(57)【要約】【課題】携帯電話基地局の不感エリア対策に設置されるＲＯＦシステムの親局装置の障害時やメンテナンスを行う際のサービスの全断を回避する。【解決手段】ＲＯＦシステム１において、携帯電話基地局２からの無線通信信号を２系統に分岐して親局装置ａ，ｂに出力する。無線通信信号は、親局装置ａ，ｂにて光信号に変換され、光ファイバ４を介して各フロアの子局装置ａ−１〜ａ−Ｎ、ｂ−１〜ｂ−Ｎに伝送される。子局装置は、光信号を無線通信信号に再変換し、子局装置に設置されたアンテナａ１−１〜ａ１−Ｎ、ｂ１−１〜ｂ１−Ｎから無線通信信号を放射する。このようにして、各フロアにおいて２系統の無線通信信号を独立して運用できるようにしている。【選択図】      図２
2008135955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末との間で通信する無線信号を送受信する基地局と、
前記無線信号を第１及び第２の系統に分岐する分岐部と、
前記第１及び第２の系統の無線信号それぞれを複数の光信号に変換して入出力する第１及び第２の親局装置と、
前記第１及び第２の親局装置との間でそれぞれが入出力する複数の光信号それぞれを無線信号に変換し、それぞれのアンテナを介して前記移動端末との間で無線通信する複数の子局装置とを具備し、
前記基地局と前記移動端末との間の通信を可能とする空間を、前記第１の親局装置からの光信号を入出力する子局装置と前記第２の親局装置からの光信号を入出力する子局装置とを混在して設置することにより構成することを特徴とするＲＯＦシステム。
【請求項２】
前記空間は、前記第１の親局装置からの光信号を入出力する子局装置のカバーエリアと前記第２の親局装置からの光信号を入出力する子局装置のカバーエリアとを交互に設置して構成することを特徴とする請求項１に記載のＲＯＦシステム。
【請求項３】
移動端末との間で通信する無線信号を送受信する基地局と、前記無線信号を第１及び第２の系統に分岐する分岐部と、前記第１及び第２の系統の無線信号それぞれを複数の光信号に変換して入出力する第１及び第２の親局装置と、前記第１及び第２の親局装置との間でそれぞれが出力する複数の光信号それぞれを無線信号に変換してそれぞれのアンテナを介して前記移動端末との間で無線通信する複数の子局装置とを具備するＲＯＦシステムで用いられる前記子局装置の設置方法であって、
前記基地局と前記移動端末との間の通信を可能とする空間を、前記第１の親局装置からの光信号を入出力する子局装置と前記第２の親局装置からの光信号を入出力する子局装置とを混在して設置することにより構成することを特徴とする子局装置設置方法。
【請求項４】
前記空間は、前記第１の親局装置からの光信号を入出力する子局装置のカバーエリアと前記第２の親局装置からの光信号を入出力する子局装置のカバーエリアとを交互に設置して構成することを特徴とする請求項３に記載の子局装置設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話システムの不感エリアをカバーするＲＯＦ（Radio Over Fiber）システムおよび子局装置設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、携帯電話システムの不感地対策、あるいは携帯電話基地局のカバーエリアの拡大等を目的として、携帯電話基地局とアンテナとの間をＲＯＦシステムにて接続する技術の適用が進んでいる。
【０００３】
光ファイバは伝送損失が小さいため、ＲＯＦ技術を用いることにより、数ｋｍの範囲にわたってアンテナを配置することが可能になる。さらにＲＯＦ技術は、高層ビルやイベントホール等の電波不感エリアをカバーするために、カバーエリアが狭いアンテナを複数分散配置して不感エリア対策を行う場合などにおいても有効に利用できる。
【０００４】
従来、高層ビルにおける電波不感エリアをカバーするためのＲＯＦシステムは、携帯電話端末との間で送受信される無線通信信号を送受信する携帯電話基地局に接続され、その無線通信信号を光信号に変換して子局装置との間で通信する親局装置と、光信号を無線通信信号へ再変換してアンテナを介して携帯電話端末との間で無線通信を行う子局装置とを具備している。
【０００５】
