JP2007019807A - 無線通信システム並びに中継装置及び遠隔無線基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空間ノイズを増大させることなく、マンションやホテル等のビル（建物）内の各部屋のような屋内の電波不感帯を補完して、屋内を低コストで効率的にサービスエリアにする。
【解決手段】中継装置３に、光伝送路経２３由で無線基地局２から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置４に分配する分配手段と、有線伝送路経３４由で上記各遠隔無線基地局装置４から受信される各上り通信データを合成して光伝送路２３経由で無線基地局２へ伝送する合成手段とをそなえ、かつ、遠隔無線基地局装置４に、それぞれ、有線伝送路３４経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、無線により受信される上り通信データを有線伝送路３４経由で中継装置３へ伝送する受信手段とをそなえるように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無線通信システム並びに中継装置及び遠隔無線基地局装置に関し、例えば、マンションやホテル等のビル（建物）内の各部屋のような屋内の電波不感帯を補完して無線サービスエリアの拡充を図るのに好適な技術に関する。

現在、携帯電話をはじめとする移動無線通信システムにおいて、屋外サービスエリアは充実してきているが、地下街や地下駐車場、オフィスビル、ホテル、マンション、百貨店など、電波の通りにくい不感帯となっている屋内に対するサービスエリアの拡充が必要とされている。
その対策として、従来は、地下やビルそのものに無線基地局を設置したり、ビルのフロア毎に簡易型の基地局（中継装置）を設置したりするシステム形態が提供されている（例えば、下記非特許文献１参照）。図８にその一例を示す。この図８では、ビル１００の地下等に基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）１１０が設置され、この基地局１１０を基点として、光ケーブル４００を介してビル１００の屋外や周辺ビル２００，３００間、地下街、ビル３００の屋内などの電波不感帯に中継装置１２０，１３０，１４０，１５０が設置されている様子を示している。また、ビル３００においては、中継装置１５０を基点として、さらにビル３００のフロア毎に光ケーブル５００を介して小型中継装置１５１が設置されている。

なお、上記の各中継装置１２０，１３０，１４０，１５０は、基地局１１０がもともと有するセクタ機能を分離して光ケーブル４００により接続したものに相当する。つまり、基地局１１０は、サービスエリアとしてカバーすべき複数セクタ毎に送受アンテナやアンプ等の無線通信機能を有しているが、その一部のセクタについての無線通信機能を中継装置（下記非特許文献１では「光張出タイプ基地局装置」と称されている）１２０，１３０，１４０，１５０の機能として分離して遠隔地に設置するのである。例えば、基地局（本体装置）１１０が４キャリア６セクタで数千チャネルを処理することができ、１キャリア１セクタ単位で機能分離すると、中継装置１２０，１３０，１４０，１５０は、１台あたり数百チャネルを処理できることになる。

このようなシステム形態により、ビル１００の屋上やビル２００，３００間、地下街、ビル３００の各フロアなどが、上記中継装置１２０，１３０，１４０，１５０，１５１によってサービスエリアとしてカバーされ、それぞれの場所において携帯電話などの無線端末の利用が可能となる。なお、同様の従来技術として、例えば下記特許文献１〜３により提案されている技術もある。
特開平９−３２１６８８号公報 特開２００２−２３８０７１号公報 特開平９−１５３９０５号公報 NTT docomo.Inc 「1.7GHz帯対応のFOMAサービス基地局用装置及び評価用携帯電話端末を開発」、[online]、２００５年６月１４日、インターネット＜URL : http://www.nttdocomo.co.jp/new/contents/05/whatnew0614.html＞

しかしながら、上述したようなシステム、特に、ビル３００の屋内（フロア）をカバーする屋内用システムは、中継装置１５０のために光ケーブル４００をビル３００内に引き込む必要があり、また、ビル３００内においても、フロア単位で各小型中継装置１５１へ光ケーブル５００を敷設する必要があるため、工事費用や期間がかかりコストが大きい。最近では、建設当初から光ケーブルが敷設されている新式のビルも存在するが、雑居ビル等の旧式のビルでは新たに光ケーブルを敷設するのは非常に困難である。

また、屋内用システムといっても、現状では、オフィスビルや百貨店などのフロア面積の広い場所の電波不感帯をカバーするシステムであって、マンションの各戸やホテルの各部屋などの狭い場所（密閉空間）をカバーするシステムではない。これは、小型中継装置１５１といっても、数十〜数百チャネルを処理することができる装置であるため、マンション等の集合住宅の各戸やホテルの各部屋に個々に設置するのは極めて非効率であり、コスト的にも見合わないためである。

