JP5493001B2 - リモート無線ユニット - Google Patents

Description

本発明は通信分野に関し、特に、リモート無線ユニットに関する。

移動通信システムにおいて、分散型基地局は開放型フレームワーク構造が用いられ、この基地局は、ベースバンドユニット（Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｕｎｉｔ：ＢＢＵ）及びリモート無線ユニット（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ：ＲＲＵ）から構成される。ＢＢＵは、制御管理、ベースバンド処理、ＩＵＢインターフェース等の機能を実現する。ここで、ＩＵＢインターフェースは無線ネットワークコントローラと基地局との間のインターフェースである。ＢＢＵは、マクロセル基地局を得ることができる中央コンピュータ室に集中的に配置され、ベースバンド部分が集中的に処理される。ＲＲＵは、電力増幅器、トランシーバー、デュプレクサ等の無線関連機能を統合する。ＢＢＵとＲＲＵは光ファイバーにより接続される。この新たなネットワークソリューションは、要求される技術レベルが比較的低く、設置方式が柔軟であり、また、カバレッジ性能が良好であるため、多くの事業者に支持されるようになってきている。

マルチバンド（マルチスタンダード）のＲＲＵシステムについて、関連技術における処理方法では、異なる周波数バンド（異なるスタンダード）をサポートするモジュールが同一のＲＲＵ内部に集中的に配置されるか、又は、ＲＲＵが単純にアクティブ部分、パッシブ部分に分割される。

関連技術では、周波数バンドを追加する場合におけるＲＲＵの拡張が不便であり、ＲＲＵ全体を全部交換する必要がある。従来技術において異なる周波数バンド（又は異なるスタンダード）で動作するモジュールは１つのキャビティ内に存在するため、キャビティ内部において、相互変調、ストレイ（空電）、分離等の対策にはいずれもより高い精度が要求される。従来技術では異なる周波数バンド（異なるスタンダード）をサポートするモジュールは同一のＲＲＵ内部に集中的に配置されるため、複数のモジュールのうち、特定の周波数バンド（スタンダード）をサポートする或る一つのモジュールが故障して交換又は修理が必要となった場合に、相互に影響を及ぼしあってしまう。これにより、故障が発生しない時間の平均時間間隔（平均無故障時間）が指数関数的に短くなってしまう。

関連技術において、周波数バンドを追加する場合にＲＲＵの拡張が不便であり、また、複数のモジュールのうち、特定の周波数バンドをサポートする或る１つのモジュールが故障した場合に、ほとんどのケースで、ＲＲＵ全体が多大な影響を受けてしまうといった問題に対して、現在、有効な解決案がまだ提案されていない。

周波数バンドを追加する場合にＲＲＵの拡張が不便であり、また、複数のモジュールのうち、特定の周波数バンドをサポートする或る１つのモジュールが故障した場合に、ほとんどのケースで、ＲＲＵ全体が多大な影響を受けてしまうといった問題に対して、本発明は提案される。従って、本発明の主な目的は、上記問題を解決するためのリモート無線ユニットを提供することにある。

本発明の技術的なスキームは以下のように実現される。

リモート無線ユニットは、共通スロット、アンテナ及び複数の機能モジュールを含み、前記共通スロットと前記アンテナとが接続され、且つ前記共通スロットが複数のスロットを含み、前記複数の機能モジュールの各機能モジュールが前記共通スロットの異なるスロットにそれぞれ挿入される。

前記リモート無線ユニットはホールディングポールを更に含み、前記共通スロットが前記ホールディングポールに固定され、前記アンテナの上側が前記共通スロットに固定されて、前記アンテナの傾斜角が調節され、前記アンテナ下端が前記ホールディングポールに固定されてもよい。

前記複数の機能モジュールの各機能モジュールは前記共通スロットの異なるスロットに対応していてもよい。

前記共通スロットと前記アンテナとは、それぞれ前記ホールディングポールの反対側に位置していてもよい。

前記共通スロットと前記アンテナとは、それぞれ密着方式で接続されてもよい。

前記リモート無線ユニットは、前記機能モジュール内に配置される電力増幅管を更に含んでいてもよい。

前記リモート無線ユニットは、前記共通スロット内に配置されるキャビティフィルタを更に含んでいてもよい。

前記電力増幅管の両側は前記機能モジュールのキャビティ内壁に密着されてもよい。

異なる周波数バンド又は異なるスタンダードで動作するサブリモート無線ユニットは異なる機能モジュール内に配置されてもよい。

前記共通スロットにスロット開口が予め確保されていてもよい。

本発明では、リモート無線ユニットが共通スロット、アンテナ及び複数の機能モジュールを含み、共通スロットとアンテナとが接続され、且つ共通スロットが複数のスロットを含み、複数の機能モジュールの各機能モジュールが共通スロットの異なるスロットにそれぞれ挿入される。これによって、周波数バンドを追加する場合にＲＲＵの拡張が不便であり、また、複数のモジュールのうち、特定の周波数バンドをサポートする或る１つのモジュールが故障した場合に、ほとんどのケースで、ＲＲＵ全体が多大な影響を受けてしまうといった問題を解決することができる。さらに、各機能モジュールをそれぞれ単独で修理したり、アップグレードしたり、交換したりすることができ、また、ネットワークを構築したり、修理したり、アップグレードしたりするためのコストを低減することができる。

