JP5894094B2

JP5894094B2 - 分散型無線通信基地局システム、ｏｌｔ部、及びｏｎｕ部

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Publication number: JP5894094B2
Application number: JP2013033865A
Authority: JP
Inventors: 飯田　大輔; 大輔飯田; 桑野　茂; 茂桑野; 淳一可児; 寺田　純; 純寺田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-02-22
Also published as: JP2014165614A

Description

本発明は、光通信ネットワークシステム、親局光通信装置及び子局光通信装置が光伝送路を介して１対Ｎの通信を行う受動光ネットワーク（ＰＯＮ：ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）に関するものである。

携帯電話等の無線セルラーシステムにおいて、無線基地局同士の連携によりスループット向上、ハンドオーバ対応などを行うことが検討されている。代表的な技術として、ＣｏＭＰ（ＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＭｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ／ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）やＣＰＲＩ（ＣｏｍｍｏｎＰｕｂｌｉｃＲａｄｉｏＩｎｔｅｒｆａｃｅ）などがある（例えば、非特許文献１を参照。）。基地局間や基地局から上部装置向けネットワークをモバイルバックホールと呼ぶ。このモバイルバックホールを使って基地局間連携通信が行われる近年の携帯電話技術の開発により、現在商用化されているＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）サービスで１Ｇｂｐｓ、将来商用化が予定されているＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄで１０Ｇｂｐｓのスループットが必要である。これらのサービスによる通信量だけでモバイルバックホールを圧迫しようとしている。このため、広帯域で効率のよいモバイルバックホール構成が必要である。

セル構成の自由度を向上するため、基地局の機能を信号処理部（ＢＢＵ：ＢａｓｅＢａｎｄＵｎｉｔ）とＲＦ部（ＲＲＨ：ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＨｅａｄ）に分割して物理的に離れた構成とする事が検討されている。このＢＢＵ−ＲＲＨのネットワークにおいて、一つのＢＢＵが複数のＲＲＨを収容する形態をとる事もできる。これにより、各ＲＲＨに必要なＢＢＵを一箇所に集約する事ができ、運用／設置コストの削減ならびに複数ＲＲＨ間の高度な協調動作が可能となる。このような形態の一例を図２に示す。１はＢＢＵ、２−１〜２−ＮはＢＢＵに収容されるＲＲＨである。この形態では、ＢＢＵと各ＲＲＨ間をｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔで接続している。他にも、リング型、チェイン型、スター型トポロジも存在するが、これらの構成はＲＲＨ台数分の専用ファイバが必要となるという点で同じである。

ＲＲＨ１台とＢＢＵとの間の１本の光ファイバを伝達するデジタルＲｏＦ技術を用いたＣＰＲＩ仕様では、１本の光ファイバでの帯域は約１０Ｇｂｐｓであり、この帯域を一つのＲＲＨと通信をする無線端末で共有して通信することになる。これに対し、上記のような１つのＢＢＵが複数のＲＲＨを収容する構成として、ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔではなく、図３のように一部光ファイバを共有する構成も考えられている（例えば、非特許文献２を参照。）。図３は、いわゆるＦＴＴＨで利用されているＰＯＮ構成である。３は分岐部に利用される光スプリッタである。

ＣＰＲＩ，Ｓｅｐ．，２０１１，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐｒｉ．ｉｎｆｏ／ｓｐｅｃ．ｈｔｍｌＣ．Ｃｈｏｉ，ｅｔａｌ．，ＩＥＥＥＧＬＯＢＥＣＯＭ．，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｄｅｃ，２０１１

図３のような構成の場合、分岐部の光スプリッタによって信号を平等に分配するため、ＣＰＲＩでの１つの信号帯域１０Ｇｂｐｓを複数のＲＲＨで共有することになる。したがって、図３の構成では光ファイバのコストを下げることはできても帯域が下がるため、広帯域サービスやＲＲＨによる基地局規模拡大などの実施が難しい。

