特許 6559737 無給電中継装置及び無線中継システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6559737

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】無給電中継装置及び無線中継システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/145 20060101AFI20190805BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/145

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-121602(P2017-121602)

(22)【出願日】2017年6月21日

(65)【公開番号】特開2019-9531(P2019-9531A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2018年2月20日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）平成２９年２月９日に、電子情報通信学会技術研究報告，Ｖｏｌ．１１６，Ｎｏ．４５４，ＡＰ２０１６−１６０（一般社団法人電子情報通信学会）にて公開 （２）平成２９年２月１６日に、電子情報通信学会 アンテナ・伝播研究会（ＡＰ），栃木県総合文化センター（栃木県宇都宮市本町１−８）にて発表

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】山口 良

(72)【発明者】

【氏名】吉野 仁

(72)【発明者】

【氏名】中島 潤一

(72)【発明者】

【氏名】宮下 真行

(72)【発明者】

【氏名】豊見本 和馬

【審査官】 前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１５４３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４４２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０５３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９１１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０２２６７２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／１４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局と予め決められた中継サービス対象の特定エリア内に存在する移動局との間の無線通信を中継する無給電中継装置であって、
前記無線通信に用いられる電波を反射する反射部材を有し、
前記反射部材の反射面は、前記反射面で反射された反射波がカバーするカバーエリアの電界強度分布が前記特定エリアの形状に対応した特定の電界強度分布となるように、前記特定エリアの外部エリアに対応することになる反射面部分が該特定エリア内の地点に対応するように当該反射面部分の三次元形状が調整されたものであることを特徴とする無給電中継装置。

【請求項2】

請求項１に記載の無給電中継装置において、
前記反射面の三次元形状を変更する反射面形状変更手段を有することを特徴とする無給電中継装置。

【請求項3】

請求項２に記載の無給電中継装置において、
入力情報に従って前記反射面形状変更手段を駆動し、該入力情報に応じた三次元形状となるように前記反射面の三次元形状を変更させる制御手段を有することを特徴とする無給電中継装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無給電中継装置において、
前記反射面の鉛直方向形状は、凹形状であることを特徴とする無給電中継装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無給電中継装置において、
前記反射面の水平方向形状は、凸形状であることを特徴とする無給電中継装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無給電中継装置において、
前記反射面は、鉛直方向に長尺な縦長面であることを特徴とする無給電中継装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無給電中継装置において、
前記反射面は、前記カバーエリア内における前記無線通信の頻度の高いエリア部分に向かう反射波の反射面部分の反射率が相対的に高くなるように構成されていることを特徴とする無給電中継装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無給電中継装置において、
前記反射面は、前記カバーエリア内における前記無線通信の頻度の低いエリア部分に向かう反射波の反射面部分の反射率が相対的に低くなるように構成されていることを特徴とする無給電中継装置。

