(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー・オーバー・イーサネット（ＰｏｗｅｒＯｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））による給電が可能な複数のポートを有する給電スイッチングハブと、
前記給電スイッチングハブと通信対象となる装置との間に対より線ケーブルを伝送媒体として直列に設けられ、前記給電スイッチングハブからパワー・オーバー・イーサネットによる給電を受けて動作する複数の受電スイッチングハブと、
前記給電スイッチングハブに直接接続される最上段の前記受電スイッチングハブ以外の前記受電スイッチングハブと前記給電スイッチングハブとを接続し、前記給電スイッチングハブからパワー・オーバー・イーサネットにより給電を行うための給電用ケーブルと、
を備えたことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記給電スイッチングハブと前記最上段の受電スイッチングハブとの間、隣り合う前記受電スイッチングハブ間、および最下段の前記受電スイッチングハブと前記通信対象となる装置との間を接続する前記対より線ケーブルの長さが、１００ｍ以下である
請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記給電スイッチングハブと２段目の前記受電スイッチングハブ間の距離が１００ｍ以上である
請求項１または２記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記給電スイッチングハブは、パワー・オーバー・イーサネットによる給電のみを行う給電専用ポートを備え、当該給電専用ポートに前記給電用ケーブルが接続される
請求項１〜３いずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記給電スイッチングハブは、パワー・オーバー・イーサネットにより給電する電圧を変更可能な電圧切り替え機構を有する
請求項１〜４いずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項６】
前記最上段の受電スイッチングハブ以外の前記受電スイッチングハブは、パワー・オーバー・イーサネットにより給電された電力の受電のみを行う受電専用ポートを備え、当該受電専用ポートに前記給電用ケーブルが接続される
請求項１〜５いずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項７】
給電用ケーブルは、対数が２より多い多対の対より線ケーブルからなり、
前記給電用ケーブルの一方の端部と前記給電スイッチングハブとの間、および前記給電用ケーブルの他方の端部と前記受電スイッチングハブとの間に、前記給電スイッチングハブからの給電電流を分岐して前記給電用ケーブルの複数対に出力するか、あるいは前記給電用ケーブルの複数対からの給電電流を合流させて前記受電スイッチングハブに出力する変換コードを備えた
請求項１〜６いずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項８】
最下段の前記受電スイッチングハブと前記通信対象となる装置との間に、パワー・オーバー・イーサネットによる給電が可能な第２給電スイッチングハブと、該第２給電スイッチングハブからパワー・オーバー・イーサネットによる給電を受けて動作する第２受電スイッチングハブと、をさらに備える
請求項１〜７いずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項９】
前記通信対象となる装置が、パワー・オーバー・イーサネットによる給電を受けて動作する装置であり、
前記給電スイッチングハブと前記通信対象となる装置とを前記給電用ケーブルで接続して、前記給電スイッチングハブから前記通信対象となる装置に、パワー・オーバー・イーサネットにより給電を行うよう構成した
請求項１〜８いずれかに記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記通信対象となる装置は、パワー・オーバー・イーサネットにより給電された電力の受電とデータ通信を行うためのポートを１つのみ備えており、
前記給電用ケーブルと前記通信対象となる装置との間に、最下段の前記受電スイッチングハブからのデータ信号と前記給電用ケーブルからの給電信号を合流させて前記通信対象となる装置に出力する装置側変換コードを備えた
請求項９記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対より線ケーブルを伝送媒体として使用したネットワークシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔｘ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔの通信に使用される対より線ケーブル上に４４〜５７Ｖの直流電流を重畳させて、そのケーブルに接続される機器に給電を行う技術として、パワー・オーバー・イーサネット（ＰｏｗｅｒＯｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、以下ＰＯＥという）の導入が進んでいる。ＰＯＥによる給電で動作する装置としては、ＩＰカメラ、無線アクセスポイント、ＩＰ電話、スイッチングハブ等が知られている。
