(57)【要約】  本発明は無線通信ネットワークで使用される中空のアンテナ塔構造の提供を目的としている。アンテナ塔は中空の断面を有し、概ねコンクリート製の管状の塔を備える。少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つのマイクロ波とリンクされ、可動式の基地局ユニットが管状の塔の中に配置される。基地局全体は塔の中で昇降されるエレベーターシステムにより上下に移動される。基地局ユニットへのアクセスは塔の少なくとも一つの入り口と通じるよじ登り装置及び第2のエレベーターシステムにより可能となる。
2009530961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の無線基地局(RBSs)を具備した無線通信ネットワークで使用されるアンテナ塔構造であって、
前記アンテナ塔構造は、
中空の断面を有する管状の塔部分を備え、
前記アンテナ塔構造は、その延設方向に沿ってアンテナ無線基地局の全体を移動させる構成を有し、
前記アンテナ無線基地局は、前記管状の塔の内部に配設され、
前記アンテナ無線基地局のサービスのために前記アンテナ塔構造内へのアクセスを可能にするための少なくとも一つの入り口と、を備えるアンテナ塔構造。
【請求項２】
前記管状の塔部分は、コンクリート製である請求項１に記載のアンテナ塔構造。
【請求項３】
よじ登り設備及びエレベーターシステムの少なくともいずれかの可動式構成により、少なくとも一つの前記入り口は、前記アンテナ塔構造内に配設された前記アンテナ無線基地局全体の任意の位置へのアクセスを可能にする請求項１または２に記載のアンテナ塔構造。
【請求項４】
前記アンテナ無線基地局は、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つのマイクロ波リンクを備え、動作モード及びサービスモードで固定的に接続される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項５】
前記管状の塔部分は、円錐形状を形成するように嵌合される端部を備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項６】
前記管状の塔部分は、楕円形、正方形、円形、三角形、長方形、六角形、八辺形の中空の断面を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項７】
前記管状の塔部分は、現場での製造を可能する方法で建設される請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項８】
前記アンテナ塔構造の頂点部分は、雨と雪から前記アンテナ塔構造の内部を保護するとともに、保護可能な素材から構成され、同時に電波信号の通過時に減衰することがない請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項９】
内部設備の全てと前記アンテナ塔構造は、組み込まれるファラディー箱（Faradays  cage)他により落雷から保護される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１０】
前記ファラディー箱と同等の機能が、前記アンテナ塔構造の全ての部分に設けられることで組立完成後に落雷保護シールド、LPSとして機能する統合電気導電構造を達成する金属網及び導体の少なくともいずれかにより達成される請求項９に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１１】
前記アンテナ塔構造の底部部分は、直に地表へ固定することが可能になる拡張可能なパイル及びアンカーの少なくともいずれかを備え、追加の建築構成を不要にする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１２】
前記アンテナ塔構造は、前記アンテナ塔構造の下部及び前記アンテナ塔構造の上部において複数の制御可能な換気用開口を有し、前記アンテナ塔構造の内部で制御可能な空気循環を発生する冷却メカニズムを可能にする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１３】
前記アンテナ塔構造は、広告ボードを保持するための部分を形成した請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１４】
前記アンテナ塔構造は、15から45ｍの間の典型的な高さを有する請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１５】
無線通信ネットワークで使用される無線基地局のアンテナ塔構造の一つ以上のアンテナ塔構造部を製造する方法であって、
複数の前記アンテナ塔構造部を中空の断面を有する複数の管状の塔の部分に成形する工程と、
前記アンテナ塔構造部に少なくとも一つの入り口を構成する工程と、
前記アンテナ塔構造部に少なくともアンテナ無線基地局全体の移動するためのメカニズムを配置する工程と、
サービスのためのアクセスシステムを前記アンテナ塔構造部に配置する工程と、を備える方法。
【請求項１６】
前記アンテナ塔構造部の一つ以上はコンクリート製である請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
