JP2004350284A - 超広域通信方式を利用した室内近距離通信ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】超広域通信方式を利用した安価な室内近距離通信ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】本発明の室内近距離通信ネットワークシステムは、データを超広域のアナログ信号に変換して無線転送すると共に、受信された超広域のアナログ信号をデジタル変換して出力する超広域モジュール１２２，２２２を有する遠隔端末機１２０，２２０と、担当地域内の遠隔端末機と超広域の無線通信を行い、遠隔断末機から転送された超広域のアナログ信号を光信号に変換するアクセスポイント１４０，２４０と、アクセスポイントと光通信し、アクセスポイントで変換された光信号が受信されると該光信号をデジタル信号に変換して目的地を判別し、その判別結果に基づいて該当目的地に転送する中央装置４００と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、近距離通信ネットワークシステムに関し、さらに詳細には、超広域（Ultra Wide-band：ＵＷＢ）通信方式を利用した１０Ｍｂｐｓ級ないし１００Ｍｂｐｓ級の転送速度を持つ室内近距離通信ネットワークシステムに関する。

超広域通信方式は、短距離区間において低電力で広いスペクトル周波数を通じて多量のデジタルデータを転送するための無線通信技術である。近距離通信ネットワークシステムは、屋内、すなわち宅内、事務室、病院などの近距離で相互通信を行えるネットワークシステムである。近来は、無線でデータを取り交すことのできる無線ＬＡＮを利用した近距離通信ネットワークシステムが開発され商用化するに到っている。また、このような無線ＬＡＮを利用した近距離通信ネットワークシステムでは、幾何級数的に増加する無線データ量を収容するために、無線ＬＡＮの転送帯域幅を拡張する努力がなされてきている。その結果、近距離通信ネットワークシステムの無線ＬＡＮは、現在、２．４ＧＨｚ帯のＩＳＭ（Industrial、Scientific、Medical）領域を用いて最大２２Ｍｂｐｓの転送速度を提供できる技術が最も普遍的に使われている。また、最近ではこのような無線ＬＡＮの転送速度を向上させるために、５ＧＨｚ帯域で最大５４Ｍｂｐｓを提供する技術を開発中であり、それ以上の転送速度を提供するためのミリメートル波帯域（３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）における無線ＬＡＮ技術を開発中である。

現在商用化した近距離通信ネットワークシステムの無線ＬＡＮを利用した無線ＬＡＮ通信システムは、２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯域の高周波（Radio Frequency：ＲＦ）を搬送波として利用し、この搬送波にデータをロードして通信する方式を一般的に利用している。このような通信方式は最大約５４Ｍｂｐｓの転送速度を提供できる。しかし、無線ＬＡＮ通信システムにおいて、データが転送される時、データの転送に必要なオーバーヘッド情報を含んで転送されるため、実際のデータの転送速度はその半分以下に落ちてしまう。

近距離通信ネットワークに接続された複数の利用者が同時に無線ＬＡＮを利用して通信を行おうとする場合、データの転送速度は、無線ＬＡＮを利用して通信しようとする利用者の数だけ低下してしまう。つまり、多数の使用者が通信を行おうとする場合、無線ＬＡＮを利用した近距離通信ネットワークでは高速のデータ転送がし難くなることがある。

そこで、より高速のデータ転送速度を持つ無線ＬＡＮを利用した近距離通信ネットワークシステムが望まれている。しかし、通信向けに使用できる周波数帯域は既に枯渇状態にあるため、ＲＦ帯域の新しい周波数が割り当てられて１００Ｍｂｐｓ以上の高速無線通信を行うということは略不可能なこととされている。また、ミリメートル波帯域のうち３０ＧＨｚ帯または６０ＧＨｚ帯を利用した高速無線通信方式を開発中であるが、ミリメートル波の媒体特性から、部品開発が難しく、通信装備が高価である点に問題がある。したがって、ミリメートル波を利用して無線ＬＡＮの高速無線通信のための近距離通信ネットワークシステムを構成するということは低コストでネットワークシステムを構築するための家庭や小規模の事務室環境には不都合である。

図１は、高速無線通信のための近距離通信ネットワークシステムの一般的な構成を示す概略図である。図１に示すように、このネットワークシステムは、複数の遠隔端末機１２，３２、複数のアクセスポイント２０，４０、及び中央装置５０で構成される。

