WO2021001938A1 - 通信システム、基地局、及び通信方法 - Google Patents

通信システム、基地局、及び通信方法 Download PDF

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WO2021001938A1
WO2021001938A1 PCT/JP2019/026359 JP2019026359W WO2021001938A1 WO 2021001938 A1 WO2021001938 A1 WO 2021001938A1 JP 2019026359 W JP2019026359 W JP 2019026359W WO 2021001938 A1 WO2021001938 A1 WO 2021001938A1
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communication
terminal
authentication information
wireless communication
base station
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PCT/JP2019/026359
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谷口　友宏
亮太 椎名
一貴 原
友規 村上
俊朗 中平
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日本電信電話株式会社
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    • H04B10/85—Protection from unauthorised access, e.g. eavesdrop protection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
    • H04B10/1129—Arrangements for outdoor wireless networking of information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor

Definitions

  • This disclosure relates to optical / RF wireless hybrid communication between a base station and a terminal.
  • connection authentication data such as SSID and password (PW) required for connection between a base station and a terminal is transmitted to the terminal using optical wireless communication (downward communication by LED lighting or the like).
  • Optical / RF wireless hybrid communication for notifying is known (see, for example, Patent Document 1).
  • Optical / RF wireless hybrid communication has an advantage that the terminal user can connect to Wi-Fi just by entering the optical wireless communication area without grasping the SSID and PW and performing an input operation or the like.
  • optical wireless communication varies greatly depending on the line of sight and angle between the base station and the terminal. Therefore, there is a high possibility that the terminal fails to receive the authentication information transmitted by the base station by optical wireless communication.
  • RF Radio Frequency
  • an object of the present invention is to provide a communication system, a base station, and a communication method that can avoid a state in which RF wireless communication cannot be started due to the quality of optical wireless communication.
  • the communication system decides to repeatedly transmit the authentication information at regular intervals (carousel method) when transmitting the authentication information from the base station to the terminal by optical wireless communication. ..
  • the communication system is a communication system in which communication between a base station and a terminal is performed by optical wireless communication and RF (Radio Frequency) wireless communication.
  • the base station An optical transmitter that repeatedly transmits a frame containing authentication information permitting communication by the RF wireless communication to the terminal by the optical wireless communication.
  • a base station-side RF transmitter / receiver that receives the authentication information transmitted by the RF wireless communication from the terminal and transmits / receives communication data between the terminal and the network by the RF wireless communication between the terminal and the network.
  • An authentication information control circuit that authenticates the terminal that has transmitted the authentication information and permits communication between the authenticated terminal and the network.
  • the terminal An optical receiver that receives the frame and An authentication information confirmation circuit that extracts the authentication information from the frame, A terminal-side RF transmitter / receiver that transmits the authentication information to the base station by the RF wireless communication, and transmits / receives communication data with the network to / from the base station by the RF wireless communication. It is characterized by having.
  • the base station according to the present invention is a base station that performs communication with a terminal by optical wireless communication and RF wireless communication.
  • An optical transmitter that repeatedly transmits a frame containing authentication information permitting communication by the RF wireless communication to the terminal by the optical wireless communication.
  • a base station-side RF transmitter / receiver that receives the authentication information transmitted by the RF wireless communication from the terminal and transmits / receives communication data between the terminal and the network by the RF wireless communication between the terminal and the network.
  • An authentication information control circuit that authenticates the terminal that has transmitted the authentication information and permits communication between the authenticated terminal and the network. It is characterized by having.
  • the communication method according to the present invention is a communication method in which communication between a base station and a terminal is performed by optical wireless communication and RF wireless communication.
  • a frame containing authentication information permitting communication by the RF wireless communication is repeatedly transmitted from the base station to the terminal by the optical wireless communication.
  • the terminal that has received the frame takes out the authentication information from the frame and transmits the authentication information to the base station by the RF wireless communication.
  • the base station that has received the authentication information transmitted by the RF wireless communication from the terminal authenticates the terminal that has transmitted the authentication information, and permits communication between the authenticated terminal and the network. To do.
  • this communication system Due to the quality of optical wireless communication, this communication system has a mechanism that allows the terminal to acquire the same authentication information at regular time intervals even if the terminal fails to acquire the authentication information at a certain timing. At the time of acquisition, the terminal authentication process can be performed. Therefore, the present invention can provide a communication system, a base station, and a communication method that can avoid a state in which RF wireless communication cannot be started due to the quality of optical wireless communication.
  • the RF wireless communication has a plurality of communication methods, and the optical transmitter forms the frame including the authentication information for each communication method and transmits the frames in order. It is a feature.
  • the RF wireless communication has a plurality of communication methods, and the authentication information confirmation circuit communicates with the terminal-side RF transmitter / receiver by the information included in the frame. It is characterized in that the authentication information is transmitted by a method and the communication data is transmitted and received.
  • the RF wireless communication has a plurality of communication methods.
  • the optical transmitter can transmit the frame at a plurality of wavelengths, and when it is desired to use the RF radio communication with the terminal as a desired communication method, the frame is transmitted at a wavelength corresponding to the desired communication method.
  • the authentication information confirmation circuit causes the terminal-side RF transmitter / receiver to transmit the authentication information using a communication method corresponding to the wavelength of the frame received by the optical receiver, and to transmit / receive the communication data. It is a feature.
  • the communication system has a plurality of the base stations. Communication usage information related to the RF radio communication is collected from each of the base stations, and the communication usage information is collected. Based on the communication usage information, the terminal determines the base station on which the RF wireless communication is performed. A control device is further provided, which includes an instruction for performing RF radio communication with the determined base station in the frame, and transmits the frame from each of the base stations.
  • the present invention can provide a communication system, a base station, and a communication method that can avoid a state in which RF wireless communication cannot be started due to the quality of optical wireless communication.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the communication system 301 of the present embodiment.
  • the communication system 301 is a communication system that performs communication between the base station 20 and the terminal 30 by optical wireless communication and RF wireless communication.
  • Base station 20 An optical transmitter 21 that repeatedly transmits a frame F1 containing authentication information that allows communication by RF wireless communication to a terminal 30 by optical wireless communication.
  • a base station side RF transmitter / receiver 22 that receives authentication information transmitted by RF wireless communication from the terminal 30 and transmits / receives communication data between the terminal 30 and the network 10 by RF wireless communication with the terminal 30.
  • An authentication information control circuit 23 that authenticates the terminal 30 that has transmitted the authentication information and permits communication between the authenticated terminal 30 and the network 10. To be equipped.
