(57)【要約】【課題】無線環境における干渉を軽減すること。【解決手段】無線通信システム１は、無線端末２が通信に用いる電波を送受信することで、所定範囲の領域において無線環境を構築する漏洩同軸ケーブル１１１と、無線端末２が漏洩同軸ケーブル１１１との間で電波を送受信可能な位置と、漏洩同軸ケーブル１１１が設置された位置と、の間に設けられ、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替え可能なフィルタ１４１と、フィルタ１４１に所定周波数の電波を通過させるか、遮断させるかを制御する制御部１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末が通信に用いる電波を送受信することで、所定範囲の領域において無線環境を構築する電波送受信部と、
前記無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられ、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替え可能な電波選択部と、
前記電波選択部に前記所定周波数の電波を通過させるか、遮断させるかを制御する制御部と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記領域における干渉電波を検知するセンサ、
を更に備え、
前記制御部は、前記センサが前記干渉電波を検知すると前記電波選択部に前記所定周波数の電波を遮断させる、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記電波選択部は、前記領域を分割する分割領域に対して一の電波選択部が設けられ、
前記制御部は、前記センサが前記干渉電波を検知した前記分割領域に対応する前記電波選択部を制御し、当該分割領域において前記所定周波数の電波を遮断する、
請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記センサが、所定強度以上の前記干渉電波を検知すると前記電波選択部に前記所定周波数の電波を遮断させ、所定強度未満の前記干渉電波を検知すると前記電波選択部に前記所定周波数の電波を通過させる、
請求項２又は３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記センサが検知した前記干渉電波が構築する無線環境の混雑度に基づいて、前記電波選択部を制御する、
請求項２から４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記センサは、前記電波送受信部に接続されており、前記電波送受信部が受信した電波の強度を検知することで、前記干渉電波を検知する、
請求項２から５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記センサは、前記無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられる、
請求項２から５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項８】
無線端末が通信に用いる電波を送受信することで、所定範囲の領域において無線環境を構築する電波送受信部を有する無線通信システムが実行する、
前記領域における干渉電波を検知するステップと、
前記干渉電波に基づいて、前記無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられる電波選択部を制御し、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替えるステップと、
を有する無線通信方法。
【請求項９】
所定範囲の領域において無線環境を構築する電波送受信部から放出される電波を制御する通信制御装置であって、
前記領域における干渉電波に基づいて、無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられる電波選択部を制御し、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替える、
通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉電波の影響を軽減する無線通信システム、無線通信方法及び通信制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信技術の発展に伴い、近年では、多くの場所において無線環境が整備されており、基地局からの電波の受信が困難な不感知エリアに無線環境を整備する技術として、特許文献１に記載された漏洩同軸ケーブルが広く知られている。
