JP2003204337A - メッシュ型無線アクセスシステム用無線局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路規模を縮小できるメッシュ型無線アクセ
スシステム用無線局を提供する。 【解決手段】 特定の無線局との無線通信を行い、無線
通信を行う二つの無線局間のタイミング同期の主従関係
が固定されているメッシュ型無線アクセスシステムで用
いられ、他の無線局のタイミング同期の基準となるタイ
ミング信号を生成して無線通信を行うマスター用無線機
２３、２４及び他の無線局の無線信号のタイミングを検
知し、当該タイミングに基づいてタイミング信号を生成
して無線通信を行うスレーブ用無線機２１、２２を主従
関係にしたがって設置したメッシュ型無線アクセスシス
テム用無線局である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無線局間で
通信のタイミング同期を行うメッシュ型無線アクセスシ
ステム用無線局に係り、特に回路規模を縮小できるメッ
シュ型無線アクセスシステム用無線局に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化の進展に伴い、通信網
の高速化及び大容量化が課題となっている。しかしなが
ら従来のメタリックケーブルを主体とした通信網では、
需要に応えうる十分な通信容量の確保は困難である。ま
た、より大容量な通信網として光ファイバーケーブルが
あるが、敷設コストがかかり、また土地利用等の面で制
約が多く、インフラ整備を容易に行うことができないと
いう問題点がある。

【０００３】一方で、加入者系光ファイバ網の補完的利
用や地域網整備の早期推進などの目的で、無線を利用し
て高速回線を加入者へ提供する加入者無線アクセスシス
テム（FWA:Fixed Wireless Access/以下、無線アクセス
システム）が提案されている。無線アクセスシステム
は、有線ネットワークと比較してインフラ整備が容易で
あり、地域網整備を早期促進するものとしてその普及が
期待されている。

【０００４】無線アクセスシステムには、基地局とユー
ザを１対１に結んで通信を行うＰ−Ｐ（Point-Point）
方式と、１つの基地局と複数のユーザが同時に通信を行
うＰ−ＭＰ（Point-MultiPoint）方式があるが、近年、
これらの既存のシステムをネットワーク構築の柔軟性や
耐障害性の観点から高度化させたメッシュ型無線アクセ
スシステムが提案され、研究が進められている。

【０００５】従来のメッシュ型無線アクセスシステム及
び当該システムで用いられる無線局について、図を用い
て説明する。図５は、従来のメッシュ型アクセスシステ
ムのネットワーク構成を示した図である。メッシュ型無
線アクセスシステムでは、複数の無線局５１及び５３が
無線リンク（図中の線分）で接続された構成となってお
り、メッシュ型のネットワークトポロジーを構築する。
各無線局５１及び５３は、無線リンクで接続された無線
局との間で双方向の無線データ通信を行う。複数ある無
線局のうち、無線局５３は基幹網５２に接続されてお
り、無線局５３を介して、接続される他の無線局５１と
の無線データ通信を行う。無線局５３は、システム上に
一つ以上存在する。

【０００６】また、図６は従来のメッシュ型無線アクセ
スシステムで用いられる無線局の構成ブロック図であ
る。図６に示すように、無線局は無線リンクで接続され
た他の無線局との通信データの送受信を行う複数の無線
機６１と、無線機６１毎に設けられており、無線通信デ
ータの送受信を行う指向性のあるアンテナ６２と、ロー
カルＩＰネットワークに接続され、各無線局とローカル
ＩＰネットワーク間のデータ通信を行うルーター６３と
で構成されている。

【０００７】各無線機６１は隣接する各方向の無線局に
対応して設けられており、隣接する各方向の無線局に向
けて指向性を絞ったアンテナ６２により、燐接する無線
局において対向する無線機と無線データ通信を行う。ま
た、ルーター６３は、各無線機６１とローカルＩＰネッ
トワーク間のデータ通信を行う。すなわちルーター６３
は、送信対象の無線局の存在する方向の無線機６１に対
してローカルＩＰネットワークからの送信データを出力
し、各無線機６１で受信した受信データをローカルＩＰ
ネットワークに出力する中継処理を行う。図６に示すよ
うに、無線局における各無線機６１の一つ一つの無線リ
ンクはＰ−Ｐ方式であるが、無線局全体としてはメッシ
ュ型のネットワークトポロジーとなる。

【０００８】図６の無線局においてデータ通信を行うに
あたり、各無線機６１の一台あたりの無線伝送容量は大
きいことが望ましいが、実際の伝送速度は無線局のコス
トやシステムに割り当てられる周波数帯域等の制限によ
って影響される。大きな無線伝送容量を確保する方法と
しては、同一方向に複数の無線機を装備するのが簡単で
あり、システムの柔軟な運用の点でも望ましい構成であ
る。

