JP2013179537A

JP2013179537A - 通信システム

Info

Publication number: JP2013179537A
Application number: JP2012043165A
Authority: JP
Inventors: Myeong-Taek Chu; 明拓周; Shosuke Omote; 昌佑表; Kin Cho; 欣張; Harutake So; 春毅宋; Mohammad Azizur Rahman; モハメッドアジイズルラハマン; Hiroshi Harada; 博司原田
Original assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2013-09-09

Abstract

【課題】IEEE802.22b標準の下で、新たなタイプのデバイスと物理層に関する技術を提供する。
【解決手段】Ｌ−ＣＰＥ１３と、Ｌ−ＣＰＥ１３を管理可能なＨ−ＣＰＥ１２と、ＴＶＷＳ（TV White Space）においてプライマリユーザとの所定の共存条件に基づいて空きチャネルを選択する基地局１５と、Ｌ−ＣＰＥ１２及びＨ−ＣＰＥ１３との間で互いにアクセス可能とされ、ＣＰＥ側における携帯情報端末との無線通信を制御するＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４と、基地局１５との間で互いにアクセス可能とされ、基地局１５側における携帯情報端末との無線通信を制御する基地局側ＮＣＭＳ１６とを備え、Ｈ−ＣＰＥ１２は、Ｌ−ＣＰＥ１３取得した情報を基地局１５との間で直接通信し、又はピアツーピア通信により他のＨ−ＣＰＥ１３を中継して基地局１５との間で間接的に通信し、Ｌ−ＣＰＥ１３は、取得した情報を基地局１５へ直接通信し、又はＨ−ＣＰＥ１３を中継して通信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にスマートグリッドを利用してネットワークに使用電力を制御する上で好適な通信システムに関するものである。

スマートグリッドは、デジタル機器による通信能力や演算能力を活用して電力需給を自律的に調整する機能を持たせることにより、エネルギー削減及び信頼性の向上を目指した電力網である。特に近年において通信ネットワークのインフラが整備されていることから、この通信ネットワークを通じて情報を収集又は送信し、スマートグリッドを実現していく方法が検討されている。

原子力発電プラント、道路、鉄道、ダム等のインフラは、生活をしていくためには必要不可欠なものである。これらのインフラが破壊され、或いは動作ミスが起きた場合、大きな惨事が招く場合もある。これはその地域におけるインフラの財産的価値の低下を招くだけでなく、人々の生命の危機も脅かされることになる。このため、これらインフラの損失を軽減させるために、より効果的な情報通信技術を以って重要なインフラをモニタリングすることが重要となる。

そこで、上述したスマートグリッドと、インフラのモニタリングの重要性に鑑み、IEEE802.22bが、IEEEによって正式に承認されている。これは以前存在していたIEEE802.22-2011や、モニタリングやレベル検出を地域毎に行う目的のためのＴＶＷＳ（TV White Space）におけるＷＲＡＮ（地域無線通信ネットワーク）を補正したものである。802.22ｂネットワークカバー距離は、１００ｋｍまでであり、これはIEEE802.22-2011も同様である。また、このIEEE802.22bには、新たなデバイス、ネットワークトポロジー、物理層技術、ＭＡＣ技術等が盛り込まれている。

スマートグリッドのアプリケーションや通信モニタリングを念頭においた多数の技術が提案されている。これらの技術は、IEEE802.11ah、IEEE802.15.4ｇ、IEEE802.16n等の規則を踏襲するものである。

IEEE802.11ahは、802.11標準に改良を加えたものである。IEEE802.11ahは、動作周波数帯域を１ＧＨｚ以下としている。IEEE802.11ahにおける１のアクセスポイントは、6000基地局までカバーすることができる。

IEEE802.15.4gは、Smart Utility Networks（ＳＵＮ）のために、802.15.4標準を修正したものである。この802.15.4gは、広範囲におけるネットワークをサポートするために、802.15.4標準の物理層を新たに定義したものである。スマートグリッドネットワークのように、地理毎に分散して配置されたネットワークの多数のエンドポイントにおいて固定されることとなる。

