JP2018082415A - 基地局ポールおよび基地局ポール用アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】基地局以外の機能を有する物に対し、その外観を大幅に変えることなく基地局の機能を追加することにより、景観を損なうことなく、利用者に近い場所に設置可能な基地局ポールおよびそのアンテナを提供する。
【解決手段】基地局ポール用アンテナは、内部に収容するアンテナを固定する支柱側固定部を備えたアンテナ収容支柱、支柱側固定部に固定されるアンテナ側固定部を有し支柱内に収容されるアンテナ、一端がアンテナに接続され他端が基地局用無線装置側に接続されるケーブルを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動通信用スモールセル基地局など、基地局ポール、および、基地局ポール用アンテナに関する。

スマートフォンに代表される移動通信端末などにより、データ通信量が増加している。さらに、データ通信量の増加に対応するため、データ通信も３．５ＧＨｚなど高い周波数帯域を利用していることからも、データ通信のための基地局を、地上付近など、利用者に近い場所に設置することが多くなっている。

一方、利用者に近い場所には、設置に制約があることから、省スペース、あるいは、設置の容易さを考慮した基地局が検討されている。

一方で、建物が密集する地域では、イルミネーションなど、景観が重視される場合がある。また、建物が密集する地域以外でも、観光地など、景観が重視される場合が増加している。

図１９は、ＬＥＤライティングによるイルミネーション用のポール、図２０はそれらの設置例である。

図１９に示されるとおり、ＬＥＤライティングによるイルミネーション用ポールは、基部、ＬＥＤライティング部、ＬＥＤライティング部の周囲に配置される支柱を有する。また、基部には、ＬＥＤライティングのための制御器を有する。

図２０はＬＥＤライティングによるイルミネーション用ポールの設置例であり、ＬＥＤライティングによるイルミネーション用ポールが道路の両側に配置されている。

例えば、看板などに基地局を設置すれば、省スペース化を図ることはできる。しかし、看板の裏側に基地局を設置したとしても、裏側から看板を見た場合には基地局が見えてしまうため、周囲の景観を損なう恐れがある。また、看板と基地局を離して設置するとその間のケーブルにより景観を損なう恐れがある。

また、看板などでは、個々の形状が異なり、その配置場所にも規則性がない場合が多いため、個別に対応が必要となることが多い。

そこで、本発明は、ＬＥＤライティング用のポールなど、基地局以外の機能を有する物に対し、その外観を大幅に変えることなく基地局の機能を追加することにより、景観を損なうことなく、利用者に近い場所に設置可能な基地局ポールおよびそのアンテナを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る基地局ポール用アンテナは、内部に収容するアンテナを固定する支柱側固定部を備えたアンテナ収容支柱、前記支柱側固定部に固定されるアンテナ側固定部を有し前記アンテナ収容支柱内に収容されるアンテナ、一端が前記アンテナに接続され他端が基地局用無線装置側に接続されるケーブルを備えることを特徴とする、基地局ポール用アンテナである。
アンテナが支柱内に配置されることから、アンテナが外部に露出することがなく、景観を害することがない。また、アンテナを、アンテナ収容支柱の支柱側固定部に固定するだけでアンテナを固定することができ、構成が容易である。さらに、基地局ポールの形状に合わせてケーブルを配置して基地局用無線装置側に接続することができ、様々な形状の基地局ポールに対応することができる。

本発明の請求項２に係る基地局ポール用アンテナは、前記アンテナ収容支柱はライティング機器の周囲に配置される支柱であることを特徴とする、請求項１に記載の基地局ポール用アンテナである。
内部にアンテナを収容するアンテナ収容支柱が、ライティング機器の周囲、つまり、ライティング機器の外側に配置されることにより、アンテナ収容支柱がポールを支えると同時にアンテナの機能がより容易に確保できる。

