(57)【要約】【課題】アクセス回線を低コストで構築し、かつデータ通信の低遅延化を図る。【解決手段】収容局内に設けられた第１中継装置１と、各小セル基地局内にそれぞれ設けられた複数の第２中継装置２と、を備え、前記収容局は、前記マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、前記小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、前記第１中継装置１に対して、下りデータを送信し、前記第１中継装置１は、前記第２中継装置２を介し、前記端末装置へ下りデータを送信し、前記端末装置は、前記第２中継装置２から下りデータを受信する一方、前記マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信する。【選択図】図１
2018191077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容局の配下において、マクロセルを形成するマクロ基地局、および前記マクロセル内で小セルを形成する複数の小セル基地局を有し、前記収容局と前記各小セル基地局とが光分岐装置を介してスター型に接続され、いずれかの前記小セル内に在圏の端末装置が前記小セルを用いて下り通信を行なう一方、前記マクロセルを用いて上り通信を行なうように構成された非対称の無線ネットワークシステムであって、
前記収容局内に設けられた第１中継装置と、
前記各小セル基地局内にそれぞれ設けられた複数の第２中継装置と、を備え、
前記収容局は、前記マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、前記小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、前記第１中継装置に対して、下りデータを送信し、前記第１中継装置は、前記第２中継装置を介し、前記端末装置へ下りデータを送信し、
前記端末装置は、前記第２中継装置から下りデータを受信する一方、前記マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信することを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項２】
前記第１中継装置は、
外部ネットワークから下りデータを受信する光受信機と、
前記受信した下りデータを光信号に変調する送信処理回路と、
前記変調された光信号を送信する光送信機と、を備えることを特徴とする請求項１記載の無線ネットワークシステム。
【請求項３】
前記第２中継装置は、
前記第１中継装置から送信された光信号を受信する光受信機と、
前記受信した光信号をデータに復調するＭＡＣ処理部と、
前記復調したデータを前記端末装置へ送信する光送信機と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線ネットワークシステム。
【請求項４】
前記第１中継装置は、
自装置および各第２中継装置までの伝送遅延量を保存し、前記保存した伝送遅延量に基づいて、前記各第２中継装置の宛先毎に必要な補正値を前記送信処理回路に通知する遅延補償回路をさらに備え、
前記送信処理回路は、前記補正値分をバッファリングした後に下りデータを送信することを特徴とする請求項２または請求項３記載の無線ネットワークシステム。
【請求項５】
収容局の配下において、マクロセルを形成するマクロ基地局、および前記マクロセル内で小セルを形成する複数の小セル基地局を有し、前記収容局と前記各小セル基地局とが光分岐装置を介してスター型に接続され、いずれかの前記小セル内に在圏の端末装置が前記小セルを用いて下り通信を行なう一方、前記マクロセルを用いて上り通信を行なうように構成された非対称の無線ネットワークシステムの通信方法であって、
前記収容局において、前記マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、前記小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、前記収容局内に設けられた第１中継装置に対して、下りデータを送信するステップと、
前記第１中継装置が、前記各小セル基地局内にそれぞれ設けられた第２中継装置を介し、前記端末装置へ下りデータを送信するステップと、