また、このＰＯＮの適用において、通信方式として、ＴＤＭ−ＰＯＮやＷＤＭ−ＰＯＮなどのＰＯＮ技術を用いてさらに分岐を導入して光ファイバ導入コストを下げることが考えられている。図４にこのＰＯＮを複数束ねた構成を示す。この場合、ＴＤＭ−ＰＯＮの方法では情報が必要でない局にまで送られてしまい伝送帯域に影響が出る。ＷＤＭ−ＰＯＮではそのような問題は起きないが、固定されたＰＯＮ内でしか連携できず、このＰＯＮの外との連携が不可能である。

しかし、今後は、従来のＰＯＮを超えた範囲でのネットワークを効率的に柔軟に構成することが求められることになる。図３や図４のような構成では、基地局間連携が固定された範囲内でしか実現できず、柔軟な基地局構成をとることができない。例えば、柔軟な構成をとるためにはメッシュ型のネットワークを構築することが考えられるが、コストが膨大となり現実的ではない。すなわち、従来の技術には、今後の広帯域な無線サービスを実現できるような広帯域モバイルバックホールを実現しながら同時に効率的且つ低コストで柔軟な基地局間連携ネットワークの構築が必要という課題がある。

そこで、本発明は、このような課題を解決すべく、今後の広帯域な無線サービスを実現できるような広帯域モバイルバックホールを実現しながら同時に効率的且つ低コストで柔軟な基地局間連携ネットワークの構築が可能な分散型無線通信基地局システム、そのＯＬＴ部及びそのＯＮＵ部を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、次のような特徴を持つ。本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、携帯電話等の無線セルラーシステムにおいて、無線基地局同士を接続したシステムである。本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、無線基地局間をＰＯＮシステムにより接続し、一つの無線基地局が親局となり、複数の子局となる無線基地局を収容し、光ファイバによって無線基地局間の信号を通信するシステムである。本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、ＰＯＮシステムでの信号多重方式として時間多重方式（ＴＤＭ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）と波長多重方式（ＷＤＭ：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）を併用したシステムである。本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、ＰＯＮシステムに接続された子局の中からある任意の数の無線基地局に対して同一波長を設定することで、接続された物理的なＰＯＮではなく、任意の仮想的なＰＯＮを構成し、無線基地局の選別、波長設定を動的に設定することで柔軟に仮想的なＰＯＮを親局が複数収容することを特徴とするものである。

具体的には、本発明に係る分散型無線通信基地局システムは、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が１つの親局装置と複数の子局装置に分割されている分散型無線通信基地局システムであって、
前記親局装置と複数の前記子局装置とを接続し、前記親局装置と前記子局装置との間を光信号でＲｏＦ（ＲａｄｉｏｏｖｅｒＦｉｂｅｒ）伝送するＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システムと、
前記ＰＯＮシステムの前記親局装置側にあり、前記親局装置で扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ（ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）部と、
前記ＰＯＮシステムの前記子局装置側にあり、前記子局装置で扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＯＬＴ部から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ（ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）部と、
前記ＰＯＮシステムの前記親局装置側にあり、前記ＯＮＵ部をグループに分け、前記ＯＬＴ部と前記ＯＮＵ部との間の光信号をグループ毎に異なる波長で送受信させる波長管理を行う制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明は、分散型無線通信基地局として一つの親局装置と複数の子局装置間をＰＯＮシステムで接続している。本発明は、ＰＯＮシステムでＲｏＦ伝送を行っており、広帯域モバイルバックホールを実現することができる。そして、ＰＯＮシステムにより光ファイバ伝送路の設置／運用コストを削減することができる。さらに、それぞれの子局装置に対して波長を分けることで物理的なＰＯＮ構成とは異なる、波長で決められた仮想的なＰＯＮ構成を柔軟に動的に構成することができる。この柔軟なＰＯＮ構成は、基地局同士の連携など将来的な携帯電話などの無線サービスの質の向上につなげることができる。