  • Terminal 30 An optical receiver 31 that receives the frame F1 and Authentication information confirmation circuit 32 that extracts authentication information from frame F1 and A terminal-side RF transmitter / receiver 33 that transmits authentication information to the base station 20 by RF wireless communication, and transmits / receives communication data with the network 10 to / from the base station 20 by RF wireless communication. To be equipped.
  • the frame F1 containing the authentication information permitting the communication by RF wireless communication is repeatedly transmitted from the base station 20 to the terminal 30 by optical wireless communication.
  • the terminal 30 that has received the frame F1 takes out the authentication information from the frame F1 and transmits the authentication information to the base station 20 by RF wireless communication.
  • the base station 20 that has received the authentication information transmitted by RF wireless communication from the terminal 30 authenticates the terminal 30 that has transmitted the authentication information, and permits communication between the authenticated terminal 30 and the network 10.
  • the authentication information control circuit 23 manages authentication information for using RF wireless communication.
  • the authentication information is SSID (Service Set Identifier), ID (identification number), PW (password) and other information.
  • the authentication information control circuit 23 repeatedly outputs the authentication information to the optical transmitter 21 at regular intervals.
  • the optical transmitter 21 uses a light source such as an LED that can be dimmed or toned.
  • the light source may also serve as a lighting application.
  • the optical transmitter 21 converts the authentication information from the authentication information control circuit 23 into an optical signal having a predetermined wavelength, power, modulation method, or data rate.
  • the beam regulator 24 controls the beam shape so that the optical signal from the optical transmitter 21 can reach a predetermined area 35, and then transmits the optical signal to the space. If there are no obstacles that block the light, the optical signal reaches all the terminals 30 in the predetermined area 35. When there is an obstacle, the optical signal cannot reach the terminal 30. However, as shown in the sub-image (A) of FIG. 1, the optical signal repeats the frame F1 including the authentication information. Therefore, even if the optical signal cannot reach the terminal 30 at a certain timing, the optical signal can reach the terminal 30 by moving the terminal or an obstacle.
  • the optical receiver 31 of the terminal 30 converts the optical signal from the optical transmitter 21 into an electric signal.
  • the optical receiver 31 is not limited to the optical receiver dedicated to optical wireless communication, and if the terminal 30 is a smart phone, the camera function may be used.
  • the authentication information confirmation circuit 32 confirms the authentication information from the output electric signal of the optical signal.
  • the authentication information confirmation circuit 32 outputs the authentication information by the protocol of the RF wireless communication to be connected or the RF wireless communication specified by the frame F1.
  • the RF transmitter / receiver 33 and the RF transmitter / receiver 22 transmit / receive RF radio signals using the protocol.
  • the protocol is Wi-Fi, LTE, or the like.
  • Wi-Fi may support a plurality of wireless standards such as 2.4 GHz / 5 GHz.
  • the authentication information confirmed by the authentication information confirmation circuit 32 is transmitted from the terminal 30 to the base station 20 between the RF transmitter / receiver 33 and the RF transmitter / receiver 22.
  • the authentication information control circuit 23 permits communication with the upper NW 10 for the terminal 30 for which the consistency of the authentication information has been confirmed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the frame F1.
  • the frame F1 has a header 41, a logic unit 42, an authentication information unit 43, and an extension unit 44.
  • the header 41 indicates that the frame F1 is authentication information for RF wireless communication.
  • the logic unit 42 includes a value indicating the logic of the authentication determination for the authentication information. In the logic, for example, when the 1-bit value is "0", all terminals that have received this authentication information are connected OK, but when the 1-bit value is "1", the extension unit 44 It is a logic that determines connection OK / NG according to the contents described in (such as making connection OK only when a specific wavelength / color or bit pattern is detected).
  • the authentication information unit 43 includes the contents of the authentication information for connecting to RF wireless communication. Information on a plurality of communication standards such as Wi-Fi of 2 GHz and 5 GHz may be included.
  • the expansion unit 44 includes a logic for operating the authentication information confirmation circuit 32 of the terminal 30. For example, when it is desired to make RF wireless communication OK only when a specific wavelength / color or pattern is detected, the determination logic is described in the extension unit 44.
  • the optical transmitter 21 may form frames (F1a, F1b, F1c) including authentication information for each communication method and transmit them in order.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which frames (F1a, F1b, F1c) including authentication information different for each communication method are sequentially transmitted.
  • the optical transmitter 21 sequentially orders a plurality of types of frames (the contents of the authentication information unit 43 are different) corresponding to these. You may send it to.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the communication system 302 of the present embodiment.
  • the communication system 302 further includes a base station control device 50 that manages a plurality of base stations 20 with respect to the communication system 301 of FIG.
  • the base station control device 50 collects communication usage information related to RF wireless communication from each base station 20, determines a base station 20 for which the terminal 30 performs RF wireless communication based on the communication usage information, and determines the base station 20. It has an authentication information integrated control unit 51 that includes an instruction for performing RF wireless communication with the frame F1 in the frame F1 and transmits the frame F1 from each base station 20.
  • the authentication information integrated control unit 51 collects communication usage information such as the number of connected terminals 30 and the capacity used from each base station 20.
  • the authentication information integrated control unit 51 sets a connection policy to each base station 20 based on the communication usage information.
  • the connection policy is, for example, a policy in which the terminal 30 in the area where the areas 35 overlap is preferentially connected to any of the base stations having a small load for load distribution.
  • the authentication information integrated control unit 51 determines the determination logic corresponding to this policy, describes it in the extension unit 44 of the frame F1, and instructs each base station 20.
  • the communication system of the present embodiment enables optical wireless communication using a plurality of wavelengths with respect to the communication system 301 of the first embodiment.
  • RF wireless communication has multiple communication methods.
  • the optical transmitter 21 can transmit the frame F1 at a plurality of wavelengths, and when it is desired to use RF wireless communication with the terminal 30 as a desired communication method, the optical transmitter 21 transmits the frame F1 at a wavelength corresponding to the desired communication method.
  • the authentication information confirmation circuit 32 is characterized in that the terminal-side RF transmitter / receiver 33 transmits the authentication information using a communication method corresponding to the wavelength of the frame F1 received by the optical receiver 31 to transmit / receive communication data. And.
  • the optical transmitter 21 of the base station 20 is a tunable wavelength type.
  • the authentication information control circuit 23 also outputs wavelength control information. This wavelength control information corresponds to the available RF radio communication standards.
