JP5523868B2

JP5523868B2 - 基地局中継装置および移動体通信システム

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Publication number: JP5523868B2
Application number: JP2010037979A
Authority: JP
Inventors: 哲宮川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: JP2011176500A

Description

本発明は、基地局中継装置および移動体通信システムに関する。

移動局装置と基地局装置が通信を行う移動体通信システムにおいて、移動局装置が屋内等、基地局装置からの電波が届きにくい場所に位置している場合の通信を実現するために、基地局中継装置および移動局中継装置が設けられることがある。この場合、基地局中継装置は基地局装置との無線通信を行い、移動局中継装置は移動局装置との無線通信を行い、移動局中継装置と基地局中継装置は有線通信を行う。基地局中継装置が基地局装置との通信が可能な場所に設けられ、移動局中継装置が屋内に設けられることにより、基地局装置からの電波が届きにくい屋内においても、移動局装置による通信が実行される。

このような移動体通信システムでは、移動局中継装置による無線通信と基地局中継装置による無線通信と、が互いに少なくとも一部が重なる通信リソースを用いて行われることがあるため、例えば基地局中継装置に設けられるアンテナは、移動局中継装置による無線通信の信号の受信が制限され、かつ該基地局中継装置による無線通信の信号の移動局中継装置の方向への放射が制限されるよう指向性を有することが求められる。

特許文献１には、指向性を制御するための反射板を有する平面アンテナが開示されている。

特開２００９−２６１０２３号公報

基地局中継装置に反射板を設けることで基地局中継装置のアンテナに指向性を持たせる場合、この反射板を取り付けるためのネジ止め等の構造が必要になる。この構造により基地局中継装置のサイズが大きくなるとともに、製造の際には反射板のネジ止め等の工数が発生する。

本発明は、反射板を設けることなくアンテナの指向性が実現される基地局中継装置および移動体通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る基地局中継装置は、基地局装置との無線通信と、移動局装置と無線通信を行う移動局中継装置との有線通信と、を行い、前記移動局中継装置側に電波反射構造を有する基地局中継装置であって、前記電波反射構造は、該基地局中継装置の、前記移動局中継装置に対向する側面に設けられる金属製のシートを含む。

本発明によれば、アンテナの指向性は移動局中継装置の側面に貼付される金属製のシートにより実現され、反射板が不要になる。

また、本発明の一態様では、前記基地局装置との無線通信に用いられるアンテナを有する基地局中継装置本体部と、前記基地局中継装置本体部を前記移動局中継装置側において支持し、前記移動局中継装置に対向する第１側面の表面積が、前記基地局中継装置本体部の前記移動局中継装置に対向する第２側面の表面積よりも大きい台座部と、をさらに含み、前記金属製のシートは、前記第１側面に設けられ、前記第２側面および前記アンテナより大きい表面積を有し、その一部が前記第１側面および前記第２側面を介して前記アンテナの全体と対向する。

この態様によれば、金属製のシートは基地局中継装置本体部の側面より大きい表面積を有し、基地局中継装置本体部の内部に反射板が設けられる場合よりもより広い範囲を伝搬する電波に対し反射が行われる。

また、本発明の一態様では、前記台座部は、前記基地局中継装置本体部に対し下方向に延伸する脚部を有し、前記第１側面は、前記脚部の前記移動局中継装置に対向する側面を含んで前記基地局中継装置本体部に対し下方向にせり出し、前記金属製のシートは、前記基地局中継装置本体部に対し下方向にせり出す。

この態様によれば、金属製のシートは基地局中継装置本体部の内部に反射板が設けられる場合よりも、下方向に、より広い範囲を伝搬する電波に対し反射が行われる。

また、本発明の一態様では、前記基地局中継装置本体部の下側面は前記脚部により設置床面から離間し、外部と接続される１又は複数の配線が設けられる。

この態様によれば、基地局中継装置本体部の内部に反射板が設けられる場合よりも下方向により広い範囲を伝搬する電波に対し反射が行われるとともに、配線を設ける空間が確保される。

また、本発明の一態様では、前記金属製のシートの少なくとも一方の表面には絶縁体からなるシートが設けられる。

この態様によれば、基地局中継装置の周囲の環境に起因する、金属製のシートの電波反射特性への影響が低減される。

また、本発明の一態様では、前記金属製のシートはアルミニウムからなる。

また、本発明に係る移動体通信システムは、移動局装置との無線通信を行う移動局中継装置と、基地局装置との無線通信および前記移動局中継装置との有線通信を行い、前記移動局中継装置側に電波反射構造を有する基地局中継装置と、を含む移動体通信システムであって、前記電波反射構造は、前記基地局中継装置の、前記移動局中継装置に対向する側面に設けられる金属製のシートを含む。

