JP2004015103A

JP2004015103A - 高速大容量通信システム

Info

Publication number: JP2004015103A
Application number: JP2002161794A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Kamoshita; 鴨志田　和義
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】移動通信事業者が新たな無線基地局を安価に設置でき、かつ一般家庭や企業まで敷設された光通信ケーブルの伝送情報容量を有効活用できる高速大容量通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】複数の光通信加入者宅に無線基地局を設置し、光通信加入者宅毎に移動通信端末の通信制御を行うセルを形成する。移動通信端末の信号は、無線基地局を介して光通信加入者宅内で他の光通信加入者が送信する信号と多重化され、光通信ケーブルを介して収容局に送信され、収容局で他の信号と分割され、移動通信交換機を介して各種ネットワークに送信される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信ケーブル等の高速大容量通信回線を用いて移動通信システムを実現させる高速大容量通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＰＨＳ，携帯電話等の移動通信システムでは、無線基地局及び通信網の設置を移動通信事業者が独自に行っていた。そして近年、移動通信システムでは、高速で大容量の通信インフラが必要となり、次世代の第四世代移動通信システムに至っては数１０Ｍｂｐｓ以上の通信速度が予想される。それ故にＰＨＳのような小さな無線通信セルを必要とし、新たな無線基地局を設置することになる。
【０００３】
一方、光通信システム等の１００Ｍｂｐｓを超えるような通信回線が今後一般家庭や企業まで敷設され、高速大容量通信システムのインフラが整備されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、新たな無線基地局の設置とそれに伴う通信網の整備を行なると、莫大な費用が必要となる。また、光通信システム等の高速大容量通信システムでは、利用できる周波数帯域は非常に大きく、一般家庭の一加入者のみでは、全ての周波数帯域を使い切ることはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、移動通信事業者が新たな無線基地局を安価に設置でき、かつ一般家庭や企業まで敷設された高速大容量通信回線の情報容量を有効活用できる高速大容量通信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本発明では、複数種類の通信機能を備えた宅内ネットワークを有する複数の高速大容量通信加入者宅と、複数種類の外部ネットワークに接続され、信号交換手段を備えた収容局とが高速大容量通信ケーブルを介して接続された高速大容量通信システムにおいて、前記高速大容量通信加入者宅は、複数の移動通信端末と無線信号の送受信を行うための無線基地局を有し、前記宅内ネットワークの信号と前記移動通信端末の信号とを多重化し、前記宅内ネットワークと前記移動通信端末とが前記高速大容量通信ケーブルを共用して前記外部ネットワークと通信を行うことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の高速大容量通信システムに関し、高速大容量通信回線に光通信ケーブルを用いた実施例について図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるシステムの概要を表したものである。このシステムでは、ＩＰ網１，一般電話交換網２，移動通信交換網３に接続されている収容局１０１は、光通信加入者宅１０４ａ〜１０４ｆの一つ一つに光通信ケーブル１０５ａ〜１０５ｆを介して各々接続している。光通信加入者宅１０４ａ〜１０４ｆは、無線基地局１０３ａ〜１０３ｆを具備する。