従って、本発明は、今後の広帯域な無線サービスを実現できるような広帯域モバイルバックホールを実現しながら同時に効率的且つ低コストで柔軟な基地局間連携ネットワークの構築が可能な分散型無線通信基地局システムを提供することができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記制御部は、前記親局装置又は前記子局装置から無線端末のアクセス状態に関するアクセス状態情報を取得し、前記波長管理を行うことを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記制御装置は、前記子局装置が収容する無線端末数を前記アクセス状態情報としており、前記グループに帰属する前記無線端末数が均一になるように前記波長管理を行うことを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記制御装置は、前記グループ毎の単位時間の平均通信量を前記アクセス状態情報としており、前記グループ毎の前記平均通信量が均一になるように前記波長管理を行うことを特徴とする。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの前記子局装置が、無線端末と無線信号を送受信する複数の無線装置（ＲＲＵ：ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＵｎｉｔ）と、それぞれの前記ＲＲＵを介して前記無線端末と前記ＯＮＵ部とを接続する１つの信号処理装置（ＢＢＨ：ＢａｓｅＢａｎｄＨｅａｄ）と、を持つことを特徴とする。

本分散型無線通信基地局システムは、すでに図２のような構成の分散型無線基地局が配備されていても、これを一つの子局装置として扱うことができる。新規なシステムを構築せず、従来のシステムを活用することができ、設置／運用コストを削減することができる。

本発明に係るＯＬＴ部は、スイッチ及び光送受信部を有し、
前記スイッチは、前記親局装置からの信号を分配して前記光送受信部へ送信するとともに、前記光送受信部からの信号を合波して前記親局装置へ送信する機能を持ち、
前記光送受信部は、前記スイッチからの信号を前記ＰＯＮシステムで利用できる信号形式の光信号に変換して前記ＰＯＮシステムへ送信する機能と、前記ＰＯＮシステムを介して前記子局装置から受信した光信号を前記親局装置で使用する信号形式に変換して前記スイッチへ送信する機能と、前記制御部の前記波長管理に従い、送受信する光信号の波長を設定する機能と、を持つことを特徴とする。

本発明に係るＯＬＴ部は、前記光送受信部が複数有り、
前記スイッチは、前記グループ毎に前記親局装置からの信号を分配し、
前記光送受信部は、前記グループ毎に割り当てられており、前記グループ毎に異なる波長で光信号を送受信することを特徴とする。

本発明に係るＯＮＵ部は、前記ＰＯＮシステムを介して前記ＯＬＴ部から受信した光信号を前記子局装置で使用する信号形式に変換して前記子局装置へ送信する機能と、前記子局装置からの信号を前記ＰＯＮシステムで利用できる信号形式の光信号に変換して前記ＯＬＴ部へ送信する機能と、前記制御部の前記波長管理で決定された波長が通知され、送受信する光信号の波長を設定する機能と、を持つ光送受信部を有することを特徴とする。

本発明は、今後の広帯域な無線サービスを実現できるような広帯域モバイルバックホールを実現しながら同時に効率的且つ低コストで柔軟な基地局間連携ネットワークの構築が可能な分散型無線通信基地局システム、そのＯＬＴ部及びそのＯＮＵ部を提供することができる。

本発明に係る分散型無線通信基地局システムの構成を説明するブロック図である。ＢＢＵがｐｏｉｎ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔで複数ＲＲＨを収容するシステムを説明するブロック図である。ＰＯＮのファイバ共有を利用してＢＢＵが複数ＲＲＨを収容するシステムを説明するブロック図である。一つのＢＢＵで複数のＰＯＮを管理するシステムを説明するブロック図である。本発明に係る分散型無線通信基地局システムの構成を説明するブロック図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図１は、本実施形態の分散型無線通信基地局システム３０１を説明する図である。本実施形態は、無線端末と無線信号を送受信する基地局の機能が１つの親局装置１と複数の子局装置２に分割されている分散型無線通信基地局システム３０１であって、
親局装置１と複数の子局装置２とを接続し、親局装置１と子局装置２との間を光信号でＲｏＦ伝送するＰＯＮシステム３０と、
ＰＯＮシステム３０の親局装置１側にあり、親局装置１で扱う信号形式とＰＯＮシステム３０で伝送可能な信号形式とを相互変換し、ＰＯＮシステム３０での光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ部４と、
ＰＯＮシステム３０の子局装置２側にあり、子局装置２で扱う信号形式とＰＯＮシステム３０で伝送可能な信号形式とを相互変換し、ＯＬＴ部４から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ部５と、
ＰＯＮシステム３０の親局装置側１にあり、ＯＮＵ部５をグループに分け、ＯＬＴ部４とＯＮＵ部５との間の光信号をグループ毎に異なる波長で送受信させる波長管理を行う制御部１０と、
を備える。