【請求項9】

基地局と予め決められた中継サービス対象の特定エリア内に存在する移動局との間の無線通信を無給電中継装置により中継する無線中継システムであって、
前記無給電中継装置は、前記基地局と前記特定エリアの両方に対して前記電波の見通し伝搬の障害になる障害物が存在しない地上の互いに異なる場所に複数配置され、
前記無給電中継装置として、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無給電中継装置を用いたことを特徴とする無線中継システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無給電中継装置及び無線中継システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、基地局のアンテナとの間に電波の見通し伝搬の障害になる障害物が存在する災害地、不感地、山岳エリア、海上エリアなどの弱電界エリアにおいて、移動局による無線通信ができるように無線中継を行う無線中継装置が知られている。例えば、中継用アンテナ及び対移動局用アンテナを有する中継局を係留気球に搭載したシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。また、マイクロ波の無線中継装置として、反射板を固定配置したものが知られている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、中継局を係留気球に搭載した従来のシステムでは、係留気球に搭載される中継局に中継信号処理用の電源が必要である。
また、反射板を固定配置した従来のマイクロ波無線中継システムは、マイクロ波の送信機と受信機との間を１対１で中継するもので、高い指向性をもった電波を反射板で反射させるものであり、移動通信のような複数の移動局が分布する広いエリア内を適切にカバーする電界強度分布を得ることができない。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様に係る無給電中継装置は、基地局と予め決められた中継サービス対象の特定エリア内に存在する移動局との間の無線通信を中継する無給電中継装置であって、前記無線通信に用いられる電波を反射する反射部材を有し、前記反射部材の反射面は、前記反射面で反射された反射波がカバーするカバーエリアの電界強度分布が、前記特定エリアの形状に対応した特定の電界強度分布となるように、構成されていることを特徴とする。
ここで、前記反射面は、前記カバーエリアの電界強度分布を前記特定の電界強度分布にする三次元形状を有するものであってもよい。
また、前記反射面の三次元形状を変更する反射面形状変更手段を有してもよい。
また、入力情報に従って前記反射面形状変更手段を駆動し、該入力情報に応じた三次元形状となるように前記反射面の三次元形状を変更させる制御手段を有してもよい。
また、前記反射面の鉛直方向形状は、凹形状であってもよい。
また、前記反射面の水平方向形状は、凸形状であってもよい。
また、前記反射面は、鉛直方向に長尺な縦長面であってもよい。
また、前記反射面は、前記カバーエリア内における前記無線通信の頻度の高いエリア部分に向かう反射波の反射面部分の反射率が相対的に高くなるように構成されていてもよい。
また、前記反射面は、前記カバーエリア内における前記無線通信の頻度の低いエリア部分に向かう反射波の反射面部分の反射率が相対的に低くなるように構成されていてもよい。

【0005】

また、本発明の他の態様に係る無線中継システムは、基地局と予め決められた中継サービス対象の特定エリア内に存在する移動局との間の無線通信を無給電中継装置により中継する無線中継システムであって、前記無給電中継装置は、前記基地局と前記特定エリアの両方に対して前記電波の見通し伝搬の障害になる障害物が存在しない地上の互いに異なる場所に複数配置され、前記無給電中継装置として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の無給電中継装置を用いたものである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、中継信号処理用の電源が不要である。更に、本発明によれば、基地局との間に電波の見通し伝搬の障害になる障害物が存在する弱電界エリア等の特定エリアにおいて、従来のマイクロ波無線中継システムマイクロ波の反射板を用いたのでは得ることのできない電界強度分布を得ることができ、当該特定エリア内に存在する移動局と基地局との間の適切な無線通信を実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る無給電中継装置を備えた移動通信システムの全体構成の一例を示す概略構成図。

【図2】反射面が正方形状で平坦である反射板１１’を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布の一例を示す説明図。

【図3】実施形態の反射板を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の一例を示す説明図。

【図4】実施形態の反射板を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の他の例を示す説明図。

【図5】実施形態の反射板を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図。

【図6】実施形態の反射板を用いた場合における対象エリアの電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図。

【図7】実施形態の反射板を用いた場合における対象エリアの電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図。

【図8】実施形態の反射板を用いた場合における対象エリアの電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図。

【図9】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、反射板の反射面における断面構造の一例を示す断面図。

【図10】他の実施形態に係る無給電中継装置を備えた移動通信システムの全体構成の一例を示す概略構成図。

【図11】更に他の実施形態に係る無給電中継装置の一例を示す概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無給電中継装置を備えた移動通信システムの全体構成の一例を示す概略構成図である。
図１において、本実施形態に係る移動通信システムは、マクロセル基地局などの基地局２０と移動局３０との間の無線通信を中継する受動反射型の無給電中継装置（パッシブレピータ）１０を備える。無給電中継装置１０は、基地局２０と移動局３０との間の無線通信に用いられる電波を反射する導電性材料からなる反射面を備えた反射部材としての反射板１１を備えている。

