JP5372081B2

JP5372081B2 - 無線通信システム

Info

Publication number: JP5372081B2
Application number: JP2011165896A
Authority: JP
Inventors: 啓希望月
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: US20130029600A1; JP2013031005A

Description

本発明の実施形態は、ＬＣＸケーブル（Leaky Coaxial Cable：漏洩同軸ケーブル）を用いた無線通信システムに関する。

近年、ＬＣＸケーブルを用いた無線通信システムが各種の分野で普及しつつある。
ＬＣＸケーブルは、同軸ケーブルの外部導体部分にスロットと呼ばれる多数の小孔が設けられたものであり、上記スロットが送受信用のアンテナとして機能するため、ケーブル全体がある放射方向を持つ一つのアンテナとなる。

ＬＣＸケーブルは、当該ケーブルの近傍において、当該ケーブルの長手方向に沿い通信エリアが形成されるとの特徴を有する。この特徴を活用し、ＬＣＸケーブルを用いた無線通信システムは、ＬＣＸケーブルから比較的離れた場所からの通信内容の傍聴を防ぎ（セキュリティ性）、かつ通信エリア内ではクライアント端末の自由な配置・移動を許す（モビリティ性）、という二律背反する要素を実現しようとするユニークなシステムである。

特開２００５−２３６７４５号公報

上記のような特徴を十分活かすためには、ＬＣＸケーブルに接続するアクセスポイントの送信出力を適切なレベルに調整する必要がある。このような調整は、当該無線通信システムにて通信するクライアント端末を、構築しようとする通信エリアにおけるＬＣＸケーブルからの最遠部に配置し、このクライアント端末にてＬＣＸケーブルからの電波が受信できる最低限のレベルまでアクセスポイントの送信出力を絞ったり、あるいは伝送路にＡＴＴ（減衰器：アッテネータ）を介在させることで行われている。

このような作業にあたり、上記クライアント端末を設置する位置を決定するために、また、作業の終了後においてどの位置なら通信可能かを再び確認するために、ＬＣＸケーブルの通信エリアを示す目安が必要となる。

また、ＬＣＸケーブルをテーブル上に鉛直方向に立設させて、このテーブル付近にいわゆるホットスポットを形成する場合、クライアント端末のユーザに対して何らかの方法で通信エリアを知らせることができれば、無線通信システムのサービス性が格段に向上する。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、ＬＣＸケーブルを用いた無線通信システムにおいて、ＬＣＸケーブルの通信エリアを把握するための目安を提供することである。

一実施形態に係る無線通信システムは、載置面上に立設配置された漏洩同軸ケーブルと、この漏洩同軸ケーブルに電波を放射させる基地局と、前記漏洩同軸ケーブルの立設軸に対して垂直な方向に配置された複数の発光部と、これら各発光部を前記漏洩同軸ケーブルから放射される電波によって形成される通信エリアを示すよう発光させる制御部と、を備えている。

各実施形態にて共通する無線通信システムの概略構成を示す模式図。同システムのＬＣＸケーブルを説明するための図。同システムの使用態様の一例を示す図。第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す模式図。図４に示した調整機構付近の拡大図。第２の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す模式図。

以下、いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
先ず、各実施形態における特徴的な構成の説明に先立ち、各実施形態に共通する構成について述べる。

図１は、各実施形態にて共通する無線通信システムの概略構成を示す模式図である。
この無線通信システムは、基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）１と、アプローチケーブル２と、ＬＣＸケーブル３と、終端器４とを備える。この無線通信システムは、例えばラップトップＰＣやＰＤＡなどのクライアント端末５間の通信や、クライアント（ＣＬ）端末５とインターネット等のネットワークに接続された機器との通信を仲介する。

アクセスポイント１は、送信データを変調して高周波の送信信号を生成し、生成した送信信号をＰＡ（増幅回路）にて増幅した後にＬＣＸケーブル３に供給するとともに、ＬＣＸケーブル３からの出力信号を復調して受信データを生成する。また、アクセスポイント１は、例えばアクセスポイント１に設けられた操作部の操作や外部機器からのコマンドに応じて、上記ＰＡによる信号増幅の目標値を変更することにより、送信出力（送信電力）を調整する手段を備える。