本発明の実施例に係るＢＢＵ及びＲＲＵからなる基地局の模式図である。 本発明の実施例に係るリモート無線ユニットの模式図である。 本発明の実施例に係るリモート無線ユニットの立体模式図（アンテナ部分を図示せず）である。

機能概要
周波数バンドを追加する場合にＲＲＵの拡張が不便であり、また、複数のモジュールのうち、特定の周波数バンドをサポートする或る１つのモジュールが故障した場合に、ほとんどのケースで、ＲＲＵ全体が多大な影響を受けてしまうといった問題を考慮して、本発明に係る実施例において、リモート無線ユニットが提供される。

本発明のリモート無線ユニットは、共通スロット、アンテナ及び複数の機能モジュールを含み、共通スロットとアンテナとが接続され、且つ共通スロットは複数のスロットを含み、各機能モジュールが共通スロットの異なるスロットにそれぞれ挿入される。

なお、矛盾しない限り、本願における実施例及び実施例における特徴は相互に組み合わせることができる。以下、図面を参照し、実施例とともに本発明を詳しく説明する。

本発明に係る実施例に応じて、リモート無線ユニットが提供される。

３ＧＰＰプロトコルにおける時分割同期符号分割多元接続（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ−Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）ネットワーク構造における「Ｎｏｄｅ Ｂ」（基地局）に、本発明に係るＢＢＵ及びＲＲＵが適用される。本発明に係るＢＢＵ及びＲＲＵは、３ＧＰＰプロトコルにおけるロング・ターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）ネットワーク構造における「ｅＮＢ」に適用することもできる。他のプロトコルにおけるＲＲＵの位置（例えばＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００等）は類推によって推測することができる。

図１は本発明の実施例に係るＢＢＵ及びＲＲＵからなる基地局の模式図である。

ＢＢＵ及びＲＲＵからなる基地局の構造模式図は図１に示されておりここで、ＲＲＵは、光ファイバーインターフェース、デジタル中間周波数、トランシーバー、電力増幅器／低雑音増幅器、フィルタ等を含むが、これらに限られない。ＲＲＵとＢＢＵは光ファイバーにより接続される。

図２は本発明の実施例に係るリモート無線ユニットの模式図である。

図３は本発明の実施例に係るリモート無線ユニットの立体模式図（アンテナ部分を図示せず）である。

図２及び図３に示すように、アンテナ１０２の上側が共通スロット１０３に固定されて、アンテナ１０２の傾斜角が調節される。共通スロット１０３が過大な力を負荷しないように、アンテナ１０２の下端がホールディングポール１０１に固定される。共通スロット１０３は、ホールディングポール１０１のアンテナ１０２側とは反対側の位置に取り付けられ、これによって、共通スロット１０３とアンテナ１０２とは、ホールディングポールの反対側の位置に配置される。このような取り付けに方法よれば、機能モジュール（１０６１、１０６２、１０６３、１０６４…）の取り付けと取り外しに有利になる一方で、共通スロット１０３の表面積を十分に利用して、より多くのモジュールを挿入することができる。更に、共通スロット１０３とアンテナ１０２とを反対側に取り付けることにより、システム全体の重力のバランスを保つことができ、ホールディングポールに対する負荷を低減させることができる。光ファイバーインターフェース１０５は、共通スロット１０３に取り付けられてもよいし、要求に応じて各機能モジュール（１０６１、１０６２、１０６３、１０６４…）に取り付けられてもよい。

共通スロット１０３とアンテナ１０２との他の接続方式は、次のようなものである。すなわち、共通スロット１０３及びアンテナ１０２を背中合わせで密着することによって、共通スロット１０３及びアンテナ１０２を接続することができる。

事業者によってアンテナ１０２が既に規定されている場合、共通スロット１０３及びアンテナ１０２の接続及び防水が、多少困難になると考えられる。一方、１つの小さいプリント回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）を作成し、その回路基板上にアンテナ１０２に対応する差込口を形成してインターフェース部品を形成する。インターフェース部品は、フレキシブルケーブルを介して（例えば９本）、共通スロット１０３のコンバイナ開口と接続される。この接続はフレキシブルコネクションであるため、傾斜角の調節に有利である。

