JP2007135150A - 無線通信システム及びこの無線通信システムに使用する漏洩伝送路の敷設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で取り付けや取り外しを容易にし、しかも、各階において作業者が無線通信端末を使用して無線通信ができ、作業の充分な省力化を図る。
【解決手段】無線基地局４のアンテナ端子に、漏洩同軸ケーブル２の一端を、直接、又は同軸ケーブル等を介して間接的に接続する。漏洩同軸ケーブルを、建設物１内にある貫通路３を使用して上下階方向に敷設する。そして、建設物内の各階において作業者が所持する無線通信端末７は漏洩同軸ケーブ２を介して無線基地局４と無線通信し、無線通信端末７はサーバ５とデータ通信を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信システム及びこの無線通信システムに使用する漏洩伝送路の敷設方法に係り、特に、工事中の建設物に適した無線通信システム及びこの無線通信システムに使用する漏洩伝送路の敷設方法に関する。

ビルなどの工事中の建設物では、内部での煩雑な作業の１つに、新築工事の仕上げ状況の検査や調査診断などの作業がある。この作業の省力化を図るために、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末）とパソコンで稼動する情報共有ツールが利用されている。

この情報共有ツールでは、電子地図上に様々な情報を表示できるＧＩＳ（地理情報システム）のように、ＣＡＤ図面、イメージ図、イラストなどの任意の位置に各種情報を直接入力したり、表示したりすることができ、さらにＰＤＡとパソコンをＬＡＮなどのネットワークを使って連携させることで容易に情報を共有できるようになっている。

例えば、この情報共有ツールを利用した仕上げ検査のシステムでは、建設物内の状況や指摘事項を、建設物内で作業者がＰＤＡの画面に表示されるリストの中から選択するようにして効率化を図っている。作業者は、建設物内でＰＤＡにデータを入力し、このＰＤＡを持って建設物に隣接して設けられた管理用の工事事務所に行き、事務所に設置されたパソコンにＬＡＮで接続して入力したデータをパソコンに転送するようにしている。その場合に、転送したデータをプリンタでプリントアウトすることもできる。また、図面として残すこともできる。また、ＬＡＮに接続されたファイルサーバとＰＤＡとを接続し、図面データ等のやり取りなども行われている。

しかし、このように作業者が建物内でＰＤＡにデータ入力を行い、これを工事事務所まで持っていってパソコンやファイルサーバに転送するのでは、作業の充分な省力化を図ることができなかった。

一方、完成したビル内でネットワークを構築するものとして、電磁シールド部材を入れたコンクリートによりビルの躯体を構成し、同軸ケーブルをビルの上下階方向に敷設するとともに各階において分岐器を使用して漏洩同軸ケーブルを敷設したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特公平６−９９９７２号公報

しかしながら、特許文献１記載のものは、完成したビル内に構築するネットワークであり、ビルの各階のフロア全体をカバーするように漏洩同軸ケーブルを敷設している。これを工事中の建設物において作業者の所持しているＰＤＡとパソコンやファイルサーバとのデータ転送に一時的に使用するネットワークに使用したのでは、取り付けにも取り外しにも手間が掛かり、また、システムが大掛かりとなり建設中の建物において一時的に使用するには経済性がきわめて悪いという問題も有る。

このようなことから、工事中の建設物において一時的に使用するネットワークとしては、簡単な構成で取り付けも取り外しも容易にできることが望まれる。また、工事中の建設物においては通信条件として各階のフロア全体をカバーする必要は無く、各階毎に一部の場所で通信が可能であれば作業者の所持しているＰＤＡとパソコンやファイルサーバとのデータ転送は可能である。

本発明は、このような点にかんがみて為されたもので、簡単な構成で取り付けも取り外しも容易にでき、しかも、各階において作業者が無線通信端末を使用して無線通信ができ、作業の充分な省力化を図ることができる無線通信システム及びこの無線通信システムに使用する漏洩伝送路の敷設方法を提供する。

本発明は、無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設し、前記建設物内に配置された無線通信端末は、前記漏洩伝送路を介して前記無線基地局と無線通信を行う無線通信システムにある。

また、本発明は、無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設する場合に、予め所定階層分の長さの漏洩伝送路を用意し、建設階層が所定階層に達するまでは、漏洩伝送路の余った部分をまとめておき、建設階層が増加するに従って漏洩伝送路を上方向に延出して敷設する漏洩伝送路の敷設方法にある。

