JP2005190896A - 無線ｌａｎ用ケーブル線路 - Google Patents

Abstract

【課題】屋内無線ＬＡＮシステムに適する細径の漏洩同軸ケーブルからなるケーブル線路を提供する。
【解決手段】外径が２０ｍｍ以下で、結合損失がほぼ同じ、複数本の漏洩同軸ケーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを、それぞれ増幅器１２Ａ、１２Ｂを介して直列に接続してなる。増幅器１２Ａ、１２Ｂとしては、双方向増幅器を使用するか、信号送信用と信号受信用の２種類の増幅器を使用する。２種類の増幅器を使用した場合は、信号送信側に用いられる複数本の前記漏洩同軸ケーブルを、送信用増幅器を介して直列に接続し、信号受信側に用いられる複数本の前記漏洩同軸ケーブルを、受信用増幅器を介して直列に接続するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、屋内無線ＬＡＮシステムを構築するのに好適な無線ＬＡＮ用ケーブル線路に関する。

屋内無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を形成する場合に、漏洩同軸ケーブルを屋内無線ＬＡＮのシステムに使用する試みが行われている。すなわち、図５に示すように、区域２、例えば、床や天井に、漏洩同軸ケーブル１をＵ字状に配線する。アクセスポイント５には、ホストコンピュータやサーバに繋がるＬＡＮケーブル８Ｂ及びアクセスポイント５を駆動する電源ケーブル８Ａを接続する。アクセスポイント５と漏洩同軸ケーブル１とは、コネクタ４介して通常の同軸ケーブル６を用いて接続する。漏洩同軸ケーブル１側にはアクセスポイント５等の機器がないから電源の供給は不要である。漏洩同軸ケーブル１の終端には、終端抵抗器３を接続する。

このようにすれば、漏洩同軸ケーブル１からその全長に亘って電波が発信される。一点で電波の送受信をする場合に比べて、屋内の金属製の棚やパーティーション等のレイアウトに左右されることがない。また、アクセスポイント５を１ヶ所に設置するだけでよいので、配線工事や保守点検がかなり簡易化される。

従来よく知られた漏洩同軸ケーブルは、鉄道無線や、トンネル内のラジオ放送の送信等に利用されている。この漏洩同軸ケーブルは、例えば、銅パイプ又は銅単線からなる内部導体上に、高密度ポリエチレンからなる梯形紐を螺旋巻きし、この上にポリエチレンを押出被覆して絶縁層を形成し、この上にスロット付きアルミラミネートテープを波付け縦添えしてケーブル心を構成する。このケーブル心と、支持線（鋼撚線）とを平行に配置した状態で、黒色ポリエチレンでＳＳＤ（自己支持）型に共通被覆してなる（特許文献１、特許文献２参照）。
特開平５−１２１９２６号公報 特開平１０−１４５１３６号公報

上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
屋内無線ＬＡＮシステムを構築するには、漏洩同軸ケーブルとして、できるだけ細いものが要求される。実用面では、絶縁体外径が２０ｍｍ以下のものが好ましい。この漏洩同軸ケーブルの主要パラメータとして、結合損失と伝送損失がある。漏洩同軸ケーブルが細径になれば、結合損失を小さく設定しようとすると、伝送損失が大きくなる。このため、電波減衰量が増大するので、実際には、漏洩同軸ケーブルの長さで約１０ｍ程度の短いサービス区間になってしまう。
なお、従来よく知られた漏洩同軸ケーブルは同外径が４０ｍｍ程度であって、送信信号や送信電力の点で、屋内無線ＬＡＮシステムのそれとは大きく異なる。従って、従来の設計技術をそのまま利用すると、製造上、特性上の様々な問題が発生する。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、屋内無線ＬＡＮシステムに適する細径の漏洩同軸ケーブルを提供することを目的とする。

本発明は次の構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉
外径が２０ｍｍ以下で、結合損失がほぼ同じ、複数本の漏洩同軸ケーブルを、増幅器を介して直列に接続してなることを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

