JP2016208158A

JP2016208158A - 無線基地局構造

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Publication number: JP2016208158A
Application number: JP2015085327A
Authority: JP
Inventors: 隆徳落合; Takanori Ochiai; 達佐藤; Tatsu Sato; 大雅堀; Taiga Hori
Original assignee: Sumitomo Corp
Current assignee: Sumitomo Corp
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-12-08

Abstract

【課題】複数の通信事業者に対応できると共に、省スペース化及び低コスト化を図ることができる無線基地局構造を提供する。
【解決手段】無線基地局構造１は、電波の送受信を行うアンテナ７ａ〜７ｃと、アンテナ７ａ〜７ｃに接続され、当該アンテナ７ａ〜７ｃにより送受信される電波に基づいて通信処理を行う無線装置９ａ〜９ｃと、アンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃを電柱に取り付ける取付具と、を備え、無線装置９ａ〜９ｃは、複数設けられており、複数の異なる通信事業者毎に、無線装置９ａ〜９ｃが設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線基地局構造に関する。

近年、スマートフォン等の移動通信端末の普及に伴い、通信のデータ量が増加している。データ量が増加すると、通信速度が低下するため、通信事業者においては、更なる改善が求められている。このような状況を鑑みて、通信事業者に対して、新たな周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ帯）が割り当てられ、通信品質の向上が期待されている（例えば、非特許文献１参照）。

"第４世代移動通信システムの導入のための特定基地局の開設計画の認定"、［online］、平成２６年１２月１９日、総務省、［平成27年4月15日検索］、インターネット<http://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/01kiban14_02000214.html>

移動通信端末を使用するユーザが集中する場所では、データの通信量も多くなるため、ネットワーク全体の通信速度が低下してしまうことがある。これにより、通信が不安定になったり、通信ができなくなったりするおそれがある。そのため、ユーザが多く集まる場所には、多くの無線基地局が設置されることが好ましい。しかしながら、ユーザが多く集まる場所は、建物等も多く存在している。そのため、基地局を設置する場所を確保することは容易ではない。また、通信事業者は複数存在しているため、通信事業者毎に基地局を設置しようとすると、基地局を設置するスペースが更に必要となる。また、スペースを確保できたとしても、塔等の設備を設置するためには膨大な費用が必要となる。そのため、特定のエリアに複数の基地局を設置する構想の実現は容易ではない。

本発明は、複数の通信事業者に対応できると共に、省スペース化及び低コスト化を図ることができる無線基地局構造を提供することを目的とする。

本発明に係る無線基地局構造は、電柱に取り付けられる無線基地局構造であって、電波の送受信を行うアンテナと、アンテナに接続され、当該アンテナにより送受信される電波に基づいて通信処理を行う無線装置と、アンテナ及び無線装置を電柱に取り付ける取付具と、を備え、無線装置は、複数設けられており、複数の異なる通信事業者毎に、無線装置が設定されている。

この無線基地局構造では、アンテナ及び無線装置を電柱に取り付ける取付具を備えている。これにより、無線基地局を構成するアンテナ及び無線装置を、既存の電柱に取り付けることができる。したがって、基地局を設置するための設備（塔）等を設ける場合に比べて、省スペース化及び低コスト化を図れる。また、無線基地局構造では、複数の異なる通信事業者毎に、無線装置が設定されている。すなわち、使用する周波数帯の異なる通信事業者毎に、各周波数帯域に対応して無線装置がそれぞれ設定されている。これにより、複数の通信事業者に対応することができる。このように、無線基地局構造では、１つの無線基地局構造を複数の通信事業者でシェアする構成のため、通信事業者毎に無線基地局を設置する場合に比べてコストの低減を図ることができる。

一実施形態においては、アンテナは、複数の無線装置に対応して複数設けられており、複数の無線装置のそれぞれに各アンテナが接続されていてもよい。この構成によれば、通信事業者毎にアンテナを使用できるため、より良好な通信が可能となる。

