JP6533758B2 - ネットワークアクセスシステムとその制御装置、回線バックアップ制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

この発明は、ユーザ装置を有線ネットワークと無線ネットワークを選択的に利用して上位ネットワークに接続するネットワークアクセスシステムと、このシステムで使用される制御装置、回線バックアップ制御方法およびプログラムに関する。

ユーザ装置からインターネット等の上位ネットワークにアクセスするためのネットワークとして、一般に光ケーブル等を使用した有線アクセスネットワークが利用される。しかし、有線アクセス装置の故障や、災害の発生、道路工事等により有線アクセスネットワークを利用できなくなる場合が想定されるため、この種のネットワークにはバックアップ用の回線が用意されている場合がある。

回線バックアップの方式には、例えば光ファイバの二重化により有線アクセスネットワーク自体を二重化するものがある。しかし、全ての有線アクセス回線を二重化することは、回線設備の大幅なコストアップにつながる。

一方、最近では無線ＬＡＮ（Local Area Network）や携帯電話システム等の広帯域の無線ネットワークが広く普及しており、この無線ネットワークを利用して有線アクセス回線をバックアップするシステムも提案されている。例えば、特許文献１には、係留浮遊体に無線中継局を搭載することによりバックアップ用の無線系ネットワークを構築し、有線系アクセスネットワークの回線に障害が発生した場合に、当該有線アクセスネットワークの回線を無線系ネットワークの回線に切り替えて、この無線系ネットワークの回線を迂回経路として使用する技術が記載されている。

特開２０００−１２４９１０号公報

ところが、従来提案されているシステムでは、無線系ネットワークの利用に関して何ら制限が設けられていない。このため、ユーザ端末は無線系ネットワークが提供する無線エリア内であれば、有線アクセスネットワークの障害の有無によらず無条件に利用可能になってしまう。すなわち、無線系ネットワークが、有線アクセスネットワークをバックアップする用途以外の目的で利用可能になってしまう。また、有線アクセスネットワークの多数の回線を無線系ネットワークによりバックアップするには、全ての無線基地局に対し面的な帯域の確保が必要となる。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、有線アクセスネットワークのバックアップ用途以外の目的による無線ネットワークの利用を制限すると共に、バックアップに利用する無線アクセス回線の帯域を適切に確保するようにしたネットワークアクセスシステムとその制御装置、回線バックアップ制御方法およびプログラムを提供しようとするものである。

上記課題を解決するためにこの発明の第１の態様は、ユーザ装置を有線ネットワークを介して上位ネットワークに接続する有線アクセス装置と、上記ユーザ装置を無線ネットワークを介して上記上位ネットワークに接続する複数の無線アクセス装置と、上記有線アクセス装置および上記複数の無線アクセス装置に接続される制御装置と、上記制御装置に内設または接続される記憶装置とを具備するネットワークアクセスシステムであって、上記記憶装置に、上記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、上記複数の無線アクセス装置の各々について上記有線アクセス装置のバックアップ対象として利用を許可するか否かを表すバックアップ許否情報を記憶させる。そして、上記制御装置により、上記ユーザ装置が通信を行う際に、上記有線アクセス装置が上記有線ネットワークを介して上記上位ネットワークとの間で通信を行える状態にあるか否かを判定し、上記有線アクセス装置が上記通信を行える状態にないと判定された場合に、上記記憶装置に記憶されたバックアップ許否情報に基づいてバックアップ対象として利用が許可されている無線アクセス装置を選択し、この選択された無線アクセス装置に対し上記ユーザ装置の識別情報を通知して、上記ユーザ装置と上記選択された無線アクセス装置との間の無線通信を可能にするようにしたものである。

この発明の第２の態様は、上記複数の無線アクセス装置として、上記ユーザ装置との間で無線通信が可能でかつ同等の大きさの無線エリアを有する第１および第２の無線アクセス装置を備え、上記記憶装置には、上記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、上記有線アクセス装置のバックアップ対象として上記第１の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶させると共に、上記第１の無線アクセス装置のバックアップ対象として上記第２の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶させる。そして、上記制御装置により、上記有線アクセス装置が上記通信を行える状態にないと判定された場合に、上記記憶装置に記憶された情報に基づいて先ず上記第１の無線アクセス装置を選択し、この選択された上記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にあるか否かを判定して、上記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にないと判定された場合に、上記記憶装置に記憶された情報に基づいて上記第２の無線アクセス装置を選択するようにしたものである。

この発明の第３の態様は、上記複数の無線アクセス装置として、上記ユーザ装置との間で無線通信が可能な無線エリアを有する第１の無線アクセス装置と、上記ユーザ装置との間で無線通信が可能でかつ上記第１の無線アクセス装置が有する無線エリアより大きな無線エリアを有する第３の無線アクセス装置とを備える。上記記憶装置には、上記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、上記有線アクセス装置のバックアップ対象として上記第１の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶させると共に、上記第１の無線アクセス装置のバックアップ対象として上記第３の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶させる。そして制御装置により、上記有線アクセス装置が上記通信を行える状態にないと判定された場合に、上記記憶装置に記憶された情報に基づいて先ず上記第１の無線アクセス装置を選択し、この選択された上記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にあるか否かを判定して、当該第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にないと判定された場合に、上記記憶装置に記憶された情報に基づいて上記第３の無線アクセス装置を選択するようにしたものである。