また、本発明の一態様では、前記基地局中継装置は、基地局装置との無線通信および前記移動局中継装置との有線通信を行う基地局中継装置本体部と、前記基地局中継装置本体部を前記移動局中継装置側において支持し、前記基地局中継装置本体部の前記移動局中継装置に対向する第２側面より下にせり出した前記移動局中継装置に対向する第１側面を有する台座部と、を有し、前記金属製のシートは前記第１側面に設けられて前記基地局中継装置本体部に対し下方向にせり出し、前記基地局中継装置は、前記移動局中継装置および前記移動局装置に対し高い位置に設けられる。

本発明によれば、下方向にせり出した金属製のシートにより、基地局中継装置より低い位置に設けられる移動局中継装置および移動局装置による無線通信における信号が反射される。

本発明の実施形態に係る移動体通信システムを示す図である。図１で示される移動体通信システムにおいて行われる通信のタイミングを示す図である。本実施形態に係る基地局中継装置を示す図である。本実施形態に係る基地局中継装置本体部の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る、第１側面に貼付される電波反射シートを示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る移動体通信システム１００を示す図である。

移動体通信システム１００は、モバイルＷｉｍａｘ方式に準拠したＴＤＤ（Time Division Duplex；時分割複信）による通信を行う。移動体通信システム１００は、基地局装置２００と、基地局中継装置３００と、移動局中継装置４００と、移動局装置５００と、を含んで構成される。なお、ここでは説明を分かりやすくするために、一例として基地局装置２００、基地局中継装置３００、移動局中継装置４００、および移動局装置５００がそれぞれ１台である構成を示しているが、実際にはそれぞれが複数設けられる。

基地局装置２００は、図示しないサーバを含むネットワークに有線で接続され通信を行っている。

基地局中継装置３００は、基地局装置２００と同期を確立し無線通信を行っている。また、基地局中継装置３００は、移動局中継装置４００と同期を確立し有線通信を行っている。基地局中継装置３００は建物６００内に設置され、例えば建物６００の窓際等に設置される。

移動局中継装置４００は、基地局中継装置３００と同期を確立し有線通信を行っている。また、移動局中継装置４００は、移動局装置５００と同期を確立し無線通信を行っている。移動局装置５００は、移動局中継装置４００と同期を確立し無線通信を行っている。移動局中継装置４００は建物６００内に設置され、例えば建物６００の天井等に設置される。

基地局中継装置３００及び移動局中継装置４００は、建物６００の内壁に設けられる。移動局装置５００は、建物６００内に位置している。矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、基地局装置２００と基地局中継装置３００との間、および移動局中継装置４００と移動局装置５００との間での信号のやりとりを示す。

図２は、図１で示される移動体通信システム１００において行われる通信のタイミングを示す図である。図２で示されるように、基地局装置２００から基地局中継装置３００への送信（Ａ）と、移動局中継装置４００から移動局装置５００への送信（Ｃ）と、は同時に行われ、基地局中継装置３００から基地局装置２００への送信（Ｂ）と、移動局装置５００から移動局中継装置４００への送信（Ｄ）と、は同時に行われる。

ここで、基地局装置２００から基地局中継装置３００への送信（Ａ）で使用される通信リソース（周波数により規定される通信チャネル）と、移動局中継装置４００から移動局装置５００への送信（Ｃ）で使用される通信リソースと、は少なくとも一部において重なる。また、基地局中継装置３００から基地局装置２００への送信（Ｂ）で使用される通信リソースと、移動局装置５００から移動局中継装置４００への送信（Ｄ）で使用される通信リソースと、は少なくとも一部において重なっている。従って通信間（ＡとＣ、ＢとＤ）において干渉が発生する恐れがあり、基地局中継装置３００は、この干渉を回避するための構成を有する。この構成については後述する。

図３は、本実施形態に係る基地局中継装置３００を示す図である。基地局中継装置３００は、通信を行う基地局中継装置本体部３２０と、基地局中継装置本体部３２０を支持する台座部３４０と、を有する。台座部３４０の第１側面３４４には、電波反射シート３６０が貼付される。基地局中継装置３００は、台座部３４０の第１側面３４４が移動局中継装置４００と対向するよう設置される。基地局中継装置３００は、基地局中継装置本体部３２０側から台座部３４０のネジ穴部３４６を通されたネジによって、壁面に固定される。

まず、基地局中継装置本体部３２０について説明する。基地局中継装置本体部３２０は、その内部に、破線で示される平面形状のアンテナ３２２を有する。アンテナ３２２は、基地局装置２００との無線通信に用いられる。

また、基地局中継装置本体部３２０は、下側面に移動局中継装置４００との有線通信に用いられる通信ケーブルを接続するための接続端子が設けられる。これにより基地局中継装置本体部３２０は、下側面に外部と接続される１又は複数の配線が設けられる。これらの配線は配線保護カバー３３４により保護される。

