航空機内における携帯電話等の利用に関する 調査検討報告書 平成２０年３月 社団法人 電 波 産 業 会 はじめに 我が国においては、航空法において安全阻害行為等の禁止規定が定められており、安全 阻害行為を行ったものに対し、機長が当該行為を反復・継続してはならない旨の命令をす ることができる。この命令に違反したものには、罰金が科されることとなっているが、こ の命令の対象となっている行為の一つとしては、 「航空機の運航の安全に支障を及ぼすおそ れがある携帯電話その他の電子機器であって国土交通大臣が告示で定めるもの」を正当な 理由なく作動させることとなっている。 他方、欧州等における航空会社では、航空機内における携帯電話の使用を可能とするシ ステムについて、平成２０年にも実用化するべく検討を行っており、一部の航空会社では 既に機内携帯電話システムを機体に搭載し、実証実験を実施している。機内携帯電話シス テムの実用化を検討している航空会社の一部については、我が国に既に乗り入れているた め、近い将来、機内携帯電話システムを搭載した機体が、我が国に飛来する可能性がある。 このため、航空機搭載航法計器等との技術的条件等及び地上側の携帯電話等の無線システ ム等との技術的共存条件等について検討を行う必要がある。 このような状況を踏まえ、総務省は航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検 討を行うこととし、社団法人電波産業会にその検討を委託した。電波産業会はこれを受け、 学識経験者、航空事業者、電気通信事業者、関連するメーカ等の専門家による「航空機内 における携帯電話等の利用に関する調査検討会」を設置し、航空機内における電波伝搬特 性、航空機外への漏洩電波伝搬特性、航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度などの調 査検討を実施した。 本報告書は、航空機内電波伝搬試験、航空機外漏洩電波伝搬試験などの調査検討結果及 び今後の課題について取りまとめたものである。 目 次 はじめに 第１章 調査検討の概要 ···································································································· 1 １．１ 目的 ·················································································································· 1 １．２ 調査検討内容 ···································································································· 2 １．３ 調査検討会の体制及びスケジュール ································································· 3 第２章 機内携帯電話システムをはじめとした機内無線設備の 運用実績及び将来動向等の調査 ··········································································· 5 ２．１ 航空機搭載無線通信システムの運用実績 ·························································· 5 ２．１．１ 航空機電話サービス ··············································································· 5 ２．１．２ 衛星航空機電話サービス ········································································ 6 ２．１．３ インマルサット衛星通信サービス ·························································· 9 ２．１．４ 米国の機内公衆電話システム ······························································· 13 ２．１．５ 航空機に無線局を搭載する場合の手続き等について ··························· 13 ２．２ 機内携帯電話システムの運用実績 ·································································· 14 ２．２．１ 衛星回線を用いた機内携帯電話システム（OnAir 社） ························ 14 ２．２．２ 衛星回線を用いた機内携帯電話システム（AeroMobile 社）················ 18 ２．３ 機内設備及び機内携帯電話システムの将来動向 ············································· 21 ２．３．１ 機内ワイヤレス化の動向 ······································································ 21 ２．３．２ 衛星回線を用いた機内携帯電話システムの高度化 ······························· 25 第３章 航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度の調査 ············································· 26 ３．１ 機内における電波伝搬特性の測定 ·································································· 26 ３．１．１ 羽田空港での機内電波伝搬試験の実施················································· 26 ３．１．１．１ 試験の目的 ················································································ 26 ３．１．１．２ 試験の概要 ················································································ 26 ３．１．１．３ 試験機器 ···················································································· 26 ３．１．１．４ 試験実施場所 ············································································· 32 ３．１．１．５ 測定機器等の機内への設置 ························································ 32 ３．１．１．６ 試験の実施 ················································································ 35 ３．１．２ 試験結果 ······························································································· 43 ３．１．２．１ 操縦室の電界強度測定結果 ························································ 43 ３．１．２．２ 電子機器室の電界強度測定結果················································· 46 ３．１．２．３ 客室の電界強度測定結果 ··························································· 48 ３．１．２．４ センチ単位でのアンテナ位置移動試験の電界強度測定結果 ······ 55 ３．１．２．５ まとめ························································································ 56 ３．２ コンピュータシミュレーションによる航空機内における電波伝搬特性の検討 ········ 57 ３．２．１ モデリングについて ············································································· 57 ３．２．２ シミュレーションの実施 ······································································ 59 ３．３ 測定結果とシミュレーション結果の比較 ························································ 65 ‐i‐ ３．４ 国際機関による航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度規格及び適用事例 ········ 68 ３．４．１ ICAO 等の航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度規格 ·················· 68 ３．４．１．１ 航空機搭載携帯電話基地局設備に対する規格 ··························· 68 ３．４．１．２ 乗客が持ち込む携帯電子機器に対する技術的検討 ···················· 70 ３．４．２ 航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度の検討 ······························· 74 ３．４．３ 規格の適用事例 ···················································································· 74 ３．４．３．１ 機内無線 LAN システム ····························································· 74 ３．４．３．２ 携帯電話利用システムの進み具合 ············································· 74 第４章 航空機外への漏洩電波伝搬特性の検討 ······························································· 75 ４．１ 航空機外への漏洩電波伝搬特性の測定 ··························································· 75 ４．１．１ 熊本空港での機外漏洩電波伝搬試験の実施 ········································· 75 ４．１．１．１ 試験の目的 ················································································ 75 ４．１．１．２ 試験の概要 ················································································ 75 ４．１．１．３ 試験機器 ···················································································· 75 ４．１．１．４ 試験の場所 ················································································ 80 ４．１．１．５ 測定機器等の機内への設置 ························································ 80 ４．１．１．６ 機外受信系の設置 ······································································ 83 ４．１．１．７ 試験の実施 ················································································ 85 ４．１．２ 試験結果 ······························································································· 92 ４．１．２．１ 携帯電話相当波源による試験結果 ············································· 92 ４．１．２．２ 基地局相当波源による試験結果··············································· 101 ４．２ コンピュータシミュレーションによる航空機外への漏洩電波伝搬特性の検討 ······ 103 ４．２．１ モデリングについて ··········································································· 103 ４．２．２ シミュレーションの課題 ···································································· 103 ４．３ 地上側の各種無線システムへの電波干渉影響度等の検討 ····························· 105 ４．３．１ 機外漏洩電波伝搬特性の検討 ····························································· 105 ４．３．２ 地上側の各種無線システムへの電波干渉影響度等の検討 ·················· 106 ４．３．