WO2023135811A1 - 無線基地局システム及び光接続切替方法 - Google Patents

無線基地局システム及び光接続切替方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023135811A1
WO2023135811A1 PCT/JP2022/001438 JP2022001438W WO2023135811A1 WO 2023135811 A1 WO2023135811 A1 WO 2023135811A1 JP 2022001438 W JP2022001438 W JP 2022001438W WO 2023135811 A1 WO2023135811 A1 WO 2023135811A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wavelength
base station
unit
antenna
optical
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/001438
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一成 間瀬
康隆 木村
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2022/001438 priority Critical patent/WO2023135811A1/ja
Publication of WO2023135811A1 publication Critical patent/WO2023135811A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27Arrangements for networking

Definitions

  • This disclosure is an invention relating to switching of connection between the radio base station and the antenna when the radio base station and the antenna are connected via an optical fiber in a configuration in which the radio base station functions are separated into the radio base station and the antenna.
  • the radio base station function is located at a distance between the antenna and the radio base station, and the antenna and the radio base station are connected via an optical section with optical fiber. Since future radio base station functions will use high frequency bands to satisfy requirements such as high bandwidth, low delay, and multiple connections, fragmentation of service areas is expected (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • a radio base station switching system in which a radio base station and an antenna are connected by an optical switch, and the optical switch is used to switch the connection between the radio base station and the antenna.
  • This makes it possible to switch between wireless base stations to connect to in residential areas and commercial areas where demand differs between day and night.
  • the present disclosure aims to enable switching of connections between radio base stations and antennas without using active components.
  • the present disclosure uses an Arrayed Waveguide Grating (AWG), which is a highly reliable passive component, and utilizes the input/output characteristics of the AWG to connect between a wireless base station and an antenna. switch.
  • AWG Arrayed Waveguide Grating
  • the radio base station system is In a radio base station system in which the radio base station is divided into a radio base station function section and an antenna section, a plurality of the radio base station function units and a plurality of the antenna units are connected by an optical transmission line; the optical transmission path includes a cyclic AWG that connects the plurality of radio base station function units and the plurality of antenna units to each other; The cyclic AWG outputs the optical signal to a terminal corresponding to the wavelength of the input optical signal.
  • the optical connection switching method includes: In a radio base station system in which a radio base station is divided into a radio base station function section and an antenna section, and wherein a plurality of the radio base station function sections and the plurality of the antenna sections are connected by optical transmission lines, a plurality of the radio base stations
  • An optical connection switching method for switching connections between a functional unit and a plurality of antenna units, the optical transmission path includes a cyclic AWG that connects the plurality of radio base station function units and the plurality of antenna units to each other; The cyclic AWG outputs the optical signal to a terminal corresponding to the wavelength of the input optical signal.
  • the present disclosure enables connection switching between wireless base stations and antennas using cyclic AWGs, which are passive optical components. As a result, the radio base station switching system of the present disclosure can improve the reliability because the failure rate of parts is reduced. Furthermore, the wireless base station switching system of the present disclosure uses passive optical components to switch connections between wireless base stations and antennas, thereby reducing power consumption.
  • An example of the state of the system after switching the area of the wireless system MB from area A to area B is shown.
  • An example of the state of the system after switching the area of the wireless system MC from area B to area A is shown.
  • It is a system configuration example according to a second embodiment of the present disclosure An example of the state of the system after switching the area of the wireless system MB from area A to area B is shown.
  • An example of the state of the system after switching the area of the wireless system MC from area B to area A is shown.
  • Radio base station system 10 shown in FIG. 1 uses cyclic AWG 11, which is a highly reliable passive component, instead of an optical switch.
  • Fig. 2 shows the input/output characteristics of the cyclic AWG 11.
  • n>m is assumed here, the present invention is not limited to this.
  • the cyclic AWG 11 can change the output destination depending on the input terminal and the wavelength of the optical signal. Further, in the radio base station system 10 shown in FIG. 1, the wavelength of the optical signal transmitted by each of the O/E converter 61, the E/O converter 31, and the E/O converter 33 can be arbitrarily set. It is variable even after setting. Therefore, by switching the wavelengths of the O/E converter 61 and the E/O converters 31 and 33, the connection destination with the base station function unit 51 can be switched.
  • the radio base station system replaces the active component, the optical switch, with the passive component, the cyclic AWG 11. This reduces the component failure rate and improves the reliability of the system as a whole. leads to Power consumption can also be reduced by using passive components.
  • a U-plane network for transmitting user data or a C-plane network for transmitting control signals may be used.
  • a control signal for controlling wavelength is transmitted in-band using a wavelength band common to user data.
  • a control signal for controlling wavelength is transmitted out of band using a wavelength band different from that for user data.
  • the C-plane network may use a transmission line different from that of the U-plane network, but may use a common transmission line with the U-plane network.
  • upstream wavelengths are ⁇ 1u to ⁇ 4u and downstream wavelengths are ⁇ 1d to ⁇ 4d, and ⁇ 1u and ⁇ 1d, ⁇ 2u and ⁇ 2d, ⁇ 3u and ⁇ 3d, and ⁇ 4u and ⁇ 4d are assigned to users in pairs will be described below in detail. do.
  • FIG. 3 shows an example of the schematic configuration of the radio base station system according to this embodiment.
  • the radio base station system 10 switches between the radio systems of the antenna units 21 and 22 arranged in the area A and the radio systems of the antenna units 23 and 24 arranged in the area B.
  • FIG. The base station includes a base station function unit 51 functioning as a base station for the radio system MA, a base station function unit 52 functioning as a base station for the radio system MB, a base station function unit 53 functioning as a base station for the radio system MC, is provided.
  • the radio base station system 10 includes a U-plane for exchanging user data and a C-plane for exchanging control signals in the U-plane will be described.
  • the communication signals may include user data transmitted from user terminals within the area.
  • the base station function unit 51 generates a communication signal and transmits the communication signal as an electrical signal from the antenna unit 21 to any one of the antenna units 24 . Also, the base station function unit 51 receives a communication signal from any one of the antenna unit 21 to the antenna unit 24 as an electrical signal.
  • the antenna section through which the base station function section 51 transmits and receives communication signals is determined by the wavelength of the O/E section 61, which will be described later. The same applies to the base station function units 52 and 53 .
  • the antenna unit 21 converts a communication signal received from the base station function unit 51, 52 or 53 into a specific radio wave, propagates it in a wireless space (area), and converts the specific radio wave received within the area into a communication signal. , and propagated to the base station functional unit.
  • a wireless space area
  • the antenna units 21 and 22 are included in the area A and the antenna units 23 and 24 are included in the area B will be described, but the present invention is not limited to this. Also, the number of areas is not limited to this.
  • the radio system such as the frequency, modulation method, and other radio signal-specific parameters, follow the radio system of the base station function unit in which the antenna unit transmits and receives communication signals.
  • the antenna unit 21 since the antenna unit 21 transmits and receives communication signals to and from the base station function unit 51, wireless communication is performed with user terminals in area A by the radio system MA of the base station function unit 51.
  • the antenna unit 22 since the antenna unit 22 transmits and receives communication signals to and from the base station function unit 52, wireless communication is performed with user terminals in area A by the radio system MB of the base station function unit 52.
  • the antenna unit 23 since the antenna unit 23 transmits and receives communication signals to and from the base station function unit 53, wireless communication is performed with user terminals in area B by the radio system MC of the base station function unit 53.
  • FIG. The antenna unit 24 does not transmit/receive communication signals to/from any of the base station function units 51 to 53, and does not perform wireless communication with user terminals in the area B either. Also, the antenna units 21 to 24 are assumed to be compatible with any wireless system (wireless systems MA to MC in this embodiment).
  • the E/O units 31 to 34 function as antenna-side optical conversion units. Specifically, the E/O unit 31 converts an electrical signal from the antenna unit 21 into an optical signal having a wavelength set as described later, and transmits the converted optical signal to the wavelength filter 41 via an optical fiber. Send to terminal P1. The E/O unit 31 also converts an optical signal received from the terminal P1 of the wavelength filter 41 via the optical fiber into an electrical signal, and transmits the converted electrical signal to the antenna unit 21 .
  • the E/O unit 31 can receive optical signals of arbitrary wavelengths ( ⁇ 1d to ⁇ 4d in this embodiment) output from the terminal P41 of the cyclic AWG 12 via the wavelength filter 41 . The same is true for E/O sections 32-34, as shown in FIG. Note that E represents electricity and O represents light.
  • the O/E units 61 to 63 function as base station side optical conversion units. Specifically, the O/E unit 61 converts an electrical signal from the base station function unit 51 into an optical signal having a wavelength set as described later, and transmits the converted optical signal to a wavelength filter via an optical fiber. 71 terminal P1. The O/E unit 61 also converts an optical signal received from the terminal P1 of the wavelength filter 71 via an optical fiber into an electrical signal, and transmits the converted electrical signal to the base station function unit 51 . The O/E unit 61 can receive, via a wavelength filter 71, an optical signal of any wavelength ( ⁇ 1u to ⁇ 4u in this embodiment) output from the terminal P71 of the AWG 13. FIG. The O/E sections 62 to 64 are similar.
  • the wavelength filter 41 filters optical signals of uplink wavelengths used for uplink transmission from the antenna units 21 to 24 to the base station function units 51 to 53 and downlink signals from the base station function units 51 to 53 to the antenna units 21 to 24. It is a passive component that separates and outputs downstream wavelength optical signals used for transmission to.
  • the wavelength filters 41 to 44 and 71 to 73 have terminals P1 to P4, and output the input optical signals to terminals corresponding to wavelengths.
  • the cyclic AWGs 12 and 13 have a plurality of terminals, and switch the connection between the terminals according to the wavelength of the input light to switch the optical path.
  • This disclosure shows an example in which the cyclic AWGs 12 and 13 have four terminals on the side of the antenna units 21 to 24 and three terminals on the side of the base station function units 51 to 53 .
  • the terminals P41 to P44 of the cyclic AWG 12 are connected to the terminals P2 of the wavelength filters 41 to 44 by optical fibers, respectively, the terminals P41 to P44 of the cyclic AWG 13 are respectively connected to the terminals P3 of the wavelength filters 41 to 44 by optical fibers, Terminals P71 to 73 of the cyclic AWG 12 are connected to terminals P2 of the wavelength filters 71 to 73, respectively, by optical fibers, and terminals P71 to 73 of the cyclic AWG 13 are connected to terminals P3 of the wavelength filters 71 to 73, respectively, by optical fibers.
  • Terminals P71 to 73 of the cyclic AWG 12 are connected to terminals P2 of the wavelength filters 71 to 73, respectively, by optical fibers
  • terminals P71 to 73 of the cyclic AWG 13 are connected to terminals P3 of the wavelength filters 71 to 73, respectively, by optical fibers.
  • the cyclic AWGs 12 and 13 are passive components that do not require an external power supply.
  • the relationship (input/output characteristics) between the input side terminal and the output side terminal of the cyclic AWG 12 or 13 according to the wavelength of the optical signal input to the cyclic AWG 12 or 13 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4(A) The input/output characteristics of the cyclic AWG 12 used in this embodiment are shown in FIG. 4(A).
  • the input side terminals are terminals P71 to P73 on the base station function section side
  • the output side terminals are terminals P41 to P44 on the antenna section side.
  • FIG. 4A when an optical signal of wavelength ⁇ 1d is input to terminal P71 of cyclic AWG 12, cyclic AWG 12 outputs the input optical signal from terminal P41.
  • the cyclic AWG 12 switches the terminal for outputting the optical signal from the terminal P41 to the terminal P42.