複数の前記アンテナ塔構造部には、完成後のアンテナ塔構造の内部の前記アンテナ無線基地局の全体の任意の位置へアクセスを可能にする、少なくとも一つの入り口と、よじ登り設備及びエレベーターシステムの少なくともいずれかをさらに備える請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記よじ登り設備及び前記エレベーターシステムは、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つのマイクロウェーブリンクを備え、動作モード及びサービスモードで固定的に接続される前記アンテナ無線基地局へのアクセスを可能にする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記アンテナ塔構造部は、円錐形状を形成するように嵌合される端部を備える請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記アンテナ塔構造部は、溶接、ねじ止め、リベット止めを含む固定または溶接メカニズムによって少なくとも合体される請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
中空の断面を有する前記アンテナ塔構造部の夫々は、楕円形、正方形、円形、三角形、長方形、六角形、八辺形の形状のいずれかに形成される請求項１５乃至２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記アンテナ塔構造部は、建設現場での製造が可能になる方法から製造される請求項１５乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記アンテナ塔構造の頂点部分は、雨と雪から前記アンテナ塔構造の内部を保護するとともに、保護可能な素材から構成され、同時に電波信号の通過時に減衰することがない請求項１５乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
ファラディー箱と同等の機能は、前記アンテナ塔構造の全ての部分に設けられることで組立完成後に落雷保護シールド、LPSとして機能する統合電気導電構造を達成する金属網及び導体の少なくともいずれかにより達成される請求項１５乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記アンテナ塔構造の底部部分は、直に地表へ固定することが可能になる拡張可能なパイル及びアンカーの少なくともいずれかを備え、追加の建築構成を不要にする請求項１５乃至２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記アンテナ塔構造の下部及び上部において、少なくとも一つの制御可能な換気用開口を備える請求項１５乃至２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記アンテナ塔構造部の少なくとも一つは、広告ボードの保持するための部分を形成した請求項１５乃至２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記アンテナ塔構造部は、完成後に15から45ｍの間の典型的な高さを有する円錐形状となる請求項１５乃至２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
無線通信ネットワークで使用される無線基地局のアンテナ塔構造を製造する方法であって、
中空の断面を有する第1の管状の塔を成形する工程と、
閉じた中空の円錐形状の上部を有する第2の頂点部分を成形する工程と、
前記第1の管状の塔に少なくとも一つの入り口を配置する工程と、
少なくともアンテナ無線基地局の全体の移動を前記第1の管状の塔の延設方向に沿うように行うメカニズムを前記第1の管状の塔に配置する工程と、
サービスのためのアクセスシステムをアンテナ塔構造部に配置する工程と、を備える方法。
【請求項３０】
ユーザーの装置のアクセスポイントとしてサービスを提供する少なくとも一つのアンテナ無線基地局を夫々有する一つ以上のアンテナ塔構造を備えた無線通信システムであって、
前記アンテナ塔構造は中空の断面を有する管状の塔の部分に分割されるように成形され、前記アンテナ塔構造はその延設方向に沿ってアンテナ無線基地局の全体を移動させる構成を有し、
前記アンテナ無線基地局は、前記管状の塔の内部に配設され、
前記アンテナ無線基地局のサービスのために、前記アンテナ塔構造内にアクセスを可能にする少なくとも一つの入り口を備える無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠距離通信塔に係り、特に、無線通信システムで使用される管状のアンテナ塔構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠距離通信塔/マストであって、自立形またはロープ支持型のタイプは格子鋼構造を備える。これらのマストは、しばしば亜鉛メッキされるとともに、熱間亜鉛メッキで鋼構造が亜鉛層を有する。通常鉄塔は、設計製品寿命が30〜50年の間となるように製造される。コーティングされた構造物は、機械的な摩耗に弱く、格子鉄塔も例外ではない。塔は搬送途中と設置工事中に損傷を蒙ることから、このような損傷を塔が設置されるときに修復する必要がある。設置現場では熱間亜鉛メッキを行えないので、塔が設置されるときに冷間亜鉛メッキをするかまたはスプレー塗装による方法が使用される。搬送途中と設置工事中における保護亜鉛層への損傷を回避することはできなく、腐食はこのような損傷領域から始まることとなる。腐食は、亜鉛コーティング有無に関係なく、すべての鋼構造の設計製品寿命を決定するので、構造製品寿命となる腐食を食い止めるための維持管理が必要となる。
【０００３】
多くの新しいタイプのマストが開発されている。国際公開第02/41444号パンフレット、米国公開特許第2003/0142034号、米国特許第5995063号によれば内部と外部の部分を有する空洞または管状のアンテナマストについて記載されている。
