JP4037061B2 - 無線アクセスシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加入者無線局から無線基地局にアクセスして該無線基地局が接続される通信サービス網からの通信サービスを利用する無線アクセスシステムに係わり、詳しくは、無線アクセス区間での建物等の障害物による電波減衰に起因する無線アクセス障害を回避するためのシステム構成の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信事業者が加入者に対して通信サービスを提供する場合、該通信サービスを提供可能な網と加入者局とを光ファイバー等を用いた有線系の電話回線や専用線で接続し、加入者局から上記有線系の伝送路を介して通信サービス網にアクセスして通信サービスを利用する構成が一般的である。
【０００３】
しかしながら、このような有線系の伝送路を用いることは、低速度であることや新たに回線を新設する場合の工事面の手間がかさむことから、近年では、高速なデータ通信や回線の敷設の容易さを備えている無線系のアクセス方式を利用する場合も多い。
【０００４】
図１３は、この種の従来の無線アクセスシステムの一例を示す図である。
【０００５】
このシステムにおいて、建物５ａに設置される無線基地局（ＢＳＥ）１０と各加入者宅６（６ａ，６ｂ，６ｃ）内に設置される各加入者無線局（ＣＰＥ）２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…）とはポイントマルチポイント（Ｐ−ＭＰ）方式の無線回線で接続されている。
【０００６】
加入者無線局２０は、屋外ユニット（ＯＤＵ）２０１、屋内ユニット（ＮＩＵ）２０２とから構成され、屋内ユニット２０２には１０Ｂａｓｅ−Ｔによりパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のユーザ端末５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，…）が接続される。
【０００７】
このシステムでは、Ｐ−ＭＰ方式の無線伝送区間での無線周波数としては例えば２６ＧＨｚ帯が用いられている。
【０００８】
この周波数帯（２６ＧＨｚ帯）は、大きなパワーがとれ通信速度も高速化できるというメリットがある反面、建物等の障害物がぶつかった場合に反射せずにほとんどが減衰し、見通しが効く範囲内でしか通信できないという制約がある。
【０００９】
このため、例えば、図１３の構成においては、加入者無線局２０ａ，２０ｂは基地局１０と見通しが効くために、これら加入者無線局２０ａ，２０ｂに接続されるユーザ端末５０ａ，５０ｂからはそれぞれ加入者無線局２０ａ，２０ｂを介して無線基地局１０に無線アクセスし、該無線基地局１０に接続される通信サービス網からの通信サービスを利用できる。
【００１０】
通信サービスの一例としては、例えば、ユーザ端末５０ａ，５０ｂからブラウザやメールソフトを立ち上げてインターネットや電子メールを行える。
【００１１】
一方、加入者無線局２０ｃは、建物５ｃに遮られて無線基地局１０とは見通しが効かない場所にある。この場合、無線基地局１０からの電波が建物５ｃにぶつかって減衰してしまうため、この建物５ｃの陰にある加入者無線局２０ｃは無線基地局１０と通信ができず、該無線基地局１０を介して通信サービスを利用できないことになった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の無線アクセスシステムでは、無線基地局と加入者無線局間の無線区間を２６ＧＨｚの周波数帯を用いるＰ−ＭＰ方式で実現していたため、ビル等の障害物にぶつかった時に著しく減衰するという本周波数帯の電波特性によって、ビル等が立ち並び、見通しがとれないサービスエリア内の加入者が各種の通信サービスを利用できないという問題点があった。
【００１３】
本発明は上記問題点を解消し、加入者無線局収容数に余裕のないゾーンの無線基地局から見通せかつ加入者無線局収容数に余裕のある別のゾーンの無線基地局から見通せない位置にある加入者無線局に対し、別のゾーンの無線基地局から加入者無線局収容数に余裕のない当該ゾーンの無線基地局を中継して通信サービスを提供できる無線アクセスシステムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、通信サービス網に接続される無線基地局と、前記無線基地局の無線サービスエリア内に配置される複数の加入者無線局を含む複数のゾーンを有し、前記無線サービスエリアが重複する前記各ゾーンで、前記無線基地局が、それぞれ別の無線チャネルを用い、見通し範囲内に位置する前記加入者無線局との間でポイントマルチポイントによる無線通信を行って前記通信サービス網による通信サービスを提供する無線アクセスシステムにおいて、前記無線基地局は、自ゾーンに割り当てられた無線チャネルにより、自ゾーン内の自ゾーンに収容可能な数の範囲内の各加入者無線局との無線通信を行う無線部と、別ゾーンに割り当てられた無線チャネルにより、自ゾーン内の自局から見通せる位置に自ゾーンの収容可能数を超えて配置される加入者無線局と、前記別ゾーンの無線基地局との間を中継する無線通信を行う中継無線部とを有し、加入者無線局収容数に余裕のない第１のゾーンの無線基地局の前記中継無線部に、加入者無線局収容数に余裕のある第２のゾーンの無線基地局の無線チャネルを設定し、前記第１のゾーンの無線基地局から見通せ、かつ、前記第２のゾーンの無線基地局から見通せない位置にある前記第１のゾーン内の加入者無線局に対し、前記第２のゾーンの無線基地局から前記第１のゾーンの無線基地局を中継して通信サービスを提供することを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、前記通信サービス網内に配置され、前記各無線基地局の前記無線部および中継無線部に無線チャネルを設定する管理装置を具備することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる無線アクセスシステムの全体構成を示す概念図である。