【０００３】
ＰＯＥによって装置を駆動するための電力を対より線ケーブルのみで給電できるメリットは極めて大きく、具体的には、（１）電源ケーブルの敷設そのものが不要となる、（２）システム構築時に電気工事が不要であり資格保持者が不要となる、（３）ＩＰカメラ等で同軸ケーブルが不要となる、（４）データの伝送に既存ＬＡＮインフラをそのまま用いることが可能となる、（５）インターフェイス（Ｉ／Ｆ）がＲＪ４５で統一されているため、配線部材の調達や機器交換などのメンテナンスが容易になる、などのメリットがある。
【０００４】
ただし、このように多数のメリットがあるＰＯＥシステムであるが、対より線ケーブルを伝送媒体として使用した有線イーサネット通信（イーサネットは登録商標）である以上、最大の通信距離が規定されており、その最大の通信距離以上の距離に配置された装置にＰＯＥによる給電を行うことができないという問題がある。
【０００５】
最大の通信距離は対より線ケーブルを用いた配線システムの規格により定められており、ＩＳＯ１１８０１、ＪＩＳＸ５１５０、ＡＮＳＩ／ＴＩＡ／ＥＩＡ５６８、ＩＥＥＥ８０２．３等において、最大の通信距離が１００ｍと規定されている。例えば、１０ＢＡＳＥ−ＴではＣａｔｅｇｏｒｙ（以下、Ｃａｔと略す）３以上のケーブルで１００ｍ、１００ＢＡＳＥ−ＴｘではＣａｔ５以上のケーブルで１００ｍ、１０００ＢＡＳＥ−ＴではＣａｔ５ｅ以上のケーブルで１００ｍが、最大の通信距離となる。
【０００６】
一例として、図７に示すネットワークシステム７１のように、給電スイッチングハブ（ＰＯＥＳＷ）２からＰＯＥによる給電を受けて動作する受電スイッチングハブ（ＰＤＳＷ）３を用いる場合、給電スイッチングハブ２から受電スイッチングハブ３までの最大の通信距離が１００ｍ、受電スイッチングハブ３から端末装置４までの最大の通信距離が１００ｍであるから、給電スイッチングハブ２から端末装置４までの最大の通信距離は２００ｍとなる。給電スイッチングハブ２と端末装置４は電源コンセント５に接続される必要があるため、この場合、無電源コンセント区間の最大長は２００ｍとなる。
【０００７】
また、図８に示すネットワークシステム８１のように、給電スイッチングハブ２からＰＯＥによる給電を受けて動作するＩＰカメラ等のＰＯＥ駆動装置６を用いる場合、給電スイッチングハブ２からＰＯＥ駆動装置６までの最大の通信距離は１００ｍとなり、無電源コンセント区間の最大長は単純に１００ｍとなる。
【０００８】
このように、ネットワークシステムを構築する際には、最大の通信距離を１００ｍ以内にするという基本的な制限があり、１００ｍを超える距離の区間ではＰＯＥによる給電が行えないため電源コンセントが必須となる。
【０００９】
しかし、例えば、２００ｍより離れた場所に通信対象となる装置があり、その装置には電源があるものの、その間の区間に一切電源コンセントが無い場合など、実際には、１００ｍを超える距離の区間全てにおいて電源コンセントが取れないケースが存在する。
【００１０】
従来は、このようなケースに対応するためには、新たに電力ケーブルを追加敷設するか、光ファイバケーブルを用いた光通信を行うようシステム変更を行って対応するしかなかった。しかし、電力ケーブルの追加敷設は手間とコストがかかる。また、光通信を行う場合は、電気信号から光信号または光信号から電気信号の信号変換を行う光トランシーバや光ケーブルの敷設が必要となるため、余程長い距離の通信でない限りトータルコストが高くなってしまう。
【００１１】
特許文献１では、図９に示すネットワークシステム９１のように、受電スイッチングハブにＰＯＥ出力機能を包含させた特別な装置（受電兼給電スイッチングハブという）９２を使用することで、１００ｍを超える場所に電源コンセントが存在しない場所での中継を可能とすることが提案されている。
【００１２】
ここで、このネットワークシステム９１における無電源コンセント区間の最大長を検討しておく。
【００１３】
対より線ケーブル１本に重畳させることができる最大の電力は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆの給電スイッチングハブ２やミッドスパン装置を接続した場合の最大電力である１５．４Ｗである。例えば、受電兼給電スイッチングハブ９２の消費電力がｃｌａｓｓ１の最大消費電力３．８４Ｗであり、対より線ケーブル７でのケーブル損失（抵抗損）が２．４５Ｗ／１００ｍであるとすると、給電スイッチングハブ２から１００ｍの距離に配置した１段目の受電兼給電スイッチングハブ９２から出力可能な電力は、
１５．４−（３．８４＋２．４５））＝９．１１Ｗ
となる。
【００１４】
よって、１段目の受電兼給電スイッチングハブ９２からさらに１００ｍの位置に直列接続した２段目の受電兼給電スイッチングハブ９２においては、この９．１１Ｗからさらに１００ｍのケーブル損失２．４５Ｗを減じた６．６６Ｗ以下の電力を受電して動作することが可能である。２段目の受電兼給電スイッチングハブ９２から出力可能な電力は６．６６−３．８４＝２．８２Ｗとなり、３．８４Ｗ以下となるので３段目の受電兼給電スイッチングハブ９２を接続し動作させることはできない。
