制御部２
−５を用いることにより、光ファイバ通信回線の利用効
率が向上し、ユーザの使用形態に即した柔軟なサービス
を提供することが出来る。

【００４４】また、本発明の光無線統合型終端装置の実
施の別の一例を、図３を参照して説明する。図３は本発
明の光無線統合型終端装置の内部の機能構成を示した図
である。

【００４５】図３の図中３−１に示す本発明の光無線統
合型終端装置は、前述の図１の光無線統合型終端装置１
−１の有線／無線回線多重分離部１−４と無線回線終端
部１−７との間に、図中３−７に示す無線ユーザ／端末
認証部と、それに付随する図中３−８に示す無線ユーザ
／端末認証データベースを付加した構成であり、その他
の機能部については、その機能、動作は図１の場合と同
等である。

【００４６】無線ユーザ／端末認証部３−７は、無線回
線終端部３−９から転送される各無線チャネルごとに、
当該無線チャネルの端末認証もしくはユーザ認証を行な
い、その認証結果に従って無線チャネルの接続を許可す
るか、拒否するかを決定する機能を備える。認証により
接続が許可された無線チャネルのみが、有線／無線回線
多重分離部３−４を介して、収容局と通信を行うことが
可能となる。

【００４７】端末認証もしくはユーザ認証に使用するユ
ーザＩＤやパスワードは、無線ユーザ／端末認証データ
ベース３−８に蓄積しておき、無線ユーザ／端末認証部
３−７はこのデータベースを参照して認証を実施する。
無線ユーザ／端末認証データベース３−８は有線アクセ
ス回線を利用するユーザが入力、管理するか、通信事業
者がオペレーション用回線を通して入力、管理するか、
どちらかのやり方で管理、更新される。

【００４８】このように、無線ユーザ／端末認証部３−
７および無線ユーザ／端末認証データベース３−８を用
いることにより、あらかじめ登録した無線端末や無線ユ
ーザに対してのみ、上位ネットワークヘの接続を許可
し、他者の不正なネットワークヘの侵入を避けることが
出来、よりセキュリティの高いアクセスシステムが実現
できる。

【００４９】次に、本発明の光無線統合型終端装置を用
いた、光無線統合型アクセスシステムについて、図４を
用いて説明する。

【００５０】図４に示した、本発明の光無線統合型終端
装置を用いた光無線統合型アクセスシステムは、基地局
４−１と、複数の基地局を光ファイバ伝送路４−３によ
って収容する収容局４−２より構成される。基地局４−
１は光ファイバ伝送路４−３を終端する光無線統合型終
端装置４−４を備え、この光無線統合型終端装置４−４
は光ファイバ伝送路４−３の伝送帯域の一部を有線アク
セス回線として基地局内での有線通信に提供する機能を
持つと共に、残りの伝送帯域を無線アクセス回線として
複数の無線端末４−１１との無線通信に使用する機能を
持ち、収容局４−２には前記光ファイバ伝送路４−３の
終端を行う伝送装置４−７と認証機能４−８を備える。

【００５１】無線端末４−１１は、ユーザ宅に固定的に
置かれた無線局でも、持ち運び可能なモバイル端末でも
良いが、あらかじめユーザ登録した通信事業者の基地局
４−１に無線で接続する。この無線伝送方式としては、
携帯電話システムやＰＨＳ、ＩＥＥＥ８０２.１１規格
やBluetooth方式などに準拠した無線ＬＡＮ等、さまざ
まの方式があり、提供するアクセスサービスの性格に合
わせて選択可能である。

【００５２】基地局４−１は、通信事業者が提供する光
ファイバ通信サービスを利用するユーザの、自宅や事業
所等に設置される。基地局４−１内ではこの光ファイバ
通信回線を光無線統合型終端装置４−４で終端し、基地
局内のユーザはユーザインタフェースを介して、光ファ
イバ通信回線の帯域の一部を自らのアクセス回線として
使用する。一方、光無線統合型終端装置４−４はその残
りの帯域を、無線アンテナ４−６を介して無線で送受信
し、前記の無線端末４−１１との無線伝送に使用するこ
とが出来る。