無線ＬＡＮ用ケーブル線路を構成する、漏洩同軸ケーブルは、内部導体と、内部導体の外周上に設けられた絶縁体と、絶縁体の外周上に、長手方向に一定の周期で配列した複数のスロットを有する外部導体と、外部導体の外周上に設けられた外被とを備えたものであるが、絶縁体外径が２０ｍｍ以下の細物で、長さが１０ｍ程度の短尺な漏洩同軸ケーブルである。このような構成で、結合損失がほぼ同じ複数本の漏洩同軸ケーブルを、増幅器を介して順次直列に繋ぐことによって、長さ方向に亘ってほぼ均一な電界レベルが得られる。

〈構成２〉
構成１に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、上記増幅器として双方向増幅器を使用したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

双方向増幅器を使用することによって、上り用の漏洩同軸ケーブルと下り用の漏洩同軸ケーブルともに長さ方向に亘ってほぼ均一な電界レベルが得られる。

〈構成３〉
構成１に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、上記増幅器として信号送信用と信号受信用の２種類の増幅器を使用し、信号送信側に用いられる複数本の上記漏洩同軸ケーブルを、送信用増幅器を介して直列に接続し、信号受信側に用いられる複数本の上記漏洩同軸ケーブルを、受信用増幅器を介して直列に接続したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

送信用増幅器と受信用増幅器とは同じものであり、双方向増幅器と比べると構成が簡単で安価に入手できる。

〈構成４〉
構成３に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、上記信号送信側に用いられる漏洩同軸ケーブルと上記信号受信側に用いられる漏洩同軸ケーブルとを、並列して、かつ各スロットが一方側面に位置した状態で共通被覆にて一体に包覆したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

このような構成にすると、上り用の漏洩同軸ケーブルと下り用の漏洩同軸ケーブルのスロットの位置決めが正確にでき、両者の間の不都合な結合を阻止できる。さらに、両者のスロットを最適な方向に向けることができるから良好なネットワークを形成できる。また、上り用及び下り用の２本の漏洩同軸ケーブルを一挙に天井裏等布設することができるから、ＬＡＮの布設工事を短時間で正確に行うことが可能になる。

〈構成５〉
構成４に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、上記共通被覆の横断面がめがね型であることを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

〈構成６〉
構成４又は５に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、上記漏洩同軸ケーブルの、スロットを設けた側面と反対側の側面にマークを施したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

漏洩同軸ケーブルを設置する際に、マークがちょうど上にくるようにすれば、間違いなくスロットの方向が下側を向くようにできる。

以下、本発明の実施の形態を、具体例を用いて説明する。

図１は、実施例１の無線ＬＡＮ用ケーブル線路の説明図である。
図１に示すように、アクセスポイント１５に対し、一般の同軸ケーブル１６とコネクタ１４を介して漏洩同軸ケーブル１１Ａが接続されている。その隣に漏洩同軸ケーブル１１Ｂが布設されている。漏洩同軸ケーブル１１Ａと漏洩同軸ケーブル１１Ｂとの間には、双方向増幅器１３Ａが設けられている。

この双方向増幅器１３Ａには、方向性結合器１８Ａ、１８Ｂと増幅器１２Ａ、１２Ｂとが設けられている。漏洩同軸ケーブル１１Ａから供給された信号は、方向性結合器１８Ａを介して増幅器１２Ａに入力する。この信号は、増幅器１２Ａで増幅され、方向性結合器１８Bを介して漏洩同軸ケーブル１１Ｂに送り出される。一方、漏洩同軸ケーブル１１Ｂからアクセスポイント１５の方向に伝送される信号は、双方向増幅器１３Ａにおいて、方向性結合器１８Ｂを介して増幅器１２Ｂに入力する。増幅器１２Ｂで増幅された信号は、方向性結合器１８Ａを介して漏洩同軸ケーブル１１Ａに向けて送り出される。

このようにして、上り方向と下り方向の両方の信号が双方向増幅器１３Ａにおいて増幅されて送り出されるようになっている。漏洩同軸ケーブル１１Ｂと漏洩同軸ケーブル１１Ｃの間にも双方向増幅器１３Ｂが設けられている。この構成は、双方向増幅器１３Ａと全く同一である。

アクセスポイント１５は、サーバなどに接続され、このアクセスポイント１５を通じて双方向のデータ送受信が行われる。ＬＡＮの動作そのものは、従来のものと変わらない。なお、こうした漏洩同軸ケーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは例えば、オフィスの天井板の上や床下、あるいは壁の中などに布設することが好ましい。もちろん美観上問題なければ、壁などに貼り付けて使用することもできる。