【０００９】図７は、図６の送信局における、同一方向
に複数の無線機を装備した場合の無線機の構成図であ
る。図７の構成図では、図６の無線機６１に相当する主
無線機７１に対して、主無線機７１と同一の構成及び機
能を有する追加無線機７２を組み合わせて設けている。
さらにアンテナと主無線機７１及び追加無線機７２との
無線信号の中継を行う共用器７３を、主無線機７１及び
追加無線機７２とアンテナとの間に設けて一本のアンテ
ナを共用している。無線機を図７の構成にすることによ
り、追加無線機７２の分だけ伝送容量が増加し、通信先
の無線局に対する無線リンク容量を増加させることがで
きる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のメッシュ型無線アクセスシステム用無線局では、無
線局の回路規模が増大するという問題点があった。無線
アクセスシステムでは伝送する情報の非対称性から、複
信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複
信電送）が用いられることが多い。ＴＤＤ方式では、デ
ータの受信と送信に同じ周波数の無線電波を用いること
を特徴としている。

【００１１】しかし、ＴＤＤ方式を用いる場合にはタイ
ミング同期の都合上、各無線局の接続において主従関係
を設定する必要があり、特に方向の異なる無線リンクに
同一周波数を繰り返し使用する場合には、干渉の問題か
ら同一の無線局に使用する全ての無線機のＴＤＤの送受
信切替タイミング同期をとる必要がある。特に図６で示
される構成の無線局を配置してネットワークを構成する
場合、無線局における全ての動作について同期をとる必
要がある。

【００１２】このようなネットワークを運用するにあた
り、それぞれの無線局でタイミング同期をとるために、
従来の無線アクセスシステムでは、無線局にネットワー
ク全体における主従関係を設定して、最上位の無線局か
ら最下位の無線局まで順次、自律的に同期をとるような
方式が提案されていた。

【００１３】従来の無線アクセスシステムにおける同期
制御方法について、図８を用いて説明する。図８は、従
来の無線アクセスシステムのネットワークにおけるタイ
ミング同期制御方法を示した図である。尚、図８に示さ
れるネットワークは、システム全体で従属的なタイミン
グ同期を行う。図８（ａ）は、図８のネットワークにお
ける当初のタイミング同期の主従関係を示した図であ
る。以下図８において、矢印は各無線局におけるタイミ
ング同期の主従関係を表しており、矢印の元が主（以下
マスター）を、矢印の先が従（以下スレーブ）を表して
いる。また点線は無線リンクを表している。

【００１４】図８（ａ）に示されるように、タイミング
同期に関しては無線局Ａ８１が最上位の無線局となり、
無線局Ｂ８２及び無線局Ｃ８３は無線局Ａのタイミング
を基準として動作する第二位の無線局に、そして無線局
Ｄ８４は第二位の無線局Ｂ８３のタイミングを基準とし
て動作する最下位の無線局となる。

【００１５】ここで無線局Ａ８１と無線局Ｂ８２との間
にネットワーク障害が発生した場合を想定する。図８
（ｂ）は、図８のネットワークにおけるネットワーク障
害後のタイミング同期の主従関係を示した図である。無
線局Ａ８１と無線局Ｂ８２との間にネットワーク障害が
発生すると、無線局Ｂ８２は基準タイミングを無線局Ａ
８１から取得することができなくなり、最下位の無線局
Ｄ８４に対するタイミング同期も不可能となる。このた
め、ネットワーク全体のタイミング同期の主従関係を変
更する必要が発生する。

【００１６】対応策として、例えば図８（ｂ）に示すよ
うな主従関係となるようネットワーク全体のタイミング
同期の主従関係を再構築し、各無線局のタイミング基準
を変更することでシステム全体の同期動作が可能とな
る。すなわち図８（ｂ）に示す主従関係では、無線局Ａ
８１が最上位の無線局、無線局Ｃ８３は無線局Ａ８１の
タイミングを基準として動作する第二位の無線局のまま
であるが、無線局Ｄ８４が無線局Ｃ８３のタイミングを
基準として動作する第三位の無線局となり、無線局Ｂ８
２は無線局Ｃ８３のタイミングを基準として動作する最
下位の無線局となる。このような主従関係を再構築する
ことにより、ネットワーク障害の影響を受けずに各無線
局のタイミング同期を図ることができる。

【００１７】メッシュ型無線アクセスシステムにおい
て、図８に示すタイミング同期の主従関係の再構築の運
用を行うには、各無線局を図９に示すような構成にする
必要がある。図９は、タイミング同期の主従関係の再構
築に対応したメッシュ型無線アクセスシステムの無線局
の構成ブロック図である。