  • the authentication information confirmation circuit 32 of the terminal 30 also grasps the wavelength (color) information of the optical signal, and extracts and outputs the authentication information of RF wireless communication from the frame F1 only when the wavelength (color) is a predetermined value. The determination logic based on this wavelength information is described in the extension portion 44 of the frame F1 at the base station 20.
  • the optical transmitter 21 also serves as a lighting application, light of all wavelengths (colors) is always transmitted.
  • RF wireless communication is permitted in the area 35 including the red light from the optical transmitter 21
  • "authentication (connectable) if it is red” is described in the extension 44 of the frame F1.
  • "802.11n Wi-Fi can be used if it is red” in the extension 44 of the frame F1. If it is blue, 802.11ac can also be used.
  • the optical transmitter 21 is also used for lighting, the extension 44 of the frame F1 is described as "authentication if red", and only light having a red wavelength is transmitted from the optical transmitter 21. It may be controlled as follows.
  • the following effects can be obtained.
  • the user can visually recognize the RF wireless communication area.
  • -By dividing the wavelength (color) according to the specifications / standards of RF wireless communication the user can visually recognize the available RF standards. For example, the user can recognize that 802.11n Wi-Fi is available for red lighting and 802.11ac is also available for blue lighting.
  • This communication system has the same configuration as the communication system 302 of the second embodiment. In this communication system, it is assumed that a plurality of base stations 20 are arranged at high density.
  • the authentication information integrated control unit 51 of the base station control device 50 extracts information (communication usage information) of the number of terminals 30 connected to each base station 20 and the capacity used. Then, the authentication information integrated control unit 51 adaptively controls the load distribution among the base stations based on the communication usage information.
  • the authentication information integrated control unit 51 preferentially connects the communication method corresponding to red or blue to the expansion unit 44 of the frame F1 "when detecting green and red or blue authentication information". Each base station is controlled so as to describe the judgment logic. Further, the authentication information integrated control unit 51 tells the expansion unit 44 of the frame F1 that "the signal of the communication method corresponding to red or blue is" priority 1 "and the signal of the communication method corresponding to green is” priority 2 "". Each base station may be controlled so as to describe the determination logic (correspondence between wavelength (color) and priority).
  • the authentication information confirmation circuit 32 of the terminal 30 outputs the authentication information to the predetermined base station 20 by RF wireless communication according to the above determination logic.
  • the communication system of the present embodiment enables optical wireless communication using a plurality of wavelengths with respect to the communication system 301 of the first embodiment.
  • RF wireless communication has multiple communication methods.
  • the authentication information confirmation circuit 32 is characterized in that the terminal-side RF transmitter / receiver 33 transmits authentication information using a communication method specified by the information included in the frame F1 to transmit / receive communication data.
  • the optical transmission unit 21 describes the determination logic corresponding to the desired control content as a bit pattern in the extension unit 44 of the frame F1.
  • the determination logic is a logic that preferentially connects to 5 GHz RF wireless communication when the existence of both 2.4 GHz and 5 GHz RF wireless communication is detected.
  • the logic may be such that the 5 GHz RF radio communication has “priority 1”, the 2.4 GHz RF radio communication has “priority 2”, and the like, and the radio system / standard is associated with the priority.
  • the authentication information confirmation circuit 32 of the terminal 30 reads the bit pattern described in the expansion unit 44 of the frame F1 and outputs the authentication information to the predetermined base station 20 by RF wireless communication according to the above determination logic.
  • the following effects can be obtained.
  • the base station implements RF wireless communication of multiple standards, which resource (frequency channel, etc.) the terminal is assigned to can be controlled from the base station side using a bit pattern regardless of the user's operation. .. For example, since the base station is crowded with the 2.4 GHz band, it is possible to control the terminal to be preferentially connected to the 5 GHz band.
  • This communication system has the same configuration as the communication system 302 of the second embodiment. In this communication system, it is assumed that a plurality of base stations 20 are arranged at high density.
  • the authentication information integrated control unit 51 of the base station control device 50 extracts information (communication usage information) of the number of terminals 30 connected to each base station 20 and the capacity used. Then, the authentication information integrated control unit 51 adaptively controls the load distribution among the base stations based on the communication usage information.
  • the authentication information integrated control unit 51 preferentially connects to the base stations A to C when the authentication information of the base station B and the base stations A to C is detected in the extension unit 44 of the frame F1. Each base station is controlled so as to describe the judgment logic of "to do”. Further, the authentication information integrated control unit 51 has a determination logic (wavelength (color) and priority) that "base stations A to C have” priority 1 "and base station B has” priority 2 "” in the expansion unit 44 of the frame F1. Each base station may be controlled so as to describe (correspondence with degree).
  • the authentication information integrated control unit 51 may control each base station so as to describe only the priority information of itself and the adjacent base stations in the extension unit 44 of the frame F1.
  • the authentication information confirmation circuit 32 of the terminal 30 outputs the authentication information to the predetermined base station 20 by RF wireless communication according to the above determination logic.
  • the communication system of the present embodiment adjusts the transmission method of the frame 1 in the communication system 301 of the first embodiment.
  • optical wireless communication is (1) adapted to the quality of the optical transmission line, (2) adapted to multiple terminal types, and (3) the use of RF wireless communication is limited to the area. be able to.
  • the base station 20 further includes an optical transmission line quality confirmation unit that can confirm the state of the optical transmission line in the area by a camera, an optical sensor, or the like. Further, the authentication information control circuit 23 of the base station 20 controls the data modulation method of the frame F1 output from the optical transmitter 21 and the transmission cycle (carousel cycle) of the frame F1. Specifically, when the optical transmission line quality confirmation unit determines that the state of the optical transmission line is equal to or lower than a predetermined quality, the SNR (Signal to Noise Ratio) required for the optical transmitter 21 is determined. Instruct to change to a lower modulation scheme. For example, the optical transmission line quality confirmation unit instructs the optical transmitter 21 to change from 16QAM to OK. Since the data rate becomes lower due to the change from 16QAM to OK, the optical transmission line quality confirmation unit instructs the authentication information control circuit 23 to lengthen the carousel cycle.
  • the optical transmission line quality confirmation unit instructs the authentication information control circuit 23 to lengthen the carousel cycle.
  • the following effects can be obtained. -Adjust the optical signal modulation method and carousel period (affects the required data rate) even if the quality of the optical transmission line (SNR on the receiving side) is low due to the influence of the line of sight between the base station and the terminal. Therefore, the reliability of the transmission of authentication information can be improved.
