JP2012209812A - 伝送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】伝送装置において、制御基板と通信ユニットとの間の配線を効率化し配線の高密度化を抑制する。
【解決手段】
基板を挿脱自在な複数のスロット15a,15b,15c,15d,15eを有し、スロットが少なくとも3段以上の段30に配置された筐体と、少なくとも1つの制御基板5と、制御基板と接続され、無線通信が可能な少なくとも1つの第一の通信ユニット4aと、制御基板と接続され、無線通信よりも高速な光通信が可能な少なくとも1つの第二の通信ユニット4bとを備え、制御基板は一の段30cのスロットに搭載され、第一の通信ユニットは一の段の一方側の二の段30bのスロットに搭載され、第二の通信ユニットは一の段に対して第一の通信ユニットとは反対側の三の段30eのスロットに搭載され、第二の通信ユニットは制御基板と隣接して配置されていることを特徴とする伝送装置2。
【選択図】図8

Description

本発明は、高速度で通信可能な通信ユニットを含む複数の通信ユニットを搭載可能な伝送装置に関する。
近年、携帯電話や携帯電子機器などの無線端末と無線基地局との間での無線通信を行うことによって無線端末から通話やデータ通信を行うことのできる、移動通信システムが普及している。携帯電話の急速な普及に伴い、通信事業者は通信可能なエリアを拡大するために、無線基地局がカバーできない通信エリア、即ち、不感地域に新たに無線基地局を設置している。
従来、複数の無線基地局同士の通信及び、これら複数の無線基地局を制御する無線回線制御局と無線基地局との通信は地下の光ケーブルネットワーク等の有線ネットワークを経由して行われることが一般的であった。しかしながら、このような有線ネットワークを構築するには、莫大な設備投資が要求される。
そこで、近年、無線基地局同士の通信、及び無線基地局と無線回線制御局との通信を無線で行う方法を採用することで、移動通信システムの構築を有線のネットワークと比較して容易、迅速かつ低コストで実施する試みがなされている。
これらの無線通信には、例えば小型のマイクロ波通信システムが利用されている。マイクロ波通信システムは、アンテナなどの屋外用装置と、受信した電波を処理する伝送装置を有する室内用装置を有している(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−197343号公報
ところで、マイクロ波通信システムを構成する伝送装置は、無線通信が可能な通信ユニットと無線通信よりも高速な光通信が可能な通信ユニットとを、一つの筐体内に収容している。これにより、配線が高密度化することとなり、この高密度化に起因して伝送装置が誤動作を起す等の問題がある。
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供している。
本発明の伝送装置は、基板を挿脱自在な複数のスロットを有し、該スロットが少なくとも3段以上の段に配置された筐体と、少なくとも1つの制御基板と、前記制御基板と接続され、無線通信が可能な少なくとも1つの第一の通信ユニットと、前記制御基板と接続され、前記無線通信よりも高速な光通信が可能な少なくとも1つの第二の通信ユニットとを備え、前記制御基板は一の段のスロットに搭載され、前記第一の通信ユニットは前記一の段の一方側の二の段のスロットに搭載され、前記第二の通信ユニットは前記一の段に対して前記第一の通信ユニットとは反対側の三の段のスロットに搭載され、前記第二の通信ユニットは前記制御基板と隣接して配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、無線通信が可能な通信ユニットに加えて、無線通信よりも高速な光通信が可能な通信ユニットの需要がある場合においても、制御基板を挟むようにして無線通信が可能な通信ユニットと光通信が可能な通信ユニットを配置し配線を分散させることによって、配線を効率化し配線の高密度化を抑制することができる。
また、光通信が可能な通信ユニットを制御基板に隣接して配置したことによって、光通信が可能な通信ユニットと制御基板との配線を短縮化することができ、データの劣化を抑制することができる。