【００１８】図９において、各無線機は、タイミング同
期の主従関係の再構築に対応するため、マスターとスレ
ーブのいずれかの環境で動作できるようになっている。
図９では、無線機９１（図では無線機１）及び無線機９
２（図では無線機２）は、他の無線局のタイミングを基
準として同期を行うスレーブモードで動作しており、無
線機９３（図では無線機３）及び無線機９４（図では無
線機４）は他の無線局に対して基準となるタイミングを
提供するマスターモードで動作している。また追加用無
線機９５は、無線機９１〜９４のいずれか一つの無線機
に対して組み合わせて設けられており、所望の方向の無
線局への無線リンクと接続している。

【００１９】また図１０は、図９の無線局で用いる無線
機の構成ブロック図である。図１０において、送信回路
１０４は、ルーター９６から出力されたデータ信号をア
ナログ信号である無線信号に変換して対応したアンテナ
に出力するものであり、受信回路１０５は、対応したア
ンテナで受信した無線信号を検波してデジタルのデータ
信号に変換してルーター９６に出力するものである。共
用器１０７は、送信回路１０４及び受信回路１０５でア
ンテナを共用するために設けられたものであり、送信回
路１０４から出力されたデータ信号をアンテナに出力
し、またアンテナで受信した無線信号を受信回路１０５
に出力する。

【００２０】タイミング制御回路１０３はマスターモー
ド又はスレーブモードの切り替えを制御し、各モードに
対応した基準タイミング信号を出力するものである。図
１０の送信機では、タイミング生成回路１０１は無線機
外から供給された外部クロック信号又は無線機内に設け
られた内部クロック生成部（図では内部クロック）１０
６から出力される内部クロック信号のいずれかに基づい
て基準クロック信号を生成し、タイミング制御回路１０
３に出力する。また、タイミング再生回路１０２は、ア
ンテナで受信したタイミング同期の基準となる無線局か
らの無線信号のタイミングを検知し、当該タイミングに
基づいて基準クロック信号をタイミング制御回路１０３
に出力する。

【００２１】ここでタイミング制御回路１０３がマスタ
ーモードに切り替わっている場合には、タイミング生成
回路１０１から出力された基準クロック信号に基づいて
タイミング信号を生成し、送信回路１０４及び受信回路
１０５に出力する。スレーブモードに切り替わっている
場合には、タイミング再生回路１０２から出力された基
準クロック信号に基づいてタイミング信号を生成し、送
信回路１０４及び受信回路１０５に出力する。以後タイ
ミング信号に同期して、送信回路１０４及び受信回路１
０５は動作する。タイミング同期の主従関係の再構築を
行う場合には、主従関係の変更の対象となる無線機にお
いて、タイミング制御回路１０３でモードの切り替えを
行うことにより、再構築後の運用が可能となる。

【００２２】上述したように、タイミング同期の主従関
係の再構築に対応するため、図１０の無線機では、マス
ターモード又はスレーブモードの切り替えを行うタイミ
ング制御回路１０３を設けており、無線機の構成と同期
制御方法が複雑となる。また各無線機はマスターモード
又はスレーブモードのいずれかで動作するため、無線機
で実際に使用されない冗長な構成が存在することにな
り、無線局全体の回路規模が増大してコスト高となり、
また消費電力も増大するという問題点がある。

【００２３】さらに、無線機追加による無線リンク容量
増加を行なう場合に、図９に示すような主無線機、追加
無線機の区別なく使用可能とするような柔軟なシステム
を構築しようとすると、追加無線機にも図１０の無線機
と同一の構成が必要となり、さらに無線局がコスト高に
なる問題点があった。

【００２４】またタイミング同期の主従関係の再構築に
ついても、ネットワーク全体の主従関係の再構築を瞬間
的に実現する事は困難であり、再構築の動作が完了する
まで、それに関わる全ての無線リンクに影響が出てしま
うため、ネットワーク全体の通信効率が低下し、実用的
ではない。

【００２５】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、回路規模を縮小できるメッシュ型無線アクセスシス
テム用無線局を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、複数の無線局で構成され、各無
線局は特定の無線局と無線通信を行い、無線通信を行う
二つの無線局間において無線通信のタイミング同期の主
従関係が固定されているメッシュ型無線アクセスシステ
ムを構成する無線局であって、無線通信を行う他の無線
局とのタイミング同期の主従関係にしたがって、主であ
ればマスター用無線機を、従であればスレーブ用無線機
を備え、マスター用無線機は、対応する他の無線局のタ
イミング同期の基準となるタイミング信号を生成してタ
イミング信号に同期して当該他の無線局との無線通信を
行うマスター用無線機であり、スレーブ用無線機は、対
応する他の無線局から無線送信された無線信号のタイミ
ングを検知し、タイミングに基づいてタイミング信号を
生成し、タイミング信号に同期して当該他の無線局との
無線通信を行うスレーブ用無線機とするものであり、無
線局全体の回路規模を縮小することができる。