【００５３】光無線統合型終端装置４−４には、必要に
応じて、前記有線アクセスと前記無線アクセスのそれぞ
れについて優先度や伝送帯域の設定を行い、サービスク
ラスを設定する機能を設けることが出来る。これによ
り、例えば有線アクセスを最優先とし、無線アクセスは
基地局４−１の有線アクセスユーザが帯域を使用してい
ないときにのみ余った帯域を使用できるように設定した
り、無線端末４−１１が音声通信、電話などのサービス
に使用する帯域を最低限度保証し、これらを他のデータ
パケットに対して優先的に転送することで、遅延や連続
性に対して一定の通信品質を保つなど、ユーザニーズに
合わせたサービスクラス設定を行うことが出来る。

【００５４】収容局４−２は、本発明のシステムを用い
てサービス提供を行う事業者の局舎等に設置し、伝送装
置４−７により光ファイバ通信回線を終端すると共に、
他の無線基地局や収容局との接続を行う。伝送装置４−
７は、この事業者の有する転送ネットワーク４−９との
接続や、別事業者に開放したアクセスポイントを介した
別事業者ネットワーク４−１０もしくはインターネット
４−１０との相互接続を行うことが出来る。また、前記
無線方式として携帯電話システムやＰＨＳを使用する場
合には、従来のモバイルネットワークと同様に、収容局
４−２もしくは事業者の転送ネットワーク４−９内に、
携帯端末の位置情報やユーザ情報を登録、検索するサー
バやデータベースを設置することがある。

【００５５】以下、図５〜図７を参照して、本発明の光
無線統合型終端装置を用いたユーザ認証方式について説
明する。図５〜図７はそれぞれ例として、ユーザ認証方
式の機能構成と手順の概略を示したものである。

【００５６】図５は、本発明の光無線統合型終端装置を
用いたユーザ認証手続きの実施の一例を示したものであ
る。本実施例は、無線ユーザ端末５−１を使用するユー
ザが、基地局５−２もしくは収容局５−４に置かれた接
続認証機能により、あらかじめ登録された特定のユーザ
グループに属することが確認された時点で、無線ユーザ
端末５−１と特定のネットワーク事業者転送網５−７と
の通信を可能とする認証方法である。

【００５７】図５の手順(ａ)に示したユーザ認証方式で
は、無線ユーザ端末５−１は、基地局５−３との間で、
例えばＩＥＥＥ８０２.１１に規定されたプロトコルを
用いた無線通信が可能であるが、接続当初は収容局５−
４やその上位のネットワーク事業者転送網５−７との通
信は許されない。通信を開始しようとした時点で、無線
ユーザ端末５−１と基地局内の光無線統合型終端装置５
−３内の無線ユーザ／端末認証部で、接続ＩＤやパスワ
ードなどによるユーザ認証を行うことにより、あらかじ
めこの基地局５−２に登録されたグループのユーザと確
認された時点で、収容局５−４やその上位のネットワー
ク事業者転送網５−７、あるいはこれと接続するインタ
ーネット網などとの通信が可能となる。

【００５８】図５の手順（ｂ）に示したユーザ認証方式
は、光無線統合型終端装置５−３を接続受付機能として
利用し、収容局内認証機能及びデータベースサーバ５−
６を認証データベースとして使用する実施例である。こ
の場合、前記接続受付機能は、最初の認証段階において
無線ユーザ端末５−１と収容局内認証機能５−６との間
を接続し、次の段階で、収容局内認証機能５−６がデー
タベースサーバ５−６の認証情報を基にユーザ認証を行
い、その結果を光無線統合型終端装置５−３に通知す
る。この通知結果に基づき、光無線統合型終端装置５−
３は当該ユーザをネットワーク事業者転送網５−７に接
続させるかどうかを決定する。認証パラメータが一致せ
ず、接続が許可されなかった場合には、光無線統合型終
端装置５−３はこのユーザからの接続を拒否し、収容局
５−４や、より上位のネットワークとの通信が不可能と
なるため、手順（ａ）と同等の認証機能が実現できる。

