JP4105375B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と複数の加入者無線局間で１対多（ポイント・ツウ・マルチポイント）による無線通信を行う無線通信システムに係わり、詳しくは、基地局と加入者無線局間の無線通信区間の無線通信品質の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムの一形態として、１つの基地局に対して複数の加入者無線局を対向配置し、基地局と各加入者無線局間で１対多（ポイント・ツウ・マルチポイント：Ｐ−ＭＰ）通信を行うものが知られている。
【０００３】
このＰ−ＭＰ通信を基本とした従来の無線通信システムにおいて、Ｐ−ＭＰ無線区間の通信品質を測定する方法としては、例えば、加入者無線局に接続した専用の試験機から試験データを送信し、基地局で接続先を決定して別の加入者無線局またはリモートに設置された試験機で上記試験データを受信させると共に、該受信加入者無線局または試験機で試験データ送信元の試験機のインタフェースに応じてビットエラーレート等の測定を行う方法があった。
【０００４】
この場合、上記試験には、専用の試験機を必要とし、しかも専門の技術を持った技術者でないと該試験機の操作に対処できないため、システムの導入費用及び保守費用が高騰せざるを得なかった。
【０００５】
また、上記試験は、システム設置時には行うことが可能であるが、設置後、ユーザが使用開始した後は行うことができず、このため、運用開始後は、加入者無線局側のハード状態そのものの監視は行えるのみで、Ｐ−ＭＰ無線区間の通信品質の監視は実質的には行えないという状況におかれることとなった。その結果、ユーザから使用できないと言う苦情を受けてから初めて不具合発生が判明し、ユーザが運用上の多大な迷惑を被るケースが少なくなかった。
【０００６】
また、無線の性質上、設置後、無線の区間内に障害物が発生した場合に、通信への影響を把握する手段はなく、実際に使用してみるまでは何も判断できないというのが現状であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、Ｐ−ＭＰ通信を基本とする従来の無線通信システムでは、無線通信区間の無線通信品質を測定するためには、専用の試験機を必要とし、しかも専門の技術を持った技術者が対応する必要があるため、システム導入費用、保守費用が高騰するという問題点があった。
【０００８】
また、この種の従来システムでは、設置後、ユーザが使用を開始した後は、加入者無線局側のハード状態そのものの監視は行えるものの、Ｐ−ＭＰ無線区間の通信品質の監視は実質的には行えなえず、その結果、使用開始後にユーザが運用上の迷惑を被り易く、かつ保守／運用サービスの品質低下も免れないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を除去し、特別な試験機や熟練技術者の介入を必要とせずに無線通信区間の通信品質を測定でき、システムの導入費用及び保守費用を低減できると共に、併せて、保守／運用サービスの品質向上も図れる無線通信システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【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、複数の加入者無線局と、前記加入者無線局を所定数ずつ収容する複数の基地局とを有し、前記各基地局と該各基地局に収容される前記各加入者無線局との間で多重及び多元アクセス方式を用いて１対多による無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記基地局は、対向する前記加入者無線局との間の無線通信に際し、該無線通信区間の通信タイムスロットのうち、前記加入者無線局側への下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、前記加入者無線局側からの上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、前記加入者無線局毎に保守タイムスロットを割り当てる保守タイムスロット割当手段と、前記保守タイムスロット割当手段により、対向する前記加入者無線局に前記上り方向の保守タイムスロットを割り当てた後、該加入者無線局に対し、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて測定データを送信する測定データ送信手段と、割り当てた前記上り方向の保守タイムスロットを通じて前記加入者無線局から折返し送信されてくる前記測定データを受信し、該測定データのエラー測定を行うエラー測定手段と、前記エラー測定手段の測定結果に基づき無線通信品質を判定する無線通信品質判定手段と、無線通信品質が異常と判定された場合、前記加入者無線局に対して、前記判定結果に対応した警報報知を行う警報報知手段とを具備し、前記加入者無線局は、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて受信した前記測定データを前記基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信する折返し送信手段と、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて前記測定データを受信し、該測定データのエラー測定を行うエラー測定手段と、前記エラー測定手段の測定結果に基づき無線通信品質を判定する無線通信品質判定手段と、無線通信品質が異常と判定された場合、前記基地局に対して、前記判定結果に対応した警報報知を行う警報報知手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
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、各基地局にネットワークを介して接続され、該ネットワークを通じて前記各基地局及び前記各加入者無線局の運用及び保守に係わる制御を行うネットワーク監視装置を更に含み、前記基地局内の前記警報報知手段は、前記加入者無線局及び前記ネットワーク監視装置の双方に対して前記警報報知を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、前記加入者無線局は、該加入者無線局を前記ネットワークに接続することを要求するネットワークエントリ要求手段を具備し、前記基地局は、前記加入者基地局からの前記ネットワーク接続要求を受信し、該加入者無線局の有効性確認、該加入者無線局との間の上り方向無線通信区間の通信レベル補正、通信時間の位相ずれ補正を含むネットワークエントリ処理を行うネットワークエントリ処理手段を具備することを特徴とする。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１は、本発明に係わる無線通信システムの全体構成を示す図である。
図１において、セルＡ、セルＢは、それぞれ、本システムのサービスエリア全体の内の１サービスエリアを示している。セルＡ内には、１つの基地局１００Ａと複数の加入者無線局２００−１，２００−２，２００−３，２００−４が配置されている。
【００１９】
基地局１００Ａと各加入者無線局２００−１、２００−２、２００−３、２００−４間には、それぞれ、上り回線（加入者無線局２００から基地局１００方向）と下り回線（基地局１００から加入者無線局２００方向）が設定され、これら両回線を利用して、基地局１００Ａと各加入者無線局２００−１、２００−２、２００−３、２００−４間のＰ−ＭＰ通信が行われる。
【００２０】
同様に、セルＢ内には、１つの基地局１００Ｂと複数の加入者無線局２００−１１，２００−１２，２００−１３，２００−１４が配置され、基地局１００Ｂと各加入者無線局２００−１１，２００−１２，２００−１３，２００−１４間で、それぞれ、上り回線と下り回線を利用したＰ−ＭＰ通信が行われる。
【００２１】
セルＡ，セルＢ内を仕切る点線は、それぞれ、当該セルＡ，セルＢに設定されるセクタの境界線を示している。本システムでは、セルＡ，セルＢが、それぞれ、セクタ１〜セクタ４の４つのセクタに区切られ、各セクタ毎に、上り回線と下り回線の使用周波数が配置されている。
【００２２】
また、本システムにおいて、基地局１００Ａ、１００Ｂは通信回線３００を介して公衆ネットワーク６００内のＡＴＭスイッチ４００に接続されている。ＡＴＭスイッチ４００は、ＡＴＭ（非同期転送モード）伝送方式に対応した交換機能を有するものである。
【００２３】
ＡＴＭスイッチ４００には、ネットワーク管理装置（ネットワーク・マネージメント・システム：ＮＭＳ）５００が接続される。ＮＭＳ５００は、ＡＴＭスイッチ４００の交換機能を利用して各セルＡ，Ｂ内の基地局１００及び加入者無線局２００とデータ伝送を行うことにより、当該各セルＡ，Ｂの動作の管理及び制御を行うものである。
【００２４】
更に、公衆ネットワーク６００は、ＡＴＭ網６１０、Ｉ−専用線網６２０、インターネットやイントラネット等の通信網６３０、フレームリレー網６４０、Ｎ−ＩＳＤＮ６５０等の通信網と接続されている。
【００２５】
なお、図１ではセルＡ及びセルＢしか開示していないが、実際には、これらセルＡ，セルＢに加えて当該各セルと同じ態様（１つの基地局１００と複数の加入者無線局２００がＰ−ＭＰ通信を行う）から成る複数のセルが存在し、これら全セルによって上述したサービス提供可能エリア全体がカバーされるようになっている。また、各セルの各セクタ内に配置される加入者無線局２００も図示するように１つではなく、複数存在する。
