JP3589348B2 - 電気光複合ケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク通信に適した高速伝送用ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭内配線ケーブルとして、電力供給用電線、電話線、ＴＶ同軸などのケーブルが使用されている。今後、デジタルコンテンツ技術の急速な普及、放送と通信の融合などに伴い、一般家庭においても多量のマルチメディア情報を利用できる環境が待ち望まれている。
【０００３】
ここで、既に配線されている上記した３種のケーブルを利用したデータ伝送（１０Ｍｂｐｓ 、１００Ｍｂｐｓ）で実績がある１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔなどのイーサネット、データに加え、音声や映像などのリアルタイム情報の伝送能力を有するネットワークを実現できるＩＥＥＥ１３９４などのデータ伝送方式が有力となっている。
【０００４】
イーサネットでは、１００Ｍｂｐｓまでの高速データ伝送用ケーブルとして、図９示すようなカテゴリー５（Ｃａｔ．５）ケーブルと呼ばれる４対ケーブルが使用されている。ここで、１は銅などの導電体で構成された導体、２はその導体１上に被覆されたポリオレフィン系熱可塑性樹脂等の絶縁体、３は導体１と絶縁体２とで構成された絶縁導体、４は２本の絶縁導体３・３が互いに撚り合わされて構成された対撚線、５はポリ塩化ビニルなどで構成されたジャケットであり、それぞれの対撚４、４、・・は互いに撚りピッチが異なるように構成されている。このケーブルは、ＩＳＯ／ＩＥＣおよびＥＩＡ／ＴＩＡで特性インピーダンス、近端漏話、減衰量などの規格値が設定されており、これに準拠することで性能を保証している。
【０００５】
ＩＥＥＥ１３９４は、前記したようにＡＶ機器、パソコンともに使えるマルチメディアインターフェースを目指したもので、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）でＩＥＥＥ１３９４−１９９５として標準化された規格である。ケーブル構造および性能についても規定があり、２本のシールド付き対撚線と２芯の電源線とを集合撚りしたものをケーブルの標準としており、その伝送速度および伝送距離は、それぞれ４００Ｍｂｐｓまでで４．５ｍ以下と決められている。
【０００６】
このＩＥＥＥ１３９４−１９９５を補填する目的で、更なる高速化と伝送距離延長について検討がなされており、ＩＥＥＥ１３９４．ｂをサポートする伝送媒体として有力なものとして、当社は先に図１０に示すような２芯のプラスチック製光ファイバ（ＰＯＦ）を集合した光ケーブルを対案した。図１０において、６は屈折率の高いコア層とその回りに屈折率の低い層が被覆されたクラッド層とで構成されたプラスチック製光ファイバ、７は２本のプラスチック製光ファイバ６・６を互いに間隔を置いてメガネ状に被覆・保持する被覆層である。将来、家庭内ネットワークの主力となる２つの方式に対応するには、先行配線として各伝送媒体をそれぞれ布設しておく必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現状、ＩＥＥＥ１３９４対応機器は、開発中で普及段階には至っていない。家庭内ネットワークのバックボーンとして必要となるのはまだ当分先と考えられる。これに対しプリンタ等を共有する目的で家庭内ＬＡＮとして家庭内イーサネットは導入され始めている。
【０００８】
一般家庭まで配線ケーブルを光ファイバ化することはＦＴＴＨ （Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）と呼ばれており、従前、２０１０年の全国整備完了を目指していたが、平成１０年１１月に改訂された「高度情報通信社会推進に向けた基本方針」等において、２００５年への前倒しに向けて、できるだけ早期に実現できるよう努力する旨が明記されるなど、その重要性が再認識されており、今後さらに光ファイバ網の整備は加速化していくことが予想される。
【０００９】
家庭内の情報化配線を考えた場合、戸建住宅の寿命は約３０年といわれているが、最近、住宅の高寿命化がさらに進みんでおり、中には１００年住宅といわれものまで出てきている。しかし、上述したように、今後、通信速度がどんどん速くなることにより、既設の配線では対応することができなくなることが予想されるため配線を敷設しなおさなければならなくなる。配線は、通常、壁の中に埋め込まれているために壁を壊して敷設し直さなければならない等の問題点がでてくる。
【００１０】
このように、近い将来に対応し、将来の高速化にまで対応し、ＩＥＥＥ１３９４対応のアプリケーションが普及した際に配線替えの必要がない配線が求められている。