２．１ 地上携帯電話システムへの電波干渉影響度等の検討 ··············· 106 ４．３．２．２ 空港内無線システムへの電波干渉影響度等の検討 ·················· 107 第５章 まとめと今後の課題 ························································································· 110 ５．１ 航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度 ·················································· 110 ５．１．１ まとめ ································································································ 110 ５．１．２ 今後の課題 ························································································· 110 ５．２ 地上側の各種無線システムへの電波干渉影響度 ··········································· 112 ５．２．１ まとめ ································································································ 112 ５．２．１．１ 地上携帯電話システムへの電波干渉影響度 ····························· 112 ５．２．１．２ 航空無線施設への電波干渉影響度 ··········································· 113 ５．２．２ 今後の課題 ························································································· 114 おわりに ‐ii‐ 付録 付録１ 付録２ 付録３ 付録４ 付録５ 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会設置要綱 航法計器等に対する電波干渉作業班の設置について 地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班の設置について ECC Decision of 1 December 2006 on the harmonized use of airborne GSM systems in the frequency bands 1710-1785 and 1805-1880 MHz (ECC/DEC/(06)07) 略語一覧 ‐iii‐ 第１章 １．１ 調査検討の概要 目的 航空機内における携帯電話の使用を可能とするシステム（以下、 「機内携帯電話システム」 という。）は、欧州等における航空運送事業を営む会社（以下、「航空会社」という。）によ り、平成２０年にも実用化するべく検討が行われており、一部の航空会社では既に機内携 帯電話システムを機体に搭載し、実証実験を実施している。図１．１－１に機内携帯電話 システムの概要を示す。 機内携帯電話システムの実用化を検討している航空会社の一部については、我が国に既に 乗り入れているため、近い将来、機内携帯電話システムを搭載した機体が、我が国に飛来す る可能性がある。もし、当該システムを搭載した機体において、我が国領空で機内携帯電話 システムを作動させる、あるいは航空機内において携帯電話を作動させるのであれば、 ・航空機に搭載された電子機器 ・地上に存在する各種無線通信システム 等に対し、影響を及ぼす可能性がある。このため、機内携帯電話システム及び航空機内 で作動する携帯電話による影響の可能性について技術的な調査検討を実施する。 航空機内での携帯電話の使用イメージ インマルサット衛星 航空機 （インマルサット地球局搭載） 漏洩ケーブル （航空機内基地局相当無線局） 航空機内基地局相当無線局（漏洩ケーブル） 航法計器等 への影響 航空機内移動局相当無線局（端末） 航空機（基地局相当又は移動局相当無線局）と地上系無線通信網との干渉調査 インマルサット 地球局 図１．１－１ 機内携帯電話システムの概要 ‐1‐ １．２ 調査検討内容 次に掲げる項目について調査検討を行う。 （１）航空機内における電波伝搬特性の調査 空港内に駐機した航空機の機内に、機内携帯電話システム及び携帯電話を擬似する 環境を構築し、当該擬似環境が発射する電波により発生する、機内における電界強度 を測定し、その伝搬特性について調査を行う。 （２）航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度の調査 ア 諸外国における運用実績及び関連規格等の適用事例の調査 諸外国における機内携帯電話システムをはじめとした機内無線設備の運用実績及 び将来動向等を調査し、ICAO（国際民間航空機関）等標準機関による航空機搭載 航法計器等の耐電磁波障害強度規格の適用事例及び当該規格について調査を行う。 イ 耐電磁波障害強度の検討 「（１）航空機内における電波伝搬特性の調査」の測定解析結果を、アの調査結果 と比較し、機内における電波利用の可能性、利用に適する周波数帯及び安全な運行 を維持できる電波の電界強度等について検討を行う。 （３）航空機外への漏洩電波伝搬特性の調査 空港内に駐機した航空機の機内に、機内携帯電話システム及び携帯電話を擬似する 環境を構築し、当該擬似環境が発射する電波により発生する、機外への漏洩電波電界 強度を測定する。 また、機外漏洩電波による、携帯電話システムをはじめとした地上側の各種無線シ ステムへの電波干渉影響度について検討を行う。 ‐2‐ １．３ 調査検討会の体制及びスケジュール 「１．２ 調査検討内容」に挙げられた事項について検討を行うため、社団法人電波産 業会に「航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会」を設置した（以下、「検 討会」という。）。また、検討会では、詳細な検討を行うため、 「航法計器等に対する電波干 渉作業班」及び「地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班」を設置して検討を行 った。 なお、「調査検討会設置要綱」を付録１に、「航法計器等に対する電波干渉作業班の設置 について」を付録２に、 「地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班の設置につい て」を付録３に示す。 また、「調査検討会の審議状況」を表１．３－１に、「航法計器等に対する電波干渉作業 班の審議状況」を表１．３－２に、地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班の審 議状況」を表１．３－３に示す。さらに、図１．３－１に「調査検討スケジュール」を示 す。 表１．３－１ 回 第１回 開催日 平成１９年１２月４日 第２回 平成２０年３月１１日 表１．３－２ 審議内容 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 作業班の設置 スケジュール 活動方針 作業班における検討結果 機内携帯電話システムの紹介 報告書案の検討 航法計器等に対する電波干渉作業班の審議状況 回 第１回 開催日 平成１９年１２月４日 第２回 平成２０年２月２８日 表１．３－３ 調査検討会の審議状況 ・ ・ ・ ・ 審議内容 作業班活動方針 機内電波伝搬測定（案） 機内電波伝搬測定結果 報告書（案） 地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班の審議状況 回 第１回 開催日 平成１９年１２月１７日 第２回 平成２０年３月７日 ・ ・ ・ ・ ・ 審議内容 作業班活動方針 機外漏洩電波伝搬測定（案） 機内携帯電話システムの紹介 機外漏洩電波伝搬測定結果 報告書（案） ‐3‐ ‐4‐ シミュレーション 機外漏洩電波測定実験 （熊本空港） 機内伝搬特性測定実験 （羽田空港） 12/12 空港電磁環境測定 12/17 第１回作業班 12/4 第１回作業班 12/4 第１回検討会 12月 調査検討スケジュール 11/16 検討会設置 図１．３－１ 地上携帯電話システム等に対する電波干渉 作業班 航法計器等に対する電波干渉作業班 航空機内における携帯電話等の利用に関する 調査検討会 平成19年11月 1/15 1/29 2/13 3月 3/7 第２回作業班 2/28 3/１１ 第２回検討会 第２回作業班 2月 機外漏洩電波測定 機内電波 事前確認 伝搬測定 平成20年 1月 第２章 機内携帯電話システムをはじめとした機内無線設備の 運用実績及び将来動向等の調査 ２．１ 航空機搭載無線通信システムの運用実績 航空機搭載無線通信システムには、航空管制通信用、運航通信用、業務通信用、公衆通 信用が存在する。公衆通信用としては、航空管制通信用、運航通信用、業務通信用以外の ものが該当するため、多くのシステムが存在するが、本節では代表例として「航空機電話 サービス」、 「衛星航空機電話サービス」、「インマルサット衛星通信サービス」、 「米国の機 内公衆電話システム」の四システムについて説明を行う。 ２．１．１ 航空機電話サービス 航空機電話サービスは、旅客機内にてテレホンカードを利用する公衆電話サービスとし て、日本電信電話（株）により昭和６１年に開始された（後に現在の（株）NTT ドコモに 引き継がれた）。航空機電話サービスのシステム構成図を図２．１－１に示す。また、航空 機電話サービスの諸元を表２．１－１に示す。 地上側には、全国に六ヶ所の基地局及び四ヶ所の交換局を設置し、航空機に搭載された 移動局と 800MHz 帯の電波を用いて送受信を行うことにより音声通話サービスを提供し ていた。なお、航空機側のアンテナは機体下部に設置されていた。 一つの基地局がカバーするエリアは半径 400km 程度であり、通話中の航空機が隣の基 地局エリアに飛行した場合にも通話が継続されるよう、通話中にチャネル切り替えが行わ れていた。なお、航空機電話サービスの基地局は、使用している周波数や送信出力が違う こと、サービスエリアが上空であること等の理由で、携帯・自動車電話のシステムと設備 共用を行わず、専用局として設置していた。 航空機電話サービスは、5,000m 以上の上空にて日本全国をカバーし、航空機が巡航状 態に入り、客室内のシートベルト着用のサインが消えた場合に限り利用が可能であった。 サービス開始当初は公衆電話としての利用を目的として電気通信事業者が航空機内に電話 機等を設置する「公衆型」サービスとして提供されていたが、平成５年には公衆型に加え て、電気通信事業者以外が航空機内に電話機等を設置する｢加入型｣のサービスも提供され るようになった。なお、本サービスは、平成１６年３月にサービスを終了している。 ‐5‐ 航空機 ゾーン１ 基地局 ゾーン２ 固 定 電 話 網 基地局 交 換 機 ゾーン３ 無線回線 制御装置 図２．１－１ 航空機電話サービスのシステム構成図 表２．１－１ 周波数帯 キャリア周波数間隔 音声信号伝送 制御信号伝送 ２．１．２ 基地局 航空機電話の諸元 移動局送信：830～832 MHz 基地局送信：885～887 MHz 25 kHz コンパンダ付加アナログ FM （スペクトル反転処理） スプリットフェーズ符号化 FSK（300 bps） 衛星航空機電話サービス 衛星航空機電話サービスは、アナログ地上波を用いた航空機電話サービスの設備更改と 利便性の向上を目的として、NTT 移動通信網（株）（現（株）NTT ドコモ）により平成１ ３年７月に開始された。衛星航空機電話サービスのシステム構成図を図２．１－２に示す。 また、衛星航空機電話サービスの諸元を表２．１－２に示す。 衛星航空機電話サービスは、通信衛星 N-STAR と航空機に搭載された移動局とが、 2.5/2.6GHz 帯の電波を用いて通信を行うことによりサービスを提供していた。なお、 N-STAR は航空機に搭載された移動局に限らず、地上や海上の衛星移動局にもサービスを 提供している。 N-STAR は日本全国を 4 つのビームによってカバーしているが、航空機の移動に伴い、 ビーム間を移行した場合にも通話は維持されるよう、通話中にチャネル切り替えが行われ ていた。また、衛星航空機電話サービスでは、音声通話に加えてメール送受信やインター ネット接続等のデータ通信も可能であった。また、アナログ地上波を用いた航空機電話サ ‐6‐ ービスと同様、サービス形態として「公衆型」と「加入型」の 2 種類があった。なお、衛 星航空機電話サービスは、平成１６年３月にサービスを終了している。 衛星航空機電話サービス用の移動局設備は、航空機へ各種システムを装着する際に適用 される米国航空無線技術委員会（RTCA: Radio Technical Commission for Aeronautics） の環境規定 DO-160D を満たしており、航空機における温度条件、振動条件、電磁波妨害 波規格に沿うよう設計されている。 ハンドセットとのインタフェース部分については、航空機電話業界で広く用いられてい る CEPT-E1（ARINC746 準拠）を用いたことにより、一般的な航空機用ハンドセットを 接続することが可能となった。ハンドセットはクローゼット、パーティションの壁面に設 置され、利用者はハンドセットを取り出し、ハンドセットのクレジットカード読取装置（カ ードリーダ）にクレジットカードを通し、相手番号をダイヤルして通話を行う。なお、衛 星航空機電話サービス用の移動局設備は利用者のクレジットカード情報の暗号化を行い、 ネットワークへ送出する機能を備えていた。 また、移動局設備本体は専用ラックに収納され、客室天井裏など航空機の構造部分に固 定設置され、アンテナは機体上部に設置されていた。 衛星航空機電話サービス用の移動局設備は、衛星局を自動的に追尾する機能を備えてい るが、より確実かつ高速に追尾を行うため、航法用として用いられている慣性基準装置 （IRS: Inertial Reference System）から出力される情報を基にして追尾を行っていた。