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屋外用4.9GHz無線アクセス機器

【低価格で無線ネットワーク構築】屋外用4.9GHz無線アクセス機器 APC5M-H(ハイパワー機)

製品の特長

■構成例
屋外用4.9GHz無線アクセス機器(ブリッジ/ポイント-マルチポイント):構成例

■製品の特長
APC5M-Hは、電波干渉の少ない4.9GHz帯に対応した屋外用無線ブリッジです。-40~+65℃の広い動作温度に対応しており、温度条件の厳しい場所への設置が可能です。
※運用にあたり無線局の登録、第3級陸上特殊無線技士以上の資格が必要です。
※沖縄県での5GHz無線アクセスシステム(4.9GHz帯を使用する無線機器)の運用に関してはお問い合わせください。

お客さまの環境にあわせて、オムニアンテナ、セクタアンテナ、パネルアンテナの3タイプからお選びいただけます。

独自のiPoll機能を用いることで、通信効率の高いポイント to マルチポイントの自衛無線ネットワークが構築できます。

【4.9GHz帯無線アクセス機器の組み合わせについて】
ローパワー機(登録・届出不要)の相手方は、ハイパワー機(登録・届出必要)である必要があります。
従いまして、「ローパワー機 – ローパワー機」という組み合わせでのシステム構築はできません。
●ハイパワー機:APC5M-H
●ローパワー機:APC5M/APC5M-12

導入事例


このようなお客様に最適なソリューションです。

  • 製鉄所、化学工場、石油プラント、電力会社、離島通信、地方自治体 ほか
  • 遠隔操作、遠隔ビデオ監視 ほか

【電波干渉の少ない4.9GHz帯】
無線アクセスシステム用の4.9GHzを用いるため、他の無線LANシステムからの電波干渉を受けることなく安定した高品質通信が可能となります。

【効率の高いマルチポイント接続を可能にするipoll機能】
APC5M-Hによるマルチポイント接続構成では、独自のipoll機能を用いることでスループットを落とすことなく効率の高いデータ伝送が実現できます。

【無指向性アンテナとセクタアンテナを用意】
APC5M-H用のアンテナとして、オムニアンテナ、セクタアンテナに加え、パネルアンテナも用意しています。

■距離特性(上り/下り総スループット)

※条件(共通): 20MHz帯域幅、MIMO、PTP、ベストエフォート

・APC5M-H(セクタ)- APC5M-H(パネル)

距離 2km 3km 5km
速度 48Mbps 30Mbps 20Mbps

・APC5M-H(パネル)- APC5M-H(パネル)

距離 1km 5km 10km
速度 48Mbps 20Mbps 8Mbps

・APC5M-H(オムニ)- APC5M-H(オムニ)

距離 100m 300m 500m 700m
速度 60Mbps 48Mbps 18Mbps 12Mbps

・APC5M-H(セクタ)- APC5M-12

距離 1km 2km 3km
速度 32Mbps 12Mbps 4Mbps

・APC5M-H(パネル)- APC5M-12

距離 1km 2km
速度 60Mbps 12Mbps

・APC5M-H(セクタ)- APC5M-H(オムニ)

距離 300m 1km 2km
速度 48Mbps 32Mbps 6Mbps

・APC5M-H(パネル)- APC5M-H(オムニ)

距離 500m 1km 2km 3km
速度 48Mbps 36Mbps 18Mbps 2Mbps

・APC5M-H(セクタ)- APC5M(オムニ)

距離 100m 300m
速度 48Mbps 24Mbps

◎機器設定内容
・Access Pointモード(Auto WDS)
IEEE Mode:N, Channel width:20MHz, Channel:Channel listから選択, Short GI:Off
Mode:MIMOまたはSISO(通信特性によって選択)
Max data rate N:通信特性によって選択
・Stationモード
Enable WDS:On, IEEE Mode:N, Channel width:20MHz, Short GI:Off
Mode:MIMOまたはSISO(通信特性によって選択)
Max data rate N:通信特性によって選択