【００２６】
図２は、図１におけるシステムの基地局１００及び加入者無線局２００の要部詳細構成を示す図である。
【００２７】
図２において、基地局１００は、屋内装置（ＩＤＵ）１１０と屋外装置（ＯＤＵ）１２０とから構成される。
【００２８】
ＩＤＵ１１０には、ＯＤＵ１２０とのインターフェース機能を持つＯＤＵ Ｉ／Ｆ:ODU Interface Unit）１１１、ＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１とＡＴＭスイッチ４００との間のインターフェース機能を持つＡＩＵ（Air Interface Unit）１１２、ＩＤＵ１１０全体の動作制御を行う主制御部１１３が備わる。
【００２９】
なお、基地局１００において、ＯＤＵ１２０は各セクタ１、２、３、４毎に個別に設けられ、この例では４つのＯＤＵ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄにより実現される。
【００３０】
また、この基地局１００のＩＤＵ１１０において、ＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１は、上記各セクタ１、２、３、４毎のＯＤＵ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄにそれぞれ対応した４つのＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄにより実現される。
【００３１】
一方、加入者無線局２００は、上記各セクタ１、２、３、４毎に配置され、それぞれ、該当するセクタのＯＤＵ１２０と対向して無線通信を行う屋外装置（ＯＤＵ）２１０と、該ＯＤＵ２１０と宅内に設けられる加入者端末２３０間のインターフェース機能を持つ屋内装置（ＩＤＵ）２２０とから構成される。加入者端末２３０としては、例えば、１０Base-T端末あるいはＩＳＤＮ端末等が用いられる。
【００３２】
基地局１００のＯＤＵ１２０と加入者無線局２００のＯＤＵ２１０間の無線区間は、例えば、２６ＧＨｚ帯のＴＤＭＡ（時分割多重接続）−ＦＤＤ（周波数分割運用）方式により運用される。
【００３３】
上記構成において、ある加入者宅内の加入者無線局２００に接続された加入者端末２３０と基地局１００とが通信を行う場合、この加入者端末２３０から送出されたデータは対応する加入者無線局２００のＩＤＵ２２０、ＯＤＵ２１０を経て上記無線区間に送出される。基地局１００では、上記加入者無線局２００から無線区間に送出されたデータがＯＤＵ１２０により受信され、その後、この受信データが該ＯＤＵ１２０に対応するＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１、更にはＡＩＵ１１２を介して主制御部１１３に送られる。
【００３４】
一方、基地局１００からのデータは、ＡＩＵ１１２より、上述とは逆の経路で、ＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１、ＯＤＵ１２０を経て上記無線区間に送出される。加入者無線局２００では、上記基地局１００から無線区間に送出されたデータがＯＤＵ２１０により受信され、対応するＩＤＵ２２０を介して当該加入者無線局２００に接続された加入者端末２３０へと送出される。
【００３５】
このように、本発明に係わる無線通信システムは、加入者通信サービスを提供するエリア全体を複数のセルに分割すると共に、各セル毎に１つの基地局１００と複数の加入者無線局２００を配置し、各セル毎に、基地局１００と対向する各加入者無線局２００間でＰ−ＭＰ通信を行う構成を基本としている。
【００３６】
次に、上記基地局１００と加入者無線局２００間の無線区間の無線通信品質判定機能について説明する。
【００３７】
本システムでは、基地局１００に、上記無線区間の通信タイムスロット内に少なくとも１以上の保守タイムスロットを割り当てる手段を設け、該基地局１００と対向する加入者無線局２００との間で上記保守タイムスロットを用いてデータを送受し、該データの測定結果に基づき、基地局１００から加入者無線局２００側への下り方向または加入者無線局２００から基地局１００側への上り方向のうちの少なくともいずれか一方の無線区間の無線通信品質を判定する機能を有している。
【００３８】
この機能を実現するための構成として、基地局１００側には、ＩＤＵ１００（図２参照）内に、ネットワークエントリ処理部１１４、測定データ送信部１１５、保守タイムスロット割当部１１６、ＢＥＲ測定部１１７、無線通信品質判定部１１８が設けられる。
【００３９】
ネットワークエントリ処理部１１４は、後述する手順で加入者無線局２００から送られてくるネットワークエントリ要求に基づきネットワークへの接続処理を行う。
【００４０】
測定データ送信部１１５は、加入者無線局２００との間の無線区間の通信品質判定に用いるビットエラーレート測定のためのデータパターン（測定データ）を送信する。
【００４１】
保守タイムスロット割当部１１６は、加入者無線局２００との間の無線区間の通信タイムスロット内に少なくとも１以上の保守タイムスロットを割り当てる制御を行う。
【００４２】
この例において、保守タイムスロット割当部１１６は、基地局１００から加入者無線局２００に向かう下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、加入者無線局２００から基地局１００に向かう上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、加入者無線局２００毎に保守タイムスロット（上記無線通信品質測定用の測定データを送信するために利用する）を割り当てるように構成される。
【００４３】
ＢＥＲ測定部１１７は、上記の如く割り当てられた上り保守タイムスロットを通じて加入者無線局２００から送られてくる測定データを受信してそのデータパターンからビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定する。
【００４４】
無線通信品質判定部１１８は、ＢＥＲ測定部１１７で測定されたＢＥＲを判定し、ＢＥＲが所定閾値以上の場合には、ＮＭＳ５００及び加入者無線局２００に異常を通知し対応する内容でのアラーム表示等を行わせる制御を行う。
【００４５】
なお、基地局１００において、加入者無線局２００との間で上記ＢＥＲ測定のための測定データ等を送受する際の、符号、復号、変復調処理はＡＩＵ１１２で行われる。
【００４６】
一方、加入者無線局２００側では、上記無線通信品質判定機能を実現するための構成として、ＩＤＵ２２０内に、ネットワークエントリ要求処理部２２３、測定データ折返し処理部２２４、ＢＥＲ測定部２２５、無線通信品質判定部２２６が設けられる。
【００４７】
ネットワークエントリ要求処理部２２３は、配下の通信装置（加入者端末２３０）がネットワーク未接続の状態から該ネットワークに接続しようという時に、基地局１００に対してネットワークエントリ要求を出す処理を行う。
【００４８】
測定データ折返し処理部２２４は、基地局１００から下り保守タイムスロット（固定で設けられ、各加入者無線局２００共通に用いられる）を用いて送られてくる測定データを該基地局１００から割り当てられた上り保守タイムスロットに折返して送出する処理を行う。
【００４９】
ＢＥＲ測定部２２５は、上記下り保守タイムスロットを通じて基地局１００から送られてくる測定データを、測定データ折返し処理部２２４での折返し前に捕捉し、そのデータパターンからＢＥＲを測定する処理を行う。
【００５０】
無線通信品質判定部２２６は、ＢＥＲ測定部２２５で測定されたＢＥＲを判定し、ＢＥＲが所定閾値以上の場合には、対応したアラーム表示を行うと共に、その旨を基地局１００に通知する制御を行う。
【００５１】
なお、加入者無線局２００において、基地局１００との間で上記ＢＥＲ測定のための測定データ等を送受する際の、符号、復号、変復調処理はデータ送受信部２２２で行われる。また、主制御部２２１は、上記各処理部を含む当該ＩＤＵ２２０全体の動作制御を行う。
【００５２】
次に、本システムにおける基地局１００と加入者無線局２００間の通信動作について説明する。
【００５３】
上述した如く、本システムでは、基地局１００と対向する加入者無線局２００との間でＰ−ＭＰ通信を行うことが可能である。
【００５４】
本システムでは、上記通信に際し、基地局１００内の保守タイムスロット割当部１１６が、基地局１００から加入者無線局２００方向への下り保守タイムスロットと、これとは逆方向の上り保守タイムスロットの割り当てを行う。
【００５５】
具体的には、下り保守タイムスロットは固定で設けられ、各加入者無線局２００に共通利用される。一方、上り保守タイムスロットは、必要に応じて各加入者無線局２００毎に個別に割り当てられる。
【００５６】
図３は、本発明に係わる上り通信路における保守タイムスロット（上り保守タイムスロット）の割り当て例を示す図である。
【００５７】
同図において、ＦＳはフレームスタートタイムスロット、Ｇは複数の加入者無線局２００の競合発生時の干渉回避用に設けられたガードタイムスロット、Ｃは複数の加入者無線局２００の要求を受け付けるためのコンテンションスロット、Ｒは加入者無線局２００からの要求を受けて割り当てる通信用の予約スロットである。
【００５８】