そこで、マンションの各戸やホテルの各部屋などの狭い場所（密閉空間）では、ブースタと呼ばれる簡易の無線中継装置を設置することも考えられるが、違法ブースタが問題となっているように、空間での電波干渉により空間ノイズが増大して本来のサービスエリアであっても携帯電話等を利用できない状況が発生する要因となる。
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、空間ノイズを増大させることなく、マンションやホテル等のビル（建物）内の各部屋のような屋内の電波不感帯を補完して、屋内を低コストで効率的にサービスエリアにすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、下記の無線通信システム並びに中継装置及び遠隔無線基地局装置を用いることを特徴としている。
（１）即ち、本発明の無線通信システムは、無線基地局と光伝送路を介して接続された中継装置と、該中継装置と有線伝送路を介して接続され、無線サービスエリアを形成する複数の遠隔無線基地局装置とをそなえるとともに、該中継装置が、該光伝送路経由で該無線基地局から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置に分配する分配手段と、該有線伝送路経由で上記各遠隔無線基地局装置から受信される各上り通信データを合成して該光伝送路経由で該無線基地局へ伝送する合成手段とをそなえ、かつ、該遠隔無線基地局装置が、それぞれ、該有線伝送路経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、無線により受信される上り通信データを該有線伝送路経由で該中継装置へ伝送する受信手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。

（２）ここで、該中継装置は、該無線基地局から離れた場所の建物又はその周辺に設置されるとともに、該遠隔無線基地局装置は、該建物内の電波不感帯に設置されてもよい。
（３）また、該電波不感帯が、該建物内の閉空間であってもよい。
（４）さらに、該閉空間は、該建物としての集合住宅、ホテル又はオフィスビル内の各部屋の室内空間であってもよい。

（５）また、該有線伝送路は、該建物に既設のメタル回線であってもよい。
（６）さらに、該中継装置及び該遠隔無線基地局装置は、前記の上り通信データ及び下り通信データをディジタル加入者線通信方式により該メタル回線経由で送受するディジタル加入者線通信手段をそなえていてもよい。
（７）また、該ディジタル加入者線通信方式は、ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式であるのが好ましい。

（８）さらに、該無線基地局が前記無線サービスエリアとして複数セクタを形成すべく構成されるとともに、該中継装置の該分配手段及び該合成手段が、該複数セクタの１セクタあたりのチャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成され、かつ、該遠隔無線基地局装置の該送信手段及び該受信手段が、前記１セクタあたりのチャネル数を分割した分割チャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成されていてもよい。

（９）また、本発明の中継装置は、無線基地局と光伝送路を介して接続されるとともに、無線サービスエリアを形成する複数の遠隔無線基地局装置とそれぞれ有線伝送路を介して接続された中継装置であって、該光伝送路経由で該無線基地局から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置に分配する分配手段と、該有線伝送路経由で上記各遠隔無線基地局装置から受信される各上り通信データを合成して該光伝送路経由で該無線基地局へ伝送する合成手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。

（１０）さらに、本発明の遠隔無線基地局装置は、無線基地局と光伝送路を介して接続された中継装置と有線伝送路を介して接続され、無線サービスエリアを形成する遠隔無線基地局装置であって、該有線伝送路経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、無線により受信される上り通信データを該有線伝送路経由で該中継装置へ伝送する受信手段とをそなえて構成されたことを特徴としている。

上記本発明によれば、空間ノイズを増大させることなく、マンション等の集合住宅やホテル等のビル（建物）内の各部屋のような屋内の電波不感帯を補完して、屋内を低コストで効率的に無線サービスエリアとすることができる。特に、屋内に既設のメタル回線を中継装置と遠隔無線基地局装置との間の通信に利用すれば、より低コストで上記電波不感帯を無線サービスエリアとすることが可能である。

〔Ａ〕一実施形態の説明
図１は本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図で、この図１に示す無線通信システムは、基地局制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）１と、無線基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）２と、この無線基地局２とそれぞれ光伝送路（光ファイバ）２３により接続された複数の中継装置としての分配装置（ディストリビュータ）３と、個々のディストリビュータ３とそれぞれ有線伝送路３４により接続された最大でＮ台（Ｎは２以上の整数で、例えば、Ｎ＝６４）の遠隔無線基地局装置としての前進基地局（小型基地局）４とをそなえて構成されている。

ここで、基地局制御装置１は、１台以上の無線基地局２を収容して、無線基地局２との間で通信を行なうことにより、公衆網（図示省略）側の通信データを無線基地局２へ配信する一方、無線基地局２側からの通信データを公衆網側へ伝送するとともに、無線基地局２に対する必要な監視制御（監視制御信号の送受）を行なうものであり、無線基地局２は、前述したごとく、例えば無線サービスエリアを形成すべきセクタ単位に、送受アンテナや周波数変換器（アップコンバータ、ダウンコンバータ）、増幅器などを無線通信機能（セクタ機能）として具備するもので、その一部又は全部のセクタ機能（図１では５セクタ分）がディストリビュータ３及び小型基地局４の機能として分離されて光ファイバ２３接続によって遠隔地に設置されている。