アプローチケーブル２の一端はアクセスポイント１に、他端はＬＣＸケーブル３に、それぞれ図示せぬコネクタを介して接続されている。

終端器４は、ＬＣＸケーブル３の端部における信号の反射を防止するものであり、ＬＣＸケーブル３のアプローチケーブル２が接続されていない側の一端に図示せぬコネクタを介して接続されている。

ＬＣＸケーブル３は、図２に示すように、中心部分に設けられた断面円形状の例えば銅線である中心導体３０、中心導体３０の外側を被覆する例えばポリエチレンである絶縁体３１、絶縁体３１の外側を被覆する例えばパイプ状に加工されたアルミニウムである外部導体３２、及び外部導体３２の外側を被覆する例えば黒色ポリエチレンであるシース３３を有する。

外部導体３２には、所定形状のスロット３２ａが多数設けられている。なお、図１においては、本来シース３３の下方に隠れるスロット３２ａを、その数を省略して模式的に示している（図４，図６においても同様）。各スロット３２ａは、当該無線通信システムにて使用する電波の波長に合せて配置間隔が調整された開放孔であり、それぞれのスロット３２ａがクライアント端末５との間で電波を送受信するアンテナとして機能する。その結果、ＬＣＸケーブル３全体がアレイアンテナのように動作して、ＬＣＸケーブル３の長手方向に沿って、ＬＣＸケーブル３からの距離が略一様の通信エリアが形成される。

なお、電波の送受信方向は、上記スロット３２ａの形状や間隔に応じてＬＣＸケーブル３に対し所定量だけ傾く。図１においては、電波の送受信方向（図中の矢印）がアプローチケーブル２とＬＣＸケーブル３との接続点（給電点）側に角度θ（０＜θ＜９０）だけ傾いた、いわゆる“バックファイヤ”の例を示している。

このような構成の無線通信システムは、例えば図３に示すようにオフィスや各種店舗のテーブル上に立設配置して使用することができる。図示した例では、円形のテーブル６の中心付近からテーブル６の載置面に対して垂直にＬＣＸケーブル３が収納された円筒状のカバー部材１０を立設配置し、その通信エリアＡをテーブル６全体を覆う大きさになるよう調整した場合を示している。このように使用した場合、テーブル６上に置かれたラップトップタイプのＰＣや椅子７に座った者が手持で操作するタブレットＰＣ等のクライアント端末５は、当該無線通信システムを介して他のクライアント端末５との無線通信やインターネットへの接続が可能となる。カバー部材１０は、ＬＣＸケーブル３とクライアント端末５との無線通信を妨げないように、非導電性で誘電率の低い材料、例えばプラスチックにて形成されている。
図３に示した他にも、当該無線通信システムは、種々の態様にて使用することができる。

次に、第１，第２の実施形態について説明する。
上記のような構成の無線通信システムにおいて、使用目的に応じた好適な通信エリアを実現するためにはアクセスポイント１の送信出力を適切なレベルに調整する必要がある。このような調整は、既述の如く、当該無線通信システムにて通信するクライアント端末５を、構築しようとする通信エリアにおけるＬＣＸケーブル３からの最遠部に配置し、このクライアント端末５にてＬＣＸケーブル３からの電波が受信できる最低限のレベルまでアクセスポイント１の送信出力を絞ることなどで行われる。

第１，第２の実施形態においては、このような作業においてクライアント端末５を設置する位置を決定する際、また、作業後において通信エリアを再確認する際などに、ＬＣＸケーブル３からの距離や、通信エリアを把握するための目安をユーザに提供する構成を開示する。

（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す模式図である。図１〜図３を用いて説明した構成と同一の構成要素には同一の符号を付している。
本実施形態に係る無線通信システムは、図３に示したものと同じく、円形のテーブル６の中心付近からテーブル６の載置面に対して垂直にＬＣＸケーブル３が収納された円筒状のカバー部材１０を立設配置し、このカバー部材１０の内部にＬＣＸケーブル３を収納したものである。