【００５９】図５の手順（ａ）、手順（ｂ）の認証機能
により、例えば企業などの敷地内に基地局５−２を設
け、この基地局内で有線の高速な通信を行うと同時に、
この企業に属するユーザにアクセス権を与えて無線端末
５−１によるアクセスを可能とすることができる。この
場合、無線ＬＡＮのような移動が可能で使い勝手の良い
方法でユーザのアクセスが可能であり、ユーザグループ
認証により企業内で閉じたセキュリティの高いＬＡＮ(L
ocal Area Network)を構築できるとともに、有線通信帯
域の有効利用が可能である。

【００６０】次に、図６により、本発明の光無線統合型
終端装置を用いたユーザ認証手続きの実施の別の一例を
説明する。本実施例は、無線ユーザ端末６−１を使用す
るユーザが、基地局６−２もしくは収容局６−４に置か
れた接続認証機能により、あらかじめ登録された特定の
ユーザグループに属することが確認された時点で、無線
ユーザ端末６−１と収容局６−４との間での通信が可能
となり、これに加えて収容局６−４で、前記ユーザが通
信事業者網６−７、もしくは別の事業者網やインターネ
ット接続サービス提供事業者網６−８と、あらかじめ契
約したユーザであるかどうかを認証し、それが確認され
た場合にのみ当該上位ネットワーク６−７、６−８に接
続し通信可能とする認証方法である。

【００６１】図６の手順（ａ）に示したユーザ認証方式
の実施例をさらに詳細に説明する。ユーザの無線端末６
−１は、基地局６−２との間で無線通信し、光無線統合
型終端装置６−３でユーザ認証を行った結果として、あ
らかじめ登録されたユーザグループのメンバと確認され
た時点で、収容局６−４との通信が可能となる。この手
続き終了後、無線ユーザ端末６−１は収容局６−４に置
かれた収容局内認証機能及びデータベースサーバ６−６
に、ユーザが接続を希望する上位ネットワークの情報を
伝え、収容局内認証機能６−５がその認証を行う。上位
ネットワークの種別としては、本接続サービスを提供す
る通信事業者の転送網６−７のほかに、別の事業者の通
信網やインターネット網６−８などが、アクセスポイン
トを介して相互接続する場合がある。認証機能６−６
は、上位ネットワーク６−７、６−８に関する登録ユー
ザ情報のデータベースを有し、これを基に無線ユーザ端
末６−１が当該上位ネットワークとあらかじめ契約した
ユーザ／端末か否かを認証する。認証が確認された時点
で、このユーザの上位ネットワークヘの接続を許可す
る。

【００６２】図６の手順（ｂ）に示したユーザ認証方式
は、光無線統合型終端装置６−３を接続受付機能として
利用し、収容局内認証機能及びデータベースサーバ６−
６を認証データベースとして使用する実施例である。こ
の場合、光無線統合型終端装置６−３は最初の認証段階
において無線ユーザ端末６−１と収容局内認証機能６−
６との間を接続し、次の段階で、収容局内認証機能光及
びデータベースサーバ６−６が、あらかじめ基地局６−
２に登録し接続を許可されたユーザかどうかのユーザグ
ループ認証と、事前の契約により特定の上位ネットワー
ク６−７、６−８との接続を許可されたユーザかどうか
の接続認証の両方を行い、その結果を光無線統合型終端
装置６−３に通知する。この通知結果に基づき、光無線
統合型終端装置６−３は当該の無線ユーザ端末６−１の
収容局６−４やその上位ネットワークとの通信を許可、
もしくは拒否し、手順(ａ)と同等の認証機能が実現でき
る。

【００６３】図６の手順（ａ）、手順（ｂ）の認証機能
により、例えば一般家庭ユーザ宅を基地局６−２とし
て、近所の特定ユーザなどに本発明の光無線統合型終端
装置を用いた無線アクセスを提供する場合、無線ユーザ
のアクセス権を基地局６−２のユーザが簡単に設定／解
除できるため、迅速なサービスが開始でき、無線ユーザ
も気軽にこれを利用できるようになる。また、ユーザの
要望するサービス内容や料金に応じ、インターネット接
続事業者などの上位ネットワークヘの接続が可能となる
ため、柔軟で付加価値の高い接続サービスが提供可能で
ある。