前記端末装置において、前記第２中継装置から下りデータを受信する一方、前記マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容局の配下において、マクロセルを形成し上下通信を行なうマクロ基地局、およびマクロセル内で小セルを形成し下り通信を行なう小セル基地局から構成される非対称の無線ネットワークシステムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、小セルエリアにおいて端末から収容局への上り通信でマクロセルを用い、収容局から端末への下り通信でスモールセルを用いるＨｅｔＮｅｔ型の無線通信システムや、無線のアクセス回線にＰＯＮ（Passive Optical Network）を適用したシステムが提案されている。また、５Ｇ以降の無線アクセスシステムにおいては、無線通信速度の高速化に伴い、ミリ波等の高い周波数を用いた小セル基地局（以下、小セル局）の増加が見込まれる。例えば、非特許文献１には、上り／下りの通信に異なるセルを用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】[1] B-5-43 LTE-AdvancedにおけるDL only TDDフレーム構成の性能評価（B-5. 無線通信システム A（移動通信），一般セッション）電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集2015年_通信（１），305，2015-08-25
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高密度に展開された小セル局のアクセス回線を構築する場合には、アクセス回線の低コスト化を目的として、小セル局から収容局までのアクセス回線にＴＤＭ−ＰＯＮが導入されている。今後は、５Ｇ以降に向けた小セル局のさらなる増加に伴い、小セル局までのアクセス回線を如何に低コストで構築するかが課題である。コストダウンを実現させるためには、ＰＯＮシステムを適用することが必要である。しかし、ＰＯＮシステムを用いた場合、上下方向のプロトコルであるＭＰＣＰ（Multi-Point Control Protocol）および上りのスケジューリング機能（DBA: Dynamic Bandwidth Allocation）が必要となり、これらを取り扱う機能が必須となるため、その分のコストを要してしまう。さらに、ＰＯＮでは、ＯＮＵからＯＬＴへ無秩序にデータが送信されると、伝送路上でデータが衝突し、ＯＬＴでデータを復調することができなくなるため、上述したＭＰＣＰを用いてＯＮＵの送信タイミングを制御する必要がある。この制御のため、ＰＯＮでは、上りデータ通信で伝送遅延が発生してしまう。
【０００５】
なお、非特許文献１では、セルを構成する各基地局のアクセス回線については記載されていない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、収容局の配下において、マクロセルを形成し上下通信を行なうマクロ基地局、および前記マクロセル内で小セルを形成し下り通信を行なう小セル基地局から構成される非対称の無線ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線ネットワークシステムは、収容局の配下において、マクロセルを形成するマクロ基地局、および前記マクロセル内で小セルを形成する複数の小セル基地局を有し、前記収容局と前記各小セル基地局とが光分岐装置を介してスター型に接続され、いずれかの前記小セル内に在圏の端末装置が前記小セルを用いて下り通信を行なう一方、前記マクロセルを用いて上り通信を行なうように構成された非対称の無線ネットワークシステムであって、前記収容局内に設けられた第１中継装置と、前記各小セル基地局内にそれぞれ設けられた複数の第２中継装置と、を備え、前記収容局は、前記マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、前記小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、前記第１中継装置に対して、下りデータを送信し、前記第１中継装置は、前記第２中継装置を介し、前記端末装置へ下りデータを送信し、前記端末装置は、前記第２中継装置から下りデータを受信する一方、前記マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信することを特徴とする。
【０００８】