  • the connection between the terminals of the cyclic AWG 12 can be switched.
  • the downstream wavelengths are ⁇ 1d to ⁇ 4d.
  • the wavelengths shown are just an example, and this set is not limited unless the same wavelength is used for the output terminal at one input terminal.
  • FIG. 4(B) The input/output characteristics of the cyclic AWG 13 used in this embodiment are shown in FIG. 4(B).
  • the input side terminals are terminals P41 to P44 on the antenna section side
  • the output side terminals are terminals P71 to P73 on the base station function section side.
  • FIG. 4B when an optical signal of wavelength ⁇ 1u is input to terminal P41 of cyclic AWG 13, cyclic AWG 13 outputs the input optical signal from terminal P71.
  • the cyclic AWG 13 switches the terminal for outputting the optical signal from the terminal P71 to the terminal P72.
  • the upstream wavelengths are ⁇ 1u to ⁇ 4u.
  • the wavelengths shown are just an example, and this set is not limited unless the same wavelength is used for the output terminal at one input terminal.
  • the C-Plane includes an E/O setting section 14 arranged on the antenna side, and an O/E setting section 15 and wavelength management section 16 arranged in the base station.
  • the wavelength management unit 16 and the E/O setting unit 14 are connected via the maintenance NW regardless of the connection method.
  • the wavelength management unit 16 manages which wavelengths are used by the radio systems of the base station function units 51 to 53 (radio systems MA to MC in this example). It also manages which wavelength the area of the connection destination antenna is connected to. Note that the wavelength management unit 16 may manage the wavelengths of the base station function units 51 to 53 and the antenna units 21 to 24 individually. Furthermore, the wavelength management unit 16 instructs the O/E setting unit 15 and the E/O setting unit 14 about the wavelengths to be used in response to requests from the base station function units 51 to 53 .
  • the E/O setting section 14 functions as an antenna-side wavelength setting section, and performs wavelength setting for each of the E/O sections 31 to 34 based on the wavelength instructed by the wavelength management section 16 .
  • the O/E setting section 15 functions as a base station side wavelength setting section, and performs wavelength setting for each of the O/E sections 61 to 63 based on the wavelength instructed by the wavelength management section 16 .
  • FIG. 5 shows an example of a wavelength setting and switching method for the O/E units 61-63 and E/O units 31-34. This flow shows the case where the control signal for instructing the wavelength to be used can be normally delivered.
  • the wavelength management unit 16 selects the O/E units 61 to 63 and the E/O units 31 to 31 that require wavelength switching based on switching triggers (contents of the trigger are arbitrary) of the base station function units 51 to 53 to which they are connected. 34, the wavelength to be switched to is determined. Then, the wavelength management unit 16 instructs the O/E setting unit 15 and the E/O setting unit 14 to switch wavelengths (step S101). Wavelength switching may be performed collectively for all of the O/E units 61 to 63 included in the radio base station system according to this embodiment, or may be performed for some of them. Further, wavelength switching may be performed collectively for all of the E/O units 31 to 34 included in the radio base station system according to the present embodiment, or may be performed for some of them.
  • the O/E section 61 is connected to the terminal P71 of the cyclic AWG 12 and the terminal P71 of the cyclic AWG 13 through the wavelength filter 71, and the E/O section 31 It is connected to the terminal P41 of the cyclic AWG 12 and the terminal P41 of the cyclic AWG 13 through the filter 41 . Therefore, according to the input/output characteristics shown in FIGS. 4A and 4B, the wavelength of the O/E section 61 is set to ⁇ 1d and the wavelength of the E/O section 31 is set to ⁇ 1u.
  • the O/E setting unit 15 or the E/O setting unit 14 switches the wavelengths of the O/E units 61 to 63 or the E/O units 31 to 34 that require wavelength switching based on instructions from the wavelength management unit 16. The completion is notified to the wavelength management unit 16 (steps S102 and S103).
  • the wavelength management unit 16 confirms the notification of completion of switching from the O/E units 61 to 63 and the E/O units 31 to 34 that instructed switching (step S104).
  • the wavelength management unit 16 determines whether it is necessary to stop the wave (step S105). For example, at the time of switching, if there is an O/E section or an E/O section that is not used after switching, the process may proceed to step S106, and the wavelength setting may be completed at the time of initial setting.
  • the wavelength management unit 16 instructs the O/E setting unit 15 or E/O setting unit 14 to The O/E units 61 to 63 or E/O units 31 to 34 that need to be stopped are instructed (step S106).
  • the O/E setting unit 15 or E/O setting unit 14 stops the designated O/E unit or E/O unit, and notifies the wavelength management unit 16 of the completion of the stoppage (steps S107 and S108).
  • the wavelength management unit 16 confirms the notification of the completion of the wave stop of the O/E unit and the E/O unit that instructed the wave stop (step S109).
  • the wavelength setting/switching is replaced by the wavelength stopping, and the same flow as when switching is executed. If it is necessary to stop the waves of the O/E section or the E/O section independently due to termination of the service of the radio base station system, etc., the flow of the wave stopping portion of the E/O section and the O/E section (step S106 to S109) may be executed.
  • the wavelength management unit 16 sets the wavelengths of the O/E units 61-63 connected to the base station function units 51-53 and the E/O units 31-34 connected to the antenna units 21-24. , set as follows: ⁇ O/E unit 61 of radio system MA Optical transmitter (down): ⁇ 1d Optical receiver (up): ⁇ 1u - O/E unit 62 of wireless system MB Optical transmitter (down): ⁇ 1d Optical receiver (up): ⁇ 1u - O/E unit 63 of wireless system MC Optical transmitter (down): ⁇ 1d Optical receiver (up): ⁇ 1u E/O unit 31 in area A (radio system MA) Optical transmitter (up): ⁇ 1u Optical receiver (downward): ⁇ 1d - E/O unit 32 in area A (wireless system MB) Optical transmitter (up): ⁇ 1u Optical receiver (downward): ⁇ 1d E/O unit 33 in area
  • the cyclic AWGs 12 and 13 use the assignment of wavelengths to each terminal as shown in FIG. ⁇ Circular AWG for downstream signals A cyclic AWG 12 whose wavelengths are represented by ⁇ 1d to ⁇ 4d is used. ⁇ Circular AWG for upstream signal A cyclic AWG 13 whose wavelengths are represented by ⁇ 1u to ⁇ 4u is used.
  • each optical signal ⁇ 1d output from O/E units 61-63 connected to each base station function unit 51-53 is input to each wavelength filter 71-73. Since the wavelengths are in the downstream direction, the wavelength filters 71 to 73 convey them to the downstream cyclic AWG 12 via optical fibers. Destinations of downstream signals input to the cyclic AWG 12 are sorted according to wavelengths and input terminals. In the initial setting, an optical signal of wavelength ⁇ 1d of the radio system MA is connected to the wavelength filter 41 connected to the area A antenna section 21, and an optical signal of wavelength ⁇ 1d of the radio system MB is connected to the antenna section 22 of the area A.
  • the optical signal of the radio system MC with the wavelength ⁇ 1d is connected to the wavelength filter 43 connected to the antenna section 23 of the area B.
  • FIG. Optical signals input to the wavelength filters 41 to 43 near the antennas 21 to 23 are sent to the E/O units 31 to 33 connected to the antennas 21 to 23, referring to the fact that the wavelength is in the downstream direction. is entered.
  • area A provides wireless communication using the wireless system MA or wireless system MB
  • area B provides wireless communication using the wireless system MC.
  • the upstream direction is omitted because connections are made in the same manner as in the downstream direction except that the wavelength of the optical signal is ⁇ 1u.
  • ⁇ 1u corresponds to ⁇ 1d
  • ⁇ 2u corresponds to ⁇ 2d
  • ⁇ 3u corresponds to ⁇ 3d
  • ⁇ 4u corresponds to ⁇ 4d.
  • FIG. 3 represents the state before switching.
  • FIG. 6 shows the state after switching the wireless communication area of the wireless system MB from the area A to the area B.
  • the wavelength manager 16 in the C-Plane of the base station determines to change the wavelength as follows.
  • ⁇ O/E unit 62 connected to base station function unit 52 of wireless system MB
  • the wavelength management unit 16 instructs the O/E setting unit 15 and the E/O setting unit 14 to set the downstream wavelength ⁇ 3d and the upstream wavelength ⁇ 3u (step S101).
  • the O/E setting section 15 changes the wavelength of the O/E section 62 to the wavelength ⁇ 3d according to the instruction from the wavelength management section 16 .
  • the E/O setting unit 14 changes the wavelength of the E/O unit 34 to the wavelength ⁇ 3u according to the instruction from the wavelength management unit 16 (steps S102 and S103). After the change, the O/E setting unit 15 and the E/O setting unit 14 transmit a switching completion notification to the wavelength management unit 16 (step S104).
  • the wavelength management unit 16 determines the necessity of stopping the E/O unit 32 that originally transmitted the upstream wavelength in the area A (step S105). After switching the wireless communication area of the wireless system MB from area A to area B, if there is no connection destination switching trigger in area A, the wavelength management unit 16 determines that the E/O unit 32 needs to stop the wave. In this case, set as follows. E/O unit 32 connected to antenna unit 22 in area A Optical transmitter (up): ⁇ 1u ⁇ stop Optical receiver (down): ⁇ 1d ⁇ not set
  • the wavelength management unit 16 transmits to the E/O setting unit 14 a notification to the effect that the E/O unit 32 connected to the corresponding antenna unit 22 is to be stopped (step S106). .
  • the E/O setting unit 14 stops transmission of upstream signals using the wavelength ⁇ 1u of the E/O unit 32 according to the control signal from the wavelength management unit 16 . After stopping the transmission of the upstream signal, the E/O setting unit 14 transmits a notification of completion of the wave stop of the E/O unit 32 to the wavelength management unit 16 (steps S107 and S108). The wavelength management unit 16 confirms the notification of completion of wave termination from the E/O unit 32 (step S109).
  • the wavelengths of the O/E units 61 to 63 connected to the base station function units 51 to 53 and the E/O units 31 to 34 connected to the antenna units 21 to 24 are switched from the state before switching. Later, area A is provided with radio system MB and area B with radio systems MA and MC.
  • FIG. 7 shows the state after the wireless communication area of the wireless system MC is switched from the area B to the area A from the state shown in FIG.
  • the wavelength of the E/O section 34 connected to the antenna section 24 has not been set and is in an empty state.
  • switching to an empty E/O unit 34 is preferentially switched as the order of switching.
  • the wavelength management unit 16 sets the wavelengths of the O/E units 61 to 63 connected to the base station function units 51 to 53 and the E/O units 31 to 34 connected to the antenna units 21 to 24 as follows. set.
  • the switching operation is the same as the operation example of switching the wireless system MB from area A to area B described in FIGS. 3 and 6, and the stop processing is performed after the wavelength switching.
  • the wireless system MC can be switched from the E/O section 33 of the area B to the E/O section 32 of the area A.
  • FIG. According to the operation examples described with reference to FIGS. 3, 6, and 7, switching can be performed regardless of the wireless system.
  • FIG. 8 shows a system configuration example of this embodiment.
  • an optical splitter 16 that splits the optical signal of the control wavelength ⁇ s to all the E/O sections 31 to 34 Prepare.
  • the radio base station system according to this embodiment will be described below with respect to the parts that differ from the radio base station system according to the first embodiment.