  • the authentication information control circuit 23 of the base station 20 uses an optical transmitter 21 so as to sequentially transmit a frame F1 containing the same authentication information in two or more types of modulation methods or data rates. Control. For example, in transmitting the same SSID / PW information, the authentication information control circuit 23 causes the optical transmitter 21 to prepare a plurality of frames F1 such as 10 kbps at 16QAM, 10 kbps at OK, 100 bps at 16QAM, and 100 bps at OK. Are repeatedly transmitted in order.
  • the terminal 30 demodulates only the frames that can be demodulated by the authentication information confirmation circuit 32 from among these plurality of frames, and confirms the authentication information.
  • the following effects can be obtained. -Even if the format of the optical signal (symbol rate, modulation method) that can be received differs depending on the terminal type, the reliability of the transmission of authentication information can be improved by preparing multiple optical signal modulation methods and symbol rates.
  • the authentication information control circuit 23 of the base station 20 also sets the expiration date of the authentication information. For example, a determination logic that the extension unit 44 of the frame F1 "does not allow the terminal to perform RF wireless communication if the frame F1 is not newly received within a predetermined valid period (example: several tens of seconds to several tens of minutes)". To describe. At the same time, the authentication information control circuit 23 sets the carousel cycle corresponding to the above-mentioned "valid period”. This carousel cycle shall be sufficiently shorter than the effective period.
  • the authentication information confirmation 32 of the terminal 30 confirms the authentication signal at a certain point, and then receives / confirms a new authentication signal during the valid period, the RF transmitter / receiver 33 is contacted. Instruct to stop RF radio communication. Alternatively, if a new authentication signal is not sent from the terminal 30 to the base station 20 during the valid period after the authentication information is sent from the terminal 30 to the base station 20 by RF wireless communication, the base station 20 The RF wireless communication of the corresponding terminal 30 is stopped (use is refused).
  • the base station 20 may include one RF transmitter / receiver 22 and a plurality of optical transmitters 21.
  • the optical transmitter 21 may output light having different wavelengths from each other, or may output light having the same wavelength.
  • the base station 20 may be provided with a plurality of RF transmitters / receivers 22 and one or a plurality of optical transmitters 21.
  • the RF transmitter / receiver 22 may correspond to different wireless standards, or may correspond to the same wireless standard.
  • the base station 20 does not have the optical transmitter 21 and the RF transmitter / receiver 22, that is, the optical transmitter 21 and the RF transmitter / receiver 22 are outside the base station 20, and the authentication information of the base station 20 is wired or wireless. It may be connected to the control circuit 23.
  • the control circuit 23 may be connected to the control circuit 23.

Abstract

光無線通信の品質によってＲＦ無線通信の開始できないという状態を回避できる通信システム、基地局、及び通信方法を提供することを目的とする。　本発明に係る光通信システムは、基地局装置が、光無線通信によって、端末装置とのＲＦ無線通信による接続を行うための認証情報を含む、端末装置宛ての認証情報フレームを所定の周期で繰り返し送信する。本通信システムは、光無線通信の品質に起因して、あるタイミングで端末が認証情報取得に失敗したとしても、一定の時間間隔で同じ認証情報を取得できる仕組みを有するため、端末が認証情報を取得した時点で端末の認証処理を実施できる。