このように、無線ネットワークシステムは、収容局内に設けられた第１中継装置と、各小セル基地局内にそれぞれ設けられた複数の第２中継装置と、を備え、収容局は、マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、第１中継装置に対して、下りデータを送信し、第１中継装置は、第２中継装置を介し、端末装置へ下りデータを送信し、端末装置は、第２中継装置から下りデータを受信する一方、マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信するので、従来のＰＯＮシステムを用いた場合に必要としていた、上下方向のプロトコルであるＭＰＣＰおよび上りのスケジューリング機能が不要となり、簡易な回路構成により第１、第２中継装置の実現が可能となる。その結果、アクセス回線を低コストで構築することができる。さらに、上り通信はマクロ基地局を介して行なうため、従来のＰＯＮシステムにおいて課題となっている上り伝送遅延の発生を抑制することが可能となる。
【０００９】
（２）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記第１中継装置は、外部ネットワークから下りデータを受信する光受信機と、前記受信した下りデータを光信号に変調する送信処理回路と、前記変調された光信号を送信する光送信機と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、第１中継装置は、外部ネットワークから下りデータを受信する光受信機と、受信した下りデータを光信号に変調する送信処理回路と、変調された光信号を送信する光送信機と、を備えるので、従来のＰＯＮシステムを用いた場合に必要としていた、上下方向のプロトコルであるＭＰＣＰおよび上りのスケジューリング機能が不要となり、簡易な回路構成の実現が可能となる。その結果、アクセス回線を低コストで構築することができる。
【００１１】
（３）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記第２中継装置は、前記第１中継装置から送信された光信号を受信する光受信機と、前記受信した光信号をデータに復調するＭＡＣ処理部と、前記復調したデータを前記端末装置へ送信する光送信機と、を備える。
【００１２】
このように、第２中継装置は、第１中継装置から送信された光信号を受信する光受信機と、受信した光信号をデータに復調するＭＡＣ処理部と、復調したデータを前記端末装置へ送信する光送信機と、を備えるので、回路を大幅に簡易化でき、その結果、アクセス回線を低コストで構築することができる。
【００１３】
（４）また、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、前記第１中継装置は、自装置および各第２中継装置までの伝送遅延量を保存し、前記保存した伝送遅延量に基づいて、前記各第２中継装置の宛先毎に必要な補正値を前記送信処理回路に通知する遅延補償回路をさらに備え、前記送信処理回路は、前記補正値分をバッファリングした後に下りデータを送信することを特徴とする。
【００１４】
このように、第１中継装置は、自装置および各第２中継装置までの伝送遅延量を保存し、保存した伝送遅延量に基づいて、各第２中継装置の宛先毎に必要な補正値を送信処理回路に通知する遅延補償回路をさらに備え、送信処理回路は、補正値分をバッファリングした後に下りデータを送信するので、小セル間の送信タイミングのずれを抑制し、複数の小セルにおける無線通信の品質を向上することが可能となる。
【００１５】
（５）また、本発明の無線ネットワークシステムの通信方法は、収容局の配下において、マクロセルを形成するマクロ基地局、および前記マクロセル内で小セルを形成する複数の小セル基地局を有し、前記収容局と前記各小セル基地局とが光分岐装置を介してスター型に接続され、いずれかの前記小セル内に在圏の端末装置が前記小セルを用いて下り通信を行なう一方、前記マクロセルを用いて上り通信を行なうように構成された非対称の無線ネットワークシステムの通信方法であって、前記収容局において、前記マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、前記小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、前記収容局内に設けられた第１中継装置に対して、下りデータを送信するステップと、前記第１中継装置が、前記各小セル基地局内にそれぞれ設けられた第２中継装置を介し、前記端末装置へ下りデータを送信するステップと、前記端末装置において、前記第２中継装置から下りデータを受信する一方、前記マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１６】
