(57)【要約】【課題】漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法、及び、この方法により移動すべき方向が表示された漏洩同軸ケーブルを提供する。【解決手段】結合損失が異なる２以上の漏洩伝送路がグレーディング接続され、当該結合損失が最も大きい漏洩伝送路の端部に無線基地局を接続し、当該結合損失が最も小さい漏洩伝送路の端部に終端器を接続して構成した通信システムにおいて、２以上の漏洩伝送路のうち前段にある第１の漏洩伝送路１１における移動すべき方向が変化する境界点の給電側の端部からの距離ｙ0を、第１の漏洩伝送路１１の長さをＬとし、この第１の漏洩伝送路１１の単位長さ当たりの伝送損失をαとし、第１及び第２の漏洩伝送路１１，１２の結合損失の差をβとしたとき、式  ｙ0  ＝  Ｌ−β／（２×α）  により算出する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合損失が異なる２以上の漏洩伝送路が当該結合損失が大きい順に接続され、当該結合損失が最も大きい漏洩伝送路の端部に無線基地局を接続し、当該結合損失が最も小さい漏洩伝送路の端部に終端器を接続して構成した通信システムにおいて、前記２以上の漏洩伝送路のうち前段にある漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法であって、
前記前段の漏洩伝送路の長さをＬとし、前記前段の漏洩伝送路の単位長さ当たりの伝送損失をαとし、前記前段の漏洩伝送路と当該前段の漏洩伝送路に接続された後段の漏洩伝送路との結合損失の差をβとしたとき、前記境界点の前記前段の漏洩伝送路の給電側の端部からの距離ｙ0を次式
ｙ0  ＝  Ｌ−β／（２×α）
により算出する、漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法。
【請求項２】
前記漏洩伝送路が、前記結合損失が異なる２以上の漏洩同軸ケーブルから構成される請求項１に記載の漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法。
【請求項３】
前記漏洩伝送路が、前記結合損失が異なる２以上の区間を有する１本の漏洩同軸ケーブルの当該区間により構成される請求項１に記載の漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法。
【請求項４】
導電性材料からなる中心導体と、当該中心導体の周りを覆う絶縁性材料からなる円筒状の絶縁体と、当該絶縁体の周りを覆い、複数のスロットが形成された導電性材料からなる外部導体と、当該外部導体の周りを覆う絶縁性材料からなる外被とから構成される漏洩同軸ケーブルであって、
前記外被の表面に、請求項１〜３のいずれか一項に記載の漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法により求められる前記境界点を境に、端部の方向を指す記号が長手方向に沿って表示された漏洩同軸ケーブル。
【請求項５】
前記記号が、前記外皮の長手方向沿って螺旋状に並んで表示されている請求項４に記載の漏洩同軸ケーブル。
【請求項６】
前記記号が、前記外皮の長手方向に沿って複数列表示されている請求項４に記載の漏洩同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局に接続され、この無線基地局のアンテナとして機能する漏洩伝送路において移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法、及び、この方法により移動すべき方向が表示された漏洩同軸ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルのような長手方向において有効な通信を行う方式として、この長手方向に沿って延設された漏洩伝送路（漏洩同軸ケーブル）をアンテナとして用いてデータ通信を行う通信システムがある。例えば、図１４に示すように、複数の漏洩同軸ケーブル（この例では２本の漏洩同軸ケーブル１７１，１７２）の各々の両端に接続端子１６１，１６２，１６３，１６４を取り付け、これらを接続用ケーブル（同軸ケーブル）１５３で直列に接続し、さらに、一方の端部に接続用ケーブル１５１を介して無線基地局１１１を接続し、他方の端部に接続用ケーブル１５２を介して終端器１１０が接続されて構成されている。