【０００４】
国際公開第02/41444号パンフレットは、潜水可能な設備ハウジングから拡張されたマストを含む通信マスト組立体を記述している。このハウジングは、ハウジングのアクセスルームに位置する冷房用装置を収容するであろう。またこの構造は、マストに入口および出口通路の形態で設けられる通風ダクトを有し大気循環を提供している。
【０００５】
また、米国公開特許第2003/0142034号によれば、遠距離通信用アンテナを支えるように空洞のマストとマストを支える基礎構造を備えた遠距離通信用マスト施設について記載している。この開示によると地下において少なくとも部分的または望ましくは完全に位置する基礎構造の密閉部屋を備えている。部屋は職員がアクセス可能な内部空間を定義しており、アンテナの操作に関連する電子装置を収容するように構成されている。
【０００６】
米国特許第5995063号によれば、内部と外部を有する空洞のアンテナマストと、この空洞のアンテナマストの中に配列されるように特別設計された可動式モジュールおよび昇降手段を備えたアンテナ構造について記載されている。この可動式モジュールは、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのRFモジュールと、一つのアンテナと少なくとも一つのRFモジュールに関連した少なくとも一つのRF伝達手段とを有する。また、昇降手段は下側の位置と上側の位置の間で空洞のアンテナマストの中で可動式モジュールの上げ下げを可能にする。
【０００７】
他のタイプの遠距離通信塔/マストも存在しており、モノポール（Monopoles）と呼ばれる基本的に電気通信系が外部の表面の一部に取り付けられる鉄鋼、アルミニウムまたはコンクリート柱のマストが知られている。
【０００８】
上記のような従来からの解決手段および構造によれば、大衆が見る限りにおいて、景観を妨害する歓迎されない構造物として知覚される問題がある。また、既存の塔構造は、多くの場合において、その建築コストが高価であり、またサービスを提供することが困難であるばかりか、シェルターや野外から保護された設備を含む別々の設備装置を必要とすることになる。いくつかの解決手段によれば、遠距離通信設備は塔に取り付けられる結果、気候変動に曝されることになる。
【特許文献１】国際公開第02/41444号パンフレット
【特許文献２】米国公開特許第2003/0142034号
【特許文献３】米国特許第5995063号  コンクリート製の中空の遠距離通信塔により、新規の発想が提供される。上述した従来技術に関するいずれの文献も、アンテナ無線基地局(RBS)の全体を同じ遠距離通信塔内に設置し、その内部に避難所、空気ポンプ、温度イコライザ及びエレベーター構造を収容するように構成されたコンクリート製の中空構造物については記述していない。
【発明の開示】
【０００９】
したがって、本発明の実施形態によれば、塔をより安価に建設することができ、かつサービスの中断時間を極力短縮することのできる無線通信ネットワークで使用される新規のアンテナ塔構造が導入されることとなる。
【００１０】
本発明は、かなり長い耐用年数と、より良い特性と、より多くの環境にやさしい製造工程を備える新規のアンテナ塔構造を導入することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、全ての無線通信設備が外表面の内部で完全に統合された新規のアンテナ塔構造を導入することを別の目的としている。係る構成及び無線通信設備が構造体の境界中に完全に同封される結果、アンテナ塔構造はファラディー箱として落雷と電気磁気パルス(EMPs)から設備を保護するように機能することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、無線通信ネットワークで使用される中空のアンテナ塔構造を提供することである。この塔はコンクリート製であり、中空の断面を有する管状の塔の部分を含む。この塔はアンテナ塔構造の内面の部分の延設方向に沿ってアンテナ無線基地局の全体の移動するための構成をさらに含む。この塔は、さらにアンテナ無線基地局のサービスのためのアクセスを可能にする少なくとも一つの入り口を含む。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、無線通信ネットワークで使用される無線基地局アンテナ塔構造の一つ以上の塔部分の製造方法を提供することである。この方法は、アンテナ塔構造部を中空の断面を有する管状の塔の部分を成形する第1の工程によって特徴付けられる。第2の工程はアンテナ塔構造に少なくとも一つの入り口を配置することである。第3の工程はアンテナ塔構造に少なくとも全体のアンテナ無線基地局を移動するためのメカニズムを配置することである。第4の工程はサービスアクセスシステムをアンテナ塔構造部に配置することである。
【００１４】
本発明のさらなる別の目的は、一つ以上のアンテナ塔構造を備える無線通信システムを提供することである。すなわち各構造は少なくともユーザ機器無線通信システムのためのアクセスポイントが成形されるアンテナ塔構造によって特徴付けられる。中空の断面を有する管状の塔の部分に分割されるたアンテナ無線基地局を備えている。塔部分はアンテナ塔構造の延設方向に沿って全体のアンテナ無線基地局を移動するための構成を含む。アンテナ無線基地局は管状の塔の中に配設されている。さらに夫々のアンテナ塔構造は、アンテナ無線基地局のサービスのためのアクセスを可能にする少なくとも一つの入り口を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のコンクリート製の塔のもたらす利益は計り知れない。すなわち、戸外での使用による腐食とサービスの中断、通信障害の問題が本発明によって避けられる。