具 体的には IRS から出力される緯度、経度、対地速度及び機体の傾きの情報を基に、0.32 秒毎に衛星の方向をアンテナ制御部で計算し、アクティブフェーズドアレイにより構成さ れたアンテナのビームを走査することにより衛星を追尾していた。 また、地上や海上の衛星移動局と異なり、衛星航空機電話サービスのシステムでは、移 動局設備に対しドップラ周波数偏移への対策が施されていた。これは、航空機は移動速度 が速いため、飛行時に最大で±2kHz のドップラ周波数偏移が生ずるためであった。移動局 設備では、同設備内の基準信号、IRS からの速度情報及び受信された信号からドップラー 周波数偏移量を算出し、送信信号を予めこの偏移量の分だけずらして送信することにより、 N-STAR 衛星に到達した時点で所要の周波数になるように補正を行っていた。 ‐7‐ 衛星 ビーム４ ビーム２ ビーム３ ビーム１ 衛星地球局 航空機 クレジットカード会社 SMDE 固 定 電 話 網 移 動 網 SBCE 認 証 売り上げ データ MCSCP CRS SMDE: Satellite base station Modulation and Demodulation Equipment （衛星基地局変復調装置） SBCE: Satellite Base station Control Equipment （衛星基地局制御装置） MCSCP: Mobile Card Service Control Point （カードサービス制御装置） CRS: Card Rating System （カード料金システム） 図２．１－２ 衛星航空機電話サービスのシステム構成図 表２．１－２ 周波数帯 キャリア周波数間隔 アクセス方式 伝送速度 変復調方式 音声符号化方式 非電話伝送速度 回線数 アンテナ型式 端末接続インタフェース 衛星航空機電話サービスの諸元 移動局送信：2670～2690 MHz 基地局送信：2515～2535 MHz 12.5 kHz FDMA/SCPC 14 kbps π/4 シフト QPSK/絶対同期検波 5.6 kbps PSI-CELP ～4800 bps 最大 2 回線 アクティブフェイズドアレーアンテナ（2 波共用、送受分離型） CEPT-E1（ARINC746 準拠） ‐8‐ ２．１．３ インマルサット衛星通信サービス インマルサットは、昭和５７年に船舶を対象とした海事衛星通信サービスを行う国際組 織として設立され、現在はイギリスに本社を置く民間の移動衛星通信会社となっている。 航空衛星通信サービスは、昭和６０年に開催された総会において条約及び運用協定の改正 が採択された後、昭和６１年の正式発効によって提供が可能となった。日本では、平成２ 年１２月からデータ通信サービスが、また、平成３年１２月から電話サービスが KDD（現 KDDI）によって開始された。 インマルサットの移動衛星通信システムは、現在、海事、陸上及び航空の三つの分野で 利用されており、またインマルサット衛星の技術発達と共にアナログからデジタルへと進 化してきた。陸上用システムは、他の陸上無線通信システムの補完的役割として小型化、 高機能化、低廉化等が求められたため、衛星のスポットビーム（日本領土領海をカバーす る程度のビームの大きさを有する）に対応したミニ M や M4 と称される衛星通信送受信端 末が開発され、日本ではそれぞれ平成８年と平成１３年に KDD（現 KDDI）がサービス を開始した。 航空用システム 航空用システムは、高速で移動する航空機に搭載するため、海事用のシステムとは異な る技術が採用されており、例えば高速移動に伴う周波数のドップラーシフトには周波数イ ンターリーブ方式、衛星追尾機能を持つアンテナの小型化にはフェーズドアレイ等を採用 している。 航空用システムは、主に衛星のグローバルビーム（衛星から見える地球全面をカバーす るビーム）に対応した航空専用のシステムや、海事用や陸上用のシステムを航空用に改良 したシステムがある。また、航空用システムは、使用するアンテナ利得の大きさに応じた 呼称が付いている。インマルサット衛星通信サービスの概要を表２．１－３に示す。 ‐9‐ 表２．１－３ システム呼称 アンテナ インマルサット衛星通信サービスの概要 利用可能サービス 対応ビーム 提供時期 1990 年 12 月 1991 年 12 月 Aero-L 低利得 ・パケットデータ（300bps） グローバル Aero-H 高利得 グローバル Aero-H+ 高利得 Aero-I 中利得 Swift64 高利得 ・音声、ファクシミリ（4.8kbps） ・データ（2.4kbps） ・パケットデータ（～4.8kbps） ・音声、ファクシミリ（4.8kbps） ・データ（2.4kbps） ・パケットデータ（～4.8kbps） ・音声、ファクシミリ（2.4kbps） ・データ（2.4kbps） ・パケットデータ（～2.4kbps） ・音声、データ（64kbps） Aero-C 低利得 ・パケットデータ グローバル Aero-ミニ M 中利得 ・音声、ファクシミリ（2.4kbps） スポット ・データ（2.4kbps） グローバル スポット 2006 年 10 月 スポット 2006 年 10 月 スポット 2006 年 10 月 2004 年 4月 2000 年 6月 航空用システムのうち、航空専用として開発されたシステムは、航空管制業務、航空会 社業務及び客室内一般通信に利用できるように設計、開発されており、次の特徴がある。 (ア) パケットデータのリアルタイム通信を可能とするために、航空機との衛星回線はゲ ートウェイ地球局を経由し、地上のネットワークとの間で常時ログオンしている。 (イ) 航空機に搭載する無線設備は、最大 6 チャネルの音声と 1 チャネルのデータ通信が 可能である。 (ウ) 一般通信と安全通信等を区別するため、地上との衛星回線が輻輳している場合でも、 四つのカテゴリに応じた優先処理機能がある。 (エ) 飛行中の航空機への脅迫等を防止する目的で、地上ネットワークから航空機への電 話呼は、特定の電話番号からのみ許可する仕様となっている。 (オ) 一般乗客等の利用を可能とするため、クレジットカード決済に対応している。 他方、Swift64、Aero-C 、Aero-ミニ M については、航空専用として開発されたもので はなく、Swift64 は陸上用インマルサット M4 システム、Aero-C は海事用インマルサット C システム、Aero-ミニ M は陸上用インマルサットミニ M を、航空用に改良したものであ ‐10‐ る。これらの航空用に改良したシステムは、航空専用として開発されたものに比べて小型 で価格も安く、小型のジェット機等にも搭載が可能であるが、Swift64 及び Aero-ミニ M については、インマルサット衛星のグローバルビームに対応していないため、サービスエ リアやデータ通信速度の制限が生じる。 航空機に搭載する無線設備の一般的な構成を図２．１－３に、インマルサット航空衛星 通信ネットワークの構成を図２．１－４に示す。 アンテナ部 BSU 主要部 LNA DPX HPA RFU SDU 電話 FAX データ BSU：Beam Steering Unit（ビーム操縦装置） LNA：Low Noise Amplifier（低雑音増幅器） HPA：High Power Amplifier（電力増幅器） RFU：Radio Frequency Unit（無線装置） DPX：Diplexer（共用器） SDU：Satellite Data Unit（衛星データ装置） 図２．１－３ 航空機に搭載する無線設備の一般的な構成 インマルサット衛星 公衆電話網 AES Aero-H & Aero-I 音声通信ネットワーク GES IP網 データ通信ネットワーク AES: Aircraft Earth Station（航空機地球局） GES: Ground Earth Station（航空地球局） 図２．１－４ インマルサット航空衛星通信ネットワークの構成 ‐11‐ インマルサットの移動衛星通信システムで利用される第三世代衛星では、表２．１－３ のとおり伝送速度は最大 64kbps（Swift64）となっているが、2005 年 3 月から 2008 年に かけて順次打ち上げられる予定の第四世代衛星により、システムがブロードバンド化（最 大 432kbps）される予定である。また、第四世代衛星では、第三世代衛星のスポットビー ムではカバーできなかった Swift64 や Aero-ミニ M 等のエリアについても、ワイドスポッ トビームとナロースポットビームによってカバーすることができる予定である。 なお、インマルサットの航空機用 ID 登録数は、世界で 8,000 局以上（2008 年 1 月現在） となっている。我が国ではインマルサットの移動衛星通信システムは、民間航空会社及び 国の所有する航空機に搭載され、その ID 登録数は約 210 局（2008 年 1 月現在）となって いる。主な用途は、航空管制機関との管制通信、所属する航空会社や機関との運行管理通 信、乗客向け一般通信等となっており、VHF 等による地上系の通信が困難となるエリアで 使われることが多い。なお、航空管制以外のインマルサットによる航空移動衛星通信につ いて、KDDI が電気通信サービスとして役務を提供している。 ‐12‐ ２．１．４ 米国の機内公衆電話システム 1980 年代半ば頃、米国 GTE Airfone 社は、米国国内線において機内公衆電話システム （注：ハンドセットは利用者の利便性を考慮し、コードレス化されている）の運用を開始 した。 ハンドセットと機内基地局は、客室天井に張り巡らした漏洩同軸ケーブル（機内基地局 のアンテナとして利用）でリンクされており、同時に４チャネルの電話の通話が可能であ る。Airfone 社の機内公衆電話システムの諸元を表２．１－４に示す。 表２．１－４ Airfone 社の機内公衆電話システムの諸元 機内端末・機内基地局間 送信周波数 受信周波数 チャネル数 送信出力 変調方式 49MHz 1.7MHz 8ch 75mw FM 機内基地局・地上局間 送信周波数 受信周波数 チャネル数 平均送信出力 変調方式 900MHz 940MHz 4ch 8W SSB しかし、この機内公衆電話システムは、通話にしか対応していなかったため、1990 年代 後半にユナイテッド航空は、インターネットや電子メールを可能とするよう、計画を進め ていたものの、未だ実現されていない。 ２．１．５ 航空機に無線局を搭載する場合の手続き等について 我が国において航空機に無線局を搭載するためには、総務省からの無線局免許取得に加 え、航空機への改造に伴う関係機関への各種申請手続き及び検査が必要となる。 例えば、前述の衛星航空機電話システムについては、国土交通省航空局（JCAB）及び 米国連邦航空局（FAA：Federal Aviation Administration）から追加型式設計証明（STC: Supplemental Type Certificate）の取得が必要であった。 これは、航空機はその設計に対し、各種検査を受けた上で、航空機製造メーカが製造国 及び JCAB より型式証明（Type Certificate）を取得しているが、STC は、当該航空機製 造メーカが型式証明を取得した設計に対して、航空機製造メーカ以外が改造を加えること について承認を得るものである。これにより、航空会社の指定整備工場において航空機の 整備工程に合わせて、順次取り付け工事が可能となる。 ‐13‐ ２．２ 機内携帯電話システムの運用実績 機内携帯電話システムは、後述する無線 LAN に依る機内インターネットサービスが開 始された後、その次のステップとして実現に向けて検討が開始された。当該システムは、 機内にピコセルの基地局を装着し、機内の携帯電話は機内基地局とのみ通信を行うよう、 携帯電話を制御している。また、航空機と地上のリンクは衛星通信が主である。 現在、機内携帯電話システムを提供する事業者は二社である。SITA と Airbus の合弁企 業である On Air、さらに、ARINC と Telenor の合弁企業である AeroMobile である。い ずれも現時点では GSM 携帯電話をサービス対象としており、空地データリンクにはイン マルサットを活用している。 ２．２．１ 衛星回線を用いた機内携帯電話システム（OnAir 社） １）開発体制 機内携帯電話システムのハードウェア及びソフトウェアの開発並びにインテグレーショ ンをエアバス社、ハードウェアの開発製造については、KID（エアバスの子会社。各種ユ ニットの開発を担当）、Thales（アンテナ関係の開発を担当）、ECS（ボーイング機体への 改修を担当）がそれぞれ担当している。なお、OnAir は機内携帯電話システムのプロバイ ダーとして参画している。 ２）準拠基準・型式証明 OnAir においては、ビジネス客の利用率が高い欧州内短距離路線のニーズを踏まえての システム開発であったため、OnAir の機内携帯電話システムは、A320 シリーズや B737 シリーズの短距離狭胴機を対象に開発された。開発にあたっては、2006 年 12 月 1 日に CEPT の下部組織である ECC で採択された基準に準拠している。このため、機内携帯電 話システムでは、携帯電話と機内基地局との接続は GSM1800MHz のみ使用されている なお、開発されたシステムは、欧州航空安全庁（EASA：European Aviation Safety Agency）から、2007 年 6 月 18 日に型式証明を取得した。同時に、第四世代国際移動通信 衛星（INMARSAT：I－4）の SBB（Swift Broad Band）を利用した運用が認可された。 ‐14‐ ３）機内携帯電話システムの概要 機内携帯電話システムの構成例を図２．２－１に示す。当該システムは、航空機内無線 装置部、制御部、衛星送受信部などで構成され、アンテナ類は後部胴体の上面と航空機内 の天井部に、各種ユニット類は後部胴体天井部と客室最後部左舷の手荷物収納棚に配置さ れている。 航空機内無線装置部 ・ 機内携帯基地局 ・ ネットワークコントロール装置…1800MHz 以外の周波数を用いる機内 GSM 端末が、 地上と直接接続しないよう、制御 ・ 漏洩同軸ケーブル…機内携帯基地局のアンテナ 制御部 ・ サーバー…システムを中央制御 ・ 制御パネル…客室乗務員により、機内での携帯電話の利用状況をモニター ・ 警報灯…乗客に対し、携帯電話使用可否を表示する警報灯 衛星送受信部 ・ 衛星通信用モデム ‐15‐ ‐16‐ ON、OFF スイッチ 制御 パネル 警報灯 図２．