この発明の第１の態様によれば、有線アクセス装置が通信を行える状態にないと判定された場合に、記憶装置に予め記憶されたバックアップ許否情報に基づいて、上記有線アクセス装置のバックアップ対象として利用が許可されている無線アクセス装置が選択され、当該無線アクセス装置により回線バックアップが行われる。このため、ユーザ装置が特定の無線アクセス装置以外の装置を利用して上位ネットワークにアクセスしようとしても、アクセスすることができず、これによりバックアップ用途以外の目的での無線ネットワークの利用を制限することができる。

また、無線ネットワークを構成する複数の無線アクセス装置のうち、特定の無線アクセス装置によってのみ回線バックアップを可能としているため、バックアップ対象となる有線アクセス装置の回線の帯域に相当する帯域を上記特定の無線アクセス装置にのみ割り当てておけばよく、これにより面的な帯域の確保が不要となって設備コストを削減することができる。この設備コストの削減によって、有線ネットワークの回線バックアップを広く展開することが可能となる。

この発明の第２の態様によれば、最初に選択した第１の無線アクセス装置に障害が発生している場合には、第２の無線アクセス装置が選択され、この第２の無線アクセス装置により回線バックアップが行われる。このため、有線アクセス装置に障害が発生しかつ特定の無線アクセス装置に障害が発生した場合でも、第２の無線アクセス装置により回線バックアップを行うことができる。

この発明の第３の態様によれば、例えば災害によりユーザ装置が存在する地域の有線アクセス装置および無線アクセス装置がいずれも障害を起こした場合には、より大きな無線エリアを有する第３の無線アクセス装置が選択され、この第３の無線アクセス装置により回線バックアップが行われる。すなわち、中セルまたは大セル方式を採用した他の無線ネットワークの無線アクセス装置が選択され、回線バックアップが行われる。このため、災害等によりその地域の有線アクセス装置および無線アクセス装置がいずれも障害を起こしたとしても、第３の無線アクセス装置を用いて回線バックアップをすることができる。

すなわちこの発明の各態様によれば、有線アクセスネットワークのバックアップ用途以外の目的による無線ネットワークの利用を制限すると共に、バックアップに利用する無線アクセス回線の帯域を適切に確保できるようにしたネットワークアクセスシステムとその制御装置、回線バックアップ制御方法およびプログラムを提供することができる。

この発明の第１の実施形態に係るネットワークアクセスシステムの全体構成を示す図。 図１に示したネットワークアクセスシステムで使用される制御システム装置の機能構成を示すブロック図。 図２に示した制御システム装置の処理手順と処理内容を示すフローチャート。 ユーザ側装置と無線基地局との位置関係の一例を示す図。 図４に示した位置関係のときに設定されるバックアップ制御テーブルの一例を示す図。 ユーザ側装置と複数の無線基地局との間の位置関係のより具体的な例を示す図。 図６に示した位置関係のときに設定されるバックアップ許否情報と障害検出・制御方法の一例を示す図。 図１に示したシステムの有線回線切断時における回線バックアップ動作の基本シーケンスを示す図。 図１に示したシステムの有線回復時における回線バックアップ動作の基本シーケンスを示す図。 図１に示したシステムによる災害時のシーケンスを示す図。 図１に示したシステムにおいて特定の無線基地局が障害が発生したときの災害時のシーケンスを示す図。 この発明の第２の実施形態に係るネットワークアクセスシステムにおいて、ユーザ端末と有線アクセス装置および無線基地局との間に割り当てられる通信帯域の例を示す図。 この発明の第２の実施形態に係るネットワークアクセスシステムで使用されるバックアップ許否情報と障害検出・制御方法の一例を示す図。 この発明の第２の実施形態に係るネットワークアクセスシステムのバックアップ動作を説明するための図。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、この発明の第１の実施形態に係るネットワークアクセスシステムの全体構成を示すブロック図である。
本実施形態のネットワークアクセスシステムは、パーソナルコンピュータや家電機器等のユーザ端末ＴＭが接続されるユーザ側装置ＵＳと、このユーザ側装置ＵＳに光ファイバを用いた有線回線ＳＬを介して接続される有線アクセス装置ＳＳと、上記ユーザ側装置ＵＳとの間で無線回線を介して通信が可能な無線アクセス装置としての複数の無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＢ，…，ＢＳＸと、上記有線アクセス装置ＳＳおよび上記無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＢ，…，ＢＳＸを制御する制御装置としての制御システム装置ＣＳと、この制御システム装置ＣＳに接続される記憶装置としてのデータベースＤＢとを備えている。