このシステムでは、ビルの地下等に設置された携帯電話基地局の近傍に、親局装置が設置され、この親局装置には無線通信信号が上り／下り方向で接続される。親局装置には光ファイバを介して複数の子局装置がスター状に接続されており、無線通信信号は親局装置により光信号に変換されて光ファイバに伝送されている。これらの光信号は、光ファイバを介してビルの各フロアに分散配置された子局装置との間で入出力され、子局装置により無線通信信号へ再度変換される。その後、この無線通信信号は、子局装置に設置されたアンテナを介して携帯電話端末との間で送受信される。このように、小さなカバーエリアの子局装置を複数設置して組み合わせたＲＯＦシステムにより、高層ビル等における携帯電話の不感エリア対策を行っている。
【０００６】
しかしながら、このシステムでは、親局装置の障害時やメンテナンスを行う際にシステム全体の機能が停止するという問題がある。例えば、カバーエリアを拡大するために子局装置を増設する場合等には、電波強度に関する規制により一旦サービスを停止して、言い換えれば電波の送信を停止して、基準信号によるレベル調整等を行うことが必要となる。この作業中にはサービスを提供することができなくなる。
【０００７】
なお、基地局に障害が発生したときの通信不能を回避するため、隣接する基地局が、通信不能となった基地局のカバーエリアを補完する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献１では、隣接する基地局のカバーエリアの形状を変形して、通信不能となった基地局のカバーエリアを補完している。しかし、上述するシステム全体の機能停止を回避する限りにおいては、文献１に示すようなカバーエリアの形状を変形する必要は無く、カバーエリア全体の中で部分的にサービスが継続していれば十分である。また、カバーエリアの形状を変化させる機能を基地局に持たせると、そのコストが高くなる。
【特許文献１】特開２００２−１１２３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、従来のＲＯＦシステムでは、親局装置の障害時やメンテナンスを行う際にはＲＯＦシステム全体の機能が停止してしまい、この間のサービスの提供ができなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、従来のシステムと比較してシステムのコストを上げること無しに、障害時のインパクトを回避することが可能なＲＯＦシステムおよび子局装置設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、移動端末との間で通信する無線信号を送受信する基地局と、前記無線信号を第１及び第２の系統に分岐する分岐部と、前記第１及び第２の系統の無線信号それぞれを複数の光信号に変換して入出力する第１及び第２の親局装置と、前記第１及び第２の親局装置との間でそれぞれが入出力する複数の光信号それぞれを無線信号に変換し、それぞれのアンテナを介して前記移動端末との間で無線通信する複数の子局装置とを具備し、前記基地局と前記移動端末との間の通信を可能とする空間を、前記第１の親局装置からの光信号を入出力する子局装置と前記第２の親局装置からの光信号を入出力する子局装置とを混在して設置することにより構成される。
【００１１】
このようにして、基地局からの１系統の無線信号を２系統に分岐して２台の親局装置に出力する。これら２台の親局装置にて変換した光信号を、光ファイバを介して同一エリア内の子局装置に伝送することにより、同一エリア内を２系統の信号で独立に運用できるようにしている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２系統に分岐した無線信号を２台の親局装置との間で入出力することにより、同一フロア内を２系統の信号で独立に運用できるため、片方の系統に障害が発生したときやメンテナンス時にも、当該フロアにおいてサービスの提供を継続することが可能となる。また、光ファイバ、子局装置、アンテナの数は変わらないため、システムの費用が従来のシステムと比較して高額にはならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るＲＯＦシステム１の概略構成を示すブロック図である。図１におけるＲＯＦシステム１は、無線信号の一つである無線通信信号を送受信する携帯電話基地局２と、送受信する無線通信信号の分岐および結合を行う分岐結合器３と、分岐結合部３でａ，ｂ系統に分岐された各無線通信信号を複数の光信号に変換する親局装置ａ，ｂと、光信号を伝送する光ファイバ４と、光信号を受信して無線通信信号へ変換する子局装置ａ−１〜ａ−Ｎ，ｂ−１〜ｂ−Ｎと、子局装置ａ−１〜ａ−Ｎ，ｂ−１〜ｂ−Ｎで変換された無線通信信号を放射するアンテナａ１−１〜ａ１−Ｎ，ｂ１−１〜ｂ１−Ｎとを具備する。