かかる構成における基地局１００と加入者無線局２００間の通信動作の一例を図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
なお、このフローチャートは、基地局１００と加入者無線局２００の双方がＢＥＲ測定を行う場合（上り及び下り双方向の無線通信品質を判定する場合）における通信開始時からの動作に相当するものである。
【００６０】
この場合、基地局１００は、下り保守タイムスロットに対し、定期的に、ＢＥＲ測定用のデータパターン（測定データ）を送出し続けている。
【００６１】
この状態で、加入者無線局２００では、対応する加入者端末２３０からの指示により、ネットワークエントリ要求処理部２２３が、基地局１００に対してネットワークエントリ要求を送出する（ステップＳ４１１）。
【００６２】
一方、基地局１００では、ネットワークエントリ処理部１１４が、ＡＩＵ１１２を介して上記ネットワークエントリ要求を受け取り、ネットワークエントリ処理を開始する（ステップＳ４２１）。
【００６３】
この処理では、まず、加入者無線局２００から受信した信号の受信レベルが所定のレベルになるように加入者無線局２００とやり取りしながら、該加入者無線局２００の出力レベルを調整する制御を行い、次に、受信するタイミングが所定のタイミングとなるように加入者無線局２００とやり取りしながら、該加入者無線局２００の送信タイミングの調整を行う。
【００６４】
上記ネットワークエントリの処理が終了すると、基地局１００は、無線通信品質の判定処理を開始するための準備として、上述した上り保守タイムスロット（図３参照）の空きがあるか否か（今回ネットワークエントリ要求を出してきた加入者無線局２００以外の加入者無線局に割り当てていないかいるか）をチェックする（ステップＳ４２２）。
【００６５】
ここで、上り保守タイムスロットに空きがなれれば（ステップＳ４２２ＮＯ）、空きが出るまで待ち、上り保守タイムスロットに空きがあった場合若しくは空きが出た場合（ステップＳ４２２ＹＥＳ）、加入者無線局２００に対し、当該上り保守タイムスロットを割り当てる（ステップＳ４２３）。
【００６６】
一方、加入者無線局２００では、基地局１００からの上り保守タイムスロット割当を受信すると（ステップＳ４１２）、測定データ折返し処理部２２４が、当該割り当てられた上り保守タイムスロットと、固定で割り当てられている下り保守タイムスロットとの間のデータ折返しの設定を行い（ステップＳ４１３）、下り保守タイムスロットから受信した測定データを上り保守タイムスロットに折返し送出する（ステップＳ４１４）。
【００６７】
一方、基地局１００では、加入者無線局２００から折返し送出される測定データを上り保守タイムスロットを通じて受信し（ステップＳ４２４）、ＢＥＲ測定部１１７に転送してＢＥＲ測定処理を行う（ステップＳ４２５）。
【００６８】
測定開始後、所定時間が経過したかをチェックし（ステップＳ４２６）、所定時間が経過しない間は（ステップＳ４２６ＮＯ）、測定データの受信とＢＥＲ測定処理を続け（ステップＳ４２４，Ｓ４２５）、所定時間が経過した場合には（ステップＳ４２６ＹＥＳ）、それまで割り当てていた上り保守タイムスロットを解放する（ステップＳ４２７）。
【００６９】
その後、基地局１００では、無線通信品質判定部１１８が、ＢＥＲ測定部１１７の測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ４２８）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ４２８ＮＯ）、処理を終了する。
【００７０】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ４２８ＹＥＳ）、当該異常をＮＭＳ５００に通知し（ステップＳ４２９）、かつ加入者無線局２００に対しても当該異常を通知し（ステップＳ４３０）、その後、処理を終了する。
【００７１】
上記異常の通知を受けた基地局１００及び加入者無線局２００は、それぞれ、当該異常を報知するためのアラーム表示を行う。
【００７２】
一方、上記ステップＳ４１４で下り保守タイムスロットから受信した測定データを上り保守タイムスロットに折返し送出するのに合わせて、加入者無線局２００では、下り保守タイムスロットから受信された当該測定データをＢＥＲ測定部２２５に取り込んでＢＥＲ測定を開始し（ステップＳ４１５）、該ＢＥＲ測定処理を、基地局１００からの上り保守タイムスロットの解放が受信されるまで（ステップＳ４１６ＹＥＳ）継続する。
【００７３】
そして、基地局１００からの上り保守タイムスロットの解放が受信された場合（ステップＳ４１６ＹＥＳ）、加入者無線局２００では、無線通信品質判定部２２６が、ＢＥＲ測定部２２５の測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ４１７）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ４１７ＮＯ）、処理を終了する。
【００７４】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ４１７ＹＥＳ）、当該異常を基地局１００に通知すると共に、自局において当該異常を報知するためのアラーム表示を行う。この時、基地局１００においても加入者無線局２００からの異常通知に基づき所定のアラーム表示を行う。
【００７５】
このように、本実施例では、基地局１００と加入者無線局２００の双方でＢＥＲ測定を行って上り及び下り双方向の無線通信品質を判定し、上り方向の無線通信品質が低下した場合にはＮＭＳ５００と加入者無線局２００とにアラーム表示を行い、下り方向の無線通信品質が低下した場合には基地局１００にアラーム表示を行うようにしている。
【００７６】
このため、本システムでは、加入者無線局２００の新規設置時、該加入者無線局２００に実際に通信端末（加入者端末２３０）を接続して通信試験を行わなくとも通信確率状態を監視でき、かつ専用の試験機を必要とせずに無線通信品質の測定が可能になる。
また、通信端末で通信異常が発生した場合でも、無線通信区間での通信異常なのかそれ以外の要因による通信異常なのかの障害の切り分けが可能になり、専門知識を有する技術者でなくとも保守対応ができるようになる。また、定常的に通信品質を監視できるため、保守点検を自動化することができ、機器の劣化の検出も早期に発見できるようになる。
【００７７】
なお、上記実施例では、上り方向及び下り方向双方の無線通信品質判定を行うようにしたが、他の実施例として、上り方向単独あるいは下り方向単独での無線通信品質判定を行うようにしても良い。
【００７８】
図５は、下り方向単独、つまり加入者無線局２００単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャートである。
【００７９】
この場合、基地局１００は、ＢＥＲ測定部１１７及び無線通信品質判定部１１８を必ずしも持つ必要が無く、加入者無線局２００は、測定データ折返し処理部２２４を必ずしも持つ必要が無い。
【００８０】
この構成において、基地局１００は、下り保守タイムスロットに対し、測定データ送信部１１５から、常時、ＢＥＲ測定用のデータパターン（測定データ）を送出し続けるようにする。
【００８１】
この状況下で、加入者無線局２００は、固定的に割り当てられ、どの加入者無線局２００でも使用可能な上記下り保守タイムスロットからの測定データを受信し（ステップＳ５０１）、次いで、この受信した測定データを基に、ＢＥＲ測定部２２５でＢＥＲ測定処理を行う（ステップＳ５０２）。
【００８２】
測定開始後、所定時間が経過したかをチェックし（ステップＳ５０３）、所定時間が経過しない間は（ステップＳ５０３）、測定データの受信とＢＥＲ測定処理を続け（ステップＳ５０２）、所定時間が経過した場合には（ステップＳ５０３ＹＥＳ）、無線通信品質判定の処理に進む。
【００８３】
この無線通信品質判定処理において、加入者無線局２００の無線通信品質判定部２２６は、それまでのＢＥＲ測定部２２５での測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ５０４）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ５０４ＮＯ）、ステップＳ５０１以降の処理を続行する。
【００８４】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ５０４ＹＥＳ）、当該異常を報知するためのＢＥＲ異常表示を行い（ステップＳ５０５）、更に、基地局１００に対してＢＥＲ異常を通知する（ステップＳ５０６）。
【００８５】
この時、基地局１００においても加入者無線局２００からの上記異常通知に基づき所定のアラーム表示を行う。
【００８６】
この実施例によれば、基地局１００側で上り方向の無線通信品質判定機能を備えていなくても、下り方向の無線通信品質を常に監視することができる。
【００８７】
また、図６は、上り方向単独、つまり基地局１００単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャートである。
【００８８】
この場合、基地局１００は、測定データ送信部１１５を必ずしも持つ必要が無い。また、加入者無線局２００は、測定データ折返し処理部２２４、ＢＥＲ測定部２２５及び無線通信品質判定部２２６を必ずしも持つ必要が無いものの、測定データ送信手段を追加する必要がある。
【００８９】