【００２６】
このシステムは、通信サービス網（図示せず）に接続される無線基地局（ＢＳＥ）１０と、この無線基地局１０から直接見通しの効く位置に設置され、該無線基地局１０と見通し範囲内で例えば２６ＧＨｚ帯の無線周波数によるＰ−ＭＰ無線通信を行う加入者無線局（ＣＰＥ）２１と、この加入者無線局２１と後述する無線ＬＡＮアクセスポイント装置４０との間に接続される加入者側サーバ群３０と、この加入者側サーバ群３０を介して加入者無線局２１に接続される一方で、後述する各加入者無線局（Ｃ）２２とは無線ＬＡＮで接続される無線ＬＡＮアクセスポイント装置４０と、各加入者宅６（６ａ，６ｂ，６ｃ，…）内に設置され、無線ＬＡＮアクセスポイント装置４０と対向して無線ＬＡＮ方式の通信を行う複数の加入者無線局２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，…）、これら各加入者無線局２２にそれぞれ接続され、加入者側サーバ群３０，加入者無線局２１を介して無線基地局１０にアクセスし、該無線基地局１０を通じて上記通信サービス網から提供される各種通信サービスを利用可能なユーザ端末５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，…）とにより構成される。
【００２７】
無線基地局１０は従来システム（図１３参照）の無線基地局１０と同様のものである。加入者無線局（ＣＰＥ）２１も従来システム（図１３参照）の加入者無線局（ＣＰＥ）２０と同様の構成（ＯＤＵ２０１とＮＩＵ２０２から成る）であるが、無線基地局１０と直接見通しが効く場所に設置される必要がある。
【００２８】
無線ＬＡＮアクセスポイント装置（以下、無線ＬＡＮ ＡＰ装置と略称する）４０は、対向する各加入者無線局２２との無線ＬＡＮ接続インタフェース機能と、加入者側サーバ群３０および加入者無線局２１との間のデータ送受機能を有する。
【００２９】
なお、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０は１つに限らず、例えば有線により分岐して複数設けることもできる。
【００３０】
加入者無線局２２は、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０での無線ＬＡＮ接続制御に適合する無線ＬＡＮ接続インタフェースを有し、無線ＬＡＮクライアントとして機能する。以下、加入者無線局２２を無線ＬＡＮクライアントと称する。この無線ＬＡＮクライアント２２には上述したユーザ端末（ＰＣ等）が接続されている。
【００３１】
無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０と無線ＬＡＮクライアント２２間の無線ＬＡＮで使用する無線周波数としては、例えば、２.４ＧＨｚ帯が用いられる。
【００３２】
このように、本システムでは、互いに見通しの効く無線基地局１０と加入者無線局２１間では、高速なデータ通信が可能な２６ＧＨｚ帯の無線周波数によるＰ−ＭＰ方式の無線アクセス方式を使用し、ビル５が建ち並ぶような見通しの効かない地域では、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０と無線ＬＡＮクライアント２２による２.４ＧＨｚの無線周波数による無線ＬＡＮ方式の無線アクセス方式を使用する。
【００３３】
無線ＬＡＮアクセス区間で用いる周波数帯（２.４ＧＨｚ帯）は、Ｐ−ＭＰ方式の無線区間で用いる周波数帯（２６ＧＨｚ帯）に比べてパワーが小さくかつ通信速度も遅いが、建物５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，…）等の障害物がぶつかった場合の減衰が小さく、回り込んで伝搬する（直接見通しの効かない区間での無線通信も可能）というメリットがある。
【００３４】
このため、ビル５等が立ち並んで見通しの悪い地域に無線ＬＡＮを配することで、該無線ＬＡＮエリア内の無線ＬＡＮクライアント２２から無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０への無線アクセスを保証できるようになる。
【００３５】
図１の構成において、無線ＬＡＮクライアント２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、いずれも、ビル５ｂ，５ｃ，５ｄの陰になり無線基地局１０を直接見通すことができないエリアに設置されている。
【００３６】
この場合でも、加入者無線局２１を無線基地局１０との直接見通しがとれる場所に設置しておきさえすれば、無線基地局１０と加入者無線局２１間のＰ−ＭＰ方式による通信が保証され、更に、この加入者無線局２１と接続される無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０と無線ＬＡＮクライアント２２間の通信がこの間の使用周波数帯の電波特性により保証されることになる。