想定される導入先

製品仕様

製品名 APC5M-H 4.9GHz無線アクセス機器 本体(ハイパワー)
商品コード 186-FN-004
無線LAN関連規格 IEEE802.11(a/j/n)
有線LANインタフェース ■RJ-45(10/100BASE-TX) x1ポート
・10/100BASE-TX Full/Half duplexの自動検出
・オートMDI/MDI-X機能
・Power over Ethernet PD(独自方式)
アンテナタイプ、利得 オムニアンテナ x2(MIMO)※1
セクタ-アンテナ x2(MIMO)※1
パネルアンテナ x2(MIMO)※1
[4.9GHz帯]オムニ:7dBi/セクタ:16dBi/パネル:19dBi
指向性
(水平面/垂直面(3dB幅))
オムニ:360°/30°
セクタ:90°/8°
パネル:16°/16°
アンテナ接続部コネクタ N-Type メス x2
セキュリティ WEP, WPA/WPA2 Personal, WPA/WPA2 Enterprise, UAM
プロトコル DHCP, NTP, SNMP v1/v2c/v3, PPPoE, HTTP, HTTPS
変調技術 OFDM
変調方式 OFDM:16/64QAM, QPSK, BPSK
周波数帯 4.920~4.980GHz
最大通信速度 802.11a(j):54Mbps
802.11n(j):300Mbps
(実際のスループットは距離と伝搬環境による)
チャネル数 802.11a/n(HT20):4
802.11n(HT40):2
SSID登録数 8
動作モード アクセスポイント、リピータ、ステーション
最大送信出力 9dBm
受信感度 -95~-75dBm(変調方式による)
管理機能 HTTP/HTTPS, SNMP(read only) v1/v2c/v3
電源 DC24V ※付属のPoEアダプタまたはオプション電源をお使いください
消費電力 6.5W(最大)
動作温度 -40~+65℃
動作湿度 0~90%(結露なきこと)
保存温度 -40~+65℃
寸法 (W)150 x(H)115 x(D)55 mm(突起部含まず)
重量 400g(本体のみ)
取り付け方法 壁面マウント、支柱マウント
防水・防塵性能 IP65
認定 TELEC(認定番号:003-150274)
FCC, CE Marking, RoHS
付属品 ■設置用ブラケット x1 ■ポール取り付け用クランプ x2
■設置用ブラケット取り付けねじ x1 ■専用PoEアダプタ x1
■AC電源ケーブル x1 ■LANケーブル取り付けパッキン x1
■接地端子接続用ねじ x1 ■壁設置用ねじ&アンカー x4
■バンドパスフィルタ x2
製品保証期間 1年間

※1 オプション製品:APC5M-H 4.9GHz無線アクセス機器 本体用アンテナ以外のアンテナを接続して運用することはできません

オプション製品
APC5M-H 4.9GHz無線アクセス機器 本体用アンテナ
製品名 商品コード
APC5M-H/DLB共通 オムニアンテナ 1本 182-MA-001
APC5M-H/DLB用 オムニアンテナ(NP) 1本 182-MA-007
APC5M-H用 16dBiセクタアンテナ 182-MA-003
APC5M-H用 19dBiパネルアンテナ 182-MA-004

※182-MA-001:アンテナと本体を同軸ケーブル(50/100cm)を介して接続/182-MA-007:アンテナと本体を直接接続
※APC5M-H/APC5Mの本体とオムニアンテナ(182-MA-001)/セクタアンテナ/パネルアンテナとの接続には、同軸ケーブルが必要です。

5DSFA同軸ケーブル
製品名 商品コード
N(P)-50-5DSFA同軸ケーブル(50cm) 183-SC-001
N(P)-100-5DSFA同軸ケーブル(100cm) 183-SC-002
オプション電源
製品名 802.3af to 24V PoEコンバータ DC9-36 to DC24 Giga PoEインジェクタ
HPI-3201G-DC
商品コード 174-FN-001 174-HY-001
規格 IEEE 802.3 10BASE-T
IEEE 802.3u 100BASE-TX
IEEE 802.3 10BASE-T
IEEE 802.3u 100BASE-TX
IEEE 802.3ab 1000BASE-T
インタフェース DATA + PoE Out
(24VDC)
RJ-45 10/100BASE-TX x1ポート
DC24V出力
DATA+PoE In
(802.3af/at)
RJ-45 10/100BASE-TX x1ポート
IEEE802.3af/at(PD)
DATA+POWER
(OUT)
RJ-45 10/100/1000BASE-T x1ポート
DC24V出力
DATA(IN) RJ-45 10/100/1000BASE-T x1ポート
電源 DCジャック φ2.1 x 5.5mm
ターミナルブロック 使用可能電線径:AWG14~28
剥きしろ範囲:6~7mm
入力電圧 DC36~60V(PoE) DC9~36V
出力電圧 DC24V
出力電力 13W(最大) 12W(最大)
消費電力 20W(最大)
寸法(突起部含まず) (W)118 x(H)34 x(D)86 mm (W)71 x(H)22 x(D)66 mm
重量 300g 140g
動作温度 -20~+65℃ -20~+60℃
動作湿度(結露なきこと) 0~90%RH 10~90%RH
保存温度 -40~+85℃ -20~+85℃
認定 RoHS
製品保証期間 1年間
付属品 ■DINレール金具(本体装着済み) x1 ■電源ターミナルブロック x1