第１及び第２遠隔端末機１２，３２は通信の主体であって、外部端末機との通信を行うために第１及び第２アクセスポイント２０，４０に信号をそれぞれ転送する。

第１及び第２アクセスポイント（Access Point：ＡＰ）２０，４０は、有線と無線ネットワークを連結して無線端末機と有線ネットワークとの間のデータ送受信が可能となるようにインターフェースを提供する。これら第１及び第２アクセスポイント２０，４０はネットワークシステム全体の通信可能範囲を拡張させられる機能を持っている。これにより、端末機１２，３２は移動の際、携帯電話と同様にアクセスポイント２０，４０と連結を保ちつつアクセスポイント２０，４０の間をローミングできる。このようなアクセスポイント２０，４０はそれ自体で無線中継基地局の機能を持つ。すなわち、アクセスポイント２０，４０はアンテナ機能、無線信号処理及び管理機能、そして有線ネットワークと無線ネットワークを連動させる機能を持つ。

中央装置５０は、遠隔端末機１２，３２から転送されたデータを目的地に転送させるようにスイッチングする経路設定機能を行う。

次に、ネットワークシステムの第１地域１０に位置する第１遠隔端末機１２と第２地域３０に位置する第２遠隔端末機３２との間の通信過程を説明する。遠隔端末機１２，３２とアクセスポイント２０，４０は無線でお互い通信を行い、アクセスポイント２０，４０と中央装置５０は有線で通信を行う。

第１遠隔端末機１２は、超広域（ＵＷＢ）モジュール１４を備えており、転送したいデジタル信号を超広域幅のアナログ信号に変換し、アンテナを通じて第１地域のネットワーク通信を管理する第１アクセスポイント２０に無線転送する。

第１アクセスポイント２０は、第１遠隔端末機１２から無線転送された超広域のアナログ信号を受信し、受信したアナログ信号をデジタル信号に変換して中央装置５０に有線で転送する。この第１アクセスポイント２０は、低雑音増幅器２２、超広域モジュール２４、及び転送モジュール２６を備えている。

低雑音増幅器２２は、第１アクセスポイント２０のアンテナに受信された超広域のアナログ信号の信号対雑音比を大きくするために低雑音増幅する。超広域モジュール２４は、低雑音増幅された超広域のアナログ信号をデジタル信号に変換する。転送モジュール２６は、超広域モジュール２４で変換されたデジタル信号を中央装置５０に有線で転送する。

中央装置５０は、第１アクセスポイント２０から転送されたデジタル信号を受信し、受信したデジタル信号を目的地に再転送する。このため、中央装置５０は、転送モジュール５２及び経路設定（ルートセッティング）モジュール５４を持つ。

転送モジュール５２は、アクセスポイント２０，４０から転送されたデジタル信号を受信し、経路設定モジュール５４の命令に応じて、受信したデジタル信号を目的地の該当遠隔端末機に再転送する。経路設定モジュール５４は、受信したデジタル信号の転送先目的地を把握し、その結果に基づいてデジタル信号の転送経路を設定して該当経路にデジタル信号を転送するように転送モジュール５２を制御する。ここでは、転送経路を、第１遠隔端末機１２から第２遠隔端末機３２に転送する経路とする。したがって、転送モジュール５２は、経路設定モジュール５４の制御に応じてデジタル信号を第２遠隔端末機３２の位置する第２地域のネットワークを管理する第２アクセスポイント４０に転送する。

第２アクセスポイント４０の転送モジュール４６は、デジタル信号を受信し、受信したデジタル信号を第２アクセスポイント４０の超広域モジュール４４に転送する。すると、超広域モジュール４４は受信したデジタル信号を超広域のアナログ信号に変換し、変換された超広域のアナログ信号は、第２アクセスポイント４０の低雑音増幅器４２を経てアンテナを通じて第２遠隔端末機３２に無線転送される。第２アクセスポイント４０から転送された超広域のアナログ信号がアンテナから受信されると、第２遠隔端末機３２の超広域モジュール３４は、受信した超広域のアナログ信号をデジタル信号に変換して第２遠隔端末機３２に備えられた該当信号処理モジュール（図示せず）に転送する。