無線基地局１０３ａ〜１０３ｆは、光通信ケーブル１０５ａ〜１０５ｆを光通信加入者宅１０５ａ〜１０５ｆと共用して通信を行う。そして、無線基地局１０３ａ〜１０３ｆは、移動通信端末に対して所定の地域毎に通信制御を行うためのセル１０４ａ〜１０４ｆを形成し、このようなセルが複数集まってより広域な移動通信エリアを構成し、１つの収容局によって１乃至複数の移動通信エリアが得られる。
次に、本発明の第１の実施例における光通信加入者宅内及び収容局内の構成と機能について、図２を参照しながら説明する。
光通信加入者宅１０２ａと収容局１０１は、光通信ケーブルの終端装置としてメディアコンバータ（以降ＭＣとする）２０７〜２０９を有している。ＭＣ２０７〜２０９は、光信号と電気信号とを変換する機能を備えている。ＭＣ２０７〜２０９で変換された電気信号はパケットデータとする。
光通信加入者宅１０２ａでは、ＭＣ２０７がスイッチングハブ２１０を介してホームネットワーク２０１及び信号変換装置２１２と接続され、信号変換装置２１２は無線基地局１０３ａと接続されている。スイッチングハブ２１０は、ＭＣ２０７からのパケットデータのヘッダ情報に基づいてホームネットワーク２０１に対するデータか無線基地局１０３ａに対するデータかを判断して分割送信する。また、スイッチングハブ２１０は受け取ったパケットデータを多重化してＭＣ２０７に送信する。信号変換装置２１２は、パケットデータを移動通信端末に対する音声信号または制御信号に変換する。さらに、信号変換装置２１２はスペクトル拡散（ＣＤＭＡ）変調する機能を有していてもよい。ここで、ホームネットワーク２０１は、図示しないが、ホームゲートウェイや宅内ＬＡＮや一般電話機やＩＰ電話機等を備えているものとする。
収容局１０１について詳細に説明する。ＭＣ２０８及びＭＣ２０９はスイッチングハブ２１１と接続されている。そして、スイッチングハブ２１１は、ルータ２０２を介してＩＰ網１と、信号変換装置２１３及び交換機２０３を介して一般電話交換網２と、信号変換装置２１４及び基地局制御装置２０４及び地域レジスタ２０６を備えた移動通信交換機２０５を介して移動通信交換網３とそれぞれ接続している。
ここでスイッチングハブ２１１は、先に述べたスイッチングハブ２１０と同様、パケットデータのヘッダ情報に基づいてパケットデータの分割及び多重を行う。信号変換装置２１３は、パケットデータを一般電話交換網２に応じた音声信号及び制御信号に変換する。信号変換装置２１４は移動通信交換網３に応じた音声信号及び制御信号に変換する。基地局制御装置２０４は移動通信端末の位置情報の検出や、地域レジスタ２０６に対する位置情報の登録や、移動通信端末に対するＩＤコードの振り分け等を行う。
次に、本発明の第２の実施例について、図３，図４を用いて詳細に説明する。
図３は、本発明の第２の実施例におけるシステムの概要を表したものである。
このシステムでは、ＩＰ網１，一般電話交換網２，移動通信交換網３に接続されている収容局１０１は、光通信ケーブル３０６〜３０８を介して局外スプリッタ３０９〜３１１と接続される。局外スプリッタ３０９〜３１１は、光通信ケーブル３０６〜３０８をそれぞれ複数の光通信ケーブル３０５ａ〜３０５ｊに分岐させる。光通信ケーブル３０５ａ〜３０５ｆは、光通信加入者宅３０２ａ〜３０２ｆに接続され、光通信加入者宅３０２ａ〜３０２ｆは、それぞれ無線基地局３０３ａ〜３０３ｆを具備する。光通信ケーブル３０５ｇ〜３０５ｊの終端部は、光通信ケーブル３０５ａ〜３０５ｊの終端部の構成と同様である。
無線基地局３０３ａ〜３０３ｆは、光通信ケーブル３０５ａ〜３０５ｆ及び光通信加入者宅３０６，３０８を光通信加入者宅３０２ａ〜３０２ｆと共用することによって通信を行う。そして、第１の実施例と同様に無線基地局３０３ａ〜３０３ｆは、セル３０４ａ〜３０４ｆを形成し、このようなセルが複数集まって移動通信エリアを構成し、１つの収容局によって１乃至複数の移動通信エリアが得られる。
次に、本発明の第２の実施例における光通信加入者宅内及び収容局内の構成と機能について、図４を参照しながら説明する。