この構成において、基地局１００は、上り区間の無線通信品質の判定処理を開始するための準備として、上り保守タイムスロット（図３参照）の空きがあるか否かをチェックする（ステップＳ６０１）。なお、この処理は、例えば予め設定したインターバルで定期的に行われる。
【００９０】
ここで、上り保守タイムスロットに空きがあった場合（ステップＳ６０１ＹＥＳ）、保守タイムスロット割当部１１６が、加入者無線局２００に対し、当該上り保守タイムスロットの割り当てを行う（ステップＳ６０３）。
【００９１】
なお、この例では、加入者無線局Ａとの間の上り区間の無線通信品質を評価すべく、上り保守タイムスロットの割当先を当該加入者無線局Ａに指定している。
【００９２】
次いで、基地局１００は、上り保守タイムスロットの割当先である加入者無線局Ａに対し、測定データを送信すべきことを指示する（ステップＳ６０３）。
【００９３】
この指示をうけることにより、加入者無線局Ａは、上述した測定データ送信手段から、ステップＳ６０２で割り当てられた上り保守タイムスロットに対し、測定データを送出する。
【００９４】
これに対し、基地局１００では、加入者無線局Ａから送出される測定データを上り保守タイムスロットを通じて受信し、ＢＥＲ測定部１１７に転送してＢＥＲ測定処理を行う（ステップＳ６０４）。
【００９５】
測定開始後、所定時間が経過したかをチェックし（ステップＳ６０５）、所定時間が経過しない間は（ステップＳ６０５ＮＯ）、測定データの受信とＢＥＲ測定処理を続け（ステップＳ６０４）、所定時間が経過した場合には（ステップＳ６０５ＹＥＳ）、無線通信品質判定の処理に進む。
【００９６】
この無線通信品質判定処理において、基地局１００の無線通信品質判定部１１８は、それまでのＢＥＲ測定部１１７での測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ６０６）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ６０６ＮＯ）、処理を終了する。
【００９７】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ６０６ＹＥＳ）、当該異常をＮＭＳ５００に通知し（ステップＳ６０７）、かつ加入者無線局Ａに対しても当該異常を通知し（ステップＳ６０８）、その後、処理を終了する。
【００９８】
上記異常の通知を受けた基地局１００及び加入者無線局Ａは、それぞれ、当該異常を報知するためのアラーム表示を行う。
【００９９】
なお、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例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。
【０１００】
例えば、上述した実施例では、保守タイムスロットは１つとしたが、通信帯域との割合に応じて増設可能である。また、通信路は、時分割のタイムスロットとしたが、周波数分割の場合でも可能である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基地局に、加入者無線局との間の無線通信に際し、該無線通信区間の通信タイムスロットのうち、加入者無線局側への下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、加入者無線局側からの上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、加入者無線局毎に保守タイムスロットを割り当てる保守タイムスロット割当手段を設け、上記上り方向の保守タイムスロットを割り当てた後、基地局では、加入者無線局に対し、下り方向の保守タイムスロットを通じて測定データを送信し、その後、上り方向の保守タイムスロットを通じて加入者無線局から折返し送信されてくる測定データを受信してエラー測定を行い、その測定結果に基づき無線通信品質を判定し、無線通信品質が異常と判定された場合は、加入者無線局に対してその判定結果に対応した警報報知を行う一方、加入者無線局は、下り方向の保守タイムスロットを通じて受信した測定データを基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信すると共に、該測定データの折り返し送信に合わせて当該測定データを受信してエラー測定を行い、その測定結果に基づき無線通信品質を判定し、無線通信品質が異常と判定された場合、基地局に対して、その判定結果に対応した警報報知を行う構成としている。
【０１０２】
この構成によれば、基地局の保守タイムスロット割当手段により加入者無線局に上り方向の通信タイムスロットの割り当てを行った後、基地局から下り方向の保守タイムスロットを通じて加入者無線局に測定データを送信し、加入者無線局が、該受信した測定データを基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信する動作を通じて、基地局と加入者無線局間で無線通信を行いながら、該無線通信区間内の下り方向と上り方向の双方でＢＥＲ測定を同じタイミングで実施してそれぞれ無線通信品質を判定できる。
また、この構成によれば、加入者無線局の新規設置時、該加入者無線局に実際に通信端末を接続して通信試験を行わなくとも通信確立状態を監視でき、かつ専用の試験機を必要とせずに無線通信品質の測定が可能になる。
また、通信端末で通信異常が発生した場合でも、無線通信区間での通信異常なのかそれ以外の要因による通信異常なのかの障害の切り分けが可能になり、専門知識を有する技術者でなくとも保守対応ができるようになる。
また、定常的に通信品質を監視できるため、保守点検を自動化することができ、機器の劣化の検出も早期に発見できるようになる。
以上の理由から、設置にかかる導入費用と保守にかかる保守費用を共に削減できると共に、保守／運用サービスの品質向上も図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる無線通信システムの全体構成を示す図。
【図２】図１におけるシステムの基地局及び加入者無線局の要部詳細構成を示す図。
【図３】本発明に係わる上り通信路での保守タイムスロットの割り当て例を示す図。
【図４】基地局と加入者無線局の双方でＢＥＲ測定を行う場合の当該両者間の通信動作を示すフローチャート。
【図５】加入者無線局単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャート。
【図６】基地局単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００，１００Ａ，１００Ｂ 基地局
１１０ 屋内装置（ＩＤＵ）
１１１，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ ＯＤＵ Ｉ／Ｆ（ODU Interface Unit）
１１２ ＡＩＵ（Air Interface Unit）
１１３ 主制御部
１１４ ネットワークエントリ処理部
１１５ 測定データ送信部
１１６ 保守タイムスロット割当部
１１７ ＢＥＲ測定部
１１８ 無線通信品質判定部
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 屋外装置（ＯＤＵ）
２００，２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−１１，２００−１２，２００−１３，２００−１４ 加入者無線局
２１０ 屋外装置（ＯＤＵ）
２２０ 屋内装置（ＩＤＵ）
２２１ 主制御部
２２２ データ送受信部
２２３ ネットワークエントリ要求処理部
２２４ 測定データ折返し処理部
２２５ ＢＥＲ測定部
２２６ 無線通信品質判定部
２３０ 加入者端末
３００ 通信回線
４００ ＡＴＭ（非同期交換モード）スイッチ
５００ ネットワーク管理装置（ＮＭＳ）
６００ 公衆ネットワーク
６１０ ＡＴＭ網
６２０ Ｉ−専用線網
６３０ インターネットやイントラネット等の通信網
６４０ フレームリレー網
６５０ Ｎ−ＩＳＤＮ
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と複数の加入者無線局間で１対多（ポイント・ツウ・マルチポイント）による無線通信を行う無線通信システムに係わり、詳しくは、基地局と加入者無線局間の無線通信区間の無線通信品質の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムの一形態として、１つの基地局に対して複数の加入者無線局を対向配置し、基地局と各加入者無線局間で１対多（ポイント・ツウ・マルチポイント：Ｐ−ＭＰ）通信を行うものが知られている。
【０００３】
このＰ−ＭＰ通信を基本とした従来の無線通信システムにおいて、Ｐ−ＭＰ無線区間の通信品質を測定する方法としては、例えば、加入者無線局に接続した専用の試験機から試験データを送信し、基地局で接続先を決定して別の加入者無線局またはリモートに設置された試験機で上記試験データを受信させると共に、該受信加入者無線局または試験機で試験データ送信元の試験機のインタフェースに応じてビットエラーレート等の測定を行う方法があった。
【０００４】
この場合、上記試験には、専用の試験機を必要とし、しかも専門の技術を持った技術者でないと該試験機の操作に対処できないため、システムの導入費用及び保守費用が高騰せざるを得なかった。
【０００５】