本発明の請求項３に係る基地局ポールは、内部に収容するアンテナを固定する支柱側固定部を備えたアンテナ収容支柱、前記支柱側固定部に固定されるアンテナ側固定部を有し前記アンテナ収容支柱内に収容されるアンテナ、一端がアンテナに接続され他端が基地局用無線装置側に接続されるケーブル、ポール本体を備え、前記ポール本体は基部、前記基部上に配置される本体部、前記本体部の周囲に配置される支柱を備え、前記基部は内部に基地局用無線装置を有し、前記支柱は、前記アンテナ収容支柱のみから構成され、または、前記アンテナ収容支柱およびアンテナを収容しないアンテナ非収容支柱から構成されることを特徴とする、基地局ポールである。
アンテナが支柱内に配置されることから、アンテナが外部に露出することがなく、景観を害することがない。また、アンテナを、アンテナ収容支柱の支柱側固定部に固定するだけでアンテナを固定することができ、構成が容易である。さらに、基地局ポールの形状に合わせてケーブルを配置して基地局用無線装置側に接続することができ、様々な形状の基地局ポールに対応することができる。
そして、内部にアンテナを収容するアンテナ収容支柱が、本体部の周囲、つまり、本体部の外側に配置されることにより、アンテナ収容支柱がポールを支えると同時にアンテナの機能がより容易に確保できる。
それに加えて、ポールの形状、強度や、求められるアンテナの性能などに応じて、アンテナ収容支柱のみ、あるいは、アンテナ収容支柱およびアンテナ非収容支柱で支柱を構成することにより、ポールとしての性能および基地局としての性能を同時に達成することができる。

本発明の請求項４に係る基地局ポールは、前記本体部は、ライティング機器であることを特徴とする、請求項３に記載の基地局ポールである。
ライティング機器周囲に配置される支柱内にアンテナを収容することにより、外観を実質的に変更することなく、ライティング機器としての機能と基地局としての機能の両方を実現することができる。

本発明の請求項５に係る基地局ポールは、 前記アンテナ収容支柱は、少なくともアンテナ放射部周囲が樹脂製であることを特徴とする、請求項３または４に記載の基地局ポールである。
ここで、アンテナ放射部周囲とは、アンテナの延びる垂直方向に対して９０度をなす、水平方向において、アンテナ照射部を包囲する部分を意味し、アンテナ放射部の周囲が樹脂製であることを示す。
アンテナを収容するアンテナ収容支柱のうち少なくともアンテナ放射部周囲が樹脂製であり、樹脂はアンテナへの影響が小さいためアンテナの性能が保たれる。

本発明の請求項６に係る基地局ポールは、複数の前記アンテナを有し、各アンテナを収容する前記アンテナ収容支柱は前記本体部の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項３ないし５のいずれかに記載の基地局ポールである。
更に支柱が等間隔に配置されればポールの安定性が向上する。

本発明の請求項７に係る基地局ポールは、前記アンテナは複数の偏波に対応する偏波共用構造であることを特徴とする、請求項３ないし６のいずれかに記載の基地局ポールである。
偏波共用構造により、複数の偏波を利用して、送受信量を増加させることができる。

本発明の請求項８に係る基地局ポールは、前記ポール本体に接し熱を前記ポール本体に伝える熱伝導部を有することを特徴とする、請求項４ないし７のいずれかに記載の基地局ポールである。
熱伝導部からポール本体に熱を伝えることによりアンテナに比べて大きなポール本体全体に放熱することができる。

本発明の請求項９に係る基地局ポールは、前記ライティング機器は発光部にＬＥＤを使用していることを特徴とする、請求項４に記載の基地局ポールである。
ライティング機器にＬＥＤを用いることにより熱の発生が抑えられる。

本発明の請求項１０に係る基地局ポールは、独立電源を有し、前記独立電源は、太陽光発電部、および、基部内に収容される蓄電池を備えることを特徴とする、請求項３ないし９のいずれかに記載の基地局ポールである。
ポールへの電力ケーブルが不要となり、基地局ポールの設置が容易となる。

本発明の請求項１１に係る基地局ポールは、前記ライティング機器の制御器を基部内に収容することを特徴とする、請求項４または９のいずれかに記載の基地局ポールである。
ライティング機器用データ送信器により、時間帯、時期に応じてライティング機器を制御することができる。また、ライティング機器用データ送信器を基部に収容することにより、景観を害することがない。