ユーザ側装置ＵＳは、例えばターミナルアダプタからなり、制御モジュール１１と、無線モジュール１２と、この無線モジュール１２に接続されたアンテナ１３と、有線モジュール１４とを備えている。

有線モジュール１４は有線データ回線終端装置からなり、ユーザ端末ＴＭが例えばインターネット等の上位ネットワークＮＷに接続されたＷｅｂサイトまたはメールサーバとの間でＷｅｂデータまたはメールを送受信する際に、当該データを有線ネットワークで規定されるプロトコルに従い伝送する。

無線モジュール１２は無線データ回線終端装置からなり、ユーザ端末ＴＭが上記Ｗｅｂデータまたはメールを送受信する際に、当該データを上記無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＢ，…，ＢＳＸとの間で予め定められたプロトコルに従い送受信する。

制御モジュール１１は、ユーザ端末ＴＭの要求に応じ、上記無線モジュール１２および有線モジュール１４によるデータの送受信を制御する。

有線アクセス装置ＳＳは、例えばルータまたはゲートウェイからなり、上記ユーザ側装置ＵＳの有線モジュール１４と上位ネットワークＮＷとの間でデータ転送を行う。無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＢ，…，ＢＳＸは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイント、または携帯電話システムの基地局からなり、上記ユーザ側装置ＵＳとの間を無線回線により接続し、上記ユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２と上位ネットワークＮＷとの間でデータ転送を行う。

データベースＤＢには、ユーザごとに予め設定したバックアップ制御テーブルが記憶されている。バックアップ制御テーブルは、ユーザ端末ＴＭまたはユーザ側装置ＵＳの識別情報（以後ユーザＩＤと称する）に関連付けて、上記複数の無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＢ，…，ＢＳＸの各々について、上記有線アクセス装置ＳＳのバックアップ対象として利用を許可するか否かを表すバックアップ許否情報を記憶したものである。図５は、その一例として、ユーザ側装置ＵＳα，ＵＳβ，ＵＳγが図４に示すように無線基地局ＢＳＡ〜ＢＳＸの無線エリアＥＡ〜ＥＸに存在する場合の、バックアップ許否情報を示したものである。

すなわち、バックアップ制御テーブルには、ユーザ側装置ＵＳα，ＵＳβ，ＵＳγの設置位置を表す緯度経度情報が予めされ、バックアップ許否情報は、ユーザ側装置ＵＳに対し、上記予め登録された設置位置を無線エリアに含む無線基地局のみ利用を許可し、その他の無線基地局の利用は許可しないように設定される。従って、仮にユーザが自身のユーザ側装置ＵＳを他の無線基地局の無線エリア内に移動させたとしても、この無線基地局は利用できない。

上記バックアップ許否情報のより具体的な例を以下に示す。いま例えばユーザ側装置ＵＳが、図６に示すように無線ＬＡＮの無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＦが形成する小エリア内に存在すると共に、携帯電話システム等の他の無線ネットワークの無線基地局ＢＳＧ，ＢＳＨがそれぞれ形成する中エリア及び大エリア内にも存在しているものとする。この場合バックアップ許否情報は、例えば図７（ａ）に示すように、有線アクセス装置ＳＳの識別情報（有線アクセス装置ＩＤ）と、小エリアを形成する特定の無線基地局ＢＳＡの識別情報（ユーザ収容特定無線基地局ＩＤ）と、同じく小エリアを形成する他の無線基地局ＢＳＦの識別情報（提供エリア無線基地局ＩＤ）と、上記中エリアおよび大エリアを形成する無線基地局ＢＳＧ，ＢＳＨの識別情報（ユーザ収容中エリア無線基地局ＩＤおよびユーザ収容大エリア無線基地局ＩＤ）の各々に関連付けて、動作シーケンスごとの稼働状況および利用の可否を表す情報を設定したものとなる。なお、バックアップ制御テーブルには、ユーザ側装置ＵＳが備える無線モジュール１２の識別情報（無線モジュールＩＤ）も記憶される。

制御システム装置ＣＳは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するもので、以下のように構成される。図２はその構成を示すブロック図である。
すなわち、制御システム装置ＣＳは、制御部２１と、有線アクセス装置制御用モジュール２２と、検索部２３と、無線基地局制御用モジュール２４を備えている。これらの各機能部は、いずれも図示しないプログラムメモリに格納されているプログラムを上記ＣＰＵに実行させることにより動作する。

有線アクセス装置制御用モジュール２２は、有線アクセス装置ＳＳの稼働状況を検出してその結果を制御部２１に通知すると共に、制御部２１から出力された有線アクセス装置ＳＳ宛ての制御情報を有線アクセス装置ＳＳへ出力する処理を行う。

検索部２３は、制御部２１の指示に従い、障害が発生した有線アクセス装置ＳＳを使用しているユーザ側装置ＵＳに対応するバックアップ制御テーブルを検索し、その記憶情報を制御部２１に渡す処理を行う。