２－１ 漏洩同軸 ケーブル ネットワーク コントロール装置 機内送受信機 機内携帯システムの構成例 サーバー 受信 アンテナ 低雑音増幅 送受共用器/ 衛星用 アンテナ 衛星通信用 モデム 衛星 送受信部 ４）現状 エールフランス航空により、2007 年 12 月 7 日、パリ発ワルシャワ行き AF1046 便によ り実用化のための運用試験が開始された。運用試験はヨーロッパ、中近東、北アフリカ上 空で実施され、３ヶ月の文字通信と３ヶ月の音声通信が計画されている。運用試験終了後 に商用運用の開始が予定されている。 ５）今後の展開 インマルサットの第四世代衛星は、３個の衛星で全世界をカバーすることが計画されて おり、インド洋上空に第１号機（I4-F1）、大西洋上空に第２号機（I4-F2）が打ち上げら れ、2007 年 11 月から SBB の供用が開始されており、2008 年第２四半期には、太平洋上 空に第３号機（I4-F3）が打ち上げられる予定である。 第３号機打ち上げ後、2008 年第４四半期から 2009 年代第１四半期にかけて、インド洋 上空の衛星を東ヨーロッパ上空、大西洋上空の衛星を米国大陸上空、太平洋上空の衛星を 東アジア上空にそれぞれ移動する予定である。 OnAir では、３個の衛星の移動が完了した後、第３号機の SBB の供用開始を 2009 年第 ２四半期と想定し、全世界の携帯電話に対応することを目指した機内携帯電話システムに ついて、2009 年第２四半期を目指し、開発中である。なお、全世界の携帯電話に対応する ためには、ネットワークコントロール装置を各国の携帯電話システムに対応させる必要が あるが、現時点における対応予定の携帯電話システムと周波数帯を表２．２－２に示す。 表２．２－２ 携帯電話システム PDC800 CDMA800 / GSM850 PDC1500 CDMA1900 / GSM1900 UMTS2600 UMTS / TDD 対応予定携帯電話システム及び周波数帯 周波数帯域（MHz） 810～826 869～894 1477～1489、1501～1523 1930～1990 2620～2690 1900～1920、2010～2025 ‐17‐ ２．２．２ 衛星回線を用いた機内携帯電話システム（AeroMobile 社） １）概要 AeroMobile 社は、ARINC 社と Telenor 社により設立された、機内携帯電話システムの 開発・提供会社である。AeroMobile 社の機内携帯電話システムは、図２．２－２に示す とおり、航空機の機内携帯電話システムと地上システムとの接続には、インマルサット又 は Ku バンドの衛星通信システムが使用されている。 インマルサット又は Ku バンド衛星 機内携帯電話システム 地球局 移動交換網 公衆通信網 図２．２－２ AeroMobile 社の機内携帯電話システムの概要 ‐18‐ ２）機内携帯電話システムの構成例 機内携帯電話システムの構成例を図２．２－３に、ボーイング 767 への装備例を図２． ２－４に示す。 携帯電話 RF 管理装置 アンテナ共用器 ピコセル 装置 携帯電話 RF 管理装置 漏洩同軸ケーブル 機内携帯電話 システムサーバー 図２．２－３ 機内携帯電話システムの構成例 ‐19‐ 同軸ケーブル （客室上部の荷物入 れの上側に装着） システム サーバー 衛星通信用アンテナ （機体上部に設置） 図２．２－４ ボーイング 767 への装備例 機内での携帯電話は、1800MHz の GSM 方式携帯電話が利用可能であり、音声以外に も SMS （Short Message Service：ショートメッセージサービス）や GPRS （General Packet Radio Service）の利用を可能としている。将来的には、W-CDMA 方式のサポートが計画 されている。 機内携帯電話システムでは、ネットワークコントロール装置による制御や、機内携帯基 地局のアンテナとして、客室全域に 2 本の漏洩同軸ケーブルを設置することにより、機内 携帯電話の出力が最小限になるよう設計されている。具体的には、携帯電話の送信出力は 1800MHz の GSM 方式の場合は 0dBm 以下、2100MHz の W-CDMA 方式の場合は-30dBm 以下に抑えることが可能となっている。 ３）現状 ２００７年４月に、オーストラリアのカンタス航空が、同社の所有するボーイング 767 に機内携帯電話システムを設置し、実証試験を開始した。実証試験は 9 ヵ月間実施された が、実証試験中、当該システムによる、機内あるいは機外への特段の影響は発生しなかっ た。 ‐20‐ ２．３ 機内設備及び機内携帯電話システムの将来動向 ２．３．１ 機内ワイヤレス化の動向 （１）コネクション・バイ・ボーイング WRC97 にて、二次業務の二次分配であるものの、AMSS において Ku 帯の電波を航空 機から発射することが認められた。これを機に、米国ボーイング社の通信部門であるコネ クション・バイ・ボーイングが、ビジネス客向けのサービスとして機内インターネットの 具現化に乗り出した。コネクション・バイ・ボーイングは、機内における無線 LAN によ るインターネットサービスを提供するものであり、システム構成は、機上装置（サーバー、 無線 LAN アクセスポイント、Ku 帯衛星通信装置等）、Ku 帯衛星（トランスポンダの活用）、 地上中継局、ネットワークコントロールセンターから成り立ち、北半球のほぼ全体を覆域 とすることを目指した。 コネクション・バイ・ボーイングを実現するに当たり、機内における 2.4GHz 帯及び 5GHz 帯の無線 LAN の使用が航法計器等の航空機内の各種システムへ与える影響の有無 について検討が行われたが、当時、影響の有無を確認する手法が確立されていなかった。 このため、各種検討を行い、確認手法を確立させた。当該確認手法によって影響の有無を 確認したところ、機内で無線 LAN を使用しても、航法計器等の航空機内の各種システム へ影響しないことが確認できた航空機機種において、コネクション・バイ・ボーイングが 導入された。 コネクション・バイ・ボーイングは、2004 年 1 月に、欧州のルフトハンザ航空がサー ビスを開始し、世界的にサービスを展開した。これ皮切りに、欧州、東南アジアの大手航 空会社もサービスを開始した。また、我が国の航空会社でも、2005 年 11 月から国際線に てサービスを開始した。しかしながら、事業性の理由から、2006 年 12 月にボーイング社 による当該サービスは中止された。 （２）機内携帯電話システムが地上系無線システムに与える影響に関する各国における検討 2006 年 12 月 1 日に CEPT の下部組織である ECC において、GSM 方式の携帯電話を 機内で利用するための基準が確立された。欧州においては、本基準を踏まえ、各国におい て法整備が進められている。 他方、米国においては、2004 年 12 月、FCC が機内携帯電話利用に関する法整備に係る パブリックコメントを実施し、2005 年 8 月に締め切ったところ、8000 を越えるコメント ‐21‐ が寄せられた。これらのコメントを FCC にて検討した結果、2007 年 3 月に、「当面の間、 現行どおり、機内携帯電話利用の禁止」を継続することを FCC は決定した。 （３）機内における携帯電話及びインターネットサービスの動向 航空会社別にとりまとめた機内における携帯電話及びインターネットサービスの導入あ るいは検討状況を表２．３－２に示す。 傾向として、コネクション・バイ・ボーイングによる CBB による機内インターネットサー ビスが、大手航空会社による長距離国際線を対象としたサービスであったのに対して、機内携 帯電話サービスは、小型機材中心、短距離線、新興航空会社による導入あるいは検討となって いる。 ‐22‐ 表２．３－２ 地域 中東 欧州 ‐23‐ 米国 航空会社 機内における携帯電話及びインターネットサービスの導入あるいは検討状況（1/2） Emirates システム/ 事業者 AeroMobile 空地データ リンク INMARSAT 開始時期 未定 TAP Portuguese On Air INMARSAT RyanAir Air France-KLM On Air On Air BMI B777 サービス エリア 欧州－中東 GSM 携帯電話 2008 年初頭予定 A320 欧州内 GSM 携帯電話 INMARSAT INMARSAT 2008 年初頭予定 2007 年 12 月に 試験運用開始済 B737 A318 欧州内 欧州内 GSM 携帯電話 GSM 携帯電話 On Air INMARSAT 2008 年初頭予定 A320 欧州内 GSM 携帯電話 Royal Jourdan On Air INMARSAT 不明 不明 不明 American Airlines AirCell 地対空直接通信 （帯域 3MHz） 2008 年頃 B767 米国大陸内 不明 （GSM 携帯電 話と推定） 機内インター ネット Alaskan Row44 Ku 帯衛星 B737 Virgin America AirCell Jet Blue Live TV 地対空直接通信 （帯域 3MHz） 地対空直接通信 （帯域 1MHz） 2008 年春頃に 実証試験開始予 定 2008 年 2008 年 機種 米国大陸内 及びアラス カ A320、 米国大陸内 A319 A320 米国大陸内 サービス内容 備考 SBB を利用 B767 の 1 機に 機上装置を搭 載済み 機内インター ネット 機内インター ネット 機内インター ネット Live TV は Jet Blue の親会社 表２．３－２ 地域 航空会社 機内における携帯電話及びインターネットサービスの導入あるいは検討状況（2/2） ‐24‐ 日本 スターフライヤー システム/ 事業者 On Air 空地データ リンク INMARSAT アジア 大洋州 QANTAS AeroMobile INMARSAT AirAsia (Malasya) King Fisher (India) On Air On Air Shenzhen (China) Singapore Airline 開始時期 機種 サービス エリア 日本国内 2009 年 第 1 四半期 A320 B767 オーストラ リア国内 INMARSAT INMARSAT 2007 年 4 月に 実証試験開始済 み 2009 年当初予定 不明 A320 不明 東南アジア 不明 On Air INMARSAT 不明 不明 不明 On Air INMARSAT 不明 不明 不明 サービス内容 機内携帯電話、 インターネッ ト GSM 携帯電話 GSM 携帯電話 不明 （GSM 携帯電 話と推定） 不明 （GSM 携帯電 話と推定） 不明 （GSM 携帯電 話と推定） 備考 ２．３．２ （１）ALNA 衛星回線を用いた機内携帯電話システムの高度化 v2.enh 航空機の IFE（In Flight Entertainment、客室内娯楽システム）システムとインターネ ットを接続することを目指したシステムであり、A380 を含む長距離国際線用広胴機を対 象として開発中であり、以下の機能の開発を目標としている。 ・ インターネットから取得した地図情報を IFE に標示 ・ IFE に E-Business Platform 機能を追加装備 ・ インターネット接続による広告宣伝機能を追加装備 （２）ALNA v3.0 A350 を対象とした開発中のシステムであり、ALNA v2.enh を発展させたシステムで、 客室内の全てのシステム管理機能を統合し、一元管理することを目標としている。具体的 には以下のとおり。 ・ 客室内の各種システムの総合管理 ・ IFE の総合管理 ・ 客室内照明の管理 ・ 地図上への飛行状況の標示システムをインターネット接続の地図情報と結合させる ことによる地図上の地点の各種地域情報を対話式に検索可能 ‐25‐ 第３章 ３．１ 航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度の調査 機内における電波伝搬特性の測定 ３．１．１ 羽田空港での機内電波伝搬試験の実施 ３．１．１．１ 試験の目的 航空機搭載航法機器等の耐電磁波障害強度について検討を行う場合、機内（特に客室内） から発射された電波が、搭載航法機器に対し、どのような影響を与えるかを調べる必要が あるが、まず、機内にて発射された電波が機内（客室、操縦室、電子機器室）へどのよう に伝搬するのか否か、把握する必要がある。このため、実機を用いて、機内における電界 強度について測定を行う。 ３．１．１．２ 試験の概要 羽田空港第 2 ハンガーの前方に駐機したボーイング 777-200 の機体内に、機内携帯電話 システムの基地局及び携帯電話を擬似する環境を構築し、電波伝搬特性を測定した。 具体的には、前方窓側客席上部の２箇所に設置した漏洩同軸ケーブル及び客室内に設置 した単一型空中線から、電波を切り替えて発射し、その電波を客室内の複数個所に設置し た受信空中線により受信し、客室内の電波伝搬特性を測定した。 ３．１．１．３ 試験機器 (1) 送信機 送信機は、アジレント・テクノロジー社製の標準信号発生器 N5181A 及びサムウェイ社 製の電力増幅器 T152-206DA を使用した。 (2) 受信機 受信機は、アドバンテスト社製のスペクトラムアナライザ U3751 を使用した。 (3) 送信空中線 送信空中線は、携帯電話相当波源としてバイコニカルアンテナを、機内携帯電話システ ムの基地局相当波源として長さ約 7m の漏洩同軸ケーブルを使用した。 携帯電話相当波源については、アンテナ取り付け治具（図３．１－７を参照）を座席 81C ‐26‐ に固定し、バイコニカルアンテナは座席 81C と 81G の中間となるよう配置した（図３． １－１０を参照）。また、同アンテナは床面上 111cm に固定設置（図３．１－１１を参照） した。 垂直偏波面設置のバイコニカルアンテナの外観を図３．１－１に、アンテナ係数を図３． １－２に、アンテナ利得を表３．１－１に、水平面指向特性を図３．１－３に、垂直面指 アンテナ係数 [dB/m] 向特性を図３．１－４に示す。 周波数 [MHz] 図３．１－１ バイコニカルアンテナの外観 図３．１－２ 表３．１－１ 周波数［MHz］ 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 平均 アンテナ利得 利得［ｄBi］ -0.7 -0.4 0.7 -0.3 1.3 3.4 0.6 1.5 3 4 1.3 ‐27‐ アンテナ係数 図３．１－３ 水平面指向特性（1600MHz） 図３．