図１（ｂ）に示すように、上記のような無線ＬＡＮ用ケーブル線路は、その周辺に所定の範囲で配置された端末装置と無線により結合する。図１（ｂ）の横軸は、無線ＬＡＮ用ケーブル線路の長手方向の位置を示す。縦軸は、ケーブルの近傍電界強度を示す。図１（ｂ）のＡ点は、図１（ａ）の同軸ケーブル１６と漏洩同軸ケーブル１１Ａを接続するコネクタ１４の部分に相当する。また、場所Ｂは、双方向増幅器１３Ａを配置した部分に相当する。場所Ｃは、双方向増幅器１３Ｂを配置した位置に相当する。

アクセスポイント１５から同軸ケーブル１６を介して下り方向、すなわち、アクセスポイント１５から各漏洩同軸ケーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに向かう方向に伝送される信号は、場所Ａにおいて最大値となり、漏洩同軸ケーブル１１Ａを伝送されるに従って減衰する。漏洩同軸ケーブル１１Ａは、長手方向に沿ってその近傍に電磁波を放射する。また、近傍から電磁波を受信する。電磁波の放射によって図１（ｂ）の実線１７Ａに示すように信号強度が減衰する。

そして、場所Ｂにおいて、増幅器１３Ａによって信号が増幅され、一定のレベルまで引き上げられる。その後、再び漏洩同軸ケーブル１１Ｂを伝送される間、実線１７Ｂに示すように次第に減衰していく。場所Ｃにおいて再びその後増幅器１３Ｂによって増幅され、信号レベルが引き上げられる。この図１（ｂ）に示すように、漏洩同軸ケーブル１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの近傍電界強度は、その長手方向に沿って図１（ｂ）に示したような特性を示すが、一定以上のレベルがあれば、端末装置は漏洩同軸ケーブルを介してサーバと接続し、データの送受信を行うことが可能になる。
なお、漏洩同軸ケーブルと増幅器とは、コネクタを介して接続されてもよいし、コネクタを使用せずに、直接組み込まれるようにしても差し支えない。

図２は、上記のような漏洩同軸ケーブルの具体的な構成を示す説明図である。
図２（ａ）は、漏洩同軸ケーブル１１の側面図であって、シース４２と一体化された外部導体４３には、多数のスロット４１が設けられている。このスロット４１から所定量の電磁波が放出され、ケーブル近傍に配置された端末装置との通信が可能になる。図２（ｂ）に示すように、漏洩同軸ケーブル１１は、中心導体４５の外周に絶縁体４４と外部導体４３とシース４２とを被覆したものである。

この漏洩同軸ケーブル１１のスロット４１のある方向に電磁波が放出される。例えば、天井裏にこの漏洩同軸ケーブル１１を配置する場合には、スロット４１が下側に配置されるように同ケーブル１１を布設する。これによって信号は、効率良く端末装置側に放射され、また、端末装置から効率良く信号を受信して、データの送受信が可能になる。図２（ｃ）は、漏洩同軸ケーブル１１の端末を示す斜視図である。この図に示すように、絶縁体４４の外周面に巻き付けられた外部導体４３は、シース４２と一体化されており、そのスロット４１が常にケーブルに対し、一定の方向を向くように配置されている。従って、例えば、シース４２の外側にスロットの位置を示すマークを施しておけば、ケーブルを適切な向きにした状態で布設することが可能になる。

図３（ａ）は、実施例２の本発明の無線ＬＡＮ用ケーブル線路を示す説明図である。
図３（ａ）に示すように、この実施例では、上りの回線を構成する３本の漏洩同軸ケーブル２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃと下りの回線を構成する３本の漏洩同軸ケーブル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃとを備えている。アクセスポイント２５からインタフェース２７を介して同軸ケーブル２６と同軸ケーブル３６がそれぞれ接続されている。