【００１５】
携帯電話端末Ｔ１〜ＴＮは、アンテナａ１−１〜ａ１−Ｎ，ｂ１−１〜ｂ１−Ｎのいずれかを介し、子局装置ａ−１〜ａ−Ｎ，ｂ−１〜ｂ−Ｎのいずれかとの間で無線通信を行う。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態に係るＲＯＦシステム１を高層ビルに設置したときの概略構成を示す模式図である。図２に示すＲＯＦシステム１において、ビルの地下等に設置された一台の携帯電話基地局２が、分岐結合器３を介して第１及び第２の親局装置ａ，ｂと接続され、高層階まで設置された光ファイバ４により、各フロアに配置した子局装置ａ−１〜ａ−Ｎ，ｂ−１〜ｂ−Ｎと接続されている。各子局装置には、アンテナａ１−１〜ａ１−Ｎ，ｂ１−１〜ｂ１−Ｎが設置される。このとき、光ファイバ４は、複数の細い光ファイバが束ねられた構成をしており、親局装置ａからのａ系統の光信号を伝送する光ファイバ４ａと、親局装置ｂからのｂ系統の光信号を伝送する光ファイバ４ｂとが存在する。子局装置ａ−１〜ａ−Ｎは、光ファイバ４ａによって親局装置ａに対してスター状に接続される。子局装置ｂ−１〜ｂ−Ｎと親局装置ｂとの接続トポロジも同様である。また、親局装置ａ，ｂから光ファイバを各フロアに分配するに際して、各フロアにおいて親局装置ａと接続する子局装置ａ−１〜ａ−Ｎのカバーエリアと、親局装置ｂと接続する子局装置ｂ−１〜ｂ−Ｎのカバーエリアとが交互になるよう配置される。
【００１７】
携帯電話基地局２から送信された無線通信信号は、分岐結合器３によりａ，ｂの２系統に分岐され、第１及び第２の親局装置ａ，ｂに入力される。このとき、分岐結合器３と第１及び第２の親局装置ａ，ｂとには、無線通信信号が上り／下り方向で接続される。
【００１８】
以下、説明の便宜上、下り方向の無線通信信号を出力（送信）する場合を例に動作を説明する。
【００１９】
親局装置ａ，ｂにおいて無線通信信号は光信号に変換され、親局装置ａからは光ファイバ４ａを介してａ系統の光信号が各フロアの子局装置ａ−１〜ａ−Ｎに伝送され、親局装置ｂからは光ファイバ４ｂを介してｂ系統の光信号が各フロアの子局装置ｂ−１〜ｂ−Ｎに伝送される。この光ファイバは上り／下り２本で接続する場合も、波長多重により一本の光ファイバの場合もある。子局装置ａ−１〜ａ−Ｎに出力された光信号は、無線通信信号に再度変換され、子局装置ａ−１〜ａ−Ｎに設置されたアンテナａ１−１〜ａ１−Ｎから放射される。同様に、子局装置ｂ−１〜ｂ−Ｎに出力された光信号は、無線通信信号に再度変換され、子局装置ｂ−１〜ｂ−Ｎに設置されたアンテナｂ１−１〜ｂ１−Ｎから放射される。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態に係るＲＯＦシステム１の、図２におけるａ系統のカバーエリアとｂ系統のカバーエリアの模式図である。各フロアでのサービス提供範囲において、アンテナａ１−１〜ａ１−Ｎから放射されるａ系統のカバーエリアと、アンテナｂ１−１〜ｂ１−Ｎから放射されるｂ系統のカバーエリアとを空間に交互に配置するようにする。
【００２１】
以上のように、上記一実施形態では、携帯電話基地局２からの出力１系統が２系統となるよう親局装置ａ，ｂの２台を接続して分岐することにより、それぞれの系統の信号を独立して運用できるようにしている。この構成では、同一エリアにおいて２系統の親局装置ａ，ｂからの光信号が、子局装置ａ−１〜ａ−Ｎ，ｂ−１〜ｂ−Ｎにて無線通信信号に変換され、アンテナａ１−１〜ａ１−Ｎ，ｂ１−１〜ｂ１−Ｎから放射される。これにより、親局装置ａ，ｂは、従来の親局装置と比較して半分のチャネル容量となるものを２台準備すれば十分である。すなわち、チャネル容量が半分の親局装置でよいため、親局装置が２台必要になるとはいえ、そのコストは、１台のときと比較して単純に２倍となることはない。また、光ファイバ、子局装置、およびアンテナの数は従来のシステムと同じである。つまり、従来のシステムと比較してコストが増加するのは親局装置のコストのみなので、極端なシステムコストの増大をきたさない。