  • the optical splitter 16 splits the optical signal of the control wavelength ⁇ s so that it reaches all the E/O units 31-34. Therefore, an optical signal with the control wavelength ⁇ s is input to the wavelength filters 41-44 and 71-73. Therefore, in this embodiment, the wavelength filters 41 to 44 and 71 to 73 use optical signals of upstream wavelengths ( ⁇ 1u to ⁇ 4u in this example), optical signals of downstream wavelengths ( ⁇ 1d to ⁇ 4d in this example), and control wavelengths ⁇ s of optical signals are combined and separated.
  • the E/O units 31 to 34 are capable of receiving multiple wavelengths in the downstream direction. Although there is one in the figure, there are actually two.
  • Wavelength filters 41-44 are provided before the E/O units 31-34, and the wavelength filters 41-44 separate ⁇ s from the other downstream wavelengths.
  • the control wavelength ⁇ s is a wavelength different from any of the wavelengths ( ⁇ 1d to ⁇ 4d in this example) of the O/E units 61 to 63 managed by the wavelength management unit 16 .
  • the wavelength management unit 16 has a function of instructing the O/E setting unit 15 about the wavelengths used by the E/O units 31 to 34 in addition to the wavelengths of the connection destinations.
  • FIG. 9 shows an example of the wavelength setting/switching method of the O/E units 61-63 connected to the base station function units 51-53 and the E/O units 31-34 connected to the antenna units 21-24. .
  • This flow shows a case where the switching notification can be delivered normally.
  • the wavelength management unit 16 determines the wavelength of the switching destination and instructs the O/E units 61 to 63 to switch (step S201). For example, when switching the radio system MB from area A to area B, an instruction is given to switch the downstream wavelength of the O/E unit 62 from ⁇ 1d to ⁇ 3d.
  • the O/E units 61 to 63 switch downstream wavelengths based on instructions from the wavelength management unit 16 .
  • the O/E units 61 to 63 use the control wavelength ⁇ s to instruct the E/O unit to switch the upstream wavelength (step S202). For example, when switching the radio system MB from area A to area B, the O/E unit 62 instructs the E/O unit 34 to switch the upstream wavelength from ⁇ 1u to ⁇ 3u.
  • Each of the E/O units 31-34 determines whether or not the instruction from the O/E units 61-63 is directed to its own E/O unit, based on the identifier (step S203). For the E/O units 31 to 33 not applicable in step S203, the instructed signals are discarded (step S204).
  • the corresponding E/O unit 34 sets and switches to the wavelength ⁇ 3u instructed by the O/E units 61 to 63, and notifies the O/E unit 62 of the completion (step S205).
  • the O/E unit 62 notifies the wavelength management unit 16 of the completion of setting/switching of the E/O unit 34 together with the completion of setting/switching of itself.
  • FIG. 10 shows an example of the wavelength stop method of the O/E units 61-63 connected to the base station and the E/O units 31-34 connected to the antennas 21-24. This flow shows a case where a wave stop notification can be delivered normally.
  • the wavelength management unit 16 determines whether the functional unit that needs to be stopped is only the O/E unit, only the E/O unit, or both the O/E unit and the E/O unit ( S210). If it is only the O/E section, steps S211 and S212 are executed; if it is only the E/O section, steps S221 to S226 are executed; executes steps S231 to S235 and S226.
  • the wavelength management unit 16 instructs the O/E unit to stop the downstream wavelength and stop the upstream wavelength (S231).
  • the O/E section stops the downstream wavelength and instructs the E/O section to stop the wavelength (S232).
  • S233 It is determined by the identifier whether the instruction from the O/E section is for its own E/O section (S233). For the E/O units that are not applicable in step S233, the instructed signal is discarded (S226).
  • the E/O unit concerned stops the upstream wavelength and notifies the O/E unit of the completion (S234).
  • the O/E unit notifies the wavelength management unit of the termination of the E/O unit together with the termination of its own wave (S235).
  • the wavelengths of the O/E units 61-63 connected to the base station function units 51-53 and the E/O units 31-34 connected to the antenna units 21-24 are set as follows. .
  • the E/O units 31 to 34 are always capable of receiving signals of the control wavelength ⁇ s.
  • ⁇ O/E unit 61 (radio system MA) Optical transmitter (down): ⁇ 1d Optical receiver (up): ⁇ 1u ⁇ O/E unit 62 (wireless system MB) Optical transmitter (down): ⁇ 1d Optical receiver (up): ⁇ 1u ⁇ O/E unit 63 (wireless system MC) Optical transmitter (down): ⁇ 1d Optical receiver (up): ⁇ 1u E/O unit 31 in area A (radio system MA) Optical transmitter (up): ⁇ 1u Optical receiver (downward): ⁇ 1d - E/O unit 32 in area A (wireless system MB) Optical transmitter (up): ⁇ 1u Optical receiver (downward): ⁇ 1d E/O unit 33 in area B (radio system MC) Optical transmitter (up): ⁇ 1u Optical receiver (downward): ⁇ E/O unit 34 in area B Optical transmitter (upstream)
  • the cyclic AWGs 12 and 13 use the assignment of wavelengths to each terminal as shown in FIGS. 4(A) and 4(B).
  • ⁇ Circular AWG12 for downstream signals A cyclic AWG whose wavelengths are represented by ⁇ 1d to ⁇ 4d shown in FIG. 4A is used.
  • ⁇ Circular AWG13 for upstream signal A cyclic AWG whose wavelengths are represented by ⁇ 1u to ⁇ 4u shown in FIG. 4B is used.
  • each optical signal ⁇ 1d output from the O/E units 61 to 63 connected to each base station function unit 51 to 53 is input to each wavelength filter 71 to 73, and the wavelength is in the downstream direction. It is transported to the downstream cyclic AWG 12 via an optical fiber.
  • the downstream signal input to the cyclic AWG 12 is sorted according to the wavelength and the input terminal.
  • the optical signal of the radio system MB is connected to the wavelength filter 42 connected to the antenna section 22 of the area A, and the optical signal of the radio system MC having the wavelength ⁇ 1d is connected to the wavelength filter 43 connected to the antenna section 23 of the area B.
  • the optical signals input to the wavelength filters 41 to 43 in the vicinity of the antenna sections 21 to 24 are sent to the E/O sections 31 to 33 connected to the antenna sections 21 to 23, referring to the fact that the wavelength is in the downstream direction. is entered. Therefore, in the initial state, the area A is provided with the radio system MA and the radio system MB, and the area B is provided with the radio system MC.
  • a description of the upstream direction is omitted because connections are made in the same manner as in the downstream direction except that the wavelength of the optical signal is ⁇ 1u.
  • ⁇ 1u corresponds to ⁇ 1d
  • ⁇ 2u corresponds to ⁇ 2d
  • ⁇ 3u corresponds to ⁇ 3d
  • ⁇ 4u corresponds to ⁇ 4d.
  • FIG. 8 and 11 A case where the wireless system MB is switched from area A to area B will be described with reference to FIGS. 8 and 11.
  • FIG. The wavelength management unit 16 in the C-Plane of the base station determines to change the wavelength of the base station function unit 52 of the radio system MB as follows.
  • ⁇ O/E unit 62 connected to base station function unit 52 of wireless system MB
  • the wavelength management unit 16 instructs the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the wireless system MB about the downstream wavelength, and controls the wavelength of the E/O unit 34 to be changed to the upstream wavelength ⁇ 3u. Send a signal.
  • the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the wireless system MB changes the wavelength of its own downlink signal according to the instruction.
  • the O/E unit 62 converts the transmitted control signal into an optical signal with the wavelength ⁇ s for wavelength control so that the E/O unit 34 connected to the antenna unit 24 in area B changes the upstream wavelength to ⁇ 3u. Convert and send to optical splitter.
  • the identifier information of the E/O unit 34 may be included in the optical signal of the wavelength control wavelength ⁇ s.
  • the transmitted optical signal of wavelength ⁇ s is split by the optical splitter 17 and delivered to all the E/O units 31-34. All the E/O units 31-34 separate only ⁇ s and receive it once in the E/O units 31-34.
  • the E/O units 31 to 34 that have received the signal determine from the identifier whether the signal is addressed to itself, discard the signal if it is not addressed to itself, and receive the signal if it is addressed to itself.
  • the corresponding E/O unit 34 sets the upstream wavelength ⁇ 3u from the received signal.
  • the E/O unit 34 uses the upstream wavelength ⁇ 3u to notify the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the wireless system MB of a change completion notification.
  • the O/E unit 62 notifies the wavelength management unit 16 that the upstream wavelength of the E/O unit 34 and the downstream wavelength of the O/E unit 62 have been changed.
  • the wavelength management unit 16 determines that the E/O unit 33 that originally transmitted the upstream wavelength in area A needs to stop the wave. Specifically, it is determined that the wavelength ⁇ 1u of the E/O unit 32 connected to the antenna unit 22 in the area A should be stopped.
  • the wavelength management unit 16 notifies the O/E unit 62 connected to the wireless system MB of a request to stop the wave.
  • the O/E unit 62 that has received the notification uses the wavelength ⁇ s for wavelength management, adds the identifier information of the E/O unit 32 connected to the antenna unit 22 of the area A, and notifies the stop of the wave.
  • This notification is also used to share the delivery timing of the upstream change completion notification.
  • the notified optical signal of wavelength ⁇ s is split by the optical splitter 17 and delivered to all the E/O sections 31-34.
  • the E/O units 31 to 34 that have received the delivered signal determine from the identifier whether it is addressed to itself, discard the signal if it is not addressed to itself, and receive it if it is addressed to itself. According to the notification, the corresponding E/O unit 32 stops its own uplink signal wavelength ⁇ 1u and sets the downlink signal reception setting to ⁇ s. After stopping the upstream signal, the E/O unit 32 notifies the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the wireless system MB of the change completion notification at the instructed delivery timing using the upstream wavelength ⁇ 1u. . The O/E unit 62 notifies the wavelength management unit 16 that the upstream wavelength of the E/O unit 32 has been stopped.
  • area A is provided with radio system MA and area B is provided with radio systems MB,C.
  • the wavelength of the E/O section 34 connected to the antenna section 24 has not been set and is in an empty state.
  • priority is given to the empty E/O unit 34 as the order of switching.
  • the wavelength management unit 16 sets the wavelengths of the O/E units 61 to 63 connected to the base station function units 51 to 53 and the E/O units 31 to 34 connected to the antenna units 21 to 24 as follows. set.
  • the E/O units 31 to 34 are always capable of receiving signals of the control wavelength ⁇ s.
  • the wavelength management unit 16 sets the downstream wavelength to ⁇ 4d for the O/E unit 63 connected to the base station function unit 53 of the wireless system MC. Then, it causes the O/E section 63 to transmit a notification to the effect that the upstream wavelength of the E/O section 33 is set to ⁇ 4u.
  • Other switching operations are the same as the operation examples described with reference to FIGS. 8 and 11, and stop processing is performed after wavelength switching.
  • FIG. 13 shows a system configuration example according to this embodiment.
  • the optical splitter 16 is omitted by using the wavelength of the communication signal used in the U-plane in place of the control wavelength ⁇ s in the system configuration of the second embodiment.
  • the radio base station system according to this embodiment will be described below with respect to the parts that differ from the radio base station system according to the second embodiment.
  • the control signal is superimposed on the wavelength of the communication signal. Therefore, in this embodiment, the E/O units 31 to 34 are equipped with processors capable of processing control signals in the downstream direction. Any signal identifiable from a communication signal can be used as the control signal, for example, an AMCC (Auxiliary Management and Control Channel) signal can be used.
  • the AMCC signal is an optical signal having the same wavelength as the communication signal and a lower frequency band than the communication signal.
  • the O/E units 61 to 63 superimpose the AMCC signal on the optical signal of the communication signal for in-band transmission. Therefore, when using the AMCC signal, the processors of the E/O units 31 to 34 distinguish between the communication signal and the AMCC signal based on the difference in the frequency band of the signal.
