(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムであって、
前記親局装置は、
データの変調を行う無線変調回路と、
データの復調を行う無線復調回路と、
前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、
前記子局装置は、
前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、
前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、
前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、
前記親局装置及び前記子局装置の処理部は、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、
前記親局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、
前記親局装置の処理部は、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報を付加するとともに、当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い時間を示す遅延情報とを付加して前記ネットワークに送信し、
前記子局装置の処理部は、前記ネットワークから前記親局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された前記時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された前記遅延情報が示す時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線送信回路に転送する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムであって、
前記親局装置は、
データの変調を行う無線変調回路と、
データの復調を行う無線復調回路と、
前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、
前記子局装置は、
前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、
前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、
前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、
前記親局装置及び前記子局装置の処理部は、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、
前記子局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、
前記子局装置の処理部は、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報および前記親局装置と当該子局装置間の伝送遅延時間の情報を付加して前記ネットワークに送信し、
前記親局装置の処理部は、前記ネットワークから前記子局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された情報の示す当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い遅延時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線復調回路に転送する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、
前記親局装置の処理部は、同一のデジタル無線信号のパケットに、同一の前記時刻情報及び同一の前記遅延情報を付加して前記複数の子局装置に前記ネットワークを介して送信し、
前記複数の子局装置の処理部は、同時に同一の前記デジタル無線信号を当該子局装置の前記無線送信回路に転送する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、
前記親局装置の処理部は、前記複数の子局装置から送信され、同一の時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記複数の子局装置の無線送信回路は、指定された時刻に無線端末へ同一の無線信号を送信し、
無線端末は、前記複数の子局装置から送信された同一の無線信号を受信する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項６】
無線端末は、同一の無線信号を前記複数の子局装置へ送信し、
前記複数の子局装置の処理部は、前記無線端末から受信した無線信号をパケット化し、転送時刻を示す時刻情報を付加して前記親局装置へ送信し、
前記親局装置の処理部は、前記複数の子局装置から送信され、時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送し、
前記無線復調回路は、前記処理部から受信したデジタル無線信号の受信ダイバーシチ処理を行う、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはネットワーク・タイム・プロトコルのうち一方を用い、
前記子局装置の処理部は、前記親局装置の処理部との間でネットワーク・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはプレシジョン・タイム・プロトコルのうち一方を用い、
前記子局装置の処理部は、前記親局装置の処理部との間でプレシジョン・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、
前記親局装置は、
データの変調を行う無線変調回路と、
データの復調を行う無線復調回路と、
前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、
前記子局装置は、
前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、
前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、
前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、
前記親局装置及び前記子局装置の処理部が、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、
前記親局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、
前記親局装置の処理部が、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報を付加するとともに、当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い時間を示す遅延情報とを付加して前記ネットワークに送信し、