また、本発明の伝送装置は、無線通信と光通信の信号制御を行う伝送装置であって、制御基板と、前記制御基板の一方側に配置され前記無線通信を行う第一の通信ユニットと、前記制御基板に対し前記第一の通信ユニットとは他方側に隣接して配置され、前記無線通信より高速な前記光通信を行う第二の通信ユニットと、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、無線通信が可能な通信ユニットに加えて、無線通信よりも高速な光通信が可能な通信ユニットの需要がある場合においても、制御基板を挟むようにして無線通信が可能な通信ユニットと光通信が可能な通信ユニットを配置し配線を分散させることによって、配線を効率化し配線の高密度化を抑制することができる。
また、光通信が可能な通信ユニットを制御基板に隣接して配置したことによって、光通信が可能な通信ユニットと制御基板との配線を短縮化することができ、データの劣化を抑制することができる。
本発明の伝送装置によれば、制御基板と通信ユニットとの間の配線を効率化し配線の高密度化を抑制することができる。
本発明の実施形態の伝送装置が適用される通信ネットワークの構成図である。 本発明の実施形態の伝送装置の斜視図である。 ファンユニットの斜視図である。 フィルタの斜視図である。 筐体の内部構造及びマザーボードの斜視図である。 伝送装置の各構成要素の接続構成を示す図である。 制御基板と通信ユニットの主な信号の接続構成を示す図である。 基板の配置を説明する図である。 低速用通信ユニットと高速用通信ユニットの配置を説明する図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この実施形態の伝送装置2(図2参照)が適用される通信ネットワーク50の構成図である。通信ネットワーク50は、携帯電話機等の無線端末51と、無線基地局52と、無線回線制御局53と、コアネットワーク54と、外部網55とを有している。無線端末51は、無線基地局52からの電波が届いている範囲で通信が可能となっている。無線基地局52は、その上位にある無線回線制御局53と接続されており、無線回線制御局53は、複数の無線基地局52を制御している。無線回線制御局53は、基幹回線網であるであるコアネットワーク54と接続されている。コアネットワーク54は、外部網55(例えば、他の通信事業者の移動体通信網や一般公衆回線網等)と接続されている。
各々の無線基地局52及び無線回線制御局53には、無線通信装置1が設置されており、無線基地局52同士の通信、及び無線基地局52と無線回線制御局53との通信は、無線で行われている。無線通信装置1は、マイクロ波を利用することによって、高速無線通信を可能にする通信装置であり、電波を送受信するアンテナなどの屋外用装置と、受信した電波を処理する伝送装置2などの室内用装置とを有する。
図2に示すように、伝送装置2は、直方体形状の筐体3と、この筐体3に搭載される複数の通信ユニット4と、2つの制御基板5と、2つのファンユニット6と、2つの電源ユニット7と、外部機器接続用基板8と、フィルタ17を有する。通信ユニット4、制御基板5、ファンユニット6、電源ユニット7、及び外部機器接続用基板8は、マザーボード9(図5参照)を介して接続されている。
筐体3は、前面が開口14を有する箱状の筐体本体10と、筐体本体10の両側に取り付けられた取付具11とを有する。取付具11は、長尺のL型金具からなり、一面11aが筐体本体10の側壁に固定されていると共に、他面11bが、筐体本体10の開口14を構成する面と同一平面上に位置するように取り付けられている。また、取付具11の他面11bには、伝送装置2を設置固定するための複数の固定穴12が形成されている。さらに、筐体本体10の両側面には、複数の通風穴13が形成されている。以下、開口14を構成する面と垂直な方向を奥行方向、奥行方向と直交する水平方向を左右方向と称する。
筐体3の内部空間は、開口14側から見て、左右方向に3分割された3つの領域を有する。3つの領域のうち、両側の領域は、それぞれフィルタ挿入部21、ファン挿入部23であり、中央の領域は、基板挿入部22である。基板挿入部22は、上下方向に6つの段30に分割されている。以下、上方の段30より順に、段30a、段30b、段30c、段30d、段30e、段30fと称する。各々の段30は複数のスロット15に分割されている。例えば、段30a、段30b、段30eは四分割されている。
