JP2008236185A

JP2008236185A - 無線通信システムとその通信不能エリア対策方法

Info

Publication number: JP2008236185A
Application number: JP2007070921A
Authority: JP
Inventors: Nobutada Sato; 暢恭佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】新たなケーブル敷設が困難な場合でも、通信不能エリアでの不能状態を解消する。
【解決手段】本システムは、外部の基地局Ａとリンクされる親局装置１１と、通信不能エリア内に配置されて移動端末Ｂと通信を行う子局装置１２とから構成され、両装置間は既設のＴＶ受信用ケーブル１３と電話回線用ケーブル１４で接続される。すなわち、新規にケーブルを敷設することが困難な古い建造物等であっても、ＴＶ受信用ケーブルや電話回線用ケーブルは各室内に配線される既設有線ケーブルであることが多い。そこで、本発明では、これらの既設有線ケーブルを利用することで、新規にケーブルを敷設することなく、親局装置１１と子局装置１２とを接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワーク接続される基地局それぞれの通信エリアにおいて、移動端末がそのエリア管轄の基地局と無線通信する無線通信システムにおいて、通信不能エリアの解消を図る対策技術に関する。

基地局と移動端末が通信する無線通信システムにおいては、建物内や地下街のように、基地局からの電波が浸透しないエリアでの通信サービスをいかに確保するかという、いわゆる通信不能エリアを解消するための対策が必要となる。従来では、中継装置を介して必要なエリアまで基地局の信号を中継伝送した後、再度無線送信することで対策している。また、屋内などの電波状態を改善するために、室内に屋内通信補助装置を配置し、建物外部に外部通信補助装置を配置し、両補助装置を既存の屋内配線にて接続することで、建物内部に外部の電波状態を引き込むようにしたシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記のような対策方式では、通信不能エリア内まで有線ケーブルにより延長することが必要となるが、通信不能エリアの環境によっては、新たに有線ケーブルを敷設することが困難なケースも多い。例えば、比較的古い建造物では、各部屋に新規にケーブルを張り巡らすためには大規模な工事が必要となってコストが膨大となるばかりか、物理的に実現不可能なケースも多い。このような建造物内では、従来技術では通信不能エリアの不能状態を解消することができない。
特開２００６−８０７４５号公報

以上述べたように、従来の無線通信システムでは、通信不能エリア対策として、そのエリア内まで有線ケーブルにより延長することが不可欠であるため、ケーブルの敷設が困難な場合には、不能状態を解消することができないケースが多かった。

本発明は上記の課題を解決すべく、新たなケーブル敷設が困難な場合でも、通信不能エリアでの不能状態を解消することのできる無線通信システムとその通信不能エリア対策方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明は、基地局から無線により送信される下り回線信号を移動端末が受信し、前記移動端末から無線により送信される上り回線信号を前記基地局が受信する無線通信システムにおいて、前記基地局から無線または有線により送信される下り回線信号を受信して通信不能エリアに配線される第１の既設有線ケーブルに送出し、前記通信不能エリアに配線される第２の既設有線ケーブルによって伝送される上り回線信号を受信して前記基地局に無線または有線により送信する親局装置と、前記通信不能エリアに配設され、前記第１、第２の既設有線ケーブルに接続され、前記第１の既設有線ケーブルによって伝送される前記下り回線信号を受信して前記通信不能エリア内の移動端末に向けて送出し、前記通信不能エリア内の移動端末から送信される上り回線信号を受信して前記第２の既設有線ケーブルに送出する子局装置とを具備することを特徴とする。

また、本発明は、基地局から無線により送信される下り回線信号を移動端末が受信し、前記移動端末から無線により送信される上り回線信号を前記基地局が受信する無線通信システムの通信不能エリア対策方法において、任意の位置に親局装置を配設し、この親局により前記基地局から無線または有線により送信される下り回線信号を受信して通信不能エリアに配線される第１の既設有線ケーブルに送出し、前記通信不能エリアに配線される第２の既設有線ケーブルによって伝送される上り回線信号を受信して前記基地局に無線または有線により送信するようにし、前記通信不能エリアに子局装置を配設して前記第１、第２の既設有線ケーブルに接続し、この子局装置により、前記第１の既設有線ケーブルによって伝送される前記下り回線信号を受信して前記通信不能エリア内の移動端末に向けて送出し、前記通信不能エリア内の移動端末から送信される上り回線信号を受信して前記第２の既設有線ケーブルに送出することを特徴とする。

すなわち、本発明では、通信不能エリアに配線される第１及び第２の既設有線ケーブルを用いて、基地局と無線または有線により接続される親局装置と通信不能エリア内に配設される子局装置とを接続し、基地局から送信される下り回線信号を親局装置、第１の既設有線ケーブル、子局装置を順に介して子局装置から通信不能エリア内の移動端末に向けて送信し、移動端末から送信される上り回線信号を子局装置、第２の既設有線ケーブル、親局装置を順に介して親局装置から基地局に送信するようにしている。このように構成することで、新規に有線ケーブルを敷設する必要が無くなり、通信不能エリアの不能状態を簡単にかつ低コストで解消することが可能となる。