本発明によれば、簡単な構成で取り付けも取り外しも容易にでき、しかも、各階において作業者が無線通信端末を使用して無線通信ができ、作業の充分な省力化を図ることができる無線通信システム及びこの無線通信システムに使用する漏洩伝送路の敷設方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１はビル等の建設工事中の建設物１の上下階方向に漏洩伝送路、例えば、漏洩同軸ケーブル２を、この建設物１内にある貫通路３を使用して敷設している。前記貫通路３としては、例えば、ケーブルなど電気設備を配線するための電気設備用パイプシャフト（ＥＰＳ）、階段室、エレベータシャフトを使用する。また、工事中のときに一時的に形成される孔を使用してもよい。

前記建設物１の１階を基準階とし、この１階に無線基地局４を配置し、この無線基地局４のアンテナ端子に、前記漏洩同軸ケーブル２の一端を、直接、又は同軸ケーブル等を介して間接的に接続している。前記無線基地局４にはサーバ５がＬＡＮケーブル６によって接続されている。なお、前記サーバ５は必ずしも建設物１内に設置される必要は無く、建設物１とは別棟の工事事務所等に設置されてもよい。前記建設物１の各階には作業者が所持して使用する無線通信端末７が存在する。

この構成においては、図中点線で示す範囲Ａ、例えば、漏洩同軸ケーブル２から１０ｍ程度の範囲において無線ＬＡＮを構築することができる。漏洩同軸ケーブル２は、一種のアンテナの役割を果たすが、その近傍で無線通信ができるように作られたものであり、漏洩同軸ケーブル２から遠く離れた場所へは電波が到達しにくい。

一方、工事中の建設物１においては、前記無線通信端末７は各階に据え置くことはなく、作業者が持ち歩いて使用するものである。従って、無線通信端末７としてはＰＤＡやノート型パソコンが主に使用される。場合によってはＩＰ携帯電話が使用される場合も有る。作業者は無線通信端末７を所持してフロア内を移動できるので、漏洩同軸ケーブル２による通信が可能な範囲に移動することは容易である。

作業者はサーバ５とデータのやり取りを行うときには、無線通信端末７を所持して範囲Ａ内に移動し、無線通信端末７を操作することで、漏洩同軸ケーブル２を介して無線基地局４と無線通信を行い、サーバ５とデータのやり取りを行うことになる。このように、鉄筋、あるいは鉄筋コンクリートで建設される中・高層の建設物においても、漏洩同軸ケーブル２が敷設された各階において、無線通信が可能となる。

図２の(a)〜(c)は、実際に工事中の建設物１の電気設備用パイプシャフトを貫通路３として漏洩同軸ケーブル２を敷設して通信実験を行ったときの、通信距離とスループットとの関係を示している。すなわち、基準階とした１階に無線基地局４を設置し、そこから１３階まで５０ｍ程度に渡って漏洩同軸ケーブル２を敷設した。各階の広さは３０ｍ×４０ｍ程度である。また、２．４ＧＨｚ帯の電波を使用し、無線区間で最高５４Ｍｂｐｓのデータ伝送が可能なＩＥＥＥ８０２．１１ｇの規格に対応した無線基地局４と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ対応の無線ＬＡＮカードを接続したノート型パソコンからなる無線通信端末７との間でデータ通信を行い、スループット（実効速度）を計測した。

なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの最高伝送速度は５４Ｍｂｐｓであるが、スループットでは２２〜２３Ｍｂｐｓ程度が最高となる。これは、データ伝送には、例えばデータパケットを送信すると必ずＡＣＫ（応答）パケットを受け取る等、様々なオーバーヘッドがあり、スループットで２０Ｍｂｐｓ以上出ていれば十分に速いと判断できる。

図２の(a)は無線基地局４を設置したフロアと同一の１階での測定結果を示し、図２の(b)は７階での測定結果を示し、図２の(c)は漏洩同軸ケーブル２の終端部が位置する階となる１３階での測定結果を示している。これらの図は同一測定ポイントで２回〜数回測定した結果をそのまま表示している。

１階では、漏洩同軸ケーブル２から１２ｍ程度離れた所でも、略１５Ｍｂｐｓ以上のスループットが得られ、７階では２５ｍ付近まで略１０Ｍｂｐｓ以上のスループットが得られている。敷設した漏洩同軸ケーブルの終端部となる１３階では、３ｍ付近で１０Ｍｂｐｓ以上の通信が可能である。