【００２７】また、本発明のメッシュ型無線アクセスシ
ステム用無線局において、無線局内の任意の無線機に接
続して無線機の無線リンク容量を増加させ、無線機と同
期して無線機に対応した無線局との無線通信を行う追加
用無線機と、全ての無線機から出力されたタイミング信
号のうち、追加用無線機に接続された無線機から出力さ
れたタイミング信号を選択し、選択したタイミング信号
に同期した基準タイミング信号を追加用無線機に供給す
るタイミング切替器を備え、追加用無線機は、基準タイ
ミング信号に同期して無線通信を行うものであり、無線
局内の所望の無線機の無線伝送容量を容易に増加させる
ことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るメ
ッシュ型無線アクセスシステム用無線局は、無線通信を
行う無線局とのタイミング同期の主従関係が固定された
メッシュ型無線アクセスシステムにおいて、主従関係に
したがって主であればマスター用無線機を、従であれば
スレーブ用無線機を設置し、特定の無線局との無線通信
を行うものであり、これにより無線局全体の回路規模を
縮小することができる。

【００２９】また、本発明のメッシュ型無線アクセスシ
ステム用無線局において、任意の無線機に接続して当該
無線機の無線伝送容量を増加させ、当該無線機と同期し
て無線通信を行う追加用無線機と、各無線機から出力さ
れるタイミング信号から接続先の無線機から出力される
タイミング信号を選択し、これに同期した基準タイミン
グ信号を追加用無線機に出力するタイミング切替回路を
備えたものであり、これにより無線局内の所望の無線機
の無線伝送容量を容易に増加させることができる。

【００３０】まず、本発明のメッシュ型無線アクセスシ
ステム用無線局を用いるメッシュ型無線アクセスシステ
ムについて、図１を用いて説明する。図１は、本発明に
おけるメッシュ型無線アクセスシステムのネットワーク
構成図である。図１において、矢印は二つの無線局間に
おけるタイミング同期の主従関係を表しており、矢印の
先にある無線局は、矢印の元にある無線局に同期してデ
ータの送受信を行う。例えば無線局１２は無線局１１に
同期して無線局１１とのデータ通信を行うものであり、
タイミング同期の関係から見れば無線局１１がマスタ
ー、無線局１２がスレーブに相当する。また点線は無線
リンクを表しており、無線リンクで接続されている無線
局間で双方向の無線通信が行われる。

【００３１】図１に示すメッシュ型無線アクセスシステ
ムでは、タイミング同期の主従関係は固定としており、
単一の無線リンク間のみにおいてタイミング同期をと
る。例えば無線局１２は無線局１１に同期してデータ通
信を行い、無線局１３は無線局１２に同期してデータ通
信を行うが、無線局１１と無線局１３の間での同期制御
は行われず、タイミングの同期は保証されない。したが
って図１のメッシュ型無線アクセスシステムでは、方向
の異なる無線リンクに同じ周波数を用いる場合には十分
なアイソレーションを確保する必要があり、実際には各
方向への無線リンクにはそれぞれ異なる周波数を設定す
ることが望ましい。

【００３２】以上述べたように、図１のメッシュ型無線
アクセスシステムではタイミング同期の主従関係は二つ
の無線局間で固定されるため、ネットワーク障害が発生
した場合でも、障害のある無線リンク以外の無線リンク
におけるタイミング同期には問題が発生することはな
く、従来のようにタイミング同期の主従関係を再構築す
る必要はない。このため主従関係の再構築に伴ってネッ
トワーク全体の通信効率が低下するようなことはない。

【００３３】本発明のメッシュ型無線アクセスシステム
用無線局は、図１に示すようなネットワーク構成のメッ
シュ型無線アクセスシステムで用いるものであり、複数
の無線局が無線リンクで接続されることによりメッシュ
状のネットワークトポロジーを構成し、各無線局間で双
方向の無線データ通信を行う。

【００３４】本発明の実施の形態のメッシュ型無線アク
セスシステム用無線局の構成について、図２及び図４を
用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るメ
ッシュ型無線アクセスシステム用無線局の構成ブロック
図であり、図４は、本発明のメッシュ型無線アクセスシ
ステム用無線局で用いる無線機の構成ブロック図であ
る。尚、図２のメッシュ型無線アクセスシステム用無線
局は、図１に示すメッシュ型無線アクセスシステムの無
線局１５に対応した構成となっている。本発明の実施の
形態に係るメッシュ型無線アクセスシステム用無線局
は、無線機２１〜２４と、ルーター２５と、アンテナ２
６〜２９とで構成される。

【００３５】無線機２１〜２４は、後述するルーター２
５から出力されるデジタル信号のデータ信号をアナログ
信号の無線信号に変換し、対応して設けられたアンテナ
２６〜２９に出力する。また対応するアンテナ２６〜２
９で受信された無線信号をデジタル信号に変換して、ル
ーター２５に出力する。無線機２１〜２４は、隣接する
各方向の無線局に対応して設けられており、図１で示し
たタイミング同期の主従関係にしたがってタイミング同
期を図り、対応する無線局と無線リンクを接続してデー
タ通信を行う。