ＯＬＴ部４は、スイッチ７及び光送受信部６を有し、
スイッチ７は、親局装置１からの信号を分配して光送受信部６へ送信するとともに、光送受信部６からの信号を合波して親局装置１へ送信する機能を持ち、
光送受信部６は、スイッチ７からの信号をＰＯＮシステム３０で利用できる信号形式の光信号に変換してＰＯＮシステム３０へ送信する機能と、ＰＯＮシステム３０を介して子局装置２から受信した光信号を親局装置１で使用する信号形式に変換してスイッチ７へ送信する機能と、制御部１０の波長管理に従い、送受信する光信号の波長を設定する機能と、を持つ。

ＯＬＴ部４は、光送受信部６が複数有り、
スイッチ７は、グループ毎に親局装置１からの信号を分配し、
光送受信部６は、グループ毎に割り当てられており、グループ毎に異なる波長で光信号を送受信する。

ＯＮＵ部５は、ＰＯＮシステム３０を介してＯＬＴ部４から受信した光信号を子局装置２で使用する信号形式に変換して子局装置２へ送信する機能と、子局装置２からの信号をＰＯＮシステム３０で利用できる信号形式の光信号に変換してＯＬＴ部４へ送信する機能と、制御部１０の波長管理で決定された波長が通知され、送受信する光信号の波長を設定する機能と、を持つ光送受信部９を有する。

図１の分散型無線通信基地局システムでは、１は親局装置としてのＢＢＵ、２−１〜２−Ｎは子局装置としてＲＲＨ、３−０〜３−Ａは、ＰＯＮシステム３０が有する全ての光を平等に分配するパワースプリッタである。４はＰＯＮシステムで分岐元の親機を構成するＯＬＴ部、５−１〜５−Ｎは４と同じくＰＯＮシステムで分岐先の子機を構成するＯＮＵ部である。６−１〜６−Ｍは、ＯＬＴ部４に設置される光送受信部ＬＣ（ＬｉｎｅＣａｒｄ）である。７は上部ネットワークからの複数の信号を並列に処理するために信号を分配するスイッチである。ＢＢＵが複数ではなく１つの信号のみを処理するのであればスイッチ７は不要である。８−１〜８−ＮはＰＯＮからの複数の信号を分配するスイッチである。９−１〜９−ＫはＯＮＵ部５内のＬＣである。スイッチ８はＯＮＵ部５のＬＣの数によって有無が決まる。ＯＮＵ部５のＬＣ９が複数あればスイッチ８が必要で、ＬＣ９が１つであればスイッチ８は不要である。１０は波長設定を制御する制御部である。

ＯＬＴ部４の中のＬＣ６はそれぞれ、光源の先に設置する波長可変フィルタの透過帯域波長を設定することで、別の波長の光で通信することが可能である。このとき、制御部１０はＯＮＵ部５をＯＬＴ部４のＬＣ６の数のグループに分ける。例えば、ＯＬＴ部４のＬＣ６が３つだったら、ＯＮＵ部５を３つのグループに分ける。そしてそれぞれのグループ内のＯＮＵ部５は通信する相手のＯＬＴ部４のＬＣ６の波長に応じてＯＮＵ部５内の波長可変フィルタの透過帯域波長を設定する。これにより、ＯＬＴ部４のＬＣ６の数だけ、仮想的にＰＯＮのネットワークを構成することができる。それぞれの仮想ＰＯＮ内では従来のＰＯＮと同じように時間多重（ＴＤＭ）によってＯＬＴ部４と各ＯＮＵ部５は通信できる。また、同じグループでない通信（異なる仮想ＰＯＮの通信）は波長が異なるため、ＬＣ６やＬＣ９のフィルタでカットされるので自動的に無視される。各ＯＮＵ部５が接続されたスプリッタなどは考慮する必要がないため、柔軟に自由にネットワークを構成できる。