図５に無線基地局２の要部構成を示す。この図５に示すように、無線基地局２は、基地局制御装置１側とのインタフェースをとる伝送路インタフェース２０をそなえるとともに、基地局制御装置１と各ディストリビュータ３との間で送受される通信データをチャネル単位に信号処理するチャネル信号処理部２１と、光／電気変換や電気／光変換などを含む所要の送信機能（ＴＸ）２２１及び受信機能（ＲＸ）２２２を有しディストリビュータ３側とのインタフェースをとる光インタフェース２２とをセクタ毎にそなえて構成され、チャネル信号処理部２１で信号処理された各チャネル信号は光インタフェース２２の送信機能２２１によって光ファイバ２３を通じてディストリビュータ３へ送信され、光ファイバ２３を通じて光インタフェース２２の受信機能２２２で受信されたチャネル信号はチャネル信号処理部２１へ入力されるようになっている。なお、無線基地局２とディストリビュータ３との間においては、例えば数百Ｍｂｐｓのビットレートでの光通信が可能である。

ディストリビュータ３は、それぞれ、無線基地局２が無線サービスエリアとして形成する複数セクタの例えば１セクタ分の機能を分離、具備し、光ファイバ２３を通じて受信される無線基地局２からの信号（下り通信データ）を各小型基地局４へ分配（同報）する一方、各小型基地局４からの信号（上り通信データ）を合成して光ファイバ２３経由で無線基地局２へ伝送する機能を具備するもので、本例では、前記１セクタあたりのチャネル数の上り及び下り通信データを処理可能に構成されている。

小型基地局４は、それぞれ、無線基地局２が無線サービスエリアとして形成する複数セクタの１セクタ機能あたりのチャネル容量（チャネル数）をさらに細分化（分割）したチャネル数（例えば、１チャネル〜数チャネル程度）を処理可能なセクタ機能（無線通信機能）を分離、具備するもので、ディストリビュータ３から有線伝送路３４経由で分配（同報）される下り信号を無線により送信する一方、携帯電話などの移動局（図１では図示省略）から無線により受信される上り信号を有線伝送路３４経由でディストリビュータ３へ伝送する機能を具備し、上記分割チャネル数の上り及び下り通信データを処理可能に構成されている。

ここで、ディストリビュータ３と各小型基地局４とを接続する有線伝送路３４は、電気信号を伝送する電話回線や電力線などのメタル回線であってもよいし、光信号を伝送する光回線（光ファイバ）であってもよいが、本例では、メタル回線、特に、ビル内に敷設されている既存の電話回線を利用するシステム形態を想定する。即ち、例えば図２に示すごとく、ディストリビュータ３を光ファイバ２３により無線基地局２から離れたオフィスビルやホテルなどのビル６内に設置し、小型基地局４をそれぞれビル内６のサービス対象としたい電波不感帯である部屋（閉空間）６０に１台ずつ設置するシステム形態をとる場合に、そのビル６に既設の電話回線や電力線などのメタル回線（メタルペア線）を上記有線伝送路３４として利用することを想定する。この場合、ディストリビュータ３と各小型基地局４との間においては、後述するごとくディジタル加入者線通信方式を利用することで、例えば数十Ｍｂｐｓのビットレートでの通信が可能である。なお、部屋６０には、ビル６０の地上階の部屋や店舗のみならず、地下の部屋や店舗も含まれる。

このようなシステム形態をとれば、光ファイバが敷設されていない旧式のビル６であっても、通常は敷設されているメタル回線３４を利用して小型基地局４をビル６の各部屋６０に設置することで、ビル６の各部屋６０を携帯電話等の移動局（無線端末）５の無線サービスエリアとして補完（拡充）することが可能になる。
そのため、本例のディストリビュータ３は、例えば図３に示すように、下り信号処理系（送信系）として、光／電気／光変換器（Ｏ／Ｅ／Ｏ）３−１，シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）３−２，ビット削減処理部３−３，分配器３−４，フォーマット変換器３−５，制御信号抽出部３−６，ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）変換器３−７をそなえるとともに、上り信号処理系（受信系）として、ＶＤＳＬ変換器３−７，フォーマット変換器３−８，合成器３−９，フォーマット変換器３−１０，パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器３−１１，監視処理部３−１２及び光／電気／光変換器３−１をそなえて構成されている。ただし、光／電気／光変換器３−１及びＶＤＳＬ変換器３−７は送信系及び受信系で共用となっている。

ここで、光／電気／光変換器３−１は、光ファイバ２３を通じて無線基地局２から受信される下り光信号を電気信号に光電変換する一方、Ｐ／Ｓ変換器３−１１からの上り電気信号を光信号に変換して光ファイバ２３を通じて無線基地局２へ送信するものであり、Ｓ／Ｐ変換器３−２は、光／電気／光変換器３−１からの下り電気信号をＳ／Ｐ変換するものである。