  • the E/O units 31 to 34 separate the AMCC signals from the communication signals and receive them, and convert the electric signals from the antenna units 21 to 24 into optical signals having the wavelengths included in the AMCC signals. Moreover, since the AMCC signal has the same wavelength as the communication signal to be superimposed, the optical path is switched according to the input/output characteristics of the cyclic AWGs 12 and 13 together with the communication signal to be superimposed.
  • the AMCC signal Since the downstream signal itself is not propagated to the E/O units 31 to 34 that are not connected to any of the O/E units 61 to 63, the AMCC signal is superimposed on the downstream signal and in-band at the downstream wavelength. cannot be transmitted. Therefore, transmission of the AMCC signal to the E/O units 31 to 34 that are not connected to any of the O/E units 61 to 63 must be performed using a preset wavelength.
  • the transmission of the AMCC signal to the E/O units 31 to 34 that are no longer connected to any of the O/E units 61 to 63 due to the switching of the optical path is performed by the E/O units 31 to 34 before switching.
  • 34 may be performed using the downstream wavelength set in the optical receiver.
  • the wavelength management section 16 in the C-Plane of the base station determines to change the wavelength of the base station functional section of the wireless system MB as follows.
  • the wavelength used for transmitting the AMCC signal to the E/O section 34 is initially set to the downstream wavelength ⁇ 3d, but the present invention is not limited to this.
  • ⁇ O/E unit 62 connected to base station function unit 52 of wireless system MB
  • the wavelength management unit 16 instructs the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the wireless system MB to set the downstream wavelength to ⁇ 3d, and sets the wavelength of the E/O unit 34 to the upstream wavelength. Send a control signal to change to ⁇ 3u.
  • the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the wireless system MB changes the wavelength of its own downlink signal according to the instruction. After that, the O/E unit 62 converts the control signal from the wavelength management unit 16 into an AMCC signal of the initial set downstream wavelength ⁇ 3d, and transmits the AMCC signal to the E/O unit 34 connected to the antenna unit 24 in the area B.
  • FIG. At this time, since the AMCC signal is transmitted from the O/E unit 62 with the downstream wavelength ⁇ 3d, the AMCC signal transmitted by the O/E unit 62 is sent to the E/O unit 34 together according to the input/output characteristics of the cyclic AWG 12. transmitted.
  • the E/O unit 34 reads the control signal from the received signal by the processor described above, and sets the upstream wavelength to ⁇ 3u based on the control signal. After changing the upstream signal wavelength to ⁇ 3u, the E/O unit 34 uses the upstream wavelength ⁇ 3u to notify the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 of the radio system MB of a change completion notification.
  • the O/E unit 62 Upon receiving the change completion notification from the E/O unit 34, the O/E unit 62 notifies the wavelength management unit 16 that the upstream wavelength and the downstream wavelength of the O/E unit have been changed.
  • the wavelength management unit 16 determines that the E/O unit 32 that originally transmitted the upstream wavelength in the area A needs to stop the wave.
  • the E/O unit 32 maintains the downstream wavelength ⁇ 1d as the wavelength of the optical receiver (downstream) so that the AMCC signal can be received even after the wave is stopped.
  • E/O unit 32 connected to antenna unit 22 in area A Optical transmitter (up): ⁇ 1u ⁇ stop Optical receiver (down): ⁇ 1d
  • the wavelength management unit 16 notifies the O/E unit 62 connected to the wireless system MB of a request to stop the wave.
  • the O/E unit 62 that has received the notification notifies the E/O unit 32 connected to the antenna unit 22 of area A of the stop using the AMCC signal of wavelength ⁇ 1d.
  • the O/E unit 62 also notifies the E/O unit 32 of the delivery timing of the upstream change completion notification using the wavelength ⁇ 1d.
  • the E/O unit 32 connected to the antenna unit 22 stops transmission of the upstream signal using the upstream signal wavelength ⁇ 1u according to the notification. After stopping the upstream signal, the E/O unit 32 changes the change completion notification to the O/E unit 62 connected to the base station function unit of the wireless system MB at the instructed delivery timing using the wavelength ⁇ 1u. Send completion notification. Upon receiving the change completion notification from the E/O unit 32, the O/E unit 62 notifies the wavelength management unit 16 that the upstream wavelength of the E/O unit 32 has been stopped.
  • the O/E unit 62 connected to the base station function unit 52 and the E/O units connected to the antenna units 22 and 24 are compared to the state before switching. After switching wavelengths 32 and 34, area A is provided with radio system MA and area B with radio systems MB and MC.
  • the wavelength of the E/O section 34 connected to the antenna section 24 has not been set and is in an empty state.
  • priority is given to the empty E/O unit 34 as the order of switching.
  • the wavelength management unit 16 sets the wavelengths of the O/E units 61 to 63 connected to the base station function units 51 to 53 and the E/O units 31 to 34 connected to the antenna units 21 to 24 as follows. set.
  • the E/O unit 33 maintains the downstream wavelength ⁇ 1d as the wavelength of the optical receiver (downstream) so that the AMCC signal can be received even after the wave is stopped.
  • the switching operation is the same as the operation example of switching the wireless system MB from area A to area B described in FIGS. 13 and 14, and the stop processing is performed after the wavelength switching.
  • the downstream wavelength ⁇ 1d is set in the optical receiving unit, so transmission of the AMCC signal to the E/O unit 32 is O.
  • the wavelength ⁇ 1d from the /E unit 62 is used.
  • the wireless system MC can be switched from the E/O section 33 of the area B to the E/O section 32 of the area A.
  • FIG. By the operations described in FIGS. 13 to 15, switching can be performed regardless of the number of areas or the wireless system.
  • the wireless base station system according to the present disclosure can be applied to the information and communication industry.