デジタルＲｏＦ技術を用いたＣＰＲＩ仕様では、信号帯域が端末数や通信量に比例しないので、そのままでは、動的に波長を割り当てる効果が得られない。しかし、信号圧縮を用いれば、必要帯域が端末数や通信量に比例してくるので、後述のように端末数や通信量に応じた柔軟な帯域設定が可能である。

例えば、ＬＣ６やＬＣ９が波長可変フィルタを利用しているので波長の組み合わせや、各仮想ＰＯＮの組み合わせも自由にできる。例えば、ある仮想ＰＯＮの通信帯域がひっ迫してきた場合は、その仮想ＰＯＮに所属しているＯＮＵ部５で通信量が多いものを、その通信波長を変更することにより、帯域に余裕がある他の仮想ＰＯＮに変更し、効率的な帯域設定をすることができる。

このため、分散型無線通信基地局システム３０１は、携帯端末の移動に伴うハンドオーバによる利用状況変化に柔軟に簡易に対応することが可能である。

また、システム設計者は、物理構成に関わらず自由に通信網を構成できるため、物理的にわかりやすくハンドオーバにより対応しやすい、階層構造のセル設計なども、運用を気にせずに構築することも可能である。

分散型無線通信基地局システム３０１は、全ての仮想ＰＯＮの通信帯域に余裕がある場合は、使う必要のないＯＬＴ部４のＬＣ６をスリープ状態にして省電力にすることも可能である。

分散型無線通信基地局システム３０１は、一つのＯＮＵ部５だけが際立って通信量が増えた場合、そのＯＮＵ部５だけ単独で切り分けて、ＰＯＮではなくＳＳ（シングルスター）構成としてＯＬＴ部４のＬＣ６と通信させることが可能である。この場合はＴＤＭではなく、単純なＷＤＭとしてほかの仮想ＰＯＮと区別される。このとき、ほかのＯＬＴ部４のＬＣ６の帯域が小さい場合、分散型無線通信基地局システム３０１は、ＬＣ６を複数使用するとともに、ＯＮＵ部５のＬＣ９を複数使用して並列伝送とし、２倍あるいは３倍の帯域を設定することも可能である。

これらの制御は、制御部１０で行われる。制御部１０は、親局装置１又は子局装置２から無線端末のアクセス状態に関するアクセス状態情報を取得し、波長管理を行う。制御部１０は、子局装置２が収容する無線端末数を前記アクセス状態情報としており、グループに帰属する無線端末数が均一になるように前記波長管理を行ってもよい。また、制御部１０は、グループ毎の単位時間の平均通信量を前記アクセス状態情報としており、グループ毎の前記平均通信量が均一になるように前記波長管理を行ってもよい。

具体的には、各ＯＮＵ部５とＯＬＴ部４の通信において、ＯＮＵ部５が、無線端末のアクセス状態に関する情報、例えば、通信量や通信している端末数の情報をＯＬＴ部４に送信することで、制御部１０は、どのように仮想ＰＯＮを構築するかを判断し、各ＬＣ６や各ＬＣ９に対して使用する光の波長を指示する。無線端末のアクセス状態に関する情報は推定情報であってもよい。無線基地局は、通信量や端末数などの無線端末のアクセス状態に関する情報を、例えば、無線端末への周波数割当や帯域割当の状況から確認または推定可能だからである。