【0009】

反射板１１は、基地局２０のアンテナ２０ａとの間に無線通信の電波の見通し伝搬の障害になる山９０や高層ビルディングなどの障害物が存在する災害地、不感地、山岳エリア、海上エリアなどの弱電界エリア等の中継サービス対象となる対象エリアと、基地局２０のアンテナ２０ａとの両方に対し、電波の見通し伝搬の障害になる障害物が存在しない地上の場所に配置されている。本実施形態の例では、山９０を含む山岳エリア内に存在する村の村民生活地域等の対象エリア５０と基地局２０のアンテナ２０ａとの両方に対して障害物が存在しない山９１の山腹に、反射板１１が配置されている。なお、反射板１１の設置場所は、地上の場所であれば、地面に直接設置されていてもよいし、鉄塔やビルディングなどの地上建造物に設置されていてもよいし、地上に係留されている気球などの物体に設置されていてもよい。

【0010】

図１において、基地局２０と対象エリア５０内に位置する移動局３０との間では、山９０が障害物となって電波の見通し伝搬による無線通信することができないが、反射板１１による電波の反射（再放射）を介した無線通信が可能である。例えば、基地局２０のアンテナ２０ａから送信された移動通信のダウンリンクの電波（周波数：Ｆ_１）は、山９１の山腹に到達すると、反射板１１の反射面により対象エリア５０に向けて反射され、対象エリア５０に位置する移動局３０に届く。また、対象エリア５０の移動局３０から送信された移動通信のアップリンクの電波（周波数：ｆ_１）は、反射板１１の反射面により基地局２０の方向へ反射され、基地局２０のアンテナ２０ａに届く。このように、本実施形態の無給電中継装置（パッシブレピータ）１０は、中継信号処理用の電源が不要であり、原理的に送受信双方向（ダウンリンク、アップリンク）の回線に同時に適用できる。

【0011】

本実施形態における反射板１１の反射面１２は、その反射面１２で反射された反射波がカバーするカバーエリア６０の電界強度分布が、対象エリア５０の形状に対応した特定の電界強度分布となるように、構成されている。具体的には、反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布を対象エリア５０の形状に対応した特定の電界強度分布にする三次元形状を有する。特定の電界強度分布は、対象エリア５０の形状のほか、必要に応じて、対象エリア５０内で電界強度を強めたい箇所や弱めたい箇所の分布状況に応じて適宜に設定される。

【0012】

図２は、反射面が正方形状で平坦である反射板１１’を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布の一例を示す説明図である。
図２は、説明のため、反射板１１’を斜視で図示し、対象エリア５０及びカバーエリア６０は鉛直方向真上から見た状態を図示したものである。基地局２０と反射板１１’との間は、距離が十分に長く、かつ、電波が直接届く関係となっているため、反射板１１’に入射する電波は実質的には並行ビームをなす。したがって、正方形状の平面鏡である反射板１１’の反射面で反射された反射波がカバーするカバーエリア６０の電界強度分布の外形形状は、図２に示すように、反射板１１’の反射面の外形形状に対応した矩形状となる。

【0013】

ただし、反射板１１’が設置される場所は地上から比較的低い位置であるため、反射板１１’の反射波が届くカバーエリア６０の電界強度分布の外形形状は、図２に示すように、その反射波の進行方向に伸びた（拡大された）形状となる。一方、反射波の進行方向に対して直交する方向については、その反射波の高い指向性により、カバーエリア６０の電界強度分布の外形形状が拡大されることはない。その結果、正方形状の平面鏡である反射板１１’からの反射波が届くカバーエリア６０の電界強度分布の外形は、図２に示すように、反射波の進行方向（図２の紙面上下方向）については反射板１１’の鉛直方向寸法よりも拡大され、反射波の進行方向に対して直交する方向（図２の紙面左右方向）ついては反射板１１’の水平方向寸法とほぼ同等の寸法となった矩形状となる。

