5ghz 帯無線アクセスシステムの航空機における利...

ボーイング・レギュラトリー・アフェアーズ

Kenneth KirchoffＢ７８７型機キャビン・システム研究開発部

5GHz 帯無線アクセスシステムの

航空機における利用に関する資料

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資料2014-作13-11

COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY

本稿の要点

無線システムの概要

B787型機における胴体減衰効果

DFS のフライト・テスト・プラン

総括及び今後の手順等

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本稿の要点


B787型機における胴体減衰



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次世代機B787型機は、先進技術を搭載する旅客機です

主翼デザインの進歩

画期的な客室

階上の乗務員休憩室フライトデッキの強化

革新的システムテクノロジー

主要構造部が複合材

大容量の貨物室エンジンとナセルの進歩

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世界的なマーケットの関心を集めています386 の発注 & 契約 (2006年３月現在)

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進行スケジュール

20052002

B787-8型初飛行

B787-8型就航本機の公表

コンフィギュレーションの確定

プログラム開始

関係当局への申し出

2003 2004 2006 2007 2008 2009 2010

B787-3型就航

B787-9型就航

主要部の組立て開始

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B787型機の無線システムにおいて、使用する予定の周波数

クルー・インフォメーション・システム

2.4 GHz 802.11b/gCWLU & TWLU

無線による非常灯点灯

2.4GHz 周波数ホッピング方式

インフライト・エンターテイメント(オープン)2.4GHz 802.11b/g

インフライト・エンターテイメント(クローズ)5GHz 802.11a/n

客室インターフォンワイヤレス・ヘッドセット

5GHz 802.11a ?

LRU パーツ・マーキング

UHF パッシブ式 RFID860-960 MHz

30 kHz 300 kHz 300 MHz 3 GHz 30 GHzLF UHF SHF

センサー・モニタリング・システム

LF パッシブ式 RFID128-134 KHz

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5 GHz 無線LAN帯域の使用案

5 GHz 無線LAN 帯は、有線LANによるインフライト・エンターテイメント(IFE)配信システムに替わる使用が提案されている

IFEは、機内の乗客へ、音楽やビデオをオンデマンドに

配信する

他には、機内インターフォンへの使用も検討されている

利用は、既存の規格と周波数の分配に準拠して行う

BOEING PROPRIETARY 8


EndHeadVCC

HDDACSF ZIU ADB ZIU ADB

PESCEE ベイ

CEC ラック

シート・エレクトロニクス・ボックス（SEB)

シート・パワー・ボ

ックス

現在の有線LANの機内

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将来の無線LANの機内

シート・パワーボック

ス

簡略化された電源

EE ベイ

Fiber 基幹回線AP 1 AP 2 AP 3

機内装置中枢

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航空機内の 5 GHz 無線帯域の使用についてのボーイング社案

国際電気通信連合（ITU）分配の 5 GHz 帯域を、地球規模で利用する

提案

5150-5250 MHz5250-5350 MHz (DFS)5470-5725 MHz (DFS)

使用は、機内及び100mW の等価輻射電力（EIRP）に限定される

動的周波数選択(DFS) – レーダー回避アルゴリズム – が、DFSを要する帯域では実施される

胴体減衰効果により、地上システムに干渉する可能性は軽減される

BOEING PROPRIETARY 11


総務省 5 GHz 委員会へのご協力

総務省 5 GHz 無線LAN委員会がその作業計画において、 5 GHz 無線LAN帯域の、米国電気電子技術者協会（IEEE） 802.11a/n 規格

を用いた航空機内での使用の可能性をご検討くださいますよう、ボーイング社は謹んで要請致します

委員会の許可の下、ボーイング社は Frank Whetten, PhD. を通じ、5 GHz 無線LANの航空機上の使用における技術的な情報を、ご検討の

際の一助として委員会及び作業部会へ提供させていただく等、ご協力させていただきたく存じます

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本稿の要点


B787型機における胴体減衰効果



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アルミニウム材の胴体減衰効果

B747-400型機を用いた試験における減衰効果の測定値

標準HIRF試験方式を使用B747型機の胴体減衰効果の平均値(17.3 dB)ITUの定義する、建築物の減衰効果の平均値に相当する(17 dB)