ビット数削減処理部３−３は、後段のフォーマット変換器３−５でのフォーマット変換のためにＳ／Ｐ変換後の下り電気信号のビット数を調整（削減）するものであり、分配器（分配手段）３−４は、このビット数削減後の下り電気信号（つまり、光ファイバ２３経由で無線基地局２から受信される下り通信データ）を小型基地局４の数だけ分配（コピー）するものである。

フォーマット変換器３−５は、分配器３−４によって分配された下り電気信号毎に（つまり、小型基地局４の数だけ）設けられ、それぞれ、メタル回線３４への送信に適合した信号フォーマットに変換〔ヘッダ、監視制御（ＯＡＭ：Operations, Administration and Maintenance）信号の付加など〕するもので、本例では、特に、ディジタル加入者線（ｘＤＳＬ）通信方式の１つであるＶＤＳＬ通信に適した信号フォーマットに変換するようになっている。なお、上記ＯＡＭ信号を用いて、無線基地局２から各小型基地局４に対するソフトウェアダウンロード（アップデート）や、各小型基地局４の警報収集及び無線基地局２への通知などの機能を実現することができる。

制御信号抽出部３−６は、Ｓ／Ｐ変換器３−２によるＳ／Ｐ変換の際に下り電気信号からＯＡＭ信号を抽出するもので、抽出されたＯＡＭ信号は、フォーマット変換器３−５でのフォーマット変換の際に下り電気信号の構成要素として付加（多重）されることによって各小型基地局４へ伝達されるようになっている。
ＶＤＳＬ変換器（ディジタル加入者線通信手段）３−７は、上記フォーマット変換後の下り電気信号をＶＤＳＬ信号に変換してＶＤＳＬ通信方式によってメタル回線３４経由で小型基地局４へ送信する一方、小型基地局４からＶＤＳＬ通信方式によって受信される上りＶＤＳＬ信号をディストリビュータ３内で扱う上り電気信号に変換する機能を具備するものである。

フォーマット変換器３−８は、小型基地局４からの上り電気信号毎に設けられ、ＶＤＳＬ変換器３−７による変換後の上り電気信号の信号フォーマットをフォーマット変換器３−５での変換とは逆変換に相当する処理によりフォーマット変換（ヘッダの除去、ＯＡＭ信号の抽出など）するものであり、合成器（合成手段）３−９は、各フォーマット変換器３−８によるフォーマット変換後の上り電気信号（つまり、メタル回線３４経由で各小型基地局４から受信される各上り通信データ）を合成（加算）するものである。

フォーマット変換器３−１０は、上記合成後の上り電気信号の信号フォーマットを光ファイバ２３への光伝送に適したフォーマットに変換するものであり、Ｐ／Ｓ変換器３−１１は、このフォーマット変換後の上り電気信号をＰ／Ｓ変換するもので、その際、監視処理部３−１２からのＯＡＭ信号が付加（多重）されて無線基地局２へ伝達されるようになっている。Ｐ／Ｓ変換後の上り電気信号は、光／電気／光変換器３−１にて上り光信号に電気光変換されて光ファイバ２３経由で無線基地局２へ伝送される。

監視処理部３−１２は、フォーマット変換器３−８でのフォーマット変換の際に抽出（分離）されるＯＡＭ信号を受けて当該ＯＡＭ信号に応じた処理（警報収集など）を行なうとともに、Ｐ／Ｓ変換器３−１１でのＰ／Ｓ変換の際に上り電気信号に多重して無線基地局２へ伝達すべきＯＡＭ信号（警報通知など）をＰ／Ｓ変換器３−１１へ出力するものである。

一方、小型基地局４は、例えば図４に示すように、下り信号処理系（受信系）として、ＶＤＳＬ変換器４−１，フォーマット変換器４−２，無線送信部（ＴＸ）４−３，増幅器４−４及び送信アンテナ４−５をそなえるとともに、上り信号処理系（送信系）として、受信アンテナ４−６，増幅器４−７，無線受信部４−８，フォーマット変換器４−９及びＶＤＳＬ変換器４−１をそなえて構成されている。なお、ＶＤＳＬ変換器４−１については送信系と受信系とで共用になっている。

ここで、ＶＤＳＬ変換器（ディジタル加入者線通信手段）４−１は、メタル回線３４経由でディストリビュータ３から送信されてくる下りＶＤＳＬ信号を元の下り電気信号に変換する一方、メタル回線３４経由でディストリビュータ３へ送信する上り電気信号を上りＶＤＳＬ信号に変換するものであり、フォーマット変換器４−２は、上記ＶＤＳＬ変換後の下り電気信号の信号フォーマットを無線送信に適した信号フォーマットに変換（ヘッダの除去など）するものである。