無線基地局制御用モジュール２４は、制御部２１の指示に従い、無線基地局ＢＳＡ〜ＢＳＸのいずれかに対しユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間の無線接続を指示する。

制御部２１は、以下の処理機能を有する。
(1) 上記有線アクセス装置制御用モジュール２２から通知された有線アクセス装置ＳＳの稼働状況の検出結果をもとに、障害が発生した有線アクセス装置ＳＳに接続されているユーザ側装置ＵＳに対応するバックアップ制御テーブルの検索を上記検索部２３に指示し、当該バックアップ制御テーブルの記憶情報を取得する処理。

(2) 上記取得されたバックアップ制御テーブルの記憶情報をもとに、利用可能な無線基地局を選択する処理。

(3) 上記選択された無線基地局が正常に動作しているか否かを上記無線基地局制御用モジュール２４を介して判定し、上記選択された基地局が正常に動作していると判定された場合に、上記選択された無線基地局に対し上記無線基地局制御用モジュール２４からユーザ側装置ＵＳとの間の無線接続を指示する処理。

(4) 上記判定の結果、上記選択された基地局が正常に動作していないと判定された場合には、上記取得されたバックアップ制御テーブルの記憶情報をもとに、他の小エリア無線基地局の中に利用可能な無線基地局（提供エリア無線基地局）があるか否かを判定する。そして、提供エリア無線基地局が存在する場合には、当該提供エリア無線基地局に対し上記無線基地局制御用モジュール２４からユーザ側装置ＵＳとの間の無線接続を指示する処理。

(5) 利用可能な提供エリア無線基地局が存在しないと判定された場合には、上記取得されたバックアップ制御テーブルの記憶情報をもとに、中エリア無線基地局および大エリア無線基地局の順に利用可能な無線基地局があるか否かを判定する。そして、利用可能な中エリアまたは大エリア無線基地局が見つかった場合には、当該中エリアまたは大エリア無線基地局に対し上記無線基地局制御用モジュール２４からユーザ側装置ＵＳとの間の無線接続を指示する処理。

（動作）
次に、以上のように構成されたネットワークアクセスシステムの動作を制御システム装置の制御手順に従い説明する。図３はその制御手順と制御内容を示すフローチャートである。

（１）基本シーケンス（有線アクセス装置が障害を起こした場合）
有線アクセス装置の障害には、有線回線ＳＬの回線断等に起因するネットワーク障害と、有線アクセスネットワークの支障移転計画工事に起因するものがある。前者は、図７（ｂ）に示すように、有線アクセス装置ＳＳからユーザ側装置ＵＳに対し定期的にポーリングによる導通試験を行うことで検出され、その検出結果は有線アクセス装置ＳＳから制御システム装置ＣＳに通知される。後者は、図７（ｂ）に示すように、制御システム装置ＣＳにおいて、事前に記憶されている支障移転工事計画をもとに当該期間に影響のあるユーザ側装置ＵＳが抽出される。

図８は、ユーザ側装置ＵＳと有線アクセス装置ＳＳとを接続する有線回線ＳＬにおいて回線断が発生した場合の回線バックアップ動作のシーケンスを示すものである。
有線回線ＳＬにおいて回線断(1) が発生し、この回線断が有線アクセス装置ＳＳにより検出(2) されると、その検出結果が制御システム装置ＣＳに通知される(3) 。制御システム装置ＣＳは、図３のステップＳ１において、上記回線断の検出結果を通知元の有線アクセス装置ＩＤと共に有線アクセス装置制御用モジュール２２で受信する。

上記回線断の検出結果を受信すると制御システム装置ＣＳは、制御部２１の制御の下、先ずステップＳ２により検索部２３に対し指示を出し、上記回線断検出結果の通知元の有線アクセス装置ＩＤをキーとして、データベースＤＢの対応するバックアップ制御テーブルからバックアップ許否情報を読み込む(4) 。次にステップＳ３において、上記読み込んだバックアップ許否情報に基づいて、有線回線断のときに利用可能な特定無線基地局ＢＳＡを選択し、無線基地局制御用モジュール２４に対し上記選択した特定無線基地局ＢＳＡとユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間の接続要求を与える。

上記接続要求を受けると無線基地局制御用モジュール２４は、ステップＳ４により上記特定無線基地局ＢＳＡの稼働状況を確認する処理を行い、ステップＳ５において上記特定無線基地局ＢＳＡが正常に動作しているか否かを判定する。この判定の結果、特定無線基地局ＢＳＡが正常に動作していれば、無線基地局制御用モジュール２４はステップＳ６により当該特定無線基地局ＢＳＡに対しユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との接続を指示する(5)。

上記接続指示を受けて特定無線基地局ＢＳＡは、ステップＳ７によりユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間に無線リンク(6) を確立するための手順を実行する。かくして、以後ユーザ側装置ＵＳは、特定無線基地局ＢＳＡを介して上位ネットワークＮＷとの間でＷｅｂ情報やメール等のデータ伝送が可能となる。

