5ghz 帯無線アクセスシステムの 航空機における利...
TRANSCRIPT
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
1
資料2014-作13-11
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
4
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
6
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
7
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
9
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
10
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
12
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
13
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
14
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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)
15
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
16
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
17
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
18
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
本稿の要点
無線システムの概要
B787機における機体による減衰
DFS のフライト・テスト・プラン
総括及び今後の手順等
19
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
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
COPYRIGHT © 2005 THE BOEING COMPANY
本稿の要点
無線システムの概要
B787機における機体による減衰
DFS のフライト・テスト・プラン
総括及び今後の手順等
21