■パターン特性

APC5M-H(セクタアンテナ)

APC5M-H(パネルアンテナ)

製品外観

SPEC

カタログ・資料・取扱説明書ダウンロード

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ご利用の条件

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    本サイトに掲載の無い製品の各種資料につきましては、別途お問い合わせください。

型番

商品コード 製品名 備考
186-FN-004 APC5M-H 4.9GHz無線アクセス機器 本体(ハイパワー)
182-MA-001 APC5M-H/DLB共通 オムニアンテナ 1本

オプション製品

182-MA-007 APC5M-H/DLB用 オムニアンテナ(NP) 1本

オプション製品

182-MA-003 APC5M-H用 16dBiセクタアンテナ

オプション製品

182-MA-004 APC5M-H用 19dBiパネルアンテナ

オプション製品

183-SC-001 N(P)-50-5DSFA同軸ケーブル(50cm)

オプション製品

183-SC-002 N(P)-100-5DSFA同軸ケーブル(100cm)

オプション製品

174-FN-001 802.3af to 24V PoEコンバータ

オプション製品

174-HY-001 DC9-36 to DC24 Giga PoEインジェクタHPI-3201G-DC

オプション製品

関連商品

FAQ

登録・届け出について。

通信の相手方
登録不要機器の通信の相手方は登録機器でなくてはいけません。
これに関しての法令は無線設備規則第四十九条の二十一第2項四にあり、「陸上移動局又は携帯局の送信する電波の周波数は、通信の相手方となる基地局又は携帯基地局若しくは携帯局(前項に規定するものに限る。)の電波(他の無線局により中継されたものを含む。)を受信することによって、自動的に選択されること。」となっています。
ここでいう「前項」とは登録を要する機器のことです。つまり登録不要機器の周波数は通信の相手方(登録機器)の周波数に追従しなければならず自発的に周波数を設定できないということです。
従って登録不要機器は単独でシステムを構築できず、あくまで登録機器のシステムに依存します。

5GHz帯無線アクセスシステムの無線規格は無線設備規則第49条21の4の6に記述されています。

また実際の測定方法、仕様は証明規則第2条第1項に記載されています。さらにその細目は、次の通りとなっています。
証明規則第2条第1項第19号の5(5GHz帯無線アクセスシステム用基地局、携帯基地局)
証明規則第2条第1項第19号の7(5GHz帯無線アクセスシステム用陸上移動中継局)
証明規則第2条第1項第19号の9(5GHz帯無線アクセスシステム用陸上移動局、携帯局)

これらは「登録、届け出」が必要で出力パワー、Serial No.、工事認証番号、使用場所、目的またどの機器(Serial No.)が基地局で、移動機なのか明記して登録申請し、審査に通らなければなりません。
免許制から登録制になり、審査が簡素化されたとはいえまだ、「しばり」があります。さらに実際の運用には電波法施行令第3条にある第3級陸上特殊無線技士以上の資格を持った人が操作しなければなりません。
これらを「ハイパワーモード機器」と呼ぶことにします。

別に弊社で「ローパワーモード機器」と呼んでいる機器に対応した法令があり、
証明規則第2条第1項第19号の11(5GHz帯無線アクセスシステム用陸上移動局)
これは「免許不要」となっており、現在では「登録、届け出不要」というものです。APC5M-Lはこれに該当します。