光通信加入者宅３０２ａに接続されている光通信ケーブル３０５ａの終端部にはＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｕｎｉｔ）４０７が接続される。収容局３０１に収容される光通信ケーブル３０６の終端部は、局内スプリッタ４０９を介してＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｌｉｎｅ　Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）４１０に備えられたＯＳＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｕｎｉｔ）４１１に接続される。そして、ＯＳＵ４１１からＯＮＵ４０７への信号はＴＤＭ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式で伝送され、ＯＮＵ４０７からＯＳＵ４１１への信号はＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）方式で伝送される。
【０００８】
光通信加入者宅３０２ａにおいて、ＯＮＵ４０７は無線基地局３０３ａとホームネットワーク４０１に接続される。無線基地局３０３ａは、伝送されてきたＴＤＭ信号をＣＤＭＡ信号に変換し移動通信端末に送信する機能と、移動通信端末から受信したＣＤＭＡ信号をＴＤＭＡ信号に変換する機能とを有している。
【０００９】
収容局３０１について説明する。ＯＬＴ４１０は、ルータ４０２を介してＩＰ網１と、交換機４０３を介して一般電話交換網２と、基地局制御装置２０４及び地域レジスタ４０６を備えた移動通信交換機４０５を介して移動通信交換網３とそれぞれ接続している。これらの収容局３０１内の装置の機能は実施例１における収容局１０１の各装置の機能と同じであるので説明を省略する。
次に、本発明の第３の実施例について、図５，図６を用いて詳細に説明する。
図５は、本発明の第３の実施例におけるシステムの概要を表したものである。
このシステムでは、ＩＰ網１，一般電話交換網２は、収容局５０１に接続し、移動通信交換網３は、移動通信収容局５２１に接続している。収容局５０１に収容されている光通信ケーブル５１２〜５１４と、移動通信収容局５２１に収容されている光通信ケーブル５１５〜５１７は、それぞれＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）装置５１８〜５２０に接続される。ＷＤＭ装置５１８〜５２０は、収容局５０１からの信号と移動通信収容局５２１からの信号を波長分割多重する。ＷＤＭ装置５１８〜５２０に接続された光通信ケーブル５０６〜５０８は、局外スプリッタ３０９〜３１１と接続される。
局外スプリッタ５０９〜５１１は、光通信ケーブル５０６〜５０８を通信ケーブル５０５ａ〜５０５ｊに分岐させる。光通信ケーブル５０５ａ〜５０５ｆは、光通信加入者宅３０２ａ〜３０２ｆに接続され、光通信加入者宅５０２ａ〜５０２ｆは、それぞれ無線基地局５０３ａ〜５０３ｆを具備する。光通信ケーブル５０５ｇ〜５０５ｊの終端部も、光通信ケーブル５０５ａ〜５０５ｆの終端部の構成と同様である。
無線基地局５０３ａ〜５０３ｆは、光通信ケーブル５０５ａ〜５０５ｆ及び光通信加入者宅５０６，５０８を光通信加入者宅５０２ａ〜５０２ｆと共用することによって通信を行う。そして、第１の実施例と同様に無線基地局５０３ａ〜５０３ｆは、それぞれ移動通信端末による通信を行うためのセル５０４ａ〜５０４ｆを形成し、このようなセルが複数集まってより広域な移動通信エリアを構成し、１つの移動通信収容局によって１乃至複数の移動通信エリアが得られる。
次に、本発明の第２の実施例における光通信加入者宅内及び収容局内の構成と機能について、図４を参照しながら説明する。
光通信加入者宅５０２ａは、ＷＤＭ装置６０９と、無線基地局５０３ａと接続されたＯＮＵ６０７と、ホームネットワーク６０１と接続されたＯＮＵ６０８とを有する。ＷＤＭ装置６０９は、光通信ケーブル５０５ａとＯＮＵ６０７及びＯＮＵ６０８との間で波長分割多重を行う。
【００１０】
収容局５０１では、光通信ケーブル５１２の終端部にＯＬＴ６１０に備えられたＯＳＵ６１２が設置され、ＯＬＴ６１０は、ルータ６０２を介してＩＰ網１と、交換機６０３を介して一般電話交換網２と接続されている。これらの装置の機能は実施例２の収容局３０１のものと同じである。
【００１１】
移動通信収容局５２１では、光通信ケーブル５１２の終端部にＯＬＴ６１１に備えられたＯＳＵ６１３が設置され、ＯＬＴ６１１は、基地局制御装置６０４及び地域レジスタ６０６を備えた移動通信交換機６０５を介して移動通信交換網３と接続されている。これらの装置の機能も実施例２の収容局３０１のものと同じである。