１－４ 垂直面指向特性（1600MHz） 基地局相当波源については、漏洩同軸ケーブルを窓側客席の上部左舷と右舷に仮取り付 け（図３．１－１１を参照）した。 漏洩同軸ケーブル（Flex-600-PVC）の外観を図３．１－５に、電気特性を図３．１－６ に示す。 図３．１－５ 漏洩同軸ケーブルの外観 ‐28‐ 70 68 66 漏洩同軸ケーブルのCopling Loss特性 漏洩同軸ケーブルの結合損失特性 Coupling Loss dB 結合損失［dB] 64 62 （距離 2m において） 60 58 56 54 52 50 150MHz 450MHz 図３．１－６ 900MHz 周波数 1900MHz 2400MHz 漏洩同軸ケーブルの電気特性 (4) 受信空中線 受信空中線は、送信空中線として使用したバイコニカルアンテナと同形式・同性能のも のを使用した。 (5) バイコニカルアンテナの取り付け治具 本測定では、受信点それぞれにおいて、偏波面、床からの高さ、窓からの位置等を変え て測定を行う必要があったため、バイコニカルアンテナの位置を自由に移動することの出 来る冶具を用いて測定を行った。バイコニカルアンテナの取り付け治具を図３．１－７に 示す。 ‐29‐ 横支柱の位 横支柱の位置 機首方向 横支柱 横支柱 θ バイコニカル アンテナ 横支柱の高さ 支柱の高 支柱の高さ さ 角度：機首方向に対する 時計方向の角度θ バイコニカルアンテナ 床面からの高さ 上から見た概念図 上から見た治具 機体の床面 図３．１－７ バイコニカルアンテナの取り付け治具 この取り付け治具は下記の 4 つの自由度を有しており、各種の姿勢の設定を可能にして いる。 １）横支柱の取り付け高さを変えることにより、アンテナ高さを変更 ２）横支柱の取り付け位置を変えることにより、アンテナ位置を変更（具体的には、客 室に設置したアンテナの場合、窓から近い位置、あるいは離れた位置にアンテナを 設置することが可能となる。） ３）縦支柱への取り付け角度（θ）を変えることにより、アンテナの機首方向に対する 角度を変更 ４）横支柱を回転させることにより、アンテナ偏波面を垂直偏波と水平偏波に切替 ‐30‐ (5) 試験機器の構成 試験機器の構成を図３．１－８に示す。なお、地上波テレビの強い電波を防ぎ、かつ、 プリアンプの静電破壊を防ぐため、受信アンテナの直後にハイパスフィルタ（HPF）①を 装着した。また、受信ダイナミックレンジを増やすために、受信空中線に近接して低雑音 プリアンプ①を、さらにはスペクトラムアナライザの直前に HPF②と低雑音プリアンプ② を装着した。 送信系 受信系 漏洩同軸 ケーブル 漏洩同軸 バイコニカル ケーブル アンテナ 切替器 バイコニカル アンテナ 1 バイコニカル アンテナ 5 HPF① HPF① プリアンプ① プリアンプ① ケーブル 帯域 濾波器 電力 増幅器 標準信号 発生器 図３．１－８ HPF② HPF② プリアンプ② プリアンプ② スペアナ スペアナ パソコン パソコン 試験機器の構成 ‐31‐ ケーブル ３．１．１．４ 試験実施場所 試験実施場所を図３．１－９に示す。 図３．１－８ 試験の場所 第2ターミナル 第1ターミナル 東京国際空港 第2ハンガー 測定エリア 図３．１－９ ３．１．１．５ 試験実施場所 測定機器等の機内への設置 携帯電話相当波源及び機内携帯電話システムの基地局相当波源については、固定して測 定を行った。 受信測定点については、操縦室、電子機器室、機体前方、機体中央、機体後方にそれぞ れ受信アンテナを設置して測定を行ったが、それぞれの場所において、偏波面、床からの 高さ、窓からの位置等を変えて測定を行った。 測定機器等の機内への設置状況を図３．１－１０に示す。 ‐32‐ ‐33‐ Aゾーン 波源（基地局相当） 波源（端末相当） L3 図３．１－１０ 測定用PC1台 （41D） Cゾーン タラップ 測定点⑤：治具は34H、アンテナは34K 測定点⑧：治具は35Hと35Kの中間、アンテナは34Hと35Kの中間 測定点④：治具は8H、アンテナは8K 測定点⑦：治具は9Hと9Kの中間、アンテナは8Hと8Kの中間 Bゾーン 波源（基地局相当）設置点 （手荷物収納ボックス上の溝） 測定機器等の機内への設置状況 測定点（操縦室、電子機器室、客室A～Cゾーン6点の計8点） 測定点③：治具は86H、アンテナは86K 測定点⑥：治具は87Hと87Kの中間、アンテナは86Kと86Hの中間 波源（端末相当）設置点 （治具は81C、アンテナは 81Cと81Gの中間） 測定点①（操縦室） 測定点② （電子機器室） 個別の測定機器の設置状況として、携帯電話相当波源の設置の様子を図３．１－１１に、 基地局相当波源の設置の様子を図３．１－１２に、送信系の様子を図３．１－１３に、受 信系の様子を図３．１－１４に示す。 図３．１－１１ 携帯電話相当波源の 図３．１－１２ 設置の様子（バイコニカルアンテナ） 図３．１－１３ 基地局相当波源の 設置の様子（漏洩同軸ケーブル） 送信系の様子 図３．１－１４ (上段は電力増幅器、下段は標準信号発生器) 受信系の様子 （上段、下段とも受信アンテナ用スペアナ） ‐34‐ ３．１．１．６ 試験の実施 (1) 送信側の試験条件 垂直偏波にて、表３．１－２に示す周波数の電波１３波を発射した。なお、空中線電力 は 0.1W、電波型式は無変調（N0N）とした。 表３．１－２ 周波数帯 800MHz 帯 1500MHz 帯 1900MHz 帯 2000MHz 帯 試験に使用した 13 波 試験周波数（MHz） 810.050 881.000 956.025 1429.375 1429.400 1477.375 1477.400 1884.650 1919.150 1936.250 1937.500 2126.250 2127.500 試験では、１３波について低い周波数から、 １）右舷に装備した漏洩同軸ケーブル ２）左舷に装備した漏洩同軸ケーブル ３）中央座席に装備したバイコニカルアンテナ の順番で送信し、これを５回繰り返すことを一つの単位として測定を行った。なお、５ 回繰り返しの時間は約 6 分であった。 (2) 受信側の試験条件 受信側のスペクトラムアナライザは、以下の設定とした。 ① 各送信周波数を「Max Hold」にて 3 回受信する。 ② RBW（Resolution Band Width）=1 kHz、掃引幅＝10kHz (3) 受信アンテナの位置及び姿勢設定 図３．１－１０に示す①から⑤の５箇所の測定点に受信アンテナを設置し、それぞれ、 表３．１－３から表３．１－７に示す条件にて測定を行った。なお、各測定点における試 ‐35‐ 験番号 13 を除き、奇数番号が垂直偏波、偶数番号が水平偏波としている。また、各測定点 における試験番号 13 は、試験番号 12 の試験条件で、操縦室のドアを開けた状態で測定し たものである。 表３．１－３ 試験 番号 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ①-11 ①-12 ①-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 95 95 95 95 95 95 70.5 70.5 70.5 70.5 70.5 70.5 70.5 表３．１－４ 試験 番号 ②-1 ②-2 ②-3 ②-4 ②-5 ②-6 ②-7 ②-8 ②-9 ②-10 ②-11 ②-12 ②-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 106 106 106 106 106 106 136 136 136 136 136 136 136 測定点①（操縦室）における測定条件 アンテナの 偏波面 冶具縦支柱 機首方向へ とアンテナ の距離（cm） の角度（度） 85 0 垂直 85 0 水平 44 0 垂直 44 0 水平 34 0 垂直 34 0 水平 85 0 垂直 85 0 水平 44 0 垂直 44 0 水平 34 0 垂直 34 0 水平 34 0 水平 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 測定点②（電子機器室）における測定条件 冶具縦支柱 アンテナの 偏波面 とアンテナ 機首方向へ の距離（cm） の角度（度） 86 110 垂直 86 110 水平 53 115 垂直 53 115 水平 36 122 垂直 36 122 水平 86 110 垂直 86 110 水平 53 115 垂直 53 115 水平 36 122 垂直 36 122 水平 36 122 水平 ‐36‐ 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 表３．１－５ 試験 番号 ③-1 ③-2 ③-3 ③-4 ③-5 ③-6 ③-7 ③-8 ③-9 ③-10 ③-11 ③-12 ③-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 75.5 75.5 75.5 75.5 105.5 105.5 105.5 105.5 137 137 137 137 137 治具縦支柱 アンテナの 偏波面 とアンテナ 機首方向へ の距離（cm） の角度（度） 84 118 垂直 84 118 水平 56 134 垂直 56 134 水平 84 118 垂直 84 118 水平 56 134 垂直 56 134 水平 84 118 垂直 84 118 水平 56 134 垂直 56 134 水平 56 134 水平 表３．１－６ 試験 番号 ④-1 ④-2 ④-3 ④-4 ④-5 ④-6 ④-7 ④-8 ④-9 ④-10 ④-11 ④-12 ④-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 72 72 72 72 102 102 102 102 132 132 132 132 132 測定点③（客室）における測定条件 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 測定点④（客室）における測定条件 治具縦支柱 アンテナの 偏波面 とアンテナ 機首方向へ の距離（cm） の角度（度） 66 100 垂直 66 100 水平 36.5 110 垂直 36.5 110 水平 66 100 垂直 66 100 水平 36.5 110 垂直 36.5 110 水平 62.5 100 垂直 62.5 100 水平 36.5 110 垂直 36.5 110 水平 36.5 110 水平 ‐37‐ 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 表３．１－７ 試験 番号 ⑤-1 ⑤-2 ⑤-3 ⑤-4 ⑤-5 ⑤-6 ⑤-7 ⑤-8 ⑤-9 ⑤-10 ⑤-11 ⑤-12 ⑤-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 72 72 72 72 102 102 102 102 132 132 132 132 132 測定点⑤（客室）における測定条件 治具縦支柱 アンテナの とアンテナ 機首方向へ の距離（cm） の角度（度） 65.5 93 65.5 93 36 97 36 97 65.5 93 65.5 93 36 97 36 97 65.5 93 65.5 93 36 97 36 97 36 97 偏波 面 操縦室 ドア 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 水平 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける アンテナの高さを変えた場合のアンテナ姿勢の例として、試験番号③-1（アンテナの床 面からの高さ 75.5cm）を図３．１－１５に、試験番号③-5（アンテナの床面からの高さ 105.5cm）を図３．１－１６に、試験番号③-9（アンテナの床面からの高さ 137cm）を図 ３．１－１７に示す。 図３．１－１５ 図３．１－１６ 図３．１－１７ 高さ 75.5cm 高さ 105.5cm 高さ 137cm ‐38‐ (4) センチ単位でのアンテナ位置移動試験 後述する機内電波伝搬シミュレーションでは、１cm 単位で電界強度を算出することが 可能である。このため、実測においても、１cm、２cm、３cm を単位として受信アンテナ を移動させ、その結果をシミュレーションと比較させることとした。 基準となるアンテナの設置位置は図３．１－１０の⑥、⑦、⑧とし、それぞれ機首方向 に１cm、２cm、３cm を単位として移動させ、１２回の測定を行った。また、１３回目は、 １２回目の状態で操縦室のドアを開けた状態で測定した。測定条件を表３．１－８から表 ３．１－１０に示す。 表３．１－８ 試験 番号 ⑥-1 ⑥-2 ⑥-3 ⑥-4 ⑥-5 ⑥-6 ⑥-7 ⑥-8 ⑥-9 ⑥-10 ⑥-11 ⑥-12 ⑥-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 102 102 102 102 102 102 102 102 102 102 102 102 102 測定点⑥（客室）における測定条件 治具縦支柱と アンテナの 偏波面 アンテナの 機首方向へ 距離（cm） の角度（度） 0 66（基準位置） 垂直 67 0 水平 68 0 垂直 69 0 水平 70 0 垂直 71 0 水平 72 0 垂直 73 0 水平 74 0 垂直 75 0 水平 76 0 垂直 77 0 水平 77 0 水平 ‐39‐ 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 表３．１－９ 試験 番号 ⑦-1 ⑦-2 ⑦-3 ⑦-4 ⑦-5 ⑦-6 ⑦-7 ⑦-8 ⑦-9 ⑦-10 ⑦-11 ⑦-12 ⑦-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 治具縦支柱と アンテナの 偏波面 アンテナの 機首方向へ 距離（cm） の角度（度） 0 65（基準位置） 垂直 67 0 水平 69 0 垂直 71 0 水平 73 0 垂直 75 0 水平 77 0 垂直 79 0 水平 81 0 垂直 83 0 水平 85 0 垂直 87 0 水平 87 0 水平 表３．