【００１６】
米国特許第5995063号によれば、無線基地局設備の一部をアンテナマストの先頭に配置することができ、これによりかなりの減衰と出力損失を発生する長い支線を使用しないようにできることが提案されている。このテクニックは「メインリモートユニット」と呼ばれており、主に小さいサイト無線基地局で使用されている。この「メインリモートユニット」の概念は、塔またはマストの先頭により近い位置に無線基地局の可動部を設けることである。このようにして他の利益の中で、いくらかの支線の損失が避けられることとなる。しかし、このように無線基地局全体をアンテナ塔の頂点に配置する原理によれば、現場での維持点検、戸外に設けられた設備、構造的な強度の確保及びこれらの組み合わせについて議論されていない。従来構成によれば、上記の三つの構成がないことから、アンテナの先頭に無線基地局を配置できない。配置された設備にアクセスしなければならず、これにより放送休止時間を引き起こすこととなる。
【００１７】
本発明の実施形態によるとアンテナ塔構造は、鉄筋コンクリートから製造される。維持点検無しで100年以上の設計製品寿命を保証することのできる所定のコンクリート/混合が選ばれる。コンクリート製のアンテナ塔構造は、メッキ鋼構造のようにスクラッチと地表からの損害を受けない。望ましくは塔は塗装されず、カラーは着色コンクリートから得ると良い。
【００１８】
以上はコンクリート製の塔構造1を製造するときに得られるいくつかの利点である。
【００１９】
1.低熱伝導性
無線基地局には通常周辺温度がおよそ+5℃から+45℃の範囲で使用可能となる仕様が含まれる。すなわち、日中の暑い気候下では非常に高い温度になる問題を引き起こすであろう。しかしながらより暑い気候下では夜間の温度は大きく下がることになる。従来の設備では、遠距離通信シェルターのような設備を積極的に冷やすためにエアコンを使用することとなる。このように積極的に冷却することは多くのエネルギーを消費し、施設の運営上での一番のコスト(OPEX)となり、ネットワーク運営におけるランニングコストを大きくする。コンクリートは、低熱伝導性の素材である。アンテナ塔構造は24時間の間、暑い気候下で低熱伝導性を利用することを意図している。夜間には野外の温度が降下する結果、アンテナ塔構造の温度が下降する。下側の戸外温度と、「煙筒効果」とは、これら単独ではアンテナ塔構造を冷やさいようにできるが、機械的に強制されるか制御を行わない換気が必要となるであろう。また、日中温度が再び上昇すると、冷却されたアンテナ塔構造の質量分によりピーク温度を下げるようにできるので、よりクールな屋内環境を維持することができることとなる。
【００２０】
2.現場生産可能性
鉄格子製の塔と他の種類の塔は、工場での製造が必要となる。鉄鋼の正確な切断作業、溶接作業環境及び熱間ディップ亜鉛メッキは、工場屋内に設置された全ての装置が必要となる。鉄鋼格子製の塔は、設置現場からしばしば離れて製造され、しばしば国から大陸に輸出されることとなる。
【００２１】
本発明の実施形態によるとアンテナ塔構造はコンクリートの成形品である。生コンクリートはセメントと集合体および水の混合体である。これらの素材成分を入手可能である限りどこでもこれらを混合することができる。アンテナ塔構造は部分単位で作られ、あらゆる部分が成形型枠を必要とするであろう。成形型枠は鉄鋼製であり成形品要素のために正確な測定値を設定している。成形型枠は何千回も再利用することができる。製造工程はかなり簡単であるので、成形型枠が適切に作られるのであれば、一時的に設立された現場工場でアンテナ塔構造を生産することができる。この結果、コストの大半を削減でき、より多くの簡単さを製造工程に与えることができ、しかも環境に優しいこととなる。
【００２２】
3.コスト低減
上記のようにコスト基準については既に議論した。コンクリート製のアンテナ塔構造は同等な鉄格子製の塔との比較でかなり重くいがトン当りの生産コストは鉄鋼格子塔の生産よりも約半分程度に低くなる。また本発明の塔の要素の成形はかなり簡単な工程であるので鉄格子製の塔よりも生産性が高く、安くなる。
【００２３】
4.剛性/堅さ
構成上の観点からは例えば動揺減衰構造の鋼構造と比較してコンクリート製の塔は利点が多い。
【００２４】
5.重量/基礎
塔に対して加わる荷重として風が関連する。設計パラメータは、風の区域、風のスピード、表面要素、リターンピリオド、地勢カテゴリなどである。風に対して露出されてもひっくり返らないように塔は基礎の上に構築される。普及している鉄鋼格子塔用の基礎の構築技術は現場で成形されるコンクリートの上に作られてるいかだまたは煙突構造である。具体的ないかだのコンクリート容積は、当然ながら塔の高さと重量に依存して決定されるが約35立方メートル(m3)である。この容積は約85トンと同等である。これに対して本発明の典型的なアンテナ塔構造の一つの実施形態によれば、約30トン(13立方メートルのコンクリート)の計算重量となる。このアンテナ塔構造は地面の近くにその重さの大部分を有しているので、地面から引っ繰り返えることがない非常に安定した構造となる。アンテナ塔構造の地面の上の総重量は基礎の必要性が減少すること、あるいは異なる方法で作ることができることを意味している。アンテナ塔構造用の基礎は、土のアンカーと組み合わせられる拡張可能な鋼鉄製パイルから作られるだろう。この方法は迅速であり、現場成形品基礎ほどコストがかからないこととなる。
【００２５】
6.自由な形状
コンクリートはあらゆる形状及び色の少なくともいずれかに形成することができる。また同じ成形型枠から数千個の正確なレプリカを作ることができる。このことは、異なるユニークな形のアンテナ塔構造となることを意図している。格子鉄鋼にはこのような自由度がない。