漏洩同軸ケーブル２から離れると、スループットは落ち込む傾向にあり、特に１３階では１０ｍ離れると通信不能となるが、建設物１の階を隔てても、漏洩同軸ケーブル２近傍においては安定した通信が可能となる。

このことは、漏洩同軸ケーブル２を敷設しない場合と比べると顕著である。例えば、図３に示すように、建設物１の１階に無線ＬＡＮアクセスポイント１０を設置し、このアクセスポイント１０にサーバ５を接続し、１階〜３階におけるいくつかの場所で無線通信端末７が無線ＬＡＮアクセスポイント１０を介してサーバ５とデータ通信を試み、そのスループットを計測した結果、図４に示す結果が得られた。この場合も、各階の広さは３０ｍ×４０ｍ程度であり、また、２．４ＧＨｚ帯の電波を使用し、無線区間で最高５４Ｍｂｐｓのデータ伝送が可能なＩＥＥＥ８０２．１１ｇの規格に対応した環境下でデータ通信を行った。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０が設置されている１階のフロアでは、図４の(a)に示すように１５ｍ程度の距離まではスループットは２０Ｍｂｐｓ以上得られ、２０ｍを超えても５Ｍｂｐｓ以上での通信が可能であり、フロア全域での通信が可能となる。これに対し、２階のフロアでは、図４の(b)に示すように１０ｍを超えると通信不能になる。さらに、３階のフロアでは、図４の(c)に示すようにフロア全域で通信が確立しない結果となる。

このように鉄骨または鉄筋コンクリート構造のビル等の建設物１において、漏洩同軸ケーブル２を敷設しないで、無線ＬＡＮアクセスポイント１０のみで各階の無線通信端末７と無線通信を行おうとすると、階を隔てると急激にスループットが低下し、３階以上では全く無線通信を行うことはできない。従って、３階以上の階にいる作業者は、データ通信をする場合には２階や１階に降りて来なければならず、作業の充分な省力化を図ることはできない。

このように、建設物１の上下階方向に漏洩同軸ケーブル２を、貫通路３を使用して敷設することにより、漏洩同軸ケーブル２からの距離が約３〜１０ｍ程度に制限されるが、どの階においても通信ネットワークを構築することができるようになる。

図２に示した実験結果は、伝送損失が０．２５ｄＢ／ｍという、５０ｍ長さの漏洩同軸ケーブル２を使った場合に得られたものである。このときの無線基地局４の送信出力は、８ｄＢｍ（６．３ｍＷ）であった。ここで、建設物１内に敷設した漏洩同軸ケーブル２の終端部における電力を求めると、漏洩ケーブル２の全長(５０ｍ)での損失は、
０．２５×５０＝１２．５（ｄＢ）
となる。従って、終端部の電力は、（無線基地局の送信電力）−（ケーブルの損失）となるので、
８−１２．５＝−４．５ｄＢｍ（０．３５ｍＷ）
となる。

図２の(c)に示すように、漏洩同軸ケーブル２を敷設した最上階（１３階）では漏洩同軸ケーブル近傍の３ｍ付近で１０Ｍｂｐｓ以上の通信が可能となっているが、漏洩同軸ケーブル終端部に供給される電力が更に低下すると、通信範囲が狭くなるとともにスループットも低下し、実用に耐えなくなることは容易に想定できる。従って、漏洩同軸ケーブル終端部でも通信が可能になるための実用的な通信距離、すなわち漏洩同軸ケーブル２から３ｍ離れた所で１０Ｍｂｐｓ以上のスループットを得るための電力は、−４．５ｄＢｍとなる。

例えば、１００ｍの漏洩同軸ケーブルを建設物内に敷設する場合、終端部で−４．５ｄＢｍの電力を得るためには、１００ｍ全体での損失が５０ｍのケーブルと同様に１２．５ｄＢとする必要がある。すなわち、このときの伝送損失は、
１２．５／１００＝０．１２５（ｄＢ／ｍ）
となり、伝送損失が０．１２５ｄＢ／ｍ以下の漏洩同軸ケーブルを使う必要がある。