【００３６】また無線機にはマスター用とスレーブ用の
異なる構成の無線機が用意されており、タイミング同期
の主従関係にしたがって無線局内に設置されている。図
２のメッシュ型無線アクセスシステム用無線局は、図１
における無線局１５に相当するものであり、図１の無線
局１２の方向にはスレーブ用の無線機２１（図ではスレ
ーブ用無線機１）を、無線局１４の方向にはスレーブ用
の無線機２２（図ではスレーブ用無線機２）を、無線局
１８の方向にはマスター用の無線機２３（図ではマスタ
ー用無線機３）を、無線局１６の方向にはマスター用の
無線機２４（図ではスレーブ用無線機４）を設置してい
る。

【００３７】ここでマスター用及びスレーブ用無線機の
構成について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、
本発明のメッシュ型無線アクセスシステム用無線局で用
いるマスター用無線機の構成ブロック図である。マスタ
ー用無線機は、送信回路４１と、受信回路４２と、タイ
ミング生成回路４３と、内部クロック生成部（図では内
部クロック）４４と、共用器４５とで構成されている。

【００３８】送信回路４１は、ルーター２５から出力さ
れたデータ信号をアナログ信号である無線信号に変換し
て対応して設けられたアンテナに出力する。受信回路４
２は、対応して設けられたアンテナで受信した無線信号
を検波してデジタルのデータ信号に変換してルーター２
５に出力する。また送信回路４１及び受信回路４２は、
後述するタイミング生成回路４３から出力されるタイミ
ング信号に同期して、上述した動作を行う。

【００３９】タイミング生成回路４３は、無線機外から
供給された外部基準クロック信号又は無線機内に設けら
れた内部クロック生成部（図では内部クロック）４４か
ら出力される内部クロック信号のいずれかに基づいてタ
イミング信号を生成し、送信回路４１、受信回路４２及
び無線局内の各部に出力する。ここで外部基準クロック
信号は、無線局を構成する各部に入力され、各部で生成
されるタイミング信号の基準となるものである。本発明
のメッシュ型無線アクセスシステム用無線局において、
外部基準クロック信号を生成する手段を別途設けてもよ
い。

【００４０】内部クロック生成部４４は、マスター用送
信機内の基準クロックである内部クロック信号を生成し
て、タイミング生成回路４３に出力する。内部クロック
生成部４４は、外部基準クロック信号に基づいて内部ク
ロック信号を生成するようにしてもよい。

【００４１】共用器４５は、送信回路４１及び受信回路
４２でアンテナを共用するために設けられたものであ
り、送信回路４１から出力されたデータ信号をアンテナ
に出力し、またアンテナで受信した無線信号を受信回路
４２に出力する。共用器４５は、例えばサーキュレータ
を用いて構成してもよい。

【００４２】また図４（ｂ）は、本発明のメッシュ型無
線アクセスシステム用無線局で用いるスレーブ用無線機
の構成ブロック図である。スレーブ用無線機は、送信回
路４１と、受信回路４２と、共用器４５と、タイミング
再生回路４６とで構成されている。図４（ｂ）に示す各
部のうち、送信回路４１、受信回路４２及び共用器４５
については図４（ａ）の対応する部分と同一の構成であ
るので説明は省略する。

【００４３】タイミング再生回路４６は、アンテナで受
信したタイミング同期の基準となる無線局からの無線信
号のタイミングを検知し、当該タイミングに基づいてタ
イミング信号を送信回路４１、受信回路４２及びに無線
局内の他の部分に出力する。

【００４４】図２において、ルーター２５は、ローカル
ＩＰネットワークに接続され、ローカルＩＰネットワー
クから出力された通信データのデータ信号を、送信対象
の無線局の存在する方向の無線機２１〜２４に出力し、
また各無線機２１〜２４で受信した受信データのデータ
信号をローカルＩＰネットワークに出力する中継処理を
行う。アンテナ２６〜２９は、無線機２１〜２４毎に設
けられており、通信対象の無線局との無線信号の送受信
を行う指向性のあるアンテナである。

【００４５】次に、本発明の実施の形態に係るメッシュ
型無線アクセスシステム用無線局の動作について図２及
び図４を用いて説明する。まず通信データの送信時の動
作について説明する。ローカルＩＰネットワークから出
力された通信データは、デジタル信号であるデータ信号
としてルーターを介して各無線機２１〜２４に出力され
る。ルーター２５は、通信データの内容や無線機の運用
状況等によって選択的にデータ信号を無線機２１〜２４
に出力するようにしてもよい。データ信号が入力された
無線機２１〜２４は、送信回路４１においてデータ信号
はアナログ信号である無線信号に変換され、共用器４５
を介してアンテナ２６〜２９に出力され、通信対象の無
線局に無線送信される。