Description

通信システム、基地局、及び通信方法
　本開示は、基地局と端末との間の光／ＲＦ無線ハイブリッド通信に関する。
　本明細書では、基地局から端末への方向を「下り」、端末から基地局への方向を「上り」として説明する。
　Ｗｉ－Ｆｉなどの無線通信システムにおいて、基地局と端末との接続に必要なＳＳＩＤ及びパスワード（ＰＷ）などの接続認証データを光無線通信（ＬＥＤ照明などで下り方向の通信）を用いて端末へ通知する光／ＲＦ無線ハイブリッド通信が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。光／ＲＦ無線ハイブリッド通信は、端末のユーザがＳＳＩＤ及びＰＷを把握して入力操作などをしなくとも、光無線通信エリアに入っただけでＷｉ－Ｆｉに接続できるというメリットがある。
米国公開２０１８０１３９２０２号
　光無線通信の品質は、基地局と端末の間の見通しや角度によって大きく変化する。このため、基地局が光無線通信で送信した認証情報を端末が受信し損ねる可能性が多い。光無線通信には上り通信が存在せず、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）無線通信の開始前には、端末が認証情報を受信したかどうかの到達確認や端末からの認証情報送信要求をすることができず、認証情報が端末に未達の場合にＲＦ無線通信を開始することができないという課題があった。
　そこで、本発明は、光無線通信の品質によってＲＦ無線通信の開始できないという状態を回避できる通信システム、基地局、及び通信方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、光無線通信で基地局から端末へ認証情報を送信するときに、当該認証情報を一定周期で繰り返し送出（カルーセル方式）することとした。
　具体的には、本発明に係る通信システムは、基地局と端末との間の通信を光無線通信とＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）無線通信とで行う通信システムであって、
　前記基地局は、
　前記ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームを前記端末へ前記光無線通信で繰り返し送信する光送信器と、
　前記端末から前記ＲＦ無線通信で送信された前記認証情報を受信する、及び前記端末とネットワークとの通信データを前記端末と前記ＲＦ無線通信で送受信する基地局側ＲＦ送受信器と、
　前記認証情報を送信した前記端末を認証し、認証した前記端末と前記ネットワークとの通信を許可する認証情報制御回路と、
を備え、
　前記端末は、
　前記フレームを受信する光受信器と、
　前記フレームから前記認証情報を取り出す認証情報確認回路と、
　前記認証情報を前記基地局へ前記ＲＦ無線通信で送信する、及び前記基地局との間においてネットワークとの通信データを前記ＲＦ無線通信で送受信する端末側ＲＦ送受信器と、
を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る基地局は、端末との間の通信を光無線通信とＲＦ無線通信とで行う基地局であって、
　前記ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームを前記端末へ前記光無線通信で繰り返し送信する光送信器と、
　前記端末から前記ＲＦ無線通信で送信された前記認証情報を受信する、及び前記端末とネットワークとの通信データを前記端末と前記ＲＦ無線通信で送受信する基地局側ＲＦ送受信器と、
　前記認証情報を送信した前記端末を認証し、認証した前記端末と前記ネットワークとの通信を許可する認証情報制御回路と、
を備えることを特徴とする。
　さらに、本発明に係る通信方法は、基地局と端末との間の通信を光無線通信とＲＦ無線通信とで行う通信方法であって、
　前記ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームを前記基地局から前記端末へ前記光無線通信で繰り返し送信し、
　前記フレームを受信した前記端末で、前記フレームから前記認証情報を取り出し、前記認証情報を前記基地局へ前記ＲＦ無線通信で送信し、
　前記端末から前記ＲＦ無線通信で送信された前記認証情報を受信した前記基地局で、前記認証情報を送信した前記端末を認証し、認証した前記端末とネットワークとの通信を許可する
ことを特徴とする。
　本通信システムは、光無線通信の品質に起因して、あるタイミングで端末が認証情報取得に失敗したとしても、一定の時間間隔で同じ認証情報を取得できる仕組みを有するため、端末が認証情報を取得した時点で端末の認証処理を実施できる。従って、本発明は、光無線通信の品質によってＲＦ無線通信の開始できないという状態を回避できる通信システム、基地局、及び通信方法を提供することができる。
　本発明に係る通信システムは、前記ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、前記光送信器が、通信方式毎に前記認証情報を含む前記フレームを形成し、順繰りに送信することを特徴とする。
　本発明に係る通信システムは、前記ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、前記認証情報確認回路が、前記端末側ＲＦ送受信器に対し、前記フレームに含まれる情報で指定される通信方式を用いて前記認証情報を送信させ、前記通信データを送受信させることを特徴とする。
　本発明に係る通信システムは、前記ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、
　前記光送信器が、複数の波長で前記フレームを送信でき、前記端末との間の前記ＲＦ無線通信を所望の通信方式としたいときに前記所望の通信方式に対応する波長で前記フレームを送信し、
　前記認証情報確認回路が、前記端末側ＲＦ送受信器に対し、前記光受信器が受信した前記フレームの波長に対応する通信方式を用いて前記認証情報を送信させ、前記通信データを送受信させることを特徴とする。
　本発明に係る通信システムは、前記基地局が複数あり、
　それぞれの前記基地局から前記ＲＦ無線通信に関する通信利用情報を収集し、
　前記通信利用情報に基づいて前記端末が前記ＲＦ無線通信を行う前記基地局を決定し、
　決定した前記基地局と前記ＲＦ無線通信を行う指示を前記フレームに含め、ぞれぞれの前記基地局から前記フレームを送信させる制御装置をさらに備える。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、光無線通信の品質によってＲＦ無線通信の開始できないという状態を回避できる通信システム、基地局、及び通信方法を提供することができる。
本発明に係る通信システムを説明する図である。 本発明に係る通信システムの基地局が送信するフレームの構成を説明する図である。 本発明に係る通信システムの基地局からのフレームの送信例を説明する図である。 本発明に係る通信システムを説明する図である。
　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例であり、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、本実施形態の通信システム３０１を説明する図である。通信システム３０１は、基地局２０と端末３０との間の通信を光無線通信とＲＦ無線通信とで行う通信システムである。
　基地局２０は、
　ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームＦ１を端末３０へ光無線通信で繰り返し送信する光送信器２１と、
　端末３０からＲＦ無線通信で送信された認証情報を受信する、及び端末３０とネットワーク１０との通信データを端末３０とＲＦ無線通信で送受信する基地局側ＲＦ送受信器２２と、