この漏洩同軸ケーブル１７１，１７２の延設位置にある移動通信端末（例えば、携帯電話１４１や無線通信機能を備えたコンピュータ１４２）は、いずれかの漏洩同軸ケーブル１７１，１７２と無線結合され、これらの移動通信端末１４１，１４２間、あるいは、移動通信端末１４１，１４２と無線基地局１１１間でのデータの送受信が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−８３２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、漏洩伝送路から漏れる電波（電界）は、無線基地局に近いほど強く、終端方向に向かうにつれて弱くなる。そのため、漏洩伝送路の終端側にある移動通信端末は通信が瞬断したり、場合によっては途絶することがある。この時、この移動通信端末を、漏洩伝送路に沿って電波環境の良い方向、すなわち、無線基地局が接続されている方向に移動させることで安定した通信を行うことができるが、漏洩伝送路が長距離にわたって敷設されていたり、複雑に入り組んだトンネル内に敷設されている場合には、無線基地局が接続されている方向を確認することができず、この漏洩伝送路に沿った２方向の内のどちらが電波環境の良い方向であるかを判別することができないという課題があった。
【０００４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法、及び、この方法により移動すべき方向が表示された漏洩同軸ケーブル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】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る方法は、結合損失が異なる２以上の漏洩伝送路が当該結合損失が大きい順に接続され、当該結合損失が最も大きい漏洩伝送路の端部に無線基地局を接続し、当該結合損失が最も小さい漏洩伝送路の端部に終端器を接続して構成した通信システムにおいて、２以上の漏洩伝送路のうち前段にある漏洩伝送路（例えば、実施形態における第１の漏洩伝送路１１）における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法であって、前段の漏洩伝送路の長さをＬとし、前段の漏洩伝送路の単位長さ当たりの伝送損失をαとし、前段の漏洩伝送路とこの前段の漏洩伝送路に接続された後段の漏洩伝送路（例えば、実施形態における第２の漏洩伝送路１２）との結合損失の差をβとしたとき、境界点の前段の漏洩伝送路の給電側の端部からの距離ｙ0を次式
ｙ0  ＝  Ｌ−β／（２×α）
により算出する。
【０００６】
このような本発明に係る漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法において、漏洩伝送路が、結合損失が異なる２以上の漏洩同軸ケーブルから構成されることが好ましい。あるいは、漏洩伝送路が、結合損失が異なる２以上の区間を有する１本の漏洩同軸ケーブルの当該区間により構成されることが好ましい。
【０００７】
また、本発明に係る漏洩同軸ケーブルは、導電性材料からなる中心導体と、当該中心導体の周りを覆う絶縁性材料からなる円筒状の絶縁体と、当該絶縁体の周りを覆い、複数のスロットが形成された導電性材料からなる外部導体と、当該外部導体の周りを覆う絶縁性材料からなる外被とから構成され、この外被の表面に、上述の漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法のいずれかにより求められる境界点を境に、端部の方向を指す記号が長手方向に沿って表示される。
【０００８】
このような本発明に係る漏洩同軸ケーブルにおいて、記号が、外皮の長手方向沿って螺旋状に並んで表示されていることが好ましい。あるいは記号が、外皮の長手方向に沿って複数列表示されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る漏洩伝送路における移動すべき方向が変化する境界点を算出する方法を以上のように構成すると、結合損失が異なる複数の漏洩伝送路が接続されていたとしても、前段の漏洩伝送路の長さ及び単位長さ当たりの伝送損失と、この前段の漏洩伝送路の結合損失及び後段の漏洩伝送路の結合損失の差とから境界点の位置を算出することができるので、簡単な計算で正確に求めることができる。
【００１０】