戸建住宅内でのネットワーク化のための配線を考えた場合、機器の拡張性、レイアウト変更に対して柔軟な配線性が求められる。しかし、一般に使用されているシングルコアタイプの光ファイバは、図８の破線で示すように曲げによる損失が大きいため、施工の際に配線をよほど注意して行わないと曲げによる損失が大きくなってしまう。
【００１１】
また、光ファイバをメタルケーブルと複合化した場合、対撚にすることによって光ファイバの損失が大きくなってしまうことが問題となっている。
１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔでは、カテゴリー５ＵＴＰケーブルを構成する４本の対撚線のうち、実際には２対のみを信号の発信、受信に用いており、２対は使用されていない。また、ＩＥＥＥ１３９４をＰＯＦで伝送するには、２芯用いる。
将来のギガビット（１０００ＢＡＳＥ−Ｔ）伝送においては、対撚線の４対が使用される見通しである。通称「ギガビットイーサネット」と呼ばれている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は係る点に鑑みなされたもので、図１および図２にその構造を示した。
図１は、２対の絶縁導体３・３が互いの対間で異なるピッチで撚り合わされて構成された２対の対撚線４・４と、２本のマルチコア型プラスチック製光ファイバ６・６とが集合された電気光複合ケーブルであり、対撚線４とマルチコア型プラスチック製光ファイバ６とが互いに隣り合わせに配置され、対撚線とマルチコア型プラスチック製光ファイバの全体が撚り合わされていることを特徴としている。
【００１３】
図２は、２対の絶縁導体３・３が互いの対間で異なるピッチで撚り合わされて構成された４対の対撚線４・４と、２本のマルチコア型プラスチック製光ファイバ６・６とが集合された電気光複合ケーブルであり、対撚線４とマルチコア型プラスチック製光ファイバ６との全体が撚り合わされていることを特徴としている。
マルチコア型プラスチック製光ファイバ６は、図１１に示すように、クラッド１５内にこれよりも屈折率が大きい複数のコア１４・・が配置された構成である。プラスチックは透明度の高いポリスチレンやポリ・メチル・メタ・アクリレートなどが用いられる。各コアは光ファイバ内に多数形成されるため、各コアの径は従来の１芯のものに比較して非常に小さく構成されている。この結果、この種のマルチコア型プラスチック製光ファイバは曲げ損失の少ない光伝送を行うことができる。
【００１４】
上記した電気光複合ケーブルとすることによって、現在も使用することができ、近い将来も対応し、将来の高速化にまで対応することが可能となり、ＩＥＥＥ１３９４対応のアプリケーションが普及した際に配線替えの必要がない配線が可能となる。
【００１５】
また、戸建住宅内でのネットワーク化のための配線を考えた場合、機器の拡張性、レイアウト変更に対して柔軟な配線性が求められることが予想される。通常、光ファイバはメタルケーブルと複合化した場合、撚り合わせることによって光ファイバの損失が大きくなってしうが、プラスチック製光ファイバとして、マルチコア型プラスチック製光ファイバを使用することによって、ケーブル化する際の撚り合わせによる光ファイバの損失増がほとんどなく、また端末部での曲げによる損失増をほとんどなくすことができる。そのため、住宅内の配線では小さな曲げＲが要求されるにもかかわらず、曲げによる損失増がほとんどないので、配線施工の際の際にも、光ファイバの伝送特性を維持することが可能となる。
【００１６】
１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔでは、カテゴリー５ＵＴＰケーブルを構成する４本の対撚線のうち、実際には２対のみを信号の発信、受信に用いており、２対は使用されていない。将来のギガビット（１０００ＢＡＳＥ−Ｔ）伝送においては、対撚線の４対が使用される見通しである。通称 「ギガビットイーサネット」 と呼ばれている。また、ＩＥＥＥ１３９４をＰＯＦで伝送する際には、２芯用いられる。
【００１７】
図１および図２において、８はマルチコア型プラスチック製光ファイバ６の上に被覆された被覆層であり、これによりプラスチック製光ファイバケーブル９が構成されている。また５は図９と同様にジャケットであり、１０は電気光複合ケーブルである。
【００１８】
【発明の実施形態】
従来一般に、１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔの配線システムを構築するために、カテゴリー５規格の４対ケーブルにＲＪ４５のモジュラープラグ／ジャックを取り付ける場合、図３に示すように、各対撚線４・４・・をモジュラープラグあるいはジャック１１のピン番号１−２、３−６、４−５、７−８となるように取り付けられている。
【００１９】