【００２６】
7.環境
鉄鋼の生産にはエネルギーを消費する。ニュージーランド国、ウェリントン、ビクトリア大学での具体的エネルギー係数（Embodied Energy Coefficients）統計によると亜鉛メッキされた処女鉄鋼は34.8 MJ/Kgの係数を有する。前もって成形されたコンクリートは通常2.0 MJ/Kgとなる。アンテナ塔構造ボディーは補強されたコンクリート成形品である。塔の筒体となる一つのコンポーネントである鉄筋の係数は8.9 MJ/Kgである。望ましい塔の筒体の強度はコンクリート1立方メートル当り〜200kgである。1例の塔の筒体は約13立方メートルのコンクリートを消費する。コンクリートは、約2500キログラム/立方メートルの特定重量を有する。これは1立方メートルのコンクリート当たり2x2500MJとなる。塔の望ましい構成例によれば合計で13x(1780+ 5000)MJ=8万8140MJとなる。一方、鉄鋼格子塔(40ｍ)は約9.000kgの重量となる。よって9000 x34.8MJ=31万3200MJとなる。
【００２７】
したがって上記構成例になるアンテナ塔構造によれば、同等な鉄鋼格子塔を生産するために必要となるエネルギーの約25%分の消費でよいこととなる。
【００２８】
以上を纏めると、本発明のアンテナ塔構造はコンクリート以外の他の材料から作られる従来技術の塔/マストとの比較において多くの利点を有する。
【００２９】
本発明の目的達成のために塔で使用される例の素材としては、鉄鋼繊維にセメントを被覆した合成物及び鉄筋の少なくともいずれかがある。他の材料としては、金属材料、プラスチック、セメントベースの素材、木、ガラス、カーボンファイバーおよびこれらの合成物が挙げられる。
【００３０】
図1は、本発明の実施形態に従うアンテナ塔構造を示す。この塔構造1は、全ての部分を含み、その最も低い部分からその先頭まで中空であり、残りの全体の塔部分は薄肉構造である。その下側の塔部分を含む構造の製造時または組立後にその内部が絶縁されるであろう。塔部分はボルト、接着剤及びこれらの組合せによって取り付けられる。塔部分を取り付ける他の技術として、溶接、ネジ止め、リベット止め、くさび止めなどの固定方法が挙げられ、これら他の方法でも取り付けることができる。塔の部分は外部壁部分2と内部壁部分3とを有する。塔構造1の頂点部分4は、例えば雨と雪からアンテナ塔構造1の内部を保護するための素材で作られており、同時に電波信号の通過時に減衰させないように構成されている。例えば、このような素材として繊維合成物がある。望ましい実施形態によると塔構造1は冷却メカニズムにより制御可能な空気循環を発生させる下部と上部の換気開口5を有する。最も低い地面部6(ベース部、底部)は、拡張可能なパイル7または従来からのいかだ乃至煙突として地に取り付けられている。入り口8は、塔の内部へのアクセスを可能にし、よじ登る装置14と、アンテナ無線基地局(RBS)とエレベーター10と、さらにアンテナ無線基地局9までアクセス可能にする。エレベーター10はエレベーターシステム11によって制御され、アンテナ無線基地局9の全体の昇降を行う。この代わりにシステム11は職員専用エレベーターとして第2のエレベーター12を使用する。望ましくは職員用エレベーター12は人を保護する檻として構成され、アンテナ塔構造1の内面の一部に形成された鋭い鋭利部分から職員を保護するように構成されると良い。よじ登り装置14とシステム11を備える第2のエレベーターシステムの目的は、アンテナ無線基地局9がどのような位置に配置されていてもアクセス可能にすることにある。塔構造1が金属網、鉄筋(rebar)から成形枠型を用いて製造される場合には、統合金属網構造が塔1のあらゆる部分に形成されることとなり、組立と接続の後に全体の塔構造の内部を落雷から保護するファラデーシールドとなる落雷保護(LPS)13が提供されることになる。塔の例の素材は鉄鋼の繊維状のセメントのベースの合成物及び鉄筋の少なくともいずれかである。他の材料は金属、プラスチックベースの素材、木、ガラス、カーボンファイバーおよび合成物をセメントで固めたものがある。
【００３１】
望ましい代替構成によれば、塔構造1は地表面から塔の先頭まで中空構造を備え、無線通信設備が屋内環境下で上下方向に移動可能となるように構成した一つの部品として組み立てられる。
【００３２】
本発明の実施形態によると塔構造の望ましい構成は、円錐形状を備えベース部6から熱気を強制的に上昇させることができる。塔がかなり高いので円錐のアンテナ塔構造1の頂点部分4とベース部6の圧力差が発生することとなる。この結果、塔構造を巨大な「空気ポンプ」に変貌させることができ、単純に物理学の法則を使用することによって無料のクーリング・システムとして機能するだろう。
【００３３】
本発明によればアンテナ塔構造の先頭にアンテナと無線基地局の全体を配置することにより以下の利益が達成される。
【００３４】
設置が簡単になる。
【００３５】
最適の無線の使用方法となる。短い支線は塔に据付けられる増幅器の必要性が最小になることを意味する。
【００３６】
全てのラジオ標準に関する管理が可能となる(無線基地局、マイクロ波によるリンク、 レーダ方式他)。
【００３７】
屋内環境において標準の無線設備のみが必要となる。
【００３８】
屋内環境で標準アンテナ設備だけが必要となる。
【００３９】
ほとんど損失がない異なったラジオ標準の組合せが、例えばアンテナの多解決策を実行することで管理できる。
【００４０】
アンテナの多解決策を管理できる。
【００４１】
セクターの多解決策が可能となる。
【００４２】