  • optical switch 10 radio base station system 11: cyclic AWG 12: Downward circular AWG 13: Circular AWG for going up 14: E/O setting unit 15: O/E setting unit 16: Wavelength control unit 17: Optical splitters 21, 22, 23, 24: Antenna units 31, 32, 33, 34: E/O converters 41, 42, 43 , 44: wavelength filters 51, 52, 53: base station functional units 61, 62, 63: O/E converters 71, 72, 73: wavelength filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本開示は、アクティブな部品を用いることなく無線基地局及びアンテナ間の接続の切替を可能にすることを目的とする。 本開示に係る無線基地局システムは、上記目的を達成するため、無線基地局が無線基地局機能部とアンテナ部に分かれた無線基地局システムにおいて、複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部が光伝送路で接続され、前記複数の無線基地局機能部と前記複数のアンテナ部を互いに接続する周回性AWGが前記光伝送路に備わり、前記周回性AWGは、入力される光信号の波長に応じた端子へ、前記光信号を出力する。

Description

無線基地局システム及び光接続切替方法
 本開示は、無線基地局機能が無線基地局とアンテナに分かれた構成において、光ファイバを介して無線基地局及びアンテナを接続した場合の、無線基地局及びアンテナ間の接続の切替に関する発明です。
 無線基地局機能はアンテナと無線基地局が離れた場所に配置され、アンテナと無線基地局は光ファイバを有する光区間を介して結ばれる。将来の無線基地局機能は高帯域、低遅延、多数接続といった要件を満たすために高周波数帯の利用することから、提供エリアの細分化が予想される(例えば非特許文献1を参照。)。
 提供エリアの細分化にあわせてピーク需要を見越した設計を行うと、無線基地局やアンテナ、光ネットワークに必要なリソースが不足する恐れがある。
 そこで、基地局リソースを削減するために、無線基地局及びアンテナ間を光スイッチで接続し、光スイッチを用いて無線基地局及びアンテナ間の接続の切替を行う無線基地局切替システムが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。これにより、昼夜で需要が異なるような住宅地や商業地区に対し、接続先の無線基地局が切り替え可能になる。
 しかし、光スイッチのようなアクティブな部品を用いると、故障の恐れがある。そこで、本開示は、アクティブな部品を用いることなく無線基地局及びアンテナ間の接続の切替を可能にすることを目的とする。
 上記目的を達成するため、本開示は、信頼性の高いパッシブな部品である周回性AWG(Arrayed Waveguide Grating)を用い、周回性AWGの入出力特性を利用して無線基地局及びアンテナ間の接続を切り替える。
 具体的には、本開示に係る無線基地局システムは、
 無線基地局が無線基地局機能部とアンテナ部に分かれた無線基地局システムにおいて、
 複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部が光伝送路で接続され、
 前記複数の無線基地局機能部と前記複数のアンテナ部を互いに接続する周回性AWGが前記光伝送路に備わり、
 前記周回性AWGは、入力される光信号の波長に応じた端子へ、前記光信号を出力する。
 具体的には、本開示に係る光接続切替方法は、
 無線基地局が無線基地局機能部とアンテナ部に分かれ、複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部が光伝送路で接続されている無線基地局システムにおいて、複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部との接続を切り替える光接続切替方法であって、
 前記複数の無線基地局機能部と前記複数のアンテナ部を互いに接続する周回性AWGが前記光伝送路に備わり、
 前記周回性AWGは、入力される光信号の波長に応じた端子へ、前記光信号を出力する。
 本開示は、パッシブな光部品である周回性AWGを用いて無線基地局及びアンテナ間の接続の切替が可能になる。これにより、本開示の無線基地局切替システムは、部品の故障率が低下するため、信頼性を向上することができる。さらに、本開示の無線基地局切替システムは、パッシブな光部品を用いて無線基地局及びアンテナ間の接続の切替を行うため、電力消費量を低減することができる。
本開示に係る無線基地局システムの構成例である。 周回性AWG11の入出力特性の一例である。 本開示の第1の実施形態に係るシステム構成例である。 周回性AWGの入出力特性の一例を示す。 波長設定及び切替方法の一例を示す。 無線方式MBのエリアをエリアAからエリアBに切り替えた後のシステムの状態の一例を示す。 無線方式MCのエリアをエリアBからエリアAへ切り替えた後のシステムの状態の一例を示す。 本開示の第2の実施形態に係るシステム構成例である。 波長設定及び切替方法の一例を示す。 波長停止方法の一例を示す。 無線方式MBのエリアをエリアAからエリアBに切り替えた後のシステムの状態の一例を示す。 無線方式MCのエリアをエリアBからエリアAへ切り替えた後のシステムの状態の一例を示す。 本開示の第2の実施形態に係るシステム構成例である。 無線方式MBのエリアをエリアAからエリアBに切り替えた後のシステムの状態の一例を示す。 無線方式MCのエリアをエリアBからエリアAへ切り替えた後のシステムの状態の一例を示す。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。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。
 本開示に係る無線基地局システムを図1に示す。図1に示す無線基地局システム10では、光スイッチの代わりに、信頼性の高いパッシブな部品である周回性AWG11を用いる。
 図2に、周回性AWG11の入出力特性を示す。入力側端子が#1~#mのm個とし、出力側端子が#1~#nのn個とした例である。例えば、入力側端子#2にλ2の波長を入力すると、出力側端子では#3からλ2の波長が出力される。ここでn>mとするが、これに限定されない。
 周回性AWG11は、入力される端子とその光信号の波長によって出力先を変更することが可能である。また、図1に示す無線基地局システム10では、O/Eコンバータ61、E/Oコンバータ31及びE/Oコンバータ33のそれぞれについては、それぞれが送信する光信号の波長を任意に設定でき、初期設定後も可変である。このため、O/Eコンバータ61、E/Oコンバータ31,33の波長を切り替えることで、基地局機能部51との接続先を切り替えることができる。
 図2に示すように、アクティブな部品である光スイッチからパッシブな部品である周回性AWG11に置き換えた無線基地局システムとすることで、部品の故障率が低下し、システム全体としての信頼性向上につながる。また、パッシブな部品を利用することで電力消費量についても低減できる。
 周回性AWG11に入力する波長の制御方法は任意であり、ユーザデータを伝送するU-planeネットワークを用いてもよいし、制御信号を伝送するC-planeネットワークを用いてもよい。U-planeネットワークを用いる場合、ユーザデータと共通の波長帯を用いて、波長を制御するための制御信号がインバンド伝送される。C-planeネットワークを用いる場合、ユーザデータとは異なる波長帯を用いて、波長を制御するための制御信号がアウトバンド伝送される。C-planeネットワークは、U-planeネットワークとは異なる伝送路を用いてもよいが、U-planeネットワークと共通の伝送路を用いてもよい。以下、上り波長がλ1u~λ4uであり、下り波長がλ1d~λ4dであり、λ1uとλ1d,λ2uとλ2d,λ3uとλ3d、λ4uとλ4dがそれぞれペアでユーザに割り当てられる例について、具体的に説明する。
(実施形態1)
 本実施形態に係る無線基地局システムの概略構成の一例を図3に示す。本実施形態に係る無線基地局システム10は、エリアAに配置されているアンテナ部21及び22と、エリアBに配置されているアンテナ部23及び24と、の無線方式を切り替える。基地局には、無線方式MAの基地局として機能する基地局機能部51、無線方式MBの基地局として機能する基地局機能部52、無線方式MCの基地局として機能する基地局機能部53、が備わる。本実施形態では、無線基地局システム10が、ユーザデータをやり取りするU-planeと、U-planeにおける制御信号をやり取りするC-planeと、を備える例について説明する。
(U-Planeの機能部)
 以下、基地局機能部51、52及び53がアンテナ部21~24のいずれかを介して、エリア内にあるユーザ端末(不図示)と情報をやり取りするために利用する信号を「通信信号」と呼ぶ。通信信号は、エリア内のユーザ端末から送信されたユーザデータを含んでいてもよい。
 基地局機能部51は、通信信号を生成し、アンテナ部21からアンテナ部24のいずれかに向けて通信信号を電気信号として送信する。また、基地局機能部51は、アンテナ部21からアンテナ部24のいずれかからの通信信号を電気信号として受信する。基地局機能部51が通信信号を送受信するアンテナ部は後述するO/E部61の波長によって決まる。基地局機能部52及び53も同様である。
 アンテナ部21は、基地局機能部51、52又は53から受け取った通信信号を特定の電波として変換してから無線空間(エリア)に伝搬し、逆にエリア内において受信した特定の電波を通信信号へと変換してから基地局機能部へ伝搬する。本実施形態では、アンテナ部21及び22がエリアAに含まれ、並びにアンテナ部23及び24がエリアBに含まれる例について説明するが、これに限定されない。また、エリアの数もこれに限定されない。
 アンテナ部が自身のエリア内のユーザ端末と無線通信を行う際の周波数や変調方式等の無線信号固有のパラメータといった無線方式は、アンテナ部が通信信号を送受信する基地局機能部の無線方式に従う。図3では、アンテナ部21は、基地局機能部51と通信信号を送受信しているので、基地局機能部51の無線方式MAでエリアA内のユーザ端末と無線通信を行う。図3では、アンテナ部22は、基地局機能部52と通信信号を送受信しているので、基地局機能部52の無線方式MBでエリアA内のユーザ端末と無線通信を行う。また、図3では、アンテナ部23は、基地局機能部53と通信信号を送受信しているので、基地局機能部53の無線方式MCでエリアB内のユーザ端末と無線通信を行う。なお、アンテナ部24は、基地局機能部51から53のいずれとも通信信号を送受信しておらず、エリアB内のユーザ端末と無線通信も行っていない。また、アンテナ部21から24は、任意の無線方式(本実施形態では無線方式MA~MC)に対応できるものとする。
 E/O部31~34は、アンテナ側光変換部として機能する。具体的には、E/O部31は、アンテナ部21からの電気信号を、後述のように設定された波長の光信号に変換して、変換した光信号を光ファイバ経由で波長フィルタ41の端子P1に送信する。また、E/O部31は、光ファイバを経由して波長フィルタ41の端子P1から受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号をアンテナ部21に送信する。E/O部31は、周回性AWG12の端子P41から出力される任意の波長(本実施形態ではλ1d~λ4d)の光信号を、波長フィルタ41を介して受信できる。図3に示すように、E/O部32から34も同様である。なお、Eが電気、Oが光を表す。
 O/E部61~63は、基地局側光変換部として機能する。具体的には、O/E部61は、基地局機能部51からの電気信号を、後述のように設定された波長の光信号に変換して、変換した光信号を光ファイバ経由で波長フィルタ71の端子P1に送信する。また、O/E部61は、光ファイバを経由して波長フィルタ71の端子P1から受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号を基地局機能部51に送信する。O/E部61は、AWG13の端子P71から出力される任意の波長(本実施形態ではλ1u~λ4u)の光信号を、波長フィルタ71を介して受信できる。O/E部62から64も同様である。
 波長フィルタ41は、アンテナ部21~24から基地局機能部51~53への上り方向への伝送に用いる上り波長の光信号と、基地局機能部51~53からアンテナ部21~24への下りへの伝送に用いる下り波長の光信号を分離して出力するパッシブな部品である。波長フィルタ41~44及び71~73は、端子P1~P4を有し、入力された光信号を波長に応じた端子に出力する。
 周回性AWG12及び13は、複数の端子を有し、入力された光の波長により端子間の接続を切り替えて光経路を切り替える。本開示では、周回性AWG12及び13が、アンテナ部21~24側に4端子、基地局機能部51~53側に3端子を備える例を示す。周回性AWG12の端子P41~P44がそれぞれ波長フィルタ41~44の端子P2と光ファイバで接続され、周回性AWG13の端子P41~P44がそれぞれ波長フィルタ41~44の端子P3と光ファイバで接続され、周回性AWG12の端子P71~73がそれぞれ波長フィルタ71~73の端子P2と光ファイバで接続され、周回性AWG13の端子P71~73がそれぞれ波長フィルタ71~73の端子P3と光ファイバで接続されている例を示す。
 周回性AWG12及び13は、外部電源を必要としないパッシブな部品である。周回性AWG12又は13に入力される光信号の波長に応じた、周回性AWG12又は13の入力側端子と出力側端子との関係(入出力特性)について図4を用いて説明する。
 本実施形態で使用する周回性AWG12の入出力特性を図4(A)に示す。図4(A)では、入力側端子を基地局機能部側の端子P71~P73とし、出力側端子をアンテナ部側の端子P41~P44としている。例えば、図4(A)によると、周回性AWG12の端子P71に波長λ1dの光信号が入力されると、周回性AWG12は入力された光信号を端子P41から出力する。この場合において、周回性AWG12の端子P71に入力する光信号の波長を波長λ1dから波長λ2dに切り替えることにより、周回性AWG12は光信号を出力する端子を端子P41から端子P42に切り替える。このようにして、周回性AWG12の入出力特性に応じて周回性AWG12に入力する光信号の波長を切り替えることにより、周回性AWG12の端子間の接続を切り替えることができる。図4(A)では、下り波長をλ1d~λ4dとしている。示した波長は一例であり、ある一つの入力側端子において、同一の波長が出力側端子に利用されなければこの組の限りではない。