また、この方法により境界点を算出して漏洩同軸ケーブルの外被に移動すべき方向を示す記号を表示することにより、電波状況によって移動通信端末の無線基地局との通信が不安定な場合には、この漏洩伝送路に表示された記号により、この移動通信端末を漏洩伝送路に沿って、漏洩伝送路（漏洩同軸ケーブル）から発射される電波の電界強度の移動平均値が高くなる方向が判別可能となり、この方向に移動させることにより安定した通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本実施例に係る漏洩伝送路を構成する漏洩同軸ケーブルの構造について説明する。漏洩同軸ケーブル５０は、導電性材料からなる中心導体５１と、この中心導体５１の周りを覆う絶縁性材料からなる円筒状の絶縁体５２と、この絶縁体５２の周りを覆う導電性材料からなる外部導体５３と、この外部導体５３の周りを覆う絶縁性材料からなる外被５４とから構成される。この外部導体５３には、漏洩同軸ケーブル５０が延びる方向に沿って多数の小さな穴（これを「スロット５５」と呼ぶ）が形成されており、隣接するスロット５５が相互に作用して送受信アンテナとして機能する。
【００１２】
それでは、このような漏洩同軸ケーブル５０が用いられた漏洩伝送路における電界強度の分布について説明する。図２は、１本の漏洩同軸ケーブルを用いて通信システムを構成した場合を示しており、漏洩伝送路１の両端には接続端子２，３が接続され、それぞれの接続端子２，３を介して無線基地局４と終端器５とが接続されている。この漏洩伝送路１から漏れる電波の強度（電界強度）は、図３に示すように、無線基地局４に近いほど強く、漏洩伝送路１の長手方向に沿って徐々に弱くなり、終端器５付近が最も弱くなる。
【００１３】
本実施例に係る漏洩伝送路１を構成する漏洩同軸ケーブルの表面（図１における外被５４の表面）には、上述の電界強度が上昇する方向、すなわち、無線基地局４が接続されている方向が記号６（図２の場合は「＜」）によって示されている。図４に示すように、終端器５付近に位置する移動通信端末７が無線基地局４と通信を行う際、その付近の電波環境によっては無線基地局４からの電波が弱く、通信が不安定になることもある。その場合には、漏洩伝送路１の表面に印されている無線基地局４が接続された側の接続端子２の方向、つまり無線基地局４がある方向を示す記号６を確認し、この漏洩伝送路１に沿って移動通信端末７を無線基地局４がある方向に移動させることにより、電波環境が改善され、無線基地局４と安定して通信ができるようになる。
【００１４】
なお、図２等では無線基地局４を接続した側の接続端子２の方向、つまり無線基地局４がある方向を示す記号６として「＜」が用いられているが、この記号に限らず図５に示す記号６′のように矢印等、無線基地局４のある方向の判断が可能であればどんな表示でも良い。また、以上の説明においては、無線基地局４が接続端子２を介して、直接、漏洩伝送路１に接続されている場合について説明したが、無線基地局４と漏洩伝送路１の接続端子２との間には給電線や分配器などが挿入されることもある。
【００１５】
次に、図６に示すように、結合損失が大きい第１の漏洩伝送路１１と、この第１の漏洩伝送路１１より結合損失が小さい第２の漏洩伝送路１２とを直列に接続した構成（グレーディング接続）における電界強度の分布について説明する。この通信システムにおいて、第１の漏洩伝送路１１及び第２の漏洩伝送路１２の各々の端部には接続端子２１，２２及び接続端子３１，３２が接続されており、さらに、接続端子２２，３１を繋ぐように接続用ケーブル１３が接続され、第１及び第２の漏洩伝送路１１，１２は直列に接続されている。そして、第１の漏洩伝送路１１の接続端子２１に無線基地局４が接続され、第２の漏洩伝送路１２の接続端子３２に終端器５が接続されて通信システムが構成されている。
【００１６】
このようなグレーディング接続時における第１及び第２の漏洩伝送路１１，１２から漏れる電界強度の分布を図７に示す。この図７に示すように、第１の漏洩伝送路１１から漏れる電波（電界）は、無線基地局４に接続された端部（以下、「第１の入力端１１ａ」と呼ぶ）が最も強く、この第１の漏洩伝送路１１の長手方向に沿って徐々に弱くなり、第２の漏洩伝送路１２側の接続端子２２に接続された端部（以下、「第１の終端１１ｂ」と呼ぶ）付近が最も弱くなる。そして、第２の漏洩伝送路１２の第１の漏洩伝送路１１との接続点（以下、「第２の入力端１２ａ」と呼ぶ）付近で、結合損失の差分だけ受信レベルが高くなり、その後、第２の漏洩伝送路１２の長手方向に沿って終端器５に近づくにつれて徐々に弱くなる。なお、第１及び第２の漏洩伝送路１１，１２から漏れる電波の強度（電界強度）は、上述のスロット５５の大きさ等により決定される。
【００１７】