• 無線周波が漏れる主な原因は窓と判明

BOEING PROPRIETARY

AP アンテナ

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カーボン繊維複合材による試験

ガウス分布型帯域白色周波数雑音によって、試験法に乱れが生じている

複合材の減衰効果は、アルミニウム材の減衰効果に類似した特徴を示す

: 2-6 GHzでは 60dBまでの遮蔽効果が見られる

BOEING PROPRIETARY

787 Exterior CFC Panel and Aluminum Plug

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0.08 0.16 0.36 0.58 0.79 1.00 2.05 3.10 4.26 6.04 7.24 8.95 12.45 15.95

Frequency (GHz)

SE (d

B)

787 CFC PanelAluminum Plug

B787型機外装用カーボン繊維合成板とアルミニウム・プラグ

B787機カーボン繊維合成板

アルミニウム・プラグ

遮蔽効果（ｄＢ）

周波数（ＧＨｚ）

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B787型機の窓・ドアにおける遮蔽効果

B777型機の同様の客室扉での試験の結果、 380 MHzから10.6 GHzでは、小で30dBの遮蔽効果が見られた

特別仕様の窓は、380 MHz から 10.6 GHzでは、無線周波エネルギーを25dB- 50dBの遮蔽効果で反射する

Shielding Effectiveness of Coated Windows

0

10

20

30

40

50

60

300 2300 4300 6300 8300 10300

Frequency (MHz)

Shie

ldin

g Ef

fect

iven

ess

(dB

)

Conductively Coated Window

遮蔽効果（ｄＢ）

コーティング付き窓による遮蔽効果

周波数（ＧＨｚ）

導電コーティング付き窓

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B787型機における無線周波の減衰効果

現在のボーイング社のアルミニウム材の機体には、17dBの減衰効果がある

ITUの定義する屋内環境に相当する

B787型機には、カーボン繊維複合材の機体、及びより大きな窓が取り入れられる

カーボン繊維複合材には、 60dBまで、アルミニウム材に匹敵する

無線周波エネルギーの遮蔽効果がある

導電コーティング付き窓には25dBから50dBの無線周波エネルギー

の遮蔽効果がある

客室扉には小で30dBの無線周波エネルギーの遮蔽効果がある

B787型機には小で25dBの無線周波エネルギーの遮蔽効果があり、

屋内環境とみなすべきである

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典型的な受信機感度の限界値

信号強度対距離の算出

-20 dBm

-40 dBm

-60 dBm

-80 dBm

-100 dBm

-120 dBm

-140 dBm

1 m 10 m 100 m 1,000 m 10,000 m 100,000 m

機体による減衰効果

~30 m

無線送信機からの距離

設定:• 100 mW 802.11a 無線送信機を使用• 機体による17 dB と 25 dB の減衰効果• 自由空間損失を想定する• (建築・構造物があれば信号波はさらに減衰される)

信号強度

BOEING PROPRIETARY

17 dB25 dB

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本稿の要点


B787機における機体による減衰



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DFS フライト・テスト・プラン

試験目的は以下を証明することにある。すなわち、DFSは、高速の

航空機に搭載されたプラットフォームでも作動するので、航空機上での使用が許可されるべきである。

成功裡に検出し、DFSが高速のプラットフォームで作動することを実

証する

二つの無線機とその10のアクセスポイント（AP）が設置された、B777-200型機を使用

特注のファームウェアには以下の機能を付加する:無線の一部にはFCC DFSアルゴリズムを導入し、残りの部分にはETSI DFSアルゴリズムを導入する

無線送信機は無効の設定にする

DFSアルゴリズムを使用し、全15の固定チャネルをモニターする

出力限界値は適用しない

DFSアルゴリズムの発動によって、レポートが出力される

APはチャネルを変化させない

試験の航路は、影響をうけるレーダーに遭遇するよう設定する20


本稿の要点


B787機における機体による減衰



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総括

ボーイング社の航空機は、世界的な使用を目指し設計されています

無線システムは前例のない付加価値をもたらします

航空機の無線システムは、国際的な無線使用の規格と周波数の分配に適合しています

胴体減衰効果により、地上システムへ干渉する可能性は軽減されます

DFS フライト・テストが計画されており、試験結果については、

本委員会と共有すべくご報告致します

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5ghz 帯無線アクセスシステムの 航空機における利...

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