ところが、従来のネットワークシステムは、アクセスポイント２０に低雑音増幅器２２、超広域モジュール２４、及び転送モジュール２６を必ず備えなければならないため、その構造が複雑となってしまい、アクセスポイント２０，４０の製品コストが増加するという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超広域信号を利用して１００Ｍｂｐｓ級の近距離高速無線通信を可能にする室内近距離通信ネットワークシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、超広域信号を利用して１００Ｍｂｐｓ級の近距離高速無線通信を可能にする高速近距離通信ネットワークシステムを構築するにあたり、各地域別小規模の近距離ネットワークを管理するアクセスポイントを簡単な構造を持つ低価格の製品で構成できる室内近距離通信ネットワークシステムを提供することにある。

上記の目的は、室内近距離通信ネットワークシステムにおいて、入力されるデータを超広域のアナログ信号に変換してアンテナを通じ無線転送すると共に、アンテナを通じ受信された超広域のアナログ信号をデジタル変換して出力する超広域モジュールを有する少なくとも一つの遠隔端末機と、担当地域内の遠隔端末機と超広域の無線通信を行い、該遠端末機から転送された超広域のアナログ信号を光信号に変換する少なくとも一つのアクセスポイントと、該アクセスポイントと有線で光通信し、アクセスポイントで変換された光信号が受信されると、該受信された光信号をデジタル信号に変換して目的地を判別し、その判別結果に基づいて該当目的地にそのデジタル信号を転送する中央装置と、を備えたことを特徴とする本発明の室内近距離通信ネットワークシステムにより達成される。

アクセスポイントは、遠隔端末機から転送された超広域のアナログ信号を光信号に変換し、該変換後の光信号を中央装置に転送するアクセスポイント発光部と、中央装置から転送された光信号を受信し、該受信した光信号を超広域のアナログ信号である電気信号に変換して担当地域内の遠隔端末機に無線転送するアクセスポイント受光部と、からなる構成とする。

この場合の中央装置は、アクセスポイント発光部による光信号を受信し、該受信した光信号を電気信号に変換して出力する中央装置光送受信モジュールと、該中央装置光送受信モジュールで変換された電気信号を受信し、該受信した電気信号をデジタル信号に変換する中央装置超広域モジュールと、該中央装置超広域モジュールで変換されたデジタル信号から該デジタル信号の目的地を判別し、その判別結果に基づいてそのデジタル信号の転送経路を設定する経路設定モジュールと、からなる構成とする。中央装置超広域モジュールは、経路設定モジュールで設定された転送経路情報が含まれたデジタル信号をアナログ形態の超広域の電気信号に変換して中央装置光送受信モジュールに転送し、中央装置光送受信モジュールは、中央装置超広域モジュールで変換された電気信号を光信号に変換し、該変換後の光信号を、該当目的地の遠隔端末機のネットワークを管理するアクセスポイントに転送するものとする。また、経路設定モジュールは、中央装置超広域モジュールにより変換されたデジタル信号から目的地を判別した結果、その目的地が当中央装置と連結されたアクセスポイントにより管理されるネットワーク内の遠隔端末機でない場合、当中央装置と連結され、目的地が所属する他のネットワークに転送経路情報を含めたデジタル信号を転送する構成とすることができる。

本発明によればこの他に、室内近距離通信ネットワークシステムを利用した通信方法において、ａ）遠隔端末機に備えた超広域モジュールで、入力されるデータを超広域のアナログ信号に変換して無線転送すると共に、超広域のアナログ信号を受信してデジタル変換する段階、ｂ）遠隔端末機と超広域の無線通信を行うアクセスポイントで、遠隔端末機から転送される超広域のアナログ信号を光信号に変換する段階、ｃ）アクセスポイントと有線で光通信する中央装置で、アクセスポイントにより変換された光信号を受信し、該受信した光信号をデジタル信号に変換して目的地を判別し、その判別結果に基づいて該当目的地にそのデジタル信号を転送する段階、を含むことを特徴とする。