全体の構成図である。 基地局ポールの上部の例を示す。 基地局ポールの上部の例を示す。 基地局ポールの上部の例を示す。 基部内部を示す。 アンテナ収容部分を示す。 アンテナ収容部分を示す。 アンテナ収容部分を示す。 アンテナ収容部分を示す。 基地局ポールの配置例を示す。 基地局ポールの配置例を示す。 実施形態２における基地局ポールを示す。 実施形態２における基地局ポールの断面図の例を示す。 実施形態２における基地局ポールの断面図の例を示す。 実施形態２における基地局ポールの断面図の例を示す。 実施形態２における基地局ポールの断面図の例を示す。 実施形態２における基地局ポールの断面図の例を示す。 実施形態３における基地局ポールの断面図を示す。 ＬＥＤライティングによるイルミネーション用のポールの図である。 ＬＥＤライティングによるイルミネーション用のポールの設置例の図である。

図１は、本発明の実施例１における基地局ポール用アンテナ１を有する基地局ポール２の構成例を示す。

基地局ポール２は、基部３、本体部４、支柱５を有する。
本実施形態では、本体部４はライティング機器４Ａを構成する発光部４Ｂである。

支柱５には、アンテナ収容支柱５Ａがあり、内部に基地局ポール用アンテナ１（以下「アンテナ」という）を収容する。本実施形態では、アンテナ収容支柱５Ａは、強化プラスチック（以下「ＦＲＰ」という）などの樹脂等から構成される。

基地局ポールの上部には、図２に示されるように白色ＬＥＤ街路灯６Ａが配置される。あるいは、図３に示されるようにＷＥＢカメラ６Ｂが配置され、または、図４に示されるように屋外型防水スピーカー６Ｃなどが配置される。

図５は基部内部を示す。基部３には、独立電源としての蓄電池および蓄電池に接続されアンテナ上部に配置される太陽光発電部を有するパワーインジェクター７、ＬＥＤ照明用データ送受信器を有しＬＥＤ照明を制御するＬＥＤ制御器８、基地局用無線装置９（以下「ＲＲＥ」という）が収容されている。

ライティング機器４Ａの発光部４ＢはフルカラーのＬＥＤであり、ＬＥＤ照明用データ送受信器からの信号に応じて、様々な色の照明を周囲に照射する。

アンテナ１は複数の偏波を利用する偏波共用構造のアンテナである。偏波共用構造には、例えば、垂直、水平偏波を利用するもの、４５度異なる偏波を利用するものなどが含まれる。アンテナ１にはケーブルの一端が接続され、ケーブルの他端はＲＲＥ９側に接続されている。

図６、図７、図８、図９は実施形態１におけるアンテナ収容部分を示す。

図７に示されるように、アンテナ収容支柱５Ａの中央には、ライティング機器４Ａが配置される。つまり、ライティング機器４Ａの周囲にアンテナ収容支柱５Ａが配置されている。本実施例では、アンテナ収容支柱５Ａは強化プラスチック（以下「ＦＲＰ」）などの樹脂で構成される。また、ライティング機器４は発光部４ＡにＬＥＤを使用している。

図７では、４本のアンテナ収容支柱５Ａがライティング機器４Ａの周囲に等間隔に配置されているが、１本、２本、３本、あるいは５本以上のアンテナ収容支柱５Ａがライティング機器４Ａの周囲に等間隔に配置される構成でもよいことは言うまでもない。また、求められる性能によっては、アンテナ１を等間隔に配置する代わりに、非対称に配置することも考えられる。

図８、図９に示されるように、アンテナ１は、アンテナ側固定部１Ａおよびアンテナ収容支柱５Ａの支柱側固定部５Ｃにより、アンテナ収容支柱内に固定されている。

図９に示されるようにアンテナ１の下端はケーブル１０に接続される。ケーブル１０は、アンテナ収容支柱５Ａの下側にある、アンテナ非収容支柱５Ｂの内部を通って、ＲＲＥ９側に接続されている。

ＲＲＥ９は、ポール本体１１に接し熱をポール本体１１に伝える熱伝導部９Ａを有する。より詳細に述べると、本実施形態では熱伝導部９Ａはポール本体のうち基部３の外壁部に接している。熱伝導部９Ａは、ポール本体１１およびＲＲＥ９に接する金属板により構成されている。ライティング機器４Ａが発光部４ＢにＬＥＤを使用していることにより熱の発生も抑えられることから、ＲＲＥ９をより安定した状態で使用することができる。