証明規則第2条第1項第19号の理解
この規則を技術的に理解するのは非常に難しいです。無線の基本知識、実際にスペクトラムアナライザのような測定器に習熟していることが必要です。また規格が「付けたし」で各所に散らばっており理解するのに時間がかかります。
以下に主な特徴とハイパワー、ローパワーの違いを述べます。

【空中線電力(アンテナ端子)】
[ハイパワー]
250mWかつ50mW/MHz(40MHz BWは25mW/MHz)
[ローパワー]
10mW/MHz(40MHz BWは5mW/MHz)

つまり1MHzあたりでは単純にローパワーではハイパワーの1/5になります。

【EIRP(アンテナ利得込み)】ビーム幅の議論は複雑なので省略します。
[ハイパワー]
250mW + 13dBi(=36.98dBm)以下(1MHz当たりでなくトータルパワーです。)
[ローパワー]
10mW/MHz + 0dBi(=10dBm/MHz)以下(無指向性アンテナの場合)
但し、オムニアンテナ利得が例えば5dBiのときはアンテナ端で10 – 5 = 5dBm/MHz以下にすれば良い。
[20dBm/MHz]
指向性アンテナを用いビーム幅を狭くした場合。そのビーム幅は別に計算式があります。

以上を紐解くと、出力パワーを登録機器の1/5以下にし、かつアンテナ利得を下げて(無指向性を使う場合は、10dBm/MHzビーム幅を絞れば20dBm/MHzまで許してあげる)極力電波を遠くに飛ばさなければ登録は不要です、ということだと思います。

【帯域外漏洩電力(EIRPとして)】(一部の厳しい規格に焦点を当てる)
この項目がローパワーの一番の特徴です。
[ハイパワー]2uW/20MHz以下(4830~4850MHz, 4850~4870MHz)
[ローパワー]0.2uW/20MHz以下(4830~4850MHz, 4850~4870MHz)
この項目はスプリアスというよりも、ほぼ雑音レベルです。この0.2uW/20MHzの規格に合格するのは至難の業で、EIRPすなわちアンテナ利得が関係するので如何に総務省令がアンテナ利得を下げて欲しいか、また、この帯域で余計な電波をだして欲しくないかが分かります。結果としてハイパワーの1/10です。

実際の登録機器との組み合わせの詳細に関しては、弊社営業にお問い合わせください。
(メール:info@hytec.co.jp TEL:03-5334-5260)

2016年2月10日 改訂

距離と伝送レートの関係を教えてください。

各メーカー、商社のホームページには様々な表現が見られます。
最大到達距離、公称伝送レート、実効速度、実質スループット、ベストエフォート、「お客様お使いの環境による」等々。
ある意味、全て正しく、しかしユーザからは結局どうなの?という声が聞こえてきそうです。結論から言いますと、「ある距離に於ける伝送レートは帯域幅により、MIMO / SISOかどうかにより、また、見通しの具合で大きく変わる」です。
これではカタログに載せられませんので各社、色々な表現をしています。ここではいくつかのポイントに焦点を当てて考えてみます。

(1)送受信環境(マルチパスフェーデイング)
5GHzでの1波長は自由空間で6cmと非常に短く、周囲の影響を受けて容易に反射し受信側では複数の経路(マルチパス)を通った波が受信されます。場合によっては瞬時に受信電力が10~30dB(1/10~1/1000)変化する場合もあります。これをフェーディングといいます。(周波数選択性やフラットフェーディングの説明は省略します。)周波数選択性フェーディングにはOFDMが、フラットフェーディングには空間ダイバーシティが有効といわれています。
また、距離が数km以上になるとフレネルゾーンも考慮しなければなりません。第1フレネルゾーンに障害物がある場合は、その程度により伝搬損失が大きく変わってきます。

(2)MIMOとSISO
最近はアンテナを2本以上用いて伝送レートを上げる工夫が見られ、これをMIMOと言っています。基本的には各々のアンテナ端から別々のデータを送信することで伝送レートを2倍、3倍としています。ここでもし各アンテナから同じデータを送ると、その伝送レートはMIMOの1/2, 1/3となります。(ここではこれを本来の意味とは異なりますがSISOと呼ぶことにします。)