【０００３】
漏洩同軸ケーブル（LCX（Leaky Coaxial cable））は、外部導体に使用周波数帯に応じた形状の穴が開けられており、この穴から電波を送受信することで、送受信アンテナとして機能する。このような漏洩同軸ケーブルは、通常のアンテナでは電波が伝わりにくい環境において好適に利用され、地下鉄やトンネル等の外部から遮断された空間の他、地下街や商業施設等において利用され、無線環境を構築している。
【０００４】
ところで、無線環境が整備された現在では、漏洩同軸ケーブルにより構築した無線環境の一部において他セルからの電波が入ってくることがあり、このような場所では他セルからの干渉を受けることになる。他セルの干渉を受ける領域では、自セル及び他セルの電波のうちいずれの電波を利用したとしてもエラーレートが上昇してしまうため、この領域における干渉を軽減する仕組みが求められる。
【０００５】
この点、図６に示すように、同軸ケーブルと漏洩同軸ケーブルとを繋ぎ、他セルからの干渉を受ける干渉エリアには同軸ケーブルを、それ以外の領域には漏洩同軸ケーブルを設置することで、自セル及び他セルの干渉を軽減する仕組みが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−７６５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図６に示す仕組みでは、周辺環境が変わり他セルからの干渉電波のレベルが変わる度に同軸ケーブルと漏洩同軸ケーブルとを繋ぐ工事を行わなければならず、工事コストが増加してしまう。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、無線環境における干渉を軽減する無線通信システム、無線通信方法及び通信制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様においては、無線端末が通信に用いる電波を送受信することで、所定範囲の領域において無線環境を構築する電波送受信部と、前記無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられ、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替え可能な電波選択部と、前記電波選択部に前記所定周波数の電波を通過させるか、遮断させるかを制御する制御部と、を備える無線通信システムを提供する。
【００１０】
また、前記領域における干渉電波を検知するセンサを更に備え、前記制御部は、前記センサが前記干渉電波を検知すると前記電波選択部に前記所定周波数の電波を遮断させることとしてもよい。
【００１１】
また、前記電波選択部は、前記領域を分割する分割領域に対して一の電波選択部が設けられ、前記制御部は、前記センサが前記干渉電波を検知した前記分割領域に対応する前記電波選択部を制御し、当該分割領域において前記所定周波数の電波を遮断することとしてもよい。
【００１２】
また、前記制御部は、前記センサが、所定強度以上の前記干渉電波を検知すると前記電波選択部に前記所定周波数の電波を遮断させ、所定強度未満の前記干渉電波を検知すると前記電波選択部に前記所定周波数の電波を通過させることとしてもよい。
【００１３】
また、前記制御部は、前記センサが検知した前記干渉電波が構築する無線環境の混雑度に基づいて、前記電波選択部を制御することとしてもよい。
【００１４】
また、前記センサは、前記電波送受信部に接続されており、前記電波送受信部が受信した電波の強度を検知することで、前記干渉電波を検知することとしてもよい。
【００１５】
また、前記センサは、前記無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられることとしてもよい。
【００１６】
本発明の第２の態様においては、無線端末が通信に用いる電波を送受信することで、所定範囲の領域において無線環境を構築する電波送受信部を有する無線通信システムが実行する、前記領域における干渉電波を検知するステップと、前記干渉電波に基づいて、前記無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられる電波選択部を制御し、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替えるステップと、を有する無線通信方法を提供する。
【００１７】