さらに、基地局中継装置本体部３２０は、動作状態を示すＬＥＤ（Light Emitting Diode）部３３６を有する。基地局中継装置本体部３２０の通常動作、異常動作、自己診断中等の動作状態は、このＬＥＤ部３３６の点灯状態（点灯、消灯、点滅等）により示される。

基地局中継装置本体部３２０の構成を以下に示す。図４は、本実施形態に係る基地局中継装置本体部３２０の構成を示すブロック図である。

基地局中継装置本体部３２０は、アンテナ３２２、制御部３２４、無線通信部３２６、有線通信部３２８、信号入出力部３３０、および動作状態表示部３３２を含んで構成される。制御部３２４、無線通信部３２６、および有線通信部３２８は半導体回路により実現される。信号入出力部３３０は前述した接続端子および半導体回路からなる。動作状態表示部３３２は、前述したＬＥＤ部３３６およびＬＥＤ部３３６を制御する半導体回路からなる。

制御部３２４は、基地局中継装置本体部３２０全体の動作を制御する。

無線通信部３２６は、アンテナ３２２を用いて基地局装置２００との無線通信を実行する。無線通信部３２６は、有線通信部３２８から入力される、移動局中継装置４００から送信された信号を基地局装置２００へ送信し、基地局装置２００から受信された信号を有線通信部３２８に出力する。

有線通信部３２８は、移動局中継装置４００との有線通信を実行する。有線通信部３２８は、無線通信部３２６から入力される、基地局装置２００から送信された信号を信号入出力部３３０を介して移動局中継装置４００に送信し、移動局中継装置４００から送信された信号を信号入出力部３３０を介して受信し、受信された信号を無線通信部３２６に出力する。

信号入出力部３３０は接続端子を有し、この接続端子に接続される通信ケーブルを介して、有線通信部３２８から入力される信号を移動局中継装置４００に送信し、移動局中継装置４００から送信される信号を有線通信部３２８に出力する。動作状態表示部３３２はＬＥＤ部３３６を含み、制御部３２４から入力される基地局中継装置本体部３２０の動作状態を示す信号に基づき、ＬＥＤ部３３６を点灯させる。

次に、台座部３４０について説明する。台座部３４０は、基地局中継装置本体部３２０を支持する。前述のとおり、基地局中継装置３００は台座部３４０が移動局中継装置４００と対向するよう設置されるため、台座部３４０は移動局中継装置４００側から基地局中継装置本体部３２０を支持する。

台座部３４０は、基地局中継装置本体部３２０に対し下方に延伸する脚部３４２を有する。これにより、基地局中継装置本体部３２０は設置床面から離間し、通信ケーブルの接続、取り外し、確認等の作業の際の空間が確保される。

また、台座部３４０は、基地局中継装置本体部３２０に対し下方にせり出した移動局中継装置４００側の側面（第１側面３４４）を有する。第１側面３４４の表面積は、基地局中継装置本体部３２０の移動局中継装置４００側の側面（第２側面、図示せず）の表面積よりも大きい。また、第１側面３４４は、基地局中継装置本体部３２０に対し下方向にせり出した形状を有する。

台座部３４０の第１側面３４４には、電波反射シート３６０が貼付されて設けられる。図５は本実施形態に係る、第１側面３４４に貼付される電波反射シート３６０を示す図である。電波反射シート３６０は、金属シート（金属製のシート）３６６、金属シート３６６を挟む絶縁シート３６８，３７０、保護フィルム３７２、および両面粘着シート３７４を含む。さらに、電波反射シート３６０の貼付前には両面粘着シート３７４の絶縁シート３６８と反対側の表面には剥離紙が貼付されており、電波反射シート３６０の第１側面３４４への貼付時に剥ぎ取られる。金属シート３６６はアルミニウムからなり、絶縁シート３６８，３７０はポリエステルからなる。

金属シート３６６は、アンテナ３２２と対向するように貼付される。また、金属シート３６６は、アンテナ３２２より大きい表面積を有し、その一部が第１側面３４４および第２側面（基地局中継装置本体部３２０の移動局中継装置４００側の側面）を介してアンテナ３２２の全体と対向する。

金属シート３６６（電波反射シート３６０）は、貼付される第１側面３４４の形状に基づく形状を有している。すなわち、金属シート３６６は、第１側面３４４に設けられる、台座部３４０（基地局中継装置３００）の設置時の固定用のネジ穴部３４６を含むような形状の穴部３６２および凹部３６４を備える形状を有しており、これにより金属シート３６６の貼付によりネジ穴部３４６が塞がれるのを防ぐとともに、金属シート３６６の第１側面への貼付時に、想定されている位置から大きくずれた位置に貼付されることが回避され、金属シート３６６の貼付作業がより容易になる。