または、親局装置１が、無線端末のアクセス状態に関する情報、例えば、通信量や通信している端末数の情報をＯＬＴ部４に送信し、制御部１０が波長管理してもよい。

このように、分散型無線通信基地局システム３０１は、仮想ＰＯＮを柔軟に構成することにより、ネットワークの効率的な帯域管理や省電力が可能である。

（実施形態２）
図５は、本実施形態の分散型無線通信基地局システム３０２を説明する図である。子局装置２が図２のような分散型無線通信基地局であってもよい。すなわち、子局装置２が、無線端末と無線信号を送受信する複数のＲＲＨ２２と、それぞれのＲＲＨ２２を介して無線端末とＯＮＵ部５とを接続する１つのＢＢＵ２１と、を持ち、基地局の機能を有する。

分散型無線通信基地局システム３０２は、子局装置２をＢＢＵ２１とＲＲＨ２２で構成し、親局装置（ＢＢＵ）１−ＯＬＴ部４−ＰＯＮシステム３０−ＯＮＵ部５−子局装置２のＢＢＵ２１−子局装置２のＲＲＨ２２という構成である。つまり、「親局となる基地局装置」だけでなく、「子局となる基地局装置」のほうにも、ＢＢＵの一部または全部の機能が含まれている構成である。この場合、例えば、子局装置２にはｅＮｏｄｅＢに相当するほぼ全ての機能（ＢＢＵ＋ＲＲＨ）を搭載し、親局装置（ＢＢＵ）１にはプロキシ機能を搭載する構成などが考えられる。プロキシ機能とは、上位ネットワークから見るとＢＢＵが１つあるだけに見えるようにする機能である。

ＢＢＵにはリソース割当機能（アクティブな端末に対して時間×周波数のリソースブロックを割り当てる機能）があるので、ＢＢＵ２１はアクティブな端末の数などをＯＮＵ部５に伝え、ＯＮＵ部５はこれをＯＬＴ部４に伝えて、ＯＬＴ部４の制御部１０が波長設定の最適化を行うことが可能である。

以下は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムを説明したものである。
＜課題＞
セルラーシステムにおいて、セル構成の自由度を向上するために、基地局の機能を分割し、信号処理部（ＢＢＵ）とＲＦ部（ＲＲＨ）を離した構成が検討されている。ここで、ＢＢＵとＲＲＨの接続にＰＯＮを適用した場合、通信多重が必要となる。ＢＢＵ−ＲＲＨ間の通信多重方式にＴＤＭ及びＷＤＭを併用することでＰＯＮによる経済性を維持しつつ、柔軟な基地局間の構成を実現する。