前記子局装置の処理部が、前記ネットワークから前記親局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された前記時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された前記遅延情報が示す時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線送信回路に転送する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、
前記親局装置は、
データの変調を行う無線変調回路と、
データの復調を行う無線復調回路と、
前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、
前記子局装置は、
前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、
前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、
前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、
前記親局装置及び前記子局装置の処理部が、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、
前記子局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、
前記子局装置の処理部が、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報および前記親局装置と当該子局装置間の伝送遅延時間の情報を付加して前記ネットワークに送信し、
前記親局装置の処理部が、前記ネットワークから前記子局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された情報の示す当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い遅延時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線復調回路に転送する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、
前記親局装置の処理部が、同一のデジタル無線信号のパケットに、同一の前記時刻情報及び同一の前記遅延情報を付加して前記複数の子局装置に前記ネットワークを介して送信し、
前記複数の子局装置の処理部が、同時に同一の前記デジタル無線信号を当該子局装置の前記無線送信回路に転送する、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、
前記親局装置の処理部が、前記複数の子局装置から送信され、同一の時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
前記複数の子局装置の無線送信回路が、指定された時刻に無線端末へ同一の無線信号を送信し、
無線端末が、前記複数の子局装置から送信された同一の無線信号を受信する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信方法。
【請求項１４】
無線端末が、同一の無線信号を前記複数の子局装置へ送信し、
前記複数の子局装置の処理部が、前記無線端末から受信した無線信号をパケット化し、転送時刻を示す時刻情報を付加して前記親局装置へ送信し、
前記親局装置の処理部が、前記複数の子局装置から送信され、時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送し、
前記無線復調回路が、前記処理部から受信したデジタル無線信号の受信ダイバーシチ処理を行う、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはネットワーク・タイム・プロトコルのうち一方を用いており、
前記子局装置の処理部が、前記親局装置の処理部との間でネットワーク・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、
ことを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかの項に記載の無線通信方法。
【請求項１６】
前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはプレシジョン・タイム・プロトコルのうち一方を用いており、
前記子局装置の処理部が、前記親局装置の処理部との間でプレシジョン・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、
ことを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかの項に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発明はデジタル化無線信号の無線通信方法および当該無線通信方法を用いた無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルファイバ無線（ＤＲＯＦ）方式は、無線基地局を、無線変復調機能を持った親局装置と無線送受信機能を持った子局装置とに分離し、それらの装置間で、無線ベースバンド信号もしくは無線中間周波数信号などの無線信号を、デジタル化したデータからなるパケットとして、パケットネットワーク上で伝送するものである（例えば、特許文献１参照）。図１６に従来のデジタルファイバ無線方式の構成を示す。同図に示す構成をとることにより、多数の無線基地局が必要なシステムにおいて、変復調機能を親局へ集約化し、基地局設置コストおよびメンテナンスコストを低減できるとともに、変復調方式の変更についても柔軟に対応できるため、新しいシステムの迅速な展開において有利である。また、パケットベースで無線信号を転送するため、既存のパケットベースのネットワークサービスの利用が可能であり、低コストでの運用も可能である。本方式を用いることにより、数km〜数十kmといった半径での無線アクセスネットワークの広域化を図ることができる。
また、従来の技術として、マイクロセルシステム全体で再利用可能なチャネルセットを割り当てることにより、各マイクロセル区域に従来の基地局を独立して配置する必要のないセルラ無線システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１２１５０号公報
【特許文献２】特許第３５５３９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＤＲＯＦ方式をパケットベースのネットワーク上で実現する場合、ネットワーク上での各種機器によりパケットにランダムな遅延が生じる。通常は受信側に遅延吸収バッファを配置すればパケットロス無しに信号を再生することができるが、時分割複信（ＴＤＤ）を行う場合には特定の時刻に無線信号を送受信する必要があり、遅延吸収バッファでは時刻の調整を行うことがきない。