また、上記試験は、システム設置時には行うことが可能であるが、設置後、ユーザが使用開始した後は行うことができず、このため、運用開始後は、加入者無線局側のハード状態そのものの監視は行えるのみで、Ｐ−ＭＰ無線区間の通信品質の監視は実質的には行えないという状況におかれることとなった。その結果、ユーザから使用できないと言う苦情を受けてから初めて不具合発生が判明し、ユーザが運用上の多大な迷惑を被るケースが少なくなかった。
【０００６】
また、無線の性質上、設置後、無線の区間内に障害物が発生した場合に、通信への影響を把握する手段はなく、実際に使用してみるまでは何も判断できないというのが現状であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、Ｐ−ＭＰ通信を基本とする従来の無線通信システムでは、無線通信区間の無線通信品質を測定するためには、専用の試験機を必要とし、しかも専門の技術を持った技術者が対応する必要があるため、システム導入費用、保守費用が高騰するという問題点があった。
【０００８】
また、この種の従来システムでは、設置後、ユーザが使用を開始した後は、加入者無線局側のハード状態そのものの監視は行えるものの、Ｐ−ＭＰ無線区間の通信品質の監視は実質的には行えなえず、その結果、使用開始後にユーザが運用上の迷惑を被り易く、かつ保守／運用サービスの品質低下も免れないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を除去し、特別な試験機や熟練技術者の介入を必要とせずに無線通信区間の通信品質を測定でき、システムの導入費用及び保守費用を低減できると共に、併せて、保守／運用サービスの品質向上も図れる無線通信システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【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、複数の加入者無線局と、前記加入者無線局を所定数ずつ収容する複数の基地局とを有し、前記各基地局と該各基地局に収容される前記各加入者無線局との間で多重及び多元アクセス方式を用いて１対多による無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記基地局は、対向する前記加入者無線局との間の無線通信に際し、該無線通信区間の通信タイムスロットのうち、前記加入者無線局側への下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、前記加入者無線局側からの上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、前記加入者無線局毎に保守タイムスロットを割り当てる保守タイムスロット割当手段と、前記保守タイムスロット割当手段により、対向する前記加入者無線局に前記上り方向の保守タイムスロットを割り当てた後、該加入者無線局に対し、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて測定データを送信する測定データ送信手段と、割り当てた前記上り方向の保守タイムスロットを通じて前記加入者無線局から折返し送信されてくる前記測定データを受信し、該測定データのエラー測定を行うエラー測定手段と、前記エラー測定手段の測定結果に基づき無線通信品質を判定する無線通信品質判定手段と、無線通信品質が異常と判定された場合、前記加入者無線局に対して、前記判定結果に対応した警報報知を行う警報報知手段とを具備し、前記加入者無線局は、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて受信した前記測定データを前記基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信する折返し送信手段と、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて前記測定データを受信し、該測定データのエラー測定を行うエラー測定手段と、前記エラー測定手段の測定結果に基づき無線通信品質を判定する無線通信品質判定手段と、無線通信品質が異常と判定された場合、前記基地局に対して、前記判定結果に対応した警報報知を行う警報報知手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
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、各基地局にネットワークを介して接続され、該ネットワークを通じて前記各基地局及び前記各加入者無線局の運用及び保守に係わる制御を行うネットワーク監視装置を更に含み、前記基地局内の前記警報報知手段は、前記加入者無線局及び前記ネットワーク監視装置の双方に対して前記警報報知を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明において、前記加入者無線局は、該加入者無線局を前記ネットワークに接続することを要求するネットワークエントリ要求手段を具備し、前記基地局は、前記加入者基地局からの前記ネットワーク接続要求を受信し、該加入者無線局の有効性確認、該加入者無線局との間の上り方向無線通信区間の通信レベル補正、通信時間の位相ずれ補正を含むネットワークエントリ処理を行うネットワークエントリ処理手段を具備することを特徴とする。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１は、本発明に係わる無線通信システムの全体構成を示す図である。
図１において、セルＡ、セルＢは、それぞれ、本システムのサービスエリア全体の内の１サービスエリアを示している。セルＡ内には、１つの基地局１００Ａと複数の加入者無線局２００−１，２００−２，２００−３，２００−４が配置されている。
【００１９】
基地局１００Ａと各加入者無線局２００−１、２００−２、２００−３、２００−４間には、それぞれ、上り回線（加入者無線局２００から基地局１００方向）と下り回線（基地局１００から加入者無線局２００方向）が設定され、これら両回線を利用して、基地局１００Ａと各加入者無線局２００−１、２００−２、２００−３、２００−４間のＰ−ＭＰ通信が行われる。
【００２０】
同様に、セルＢ内には、１つの基地局１００Ｂと複数の加入者無線局２００−１１，２００−１２，２００−１３，２００−１４が配置され、基地局１００Ｂと各加入者無線局２００−１１，２００−１２，２００−１３，２００−１４間で、それぞれ、上り回線と下り回線を利用したＰ−ＭＰ通信が行われる。
【００２１】
セルＡ，セルＢ内を仕切る点線は、それぞれ、当該セルＡ，セルＢに設定されるセクタの境界線を示している。本システムでは、セルＡ，セルＢが、それぞれ、セクタ１〜セクタ４の４つのセクタに区切られ、各セクタ毎に、上り回線と下り回線の使用周波数が配置されている。
【００２２】
また、本システムにおいて、基地局１００Ａ、１００Ｂは通信回線３００を介して公衆ネットワーク６００内のＡＴＭスイッチ４００に接続されている。ＡＴＭスイッチ４００は、ＡＴＭ（非同期転送モード）伝送方式に対応した交換機能を有するものである。
【００２３】
ＡＴＭスイッチ４００には、ネットワーク管理装置（ネットワーク・マネージメント・システム：ＮＭＳ）５００が接続される。ＮＭＳ５００は、ＡＴＭスイッチ４００の交換機能を利用して各セルＡ，Ｂ内の基地局１００及び加入者無線局２００とデータ伝送を行うことにより、当該各セルＡ，Ｂの動作の管理及び制御を行うものである。
【００２４】
更に、公衆ネットワーク６００は、ＡＴＭ網６１０、Ｉ−専用線網６２０、インターネットやイントラネット等の通信網６３０、フレームリレー網６４０、Ｎ−ＩＳＤＮ６５０等の通信網と接続されている。
【００２５】
なお、図１ではセルＡ及びセルＢしか開示していないが、実際には、これらセルＡ，セルＢに加えて当該各セルと同じ態様（１つの基地局１００と複数の加入者無線局２００がＰ−ＭＰ通信を行う）から成る複数のセルが存在し、これら全セルによって上述したサービス提供可能エリア全体がカバーされるようになっている。また、各セルの各セクタ内に配置される加入者無線局２００も図示するように１つではなく、複数存在する。
【００２６】
図２は、図１におけるシステムの基地局１００及び加入者無線局２００の要部詳細構成を示す図である。
【００２７】
図２において、基地局１００は、屋内装置（ＩＤＵ）１１０と屋外装置（ＯＤＵ）１２０とから構成される。
【００２８】
ＩＤＵ１１０には、ＯＤＵ１２０とのインターフェース機能を持つＯＤＵ Ｉ／Ｆ:ODU Interface Unit）１１１、ＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１とＡＴＭスイッチ４００との間のインターフェース機能を持つＡＩＵ（Air Interface Unit）１１２、ＩＤＵ１１０全体の動作制御を行う主制御部１１３が備わる。
【００２９】
なお、基地局１００において、ＯＤＵ１２０は各セクタ１、２、３、４毎に個別に設けられ、この例では４つのＯＤＵ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄにより実現される。
【００３０】
また、この基地局１００のＩＤＵ１１０において、ＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１は、上記各セクタ１、２、３、４毎のＯＤＵ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄにそれぞれ対応した４つのＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄにより実現される。