IEEE802-16nは、IEEE802.16標準の修正版であり、スマートグリッド、インフラ、防災のために、高いネットワーク信頼性をサポートするものである。基本的なIEEE802.22-2011標準は、IEEE802.22bの修正版であるが、地域無線通信ネットワーク（WRAN :Wireless Regional Area Network）は、IEEE802.22規格グループで研究されたものである。WRANシステムは、非干渉ベースでＴＶ周波数帯内の未使用のテレビジョン（ＴＶ）放送チャネルを使用することを目的としたものである（例えば、特開2011-217290）。

特開２０１１−２１７２９０号公報

IEEE802.11ah、IEEE802.15.4g、IEEE802-16nの大きな制約は、通信のカバー範囲である。IEEE802.11の通信範囲は、一般的に数十〜数百ｍであり、IEEE802.15.4gは、更に通信範囲が短くて１０ｍ以下である。IEEE802-16は、通信距離は、５ｋｍ以下であり、これはある特定箇所における地域無線通信におけるスマートグリッドのアプリケーションを実行する上では必ずしも十分ではない。

スマートグリッドを実現する場合において、IEEE802.22-2011標準の制約がかかり、また、インフラのモニタリングで重要視されるのは、データレート、デバイス数、デバイスの複雑さ、ネットワークトポロジーである。また、IEEE802.22-2011標準は、ＴＶＷＳチャネルを使用して放送サービスも提供する。

しかしながら、そのＴＶチャネルの最大データレートは、３０ｋｍの距離に対して約19Mbpsである。データレートの制限は、正確なモニタリングと測定を行う上で障壁となる。その上、IEEE802.22-2011標準においてサポートされているデバイスの最大個数は、５１２個である。これらは、特定箇所における地域無線通信におけるスマートグリッドのサービスを提供する上で十分ではない。

更にIEEE802.22-2011標準においてサポートされているデバイスは、ＣＰＥ（Customer Premises Equipment）と呼ばれる加入者宅内機器である。このＣＰＥについて用いられるアンテナは、家屋の屋根に取り付けられ、しかも大きなアンテナを設ける必要がある。ＣＰＥのアンテナのサイズが大きく、しかも取付けが困難なことは、上述したインフラの測定を行うことを困難にするものである。

本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、スマートグリッドにおいて要求される様々なニーズに対応するため、また特定箇所におけるインフラを地域無線通信におけるスマートグリッドを介して測定するため、IEEE802.22b標準の下で、新たなタイプのデバイスと物理層に関する技術を提供することが可能な通信システムを提供することにある。

本発明に係る通信システムは、加入者宅に設置される低容量の加入者宅内機器（Ｌ−ＣＰＥ)と、加入者宅に設置され、上記Ｌ−ＣＰＥを管理可能な高容量の加入者宅内機器（Ｈ−ＣＰＥ)と、全ての上記Ｌ−ＣＰＥ並びに上記Ｈ−ＣＰＥを制御するとともにＴＶＷＳ（TV White Space）においてプライマリユーザとの所定の共存条件に基づいて空きチャネルを選択する基地局と、上記Ｌ−ＣＰＥ及び上記Ｈ−ＣＰＥとの間で互いにアクセス可能とされ、ＣＰＥ側における携帯情報端末との無線通信を制御するＣＰＥ側通信制御部と、上記基地局との間で互いにアクセス可能とされ、基地局側における携帯情報端末との無線通信を制御する基地局側通信制御部とを備え、上記Ｈ−ＣＰＥは、上記Ｌ−ＣＰＥよりも高いデータレートを以って取得した情報を少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で直接通信し、又はピアツーピア通信により他のＨ−ＣＰＥを中継して少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で間接的に通信し、上記Ｌ−ＣＰＥは、上記Ｈ−ＣＰＥよりも低いデータレートを以って取得した情報を少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で直接通信し、又は他のＨ−ＣＰＥを中継して少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で間接的に通信することを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、スマートグリッドにおいて要求される様々なニーズに対応するため、また特定箇所におけるインフラを地域無線通信におけるスマートグリッドを介して測定するため、IEEE802.22b標準の下で、新たなタイプのデバイスと物理層に関する技術を提供することが可能となる。