 本実施形態で使用する周回性AWG13の入出力特性を図4(B)に示す。図4(B)では、入力側端子をアンテナ部側の端子P41~P44とし、出力側端子を基地局機能部側の端子P71~P73としている。例えば、図4(B)によると、周回性AWG13の端子P41に波長λ1uの光信号が入力されると、周回性AWG13は入力された光信号を端子P71から出力する。この場合において、周回性AWG13の端子P41に入力する光信号の波長を波長λ1uから波長λ4uに切り替えることにより、周回性AWG13は光信号を出力する端子を端子P71から端子P72に切り替える。このようにして、周回性AWG13の入出力特性に応じて周回性AWG13に入力する光信号の波長を切り替えることにより、周回性AWG13の端子間の接続を切り替えることができる。図4(B)では、上り波長をλ1u~λ4uとしている。示した波長は一例であり、ある一つの入力側端子において、同一の波長が出力側端子に利用されなければこの組の限りではない。
(C-Planeの機能部)
 C-Planeは、アンテナ側に配置されるE/O設定部14と、基地局に配置されるO/E設定部15及び波長管理部16と、を備える。波長管理部16およびE/O設定部14は、その接続方法を問わず保守NWを介して接続されている。
 波長管理部16は、基地局機能部51~53の無線方式(本例では無線方式MA~MC)がどの波長を利用しているかを管理する。また、接続先のアンテナのエリアがどの波長で接続されているかを管理する。なお、波長管理部16は、基地局機能部51~53及びアンテナ部21~24の波長を個別に管理してもよい。さらに、波長管理部16は、基地局機能部51~53の要請に応じて、O/E設定部15およびE/O設定部14へ使用波長を指示する。
 E/O設定部14は、アンテナ側波長設定部として機能し、波長管理部16により指示された波長に基づき、各E/O部31~34の波長設定を行う。
 O/E設定部15は、基地局側波長設定部として機能し、波長管理部16から指示された波長に基づき、各O/E部61~63の波長設定を行う。
 図5に、O/E部61~63及びE/O部31~34の波長設定及び切替方法の一例を示す。本フローにおいては、使用波長の指示を行う制御信号が正常に送達可能な場合を示している。
 波長管理部16は、接続先である基地局機能部51~53の切替トリガ(トリガの内容は任意)に基づき、波長の切り替えが必要なO/E部61~63及びE/O部31~34について、切替先の波長を決定する。そして、波長管理部16は、O/E設定部15及びE/O設定部14に対して波長の切替を指示する(ステップS101)。波長の切替は、本実施形態に係る無線基地局システムに含まれるO/E部61~63の全部に対して一括して行ってもよいし、一部に対して行ってもよい。また、波長の切替は、本実施形態に係る無線基地局システムに含まれるE/O部31~34の全部に対して一括して行ってもよいし、一部に対して行ってもよい。
 ただし、下りの光信号と上りの光信号との送受信先が一致するようにE/O部31~34及びO/E部61~63の波長を波長の切替及び設定をすることが望ましい。例えば、図3に示す構成において、O/E部61からの下りの光信号をE/O部31が受信するようにO/E部61の波長を設定する場合には、E/O部31からの上りの光信号をO/E部61が受信するようにE/O部31の波長も併せて設定する必要がある。本実施形態では、図3に示すように、O/E部61が波長フィルタ71を介して周回性AWG12の端子P71及び周回性AWG13の端子P71に接続しており、E/O部31が波長フィルタ41を介して周回性AWG12の端子P41及び周回性AWG13の端子P41に接続している。このため、図4(A)及び図4(B)に示す入出力特性に従い、O/E部61の波長をλ1dに設定し、E/O部31の波長をλ1uにすればよい。
 O/E設定部15又はE/O設定部14は波長管理部16の指示に基づき、波長の切り替えが必要なO/E部61~63又はE/O部31~34の波長を切り替え、切替完了を波長管理部16へ通知する(ステップS102及びS103)。
 波長管理部16は、切替を指示したO/E部61~63及びE/O部31~34からの切替完了の通知を確認する(ステップS104)。
 波長管理部16は、停波が必要かどうか判断する(ステップS105)。例として、切り替え時において、切替後に使用しないO/E部又はE/O部がある場合にはステップS106へ移行し、初期設定時には波長設定完了としてもよい。
 O/E部61~63及びE/O部31~34のうち停波が必要なものがある場合は、波長管理部16はO/E設定部15又はE/O設定部14に対して、停波が必要なO/E部61~63又はE/O部31~34を指示する(ステップS106)。O/E設定部15又はE/O設定部14は、指示されたO/E部又はE/O部を停波させ、停波完了を波長管理部16に通知する(ステップS107及びS108)。
 波長管理部16は、停波を指示したO/E部及びE/O部の停波完了の通知を確認する(ステップS109)。停波時には波長の設定・切り替えが波長の停止に置き換わり、切り替え時と同様のフローが実行される。なお、無線基地局システムのサービス終了などでO/E部又はE/O部を停波させることが単独で必要な場合、E/O部とO/E部の停波部分のフロー(ステップS106~S109)だけ実行してもよい。
 初期状態では、波長管理部16は、各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63、各アンテナ部21~24に接続されるE/O部31~34の波長を、次のように設定する。
・無線方式MAのO/E部61
 光送信部(下り):λ1d
 光受信部(上り):λ1u
・無線方式MBのO/E部62
 光送信部(下り):λ1d
 光受信部(上り):λ1u
・無線方式MCのO/E部63
 光送信部(下り):λ1d
 光受信部(上り):λ1u
・エリアAのE/O部31(無線方式MA)
 光送信部(上り):λ1u
 光受信部(下り):λ1d
・エリアAのE/O部32(無線方式MB)
 光送信部(上り):λ1u
 光受信部(下り):λ1d
・エリアBのE/O部33(無線方式MC)
 光送信部(上り):λ1u
 光受信部(下り):λ1d
・エリアBのE/O部34
 光送信部(上り):未設定
 光受信部(下り):未設定
 また、周回性AWG12及び13は、各端子の波長の割り当てを図4で示したものを利用する。
・下り信号用周回性AWG
 波長がλ1d~λ4dで表現される周回性AWG12を利用する。
・上り信号用周回性AWG
 波長がλ1u~λ4uで表現される周回性AWG13を利用する。
 下り方向については、各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63から出力される各光信号λ1dが各波長フィルタ71~73に入力される。波長フィルタ71~73は、波長が下り方向であることから、下り用周回性AWG12へ光ファイバを介して搬送する。周回性AWG12へ入力された下り信号は、波長と入力される端子によって行き先が振り分けられる。初期設定の場合、波長λ1dで無線方式MAの光信号はエリアAのアンテナ部21に接続される波長フィルタ41へ、波長λ1dで無線方式MBの光信号はエリアAのアンテナ部22に接続される波長フィルタ42へ、波長λ1dで無線方式MCの光信号はエリアBのアンテナ部23に接続される波長フィルタ43へ接続される。各アンテナ部21~23近傍の波長フィルタ41~43に入力された光信号は、波長が下り方向であることを参照し、各アンテナ部21~23に接続されるE/O部31~33に入力される。
 したがって、初期状態では、エリアAにおいては無線方式MA又は無線方式MBの無線通信が提供され、エリアBにおいては無線方式MCの無線通信が提供される。上り方向については光信号の波長がλ1uである点を除き下り方向と逆向きの流れで同様に接続されるため省略する。なお、λ1uとλ1d,λ2uとλ2d,λ3uとλ3d、λ4uとλ4dが対応する。
 無線方式MBの無線通信のエリアをエリアAからエリアBに切り替える場合について図3及び図6を用いて説明する。図3は切替を行う前の状態を表す。図6は、無線方式MBの無線通信のエリアをエリアAからエリアBに切り替えた後の状態を表す。
 基地局のC-Planeにある波長管理部16は、次のように波長を変更することを決定する。
・無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62
 光送信部(下り):λ3d
 光受信部(上り):λ3u
・エリアBのアンテナ部24に接続されるE/O部34
 光送信部(上り):λ3u
 光受信部(下り):λ3d
 波長管理部16は、O/E設定部15及びE/O設定部14に対して、下り波長λ3dと上り波長λ3uを設定するように指示する(ステップS101)。
 O/E設定部15は、波長管理部16からの指示に従って、O/E部62の波長を波長λ3dに変更する。E/O設定部14は、波長管理部16からの指示に従って、E/O部34の波長を波長λ3uに変更する(ステップS102及びS103)。変更後、O/E設定部15及びE/O設定部14は、切替完了の通知を波長管理部16へ送信する(ステップS104)。
 波長管理部16は、切替完了の通知を確認後、エリアAでもともと上り波長を送信していたE/O部32の停波の必要性を判断する(ステップS105)。無線方式MBの無線通信のエリアをエリアAからエリアBに切り替えた後、エリアAにおける接続先の切替トリガがない場合、波長管理部16はE/O部32の停波が必要と判定する。この場合、以下のように設定する。
・エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32
 光送信部(上り):λ1u⇒停波
 光受信部(下り):λ1d⇒未設定
 波長管理部16は、判定の結果をもとに、該当のアンテナ部22に接続されるE/O部32を停波する旨の通知を、E/O設定部14に送信する(ステップS106)。
 E/O設定部14は、波長管理部16からの制御信号に従ってE/O部32の波長λ1uを用いた上り信号の送信を停止する。E/O設定部14は、上り信号の送信を停止後、E/O部32の停波完了の通知を波長管理部16へ送信する(ステップS107及びS108)。波長管理部16は、E/O部32の停波完了の通知を確認する(ステップS109)。
 以上により、切替前の状態に対して、基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63とアンテナ部21~24に接続されるE/O部31~34の波長を切り替えたのちに、エリアAは無線方式MBが提供され、エリアBは無線方式MA、MCが提供される。
 続いて、無線方式MBの無線通信のエリアをエリアAからエリアBに切り替えるとともに、無線方式MCの無線通信のエリアをエリアBからエリアAへ切り替える場合について図3、図6及び図7を用いて説明する。図7は、図6に示す状態からさらに無線方式MCの無線通信のエリアをエリアBからエリアAへ切り替えた後を表す。
 図3に示す初期状態では、アンテナ部24に接続されているE/O部34の波長が未設定であり、空き状態になっている。2以上の切り替えを行う場合、切り替えの順序としては、空いているE/O部34への切り替えを優先して切り替える。
 具体的には、図3及び図6で説明した無線方式MBをエリアAからエリアBへ切り替える動作例と同様に、無線方式MBをエリアAのE/O部32からエリアBのE/O部34に切り替える。このとき、切り替え中の停波の判断フローについては、本実施形態では停波しても直後に無線方式MCに切り替える必要があることから、E/O部32を停波せずに、無線方式MBのエリアの切替を完了する。
 続いて、無線方式MCをエリアBからエリアAへ切り替える。このとき、E/O部32の停波が完了していないため、空き状態のE/O部は存在しない。波長管理部16は、各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63、各アンテナ部21~24に接続されるE/O部31~34の波長を次のように設定する。
・無線方式MCの基地局機能部53に接続されるO/E部63
 光送信部(下り):λ4d
 光受信部(上り):λ4u
・エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32
 光送信部(上り):λ4u
 光受信部(下り):λ4d
・エリアBのアンテナ部23に接続されるE/O部33
 光送信部(上り):λ1u⇒停波
 光受信部(下り):λ1d⇒未設定
 切り替え動作については、図3及び図6で説明した無線方式MBをエリアAからエリアBへ切り替える動作例と同様であり、波長切替後に停止処理を行う。これにより、図7に示すように、無線方式MCをエリアBのE/O部33からエリアAのE/O部32へ切り替えることができる。図3、図6及び図7で説明した動作例により、無線方式によらず切り替えることができる。
(実施形態2)
 図8に、本実施形態のシステム構成例を示す。本実施形態に係る無線基地局システムは、実施形態1で説明したE/O設定部14に代えて、制御用波長λsの光信号をすべてのE/O部31~34に分岐する光スプリッタ16を備える。以下、本実施形態に係る無線基地局システムについて、実施形態1に係る無線基地局システムと異なる部分について説明する。
(U-Planeの機能部)
 光スプリッタ16は、制御用波長λsの光信号を、すべてのE/O部31~34に届くよう光を分岐する。このため、波長フィルタ41~44及び71~73に制御用波長λsの光信号が入力される。そこで、本実施形態では、波長フィルタ41~44及び71~73は、上り波長(本例ではλ1u~λ4u)の光信号、下り波長(本例ではλ1d~λ4d)の光信号、制御用波長λsの光信号を、合成・分離する。E/O部31~34は、下り方向について、複数波長が受け付け可能になっている。図では一つだが実際には二つ存在し、E/O部31~34の手前に波長フィルタ41~44が用意され、波長フィルタ41~44においてλsとそれ以外の下り波長が分離される。なお、制御用波長λsは、波長管理部16の管理するO/E部61~63の波長(本例ではλ1d~λ4d)のいずれとも異なる波長である。
(C-Planeの機能部)
 波長管理部16の機能は、実施形態1と同様である。ただし、本実施形態では、波長管理部16は、O/E設定部15へ、接続先の波長に加え、E/O部31~34の使用波長についても、指示する機能を備える。
 図9に、基地局機能部51~53に接続されたO/E部61~63、およびアンテナ部21~24に接続されたE/O部31~34の波長設定・切替方法の一例を示す。本フローにおいては、切替通知が正常に送達可能な場合を示している。
・接続先の切替トリガ(トリガの内容は任意)に基づき、波長管理部16が切替先の波長を決定し、O/E部61~63に対して切替を指示する(ステップS201)。例えば、無線方式MBをエリアAからエリアBに切り替える場合、O/E部62の下り波長をλ1dからλ3dに切り替えるように指示する。
・O/E部61~63は、波長管理部16の指示基づき、下り波長を切り替える。O/E部61~63は、下り波長を切替後、E/O部に対して上り波長を切り替えるように制御用波長λsを用いて指示する(ステップS202)。例えば、無線方式MBをエリアAからエリアBに切り替える場合、O/E部62は、E/O部34に対して上り波長をλ1uからλ3uに切り替えるように指示する。
・各E/O部31~34は、O/E部61~63からの指示が自身のE/O部への指示かどうかを識別子によって判別する(ステップS203)。ステップS203において該当しないE/O部31~33については、指示された信号を破棄する(ステップS204)。該当するE/O部34は、O/E部61~63から指示された波長λ3uへ設定・切り替え、O/E部62へその完了を通知する(ステップS205)。