図2は、パイル基礎7に適した塔構造1のベース部6の結合構造の事例を図示している。本図によるとベース部6は通常約5000mmの円形を有する。地面の上に置かれるベース部6を取り付けるために通常8〜12本のパイル使用される。この代わりにベース部6を地面の中へ取り付けるために基礎部品を用いて、枠体乃至型枠が使用される。サイズと形状は5000mmと円形に制限されない。形状の関する他の例は、楕円形と正方形と回転形と三角形と長方形と六角形と八辺形などである。ベース部6はアンテナ塔構造1の内面の部分へのアクセスを可能にする一つ以上の図示されない入口8を含む。ベースセクションの一部に制御可能な換気開口5が設けられており、アンテナ塔構造1に冷却メカニズムを発生する空気循環のための制御可能な空気流路を形成している。このベース部6(底部)は、屋内環境におけるほとんどの設備構成に合致できるくらい大きい。このベース部6が通常絶縁されており、絶縁は型枠で塔部分に成形されるときに構成される。電気導管は他の詳細部品と同様に型枠内に置かれる。中空の構造を備えることの利点は別々の避難所が不要になることである。また現場フェンスは塔のベースによる自然なスケール保護とよじ登りが不可能であるために不要になる。
【００４３】
この代替手段としてベース部6は個別の部分から造られ、現場で合体される。
【００４４】
図3は本発明の実施形態に従う基礎の幾何的配置を図示した平面図である。本図においてベース部6を地中に固定するために12本の拡張可能なパイル７が使用される。大地レベルに設けられかつ制御可能な換気開口5によってアンテナ塔構造1内で冷却メカニズムを発生する空気循環を行う制御可能な空気取入口が構成される。図2と図3は、本発明のベース部に関する例の説明を与えるだけである点に留意されたい。
【００４５】
上記のように全ての設備を完全に同封することによって、「ファラディー箱」と同様の機能を有する構造となり、職員と設備の両方が落雷から保護されることになるだろう。実施形態または本発明によると直接工場から予備的に組み立てられた避雷保護システムを備えるか、設置現場で格別な複雑さなしで製造できるので、従来技術に基づく高価な工程が不要となる。
【００４６】
図4は、塔の最高部分の典型的な構造に関する例を図示している。本図いおいて頂点部分4は例えば雨と雪からアンテナ塔構造の内部を保護するための繊維ガラスか他の素材から作られており、同時に電波信号の通過を減衰させない。アンテナ無線基地局(RBS)9はサービスの間頂点部分4に配置される。アンテナ無線基地局9は、さらに少なくとも一つのラジオのアンテナ21と少なくとも一つのマイクロ波のリンクに取り付けられる。金属網「鉄筋」及び避雷保護システム13の少なくともいずれかは塔構造1の各部分において構築される。また頂点部分4は通常絶縁されており、この絶縁は型枠に取り付けられており塔部分の成形を行うときに合体される。よじ登り装置14は塔構造1に対してアンテナ無線基地局内部のあらゆる位置に対するアクセスを可能にする。このことは、サービスの中断中に割込みを必要としないでアンテナ無線基地局9の維持点検を実行するためには特に重要となる。エレベーター10は、アンテナ無線基地局9を下ろすことが絶対に必要となったときに使用される。最小のラジオ休止時間が許容できると考慮される場合にはエレベーターは職員によって使用されるであろう。これに代えて職員による使用目的で第2のエレベーター12が含まれる。頂点部分4の空気循環のための制御可能な換気開口5は、アンテナ塔構造1内部において冷却メカニズムを発生可能にする。追加の機械的な冷却手段である、すなわち空調装置が通常必要となり、これはアンテナ塔構造1のベース部6に通常配設される。
【００４７】
アンテナ塔構造に関する他の事例が図5に図示される。本図に図示された塔のサイズと形に決して制限されないが、図示の事例では40000mmの高さを備えている。他のアンテナ塔構造の高さは15〜45mの間となる。典型的なベース部6の最小の幅サイズは5mである。異なった円錐の形は図6に示されるが他の形も考慮中である。塔の部分は要求に応じて形成でき、提供者のシグネチュア（signature)を代表でき、またより一層景観になじむように作ることができる。ビジネス上の見解からは特定のアンテナ塔の複数の形を導入することで看板の保持部分を形成できるであろう。
【００４８】
図6は本発明の実施形態に従う方法の工程を図示するフローチャートである。本図において、このフローチャートは製造のための方法と無線通信ネットワークで使用される無線基地局用アンテナ塔構造の一つ以上の塔部分に関連している。第1工程(S1)は、アンテナ塔構造部を中空の断面を有する管状の塔の部分に成形する工程を含む。第2工程(S2)は、アンテナ塔構造の内部において少なくとも一つの入り口をアンテナ塔構造部に配置する工程を含む。第3工程(S3)は、アンテナ塔構造において少なくともアンテナ無線基地局全体を動かすためのメカニズムをアンテナ塔構造部に配置する工程を含む。第4工程(S4)は、サービスアクセスシステムをアンテナ塔構造部に配置する工程を含む。この代わりに、これに続く第5工程(S5)であって円錐に形成されるアンテナ塔構造を形成する工程が導入される。
【００４９】
また本発明のさらなる実施形態によると、塔部分はコンクリートから成形され、少なくとも一つの入り口と組み合わせられることで無線基地局全体へのアクセスを可能にするよじ登り装置及びエレベーターシステムの少なくともいずれかが配置される。このアクセスは基地局ユニットのどんな位置でもできるようにアンテナ塔構造に設けられる。したがって、操作と使用中のモードで厳格に接続されるために少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つのマイクロ波のリンクを備え、よじ登る装置及びエレベーターシステムの少なくともいずれかによってアンテナ無線基地局へのアクセスを可能にすることができる。