ＬＣＸケーブル３のテーブル６側の端部にアクセスポイント１が接続されたアプローチケーブル２を接続し、ＬＣＸケーブル３の他端に終端器４を接続している。ＬＣＸケーブル３は、例えば終端器４と、アプローチケーブル２と接続された側の端部とをカバー部材１０の内壁に固定することで、テーブル６の載置面と略垂直を成すように張設されている。ＬＣＸケーブル３のシース３３にメッセンジャワイヤを取り付け、これによってＬＣＸケーブル３がより直線状に張設されるよう工夫してもよい。このようにＬＣＸケーブル３をカバー部材１０内に設ければ、ＬＣＸケーブル３がテーブル６の載置面に対して垂直に立設することになる。

カバー部材１０の上部には、例えば複数のＬＥＤを集合させた発光部１１が設けられている。さらに、発光部１１の上方には、円盤形状の反射板１２が設けられている。これら発光部１１及び反射板１２によって本実施形態に係る照明部が構成される。反射板１２は、少なくとも下面（発行部１１側の面）が鏡面であり、この下面がテーブル６の載置面と平行になるように調整機構１３を介してカバー部材１０に取り付けられている。

発光部１１は、カバー部材１０内に挿通された電源ライン１４を介してアクセスポイント１に接続されている。アクセスポイント１は、この電源ライン１４を介して発光部１１への電源供給を制御し、発光部１１を発光／消灯させる。

調整機構１３付近の拡大図を図５に示している。
調整機構１３は、カバー部材１０に固定されたシリンダ１３１と、反射板１２に固定されたシャフト１３２と、シリンダ１３１に対してシャフト１３２を固定するロック１３３を備えている。シャフト１３２は、シリンダ１３１に対して嵌入されており、図中矢印でしめす方向へスライド可能で、これによって反射板１２と発光部１１との距離が調整できるようになっている。

ロック１３３は雄ねじを有し、シリンダ１３１には側面から内壁まで貫通した雌ねじが設けられている。ロック１３３を手動で回転させて上記雄ねじをシャフト１３２に当接するまでシリンダ１３１の雌ねじに螺入すると、シリンダ１３１に対してシャフト１３２が固定される。

発光部１１を点灯させると、発光部１１から発せられた光が反射板１２で反射し、その反射光でテーブル６の載置面上がＬＣＸケーブル３の立設軸を中心とした同心円状に照明される。図４中の符号Ｂは、この反射光による照明範囲を示している。

この照明範囲Ｂは、発光部１１から反射板１２を遠ざけるとＬＣＸケーブル３の立設軸を中心として広がり、発光部１１に反射板１２を近づけるとＬＣＸケーブル３の立設軸を中心として狭まる。

本実施形態においては、照明範囲ＢがＬＣＸケーブル３の周囲に形成される通信エリアと一致するように、調整機構１３を用いて発光部１１と反射板１２との距離を設定している。

このような調整は、例えば発光部１１と反射板１２とを任意の距離を保つように固定し、このときの照明範囲Ｂ内でＬＣＸケーブル３からの最遠部にクライアント端末５を配置し、このクライアント端末５とアクセスポイント１とが通信できる最低のレベルまでアクセスポイント１の送信出力を下げることで行う。

あるいは、先にクライアント端末５をテーブル６の載置面上の任意の位置に配置し、このクライアント端末５とアクセスポイント１とが通信できる最低のレベルまでアクセスポイント１の送信出力を下げ、このクライアント端末５が照明範囲Ｂ内でＬＣＸケーブル３からの最遠部に位置するように、調整機構１３により照明範囲Ｂを調整してもよい。

このように照明範囲Ｂによって無線通信システムの通信エリアが照明されれば、テーブル６上でラップトップＰＣやタブレットＰＣ等のクライアント端末５を置いて当該無線通信システムによる通信を利用しようとするユーザに対し、通信可能なエリアの目安を提供することができる。

また、調整機構１３を備えているため、通信エリアが変更された場合であっても変更後の通信エリアに合せて照明範囲Ｂを調整できる。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す模式図である。図１〜図５を用いて説明した構成と同一の構成要素には同一の符号を付している。

本実施形態においては、発光部１１、反射板１２、調整機構１３、カバー部材１０等を設けずに、ＬＣＸケーブル３の立設軸に対して垂直な方向、すなわちテーブル６の載置面と平行な方向に複数の発光部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを設ける。