無線送信部４−３は、このフォーマット変換後の下り電気信号を所要の変調方式で変調したり、送信無線周波数に周波数変換（アップコンバート）したりする無線送信処理を行なうものであり、増幅器（高周波増幅器）４−４は、この無線送信部４−３からの下り無線信号を所要の送信電力に増幅するもので、増幅後の無線信号は送信アンテナ４−５から送信される。つまり、上記のＶＤＳＬ変換器４−１，フォーマット変換器４−２，無線送信部４−３，増幅器４−４及び送信アンテナ４−５は、メタル回線３４経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段としての機能を果たしている。

また、増幅器４−７は、受信アンテナ４−６で受信された移動局５からの上り無線信号を受信処理に必要な電力に増幅するもので、例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ）が用いられる。
無線受信部４−８は、増幅器４−７からの上り無線信号をベースバンド信号に周波数変換（ダウンコンバート）したり送信側の変調方式に対応した復調方式で復調したりする無線受信処理を行なうものである。フォーマット変換器４−９は、無線受信部４−８からの上り電気信号をメタル回線３４への伝送に適した信号フォーマットに変換（ヘッダの付加など）するものである。

つまり、上記の受信アンテナ４−６，増幅器４−７，無線受信部４−８は、フォーマット変換器４−９及びＶＤＳＬ変換器４−１は、無線により受信される上り通信データをメタル回線３４経由でディストリビュータ３へ伝送する受信手段としての機能を果たすのである。
なお、上記の増幅器４−４，４−７はカバーすべきサービスエリア（例えば、前記ビル６の部屋６０の広さ）に応じて低出力のものでよく、場合によっては不要にすることもできる。また、送信アンテナ４−５及び受信アンテナ４−６はデュプレクサ等を介して１本の送受アンテナとして共用化してもよい。

以下、上述のごとく構成された本実施形態のディストリビュータ３及び小型基地局４の動作について説明する。なお、ディストリビュータ３における下り信号フォーマットの変化の様子を図６に、上り信号フォーマットの変化の様子を図７にそれぞれ示す。図６中の(1)〜(5)及び図７中の(6)〜(10)はそれぞれ図３中の(1)〜(10)で示す箇所の信号フォーマットに対応している。

まず、光ファイバ２３経由で無線基地局２から送信された下り光信号は、ディストリビュータ３の光／電気／光変換器３−１にて受信され、下り電気信号に変換される。ここで、前記下り光信号は、例えば図６中(1)に示すように、ヘッダ部１１とデータ部（ペイロード）１２とから成る光フレームフォーマットを有しており、ヘッダ部１１には同期信号（Ａ１，Ａ２）やＯＡＭ信号が格納され、ペイロード１２にはユーザデータ信号（DATA）が格納されている。

さて、光／電気／光変換器３−１にて電気信号に変換された下り信号は、次に、Ｓ／Ｐ変換器３−２にてＳ／Ｐ変換され、図６中(2)及び(3)で示すごとくＯＡＭ信号とユーザデータ信号とが分離され、ＯＡＭ信号は制御信号処理部３−６へ転送され、ユーザデータ信号はビット削減部３−３へ転送される。なお、図６中(1)に符号１２１〜１２６で示す部分のデータ（D0〜D9）と上記分離後のデータ列１２１〜１２６とが対応している。

ビット削減部３−３は、図６中(3)に示すごとくＳ／Ｐ変換器３−２からのユーザデータ信号についてビット削減処理を施し、分配器３−４へ出力し、分配器３−４は、図６中(4)に示すごとく上記ビット削減後のユーザデータ信号を小型基地局４の数だけコピーして分配（同報）出力する。
分配器３−４にて分配された各ユーザデータ信号は、それぞれ、フォーマット変換器３−５にて、例えば図６中(5)に示すごとく、ヘッダ部１３とペイロード部１４とからなる、メタル回線３４への伝送に適した信号フォーマットに変換される。即ち、上記ユーザデータ信号は、ペイロード部１４として格納され、制御信号処理部３−６からのＯＡＭ信号を含むヘッダ部１３がペイロード部１４に付加（多重）されて下り電気信号フレームが構成される。

そして、この下り電気信号フレームは、ＶＤＳＬ変換器３−７にて、下りＶＤＳＬ信号に変換され、小型基地局４へ向けてメタル回線３４へ送出される。
次に、メタル回線３４へ送出された下りＶＤＳＬ信号は、小型基地局４のＶＤＳＬ変換部４−１にて受信され、元の下り電気信号に変換されてフォーマット変換器４−２に入力される。

フォーマット変換器４−２に入力された下り電気信号は、無線送信に適した信号フォーマットに変換された後、無線送信部４−３にて所要の変調処理、アップコンバート処理などの無線送信処理を施され、増幅器４−４で増幅されて送信アンテナ４−５から例えば前記ビル６の部屋６０にある移動局５へ向けて送信される。
一方、移動局５から送信された上り無線信号は、小型基地局４の受信アンテナ４−６で受信され、増幅器４−７で増幅された後、無線受信部４−８にて所要の復調処理、ダウンコンバート等が施され、フォーマット変換器４−９にてメタル回線３４への伝送に適した信号フォーマットに変換され、さらに、ＶＤＳＬ変換器４−１にてＶＤＳＬ信号に変換されて、メタル回線３４へ無線基地局２に向けて送出される。