【００１２】
以上説明したように、家庭や企業等に接続された光通信ケーブルを移動通信事業者が使用することにより、移動通信事業者は無線基地局を設置するための費用を大幅に節約でき、光通信加入者は通信費を節約することが可能となる。
【００１３】
なお、高速大容量通信システムの発明の実施形態について、光通信ケーブルを例に述べたが、ｘＤＳＬ等の他の高速大容量通信回線を用いても本発明の目的を達成することは可能である。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の高速大容量通信システムによれば、新たな移動通信システムの設置を安価に実現でき、かつ、光通信光通信加入者、若しくは光通信設備の所有者は、設備を移動通信事業者に貸与した分の使用料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例の光通信加入者宅内と収容局内の詳細な構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の全体構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例の光通信加入者宅内と収容局内の詳細な構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施例の全体構成を示す図である
【図６】本発明の第３の実施例の光通信加入者宅内と収容局内の詳細な構成を示す図である。
【符号の説明】
１　ＩＰ網
２　一般電話交換網
３　移動通信交換網
１０１，３０１，５０１　収容局
１０２ａ〜１０２ｆ，３０２ａ〜３０２ｆ，５０２ａ〜５０２ｆ　光通信加入者宅
１０３ａ〜１０３ｆ，３０３ａ〜３０３ｆ，５０３ａ〜５０３ｆ　無線基地局
１０４ａ〜１０４ｆ，３０４ａ〜３０４ｆ，５０４ａ〜５０４ｆ　セル
１０５ａ〜１０５ｅ，３０５ａ〜３０５ｊ，３０６〜３０８，５０５ａ〜５０５ｊ，５０６〜５１７　光通信ケーブル
２０１，４０１，６０１　ホームネットワーク
２０２，４０２，６０２　ルータ
２０３，４０３，６０３　交換機
２０４，４０４，６０４　基地局制御装置
２０５，４０５，６０５　移動通信交換機
２０６，５０６，６０６　地域レジスタ
２０７〜２０９　メディアコンバータ
２１０，２１１　スイッチングハブ
２１２〜２１４　信号変換装置
３０９〜３１１，５０９〜５１１　局外スプリッタ
４０７，６０７，６０８　ＯＮＵ
４０９　局内スプリッタ
４１０，６１０，６１１　ＯＬＴ
４１１，６１２，６１３　ＯＳＵ
５１８〜５２０，６２０　ＷＤＭ装置
５２１　移動通信収容局

Claims

複数種類の通信機能を備えた宅内ネットワークを有する複数の高速大容量通信加入者宅と、複数種類の外部ネットワークに接続され、信号交換手段を備えた収容局とが高速大容量通信ケーブルを介して接続された高速大容量通信システムにおいて、
前記高速大容量通信加入者宅は、複数の移動通信端末と無線信号の送受信を行うための無線基地局を有し、前記宅内ネットワークの信号と前記移動通信端末の信号とを多重化し、前記宅内ネットワークと前記移動通信端末とが前記高速大容量通信ケーブルを共用して前記外部ネットワークと通信を行うことを特徴とする高速大容量通信システム。
前記高速大容量通信加入者宅において、
前記宅内ネットワークに対する信号と前期移動通信端末に対する信号とが多重化された信号を分割し、分割された信号を前記宅内ネットワーク及び前記移動通信端末に対して各々送信する手段と、
前記宅内ネットワーク及び前記移動通信端末から前記収容局に対して送信する信号を多重化して前記収容局に送信する手段とを備えた請求項１記載の高速大容量通信システム。
前記高速大容量通信ケーブルが光通信ケーブルであることを特徴とする請求項１乃至２記載の高速大容量通信システム。
前記高速大容量通信ケーブルの伝送信号をパケットデータとすることを特徴とする請求項１乃至３記載の高速大容量通信システム。
前記高速大容量通信ケーブルの伝送信号の多重化方式を時分割多重方式とすることを特徴とする請求項１乃至３記載の高速大容量通信システム。
前記高速大容量通信ケーブルの伝送信号の多重化方式を波長分割多重方式とすることを特徴とする請求項１乃至３記載の高速大容量通信システム。