本発明を適用した通信システムのブロック構成図である。

以下、本発明の実施の形態として、特定箇所におけるインフラを地域無線通信におけるスマートグリッドを介して測定する通信システムについて詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した通信システム１のブロック構成を示している。この通信システム１は、図１に示すように、汎用のＣＰＥ（Customer Premises Equipment）１１と、高容量の加入者宅内機器（Ｈ−ＣＰＥ)１２と、低容量の加入者宅内機器（Ｌ−ＣＰＥ)１３とを備えている。通信システム１は、ＣＰＥ１１、Ｈ−ＣＰＥ１２、Ｌ−ＣＰＥ１３との間で通信可能なＣＰＥ側ＮＣＭＳ（Network control and management system）１４及び基地局（ＢＳ）１５と、基地局１５に接続されたＢＳ側ＮＣＭＳ１６とを備えている。

この通信システム１は、ＴＶＷＳ（Television White Space）で動作するものであり、図示しない他の基地局を介してＴＶＷＳにおける無線通信が行われるものであってもよい。通信システム１は、スマートグリッドを利用し、特定地域における各種インフラ（原子力発電プラント、道路、鉄道、ダム等）をモニタリングする際においても適用することができるが、各家庭内に設置して屋内の電力需給をモニタリングする際にも適用可能である。この通信システム１における機能としては、IEEE802.22bに対応するデバイスを含むものであり、またこれに対応するシステムも含むものである。さらに、通信システム１は、下位互換性を確保する観点からIEEE802.11-2011標準を含むものであってもよい。

この通信システム１のブロック構成は一例であってこれに限定されるものではないが、ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、ＣＰＥ１１、インターフェースＵ、基地局１５の経路で通信リンクが確立されている。また、ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、Ｈ−ＣＰＥ１２、インターフェースＵ_HB、基地局１５の経路で通信リンクが確立されている。また、ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、Ｌ−ＣＰＥ１３、インターフェースＵ_LB、基地局１５の経路で通信リンクが確立されている。また、ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、Ｌ−ＣＰＥ１３、インターフェースＵ_LH、Ｈ−ＣＰＥ１２、インターフェースＵ_HB、基地局１５の経路で通信リンクが確立されている。またＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、Ｈ−ＣＰＥ１２、インターフェースＵ_HH、Ｈ−ＣＰＥ１２、インターフェースＵ_HB、ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４の経路で通信リンクが確立されている。

ＣＰＥ１１、Ｈ−ＣＰＥ１２、Ｌ−ＣＰＥ１３は、加入者宅に設置されるモデムやルータなどの通信機器である。またこのＣＰＥ１１は、企業の社内ＬＡＮをネットワークサービスプロバイダに接続するために設置されるネットワーク機器を含む概念である。

中でもＣＰＥ１１は、IEEE802.22-2011標準の下で無線通信を行う通常のＣＰＥである。このＣＰＥ１１は、６、７又は８MHzの帯域幅で無線通信を行うものであり、テレビのチャネル周波数で基地局１５を介して通信する。このＣＰＥ１１は、最大５１２個のＣＰＥをサポートすることができる。また、通信システム１はあくまでIEEE802.22bネットワークを採用するものであるが、この、IEEE802.22-2011標準を採用するＣＰＥ１１であっても、ＭＡＣ（Media Access Control）層の特段の修正なしで、及び物理層の特段の修正無しで基地局１５へと接続することが可能となる。

Ｈ−ＣＰＥ１２は、IEEE802.22-2011標準の下で認定されているＣＰＥであり、複数からなるＬ−ＣＰＥ１３を管理可能とされている。このＨ−ＣＰＥ１２は、Ｌ−ＣＰＥ１３と基地局１５との間における中継を行うことも可能とされている。このＨ−ＣＰＥ１２は、放送信号をエンドユーザーに提供するための終端ターミナルとして機能するものであり、従来のIEEE802.22-2011標準と比較してより高いデータレートでデータの送受信を行い、又は各種処理動作を行う。この高データレートの処理動作は、例えば、multiple-input-multiple-output (MIMO)や、基地局１５に対する通信帯域を含むものである。