なお、実験で使用した無線基地局４の出力は８ｄＢｍであったが、市販されている一般的な無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）対応の無線ＬＡＮアクセスポイントまたは無線ＬＡＮルーターの出力は、２０ｄＢｍ（１００ｍＷ）程度である。そこで送信出力が２０ｄＢｍの無線基地局４と５０ｍの漏洩同軸ケーブル２を接続して使う場合を想定すると、終端部で−４．５ｄＢｍの電力を得るために、漏洩同軸ケーブル２の伝送損失は、｛２０−（−４．５）｝／５０＝０．４９ｄＢ／ｍ以下となり、実験で使った漏洩同軸ケーブルの伝送損失（０．２５ｄＢ／ｍ）よりも大きな損失のケーブルであっても、使用が可能になる。

また、Ｌ（ｍ）の漏洩同軸ケーブル２を建設物１内の上下階方向に敷設し、すべての階で無線ネットワークを構築するために必要なケーブルの伝送損失を求めると、｛２０−（−４．５）｝／Ｌ＝２４．５／Ｌ（ｄＢ／ｍ）以下となる。このように、Ｌ（ｍ）の長さの漏洩同軸ケーブル２を使う場合、その伝送損失が２４．５／Ｌ（ｄＢ／ｍ）以下のものを使うことにより、漏洩同軸ケーブルを敷設したすべてのフロアにおいて、無線通信が可能となる。

また、送信出力が２０ｄＢｍ（１００ｍＷ）よりも大きな出力のものが使える場合には、必要とされるケーブルの伝送損失値も変わってくる。一般に、送信出力がＰ（ｄＢｍ）の場合、Ｌ（ｍ）の漏洩同軸ケーブルを建設物内の上下階方向に敷設し、すべての階で無線ネットワークを構築するために必要なケーブルの伝送損失を求めると、｛Ｐ−（−４．５）｝／Ｌ＝（Ｐ＋４．５）／Ｌ（ｄＢ／ｍ）、となる。

なお、この実施の形態では、漏洩同軸ケーブル２を建設物１内の貫通路３に敷設した場合について述べたが、漏洩同軸ケーブル２の敷設は貫通路３に限定されるものではなく、工事用エレベータを通過させるために工事中のみフロアに開ける孔を使用して漏洩同軸ケーブル２を敷設してもよい。また、仮設足場などの仮設構造物に取り付けて敷設するようにしてもよい。また、漏洩同軸ケーブル２の終端部を建設工事において鉄骨等を上階へ運び上げるのに使用する仮設構造物であるクレーンに取り付けて上階へ延出させるようにしてもよい。

このような構成の無線通信システムを、工事中の建設物における工事支援システム、すなわち、新築工事の仕上げ状況の検査や調査診断などの建築工事検査システムに適用すると、非常に効率よく検査作業を行うことができる。

例えば、図３においては、工事中の建設物に併設された工事事務所内のネットワークに接続されたサーバ５からＣＡＤ図面やイメージ図等を予めＰＤＡ（携帯情報端末）やノート型パソコン等の無線通信端末７にダウンロードしておき、建設物内で各種情報を無線通信端末７に入力し、再度工事事務所に戻って無線通信端末７に入力したデータをサーバ５に転送し、あるいはプリンタによりプリントアウトすることになる。

これに対し、本実施の形態では、建設物１内に居ながらにして、サーバ５と無線通信端末７間で漏洩同軸ケーブル２、無線基地局４を介してデータのやり取りができるようになる。例えば、各階の居る作業者は、無線通信端末７として無線ＬＡＮを内蔵したＰＤＡ、あるいは無線ＬＡＮカードを接続したＰＤＡを所持しているものとする。

建設物１内において作業者がサーバ５からＰＤＡにデータをダウンロードする必要がある場合には、作業者は漏洩同軸ケーブル２が敷設されている近傍まで移動し、データのダウンロードを行う。このとき、サーバ５内にあるデータは、無線基地局４及び漏洩同軸ケーブル２を介してＰＤＡに転送される。図２に示したように、工事中の建設物１のどの階においても、漏洩同軸ケーブル２が敷設されている位置の近傍（３ｍ〜１０ｍ程度の範囲内）においては、略１０Ｍｂｐｓ以上のスループットが得られるので、データの通信速度としては十分な速度である。

ＰＤＡにデータをダウンロードし終わると、作業者は、工事の仕上げ状況の検査や調査診断などの作業を現場で行い、結果を所持しているＰＤＡに入力する。データ入力が完了すると、再度漏洩同軸ケーブル２が敷設されている場所の近傍まで移動し、データを漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５に転送する。このような一連の作業を繰り返して検査作業を行う。