【０００４】
また、複数の無線セルに同一の信号を送信する放送型のサービスにおいては、送信のタイミングを同時にする必要があるが、この場合親局と複数の子局間の遅延時間を同一かつ一定にする必要がある。従来のRadio−on−Fiber（ＲＯＦ）技術を用いる場合、遅延差を吸収するためには、光伝送路長を、伝播遅延時間を測定した上で調整する必要があり、遅延調整の部品が高コストになるとともに構成変更時の対応に時間がかかってしまうため、現実的なシステムとしての実現は困難である。
【０００５】
さらに、広域の無線アクセスネットワークを高性能化するために、広域での送信および受信の空間ダイバーシチ技術が有効であるが、これらの空間ダイバーシチ技術を実現する上での重要な課題として、複数の子局間での送信および受信タイミングの同期が挙げられる。従来のダイバーシチ技術の場合、アンテナ間の距離が近く、簡単な電気的な遅延制御でアンテナ間の同期を確立することが可能であった。しかしながら、アンテナ間距離が数km程度以上という広域なダイバーシチの場合、数十マイクロ秒程度の遅延差の吸収が必要であるため、最大比合成のような高性能なダイバーシチ技術の実現は容易ではない。この課題に対して、従来のＲＯＦ技術を用いる場合、上記の放送型サービスの場合と同様に現実的なシステムとしての実現は困難である。また、これまでに提案されているデジタル化した無線信号伝送方法においても（例えば、特許文献１及び２参照）、このような広域でのダイバーシチに対応するためには、ＲＯＦ方式と同様に光伝送路長の調整による遅延差吸収が必要である。このため、広域でのダイバーシチは困難である。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＤＲＯＦ方式において、親局−子局間のパケットネットワーク中での遅延によらない固定遅延での伝送を実現するとともに、複数の子局を特った広域な無線システムにおいて子局間の無線信号送受信タイミングの同期を実現すること、および広域での送信ダイバーシチおよび受信ダイバーシチを実現することのできる無線通信システム及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムであって、前記親局装置は、データの変調を行う無線変調回路と、データの復調を行う無線復調回路と、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、前記子局装置は、前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、前記親局装置及び前記子局装置の処理部は、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、前記親局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、前記親局装置の処理部は、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報を付加するとともに、当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い時間を示す遅延情報とを付加して前記ネットワークに送信し、前記子局装置の処理部は、前記ネットワークから前記親局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された前記時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された前記遅延情報が示す時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線送信回路に転送する、ことを特徴とする無線通信システムである。
これにより、無線変調回路からのデジタル無線信号をパケット化して光ファイバネットワ−クに送信するとともに、光ファイバネットワークより受信されたパケットの無線信号を無線復調回路に転送する親局装置と、無線受信回路からのデジタル化無線信号をパケット化して光ファイバネットワークに送信するとともに、光ファイバネットワークより受信されたパケットのデジタル化無線信号を無線送信回路に転送する子局装置とを用いたデジタルファイバ無線システムにおいて、親局装置と子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、光ファイバネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加して無線信号を伝送する。
また、これにより、親局装置においては、無線変調回路からのデジタル無線信号の転送時刻を時刻情報として送信パケットに付加するとともに、親局装置と子局装置間の伝送遅延時間よりも大きい遅延情報を付加して光ファイバネットワークに送信し、子局装置においては、受信パケットの時刻情報に遅延情報分の時間を加えた時刻にデジタル無線信号を無線送信回路に転送する。
【０００９】
また、本発明は、親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムであって、前記親局装置は、データの変調を行う無線変調回路と、データの復調を行う無線復調回路と、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、前記子局装置は、前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、前記親局装置及び前記子局装置の処理部は、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、前記子局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、前記子局装置の処理部は、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報および前記親局装置と当該子局装置間の伝送遅延時間の情報を付加して前記ネットワークに送信し、前記親局装置の処理部は、前記ネットワークから前記子局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された情報の示す当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い遅延時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線復調回路に転送する、ことを特徴とする。