メタル回線３４を伝送した上りＶＤＳＬ信号は、ディストリビュータ３のＶＤＳＬ変換器３−７で受信され元の上り電気信号〔図７中(6)参照〕に変換された後、フォーマット変換器３−８にてフォーマット変換されて、ヘッダ部１３′の除去、ＯＡＭ信号及びデータ部１４′に格納されているユーザデータ信号（DATA）の抽出処理などが施される。なお、抽出されたＯＡＭ信号は監視処理部３−１２へ入力される。

抽出された上記ユーザデータ信号は、例えば図７中(7)に示すごとく、合成器３−９にて他のフォーマット変換器３−８からの上り電気信号（つまり、他の小型基地局４が送信した上り電気信号）と合成（多重）された後、フォーマット変換器３−１０にて、図７中(8)に示すごとく、光ファイバ２３への光伝送に適した信号フォーマットに変換される。
次いで、フォーマット変換後の上り電気信号（ユーザデータ信号）は、Ｐ／Ｓ変換器３−１１にてＰ／Ｓ変換されて、例えば図７中(9)に示すごとく、監視処理部３−１２からのＯＡＭ信号と多重され、最終的に、光／電気／光変換器３−１にて上り光信号に変換されて、例えば図７中(10)に示すごとく、ヘッダ部１１′とデータ部（ペイロード）１２′とからなる光フレームフォーマットにて光ファイバ２３経由で無線基地局２へ向けて送信される。なお、この場合も、図７中(10)に示す部分のデータ（D0〜D9）と図７中(6)，(7)，(8)に示すデータ列１２１〜１２６とが対応している。

以上のように、本実施形態によれば、無線基地局２から光ファイバ２３を通じて通信データをディストリビュータ３へ伝送し、ディストリビュータ３から各小型基地局４へそれぞれメタル回線３４経由で通信データを配信（同報）することにより、無線基地局２から離れた場所に設置された各小型基地局４によってそれぞれ小規模な無線サービスエリアを形成することができる。

したがって、ディストリビュータ３を無線基地局４から離れた場所のマンション，アパート等の集合住宅やホテル、オフィスビルなどの建物にディストリビュータ３を１台設置し、その建物内（屋内）の電波不感帯〔部屋などの閉空間（室内空間）〕に、当該建物に既設の電話回線や電力線などのメタル回線３４を利用して小型基地局４を設置することで、当該建物周辺の空間ノイズを増大させることなく、また、当該建物内の電波不感帯について光ファイバを新設することなく、当該電波不感帯を補完することができ、屋内の電波不感帯を低コストで効率的に無線サービスエリアとすることが可能となる。

〔Ｂ〕その他
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
例えば、上述した例では、特に屋内（部屋）の電波不感帯を補完すべく小型基地局４を屋内に設置しているが、屋外の電波不感帯に小型基地局４を設定してもよい。

また、上述した例においては、ディストリビュータ３と各小型基地局４との間のメタル回線３４を利用した通信方式として、ディジタル加入者線通信方式、特に、ＶＤＳＬ通信方式を適用しているが、ＡＤＳＬ等の各種ｘＤＳＬ通信方式を適用することができる。また、メタル回線３４として電力線を利用する場合には、ディストリビュータ３と各小型基地局４との間の通信は、ＰＬＣ（Power Line Communication）となる。いずれの場合についても、それぞれの通信に必要となるアダプタ（モデム等）をディストリビュータ３及び各小型基地局４に具備することで実現可能である。

さらに、上述した例においては、旧式のビルなど、建物内に光ファイバが敷設されていない状況を前提としているが、建物内の各部屋に光ファイバが既設されているような場合には、その光ファイバをディストリビュータ３と各小型基地局４との間の通信に利用することができる。その場合も、光通信に必要なアダプタ（光／電気／光変換器等）をディストリビュータ３及び各小型基地局４に具備すればよい。

〔Ｃ〕付記
（付記１）
無線基地局と光伝送路を介して接続された中継装置と、
該中継装置と有線伝送路を介して接続され、無線サービスエリアを形成する複数の遠隔無線基地局装置とをそなえるとともに、
該中継装置が、
該光伝送路経由で該無線基地局から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置に分配する分配手段と、
該有線伝送路経由で上記各遠隔無線基地局装置から受信される各上り通信データを合成して該光伝送路経由で該無線基地局へ伝送する合成手段とをそなえ、かつ、
該遠隔無線基地局装置が、それぞれ、
該有線伝送路経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、
無線により受信される上り通信データを該有線伝送路経由で該中継装置へ伝送する受信手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、無線通信システム。