【0014】

図３は、本実施形態の反射板１１を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の一例を示す説明図である。
本例の反射板１１の反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布が、図３に示すような特定の電界強度分布となるように設計された三次元形状をもつ。具体的には、本例の反射板１１は、当該反射板１１を予め決められた設置場所（図１に示す山９１の山腹）に設置した場合に、予め決められた基地局２０から送信される電波を反射することで、その反射波のカバーエリア６０内に対象エリア５０が含まれるように、反射面１２の水平方向形状が凸形状となるように構成されている。このようにカバーエリア６０内に対象エリア５０を含ませる反射面１２の凸形状の曲率（水平方向の曲率）は、反射面１２への電波の入射方向（入射角）、反射面１２からの電波の出射方向（出射角）、反射面１２と対象エリア５０との距離、電波（ビーム）の広がり角などのパラメータによって決定される。

【0015】

図３に示す例では、一定の電界強度以上となるカバーエリア６０の形状が対象エリア５０を含むように、反射板１１からのビーム（電波）を成形した例である。この例では、対象エリア５０の全体に電波を行き渡らせることができる。

【0016】

また、図３に示す例によれば、反射板１１の水平方向寸法を過剰に大きくすることなく、カバーエリア６０が対象エリア５０を含むようにすることができる。反射板１１の設置スペースとの関係では、反射板１１の水平方向寸法を大きくすることが困難な場合が多いことから、図３に示す例は、反射板１１の設置場所の自由度を向上させるメリットがある。

【0017】

図４は、本実施形態の反射板１１を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の他の例を示す説明図である。
上述したとおり、反射板１１が設置されている場所は地上から比較的低い位置であるため、反射板１１から対象エリア５０（実質的には地上の２次元平面エリア）を見たときの対象エリア５０の概略形状は、水平方向に長く鉛直方向に短い横長形状となる。そのため、このような横長形状の対象エリア５０に対して反射板１１で反射させた電波を集約するためには、基地局２０からの電波を反射板１１で反射するにあたり、電波を鉛直方向に絞ることが有効である。

【0018】

そこで、本例の反射板１１の反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布が、図４に示すような特定の電界強度分布となるように設計された三次元形状をもつ。具体的には、本例の反射板１１は、反射波の進行方向（図２の紙面上下方向）におけるカバーエリア６０の長さ（距離）を短くして、カバーエリア６０内において対象エリア５０の外部エリアが占める割合を少なくするように、反射面１２の鉛直方向形状を凹形状としている。なお、このような反射面１２の凹形状の曲率（鉛直方向の曲率）は、反射面１２への電波の入射方向（入射角）、反射面１２からの電波の出射方向（出射角）、反射面１２と対象エリア５０との距離、電波（ビーム）の広がり角などのパラメータによって決定される。

【0019】

また、図４に示す例では、図３に示す例と同様、反射面１２の水平方向形状を凸形状とし、電波を水平方向に拡げることで、反射波のカバーエリア６０に対象エリア５０の外縁がおよそ内接するようにしている。そのため、反射面１２の三次元形状は、鞍型形状をなしている。ただし、反射面１２の水平方向形状を凸形状としなくても、反射波のカバーエリア６０内に対象エリア５０が含まれるようであれば、反射面１２の水平方向形状を凸形状とする必要はない。

【0020】

また、本例の反射板１１は、対象エリア５０内に電波をより多く集約させるために、図４に示すように、反射面１２が鉛直方向に長尺な縦長面となっている。反射面１２を鉛直方向に長尺な縦長面としたことで、鉛直方向においてより多くの電波を対象エリア５０に集約できる。本例の場合、反射板１１が鉛直方向に長尺な形状となるが、反射板１１が屋外に設置される場合、その設置場所の上方スペースには比較的余裕があるので、反射板１１が鉛直方向に長尺な形状であっても設置スペース上はあまり問題とならない。すなわち、反射板１１を設置されるにあたっては水平方向に設置スペースを確保することが難しい場合が多いところ、本例のように反射板１１を水平方向には短尺な形状とし、鉛直方向には長尺な形状とすることで、電波の集約（カバーエリア６０の電界強度の向上）と設置スペースの問題とを両立することができる。