これにより、無線変調回路からのデジタル無線信号をパケット化して光ファイバネットワ−クに送信するとともに、光ファイバネットワークより受信されたパケットの無線信号を無線復調回路に転送する親局装置と、無線受信回路からのデジタル化無線信号をパケット化して光ファイバネットワークに送信するとともに、光ファイバネットワークより受信されたパケットのデジタル化無線信号を無線送信回路に転送する子局装置とを用いたデジタルファイバ無線システムにおいて、親局装置と子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、光ファイバネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加して無線信号を伝送する。
また、これにより、子局装置においては、無線受信回路からのデジタル無線信号の転送時刻を時刻情報として送信パケットに付加して光ファイバネットワークに送信するとともに、親局装置においては、受信パケットの時刻情報に親局装置と子局装置間の伝送遅延時間よりも大きい遅延時間を加えた時刻に、デジタル無線信号を無線復調回路に転送する。
【００１０】
また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、前記親局装置の処理部は、同一のデジタル無線信号のパケットに、同一の前記時刻情報及び同一の前記遅延情報を付加して前記複数の子局装置に前記ネットワークを介して送信し、前記複数の子局装置の処理部は、同時に同一の前記デジタル無線信号を当該子局装置の前記無線送信回路に転送する、ことを特徴とする。
これにより、親局装置と複数の子局装置とが光ファイバネットワークで接続されるデジタルファイバ無線システムにおいて、親局装置から複数の子局装置に伝送されるパケットの時刻情報、遅延情報、デジタル化無線信号を同一とし、複数の子局装置は、同時に同一のデジタル化無線信号を無線送信回路に転送する。
【００１１】
また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、前記親局装置の処理部は、前記複数の子局装置から送信され、同一の時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送する、ことを特徴とする。
これにより、親局装置と複数の子局装置とが光ファイバネットワークで接続されるデジタルファイバ無線システムにおいて、複数の子局装置から親局装置への各パケットに、親局装置でそれぞれ個別の遅延時間を付加して、同一の時刻情報を持ったデジタル化無線信号を同時に無線復調回路に転送する。
【００１２】
また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記複数の子局装置の無線送信回路は、指定された時刻に無線端末へ同一の無線信号を送信し、無線端末は、前記複数の子局装置から送信された同一の無線信号を受信する、ことを特徴とする。
これにより、遠隔地にある複数の子局装置から指定された時刻に同一の無線信号を端末装置に送信し、送信ダイバーシチを行う。
【００１３】
また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、無線端末は、同一の無線信号を前記複数の子局装置へ送信し、前記複数の子局装置の処理部は、前記無線端末から受信した無線信号をパケット化し、転送時刻を示す時刻情報を付加して前記親局装置へ送信し、前記親局装置の処理部は、前記複数の子局装置から送信され、時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送し、前記無線復調回路は、前記処理部から受信したデジタル無線信号の受信ダイバーシチ処理を行う、ことを特徴とする。
これにより、遠隔地にある複数の子局装置で指定された時刻に受信された信号を基に、親局装置において受信ダイバーシチを行う。
【００１４】
また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはネットワーク・タイム・プロトコルのうち一方を用い、前記子局装置の処理部は、前記親局装置の処理部との間でネットワーク・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記の無線通信システムにおいて、前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはプレシジョン・タイム・プロトコルのうち一方を用い、前記子局装置の処理部は、前記親局装置の処理部との間でプレシジョン・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、前記親局装置は、データの変調を行う無線変調回路と、データの復調を行う無線復調回路と、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、前記子局装置は、前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、前記親局装置及び前記子局装置の処理部が、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、前記親局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、前記親局装置の処理部が、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報を付加するとともに、当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い時間を示す遅延情報とを付加して前記ネットワークに送信し、前記子局装置の処理部が、前記ネットワークから前記親局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された前記時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された前記遅延情報が示す時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線送信回路に転送する、ことを特徴とする無線通信方法である。
【００１８】
また、本発明は、親局装置と、子局装置と、前記親局装置及び前記子局装置を接続するネットワークと、無線端末とからなる無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、前記親局装置は、データの変調を行う無線変調回路と、データの復調を行う無線復調回路と、前記無線変調回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットをデジタル無線信号に変換して前記無線復調回路へ転送する処理部とを備え、前記子局装置は、前記無線端末へ無線信号を送信する無線送信回路と、前記無線端末から無線信号を受信する無線受信回路と、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化して前記ネットワークへ送信するとともに、前記ネットワークからパケットを受信し、受信したパケットからデジタル無線信号を抽出して前記無線送信回路に転送する処理部とを備え、前記親局装置及び前記子局装置の処理部が、前記親局装置と前記子局装置の時刻およびクロック周波数を同期させるとともに、前記ネットワーク中を伝送させるパケットに時刻情報を付