このように、無線ネットワークシステムの通信方法は、収容局において、マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、収容局内に設けられた第１中継装置に対して、下りデータを送信するステップと、第１中継装置が、各小セル基地局内にそれぞれ設けられた第２中継装置を介し、端末装置へ下りデータを送信するステップと、端末装置において、第２中継装置から下りデータを受信する一方、マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信するステップと、を少なくとも含むので、従来のＰＯＮシステムを用いた場合に必要としていた、上下方向のプロトコルであるＭＰＣＰおよび上りのスケジューリング機能が不要となり、簡易な回路構成により第１、第２中継装置の実現が可能となる。その結果、アクセス回線を低コストで構築することができる。さらに、上り通信はマクロ基地局を介して行なうため、従来のＰＯＮシステムにおいて課題となっている上り伝送遅延の発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マクロセルを形成し上下通信を行なうマクロ基地局、およびマクロセル内で小セルを形成し下り通信を行なう小セル基地局から構成される非対称の無線ネットワークシステムを構築することで、中継装置の回路を大幅に簡易化でき、その結果、アクセス回線を低コストで構築することができる。さらに、上り通信はマクロ経由、下り通信は小セル経由で通信することで、データ通信の低遅延化が可能となる。その結果、例えば、５Ｇにおける低遅延化の要求を満たすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る無線ネットワークシステムの概略構成を示す図である。
【図２Ａ】従来のＰＯＮシステムで用いられているＯＬＴの回路図である。
【図２Ｂ】従来のＰＯＮシステムで用いられているＯＮＵの回路図である。
【図３Ａ】実施例１に係る第１中継装置の回路図である。
【図３Ｂ】実施例１に係る第２中継装置の回路図である。
【図４】実施例１に係る無線ネットワークシステムの下りデータ送信に関するシーケンスチャートである。
【図５】実施例１に係る無線ネットワークシステムの上りデータ送信に関するシーケンスチャートである。
【図６】端末装置ＵＴが存在するセルの管理に関するシーケンスチャートである。
【図７】実施例２に係る第１中継装置の回路の概略構成を示す図である。
【図８Ａ】実施例３に係る第１中継装置の回路図である。
【図８Ｂ】実施例３に係る第２中継装置の回路図である。
【図８Ｃ】実施例３に係る第１中継装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明者らは、ヘテロジニアスネットワークにおいて、小セル基地局の増加に伴いアクセス回線の構築が必要であることに着目し、ＰＯＮシステムを導入することによって低コスト化を実現することができることを見出し、さらに、ＰＯＮシステムで課題となる上りデータ通信における低遅延化を解決するために、下りデータ通信のみ中継装置を用いることで、上りデータ通信における低遅延化を解決することができることを見出し、本発明をするに至った。
【００２０】
すなわち、本発明の無線ネットワークシステムは、収容局の配下において、マクロセルを形成するマクロ基地局、および前記マクロセル内で小セルを形成する複数の小セル基地局を有し、前記収容局と前記各小セル基地局とが光分岐装置を介してスター型に接続され、いずれかの前記小セル内に在圏の端末装置が前記小セルを用いて下り通信を行なう一方、前記マクロセルを用いて上り通信を行なうように構成された非対称の無線ネットワークシステムであって、前記収容局内に設けられた第１中継装置と、前記各小セル基地局内にそれぞれ設けられた複数の第２中継装置と、を備え、前記収容局は、前記マクロ基地局と無線通信を行なっている端末装置が、前記小セル基地局とのデータ通信が可能であると判断した場合は、前記第１中継装置に対して、下りデータを送信し、前記第１中継装置は、前記第２中継装置を介し、前記端末装置へ下りデータを送信し、前記端末装置は、前記第２中継装置から下りデータを受信する一方、前記マクロ基地局を介して、データ送信要求を含む制御情報および上りデータを前記収容局に送信することを特徴とする。
【００２１】
これにより、本発明者らは、マクロセルを形成し上下通信を行なうマクロ基地局、およびマクロセル内で小セルを形成し下り通信を行なう小セル基地局から構成される非対称の無線ネットワークシステムを構築することで、中継装置の回路を大幅に簡易化でき、その結果、アクセス回線構築コストの低減を可能とした。さらに、上り通信はマクロ経由、下り通信は小セル経由で通信することで、データ通信の低遅延化を可能とした。