１－１０ 試験 番号 ⑧-1 ⑧-2 ⑧-3 ⑧-4 ⑧-5 ⑧-6 ⑧-7 ⑧-8 ⑧-9 ⑧-10 ⑧-11 ⑧-12 ⑧-13 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 測定点⑦（客室）における測定条件 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 測定点⑧（客室）における測定条件 治具縦支柱と アンテナの 偏波面 アンテナの 機首方向へ 距離（cm） の角度（度） 0 46（基準位置） 垂直 49 0 水平 52 0 垂直 55 0 水平 58 0 垂直 61 0 水平 64 0 垂直 67 0 水平 70 0 垂直 73 0 水平 76 0 垂直 79 0 水平 79 0 水平 ‐40‐ 操縦室 ドア 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける また、アンテナ及び冶具の測定点⑥における設置状態を図３．１－１８に、測定点⑧に おける設置状態を図３．１－１９に示す。 図３．１－１８ 測定点⑥における設置状態 図３．１－１９ 測定点⑧における設置状態 なお、本測定を実施する際に、測定点①（操縦室）、測定点②（電子機器室）についても 測定を実施した。測定条件を表３．１－１１及び表３．１－１２に示す。なお、各測定点 における試験番号 26 を除き、奇数番号が垂直偏波、偶数番号が水平偏波としている。また、 各測定点における試験番号 26 は、それぞれ試験番号 25 の試験条件で、操縦室のドアを開 けた状態で測定したものである。 表３．１－１１ 試験 番号 ①-14 ①-15 ①-16 ①-17 ①-18 ①-19 ①-20 ①-21 ①-22 ①-23 ①-24 ①-25 ①-26 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 95 95 95 95 95 95 70.5 70.5 70.5 70.5 70.5 70.5 70.5 測定点①（操縦室）における測定条件 治具縦支柱と アンテナの 距離（cm） 85 85 44 44 34 34 85 85 44 44 34 34 34 アンテナの 機首方向へ の角度（度） 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 ‐41‐ 偏波面 操縦室 ドア 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 水平 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける 表３．１－１２ 試験 番号 ②-14 ②-15 ②-16 ②-17 ②-18 ②-19 ②-20 ②-21 ②-22 ②-23 ②-24 ②-25 ②-26 アンテナの 床面からの 高さ(cm) 118 118 118 118 118 118 148 148 148 148 148 148 148 測定点②（電子機器室）における測定条件 治具縦支柱と アンテナの 距離（cm） 56 56 63.5 63.5 71 71 56 56 63.5 63.5 71 71 71 アンテナの 機首方向へ の角度（度） 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 ‐42‐ 偏波面 操縦室 ドア 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 水平 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 閉じる 開ける ３．１．２ 試験結果 試験の結果を分析した結果、試験に用いた周波数 13 波の測定結果は概ね同じような傾 向を持つことが判明した。このため、ここでは主に 810.050MHz、1477.400MHz 及び 2127.500MHz の周波数に絞って記述する。 ３．１．２．１ 操縦室の電界強度測定結果 操縦室における、携帯電話相当波源と左右の基地局相当波源から電波を発射した場合の 810.050MHz の操縦室電界強度の測定結果を図３．１－２２に、1477.400MHz の測定結 果を図３．１－２３に、2127.500MHz の測定結果を図３．１－２４に示す。なお、操縦 室のドアを閉めた状態が①-12、ドアを開けた状態が①-13 となっている。 まず、810.050MHz の測定結果を分析したところ、概要は以下のとおりであった。 ・ 携帯電話相当波源から発射された電波は、基地局相当波源から発射された電波より電 界強度は約 10dB 程度大きいが、受信アンテナの状態によっては、同程度か又はわず かではあるが小さい場合も存在した。 ・ 基地局相当波源（左）と基地局相当波源（右）から発射された電波は、おおむね同じ 電界強度だった。 ・ 下記の条件の違いでは、約 20dB の電界強度の差異があった。 高さの変化：19.5（＝90-70.5）cm、横位置の変化：41（＝85-44）cm 垂直面指向性：機首方向から 90 度変化 ・ 操縦室のドアを開けた試験では、ドアを開けた場合（①-13）はドアを閉めた場合（① -12）の測定値よりも 10～20dB 大きくなっており、これにより、操縦室のドアの遮蔽 効果は 10dB 以上あると考えられる。 ・ ①-24、①-25 及び①-26 は、他の測定結果と 30dB 以上の電界強度の差値があるが、 これは、測定条件を変更する作業において、同軸コネクタ等に力・歪が加わったため のコネクタのゆるみなど（定期的にコネクタチェックを開始）によるものと思われる。 ・ 一方、①-3 で、基地局相当波源（左）から発射された電波のみが 25～30dB 程度減衰 している。これは、携帯電話相当波源、基地局相当波源の送信切り替え（注：プログ ラム制御）時間差は約 150ms 程度であり、その間に、操縦室の受信機能劣化が急激 に起こったとは考えられないため、非常に狭い Null point が操縦室内に発生したこと ‐43‐ が考えられる。 以上は 810.050MHz の測定結果であるが、図３．１－２３に示す 1477.400MHz の測定 結果及び図３．１－２３に示す 2127.500MHz の測定結果においても概ね同じ傾向であっ た。しかし、1477.400MHz 及び 2127.500MHz の測定結果には、810.050MHz の①-3 の 測定結果で示した Null point は存在しなかった。 140 810.050MHｚ 操縦室電界強度測定 130 120 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 100 90 80 70 60 50 -1 ① 4 -1 ① 5 -1 ① 6 -1 ① 7 -1 ① 8 -1 ① 9 -2 ① 0 -2 ① 1 -2 ① 2 -2 ① 3 -2 ① 4 -2 ① 5 -2 6 ① -8 ① -9 ① -1 ① 0 -1 ① 1 -1 ① 2 -1 3 -7 ① -6 ① -5 ① -4 ① ① -2 -3 ① ① -1 40 ① 測定値[ｄBµV/m] 110 測定条件 図３．１－２２ 810.050MHz の操縦室電界強度の測定結果 ‐44‐ 140 1477.400MHｚ 操縦室電界強度測定 130 120 測定値[ｄBµV/m］ 110 100 90 80 70 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 60 50 40 ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①- ①14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 測定条件 図３．１－２３ 1477.400MHz の操縦室電界強度の測定結果 140 2127.500MHz 操縦室電界強度測定 130 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 120 100 90 80 70 60 ① -1 ① 4 -1 ① 5 -1 ① 6 -1 ① 7 -1 ① 8 -1 ① 9 -2 ① 0 -2 ① 1 -2 ① 2 ① 23 -2 4 ① 1 -2 ① 5 -2 6 -8 ① ① 9 -1 ① 0 -1 ① 1 -1 ① 2 -1 3 -7 ① -6 ① -5 ① -4 ① -3 ① -2 ① ① -1 50 ① 測定値［ｄBμV/m］ 110 測定条件 図３．１－２４ 212.7.500MH の操縦室電界強度の測定結果 ‐45‐ ３．１．２．２ 電子機器室の電界強度測定結果 電子機器室における、携帯電話相当波源と左右の基地局相当波源から電波を発射した場 合の 810.050MHz の電子機器室電界強度の測定結果を図３．１－２５に、1477.400MHz の測定結果を図３．１－２６に、2127.500MHz の測定結果を図３．１－２７に示す。 測定結果を分析した結果、電子機器室の電界強度の測定結果についても、操縦室の測定 結果とおおむね同様な傾向があることが判明した。 ・ 携帯電話相当波源が基地局相当波源より約 10dB 程度強いが、測定条件によっては、 概ね同等の電界強度のときもあった。 ・ 基地局相当波源（左）と基地局相当波源（右）から発射された電波は、概ね同じ電 界強度であった。 ・ 810.050MHz における②-6、②-9、②-11 での測定結果では、10dB 以上の Null point が存在した。 ・ 操縦室のドアの開閉については、②-12 と②-13、さらには②-25 と②-26 を比較する こととなるが、差異はほとんど見られなかった。 140 810.050MHz 電子機器室電界強度測定 130 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 120 測定値[ｄBµV/m] 110 100 90 80 70 60 50 ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②- ②14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 測定条件 図３．１－２５ 810.050MHz の電子機器室電界強度の測定結果 ‐46‐ -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 図３．１－２６ 図３．１－２７ -1 ② 4 -1 ② 5 -1 ② 6 -1 ② 7 -1 ② 8 -1 ② 9 -2 ② 0 -2 ② 1 -2 ② 2 -2 ② 3 -2 ② 4 -2 ② 5 -2 6 60 ② -8 ② ② 9 -1 ② 0 -1 ② 1 -1 ② 2 -1 3 ② ② ② ② ② ② ② ② 70 ② -1 ② 4 -1 ② 5 -1 ② 6 -1 ② 7 -1 ② 8 -1 ② 9 -2 ② 0 -2 ② 1 -2 ② 2 -2 ② 3 -2 ② 4 -2 ② 5 -2 6 ② -1 ② -2 ② -3 ② -4 ② -5 ② -6 ② -7 ② -8 ② -9 ② -1 ② 0 -1 ② 1 -1 ② 2 -1 3 測定値［ｄBµV/m］ 測定値［ｄBµV/m］ 140 130 14747.400MHｚ 電子機器室電界強度測定値 120 110 100 90 80 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 50 測定条件 1477.400MHz の電子機器室の電界強度の測定結果 140 130 2127.500MHｚ 電子機器室室電界強度測定 120 110 100 90 80 70 端末相当波源 60 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 50 測定条件 2127.500MHz の電子機器室電界強度の測定結果 ‐47‐ ３．１．２．３ 客室の電界強度測定結果 (1) A ゾーン客室（測定点③及び⑥) A ゾーンにおける、携帯電話相当波源と左右の基地局相当波源から電波を発射した場合 の、810.050MHz の電界強度測定結果を図３．１－２８に、1477.400MHz の測定結果を 図３．１－２９に、2127.500MHz の測定結果を図３．１－３０に示す。なお、図の左側 （測定点③）は３．１．１．６節(3)項の姿勢設定試験の測定結果を、図の右側（測定点⑥） は３．１．１．６節(4)項のセンチ単位でのアンテナ位置移動試験の測定結果を示している。 測定結果を分析したところ、以下のとおりであった。 ・ 110dBµV/m 以上の電界強度が多いが、120dBµV/m 以上の電界強度はなかった。 ・ 携帯電話相当波源から発射された電波による電界強度は、基地局相当波源から発射 された電波による電界強度より多少強い傾向にはあるが、測定条件によっては、お おむね同等の場合も存在した。 ・ 図３．１－２８に示す 810.050MHz における測定条件の③-6、③-10 に示すように、 10dB 以上の Null point があった。 ・ 測定条件⑥-1～⑥-12 の試験条件では、1cm 単位で受信アンテナを水平移動させてい るが、810.050MHz では Null point は存在しなかったものの、1447.400MHz 及び 2127.500MHz では Null point が発生していた。 ・ 送信周波数 810.050MHz 、1477.400MHz、2127.500MHz の３波共に、概ね同じ傾 向であり、差異はほとんど見られなかった。 ‐48‐ 140 810.050MHｚ Aゾーン客室電界強度測定 130 120 測定値［µV/m］ 110 100 90 80 端末相当波源 基地局相当波源(左) 70 基地局相当波源(右) 60 ⑥ -1 ⑥ -2 ⑥ -3 ⑥ -4 ⑥ -5 ⑥ -6 ⑥ -7 ⑥ -8 ⑥ ⑥ 9 -1 ⑥ 0 -1 ⑥ 1 -1 ⑥ 2 -1 3 ③ -1 ③ -2 ③ -3 ③ -4 ③ -5 ③ -6 ③ -7 ③ -8 ③ ③ 9 -1 ③ 0 -1 ③ 1 -1 ③ 2 -1 3 50 測定条件 図３．