本発明の第３の態様においては、所定範囲の領域において無線環境を構築する電波送受信部から放出される電波を制御する通信制御装置であって、前記領域における干渉電波に基づいて、無線端末が前記電波送受信部との間で電波を送受信可能な位置と、前記電波送受信部が設置された位置と、の間に設けられる電波選択部を制御し、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替える通信制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無線環境における干渉を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る無線通信システムの機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の無線通信システムを実現するための好適な実施形態の一例を示す図である。
【図３】無線通信システムの設置方法を示す図である。
【図４】無線通信システムにより構築される無線環境を模式的に示す図である。
【図５】本発明の無線通信システムを実現するための別実施形態を示す図である。
【図６】無線環境の一部領域における干渉を軽減するための、他の手法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［無線通信システム１の機能構成］
図１は、本発明に係る無線通信システム１の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線通信システム１は、電波送受信部１１と、センサ１２と、制御部１３と、電波選択部１４と、を含んで構成される。
【００２１】
電波送受信部１１は、所定範囲の領域において無線端末２が通信に用いる電波を送信するとともに、当該領域内に存在する無線端末２から電波を受信することで、当該領域の無線環境を構築する。
【００２２】
センサ１２は、電波送受信部１１が構築する無線環境下における電波を測定し、干渉電波を検知する。制御部１３は、本発明の通信制御装置に相当し、センサ１２が検知した干渉電波に基づいて、電波選択部１４に所定周波数の電波を通過させるか、遮断させるかを制御する。電波選択部１４は、無線端末２が電波送受信部１１との間で電波を送受信可能な位置と、電波送受信部１１が設置された位置との間に設けられる所定の空間フィルタであり、所定周波数の電波を通過させるか否かを切り替える。
【００２３】
このような構成の無線通信システム１において、制御部１３は、構築された無線環境において他セルからの干渉電波が検知された場合に、電波選択部１４を制御して、電波送受信部１１から放出される所定周波数の電波を遮断する。より詳細には、無線通信システム１では、他セルからの干渉電波が検知された領域を特定し、この領域に対して設けられた電波選択部１４を制御して、この領域に対する電波の送信、及びこの領域からの電波の受信を制限する。
【００２４】
他方、制御部１３は、他セルからの干渉電波が検知されない領域については、電波選択部１４を制御して電波送受信部１１から放出される電波を通過させ、この領域に対する電波の送信、及びこの領域からの電波の受信を許可する。
【００２５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の無線通信システム１を実現するための好適な実施形態の一例について説明する。
図２は、第１実施形態に係る無線通信システム１の構成を示す図である。図２に示すように、無線通信システム１は、漏洩同軸ケーブル１１１と、センサ１２と、制御部１３と、複数のフィルタ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ・・・（以下、総称して「フィルタ１４１」と呼ぶ）と、を含んで構成される。
【００２６】
漏洩同軸ケーブル１１１は、本発明の電波送受信部１１の一態様であり、設置された周囲の領域に対して電波を送信するとともに、当該領域内にある無線端末２が発した電波等を受信する。
【００２７】
センサ１２は、漏洩同軸ケーブル１１１が構築する無線環境において干渉が生じているか否かを検知するセンサであり、本実施形態では、漏洩同軸ケーブル１１１に接続される。センサ１２は、漏洩同軸ケーブル１１１が受信した電波、より具体的には、他の基地局（他セル）から送信された電波（下り電波）や、無線端末２が他の基地局に対して送信した電波（上り電波）、の強度を検知する。
【００２８】
フィルタ１４１は、漏洩同軸ケーブル１１１から放射される電波を通過／遮断可能な面状素材で構成され、漏洩同軸ケーブル１１１の電波放射面に沿って複数のフィルタ１４１が並んで設置される。具体的には、漏洩同軸ケーブル１１１に沿って所定範囲の領域の無線環境が構築される場合、複数のフィルタ１４１の夫々は、この領域を分割した一部領域に対応付けて設置され、当該一部領域に対して漏洩同軸ケーブル１１１から放射される電波の通過／遮断する。
図２に示す例では、一部領域Ａに対応付けてフィルタ１４１ａが設置され、一部領域Ｂに対応付けてフィルタ１４１ｂが設置され、一部領域Ｃに対応付けてフィルタ１４１ｃが設置され、一部領域Ｄに対応付けてフィルタ１４１ｄが設置されている。