【００３７】
その結果、上記無線ＬＡＮクライアント２２ａ，２２ｂ，２２ｃに接続されるユーザ端末５０ａ，５０ｂ，５０ｃから無線基地局１０に確実にアクセスでき、例えば、これらユーザ端末５０ａ，５０ｂ，５０ｃからブラウザやメールソフトを使用してインターネットや電子メールを行うなど、該無線基地局１０を通じた各種通信サービスを利用可能になる。
【００３８】
こうした通信サービス利用の付加価値を更に高めるべく、本実施形態に係わるシステム（図１参照）では、Ｐ−ＭＰ方式と無線ＬＡＮ方式との間（加入者無線局２１のＮＩＵ２０２と無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０との間）に加入者側サーバ群３０を配置している。
【００３９】
図２は、図１における加入者側サーバ群３０の構成を示す図である。図２に示すように、加入者側サーバ群３０は、ＮＩＵ２０２側と無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０側とのルート選択制御を行うルータ３１、ＮＩＵ２０２側と無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０側との情報の橋渡しを行い、該情報（ホームページなど）を記憶するキャッシュディスクとして使用されるゲートウェイ３２、無線ＬＡＮ方式で接続された加無線ＬＡＮクライアント２２のユーザ（ユーザ端末５０）が使用する共有ファイル３３１や掲示板３３２の目的で使用されるファイルを格納するファイルサーバ３３、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０と無線ＬＡＮクライアント２２間の無線状態や無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０の障害等の監視を行うネットワーク管理装置（ＮＭＳ）３４により構成される。
【００４０】
この加入者側サーバ群３０の運用動作について述べる。図３はユーザ端末５０から対応する無線ＬＡＮクライアント２２を介してインターネットを利用する際における加入者側サーバ群３０内での動作概念図である。ここで、ゲートウェイ３２には、例えば、ｐｒｏｘｙサーバが用いられているものとする。
【００４１】
上述の如く、無線ＬＡＮクライアント２２と無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０間の通信が保証された状態で、無線ＬＡＮクライアント２２ａに接続されたユーザ端末５０ａからインターネットへのアクセス要求があると、対向する無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０ａがこれを受けてゲートウェイ３２に渡す。
【００４２】
ゲートウェイ３２は、ｐｒｏｘｙサーバのキャッシュディスク３２１を検索し、キャッシュディスク３２１内に上記アクセス要求に合致する情報（ホームページ等）が無いことによりルータ３１によるルータ先のＵＲＬへとアクセスする（図３−▲１▼の流れ）。
【００４３】
この時、ゲートウェイ３２は、該アクセス先のＵＲＬの情報（ホームページ等）をダウンロードし、該情報をアクセス要求元のユーザ端末５０ａに送出すると共に、キャッシュディスク３２１に格納する（図３−▲２▼の流れ）。
【００４４】
その後、無線ＬＡＮクライアント２２ｃに接続されたユーザ端末５０ｃからインターネットへのアクセス要求があると、対向する無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０ａがこれを受けてゲートウェイ３２に渡す（図３−▲３▼の流れ）。
【００４５】
ここで、ゲートウェイ３２は、キャッシュディスク３２１を検索し、該キャッシュディスク３２１内に今回のアクセス要求先と同じＵＲＬの情報があることにより、このキャッシュディスク３２１から情報を読み出し、アクセス要求元のユーザ端末５０ｃに送信する（図３−▲４▼の流れ）。
【００４６】
図４は、図３で述べたインターネット利用時のゲートウェイ３２の処理動作を示すフローチャートである。
【００４７】
図４に示すように、ゲートウェイ３２は、ユーザ端末５０から対応する無線ＬＡＮクライアント２２を介してインターネットアクセス要求があるかどうかを監視し（ステップＳ４０１）、インターネットアクセス要求があれば（ステップＳ４０１ＹＥＳ）、キャッシュディスク３２１を検索し（ステップＳ４０２）、該当する情報（ＵＲＬ情報：ホームページ等）があるかどうかをチェックする（ステップＳ４０３）。
【００４８】
ここで、該当するＵＲＬ情報が無ければ（ステップＳ４０３ＮＯ）、上記アクセス要求に従って該当するＵＲＬにアクセスし（ステップＳ４０４）、該ＵＲＬの情報をダウンロードしてアクセス要求元のユーザ端末５０に送出すると共に、キャッシュディスク３２１に保存する（ステップＳ４０５）。
【００４９】
これに対して、該当するＵＲＬ情報があれば（ステップＳ４０３ＹＥＳ）、当該情報をキャッシュディスク３２１から読み出し（ステップＳ４０６）、アクセス要求元のユーザ端末５０に送出する（ステップＳ４０７）。
【００５０】
本システムでは、上述した運用動作により、ユーザ端末５０からのアクセス要求時、加入者側サーバ軍３０内で該当する情報があれば該情報をアクセス要求元に配信するため、ルータ３１から先への無線基地局１０へと無闇にアクセスする必要が無く、アクセス時間の短縮化が図れる。
【００５１】