金属シート３６６は、電波を反射する特性を有する。金属シート３６６は、基地局中継装置本体部３２０に対し下方にせり出した形状を有し、下方向に、より広い範囲を伝搬する電波に対し反射が行われる。従って、例えば基地局中継装置３００が、移動局中継装置４００および移動局装置５００より高い位置に設置される場合、移動局中継装置４００と移動局装置５００との間で行われる無線通信による無線信号に対して、より良好な電波反射効果を有する。

以上の構成によれば、反射板を基地局中継装置本体部３２０に設けることなくアンテナ３２２に指向性を持たせることができる。これにより反射板を設けるためのネジ止め等の構成が不要になり、基地局中継装置本体部３２０の小型化が可能になる。また、電波反射シート３６０の取り付け作業は剥離紙を剥がして第１側面３４４に貼付するだけであり、反射板を取り付けるためのネジ止め等の工数が削減される。

なお、本実施形態では金属シート３６６が基地局中継装置本体部３２０に対し下方向にせり出す形状を有する構成が示されたが、本発明はこれに限定されず、他の形状としてもよく、例えばアンテナ３２２に持たせたい指向性（アンテナ３２２からの電波を放射したい方向、反射したい（受信したくない）電波の到来方向）等に基づいて決定されてもよい。

また、本実施形態では金属シート３６６がアルミニウムからなる構成が示されたが本発明はこれに限定されず、電波を反射する特性がある材料であれば他の材料を用いてもよい。また、絶縁シート３６８，３７０はポリエステルからなる構成が示されたが、絶縁材料であれば他の材料でもよい。さらに、絶縁シート３６８，３７０は金属シート３６６の移動局中継装置４００側のもの（すなわち絶縁シート３７０）のみとしてもよい。

また、本実施形態ではＷｉｍａｘ方式に準拠する基地局中継装置３００および移動体通信システム１００を示したが、本発明はこの構成に限定されず、電波の指向性の限定が必要なあらゆる通信装置および通信システムに適用可能である。

１００移動体通信システム、２００基地局装置、３００基地局中継装置、３２０基地局中継装置本体部、３２２アンテナ、３２４制御部、３２６無線通信部、３２８有線通信部、３３０信号入出力部、３３２動作状態表示部、３３４配線保護カバー、３３６ＬＥＤ部、３４０台座部、３４２脚部、３４４第１側面、３４６ネジ穴部、３６０電波反射シート、３６２穴部、３６４凹部、３６６金属シート、３６８，３７０絶縁シート、３７２保護フィルム、３７４両面粘着シート、４００移動局中継装置、５００移動局装置、６００建物。

Claims

基地局装置との無線通信と、移動局装置と無線通信を行う移動局中継装置との有線通信と、を行い、前記移動局中継装置側に電波反射構造を有する基地局中継装置であって、
前記電波反射構造は、該基地局中継装置の、前記移動局中継装置に対向する側面に設けられる金属製のシートを含み、
前記基地局装置との無線通信に用いられるアンテナを有する基地局中継装置本体部と、
前記基地局中継装置本体部を前記移動局中継装置側において支持し、前記移動局中継装置に対向する第１側面の表面積が、前記基地局中継装置本体部の前記移動局中継装置に対向する第２側面の表面積よりも大きい台座部と、
をさらに含み、
前記台座部は、前記基地局中継装置本体部に対し下方向に延伸する脚部を有し、
前記第１側面は、前記脚部の前記移動局中継装置に対向する側面を含んで前記基地局中継装置本体部に対し下方向にせり出し、
前記金属製のシートは、前記第１側面に設けられ、前記第２側面および前記アンテナより大きい表面積を有し、その一部が前記第１側面および前記第２側面を介して前記アンテナの全体と対向するとともに、前記基地局中継装置本体部に対し下方向にせり出すことを特徴とする基地局中継装置。
移動局装置との無線通信を行う移動局中継装置と、
基地局装置との無線通信および前記移動局中継装置との有線通信を行い、前記移動局中継装置側に電波反射構造を有する基地局中継装置と、
を含む移動体通信システムであって、
前記電波反射構造は、前記基地局中継装置の、前記移動局中継装置に対向する側面に設けられる金属製のシートを含み、
前記基地局中継装置は、
基地局装置との無線通信および前記移動局中継装置との有線通信を行う基地局中継装置本体部と、
前記基地局中継装置本体部を前記移動局中継装置側において支持し、前記基地局中継装置本体部の前記移動局中継装置に対向する第２側面より下にせり出した前記移動局中継装置に対向する第１側面を有する台座部と、を有し、
前記金属製のシートは、前記第１側面に設けられて前記基地局中継装置本体部に対し下方向にせり出し、
前記基地局中継装置は、前記移動局中継装置および前記移動局装置に対し高い位置に設けられることを特徴とする移動体通信システム。