（付記２）
該中継装置が、該無線基地局から離れた場所の建物又はその周辺に設置されるとともに、該遠隔無線基地局装置が、該建物内の電波不感帯に設置されたことを特徴とする、付記１記載の無線通信システム。
（付記３）
該電波不感帯が、該建物内の閉空間であることを特徴とする、付記２記載の無線通信システム。

（付記４）
該閉空間が、該建物としての集合住宅、ホテル又はオフィスビル内の各部屋の室内空間であることを特徴とする、付記３記載の無線通信システム。
（付記５）
該有線伝送路が、該建物に既設のメタル回線であることを特徴とする、付記２記載の無線通信システム。

（付記６）
該メタル回線が、該建物に既設の電話回線であることを特徴とする、付記５記載の無線通信システム。
（付記７）
該中継装置及び該遠隔無線基地局装置が、
前記の上り通信データ及び下り通信データをディジタル加入者線通信方式により該メタル回線経由で送受するディジタル加入者線通信手段をそなえたことを特徴とする、付記５又は６に記載の無線通信システム。

（付記８）
該ディジタル加入者線通信方式が、ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式であることを特徴とする、付記７記載の無線通信システム。
（付記９）
該無線基地局が前記無線サービスエリアとして複数セクタを形成すべく構成されるとともに、
該中継装置の該分配手段及び該合成手段が、
該複数セクタの１セクタあたりのチャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成され、かつ、
該遠隔無線基地局装置の該送信手段及び該受信手段が、
前記１セクタあたりのチャネル数を分割した分割チャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成されたことを特徴とする、付記１〜８のいずれか１項に記載の無線通信システム。

（付記１０）
無線基地局と光伝送路を介して接続されるとともに、無線サービスエリアを形成する複数の遠隔無線基地局装置とそれぞれ有線伝送路を介して接続された中継装置であって、
該光伝送路経由で該無線基地局から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置に分配する分配手段と、
該有線伝送路経由で上記各遠隔無線基地局装置から受信される各上り通信データを合成して該光伝送路経由で該無線基地局へ伝送する合成手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、中継装置。

（付記１１）
該中継装置が、該無線基地局から離れた場所の建物又はその周辺に設置されるとともに、該遠隔無線基地局装置が、該建物内の電波不感帯に設置され、かつ、該有線伝送路が、該建物に既設のメタル回線であることを特徴とする、付記１０記載の中継装置。
（付記１２）
該メタル回線が、該建物に既設の電話回線であることを特徴とする、付記１１記載の中継装置。

（付記１３）
前記の上り通信データ及び下り通信データをディジタル加入者線通信方式により該メタル回線経由で送受するディジタル加入者線通信手段をそなえたことを特徴とする、付記１１又は１２に記載の中継装置。
（付記１４）
該ディジタル加入者線通信方式が、ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式であることを特徴とする、付記１３記載の中継装置。

（付記１５）
該無線基地局が前記無線サービスエリアとして複数セクタを形成すべく構成されるとともに、
該分配手段及び該合成手段が、
該複数セクタの１セクタあたりのチャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成されことを特徴とする、付記１０〜１４のいずれか１項に記載の中継装置。

（付記１６）
無線基地局と光伝送路を介して接続された中継装置と有線伝送路を介して接続され、無線サービスエリアを形成する遠隔無線基地局装置であって、
該有線伝送路経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、
無線により受信される上り通信データを該有線伝送路経由で該中継装置へ伝送する受信手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、遠隔無線基地局装置。

（付記１７）
該中継装置が、該無線基地局から離れた場所の建物又はその周辺に設置されるとともに、該遠隔無線基地局装置が、該建物内の電波不感帯に設置され、かつ、該有線伝送路が、該建物に既設のメタル回線であることを特徴とする、付記１６記載の遠隔無線基地局装置。

（付記１８）
該メタル回線が、該建物に既設の電話回線であることを特徴とする、付記１７記載の遠隔無線基地局装置。
（付記１９）
前記の上り通信データ及び下り通信データをディジタル加入者線通信方式により該メタル回線経由で送受するディジタル加入者線通信手段をそなえたことを特徴とする、付記１７又は１８に記載の遠隔無線基地局装置。

（付記２０）
該ディジタル加入者線通信方式が、ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式であることを特徴とする、付記１９記載の遠隔無線基地局装置。
（付記２１）
該無線基地局が前記無線サービスエリアとして複数セクタを形成すべく構成されるとともに、
該送信手段及び該受信手段が、
該複数セクタの１セクタあたりのチャネル数を分割した分割チャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成されたことを特徴とする、付記１６〜２０のいずれか１項に記載の遠隔無線基地局装置。