次に、有線回線ＳＬの回線断が復旧した場合の動作について述べる。図９はその動作シーケンスを示すものである。
有線回線ＳＬの回線断が復旧(1)し、この回線断の復旧が有線アクセス装置ＳＳにより検出(2) されると、その検出結果が制御システム装置ＣＳに通知される(3) 。制御システム装置ＣＳは、上記回線断復旧の検出結果を通知元の有線アクセス装置ＩＤと共に有線アクセス装置制御用モジュール２２で受信する。

上記回線断復旧の検出結果を受信すると制御システム装置ＣＳは、制御部２１の制御の下、先ず検索部２３に対し指示を出し、上記通知元の有線アクセス装置ＩＤをキーとして、データベースＤＢの対応するバックアップ制御テーブルからバックアップ許否情報を読み込む(4) 。次に上記読み込んだバックアップ許否情報に基づいて、有線アクセス装置ＳＳが通常状態のときの特定無線基地局ＢＳＡの利用可否を判定する。ここでは、図９に示したように特定無線基地局ＢＳＡは「利用不可」となっているので、無線基地局制御用モジュール２４から上記特定無線基地局ＢＳＡに対し、ユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間の切断指示を送信する。

上記接続切断指示を受け取ると特定無線基地局ＢＳＡは、ユーザ側装置ＵＳとの間の無線リンクを切断するための手順を実行する。かくして、以後ユーザ側装置ＵＳは、有線モジュール１４を用いることで、上記有線回線ＳＬの切断が復旧した有線アクセス装置ＳＳを介して、上位ネットワークＮＷとの間でＷｅｂ情報やメール等のデータ伝送を再開できる。

（２）災害時のシーケンス（有線アクセス装置と小エリア無線基地局の両方で障害が発生した場合）
例えば災害により有線アクセスネットワークで障害が発生し、かつ小エリアを形成する特定無線基地局ＢＳＡにも障害が発生したとする。この場合制御システム装置ＣＳは、以下のように動作する。図１０はその状態を示す図である。

制御システム装置ＣＳは、図３に示したように、ステップＳ１により有線アクセス装置ＳＳから回線断の検出結果を受信すると、ステップＳ２によりデータベースＤＢの該当するバックアップ制御テーブルからバックアップ許否情報を読み出し、ステップＳ３〜ステップＳ５により特定無線基地局ＢＳＡの動作確認を行う。その結果、特定無線基地局ＢＳＡも動作不能と判定されると、ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８において制御システム装置ＣＳは、無線基地局制御用モジュール２４により、バックアップ許否情報をもとに先ず中エリア無線基地局ＢＳＧが利用可能か否かを判定する。そして、利用可能であれば当該中エリアの無線基地局ＢＳＧについて稼働状況を判定する。この判定の結果、中エリアの無線基地局ＢＳＧが正常に動作していれば、当該中エリアの無線基地局ＢＳＧに対しユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との接続を指示する。

上記接続指示を受けて中エリアの無線基地局ＢＳＧは、ユーザ側装置ＵＳからの接続要求を受けて、当該要求元のユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間に無線リンクを確立するための手順を実行する。かくして、以後ユーザ側装置ＵＳは、中エリア無線基地局ＢＳＧを介して、上位ネットワークＮＷとの間でＷｅｂ情報やメール等のデータ伝送が可能となる。

一方、上記中エリアの無線基地局ＢＳＧも災害の影響により正常に動作していなかったとする。この場合制御システム装置ＣＳは、バックアップ許否情報をもとに大エリア無線基地局ＢＳＨが利用可能か否かを判定する。そして、利用可能であれば当該大エリアの無線基地局ＢＳＨについて稼働状況を判定する。この判定の結果、大エリアの無線基地局ＢＳＨが正常に動作していれば、当該大エリアの無線基地局ＢＳＨに対しユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との接続を指示する。

上記接続指示を受けて大エリアの無線基地局ＢＳＨは、ユーザ側装置ＵＳからの接続要求を受けて、当該要求元のユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間に無線リンクを確立するための手順を実行する。かくして、以後ユーザ側装置ＵＳは、大エリア無線基地局ＢＳＨを介して、上位ネットワークＮＷとの間でＷｅｂ情報やメール等のデータ伝送が可能となる。

（３）特定無線基地局障害時のシーケンス（有線アクセス装置と特定の小エリア無線基地局で障害が発生したが、利用可能な他の小エリア無線基地局が存在する場合）
有線アクセス装置ＳＳで障害が発生し、かつその場合に利用可能な無線基地局として設定されている特定無線基地局ＢＳＡも動作不能だったとする。この場合制御システム装置ＣＳは、以下のように動作する。図１１はその状態を示す図である。