本発明によれば、新たなケーブル敷設が困難な場合でも、通信不能エリアでの不能状態を解消することのできる無線通信システムとその通信不能エリア対策方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る通信不能エリア対策を施した無線通信システムの基本構成を示すブロック図である。本システムは、外部の基地局Ａとリンクされる親局装置１１と、通信不能エリア内に配置されて移動端末Ｂと通信を行う子局装置１２とから構成され、両装置間は既設のテレビジョン放送受信信号伝送用ケーブル（以下、ＴＶ受信用ケーブル）１３と電話回線用ケーブル１４で接続される。すなわち、新規にケーブルを敷設することが困難な古い建造物等であっても、ＴＶ受信用ケーブルや電話回線用ケーブルは各室内に配線される既設有線ケーブルであることが多い。そこで、本発明では、これらの既設有線ケーブルを利用することで、新規にケーブルを敷設することなく、親局装置１１と子局装置１２とを接続する。

図２は、上記無線通信システムの具体的な構成を示すブロック図である。尚、図２において、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。

まず、基地局Ａから伝送された下り回線信号は無線または有線により親局装置１１に入力される。親局装置１１において、入力された下り回線信号は周波数変換器１１１に送られ、ＴＶ放送受信に影響がない周波数帯、例えばＴＶ放送帯域の空きチャンネルの周波数に変換された後、増幅器１１２で増幅されて出力される。この親局装置１１から出力される下り回線信号は、合成器１３１でＴＶ放送受信アンテナ１３２から送られてくるＴＶ放送受信信号と合成された後、既設ＴＶ受信用ケーブル１３３及び分配器１３４を通じて建造物内各所に供給され、各室内に設けられた分配器１３５により、ＴＶ放送受信信号と下り回線信号とに分配される。ＴＶ放送受信信号はＴＶ受像機１３６に送られ、下り回線信号は子局装置１２に送られる。

子局装置１２において、分配器１３５から入力される下り回線信号は、周波数変換器１２１により基地局Ａからの信号と同じ周波数に戻されて共用器１２２に送られ、この共用器１２２に接続される送受信アンテナ１２３から管轄エリア内の移動端末Ｂに送信される。また、移動端末Ｂから送信される上り回線信号は、送受信アンテナ１２３で受信され、共用器１２２を介して帯域選択器１２４に送られる。この帯域選択器１２４は、子局装置毎に割り当てられているチャンネルの帯域を選択してその周波数帯に変換するもので、ここで周波数変換された上り回線信号は、Ａ／Ｄ変換器１２５でデジタル信号に変換した後、圧縮処理器１２６でデータ量を圧縮して電話回線モデム１２７で変調し、電話回線用ケーブル１４に送出する。

一方、親局装置１１において、電話回線用ケーブル１４の伝送信号は電話回線モデム１１３に入力される。この電話回線モデム１１３は、ケーブル１４を通じて送られてくる伝送信号から子局装置側のモデム１２７で変調された上り回線信号を抽出し復調するもので、その復調信号は伸長処理器１１４で伸長処理された後、Ｄ／Ａ変換器１１５でアナログ信号に戻されて合成器１１６に送られ、他の子局装置（図示せず）からの上り回線信号と合成される。この合成器１１６の出力信号は、周波数変換器１１７で本来の上り回線信号の周波数に変換されて基地局Ａに送信される。

上記構成において、以下にその通信不能状態を解消するための具体的な対策内容を説明する。

まず、通信不能エリアとなる各部屋では、ＴＶ信号端子に出力される信号を分配して子局装置１２に入力する。子局装置１２では、周波数変換を行い、基地局Ａから伝送された下り回線信号を再生してアンテナ１２３から送信する。これにより、基地局Ａから直接送信された信号を受信できないエリアにいる移動端末Ｂも、下り回線信号を受信することが可能となる。

一方、移動端末Ｂから送信される上り回線信号は、子局装置１２で受信された後、Ａ／Ｄ変換によりデジタルデータ化される。このデータをＶＤＳＬ（Very high bit rate Digital Subscriber Line）、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）といった電話回線モデムを用いて、電話回線ケーブルを介して親局装置まで伝送する。親局装置１１では、子局装置１２と対になる電話回線モデム１１３によりデジタルデータを再生し、これをＤ／Ａ変換および周波数変換して、上り回線信号を再生する。これを基地局Ａに無線あるいは有線で伝送する。これにより、基地局Ａに直接送信できないエリアにいる移動端末Ｂも、上り回線信号を送信することが可能となる。

尚、上り回線信号を子局装置１２から親局装置１１に伝送する上で、ビット伝送速度を低減することができれば、電話回線用ケーブルによる伝送距離を伸ばすことが可能となる、あるいは、装置コストが低減できる等のメリットがある。この目的のために、上記実施形態では子局装置１２に帯域選択器１２４を設けている。通常、無線通信システムでは、割り当てられた帯域は広いが、実際に使用されている帯域は狭いことが多い。例えば、図３に示すように４チャンネルで２０ＭＨｚ帯域が割り当てられているシステムで、一つの端末が使用する帯域は１チャンネル分の５ＭＨｚである場合、使用されているチャンネルのレベルが高いことを検出して、このチャンネルのみを伝送すれば、伝送ビットレートは１／４にすることができる。