・O/E部62は、自身の設定・切替完了とあわせてE/O部34の設定・切替完了を波長管理部16に通知する。
 図10に、基地局に接続されたO/E部61~63、およびアンテナ21~24に接続されたE/O部31~34の波長停止方法の一例を示す。本フローにおいては、停波通知が正常に送達可能な場合を示している。波長管理部16は、停止が必要な機能部が、O/E部のみであるか、E/O部のみであるか、O/E部及びE/O部の両方であるかを判定する(S210)。そして、O/E部のみである場合はステップS211及びS212を実行し、E/O部のみである場合はステップS221~S226を実行し、O/E部及びE/O部の両方である場合はステップS231~S235及びS226を実行する。
 以下、O/E部のみ、E/O部のみを停波する動作はO/E部とE/O部がともに停波する動作に含まれるのでO/E部とE/O部がともに停波するS231~S235及びS226のフローを説明する。
・波長管理部16が下り波長の停止と上り波長の停止指示をO/E部へ指示する(S231)。
・O/E部は下り波長を停止し、E/O部へ波長の停止を指示する(S232)。
・O/E部からの指示が自身のE/O部への指示かどうかを識別子によって判別する(S233)。ステップS233において該当しないE/O部については、指示された信号を破棄する(S226)。
・ステップS223において該当するE/O部は上り波長を停止しO/E部へその完了を通知する(S234)。
・O/E部は自身の停波完了とあわせてE/O部の停波完了を波長管理部に通知する(S235)。
 本実施形態のU-planeの構造について記載する。初期状態では、各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63、各アンテナ部21~24に接続されるE/O部31~34の波長は次のように設定する。なお、E/O部31~34は、常に制御用波長λsの信号を受信可能とする。
・O/E部61(無線方式MA)
 光送信部(下り):λ1d
 光受信部(上り):λ1u
・O/E部62(無線方式MB)
 光送信部(下り):λ1d
 光受信部(上り):λ1u
・O/E部63(無線方式MC)
 光送信部(下り):λ1d
 光受信部(上り):λ1u
・エリアAのE/O部31(無線方式MA)
 光送信部(上り):λ1u
 光受信部(下り):λ1d
・エリアAのE/O部32(無線方式MB)
 光送信部(上り):λ1u
 光受信部(下り):λ1d
・エリアBのE/O部33(無線方式MC)
 光送信部(上り):λ1u
 光受信部(下り):λ1d
・エリアBのE/O部34
 光送信部(上り):未設定
 光受信部(下り):未設定
 また、周回性AWG12及び13は、各端子の波長の割り当てを図4(A)及び図4(B)で示したものを利用する。
・下り信号用周回性AWG12
 図4(A)に示す波長がλ1d~λ4dで表現される周回性AWGを利用する。
・上り信号用周回性AWG13
 図4(B)に示す波長がλ1u~λ4uで表現される周回性AWGを利用する。
 下り方向については各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63から出力される各光信号λ1dを各波長フィルタ71~73に入力され、波長が下り方向であることから下り用周回性AWG12へ光ファイバ介して搬送する。周回性AWG12へ入力された下り信号は波長と入力される端子によって行き先が振り分けられ、波長λ1dで無線方式MAの光信号はエリアAのアンテナ部21に接続される波長フィルタ41へ、波長λ1dで無線方式MBの光信号はエリアAのアンテナ部22に接続される波長フィルタ42へ、波長λ1dで無線方式MCの光信号はエリアBのアンテナ部23に接続される波長フィルタ43へ接続される。各アンテナ部21~24近傍の波長フィルタ41~43に入力された光信号は、波長が下り方向であることを参照し、各アンテナ部21~23に接続されるE/O部31~33に入力される。したがって、初期状態ではエリアAは無線方式MAと無線方式MBが提供され、エリアBは無線方式MCが提供される。
 上り方向については光信号の波長がλ1uである点を除き下り方向と逆向きの流れで同様に接続されるため省略する。なお、λ1uとλ1d,λ2uとλ2d,λ3uとλ3d、λ4uとλ4dが対応する。
 C-planeの機能および動作については実施形態1と同様である。
 図8及び図11を参照しながら、無線方式MBをエリアAからエリアBに切り替える場合について説明する。
 基地局のC-Planeにある波長管理部16は、無線方式MBの基地局機能部52を、次のように波長を変更することを決定する。
・無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62
 光送信部(下り):λ3d
 光受信部(上り):λ3u
・エリアBのアンテナ部24に接続されるE/O部34
 光送信部(上り):λ3u
 光受信部(下り):λ3d
 波長管理部16は、無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62に対して、下り波長を指示するとともに、E/O部34の波長を上り波長λ3uへ変更する制御信号を送信する。無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62は、指示に従い、自身の下り信号の波長を変更する。そして、O/E部62は、エリアBのアンテナ部24に接続されるE/O部34が上り波長をλ3uへ変更するように、送信された制御信号を波長制御用波長λsの光信号に変換して光スプリッタに送信する。この際、上り波長λ3uの設定先がE/O部34であることを通知するため、E/O部34の識別子情報を波長制御用波長λsの光信号に乗せて通知してもよい。送信された波長λsの光信号は光スプリッタ17によって分岐し、すべてのE/O部31~34へ送達する。すべてのE/O部31~34はλsのみを分離してE/O部31~34で一旦受信する。
 信号を受信したE/O部31~34は、識別子から自身宛のものかどうか判別し、自身宛の信号でなければ破棄し、自身宛の信号であれば受信する。該当するE/O部34は受信した信号から上り波長λ3uを設定する。E/O部34は上り信号を変更後、上り波長λ3uを用いて変更完了通知を無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62へ通知する。O/E部62はE/O部34の上り波長とO/E部62の下り波長を変更したことを波長管理部16に通知する。
 通知を確認後、波長管理部16はエリアAでもともと上り波長を送信していたE/O部33で停波の必要があることを判定する。具体的には、エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32の波長λ1uを停波することを判定する。
 波長管理部16は、判定の結果をもとに、無線方式MBに接続されるO/E部62へ停波の依頼を通知する。通知を受け取ったO/E部62は波長管理用波長λsを用いて、エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32の識別子情報を乗せて停波を通知する。また、この通知を用いて、上りの変更完了通知の送達タイミングについても共有する。通知された波長λsの光信号は、光スプリッタ17によって分岐し、すべてのE/O部31~34へ送達する。
 送達された信号を受信したE/O部31~34は、識別子から自身宛のものかどうか判別し、自身宛の信号でなければ破棄し、自身宛の信号であれば受信する。該当するE/O部32は、通知に従って、自身の上り信号波長λ1uを停止し、下り信号の受信設定をλsにする。E/O部32は上り信号を停波後、上り波長λ1uを用いて指示された送達タイミングで変更完了通知を無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62へ通知する。O/E部62は、E/O部32の上り波長を停止したことを波長管理部16に通知する。
 したがって、図11に示すように、切替前の状態に対して、基地局機能部52に接続されるO/E部62とアンテナ部24に接続されるE/O部34の波長を切り替えたのちに、エリアAは無線方式MAが提供され、エリアBは無線方式MB、Cが提供される。
 図8、図11及び図12を参照しながら、無線方式MBをエリアAからエリアBへ、無線方式MCをエリアBからエリアAへ切り替える場合について説明する。図8に示す初期状態では、アンテナ部24に接続されているE/O部34の波長が未設定であり、空き状態になっている。2以上の切り替えを行う場合、切り替えの順序としては、空いているE/O部34を優先して切り替える。
 具体的には、図8及び図11で説明した無線方式MBをエリアAからエリアBへ切り替える動作例と同様に、無線方式MBをエリアAのE/O部32からエリアBのE/O部34に切り替える。このとき、切り替え中の停波の判断フローついては、本実施形態では停波しても直後に無線方式MCに切り替える必要があることから、E/O部32の停波は行わずに無線方式MBの切替を完了する。
 次に、無線方式MCをエリアBからエリアAへ切り替える。このとき、E/O部32の停波が完了していないため、空き状態のE/O部は存在しない。波長管理部16は、各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63、各アンテナ部21~24に接続されるE/O部31~34の波長を次のように設定する。なお、E/O部31~34は、常に制御用波長λsの信号を受信可能とする。
・無線方式MCのO/E部63
 光送信部(下り):λ4d
 光受信部(上り):λ4u
・エリアAのE/O部32
 光送信部(上り):λ4u
 光受信部(下り):λ4d
・エリアBのE/O部33
 光送信部(上り):λ1u⇒停波
 光受信部(下り):λ1d⇒未設定
・通知に利用する波長:λ1u
 波長管理部16は、無線方式MCの基地局機能部53に接続されるO/E部63に対して、下り波長をλ4dに設定する。そして、E/O部33の上り波長をλ4uにする旨の通知を、O/E部63に送信させる。その他の切り替え動作については、図8及び図11で説明した動作例と同様であり、波長切替後に停止処理を行う。
 本実施形態においては、2つの無線エリアとい3つの無線方式の場合を示したが、3つ以上無線エリア、4つ以上の無線方式の場合でも拡張すればよい。図11~図12に示す動作例により、エリア数や無線方式によらず切り替えることができる。
(実施形態3)
 図13に、本実施形態に係るシステム構成例を示す。本実施形態では、実施形態2のシステム構成において、制御用波長λsに代えてU-planeで用いられている通信信号の波長を用いることで、光スプリッタ16が省略されている。以下、本実施形態に係る無線基地局システムについて、実施形態2に係る無線基地局システムと異なる部分について説明する。
 本実施形態では、制御信号が通信信号の波長に重畳される。そのため、本実施形態では、E/O部31~34は、下り方向については、制御信号が処理できるようなプロセッサを搭載している。制御信号は、通信信号と識別可能な任意の信号を用いることができ、例えば、AMCC(Auxiliary Management and Control Channel)信号を用いることができる。ここで、AMCC信号とは、通信信号の波長と同一の波長で、かつ、通信信号の周波数帯よりも低い周波数帯の光信号である。この場合、O/E部61~63が通信信号の光信号にAMCC信号を重畳してインバンド伝送する。そのため、AMCC信号を用いる場合、E/O部31~34のプロセッサは、信号の周波数帯域の違いで通信信号とAMCC信号とを区別する。そして、E/O部31~34は、AMCC信号を通信信号と分離して受信し、アンテナ部21~24からの電気信号をAMCC信号に含まれる波長の光信号に変換する。また、AMCC信号は、重畳される通信信号と同一波長なので、重畳される通信信号と一緒に、周回性AWG12及び13の入出力特性に従って光経路が切り替えられる。
 なお、O/E部61~63のいずれとも接続していないE/O部31~34に対しては、下り信号自体が伝搬されないので、AMCC信号を下り信号に重畳して下り波長でインバンド伝送することができない。そのため、O/E部61~63のいずれとも接続していないE/O部31~34へのAMCC信号の伝送は、事前に設定した波長で行う必要がある。
 例えば、図13に示すシステム構成におけるE/O部34は、初めからO/E部61~63のいずれとも接続していないため、E/O部34へのAMCC信号の伝達に用いる波長を初期値として設定しておく必要がある。
 また、後述するように、光経路の切り替えによりO/E部61~63のいずれとも接続しなくなったE/O部31~34へのAMCC信号の伝送は、切り替え前のE/O部31~34の光受信部に設定されていた下り波長を用いて行ってもよい。
 図13に示すシステム構成において、図13及び図14を参照しながら、無線方式MBをエリアAからエリアBに切り替える場合について説明する。
 基地局のC-Planeにある波長管理部16は、無線方式MBの基地局機能部を、次のように波長を変更することを決定する。なお、本実施形態では、E/O部34へのAMCC信号の伝達に用いる波長を下り波長λ3dに初期設定しておくが、これに限定されない。
・無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62
 光送信部(下り):λ3d
 光受信部(上り):λ3u
・エリアBのアンテナ部24に接続されるE/O部34
 光送信部(上り):λ3u
 光受信部(下り):λ3d
 波長管理部16は、無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62に対して、下り波長をλ3dにするように指示するとともに、E/O部34の波長を上り波長λ3uへ変更する制御信号を送信する。
 無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62は、指示に従い、自身の下り信号の波長を変更する。その後、O/E部62は、波長管理部16からの制御信号を初期設定の下り波長λ3dのAMCC信号に変換してエリアBのアンテナ部24に接続されるE/O部34へ送信する。この際、AMCC信号は、O/E部62から下り波長λ3dで送信されるので、O/E部62が送信するAMCC信号は、周回性AWG12の入出力特性に従って一緒にE/O部34へ伝送される。
 E/O部34は、受信した信号から制御信号を前述したプロセッサにより読み出し、制御信号に基づいて上り波長をλ3uに設定する。E/O部34は上り信号波長をλ3uに変更後、上り波長λ3uを用いて変更完了通知を無線方式MBの基地局機能部52に接続されるO/E部62へ通知する。
 O/E部62はE/O部34からの変更完了通知を受信すると、上り波長とO/E部の下り波長を変更したことを波長管理部16に通知する。