【0021】

図５は、本実施形態の反射板１１を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図である。
本例の反射板１１の反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布が、図５に示すような特定の電界強度分布となるように設計された三次元形状をもつ。具体的には、本例の反射板１１は、反射波のカバーエリア６０の外縁が対象エリア５０の外形に沿うように、反射面１２の三次元形状が決められている。

【0022】

移動通信に用いられる電波は、一般に指向性が高いため、反射面１２上の各部分と、対象エリア５０上の各地点とを対応づけすることが可能である。図５に示す例では、本例の反射面１２の三次元形状の概形を図４に示した鞍型形状にして、図４に示すように反射波のカバーエリア６０に対象エリア５０の外縁がおよそ内接するようにし、更に、そのカバーエリア６０内で対象エリア５０の外部エリアとなっているエリア部分に届く反射波が対象エリア５０内に届くように、反射面１２上の対応部分の三次元形状（傾斜角度や凹凸パターンなど）を調整してある。これにより、図５に示す例では、対象エリア５０内の電界強度をより高めることができ、また、電波の利用効率をより高めることができる。

【0023】

図５に示すようなカバーエリア６０の電界強度分布を得る他の方法としては、例えば、そのカバーエリア６０内で対象エリア５０の外部エリアとなっているエリア部分に届く反射波を反射する反射面１２上の対応部分の反射率を、他の部分よりも相対的に低くする方法も挙げられる。反射面１２上の反射率を部分的に低くする方法としては、例えば、反射面の材質を変えたり、低反射率部材を貼り付けたりする方法が挙げられる。

【0024】

また、図５に示すようなカバーエリア６０の電界強度分布を得る他の方法としては、例えば、反射面１２の外縁形状を対象エリア５０の外形に対応する形状に調整する方法も挙げられる。

【0025】

なお、図５に示す例では、本例の反射面１２の三次元形状の概形が鞍型形状となっているが、必ずしも鞍型形状にする必要はなく、反射面１２上の各部分と対象エリア５０上の各地点との対応関係から決定される反射面１２全体の三次元形状パターン（凹凸パターン）によって、図５に示すようなカバーエリア６０を形成してもよい。

【0026】

図６は、本実施形態の反射板１１を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図である。
本例の反射板１１の反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布が、図６に示すような特定の電界強度分布となるように設計された三次元形状をもつ。具体的には、本例の反射板１１は、対象エリア５０内で、無線通信の頻度の高いエリア部分（例えば移動局３０が集まりやすい地域など）のように高い電界強度が望まれるエリア部分５１（例えば、山岳エリア内に存在する村の村役場、公民館、学校施設など）で、高い電界強度が得られるように、反射板１１からのビーム（電波）を成形した例である。この例によれば、移動局３０との安定した無線通信を確保しやすいメリットがある。

【0027】

図６に示すように、カバーエリア６０内の一部分（エリア部分５１）について電界強度を相対的に高める方法としては、例えば、カバーエリア６０内で対象エリア５０の外部エリアに届く反射波が当該エリア部分５１に届くように、反射面１２上の対応部分の三次元形状（傾斜角度や凹凸パターンなど）を調整する方法が挙げられる。また、カバーエリア６０内の当該エリア部分５１に届く反射波を反射する反射面１２上の対応部分の反射率を、他の部分よりも相対的に高める方法も挙げられる。反射面１２上の反射率を部分的に高める方法としては、例えば、反射面の材質を変えたり、高反射率部材を貼り付けたりする方法が挙げられる。

【0028】

図７は、本実施形態の反射板１１を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図である。
本例の反射板１１の反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布が、図７に示すような特定の電界強度分布となるように設計された三次元形状をもつ。具体的には、本例の反射板１１は、移動局３０が集まりやすい地域などの特に高い電界強度が望まれるエリア部分５１，５２が対象エリア５０内で離れて分布している場合に、それらの各エリア部分５１，５２で高い電界強度が得られるように、反射板１１からのビーム（電波）を成形した例である。この例によれば、移動局３０との安定した無線通信を確保しやすいメリットがある。