複数の電力増幅器を有する機能モジュール１０６１内部には複数の電力増幅器の分離キャビティ（１つのキャビティのみを有していてもよい）が作られてもよい。電力増幅器は上下に分散されるため、上の電力増幅器の熱は下の電力増幅器の熱よりも高くなり得る。電力増幅器は両面から熱を放出するため、上下の空気が対流しないように、分離キャビティが作られてもよい。

本発明に係るＲＲＵにおける共通スロット１０３は、光インターフェース、各周波数バンド（各スタンダード）のキャビティフィルタ、コンバイナ、電源、避雷器等を含むが、これらに限られない。各機能モジュールは、サブＲＲＵシステムであり、デジタルシステム、トランシーバー、電力増幅器、分散型電源等を含むが、これらに限られない。機能モジュールと共通スロット１０３との間のインターフェースを標準化させてもよい。アンテナ１０２は、共通スロット１０３と接続され、共通スロット１０３は、機能モジュールと突合せ接続される。各機能モジュールは、各機能モジュールと共通スロット１０３の各スロットとの間の対応関係に応じて、共通スロット１０３の対応スロットにそれぞれ挿入される。

好ましくは、本発明において、アンテナ１０２上側が、アンテナフィキシングブラケット１０４１を介して、共通スロット１０３に固定され、これにより、アンテナ１０２の傾斜角が調節される。また、共通スロット１０３が過大な力を負荷しないように、アンテナ１０２の下端がアンテナフィキシングブラケット１０４２を介して、ホールディングポール１０１に固定される。

好ましくは、本発明において、共通スロット１０３は、ホールディングポール１０１上のアンテナ１０２の反対側に取り付けられる。これは、機能モジュールの取り付けと取り外しに有利である一方で、共通スロット１０３の表面積を十分に利用して、より多くのモジュールを挿入することができる。更に、共通スロット１０３とアンテナ１０２とがホールディングポールに対して互いに反対側に取り付けられることにより、システム全体の重力のバランスを保つことができ、また、ホールディングポール１０１に対する負荷を低減させることができる。

好ましくは、本発明において、標準インターフェースの方向を定義することで、各部分が分離される。これにより、前方互換性と後続の技術発展を十分にサポートすることができる。例えば、共通スロット１０３が改良される場合、他の部分に影響を与えずに、共通スロット１０３部分のみを修正することができる。

日に々に高まる次世代の機能モジュールの統合レベルと、急速に高められたフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）の処理能力と、中間周波数のアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、デジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）の統合レベルと、無線部品の統合と、新電力増幅器技術との影響で、機能モジュールのサイズがますます小さくなってきている。しかし、放熱の問題を考えると、機能モジュールは両面放熱であることが望まれており、このような要求は、本技術の構造により正確に満たされる。

好ましくは、本発明において、機能モジュールは左右に分けられてもよく、また、ＰＣＢが設けられる場合、機能モジュールは、上下に配置されていてもよい。これは、便利かつ合理的であり、ＰＣＢの機能エリアを明確かつ簡単に分離することができ、また、機能モジュールの信頼性を向上させることができる。

好ましくは、本発明において、電力増幅器は機能モジュール内に配置される。即ち、電力増幅器と機能モジュールとのキャビティ一体化の方式が用いられる。電力増幅器及び機能モジュールは相互の影響が小さいので、コストも低い。

好ましくは、本発明において、キャビティフィルタが共通スロット１０３内に配置される。即ち、異なる周波数バンド又は異なるスタンダードのキャビティフィルタ一体化の方式が用いられ、利用スペースが節約される。フィルタキャビティは、相互の影響が小さいので、コストも低い。

好ましくは、本発明において、共通スロット１０３に専用ツール（例えばフラッシュライトツール、ソケットツール等）が加えられてもよい。これは、コストも低く、また作業効率を大幅に向上させることができる。

本発明に係るリモート無線ユニットは、分散型基地局（ＢＢＵ及びＲＲＵ）システムに適用される。リモート無線ユニットは、作業過程において、ＢＢＵと、光ファイバーを介してサービスデータと動作コマンドの伝達を行い、アンテナと、インターフェース又はケーブルを介して無線信号の送受信を行う。周波数バンド、スタンダード、アップグレード及びエボリューション等の側面の要求に応じて、共通スロットを設計してもよい。インターフェース標準が制定された後、各機能モジュールはそれぞれ単独で修理したり、アップグレードしたり、交換したりすることができる。これは、強い柔軟性をもたらし、また、ネットワーク構造、修理、アップグレードのコストを低減することができる。

本発明が解決しようとする技術的問題は、マルチバンド、マルチスタンダード移動通信システムにおけるリモート無線ユニット（ＲＲＵ）の構造である。本発明によれば、ＲＲＵ共通スロットの標準インターフェースを定義することで、共通スロット、各周波数バンド（各スタンダード）モジュールの独立した開発が実現される。これにより、ＲＲＵの前方互換性と後続技術発展に十分にサポートすることができ、コスト低減、設計、取り付け、メンテナンス、アップグレードにも有利である。