【００３１】
一方、加入者無線局２００は、上記各セクタ１、２、３、４毎に配置され、それぞれ、該当するセクタのＯＤＵ１２０と対向して無線通信を行う屋外装置（ＯＤＵ）２１０と、該ＯＤＵ２１０と宅内に設けられる加入者端末２３０間のインターフェース機能を持つ屋内装置（ＩＤＵ）２２０とから構成される。加入者端末２３０としては、例えば、１０Base-T端末あるいはＩＳＤＮ端末等が用いられる。
【００３２】
基地局１００のＯＤＵ１２０と加入者無線局２００のＯＤＵ２１０間の無線区間は、例えば、２６ＧＨｚ帯のＴＤＭＡ（時分割多重接続）−ＦＤＤ（周波数分割運用）方式により運用される。
【００３３】
上記構成において、ある加入者宅内の加入者無線局２００に接続された加入者端末２３０と基地局１００とが通信を行う場合、この加入者端末２３０から送出されたデータは対応する加入者無線局２００のＩＤＵ２２０、ＯＤＵ２１０を経て上記無線区間に送出される。基地局１００では、上記加入者無線局２００から無線区間に送出されたデータがＯＤＵ１２０により受信され、その後、この受信データが該ＯＤＵ１２０に対応するＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１、更にはＡＩＵ１１２を介して主制御部１１３に送られる。
【００３４】
一方、基地局１００からのデータは、ＡＩＵ１１２より、上述とは逆の経路で、ＯＤＵ Ｉ／Ｆ１１１、ＯＤＵ１２０を経て上記無線区間に送出される。加入者無線局２００では、上記基地局１００から無線区間に送出されたデータがＯＤＵ２１０により受信され、対応するＩＤＵ２２０を介して当該加入者無線局２００に接続された加入者端末２３０へと送出される。
【００３５】
このように、本発明に係わる無線通信システムは、加入者通信サービスを提供するエリア全体を複数のセルに分割すると共に、各セル毎に１つの基地局１００と複数の加入者無線局２００を配置し、各セル毎に、基地局１００と対向する各加入者無線局２００間でＰ−ＭＰ通信を行う構成を基本としている。
【００３６】
次に、上記基地局１００と加入者無線局２００間の無線区間の無線通信品質判定機能について説明する。
【００３７】
本システムでは、基地局１００に、上記無線区間の通信タイムスロット内に少なくとも１以上の保守タイムスロットを割り当てる手段を設け、該基地局１００と対向する加入者無線局２００との間で上記保守タイムスロットを用いてデータを送受し、該データの測定結果に基づき、基地局１００から加入者無線局２００側への下り方向または加入者無線局２００から基地局１００側への上り方向のうちの少なくともいずれか一方の無線区間の無線通信品質を判定する機能を有している。
【００３８】
この機能を実現するための構成として、基地局１００側には、ＩＤＵ１００（図２参照）内に、ネットワークエントリ処理部１１４、測定データ送信部１１５、保守タイムスロット割当部１１６、ＢＥＲ測定部１１７、無線通信品質判定部１１８が設けられる。
【００３９】
ネットワークエントリ処理部１１４は、後述する手順で加入者無線局２００から送られてくるネットワークエントリ要求に基づきネットワークへの接続処理を行う。
【００４０】
測定データ送信部１１５は、加入者無線局２００との間の無線区間の通信品質判定に用いるビットエラーレート測定のためのデータパターン（測定データ）を送信する。
【００４１】
保守タイムスロット割当部１１６は、加入者無線局２００との間の無線区間の通信タイムスロット内に少なくとも１以上の保守タイムスロットを割り当てる制御を行う。
【００４２】
この例において、保守タイムスロット割当部１１６は、基地局１００から加入者無線局２００に向かう下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、加入者無線局２００から基地局１００に向かう上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、加入者無線局２００毎に保守タイムスロット（上記無線通信品質測定用の測定データを送信するために利用する）を割り当てるように構成される。
【００４３】
ＢＥＲ測定部１１７は、上記の如く割り当てられた上り保守タイムスロットを通じて加入者無線局２００から送られてくる測定データを受信してそのデータパターンからビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定する。
【００４４】
無線通信品質判定部１１８は、ＢＥＲ測定部１１７で測定されたＢＥＲを判定し、ＢＥＲが所定閾値以上の場合には、ＮＭＳ５００及び加入者無線局２００に異常を通知し対応する内容でのアラーム表示等を行わせる制御を行う。
【００４５】
なお、基地局１００において、加入者無線局２００との間で上記ＢＥＲ測定のための測定データ等を送受する際の、符号、復号、変復調処理はＡＩＵ１１２で行われる。
【００４６】
一方、加入者無線局２００側では、上記無線通信品質判定機能を実現するための構成として、ＩＤＵ２２０内に、ネットワークエントリ要求処理部２２３、測定データ折返し処理部２２４、ＢＥＲ測定部２２５、無線通信品質判定部２２６が設けられる。
【００４７】
ネットワークエントリ要求処理部２２３は、配下の通信装置（加入者端末２３０）がネットワーク未接続の状態から該ネットワークに接続しようという時に、基地局１００に対してネットワークエントリ要求を出す処理を行う。
【００４８】
測定データ折返し処理部２２４は、基地局１００から下り保守タイムスロット（固定で設けられ、各加入者無線局２００共通に用いられる）を用いて送られてくる測定データを該基地局１００から割り当てられた上り保守タイムスロットに折返して送出する処理を行う。
【００４９】
ＢＥＲ測定部２２５は、上記下り保守タイムスロットを通じて基地局１００から送られてくる測定データを、測定データ折返し処理部２２４での折返し前に捕捉し、そのデータパターンからＢＥＲを測定する処理を行う。
【００５０】
無線通信品質判定部２２６は、ＢＥＲ測定部２２５で測定されたＢＥＲを判定し、ＢＥＲが所定閾値以上の場合には、対応したアラーム表示を行うと共に、その旨を基地局１００に通知する制御を行う。
【００５１】
なお、加入者無線局２００において、基地局１００との間で上記ＢＥＲ測定のための測定データ等を送受する際の、符号、復号、変復調処理はデータ送受信部２２２で行われる。また、主制御部２２１は、上記各処理部を含む当該ＩＤＵ２２０全体の動作制御を行う。
【００５２】
次に、本システムにおける基地局１００と加入者無線局２００間の通信動作について説明する。
【００５３】
上述した如く、本システムでは、基地局１００と対向する加入者無線局２００との間でＰ−ＭＰ通信を行うことが可能である。
【００５４】
本システムでは、上記通信に際し、基地局１００内の保守タイムスロット割当部１１６が、基地局１００から加入者無線局２００方向への下り保守タイムスロットと、これとは逆方向の上り保守タイムスロットの割り当てを行う。
【００５５】
具体的には、下り保守タイムスロットは固定で設けられ、各加入者無線局２００に共通利用される。一方、上り保守タイムスロットは、必要に応じて各加入者無線局２００毎に個別に割り当てられる。
【００５６】
図３は、本発明に係わる上り通信路における保守タイムスロット（上り保守タイムスロット）の割り当て例を示す図である。
【００５７】
同図において、ＦＳはフレームスタートタイムスロット、Ｇは複数の加入者無線局２００の競合発生時の干渉回避用に設けられたガードタイムスロット、Ｃは複数の加入者無線局２００の要求を受け付けるためのコンテンションスロット、Ｒは加入者無線局２００からの要求を受けて割り当てる通信用の予約スロットである。
【００５８】
かかる構成における基地局１００と加入者無線局２００間の通信動作の一例を図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
なお、このフローチャートは、基地局１００と加入者無線局２００の双方がＢＥＲ測定を行う場合（上り及び下り双方向の無線通信品質を判定する場合）における通信開始時からの動作に相当するものである。
【００６０】
この場合、基地局１００は、下り保守タイムスロットに対し、定期的に、ＢＥＲ測定用のデータパターン（測定データ）を送出し続けている。
【００６１】
この状態で、加入者無線局２００では、対応する加入者端末２３０からの指示により、ネットワークエントリ要求処理部２２３が、基地局１００に対してネットワークエントリ要求を送出する（ステップＳ４１１）。
【００６２】
一方、基地局１００では、ネットワークエントリ処理部１１４が、ＡＩＵ１１２を介して上記ネットワークエントリ要求を受け取り、ネットワークエントリ処理を開始する（ステップＳ４２１）。
【００６３】
この処理では、まず、加入者無線局２００から受信した信号の受信レベルが所定のレベルになるように加入者無線局２００とやり取りしながら、該加入者無線局２００の出力レベルを調整する制御を行い、次に、受信するタイミングが所定のタイミングとなるように加入者無線局２００とやり取りしながら、該加入者無線局２００の送信タイミングの調整を行う。
【００６４】
上記ネットワークエントリの処理が終了すると、基地局１００は、無線通信品質の判定処理を開始するための準備として、上述した上り保守タイムスロット（図３参照）の空きがあるか否か（今回ネットワークエントリ要求を出してきた加入者無線局２００以外の加入者無線局に割り当てていないかいるか）をチェックする（ステップＳ４２２）。