ｂ）段階は、ｂ−１）アクセスポイントの発光部で、遠隔端末機から転送される超広域のアナログ信号を光信号に変換し、該変換後の光信号を光ケーブルにより転送する段階、ｂ−２）アクセスポイントの受光部で、光ケーブルにより転送されてきた光信号を受信し、該受信した光信号を超広域のアナログ信号である電気信号に変換して担当地域内の遠隔端末機に無線転送する段階、を含むものとする。

この場合のｃ）段階は、ｃ−１）中央装置の光送受信モジュールで、アクセスポイントの発光部から光ケーブルを介して光信号を受信し、該受信した光信号を電気信号に変換する段階、ｃ−２）中央装置の超広域モジュールで、光送受信モジュールにより変換された電気信号を受信し、該受信した電気信号をデジタル信号に変換する段階、ｃ−３）経路設定モジュールで、超広域モジュールにより変換されたデジタル信号から該デジタル信号の目的地を判別し、その判別結果に基づいてデジタル信号の転送経路を設定する段階、を含むものとする。また、ｃ）段階は、ｃ−４）中央装置の超広域モジュールで、経路設定モジュールにより設定された転送経路情報が含まれたデジタル信号をアナログ形態の超広域の電気信号に変換して光送受信モジュールに転送する段階、ｃ−５）送受信モジュールで、超広域モジュールにより変換された電気信号を光信号に変換し、該当目的地の遠隔端末機のネットワークを管理するアクセスポイントに光ケーブルを介して転送する段階、を含むものとする。さらに、ｃ）段階は、ｃ−６）中央装置の経路設定モジュールで、超広域モジュールにより変換されたデジタル信号から目的地を判別した結果、該当目的地が当中央装置と連結されたアクセスポイントにより管理されるネットワーク内の遠隔端末機でない場合、当中央装置と連結され、目的地が所属する他のネットワークに転送経路情報を含めたデジタル信号を転送する段階を含むようにすることができる。

本発明はこの他にも、室内近距離通信ネットワークシステムにおいて、１以上のノード（端末機）との通信地域をもつサブネットワークを形成する１以上のアクセスポイントと、該アクセスポイント及び他のネットワークと通信を行う中央装置と、を備えてなり、アクセスポイントと該当ノードとは超広域通信により通信を行い、また、アクセスポイントと中央装置とは光ファイバを通じて通信を行い、そして、アクセスポイントは、中央装置により経路設定されて転送されてきた光信号を、該当ノードとの通信のためにアナログ超広域信号に変換する光送受信モジュールを備えることを特徴とする。このときの中央装置と他のネットワークとはＦＴＴＨ（Fiber To The Home）システムにより通信を行う構成とすることができる。

本発明によれば、１００Ｍｂｐｓ級の高速室内無線通信ネットワークを別途のＲＦ（Radio Frequency）帯域の周波数割当を行うことなく超広域通信方式と光通信方式を利用して構成することによって、周波数帯域の利用効率を高めることができる。また、超広域信号を利用して近距離ネットワークを構成する場合、アクセスポイントを光送受信モジュールで構成し、受信される超広域信号を光ケーブルを通じて中央装置に転送することによって、アクセスポイントを低価で簡単な構成にできる。かつ、超広域通信方式を用いてサブネットワークを構成し、各々のサブネットワークを中央装置と光ケーブルで連結することによって、約１０ｍ以内の近距離転送可能な超広域通信方式を利用した１００Ｍｂｐｓ級の転送速度を持つ高速室内無線ネットワークを構成できる。これにより、サブネットワークに各々備えられるアクセスポイントを光送受信モジュールで構成することによって、遠隔端末機から受信される超広域アナログ信号を光信号形態のままで中央装置に転送できる。その結果、各々のサブネットワークごとに設置しなければならないアクセスポイントを低価格の光送受信モジュールで構成でき、超広域通信方式を利用した室内ネットワークシステムを低コストで構成できる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能なかぎり同一の参照符号または番号を共通使用するものとする。尚、下記の説明では具体的な回路の構成素子などの多くの特定事項が述べられるが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されただけで、このような特定事項に限定されず本発明を実施できることは当該技術分野で通常の知識を持つ者にとっては自明であろう。そして、本発明を説明するにあたり、関連する公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を余計にぼやかすと判断される場合、その詳細な説明を適宜省略するものとする。