同軸ケーブル２６は上り回線用で、コネクタ２４を介して漏洩同軸ケーブル２１Ａに接続されている。同軸ケーブル３６は下り回線用でコネクタ３４を介して漏洩同軸ケーブル３１Ａに接続されている。上り回線の漏洩同軸ケーブル２１Ａと２１Ｂの間には、増幅器２３Ａが挿入されている。また、漏洩同軸ケーブル２１Ｂと漏洩同軸ケーブル２１Ｃの間には、増幅器２３Ｂが挿入されている。下り回線用の漏洩同軸ケーブル３１Ｃと３１Ｂの間には、増幅器３３Ｂが接続されている。また、漏洩同軸ケーブル３１Ｂと３１Ａの間には、増幅器３３Ａが挿入されている。

以上の構成によってアクセスポイント２５から下り方向に送信された信号は、同軸ケーブル２６とコネクタ２４を介して漏洩同軸ケーブル２１Ａの内部を転送される。そして、増幅器２３Ａで増幅され、再び漏洩同軸ケーブル２１Ｂを伝送される。また、その後、増幅器２３Ｂで増幅され漏洩同軸ケーブル２１Ｃを伝送される。これらの漏洩同軸ケーブル２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの近傍に配置された端末装置に対してデータを送信する。また、端末装置から送信された信号は、漏洩同軸ケーブル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのいずれかにより受信され、これらのケーブルを伝送されてアクセスポイント２５に送り込まれる。

図３（ｂ）に示すグラフは、図１（ｂ）に示したものと同様で、横軸にケーブル近傍の位置を示し、縦軸に電界強度を示したものである。図１（ｂ）では下り回線の特性を説明した。従って、図３（ｂ）では、上り回線の特性を説明する。下り回線の特性は、図１に示したものと同様となる。上り回線では、例えば、漏洩同軸ケーブル３１Ｃで受信された信号は、増幅器３３Ｂにおいて増幅され所定のレベルまで引き上げられる。この信号は、位置Ｂまで伝送されて再び増幅器３３Ａにより増幅される。

なお、結合損失が６０デシベル程度にした場合には、このように２本の漏洩同軸ケーブルをその一方を上り、他方を下りというように使用したとしても、信号のまわりこみなどによって伝送信号を乱すといった弊害は生じない。従って、上り回線と下り回線とを比較的接近させて布設することも可能である。もちろん、布設場所に充分ゆとりがあれば、上り回線と下り回線とを若干離して布設し、これらのスロットの向きをいずれも端末装置側に向けるようにすれば、最も効率のいい無線ＬＡＮを形成することが可能になる。

図４は、実施例３の無線ＬＡＮ用ケーブル線路の構成を図示した。図３に示すような無線ＬＡＮ用ケーブル線路では、それぞれ別体の漏洩同軸ケーブルに端末処理を施し、両端のコネクタを介して増幅器を接続し、アクセスポイントから延長された同軸ケーブルへの接続を行った。
しかしながら、２本の漏洩同軸ケーブルを上り回線と下り回線にそれぞれ役割分担させて使用する場合に、上り回線の漏洩同軸ケーブルが出力する信号が下り回線の漏洩同軸ケーブルに直接強力に入力すると、信号処理上弊害が生じることがある。

そこで、この図４に示す実施例では、２本の漏洩同軸ケーブルを一体にしたものを使用する。すなわち、図４に示すように、下り回線の漏洩同軸ケーブルは、中心導体１５５、絶縁体１５４、外部導体１５３、及びシース１５２を順に被覆した構成のものである。
図４では、見にくくなっているが、スロットがちょうど下側に向けて配置されるように、構成されている。従って、図４に示すようにビーム１６０が下方向に放射され、このビーム１６０の方向に端末装置があった場合に、良好な通信が可能になる。

一方、上り方向の漏洩同軸ケーブルは、中心導体２５５、絶縁体２５４、外部導体２５３を順に被覆した構成になっている。なお、そのシース２５２と下り用の漏洩同軸ケーブルのシース１５２とは、ブリッジ１００を介して連結されている。このブリッジ１００は、図４に示すようにシース１５２とシース２５２に一体化されたもので、よく知られた同時押出処理によって共通被覆の横断面がめがね型になるように被覆することができる。この上り用の漏洩同軸ケーブルのスロットも図４の下方に向けて配置されている。