次に、加入者側サーバ群３０における他の運用動作について述べる。
【００５２】
図５は、加入者側サーバ群３０内におけるファイルサーバ３３およびＮＭＳ３４の動作概念図である。
【００５３】
図５において、▲１▼を付した線は、ユーザ端末５０から、ＦＴＰ等のプロトコルを使用してファイルサーバ３３に無線ＬＡＮエリア内のみで使用する共有ファイル３３１を転送する動作、ユーザ端末５０でＷｅｂアプリケーションによる掲示板３３２を作成し、該掲示板３３２をＨＴＴＰプロトコルを使用してファイルサーバ３３へ登録する動作等を示している。
【００５４】
また、▲２▼を付した線は、ユーザ端末５０からファイルサーバ３３にアクセスして、上記共有ファイル３３１や掲示板３３２を参照する動作等を示している。
【００５５】
また、▲３▼を付した線は、ＮＭＳ３４が、ＳＮＭＰプロトコルを使用し、各アクセスポイント（無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０）での送受信パケット数の統計情報や無線通信不可等の障害情報を管理することによって、無線エリア内の運用状態を管理する動作を示している。
【００５６】
このように、本実施形態では、Ｐ−ＭＰ方式と無線ＬＡＮの接続点に、ルータ３１やサーバ３３等から成る加入者局側サーバ群３０を配置することによって、無線ＬＡＮ方式の地域からのアクセス頻度の高いホームページを予めサーバ３３にダウンロードしておき、無線ＬＡＮ方式の地域の加入者がそのホームページをアクセスするといった運用ができ、アクセス時間を短縮できる。併せて、無線ＬＡＮ方式の地域でのみ使用する掲示板機能、ファイル共用機能を実現できる。
【００５７】
また、加入者側サーバ群３０内にＮＭＳ３４を設けることで、無線ＬＡＮ方式の地域での送受信データ量や当該地域で発生する障害情報等の管理も行える。
【００５８】
次に、第２の実施形態について述べる。
【００５９】
図６は、本発明の第２の実施形態に係わる無線アクセスシステムの全体構成を示す概念図である。図６において、第１の実施形態に係わるシステムと同一の機能を果たす部分には同一の符号を付している。
【００６０】
第２の実施形態に係わるシステムは、無線基地局１０と加入者無線局２２間の無線アクセス区間を、２６ＧＨｚ帯のＰ−ＭＰ方式と２.４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ方式により形成する点は第１の実施形態に係わるシステムと同様である。
【００６１】
但し、第２の実施形態に係わるシステムでは、上記Ｐ−ＭＰ方式と無線ＬＡＮとの間（ＮＩＵ２０２と無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０間）に加入者側サーバ群３０が配置されず、代わって、無線基地局１０側に基地局側サーバ群７０が配置されている。
【００６２】
この基地局側サーバ群７０は、ユーザ名やパスワード等の認証情報を記憶する認証情報記憶部７１０を有し、該認証情報記憶部７１０内の認証情報に基づき無線ＬＡＮ方式のエリアのユーザ（ユーザ端末５０）のユーザ認証を行う認証サーバ７１と、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０と無線ＬＡＮクライアント２２間の無線状態や無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０の障害等を監視するＮＭＳ７２とから成り、インターネット等の通信サービスを提供する通信事業者のサーバ（図示せず）等に接続される伝送路６０、および該伝送路６０に対するルーティングを行うルータ６１を介して無線基地局１０に接続されている。
【００６３】
図７は、基地局側サーバ群７０の運用動作の一例を示す概念図であり、特に、ＮＭＳ７２の動作を示している。
【００６４】
図７において、▲１▼を付した線は、ＮＭＳ７２が、ＳＮＭＰプロトコルを使用して各無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０ａ，４０ｂ，…と交信し、各無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０ａ，４０ｂ，…での送受信パケット数の統計情報を取得する動作、あるいは各無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０ａ，４０ｂ，…が対向する各ユーザ端末（５０ａ，５０ｂ），（５０ｎ，５０ｎ−１，５０ｎ−２），…と通信する時に当該アクセスポイントのソフトウェア異常や無線トラフィックの上昇を検出し、ＮＭＳ７２に通知する動作等を示している。
【００６５】
図８は、図７における▲１▼の動作におけるＮＭＳ７２と無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０間の通信制御シーケンスを示す図である。
【００６６】
ＮＭＳ７２が無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０から受信パケット数および送信パケット数の統計情報を取得する場合、ＮＭＳ７２は、図８（ａ）に示すように、管理対象の無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０に取得要求信号（GETrequest）を送出する。
【００６７】