【００４６】次に通信データの受信時の動作について説
明する。対応するアンテナ２６〜２９によって受信され
た、通信対象の無線局から送信された無線信号は、共用
器４５を介して受信回路４２に出力され、デジタル信号
であるデータ信号に変換された後、ルーター２５へ出力
される。ルーター２５に出力されたデータ信号は、接続
先のローカルＩＰネットワークに出力される。

【００４７】上記送信及び受信の動作に先立って、各無
線機２１〜２４は、固定された主従関係にしたがって、
通信対象の無線局との間でのタイミング同期制御を行
う。以下無線機におけるタイミング同期制御方法につい
て、マスター用又はスレーブ用に分けて説明する。

【００４８】マスター用無線機である無線機２３及び２
４において、タイミング生成回路４３には外部基準クロ
ック信号又は内部クロック生成部４４から出力された内
部クロック信号が入力される。タイミング生成回路４３
は、上記に二信号のうちいずれかに基づいてタイミング
信号を生成し、送信回路４１、受信回路４２の他、無線
局内の各部に出力する。以後、無線機２１及び２４で
は、タイミング信号に同期して通信データの送受信動作
が行われる。タイミング生成回路４３は、無線局側にお
ける設定により、外部基準クロック信号又は内部クロッ
ク信号のいずれかをタイミング信号の生成に用いるよう
にしてもよい。

【００４９】スレーブ用無線機である無線機２２及び２
３では、タイミング再生回路４６は、アンテナ２７又は
２８で受信した、通信対象の無線局からの無線信号から
無線信号のタイミングを検知し、当該タイミングに基づ
いてタイミング信号を生成し、送信回路４１、受信回路
４２の他、無線局内の各部に出力する。タイミング再生
回路４６は、タイミング検知の対象として、通信データ
の含まれた無線信号や、タイミング同期のために送信さ
れた無線信号のいずれを用いてタイミング検知を行って
もよい。

【００５０】図１及び図２から、マスター用無線機の通
信対象の無線局（厳密にはその無線局における無線機）
は、マスター用無線機の設けられている無線局に対して
スレーブの関係にある。同様にスレーブ用無線機の通信
対象の無線局（厳密にはその無線局における無線機）は
マスターの関係にあるといえる。したがって無線機２３
と２４は、図１の無線局１８と１６に対してタイミング
同期の基準となるタイミング信号を生成してこれに基づ
いて無線通信を行い、無線機２１と２２は、図１の無線
局１２と１４から受信した無線信号のタイミングを検知
して、このタイミングに同期してタイミング信号を生成
し、このタイミング信号に基づいて無線通信を行う。

【００５１】他の無線局においても、タイミング同期の
主従関係にしたがってマスター用又はスレーブ用の無線
機が設置されており、このような無線局の構成によって
主従関係を固定したまま複数の無線局間のタイミング同
期を実現することができる。

【００５２】上述したように、本発明の実施の形態に係
るメッシュ型無線アクセスシステム用無線局によれば、
複数の無線局が無線リンクで接続され、二つの無線局間
でタイミング同期の主従関係が固定されたメッシュ型無
線アクセスシステムで用いるメッシュ型無線アクセスシ
ステム用無線局であって、他の無線局との主従関係にし
たがってマスター用無線機又はスレーブ用無線機を設置
し、マスター用無線機は基準クロック信号を生成して、
当該基準クロック信号に基づいて無線通信を行うマスタ
ー用無線機であり、スレーブ用無線機は、通信対象の無
線局から受信した無線信号のタイミングに同期して無線
通信を行うスレーブ用無線機としたことにより、無線局
全体の回路規模を縮小できる効果がある。

【００５３】特に、無線局において、通信対象の無線局
との通信を行う無線機として、タイミング同期制御にお
けるマスターの機能のみを有するマスター用無線機又は
スレーブの機能のみを有するスレーブ用無線機のいずれ
かを定められた主従関係にしたがって設置することで、
各無線機は冗長な構成が存在しない必要最低限のハード
ウェア規模で済むため、従来と比較して無線局全体の回
路規模を縮小でき、コスト及び消費電力を低減すること
ができる。

【００５４】次に、本発明の第２の実施の形態に係るメ
ッシュ型無線アクセスシステム用無線局について、図３
を用いて説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態
に係るメッシュ型無線アクセスシステム用無線局の構成
ブロック図である。図３のメッシュ型無線アクセスシス
テム用無線局は、図１のメッシュ型無線アクセスシステ
ムで用いられるものであり、追加用無線機を用いて一つ
の無線機の無線伝送容量を増加することができるもので
ある。また図３のメッシュ型無線アクセスシステム用無
線局も図２と同様、図１に示すメッシュ型無線アクセス
システムの無線局１５に対応した構成となっている。