このような高データレートのＨ−ＣＰＥ１２を中継デバイスとして用いることで、Ｌ−ＣＰＥ１３は、自身のデータレートよりも高速なデータ通信が可能となる。Ｌ−ＣＰＥ１３のスループットをこれにより増加させることが可能となれば、マルチホップのＨ−ＣＰＥ１２による中継も可能となる。またＨ−ＣＰＥ１２とＬ−ＣＰＥ１３の間でデータ通信速度を上げる他の手段として、multiple-output-single-input (MOSI)が使用される。Ｈ−ＣＰＥ１２は、このＬ−ＣＰＥ１３を管理することにより、Ｌ−ＣＰＥ１３に対して基地局としての機能を担うこととなる。

また、このＨ−ＣＰＥ１２は、基地局１５による管理の下で、いわゆるピア・ツー・ピア（PtP）コミュニケーションを行うことも可能となる。PtPコミュニケーションは、互いに無線周波数範囲において、いかなる２つのＨ−ＣＰＥ１２間においても、直接的に通信を行うことが可能となる。これにより、スループットと帯域幅の利用効率は、かかるＨ−ＣＰＥ１２間におけるPtPコミュニケーションを通じて大幅に改善することが可能となる。

Ｈ−ＣＰＥ１２は、Ｌ−ＣＰＥ１３よりも高いデータレートを以って取得した情報を少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて基地局１５との間で直接通信し、又はピアツーピア通信により他のＨ−ＣＰＥ１２を中継して少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で間接的に通信する。

Ｌ−ＣＰＥ１３は、主に電力測定や各種モニタリングを行う。このＬ−ＣＰＥ１３は、エンドユーザーが家庭内、或いは会社内、或いは各種インフラにインストールするものである。このため、Ｌ−ＣＰＥ１３がインストールされる対象は多岐に亘るとともに、多くの箇所に亘ることとなる。このため、システムそのものは非常に大きなものとなってしまう。かかる理由から、本発明は、システム全体における複雑性を解消し、より簡単なインストール性、相対的に短いコミュニケーション距離が特徴となる。なお、このＬ−ＣＰＥ１３は、使用すべきメーターとバッテリーがインストールされていてもよい。かかる場合には、その使用すべきバッテリーの使用電力軽減のメカニズムが実行されることとなる。Ｌ−ＣＰＥ１３によってサポートされるデータデートは、ＣＰＥ１１と比較して、数百kbps〜数Mbpsまで変化する。これに対応して、Ｌ−ＣＰＥ１３の活動帯域幅は、数百kHz〜数MHzとなりえる。

Ｌ−ＣＰＥ１３は、動作時において基地局１５に接続していなければならない。この基地局１５への接続は、直接に接続されているか、或いはＨ−ＣＰＥ１２を介して中継されて接続されていてもよい。

Ｌ−ＣＰＥ１３は、基地局１５を介して空のテレビチャネルにアクセスする必要があるため、動作中のＴＶＷＳの規則に従わなければならない。

即ち、このＬ−ＣＰＥ１３は、Ｈ−ＣＰＥ１２よりも低いデータレートを以って取得した情報を少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて基地局１５との間で直接通信し、又は他のＨ−ＣＰＥ１２を中継して少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて基地局１５との間で間接的に通信する。

また、これらＣＰＥ１１、Ｈ−ＣＰＥ１２、Ｌ−ＣＰＥ１３は、何れもＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４に対して（ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｅｒｖｉｃｅＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ；Ｍ−ＳＡＰ）又は制御サービスアクセスポイント（ＣｏｎｔｒｏｌＳｅｒｖｉｃｅＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ；Ｃ−ＳＡＰ）を介して、情報伝達を行う。ここでＭ−ＳＡＰは、システム構成、統計モニタリング、通知／トリガなどの機能を有するが、これに限定されるものではない。Ｃ−ＳＡＰは、移動局からのハンドオーバー要求の通知、移動局のアイドルモード移行、加入者及びセッション管理、無線リソース管理などの機能を有するが、これに限定されるものではない。