一実施形態においては、取付具は、アンテナの向きを変更可能に当該アンテナを支持していてもよい。通信用のアンテナとしては、指向性アンテナが用いられることがある。そのため、アンテナの向きを変更可能に支持することで、通信事業者が所望する向きにアンテナを向けることができる。したがって、通信事業者のニーズに合わせた形態を実現できる。

一実施形態においては、無線装置に接続される終端装置と、無線装置及び終端装置に電力を供給する電源と、を備えていてもよい。

本発明によれば、複数の通信事業者に対応できると共に、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

一実施形態に係る無線基地局構造を含む通信システムを示す図である。無線基地局構造を示す斜視図である。図２に示す無線基地局構造を上から見た図である。無線基地局の構成を示す図である。アンテナの位置を変更させた状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態に係る無線基地局構造を含む通信システムを示す図である。図１に示されるように、通信システムでは、無線基地局構造１は、ＧＣ（Group Unit Center）局１００に接続されている。ＧＣ局１００には、複数の無線機制御装置（例えば、ＢＢＵ：Base Band Unit）１２０が設けられている。無線機制御装置１２０は、通信事業者毎に設けられている。無線基地局は、無線機制御装置１２０と互いに通信可能に接続されている。ＧＣ局１００の無線機制御装置１２０のそれぞれは、ネットワークＮＷに接続されている。

図２は、無線基地局構造を示す斜視図である。図３は、図２に示す無線基地局構造を上から見た図である。図４は、無線基地局の構成を示す図である。各図に示される無線基地局構造１は、電柱に取り付けられる。無線基地局構造１は、携帯電話機等の移動通信端末との通信を行う。無線基地局構造１は、終端装置３と、電源５と、複数のアンテナ７ａ，７ｂ，７ｃと、複数の無線装置９ａ，９ｂ，９ｃと、取付具１１と、を備えている。終端装置３、電源５、複数のアンテナ７ａ〜７ｂ、及び、複数の無線装置９ａ〜９ｃは、無線基地局を構成している。

終端装置３は、ＧＣ局１００の各無線機制御装置１２０と光回線を介して接続されている。終端装置３は、光信号から電気信号への変換、及び、電気信号から光信号への変換を行う。また、終端装置３は、光信号の多重化処理、及び、多重化された光信号の分離処理等を行う。図４に示されるように、終端装置３は、各無線装置９ａ〜９ｃに電気的に接続されている。終端装置３は、無線機制御装置１２０から送信された光信号を電気信号に変換して無線装置９ａ〜９ｃに出力すると共に、無線装置９ａ〜９ｃから出力された電気信号を光信号に変換して光回線を介して無線機制御装置１２０に送信する。

電源５は、終端装置３及び無線装置９ａ〜９ｃに電力を供給する。図４に示されるように、電源５は、終端装置３及び無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれに電気的に接続されている。電源５は、例えば、電柱に架設された電線から電力の供給を受ける。

アンテナ７ａ〜７ｃは、移動通信端末からの電波の受信、及び、移動通信端末に電波を送信する。アンテナ７ａ〜７ｃのそれぞれは、複数のアンテナモジュールを含んで構成されている。アンテナモジュールは、例えば、８×８ＭＩＭＯ（multiple-input and multiple-output）を構成している。すなわち、アンテナ７ａ〜７ｃのそれぞれは、受信側及び送信側のそれぞれに８個のアンテナモジュールが設けられている。アンテナ７ａ〜７ｃは、無線装置９ａ〜９ｃから出力された信号に係る電波を移動通信端末に送信すると共に、移動通信端末から受信した電波に係る信号を無線装置９ａ〜９ｃに出力する。

無線装置９ａ〜９ｃは、アンテナ７ａ〜７ｃにより送受信される電波に基づく通信処理を行う。無線装置９ａ〜９ｃは、通信事業者毎に設けられている。本実施形態では、無線装置９ａ〜９ｃは、３台設けられている。すなわち、無線基地局には、３社の通信事業者に対応した無線装置が設けられている。より詳細には、例えば、無線装置９ａは、Ａ社用に設定されており、無線装置９ｂは、Ｂ社用に設定されており、無線装置９ｃは、Ｃ社用に設定されている。なお、無線装置が３台設けられている場合において、通信事業者が２社であってもよい。この場合、例えば、１台の無線装置を一の通信事業者が使用し、２台の無線装置を他の通信事業者が使用する。