より具体的には、各発光部２０ａ〜２０ｄは、ＬＣＸケーブル３の立設軸に垂直な方向に延在する長尺の棒状部材２１に一定間隔で取り付けられている。この棒状部材２１の一端は、カバー部材１０の下端部に回転自在に設けられた回転部材２２に取り付けられている。回転部材２２は、例えば内部にカバー部材１０が挿通された中空形状をなし、カバー部材１０と同じく非導電性で誘電率の低い材料、例えばプラスチックにて形成されている。

各発光部２０ａ〜２０ｄは、例えばＬＥＤであり、カバー部材１０、回転部材２２、棒状部材２１内に挿通された電源ライン２３を介してアクセスポイント１に接続されている。アクセスポイント１は、この電源ライン２３を介して各発光部２０ａ〜２０ｄへの電源供給を制御し、各発光部２０ａ〜２０ｄを選択的に発光／消灯させる。

本実施形態においては、アクセスポイント１に各発光部２０ａ〜２０ｄを制御させ、これら各発光部２０ａ〜２０ｄをＬＣＸケーブル３から放射される電波によって形成される通信エリアを示すよう発光させる。

具体的には、例えばアクセスポイント１に指示を与えて各発光部２０ａ〜２０ｄのいずれかを点灯させ、点灯した発光部付近にクライアント端末５を配置し、このクライアント端末５とアクセスポイント１とが通信できる最低のレベルまでアクセスポイント１の送信出力を下げる。

あるいは、先にクライアント端末５をテーブル６の載置面上の棒状部材２１に沿う任意の位置に配置し、このクライアント端末５とアクセスポイント１とが通信できる最低のレベルまでアクセスポイント１の送信出力を下げ、アクセスポイント１に指示を与えて各発光部２０ａ〜２０ｄのうちこのクライアント端末５に最も近い位置にあるものを発光させる。

これらの作業を行えば、各発光部２０ａ〜２０ｄのうちの点灯しているものと、通信エリアの端部（ＬＣＸケーブル３からの最遠部）とが一致するので、当該点灯している発光部よりもＬＣＸケーブル３側が通信エリアであると認識できる。

また、各発光部２０ａ〜２０ｄのうち上記のように点灯させた発光部よりもＬＣＸケーブル３側に配置された全ての発光部を点灯させるようにしてもよい。

なお、アクセスポイント１への上記指示は、アクセスポイント１に設けられた操作ユニットを操作して入力されてもよいし、ＬＣＸケーブル３を介した無線通信によりクライアント端末５等から入力されてもよい。

本実施形態のように各発光部２０ａ〜２０ｄによって無線通信システムの通信エリアを示した場合であっても、第１の実施形態と同様に、テーブル６上でラップトップＰＣやタブレットＰＣ等のクライアント端末５を置いて当該無線通信システムによる通信を利用しようとするユーザに対し、通信可能なエリアの目安を提供することができる。

また、アクセスポイント１に指示を与えて各発光部２０ａ〜２０ｄのうち発光させるものを変更することで、通信エリアの変更にも対応できる。

また、棒状部材２１は、回転部材２２を介してカバー部材１０に対して回転可能に設けられているので、テーブル６の載置面上のいずれの位置においても通信エリアを示すことが可能となる。

（変形例）
上記各実施形態に開示された構成は、実施段階において各構成要素を適宜変形して具体化できる。

例えば、第１の実施形態では、発光部１１と反射板１２との距離を変えることで、照明範囲Ｂを調整する場合を例示した。しかしながら、反射板１２の角度を変えたり、発光部１１の明るさを変えることによって、照明範囲Ｂを調整するようにしてもよい。

また、第２の実施形態では、４つの発光部２０ａ〜２０ｄを用いて通信エリアを示す場合を例示したが、より多数、あるいは少数の発光部にて通信エリアを示してもよい。さらに、各発光部を例えばテーブル６の載置面に埋め込むなどして、それらを選択的に点灯させることで通信エリアを示すようにしてもよい。