さてMIMOとSISO各々の機器を対向で通信させ、距離を変えていくとどうなるでしょう。公称伝送レートはあくまでMIMOの方が上です。しかし、実際のフィールド試験では、ある距離になるとSISOのほうがスループット(実質の伝送レート)では高くなります。その理由は距離が遠くなると、受信レベルが低くなり、高い伝送レートが維持できなくなり、かつフェーディングの影響でMIMOから送信されたデータのみでは誤り率が高く(パケットロスが多く)なるからです。SISOでは片方のアンテナの経路でのレベルが変動しても別の経路で受信レベルが確保されれば誤りは発生しません。(これを空間ダイバーシティといいます。)特に2つのアンテナから送信する電波の偏波面をV(大地に垂直)、H(大地と水平)直交させればよりいっそうデータの独立性が保障されます。(これを偏波ダイバーシティといいます。)

(3)帯域幅
5GHz帯の屋外用無線機器(802.11a, 11n対応)の帯域幅は通常20MHz, 40MHzです。弊社が扱っている機器では5MHz, 10MHz設定可能なものもあります。
理論的には帯域幅が2倍になれば、伝送レートも倍になりますが、受信側での雑音レベルも倍(3dBアップ)になりますので、同じ伝送レートを送るには距離が短くなります。つまりある距離からは例えば40MHz帯域幅では急速に誤りが増え、スループットが落ちて、20MHz帯域幅の方が実質の伝送レートが上がる現象が出てきます。常識では帯域幅が広い方でスループットが高いと考えがちですが、それは近距離の場合と考えておいたほうが良いです。

(4)送信電力とアンテナ利得
送信電力やアンテナ利得は総務省令で細かく規定されています。自由にユーザが変えることはできません。(出力パワーの設定を低くすることは可能です。)距離と伝送レートの関係は許容されている最大パワーの設定で表示されますが、量産時のバラツキもあるので、規格では許容偏差として+20%~-80%(または+50%~-50%)が認められています。出力が-80%でパワーは7dB下がることになり、到達距離もその分短くなりますが、メーカーではそのようなことにならないよう工夫しています。

距離と伝送レートとの関係を議論するには、さらにBPSK~64QAMといった変調、SNR(CNR), Eb/NoとBER(パケットエラー)との関係といった無線の知識が必要になりますが本題から外れるので省略します。厳密にはGI(ガードインターバル)の違いもあり、802.11a, 11nの特性の差も理解しなければなりません。
弊社では、以上の議論を踏まえ、極力フィールドテストでの結果に基づいた「距離と伝送レート」の値をカタログに載せています。

ハイテクインター推奨(オプション)のRFケーブルでなく別のケーブルを用いても問題ありませんか。

弊社オプションのNコネクタ付きケーブルは、環境(屋外防水、温度など)を考慮し、また減衰が少なく可とう性が良いものを選択し、購入仕様を規定した特注品となります。
お客様が独自に用意されたケーブルはコネクタ防水性、インピーダンス、長さなどにより通信性能や信頼性が著しく劣化する可能性があることにご注意いただくことが必要です。

例:APC5M-H
オプションのケーブル(5DSF-Lite)は50Ω(無線機器の出力インピーダンスも50Ω)で、実際の損失は0.7dB/m typ.です。
これを3C2Vや5C2V(通常BNCコネクタ付き)に変え、長さも20mにすると通信距離が著しく短くなります。

まず、インピーダンスが75Ωなので、無線機器出力とミスマッチが発生し、約0.2dB出力パワーが減少します。
アンテナ間でもミスマッチし総計、約0.4dB減衰します。

さらに5C2V, 20mでは約20dBの減衰(3C2Vではさらに多い)が予想されます。
弊社のフィードテストでAPC5M-H(オムニアンテナ使用, ケーブル70cm)は、約700mまで通信が可能です。
これを5C2Vで20m引き回すと同じ受信信号レベルでは通信距離が理論上約90mに減少します。

無線機器を利用して伝送路の冗長化をしたいのですが。

無線機器間のリンクが切れた際に経路障害として動作することが出来る冗長化プロトコルを実装している機器があれば可能と考えられます。
以下に弊社取り扱いのPropeller 2Propeller 5を利用した冗長化構成例を示します。