上述のように、第２の漏洩伝送路１２の結合損失を第１の漏洩伝送路１１の結合損失よりも大きくすることにより、第２の漏洩伝送路１２における第２の入力端１２ａでの電界強度が、第１の漏洩伝送路１１の第１の終端１１ｂの近傍における電界強度よりも大きくなるため、第１の漏洩伝送路１１の第１の終端１１ｂの付近にある移動通信端末は、受信状態を良くするために、第１の漏洩伝送路１１の第１の入力端１１ａ側に移動する方が近い場合と、第１の終端１１ｂ側（第２の入力端１２ａ側）に移動する方が近い場合とがある。そこで、第１の漏洩伝送路１１のどちらの端部側へ移動する方が近いかを判断するための境界点の算出方法を以下に説明する。
【００１８】
まず、図８に示すように、無線基地局４の送信電力をＰtとし、第１の漏洩伝送路１１の長さをＬとし、第１の漏洩伝送路１１の結合損失をβ1とし、第２の漏洩伝送路１２の結合損失をβ2とし（但し、β1＞β2）、第１の漏洩伝送路１１の単位長さ当たりの伝送損失をαとすると、第１の漏洩伝送路１１における第１の入力端１１ａから距離ｘ0（但し、ｘ0＜Ｌ）離れた位置の受信電界強度Ｐr1_x0は次式（１）で表され、第２の漏洩伝送路１２の第２の入力端１２ａの受信電界強度Ｐr2_0は次式（２）で表される。なお、図８は、電界強度の分布の特徴を明確にするために近似値で表している。
【００１９】
Ｐr1_x0  ＝  Ｐt−（αｘ0＋β1）          （１）
Ｐr2_0  ＝  Ｐt−（αＬ＋β2）            （２）
【００２０】
この式（１），（２）より、第１の漏洩伝送路１１の受信電界強度Ｐr1_x0が、第２の漏洩伝送路１２の第２の入力端１２ｂの受信電界強度Ｐr2_0と同じ大きさになる距離ｘ0を求めると、次式（３）で表される。なお、この式（３）において、第１の漏洩伝送路１１の結合損失β1と第２の漏洩同軸ケーブル１２の結合損失β2との差をβ（β＝β1−β2）と定義している。
【００２１】
ｘ0＝Ｌ−β／α                          （３）
【００２２】
この式（３）から明かな通り、第１の漏洩伝送路１１の第１の入力端１１ａからＬ−β／αだけ離れた位置ｘ0の電界強度は、第２の漏洩伝送路１２の第２の入力端１２ａの電界強度とほぼ同じである。そのため、第１の漏洩伝送路１１の位置ｘ0と第１の終端１１ｂとの間にある移動通信端末は、これらの中間地点Ｙを境に第１の入力端１１ａに近い場合はこの第１の入力端１１ａの方向に移動し、第１の終端１１ｂに近い場合は第１の終端１１ｂの方に移動した方が安定した通信が可能となる。ここで、第１の入力端１１ａから境界点Ｙまでの距離ｙ0は、次式（４）で表される。
【００２３】
ｙ0  ＝  Ｌ−β／（２×α）              （４）
【００２４】
以上より、第１の漏洩伝送路１１において、この第１の漏洩伝送路１１の給電点、すなわち、第１の入力端１１ａからL−β／(2×α)離れた位置までの区間の表面には無線基地局４のある方向を示す記号１６ａを、また、第１の漏洩伝送路１１の第１の入力端１１ａよりＬ−β／(2×α)離れた位置から第２の漏洩伝送路１２との接続点、すなわち、第１の終端１１ｂまでの区間の表面にはこの第１の終端１１ｂのある方向を示す記号１６ｂを記すことにより、電界強度が上昇する方向を表示することができる。
【００２５】
なお、図９に示すように、実際のグレーディング接続の際には、第１の漏洩伝送路１１に沿って変化する電界強度は、後段の第２の漏洩伝送路１２からの電波の輻射により、上述の境界点１１よりも第１の終端側１１ｂから徐々に上昇していく。そこで、第１の漏洩伝送路１１の第１の入力端１１ａから受信レベルが上昇を開始する地点までの区間の表面には無線基地局４のある方向を示す記号１６ａ′を、また、受信レベルが上昇を開始する地点Ｙ′から第２の漏洩伝送路１２との接続点（第１の終端１１ｂ）までの区間の表面には第１の終端１１ｂのある方向を示す記号１６ｂ′を記すことも可能である。
【００２６】
図１０に示すように結合損失の大きい第１の漏洩伝送路１１の第２の漏洩伝送路１２との接続点（第１の終端１１ｂ）付近に位置する移動通信端末７が無線基地局４と通信を行う際、その付近の電波環境によっては無線基地局４からの電波が弱く、通信が不安定になることもある。その場合には、第１の漏洩伝送路１１の第１の終端１１ｂ付近の区間の表面に印されている第２の漏洩伝送路１２との接続点のある方向を示す記号１６ｂ′を確認し、第２の漏洩伝送路１２との接続点付近、あるいは第２の漏洩伝送路１２側まで移動通信端末７を移動させることにより、電波環境が改善され、無線基地局４と安定して通信ができるようになる。
【００２７】
