特許 7316954 無線増幅装置の監視装置

(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】

(24)【登録日】2023-07-20

(45)【発行日】2023-07-28

(54)【発明の名称】無線増幅装置の監視装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/04 20090101AFI20230721BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20230721BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20230721BHJP

   H04B 17/18 20150101ALI20230721BHJP

   H04B 17/29 20150101ALI20230721BHJP

   H04B 17/40 20150101ALI20230721BHJP

   H04B 7/15 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

H04W24/04

H04W16/26

H04W84/12

H04B17/18

H04B17/29 300

H04B17/40

H04B7/15

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020012494

(22)【出願日】2020-01-29

(65)【公開番号】P2021118508

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-09-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(74)【代理人】

【識別番号】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(72)【発明者】

【氏名】小早川 雅一

【審査官】新井 寛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－００７００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７１３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７１３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０８３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０５８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】藤井 輝也, 外７名，係留気球を用いた災害対応臨時無線中継システム，電子情報通信学会技術研究報告，日本，一般社団法人電子情報通信学会，2013年05月09日，第１１３巻, 第３７号，第１９～２４ページ

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／１４ － ７／２６

Ｈ０４Ｂ １７／００ － １７／４０

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線増幅装置から送信される信号を受信し、前記無線増幅装置の状況に関する通知を監視サーバへ送信する第１通信部と、
前記第１通信部と異なる通信系で前記監視サーバと通信する第２通信部と、
制御部と、
を具備する、無線増幅装置の監視装置であって、
前記制御部は、前記無線増幅装置の異常を判定すると、前記無線増幅装置の状況に関する通知を、前記第２通信部を介して前記監視サーバへ送信することを特徴とする、無線増幅装置の監視装置。

【請求項2】

前記無線増幅装置の給電状態を制御する電源制御部を具備し、
前記制御部は、前記無線増幅装置の異常を判定すると、前記電源制御部により前記無線増幅装置の電源を遮断後に再投入させ、前記無線増幅装置の異常を再度判定した場合、前記無線増幅装置の状況に関する通知を、前記第２通信部から前記監視サーバへ送信させることを特徴とする請求項１に記載の、無線増幅装置の監視装置。

【請求項3】

無線ＬＡＮ親局との通信の設定の情報を記憶する記憶部を具備し、
前記第２通信部は、前記記憶部が記憶している無線ＬＡＮ親局との通信の設定の情報に基づいて、前記無線増幅装置の状況に関する通知を、当該無線ＬＡＮ親局を介して前記監視サーバへ送信することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の、無線増幅装置の監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信の中継に用いられる無線増幅装置の監視を行う監視装置、及び、この無線増幅装置と監視装置とが用いられる無線通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯機器等においてはＬＴＥやＷＣＤＭＡ（登録商標）等の規格に基づく公衆網通信が使用される。この際、通信が困難な場所における通信を確実に行わせるために、無線増幅装置（レピータ）が適宜配置される。このように複数のレピータが設けられた無線通信システムにおいては、個々のレピータが正常に動作しているか否かの監視を行うことが要求される。このような無線通信システムの例は、例えば特許文献１に記載され、その構成を簡略化して図４に示す。

【0003】

図４において、様々な箇所に複数の無線増幅装置（レピータ）１０が配置され、各所において、公衆通信網Ｗ１において用いられる無線信号（電波）の増幅が行われて中継される。これにより、例えばレピータ１０毎に設定された一定範囲の領域（管轄領域）においては、公衆通信網Ｗ１を用いた無線通信が安定して可能となる。各レピータ１０に対しては、これを監視するための監視装置９０が隣接して設けられ、接続される。監視装置９０は、接続されたレピータ１０が増幅した電波の電界強度を測定し、レピータ１０の動作状況を認識することができる。このため、例えば対応するレピータ１０に異常が発生してこれによって増幅されるはずの電波の電界強度が低下した場合には、この旨を認識することができる。なお、図４においてはレピータ１０、監視装置９０は２組のみが記載されているが、実際にはこれらの多数組が設けられる。

【0004】

また、複数の監視装置９０は、公衆通信網Ｗ１を介して、離間した箇所にある監視サーバ１１０と接続される。監視サーバ１１０は、配下の複数のレピータ１０を管理するために各レピータ１０及び各監視装置９０と離間した場所に設けられたコンピュータであり、例えば各監視装置９０との間の公衆通信網Ｗ１を介した定期的な通信によって各レピータ１０の状況を認識することができ、これによって無線通信システム全体の管理をすることができる。また、監視サーバ１１０側から特定の監視装置９０に対して状況に応じた指示を発することもできる。また、監視装置９０は、対応するレピータ９０の給電状態（電源のオン・オフ）の制御を行う機能も具備する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－７００９号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図４の無線通信システムにおいて、ある一つのレピータ１０に異常が発生して電波の増幅ができなくなった場合、このレピータ１０の管轄領域では公衆無線通信が困難となる場合があり、この場合にはこの管轄領域内の携帯機器の通信機能が使用不可となる。この場合、このレピータ１０に接続された監視装置９０は前記のようにこの旨を認識することができるが、このためにその後に公衆通信網Ｗ１を介した監視サーバ１１０側との間の通信が不可能となる場合があった。このため、こうした異常を監視サーバ１１０が認識できない場合があった。これによって、監視サーバ１１０が無線通信システム全体の管理を適切に行うことができない場合もあった。