【0029】

図７に示すような電界強度分布を得る方法としては、例えば、カバーエリア６０内で対象エリア５０の外部エリアに届く反射波が当該エリア部分５１，５２に届くように、反射面１２上の対応部分の三次元形状（傾斜角度や凹凸パターンなど）を調整する方法が挙げられる。また、カバーエリア６０内の当該エリア部分５１，５２に届く反射波を反射する反射面１２上の対応部分の反射率を、他の部分よりも相対的に高める方法も挙げられる。反射面１２上の反射率を部分的に高める方法としては、例えば、反射面の材質を変えたり、高反射率部材を貼り付けたりする方法が挙げられる。

【0030】

図８は、本実施形態の反射板１１を用いた場合におけるカバーエリア６０の電界強度分布（特定の電界強度分布）の更に他の例を示す説明図である。
本例の反射板１１の反射面１２は、カバーエリア６０の電界強度分布が、図８に示すような特定の電界強度分布となるように設計された三次元形状をもつ。具体的には、本例の反射板１１は、移動局３０が位置することが少ない地域などの高い電界強度を望まないエリア部分５３（例えば、池、湖、人の立ち入らない場所など）で、電界強度が低くなるように、反射板１１からのビーム（電波）を成形した例である。この例によれば、対象エリア５０内における高い電界強度を望まないエリア部分５３に到達する電波を減らすことで、電波の利用効率が高められる。

【0031】

図８に示すような電界強度分布を得る方法としては、例えば、カバーエリア６０内で対象エリア５０の当該エリア部分５３に届く反射波が対象エリア５０内の他のエリア部分（特に電波強度を高めたいエリア部分５１であるのが好ましい。）に届くように、反射面１２上の対応部分の三次元形状（傾斜角度や凹凸パターンなど）を調整する方法が挙げられる。また、カバーエリア６０内の当該エリア部分５３に届く反射波を反射する反射面１２上の対応部分の反射率を、他の部分よりも相対的に低くする方法も挙げられる。反射面１２上の反射率を部分的に低くする方法としては、例えば、反射面の材質を変えたり、低反射率部材を貼り付けたりする方法が挙げられる。

【0032】

図９（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ反射板１１の反射面１２における断面構造の一例を示す断面図である。
図９（ａ）は、必要な強度を確保するための材料からなるベース層１１ａと、そのベース層１１ａの外面側に設けられた反射面１２を構成する導電性層１１ｂとを有する反射板１１の構成例である。導電性層１１ｂは、例えば、ベース層１１ａの外面に金属製箔を貼り付けたり、導電性塗料を塗布したりすることにより形成することができる。
図９（ｂ）は、ベース層１１ａの外面側に導電性層１１ｂを設け、その導電性層１１ｂの腐食などの劣化を防止する保護膜層１１ｃを導電性層１１ｂの外面側に設けた反射板１１の構成例である。
図９（ｃ）は、ベース層１１ａの内面側に導電性層１１ｂを設けた反射板１１の構成例である。
図９（ｄ）は、ベース層１１ａの内面側に導電性層１１ｂを設け、その導電性層１１ｂの内面側に保護膜層１１ｃを設けた反射板１１の構成例である。

【0033】

なお、図９（ａ）〜（ｄ）の反射板１１の導電性層１１ｂは、基地局２０や移動局３０からの電波を受けたときに、その電波を再放射して実質的に電波の反射・散乱の効果を高めるスロット状又はスリット状の開口を有してもよい。
また、図９（ａ）〜（ｄ）の反射板１１は、ベース層１１ａとは別に導電性層１１ｂを設けた構成例であるが、ベース層１１ａ自体が電波を反射させる特性を有する導電性カーボン材料などの材料で形成されていれば、ベース層１１ａとは別に導電性層１１ｂを設ける必要はない。