以上詳述したように、本発明によれば、空間ノイズを増大させることなく、マンションやホテル等のビル（建物）内の各部屋のような屋内の電波不感帯を補完して、屋内を低コストで効率的にサービスエリアとすることができるので、無線通信技術分野において極めて有用と考えられる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図１及び図２に示す分配装置（ディストリビュータ）の要部構成を示すブロック図である。 図１及び図２に示す小型基地局の要部構成を示すブロック図である。 図１に示す無線基地局の要部構成を示すブロック図である。 図１及び図２に示す分配装置における下り信号フォーマットの変化の様子を示す図である。 図１及び図２に示す分配装置における上り信号フォーマットの変化の様子を示す図である。 従来の無線通信システムの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 基地局制御装置（ＲＮＣ）
２ 無線基地局（ＢＴＳ）
２０ 伝送路インタフェース
２１ チャネル信号処理部
２２ 光インタフェース
２２１ 送信機能（ＴＸ）
２２２ 受信機能（ＲＸ）
３ 分配装置（ディストリビュータ；中継装置）
３−１ 光／電気／光変換器（Ｏ／Ｅ／Ｏ）
３−２ シリアル／パラレル変換器（Ｓ／Ｐ）
３−３ ビット削減処理部
３−４ 分配器
３−５，３−８ フォーマット変換器
３−６ 制御信号抽出部
３−７ ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）変換器
３−９ 合成器
３−１０ フォーマット変換器
３−１１ パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器
３−１２ 監視処理部
４ 前進基地局（小型基地局；遠隔無線基地局装置）
４−１ ＶＤＳＬ変換器
４−２，４−９ フォーマット変換器
４−３ 無線送信部（ＴＸ）
４−４，４−７ 増幅器
４−５ 送信アンテナ
４−６ 受信アンテナ
４−８ 無線受信部（ＲＸ）
５ 移動局（無線端末）
６ ビル
１１，１１′，１３，１３′ ヘッダ部
１２，１２′，１４，１４′ データ部
６０ 部屋（閉空間；室内空間）
２３ 光伝送路（光ファイバ）
３４ 有線伝送路（メタル回線）

Claims (10)

1. 無線基地局と光伝送路を介して接続された中継装置と、
   該中継装置と有線伝送路を介して接続され、無線サービスエリアを形成する複数の遠隔無線基地局装置とをそなえるとともに、
   該中継装置が、
   該光伝送路経由で該無線基地局から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置に分配する分配手段と、
   該有線伝送路経由で上記各遠隔無線基地局装置から受信される各上り通信データを合成して該光伝送路経由で該無線基地局へ伝送する合成手段とをそなえ、かつ、
   該遠隔無線基地局装置が、それぞれ、
   該有線伝送路経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、
   無線により受信される上り通信データを該有線伝送路経由で該中継装置へ伝送する受信手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、無線通信システム。
2. 該中継装置が、該無線基地局から離れた場所の建物又はその周辺に設置されるとともに、該遠隔無線基地局装置が、該建物内の電波不感帯に設置されたことを特徴とする、請求項１記載の無線通信システム。
3. 該電波不感帯が、該建物内の閉空間であることを特徴とする、請求項２記載の無線通信システム。
4. 該閉空間が、該建物としての集合住宅、ホテル又はオフィスビル内の各部屋の室内空間であることを特徴とする、請求項３記載の無線通信システム。
5. 該有線伝送路が、該建物に既設のメタル回線であることを特徴とする、請求項２記載の無線通信システム。
6. 該中継装置及び該遠隔無線基地局装置が、
   前記の上り通信データ及び下り通信データをディジタル加入者線通信方式により該メタル回線経由で送受するディジタル加入者線通信手段をそなえたことを特徴とする、請求項５記載の無線通信システム。
7. 該ディジタル加入者線通信方式が、ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）通信方式であることを特徴とする、請求項６記載の無線通信システム。
8. 該無線基地局が前記無線サービスエリアとして複数セクタを形成すべく構成されるとともに、
   該中継装置の該分配手段及び該合成手段が、
   該複数セクタの１セクタあたりのチャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成され、かつ、
   該遠隔無線基地局装置の該送信手段及び該受信手段が、
   前記１セクタあたりのチャネル数を分割した分割チャネル数の前記上り通信データ及び下り通信データを処理すべく構成されたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
9. 無線基地局と光伝送路を介して接続されるとともに、無線サービスエリアを形成する複数の遠隔無線基地局装置とそれぞれ有線伝送路を介して接続された中継装置であって、
   該光伝送路経由で該無線基地局から受信される下り通信データを上記各遠隔無線基地局装置に分配する分配手段と、
   該有線伝送路経由で上記各遠隔無線基地局装置から受信される各上り通信データを合成して該光伝送路経由で該無線基地局へ伝送する合成手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、中継装置。
10. 無線基地局と光伝送路を介して接続された中継装置と有線伝送路を介して接続され、無線サービスエリアを形成する遠隔無線基地局装置であって、
    該有線伝送路経由で受信される前記下り通信データを無線により送信する送信手段と、
    無線により受信される上り通信データを該有線伝送路経由で該中継装置へ伝送する受信手段とをそなえて構成されたことを特徴とする、遠隔無線基地局装置。

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