【００５０】
本発明のさらなる実施形態によるとアンテナ塔構造部は円錐の形を有する完全なアンテナ塔を成形する。塔部分は溶接、ねじ止め、リベット止め、ゆるみ止めメカニズムまたはくさびのような手段で組み立てられる。塔部分は以下の形である楕円形、正方形、円形、三角形、長方形、六角形、八辺形などの形状に成形される。アンテナの塔構造の頂点部は例えば雨と雪からアンテナ塔構造の内部を保護し同時に電波信号の通過を減衰させない素材から作られる。
【００５１】
図7は無線通信のための本発明の実施形態に基づくシステムを図示するブロック図である。システム30は、ユーザ機器32に対するアクセスポイントとなる少なくとも一つ以上のアンテナ塔構造31を設けたアンテナ無線基地局を備えている。システムのアンテナ塔構造は成形品であり中空断面を有する管状の塔の部分に分割される。各部分はアンテナ塔構造の延設方向に沿って全体のアンテナ無線基地局を移動できる構造を備えている。アンテナ無線基地局が管状の塔の中に配置されている。それぞれのアンテナ塔構造はアンテナ接続された無線基地局のサービスのためのアクセスを与えるためにアンテナ塔構造に少なくとも一つの入り口を備えている。このシステム30は、放送者に特定のアンテナ塔構造デザイン(OP1、OP2、OP3、0P4、0P5など)を可能にしている。
【００５２】
さらなる実施形態では、放送事業者の特定のデザインにより、サービス職員が他の塔の間で特定のアンテナ塔構造をより簡単に確認できる一方、塔内の設備は使用され、アップデートまたは再構成される。
【００５３】
本発明について特定の模範的な実施形態に関して記述したが、上記の説明は一般的に発明の概念を図示することを意図したものであり、発明の範囲を制限するものではない。
【００５４】
本発明の請求の範囲から逸脱しない様々な変更と変化が当業者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に従うアンテナ塔構造の図である。
【図２】本発明の別の実施形態に従うアンテナ塔構造の図である。
【図３】本発明の実施形態に従う基礎幾何的な配置平面図を図示したブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に従うアンテナ塔構造の頂点部の図である。
【図５】本発明の実施形態に従うアンテナ塔構造の図である。
【図６】本発明の実施形態に従う方法を図示したフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に従うシステムを図示するブロック図である。
【図１】
2009530961.tif 000003
【図２】
2009530961.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009530961.tif 000008
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月18日(2009.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の無線基地局(RBSs)を具備した無線通信ネットワークで使用されるアンテナ塔構造であって、
前記アンテナ塔構造は、
中空の断面を有する管状の塔部分を備え、
前記アンテナ塔構造は、その延設方向に沿ってアンテナ無線基地局の全体を移動させる構成を有し、
前記アンテナ無線基地局は、前記管状の塔の内部に配設され、
前記アンテナ無線基地局のサービスのために前記アンテナ塔構造内へのアクセスを可能にするための少なくとも一つの入り口と、を備えるアンテナ塔構造。
【請求項２】
前記管状の塔部分は、コンクリート製である請求項１に記載のアンテナ塔構造。
【請求項３】
よじ登り設備及びエレベーターシステムの少なくともいずれかの可動式構成により、少なくとも一つの前記入り口は、前記アンテナ塔構造内に配設された前記アンテナ無線基地局全体の任意の位置へのアクセスを可能にする請求項１または２に記載のアンテナ塔構造。
【請求項４】
前記アンテナ無線基地局は、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つのマイクロ波リンクを備え、動作モード及びサービスモードで固定的に接続される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項５】
前記管状の塔部分は、円錐形状を形成するように嵌合される端部を備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項６】
前記管状の塔部分は、楕円形、正方形、円形、三角形、長方形、六角形、八辺形の中空の断面を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項７】
前記アンテナ塔構造の頂点部分は、例えば雨と雪から前記アンテナ塔構造の内部を保護するとともに、同時に無線信号の伝播を大幅に減衰させることがない保護可能な素材で構成される請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項８】
内部設備の全てと前記アンテナ塔構造は、組み込まれるファラディー箱（Faradays  cage)他により落雷から保護される請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項９】
前記ファラディー箱と同等の機能が、前記アンテナ塔構造の全ての部分に設けられることで組立完成後に落雷保護シールド、LPSとして機能する統合導電構造を達成する金属網及び導体の少なくともいずれかにより達成される請求項８に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１０】