【００２２】
本発明に係る実施形態は、Ｃ−ＲＡＮ型のセルラーシステムにおいて、例えば、マクロセルのように大規模エリアに対して、通信の制御と上りデータ通信を行なう機能を有するマクロ基地局と、当該マクロセル内に、高い周波数等で大容量の下りデータ通信のみを実現する小セル基地局が複数存在するネットワーク構成において、従来のＴＤＭ−ＰＯＮではなく、下り方向のみ通信機能をもつ簡易な装置を導入して小セルを収容するネットワークを提供する。
【００２３】
［実施例１］
図１は、実施例１に係る無線ネットワークシステムの概略構成を示す図である。収容局Ａには、マクロ局Ｓ１〜Ｓｎまでの無線機（RRH: Remote Radio Head）の通信制御を行なう無線制御装置（BBU: Base band Unit）１０と、ＴＤＭ−ＰＯＮ型システムの親機に相当する第１中継装置１が設置される。また、マクロ局には、マクロ局用の無線機ＭＲ０と対応するアンテナＡＴ０が設置される。各小セル局用の無線機ＳＲ１〜ＳＲｎとＴＤＭ−ＰＯＮ型システムの子機に相当する第２中継装置２−１〜２−ｎが設置される。
【００２４】
小セル局Ｓ１のエリアに移動した端末装置ＵＴ１は、マクロ局Ｍから小セル局Ｓ１との同期を確立するための補助情報を通知され、Ｓ１とリンクを確立する。以降は、下り方向（基地局→端末装置ＵＴ）のデータは、小セル局のデータチャネルを介して送信される。小セル局のカバーエリア内で下り方向のデータを送信する場合は、ＢＢＵ１０から第１中継装置１にデータを送信し、第１中継装置１がデータ毎の宛先を確認して適当な第２中継装置２−ｎに送信し、ＳＲｎとＡＴｎを介して所望のＵＴに送信される。また、マクロ局がカバーするエリア内の端末の通信制御は、全てマクロ局を介して行なわれる。
【００２５】
図２Ａは、従来のＰＯＮシステムで用いられているＯＬＴの回路図である。また、図２Ｂは、従来のＰＯＮシステムで用いられているＯＮＵの回路図である。図２Ａに示すように、従来のＰＯＮシステムで用いられているＯＬＴ（Optical Line Terminal）１００は、合波分波器（１０１、１２１）、光受信機（１０３、１２３）、受信処理回路１０５、送信処理回路１２５、光送信機（１０７、１２７）、ＭＰＣＰ（Multi-Point-Control-Protocol）リンク管理回路１１１で構成されている。合波分波器１０１は、複数のＯＮＵ（Optical Network Unit）２００から受信した複数の光信号を合成して光受信機１０３へ出力する。光受信機１０３は光信号を受信し、受信処理回路１０５は受信した光信号をＭＰＣＰリンク管理回路１１１および光送信機１０７に出力する。光送信機１０７は入力された光信号を合波分波器１２１に出力し、合波分波器１２１は入力された光信号を外部ネットワークに出力する。
【００２６】
一方、光受信機１２３は、外部ネットワークから合波分波器１２１を介して光信号を受信し、送信処理回路１２５に出力する。送信処理回路１２５は、入力された光信号を光送信機１２７およびＭＰＣＰリンク管理回路１１１に出力する。光送信機１２７は合波分波器１０１を介して、各ＯＮＵ２００に送信する。
【００２７】
ＭＰＣＰリンク管理回路１１１は、ＭＰＣＰ機能を有し、主に次の３つの機能で構成される。（１）Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ：接続されたＯＮＵを検出する機能であり、ＯＮＵの識別子ＬＬＩＤ（Logical Link ID）付与を行ない、ＯＬＴ−ＯＮＵ間のＲＲＴ（Round Trip Time）を測定する。（２）Ｒｅｐｏｒｔ：上り信号の送信要求（データ量）をＯＮＵからＯＬＴに通知する。（３）Ｇａｔｅ：上り信号の送出許可、送信許可時間、送出許可量をＯＮＵに通知する。また、ＯＬＴは、ＭＰＣＰのＧａｔｅ／Ｒｅｐｏｒｔ機能を使って、各ＯＮＵの送信すべき送信帯域を計算する機能を有する。これは、ＤＢＡ（Dynamic Bandwidth Allocation）機能と呼ばれる。
【００２８】
図２Ｂに示すように、従来のＰＯＮシステムで用いられているＯＮＵ２００は、合波分波器（２０１、２２１）、光受信機（２０３、２２３）、光送信機（２０７、２２７）、ＭＡＣ（Media access Control）処理部２０５で構成されている。光受信機２０３は、合波分波器２０１を介して、ＯＬＴ１００から送信された光信号を受信し、ＭＡＣ処理部２０５へ出力する。ＭＡＣ処理部２０５は、通信プロトコルのデータリンク制御（DLC）層におけるメディアアクセス制御を行ない、光信号を復調する。ＭＡＣ処理部２０５から出力された出力信号は、光送信機２０７から合波分波器２２１を介して、ユーザネットワークへ送信される。