基地局１５は、下位互換性を確保する観点から、IEEE802.22b標準におけるＬ−ＣＰＥ１３、IEEE802.22b標準におけるＨ−ＣＰＥ１２、IEEE802.22-2011標準の下でのＣＰＥ１１を管理可能とされている。この基地局１５は、IEEE802.22-2011標準と比較して、multiple-input-multiple-output(MIMO)及び／又は基地局１５とＨ−ＣＰＥ１２間の通信によって実現される。

また、基地局１５は、２つのＨ−ＣＰＥ１２間におけるピア・ツー・ピア通信の中継を管理する。一の基地局１５によって管理されるＨ−ＣＰＥ１２の数は、５１２以上である。

基地局１５は、ＴＶＷＳチャネルの使用状態の情報を収集する。その具体的な手段としては、地理的データベースにアクセスするか、或いは現在存在するＣＰＥ１１、Ｈ−ＣＰＥ１２、Ｌ−ＣＰＥ１３の結果を検出して分析するようにしてもよい。このようにして基地局１５は、ＴＶＷＳチャネルの使用状態の情報を収集することにより、同じＴＶＷＳ帯域（例えば、IEEE 802.11af、IEEE 802.15.4m）で動作している他のシステムとの共存を図ることを試みる。基地局１５は、プライマリユーザであるテレビ、その他通信システムとのチャネルの共存条件に基づいて、また同じ地域において動作している他のシステムの共存条件に基づいて、空きチャネルを選択する。

ＣＰＥ側ＮＣＭＳ（Network Control and Management System）１４は、ＣＰＥ１１、Ｌ−ＣＰＥ１３、Ｈ−ＣＰＥ１２との間で互いにアクセス可能とされ、ＣＰＥ１１、１２、１３側における携帯情報端末との無線通信を制御するものである。

また、ＢＳ側ＮＣＭＳ１６は、基地局１５との間で互いにアクセス可能とされ、基地局１５側における携帯情報端末との無線通信を制御する。

これらＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、ＢＳ側ＮＣＭＳ１６は、いわばネットワークトポロジー、ネットワーク交通網、ネットワークと関係なく、IEEE802.22b標準におけるＭＡＣ層と物理層とを許容している。ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４、ＢＳ側ＮＣＭＳ１６は、システム設計上大きな柔軟性を有し、論理的な概念とされていてもよい。

次に、上述した各構成要素間をつなぐ各インターフェースについて説明をする。

インターフェースＵは、ＣＰＥ１１と基地局１５との間における直接通信を規定するものである。このインターフェースＵにおいて、物理層のプロトコル、ＭＡＣ層のプロトコル、並びにＣＰＥ１１と基地局１５との間の通信は、何れもIEEE802.22-2011等において規定されている。

インターフェースＵ_HBは、物理層のプロトコル、ＭＡＣ層のプロトコル、並びにＨ−ＣＰＥ１２と基地局１５との間の通信規則を定めるものである。ちなみに、このインターフェースＵ_HBにおける通信距離は、ＣＰＥ１１のそれとほぼ等しいものである。そして、MIMOや通信の束としてサポートすることができるようにシステム設計がされている。インターフェースＵ_HBの帯域幅は、数MHz（6、7または8MHz）から数十ＭＨｚである。インターフェースＵ_HBのデータ信号速度は、数〜数十Ｍｂｐｓである。