これによって図４の下方に配置された端末装置から送信された信号を良好に受信することができる。このようなケーブルには、例えば、図４に示すように、シース１５２や２５２にマーク１５７、２５７がそれぞれ施されている。このマーク１５７や２５７がちょうど上にくるようにケーブルを布設する。これによって間違いなくスロットの方向が下側を向く。

以上のような構成にすると、上り用の漏洩同軸ケーブルと下り用の漏洩同軸ケーブルのスロットの位置決めが正確にでき、両者の間の不都合な結合（広義のクロストーク）を阻止できる。さらに、最適な方向に両者のスロットを向けることができ、良好なネットワークを形成できる。しかも、２本ケーブルを一挙に天井裏や床下、あるいは、壁などに布設することができるから、ＬＡＮの布設工事を短時間で正確に行うことが可能になる。

なお、２本の漏洩同軸ケーブルを一体化する方法は、上記の方法に限ることはない。シースを一体に押出被覆するケースを説明したが、２本の漏洩同軸ケーブルを別の結束手段で連結しても構わない。２本の漏洩同軸ケーブルを並列させてその漏洩同軸ケーブルに設けられた外部導体の各スロットがいずれも、ほぼ同方向に向くように配置すれば、下り回線用ケーブルと上り回線用ケーブルとを接近させて平行に布設しても、クロストークを確実に防止できる。

製造上は上記の構成が最も容易であるが、下り回線用ケーブルと上り回線用ケーブルのスロットの向きを独立に制御できるなら、一方のケーブルの通信可能な角度範囲に他方のケーブルが配置されない構造にすればよい。
また、２本の漏洩同軸ケーブルを結束手段で平行に連結すると、平坦な面に布設したとき、自動的にスロットを最適な方向に向けることができるという効果もある。
なお、上記の漏洩同軸ケーブルのスロットは、規則的に配列された独立した長孔であったが、連続したケーブル長手方向に長いスリットでも構わない。これも、広義のスロットということができる。

実施例１の無線ＬＡＮ用ケーブル線路の構成を示す図で、（ａ）は同無線ＬＡＮ用ケーブル線路の説明図、（ｂ）は同無線ＬＡＮ用ケーブル線路の長手方向におけるケーブルの近傍電界強度を示す説明図である。 同実施例の漏洩同軸ケーブルの詳細を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は端末の斜視図である。 実施例２の無線ＬＡＮ用ケーブル線路の構成を示す図で、（ａ）は同無線ＬＡＮ用ケーブル線路の説明図、（ｂ）は同無線ＬＡＮ用ケーブル線路の長手方向におけるケーブルの近傍電界強度を示す説明図である。 実施例３の無線ＬＡＮ用ケーブル線路の構成を示す説明図である。 無線ＬＡＮ用ケーブル線路を使って形成する場合の屋内無線ＬＡＮの説明図である。

符号の説明

１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 漏洩同軸ケーブル
１２Ａ、１２Ｂ 増幅器
１３Ａ、１３Ｂ 双方向増幅器
１４ コネクタ
１５ アクセスポイント
１６ 同軸ケーブル
１８Ａ、１８Ｂ 方向性結合器

Claims (6)

1. 外径が２０ｍｍ以下で、結合損失がほぼ同じ、複数本の漏洩同軸ケーブルを、増幅器を介して直列に接続してなることを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。
2. 請求項１に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、
   前記増幅器として双方向増幅器を使用したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。
3. 請求項１に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、
   前記増幅器として信号送信用と信号受信用の２種類の増幅器を使用し、
   信号送信側に用いられる複数本の前記漏洩同軸ケーブルを、送信用増幅器を介して直列に接続し、
   信号受信側に用いられる複数本の前記漏洩同軸ケーブルを、受信用増幅器を介して直列に接続したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。
4. 請求項３に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、
   前記信号送信側に用いられる漏洩同軸ケーブルと前記信号受信側に用いられる漏洩同軸ケーブルとを、並列して、かつ各スロットが一方側面に位置した状態で共通被覆にて一体に包覆したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。
5. 請求項４に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、
   前記共通被覆の横断面がめがね型であることを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。
6. 請求項４又は５に記載の無線ＬＡＮ用ケーブル線路において、
   前記漏洩同軸ケーブルの、スロットを設けた側面と反対側の側面にマークを施したことを特徴とする無線ＬＡＮ用ケーブル線路。

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