加してデジタル無線信号を伝送し、前記子局装置は、前記親局装置と前記子局装置間のパケットの伝送遅延時間を測定し、前記子局装置の処理部が、前記無線受信回路から入力されたデジタル無線信号をパケット化し、当該デジタル信号の転送時刻を示す時刻情報および前記親局装置と当該子局装置間の伝送遅延時間の情報を付加して前記ネットワークに送信し、前記親局装置の処理部が、前記ネットワークから前記子局装置が送信したパケットを受信し、当該パケットに付加された時刻情報の示す時刻に対して、当該パケットに付加された情報の示す当該親局装置と前記子局装置間の伝送遅延時間よりも長い遅延時間を加えた時刻に、当該パケットから抽出したデジタル無線信号を前記無線復調回路に転送する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上述する無線通信方法であって、前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、前記親局装置の処理部が、同一のデジタル無線信号のパケットに、同一の前記時刻情報及び同一の前記遅延情報を付加して前記複数の子局装置に前記ネットワークを介して送信し、前記複数の子局装置の処理部が、同時に同一の前記デジタル無線信号を当該子局装置の前記無線送信回路に転送する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上述する無線通信方法であって、前記親局装置と、複数の前記子局装置とが前記ネットワークに接続されており、前記親局装置の処理部が、前記複数の子局装置から送信され、同一の時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、上述する無線通信方法であって、前記複数の子局装置の無線送信回路が、指定された時刻に無線端末へ同一の無線信号を送信し、無線端末が、前記複数の子局装置から送信された同一の無線信号を受信する、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、上述する無線通信方法であって、無線端末が、同一の無線信号を前記複数の子局装置へ送信し、前記複数の子局装置の処理部が、前記無線端末から受信した無線信号をパケット化し、転送時刻を示す時刻情報を付加して前記親局装置へ送信し、前記親局装置の処理部が、前記複数の子局装置から送信され、時刻情報が付加された各パケットの受信時刻にそれぞれ個別の遅延時間を加えることにより、当該各パケットから抽出したデジタル無線信号を同時に前記無線復調回路に転送し、前記無線復調回路が、前記処理部から受信したデジタル無線信号の受信ダイバーシチ処理を行う、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、上述する無線通信方法であって、前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはネットワーク・タイム・プロトコルのうち一方を用いており、前記子局装置の処理部が、前記親局装置の処理部との間でネットワーク・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、上述する無線通信方法であって、前記親局装置と前記子局装置の処理部は、時刻・周波数同期手段としてグローバル・ポジショニング・システムまたはプレシジョン・タイム・プロトコルのうち一方を用いており、前記子局装置の処理部が、前記親局装置の処理部との間でプレシジョン・タイム・プロトコルにより前記伝送遅延時間を測定し、測定した伝送遅延時間情報を前記親局装置に伝送する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、ＤＲＯＦ方式において親局−子局間でのパケットネットワークの中での遅延によらない固定遅延での伝送を実現するとともに、複数の子局を持った広域な無線システムにおいて、子局間の無線信号送受信タイミングの同期を実現すること、および広域での送信ダイバーシチおよび受信ダイバーシチを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の無線通信システムの構成を示す図である。
同図に示す無線通信システムでは、デジタルファイバ無線（ＤＲＯＦ）方式を用い、無線基地局を、無線変復調機能を持った親局装置１００と無線送受信機能を持った子局装置３００とに分離し、親局装置１００と子局装置３００とを光ファイバネットワーク２００により接続している。この無線通信システムでは、実際に無線端末５００とデータ送受信を行うのは子局装置３００であり、子局装置３００では無線端末５００から受信した無線信号を光ファイバネットワーク２００経由で親局装置１００へ転送する。親局装置１００では、転送された無線信号を復調し、必要に応じて他端末へ転送するなどして利用する。また、無線端末５００宛の信号を親局装置１００で変調し、光ファイバネットワーク２００を経由で子局装置３００へ転送する。子局装置３００では、転送された信号を無線端末５００に向けて送信する。具体的な各部の機能を以下に示す。
【００２７】
下り方向では、親局装置１００の無線変復調回路１１０から出力されるデジタル化された無線信号は、パケット化処理部１２０でパケット化される。無線信号とは、無線ベースバンド信号もしくは無線中間周波数帯信号である。デジタル化された無線信号がパケット化された後、ＤＲＯＦヘッダ処理部１３０により送受信装置番号等が付加されることに加えて、時刻・周波数同期部１７０からの時刻・周波数情報に基づいてタイミング処理部１６０により生成される時刻情報、遅延時間情報が付加される。これらの情報が付加された後、ネットワーク処理部１４０でイーサネット（登録商標）パケット（以下、「イーサパケット」とも記載）に変換され、光インタフェース１５０から光ファイバネットワーク２００へと出力される。
【００２８】
子局装置３００において、光インタフェース３１０が光ファイバネットワーク２００からイーサパケットを受信すると、ネットワーク処理部３２０は、受信されたイーサパケットからＤＲＯＦパケットを抽出し、このＤＲＯＦパケットからＤＲＯＦヘッダ処理部３３０で時刻情報および遅延時間情報が抽出される。イーサパケットは、タイミング処理部３４０に転送されるとともに、パケット化処理部３５０でデジタルデータ列が再現される。この際にタイミング処理部３４０が用いる時刻・周波数情報は、時刻・周波数同期部３７０で生成されたものを用いる。再現されたデジタルデータ列は、タイミング処理部３４０からのタイミングデータに基づいて、時刻情報の示す時刻へ遅延時間情報の示す時間分を加えた時刻に無線送受信回路３６０に転送され、無線信号として無線端末５００へ送出される。
【００２９】