【0007】

このため、監視装置から監視サーバ側への公衆通信網を介した通信ができない場合であっても、レピータに発生した異常を監視サーバが適切に認識できることが望まれた。

【0008】

本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、上記課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の監視装置は、無線増幅装置から送信される信号を受信し、前記無線増幅装置の状況に関する通知を監視サーバへ送信する第１通信部と、前記第１通信部と異なる通信系で前記監視サーバと通信する第２通信部と、制御部と、
を具備する、無線増幅装置の監視装置であって、前記制御部は、前記無線増幅装置の異常を判定すると、前記無線増幅装置の状況に関する通知を、前記第２通信部を介して前記監視サーバへ送信する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、監視装置から監視サーバ側への公衆通信網を介した通信ができない場合であっても、レピータに発生した異常を監視サーバが適切に認識できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。

【図2】実施の形態に係る監視装置の構成を示す図である。

【図3】実施の形態に係る監視装置における動作を示すフローチャートである。

【図4】従来の無線通信システムの構成を示す図である。

【0012】

次に、本発明を実施するための形態を具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に無線通信システム１の構成を示す。ここでは、図４の構成と同様に、複数の無線増幅装置（レピータ）１０と、これらを監視するための監視装置２０、監視サーバ１００が設けられる。また、ここで用いられる監視装置２０は、図４の構成と同様に、接続された各レピータ１０の状況を監視すること、レピータ１０の給電状態を制御すること、公衆通信網（第１の通信網）Ｗ１を介して監視サーバ１００と通信をすることについても同様である。公衆通信網Ｗ１は、携帯機器等の通信に用いられ、例えばＬＴＥやＷＣＤＭＡ（登録商標）等の規格に基づいて構成される。

【0013】

ただし、ここで用いられる監視装置２０は、公衆通信網Ｗ１を介した通信の他に、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）による近距離での通信が可能とされる。この監視装置２０は、自身と無線ＬＡＮによって通信可能であり、かつ公衆通信網Ｗ１とは異なる公衆通信網（第２の通信網）Ｗ２と接続された無線ＬＡＮ親局１２０を認識することができる。監視サーバ１００も公衆通信網Ｗ２と接続されれば、監視サーバ１００は、監視装置２０と公衆通信網Ｗ１を介した通信ができない場合であっても、無線ＬＡＮを介した監視装置２０と無線ＬＡＮ親局１２０との間の通信、及び公衆通信網Ｗ２を介した監視サーバ１００と無線ＬＡＮ親局１２０との間の通信を介して、監視装置２０と通信をすることができる。公衆通信網Ｗ２は、公衆通信網Ｗ１とは異なり、通信においてレピータ１０が関与しない通信網である。具体的には、インターネット等を用いることができる。

【0014】

また、無線ＬＡＮ親局１２０は、監視装置２０等とは異なり、レピータ１０の監視の目的のみのために設置されているものではなく、監視装置２０（レピータ１０）の近傍にあり本来は他の目的で設置されている機器を適宜用いることができる。このため、前記のような公衆通信網Ｗ２（インターネット）等と接続されている無線ＬＡＮ親局１２０は、監視装置２０に対応させて容易に選択することができる。この場合、このように選択された機器において、監視装置２０と監視サーバ１００との間における通信の中継をするための機能を付与すれば、上記の無線ＬＡＮ親局１２０として用いることができる。

【0015】

なお、図１においては便宜上一番上の監視装置２０のみが無線ＬＡＮ親局１２０と通信をするように記載されているが、実際には全ての監視装置２０は同様の機能を有する。各監視装置２０が無線ＬＡＮによって通信可能となる無線ＬＡＮ親局１２０は、監視装置２０（及びこれと接続されたレピータ１０）と近接した箇所にあるものとなるため、各監視装置２０に対応した無線ＬＡＮ親局は、一般的には異なる。

【0016】

上記の構成によれば、レピータ１０に異常が発生した場合において、監視装置２０が公衆通信網Ｗ１と接続ができなくなった場合でも、このレピータ１０に異常が生じた旨を無線ＬＡＮ親局１２０を介して監視サーバ１００に伝えることができる。また、これに応じて、監視サーバ１００は、この監視装置２０に対して指示を発することもできる。