前記アンテナ塔構造の底部部分は、直に地表へ固定することが可能になる拡張可能なパイル及びアンカーの少なくともいずれかを備え、追加の建築構成を不要にする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１１】
前記アンテナ塔構造は、前記アンテナ塔構造の下部及び前記アンテナ塔構造の上部において複数の制御可能な換気用開口を有し、前記アンテナ塔構造の内部で制御可能な空気循環を発生する冷却メカニズムを可能にする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１２】
前記アンテナ塔構造は、15から45ｍの間の典型的な高さを有する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のアンテナ塔構造。
【請求項１３】
無線通信ネットワークで使用される無線基地局のアンテナ塔構造の一つ以上のアンテナ塔構造部を製造する方法であって、
複数の前記アンテナ塔構造部を中空の断面を有する複数の管状の塔の部分に成形する工程と、
前記アンテナ塔構造部内部への入り口を備える少なくとも一つの前記アンテナ塔構造部を構成する工程と、
前記アンテナ塔構造部の内部で少なくともアンテナ無線基地局全体を移動させるためのメカニズムを前記アンテナ塔構造部に配置する工程と、
サービスのためのアクセスシステムを前記アンテナ塔構造部に配置する工程と、を備える方法。
【請求項１４】
前記アンテナ塔構造部の一つ以上がコンクリート製である請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の前記アンテナ塔構造部には、完成後のアンテナ塔構造の内部の前記アンテナ無線基地局の全体の任意の位置へアクセスを可能にする、少なくとも一つの入り口と、よじ登り設備及びエレベーターシステムの少なくともいずれかをさらに備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記よじ登り設備及び前記エレベーターシステムは、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つのマイクロ波リンクを備え、動作モード及びサービスモードで固定的に接続される前記アンテナ無線基地局へのアクセスを可能にする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記アンテナ塔構造部は、円錐形状を形成するように嵌合される端部を備える請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記アンテナ塔構造部は、溶接、ねじ止め、リベット止めを含む固定または溶接メカニズムによって少なくとも合体される請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
中空の断面を有する前記アンテナ塔構造部の夫々は、楕円形、正方形、円形、三角形、長方形、六角形、八辺形の形状のいずれかに形成される請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記アンテナ塔構造の頂点部分は、雨と雪から前記アンテナ塔構造の内部を保護するとともに、同時に無線信号の伝播を大幅に減衰させることのない素材で構成される請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
ファラディー箱と同等の機能は、前記アンテナ塔構造の全ての部分に設けられることで組立完成後に落雷保護シールド、LPSとして機能する統合導電構造を達成する金属網及び導体の少なくともいずれかにより達成される請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記アンテナ塔構造の底部部分は、直に地表へ固定することが可能になる拡張可能なパイル及びアンカーの少なくともいずれかを備え、追加の建築構成を不要にする請求項１３乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記アンテナ塔構造の下部及び上部において、少なくとも一つの制御可能な換気用開口を備える請求項１３乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
無線通信ネットワークで使用される無線基地局のアンテナ塔構造を製造する方法であって、
第1に、中空の断面を有する管状の塔を成形する工程と、
第2に、閉じた中空の円錐形状の上部を有する頂点部分を成形する工程と、
前記管状の塔に少なくとも一つの入り口を配置する工程と、
少なくともアンテナ無線基地局の全体の移動を前記管状の塔の延設方向に沿うように行うメカニズムを前記管状の塔に配置する工程と、
サービスのためのアクセスシステムをアンテナ塔構造部に配置する工程と、を備える方法。
【請求項２５】
ユーザーの装置のアクセスポイントとしてサービスを提供する少なくとも一つのアンテナ無線基地局を夫々有する一つ以上のアンテナ塔構造を備えた無線通信システムであって、
前記アンテナ塔構造は中空の断面を有する管状の塔の部分に分割されるように成形され、前記アンテナ塔構造はその延設方向に沿ってアンテナ無線基地局の全体を移動させる構成を有し、
前記アンテナ無線基地局は、前記管状の塔の内部に配設され、
前記アンテナ無線基地局のサービスのために、前記アンテナ塔構造内にアクセスを可能にする少なくとも一つの入り口を備える無線通信システム。
【国際調査報告】
2009530961.tif 000010
2009530961.tif 000011
2009530961.tif 000012