【００６５】
ここで、上り保守タイムスロットに空きがなれれば（ステップＳ４２２ＮＯ）、空きが出るまで待ち、上り保守タイムスロットに空きがあった場合若しくは空きが出た場合（ステップＳ４２２ＹＥＳ）、加入者無線局２００に対し、当該上り保守タイムスロットを割り当てる（ステップＳ４２３）。
【００６６】
一方、加入者無線局２００では、基地局１００からの上り保守タイムスロット割当を受信すると（ステップＳ４１２）、測定データ折返し処理部２２４が、当該割り当てられた上り保守タイムスロットと、固定で割り当てられている下り保守タイムスロットとの間のデータ折返しの設定を行い（ステップＳ４１３）、下り保守タイムスロットから受信した測定データを上り保守タイムスロットに折返し送出する（ステップＳ４１４）。
【００６７】
一方、基地局１００では、加入者無線局２００から折返し送出される測定データを上り保守タイムスロットを通じて受信し（ステップＳ４２４）、ＢＥＲ測定部１１７に転送してＢＥＲ測定処理を行う（ステップＳ４２５）。
【００６８】
測定開始後、所定時間が経過したかをチェックし（ステップＳ４２６）、所定時間が経過しない間は（ステップＳ４２６ＮＯ）、測定データの受信とＢＥＲ測定処理を続け（ステップＳ４２４，Ｓ４２５）、所定時間が経過した場合には（ステップＳ４２６ＹＥＳ）、それまで割り当てていた上り保守タイムスロットを解放する（ステップＳ４２７）。
【００６９】
その後、基地局１００では、無線通信品質判定部１１８が、ＢＥＲ測定部１１７の測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ４２８）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ４２８ＮＯ）、処理を終了する。
【００７０】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ４２８ＹＥＳ）、当該異常をＮＭＳ５００に通知し（ステップＳ４２９）、かつ加入者無線局２００に対しても当該異常を通知し（ステップＳ４３０）、その後、処理を終了する。
【００７１】
上記異常の通知を受けた基地局１００及び加入者無線局２００は、それぞれ、当該異常を報知するためのアラーム表示を行う。
【００７２】
一方、上記ステップＳ４１４で下り保守タイムスロットから受信した測定データを上り保守タイムスロットに折返し送出するのに合わせて、加入者無線局２００では、下り保守タイムスロットから受信された当該測定データをＢＥＲ測定部２２５に取り込んでＢＥＲ測定を開始し（ステップＳ４１５）、該ＢＥＲ測定処理を、基地局１００からの上り保守タイムスロットの解放が受信されるまで（ステップＳ４１６ＹＥＳ）継続する。
【００７３】
そして、基地局１００からの上り保守タイムスロットの解放が受信された場合（ステップＳ４１６ＹＥＳ）、加入者無線局２００では、無線通信品質判定部２２６が、ＢＥＲ測定部２２５の測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ４１７）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ４１７ＮＯ）、処理を終了する。
【００７４】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ４１７ＹＥＳ）、当該異常を基地局１００に通知すると共に、自局において当該異常を報知するためのアラーム表示を行う。この時、基地局１００においても加入者無線局２００からの異常通知に基づき所定のアラーム表示を行う。
【００７５】
このように、本実施例では、基地局１００と加入者無線局２００の双方でＢＥＲ測定を行って上り及び下り双方向の無線通信品質を判定し、上り方向の無線通信品質が低下した場合にはＮＭＳ５００と加入者無線局２００とにアラーム表示を行い、下り方向の無線通信品質が低下した場合には基地局１００にアラーム表示を行うようにしている。
【００７６】
このため、本システムでは、加入者無線局２００の新規設置時、該加入者無線局２００に実際に通信端末（加入者端末２３０）を接続して通信試験を行わなくとも通信確率状態を監視でき、かつ専用の試験機を必要とせずに無線通信品質の測定が可能になる。
また、通信端末で通信異常が発生した場合でも、無線通信区間での通信異常なのかそれ以外の要因による通信異常なのかの障害の切り分けが可能になり、専門知識を有する技術者でなくとも保守対応ができるようになる。また、定常的に通信品質を監視できるため、保守点検を自動化することができ、機器の劣化の検出も早期に発見できるようになる。
【００７７】
なお、上記実施例では、上り方向及び下り方向双方の無線通信品質判定を行うようにしたが、他の実施例として、上り方向単独あるいは下り方向単独での無線通信品質判定を行うようにしても良い。
【００７８】
図５は、下り方向単独、つまり加入者無線局２００単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャートである。
【００７９】
この場合、基地局１００は、ＢＥＲ測定部１１７及び無線通信品質判定部１１８を必ずしも持つ必要が無く、加入者無線局２００は、測定データ折返し処理部２２４を必ずしも持つ必要が無い。
【００８０】
この構成において、基地局１００は、下り保守タイムスロットに対し、測定データ送信部１１５から、常時、ＢＥＲ測定用のデータパターン（測定データ）を送出し続けるようにする。
【００８１】
この状況下で、加入者無線局２００は、固定的に割り当てられ、どの加入者無線局２００でも使用可能な上記下り保守タイムスロットからの測定データを受信し（ステップＳ５０１）、次いで、この受信した測定データを基に、ＢＥＲ測定部２２５でＢＥＲ測定処理を行う（ステップＳ５０２）。
【００８２】
測定開始後、所定時間が経過したかをチェックし（ステップＳ５０３）、所定時間が経過しない間は（ステップＳ５０３）、測定データの受信とＢＥＲ測定処理を続け（ステップＳ５０２）、所定時間が経過した場合には（ステップＳ５０３ＹＥＳ）、無線通信品質判定の処理に進む。
【００８３】
この無線通信品質判定処理において、加入者無線局２００の無線通信品質判定部２２６は、それまでのＢＥＲ測定部２２５での測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ５０４）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ５０４ＮＯ）、ステップＳ５０１以降の処理を続行する。
【００８４】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ５０４ＹＥＳ）、当該異常を報知するためのＢＥＲ異常表示を行い（ステップＳ５０５）、更に、基地局１００に対してＢＥＲ異常を通知する（ステップＳ５０６）。
【００８５】
この時、基地局１００においても加入者無線局２００からの上記異常通知に基づき所定のアラーム表示を行う。
【００８６】
この実施例によれば、基地局１００側で上り方向の無線通信品質判定機能を備えていなくても、下り方向の無線通信品質を常に監視することができる。
【００８７】
また、図６は、上り方向単独、つまり基地局１００単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャートである。
【００８８】
この場合、基地局１００は、測定データ送信部１１５を必ずしも持つ必要が無い。また、加入者無線局２００は、測定データ折返し処理部２２４、ＢＥＲ測定部２２５及び無線通信品質判定部２２６を必ずしも持つ必要が無いものの、測定データ送信手段を追加する必要がある。
【００８９】
この構成において、基地局１００は、上り区間の無線通信品質の判定処理を開始するための準備として、上り保守タイムスロット（図３参照）の空きがあるか否かをチェックする（ステップＳ６０１）。なお、この処理は、例えば予め設定したインターバルで定期的に行われる。
【００９０】
ここで、上り保守タイムスロットに空きがあった場合（ステップＳ６０１ＹＥＳ）、保守タイムスロット割当部１１６が、加入者無線局２００に対し、当該上り保守タイムスロットの割り当てを行う（ステップＳ６０３）。
【００９１】
なお、この例では、加入者無線局Ａとの間の上り区間の無線通信品質を評価すべく、上り保守タイムスロットの割当先を当該加入者無線局Ａに指定している。
【００９２】
次いで、基地局１００は、上り保守タイムスロットの割当先である加入者無線局Ａに対し、測定データを送信すべきことを指示する（ステップＳ６０３）。
【００９３】
この指示をうけることにより、加入者無線局Ａは、上述した測定データ送信手段から、ステップＳ６０２で割り当てられた上り保守タイムスロットに対し、測定データを送出する。
【００９４】
これに対し、基地局１００では、加入者無線局Ａから送出される測定データを上り保守タイムスロットを通じて受信し、ＢＥＲ測定部１１７に転送してＢＥＲ測定処理を行う（ステップＳ６０４）。
【００９５】
測定開始後、所定時間が経過したかをチェックし（ステップＳ６０５）、所定時間が経過しない間は（ステップＳ６０５ＮＯ）、測定データの受信とＢＥＲ測定処理を続け（ステップＳ６０４）、所定時間が経過した場合には（ステップＳ６０５ＹＥＳ）、無線通信品質判定の処理に進む。
【００９６】