以上の説明によれば、本発明は以下の技術的効果を実現している。

Ａ、共通スロットと各機能モジュールとは分離型構造が採用され、これにより、共通スロットにスロット開口を確保することができ、拡張に便利である。

Ｂ、設計の技術的要求は大幅に低減される。例えば異なる周波数バンド（又は異なるスタンダード）で動作するサブＲＲＵシステムＡが独立機能モジュールＡとされ、サブＲＲＵシステムＢが独立機能モジュールＢとされ、異なる機能モジュールは異なる独立キャビティとされる。仮に、サブＲＲＵシステムＡとＢが同一のキャビティ内にある場合、キャビティ内部において、相互変調、ストレイ、分離等の対策にはより高い精度が要求される。本発明においてサブＲＲＵシステムＡとサブＲＲＵシステムＢは実際に異なる機能モジュール内に位置しており、これにより、相互間の影響を回避、低減させることができ、技術設計が有利となる。

Ｃ、研究開発により有利である。各部分が標準インターフェースを介して相互に独立しているため、ブロック毎の独立した管理に便利であり、開発速度を加速させることができる。

Ｄ、取り付けが便利かつ合理的であり、現場での交換、修理に有利である。例えば、機能モジュールＡに問題がある場合、機能モジュールＢ、Ｃの作業に影響を及ぼさずに、モジュールＡのみを取り外すことができる。仮に、機能モジュールＡと機能モジュールＢとが一体化されている場合、相互に影響を及ぼし合い、故障が発生しない時間の平均時間間隔（平均無故障時間）が指数関数的に短くなってしまう。

Ｅ、機能モジュールの構造はモジュール内部の電力増幅器の放熱に有利である。電力増幅管の下側は銅又はアルミニウム基板で放熱し、電力増幅管の上側も電力増幅器のシールドボックスに導入される。さらに、電力増幅間の両側がＲＲＵキャビティ内壁に密着されて、電力増幅器の両面放熱が形成される。

明らかなように、当業者であれば、本発明のモジュールまたはステップは、汎用コンピュータによって実現することができること、単一のコンピュータにまとめることができるかまたは、複数のコンピュータから成るネットワークに分散することができること、および任意選択でコンピュータ実行可能プログラムコードによって実現することができることを理解されるであろう。したがって、モジュールまたはステップを、コンピュータによって実行される記憶装置に記憶することができ、また、複数の集積回路モジュールに別々に製造することもできる。また、これらのモジュールまたはステップの一部が、単一の集積回路モジュールに製造されてもよい。したがって、本発明は、ハードウェアとソフトウェアとの任意の特殊な組合せに限定されない。

上記のものは本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明はこれに限定されず、種々の変更形態および変形形態が当業者によって可能である。また、特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲に逸脱しない限り、あらゆる変更、均等な代替物、および改良が可能であることを理解されたい。

Claims (9)

1. 共通スロット、アンテナ及び複数の機能モジュールを含み、
   前記共通スロットと前記アンテナとが接続され、且つ前記共通スロットが複数のスロットを含み、前記複数の機能モジュールの各機能モジュールが前記共通スロットの異なるスロットにそれぞれ挿入され、
   ホールディングポールを更に含み、
   前記共通スロットが前記ホールディングポールに固定され、前記アンテナの上側が前記共通スロットに固定されて、前記アンテナの傾斜角が調節され、前記アンテナ下端が前記ホールディングポールに固定される
   リモート無線ユニット。
2. 前記複数の機能モジュールの各機能モジュールは、前記共通スロットの異なるスロットに対応する
   請求項１に記載のリモート無線ユニット。
3. 前記共通スロットと前記アンテナとは、それぞれ前記ホールディングポールの反対側に位置する
   請求項１に記載のリモート無線ユニット。
4. 前記共通スロットと前記アンテナとは、それぞれ密着方式で接続される
   請求項１に記載のリモート無線ユニット。
5. 前記リモート無線ユニットは、
   前記機能モジュール内に配置される電力増幅管を更に含む
   請求項１に記載のリモート無線ユニット。
6. 前記リモート無線ユニットは、前記共通スロット内に配置されるキャビティフィルタを更に含む
   請求項１に記載のリモート無線ユニット。
7. 前記電力増幅管の両側は前記機能モジュールのキャビティ内壁に密着される
   請求項５に記載のリモート無線ユニット。
8. 異なる周波数バンド又は異なるスタンダードで動作するサブリモート無線ユニットは、異なる機能モジュール内に配置される
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のリモート無線ユニット。
9. 前記共通スロットにスロット開口が予め確保される
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のリモート無線ユニット。