制御システム装置ＣＳは、図３に示したように、ステップＳ１により有線アクセス装置ＳＳから回線断の検出結果を受信すると、ステップＳ２によりデータベースＤＢの該当するバックアップ制御テーブルからバックアップ許否情報を読み出し、ステップＳ３〜ステップＳ５により特定無線基地局ＢＳＡの動作確認を行う。その結果、特定無線基地局ＢＳＡも動作不能と判定されると、ステップＳ８に移行する。

ステップＳ８において制御システム装置ＣＳは、無線基地局制御用モジュール２４により、バックアップ許否情報をもとに、ユーザ側装置ＵＳを無線エリア内に含む他の小エリア無線基地局（提供エリア無線基地局）ＢＳＦが利用可能か否かを判定する。そして、利用可能であれば、当該提供エリア無線基地局ＢＳＦについて稼働状況を判定する。この判定の結果、提供エリア無線基地局ＢＳＦが正常に動作していれば、当該提供エリア無線基地局ＢＳＦに対しユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との接続を指示する。

上記接続指示を受けて提供エリア無線基地局ＢＳＦは、ユーザ側装置ＵＳからの接続要求を受けて、当該要求元のユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２との間に無線リンクを確立するための手順を実行する。かくして、以後ユーザ側装置ＵＳは、提供エリア無線基地局ＢＳＦを介して、上位ネットワークＮＷとの間でＷｅｂ情報やメール等のデータ伝送が可能となる。

（効果）
以上詳述したように第１の実施形態では、データベースＤＢのバックアップ制御テーブルに、ユーザ側装置ＵＳが無線エリア内に存在する小エリアの無線基地局ＢＳＡ，ＢＳＦ、中エリアの無線基地局ＢＳＧおよび大エリアの無線基地局ＢＳＨのそれぞれについて、有線アクセス装置ＳＳの障害時に利用可能か否かを表すバックアップ許否情報を予め記憶しておく。そして、制御システム装置ＣＳにおいて、有線アクセス装置ＳＳで障害が発生した場合に、上記バックアップ許否情報に基づいて各無線基地局の中から利用可能な無線基地局を選択し、この無選択された無線基地局が正常に動作していれば、当該無線基地局を経由してユーザ側装置ＵＳが上位ネットワークＮＷに対しアクセスできるようにしている。

従って、有線アクセス装置ＳＳで障害が発生した場合に、データベースＤＢのバックアップ制御テーブルに予め記憶されたバックアップ許否情報に基づいて、上記有線アクセス装置のバックアップ対象として利用が許可されている無線基地局が選択され、当該無線基地局により回線バックアップが行われる。このため、ユーザ側装置ＵＳが、利用を許可された無線基地局以外の無線基地局を利用して上位ネットワークＮＷにアクセスしようとしても、アクセスすることができず、これによりバックアップ用途以外の目的での無線ネットワークの利用を制限することが可能となる。

また、無線ネットワークを構成する複数の無線基地局のうち、予め利用を許可した特定の無線基地局によってのみ回線バックアップを可能としているため、バックアップ対象となる有線アクセス装置ＳＳの回線の帯域に相当する帯域を上記特定の無線基地局にのみ割り当てておけばよく、これにより面的な帯域の確保が不要となって設備コストを削減することができる。この設備コストの削減によって、有線ネットワークの回線バックアップを広く展開することが可能となる。

さらに、例えば災害によりユーザ側装置ＵＳが存在する地域の有線アクセス装置ＳＳおよび小エリア無線基地局ＢＳＡがいずれも障害を起こした場合には、他の無線ネットワークを構成する中エリア無線基地局ＢＳＧ或いは大エリア無線基地局ＢＳＨが順次選択され、この中エリア無線基地局ＢＳＧ或いは大エリア無線基地局ＢＳＨにより回線バックアップが行われる。すなわち、中セルまたは大セル方式を採用した他の無線ネットワークの無線基地局が選択され、回線バックアップが行われる。このため、災害等によりその地域の有線アクセス装置ＳＳおよび小エリア無線基地局ＢＳＡがいずれも障害を起こしたとしても、中セルまたは大セル方式を採用した他の無線ネットワークの無線基地局を用いて回線バックアップをすることができる。

さらに、ユーザ側装置ＵＳを無線エリア内に含む小エリア無線基地局が複数散在する場合に、そのうちの一方の特定無線基地局ＢＳＡが障害により利用できない場合には、他の小エリア無線基地局が選択されて回線バックアップが行われる。このため、特定無線基地局ＢＳＡに障害が発生した場合でも、他の小エリア無線基地局ＢＳＦにより回線バックアップを行うことができる。

［第２の実施形態］
この発明の第２の実施形態は、図１２に示すように、バックアップ用として位置づけられた特定無線基地局ＢＳＡを、有線アクセス装置ＳＳが通常動作している状態では、同図（ａ）に示すように無線基地局ＢＳＡが有する帯域の一部を開放してユーザ端末ＴＭで利用可能とし、有線アクセス装置ＳＳで障害が発生している状態では、同図（ｂ）に示すように無線基地局ＢＳＡの帯域制限を解除して十分に広い帯域を用いて有線回線のバックアップを行えるようにしたものである。