データを転送する際には、漏洩同軸ケーブル２から約１０ｍ以内に近づく必要があり、作業者がデータ転送のために同一フロア内を移動する必要が生ずるが、その移動距離は工事事務所まで移動する場合に比べてきわめて短く、作業効率を飛躍的に高めることができ、作業の省力化を充分に図ることができる。

（第２の実施の形態）
なお、この実施の形態は無線通信端末としてＩＰ携帯電話を使用した場合のシステムについて述べる。なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５に示すように、サーバを使用せず、無線基地局４と漏洩同軸ケーブル２とＩＰ携帯電話７１，７２，…によってシステムを構築している。なお、ＩＰ電話とは、電話をかける相手との間の通信経路を、インターネットで使用されているＩＰ（Internet Protocol）ベースで構築した電話ネットワークであり、ＩＰ携帯電話はこのＩＰ電話に無線ＬＡＮ機能を搭載したものをいう。

図５のシステムにおいては、２階にＩＰ携帯電話７１を所持した作業者は、４階のＩＰ携帯電話７２を持った作業者と通話が可能になる。このときのデータや音声の流れは次のようになる。

ＩＰ携帯電話７１からＩＰ携帯電話７２に送信するデータは、漏洩同軸ケーブル２を介して無線基地局４に一旦転送される。無線基地局４ではＩＰ携帯電話７１から受けたデータをＩＰ携帯電話７２に向けて送信する。ＩＰ携帯電話７２では、漏洩同軸ケーブル２を介して自分宛てのデータを受け取る。ＩＰ携帯電話７２からＩＰ携帯電話７１へのデータ転送についても同様である。

従来、建設物１内にいる作業者同士が通話する場合には携帯電話を使っていたが、鉄骨構造の建設物内では電波が届き難く通信エリア外となる場合が多く、また、通話料も高いという問題がある。この点、ＩＰ携帯電話を使用し漏洩同軸ケーブル２と無線基地局４を使用することで、工事中の建設物内において容易にしかも無料でデータ通信や電話ができる。これにより、建設物１内で異なるフロアに居る作業者同士が頻繁に連絡を取り合うことができるようになる。

なお、この実施の形態では無線通信端末としてＩＰ携帯電話を使用した場合について述べたがこれに限定するものではなく、例えば、無線ＬＡＮ機能を搭載した携帯情報端末やノート型パソコンを使用してもよく、この場合も作業者間のデータ通信が無料でできることになる。

（第３の実施の形態）
この実施の形態は、工事中の建設物に漏洩伝送路である漏洩同軸ケーブル２を敷設する敷設方法について述べる。この敷設方法は、前述した第１、第２の実施の形態において適用が可能である。ここでは、例えば、第１の実施の形態において適用した場合について述べる。

建設中の建物は、徐々に階層数が増えていくのが普通である。すべての階層が出来上がってから漏洩同軸ケーブル２を敷設するという方法もあるが、上層階が出来上がる前に下層階でデータ通信を行いたい場合もある。そのような場合に有効な敷設方法である。

図６の(a)は４階まで工事が進んだ建設物１を示している。漏洩同軸ケーブル２は建設物１内にある貫通路３に通して敷設されている。漏洩同軸ケーブル２はサーバ５に接続した無線基地局４に接続している。

使用する漏洩同軸ケーブル２としては、通信を行う予定のすべてのフロアに敷設するのに必要な長さのものを予め用意しておき、まずは工事が済んだ１階から４階までに漏洩同軸ケーブル２を敷設する。そして、敷設せずに余った分２ａについては、例えば、そのときの最上階である４階に束ねるなどしてまとめておく。この状態では、１階から４階の漏洩同軸ケーブル２の近傍、すなわち、図６の(a)の図中点線Ａ1内において、無線ＬＡＮ機能を搭載したＰＤＡやノート型パソコン等の無線通信端末７は、漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５とデータ通信が可能になる。

工事が進み、階層数が増え、図６の(b)に示すように５階になると漏洩同軸ケーブル２は５階まで延びる。このときには、図中点線Ａ2内において、無線通信端末７は、漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５とデータ通信が可能になる。また、図６の(c)に示すように６階になると漏洩同軸ケーブル２はさらに６階まで延びる。このときには、図中点線Ａ3内において、無線通信端末７は、漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５とデータ通信が可能になる。そして、余った部分２ａについては常に最上階に束ねておく。