逆に上り方向では、無線端末５００からの無線信号は、子局装置３００の無線送受信回路３６０で受信され、タイミング処理部３４０からのサンプリングタイミングで標本化およびデジタル化されて、パケット化処理部３５０でパケット化される。デジタル化された無線信号は、パケット化の後、タイミング処理部３４０でのサンプリングタイミングに基づいてＤＲＯＦヘッダ処理部３３０により時刻情報および伝送遅延時間の情報が付加され、ネットワーク処理部３２０でイーサパケットに変換されて、光インタフェース３１０から光ファイバネットワーク２００へと出力される。親局装置１００においては、光ファイバネットワーク２００を介して光インタフェース１５０によりイーサパケットを受信すると、ネットワーク処理部１４０は、受信されたイーサパケットからＤＲＯＦパケットを抽出し、ＤＲＯＦヘッダ処理部１３０で時刻情報および伝送遅延時間の情報が抽出されてタイミング処理部１６０に転送されるとともに、パケット化処理部１２０でデジタルデータ列が再現される。再現されたデジタルデータ列は、タイミング処理部１６０からのタイミングデータに基づいて、時刻情報の示す時刻へ伝送遅延時間以上の固定の遅延時間を加えた時刻に、無線変復調回路１１０に転送され、データが復調される。
【００３０】
図２は、図１に示す無線通信システムにおける一定遅延での伝送を説明するための図である。
親局装置１００が子局装置３００へＤＲＯＦパケットＡ，Ｂ，Ｃを出力した場合、光ファイバネットワーク２００においてそれぞれのパケットＡ，Ｂ，Ｃについて異なる遅延時間ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣが発生する。本実施形態を用いることにより、光ファイバネットワーク２００における遅延揺らぎでＤＲＯＦパケットＡ，Ｂ，Ｃの遅延時間ＴｄＡ，ＴｄＢ，ＴｄＣが変化した場合においても、図２に示すように、親局装置１００と子局装置３００との間で一定の遅延時間Ｔｄで無線信号を伝送することが可能となる。本実施形態を用いた無線システムにおいて時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を用いる場合、子局装置３００において上り下りの切替のタイミングを一定にすることができるため、安定な動作が実現される。
【００３１】
本実施形態における時刻同期および周波数同期については、全地球測位システム（Global Positioning System：ＧＰＳ）装置を親局装置１００の時刻・周波数同期部１７０および子局装置３００の時刻・周波数同期部３７０にそれぞれ配置することにより、実現することが可能である。また、ＧＰＳ衛星からの電波を十分に受信できない子局装置３００においては別個の時刻および周波数同期手段が必要となる。この別個の同期手段として、ネットワーク・タイム・プロトコル（ＮＴＰ：Network Time Protocol）もしくはプレシジョン・タイム・プロトコル（ＰＴＰ：Precision Time Protocol）を用いたネットワークベースでの同期が挙げられる。これらのプロトコルでは、親局装置１００の時刻・周波数同期部１７０と子局装置３００の時刻・周波数同期部３７０の間で時刻測定用のパケットを送受信することにより周波数同期および時刻同期を確立するとともに、親局装置１００と子局装置３００との間での伝送遅延時間を計測し、遅延時間情報を生成することが可能となる。なお、ＮＴＰプロトコルは、RFC 2030: Simple Network Time Protocol（SＮTP） Version 4 for IPv4,IPv6 and OSI（IETF），1996.に、ＰＴＰプロトコルは、IEEE 1 580: IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems, 2002.によく示されている。
【００３２】
次に、ＮＴＰプロトコルを用いた無線通信システムの動作を説明する。
図３は、ＮＴＰメッセージパケットのフォーマットを示す。
同図において、ＮＴＰメッセージパケットは、閏秒指示子（LI）、バージョン番号（ＶＮ）、モード（Mode）、階層（Stratum）、ポーリング間隔（Poll Interval）、精度（Precision）、ルート遅延（Root Delay）、ルート分散（Root Dispersion）、参照識別子（Reference Identifier）、参照タイムスタンプ（Reference Timestamp）、開始タイムスタンプ（Originate Timestamp）、受信タイムスタンプ（Receive Timestamp）、送信タイムスタンプ（Transmit Timestamp）のフィールドを含んでいる。
【００３３】
図４は、図１に示す無線通信システムにおけるＮＴＰを用いた時刻同期動作を示す図である。子局装置３００の時刻・周波数同期部３７０内のＮＴＰクライアント部３７１において、当該子局装置３００の現在時刻の時刻情報Ｔ１を送信タイムスタンプ（Transmit Timestamp）に書き込んだＮＴＰパケットを生成する。生成されたＮＴＰパケットは、ネットワーク処理部３２０で処理された後、光インタフェース３１０から光ファイバネットワーク２００を経て親局装置１００の時刻・周波数同期部１７０内のＮＴＰサーバ部１７１へと転送され、受信時の時刻情報Ｔ２が記録される（ステップＳ１１）。ＮＴＰサーバ部１７１では、受信ＮＴＰパケットの時刻情報Ｔ１を開始タイムスタンプ（Originate Timestamp）に、親局装置１００の受信時刻情報Ｔ２を受信タイムスタンプ（Receive Timestamp）に、親局装置１００の送出時好時報Ｔ３を送信タイムスタンプ（Transmit Timestamp）に書き込んだＮＴＰパケットを生成し、子局装置３００に向けて送出する（ステップＳ１２）。ＮＴＰクライアント部３７１では、ＮＴＰパケットを受信すると、複数パケット間での送受信タイムスタンプ変動量のずれから位相誤差を検出し、周波数同期を行う。また、ＮＴＰクライアント部３７１は、受信されたＮＴＰパケット内の時刻情報（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）と子局装置３００における当該ＮＴＰパケットの受信時の時刻情報Ｔ４から時刻ずれToffsetと伝送遅延時間ΔＴを次式で計算する。
【００３４】
Toffset＝（（Ｔ４−Ｔ３）−（Ｔ２−Ｔ１））／２
【００３５】
ΔＴ＝（（Ｔ４−Ｔ３）＋（Ｔ２−Ｔ１））／２
【００３６】
この算出した時刻ずれToffsetに基づいて子局装置３００の時刻を修正することにより、時刻同期が実現される。また、伝送遅延時間ΔＴは、上り方向のＤＲＯＦヘッダに書き込まれて親局装置１００へと転送され、下りパケットヘ付加する遅延時間情報生成の基となる。
【００３７】
図５は、図１に示す無線通信システムにおけるＰＴＰを用いた遅延時間測定を示す図である。ＰＴＰの場合もＮＴＰと同様にタイムスタンプに基づいた処理であり、同図に示すように親局装置１００の時刻・周波数同期部１７０内のＰＴＰマスタ１７２から送信された、送信時刻の情報が含まれる同期メッセージに基づいて、子局装置３００の時刻・周波数同期部３７０内のＰＴＰスレーブ３７２により、同期メッセージでの遅延時間を含んだ遅延要求メッセージが返送される（ステップＳ２１、Ｓ２２）。ＰＴＰマスタ１７２では、遅延要求メッセージの内容と受信時刻に基づいて伝送遅延時間が計算され、遅延応答メッセージとして子局装置３００へと転送され、時刻が補正される（ステップＳ２３）。すなわち、親局装置１００が同期メッセージを送信した時刻をｔ１、子局装置３００が当該同期メッセージを受信した時刻をｔ２、子局装置３００が遅延要求メッセージ送信した時刻をｔ３、親局装置１００が当該遅延要求メッセージを受信した時刻をｔ４とした場合、親局装置１００のＰＴＰマスタ１７２は、時刻ずれToffsetと伝送遅延時間ΔＴを次式で計算する。