データベースＤＢのバックアップ制御テーブルには、図１３に示すように、通常状態のシーケンスにおける許否情報として、特定無線基地局ＢＳＡに対応付けて「帯域制限付きの利用許可」が設定されている。

ユーザ側装置ＵＳおよび制御システム装置ＣＳは、以下のように有線回線のバックアップ手順を実行する。図１３（ｂ）は障害検出方法とバックアップ制御方法の内容を示す図、図１４は動作手順を示すシーケンス図である。

すなわち、本実施形態のネットワークアクセスシステムでは、ユーザ側装置ＵＳの有線モジュール１４において有線アクセス装置ＳＳとの間の有線回線ＳＬの回線断(1) を監視している。この状態で、ユーザ側装置ＵＳの有線モジュール１４により上記有線回線ＳＬの回線断が検出(2)されると、ユーザ側装置ＵＳの有線モジュール１４は上記回線断を制御モジュール１１に通知(3)する。制御モジュール１１は、上記回線断の検出通知(3)を受けると、特定無線基地局ＢＳＡに対しアクセスし、当該特定無線基地局ＢＳＡが提供する帯域制限された無線回線を介して、制御システム装置ＣＳ宛てに回線障害の検出通知を送信する(4)。この回線障害の検出通知は、特定無線基地局ＢＳＡから上位ネットワークＮＷを介して制御システム装置ＣＳに送られる。

制御システム装置ＣＳは、上記回線障害の検出通知を受信すると、先ず有線アクセス装置ＳＳを介してユーザ側装置ＵＳの有線モジュール１４との間の障害を確認(5)する。続いて、データベースＤＢの対応するバックアップ制御テーブルからバックアップ許否情報を読み込み、上記特定無線基地局ＢＳＡが有線回線障害時に利用可能であることを確認した後、特定無線基地局ＢＳＡおよびユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２に対し帯域制限の解除を通知(6)する。

その結果、ユーザ側装置ＵＳの無線モジュール１２と特定無線基地局ＢＳＡとの間には、帯域制限が解除された広帯域の無線リンクが確立(7) され、以後ユーザ側装置ＵＳは特定無線基地局ＢＳＡを介して上位ネットワークＮＷとの間でＷｅｂ情報やメール等のデータ伝送が可能となる。

従って第２の実施形態によれば、通常時においても特定無線基地局ＢＳＡの無線回線を帯域制限した状態で利用可能としたことにより、ユーザ側装置ＵＳの有線モジュール１４で有線回線ＳＬの障害が検出された場合でも、この障害検出結果を特定無線基地局ＢＳＡを介して制御システム装置ＣＳに通知することが可能となる。また、通常時には特定無線基地局ＢＳＡの無線回線を帯域制限しているので、ユーザ側装置ＵＳはこの特定無線基地局ＢＳＡを介してデータ伝送を行うことは実質的に困難となり、これにより特定無線基地局ＢＳＡの無線回線を有線アクセスネットワークの回線バックアップ目的に限定して使用することができる。

［その他の実施形態］
第１の実施形態では、災害発生時において、有線アクセス装置ＳＳおよび特定無線基地局ＢＳＡの両方で障害が発生している場合に、中エリア無線基地局ＢＳＧまたは大エリア無線基地局ＢＳＨを選択して回線バックアップするようにした。しかし、それに限らず以下のようにしてもよい。すなわち、先ずユーザ側装置ＵＳを無線エリア内に含む他の小エリア無線基地局が利用可能か否かを判定し、利用可能な場合には当該無線基地局を使用してバックアップを試みる。一方、上記他の小エリア無線基地局も利用不可能だった場合に、中エリア無線基地局ＢＳＧまたは大エリア無線基地局ＢＳＨを選択し、当該無線基地局を使用して回線バックアップを行う。

その他、制御システム装置の構成と処理手順および処理内容、有線アクセス装置および無線アクセス装置の種類とその処理機能、データベースＤＢのバックアップ制御テーブルに記憶されるバックアップ許否情報の構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記各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、上記各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せにより種々の発明を形成できる。例えば、各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、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ＴＭ…ユーザ端末、ＵＳ…ユーザ側装置、ＳＳ…有線アクセス装置、ＢＳＡ〜ＢＳＸ…無線基地局、ＤＢ…データベース、ＣＳ…制御システム装置、１１…制御モジュール、１２…無線モジュール、１３…アンテナ、１４…有線モジュール、２１…制御部、２２…有線アクセス装置制御用モジュール、２３…検索部、２４…無線基地局制御用モジュール。

Claims (6)