インターフェースＵ_LBは、物理層のプロトコル、ＭＡＣ層のプロトコル、並びにＬ−ＣＰＥ１３と基地局１５との間の通信規則を定めるものである。このインターフェースＵ_LBは、インターフェースUと異なるものである。その理由として、IEEE802.22-2011のＣＰＥ１１と比較した場合に、より短いコミュニケーション距離を実現でき、Ｌ−ＣＰＥ１３がより簡略化できるものである。インターフェースＵ_LBは、いわゆるリアルタイムのモニタリングを実現することができ、multiple-input-single-output (MISO)をサポートすることができる。インターフェースＵ_LBの帯域幅は、数MHz（6、7または8MHz）から数十ＭＨｚである。インターフェースＵ_HBのデータ信号速度は、数百kbpsから数Mbpsである。また、Ｌ−ＣＰＥ１３についてバッテリーが使用される場合には、消費電力低減のためのメカニズムが働くこととなる。

インターフェースＵ_LHは、物理層のプロトコル、ＭＡＣ層のプロトコル、並びにＬ−ＣＰＥ１３とＨ−ＣＰＥ１２との間の通信規則を定めるものである。このインターフェースＵ_LHによって、複数のＬ−ＣＰＥ１３からなるローカルネットワークは、Ｈ−ＣＰＥ１２によって制御される。また、Ｌ−ＣＰＥ１３と、基地局１５との間における通信は、Ｈ−ＣＰＥ１２によって中継される。MIMOがサポート可能なコミュニケーション距離は、インターフェースＵ_HBより非常に短い距離である。インターフェースＵ_LHの帯域幅は、数MHz（6、7または8MHz）から数十ＭＨｚまでの範囲にある。インターフェースＵ_LHのデータ信号速度は、数百ｋｂｐｓ〜数Ｍｂｐｓである。バッテリーが使われるケースでは、それは省エネルギー・メカニズムがサポートされる。

インターフェースＵ_HHは、Ｈ−ＣＰＥ１２間におけるピア・ツー・ピア通信を規定するものである。即ち、このインターフェースＵ_HHは、２つのＨ−ＣＰＥ１２間の通信のための物理層のプロトコル、ＭＡＣ層のプロトコルによって規定される。インターフェースＵ_HHの帯域幅は、数MHz（6、7または8MHz）から数十ＭＨｚまでの範囲にある。インターフェースＵ_HHのデータ信号速度は、数〜数十Ｍｂｐｓである。インターフェースＵ_HHは、MIMOに基づく場合もある。

次に本発明を適用した通信システム１におけるサブシステムについて説明をする。

Ｌ−ＣＰＥ１３〜インターフェースＵ _HB 〜基地局１５
Ｌ−ＣＰＥ１３は、インターフェースＵ_LBを介して基地局１５へ直接通信することが可能となる。即ち、Ｌ−ＣＰＥ１３、基地局１５側で、ネットワーク制御と管理システムを含むものである。ネットワーク接続は、Ｌ−ＣＰＥ１３と基地局１５の管理リンクとデータ通信リンクを含む。通信距離は、最高数ｋｍである。

Ｈ−ＣＰＥ１２〜インターフェースＵ _HB 〜基地局１５
Ｈ−ＣＰＥ１２は、インターフェースＵ_HBを介して基地局１５と直接通信することが可能となる。即ち、Ｈ−ＣＰＥ１２、基地局１５側で、ネットワーク制御と管理システムを含むものである。ネットワーク接続は、Ｌ−ＣＰＥ１３と基地局１５の管理リンクとデータ通信リンクを含むものである。通信距離は、最高で数ｋｍである。

Ｌ−ＣＰＥ１３〜インターフェースＵ _LH 〜Ｈ−ＣＰＥ１２〜インターフェースＵ _HB 〜基地局１５
Ｌ−ＣＰＥ１３は、Ｈ−ＣＰＥ１２を中継することにより基地局１５と通信することが可能となる。このサブシステムの実体は、Ｌ−ＣＰＥ１３、Ｈ−ＣＰＥ１２、基地局１５を含むものであり、Ｌ−ＣＰＥ１３、Ｈ−ＣＰＥ１２及び基地局１５側でネットワーク制御と管理を行うものである。Ｌ−ＣＰＥ１３は、インターフェースＵ_LHを通じて基地局１５へと通信する。ネットワーク接続は、Ｌ−ＣＰＥ１３とＨ−ＣＰＥ１２の間、並びにＨ−ＣＰＥ１２と基地局１５との間で、管理リンク、データ通信リンクを含むものである。そしてＬ−ＣＰＥ１３とＨ−ＣＰＥ１２の間の通信距離は最高数ｋｍの場合もある。また、基地局１５からＨ−ＣＰＥ１２の間の通信距離は、数百ｋｍの場合もある。