Propeller 2/5を利用した利用周波数の異なる無線機器とのポイントtoポイント周波数と経路の冗長化構成例

Propeller 2/5を利用した利用周波数の異なる無線機器とのポイントtoポイント周波数と経路の冗長化構成例

・管理機能のあるL2SWを利用したRSTPによる冗長化:取扱説明書P92以降をご参照ください。
・管理機能の無いL2SWと本装置の冗長化プロトコルを利用したSTPによる冗長化:取扱説明書P95以降以降をご参照ください。

Propeller 2/5を利用したポイントtoマルチポイント経路の冗長化構成例

Propeller 2/5を利用したポイントtoマルチポイント経路の冗長化構成例

取扱説明書P96以降をご参照ください。

>> Propeller 2/5 取扱説明書はこちら
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机上のテストでは問題なかったのですが、現場に投入したところ無線のリンクが不安定です。どうしたらよいですか。

さまざまな理由が考えられますので、以下の項目を順次ご確認いただく必要があります。
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(1)無線区間の設定速度は適切か
無線区間の速度を必要最低限の通信速度まで下げることにより、外部環境に起因する変調方式の変動の影響を最小化することができ、通信が安定します。

(2)送信データ量は適切か
無線機器の有線側から流れ込むデータ量が無線区間の速度を超えている場合、正常に通信できなくなる場合があります。適切なデータ量に調整してください。

(3)周波数帯域幅の変更
無線機器の周波数帯域幅を40MHzから20MHz等、狭い値に変更すると通信速度は遅くなりますが、電波干渉を受けにくくなるため、通信が安定します。

(4)無線伝送方式(MIMO・SISO)の変更
設置環境によっては無線機器の伝送設定をMIMOからSISOに変更することで通信が安定します。PTP670シリーズにおいては、設置環境に最適なモードが自動で選択されます。

(5)詳細な項目調整や独自機能の実施
Propeller2/5やAPC-5Mシリーズにおいては、iPoll機能の有効化、Short GIの無効化、ACK timeoutを距離に応じて変更することで改善する可能性があります。PTP670シリーズにおいては、DSO機能(開いている周波数チャンネルの中から最適なチャンネルを自動的に探索、初期値=有効)有効化により改善する可能性があります。

以下参考資料となります。
Q. 机上のテストでは問題なかったのですが、現場に投入したところ無線のリンクが確立しないです。どうしたらよいですか。
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机上のテストでは問題なかったのですが、現場に投入したところ無線のリンクが確立しないです。どうしたらよいですか。

さまざまな理由が考えられますので、以下の項目を順次ご確認いただく必要があります。
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(1)設置環境に問題はないか
動作電源電圧、動作温度等は必ず製品仕様の範囲内の環境で使用してください。

(2)無線機器の設定が正しいか
AP(アクセスポイント)同士、Station(ステーション)同士では通信を確立することができません。

(3)見通しが確保できているか
無線機器のアンテナ間に障害物があると十分な信号を受信できなくなります。アンテナ間は必ず見通しを確保してください。

(4)接続距離の限界がないか
無線機器によって接続できる距離が異なります。接続可能な範囲内かを確認してください。

(5)利用周波数の重なる機器がないか
利用周波数の重なる無線機器等が近くにある場合は、それらからの干渉の影響を避けるために物理的な距離を置く、異なるチャネル(周波数)を利用する等の対策をしてください。
※inSSIDer等の各種電波調査ツールにより測定が可能です。

(6)直接波と大地反射波の位相ずれの影響はないか
直接波と大地反射波がちょうど打ち消し合うように合成されると、受信レベルが下がってしまいます。アンテナの地上高を変えることで位相が変化し、改善する可能性があります。

(7)アンテナが正しく接続されているか、アンテナの向きは適切か
アンテナが外付けの製品は、各コネクタが正しく接続されているかを確認してください。また、アンテナの向きを変えると指向性特性の違いにより、大地反射波の影響等が変化し改善する可能性があります。

(8)故障していないか
実際の設置環境で接続できない場合には、数mの近距離で無線機器同士を接続していただき、通信が確立するかどうかを確認してください。

以下参考資料となります。
Q. 机上のテストでは問題なかったのですが、現場に投入したところ無線のリンクが不安定です。どうしたらよいですか。
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