【００１５】
よって、ネットワークシステム９１では、給電スイッチングハブ２の下流にｃｌａｓｓ１の受電兼給電スイッチングハブ９２を２つ直列に接続してデータの中継を行うことが可能であり、２段目の受電兼給電スイッチングハブ９２から最大１００ｍの距離に電源コンセント５から給電される端末装置４を配置できるので、給電スイッチングハブ２から端末装置４までの距離は最大で３００ｍとなる。つまり、ネットワークシステム９１では、対応可能な無電源コンセント区間の最大長は３００ｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−２６９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述のように、対より線ケーブルを伝送媒体として使用した有線イーサネット通信では、規格上通信距離の最大長は１００ｍとなる。
【００１８】
そのため、例えば、建築躯体の構造が一方向に長く１００ｍを超えるような場所や１００ｍを超える長い洞道等、１００ｍを超える無電源コンセント区間に対より線ケーブルを通して１００ＢＡＳＥ−Ｔｘや１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等の信号伝送を行う場合には、中継用のスイッチングハブとしてＰＯＥ受電機能付きの受電スイッチングハブ３を用い、給電スイッチングハブ２からのＰＯＥによる給電により受電スイッチングハブ３を駆動するよう構成する必要がある。
【００１９】
しかし、この場合、受電スイッチングハブ３から１００ｍ以内に電源コンセント５が存在すればネットワークシステムの構築が可能であるが、受電スイッチングハブ３から１００ｍ以内（給電スイッチングハブ２から２００ｍ以内）に電源コンセントが存在しない場合には対応できない。
【００２０】
また、ＰＯＥ受電機能付きのＩＰカメラや無線アクセスポイントなどのＰＯＥ駆動装置６を用いる場合には、受電スイッチングハブ３を使用することができないため、給電スイッチングハブ２から１００ｍを超える遠隔地にＰＯＥ駆動装置６を配置することはできない。
【００２１】
さらに、特許文献１のように受電兼給電スイッチングハブ９２を用いることで、無電源コンセント区間の最大長を３００ｍまで延長することが可能であるが、受電兼給電スイッチングハブ９２は特殊な装置であるが故に高価であり、コストの観点で問題がある。また、受電兼給電スイッチングハブ９２を用いた場合でも、３００ｍを超える長距離の無電源コンセント区間には対応できないという問題がある。
【００２２】
本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、対より線ケーブルを伝送媒体として使用したネットワークシステムにおいて、長距離の無電源コンセント区間に対応できる低コストなネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、パワー・オーバー・イーサネット（ＰｏｗｅｒＯｖｅｒＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））による給電が可能な複数のポートを有する給電スイッチングハブと、前記給電スイッチングハブと通信対象となる装置との間に対より線ケーブルを伝送媒体として直列に設けられ、前記給電スイッチングハブからパワー・オーバー・イーサネットによる給電を受けて動作する複数の受電スイッチングハブと、前記給電スイッチングハブに直接接続される最上段の前記受電スイッチングハブ以外の前記受電スイッチングハブと前記給電スイッチングハブとを接続し、前記給電スイッチングハブからパワー・オーバー・イーサネットにより給電を行うための給電用ケーブルと、を備えたネットワークシステムである。
【００２４】
前記給電スイッチングハブと前記最上段の受電スイッチングハブとの間、隣り合う前記受電スイッチングハブ間、および最下段の前記受電スイッチングハブと前記通信対象となる装置との間を接続する前記対より線ケーブルの長さが、１００ｍ以下であってもよい。
【００２５】
前記給電スイッチングハブと２段目の前記受電スイッチングハブ間の距離が１００ｍ以上であってもよい。
【００２６】
前記給電スイッチングハブは、パワー・オーバー・イーサネットによる給電のみを行う給電専用ポートを備え、当該給電専用ポートに前記給電用ケーブルが接続されてもよい。
【００２７】
前記給電スイッチングハブは、パワー・オーバー・イーサネットにより給電する電圧を変更可能な電圧切り替え機構を有してもよい。
【００２８】
前記最上段の受電スイッチングハブ以外の前記受電スイッチングハブは、パワー・オーバー・イーサネットにより給電された電力の受電のみを行う受電専用ポートを備え、当該受電専用ポートに前記給電用ケーブルが接続されてもよい。
【００２９】
給電用ケーブルは、対数が２より多い多対の対より線ケーブルからなり、前記給電用ケーブルの一方の端部と前記給電スイッチングハブとの間、および前記給電用ケーブルの他方の端部と前記受電スイッチングハブとの間に、前記給電スイッチングハブからの給電電流を分岐して前記給電用ケーブルの複数対に出力するか、あるいは前記給電用ケーブルの複数対からの給電電流を合流させて前記受電スイッチングハブに出力する変換コードを備えてもよい。
【００３０】