ここで、図１１に示すように、グレーディング接続の構成は、結合損失が大きい第１の区間４１と、結合損失がこの第１の区間４１よりも小さい第２の区間４２とを、接続部材を用いずに一連で形成した漏洩同軸ケーブル４０を用いて漏洩伝送路を構成することも可能である。この場合にも、この漏洩同軸ケーブル４０の第１の区間４１の長さＬ、単位長さ当たりの伝送損失α、及び、接続損失β1と、第２の区間４２の接続損失β2とから、上述の式（１）〜（４）を用いて境界点を求め、電界強度が上昇する方向を示す記号２６を漏洩ケーブル４０の表面に表示することができる。
【００２８】
以上説明したように、接続された２本の漏洩伝送路のうち、前段の（無線基地局４に近い方の）漏洩伝送路（第１の漏洩伝送路１１）における電界強度の上昇方向の境界点Ｙは、この第１の漏洩伝送路１１の長さＬ及び単位長さ当たりの伝送損失αと、この前段の漏洩伝送路と接続された後段の（第１の漏洩伝送路１１の無線基地局４と反対側の端部に接続された）漏洩伝送路（第２の漏洩伝送路１２）との結合損失の差βから算出することができる。そのため、特性の異なる漏洩伝送路を直列に接続させたグレーディング構成は、本実施例に示すような２種類の漏洩伝送路で構成するだけに限らず、３種類以上の漏洩伝送路が直列接続されている場合も同様の方法で算出できるため、前段の漏洩伝送路の接続点付近の区間の表面に、後段の漏洩伝送路との接続点のある方向が目視により判別可能な記号を表示することができる。
【００２９】
図１２は、漏洩伝送路１の表面に備えられた無線基地局４と直接或いは給電系を介して接続する側の端部方向を示す別の手段である。この漏洩伝送路１を敷設する場合、支持線付きの漏洩伝送路であれば問題がないが、敷設環境によっては支持線がない漏洩伝送路を敷設することがある。その場合、敷設方法によっては漏洩伝送路が捩れてしまうことがある。この時、図２に示したように漏洩伝送路１の表面に表示された無線基地局４を接続する側の接続端子２の方向を示す記号６が、漏洩伝送路１の長手方向に１列のみに表示されている場合、移動通信端末がある位置から記号６を確認することができない場合もある。そこで、この図１２に示すように、無線基地局４を接続する側の接続端子２の方向を示す表示３６を漏洩伝送路１の表面に、長手方向に対して螺旋状に表示する。これにより、漏洩伝送路１が捩れて敷設された場合でも、無線基地局４がある方向を確認することができる。
【００３０】
図１３は、漏洩伝送路１の表面に備えられた無線基地局と直接或いは給電系を介して接続する側の端部方向を示す別の手段である。漏洩伝送路１の製造設備上、図１２に示したように無線基地局４を接続する側の接続端子２の方向を示す表示３６を螺旋状に印すことが出来ない場合もある。その場合には、この図１３に示すように、無線基地局４を接続する側の接続端子２の方向を示す表示４６を漏洩伝送路１の表面に、円周上に複数列表示する。これにより、漏洩伝送路１が捩れて敷設された場合でも、無線基地局４がある方向を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】漏洩同軸ケーブルの構成を示す説明図である。
【図２】１本の漏洩伝送路で構成した通信システムを示す説明図である。
【図３】１本の漏洩伝送路の電界強度の分布を示す説明図である。
【図４】１本の漏洩伝送路における移動端末の受信状態を改善する方法を示す説明図である。
【図５】漏洩伝送路に表示される記号の別の実施形態を示す説明図である。
【図６】２本の漏洩伝送路をグレーディング接続した通信システムを示す説明図である。
【図７】２本の漏洩伝送路をグレーディング接続したときの電界強度の分布を示す説明図である。
【図８】移動すべき方向の境界点を算出する方法を説明するための説明図である。
【図９】第２の漏洩伝送路からの輻射を考慮して境界点を決定する方法を説明するための説明図である。
【図１０】２本の漏洩伝送路における移動端末の受信状態を改善する方法を示す説明図である。
【図１１】１本の漏洩伝送路でグレーディング接続を実現した場合を示す説明図である。
【図１２】漏洩伝送路に表示される記号の別の実施形態を示す説明図である。
【図１３】漏洩伝送路に表示される記号の別の実施形態を示す説明図である。
【図１４】漏洩伝送路を用いた通信システムの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１  第１の漏洩伝送路（前段の漏洩伝送路）
１２  第２の漏洩伝送路（後段の漏洩伝送路）
５０  漏洩同軸ケーブル
５１  中心導体
５２  絶縁体
５３  外部導体
５４  外被
５５  スロット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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