【００６４】次に、図７により、本発明の光無線統合型
終端装置を用いたユーザ認証手続きの実施の別の一例を
説明する。本実施例は、無線ユーザ端末７−１を使用す
るユーザが、任意の基地局７−２から収容局７−４に接
続でき、収容局７−２に置かれた光無線統合型終端装置
７−３での接続認証により、事前に契約した通信事業者
網７−７、もしくは別の事業者網やインターネット接続
サービス提供事業者網７−８への接続、通信を可能とす
る認証方法である。

【００６５】図７に示したユーザ認証方式の実施例をさ
らに詳細に説明する。無線ユーザ端末７−１は、基地局
７−２との間で無線通信し、収容局７−４内の認証機能
７−６に有線回線を介して接続する。次に、収容局認証
機能及びデータベースサーバ７−６において、無線ユー
ザ端末７−１のユーザが接続を希望する特定の上位ネッ
トワークについて、あらかじめ契約、登録したユーザで
あるかどうかの接続認証を行う。認証が許可された場
合、無線端末７−１は当該上位ネットワークに接続さ
れ、通信可能となる。

【００６６】なお、図７に示したユーザ認証方式におい
ては、基地局７−２の提供する無線通信方式に適合した
無線ユーザ端末７−１であれば、任意の端末が収容局４
−４に接続可能であり、無線端末間の通信等を行うこと
が可能である。

【００６７】図７に示した認証機能により、例えば駅や
公園、高速道路のサービスエリア、公衆電話などの公共
施設を基地局７−２としこれらを収容する収容局７−４
同士を通信網により接続することで、地域が限定されな
いユニバーサルな無線アクセスサービスを提供すること
が出来、またこれらの施設に置いたサーバなどにアクセ
スすることにより、例えば駅の電車の時刻表や運行情
報、道路の渋滞情報等、様々な有用情報をユーザが利用
でき、利便性、公共性の高いサービスが提供可能とな
る。

【００６８】また、図５〜図７におけるそれぞれの収容
局内認証機能及びデータベースサーバに、サービスクラ
スなどの契約形態や実際のデータ通信量等に応じた課金
を行う機能を設けることが出来る。この課金機能によっ
て、あらかじめ設定された特定のユーザグループや、ユ
ーザの契約した上位ネットワークの種別のそれぞれに、
きめ細かな条件での課金を行うことが出来、幅広いサー
ビス提供形態や料金設定が可能となる。

【００６９】次に、本発明の光無線統合型終端装置を用
いた、光無線統合型アクセスシステムの実施の一例につ
いて、図８を用いて説明する。図８は図中８−１３に示
す無線中継局を用いることにより、図４のシステム構
成、図５〜７のユーザ認証方式により実現されるサービ
ス提供機能に加え、無線アクセス提供可能エリアの拡大
や、基地局への収容可能ユーザ数の拡大を可能とするも
のである。

【００７０】図８において、無線ユーザ端末８−１１は
基地局８−１と直接無線通信を行わず、無線中継局８−
１３を中継して基地局８−１と通信する。無線中継局８
−１３は、基地局８−１との無線回線を一旦終端しその
回線内に多重化された複数の回線を多重分離する機能を
もつことにより、複数の無線ユーザ端末８−１１と基地
局８−１との間での中継を行うことが出来る。無線ユー
ザ端末８−１１と無線中継局８−１３との間の無線通信
方式や周波数帯は、無線中継局８−１３と基地局８−１
との間の無線通信方式や周波数帯とは、それらの回線同
士が干渉し合わない限り、同じ方式でも良いし、違う方
式でも良い。両者に同じ方式を用いる場合には、例え
ば、無線ユーザ端末８−１１と無線中継局８−１３との
間の回線と、無線中継局８−１３と基地局８−１との間
の回線とを、別のキャリア周波数を用いて伝送したり、
別の拡散符号を用いて分離することにより、相互の干渉
を防ぐことが出来る。また、無線中継局８−１３同士の
干渉も、同様の方法で避けることが出来る。