【００３８】
Toffset＝（（ｔ２−ｔ１）−（ｔ４−ｔ３））／２
【００３９】
ΔＴ＝（（ｔ４−ｔ３）＋（ｔ２−ｔ１））／２
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態における無線通信システムの構成を示す図である。この図において、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付している。本実施形態と、第１の実施形態との相違点は、単一の親局装置と複数の子局装置が接続される構成となっていることである。このため、親局装置１０１には、複数のパケット化処理部１２１〜１２Ｎ、複数のＤＲＯＦヘッダ処理部１３１〜１３Ｎ、複数のネットワーク処理部１４１〜１４Ｎと複数の光インタフェース１５１〜１５Ｎが配置され、これらはそれぞれの子局装置３０１〜３０Ｎに対応している。子局装置３０１〜３０Ｎそれぞれは、第１の実施形態の子局装置３００と同様の構成を有する。
【００４１】
下り方向では、無線変復調回路１１０から出力されるデジタル化された無線信号は、パケット化処理部１２１〜１２Ｎでパケット化される。無線信号とは、無線ベースバンド信号もしくは無線中間周波数帯信号である。デジタル化された無線信号がパケット化処理部１２１〜１２Ｎでパケット化された後、ＤＲＯＦヘッダ処理部１３１〜１３Ｎより送受信装置番号等が付加されることに加えて、無線変復調回路１１０からの時刻情報およびタイミング処理部１６０からの遅延時間情報が付加される。これらの情報が付加された後、ネットワーク処理部１４１〜１４Ｎでイーサネット（登録商標）パケットに変換され、光インタフェース１５１〜１５Ｎから光ファイバネットワーク２００へと出力される。子局装置３０１〜３０Ｎでは、対応する光インタフェース１５１〜１５Ｎからのパケットを抽出し、第１の実施の形態で記載した子局装置３００における処理と同様に処理する。
【００４２】
上り方向については、子局装置３０１〜３０Ｎから光ファイバネットワーク２００を経て伝送された信号を各光インタフェース１５１〜１５Ｎで受信し、それぞれパケット処理を行う。すなわち、ネットワーク処理部１４１〜１４Ｎは、光インタフェース１５１〜１５Ｎで受信されたイーサパケットからＤＲＯＦパケットを抽出し、ＤＲＯＦヘッダ処理部１３１〜１３Ｎで時刻情報が抽出されてタイミング処理部１６０に転送されるとともに、パケット化処理部１２１〜１２Ｎでデジタルデータ列が再現される。再現されたデジタルデータ列は、タイミング処理部１６０からのタイミングデータに基づいて、無線変復調回路１１０に転送され、データが復調される。
【００４３】
なお、本実施形態では光ファイバネットワーク２００にイーサネット（登録商標）を用いているため、パケット多重が容易であり、親局装置１０１のネットワーク処理部１４１〜１４Ｎおよび光インタフェース１５１〜１５Ｎをそれぞれ集約化することも可能である。図７は、第２の実施形態におけるパケット多重を用いた場合の無線通信システムの構成を示す図である。
この場合、各子局装置３０１〜３０Ｎとの接続において、イーサネット（登録商標）スイッチ２１０を用いた構成およびGigabit Ethernet（登録商標）-Passive Optical Network（ＧＥ−ＰＯＮ）を用いる構成とがある。ＧＥ−ＰＯＮは、IEEE 802.3ah: Amendment: Media Access Control Parameters,Physical Layers, and Management Parameters for Subscriber Access Networks, 2004.によく示されている。
【００４４】
図８は、各子局装置３０１〜３０Ｎとの接続において、イーサネット（登録商標）スイッチ２１０を用いたときの光ファイバネットワーク２００の構成を示す図である。同図において、親局装置１０１と、子局装置３０１〜３０Ｎとは、イーサネット（登録商標）スイッチ２１０を介して通信する。
【００４５】
また、図９は、各子局装置３０１〜３０Ｎとの接続において、ＧＥ−ＰＯＮを用いたとこの構成を示す図である。同図において、親局装置１０１と、子局装置３０１〜３０Ｎとは、ＯＬＴ（Optical Line Terminal）２２０及び光カプラ２３０、ならびに、各子局装置３０１〜３０Ｎに対応するＯＮＵ（Optical Network Unit）２４１〜２４Ｎを介して通信を行う。
【００４６】
図１０は、第２の実施形態の無線通信システムによる遅延時間の調整を説明するための図である。
本実施形態において一般に光ファイバネットワーク２００中での伝送遅延時間は、親局装置の各光インタフェース（図６の光インタフェース１５１〜１５Ｎ）と子局装置（図６の子局装置３０１〜３０Ｎ）の組み合わせにより異なる。したがって、子局装置３０１〜３０Ｎが異なる伝送遅延時間により親局装置１０１からの無線信号を受信した場合であっても、子局装置３０１〜３０Ｎから出力される無線信号のタイミングを同時刻とするように、それぞれの下り方向のＤＲＯＦパケットの遅延時間情報を最大の伝送遅延時間よりも大きい値に設定する。また、上り方向についても、同時刻に子局装置３０１〜３０Ｎで受信された無線信号を同時に無線変復調回路１１０に転送するように、パケット化処理部１２１〜１２Ｎにおいて、最も伝送遅延時間の大きいパケットのタイミングにそれぞれのパケットのタイミングを調整する。上記の遅延時間の処理を行うことにより、同図のａ）に示すように、光ファイバネットワーク２００での遅延時間差に関わらず、親局装置１０１からの信号を同時刻に各子局装置３０１〜３０Ｎから無線端末５００へ送信することが可能となる。また、同図のｂ）に示すように、無線端末５００から各子局装置３０１〜３０Ｎで同時刻に受信した信号を異なるタイミングで親局装置１０１が受信した場合でも、親局装置１０１において当該信号を同時に処理することが可能となる。
【００４７】
図１１は、本実施形態の通信システムを用いた放送型サービスの例を示す。
同図に示すように、本実施形態を用いることにより、１台の親局装置１０１と、それぞれ異なる無線セル６０１〜６０Ｎに配置され、親局装置１０１とは光ファイバネットワーク２００を介して通信する複数の子局装置３０１〜３０Ｎとを用いて放送型のサービスを行うことができる。この場合、各子局装置３０１〜３０Ｎの無線送受信回路から各無線セル６０１〜６０Ｎ内の端末装置５００へ、同一の信号を同時に送信することが可能となる。
【００４８】
また、本実施の形態によれば、各子局装置での受信信号のタイミングが調整可能であるため、下り方向ＴＤＭ（時分割多重）、上り方向ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）の無線アクセスネットワークが実現可能である。