　認証情報を送信した端末３０を認証し、認証した端末３０とネットワーク１０との通信を許可する認証情報制御回路２３と、
を備える。
　端末３０は、
　フレームＦ１を受信する光受信器３１と、
　フレームＦ１から認証情報を取り出す認証情報確認回路３２と、
　認証情報を基地局２０へＲＦ無線通信で送信する、及び基地局２０との間においてネットワーク１０との通信データをＲＦ無線通信で送受信する端末側ＲＦ送受信器３３と、
を備える。
　通信システム３０１は、
　ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームＦ１を基地局２０から端末３０へ光無線通信で繰り返し送信し、
　フレームＦ１を受信した端末３０で、フレームＦ１から認証情報を取り出し、認証情報を基地局２０へＲＦ無線通信で送信し、
　端末３０からＲＦ無線通信で送信された認証情報を受信した基地局２０で、認証情報を送信した端末３０を認証し、認証した端末３０とネットワーク１０との通信を許可する。
　認証情報制御回路２３は、ＲＦ無線通信利用のための認証情報を管理する。認証情報とは、ＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｓｅｔ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＩＤ（識別番号）、ＰＷ（パスワード）その他の情報である。認証情報制御回路２３は、認証情報を一定周期で繰り返し光送信器２１に出力する。
　光送信器２１は、調光又は調色可能なＬＥＤなどの光源を用いる。光源は照明用途を兼ねてもよい。光送信器２１は、認証情報制御回路２３からの認証情報を所定の波長、パワー、変調方式、又はデータレートの光信号に変換する。
　ビーム調整器２４は、光送信器２１からの光信号が所定のエリア３５に到達できるようにビーム形状を制御した上で、当該光信号を空間に送出する。光を遮る障害物が無ければ、所定のエリア３５にある全ての端末３０に光信号が到達する。障害物がある場合、端末３０に光信号が到達できない。しかし、光信号は、図１のサブイメージ（Ａ）で示したように認証情報を含むフレームＦ１が繰り返されている。このため、あるタイミングで端末３０に光信号が到達できなくても、端末や障害物が移動することで端末３０に光信号が到達できるようになる。
　端末３０の光受信器３１は、光送信器２１からの光信号を電気信号に変換する。光受信器３１は光無線通信専用の光受信器に限らず、端末３０がスマートホンであれば、カメラ機能を利用してもよい。
　認証情報確認回路３２は、光信号の出力電気信号から認証情報を確認する。認証情報確認回路３２は、接続したいＲＦ無線通信あるいはフレームＦ１で指定されているＲＦ無線通信のプロトコルで認証情報を出力する。
　ＲＦ送受信器３３とＲＦ送受信器２２は、当該プロトコルでＲＦ無線信号を送受信している。当該プロトコルは、Ｗｉ－ＦｉやＬＴＥなどである。例えば、Ｗｉ－Ｆｉが２．４ＧＨｚ／５ＧＨｚなどの複数の無線規格に対応してもよい。ＲＦ送受信器３３とＲＦ送受信器２２との間で、認証情報確認回路３２が確認した認証情報が端末３０から基地局２０へ送信される。
　認証情報制御回路２３は、認証情報の整合が確認できた端末３０について、上位ＮＷ１０との通信を許可する。
　図２は、フレームＦ１を説明する図である。フレームＦ１は、ヘッダ４１、ロジック部４２、認証情報部４３、及び拡張部４４を有する。ヘッダ４１は、当該フレームＦ１がＲＦ無線通信用の認証情報であることを示す。ロジック部４２は、認証情報に対する認証判断のロジックを示す値が含まれる。当該ロジックは、例えば、１ビットの値で「０」の場合には、この認証情報を受けた端末は全て接続ＯＫとするが、１ビットの値で「１」の場合には、拡張部４４に記述された内容（特定の波長／色、ビットパターンを検出した時にのみ接続ＯＫとするなど）に従って接続ＯＫ／ＮＧを判断するといったロジックである。
　認証情報部４３は、ＲＦ無線通信に接続するための認証情報の内容が含まれる。なお、２ＧＨｚと５ＧＨｚのＷｉ－Ｆｉなど複数の通信規格の情報を含める場合も有る。拡張部４４は、端末３０の認証情報確認回路３２を動作させるロジックが含まれる。例えば、特定の波長／色やパターンを検出した時にのみＲＦ無線通信ＯＫとさせたい場合、その判断ロジックが拡張部４４に記述される。
　なお、ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有する場合、光送信器２１は、通信方式毎に認証情報を含むフレーム（Ｆ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃ）を形成し、順繰りに送信してもよい。図３は、通信方式毎に異なる認証情報を含むフレーム（Ｆ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃ）が順繰りに送信される例を説明する図である。１つの基地局２０が複数のＲＦ無線通信規格（Ａ～Ｃ）を実装している場合、光送信器２１は、これらに対応した複数の種類（認証情報部４３の内容が異なる）フレームを順番に送っても良い。
（実施形態２）
　図４は、本実施形態の通信システム３０２を説明する図である。通信システム３０２は、図１の通信システム３０１に対して基地局２０を複数管理する基地局制御装置５０をさらに備える。基地局制御装置５０は、それぞれの基地局２０からＲＦ無線通信に関する通信利用情報を収集し、通信利用情報に基づいて端末３０がＲＦ無線通信を行う基地局２０を決定し、決定した基地局２０とＲＦ無線通信を行う指示をフレームＦ１に含め、ぞれぞれの基地局２０からフレームＦ１を送信させる認証情報統合制御部５１を有する。
　認証情報統合制御部５１は、各基地局２０から、接続している端末３０の台数、使用容量などの通信利用情報を収集する。認証情報統合制御部５１は、通信利用情報を基に、各基地局２０への接続ポリシーを設定する。接続ポリシーとは、例えば、負荷分散のために、エリア３５が重なっている領域にある端末３０は、負荷の小さいいずれかの基地局に優先的に接続させるといったポリシーである。認証情報統合制御部５１は、このポリシーに対応した判断ロジックを決定し、フレームＦ１の拡張部４４に記載して各基地局２０に指示する。
（実施形態３）
　本実施形態の通信システムは、実施形態１の通信システム３０１に対して、複数の波長を用いた光無線通信を可能としたものである。本通信システムは、ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、
　光送信器２１は、複数の波長でフレームＦ１を送信でき、端末３０との間のＲＦ無線通信を所望の通信方式としたいときに前記所望の通信方式に対応する波長でフレームＦ１を送信し、
　認証情報確認回路３２は、端末側ＲＦ送受信器３３に対し、光受信器３１が受信したフレームＦ１の波長に対応する通信方式を用いて前記認証情報を送信させ、通信データを送受信させることを特徴とする。
　光無線通信において、複数の波長を使い分けることで、（１）エリア特定と（２）基地局割り当てが可能になる。それぞれを説明する。なお、本実施形態は、送出する光信号の波長（色）に依らず、フレームＦ１の拡張部４４に同一の内容が記述される。
（１）エリア特定
　本通信システムと実施形態１の通信システム３０１との構成上の相違点を記載する。
　基地局２０の光送信器２１は波長可変型である。認証情報制御回路２３は波長制御情報も出力する。この波長制御情報は、利用可能なＲＦ無線通信の規格に対応している。
　端末３０の認証情報確認回路３２は、光信号の波長（色）情報も把握し、所定の波長（色）だった場合にのみ、フレームＦ１からＲＦ無線通信の認証情報を取り出して出力する。この波長情報に基づく判断ロジックは、基地局２０においてフレームＦ１の拡張部４４に記述される。
　具体例を挙げる。光送信器２１が照明用途も兼ねる場合、常に全ての波長（色）の光が送出される。ここで、光送信器２１から赤色の光が含まれるエリア３５でＲＦ無線通信を許可する場合、フレームＦ１の拡張部４４には「赤であれば認証（接続可）」と記載される。また、光送信器２１から赤色又は青色の光が含まれるエリア３５で特定のＲＦ無線通信規格のみ許可する場合、フレームＦ１の拡張部４４には「赤色なら８０２．１１ｎのＷｉ－Ｆｉが利用可能、青色なら更に８０２．１１ａｃも利用可能」と記載される。