Ｈ−ＣＰＥ１２〜インターフェースＵ _HH 〜Ｈ−ＣＰＥ１２〜インターフェースＵ _HB 〜ＣＰＥ側ＮＣＭＳ１４
Ｈ−ＣＰＥ１２は、他のＨ−ＣＰＥ１２を中継することによって基地局１５へ通信することが可能となる。このサブシステムでは、Ｈ−ＣＰＥ１２（基地局１５）を含み、Ｈ−ＣＰＥ１２と基地局１５側でネットワーク制御と管理を行うものである。Ｈ−ＣＰＥ１２は、インターフェースＵ _HHを介して他のＨ−ＣＰＥ１２と通信することができる。Ｈ−ＣＰＥ１２は、インターフェースＵ _HBを通して基地局１５へ通信します。２つのＨ−ＣＰＥ１２間のコミュニケーション距離は数十ｋｍ程度もあり得る。また、基地局１５からＨ−ＣＰＥ１２の間の通信距離は、数百ｋｍの場合もある。

Ｈ−ＣＰＥ１２間のピア・ツー・ピア通信
Ｈ−ＣＰＥ１２は、インターフェースＵ _HHを通して他のＨ−ＣＰＥ１２に通信するのを許可することとなる。このサブシステムの実体は、Ｈ−ＣＰＥ１２を含むものであり、このＨ−ＣＰＥ１２側においてネットワーク制御と管理を行うものである。Ｈ−ＣＰＥ１２間のピア・ツー・ピア通信は、基地局１５の管理下におかれていてもよい。このＨ−ＣＰＥ１２間のピア・ツー・ピア通信における通信距離は、数百ｋｍの場合もある。

１１ＣＰＥ
１２Ｈ−ＣＰＥ
１３Ｌ−ＣＰＥ
１４ＣＰＥ側ＮＣＭＳ
１５基地局
１６ＢＳ側ＮＣＭＳ

Claims

加入者宅に設置される低容量の加入者宅内機器（Ｌ−ＣＰＥ)と、
加入者宅に設置され、上記Ｌ−ＣＰＥを管理可能な高容量の加入者宅内機器（Ｈ−ＣＰＥ)と、
全ての上記Ｌ−ＣＰＥ並びに上記Ｈ−ＣＰＥを制御するとともにＴＶＷＳ（TV White Space）においてプライマリユーザとの所定の共存条件に基づいて空きチャネルを選択する基地局と、
上記Ｌ−ＣＰＥ及び上記Ｈ−ＣＰＥとの間で互いにアクセス可能とされ、ＣＰＥ側における携帯情報端末との無線通信を制御するＣＰＥ側通信制御部と、
上記基地局との間で互いにアクセス可能とされ、基地局側における携帯情報端末との無線通信を制御する基地局側通信制御部とを備え、
上記Ｈ−ＣＰＥは、上記Ｌ−ＣＰＥよりも高いデータレートを以って取得した情報を少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で直接通信し、又はピアツーピア通信により他のＨ−ＣＰＥを中継して少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で間接的に通信し、
上記Ｌ−ＣＰＥは、上記Ｈ−ＣＰＥよりも低いデータレートを以って取得した情報を少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で直接通信し、又は他のＨ−ＣＰＥを中継して少なくともＭＡＣ層及び物理層に基づいて上記基地局との間で間接的に通信すること
を特徴とする通信システム。
上記Ｈ−ＣＰＥは、ピアツーピア通信により他のＨ−ＣＰＥを中継して上記ＣＰＥ側通信制御部にアクセス可能とされていること
を特徴とする請求項１記載の通信システム。