図２は、本発明に係る超広域信号を利用した高速近距離通信ネットワークシステムの好適な実施例を示すブロック図である。

図２に示すように、超広域信号を利用した高速近距離通信ネットワークシステムは、第１地域１００に位置する第１遠隔端末機１２０及び第１アクセスポイント１４０、第２地域２００に位置する第２遠隔端末機２２２及び第２アクセスポイント２４０、並びに入力されるデータに対する通信経路を設定する中央装置４００を含む。

第１地域１００に位置する第１遠隔端末機１２０は、超広域モジュール１２２を備えており、転送するデジタル形態のデータが入力されるとそれを超広域のアナログ信号に変換してアンテナ１２１を通じて無線転送する。

すると、第１アクセスポイント１４０は、第１遠隔端末機１２０から転送されてきた超広域アナログ信号を受信して中央装置４００に転送する。ここで、各アクセスポイント１４０，２４０と中央装置４００とは光ケーブルなどの転送媒体で連結されると好ましい。第１アクセスポイント１４０は、受信される電気信号を光信号に変換し、また、受信される光信号を電気信号に変換する光送受信モジュール１４２を有する。この光送受信モジュール１４２は、発光部１４４及び受光部１４６を備えている。発光部１４４は、アンテナから受信された超広域のアナログ信号である電気信号を光信号に変換する。変換された光信号はアナログ形態で転送媒体である光ケーブルを通じて中央装置４００に転送される。一方、受光部１４６は、中央装置４００から転送されてきた光信号を電気信号に変換する。この変換されたアナログ形態の電気信号は、アンテナを通じて第１地域に位置する遠隔端末機に無線転送される。

中央装置４００は、光送受信モジュール４２０、超広域モジュール４４０、及び経路設定モジュール４６０を備えている。

光送受信モジュール４２０は、受信される光信号を電気信号に変換し、受信される電気信号を光信号に変換する。このために光送受信モジュール４２０は、発光部４２２及び受光部４２４を備えている。発光部４２２は、超広域モジュール４４０から超広域のアナログ電気信号が受信されると、受信された電気信号を光信号に変換して該当経路のアクセスポイントに転送する。受光部４２４は、第１アクセスポイント１４０の発光部１４４から転送されてきたアナログの光信号が受信されると、受信された光信号を電気信号に変換して超広域モジュール４４０に転送する。

超広域モジュール４４０は、光送受信モジュール４２０の受光部４２４からアナログ電気信号が受信されると、受信したアナログの電気信号をデジタル信号に変換して経路設定モジュール４６０に転送する。一方、超広域モジュール４４０は、経路設定モジュール４６０からデジタル信号が受信されると、受信したデジタル信号を超広域のアナログ信号に変換して光送受信モジュール４２０に転送する。この時、超広域モジュール４４０で変換される超広域のアナログ信号は電気信号である。したがって、光送受信モジュール４２０の発光部４２２は、超広域モジュール４４０から転送されてきた超広域のアナログ信号である電気信号を受信すると、受信した電気信号を光信号に変換して転送媒体である光ケーブルを通じて該当アクセスポイントに転送する。

経路設定モジュール４６０は、超広域モジュール４４０からデジタル信号が受信されると、受信したデジタル信号を分析して目的地の遠隔端末機がどの地域に属しているか分析し、その結果に基づいて目的地の遠隔端末機が属している地域のネットワークを管理するアクセスポイントにデジタル信号が転送されるように転送経路を設定する。そして、経路設定モジュール４６０は、第１遠隔端末機１２２の要求する目的地が近距離ネットワークではない外部ネットワークの任意の端末機であれば、デジタル信号をその任意の端末機が連結されている外部通信網に転送し、任意の端末機がデジタル信号を受信できるようにする。

本実施例では、第１遠隔端末機１２０が転送する超広域のデータの目的地は近距離ネットワークの第２地域２００に位置する第２遠隔端末機２２０であると仮定する。

したがって、経路設定モジュール４６０は、受信されたデジタル信号を分析し、該デジタル信号の目的地が第２遠隔端末機２２０であることを判断し、その結果に基づいてデジタル信号の転送経路を設定して設定経路情報を超広域モジュール４４０に転送する。超広域モジュール４４０は、経路設定モジュール４６０から転送される経路設定情報の含まれたデジタル信号を超広域のアナログ信号に変換して光送受信モジュール４２０に転送する。すると、光送受信モジュール４２０の発光部４２２は、超広域モジュール４４０から広域のアナログ信号である電気信号を受信してこれを光信号に変換し、第２アクセスポイント２４０に転送する。

