地下鉄で動画やメッセージが意外と途切れない。けれど、時々ふと圏外に近い状態になったり、駅に着くと一気に通知が来たりもします。そもそも地下は電波が届きにくい環境。どうやって通信事業者はこの難題を乗り越えているのでしょうか。鍵となるのが、トンネル沿いに張り巡らされた「漏洩同軸ケーブル」という仕組みです。本稿では、その正体と働き、ほかの方式との違い、そして利用者としてのちょっとした工夫まで、分かりやすく整理します。
地下で起きている課題の整理
地下鉄のトンネルは、コンクリートと金属で囲まれた長い管のようなもの。地上の基地局の電波は基本的に入り込めず、曲がり角や分岐、壁面で反射・減衰します。さらに、車両や乗客の密集が電波を吸収し、時間帯によって通信需要も大きく変動します。小さなアンテナを大量に置けば解決に見えますが、施工・保守・電源の面で負担が大きく、均一な品質を保つのが難題でした。
漏洩同軸ケーブルってなに？
漏洩同軸ケーブル（英語では Leaky Feeder/Leaky Coax）は、一言でいえば「意図的に電波を少しだけ外へ漏らす同軸ケーブル」。外側の金属シールドに細かなスリットや穴が規則的に入っており、ケーブル自体が細長いアンテナのように働きます。トンネルの壁や天井に沿って数百メートル〜数キロ単位で敷設することで、線路に沿った“細長い電波の道”ができ、列車が動いても電界のムラが少なくつながり続けます。
どうやって電波が「しみ出す」のか
普通の同軸ケーブルは外へ漏れないよう作られますが、漏洩同軸はあえて外皮にパターンを設け、一定の強さで放射・受信するよう調整されています。結果として、トンネル内の数十センチ〜数メートル範囲に比較的均一な電波が分布します。長距離では損失が増えるため、途中にブースター（増幅器）や分岐器を入れ、信号を補いつつ複数の区間へ分配します。
地下鉄のシステム全体像
駅や地上の基地局の信号は、設備室でまとめて処理され、光ファイバ経由でトンネル沿いの無線ユニットへ送り込まれます。そこで無線の周波数に変換され、漏洩同軸に給電。ケーブルは列車無線、業務用無線、携帯電話各社の周波数を同時に通すよう多重化される場合もあります。連続した“一本のアンテナ”のように機能するため、端末側から見ると細かいハンドオーバーが少なく、移動中の切り替えが滑らかになるのが利点です。
ほかの方式との違い
地下空間の通信には、漏洩同軸のほかに以下の方式があります。
・小型アンテナを多数配置する分散アンテナシステム（DAS）
・外の強い電波を取り込み増幅するリピーター
・壁面のパネルアンテナでエリアを作る方式
・車内に中継装置を載せる車上中継/車載ルータ
漏洩同軸の強みは、連続的に均一なエリアを作りやすく、曲がりや分岐でも品質の落差が小さい点。一方で、超大容量化には限界があり、周波数ごとの調整やケーブルの劣化対策が必要になります。近年は、漏洩同軸と小型アンテナを組み合わせ、駅などトラフィックの多い場所だけ容量を厚くする工夫も一般的です。
それでも途切れるときがある理由
工事や機器切替で一時的に出力を抑える区間、列車無線などの業務系を優先する場面、ハンドオーバーの境界、混雑によるトラフィック逼迫などで、体感が落ちることがあります。利用者側の対策としては、移動中はWi‑Fiをオフにしてセルラーに固定する、動画は事前にダウンロードする、通信方式を自動のままにしつつ低画質モードを活用する、といった軽い工夫が効果的です。
これからの進化：5Gとクラウドの舞台裏
5Gでは、基地局の頭脳部分を集約してクラウドのように運用するC‑RANや、ソフトウェアで柔軟に機能を組むOpen RANが広がっています。地下鉄でも、漏洩同軸を活かしつつ、駅や車両ごとに必要な容量をソフトで配分したり、災害時には業務用と一般向けを瞬時に分けるネットワークスライシングが期待されています。ミリ波のような超高周波は長いトンネルでは不利ですが、ホーム端や待合エリアのスポット活用など、場面に応じた組み合わせが進むでしょう。
身近なインフラを知ると見えてくること
漏洩同軸ケーブルは、目立たないけれど地下の通信を支える“縁の下の力持ち”。端末の進化だけでは成り立たない、地味だけど賢いインフラ設計の積み重ねが、私たちの日常を支えています。仕組みを知ると、途切れの理由や対策が腑に落ち、地下でもよりストレスなくスマホを使えるはずです。
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