【００２９】
フィルタ１４１は、制御部１３の制御の下、他セルの干渉がない（弱い）領域では、漏洩同軸ケーブル１１１から放射される電波を通過し、他セルの干渉がある（強い）領域では、漏洩同軸ケーブル１１１から放射される電波を遮断する。
図２に示す例では、他セルの干渉がない一部領域Ａ，Ｃに対応して設けられたフィルタ１４１ａ，１４１ｃは、漏洩同軸ケーブル１１１から放射される電波を通過し、他セルの干渉がある一部領域Ｂ，Ｄに対応して設けられたフィルタ１４１ｂ，１４１ｄは、漏洩同軸ケーブル１１１から放射される電波を遮断している。
【００３０】
ここで、他セルの干渉がある領域では、当該領域に対応付けて設置したフィルタ１４１を制御して当該領域における電波の通過を遮断するが、隣接するフィルタ１４１では電波が通過するため、隣接するフィルタ１４１から電波が回り込み、十分な遮断効果が得られないことがある。そこで、フィルタ１４１は、電波の回り込みが生じない程度に漏洩同軸ケーブル１１１から十分近い距離に設置することが好ましく、具体的には、漏洩同軸ケーブル１１１のフレネルゾーン内、又はフレネルゾーンの近傍に設置することが好ましい。
【００３１】
なお、フィルタ１４１は、所定周波数の電波の通過／遮断を切り替え可能であればよく、その具体的な構成は任意である。このようなフィルタ１４１の一例としては、例えば、周波数選択膜（FSS（Frequency Selective Surfaces））を採用することができる。
周波数選択膜は、到来した電波に応じて膜上に電流が誘起され、誘起される電流が強め合う場合に、当該電波を通過させ、電流が打ち消しあう場合に、当該電波を遮断する性質を有する。この周波数選択膜は、容量成分を変更することで通過する周波数帯が変化することが知られている。そこで、周波数選択膜の内部に電流の経路を変化するスイッチ機能を組み込み、制御部１３がスイッチ機能を制御することで容量成分を変更し、電波の通過／遮断を切り替える。
【００３２】
また、フィルタ１４１の他の態様として、電波吸収体を採用することもできる。電波吸収体としては、石膏ボードを使用した電波吸収体（特開２００５−２０３４３８号公報参照）や、ガラスを使用した電波吸収体（特開２００６−２１１００４号公報）等、任意のタイプの電波吸収体を採用することができる。
【００３３】
制御部１３は、センサ１２及び複数のフィルタ１４１の夫々に接続されており、センサ１２の検知結果に基づいて、複数のフィルタ１４１の夫々を制御する。ここで、センサ１２の検知結果としては、干渉電波の電波強度や、受信電力対干渉及び雑音電力比（SINR（Signal-to-Interference plus Noise power Ratio））を採用することができる。
制御部１３は、センサ１２が所定強度以上の干渉電波を検知している領域（又はＳＩＮＲ比が所定値以下の領域）については、当該領域に設置されたフィルタ１４１を制御し、当該領域において所定周波数の電波を遮断する。また、制御部１３は、センサ１２が所定強度未満の干渉電波を検知している領域（又はＳＩＮＲ比が所定値よりも大きい領域）については、当該領域に設置されたフィルタ１４１を制御し、当該領域において所定周波数の電波を通過させる。
【００３４】
なお、センサ１２の検知結果として他の情報を採用することとしてもよく、制御部１３は、例えば、干渉電波が構築する無線環境の混雑度に基づいて、フィルタ１４１を制御することとしてもよい。
他セルの電波と干渉する場合であっても、当該他セルの無線環境が空いている状態であれば、混んでいる場合に比べて干渉が生じることによる影響が小さい。そこで、制御部１３は、空いている他セルの電波と干渉している場合には、混んでいる他セルの電波と干渉している場合に比べて、フィルタ１４１により電波を遮断する閾値を高く設定することとしてもよい。
【００３５】
［無線通信システム１の設置方法］
以上、本発明の無線通信システム１の構成について説明した。続いて、図３を参照して、無線通信システム１の設置方法について説明する。
図３に示すように、無線通信システム１では、複数のフィルタ１４１のうち、電波を通過するフィルタ１４１を順次切り替えることで、フィルタ１４１が設置された地点における他セルからの電波の流入の有無や流入する電波の強さを確認する。図３に示す例では、初めに、フィルタ１４１ａのみ電波を通過させ、その他のフィルタ１４１では電波を遮断する。この状態でセンサ１２が、漏洩同軸ケーブル１１１において受信した電波の強度を検知することで、フィルタ１４１ａに対応する一部領域において他セルの干渉が生じているか否かを特定することができる。その後、電波を遮断するフィルタ１４１を、フィルタ１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ・・・と順次切り替えることで、夫々のフィルタ１４１に対応する領域において他セルの干渉が生じているか否かを特定することができる。