一方、第２アクセスポイント２４０は、第１アクセスポイント１４０のそれと同様な機能を行う発光部２４４及び受光部２４６を有する。したがって、第２アクセスポイント２４０の受光部２４６は、中央装置４００の光送受信モジュール４２０から転送された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号に変換してアンテナを通じて第２遠隔端末機２２０に無線転送する。これにより、第２遠隔端末機２２０の超広域モジュール２２２は、第２アクセスポイント２４０から転送された電気信号である超広域アナログ信号をアンテナを通じて受信し、受信した超広域のアナログ信号をデジタル信号に変換して以降の信号処理を行う第２遠隔端末機に備えられた該当モジュールに出力する。

以上のように、超広域信号を利用して近距離ネットワークを構成するにあたり、アクセスポイントを光送受信モジュールで構成し、超広域信号を光ケーブルを通じて中央装置４００に転送することによって、アクセスポイントを低コストで簡単な構成で具現できる。

図３は、図２の構成を適用した近距離ネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。同図の超広域通信方式を利用した光無線室内通信ネットワーク（網）は、二つの領域に区分できる。その一つは、超広域通信方式を利用した遠隔端末機１２０ａ，２２０ａ，２２０ｂ，３２０ａ，３２０ｂとアクセスポイント１４０，２４０，３４０との間の連結のための無線通信ネットワーク領域である。他の一つは、各アクセスポイント１４０，２４０，３４０と室内に設置された中央装置４００とを連結する光通信ネットワーク領域である。図３において中央装置４００は外部通信網とＦＴＴＨ（Fiber To The Home）で連結されている。

図３において無線通信ネットワーク領域は、アクセスポイント１４０，２４０，３４０各々の管理領域別に第１領域１００、第２領域２００、及び第３領域３００に区分できる。これらの第１領域１００、第２領域２００、及び第３領域３００を各々サブネットワークという。これにより、第１領域１００の第１アクセスポイント１４０は、遠隔端末機であるプロジェクター１２０ａと超広域通信方式によって相互無線通信を行い、第２領域２００の第２アクセスポイント２４０は、遠隔端末機であるテレビ受像機２２０ａ及びノートブック２２０ｂと超広域通信方式によって相互無線通信を行う。また、第３領域３００の第３アクセスポイント３４０も、遠隔端末機であるコンピュータ３２０ａ及びファックス３２０ｂと超広域通信方式によって相互無線通信を行う。

また、中央装置４００と各アクセスポイント１４０，２４０，３４０とは光ケーブルで連結されているため、各アクセスポイント１４０，２４０，３４０は各遠隔端末機１２０ａ，２２０ａ，２２０ｂ，３２０ａ，３２０ｂから超広域のアナログ信号が受信されると、受信した信号をデジタル信号にするのではなく光信号に変換して中央装置４００に転送する。

したがって、超広域通信方式によりサブネットワーク１００，２００，３００を構成し、これらサブネットワーク１００，２００，３００を各々中央装置４００と光ケーブルで連結することによって、約１０ｍ以内の近距離転送可能な超広域通信方式を利用する１００Ｍｂｐｓ級の転送速度を持つ高速室内無線ネットワークを構成できる。ここで、サブネットワーク１００，２００，３００に各々備えられたアクセスポイント１４０，２４０，３４０を光送受信モジュールで構成することによって、遠隔端末機１２０ａ，２２０ａ，２２０ｂ，３２０ａ，３２０ｂから受信される超広域アナログ信号をアナログのまま光信号形態で中央装置４００に転送できる。これにより、各々のサブネットワークごとに設置しなければならないアクセスポイントを低価格の光送受信モジュールで構成でき、結果として超広域通信方式を利用した室内ネットワークシステムを低コストで構成できる。

本発明によれば、１００Ｍｂｐｓ級の高速室内無線通信ネットワークを別途のＲＦ（Radio Frequency）帯域の周波数割当を行うことなく超広域通信方式と光通信方式を利用して構成することによって、周波数帯域の利用効率を高めることができる。