また、第１の実施形態において、通信エリアと一致するような照明範囲Ｂが自動的に設定されるようにしてもよい。この場合、例えば調整機構１３をモータの回転や油圧によって反射板１２を昇降させるよう構成するとともに、アクセスポイント１のメモリに反射板１２のデフォルト位置からの上昇距離と、送信出力の関係とを規定したテーブルを記憶しておく。このテーブルに規定する関係は、例えば実験により、アクセスポイント１の送信出力を変化させながら、各送信出力における通信エリアと照明範囲Ｂとが一致する上記上昇距離を測定することで把握すればよい。そして、アクセスポイント１の送信出力が変更されたときに、アクセスポイント１の制御部に変更後の送信出力に対応する上昇距離を上記テーブルに基づいて特定させ、特定された上昇距離に反射板１２が位置するように調整機構１３を駆動させればよい。

また、第２の実施形態において、通信エリアを示すよう各発光部２０ａ〜２０ｄが自動的に発光するようにしてもよい。この場合、例えばアクセスポイント１のメモリに各発光部２０ａ〜２０ｄのうち通信エリアの端部（ＬＣＸケーブル３からの最遠部）に最も近いものと、送信出力の関係とを規定したテーブルを記憶しておく。このテーブルに規定する関係は、例えば実験により、アクセスポイント１の送信出力を変化させながら、各送信出力における通信エリアの端部に最も近い発光部を特定することで把握すればよい。そして、アクセスポイント１の送信出力が変更されたときに、アクセスポイント１の制御部に変更後の送信出力に対応する発光部を上記テーブルに基づいて特定させ、特定された発光部、あるいはこの発光部よりもＬＣＸケーブル３側に配置された全ての発光部を発行させるよう制御させればよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を以下に付記する。
［１］載置面上に立設配置された漏洩同軸ケーブルと、この漏洩同軸ケーブルに電波を放射させる基地局と、前記載置面上の前記漏洩同軸ケーブルから放射される電波によって形成される通信エリアと一致する範囲を照明する照明部と、を備えていることを特徴とする無線通信システム。
［２］前記照明部によって前記載置面上を照明する範囲を調整する調整部をさらに備えていることを特徴とする上記［１］に記載の無線通信システム。
［３］前記照明部は、光を発する発光部と、この発光部から発せられる光を反射し、この反射光にて前記載置面上を照明する反射板と、を備えていることを特徴とする上記［１］に記載の無線通信システム。
［４］載置面上に立設配置された漏洩同軸ケーブルと、この漏洩同軸ケーブルに電波を放射させる基地局と、前記漏洩同軸ケーブルの立設軸に対して垂直な方向に配置された複数の発光部と、これら各発光部を前記漏洩同軸ケーブルから放射される電波によって形成される通信エリアを示すよう発光させる制御部と、を備えていることを特徴とする無線通信システム。
［５］前記制御部は、前記通信エリアの端部に位置する前記発光部を発光させるか、又は、前記通信エリア内に所在する前記発光部を発光させることを特徴とする上記［４］に記載の無線通信システム。
［６］前記漏洩同軸ケーブルの立設軸に対する垂直な方行に延在し、当該立設軸を回転軸として回転自在に設けられた長尺部材を備え、前記各発光部は、前記長尺部材に所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とする上記［４］又は［５］に記載の無線通信システム。

Ａ…通信エリア、Ｂ…照明範囲、１…アクセスポイント、２…アプローチケーブル、３…ＬＣＸケーブル、４…終端器、５…クライアント端末、１０…カバー部材、１１…発光部、１２…反射板、１３…調整機構、１４…電源ライン、２０ａ〜２０ｄ…発光部、２１…棒状部材、２２…回転部材、２３…電源ライン、３２ａ…スロット

Claims

載置面上に立設配置された漏洩同軸ケーブルと、
この漏洩同軸ケーブルに電波を放射させる基地局と、
前記漏洩同軸ケーブルの立設軸に対して垂直な方向に配置された複数の発光部と、
これら各発光部を前記漏洩同軸ケーブルから放射される電波によって形成される通信エリアを示すよう発光させる制御部と、
を備えていることを特徴とする無線通信システム。
前記制御部は、前記通信エリアの端部に位置する前記発光部を発光させるか、又は、前記通信エリア内に所在する前記発光部を発光させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
前記漏洩同軸ケーブルの立設軸に対する垂直な方行に延在し、当該立設軸を回転軸として回転自在に設けられた長尺部材を備え、
前記各発光部は、前記長尺部材に所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。