　一方、光送信器２１が照明用途を兼ねない場合であれば、フレームＦ１の拡張部４４に「赤であれば認証」と記述し、光送信器２１から赤色の波長の光のみが送出されるように制御してもよい。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・ＲＦ無線通信エリアのみ特定の波長（色）にすることで、ユーザがＲＦ無線通信エリアを視認できる。
・ＲＦ無線通信のスペック／規格に応じて波長（色）を分けることで、利用可能なＲＦ規格をユーザが視認できる。例えば、ユーザは、赤色照明なら８０２．１１ｎのＷｉ－Ｆｉが利用可能、青色照明なら更に８０２．１１ａｃも利用可能ということが認知できる。
（２）基地局割り当て
　本通信システムは実施形態２の通信システム３０２の構成と同じである。
　本通信システムでは、複数の基地局２０が高密度に配置されているとする。
　基地局制御装置５０の認証情報統合制御部５１が、各基地局２０に接続している端末３０の台数や使用容量の情報（通信利用情報）を抽出する。そして、認証情報統合制御部５１は、通信利用情報を基に、基地局間で負荷分散するよう適応的に制御する。
　具体的には、認証情報統合制御部５１は、フレームＦ１の拡張部４４に「緑色と赤色ないし青色の認証情報を検出した場合には赤色ないし青色に対応する通信方式を優先的に接続する」という判断ロジックを記述するように各基地局を制御する。また、認証情報統合制御部５１は、フレームＦ１の拡張部４４に「赤色ないし青色に対応する通信方式の信号が「優先度１」、緑色に対応する通信方式の信号が「優先度２」」という判断ロジック（波長（色）と優先度との対応付け）を記述するように各基地局を制御してもよい。
　端末３０の認証情報確認回路３２は、上記の判断ロジックにしたがって所定の基地局２０に向け、認証情報をＲＦ無線通信で出力する。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・複数のＲＦ無線通信エリアが高密度配置されている状況で、各端末をどの基地局／リソース（周波数チャネルなど）に割り当てるかを、ユーザによる操作に依らず、波長（色）を用いて制御できる。
（実施形態４）
　本実施形態の通信システムは、実施形態１の通信システム３０１に対して、複数の波長を用いた光無線通信を可能としたものである。本通信システムは、ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、
　認証情報確認回路３２は、端末側ＲＦ送受信器３３に対し、フレームＦ１に含まれる情報で指定される通信方式を用いて認証情報を送信させ、通信データを送受信させることを特徴とする。
　光無線通信において、複数の波長を使い分けることで、（１）接続させるＲＦ無線通信規格の制御と（２）基地局割り当てが可能になる。それぞれを説明する。なお、本実施形態は、端末の移動を考慮し、特殊な場合を除いて、全ての基地局が送出するフレームＦ１の拡張部４４に同一の内容を記述する。
（１）接続させるＲＦ無線通信規格の制御
　本通信システムと実施形態１の通信システム３０１との構成上の相違点を記載する。
　光送信部２１は、所望の制御内容に対応した判断ロジックを、フレームＦ１の拡張部４４にビットパターンとして記述する。例えば、判断ロジックは、２．４ＧＨｚと５ＧＨｚの両方のＲＦ無線通信の存在を検出した場合には、５ＧＨｚのＲＦ無線通信に優先的に接続するといったロジックである。また、５ＧＨｚのＲＦ無線通信が「優先度１」、２．４ＧＨｚのＲＦ無線通信が「優先度２」等のように、無線方式／規格と優先度を対応づけたロジックとしても良い。
　端末３０の認証情報確認回路３２が、フレームＦ１の拡張部４４に記載されたビットパターンを読み取り、上記の判断ロジックにしたがって所定の基地局２０に向け、認証情報をＲＦ無線通信で出力する。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・基地局で複数の規格のＲＦ無線通信を実装している場合、端末をどのリソース（周波数チャネルなど）に割り当てるかを、ユーザによる操作に依らず、ビットパターンを用いて基地局側から制御できる。例えば、基地局は、２．４ＧＨｚ帯が混んできたので、端末を５ＧＨｚ帯に優先的に接続させるといった制御が可能となる。
（２）基地局割り当て
　本通信システムは実施形態２の通信システム３０２の構成と同じである。
　本通信システムでは、複数の基地局２０が高密度に配置されているとする。
　基地局制御装置５０の認証情報統合制御部５１が、各基地局２０に接続している端末３０の台数や使用容量の情報（通信利用情報）を抽出する。そして、認証情報統合制御部５１は、通信利用情報を基に、基地局間で負荷分散するよう適応的に制御する。
　具体的には、認証情報統合制御部５１は、フレームＦ１の拡張部４４に「基地局Ｂと基地局ＡないしＣの認証情報を検出した場合には、基地局ＡないしＣに優先的に接続する」という判断ロジックを記述するように各基地局を制御する。また、認証情報統合制御部５１は、フレームＦ１の拡張部４４に「基地局ＡないしＣが「優先度１」、基地局Ｂが「優先度２」」という判断ロジック（波長（色）と優先度との対応付け）を記述するように各基地局を制御してもよい。
　また、図４で基地局Ａと基地局Ｃが十分に離れており、端末がこれらの電波を同時に受信することが無いような場合、全てのフレームＦ１の拡張部４４に同一の記述をしてもよい。例えば、認証情報統合制御部５１は、フレームＦ１の拡張部４４に自身および隣接する基地局の優先度の情報のみを記述するように各基地局を制御してもよい。
　端末３０の認証情報確認回路３２は、上記の判断ロジックにしたがって所定の基地局２０に向け、認証情報をＲＦ無線通信で出力する。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・複数のＲＦ無線通信エリアが高密度配置されている状況で、端末をどの基地局／リソース（周波数チャネルなど）に割り当てるかを、ユーザによる操作に依らず、ビットパターンを用いて制御できる。
（実施形態５）
　本実施形態の通信システムは、実施形態１の通信システム３０１においてフレーム１の送信方式を調整する。光無線通信の送信方式を調整することで、光無線通信を（１）光伝送路の品質に適応、（２）複数の端末種別に適応、（３）ＲＦ無線通信利用をエリア内に限定することができる。それぞれを説明する。
（１）光伝送路の品質に適応
　基地局２０は、カメラや光センサなどによりエリア内の光伝送路の状態を確認できる光伝送路品質確認部をさらに備える。また、基地局２０の認証情報制御回路２３は、光送信器２１から出力するフレームＦ１のデータ変調方式と、フレームＦ１の送信周期（カルーセル周期）を制御する。具体的には、前記光伝送路品質確認部は、光伝送路の状態が所定の品質以下であると判断した場合に、光送信器２１に対して、求められるＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）が低い変調方式に変更するように指示する。例ば、前記光伝送路品質確認部は、光送信器２１に対して１６ＱＡＭからＯＯＫに変更するように指示する。１６ＱＡＭからＯＯＫへの変更でデータレートが低くなるため、前記光伝送路品質確認部は、認証情報制御回路２３にカルーセル周期を長くするように指示する。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・基地局と端末の間の見通しなどの影響で、光伝送路の品質（受信側でのＳＮＲ）が低い場合でも、光信号の変調方式とカルーセル周期（所要データレートに影響）を調整することで、認証情報の伝達の信頼性を高められる。
（２）複数の端末種別に適応
　基地局２０の認証情報制御回路２３は、同じ認証情報を含んだフレームＦ１を２種類以上の変調方式ないしデータレートで順番に送出するように光送信器２１を制御する。例えば、ある同一のＳＳＩＤ／ＰＷ情報の送信にあたって、認証情報制御回路２３は、１６ＱＡＭで１０ｋｂｐｓ、ＯＯＫで１０ｋｂｐｓ、１６ＱＡＭで１００ｂｐｓ、ＯＯＫで１００ｂｐｓといった複数のフレームＦ１を光送信器２１に用意させ、これらを順番に繰り返し送信させる。
