(57)【要約】【課題】上位装置が災害等の理由により機能しなくなった際のシステムダウンを最小限にとどめる方法を提供する。【解決手段】固定無線アクセスシステム１は、上位装置へと接続されている上位側固定無線装置１３と、固定無線装置１３と無線区間１５、１６で通信を行うとともに下位装置へと接続されている下位側固定無線装置１１、１２より構成され、固定無線アクセスシステム２は、上位装置へと接続されている上位側固定無線装置２２と、固定無線装置２２と無線区間２５で通信を行うとともに下位装置へと接続されている下位側固定無線装置２１で構成されている。下位側固定無線装置１１は、固定無線アクセスシステム１より上位で通信障害が発生すると通信断を検出し、自動で固定無線アクセスシステム２に存在する上位側固定無線装置２２との無線区間１７による通信を行うようにアンテナの方向を切り替える。【選択図】図１
2007274625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエリアにそれぞれ配置されて上位装置からのサービスを提供する上位側固定無線装置と、前記各エリアにおいて前記上位側固定無線装置との間を無線で接続されるとともに、下位装置に対して前記上位装置のサービスを中継する下位側固定無線装置を備えた固定無線アクセスシステムにおいて、
前記下位側固定無線装置は、前記上位側固定無線装置との間を無線で接続するための指向性アンテナと、該指向性アンテナにより無線で接続中の前記上位側固定無線装置との間で通信障害が発生したとき、前記指向性アンテナの向きを近接するエリアに配置されている他の上位側固定無線装置の方向に切り替える手段と、該切り替えられた他の上位側固定無線装置との間で無線信号の送受信を再開することにより下位装置に対して前記上位装置のサービスを中継する手段を備えていることを特徴とする固定無線アクセスシステム。
【請求項２】
前記下位側固定無線装置は、携帯端末との間で無線通信を行う無線基地局装置と有線通信により接続されていることを特徴とする請求項１に記載の固定無線アクセスシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の固定無線アクセスシステムに用いられる固定無線装置であって、
前記上位装置と前記下位装置の通信を中継する通信処理部と、前記上位側固定無線装置との間を無線で接続するための指向性アンテナと、該指向性アンテナにより無線で接続中の前記上位側固定無線装置との間で通信障害が発生したとき、前記指向性アンテナの向きを近接するエリアに配置されている他の上位側固定無線装置の方向に切り替えるアンテナ指向方向切り替え手段と、該切り替えられた前記他の上位側固定無線装置との間で無線信号の送受信を再開することにより下位装置に対して前記上位装置のサービスを中継する手段を備えていることを特徴とする固定無線装置。
【請求項４】
前記アンテナ指向方向切り替え手段は、前記指向性アンテナの水平方向の角度（方位角）を調整するθ調整装置と、前記指向性アンテナの垂直方向の角度（仰角）を調整するφ調整装置と、前記指向性アンテナによる受信電波強度の情報を監視するとともに前記θ調整装置およびφ調整装置に対して前記指向性アンテナの方向をθおよびφだけ調整するために必要な電気信号を送出する監視部と、該監視部で監視されている前記受信電波強度を予め設定された閾値と比較し、前記受信電波強度が閾値を下回ったとき通信路が断となったと判定して、前記通信処理部よる信号の送受信動作を停止する制御を実行し、前記監視部に対して前記指向性アンテナの方向を前記他の上位側固定無線装置の方向へ向けるための制御を実行し、前記指向性アンテナが前記他の上位側固定無線装置の方向へ向けられた後前記通信処理部による無線信号の送受信を再開する制御を実行する演算部と、前記受信電波強度の閾値と、前記上位側固定無線装置および前記他の上位側固定無線装置の方向へ前記指向性アンテナを向けるためのそれぞれの前記θおよびφの値を記憶し、前記演算部からの指示に従ってそれらの値を読み出して前記演算部へ出力する記録媒体とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の固定無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定無線アクセスシステムに関し、特に上位装置が災害等の理由により、機能しなくなった際のシステムダウンを最小限にとどめる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信等のインフラにおいては、装置間の通信には高速な光ファイバー等を用いることが多い。しかし、地理的な都合により、光ファイバーを敷設することが困難な場合には固定無線アクセスシステム（Fixed Wireless Access：ＦＷＡ）を用いて、無線による通信を実現しているが、このようなインフラ間の通信においては、通信が途絶えることにより大規模なシステムダウンへと繋がることがある。例えば災害等によりインフラの破損やインフラ間の伝送路の断等を生ずると、その下位に接続されている全装置への影響は必至であり、サービス提供者をはじめ、そのサービスの利用者は多大な損害を被ることになる。そのため、それを回避するシステムが要求されている。