また、子局装置１２において、Ａ／Ｄ変換後のデータをデジタル圧縮することも可能であり、この場合も電話回線用ケーブル１４で伝送するビットレートの低減を図ることができる。

以上述べたように、上記構成による無線通信システムでは、既設のＴＶ受信用ケーブル１３を利用して基地局Ａからの信号を伝送することができ、また、建造物内部にある移動端末Ｂから送信された信号を、電話回線用ケーブル１４を用いて基地局に伝送することができる。したがって、新規にケーブルを敷設することが困難な建造物の内部においても、既設のケーブルを利用することで移動端末Ｂが基地局Ａと通信可能となる効果を有する無線通信システムを実現することができる。

尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係る通信不能エリア対策を施した無線通信システムの基本構成を示すブロック図。図１に示す無線通信システムの具体的な構成を示すブロック図。図１に示す無線通信システムの移動端末送信時の受信スペクトラムを示す波形図。

符号の説明

Ａ…基地局、Ｂ…移動端末、
１１…親局装置、１１１…周波数変換器、１１２…増幅器、１１３…電話回線モデム、１１４…伸長処理器、１１５…Ｄ／Ａ変換器、１１６…合成器、１１７…周波数変換器、
１２…子局装置、１２１…周波数変換器、１２２…共用器、１２３…送受信アンテナ、１２４…帯域選択器、１２５…Ａ／Ｄ変換器、１２６…圧縮処理器、１２７…電話回線モデム、１３…ＴＶ受信用ケーブル、１３１…合成器、１３２…ＴＶ放送受信アンテナ、１３３…既設ＴＶ受信用ケーブル、１３４，１３５…分配器、１３６…ＴＶ受像機、１４…電話回線用ケーブル。

Claims

基地局から無線により送信される下り回線信号を移動端末が受信し、前記移動端末から無線により送信される上り回線信号を前記基地局が受信する無線通信システムにおいて、
前記基地局から無線または有線により送信される下り回線信号を受信して通信不能エリアに配線される第１の既設有線ケーブルに送出し、前記通信不能エリアに配線される第２の既設有線ケーブルによって伝送される上り回線信号を受信して前記基地局に無線または有線により送信する親局装置と、
前記通信不能エリアに配設され、前記第１、第２の既設有線ケーブルに接続され、前記第１の既設有線ケーブルによって伝送される前記下り回線信号を受信して前記通信不能エリア内の移動端末に向けて送出し、前記通信不能エリア内の移動端末から送信される上り回線信号を受信して前記第２の既設有線ケーブルに送出する子局装置と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
前記第１の既設有線ケーブルは、テレビ放送の受信信号を伝送するテレビ受信用ケーブルであり、
前記親局装置は、前記受信された下り回線信号を前記テレビ放送で使用されていない空きチャンネルに周波数変換して前記テレビ受信用ケーブルの伝送信号と合成することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記子局装置は、前記テレビ受信用ケーブルの伝送信号から前記下り回線信号を抽出し、前記基地局の無線送信周波数と同じ周波数に周波数変換して送出することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記第２の既設有線ケーブルは、電話回線ケーブルであり、
前記子局装置は、前記移動端末からの上り回線信号を電話回線ケーブル用モデムにより変調して前記電話回線ケーブルに送出し、
前記親局装置は、前記電話回線ケーブルの伝送信号を受信して電話回線ケーブル用モデムにより前記上り回線信号を復調して前記基地局に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記子局装置は、前記通信不能エリア内の移動端末から送信される上り回線信号を解析して、最適な受信帯域幅を設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
前記第１及び第２の既設有線ケーブルは、それぞれ複数の通信不能エリアに配線され、
前記子局装置は、前記複数の通信不能エリアそれぞれに配設され、
前記親局装置は、前記複数の通信不能エリアそれぞれに配設された子局装置からの上り回線信号を受信し、多重して前記基地局に送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
基地局から無線により送信される下り回線信号を移動端末が受信し、前記移動端末から無線により送信される上り回線信号を前記基地局が受信する無線通信システムの通信不能エリア対策方法において、
任意の位置に親局装置を配設し、この親局により前記基地局から無線または有線により送信される下り回線信号を受信して通信不能エリアに配線される第１の既設有線ケーブルに送出し、前記通信不能エリアに配線される第２の既設有線ケーブルによって伝送される上り回線信号を受信して前記基地局に無線または有線により送信するようにし、
前記通信不能エリアに子局装置を配設して前記第１、第２の既設有線ケーブルに接続し、この子局装置により、前記第１の既設有線ケーブルによって伝送される前記下り回線信号を受信して前記通信不能エリア内の移動端末に向けて送出し、前記通信不能エリア内の移動端末から送信される上り回線信号を受信して前記第２の既設有線ケーブルに送出することを特徴とする無線通信システムの通信不能エリア対策方法。