無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれは、移動通信端末と通信を行うために必要な構成（例えば、受信部、送信部、通信制御部等）を備えている。無線装置９ａ〜９ｃは、公知の装置を用いることができ、詳細な構成の説明は省略する。

無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれは、例えば、３．５ＧＨｚ帯の周波数において通信を行う。無線装置９ａ〜９ｃは、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式のＬＴＥ（Long TermEvolution）−Ａｄｖａｎｃｅｄによる通信が可能とされている。無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれは、通信事業者毎に、使用する周波数帯域が異なっている。具体的には、通信事業者には、３．５ＧＨｚ帯において、例えば、４０ＭＨｚ幅ずつ割り当てられている。無線装置９ａ〜９ｃは、通信事業者毎に、４０ＭＨｚ幅のそれぞれの帯域において通信処理を行うように設定されている。無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれは、終端装置３から出力される電気信号、及び、アンテナ７ａ〜７ｃから出力される電波に係る信号に基づいて、通信処理を行う。

取付具１１は、終端装置３、電源５、アンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃを電柱に取り付けるための器具である。取付具１１は、電柱に固定される固定部材１３と、終端装置３、電源５、アンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃを支持する支持部材１５と、を有している。取付具１１は、電柱に対して、各部を片持ちで支持する構成とされている。

固定部材１３は、円環状を呈している。固定部材１３は、電柱を囲うように取り付けられ、例えば、ボルトの締結により電柱に固定される。

支持部材１５は、固定部材１３に連結されている。具体的には、支持部材１５は、固定部材１３の外周縁に接続されている。支持部材１５には、終端装置３、電源５及び無線装置９ａ〜９ｃがブラケット（図示しない）等を介して取り付けられている。具体的には、終端装置３及び電源５は、支持部材１５の基端側（固定部材１３側）において、支持部材１５を挟んで対向する位置に取り付けられている。無線装置９ａ〜９ｃは、支持部材１５において、終端装置３及び電源５よりも先端側に取り付けられている。

支持部材１５は、アンテナ７ａ〜７ｃのそれぞれを、向きを変更可能に支持している。具体的には、アンテナ７ａ〜７ｃは、例えば、支持部材１５の延在方向に直交する（上下方向に延在する）柱部材１７に取り付けられており、柱部材１７を中心に揺動可能とされている。これにより、図５に示されるように、支持部材１５は、アンテナ７ａ〜７ｃの向きを変更可能としている。

上記構成を有する無線基地局構造１は、例えば、電柱に予め設置され、通信事業者からの要請により、無線装置９ａ〜９ｃの設定が行われる。また、無線装置９ａ〜９ｃ（アンテナ７ａ〜７ｃ）を通信事業者が提供する場合には、その無線装置９ａ〜９ｃ（アンテナ７ａ〜７ｃ）を取付具１１に取り付ける。この場合、終端装置３及び電源５が備えられているため、終端装置３及び電源５と無線装置９ａ〜９ｃ（アンテナ７ａ〜７ｃ）との接続作業により、無線基地局構造１を構成できる。

以上説明したように、本実施形態に係る無線基地局構造１は、アンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃを電柱に取り付ける取付具１１を備えている。これにより、無線基地局を構成するアンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃを、既存の電柱に取り付けることができる。したがって、基地局を設置する設備（塔）等を設ける場合に比べて、省スペース化及び低コスト化を図れる。また、無線基地局構造１では、複数の異なる通信事業者毎に、無線装置９ａ〜９ｃが設定されている。すなわち、使用する周波数帯の異なる通信事業者毎に、各周波数帯域に対応して無線装置９ａ〜９ｃがそれぞれ設定されている。これにより、複数の通信事業者に対応することができる。このように、無線基地局構造１では、１つの無線基地局構造を複数の通信事業者でシェアする構成のため、通信事業者毎に無線基地局を設置する場合に比べてコストの低減を図ることができる。