【０００３】
特許文献１では、準ミリ波以上の第１の周波数帯で無線通信が可能な第１の無線通信手段と、降雨による電波の減衰が少ない第２の周波数帯で無線通信が可能な第２の無線通信手段と、通信経路の遮断の有無を検査する経路遮断検査手段と、第１の無線通信手段と第２の無線通信手段の一方を選択して無線信号の送受信を行うとともに定常時には第１の無線通信手段を優先的に選択し、通信経路の遮断を検出した場合には第２の無線通信手段に自動的に切り替える無線周波数切替手段とを設けることにより、通信品質の劣化を回避する技術が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２では、セクタ方式の無線基地局装置において、各セクタに対してそれぞれ指向性を有する現用系指向性アンテナと、各現用系指向性アンテナと接続される現用系無線部を設けて現用系をなし、予備系として、ローテータにより方向可変な１個の予備系指向性アンテナと、予備系指向性アンテナと接続される１個の予備系無線部とを設け、制御部により現用系における異常発生を検知して、ローテータを動作させて当該異常が生じたセクタへ予備系指向性アンテナを向け、予備系無線部を動作させて当該異常が生じたセクタに対して予備系によるサービスを続行させる技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３５２０１号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１〜２に記載の発明では、予備系を設けることによって現用系に通信障害が発生したとき予備系に切り替えることにより、障害を回避するものであるが、例えば当該無線基地局よりも上位装置自体に障害が発生した場合には、特許文献１〜２に記載の予備系では対応できず、上位装置の障害回復を待つしかなく、その間下位に接続されている全装置へ影響を及ぼし、サービス提供者及びサービス利用者に多大な損害を与える恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、固定無線アクセスシステムを用いた通信インフラにおいて何らかの異常が発生し、通信を行うことができなくなった際に、固定無線装置の通信先を切り替え可能にする手段を設けることにより、通信異常による影響を比較的簡単な構成で回避可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数のエリアにそれぞれ配置されて上位装置からのサービスを提供する上位側固定無線装置と、前記各エリアにおいて前記上位側固定無線装置との間を無線で接続されるとともに、下位装置に対して前記上位装置のサービスを中継する下位側固定無線装置を備えた固定無線アクセスシステムにおいて、前記下位側固定無線装置は、前記上位側固定無線装置との間を無線で接続するための指向性アンテナと、該指向性アンテナにより無線で接続中の前記上位側固定無線装置との間で通信障害が発生したとき、前記指向性アンテナの向きを近接するエリアに配置されている他の上位側固定無線装置の方向に切り替える手段と、該切り替えられた他の上位側固定無線装置との間で無線信号の送受信を再開することにより下位装置に対して前記上位装置のサービスを中継する手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の固定無線アクセスシステムに用いられる固定無線装置は、上位装置と下位装置の通信を中継する通信処理部と、上位側固定無線装置との間の無線接続を行うための指向性アンテナを備え、該指向性アンテナの指向方向を切り替えることによって複数の上位側固定無線装置との間で無線による接続が可能に構成されており、該指向性アンテナにより無線で接続中の前記上位側固定無線装置との間で通信障害が発生したとき、前記指向性アンテナの向きを近接するエリアに配置されている他の上位側固定無線装置の方向に切り替えるアンテナ指向方向切り替え手段と、該切り替えられた前記他の上位側固定無線装置との間で無線信号の送受信を再開することにより下位装置に対して前記上位装置のサービスを提供する手段を備えている。
【００１０】