最下段の前記受電スイッチングハブと前記通信対象となる装置との間に、パワー・オーバー・イーサネットによる給電が可能な第２給電スイッチングハブと、該第２給電スイッチングハブからパワー・オーバー・イーサネットによる給電を受けて動作する第２受電スイッチングハブと、をさらに備えてもよい。
【００３１】
前記通信対象となる装置が、パワー・オーバー・イーサネットによる給電を受けて動作する装置であり、前記給電スイッチングハブと前記通信対象となる装置とを前記給電用ケーブルで接続して、前記給電スイッチングハブから前記通信対象となる装置に、パワー・オーバー・イーサネットにより給電を行うよう構成してもよい。
【００３２】
前記通信対象となる装置は、パワー・オーバー・イーサネットにより給電された電力の受電とデータ通信を行うためのポートを１つのみ備えており、前記給電用ケーブルと前記通信対象となる装置との間に、最下段の前記受電スイッチングハブからのデータ信号と前記給電用ケーブルからの給電信号を合流させて前記通信対象となる装置に出力する装置側変換コードを備えてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、長距離の無電源コンセント区間に対応できる低コストなネットワークシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るネットワークシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るネットワークシステムの概略構成図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図２のネットワークシステムに用いる装置側変換コードの概略構成図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るネットワークシステムの概略構成図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４のネットワークシステムに用いる変換コードの概略構成図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るネットワークシステムの概略構成図である。
【図７】従来のネットワークシステムの概略構成図である。
【図８】従来のネットワークシステムの概略構成図である。
【図９】従来のネットワークシステムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００３６】
図１は、本実施の形態に係るネットワークシステムの概略構成図である。
【００３７】
図１に示すように、ネットワークシステム１は、ＰＯＥによる給電が可能な複数のポート９を有する給電スイッチングハブ（ＰＯＥＳＷ）２と、給電スイッチングハブ２と通信対象となる端末装置４との間に対より線ケーブル７を伝送媒体として直列に設けられ、給電スイッチングハブ２からＰＯＥによる給電を受けて動作する複数の受電スイッチングハブ３と、給電スイッチングハブ２に直接接続される最上段の受電スイッチングハブ３ａ以外の受電スイッチングハブ３ｂ〜３ｅと給電スイッチングハブ２とを接続し、給電スイッチングハブ２からＰＯＥにより給電を行うための給電用ケーブル８と、を備えている。
【００３８】
給電スイッチングハブ２は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆまたはＩＥＥＥ８０２．３ａｔに準拠してＰＯＥによる給電が可能なスイッチングハブであり、送受信するデータに４４〜５７Ｖの範囲の直流電圧をＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ａ方式（１番２番対に＋４４〜５７Ｖ、３番６番対がＧＮＤ（０Ｖ））またはＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｂ方式（４番５番対に＋４４〜５７Ｖ、７番８番対がＧＮＤ（０Ｖ））のピンアサイメントにて重畳して出力可能なものである。
【００３９】
本実施の形態では、給電スイッチングハブ２として、ＰＯＥによる給電とデータ通信を行う通常のポート（図１において□で示すポート）９ａとは別に、ＰＯＥによる給電のみを行う給電専用ポート（図１において○中に×を記した記号で示すポート）９ｂを備えたものを用い、当該給電専用ポート９ｂに給電用ケーブル８を接続するようにした。給電専用ポート９ｂは、データ通信が禁止（ｄｉｓａｂｌｅに設定）されＰＯＥによる給電のみが可能とされたポートであり、通常のポート９ａと同様にインターフェイスはＲＪ４５ジャックとなっている。
【００４０】
給電専用ポート９ｂでデータ通信ができないようにする理由は、当該給電専用ポート９ｂでデータ通信を可能とした場合、給電スイッチングハブ２と各受電スイッチングハブ３との間でデータ通信の経路が複数存在することになり、ループ障害が発生するおそれがあり、このループ障害の発生を防止するためである。
【００４１】
また、給電スイッチングハブ２は、ＰＯＥにより給電する電圧を変更可能な電圧切り替え機構を有することが望ましい。これは、給電用ケーブル８の長さが例えば１０００ｍ以上と長くなると、給電用ケーブル８でのケーブル損失（抵抗損失）が大きくなり十分な電力を送ることができなくなるので、これを補完するためなるべく大きい電圧で給電することが望まれるためである。