１－２８ 810.050MHz の A ゾーン客室電界強度の測定結果 140 1477.400MHz Aゾーン客室電界強度測定値 130 120 測定値[ｄBµV/ｍ] 110 100 90 端末相当波源 基地局相当波源(左) 80 基地局相当波源(右) 70 60 50 ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－２９ 1477.400MHz の A ゾーン客室電界強度の測定結果 ‐49‐ 140 2127.500MHｚ Aゾーン客室電界強度測定 130 測定値［ｄBµV/ｍ］ 120 110 100 90 80 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 70 60 50 ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③- ③1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥- ⑥1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－３０ 2127.500MHz の A ゾーン客室電界強度の測定結果 ‐50‐ (2) B ゾーン客室（測定点④及び⑦) B ゾーン客室における、携帯電話相当波源と左右の基地局相当波源から電波を発射した 場合の、810.050MHz の電界強度測定結果を図３．１－３１に、1477.400MHz の測定結 果を図３．１－３２に、2127.500MHz の測定結果を図３．１－３３に示す。なお、図の 左側（測定点④）は３．１．１．６節(3)項の姿勢設定試験の測定結果を、図の右側（測定 点⑦）は３．１．１．６節(4)項のセンチ単位でのアンテナ位置移動試験の測定結果を示し ている。 測定結果を分析したところ、以下のとおりであった。 ・ 100dBµV/m 以上の電界強度が多いが、110dBµV/m 以上の電界強度はなかった。 ・ 測定条件⑦-1～⑦-12 の試験条件では、2cm 単位で受信アンテナを水平移動させてい る が 、 図 に 示 す よ う に 810.050MHz で は Null point は 存 在 し な か っ た が 、 1477.400MHz 及び 2127.500MHz では 10dB 以上の Null point が多発していた。 ・ 送信周波数 810.050MHz 、1477.400MHz、2127.500MHz の３波共におおむね同 じ傾向であり、差異はほとんど見られなかった。 140 810.050MHｚ Bゾーン客室電界強度測定値 130 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 測定値［ｄBµV/ｍ］ 120 110 100 90 80 70 60 50 ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－３１ 810.050MHz の B ゾーン客室電界強度の測定結果 ‐51‐ 140 1477.400MHｚ Bゾーン客室電界強度測定値 130 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 120 測定値「ｄBµV/m」 110 100 90 80 70 60 ⑦-13 ⑦-12 ⑦-11 ⑦-10 ⑦-9 ⑦-8 ⑦-7 ⑦-6 ⑦-5 ⑦-4 ⑦-3 ⑦-2 ⑦-1 ④-13 ④-12 ④-11 ④-9 ④-10 ④-8 ④-7 ④-6 ④-5 ④-4 ④-3 ④-2 ④-1 50 測定条件 図３．１－３２ 1477.400MHz の B ゾーン客室電界強度の測定結果 140 2127.500MHｚ Bゾーン客室電界強度測定値 130 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 120 測定値［ｄBµV/m］ 110 100 90 80 70 60 50 ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④- ④1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦- ⑦1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－３３ 2127.500MHz の B ゾーン客室電界強度の測定結果 ‐52‐ (3) C ゾーン客室（測定点⑤及び⑧) C ゾーン客室における、携帯電話相当波源と左右の基地局相当波源から電波を発射した 場合の、810.050MHz の電界強度測定結果を図３．１－３４に、1477.400MHz の測定結 果を図３．１－３５に、2127.500MHz の測定結果を図３．１－３６に示す。なお、図の 左側（測定点⑤）は３．１．１．６節(3)項の姿勢設定試験の測定結果を、図の右側（測定 点⑧）は３．１．１．６節(4)項のセンチ単位でのアンテナ位置移動試験の測定結果を示し ている。 測定結果を分析したところ、以下のとおりであった。 ・ 70dBµV/m 以上の電界強度が多いが、90dBµV/m 以上の電界強度は存在しなかった。 ・ 測定条件⑧-1～⑧-12 の試験条件では、3cm 単位で受信アンテナを水平移動させてい るが、図に示すように、810.050MHz では Null point は存在しなかったが、 1477.400MHz 及び 2127.500MHz では 10dB 以上の Null point が多発していた。 ・ 送信周波数 810.050MHz 、1477.400MHz、2127.500MHz の３波共におおむね同じ 傾向であり、差異はほとんど見られなかった。 140 810.050MHz Cゾーン客室電界強度の測定 130 測定値［ｄBµV/m］ 120 端末相当波源 基地局相当波源(左) 基地局相当波源(右) 110 100 90 80 70 60 50 ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－３４ 810.050MHz の C ゾーン客室電界強度の測定結果 ‐53‐ 140 1477.400MHｚ Cゾーン客室電界強度測定 130 120 端末相当波源 基地局相当波源(左) 測定値［ｄBµV/m］ 110 基地局相当波源(右) 100 90 80 70 60 50 ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－３５ 1477.400MHz の C ゾーン客室電界強度の測定結果 140 2127.500MHｚ Cゾーン客室電界強度測定 130 120 客室(by/ｃ) 客室(左同軸) 客室(右同軸) 測定値［ｄBµV/m］ 110 100 90 80 70 60 50 ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤- ⑤1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧- ⑧1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 測定条件 図３．１－３６ 2127.500MHz の C ゾーン客室電界強度の測定結果 ‐54‐ ３．１．２．４ センチ単位でのアンテナ位置移動試験の電界強度測定結果 図３．１－２８～－３６の右側（測定条件⑥-、⑦-、⑧-）は、３．１．１．６節(4)項の センチ単位でのアンテナ位置移動試験の測定結果を示している。これは、A ゾーン客室に 設置したアンテナを 1cm 単位で、B ゾーン客室に設置したアンテナを 2cm 単位で、C ゾ ーン客室に設置したアンテナを 3cm 単位で移動させて測定した結果である。この測定の目 的は、波長を考慮した受信位置の微小な距離移動による Null point の把握、検証である。 一例として、1477.400MHz の A ゾーン、B ゾーン、C ゾーンにおけるセンチ単位での アンテナ位置移動試験の測定結果を図３．１－３７に示す。 A ゾーンではアンテナ位置を 1cm 単位で移動（距離範囲 11cm）させているが、顕著な Null は生じていない。B ゾーンではアンテナ位置を 2cm 単位で移動（距離範囲 22cm）さ れているが、⑦-4 で約 10dB、⑦-11 で約 20dB の Null point が測定されている。C ゾー ンではアンテナ位置を 3cm 単位で移動（距離範囲 33cm）させているが、⑧-3 で約 10dB の Null point が測定されている。 この結果により、センチ単位で受信アンテナを移動させることにより、Null point が把 握できることが判明した。 140 1477.400MHz 受信アンテナ微小距離移動による機内電界強度測定 130 120 測定値「ｄBµV/ｍ」 110 100 90 80 70 Aゾーン客室 Bゾーン客室 Cゾーン客室 60 50 ‐１ ‐2 ‐３ ‐４ ‐５ ‐６ ‐７ ‐８ ‐９ ‐１０ ‐１１ ‐12 測定条件（アンテナ位置：Aゾーン客室⑥-n、Bゾーン客室⑦-n、Cゾーン客室⑧-n） 図３．１－３７ センチ単位でのアンテナ位置移動試験の測定結果 ‐55‐ ‐13 ３．１．２．５ まとめ 今回の測定結果をまとめると、下記のとおりとなる。 ・ 測定条件によっては、操縦室及び電子機器室は、波源から数メートルの距離のため に 100dBµV/m 以上の電界強度となった場合が存在した。 ・ 自由空間損失計算値と比較すると、距離が大きくなる程、減衰量は大きくなる傾向 であった。 ・ 今回の試験で窓側の電波環境が悪いと思われる測定箇所とし、狭い立体的な空間を 測定した結果、Null ポイントが多発することが確認できた。 ・ 近距離（1～5cm、5cm～50cm）空間の位置変化では、約 15dB の Null point の電 界強度変化があった。 ‐56‐ ３．２ コンピュータシミュレーションによる航空機内における電波伝搬特性の検討 ３．２．１ モデリングについて コンピュータシミュレーションを実施するに当たり、解析手法は有限差分時間領域法 （Finite-Difference Time-Domain method: FDTD 法）を選択した。FDTD 法はセルサイ ズを波長に対して細かくモデリングすることにより、シミュレーション結果を直観的に理 解しやすい形で分析することが可能である。加えて、他の解析手法と比較して、解析空間 をより細かく設定できることから、挟空間に発生する定在波による電界強度の変化を推定 することも可能である。短所としては、非常に膨大な計算機メモリ及び演算時間を必要と することである。今回の FDTD 解析に使用した航空機のモデリングの概要を図３．２－１ に示す。この図では、 （a）は解析に使用した航空機胴体の概観であり、(b)は解析モデルに おける客室内の内装の配置及び構成する機内部品のパラメータを示している。 航空機の胴体部分は高さ 6.4m、長さ 52m のボーイング社製 777-200 機を模擬し、座席 はスーパーシート相当の 12 席を含む 342 席を配置した。航空機は、機体胴体を支えるた めに、金属の環状の骨格が胴体を取り囲む構造になっている。このため、モデリングでは、 機体の骨格を模擬した環状の金属柱を、筐体の内側に機種方向から 500mm 間隔で配置し た。なお、金属柱は 50mm 四方の正方形を断面とし胴体の最も太い部分のみに設置した。 材質として、航空機の筐体は完全導体（PEC：Perfect Erectric Conductor）とし、窓及 び床はプラスチックとした。椅子の肘掛と足は完全導体とし、シートとして完全導体で裏 打ちされた誘電体を設置した。ギャレーは完全導体とプラスチックを図３．２－１(b)に示 すように配置し、その他のパーティション、天井物入れ及びトイレは一律に完全導体とし た。なお、これらの寸法は実際の航空機から採寸することで定めた。 プラスチック部の材料定数は、代表的なポリプロピレンの値である比誘電率 5、導電率 10-7 を使用し、座席の誘電体は、比誘電率 1、導電率 10-7 の仮想プラスチックとした。 モデルのセルサイズは 1 辺 10mm の立方体とし、機体の胴体全てを包含する解析領域を 設定した。この解析領域は、均等に６個のエリアに分割して計算される。解析領域の外側 に設置する吸収境界条件は、８層の三次完全整合層（Perfectly Matched Layer）を使用し た。なお、図３．２－１(b)に示した航空機内の構造図ではセルを間引き、100mm おきに 描いている。 ‐57‐ 6.4m 52m y z (a)航空機胴体の概観 y (b)客室内 z 図３．２－１ FDTD 解析に使用した航空機のモデリングの概要 PEC 誘電体 窓：plastic 床 PEC Plastic 椅子：PEC＆誘電体 床：plastic ギャレー：PEC＆plastic パーティーション、天井物入れ およびトイレ：PEC Body: PEC Plastic products :εr =5.0 and σ=10-7 Seat: εr =1.0 and σ=10-7 (b)客室内の内装の配置及び構成する機内部品のパラメータ 図３．２－１ FDTD 解析に使用した航空機のモデリングの概要 ‐58‐ ３．２．２ シミュレーションの実施 送信点の配置を図３．２－２に示す。図中の赤い丸と縦線で示された位置が送信点、3 つの赤い星が測定時の受信点の位置である。また、主なシミュレーションパラメータを表 ３．２－１に示す。 シミュレーションは、図中の送信点に標準ダイポールアンテナを床から 1.1m の高さで 中央 2 連座席の中央部に配置し、これを送信源として単一の周波数の電波を 0.1W で出力 したとして実施した。また、実測時に測定を行った観測点については、右窓側の座席で送 信アンテナよりそれぞれ 7m、13m、28m 離れた点として実施した。 FDTD 解析は経時変化も含めて計算できるため、演算を継続し、解が定常状態になると ころで計算を終了する。このときの波源の高さ(床面から 1.1m)の 2 次元平面（xz 平面） に分布するそれぞれのセルにおける電界強度の各 x, y, z 成分から、絶対値を算出し記録し た。 今回は測定に使用した１３波のうち代表として４周波を選択し、シミュレーションを実 施した。解析時間刻み幅は周波数によって完全整合層を最適化する係数を変えて実施した。 y x Point C z 28m Txアンテナから2.7m窓側の位置で評価 Point B 13m Point A 7m 342座席（12席+40席+290席） Txアンテナ位置：最前方座席中央（床からの高さ110cm） 図３．２－２ 送信点の配置 ‐59‐ 表３．