また前記アンテナ指向方向切り替え手段は、前記指向性アンテナの水平方向の角度（方位角）を調整するθ調整装置と、前記指向性アンテナの垂直方向の角度（仰角）を調整するφ調整装置と、前記指向性アンテナによる受信電波強度の情報を監視するとともに前記θ調整装置およびφ調整装置に対して前記指向性アンテナの方向をθおよびφだけ調整するために必要な電気信号を送出する監視部と、該監視部で監視されている前記受信電波強度を予め設定された閾値と比較し、前記受信電波強度が閾値を下回ったとき通信路が断となったと判定して、前記通信処理部よる信号の送受信動作を停止する制御を実行し、前記監視部に対して前記指向性アンテナの方向を前記他の上位側固定無線装置の方向へ向けるための制御を実行し、前記指向性アンテナが前記他の上位側固定無線装置の方向へ向けられた後前記通信処理部による無線信号の送受信を再開する制御を実行する演算部と、前記受信電波強度の閾値と、前記上位側固定無線装置および前記他の上位側固定無線装置の方向へ前記指向性アンテナを向けるためのそれぞれの前記θおよびφの値を記憶し、前記演算部からの指示に従ってそれらの値を読み出して前記演算部へ出力する記録媒体と備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通信インフラを用いた移動通信等のサービス提供において、災害等によるインフラ被害が生じた場合にも、通信路の断を回避することが可能となり、サービス提供を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の固定無線アクセスシステムの実施形態を示す概略構成図であり、固定無線アクセスシステム１と、該固定無線アクセスシステム１に近接して配置されている固定無線アクセスシステム２の２つの固定無線アクセスシステムより構成されている場合を示している。なお図１では、２つの固定無線アクセスシステムの例を示しているが、固定無線アクセスシステムの数は２つ以上の任意の数だけ配置することができる。
【００１３】
固定無線アクセスシステム１は、上位装置へと接続されている上位側固定無線装置１３と、下位装置へと接続されている下位側固定無線装置１１および１２により構成されている。上位側固定無線装置１３は、下位側固定無線装置１１および１２とそれぞれ無線区間１５および無線区間１６により無線接続されて通信をおこなっている。
【００１４】
固定無線アクセスシステム２は、固定無線アクセスシステム１のエリアに近接して配置されており、上位装置へと接続されている上位側固定無線装置２２と下位装置へと接続されている下位側固定無線装置２１とで構成されている。固定無線装置２２と固定無線装置２１は無線区間２５により無線接続されて通信をおこなっている。
【００１５】
本実施形態では、例えば下位側固定無線装置１１は、固定無線アクセスシステム１より上位で災害等により通信ができなくなって、通信断を検出したときに、自動で固定無線アクセスシステム２に存在する上位側固定無線装置２２との無線区間１７による通信へと切り替えて上位装置との通信を継続することを可能にする手段を備えている。
【００１６】
図２は、本実施形態における下位側固定無線装置１１を横および上から見たときの概要を示す図である。
【００１７】
この下位側固定無線装置１１は、アンテナ部３１と、固定無線装置制御部３２と、θ調整装置３３と、φ調整装置３４からなっている。アンテナ部３１の方向は、φ調整装置３４により垂直方向の角度（仰角）が調整され、θ調整装置３３により水平方向の角度（方位角）が調整されることにより、任意の向きへと変更することが可能である。
【００１８】
θおよびφの値は固定無線装置制御装置３２により制御される。アンテナ部３１の方向は、通常は固定無線アクセスシステム１の上位側固定無線装置１３の方向に向くようにθおよびφの値が設定され、固定無線アクセスシステム１より上位で災害等により通信ができなくなって通信断を検出したときには、固定無線アクセスシステム２の上位側固定無線装置２２の方向に向くようにθおよびφの値が設定される。
【００１９】
図３は、本実施形態における固定無線制御装置３２の概要を説明するブロック図である。
【００２０】
固定無線装置制御部３２はインフラ及びアンテナ部へと繋がっている通信処理部３２０と、本発明の処理を行い、θ調整装置３３、φ調整装置３４へと命令を出す、演算部３３０、記録媒体３３１、監視部３３２と、本発明の制御を行うための各種情報等を予め設定するユーザインタフェースとしての入出力部３３３および表示部３３４からなっている。
【００２１】
次に本実施形態の動作について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２２】
まずインフラからアンテナへの送出処理においては、有線通信によりインフラから下位側固定無線装置１１に到達した信号は、受信処理部３２１で受信された後、ＢＢ処理部３２２にてベースバンド信号が生成され、送信処理部３２３にて変調されて無線送出信号として生成される。生成された送出信号は送信ＡＭＰ３２４により増幅され、アンテナ部３１へと送出されて、アンテナ部３１から上位側固定無線装置１３へ送信される。