【００４２】
給電スイッチングハブ２は、電源コンセント５が存在する場所に配置され、電源ケーブル１０により電源コンセント５に接続される。ここでは、給電スイッチングハブ２に接続された端末装置４ａと最下段の受電スイッチングハブ３に接続された端末装置４ｂとの間で通信を行う場合を考える。各端末装置４ａ，４ｂは電源ケーブル１０により電源コンセント５に接続されている。
【００４３】
受電スイッチングハブ３は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆまたはＩＥＥＥ８０２．３ａｔに準拠したＰＯＥによる給電で動作可能なスイッチングハブである。なお、ここでは、受電スイッチングハブ３を５つ直列に接続する場合を説明するが、受電スイッチングハブ３の数はこれに限定されるものではなく、無電源コンセント区間の長さに応じて適宜変更可能である。
【００４４】
本実施の形態では、最上段の受電スイッチングハブ３ａ以外の受電スイッチングハブ３ｂ〜３ｅとして、データ通信を行うポート（図１において■で示すポート）１０ａとは別に、ＰＯＥにより給電された電力の受電のみを行う受電専用ポート（図１において○で示すポート）１０ｂを備えたものを用い、当該受電専用ポート１０ｂに給電用ケーブル８を接続するようにした。これは、給電スイッチングハブ２における給電専用ポート９ｂと同様に、ループ障害の発生を防止するためである。最上段の受電スイッチングハブ３ａは給電スイッチングハブ２からＰＯＥによる給電を直接受けるので、ＰＯＥにより給電された電力の受電とデータ通信とを行うポート（図１において●で示すポート）１０ｃが備えられる。各ポート１０ａ〜１０ｃのインターフェイスは、いずれもＲＪ４５ジャックとなっている。
【００４５】
対より線ケーブル７としては、１０ＢＡＳＥ−ＴではＣａｔ３以上、１００ＢＡＳＥ−ＴｘではＣａｔ５以上、１０００ＢＡＳＥ−ＴではＣａｔ５ｅ以上のものを用いるとよい。本実施の形態では、対より線ケーブル７として、１０００ＢＡＳＥ−Ｔに対応したＣａｔ５ｅ対より線ケーブルを用いることとした。
【００４６】
ＩＥＥＥ８０２．３等の規格に適用するため、端末装置４ａと給電スイッチングハブ２との間、給電スイッチングハブ２と最上段の受電スイッチングハブ３ａとの間、隣り合う受電スイッチングハブ３間、および最下段の受電スイッチングハブ３ｅと通信対象となる端末装置４ｂとの間を接続する対より線ケーブル７の長さは、いずれも１００ｍ以下とされる。
【００４７】
また、給電スイッチングハブ２と２段目の受電スイッチングハブ３ｂ間の距離は１００ｍ以上とされことが望ましい。給電スイッチングハブ２と２段目の受電スイッチングハブ３ｂ間の距離が１００ｍ以内であれば、最上段の受電スイッチングハブ３ａを省略可能となり、無駄になるためである。
【００４８】
また、本実施の形態では、給電用ケーブル８として、対より線ケーブル７と同じＣａｔ５ｅ対より線ケーブルを用いた。ただし、給電用ケーブル８はこれに限定されず、例えばＣａｔ５対より線ケーブルを用いてもよい。
【００４９】
ネットワークシステム１では、端末装置４ａから端末装置４ｂ宛に送信されたデータ信号は、給電スイッチングハブ２、受電スイッチングハブ３ａ〜３ｅに順次中継されて端末装置４ｂに至る。このとき、給電スイッチングハブ２に直接接続されている最上段の受電スイッチングハブ３ａは、従来通り、対より線ケーブル７を介して給電スイッチングハブ２からＰＯＥによる給電を受けて動作するが、２段目以降の受電スイッチングハブ３ｂ〜３ｅは、対より線ケーブル７と併走する給電用ケーブル８を介して給電スイッチングハブ２からＰＯＥによる給電を受けて動作することになる。給電用ケーブル８はデータ通信には用いられず、電源ケーブルとしてのみ用いられることになる。
【００５０】
このように構成することで、無電源コンセント区間に複数の中継用のスイッチングハブ（受電スイッチングハブ３）を直列に配置し動作させることが可能となり、長距離の無電源コンセント区間であっても、対より線ケーブル７を用いた１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−Ｔｘ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔの通信が可能になる。換言すれば、規格で規定された最大の通信距離である１００ｍの制限に縛られないネットワークシステムの構築が可能になる。
【００５１】
ここで、ネットワークシステム１で対応可能な無電源コンセント区間の最大長について検討する。
【００５２】
本実施の形態で給電用ケーブル８として用いたＣａｔ５ｅ対より線ケーブルは、ＩＳＯ１１８０１、ＪＩＳＸ５１５０、ＡＮＳＩ／ＴＩＡ／ＥＩＡ５６８等の配線規格において、ＤＣループ抵抗値が１００ｍで２５Ω以下と規定されており、１対を構成する２本の心線それぞれの１００ｍの抵抗値合計が２５Ωであるから、１心では１００ｍで１２．５Ωが最悪値となる。
【００５３】
また、給電スイッチングハブ２の給電電圧を最も低い４４Ｖとした場合、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆの規格上の最大１５．４Ｗを給電するには、１５．４／４４＝０．３５Ａの電流が往路の１００ｍの対に流れることになるので、１心の素線にはその半分の０．１７５Ａの電流が流れることになる。