【００２９】
一方、光受信機２２３は、ユーザネットワークから合波分波器２２１を介して光信号を受信し、ＭＡＣ処理部２０５に出力する。ＭＡＣ処理部２０５からの出力信号は、光送信機２２７から合波分波器２０１を介して、ＯＬＴ１００へ送信される。
【００３０】
このように、従来型のＯＬＴは、図２Ａに示す通り、ＯＬＴ１００から各ＯＮＵ２００方向（下り）の通信は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）型の通信であり、各ＯＮＵ２００からの信号が光スプリッタで合波されてＯＬＴ１００に送信される。この場合、無秩序にＯＮＵ２００からデータが送信されると伝送路上でデータが衝突し、ＯＬＴ１００でデータを復調できなくなるため、ＯＮＵ２００の送信タイミングを調整する処理がＭＰＣＰを使って行なわれる。また、従来のＯＮＵ２００は、図２Ｂに示す通り、ＯＮＵ２００は、各端末装置から受信した信号を合波しＯＬＴ１００に送信し、ＯＬＴ１００から受信した信号を分波し各端末装置へ送信する。
【００３１】
図３Ａは、実施例１に係る第１中継装置の回路図である。また、図３Ｂは、実施例１に係る第２中継装置の回路図である。図３Ａに示すように、実施例１に係る第１中継装置１は、光受信機１１、送信処理回路１３および光送信機１５で構成されている。また、図３Ｂに示すように、実施例１に係る第２中継装置２は、光受信機２１、ＭＡＣ処理部２３および光送信機２５で構成されている。
【００３２】
実施例１では、各端末装置は上り方向についてＰＯＮではなく、マクロ局を介して収容局にあるＢＢＵまでデータを送信する。そのため、ＰＯＮの上り送信タイミング制御が必要なくなり、ＭＰＣＰやＤＢＡの機能を削除できる。その結果、図３Ａに示すように、回路の大幅な簡易化が可能となる。同様に、図３Ｂに示すように、第２中継装置は単方向のみの伝送機能で良いため、ＯＮＵよりも回路の大幅な簡易化が可能となる。
【００３３】
図４は、実施例１に係る無線ネットワークシステムの下りデータ送信に関するシーケンスチャートである。ＢＢＵ１０は、外部ネットワークから下りデータを受信する（ステップＳ１）。ＢＢＵ１０は、端末装置ＵＴが小セル（Ｓｎ）内に存在するか否かを判断する（ステップＳ２）。端末装置ＵＴが小セル（Ｓｎ）内に存在する場合は、ＢＢＵ１０は、受信した下りデータを第１中継装置１、第２中継装置２およびＲＲＨ（Ｓｎ）を介して、端末装置ＵＴに送信する（ステップＳ３〜Ｓ６）。一方、ステップＳ２において、端末装置ＵＴが小セル（Ｓｎ）内に存在しない場合は、受信した下りデータをマクロセル（ＭＲ０）経由で端末装置ＵＴへ下りデータを送信する（ステップＳ７、Ｓ８）。
【００３４】
図５は、実施例１に係る無線ネットワークシステムの上りデータ送信に関するシーケンスチャートである。端末装置ＵＴは、上りデータをマクロセル（ＭＲ０）経由でＢＢＵ１０へ送信する（ステップＴ１、Ｔ２）。ＢＢＵ１０は、受信した上りデータを外部ネットワークへ送信する（ステップＴ３）。
【００３５】
図６は、実施例１に係る無線ネットワークシステムの下りデータ送信の際に、端末装置ＵＴが存在するセルの管理に関するシーケンスチャートである。端末装置ＵＴは、マクロセル（ＭＲ０）経由でＢＢＵ１０に対し、制御情報（無線品質情報、データ送信要求等）を送信する（ステップＰ１、Ｐ２）。ＢＢＵ１０は、無線品質情報をもとに端末装置ＵＴと各セルとの紐付けを行ない、無線リソース割当、ハンドオーバ処理等を行なう。また、マクロセル（ＭＲ０）経由で端末装置ＵＴに対し、制御情報（無線リソース情報）を送信する（ステップＰ３、Ｐ４）。
【００３６】
このように、実施例１によれば、第１中継装置１および第２中継装置２の構成の大幅な簡易化を実現することが可能となる。その結果、アクセス回線構築コストの低減が可能となる。また、ＢＢＵ１０は、ＲＲＨ（マクロ基地局）ＭＲ０と無線通信を行なっている端末装置ＵＴが、ＲＲＨ（小セル基地局）Ｓｎとのデータ通信が可能であると判断した場合は、ＢＢＵ１０に設けられた第１中継装置１に対して、下りデータを送信し、第１中継装置１は、小セル基地局内に設けられた第２中継装置２を介し、端末装置ＵＴへ下りデータを送信するので、上りデータ通信における遅延を抑制することが可能となる。
【００３７】
［実施例２］