図１２は、本実施形態の通信システムを用いたＴＤＭ／ＴＤＭＡサービスの例を示す図である。同図においては、１台の親局装置１０１と、それぞれ異なる無線セル６０１〜６０Ｎに配置され、親局装置１０１と光ファイバネットワーク２００を介して接続される子局装置３０１〜３０Ｎとの間で、下り方向ＴＤＭ（時分割多重）、上り方向ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）の無線アクセスネットワークを実現している。
【００４９】
図１３は、本実施形態の通信システムを用いた広域でのダイバーシチの例を示す図である。
同図に示すように、一つの無線セル６００に複数の子局装置３０１〜３０Ｎが配置される場合、下り方向では無線端末５００は複数の子局装置３０１〜３０Ｎから同一のタイミングで送信された複数の電波を受信することが可能となる。これにより、単一の子局装置では受信不可のユーザインタフェースであった地点においても、無線信号の受信が可能となる。すなわち、広域での送信ダイバーシチ技術の適用による不感地帯の低減が可能となる。さらに、上り方向では無線端末５００からの電波を複数の子局装置で受信し、それらの受信信号を親局装置１０１に伝送することにより、親局装置１０１でのダイバーシチ受信が可能となり、フェージング環境下での高性能化が実現される。
【００５０】
図１４は、図１３の親局装置１０１に用いられる無線変復調回路１１０の構成を示す図である。
同図において、無線変復調回路１１０は、変復調処理部１１２とダイバーシチ処理部１１１とからなる。ダイバーシチの方法としては、無線変復調回路１１０内のダイバーシチ処理部１１１において、下り方向では信号の分配を行い、上り方向では無線システムの要求に応じて、選択合成、等利得合成、最大比合成のいずれかのダイバーシチを選択することができる。このようなダイバーシチ技術を用いることにより、広域無線伝送システムを実現することができる。
【００５１】
図１５は、本実施形態の通信システムにおいて、図１４に示す無線変復調回路１１０を用いた広域無線伝送システムを示す図である。図１５に示すように、無線端末５００は、親局装置１０１とは光ファイバネットワーク２００を介して通信を行う複数の子局装置によりダイバーシチ受信が可能であり、親局装置１０１の上位にある上位ネットワーク４００と、広域に配置された無線端末５００との間でデータ通信を行う高性能な広域無線伝送システムを構築することができる。
【００５２】
上述したように、本実施形態においては、親局装置と子局装置との転送パケットに時間情報（時刻情報及び遅延時間情報）を付加することにより、タイミングをコントロールしたデータの送受信を実現する。
さらに、子局装置を無線セル同士が重ならないように複数設置し、複数の子局装置に対して同じデータを同じタイミングで送受信することにより、タイミングをコントロールした、複数子局装置とのデータの送受信を実現する。
また、さらに、子局装置を無線セル同士が重なるように複数設置し、複数の子局装置に対して同じデータを同じタイミングで送受信する。この場合、無線端末において同時に受信した信号が合成されるので、送信ダイバーシチ機能が実現される。また、無線端末が信号を送信した際には、親局装置において同時に届く信号を利用して受信ダイバーシチ機能が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態による一定遅延での伝送を説明するための図である。
【図３】ＮＴＰメッセージパケットのフォーマットを示す図である。
【図４】第１の実施形態によるＮＴＰを用いた時刻同期動作を示す図である。
【図５】第１の実施形態によるＰＴＰを用いた遅延時間の測定を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による無線通信システムの構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態によるパケット多重を用いる場合の無線通信システムの構成を示す図である。
【図８】第２の実施形態による光ファイバネットワークの構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態による光ファイバネットワークの構成を示す図である。
【図１０】第２の実施形態による遅延時間調整を説明するための図である。
【図１１】第２の実施形態による無線通信システムを用いた放送型サービスを示す図である。
【図１２】第２の実施形態による無線通信システムを用いたＴＤＭ／ＴＤＭＡサービスを示す図である。
【図１３】第２の実施形態による無線通信システムを用いた広域でのダイバーシチを示す図である。
【図１４】図１３の親局装置に用いられる無線変復調回路の構成を示す図である。
【図１５】第２の実施形態による無線通信システムを用いた広域無線伝送システムを示す図である。
【図１６】従来のデジタルファイバ無線の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００、１０１…親局装置
１１０…無線変復調回路
１１１…ダイバーシチ処理部
１１２…変復調処理部
１２０、１２１〜１２Ｎ…パケット化処理部
１３０、１３１〜１３Ｎ…ＤＲＯＦヘッダ処理部
１４０、１４１〜１４Ｎ…ネットワーク処理部
１５０、１５１〜１５Ｎ…光インタフェース
１６０…タイミング処理部
１７０…時刻・周波数同期部
１７１…ＮＴＰサーバ部
１７２…ＰＴＰマスタ
２００…光ファイバネットワーク
２１０…イーサネット（登録商標）スイッチ
２２０…ＯＬＴ（Optical Line Terminal）
２３０…光カプラ
２４１〜２４Ｎ… ＯＮＵ（Optical Network Unit）
３００、３０１〜３０Ｎ…子局装置
３１０…光インタフェース
３２０…ネットワーク処理部
３３０…ＤＲＯＦヘッダ処理部
３４０…タイミング処理部
３５０…パケット化処理部
３６０…無線送受信回路
３７０…時刻・周波数同期部
３７１…ＮＴＰクライアント部
３７２…ＰＴＰスレーブ
４００…上位ネットワーク
５００…無線端末
６００、６０１〜６０Ｎ…無線セル
【図１】
0004509921.tif 000002
【図２】
0004509921.tif 000003
【図３】
0004509921.tif 000004
【図４】
0004509921.tif 000005
【図５】
0004509921.tif 000006
【図６】
0004509921.tif 000007
【図７】
0004509921.tif 000008
【図８】
0004509921.tif 000009
【図９】
0004509921.tif 000010
【図１０】
0004509921.tif 000011
【図１１】
0004509921.tif 000012
【図１２】
0004509921.tif 000013
【図１３】
0004509921.tif 000014
【図１４】
0004509921.tif 000015
【図１５】
0004509921.tif 000016
【図１６】
0004509921.tif 000017