また、超広域信号を利用して近距離ネットワークを構成する場合、アクセスポイントを光送受信モジュールで構成し、受信される超広域信号を光ケーブルを通じて中央装置に転送することによって、アクセスポイントの低価格化及び構成の簡単が図られる。かつ、超広域通信方式を用いてサブネットワークを構成し、各々のサブネットワークを中央装置と光ケーブルで連結することによって、約１０ｍ以内の近距離転送可能な超広域通信方式を利用した１００Ｍｂｐｓ級の転送速度を持つ高速室内無線ネットワークを構成できる。

これにより、サブネットワークに各々備えられるアクセスポイントを光送受信モジュールで構成することによって、遠隔端末機から受信される超広域アナログ信号を光信号形態のままで中央装置に転送できる。その結果、各々のサブネットワークごとに設置しなければならないアクセスポイントを低価格の光送受信モジュールで構成でき、超広域通信方式を利用した室内ネットワークシステムを低コストで構成できる。

高速無線通信のための近距離通信ネットワークシステムの一般的な構成を概略的に示す図。 本発明に係る超広域信号を利用した高速近距離通信ネットワークシステムの好ましい実施例を示すブロック図。 図２の例が適用された近距離ネットワークシステムの構成例を示すブロック図。

符号の説明

１００，２００ 第１，第２地域（First, Secomd Region）
１２０，２２０ 第１，第２遠隔端末機（First, Second Remote Terminal）
１２２，２２２，４４０ 超広域モジュール（UWB Module）
１４０，２４０ 第１，第２アクセスポイント（First, Secomd Access Point）
１４２，２４２，４２０ 光送受信モジュール（Optical Transmitter/Receiver Module）
１４４，２４４，４２２ 発光部（Optical Transmitter）
１４６，２４６，４２４：受光部（Optical Receiver）
４００ 中央装置（Central Unit）
４６０ 経路設定モジュール（Route Setting Module）

Claims (12)