ファン挿入部23は、上下に2段のスロット16に分割されており、それぞれのスロット16にファンユニット6を搭載することができる。フィルタ挿入部21は、上下に分割されておらず、板状のフィルタ17を立てた状態で挿入することができる。ファンユニット6は、筐体3内部から空気を引き抜き、通風穴13から排出するように構成されており、フィルタ17はファンユニット6の空気排出に伴い、筐体3の内部に流入する空気に含まれる埃、塵などを遮断するように構成されている。
図3に示すように、ファンユニット6は、箱型の筐体19と、2つのファン20とを有する。ファン20は、角型のケーシングを有する冷却ファンであり、奥行方向に2つ、送風方向が左右方向を向くように配置されている。筐体19は、ファン挿入部23のスロット16に対応した形状となっており、ファン20が配置される箇所には、左右方向に貫通するファン用孔19aが形成されている。
図4に示すように、フィルタ17は、フィルタ挿入部21に対応した板形状であり、複数に区分された枠内に、不織布やメッシュからなるフィルタが組み込まれている。フィルタ17は、フィルタ挿入部21に着脱自在に取り付けることができる。
図5は、筐体3のスロット15、及び筐体3の開口14と対向する背面側に配置されたマザーボード9を示す図である。なお、図5では説明を解りやすくするために、筐体3の上部カバーの図示を省略している。
各段30には、挿入される制御基板5等の左右縁をガイドすると共に、各段30を複数のスロット15に分割する複数のガイドレール24が設けられている。また、ガイドレール24は、各段30同士を仕切る、仕切板25を保持する機能も有している。
マザーボード9には、通信ユニット4、制御基板5、ファンユニット6、電源ユニット7、及び外部機器接続用基板8を接続可能な複数のコネクタ18が対応する位置に設けられている。また、仕切板25には、複数の矩形穴26が形成されている。矩形穴26が形成されていることによって仕切板25が計量化されると共に、伝送装置2の稼働中に筐体3の内部に熱が篭ることを防止することができる。なお、矩形穴26は、図5では矩形の形としたが、丸型、三角型等、軽量化と熱流の効率化等が図れる構成であればいずれでもかまわない。
次に、伝送装置2の各構成要素の接続構成、及び各構成要素の詳細について説明する。
図6に示すように、通信ユニット4、制御基板5、ファンユニット6、電源ユニット7、及び外部機器接続用基板8は、マザーボード9を介して接続されている。伝送装置2は、制御基板5と、電源ユニット7と、ファンユニット6をそれぞれ2台ずつ有しており、通信ユニット4も複数接続が可能な構成となっている。
2つの電源ユニット7は、同一の構成を有しており、マザーボード9を介して、制御基板5、ファンユニット6、及び外部機器接続用基板8に電力を供給するように構成されている。伝送装置2が必要とする電力は、1つの電源ユニット7によって供給可能である。つまり、2つの電源ユニット7のうち、片方が停止(故障)している場合でも伝送装置2は運用可能に構成されている。
2つの電源ユニット7は、通常時においては、並列に動作され必要とされる電力を分担して供給するように設定されている。一方、片方の電源ユニット7が故障した場合、故障していない電源ユニット7が全ての電力を供給するように設定されている。また、電源ユニット7は、無線通信装置1の運用を停止させることなく、故障した電源ユニット7を交換できるように構成されている。
2つの制御基板5も、同一の構成を有しており、それぞれに伝送装置2の各構成要素を統括し制御を行う制御基板5が搭載されている。つまり、片方の制御基板5が停止していても伝送装置2は運用可能である。また、制御基板5は、無線通信装置1の運用を停止させることなく、故障した制御基板5を交換できるように構成されている。
2つのファンユニット6も、同一の構成を有しており、上述したように、筐体3の内部の空気を排出するように構成されている。通常時においては、2つのファンユニット6、つまり4つのファン20が稼働するように設定されている。1つのファンユニット6が故障した場合、残りのファンユニット6の風力を増加させるように設定されている。
通信ユニット4は、例えば、無線通信、STM(Synchronous Transport Module)等、通信速度1Gbps程度の低速通信に適した低速用通信ユニット4aと、低速通信及び
10Gbps以上の高速光通信に適した高速用通信ユニット4bとからなり、本実施形態の伝送装置2は、10個の低速用通信ユニット4aと、4個の高速用通信ユニット4bを接続可能である。