 波長管理部16は、O/E部62からの変更完了通知を確認後、エリアAでもともと上り波長を送信していたE/O部32で停波の必要があることを判定する。なお、E/O部32は、停波後もAMCC信号を受信できるように、光受信部(下り)の波長は下り波長λ1dを維持する。
・エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32
 光送信部(上り):λ1u⇒停波
 光受信部(下り):λ1d
 波長管理部16は、判定の結果をもとに無線方式MBに接続されるO/E部62へ、停波の依頼を通知する。通知を受け取ったO/E部62は、波長λ1dのAMCC信号を用いて、エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32へ停波を通知する。また、O/E部62は、波長λ1dを用いて、上りの変更完了通知の送達タイミングについてもE/O部32へ通知する。
 アンテナ部22に接続されるE/O部32は、通知に従って、上り信号波長λ1uを用いた上り信号の送信を停止する。
 E/O部32は、上り信号を停波後、波長λ1uを用いて、指示された送達タイミングで、変更完了通知を無線方式MBの基地局機能部に接続されるO/E部62へ変更完了通知を送信する。O/E部62は、E/O部32から変更完了通知を受信すると、E/O部32の上り波長を停止したことを波長管理部16に通知する。
 したがって、本実施形態では、図14に示すように、切替前の状態に対して、基地局機能部52に接続されるO/E部62とアンテナ部22及び24に接続されるE/O部32及び34の波長を切り替えたのちに、エリアAへは無線方式MAが提供され、エリアBへは無線方式MB及びMCが提供される。
 図13に示すシステム構成において、図13から図15を参照しながら、無線方式MBをエリアAからエリアBへ、無線方式CをエリアBからエリアAへ切り替える場合について説明する。
 図13に示す初期状態では、アンテナ部24に接続されているE/O部34の波長が未設定であり、空き状態になっている。2以上の切り替えを行う場合、切り替えの順序としては、空いているE/O部34を優先して切り替える。
 具体的には、図13及び図14で説明した無線方式MBをエリアAからエリアBへ切り替える動作例と同様に、無線方式MBをエリアAのE/O部32からエリアBのE/O部34に切り替える。このとき、切り替え中の停波の判断フローについては、本実施形態では停波しても直後に無線方式MCに切り替える必要があることから、E/O部32は停波せずに、無線方式MBのエリアの切替を完了する。
 次に、無線方式MCをエリアBからエリアAへ切り替える。このとき、E/O部32の停波が完了していないため、空き状態のE/O部は存在しない。波長管理部16は、各基地局機能部51~53に接続されるO/E部61~63、各アンテナ部21~24に接続されるE/O部31~34の波長を次のように設定する。なお、E/O部33は、停波後もAMCC信号を受信できるように、光受信部(下り)の波長は下り波長λ1dを維持する。
・無線方式MCの基地局機能部53に接続されるO/E部63
 光送信部(下り):λ4d
 光受信部(上り):λ4u
・エリアAのアンテナ部22に接続されるE/O部32
 光送信部(上り):λ4u
 光受信部(下り):λ4d
・エリアBのアンテナ部23に接続されるE/O部33
 光送信部(上り):λ1u⇒停波
 光受信部(下り):λ1d
・停波完了の通知に利用する波長:λ1u
 切り替え動作については、図13及び図14で説明した無線方式MBをエリアAからエリアBへ切り替える動作例と同様であり、波長切替後に停止処理を行う。なお、無線方式MBをエリアAからエリアBへ切り替えた後のE/O部32は、光受信部に下り波長λ1dが設定されているので、E/O部32へのAMCC信号の伝送はO/E部62から波長λ1dを用いて行う。これにより、図15に示すように、無線方式MCをエリアBのE/O部33からエリアAのE/O部32へ切り替えることができる。図13~図15で説明した動作により、エリア数や無線方式によらず切り替えることができる。
 なお、本開示の実施形態においては、2つの無線エリアとい3つの無線方式の場合を示したが、3つ以上無線エリア、4つ以上の無線方式の場合でも拡張すればよい。
 本開示に係る無線基地局システムは、情報通信産業に適用することができる。
01:光スイッチ
10:無線基地局システム
11:周回性AWG
12:下り用周回性AWG
13:上り用周回性AWG
14:E/O設定部
15:O/E設定部
16:波長管理部
17:光スプリッタ
21、22、23、24:アンテナ部
31、32、33、34:E/Oコンバータ
41、42、43、44:波長フィルタ
51、52、53:基地局機能部
61、62、63:O/Eコンバータ
71、72、73:波長フィルタ

Claims (7)

  1.  無線基地局が無線基地局機能部とアンテナ部に分かれた無線基地局システムにおいて、
     複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部が光伝送路で接続され、
     前記複数の無線基地局機能部と前記複数のアンテナ部を互いに接続する周回性AWGが前記光伝送路に備わり、
     前記周回性AWGは、入力される光信号の波長に応じた端子へ、前記光信号を出力する、
     無線基地局システム。
  2.  前記光信号の波長を管理する波長管理部を備え、
     前記光伝送路は、
     前記周回性AWGの出力端子から出力される任意の波長の光信号を電気信号に変換し、前記無線基地局機能部からの電気信号を、指示された波長の光信号に変換する、前記無線基地局機能部ごとに備わる複数の基地局側光変換部と、
     前記周回性AWGの端子から出力される任意の波長の光信号を電気信号に変換し、前記アンテナ部からの電気信号を、指示された波長の光信号に変換する、前記アンテナ部ごとに備わる複数のアンテナ側光変換部と、
     を備え、
     前記複数の基地局側光変換部及び前記複数のアンテナ側光変換部は、前記波長管理部の指示する波長の光信号に変換する、
     請求項1に記載の無線基地局システム。
  3.  前記複数のアンテナ側光変換部は、前記周回性AWGの異なる端子に接続され、
     前記複数の基地局側光変換部は、前記周回性AWGの異なる端子に接続され、
     前記波長管理部は、
     前記アンテナ側光変換部に応じた波長を、前記基地局側光変換部に指示し、
     前記無線基地局機能部に応じた波長を、前記アンテナ側光変換部に指示する、
     請求項2に記載の無線基地局システム。
  4.  前記波長管理部と制御ネットワークを介して接続され、前記アンテナ側光変換部の波長を、前記波長管理部の指示する波長に設定するアンテナ側波長設定部と、
     前記基地局側光変換部の波長を、前記波長管理部の指示する波長に設定する基地局側波長設定部と、
     を備える請求項2又は3に記載の無線基地局システム。
  5.  前記複数の基地局側光変換部のいずれかから送信された、前記周回性AWGで用いる波長とは異なる制御用波長の制御信号を、前記複数のアンテナ側光変換部に分岐する光スプリッタをさらに備え、
     前記波長管理部は、前記アンテナ側光変換部の識別情報及び当該アンテナ側光変換部に設定する波長を含む制御情報を、前記複数の基地局側光変換部のいずれかに通知し、
     通知を受けた前記基地局側光変換部は、前記波長管理部から通知された前記制御情報を、前記制御用波長の光信号に変換し、前記光スプリッタを介して前記複数のアンテナ側光変換部に送信し、
     前記複数のアンテナ側光変換部は、前記光スプリッタから前記制御信号を受信し、前記制御信号に含まれる前記アンテナ側光変換部の識別情報が自身である場合に、自装置の接続されているアンテナ部からの電気信号を、前記制御信号に含まれる波長の光信号に変換する
     請求項2又は3に記載の無線基地局システム。
  6.  前記波長管理部は、前記基地局側光変換部の波長及び当該基地局側光変換部の接続先の前記アンテナ側光変換部に設定する波長を含む制御情報を、前記複数の基地局側光変換部のいずれかに通知し、
     通知を受けた前記基地局側光変換部は、自装置の接続されている無線基地局機能部からの電気信号を自装置に設定された波長の光信号に変換し、前記制御情報に含まれている前記アンテナ側光変換部に設定する波長を含む制御信号を前記設定された波長の光信号に重畳し、
     前記アンテナ側光変換部は、前記周回性AWGからの光信号から、前記制御信号を分離して受信し、自装置の接続されているアンテナ部からの電気信号を、受信した前記制御信号に含まれる波長の光信号に変換する
     請求項2又は3に記載の無線基地局システム。
  7.  無線基地局が無線基地局機能部とアンテナ部に分かれ、複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部が光伝送路で接続されている無線基地局システムにおいて、複数の前記無線基地局機能部と複数の前記アンテナ部との接続を切り替える光接続切替方法であって、
     前記複数の無線基地局機能部と前記複数のアンテナ部を互いに接続する周回性AWGが前記光伝送路に備わり、
     前記周回性AWGは、入力される光信号の波長に応じた端子へ、前記光信号を出力する、
    光接続切替方法。
PCT/JP2022/001438 2022-01-17 2022-01-17 無線基地局システム及び光接続切替方法 WO2023135811A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/001438 WO2023135811A1 (ja) 2022-01-17 2022-01-17 無線基地局システム及び光接続切替方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/001438 WO2023135811A1 (ja) 2022-01-17 2022-01-17 無線基地局システム及び光接続切替方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023135811A1 true WO2023135811A1 (ja) 2023-07-20

Family

ID=87278679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/001438 WO2023135811A1 (ja) 2022-01-17 2022-01-17 無線基地局システム及び光接続切替方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023135811A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172133A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光無線アクセスシステムおよび方法
JP2013074396A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光通信システム及び光通信方法
US20170055050A1 (en) * 2014-04-28 2017-02-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optical switch for radio access network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172133A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光無線アクセスシステムおよび方法
JP2013074396A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光通信システム及び光通信方法
US20170055050A1 (en) * 2014-04-28 2017-02-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Optical switch for radio access network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4899577B2 (ja) 光ネットワーク及びノード
JP4124710B2 (ja) 無線通信システム
EP1807939B1 (en) Communications system and method
JP3812787B2 (ja) 光変換中継増幅システム
KR101947975B1 (ko) 분산 안테나 시스템을 위한 리모트 유닛의 데이지 체인형 링
US7466917B2 (en) Method and system for establishing transmission priority for optical light-trails
JP5894094B2 (ja) 分散型無線通信基地局システム、olt部、及びonu部
CN101729182A (zh) 单纤双向环网保护方法、系统及装置
US11804900B2 (en) Communication network system
CN107819522B (zh) Roadm设备、光网络系统以及传输方法
WO2023135811A1 (ja) 無線基地局システム及び光接続切替方法
US20170279556A1 (en) Optical transport apparatus and optical-wavelength defragmenting method
US11088728B2 (en) Distributed antenna systems over general use network infrastructures
WO2023179785A1 (zh) 光纤连接盒、数据处理方法、计算机存储介质
EP1193895A2 (en) Pasive optical network architecture
KR101930529B1 (ko) 광액세스 시스템
WO2018142907A1 (ja) 光パスネットワーク
CN104350684A (zh) 光/无线传输装置、光/无线传输方法和光/无线传输系统
JPH04177929A (ja) 無線通信装置
CN114157347A (zh) 一种通信系统、相关设备及方法
JP4309356B2 (ja) 光伝送システムとその伝送経路決定方法
JP2005159751A (ja) 光伝送システムおよび光中継装置
WO2021176490A1 (ja) 光通信システム、光通信装置および光通信方法
US7123839B1 (en) System and method for transmitting signals over a fiber strand
US20040208567A1 (en) Optical wavelength division multiplexing transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22920336

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1