【００７１】一般に無線通信に使用可能な電波の周波数
帯域は法規上の制限があり、また無線方式上の限界もあ
るため、同一エリア内で通信可能な無線回線数には上限
がある。しかしながら、上記のように本発明の光無線統
合型終端装置を用い、無線中継局８−１３を使用したシ
ステムを構成することにより、１つの基地局で収容可能
な無線回線数を増大することが出来、加えて基地局から
の無線伝送距離も伸ばせるため、１つの基地局からサー
ビスを提供可能なエリアを拡大することが出来る。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ユーザの利便性の高いワイヤレス通信サービスを、光フ
ァイバ通信等の高速な有線アクセス方式と組み合わせる
ことによって経済的に提供でき、適切なユーザ認証手段
により、特定のネットワークヘ接続する際のセキュリテ
ィを確保するとともに、必要な課金機能を実現すること
ができる。また、有線アクセス方式についても、余った
帯域を無線アクセスに使用することで、実質的な初期投
資額が軽減され、通信帯域使用の実情に合わせた形に通
信料金を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の光無線統合型終端装置の構成
図。

【図２】本発明実施例の帯域制御機能を備えた光無線統
合型終端装置の構成図。

【図３】本発明実施例の無線端末／ユーザ認証機能を備
えた光無線統合型終端装置の構成図。

【図４】本発明の光無線統合型終端装置を用いた光無線
統合型通信システムの実施例を示した構成図。

【図５】本発明の光無線統合型終端装置を用いた光無線
統合型通信システムの認証手続きの実施例を説明するた
めの図。

【図６】本発明の光無線統合型終端装置を用いた光無線
統合型通信システムの認証手続きの実施例を説明するた
めの図。

【図７】本発明の光無線統合型終端装置を用いた光無線
統合型通信システムの認証手続きの実施例を説明するた
めの図。

【図８】本発明の光無線統合型終端装置を用いた光無線
統合型通信システムの無線中継局を用いた実施例を示し
た構成図。

【符号の説明】

1-1、2-1、3-1、4-4、5-3、6-3、7-3、8-4 光無線統合
型終端装置 1-2、2-2、3-2、4-3、8-3 光ファイバ伝送路 1-3、2-3、3-3 光回線終端部 1-4、2-4、3-4 有線／無線回線多重分離部 1-5、2-6、3-5 有線回線終端部 1-6、2-7、3-6 ユーザインタフェース終端部 1-7、2-8、3-9 無線回線終端部 1-8、2-9、3-10 無線信号変復調部 1-9、2-10、3-11 無線信号送受信部 1-10、2-11、3-12、4-6、8-6 無線アンテナ 1-11、2-12、3-13 ユーザインタフェース 1-12、2-13、3-14、4-5、8-5 ユーザ端末 2-5 有線／無線回線帯域制御部 3-7 無線ユーザ／端末認証部 3-8 無線ユーザ／端末認証データベース 4-1、5-2、6-2、7-2、8-1 基地局 4-2、5-4、6-4、7-4、8-2 収容局 4-7、5-5、6-5、7-5、8-7 伝送装置 4-8、5-6、6-6、7-6、8-8 収容局内認証機能及びデー
タベースサーバ 4-9、5-7、6-7、7-7、8-9 事業者転送網 4-10、6-8、7-8、8-10 別事業者網／インターネット網 4-11、5-1、6-1、7-1、8-11 無線ユーザ端末 4-12、8-12 無線アクセスエリア 8-13 無線中継局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑野 茂 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 HC14 JA01 JA08 JL01 JL03 JL08 5K033 BA01 DA01 DA17 DB18 DB22 5K067 AA21 BB04 BB21 EE02 EE10 5K101 KK20 LL00 LL12 MM01 MM04 PP03 QQ11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有線伝送路と接続し、前記有線伝送路を