この取得要求信号を受信した無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０は、自装置の受信パケット数および送信パケット数を集計し、この集計結果を応答信号（GETrespons）としてＮＭＳ７２に送出する。
【００６８】
また、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０は、自装置が管轄するアクセスポイントのソフトウェアの動作状況や無線トラヒックを監視し、ソフトウェア異常や無線トラヒックの過度の上昇を検出すると、図８（ｂ）に示す如く、障害通知信号（TRAP）をＮＭＳ７２に対して送出する。
【００６９】
ＮＭＳ７２では、無線ＬＡＮ ＡＰ装置４０から送られてくる応答信号（GETrespons）や障害通知信号（TRAP）を集計管理する。
【００７０】
このように、第２の実施形態では、Ｐ−ＭＰ方式の無線基地局１０側に認証サーバ７１やＮＭＳ７２から成る基地局側サーバ群７０を配置することによって、無線ＬＡＮ方式のユーザの認証を管理する機能や障害情報を収集管理する機能等を実現できる。
【００７１】
次に、第３の実施形態について説明する。
【００７２】
図９は、本発明の第３の実施形態に係わる無線アクセスシステムの全体構成を示す概念図である。
【００７３】
このシステムは、ゾーンＡをサービスエリアとする無線基地局１５ａ、この無線基地局１５ａをアクセスポイントとし、ゾーンＡ内の当該無線基地局１５ａから見通しの効く位置に設置される複数の加入者無線局（Ｃ）２５ａ−１，２５ａ−２，…，２５ａ−ｎ、これら加入者無線局２５ａ−１，２５ａ−２，…，２５ａ−ｎにそれぞれ接続されるＰＣ等のユーザ端末５５ａ−１，５５ａ−２，…，５５ａ−ｎ、上記ゾーンＡに隣接するゾーンＢをサービスエリアとする無線基地局１５ｂ、無線基地局１５ｂをアクセスポイントとし、ゾーンＢ内の当該無線基地局１５ｂから見通しの効く位置に設置される複数の加入者無線局（Ｃ）２５ｂ−１，２５ｂ−２，…，２５ｂ−ｎ、これら加入者無線局２５ｂ−１，２５ｂ−２，…，２５ｂ−ｎにそれぞれ接続されるＰＣ等のユーザ端末５５ｂ−１，５５ｂ−２，…，５５ｂ−ｎにより構成される。
【００７４】
無線基地局１５ａ，１５ｂは、各々、アクセスポイント装置（以下、ＡＰ装置という）１６ａ，１６ｂを備えると共に、通信事業者が各種通信サービスを提供する通信サービス網にそれぞれ接続されている。
【００７５】
このシステムにおいて、無線基地局１５ａは、ＡＰ装置１６ａを用いてゾーンＡ内の複数の加入者無線局２５ａ−１，２５ａ−２，…と間で無線チャネルＡ（図９に実線で示す）によるＰ−ＭＰ方式の無線通信を行い、無線基地局１５ｂは、ＡＰ装置１６ｂを用いてゾーンＢ内の複数の加入者無線局２５ｂ−１，２５ｂ−２，…と間で無線チャネルＢ（同、点線で示す）によるＰ−ＭＰ方式の無線通信を行う。
【００７６】
これにより、ゾーンＡにおいては、各加入者無線局２５（２５ａ−１，２５ａ−２，…）にそれぞれ接続される各ユーザ端末５５（５５ａ−１，５５ａ−２，…）は、対応する各加入者無線局２５から無線基地局１５ａにアクセスし、当該無線基地局１５ａを通じて各種通信サービス（インターネットや電子メール）を利用することができる。
【００７７】
また、ゾーンＢにおいては、各加入者無線局２５（２５ｂ−１，２５ｂ−２，…）にそれぞれ接続される各ユーザ端末５５（５５ｂ−１，５５ｂ−２，…）は、対応する各加入者無線局２５から無線基地局１５ｂにアクセスし、当該無線基地局１５ｂを通じて各種通信サービスを利用することができる。
【００７８】
このシステムにおいて、無線基地局１５ａが使用する無線チャネルＡと無線基地局１５ｂが使用する無線チャネルＢとしては、例えば、図１０に示すように、２６ＧＨｚの周波数帯域の互いに離間した所定帯域幅（例えば、２６ＭＨｚ）が割り当てられ、これにより無線チャネルＡと無線チャネルＢは互いに干渉しないようになっている。
【００７９】
しかしながら、無線基地局１５ａ、１５ｂに割り当てられた無線チャネルＡ、Ｂの上述した帯域幅によって、これら無線基地局１５ａ、１５ｂに収容可能な加入者無線局数が自ずと制限されることになる。
【００８０】
ここで、無線基地局１５ａの加入者無線局収容数が許容数を超えた後に、更に、ゾーンＡ内の加入者無線局２５ａ−ｎに対して新たに通信サービスを提供する必要に迫られた場合を想定してみる。
【００８１】
この場合、無線基地局１５ｂの加入者無線局収容数に余裕があるものとすれば、無線チャネルＡと無線チャネルＢは互いに干渉することがない（図１０参照）という前提の下に、この無線局収容数に余裕のある無線基地局１５ｂから無線チャネルＢを用いてゾーンＡ内の加入者無線局２５ａ−ｎに対する通信サービスを行うことが考えられる。
【００８２】
しかしながら、この場合において、図９の例では、加入者無線局２５ａ−ｎがビル６ｃの陰になって無線基地局１５ｂとの間の見通しがとれない状態にあるため、上述したように２６ＧＨｚ帯を用いるＰ−ＭＰ方式で構成される本システムでは、無線基地局１５ｂと加入者無線局２５ａ−ｎとは通信できないことになる。
【００８３】
かかる状況下（図９参照）において、本実施形態のシステムでは、ゾーンＡ内で新たに通信サービスを受けようとする加入者無線局２５ａ−ｎが、加入者無線局収容数に余裕のある無線基地局１５ｂと、加入者無線局収容数に余裕のない無線基地局１５ａを中継して無線チャネルＢによる通信を行えるようにしようとするものである。
【００８４】
次に、本実施形態のシステムの構成について述べる。
【００８５】
図１１は、第３の実施形態に係わるシステムのネットワーク構成を示すブロック図である。