制御基板5は、これら無線通信と光通信の信号制御を行うことができる。また、制御基板5は、無線通信と光通信との間で信号を交換することが可能であり、これにより、光通信により受信した信号を無線通信で発信することができ、かつ、無線通信により受信した信号を光通信で発信することができる。
低速用通信ユニット4aは、屋外用装置と通信する一対のモデム41(図7参照)と、STM−1をサポートするSTM−1インターフェース42と、GbE(Gigabit Ethernet(登録商標))規格をサポートするGbEインターフェース43とを有する。低速用通信ユニット4aには、少なくとも電気的な信号を通信可能なコネクタ(不図示)が設けられている。
高速用通信ユニット4bは、10GbE規格をサポートする10GbEインターフェース44(図7参照)を有する。高速用通信ユニット4bには、少なくとも光学的な信号を通信可能なコネクタ(不図示)が設けられている。
外部機器接続用基板8は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と制御基板5とを接続するための基板であり、図示しないが、外部機器接続用基板8の前面パネルには、通信を可能にするためのコネクタが設けられている。外部機器接続用基板8は、2つの制御基板5のいずれにも接続可能に構成されている。
次に、制御基板5と低速用通信ユニット4a及び高速用通信ユニット4bの主な信号の接続構成について説明する。
図7に示すように、一対のモデム41と、STM−1インターフェース42と、GbEインターフェース43と、10GbEインターフェース44は、マザーボード9を介して2つの制御基板5,5と接続されている。各々の制御基板5には、TDM(Time Division Multiplex,時分割多重化)データの転送処理を行うTDMスイッチ45と、2つのL2スイッチ46が搭載されている。
低速用通信ユニット4aに搭載されている各々のモデム41は、マザーボード9のTDMバス47を介して各制御基板5のTDMスイッチ45に接続されていると共に、SMGIIバス48を介して各制御基板5の一方のL2スイッチ46aに接続されている。また、モデム41同士は、交絡線61を介して相互に接続されている。
低速用通信ユニット4aに搭載されているSTM−1インターフェース42は、TDMバス47を介してTDMスイッチ45に接続されている。STM−1インターフェース42は、SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同期デジタルハイアラーキ)の一つであり、155.52Mbpsの通信速度を有するインターフェースである。
低速用通信ユニット4aに搭載されているGbEインターフェース43は、4本のSMGIIバス48を介して一方のL2スイッチ46aに接続されている。SMGIIバス48は、1本で1.25Gbpsの通信速度を実現するインターフェースであるが、GbEインターフェース43に採用される通信規格はこれに限ることはなく、ギガビット・イーサネット(登録商標)の通信規格に適用可能であれば、どのようなインターフェースを採用してもよい。
高速用通信ユニット4bに搭載されている10GbEインターフェース44は、4本のXAUIバス49を介して他方のL2スイッチ46bと接続されている。XAUIバス49は、1本で3.125Gbpsの通信速度を実現するインターフェースであるが、10GbEインターフェース44に採用される通信規格はこれに限ることはなく、10ギガビット・イーサネット(登録商標)の通信規格に適用可能であれば、どのようなインターフェースを採用してもよい。
次に、基板挿入部22における各構成要素の配置について説明する。
図8に示すように、段30a及び段30bは4つの低速用通信スロット15aに分割されている。低速用通信スロット15aは、マザーボード9上の低速通信に対応したバスを介して制御基板5と接続されており、低速用通信ユニット4aが接続されている。
段30c及び段30dは、段30の全幅のうち1/4の幅を有する低速用通信スロット15aを左側に有すると共に、段30の全幅のうち3/4の幅を有する制御基板スロット15bを右側に有する。段30c及び段30dの低速用通信スロット15aには低速用通信ユニット4aが接続されており、制御基板スロット15bには制御基板5が接続される。