＜解決の手段＞
［１］
携帯電話等の無線セルラーシステムにおいて、無線基地局同士を接続したシステムであって、光ファイバによって無線基地局間の信号を通信するシステムであり、無線基地局間をＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システムにより接続し、一つの無線基地局が親局となり、子局となる別の複数の無線基地局を収容したシステムであり、親局がそのＰＯＮシステムを複数収容しているシステムであり、信号多重方式として時間多重方式（ＴＤＭ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）と波長多重方式（ＷＤＭ：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）を併用したシステムであり、複数のＰＯＮに接続された子局の中からある任意の数の無線基地局に対してＰＯＮ上り信号光（あるいは下り信号光）を同一波長に設定することで、接続された物理的なＰＯＮではなく、任意の仮想的なＰＯＮを構成し、無線基地局の選別、波長設定を動的に設定することで柔軟に仮想的なＰＯＮを複数収容することができる光ファイバ無線アクセスシステム。
［１−１］
上記１の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、ＰＯＮシステムは、親局となる無線基地局から無線端末のアクセス状態に関する情報を得て、これをもとに子局となる無線基地局の波長設定を行うことを特徴とする光ファイバ無線アクセスシステム。
［１−２］
上記１の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、ＰＯＮシステムは、子局となる無線基地局から無線端末のアクセス状態に関する情報を得て、これをもとに子局となる無線基地局の波長設定を行うことを特徴とする光ファイバ無線アクセスシステム。
［１−３］
上記１−１または１−２に記載の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、無線基地局から無線端末のアクセス状態に関する情報とは端末数の情報であり、波長設定は、複数の仮想的なＰＯＮに帰属する端末数が均一に近くなるように行われることを特徴とする光ファイバ無線アクセスシステム。
［１−４］
上記１−１または１−２の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、無線基地局から無線端末のアクセス状態に関する情報とは一定時間の平均通信量の情報であり、波長設定は、複数の仮想的なＰＯＮのそれぞれの通信量が均一に近くなるように行われることを特徴とする光ファイバ無線アクセスシステム。
［１−５］
上記１の光ファイバ無線アクセスシステムにおいて、親局となる無線基地局での制御部において、子局となる無線基地局からの無線端末の位置やアクセス情報、設定する波長情報を管理することを特徴とする光ファイバ無線アクセスシステム。
［２］
上記１のシステムにおいて、上位装置からの複数の信号をスイッチにより分配する機構を具備し、その信号をＰＯＮで利用できる信号形式に変換して子局に送信し、かつその際にその信号を送信する子局に応じてそれぞれの送受信部からの送信光の波長を変換する機能を具備し、受信されたＰＯＮ信号を前記スイッチを通じて上位装置に送信する送受信部を複数具備し、親局に設置される装置。
［３］
上記２のシステムにおいて、上位装置からの複数の信号をスイッチにより分配する機構を具備し、その信号をＰＯＮで利用できる信号形式に変換して子局に送信し、かつその際にその信号を送信する子局に応じてそれぞれの送受信部からの送信光の波長を変換する機能を具備し、受信されたＰＯＮ信号を前記スイッチを通じて上位装置に送信する送受信部を複数具備し、親局に設置される装置。
［４］
上記１のシステムにおいて、親機からの信号に基づき、固有の波長の光を送受信できるような波長可変機能を具備し、受信されたＰＯＮ信号を下位装置に送信し、下位装置からの信号をＰＯＮで利用できる信号形式に変換して親局に送信する送受信部を具備し、子局側に設置する装置。
［５］
上記２のシステムにおいて、親機からの信号に基づき、固有の波長の光を送受信できるような波長可変機能を具備し、受信されたＰＯＮ信号を下位装置に送信し、下位装置からの信号をＰＯＮで利用できる信号形式に変換して親局に送信する送受信部を具備し、子局側に設置する装置。
［６］
上記４の装置において、前記送受信部を複数具備し、複数のＰＯＮ信号を構成する仮想的なＰＯＮに応じて異なる波長に変換し、それぞれを該当の子局があるＰＯＮに分配して送信するスイッチ機構を具備した装置。
［７］
上記５の装置において、前記送受信部を複数具備し、複数のＰＯＮ信号を構成する仮想的なＰＯＮに応じて異なる波長に変換し、それぞれを該当の子局があるＰＯＮに分配して送信するスイッチ機構を具備した装置。

＜効果＞
以上説明したように、本発明の技術を用いれば、ＢＢＵと複数のＲＲＨが複数のＰＯＮシステムにより接続し、光ファイバ伝送路を複数のＲＲＨで共有することができ、使用する光ファイバそのものの削減と設置・運用コストを削減することができる。

また、波長を使い分けることで、物理的な分岐に依存しない仮想的なＰＯＮを複数柔軟に構成することが可能であり、効率的な帯域管理と広範囲な制御の両立が可能である。

また、広範囲な複数のＰＯＮ構成なので、密集したＲＲＨの配置が可能で将来的なセルラーシステムにおける小セル化にも貢献でき、かつ柔軟な帯域制御により、セルの大小にも対応可能である。

なお、本発明は、上記実施形態例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、上記実施形態例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種の発明を形成できる。例えば、実施形態例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施形態例に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、携帯電話などの無線端末の基地局間ネットワークに限った話ではなく、固定系ネットワークにおいても適用することも可能である。

１親局装置（ＢＢＵ）
２子局装置（ＲＲＨ）
３光スプリッタ
４ＯＬＴ部
５ＯＮＵ部
６光送受信部（ＬＣ）
７スイッチ
８スイッチ
９光送受信部（ＬＣ）
１０制御部
２１ＢＢＵ
２２ＲＲＨ
３０ＰＯＮシステム
３０１、３０２分散型無線通信基地局システム