このような方法を採ることにより、漏洩同軸ケーブル２の取り付けが容易となり、工事中において出来上がった各階層のすべてのフロアで無線ＬＡＮを簡単に構築できる。また、工事が進んで行ったときの盛り換え作業、すなわち、建設工事の進行状況に応じて、無線基地局を増設したり、不要になった無線基地局を逐次必要な場所に移動したり、建設作業が終わった場合に漏洩同軸ケーブル２等を撤去する作業などが簡単にできる。従って、それらに要する費用も抑えることができる。

この例では漏洩同軸ケーブル２の終端部が位置する最上階で、漏洩同軸ケーブルの余った分を束ねるようにしたが、束ねておく場所は最上階に限るものではなく、基準階となる１階に束ねて置いても良く、また、途中の階に束ねて置いても良い。また、束ねなくてもまとめて置くのみでも良い。

また、高層建築においては、タワークレーンを使って建設するのが一般的で、建設物の最上部にはタワークレーンが設置されることになる。そこで、漏洩同軸ケーブル２の終端部をタワークレーンに取り付け、余った分を１階または途中の階に束ねて置く。こうすることで、建設が進んで階層数が増えていくと、タワークレーンは自分で上に昇るが、そのときに漏洩同軸ケーブルも一緒に上に引っ張り上げることができる。このように漏洩同軸ケーブルの終端部をタワークレーンで引き上げるようにして漏洩同軸ケーブルを階層数の増加と共に敷設することで敷設作業がさらに容易になる。

（第４の実施の形態）
この実施の形態も、工事中の建設物に漏洩伝送路である漏洩同軸ケーブル２を敷設する敷設方法について述べる。この実施の形態は漏洩同軸ケーブル２を、接続用コネクタを使用して継足しながら敷設する方法について述べる。

図７の(a)は４階まで工事が進んだ建設物１を示している。第１の漏洩伝送路である漏洩同軸ケーブル２１は建設物１内にある貫通路３に通して敷設されている。漏洩同軸ケーブル２１はサーバ５に接続した無線基地局４に接続している。漏洩同軸ケーブル２１は予め４階層分に相当する長さに設定され、その終端部に、図８の(a)に示すように接続用メス型コネクタ２１ａを取り付けている。そして、この接続用メス型コネクタ２１ａに例えば５０Ωの終端抵抗を設けた終端器２２に取り付けた接続用オス型コネクタ２２ａを螺着接続する。

この状態では、１階から４階の漏洩同軸ケーブル２１の近傍、すなわち、図７の(a)の図中点線Ａ11内において、無線ＬＡＮ機能を搭載したＰＤＡやノート型パソコン等の無線通信端末７は漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５とデータ通信が可能になる。

工事が進み、階層数が増え、図７の(b)に示すように５階になると漏洩同軸ケーブル２１の接続用メス型コネクタ２１ａから終端器２２を離脱させ、代わりに、予め用意しておいた長さが１階相当分、例えば３〜４ｍ程度の、継足し用の第２の漏洩伝送路である漏洩同軸ケーブル２３を接続する。すなわち、図８の(b)に示すように漏洩同軸ケーブル２１の接続用メス型コネクタ２１ａに継足し用の漏洩同軸ケーブル２３の一端に取り付けた接続用オス型コネクタ２３ａを螺着接続する。そして、この漏洩同軸ケーブル２３の他端に取り付けた接続用メス型コネクタ２３ｂに前記終端器２２の接続用オス型コネクタ２２ａを螺着接続する。こうして、漏洩同軸ケーブルを５階まで延ばすことができる。このときには、図７の(b)の図中点線Ａ12内において、無線通信端末７は漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５とデータ通信が可能になる。

また、工事が進み、図７の(c)に示すように６階になると漏洩同軸ケーブル２３の接続用メス型コネクタ２３ｂから終端器２２を離脱させ、代わりに、予め用意しておいた長さが１階相当分、例えば３〜４ｍ程度の、継足し用の漏洩同軸ケーブル２４を接続する。すなわち、漏洩同軸ケーブル２３の接続用メス型コネクタ２３ｂに継足し用の漏洩同軸ケーブル２４の一端に取り付けた接続用オス型コネクタを螺着接続する。そして、この漏洩同軸ケーブル２４の他端に取り付けた接続用メス型コネクタ２４ｂに前記終端器２２の接続用オス型コネクタ２２ａを螺着接続する。こうして、漏洩同軸ケーブルを６階まで延ばすことができる。このときには、図７の(c)の図中点線Ａ13内において、無線通信端末７は漏洩同軸ケーブル２及び無線基地局４を介してサーバ５とデータ通信が可能になる。