【００８６】
このシステムにおいて、無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａは、加入者無線局２５ａ−１，２５ａ−２，…とＰ−ＭＰ方式による無線チャネルＡの無線回線で接続され、無線基地局１５ｂのＡＰ装置１６ｂは、加入者無線局２５ｂ−１，２５ｂ−２，…とＰ−ＭＰ方式による無線チャネルＢの無線回線で接続される。
【００８７】
また、ＡＰ装置１６ａの中継無線部１６５と、ＡＰ装置１６ｂおよびゾーンＡ内の加入者無線局２５ａ−ｎは、それぞれ、Ｐ−ＭＰ方式による無線チャネルＢの無線回線で接続されている。
【００８８】
上記各加入者無線局２５（２５ａ−１，２５ａ−２，…，２５ａ−ｎ、２５ｂ−１，２５ｂ−２，…）には、それぞれ、ユーザ端末５５（５５ａ−１，５５ａ−２，…，５５ａ−ｎ、５５ｂ−１，５５ｂ−２，…）が接続されている。
【００８９】
また、本システムにおいて、基地局１５ａのＡＰ装置１６ａと基地局１５ｂのＡＰ装置１６ｂは、インターネット等の通信サービスを提供可能な通信サービス網９０内にその通信サービスを提供する通信事業者がネットワーク管理のために設置した管理サーバ８０とイーサネット回線８５を介して接続されている。
【００９０】
ここで、管理サーバ８０は、後述するように、ＡＰ装置１６ａ、１６ｂの無線部１６３および中継無線部１６５で使用する無線チャネルＡ，Ｂの周波数を設定する機能、並びに中継無線部１６５に中継伝送の設定を行う機能を有している。
【００９１】
図１２は、第３の実施形態のシステムにおける無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａの回路構成を示すブロック図である。
【００９２】
図１２に示す如く、無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａは、イーサネット回線８５とのインタフェースを司るイーサネットインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１６１、自装置のゾーン（この例では、ゾーンＡ）内の収容可能許容数内の加入者無線局２５との無線通信制御を行う無線部１６３、自装置のゾーン（同、ゾーンＡ）内の収容可能許容数超過後、この超過加入者無線局２５（この例では、加入者無線局２５ａ−ｎ）と他のＡＰ装置１６（同、無線基地局１５ｂのＡＰ装置１６ｂ）との無線通信をそれぞれ制御することによりこれら超過加入者無線局２５と他のＡＰ装置１６間の無線中継制御を行う中継無線部１６５を具備して構成される。
【００９３】
無線基地局１５ｂのＡＰ装置１６ｂについても、ＡＰ装置１６ａと同様の構成で実現できる。
【００９４】
次に、この無線基地局１５ａの動作について説明する。この説明では、本システムが図９に示す状態、つまり、無線基地局１５ａの加入者無線局収容数の余裕がなくなった状態で該無線基地局１５ａのゾーンＡ内にある加入者無線局２５ａ−ｎに対して新たにサービス提供を行う必要に迫られ、該加入者無線局２５ａ−ｎと加入者無線局収容数に余裕のある無線基地局１５ｂとが無線基地局１５ａを中継して無線チャネルＢにより通信する状況を前提としている。
【００９５】
かかる状況下での無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａにおいて、無線部１６３は、ゾーンＡ内の各加入者無線局２５ａ−１，２５ａ−２，…とイーサネットＩ／Ｆ部１６１間で無線チャネルＡの回線により以下のような無線アクセス制御を行う。
【００９６】
なお、この無線アクセス制御に先立ち、イーサネット回線９０の先にある管理サーバ８０から該無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａの無線部１６３に対する周波数設定を行う必要がある。
【００９７】
この管理サーバ８０側からの設定に対し、ＡＰ装置１６ａの無線部１６３では、ＭＡＣ処理部１６３１が、イーサネットＩ／Ｆ部１６１を通じて取り込まれた管理サーバ８０からの周波数設定情報を抽出し、局部発振器１６４３に対して使用する無線チャネル（この例では、無線チャネルＡ）を設定する。
【００９８】
上記無線周波数設定後の送信動作において、無線部１６３では、イーサネット回線８５からイーサネットＩ／Ｆ部１６１で受信したデータをＭＡＣ処理部１６１３で無線フレームに変換し、変調部１６３２に入力して変調する。この変調された信号は送信ＩＦ増幅器１６３３で中間周波数（ＩＦ）に変換された後、乗算器１６３４によって、局部発振器１６４３から発生される無線周波数（ＲＦ）帯に周波数変換される。更に、この周波数変換されたデータは送信ＲＦ増幅器１６３５で増幅された後、送受信切替部１６３６、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６３７、アンテナ１６３８を通り、同一無線チャネルＡを使用する無線クライアント装置（加入者無線局２５ａ−１，２５ａ−２，…）に向けて無線データとして送信される。
【００９９】
また、受信時には、無線部１６３では、アンテナ１６３８で受信された無線データが帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６３７、送受信切替部１６３６を通り、受信ＲＦ増幅器１６３９に入力されて増幅される。この増幅された信号は乗算器１６４０で中間周波数（ＩＦ）帯に変換され、受信ＩＦ増幅器１６４１で増幅され、復調部１６４２で復調された後、ＭＡＣ処理部１６３１でイーサネットフレームに変換され、イーサネットＩ／Ｆ部１６１よりイーサネット回線８５にデータとして送出される。