1. ユーザ装置を有線ネットワークを介して上位ネットワークに接続する有線アクセス装置と、前記ユーザ装置を無線ネットワークを介して前記上位ネットワークに接続する複数の無線アクセス装置と、前記有線アクセス装置および前記複数の無線アクセス装置に接続される制御装置と、前記制御装置に内設または接続される記憶装置とを具備するネットワークアクセスシステムであって、
   前記記憶装置は、前記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、前記複数の無線アクセス装置の各々について前記有線アクセス装置のバックアップ対象として利用を許可するか否かを表す情報を記憶し、
   前記制御装置は、
   前記ユーザ装置が通信を行う際に、前記有線アクセス装置が前記有線ネットワークを介して前記上位ネットワークとの間で通信を行える状態にあるか否かを判定する手段と、
   前記有線アクセス装置が前記通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶装置に記憶された情報に基づき、バックアップ対象として利用が許可されている無線アクセス装置を選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択された無線アクセス装置に対し前記ユーザ装置の識別情報を通知し、前記ユーザ装置と前記選択された無線アクセス装置との間の無線通信を可能にする手段と
   を備えることを特徴とするネットワークアクセスシステム。
2. 前記複数の無線アクセス装置は、前記ユーザ装置との間で無線通信が可能でかつ同等の大きさの無線エリアを有する第１および第２の無線アクセス装置を備え、
   前記記憶装置は、前記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、前記有線アクセス装置のバックアップ対象として前記第１の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶すると共に、前記第１の無線アクセス装置のバックアップ対象として前記第２の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶し、
   前記制御装置の選択手段は、
   前記有線アクセス装置が前記通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶装置に記憶された情報に基づき前記第１の無線アクセス装置を選択する手段と、
   前記選択された前記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にあるか否かを判定する手段と、
   前記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶装置に記憶された情報に基づき前記第２の無線アクセス装置を選択する手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載のネットワークアクセスシステム。
3. 前記複数の無線アクセス装置は、前記ユーザ装置との間で無線通信が可能な無線エリアを有する第１の無線アクセス装置と、前記ユーザ装置との間で無線通信が可能でかつ前記第１の無線アクセス装置が有する無線エリアより大きな無線エリアを有する第３の無線アクセス装置とを備え、
   前記記憶装置は、前記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、前記有線アクセス装置のバックアップ対象として前記第１の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶すると共に、前記第１の無線アクセス装置のバックアップ対象として前記第３の無線アクセス装置の利用を許可する情報を記憶し、
   前記制御装置の選択手段は、
   前記有線アクセス装置が前記通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶装置に記憶された情報に基づき前記第１の無線アクセス装置を選択する手段と、
   前記選択された前記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にあるか否かを判定する手段と、
   前記第１の無線アクセス装置が無線通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶装置に記憶された情報に基づき前記第３の無線アクセス装置を選択する手段と
   を有することを特徴とする請求項１または２記載のネットワークアクセスシステム。
4. ユーザ装置を有線ネットワークを介して上位ネットワークに接続する有線アクセス装置、および前記ユーザ装置を無線ネットワークを介して前記上位ネットワークに接続する複数の無線アクセス装置に接続される制御装置であって、
   前記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、前記複数の無線アクセス装置の各々について前記有線アクセス装置のバックアップ対象として利用を許可するか否かを表す情報を記憶する記憶部と、
   前記ユーザ装置が通信を行う際に、前記有線アクセス装置が前記有線ネットワークを介して前記上位ネットワークとの間で通信を行える状態にあるか否かを判定する手段と、
   前記有線アクセス装置が前記通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶部に記憶された情報に基づき、バックアップ対象として利用が許可されている無線アクセス装置を選択する手段と、
   前記選択された無線アクセス装置に対し前記ユーザ装置の識別情報を通知し、前記ユーザ装置と前記選択された無線アクセス装置との間の無線通信を可能にする手段と
   を具備することを特徴とする制御装置。
5. ユーザ装置を有線ネットワークを介して上位ネットワークに接続する有線アクセス装置、および前記ユーザ装置を無線ネットワークを介して前記上位ネットワークに接続する複数の無線アクセス装置に接続される制御装置が実行する回線バックアップ制御方法であって、
   前記ユーザ装置の識別情報に関連付けて、前記複数の無線アクセス装置の各々について前記有線アクセス装置のバックアップ対象として利用を許可するか否かを表す情報を記憶部に記憶する過程と、
   前記ユーザ装置が通信を行う際に、前記有線アクセス装置が前記有線ネットワークを介して前記上位ネットワークとの間で通信を行える状態にあるか否かを判定する過程と、
   前記有線アクセス装置が前記通信を行える状態にないと判定された場合に、前記記憶部に記憶された情報に基づき、バックアップ対象として利用が許可されている無線アクセス装置を選択する過程と、
   前記選択された無線アクセス装置に対し前記ユーザ装置の識別情報を通知し、前記ユーザ装置と前記選択された無線アクセス装置との間の無線通信を可能にする過程と
   を具備することを特徴とする回線バックアップ制御方法。
6. 請求項４に記載の制御装置の前記各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。