段30eは、4つの高速用通信スロット15cに分割されている。高速用通信スロット15cは、高速通信に対応したバスを介して制御基板5と接続されており、高速用通信ユニット4bが接続されている。高速用通信スロット15cには、任意の低速用の通信ユニットを接続することも可能であるが、低速用の通信ユニットにGbEインターフェースを実装することはできない。この理由は、10GbEの配線(XAUI:3.125Gbps)と、GbEの配線(SMGII:1.25Gbps)がマザーボード9上で共有されているためである。
段30fは、通信スロット15a,15cと同様に、段30の全幅のうち1/4の幅を有する外部機器接続用スロット15dを有すると共に、残りの幅を2分割した幅の2つの電源用スロット15eを有する。外部機器接続用スロット15dには、外部機器接続用基板が接続されており、2つの電源用スロット15eには、それぞれ、電源ユニット7が接続されている。
また、ファンユニット6は、一方のファンユニット6が一方の制御基板5の熱を放出するように、他方のファンユニット6が他方の制御基板5の熱を放出するように配置されている。
図9のA点線部に示すように、低速用通信スロット15aは10個設けられており、段30aから段30d、つまり、1番目の段から4番目の段に纏められている。図8、図9におけるI/F1からI/F10が低速用通信スロット15aに搭載された低速用通信ユニット4aである。本実施形態では、冗長性を確保するために、I/F1及びI/F2にそれぞれ搭載された低速用通信ユニット4aが対をなすように設定されている。つまり、2つの低速用通信ユニット4aが冗長構成とされており、一方の低速用通信ユニット4aが故障した場合、もう一方の低速用通信ユニット4aがカバーするように構成されている。
同様に、I/F3及びI/F4、I/F5及びI/F6、I/F7及びI/F8、I/F9及びI/F10もそれぞれ、対をなすように低速用通信ユニット4aが搭載されており、冗長性が確保されている。
また、I/F9、及びI/F10は段30cと段30dの段を跨いで対をなすように構成されており、省スペースで冗長化を確保することができる。
また、図9のB点線部に示すように、高速用通信スロット15cは、段30dに4個設けられている。図8、図9におけるI/F11からI/F14が高速用通信スロット15cに搭載された高速用通信ユニット4bである。冗長性を確保するために、対をなす2つの高速用通信ユニット4bが、I/F11及びI/F12に搭載されていると共に、対をなす2つの高速用通信ユニット4bがI/F13及びI/F14に搭載されている。
また、図8、図9より明らかなように、複数の低速用通信ユニット4aと複数の高速用通信ユニット4bは、2つの制御基板5を上下から挟むようにして配置されている。特に、全ての高速用通信ユニット4bは、制御基板5の隣の段30に配置されている。
上記実施形態によれば、制御基板5を隣合う2つの段30c,段30dにそれぞれ搭載することによって、一方の制御基板5に障害が生じた場合においても、装置の冗長性を確保し、高い信頼性を実現することができる。
また、複数の低速用通信ユニット4aに加えて、複数の高速用通信ユニット4bを、それぞれ冗長性を確保したうえで搭載することができる。
また、制御基板5を挟むようにして、低速用通信ユニット4aと高速用通信ユニット4bを配置し配線を分散させることによって、配線を効率化し配線の高密度化を抑制することができる。特に、高速用通信ユニット4b(スロット15c)を制御基板5の隣に配置したことによって、スロット15cと制御基板5との配線を短縮化することができ、データの劣化を抑制することができる。
また、通信ユニット4のみならず、電源ユニット7及びファンユニット6もスロット15,16に対して挿脱可能に構成されているため、容易に交換することができる。さらに、ファン20は一つのファンユニット6に対して2つ設けられているため、一方のファン20に障害が生じた場合においても、装置の冗長性を確保することができる。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、段30の数は6段に限ることはなく、伝送装置2が低速用通信ユニット4aと高速用通信ユニット4bを含み、制御基板5を挟むようにして低速用通信ユニット4aと高速用通信ユニット4bを配置し配線を分散させることができれば、段30は3段構成としてもよい。
また、本実施形態においては、2つの制御基板5とは別に外部機器接続用基板8を設ける構成としたが、それぞれの制御基板5に外部機器接続用のコネクタを設ける構成としてもよい。