1. 室内近距離通信ネットワークシステムにおいて、
   入力されるデータを超広域のアナログ信号に変換してアンテナを通じ無線転送すると共に、アンテナを通じ受信された超広域のアナログ信号をデジタル変換して出力する超広域モジュールを有する少なくとも一つの遠隔端末機と、
   担当地域内の前記遠隔端末機と超広域の無線通信を行い、前記遠隔端末機から転送された超広域のアナログ信号を光信号に変換する少なくとも一つのアクセスポイントと、
   前記アクセスポイントと有線で光通信し、前記アクセスポイントで変換された光信号が受信されると、該受信された光信号をデジタル信号に変換して目的地を判別し、その判別結果に基づいて該当目的地に前記デジタル信号を転送する中央装置と、を備えたことを特徴とする室内近距離通信ネットワークシステム。
2. アクセスポイントは、
   遠隔端末機から転送された超広域のアナログ信号を光信号に変換し、該変換後の光信号を中央装置に転送するアクセスポイント発光部と、
   前記中央装置から転送された光信号を受信し、該受信した光信号を超広域のアナログ信号である電気信号に変換して担当地域内の遠隔端末機に無線転送するアクセスポイント受光部と、からなる請求項１に記載の室内近距離通信ネットワークシステム。
3. 中央装置は、
   アクセスポイント発光部による光信号を受信し、該受信した光信号を電気信号に変換して出力する中央装置光送受信モジュールと、
   前記中央装置光送受信モジュールで変換された電気信号を受信し、該受信した電気信号をデジタル信号に変換する中央装置超広域モジュールと、
   前記中央装置超広域モジュールで変換されたデジタル信号から該デジタル信号の目的地を判別し、その判別結果に基づいて前記デジタル信号の転送経路を設定する経路設定モジュールと、からなる請求項２に記載の室内近距離通信ネットワークシステム。
4. 中央装置超広域モジュールは、経路設定モジュールで設定された転送経路情報が含まれたデジタル信号をアナログ形態の超広域の電気信号に変換して中央装置光送受信モジュールに転送し、
   前記中央装置光送受信モジュールは、前記中央装置超広域モジュールで変換された電気信号を光信号に変換し、該変換後の光信号を、該当目的地の遠隔端末機のネットワークを管理するアクセスポイントに転送する請求項３に記載の室内近距離通信ネットワークシステム。
5. 経路設定モジュールは、中央装置超広域モジュールにより変換されたデジタル信号から目的地を判別した結果、その目的地が当中央装置と連結されたアクセスポイントにより管理されるネットワーク内の遠隔端末機でない場合、当中央装置と連結され、前記目的地が所属する他のネットワークに転送経路情報を含めた前記デジタル信号を転送する請求項３に記載の室内近距離通信ネットワークシステム。
6. 室内近距離通信ネットワークシステムを利用した通信方法において、
   ａ）遠隔端末機に備えた超広域モジュールで、入力されるデータを超広域のアナログ信号に変換して無線転送すると共に、超広域のアナログ信号を受信してデジタル変換する段階、
   ｂ）前記遠隔端末機と超広域の無線通信を行うアクセスポイントで、前記遠隔端末機から転送される超広域のアナログ信号を光信号に変換する段階、
   ｃ）前記アクセスポイントと有線で光通信する中央装置で、前記アクセスポイントにより変換された光信号を受信し、該受信した光信号をデジタル信号に変換して目的地を判別し、その判別結果に基づいて該当目的地に前記デジタル信号を転送する段階、を含むことを特徴とする通信方法。
7. ｂ）段階は、
   ｂ−１）アクセスポイントの発光部で、遠隔端末機から転送される超広域のアナログ信号を光信号に変換し、該変換後の光信号を光ケーブルにより転送する段階、
   ｂ−２）アクセスポイントの受光部で、光ケーブルにより転送されてきた光信号を受信し、該受信した光信号を超広域のアナログ信号である電気信号に変換して担当地域内の遠隔端末機に無線転送する段階、を含む請求項６に記載の通信方法。
8. ｃ）段階は、
   ｃ−１）中央装置の光送受信モジュールで、アクセスポイントの発光部から光ケーブルを介して光信号を受信し、該受信した光信号を電気信号に変換する段階、
   ｃ−２）中央装置の超広域モジュールで、前記光送受信モジュールにより変換された電気信号を受信し、該受信した電気信号をデジタル信号に変換する段階、
   ｃ−３）経路設定モジュールで、前記超広域モジュールにより変換されたデジタル信号から該デジタル信号の目的地を判別し、その判別結果に基づいて前記デジタル信号の転送経路を設定する段階、を含む請求項７に記載の通信方法。
9. ｃ）段階は、
   ｃ−４）中央装置の超広域モジュールで、経路設定モジュールにより設定された転送経路情報が含まれたデジタル信号をアナログ形態の超広域の電気信号に変換して光送受信モジュールに転送する段階、
   ｃ−５）前記送受信モジュールで、前記超広域モジュールにより変換された電気信号を光信号に変換し、該当目的地の遠隔端末機のネットワークを管理するアクセスポイントに光ケーブルを介して転送する段階、を含む請求項８に記載の通信方法。
10. ｃ）段階は、
    ｃ−６）中央装置の経路設定モジュールで、超広域モジュールにより変換されたデジタル信号から目的地を判別した結果、該当目的地が当中央装置と連結されたアクセスポイントにより管理されるネットワーク内の遠隔端末機でない場合、当中央装置と連結され、前記目的地が所属する他のネットワークに転送経路情報を含めた前記デジタル信号を転送する段階を含む請求項８に記載の通信方法。
11. 室内近距離通信ネットワークシステムにおいて、
    １以上のノードとの通信地域をもつサブネットワークを形成する１以上のアクセスポイントと、該アクセスポイント及び他のネットワークと通信を行う中央装置と、を備えてなり、
    前記アクセスポイントと該当ノードとは超広域通信により通信を行い、また、前記アクセスポイントと前記中央装置とは光ファイバを通じて通信を行い、そして、前記アクセスポイントは、前記中央装置により経路設定されて転送されてきた光信号を、該当ノードとの通信のためにアナログ超広域信号に変換する光送受信モジュールを備えることを特徴とする室内近距離通信ネットワークシステム。
12. 中央装置と他のネットワークとはＦＴＴＨ（Fiber To The Home）システムにより通信を行う請求項１１に記載の室内近距離通信ネットワークシステム。

Images