【００５４】
１００ｍ当り１２．５Ωの抵抗を持つ１心の素線に０．１７５Ａが流れるので、１００ｍの１心の素線においては、電流の２乗×抵抗＝０．１７５×０．１７５×１２．５＝０．３８３Ｗのケーブル損失が最大で見込まれることになる。よって、往路分１００ｍと復路分１００ｍのそれぞれの２心（１対）におけるケーブル損失の合計値は、０．３８３×２×２＝１．５３２Ｗとなる。
【００５５】
つまり、１００ｍのＣａｔ５ｅ対より線ケーブルでは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した給電スイッチングハブ２を使用した場合、最大で１．５３２Ｗ／１００ｍのケーブル損失が発生する。２００ｍのＣａｔ５ｅ対より線ケーブルではその２倍の３．０６４Ｗ、１００ｍのｎ倍のＣａｔ５ｅ対より線ケーブルではｎ×１．５３２Ｗのケーブル損失が発生することになる。
【００５６】
他方、ＩＥＥＥ８０２．３ａｔに準拠した給電スイッチングハブ２を使用する場合は、最大の給電能力が３０Ｗ、最低給電電圧が５０Ｖとなるので、１００ｍあたりのケーブル損失は、上述と同様の計算を行うと、｛（３０／５０）／２｝2×１２．５×２×２＝４．５Ｗが最大値となる。
【００５７】
このように、Ｃａｔ５ｅ対より線ケーブルを用いる場合においては、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した給電スイッチングハブ２を用いる場合１．５３２Ｗ／１００ｍ、ＩＥＥＥ８０２．３ａｔに準拠した給電スイッチングハブ２を用いる場合４．５Ｗ／１００ｍのケーブル損失が発生する。
【００５８】
よって、給電スイッチングハブ２の最大給電能力から、接続する給電用ケーブル８のケーブル損失を減算すれば、残りの電力が受電スイッチングハブ３で使用できる電力となる。
【００５９】
例えば、最大で７Ｗの電力を消費するように制限した受電スイッチングハブ３を、最大給電能力が１５．４ＷであるＩＥＥＥ８０２．３ａｆに準拠した給電スイッチングハブ２に接続する場合、（１５．４−７）／１．５３２＝５．４８となり、給電スイッチングハブ２から最下段の受電スイッチングハブ３までの距離を最大５４８ｍとすることができる。最下段の受電スイッチングハブ３から端末までの最大の通信距離は１００ｍであるから、この場合に対応可能な無電源コンセント区間の最大長は６４８ｍとなる。上述の特許文献１で対応可能な無電源コンセント区間の最大長は３００ｍであるから、本実施の形態に係るネットワークシステム１によれば、対応可能な無電源コンセント区間の最大長を従来の２倍以上に延長することが可能となる。
【００６０】
以上説明したように、本実施の形態に係るネットワークシステム１では、ＰＯＥによる給電が可能な複数のポートを有する給電スイッチングハブ２と、給電スイッチングハブ２と通信対象となる装置（端末装置４）との間に対より線ケーブル７を伝送媒体として直列に設けられ、給電スイッチングハブ２からＰＯＥによる給電を受けて動作する複数の受電スイッチングハブ３と、給電スイッチングハブ２に直接接続される最上段の受電スイッチングハブ３ａ以外の受電スイッチングハブ３ｂ〜３ｅと給電スイッチングハブ２とを接続し、給電スイッチングハブ２からＰＯＥにより給電を行うための給電用ケーブル８と、を備えている。
【００６１】
これにより、電源コンセントが存在しない区間であっても、必要な長さの給電用ケーブル８と中継用の受電スイッチングハブ３を組み合わせることで、複数の受電スイッチングハブ３を直列に接続して動作させることが可能となり、従来と比較して格段に長距離の無電源コンセント区間に対応可能になる。
【００６２】
また、ネットワークシステム１では、受電兼給電スイッチングハブのような特殊な装置を用いないため、低コストであり、使用性、メンテナンス性、実用性、柔軟性に優れている。
【００６３】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【００６４】
図２に示すネットワークシステム２１は、通信対象となる装置が、ＰＯＥによる給電を受けて動作するＩＰカメラや無線アクセスポイント等のＰＯＥ駆動装置６であり、給電スイッチングハブ２と通信対象となるＰＯＥ駆動装置６とを給電用ケーブル８で接続して、給電スイッチングハブ２から通信対象となるＰＯＥ駆動装置６に、ＰＯＥにより給電を行うよう構成したものである。
【００６５】
一般に、ＩＰカメラ等のような小型のＰＯＥ駆動装置６では、ＰＯＥにより給電された電力の受電とデータ通信を行うためのポート（ＲＪ４５のインターフェイス）６ａを１つのみしか備えていない場合が多い。そのため、このような１ポートしかないＰＯＥ駆動装置６を用いる場合、ポート６ａに給電用ケーブル８を接続するとデータ通信ができなくなってしまう。
【００６６】
よって、このような場合は、給電用ケーブル８とＰＯＥ駆動装置６との間に、最下段の受電スイッチングハブ３ｄからのデータ信号と給電用ケーブル８からの給電信号を合流（重畳）させてＰＯＥ駆動装置６に出力する装置側変換コード２２を備えるようにすればよい。
【００６７】
Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ａ方式で給電を行う場合の装置側変換コード２２の構成は図３（ａ）のようになる。図３（ａ）に示すように、装置側変換コード２２は、最下段の受電スイッチングハブ３ｄからの対より線ケーブル７が接続される第１ＲＪ４５ジャック３１と、給電スイッチングハブ２からの給電用ケーブル８が接続される第２ＲＪ４５ジャック３２と、ＰＯＥ駆動装置６のポートに接続されるＲＪ４５プラグ３３と、を備えている。
【００６８】
Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ａ方式では、ＲＪ４５プラグ３３の１，２，３，６番ピンがそれぞれ第１ＲＪ４５ジャック３１の１，２，３，６番ピンに電気的に接続され、ＲＪ４５プラグ３３の４，５，７，８番ピンがそれぞれ第２ＲＪ４５ジャック３２の給電ピンである１，２，３，６番に電気的に接続される。
【００６９】
他方、Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｂ方式では、図３（ｂ）に示すように、ＲＪ４５プラグ３３の１，２，３，６番ピンがそれぞれ第１ＲＪ４５ジャック３１の１，２，３，６番ピンに電気的に接続され、ＲＪ４５プラグ３３の４，５，７，８番ピンがそれぞれ第２ＲＪ４５ジャック３２の給電ピンである４，５，７，８番に電気的に接続されることになる。
【００７０】
なお、両ＲＪ４５ジャック３１，３２とＲＪ４５プラグ３３との間に、結線の状態を図３（ａ）の状態と図３（ｂ）の状態に切り替える切替スイッチを設け、Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ａ，Ｂの両方式に対応可能な装置側変換コード２２としてもよい。
【００７１】
図４に示すネットワークシステム４１は、図１のネットワークシステム１において、給電用ケーブル８として対数が２より多い多対の対より線ケーブルを用い、給電用ケーブル８の一方の端部と給電スイッチングハブ２との間、および給電用ケーブル８の他方の端部と受電スイッチングハブ３との間に、給電スイッチングハブ２からの給電電流を分岐して給電用ケーブル８の複数対に出力するか、あるいは給電用ケーブル８の複数対からの給電電流を合流させて受電スイッチングハブ３に出力する変換コード４２を備えたものである。
【００７２】
本実施の形態では、９つの受電スイッチングハブ３ａ〜３ｉを１００ｍおきに直列に接続し、その６〜９段目の受電スイッチングハブ３ｆ〜３ｉに接続する給電用ケーブル８（長さ６００ｍ〜９００ｍ）の両端に変換コード４２を備えることとした。また、給電用ケーブル８としては、４対のＣａｔ５ｅ対より線ケーブルを用い、変換コード４２で給電電流を合分岐することで、４対のうち２対を使って給電電流を送り、残りの２対を使って給電電流を戻す（例えば、１，２番対と４，５番対を＋４４〜５７Ｖとし、３番６番対と７番８番対をＧＮＤ（０Ｖ）とする）ように構成した。
【００７３】
Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ａ方式で給電を行う場合の変換コード４２の構成は図５（ａ）のようになる。図５（ａ）に示すように、変換コード４２は、給電用ケーブル８が接続されるＲＪ４５ジャック５１と、給電スイッチングハブ２の給電専用ポート９ｂまたはＰＯＥ駆動装置６のポート６ａに接続されるＲＪ４５プラグ５２と、を備えている。
【００７４】
Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ａ方式では、ＲＪ４５プラグ５２の１番ピンがＲＪ４５ジャック５１の１番４番へ、ＲＪ４５プラグ５２の２番ピンがＲＪ４５ジャック５１の２番５番へ、ＲＪ４５プラグ５２の３番ピンがＲＪ４５ジャック５１の３番７番へ、ＲＪ４５プラグ５２の６番ピンがＲＪ４５ジャック５１の６番８番へとそれぞれ電気的に接続される。ＲＪ４５プラグ５２の４番ピンと５番ピンの間、７番ピンと８番ピンの間には、それぞれ１００Ωの終端抵抗５３が接続される。
【００７５】
他方、Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｂ方式では、図５（ｂ）に示すように、ＲＪ４５プラグ５２の４番ピンがＲＪ４５ジャック５１の１番４番へ、ＲＪ４５プラグ５２の５番ピンがＲＪ４５ジャック５１の２番５番へ、ＲＪ４５プラグ５２の７番ピンがＲＪ４５ジャック５１の３番７番へ、ＲＪ４５プラグ５２の８番ピンがＲＪ４５ジャック５１の６番８番へとそれぞれ電気的に接続されることになる。ＲＪ４５プラグ５２の１番ピンと２番ピンの間、３番ピンと６番ピンの間には、それぞれ１００Ωの終端抵抗５３が接続される。
【００７６】
ネットワークシステム４１では、４対のうち２対を使って給電電流を送り、残りの２対を使って給電電流を戻すので、一対で給電電流を往復させる場合と比較して抵抗が１／２になり、ケーブル損失が１／２になる。その結果、給電用ケーブル８をより長くしても十分な電力を供給することが可能となり、対応可能な無電源コンセント区間をより長くすることが可能になる。
【００７７】
より詳細には、ネットワークシステム４１では、４対の給電用ケーブル８内の往路の電流と復路の電流がそれぞれ２対（４心）に流れるため、給電スイッチングハブ２の給電電圧を最も低い４４Ｖとした場合、１心の素線に流れる電流は（１５．４／４４）／４＝０．０８７５Ａになる。