【0017】

図２は、この監視装置２０の構成を示すブロック図である。ここで、この監視装置２０においては、前記の通りの２つの通信系でそれぞれ通信ができる構成を具備する。まず、公衆通信網Ｗ１との間での通信を行うための第１通信部（公衆通信部）２１が設けられ、これに加えて無線ＬＡＮに対応した送受信を行う第２通信部（無線ＬＡＮ通信部）２２も設けられる。第１通信部２１においては、公衆通信網Ｗ１との間での電波の送受信を行う第１送受信部２１１、この際の信号処理を行う第１信号処理部２１２が設けられ、第２通信部２２においては、無線ＬＡＮに対応した電波の送受信を行う第２送受信部２２１、この際の信号処理を行う第２信号処理部２２２も設けられる。また、特に、第１送受信部２１１は、受信した電波の強度を認識することができる。

【0018】

これらの動作は、制御部２３によって制御される。また、制御部２３には、これらから入手した信号や送信すべき信号に基づく処理をアプリケーションによって行うアプリケーション部２３１や、この送受信の際の呼処理の動作を制御するための呼処理制御部２３２が設けられる。制御部２３は、こうした動作に伴う各種の情報を表示部２４（ディスプレイ）に表示させる、あるいはこれに伴う電気的入出力（第１通信部２１、第２通信部２２を介した電波による入出力を除く）を入出力部２５を介して外部機器とケーブル線を用いてやりとりすることができる。また、こうした動作において用いられるデータや、第１通信部２１、第２通信部２２において必要となる通信の設定のためのデータ（対象となる無線ＬＡＮ親局１２０との接続条件等）は、記憶部２６に記憶されている。

【0019】

また、レピータ１０の電源は、監視装置２０内の電源制御部２７を介して供給される。電源制御部２７は制御部２３によって制御されるため、レピータ１０の給電状態（電源のオン・オフ）は制御部２３によって制御される。

【0020】

以下に、この監視装置２０（制御部２３）がレピータ１０の状態を監視する際の動作について説明する。レピータ２０の状況を監視サーバ１００に伝える経路としては、公衆通信網Ｗ１を介する経路（第１の経路）と、無線ＬＡＮと公衆通信網Ｗ２とを介する経路（第２の経路）があり、これらは適宜切り替えられる。ここでは、前記のように、レピータ１０に異常（増幅ができない状況）が発生した場合にはその旨が第２の経路を介して監視サーバ１００に通知される。このような状態の監視は例えば一定の時間間隔で行われるが、このように無線ＬＡＮ（無線ＬＡＮ親局１２０）を介した通知は必要な場合においてのみ行うことが好ましいため、異常が発生した旨は、発生直後の１回のみ発せられ、その後は、異常が解消（復旧）するまでは、このように無線ＬＡＮを介した通知は行われない。また、このような通知を行う前に、レピータ１０の復旧のために、その電源を一時的にオフする動作が行われ、これによってリセットが行われ、復旧した場合には、この通知は行われない。また、異常が解消した場合には、その旨の連絡は第１の経路を介して監視サーバ１００に伝わる。

【0021】

図３は、この動作を示すフローチャートである。まず、制御部２３は、第１通信部２１によって、レピータ１０を介した電波を受信し、第１送受信部２１１によって、その通信状態を受信した電波の強度として認識し、第１の通信網（公衆通信網）の通信状態を確認する（Ｓ１）。

【0022】

通信不可（電波強度が弱い状態）の状態が一定時間以上継続した場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、制御部２３は、レピータ１０に異常があると認識する。このため、復旧のために、制御部２３は、電源制御部２７を制御し、レピータ１０への電源の供給を遮断（Ｓ３）した後に、再び供給を開始（Ｓ４）する。これによって、レピータ１０はリセットされるため、異常が解消される場合がある。このため、その後、一定の時間（待機時間）の経過（Ｓ５）後に、前記と同様に通信状況の再確認が行われる（Ｓ６）。その結果、通信不可が解消されていれば（Ｓ７：Ｙｅｓ）には、監視サーバ１００への通知は行われず、次回の通信状況の確認（Ｓ１）が再び行われる。

【0023】

これにより 通信不可が解消されなければ（Ｓ７：Ｎｏ）、無線ＬＡＮを介した通知の準備が行われる。このため、まず、制御部２３は第２通信部２２における無線ＬＡＮを介した無線ＬＡＮ親局１２０との通信のための設定が行われているか否かを判定する（Ｓ８）。この設定が行われていなければ（Ｓ８：Ｎｏ）、この通知を行うことができないため、このまま次回の通信状況の確認（Ｓ１）が再び行われ、以降の動作が繰り返される。