図１０、図１１は、基地局ポール２の配置例を示す。建物１２の間に道路があり、その道路の両脇にポールが等間隔に配置されている。これらのポールのうち、図１０、図１１に示される配置例では、基地局ポール２は、アンテナを有さないポールと交互に、つまり、１つおきに配置されている。基地局ポールは、８ＭＩＭＯアンテナを有する。
図１１では、アンテナによるスモールセルエリア１３を示す。１つおきに配置された基地局ポールにより、道路１４のエリアを効率よくカバーしていることが分かる。

アンテナ収容支柱５Ａの内部にアンテナ１を設置し、ケーブル１０でＲＲＥ９側に接続する構成により、従来の支柱をアンテナ収容支柱５Ａに置き換え、ポールなどの設置場所に応じてケーブル１０を配置することができ、景観を損なうことなくアンテナを配置することができる。

また、看板など形状や設置位置の異なるものに比べて、ＬＥＤライティングによるイルミネーション用のポールは同じ構成のものがほぼ等間隔に並ぶことも多い。また、高さ、配置の点からも、複数のＬＥＤポールに同様の構成を用いることができることが多い。これらの点から、ＬＥＤライティングによるイルミネーション用のポールを基地局ポールとする上記の構成は有利である。

図１２は、実施形態２における基地局ポール２を示す。本実施形態において、基地局ポール２は擬木であり、幹の最上部および枝部分に複数の偏波共用アンテナ１を有する。

図１３は、擬木としての基地局ポールの断面図を示す。

断面円形状の擬木本体部４Ｃの周囲には複数のアンテナ収容支柱５Ａが配置されている。また、各アンテナ収容支柱５Ａに収容されている偏波共用アンテナ１から延びるケーブル１０は、擬木を伝う構成としてもよいが、図１４に示されるように擬木本体部の内部に収容することもできる。

擬木本体部４Ｃの断面は、図１５に示される正八角形など、多角形とすることも可能である。図１５に示される例においても、擬木本体部４Ｃの周囲に複数のアンテナ収容支柱５Ａが配置されている。また、各アンテナ収容支柱５Ａに収容されている偏波共用アンテナ１から延びるケーブル１０は、擬木を伝う構成としてもよいが、図１６に示されるように擬木本体部の内部に収容することもできる。

また、基地局ポールは、図１７に示されるように、断面において複数の凹部を有し、該凹部にケーブル１０を収納する構成としてもよい。これにより、基地局ポール内部に空洞部を設ける必要がなくなり、配線が容易となる一方、ケーブルは凹部内に収納されるため、景観を損なうことがないうえに、配線も容易である。本構成の場合においても、基部は実施形態１と同様、パワーインジェクター７、ＬＥＤ制御器８、ＲＲＥ９を収納する構造とすることができる。

以上説明した実施形態２における基地局ポール２では、周囲に木々の存在するような地域においても、景観を損なうことなく、基地局を配置することができる。

基地局ポール２は建造物の壁面など、建造物の一部であってもよい。

図１８は、実施形態３における基地局ポール２の断面図を示しており、本実施形態においては、基地局ポール２は建造物の壁面に存在する柱状部４Ｃである。

図１８に示されるように、壁面の柱状部４Ｃの周囲にはアンテナを収容したアンテナ収容支柱が配置されている。本実施形態においては、この柱状部が本体部に該当する。建造物の柱状部の代わりに、例えば、排水管などの周囲にアンテナ収容支柱を配置することもできる。また、いずれの場合においても、柱部分または排水管などと同じ色のアンテナ収容支柱を使用することにより、景観を損なうことなくアンテナを配置することができる。

本発明は以上の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な実施例を含むことは言うまでもない。

例えば、ケーブルについて、アンテナ収容支柱またはアンテナ非収容支柱内にケーブルを通す代わりに、アンテナ収容支柱またはアンテナ非収容支柱の側面の、外部から目立たない箇所にケーブルを配線することもできる。あるいは、アンテナからＲＲＥまで設置する代わりに、予めＲＲＥに接続される配線をポール本体に組み込んでおくことにより、アンテナとポール本体の配線とをケーブルで接続する構成とすることができる。あるいは、ケーブルを用いずに、無線により通信制御および電力伝送を行う構成とすることができる。