このような方法を採ることにより、漏洩同軸ケーブルを容易に上方向に伸ばすことができ、また、数十〜数百メートルにも及ぶ長い漏洩同軸ケーブルを予め用意する必要もなくケーブルの取り扱いが容易になる。

ところで、この実施の形態のように漏洩同軸ケーブを建設物１の高さの増加と共に継足すものにおいては、それぞれの漏洩同軸ケーブル２１，２３，２４，…の特性は必ずしも同一である必要はない。同一の特性のものを使用した場合は、先端部、すなわち、高い位置にある漏洩同軸ケーブルほど電力が小さくなるので通信範囲は狭くなる。

そこで、例えば、無線基地局４に近い漏洩同軸ケーブル２１として電波の漏れにくい特性のものを使用し、最上階に近い位置に敷設される漏洩同軸ケーブルほど電波が漏れやすい特性のものを使用する。これにより、建設物１に敷設された漏洩同軸ケーブルの全体にわたって通信の可能範囲を一定化することができる。

一般に、電波の漏れやすさは結合損失という指標で表され、電波が漏れにくいものは結合損失が大きく、電波が漏れやすいものは結合損失が小さくなる。さらに、結合損失が大きいケーブルは伝送損失が小さくなり、結合損失の小さいケーブルは伝送損失が大きくなる傾向がある。全ての漏洩同軸ケーブルに同じ結合損失のものを使用すると、図２に示した結果のように、ケーブル先端部では通信範囲が狭くなる傾向があるが、最上階に近いほど結合損失の小さい漏洩同軸ケーブルを使うことにより、通信範囲が狭くなるのを防ぐことができる。

そこで、無線基地局４に近いほど電波の漏れにくい特性の漏洩同軸ケーブルを使用し、最上階に近いほど電波の漏れやすい特性の漏洩同軸ケーブルを使用することで、無線基地局４に近いほど電波の漏れが少なくなり、逆に最上階に近いほど漏れが多くなるので、結果として、全ての階において同等の通信距離、すなわち、通信可能範囲を確保することができることになる。しかも、このような工夫を行うことで、無線基地局４に近い階での通信距離を必要以上に大きくせずに同等の通信距離を全ての階で確保することで、通信が可能な漏洩同軸ケーブルの長さも延ばすことができる。

なお、この実施の形態では、常にケーブルの先端部に漏洩同軸ケーブルを接続して継足すようにしたが、漏洩同軸ケーブルの継足し方法はこれに限らず、途中に接続されている漏洩同軸ケーブル間のコネクタを外し、この間に新たな継足し用の漏洩同軸ケーブルを接続して継足すこともできる。

また、途中でのケーブルの継足しにおいて、漏洩同軸ケーブルを使用せず一定の長さの通常の同軸ケーブルを継足してもよい。例えば、図９に示すように、１階から３階までの貫通路３の位置と４階以上の貫通路３の位置が異なっていて曲げの自由度が小さい漏洩同軸ケーブルでは敷設が困難な場合には、１階から３階までは漏洩同軸ケーブル２６を敷設し、その漏洩同軸ケーブル２６の終端と曲げの自由度が大きい同軸ケーブル２７の一端を接続用コネクタ２８によって接続し、４階以上の階には漏洩同軸ケーブル２９を敷設し、その漏洩同軸ケーブル２９の始端を前記同軸ケーブル２７の他端に接続用コネクタ３０によって接続する。このような方法を採ることにより、建設物１のすべての階に渡って貫通路３が一直線になっていない場合においても、漏洩同軸ケーブルの敷設が可能となる。

また、図１０に示すように、漏洩同軸ケーブルの長さを全て１階相当分の長さとし、最初の漏洩同軸ケーブル３１を基準基地局４に接続し、その漏洩同軸ケーブル３１と２番目の漏洩同軸ケーブル３２を２階において接続用コネクタ３３で接続し、２番目の漏洩同軸ケーブル３２と３番目の漏洩同軸ケーブル３４を３階において接続用コネクタ３５で接続する。このようにして１階毎に漏洩同軸ケーブルを接続用コネクタによって継足すようにしても良い。このようにすれば、１階毎に漏洩同軸ケーブルの特性を変化させることで、例えば、各階毎に通信距離を変化させることや、あるいは全ての階で通信距離を一定にすることなど、より細かい設定ができる。また、ケーブルの取り扱いがさらに容易になる。