【0034】

以上、実施形態に係る無給電中継装置によれば、中継信号処理用の電源が不要であり、基地局２０のアンテナ２０ａとの間に電波の見通し伝搬の障害になる山９０等の障害物が存在する対象エリア５０において、対象エリア５０の外部に届く電波を減らしたり、対象エリア５０の外部に届く電波を対象エリア５０内へ届かせて電波の利用効率を高めたり、あるいは、必要なエリア部分５１，５２に高い電界強度を割り当てたり、不必要なエリア部分５３の電界強度を下げたりするなど、対象エリア５０における電波利用状況に応じた適切な電界強度分布（従来の反射板を用いた場合では実現できない電界強度分布）を形成することができる。

【0035】

また、反射板１１により直接反射された電波がそのまま基地局２０や移動局３０に到達するので、移動局３０が加入している移動通信事業者（オペレータ）の通信方式及び周波数にかかわらず、移動通信システムの無線通信を反射板１１の反射により中継することができる。
また、本実施形態の反射板１１は、ビームフォーミング技術を利用した通信方式など、電波の指向性を利用した技術にも対応することができる。

【0036】

また、本実施形態では、基地局２０からの電波を単一の反射板１１で対象エリア５０に向けて反射する例を示したが、基地局２０からの電波を複数の反射板１１で対象エリア５０に向けて反射するように構成してもよい。例えば図１０に例示するように、基地局２０からの電波を互いに異なる複数の場所（図１０の例では２箇所）に反射板１１をそれぞれ設置する。これにより、複数の反射板１１によるＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple Output）効果、あるいは、ダイバーシティ効果を持たせることができ、対象エリア５０内の移動局３０と基地局２０との間の通信品質を高めることができる。このとき、基地局２０のアンテナ２０ａから見て複数の反射板１１が互いに重ならないように配置し、複数の反射板１１のいずれかと基地局２０のアンテナ２０ａとの間の電波の伝搬を他の反射板１１が遮らないようにするのが好ましい。

【0037】

また、本実施形態では、設置された反射板１１における反射面１２の三次元形状は固定されているが、反射板１１における反射面１２の三次元形状を変更できるように構成してもよい。例えば、図１１に示すように、反射面１２の各部を反射面形状変更手段としてのアクチュエータ１３によって個別に変位させて、反射面１２の三次元形状を変更するように構成してもよい。反射面形状変更手段としては、図１１に例示の構成のように、制御手段としての制御部１４によって駆動制御されるアクチュエータ１３であるのが好ましいが、作業者が手操作する調整ネジなどを用いて反射面１２の各部を変位させて反射面１２の三次元形状を変更するような構成であってもよい。

【0038】

図１１に例示の構成では、制御部１４は、入力情報に従って各アクチュエータ１３を駆動することで、その入力情報に応じた三次元形状となるように反射面１２の三次元形状が変更される。入力情報は、反射面１２の三次元形状を決定するための情報であればよく、例えば、各アクチュエータ１３の駆動制御情報を入力情報としてもよい。また、例えば、特定の電界強度分布から予め計算しておいた反射面１２の三次元形状情報を入力情報としてもよく、この場合には、制御部１４において当該三次元形状情報から各アクチュエータ１３の駆動制御情報を算出して各アクチュエータ１３の駆動制御を行う。また、例えば、特定の電界強度分布の情報を入力情報としてもよく、この場合には、制御部１４において当該特定の電界強度分布の情報から各アクチュエータ１３の駆動制御情報を算出して各アクチュエータ１３の駆動制御を行う。

【0039】

なお、本明細書で説明された処理工程並びに無給電中継装置及び基地局における基地局装置の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

【0040】

ハードウェア実装については、実体（例えば、基地局装置、無給電中継装置、移動局、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において前記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0041】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、前記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された前記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0042】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0043】

１０ 無給電中継装置
１１ 反射板
１１ａ ベース層
１１ｂ 導電性層
１１ｃ 保護膜層
１２ 反射面
１３ アクチュエータ
１４ 制御部
２０ 基地局
２０ａ アンテナ
３０ 移動局
５０ 対象エリア
５１，５２ 高電界強度エリア部分
５３ 低電界強度エリア部分
６０ カバーエリア
９０，９１ 山

【先行技術文献】

【特許文献】

【0044】

【特許文献1】特開２０１６−００２９７３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】