Claims

無線セルラーシステムの複数の無線基地局を接続する基地局間連携ネットワークが構築される分散型無線通信基地局システムであって、
１つの前記無線基地局を親局装置、他の１以上の前記無線基地局を子局装置とし、前記親局装置と複数の前記子局装置とを接続し、前記親局装置と前記子局装置との間を光信号でＲｏＦ（ＲａｄｉｏｏｖｅｒＦｉｂｅｒ）伝送するＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）システムと、
前記ＰＯＮシステムの前記親局装置側にあり、前記親局装置で扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＰＯＮシステムでの光信号の衝突を回避する送信タイミングを制御するＯＬＴ（ＯｐｔｉｃａｌＬｉｎｅＴｅｒｍｉｎａｌ）部と、
前記ＰＯＮシステムの前記子局装置側にあり、前記子局装置で扱う信号形式と前記ＰＯＮシステムで伝送可能な信号形式とを相互変換し、前記ＯＬＴ部から指示されたタイミングで上り光信号を送信するＯＮＵ（ＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋＵｎｉｔ）部と、
前記ＰＯＮシステムの前記親局装置側にあり、前記ＯＮＵ部をグループに分け、前記ＯＬＴ部と前記ＯＮＵ部との間の光信号をグループ毎に異なる波長で送受信させる波長管理を行う制御部と、
を備えることを特徴とする分散型無線通信基地局システム。
前記制御部は、前記親局装置又は前記子局装置から無線端末のアクセス状態に関するアクセス状態情報を取得し、前記波長管理を行うことを特徴とする請求項１に記載の分散型無線通信基地局システム。
前記制御部は、
前記子局装置が収容する無線端末数を前記アクセス状態情報としており、
前記グループに帰属する前記無線端末数が均一になるように前記波長管理を行うことを特徴とする請求項２に記載の分散型無線通信基地局システム。
前記制御部は、
前記グループ毎の単位時間の平均通信量を前記アクセス状態情報としており、
前記グループ毎の前記平均通信量が均一になるように前記波長管理を行うことを特徴とする請求項２に記載の分散型無線通信基地局システム。
前記子局装置が、
無線端末と無線信号を送受信する複数の無線装置（ＲＲＵ：ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＵｎｉｔ）と、
それぞれの前記ＲＲＵを介して前記無線端末と前記ＯＮＵ部とを接続する１つの信号処理装置（ＢＢＵ：ＢａｓｅＢａｎｄＵｎｉｔ）と、
を持つことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システム。
請求項１から５のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備えるＯＬＴ部であって、
スイッチ及び光送受信部を有し、
前記スイッチは、前記親局装置からの信号を分配して前記光送受信部へ送信するとともに、前記光送受信部からの信号を合波して前記親局装置へ送信する機能を持ち、
前記光送受信部は、前記スイッチからの信号を前記ＰＯＮシステムで利用できる信号形式の光信号に変換して前記ＰＯＮシステムへ送信する機能と、前記ＰＯＮシステムを介して前記子局装置から受信した光信号を前記親局装置で使用する信号形式に変換して前記スイッチへ送信する機能と、前記制御部の前記波長管理に従い、送受信する光信号の波長を設定する機能と、を持つことを特徴とするＯＬＴ部。
前記光送受信部が複数有り、
前記スイッチは、前記グループ毎に前記親局装置からの信号を分配し、
前記光送受信部は、前記グループ毎に割り当てられており、前記グループ毎に異なる波長で光信号を送受信することを特徴とする請求項６に記載のＯＬＴ部。
請求項１から５のいずれかに記載の分散型無線通信基地局システムが備えるＯＮＵ部であって、
前記ＰＯＮシステムを介して前記ＯＬＴ部から受信した光信号を前記子局装置で使用する信号形式に変換して前記子局装置へ送信する機能と、前記子局装置からの信号を前記ＰＯＮシステムで利用できる信号形式の光信号に変換して前記ＯＬＴ部へ送信する機能と、
前記制御部の前記波長管理で決定された波長が通知され、送受信する光信号の波長を設定する機能と、を持つ光送受信部を有することを特徴とするＯＮＵ部。