【０１００】
これに対して、ＡＰ装置１６ａの中継無線部１６５は、基地局１５ａにおける加入者無線局収容数超過後に新たに加わったゾーンＡ内の加入者無線局２５ａ−ｎと、加入者無線局数に余裕のある無線基地局１５ｂのＡＰ装置１６ｂの無線部１６３との間で無線チャネルＢの回線により以下のような無線アクセス中継制御を行う。
【０１０１】
なお、この中継制御に先立ち、管理サーバ８０から無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａの中継無線部１６５に対して中継設定および周波数設定を行う必要がある。この管理サーバ８０側の設定に対し、ＡＰ装置１６ａの中継無線部１６５では、中継用ＭＡＣ処理部１６５１が、イーサネットＩ／Ｆ部１６１を通じて管理サーバ８０からの中継設定情報および周波数設定情報を各々抽出し、そのうちの中継設定情報を基に、復調部１６６２で復調された受信データが変調部１６５２に送出可能となるよう中継設定を行うと共に、上記周波数設定情報を基に、局部発振器１６６３に対して使用する無線チャネル（この例では、無線チャネルＢ）を設定する。
【０１０２】
ここで、中継無線部１６５の中継用ＭＡＣ処理部１６５１は、上述した中継設定および無線チャネル周波数設定に関する処理機能のみを有し、イーサネット回線８５と無線回線間のデータ送受機能は持たない構成となっている。
【０１０３】
上記中継設定および無線周波数設定後、中継無線部１６５では、別のゾーンの無線基地局１５ｂのＡＰ装置１６ｂの無線部１６３から無線チャネルＢの回線により送出される無線データ（イーサネット回線８５側から送られてくるデータ）をアンテナ１６５８で受信する。
【０１０４】
この受信データは、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６５７、送受信切替部１６５６を通り、受信ＲＦ増幅器１６５９に入力されて増幅される。この増幅された信号は乗算器１６６０により中間周波数（ＩＦ）帯に変換され、受信ＩＦ増幅器１６６１で増幅され、復調部１６６２で復調された後、中継用ＭＡＣ処理部１６５１から変調部１６５２に折返し送出される。
【０１０５】
その後、この折返し送出された信号は、変調部１６５２で変調され、送信ＩＦ増幅器１６５３で中間周波数（ＩＦ）に変換された後、乗算器１６５４によって、局部発振器１６６３から発生される無線周波数（ＲＦ）帯に周波数変換される。更に、この周波数変換されたデータは送信ＲＦ増幅器１６５５で増幅された後、送受信切替部１６５６、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６５７、アンテナ１６５８を通り、無線データとして送出される。
【０１０６】
この時、ゾーンＡ内の加入者無線局２５ａ−ｎの無線周波数は無線チャネルＢに設定されており、上述の如く、無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａの中継無線部１６５から無線チャネルＢの回線により送出された無線データを受信する。
【０１０７】
また、加入者無線局２５ａ−ｎから上記無線チャネルＢの回線へと送出される無線データは、上記とは逆の経路で無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａの中継無線部１６５を経て無線基地局１５ｂまで送られる。
【０１０８】
以上に述べた無線アクセス中継制御に係わる無線データの中継経路は、図９においては、点線Ｒ１および点線Ｒ２が付される経路に相当する。
【０１０９】
このように、本実施形態では、無線基地局１５ａのＡＰ装置１６ａが本来自装置がサービス提供するゾーンＡで用いる無線チャネルＡとは別の無線チャネルＢで無線データを受信した場合に、該無線データをそのまま無線チャネルＢの回線に送出する中継機能を有している。
【０１１０】
このため、無線基地局１５ａの加入者無線局収容許容数を超えた後にゾーンＡ内で新たにサービスを受けようとする加入者無線局２５ａ−ｎは、たとえ無線基地局１５ｂとの見通しがとれない位置であっても無線基地局１５ａを中継して無線基地局１５ｂと通信が可能となり、当該無線基地局１０ｂを通じてその先の通信サービス網９０からの各種通信サービスを受けられるようになる。
【０１１１】
なお、本発明は、上記し且つ図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【０１１２】
例えば、図９および図１１の例では無線基地局１５を２つ（１５ａ，１５ｂ）としたが、これ以上の数であっても良い。また、中継無線部１６５も無線基地局１５ａのみならず全ての無線基地局１５に設けても良く、この場合にはシステム内の無線基地局１５ａを含む全ての無線基地局１５が無線基地局１５ａと同様の上述した中継制御を行うことができる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線基地局に、自ゾーンに割り当てられた無線チャネルにより、自ゾーン内の自ゾーンに収容可能な数の範囲内の各加入者無線局との無線通信を行う無線部と、別ゾーンに割り当てられた無線チャネルにより、自ゾーン内の自局から見通せる位置に自ゾーンの収容可能数を超えて配置される加入者無線局と、別ゾーンの無線基地局との間を中継する無線通信を行う中継無線部とを設けたため、加入者無線局収容数に余裕のない第１のゾーンの無線基地局の中継無線部に、加入者無線局収容数に余裕のある第２のゾーンの無線基地局の無線チャネルを設定することにより、加入者無線局収容数に余裕のない第１のゾーンの無線基地局から見通せ、かつ、加入者無線局収容数に余裕のある別の（第２の）ゾーンの無線基地局から見通せない位置にある加入者無線局に対し、第２のゾーンの無線基地局から加入者無線局収容数に余裕のない第１のゾーンの無線基地局を中継して通信サービスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係わる無線アクセスシステムの全体構成を示す概念図。