【0024】

この通知の状況としては、「異常が通知済みである状況」と「異常が非（未）通知である状況」の２種類が設定される。この設定を認識することによって、一度以上の通知をした場合において、異常の状況が変わらない場合には再度の通知をせずに、上記の第２の通信網を介した通信を最低限とすることができる。このため、上記の設定が行われていれば（Ｓ８：Ｙｅｓ）、この初期状態として、まず「非通知」が設定される（Ｓ９）。

【0025】

その後、制御部２３は、再び通信状況の再確認を行う（Ｓ１０）。その結果、通信不可が解消されていれば（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、監視サーバ１００へは、第１通信部２１（公衆通信網Ｗ１：第１の経路）を介して、異常が一時的に発生したが復旧した旨が通知される（Ｓ１２）。一方、通信不可が解消されていなければ（Ｓ１１：Ｎｏ）、制御部２３は、現在の通知の状況が「非通知」であれば（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、第１通信部２１を停止した上で、前記のように第２通信部２２（無線ＬＡＮ）を介してこの通知を無線ＬＡＮ親局１２０に対して行う（Ｓ１４）。

【0026】

この通信が成功した場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）には、これによって無線ＬＡＮ親局１２０は、公衆通信網Ｗ２を介して監視サーバ１００にこの通知を行うことができる。この場合には、この通知は第２の経路を介して監視装置２０から監視サーバ１００に伝わる。このため、制御部２３は、前記の通知の状況を「非通知」から「通知済み」に変更する（Ｓ１６）。その後、無線ＬＡＮ（第２通信部２２による通信）を停止し、公衆通信網Ｗ１（第１通信部２１）による通信を再開する（Ｓ１７）。その後、次回の通信状況の再確認（Ｓ１０）が再び行われ、以降の動作が繰り返される。無線ＬＡＮによる通信が成功しなかった場合（Ｓ１５：Ｎｏ）にも、通知の状況は「非通知」のままとされ、次回の通信状況の再確認（Ｓ１０）が再び行われ、以降の動作が繰り返される。現在の通知の状況が「通知済み」であった場合（Ｓ１３：Ｎｏ）においても、同様である。

【0027】

上記の動作によれば、監視装置２０は、通常は公衆通信網Ｗ１（第１の経路）を介した通信が行われ、異常が発生した直後の１回のみ、無線ＬＡＮ（第２通信部２２）による通知（Ｓ１４、Ｓ１５）、あるいは第２の経路を介した通信が行われる。

【0028】

また、異常が認められた場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、監視装置２０によって、レピータ１０の復旧を図るために、レピータ１０の電源のオフ・オン（Ｓ３、Ｓ４）が行われる。少なくともこの処理が１回行われて復旧した場合には、前記の通知は行われない。このように、監視装置２０と監視サーバ１００との間の通信において、通常は第１の経路が用いられ、必要な場合においてのみ第２の経路が用いられる。

【0029】

上記の例において、公衆通信網（第１の通信網）Ｗ１は無線通信によるものとしたが、公衆通信網（第２の通信網）Ｗ２は、無線、有線のどちらでもよい。また、上記の例においては、公衆通信網Ｗ２は公衆通信網Ｗ１とは異なるものとした。しかしながら、無線ＬＡＮ親局１２０と監視サーバ１００との間の通信が可能な限りにおいて、公衆通信網Ｗ２と公衆通信網Ｗ１とが同一あるいは実質的に同一であってもよい。

【0030】

また、無線ＬＡＮの種類は対応する無線ＬＡＮ親局等に応じて適宜設定される。このため、監視装置（第２通信部）として、無線ＬＡＮの複数の種類に対応可能であり、このうちから監視装置と最も通信が容易である、あるいは監視サーバと確実に通信が可能である無線ＬＡＮ親局に対応したものが選択できるような構成が特に好ましい。この場合、記憶部に各種の無線ＬＡＮ親局との通信の設定の情報を記憶させておくことが好ましい。これによって、全ての無線増幅装置に対して同一仕様の監視装置を用いることができる。

【0031】

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0032】

１ 無線通信システム
１０ 無線増幅装置（レピータ）
２０、９０ 監視装置
２１ 第１通信部（公衆通信部）
２２ 第２通信部（無線ＬＡＮ通信部）
２３ 制御部
２４ 表示部
２５ 入出力部
２６ 記憶部
２７ 電源制御部
１００、１１０ 監視サーバ
１２０ 無線ＬＡＮ親局
２１１ 第１送受信部
２１２ 第１信号処理部
２２１ 第２送受信部
２２２ 第２信号処理部
２３１ アプリケーション部
２３２ 呼処理制御部
Ｗ１ 公衆通信網（第１の通信網）
Ｗ２ 公衆通信網（第２の通信網）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】