【００２３】
次に上位側固定無線通信装置１３からアンテナ部３１経由で受信した信号をインフラへと送出する処理においては、アンテナ部３１にて受信した上位側固定無線装置１３からの信号は受信ＡＭＰ３２８にて増幅された後、受信処理部３２７にて復調処理され、さらにＢＢ処理部３２６にてベースバンド処理を行い、送信処理部３２５にて有線通信路へと送出される。この送受信の処理は一般的なものであるが、本発明においては、さらに以下の機能が付与されている。
【００２４】
監視部３３２は、通信処理部３２０にて受信している受信電波強度の情報を受け取っている。記録媒体３３１には、通信断と判断する受信電波強度の閾値が事前に書き込まれており、演算部３３０はその閾値と監視部３３２から送られてくる受信電波強度とを比較し、閾値を下回った際に通信路が断となったと判断する。
【００２５】
演算部３３０は通信路が断となったことを判断すると、アンテナ部３１を近接する固定無線アクセスシステム２のエリアに配置されている上位側固定無線通信装置２２の方向へと向ける処理を行う。アンテナ部３１を近接する固定無線アクセスシステム２の上位側固定無線通信装置２２の方向へと向けるための調整角度θおよびφの値は記録媒体３３１に事前に書き込まれている。演算部３３０は、まず、通信処理部３２０による信号の送受信動作を停止する。その後、アンテナを向けたい方向のθおよびφの値を記録媒体３３１から読み出し、監視部３３２へと送る。
【００２６】
監視部３３２は、演算部３３０からアンテナ部３１の方向調整指示と調整角度情報θおよびφを受けると、θ調整装置３３およびφ調整装置３４に対して、アンテナ部３１の方向をθおよびφだけ調整するために必要な電気信号を送る。また、θおよびφは監視部３３２へとフィードバックされ、目標とするθ、φ値に到達すると監視部３３２は電気信号の送出を停止する。また、送信再開時の必要な送信電力等は記録媒体に記録されているものを参照し、通信処理部３２０へと設定される。演算部３３０はアンテナの方向が定まり、通信処理部３２０への設定が終了したことを確認すると、通信処理部３２０へ無線信号の送受信を再開するように命令する。
【００２７】
図４は、移動通信網に対して本発明を適用した実施例を示す概略構成図である。
【００２８】
本実施例では、上位装置５５０から来た信号は上位側固定無線装置５１０から無線区間５１１を通り下位側固定無線装置５００と到達する。固定無線装置５００からは有線通信により無線基地局装置５０１が接続されており、その配下の携帯端末５０２、５０３へと伝わる。
【００２９】
下位側固定無線装置５００に対して本発明が適用されており、上位装置５５０より上位等で異常が発生した際に、固定無線装置５００により通信を行うことができなくなったことが検出されると、固定無線装置５００は、通信先を上位側固定無線装置５１０から他の上位側固定無線装置５３０へとアンテナの向きを切り替える。これにより、無線基地局装置５０１配下の携帯端末は上位側固定無線装置５１０経由の通信に異常が発生してから復旧するまでの間、上位側固定無線装置５３０経由で通信を行うことが可能となり、通信が全くできないという事態を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の固定無線アクセスシステムの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態における下位側固定無線装置の概要を示す図である。
【図３】本実施形態における固定無線制御装置の概要を説明するブロック図である。
【図４】移動通信網に対して本発明を適用した実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，２  固定無線アクセスシステム
１１，１２，２１，５００，５２０  下位側固定無線装置
１３，２２，５１０，５３０  上位側固定無線装置
１５，１６，１７，２５，５１１，５３１  無線区間
３１  アンテナ部
３２  固定無線装置制御部
３３  θ調整装置
３４  φ調整装置
３２０  通信処理部
３２１，３２７  受信処理部
３２２，３２６  ＢＢ（ベースバンド）処理部
３２３，３２５  送信処理部
３２４  送信ＡＭＰ
３２８  受信ＡＭＰ
３３０  演算部
３３１  記録媒体
３３２  監視部
３３３  入出力部
３３４  表示部
５０１，５２１  無線基地局装置
５０２，５０３，５２２  携帯端末
５５０，５５１  上位装置
【図１】
2007274625.tif 000003
【図２】
2007274625.tif 000004
【図３】
2007274625.tif 000005
【図４】
2007274625.tif 000006