したがって、本発明のケーブルをカテゴリー５規格で８極用モジュラープラグあるいはジャックに取り付ける場合は、図４及び図６に示すように、モジュラープラグあるいはジャック１１のピン番号１，２に１対、ピン番号３，６に１対をそれぞれ割り当てて取り付ける。この時、ＰＯＦの２芯は取り付けの妨げにならないよう削除するなどの処理を施す。
また、本発明のケーブルをＩＥＥＥ１３９４で使用する時は、図５に示すように、２芯のマルチコア型プラスチック製光ファイバケーブル９・ ９を接続するコネクタ（ＰＮコネクタ）１２に接続、２芯の対撚線４・４は削除する。
【００２０】
このように家庭内ネットワークが将来イーサネットからＩＥＥＥ１３９４へ移行あるいは共存して用いられたときにおいても、本ケーブル１０を配線しておけば端末処理を行うことにより、いかようにでも対応できる。
また、２対の対撚線４・４はできるだけ対撚線４・４間に起きる漏話を小さくする必要がある。このため、マルチコア型プラスチック製光ファイバケーブル９の２芯と対撚線４の２本を撚り合わせる際に、マルチコア型プラスチック製光ファイバケーブル９の２芯が図１に示すように接触し対撚線同志の接触を妨げるように集合撚りすることで対撚線間の漏話を低減することができる。
【００２１】
【実施例】
図７に示すように、線状の導体１（直径０．５１ｍｍ）にポリオレフィン系樹脂の絶縁体２を被覆して構成された絶縁導体３（直径０．９４ｍｍ）の２本を互いに撚り合わせて対撚線４を構成する。２対の対撚線４・４は互いに異なる撚ピッチで撚り合わされている。
この対撚線４・４の２本とファイバー経１．００ｍｍコード径２．２０ｍｍのプラスチック製光ファイバーケーブル９・９の２芯を集合撚りした。集合撚りした後、撚り崩れ防止のため、ポリエステル製テープ１３で押さえ巻きされている。また、ジャケットとしてポリ塩化ビニル材が用いられている。
この電気光複合ケーブルにおける曲げによる損失を図８に実線で示す。図からわかるように曲げによる損失はほとんどないことを確認した。
【００２２】
【発明の効果】
本ケーブルを配線しておけば必要に応じてケーブル端末にＩＥＥＥ１３９４用コネクターまたはイーサネット用コネクター（モジュラープラグ／ジャック）を必要に応じて付け替えることができる。
【００２３】
よって、当面は１０ＢＡＳＥ−Ｔなどのイーサネットの伝送媒体として２本の対撚線にコネクターを接続して使用し、将来ＩＥＥＥ１３９４によるデータおよび画像伝送の必要が出てきた時には、対撚線からコネクターを取り外し、プラスチック製光ファイバーケーブル用のコネクターをプラスチック製光ファイバーケーブルの２芯にそれぞれ取り付けることで、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに対応した伝送媒体として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図３】従来提案されている４対の対撚線をＲＪ４５モジュラープラグに取り付ける際の配線図。
【図４】本発明の電気光複合ケーブル内の対撚線をＲＪ４５モジュラープラグに取り付ける際の配線図。
【図５】本発明の電気光複合ケーブル内のプラスチック製光ファイバをプラスチック製光ファイバ用コネクタに取り付ける際の概念図。
【図６】本発明の電気光複合ケーブル内の対撚線をＲＪ４５モジュラープラグに取り付ける際の概念図。
【図７】本発明の更に他の実施例を示す断面図。
【図８】図７に示す本発明の実施例における曲げ損失特性図。
【図９】従来の４対撚線ケーブルを示す断面図。
【図１０】従来のプラスチック製光ファイバを示す断面図。
【図１１】マルチコア型プラスチック製光ファイバの一例を示す断面図
【符号の説明】
１ … 導体
２ … 絶縁体
３ … 絶縁導体
４ … 対撚線
５ … ジャケット
６ … マルチコア型プラスチック製光ファイバ
７ … 被覆層
８ … 被覆層
９ … プラスチック製光ファイバケーブル
１０… 電気光複合ケーブル
１１… モジュラープラグあるいはジャック
１２… コネクタ
１３… テープ
１４… コア
１５… クラッド

Claims (2)

1. ２本の絶縁導体が互いに異なるピッチで撚り合わされて構成された複数の対撚線と、複数の光ファイバとが集合された電気光複合ケーブルにおいて、光ファイバはマルチコア型プラスチック製光ファイバで構成され、対撚線とマルチコア型プラスチック製光ファイバとが互いに隣り合わせに配置され、対撚線とマルチコア型プラスチック製光ファイバの全体が撚り合わされてなることを特徴とする電気光複合ケーブル。
2. ２対もしくは４対の対撚線と２本のマルチコア型プラスチック製光ファイバとが集合されてなることを特徴とする請求項１記載の電気光複合ケーブル。

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