【００７８】
上述のように、Ｃａｔ５ｅ対より線ケーブルにおける１心の素線の抵抗値は１２．５Ω／１００ｍが最悪値であるから、１心の素線の１００ｍあたりのケーブル損失は、０．０８７５×０．０８７５×１２．５＝０．０９５７Ｗとなる。よって、８心分の全体のケーブル損失はその８倍の０．７６６Ｗとなり、上述の１対電流送り１対電流戻りとした場合のケーブル損失１．５３２Ｗと比較して、ケーブル損失が半分になる。
【００７９】
よって、８０２．３ａｆに準拠した給電スイッチングハブ２を用いる場合、ネットワークシステム４１で対応可能な無電源コンセント区間の最大長は、上述の１対電流送り１対電流戻りとした場合の約２倍、すなわち５４８×２＋１００＝１１９６ｍとなり、大幅な延長が可能になる。
【００８０】
なお、ネットワークシステム４１では、給電用ケーブル８として４対のものを用いたが、給電用ケーブル８の対数はこれに限定されるものではない。例えば、給電用ケーブル８として８対や１２対な多対のものを用い、電流を流す対数を増やすことで、給電用ケーブル８でのケーブル損失をより低減し、対応可能な無電源コンセント区間の最大長をより延長することも可能である。
【００８１】
さらに、ここでは給電用ケーブル８にＣａｔ５ｅ対より線ケーブルを用いる場合を説明したが、給電用ケーブル８として、より線導体が混入していない４対のＣａｔ５ｅ単線対より線ケーブルを用いることで、ケーブル損失をより低減し、対応可能な無電源コンセント区間の最大長を延長することも可能である。
【００８２】
Ｃａｔ５ｅ単線対より線ケーブルでは、単線導体１心の１００ｍの抵抗は最大９．３８Ω（２０℃）と規定されているので、１対電流送り１対電流戻りとした場合のケーブル損失は、｛（１５．４／４４）／２｝2×９．３８×２×２＝１．１５Ｗ／１００ｍとなり、最大７Ｗの電力を消費するように制限した受電スイッチングハブ３を接続する場合、｛（１５．４−７）／１．１５｝×１００＝７３０ｍまでＰＯＥ給電による駆動が可能となる。よって、４対の全ての対を給電電流の往復に使用するネットワークシステム４１では、その２倍の１４６０ｍまでＰＯＥ給電による駆動が可能となり、無電源コンセント区間の最大長を１５６０ｍまで延長することができる。
【００８３】
図６に示すネットワークシステム６１は、最下段の受電スイッチングハブ３ｂと通信対象となる端末装置４ｂとの間に、ＰＯＥによる給電が可能な第２給電スイッチングハブ６２と、第２給電スイッチングハブ６２からＰＯＥによる給電を受けて動作する第２受電スイッチングハブ６３と、をさらに備えたものである。第２給電スイッチングハブ６２は、電源ケーブル１０により電源コンセント５に接続される。
【００８４】
ネットワークシステム６１のように、電源コンセント５が存在する場所に第２給電スイッチングハブ６２を備えることで、第２給電スイッチングハブ６２と最下段の受電スイッチングハブ３ｂとの間に第２受電スイッチングハブ６３を配置することが可能となり、無電源コンセント区間の最大長をさらに１００ｍ延長することが可能になる。
【００８５】
なお、第２給電スイッチングハブ６２側からも給電用ケーブル８を用いて複数の第２受電スイッチングハブ６３を駆動させることが可能であり、上述の変換コード４２を併用すれば、２０００ｍ以上の無電源コンセント区間にも対応可能となる。
【００８６】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００８７】
例えば、上記実施の形態では、給電スイッチングハブ２に複数の受電スイッチングハブ３を直列に接続する場合を説明したが、これに限らず、例えば、１台の給電スイッチングハブ２に対して複数の遠隔地へ至るようスター状に受電スイッチングハブ３を接続することも可能である。
【００８８】
また、給電スイッチングハブ２から通信対象となる装置に至る一部の区間に、光トランシーバーと光ファイバーケーブルによる通信方式が挿入されている場合であっても、当然に本発明に含まれる。
【００８９】
さらに、対より線ケーブル７や給電用ケーブル８として、Ｃａｔ５ｅだけでなくＣａｔ６やＡＣａｔ６のケーブルを使用してシステムを構築することも勿論可能である。
【００９０】
本発明のネットワークシステム１，２１，４１，６１は、例えば、電源コンセント５の確保が困難な洞道内や列車内などにおける１００ＢＡＳＥ−Ｔｘや１０００ＢＡＳＥ−Ｔの通信に好適に使用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  ネットワークシステム
２  給電スイッチングハブ
３  受電スイッチングハブ
４ａ，４ｂ  端末装置
５  電源コンセント
７  対より線ケーブル
８  給電用ケーブル
【図１】
0005733272.tif 000002
【図２】
0005733272.tif 000003
【図３】
0005733272.tif 000004
【図４】
0005733272.tif 000005
【図５】
0005733272.tif 000006
【図６】
0005733272.tif 000007
【図７】
0005733272.tif 000008
【図８】
0005733272.tif 000009
【図９】
0005733272.tif 000010