実施例１のようなネットワーク構成においては、第１中継装置と各第２中継装置間の光ファイバのケーブル長が異なる。例えば、１ｋｍ程度のマクロ局のカバーエリア内にある小セル間のケーブル長差は、最大で数百メートルになることも考えられる。仮に４００メートルのケーブル長差がある場合、光の往復伝送遅延は、２マイクロ秒になる。ＬＴＥのＣｏＭＰ機能（複数の小セル（アンテナサイト）から送信するデータを制御、あるいは、１台のＵＥから送信するデータを複数の小セルで受信することで、無線通信品質を向上させる技術）を用いるためには、小セル間の送信タイミングのずれを±１．５マイクロ秒以下にする必要がある。また、ＴＤＤ方式のＬＴＥを実現するためには、±１．５マイクロ秒以下のタイミング同期が必要になる。このような課題に対しては、第１中継装置において、第１中継装置と各第２中継装置間の遅延を補償する回路を具備することにより解決できる。
【００３８】
図７は、実施例２に係る第１中継装置の回路の概略構成を示す図である。図３Ａに示した第１中継装置１の回路に遅延補償回路１７をさらに備える。遅延補償回路１７では、第１中継装置１から各第２中継装置２までの伝送遅延量を保存しておき、第２中継装置２の宛先毎に必要なオフセット値を送信処理回路に通知する。遅延補償回路１７に入力する遅延量は、第２中継装置２の設置時に外部装置を使って測定した値を入力することが可能である。送信処理回路１３では、必要なオフセット時間分だけバッファリングした後に、第２中継装置２にデータを送信することにより、第２中継装置端での受信タイミングを揃えることが可能となる。図７では、遅延補償回路１７を送信処理回路１３とは別に記載しているが、当該遅延補償回路１７は、送信処理回路１３の中に構成されていても良い。このように、実施例２によれば、伝送遅延を小さくすることが可能となる。
【００３９】
［実施例３］
図８Ａは、実施例３に係る第１中継装置の回路図である。また、図８Ｂは、実施例３に係る第２中継装置の回路図である。図８Ａに示すように、実施例３に係る第１中継装置１は、外部ネットワークからＢＢＵを介して下りデータを受信し、受信した下りデータを光信号に変調し、変調された光信号を送信する光メディアコンバータ３１を備える。また、図８Ｂに示すように、実施例３に係る第２中継装置２は、第１中継装置から送信された光信号を受信し、受信した光信号を電気信号へ変換して出力する光メディアコンバータ３１、光メディアコンバータ３１から入力された電気信号に対してメディアアクセス制御を行なうＭＡＣ処理部３３、および、ＭＡＣ処理部３３から入力された電気信号をＲＲＨを介して端末装置に対して送信するＰＨＹ（Physical layer）部３５を備える。このような構成を採ることにより、第１中継装置および第２中継装置の回路の大幅な簡易化が可能となる。
【００４０】
また、図８Ｃに示すように、実施例３においても、第１中継装置に遅延補償回路３７をさらに備えることも可能である。当該遅延補償回路３７は、光メディアコンバータ３１内に構成されていても良い。このような構成を採ることにより、伝送遅延を小さくすることが可能となる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、マクロセルを形成し上下通信を行なうマクロ基地局、およびマクロセル内で小セルを形成し下り通信を行なう小セル基地局から構成される非対称の無線ネットワークシステムを構築することで、回路を大幅に簡易化でき、その結果アクセス回線構築コストの低減が可能となる。さらに、上り通信はマクロ経由、下り通信は小セル経由で通信することで、データ通信の低遅延化が可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１  第１中継装置
２、２−１〜２−ｎ  第２中継装置
１０  ＢＢＵ
１１  光受信機
１３  送信処理回路
１５  光送信機
１７  遅延補償回路
２１  光受信機
２３  ＭＡＣ処理部
２５  光送信機
３１  光メディアコンバータ
３３  ＭＡＣ処理部
３５  ＰＨＹ部
３７  遅延補償回路
１００  ＯＬＴ
１０１  合波分波器
１０３  光受信機
１０５  受信処理回路
１０７  光送信機
１１１  ＭＰＣＰリンク管理回路
１２１  合波分波器
１２３  光受信機
１２５  送信処理回路
１２７  光送信機
２００  ＯＮＵ
２０１  合波分波器
２０３  光受信機
２０５  ＭＡＣ処理部
２０７  光送信機
２２１  合波分波器
２２３  光受信機
２２７  光送信機
Ａ  収容局
ＡＴ０〜ＡＴｎ  アンテナ
Ｍ  マクロ局
ＭＲ０  無線機
Ｓ１〜Ｓｎ  小セル局
ＳＲ１〜ＳＲｎ  無線機
ＵＴ  端末装置
ＵＴ１〜ＵＴｎ  各端末装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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