この無線通信品質判定処理において、基地局１００の無線通信品質判定部１１８は、それまでのＢＥＲ測定部１１７での測定結果に基づきＢＥＲが異常か否か（所定の閾値以上かどうか）をチェックし（ステップＳ６０６）、ＢＥＲが異常でない場合（ステップＳ６０６ＮＯ）、処理を終了する。
【００９７】
また、ＢＥＲが異常であった場合には（ステップＳ６０６ＹＥＳ）、当該異常をＮＭＳ５００に通知し（ステップＳ６０７）、かつ加入者無線局Ａに対しても当該異常を通知し（ステップＳ６０８）、その後、処理を終了する。
【００９８】
上記異常の通知を受けた基地局１００及び加入者無線局Ａは、それぞれ、当該異常を報知するためのアラーム表示を行う。
【００９９】
なお、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例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。
【０１００】
例えば、上述した実施例では、保守タイムスロットは１つとしたが、通信帯域との割合に応じて増設可能である。また、通信路は、時分割のタイムスロットとしたが、周波数分割の場合でも可能である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基地局に、加入者無線局との間の無線通信に際し、該無線通信区間の通信タイムスロットのうち、加入者無線局側への下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、加入者無線局側からの上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、加入者無線局毎に保守タイムスロットを割り当てる保守タイムスロット割当手段を設け、上記上り方向の保守タイムスロットを割り当てた後、基地局では、加入者無線局に対し、下り方向の保守タイムスロットを通じて測定データを送信し、その後、上り方向の保守タイムスロットを通じて加入者無線局から折返し送信されてくる測定データを受信してエラー測定を行い、その測定結果に基づき無線通信品質を判定し、無線通信品質が異常と判定された場合は、加入者無線局に対してその判定結果に対応した警報報知を行う一方、加入者無線局は、下り方向の保守タイムスロットを通じて受信した測定データを基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信すると共に、該測定データの折り返し送信に合わせて当該測定データを受信してエラー測定を行い、その測定結果に基づき無線通信品質を判定し、無線通信品質が異常と判定された場合、基地局に対して、その判定結果に対応した警報報知を行う構成としている。
【０１０２】
この構成によれば、基地局の保守タイムスロット割当手段により加入者無線局に上り方向の通信タイムスロットの割り当てを行った後、基地局から下り方向の保守タイムスロットを通じて加入者無線局に測定データを送信し、加入者無線局が、該受信した測定データを基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信する動作を通じて、基地局と加入者無線局間で無線通信を行いながら、該無線通信区間内の下り方向と上り方向の双方でＢＥＲ測定を同じタイミングで実施してそれぞれ無線通信品質を判定できる。
また、この構成によれば、加入者無線局の新規設置時、該加入者無線局に実際に通信端末を接続して通信試験を行わなくとも通信確立状態を監視でき、かつ専用の試験機を必要とせずに無線通信品質の測定が可能になる。
また、通信端末で通信異常が発生した場合でも、無線通信区間での通信異常なのかそれ以外の要因による通信異常なのかの障害の切り分けが可能になり、専門知識を有する技術者でなくとも保守対応ができるようになる。
また、定常的に通信品質を監視できるため、保守点検を自動化することができ、機器の劣化の検出も早期に発見できるようになる。
以上の理由から、設置にかかる導入費用と保守にかかる保守費用を共に削減できると共に、保守／運用サービスの品質向上も図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる無線通信システムの全体構成を示す図。
【図２】図１におけるシステムの基地局及び加入者無線局の要部詳細構成を示す図。
【図３】本発明に係わる上り通信路での保守タイムスロットの割り当て例を示す図。
【図４】基地局と加入者無線局の双方でＢＥＲ測定を行う場合の当該両者間の通信動作を示すフローチャート。
【図５】加入者無線局単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャート。
【図６】基地局単独による無線通信品質判定処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００，１００Ａ，１００Ｂ 基地局
１１０ 屋内装置（ＩＤＵ）
１１１，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ ＯＤＵ Ｉ／Ｆ（ODU Interface Unit）
１１２ ＡＩＵ（Air Interface Unit）
１１３ 主制御部
１１４ ネットワークエントリ処理部
１１５ 測定データ送信部
１１６ 保守タイムスロット割当部
１１７ ＢＥＲ測定部
１１８ 無線通信品質判定部
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ 屋外装置（ＯＤＵ）
２００，２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−１１，２００−１２，２００−１３，２００−１４ 加入者無線局
２１０ 屋外装置（ＯＤＵ）
２２０ 屋内装置（ＩＤＵ）
２２１ 主制御部
２２２ データ送受信部
２２３ ネットワークエントリ要求処理部
２２４ 測定データ折返し処理部
２２５ ＢＥＲ測定部
２２６ 無線通信品質判定部
２３０ 加入者端末
３００ 通信回線
４００ ＡＴＭ（非同期交換モード）スイッチ
５００ ネットワーク管理装置（ＮＭＳ）
６００ 公衆ネットワーク
６１０ ＡＴＭ網
６２０ Ｉ−専用線網
６３０ インターネットやイントラネット等の通信網
６４０ フレームリレー網
６５０ Ｎ−ＩＳＤＮ
Claims (3)
- 複数の加入者無線局と、前記加入者無線局を所定数ずつ収容する複数の基地局とを有し、前記各基地局と該各基地局に収容される前記各加入者無線局との間で多重及び多元アクセス方式を用いて１対多による無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
対向する前記加入者無線局との間の無線通信に際し、該無線通信区間の通信タイムスロットのうち、前記加入者無線局側への下り方向の通信タイムスロットには保守タイムスロットを固定で割り当て、前記加入者無線局側からの上り方向の通信タイムスロットには、必要に応じ、前記加入者無線局毎に保守タイムスロットを割り当てる保守タイムスロット割当手段と、
前記保守タイムスロット割当手段により、対向する前記加入者無線局に前記上り方向の保守タイムスロットを割り当てた後、該加入者無線局に対し、前記下り方向の保守タイムスロットを通じて測定データを送信する測定データ送信手段と、
割り当てた前記上り方向の保守タイムスロットを通じて前記加入者無線局から折返し送信されてくる前記測定データを受信し、該測定データのエラー測定を行うエラー測定手段と、
前記エラー測定手段の測定結果に基づき無線通信品質を判定する無線通信品質判定手段と、
無線通信品質が異常と判定された場合、前記加入者無線局に対して、前記判定結果に対応した警報報知を行う警報報知手段と
を具備し、
前記加入者無線局は、
前記下り方向の保守タイムスロットを通じて受信した前記測定データを前記基地局から割り当てられた上り方向の保守タイムスロットを通じて折返し送信する折返し送信手段と、
前記下り方向の保守タイムスロットを通じて前記測定データを受信し、該測定データのエラー測定を行うエラー測定手段と、
前記エラー測定手段の測定結果に基づき無線通信品質を判定する無線通信品質判定手段と、
無線通信品質が異常と判定された場合、前記基地局に対して、前記判定結果に対応した警報報知を行う警報報知手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。 - 各基地局にネットワークを介して接続され、該ネットワークを通じて前記各基地局及び前記各加入者無線局の運用及び保守に係わる制御を行うネットワーク監視装置
を更に含み、
前記基地局内の前記警報報知手段は、
前記加入者無線局及び前記ネットワーク監視装置の双方に対して前記警報報知を行う
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。 - 前記加入者無線局は、
該加入者無線局を前記ネットワークに接続することを要求するネットワークエントリ要求手段
を具備し、
前記基地局は、
前記加入者基地局からの前記ネットワーク接続要求を受信し、該加入者無線局の有効性確認、該加入者無線局との間の上り方向無線通信区間の通信レベル補正、通信時間の位相ずれ補正を含むネットワークエントリ処理を行うネットワークエントリ処理手段
を具備することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
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