基地局ポールには、上記の例で示された、白色ＬＥＤ街路灯６Ａ、ＷＥＢカメラ６Ｂ、屋外型防水スピーカー６Ｃの他に、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント、電波時計、スマートフォンなどを充電可能な携帯チャージャー、デジタル広告表示器などを組み込むこともできる。

道路標識や電柱などにも、アンテナを組み込むことができる。ただし、アンテナの周囲には金属の代わりにＦＲＰなどの樹脂を用いるなど、その素材や配置に応じた構成が望ましい。

アンテナ収容支柱全体を樹脂とする以外に、少なくともアンテナ放射部の周囲、つまり、アンテナの延びる垂直方向に対して９０度をなす、水平方向において、アンテナ照射部を包囲する部分を樹脂製であるものとすることができる。

熱伝導部としては、上記の実施例における金属板の他に、複数の金属板を備えたヒートシンクを使用してもよい。

１ 基地局ポール用アンテナ
２ 基地局ポール
３ 基部
４ 本体部
４Ａ ライティング機器
４Ｂ 発光部
４Ｃ 擬木本体部
４Ｄ 柱状部
５ 支柱
５Ａ アンテナ収容支柱
５Ｂ アンテナ非収容支柱
６Ａ 白色ＬＥＤ街路灯
６Ｂ ＷＥＢカメラ
６Ｃ 屋外型防水スピーカー
７ パワーインジェクター
８ ＬＥＤ制御器
９ 基地局用無線装置
９Ａ 熱伝導部
１０ ケーブル
１１ ポール本体
１２ 建物
１３ スモールセルエリア
１４ 道路

Claims (11)

1. 内部に収容するアンテナを固定する支柱側固定部を備えたアンテナ収容支柱、前記支柱側固定部に固定されるアンテナ側固定部を有し前記アンテナ収容支柱内に収容されるアンテナ、一端が前記アンテナに接続され他端が基地局用無線装置側に接続されるケーブルを備えることを特徴とする、基地局ポール用アンテナ。
2. 前記アンテナ収容支柱はライティング機器の周囲に配置される支柱であることを特徴とする、請求項１に記載の基地局ポール用アンテナ。
3. 内部に収容するアンテナを固定する支柱側固定部を備えたアンテナ収容支柱、前記支柱側固定部に固定されるアンテナ側固定部を有し前記アンテナ収容支柱内に収容されるアンテナ、一端がアンテナに接続され他端が基地局用無線装置側に接続されるケーブル、ポール本体を備え、
   前記ポール本体は基部、前記基部上に配置される本体部、前記本体部の周囲に配置される支柱を備え、
   前記基部は内部に基地局用無線装置を有し、
   前記支柱は、前記アンテナ収容支柱のみから構成され、または、前記アンテナ収容支柱およびアンテナを収容しないアンテナ非収容支柱から構成されることを特徴とする、基地局ポール。
4. 前記本体部は、ライティング機器であることを特徴とする、請求項３に記載の基地局ポール。
5. 前記アンテナ収容支柱は、少なくともアンテナ放射部周囲が樹脂製であることを特徴とする、請求項３または４に記載の基地局ポール。
6. 複数の前記アンテナを有し、各アンテナを収容する前記アンテナ収容支柱は前記本体部の周囲に配置されていることを特徴とする、請求項３ないし５のいずれかに記載の基地局ポール。
7. 前記アンテナは複数の偏波に対応する偏波共用構造であることを特徴とする、請求項３ないし６のいずれかに記載の基地局ポール。
8. 前記ポール本体に接し熱を前記ポール本体に伝える熱伝導部を有することを特徴とする、請求項４ないし７のいずれかに記載の基地局ポール。
9. 前記ライティング機器は発光部にＬＥＤを使用していることを特徴とする、請求項４に記載の基地局ポール。
10. 独立電源を有し、
    前記独立電源は、太陽光発電部、および、基部内に収容される蓄電池を備えることを特徴とする、請求項３ないし９のいずれかに記載の基地局ポール。
11. 前記ライティング機器の制御器を基部内に収容することを特徴とする、請求項４または９のいずれかに記載の基地局ポール。

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