【００５５】図３のメッシュ型無線アクセスシステム用
無線局において、無線機３０１〜３０４、ルーター３１
５及びアンテナ３１１〜３１４の構成及び機能は、図２
の対応する部分と同一であるので、説明は省略する。追
加用無線機３０６は、無線機３０１〜３０４のいずれか
一つに接続可能であり、ルーター３１５から出力された
データ信号を無線信号に変換して接続先の無線機に対応
したアンテナに出力し、また当該アンテナで受信した無
線信号をデータ信号に変換してルーター３１５に出力す
る。追加用無線機３０６は、接続した無線機と共に用い
ることで、接続した無線機の通信対象となる無線局との
無線リンク容量を増加することができる。

【００５６】タイミング切替回路３０５は、各無線機３
０１〜３０４から無線機外に出力される各無線機におけ
るタイミング信号を取りこみ、追加用無線機３０６が接
続しようとする無線機のタイミング信号を選択して、こ
れに同期した基準タイミング信号を追加用無線機３０６
に出力する。

【００５７】共用器３０７〜３１０は、無線機３０１〜
３０４毎に設けられており、無線機３０１〜３０４及び
接続された追加用無線機３０６とアンテナ３１１〜３１
４との無線信号の中継を行うものである。すなわち追加
用無線機３０６をいずれかの無線機に接続して用いる場
合、接続された無線機に対応した共用器は、接続された
無線機及び追加用無線機３０６から出力された無線信号
を対応するアンテナに出力し、また当該アンテナで受信
した無線信号を接続された無線機及び追加用無線機３０
６に出力する。

【００５８】次に追加用無線機３０６の構成について図
４を用いて説明する。図４（ｃ）は、本発明のメッシュ
型無線アクセスシステム用無線局で用いる追加用無線機
の構成ブロック図である。追加用無線機３０６は、送信
回路４１と、受信回路４２と、共用器４５とで構成され
る。

【００５９】送信回路４１は、ルーター３１５から出力
されたデータ信号をアナログ信号である無線信号に変換
し、接続先の無線機に対応したアンテナに出力する。受
信回路４２は、接続先の無線機に対応したアンテナで受
信した無線信号を検波してデジタルのデータ信号に変換
してルーター３１５に出力する。

【００６０】共用器４５は、送信回路４１及び受信回路
４２で接続先の無線機に対応するアンテナを共用するた
めに設けられたものであり、送信回路４１から出力され
たデータ信号を当該アンテナに出力し、また当該アンテ
ナで受信した無線信号を受信回路４２に出力する。共用
器４５は、例えばサーキュレータを用いて構成してもよ
い。

【００６１】また送信回路４１及び受信回路４２は、タ
イミング切替回路３０５から出力された、接続先の無線
機に同期した基準タイミング信号が入力される。送信回
路４１及び受信回路４２は、基準タイミング信号に同期
して、上述した動作を行う。すなわち追加用無線機３０
６は、接続先の無線機に同期した基準タイミング信号が
入力される構成となっており、無線機の種類によらず接
続先の無線機と同期して無線通信を行うことができ、当
該無線機の無線データ容量を増加することができる。

【００６２】図３のメッシュ型無線アクセスシステム用
無線局において、基地局内における手動操作又は通信デ
ータ量等の通信状況の監視結果に基づいた自動操作によ
って追加用無線機３０６の接続先の無線局を決定し、ま
たタイミング切替回路３０５は、クロック信号の生成基
準となるタイミング信号を接続先の決定結果を反映して
選択するようにしてもよい。このような構成とすること
によって、無線通信状況を反映した無線機の無線リンク
容量の調整を容易に実現することができる。

【００６３】上述したように、本発明の第２の実施の形
態のメッシュ型無線アクセスシステム用無線局によれ
ば、無線局内の各無線機に接続して用いることで、接続
した無線機の無線リンク容量を増加できる追加用無線機
と、各無線機で生成された基準クロック信号に基づいて
接続先の無線機に同期したクロック信号を生成して追加
用無線機に出力するタイミング切替回路を設け、追加用
無線機はタイミング切替回路からのクロック信号に同期
して無線通信を行うようにしたことにより、接続先の無
線機の種類によらず容易に所望の無線機の無線リンク容
量を増加することができる効果がある。