　端末３０は、これらの複数のフレームの中から、認証情報確認回路３２で復調可能なフレームのみを復調し、認証情報を確認する。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・端末種別によって、受信できる光信号の形式（シンボルレート、変調方式）が異なる場合でも、光信号の変調方式やシンボルレートを複数用意することで、認証情報の伝達の信頼性を高められる。
（３）ＲＦ無線通信利用をエリア内に限定
　基地局２０の認証情報制御回路２３は、認証情報の有効期限も設定する。例えば、フレームＦ１の拡張部４４に「所定の有効期間（例：数１０秒～数１０分）の内に、新たにフレームＦ１を受信しない場合は、端末にＲＦ無線通信をさせない」という判断ロジックを記述する。併せて、認証情報制御回路２３は、上記の「有効期間」に対応して、カルーセル周期を設定する。このカルーセル周期は有効期間よりも十分に短い周期とする。
　端末３０の認証情報確認３２は、上記の判断ロジックにしたがい、ある時点で認証信号を確認した後、有効期間の間に新たな認証信号を受信／確認しなかった場合、ＲＦ送受信器３３に対してＲＦ無線通信を停止するよう指示する。あるいは、端末３０から基地局２０へ認証情報がＲＦ無線通信で送られてきた後、有効期間の間に新たな認証信号が端末３０から基地局２０へ送られてこなかった場合、基地局２０は該当端末３０のＲＦ無線通信を停止（利用拒否）する。
　本構成では、次のような効果が得られる。
・認証情報の中に有効期限の情報を含めることで、端末がエリア内にいるときのみＲＦ無線通信利用を許可するよう制御できる。つまり、エリア外の端末が接続することによるスループット低下の防止、セキュリティ確保といったメリットが得られる。
（他の実施形態）
　上記の実施形態では、一例として、基地局２０が一対の光送信器２１とＲＦ送受信器２２を備える形態を記載した。しかし、本発明は当該形態に限定されない。例えば、基地局２０が一つのＲＦ送受信器２２と複数の光送信器２１を備える形態もある。この場合、光送信器２１は、互いに異なる波長の光を出力してもよいし、同じ波長の光を出力してもよい。また、基地局２０が複数のＲＦ送受信器２２と１又は複数の光送信器２１を備える形態であってもよい。ＲＦ送受信器２２は、互いに異なる無線規格に対応させてもよいし、同一の無線規格に対応していてもよい。
　また、基地局２０が光送信器２１とＲＦ送受信器２２を備えない形態、つまり、光送信器２１とＲＦ送受信器２２が基地局２０の外部にあり、有線又は無線で基地局２０の認証情報制御回路２３と接続する形態でもよい。もちろん、光送信器２１とＲＦ送受信器２２の一方が基地局２０の外部にある形態もありうる。
　このように、基地局２０、光送信器２１及びＲＦ送受信器２２の配置を自由にすることで、本発明の通信システムの設計の自由度を拡張することができる。
１０：上位ネットワーク
２０：基地局
２１：光送信器
２２：ＲＦ送受信器
２３：認証情報制御回路
２４：ビーム制御器
３０：端末
３１：光受信器
３２：認証情報確認回路
３３：ＲＦ送受信器
３５：エリア
４１：ヘッダ
４２：ロジック部
４３：認証情報部
４４：拡張部
５０：基地局制御装置
５１：認証情報統合制御部
３０１、３０２：通信システム

Claims (7)

  1. 　基地局と端末との間の通信を光無線通信とＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）無線通信とで行う通信システムであって、
    　前記基地局は、
    　前記ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームを前記端末へ前記光無線通信で繰り返し送信する光送信器と、
    　前記端末から前記ＲＦ無線通信で送信された前記認証情報を受信する、及び前記端末とネットワークとの通信データを前記端末と前記ＲＦ無線通信で送受信する基地局側ＲＦ送受信器と、
    　前記認証情報を送信した前記端末を認証し、認証した前記端末と前記ネットワークとの通信を許可する認証情報制御回路と、
    を備え、
    　前記端末は、
    　前記フレームを受信する光受信器と、
    　前記フレームから前記認証情報を取り出す認証情報確認回路と、
    　前記認証情報を前記基地局へ前記ＲＦ無線通信で送信する、及び前記基地局との間において前記ネットワークとの通信データを前記ＲＦ無線通信で送受信する端末側ＲＦ送受信器と、
    を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 　前記ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、
    　前記光送信器は、通信方式毎に前記認証情報を含む前記フレームを形成し、順繰りに送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、
    　前記認証情報確認回路は、前記端末側ＲＦ送受信器に対し、前記フレームに含まれる情報で指定される通信方式を用いて前記認証情報を送信させ、前記通信データを送受信させることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。
  4. 　前記ＲＦ無線通信が複数の通信方式を有しており、
    　前記光送信器は、複数の波長で前記フレームを送信でき、前記端末との間の前記ＲＦ無線通信を所望の通信方式としたいときに前記所望の通信方式に対応する波長で前記フレームを送信し、
    　前記認証情報確認回路は、前記端末側ＲＦ送受信器に対し、前記光受信器が受信した前記フレームの波長に対応する通信方式を用いて前記認証情報を送信させ、前記通信データを送受信させることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  5. 　前記基地局が複数あり、
    　それぞれの前記基地局から前記ＲＦ無線通信に関する通信利用情報を収集し、
    　前記通信利用情報に基づいて前記端末が前記ＲＦ無線通信を行う前記基地局を決定し、
    　決定した前記基地局と前記ＲＦ無線通信を行う指示を前記フレームに含め、ぞれぞれの前記基地局から前記フレームを送信させる制御装置をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載の通信システム。
  6. 　端末との間の通信を光無線通信とＲＦ無線通信とで行う基地局であって、
    　前記ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームを前記端末へ前記光無線通信で繰り返し送信する光送信器と、
    　前記端末から前記ＲＦ無線通信で送信された前記認証情報を受信する、及び前記端末とネットワークとの通信データを前記端末と前記ＲＦ無線通信で送受信する基地局側ＲＦ送受信器と、
    　前記認証情報を送信した前記端末を認証し、認証した前記端末と前記ネットワークとの通信を許可する認証情報制御回路と、
    を備えることを特徴とする基地局。
  7. 　基地局と端末との間の通信を光無線通信とＲＦ無線通信とで行う通信方法であって、
    　前記ＲＦ無線通信による通信を許可する認証情報を含むフレームを前記基地局から前記端末へ前記光無線通信で繰り返し送信し、
    　前記フレームを受信した前記端末で、前記フレームから前記認証情報を取り出し、前記認証情報を前記基地局へ前記ＲＦ無線通信で送信し、
    　前記端末から前記ＲＦ無線通信で送信された前記認証情報を受信した前記基地局で、前記認証情報を送信した前記端末を認証し、認証した前記端末とネットワークとの通信を許可する
    ことを特徴とする通信方法。
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