【図２】図１における加入者側サーバ群３０の構成を示す図。
【図３】インターネット利用時の加入者側サーバ群内での動作概念図。
【図４】インターネット利用時のゲートウェイの処理動作を示すフローチャート。
【図５】加入者側サーバ群内でのファイルサーバおよびＮＭＳの動作概念図。
【図６】第２の実施形態に係わる無線アクセスシステムの全体構成を示す概念図。
【図７】基地局側サーバ群内の運用動作の一例を示す概念図。
【図８】図７におけるＮＭＳと無線ＬＡＮ ＡＰ装置間の通信制御シーケンスを示す図。
【図９】第３の実施形態に係わる無線アクセスシステムの全体構成を示す概念図。
【図１０】第３の実施形態における無線チャネルＡおよびＢの割り当て例を示す図。
【図１１】第３の実施形態に係わるシステムのネットワーク構成を示すブロック図。
【図１２】第３の実施形態に係わるシステムのＡＰ装置の回路構成を示すブロック図。
【図１３】従来の無線アクセスシステムの一例を示す図。
【符号の説明】
５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，…） ビル
６（６ａ，６ｂ，６ｃ，…） 加入者宅
１０ 無線基地局（ＢＳＥ）
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１ 加入者無線局（ＣＰＥ）
２０１ 屋外ユニット（ＯＤＵ）
２０２ 屋内ユニット（ＮＩＵ）
２２（２２ａ，２２ｂ，２２，…） 加入者無線局（Ｃ）
３０ 加入者側サーバ群
３１，６１ ルータ
３２ ゲートウェイ
３２１ キャッシュディスク
３３ ファイルサーバ
３３１ 共有ファイル
３３２ 掲示板
３４，７２ ネットワーク管理装置（ＮＭＳ）
４０，４０ａ，４０ｂ 無線ＬＡＮクライアント装置（無線ＬＡＮ ＡＰ装置）
５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，…，５０ｎ−２，５０ｎ−１，５０ｎ） ユーザ端末
６０ 伝送路
７０ 基地局側サーバ群
７１ 認証サーバ
７１０ 認証情報記憶部
１５ａ，１５ｂ 無線基地局
１６ａ，１６ｂ アクセスポイント装置（ＡＰ装置）
１６１ イーサネットインタフェース（Ｉ／Ｆ）部
１６３ 無線部
１６３１ ＭＡＣ制御部
１６３２，１６５２ 変調部
１６３３，１６５３ 送信ＩＦ部
１６３４，１６４０，１６５４，１６６０ 乗算器
１６３５，１６５５ 送信ＲＦ部
１６３６，１６５６ 送受信切替部
１６３７，１６５７ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
１６３８，１６５８ アンテナ
１６３９，１６５９ 受信ＲＦ部
１６４１，１６６１ 受信ＩＦ部
１６４２，１６６２ 復調部
１６４３，１６６３ 局部発振器
１６５ 中継無線部
１６５１ 中継用ＭＡＣ制御部
２５（２５ａ−１，２５ａ−２，…，２５ａ−ｎ，２５ｂ−１，２５ｂ−２，…） 加入者無線局（Ｃ）
５５（５５ａ−１，５５ａ−２，…，５５ａ−ｎ，５５ｂ−１，５５ｂ−２，…） ユーザ端末
８０ 管理サーバ
８５ イーサネット回線
９０ 通信サービス網

Claims (2)

1. 通信サービス網に接続される無線基地局と、前記無線基地局の無線サービスエリア内に配置される複数の加入者無線局を含む複数のゾーンを有し、前記無線サービスエリアが重複する前記各ゾーンで、前記無線基地局が、それぞれ別の無線チャネルを用い、見通し範囲内に位置する前記加入者無線局との間でポイントマルチポイントによる無線通信を行って前記通信サービス網による通信サービスを提供する無線アクセスシステムにおいて、
   前記無線基地局は、
   自ゾーンに割り当てられた無線チャネルにより、自ゾーン内の自ゾーンに収容可能な数の範囲内の各加入者無線局との無線通信を行う無線部と、
   別ゾーンに割り当てられた無線チャネルにより、自ゾーン内の自局から見通せる位置に自ゾーンの収容可能数を超えて配置される加入者無線局と、前記別ゾーンの無線基地局との間を中継する無線通信を行う中継無線部と
   を有し、
   加入者無線局収容数に余裕のない第１のゾーンの無線基地局の前記中継無線部に、加入者無線局収容数に余裕のある第２のゾーンの無線基地局の無線チャネルを設定し、前記第１のゾーンの無線基地局から見通せ、かつ、前記第２のゾーンの無線基地局から見通せない位置にある前記第１のゾーン内の加入者無線局に対し、前記第２のゾーンの無線基地局から前記第１のゾーンの無線基地局を中継して通信サービスを提供する
   ことを特徴とする無線アクセスシステム。
2. 前記通信サービス網内に配置され、前記各無線基地局の前記無線部および中継無線部に無線チャネルを設定する管理装置を具備する
   ことを特徴とする請求項１記載の無線アクセスシステム。

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