【００２２】
したがって、ａ系統の親局装置ａのシステムのメンテナンスや修理をするときには、ｂ系統の親局装置ｂが作動しており、停止した親局装置ａのカバーエリアが櫛状に抜けるだけなので、サービスを提供できるエリアを残しておくことができる。また逆に、ｂ系統の親局装置ｂがシステム作業の際には、ａ系統の親局装置ａでサービスを継続することが可能になり、全断を発生させることがない。これにより、携帯電話端末Ｔ１〜ＴＮのユーザは、使用中のカバーエリアがサービス停止となっても、少し移動するだけでサービスが継続されている片系のカバーエリアにて、携帯電話端末Ｔ１〜ＴＮによる無線通信を継続することが可能となる。また、基地局に障害が生じる確率は低く、基地局自体が高額であるため、基地局を複数台用意して高層ビル等におけるＲＯＦシステム全体の機能停止に備えるよりも経済的である。なお、上述のように従来のシステムと比較して、多少のコストの増大はあるが、メンテナンス負担の軽減、システム変更時のインパクト軽減の効果の方がはるかに大きいため、経済的なシステムであることには変わりない。
【００２３】
図４は、従来の方法によるＲＯＦシステム１の概略構成例を示すブロック図である。また、図５は、従来の方法によるＲＯＦシステム１を高層ビルに設置したときの概略構成例を示す模式図である。なお、図４及び５において、図１及び２と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。
【００２４】
図５に示すＲＯＦシステム１において、一台の携帯電話基地局２から送信される無線通信信号は、親局装置ｃで１系統の光信号に変換され、光ファイバ４を介して複数の子局装置ｃ−１〜ｃ−Ｎへ伝送される。このとき、親局装置ｃからの光信号を各フロアに伝送するに際して、光信号は、各フロアにおいて空間的に均等に設置された子局装置に伝送される。
【００２５】
従来技術では、親局装置ｃが１系統であるため、親局装置ｃの障害時やメンテナンスを行う際にはＲＯＦシステム１全体の機能が停止してしまう。
【００２６】
これに対し、本発明では、２系統の親局装置ａ，ｂを接続しているため、片方の親局装置に障害がある場合やメンテナンスのときにサービスが全断されることはない。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ａ系統の子局装置ａ−１〜ａ−Ｎのカバーエリアと、ｂ系統の子局装置ｂ−１〜ｂ−Ｎのカバーエリアとが交互になるよう配置される例について説明したが、交互配置ではなく、ａ系統の子局装置のカバーエリアとｂ系統の子局装置のカバーエリアとが分散されて配置される場合でも同様に実施可能である。この場合における無線信号を必要とする空間の実施例としては、例えば、イベントホールや地下街等の一層に広い空間への設置が挙げられる。
【００２８】
また、上記実施形態では、基地局２からの信号が２系統に分岐される例について説明したが、この系統の数に制限は無く、複数の系統である場合でも同様に実施可能である。
【００２９】
さらに、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＲＯＦシステムの概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係るＲＯＦシステムを高層ビルに設置したときの概略構成を示す模式図。
【図３】本発明の一実施形態に係るＲＯＦシステムのａ系統のカバーエリアとｂ系統の親局装置のカバーエリアの模式図。
【図４】従来の方法によるＲＯＦシステムの概略構成例を示すブロック図。
【図５】従来の方法によるＲＯＦシステムを高層ビルに設置したときの概略構成例を示す模式図。
【符号の説明】
【００３１】
１…ＲＯＦシステム、２…携帯電話基地局、３…分岐結合器、４，４ａ，４ｂ…光ファイバ、ａ，ｂ…親局装置、ａ−１〜ａ−Ｎ，ｂ−１〜ｂ−Ｎ…子局装置、ａ１−１〜ａ１−Ｎ，ｂ１−１〜ｂ１−Ｎ…アンテナ、Ｔ１〜ＴＮ…携帯電話端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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