   介して行う通信回線を終端する通信回線終端部と、 前記通信回線終端部との間でデータ転送を行い、通信回
   線の通信帯域の一部を有線アクセス用回線とし、残りの
   一部を無線アクセス用回線として多重分離する機能を持
   った有線／無線回線多重分離部と、 前記有線／無線回線多重分離部と接続し、前記有線アク
   セス用回線を終端して有線用装置内インタフェースとの
   変換を行う有線回線終端部と、 前記有線回線終端部と接続し、前記有線用装置内インタ
   フェースとユーザインタフェースとの変換を行うユーザ
   インタフェース終端部と、 前記有線／無線回線多重分離部に接続し、前記無線アク
   セス用回線を終端して無線用装置内インタフェースとの
   変換を行う無線回線終端部と、 前記無線回線終端部と接続し、前記無線用装置内インタ
   フェースと無線伝送用信号との変換を行う無線信号変復
   調部と、 前記無線信号変復調部と接続し、前記無線伝送用信号を
   無線アンテナを介して電波として送出し、また無線アン
   テナで受信した電波信号を、前記無線伝送用信号として
   前記無線信号変復調部に転送する、無線信号送受信部
   と、 を有することを特徴とする、有線無線統合型終端装置。
2. 【請求項２】 前記有線／無線回線多重分離部に、有線
   アクセス用回線と無線アクセス用回線のそれぞれに少な
   くとも１種類のサービスクラスが設定でき、それぞれの
   サービスクラスについて所望の伝送帯域制御および優先
   転送制御が可能な、有線／無線回線帯域制御部を付加し
   たことを特徴とする、 請求項１記載の有線無線統合型終端装置。
3. 【請求項３】 前記有線／無線回線多重分離部と前記無
   線回線終端部との間に、無線アクセス用回線を利用する
   複数の無線ユーザもしくは無線端末のそれぞれについ
   て、あらかじめ登録した認証データと照合を行ないその
   結果に応じて回線接続の可否を設定出来る、無線ユーザ
   ／端末認証部を付加したことを特徴とする、請求項１記
   載の有線無線統合型終端装置。
4. 【請求項４】 前記有線伝送路が光ファイバ伝送路であ
   り、前記通信回線が光通信回線であり、前記通信回線終
   端部が光通信回線終端部である、請求項１記載の有線無
   線統合型終端装置。
5. 【請求項５】 有線伝送路を介して通信網に接続される
   基地局と、 該基地局と無線を介して接続される少なくともひとつの
   無線端末とを有し、 前記基地局は前記伝送路及び前記無線端末を終端する有
   線無線統合型終端装置と、該終端装置に有線手段により
   結合する少なくともひとつの基地局端末とを有し、 前記有線無線統合型終端装置は、有線伝送路と接続し、
   前記有線伝送路を介して行う通信回線を終端する通信回
   線終端部と、 前記通信回線終端部との間でデータ転送を行い、通信回
   線の通信帯域の一部を有線アクセス用回線とし、残りの
   一部を無線アクセス用回線として多重分離する機能を持
   った有線／無線回線多重分離部と、 前記有線／無線回線多重分離部と接続し、前記有線アク
   セス用回線を終端して有線用装置内インタフェースとの
   変換を行う有線回線終端部と、 前記有線回線終端部と接続し、前記有線用装置内インタ
   フェースとユーザインタフェースとの変換を行うユーザ
   インタフェース終端部と、 前記有線／無線回線多重分離部に接続し、前記無線アク
   セス用回線を終端して無線用装置内インタフェースとの
   変換を行う無線回線終端部と、 前記無線回線終端部と接続し、前記無線用装置内インタ
   フェースと無線伝送用信号との変換を行う無線信号変復
   調部と、 前記無線信号変復調部と接続し、前記無線伝送用信号を
   無線アンテナを介して電波として送出し、また無線アン
   テナで受信した電波信号を、前記無線伝送用信号として
   前記無線信号変復調部に転送する、無線信号送受信部
   と、 を有することを特徴とする、有線無線統合型ネットワー
   ク。