本実施形態では、アンテナ７ａ〜７ｃは複数設けられており、複数の無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれに各アンテナ７ａ〜７ｃが接続されていてもよい。この構成によれば、通信事業者毎にアンテナ７ａ〜７ｃを使用できるため、より良好な通信が可能となる。

本実施形態では、取付具１１は、アンテナ７ａ〜７ｃの向きを変更可能にアンテナ７ａ〜７ｃを支持している。通信用のアンテナとしては、指向性アンテナが用いられることがある。そのため、アンテナ７ａ〜７ｃの向きを変更可能に支持することで、通信事業者が所望する向きにアンテナ７ａ〜７ｃを向けることができる。したがって、通信事業者のニーズに合わせた形態を実現できる。

本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、無線装置９ａ〜９ｃが３台設けられている形態を一例に説明したが、無線装置９ａ〜９ｃの数はこれに限定されない。

上記実施形態では、アンテナ７ａ〜７ｃが無線装置９ａ〜９ｃの数に応じて３個設けられている形態を一例に説明したが、アンテナは、少なくとも１個設けられていればよい。例えば、アンテナの数に対して無線装置の数が多い場合、無線装置とアンテナとの間に、アンテナを共用で使用可能とするための共用器が設けられていればよい。

上記実施形態では、取付具１１において、終端装置３、電源５、アンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃが図１及び図２に示される配置とされている形態を一例に説明したが、各部の取り付け位置（配置レイアウト）はこれに限定されない。各部の取付位置は、設計に応じて適宜設定されればよい。

上記実施形態では、アンテナ７ａ〜７ｃのそれぞれに８×８ＭＩＭＯのアンテナモジュールが実装されている形態を一例に説明したが、アンテナ７ａ〜７ｃの構成はこれに限定されない。

上記実施形態では、無線装置９ａ〜９ｃのそれぞれが３．５ＧＨｚ帯の周波数において通信を行う形態を一例に説明したが、無線装置９ａ〜９ｃは、他の無線方式、他の周波数帯にも対応可能である。

上記実施形態では、取付具１１に、終端装置３、電源５、アンテナ７ａ〜７ｃ及び無線装置９ａ〜９ｃが取り付けられている形態を一例に説明したが、他の部品が更に取り付けられていてもよい。また、取付具１１は、電柱に固定できる構成であればよく、上記実施形態の構成には限定されない。

上記実施形態では、取付具１１（支持部材１５）が、アンテナ７ａ〜７ｃの向きを変更可能に支持している形態を一例に説明したが、アンテナ７ａ〜７ｃが全方向性アンテナである場合には、アンテナ７ａ〜７ｃの向きを変更する機構を備えなくてもよい。

上記実施形態では、無線機制御装置１２０がＧＣ局１００に設けられている形態を一例に説明したが、無線機制御装置１２０は、ＧＣ局１００以外に設けられていてもよい。

無線装置９ａ〜９ｃにおいて実施される通信処理は、無線ＬＡＮにも適用可能である。

無線基地局構造１の使用形態の１つとして、複数の無線装置を１つの通信事業者が使用することも可能である。

１…無線基地局構造、３…終端装置、５…電源、７ａ〜７ｃ…アンテナ、９ａ〜９ｃ…無線装置、１１…取付具。

Claims

電柱に取り付けられる無線基地局構造であって、
電波の送受信を行うアンテナと、
前記アンテナに接続され、当該アンテナにより送受信される前記電波に基づいて通信処理を行う無線装置と、
前記アンテナ及び前記無線装置を前記電柱に取り付ける取付具と、を備え、
前記無線装置は、複数設けられており、
複数の異なる通信事業者毎に、前記無線装置が設定されている、無線基地局構造。
前記アンテナは、複数の前記無線装置に対応して複数設けられており、
複数の前記無線装置のそれぞれに各前記アンテナが接続されている、請求項１に記載の無線基地局構造。
前記取付具は、前記アンテナの向きを変更可能に当該アンテナを支持している、請求項１又は２に記載の無線基地局構造。
前記無線装置に接続される終端装置と、
前記無線装置及び前記終端装置に電力を供給する電源と、を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線基地局構造。