【００６４】また、追加無線機は自らタイミング同期制
御を行わず、タイミング切替回路からのクロック信号に
同期して、すなわち接続先の無線機と同期して無線通信
を行うようにしているため、従来と比較して追加無線機
の回路規模を縮小することができ、結果として無線局全
体の回路規模を縮小できる効果がある。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、複数の無線局で構成さ
れ、各無線局は特定の無線局と無線通信を行い、無線通
信を行う二つの無線局間において無線通信のタイミング
同期の主従関係が固定されているメッシュ型無線アクセ
スシステムを構成する無線局であって、無線通信を行う
他の無線局とのタイミング同期の主従関係にしたがっ
て、主であればマスター用無線機を、従であればスレー
ブ用無線機を備え、マスター用無線機は、対応する他の
無線局のタイミング同期の基準となるタイミング信号を
生成してタイミング信号に同期して当該他の無線局との
無線通信を行うマスター用無線機であり、スレーブ用無
線機は、対応する他の無線局から無線送信された無線信
号のタイミングを検知し、タイミングに基づいてタイミ
ング信号を生成し、タイミング信号に同期して当該他の
無線局との無線通信を行うスレーブ用無線機とすること
により、無線局全体の回路規模を縮小できる効果があ
る。

【００６６】また、本発明によれば、無線局内の任意の
無線機に接続して無線機の無線リンク容量を増加させ、
無線機と同期して無線機に対応した無線局との無線通信
を行う追加用無線機と、全ての無線機から出力されたタ
イミング信号のうち、追加用無線機に接続された無線機
から出力されたタイミング信号を選択し、選択したタイ
ミング信号に同期した基準タイミング信号を追加用無線
機に供給するタイミング切替器を備え、追加用無線機
は、基準タイミング信号に同期して無線通信を行うこと
により、無線局内の所望の無線機の無線伝送容量を容易
に増加させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるメッシュ型無線アクセスシステ
ムのネットワーク構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るメッシュ型無線アク
セスシステム用無線局の構成ブロック図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るメッシュ型無
線アクセスシステム用無線局の構成ブロック図である。

【図４】本発明のメッシュ型無線アクセスシステム用無
線局で用いる無線機の構成ブロック図である。

【図５】従来のメッシュ型アクセスシステムのネットワ
ーク構成を示した図である

【図６】従来のメッシュ型無線アクセスシステムで用い
られる無線局の構成ブロック図である。

【図７】図６の送信局における、同一方向に複数の無線
機を装備した場合の無線機の構成図である。

【図８】従来の無線アクセスシステムのネットワークに
おけるタイミング同期制御方法を示した図である。

【図９】タイミング同期の主従関係の再構築に対応した
メッシュ型無線アクセスシステムの無線局の構成ブロッ
ク図である。

【図１０】図９の無線局で用いる無線機の構成ブロック
図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１
９，５１，５３，８１，８２，８３，８４…無線局、
２１，２２，２３，２４，６１，９１，９２，９３，９
４，３０１，３０２，３０３，３０４…無線機、 ２
５，３１５，６３，９６…ルーター、 ２６，２７，２
８，２９，３１１，３１２，３１３，３１４，６２…ア
ンテナ、 ４１，１０４…送信回路、 ４２，１０５…
受信回路、４３，１０１…タイミング生成回路、 ４
４，１０６…内部クロック生成部、４５，７３，１０
７，３０７，３０８，３０９，３１０…共用器、 ４６
…タイミング再生回路、 ５２…基幹網、 ７１…主無
線機、 ７２，９５，３０６…追加無線機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無線局で構成され、各無線局は特
   定の無線局と無線通信を行い、無線通信を行う二つの無
   線局間において無線通信のタイミング同期の主従関係が
   固定されているメッシュ型無線アクセスシステムを構成
   する無線局であって、 無線通信を行う他の無線局とのタイミング同期の主従関
   係にしたがって、主であればマスター用無線機を、従で
   あればスレーブ用無線機を備え、 前記マスター用無線機は、対応する他の無線局のタイミ
   ング同期の基準となるタイミング信号を生成して前記タ
   イミング信号に同期して当該他の無線局との無線通信を
   行うマスター用無線機であり、 前記スレーブ用無線機は、対応する他の無線局から無線
   送信された無線信号のタイミングを検知し、前記タイミ
   ングに基づいてタイミング信号を生成し、前記タイミン
   グ信号に同期して当該他の無線局との無線通信を行うス
   レーブ用無線機であることを特徴とするメッシュ型無線
   アクセスシステム用無線局。
2. 【請求項２】 無線局内の任意の無線機に接続して前記
   無線機の無線リンク容量を増加させ、前記無線機と同期
   して前記無線機に対応した無線局との無線通信を行う追
   加用無線機と、 全ての無線機から出力されたタイミング信号のうち、前
   記追加用無線機に接続された無線機から出力されたタイ
   ミング信号を選択し、前記選択したタイミング信号に同
   期した基準タイミング信号を前記追加用無線機に供給す
   るタイミング切替器を備え、 前記追加用無線機は、前記基準タイミング信号に同期し
   て無線通信を行うことを特徴とする請求項１記載のメッ
   シュ型無線アクセスシステム用無線局。