2…伝送装置、3…筐体、4…通信ユニット、4a…低速用通信ユニット(第一の通信ユニット)、4b…高速用通信ユニット(第二の通信ユニット)、5…制御基板、6…ファンユニット、7…電源ユニット(電源用基板)、8…外部機器接続用基板、15…スロット、17…フィルタ、20…ファン、30…段、30a…段、30b…段(二の段)、30c…段(一の段)、30d…段(四の段)、30e…段(三の段)、30f…段(五の段)。

Claims (10)

  1. 基板を挿脱自在な複数のスロットを有し、該スロットが少なくとも3段以上の段に配置された筐体と、
    少なくとも1つの制御基板と、
    前記制御基板と接続され、無線通信が可能な少なくとも1つの第一の通信ユニットと、
    前記制御基板と接続され、前記無線通信よりも高速な光通信が可能な少なくとも1つの第二の通信ユニットとを備え、
    前記制御基板は一の段のスロットに搭載され、
    前記第一の通信ユニットは前記一の段の一方側の二の段のスロットに搭載され、
    前記第二の通信ユニットは前記一の段に対して前記第一の通信ユニットとは反対側の三の段のスロットに搭載され、
    前記第二の通信ユニットは前記制御基板と隣接して配置されていることを特徴とする伝送装置。
  2. 前記一の段と前記三の段との間に四の段を有し、
    前記制御基板は前記一の段のスロット及び四の段のスロットのそれぞれに搭載され、
    前記第一の通信ユニット及び前記第二の通信ユニットはそれぞれの前記制御基板に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の伝送装置。
  3. 前記第一の通信ユニット及び前記第二の通信ユニットは、それぞれ同一の段の複数のスロットに対をなして搭載されていることで冗長構成とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の伝送装置。
  4. 前記一乃至四の段は、4つのスロットを有し、
    前記二の段の4つのスロットには、対をなすようにして4つの前記第一の通信ユニットが、
    前記三の段の4つのスロットには、対をなすようにして4つの前記第二の通信ユニットが、
    前記一の段及び前記四の段のスロットには、互いに対をなすようにして1つずつの前記第一の通信ユニットが配置されているか、又は、互いに対をなすようにして1つずつの前記第二の通信ユニットが配置されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の伝送装置。
  5. 前記第一の通信ユニットは前記制御基板より上方の段に配置され、
    前記第二の通信ユニットは前記制御基板より下方の段に配置され、
    前記制御基板と同一の段には、前記第一の通信ユニット又は前記第二の通信ユニットが配置されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の伝送装置。
  6. 前記無線通信はマイクロ波通信であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の伝送装置。
  7. 更に五の段を有し、該五の段には、単数又は複数の電源用基板と、外部機器接続用基板が搭載されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の伝送装置。
  8. 前記筐体内を強制的に空冷するファンを奥行方向に複数設けるファンユニットを前記一乃至五の段の一の側に着脱自在に設けることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の伝送装置。
  9. 塵埃を除去させるフィルタを前記一乃至五の段の他の側に着脱自在に設けることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の伝送装置。
  10. 無線通信と光通信の信号制御を行う伝送装置であって、
    制御基板と、
    前記制御基板の一方側に配置され前記無線通信を行う第一の通信ユニットと、
    前記制御基板に対し前記第一の通信ユニットとは他方側に隣接して配置され、前記無線通信より高速な前記光通信を行う第二の通信ユニットと、を備えることを特徴とする伝送装置。
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