また、この場合において、途中の漏洩同軸ケーブルを通常の同軸ケーブルに代えることもできる。例えば、１階や２階では通信を行う必要が無いときには、漏洩同軸ケーブル３１，３２を通常の同軸ケーブルに代える。このようにすることで、漏洩同軸ケーブルによる伝送損失を抑えることができる。また、コスト的にも無線ＬＡＮを安価に構築できる。

なお、この実施の形態では、建設物としてビルなどの全体が階層構造の建設物を対象とした例を述べたが、必ずしもこれに限定するものではなく、橋梁やプラントなどの建設物においても内部に階層構造を有するものであればその階層構造の部分においても適用できるものである。

本発明の、第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図。 同実施の形態における、異なる階での通信距離とスループットとの関係を示す図。 漏洩同軸ケーブルを敷設しない場合の無線通信システムの構成を示す図。 図３の無線通信システムにおける、異なる階での通信距離とスループットとの関係を示す図。 本発明の、第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図。 本発明の、第３の実施の形態に係る無線通信システムにおける漏洩同軸ケーブルの敷設方法を説明するための図。 本発明の、第４の実施の形態に係る無線通信システムにおける漏洩同軸ケーブルの敷設方法を説明するための図。 図７の敷設方法で使用する漏洩同軸ケーブルの接続部の構成を示す部分拡大図。 同無線通信システムにおける漏洩同軸ケーブルの敷設方法の変形例を示す図。 同無線通信システムにおける漏洩同軸ケーブルの敷設方法のさらに別の変形例を示す図。

符号の説明

１…建設物、２…漏洩同軸ケーブル（漏洩伝送路）、３…貫通路、４…無線基地局、７…無線通信端末。

Claims (10)

1. 無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設し、前記建設物内に配置された無線通信端末は、前記漏洩伝送路を介して前記無線基地局と無線通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
2. 漏洩伝送路は、建設物の上下階方向に形成した貫通路を使用して敷設したことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 貫通路は、電気設備を配線するための電気設備用パイプシャフト、階段室、あるいはエレベータシャフトであることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 漏洩伝送路は、建設物の上下階方向に形成した仮設構造物を使用して敷設したことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 漏洩伝送路として、長さＬ（ｍ）の漏洩同軸ケーブルを使用し、この漏洩同軸ケーブルの伝送損失を０以上２４．５／Ｌ（ｄＢ／ｍ）以下に設定したことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
6. 無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設し、前記無線基地局にサーバを接続し、前記建設物内に配置された無線通信端末は、前記漏洩伝送路を介して前記無線基地局と無線通信を行うことで前記サーバとデータ通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
7. 無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設し、前記建設物内の異なる階層間に配置された無線通信端末は、互いに前記漏洩伝送路及び無線基地局を介して無線通信を行うことでデータ通信あるいは音声通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
8. 無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設する場合に、予め所定階層分の長さの漏洩伝送路を用意し、建設階層が所定階層に達するまでは、漏洩伝送路の余った部分をまとめておき、建設階層が増加するに従って漏洩伝送路を上方向に延出して敷設することを特徴とする漏洩伝送路の敷設方法。
9. 無線基地局と直接又はケーブル等により間接的に接続された漏洩伝送路を階層構造からなる建設物の上下階方向に敷設する場合に、前記無線基地局に接続した所定階層分の長さの第１の漏洩伝送路の終端部に接続用コネクタを取り付け、この接続用コネクタに終端器の接続用コネクタを接続し、一方、両端に接続用コネクタを取り付けた所定の長さの継足し用の第２の漏洩伝送路を用意し、前記第１の漏洩伝送路の敷設が終了すると、前記終端器を前記第１の漏洩伝送路から離脱させ、代わりに前記第２の漏洩伝送路の接続用コネクタを前記第１の漏洩伝送路の接続用コネクタに接続し、その第２の漏洩伝送路の接続用コネクタに終端器の接続用コネクタを接続することで漏洩伝送路を延出させ、これを繰り返すことで建設階層が増加するに従って漏洩伝送路を上方向に延出して敷設することを特徴とする漏洩伝送路の敷設方法。
10. さらに、両端に接続用コネクタを取り付けた所定の長さの継足し用の同軸ケーブルを用意し、この同軸ケーブルを、漏洩伝送路間に継足し接続して伝送路全体を上方向に延出させることを特徴とする請求項９記載の漏洩伝送路の敷設方法。

Images