【００３６】
無線通信システム１では、電波の強度に閾値を設け、閾値以上の電波が流入した領域に設置されたフィルタ１４１は電波を遮断するモードに切り替え、漏洩同軸ケーブル１１１を部分的に無効にして、干渉度合いを軽減する。
その結果、図４に示すように、漏洩同軸ケーブル１１１が設置された領域のうちの一部を、漏洩同軸ケーブル１１１により構成される無線環境領域（自セル）とすることができ、また、他の一部を他の基地局等により構成される無線環境領域（他セル）とすることができる。
【００３７】
［無線通信システム１の効果］
以上、本発明の無線通信システム１の一実施形態について説明した。このような無線通信システム１によれば、漏洩同軸ケーブル１１１を用いて構築した無線環境の一部に他セルからの電波が流入する場合、当該一部の領域に設置されたフィルタ１４１を遮断モードにする。これにより、当該一部の領域において漏洩同軸ケーブル１１１からの電波が流入しにくくなるため、当該一部の領域における干渉レベルを軽減することができる。
また、本発明の無線通信システム１では、複数の領域に対応付けて設けた複数のフィルタ１４１のモード（通過／遮断）を切り替えることで、一部の領域への漏洩同軸ケーブル１１１からの電波の流入を抑制する。これにより、周辺の電波環境が変わり、他セルからの電波が流入する領域が変化したとしても、フィルタ１４１のモードを切り替えるだけで漏洩同軸ケーブル１１１からの電波の流入を抑制する領域をアダプティブに設定することができ、再工事等を行う必要がない。
【００３８】
＜第２実施形態＞
以上、本発明の無線通信システム１の第１実施形態について説明した。続いて、図５を参照して、無線通信システム１の第２実施形態について説明する。第１実施形態の無線通信システム１では、センサ１２を漏洩同軸ケーブル１１１に接続することとしている。この点、センサ１２は、フィルタ１４１が設置された領域における他セルの電波を検知できれば足り、任意の位置に設けることができる。
【００３９】
具体的には、センサ１２は、無線端末２が漏洩同軸ケーブル１１１との間で電波を送受信可能な位置と、漏洩同軸ケーブル１１１が設置された位置と、の間に設けることとしてもよい。このような設置位置としては、例えば、図５（Ａ）に示すように、フィルタ１４１の表面であってもよく、また、図５（Ｂ）に示すように、フィルタ１４１の背面であってもよい。
【００４０】
＜他の実施形態＞
以上説明した実施形態では、無線通信システム１を構成する電波送受信部１１の一例として、漏洩同軸ケーブル１１１を例にとり説明した。この点、本発明の電波送受信部１１は、漏洩同軸ケーブル１１１に限られるものではない。即ち、本発明は、電波送受信部１１が構築する無線環境の一部に他セルの電波が流入する場合に好適に利用されるものであり、電波送受信部１１の具体的な構成については任意である。
一例として、無線ＬＡＮアクセスポイントを電波送受信部１１として用いることとしてもよく、また、ＬＡＮシート（登録商標）を電波送受信部１１として用いることとしてもよい。
【００４１】
また、電波選択部１４は、電波送受信部１１から放射される電波が他セルの電波と干渉することを防止するために、電波送受信部１１の電波を遮断するものである。この点、電波送受信部１１がマルチバンドに対応しており、他セルから第１周波数帯の電波のみが流入している場合、電波選択部１４は、電波送受信部１１から放出される電波のうち、第１周波数帯の電波に干渉する周波数帯の電波のみを遮断し、その他の周波数帯の電波については通過させることとしてもよい。
具体的には、電波送受信部１１が８００ＭＨｚ，１．５ＧＨｚ，２ＧＨｚの周波数帯に対応しており、他セルから８００ＭＨｚの電波が流入している場合、電波選択部１４は、電波送受信部１１の８００ＭＨｚの電波は遮断する一方で、１．５ＧＨｚ，２ＧＨｚの電波は通過させることとしてもよい。
【００４２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・無線通信システム、１１・・・電波送受信部、１１１・・・漏洩同軸ケーブル、１２・・・センサ、１３・・・制御部、１４・・・電波選択部、１４１・・・フィルタ、２・・・無線端末
【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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【図６】
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