２－１ 項目 立方体セルのサイズ 周波数 吸収境界条件 解析時間刻み幅 解析に要したメモリ 送信アンテナ 送信電波の偏波の方向 アンテナ励振入力 アンテナ設置位置 主なシミュレーションパラメータ パラメータ Δ＝10mm 4 周波 (810.05MHz, 1429.375MHz, 1884.650MHz,2126.25MHz) 完全整合層（8 層、M=3、全方向） Δt＝(1*(Max2*Freq)) Max2 = 76 (810.05MHz) 44 (1429.375MHz) 28 (2126.25MHz) 600GB(100GB*6node) 半波長ダイポールアンテナ 垂直 0.1W 最前方座席、中央部 シミュレーション結果として、床から 1.1m の面に対する二次元電界強度分布を図３． ２－３に示す。 図中の色が電界強度の絶対値を示しており、赤い部分を 105 dBV/m、青い部分を 45dBV/m として二次元的にカラーマップを作成した。外枠の赤線は機体の外壁、内部に 見られる赤い枠はギャレー、トイレ等の完全導体の内部を示している。 暖色の点が絶対値が高い場所、寒色の点が絶対値が低い場所を示している。図から読み 取れるように、ギャレー等で仕切られたゾーンごとに、同じゾーン内では波源から遠ざか るに従い、電界強度が弱まる傾向が見られた。また、壁面や内部構造物からの反射等によ り定在波が発生し、狭いエリアでみた場合に電界強度が細かく変動していることが示され ている。 45 図３．２－３ |E| dBµV/m 床から 1.1m の面に対する二次元電界強度分布(2126.25MHz) ‐60‐ 105 より詳細な比較を行うために、一次元解析の位置と送信源の関係を図３．２－４に示す。 なお、解析に用いる軸と波源のある機体中心との距離は 2.7m である。 解析モデルと評価位置 Point A 端末相当波源 Point B Point A Txアンテナ位置：最前方座席中央（床からの高さ110cm） Point C 周波数： 810.05MHz 1429.375MHz 1884.650MHz 2126.25MHz Point B Point C 2.7m 1次元電界強度分布評価位置 （電界強度|E|は3軸合成値） 図３．２－４ 一次元解析の位置と送信源の関係 次に、図３．２－４の下図に示す、赤色の点線上における電界強度のシミュレーション 結果を図３．２－５から図３．２－９に示す。ここで、図３．２－５は 800MHz 帯 （810.05MHz）、図３．２－６は 1500 MHz 帯（1429.375MHz）、図３．２－７は 1900 MHz 帯（1884.650MHz）、図３．２－８は 2000MHz 帯（2126.25MHz）におけるシミュレー ション結果示す。なお、何れも縦軸は電界強度を示し、横軸は解析領域の端を原点とした 距離を示している。 ‐61‐ 120 |E| [dBuV/m] 窓側座席中央位置 窓側座席中央から50mm窓寄 Aゾーン測定点 110 Bゾーン測定点 100 Cゾーン測定点 90 80 70 60 10 20 30 40 50 [m] 測定点および航空機長手方向±50mmの電界強度 K座席中央 （高さ1.1m） 図３．２－５ Aゾーン Bゾーン Cゾーン 88.6 [dBμV/m] 84.3（+50mm） 100.8(‐50mm) 70.5 [dBμV/m] 77.6（+50mm） 73.9（‐50mm） 61.5 [dBμV/m] 64.5（+50mm） 63.3（‐50mm） 800MHz 帯(810.05MHz)におけるシミュレーション結果 120 窓側座席中央位置 窓側座席中央から50mm窓寄 |E| [dBuV/m] Aゾーン測定点 100 Bゾーン測定点 Cゾーン測定点 80 60 10 20 30 40 50 [m] 測定点および航空機長手方向±50mmの電界強度 K座席中央 （高さ1.1m） 図３．２－６ Aゾーン Bゾーン Cゾーン 88.4 [dBμV/m] 87.5（+50mm） 84.1(‐50mm) 70.4 [dBμV/m] 69.5（+50mm） 69.4（‐50mm） 50.9 [dBμV/m] 53.7（+50mm） 60.3（‐50mm） 1500MHz 帯(1429.375MHz)におけるシミュレーション結果 ‐62‐ 120 窓側座席中央位置 窓側座席中央から50mm窓寄 |E | [d B u V /m ] Aゾーン測定点 100 Bゾーン測定点 Cゾーン測定点 80 60 10 20 30 [m ] 40 50 測定点および航空機長手方向±50mmの電界強度 K座席中央 （高さ1.1m） 図３．２－７ Aゾーン Bゾーン Cゾーン 92.5 [dBμV/m] 92.7（+50mm） 89.4(‐50mm) 70.5 [dBμV/m] 84.2（+50mm） 90.2（‐50mm） 57.9 [dBμV/m] 53.6（+50mm） 65.1（‐50mm） 1900MHz 帯(1884.650MHz)におけるシミュレーション結果 120 窓側座席中央位置 窓側座席中央から50mm窓寄 |E| [dBuV/m] Aゾーン測定点 Bゾーン測定点 100 Cゾーン測定点 80 60 10 20 30 [m] 40 50 測定点および航空機長手方向±50mmの電界強度 K座席中央 （高さ 1.1m） 図３．２－８ Aゾーン Bゾーン Cゾーン 94.2 [dBμV/m] 89.5（+50mm） 90.2(‐50mm) 74.2 [dBμV/m] 71.6（+50mm） 76.5（‐50mm） 55.1 [dBμV/m] 57.2（+50mm） 53.9（‐50mm） 2000MHz 帯(2126.25MHz)におけるシミュレーション結果 ‐63‐ シミュレーションの結果は、図３．２－５から図３．２－８に示されるように、全体的 にほぼ同じ傾きで波源から遠ざかるに従い電界強度が小さくなる傾向となった。 また、図中赤線の窓側座席中央位置と窓側座席中央から 50mm 窓寄の軸とでは細かな位 置による電界強度の違いは見られるが、減衰する傾向には有意差は見られなかった。 さらに、各図下には測定点周辺における機首方向の位置の違い（±50mm）による電界強 度の変動を示しており、一部の場所で 20dB 近い変動が見られるが、その他ではほぼ±5dB 程度の違いになることが示された。 ‐64‐ ３．３ 測定結果とシミュレーション結果の比較 800MHz 帯において、３．１節で測定した試験結果、３．２節で計算したシミュレーシ ョン結果及び受信点での自由空間伝搬の計算値を比較した。810.05MHz における電界強 度分布の比較を図３．３－１に示す。 図中の縦軸は電界強度、横軸はシミュレーション領域の z 座標の値であり、機首方向に おける解析領域端からの距離となる。ここで、送信アンテナは原点から 7m のところに設 置している。 試験結果については、各ゾーンで測定した値すべてを用いて、最大値、平均値及び最小 値を求め、同じ座標軸上にプロットした。シミュレーション結果として、座標軸上の電界 強度の値は赤線で、座標軸から窓よりに 50mm ずらした平行な軸上の電界強度は黒線で表 した。理論計算によって求まる自由空間伝搬については、送信電力と送信バイコニカルア ンテナの利得を利用し、単に座標軸上の点までの距離により減衰する量を表示した。 At 810.05 MHz 120 計算：窓側座席中央位置 計算：窓側座席中央から50mm窓寄 自由空間伝搬 測定：平均値 測定：最大値 測定：最小値 110 |E| [dBuV/m] 100 90 80 70 60 50 0 5 10 図３.３－１ 15 20 25 30 35 40 Distance from the aircraft nose [m] 810.05MHz における電界強度分布の比較 ‐65‐ 45 50 水色のグラフが示すように、自由空間伝搬の場合には、軸からの距離 2.7m に対し、グ ラフの 50m 地点と比較しても、約 25dB の減衰しか見られない。しかしながら測定値は、 A ゾーンと C ゾーンの 20m の間で約 30dB も最大値、平均値ともに減衰している。この 中で自由空間伝搬の場合は、約 12dB の減衰しかなく、これらの差が航空機内の構造に起 因しているものと考えられる。 一方、シミュレーション結果は絶対値こそやや下方にシフトしているが、包絡線で考慮 すると、その傾きは測定値に非常に近い傾向を持っていることが示された。 この結果より、今回用いたシミュレーションは自由空間伝搬よりも、より現実的に電界 強度分布を表現していると考えられる。 さらに、800MHz 帯と同様に、1500MHz 帯、1900MHz 帯及び 2000MHz 帯の結果を 比較した。1429.375MHz における電界強度分布の比較を図３．３－２に、1884.650MHz における電界強度分布の比較を図３．３－３に、2126.25MHz における電界強度分布の比 較を図３．３－４に示す。810.05MHz に比べて測定の平均値とシミュレーション結果の 絶対値の差は若干増えているが、前述の減衰の傾向はほぼ同じ傾きであることが示された。 At 1429.375 MHz 120 計算：窓側座席中央位置 計算：窓側座席中央から50mm窓寄 自由空間伝搬 測定：平均値 測定：最大値 測定：最小値 110 |E| [dBuV/m] 100 90 80 70 60 50 0 5 10 図３．３－２ 15 20 25 30 35 40 Distance from the aircraft nose [m] 45 1429.375MHz における電界強度分布の比較 ‐66‐ 50 At 1884.650 MHz 120 計算：窓側座席中央位置 計算：窓側座席中央から50mm窓寄 自由空間伝搬 測定：平均値 測定：最大値 測定：最小値 110 |E| [dBuV/m] 100 90 80 70 60 50 0 5 10 図３．３－３ 15 20 25 30 35 40 Distance from the aircraft nose [m] 45 50 1884.650MHz における電界強度分布の比較 At 2126.25 MHz 120 計算：窓側座席中央位置 計算：窓側座席中央から50mm窓寄 自由空間伝搬 測定：平均値 測定：最大値 測定：最小値 110 |E| [dBuV/m] 100 90 80 70 60 50 0 5 10 図３．３－４ 15 20 25 30 35 40 Distance from the aircraft nose [m] 45 2126.25MHz における電界強度分布の比較 ‐67‐ 50 ３．４ 国際機関による航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度規格及び適用事例 ３．４．１ ICAO 等の航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度規格 国際民間航空機関（International Civil Aviation Organization）においては、民間航空 に関する国際的な技術基準や法的枠組みを策定している。しかしながら、その対象は航空 システムに関する技術基準の策定、検討が主眼となっており、電磁波障害に関しては ITU-R 等の電波関係の国際機関と連携し、もしくは各加盟国の標準化機関にて技術指針、 要求事項等を取りまとめることで国際的な見解が統一されている。 代表的な標準化機関には米国の民間非営利団体である航空無線技術協会（RTCA：Radio Technical Commission for Aeronautics）と欧州の欧州民間航空装置機関（EUROCAE： EURopean Organization for Civil Aviation Equipment）があり、それらはそれぞれ独立 した組織ではあるが、互いに協調して技術指針を策定している。我が国においても、これ らの機関と国際的協調をとり、RTCA 等で策定された基準をもとに JIS 規格へと反映させ ている。 今回検討すべき航空機内携帯電話システムに関しては、大別して２種類の技術基準が適 用される。一つは航空機に搭載される機器に対して適用される RTCA の文書 160 シリー ズ”Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment”（航空機搭 載機器の環境条件と試験手順、以下「DO-160」という。）である。もう一つは乗客が持ち 込む電波を発する電子機器に適用される RTCA の文書 294 シリーズ“Guidance on allowing Transmitting Portable Electronic Devices(T-PED)on Aircraft”（航空機内で電波 を発する携帯電子機器を許容する指針、以下「DO-294」という。）と文書 307 シリー ズ”Aircraft Design and Certification for Portable Electronic Device (PED) Tolerance” （携帯電子機器耐性のための航空機設計及び認証、以下「DO-307」という。）である。 本節ではこれらを二つに分類して紹介する。 ３．４．１．１ 航空機搭載携帯電話基地局設備に対する規格 DO-160 は、航空機で使用されるあらゆる航空機搭載システムの安全性確保のため、航 空機搭載機器に対する温湿度、高度、振動、砂塵、磁気、雷、凍結などの様々な環境条件 と試験基準が規定されている。これらは不定期に改定され、最新版は 2007 年 12 月に発刊 された DO-160F となっている。そのうち、本報告書で考慮すべき電磁波障害に関連する 事項は、第 20 章（以下「Sec. 20」という。）の電波感受性及び第 21 章（以下「Sec. 21」 ‐68‐ という。）の電磁放射に関する許容値と試験方法である。以降、主として Sec.20 と Sec.21 について説明する。 Sec.20 には電波感受性に関する許容値と試験方法が記載されている。航空機搭載機器に ついては、使用条件、場所等によって基本分類（カテゴリ）が分けられているが、ある機 器を航空機に搭載する場合、当該機器が該当するカテゴリにおいて規定されている高レベ ル電波（HIRF）に対し、耐性を有することを示さなければならない。なお、搭載機器の うち「電磁干渉の評価が必要とされる機器」はカテゴリ T（以下「Cat.T」という。）に分 類され、電界強度 134dBµV/m に耐えることを求められている。よって、機内携帯電話シ ステムの基地局が電磁干渉の評価を必要とする場合においては、Cat.T に規定の HIRF に 対する耐性を有することが必要となる。 一方、Sec.21 には電磁放射に関する許容値と試験方法が記載されている。こちらも同様 に使用条件、場所等によって、カテゴリに分けられており、許容される電磁放射がそれぞ れ規定されている。なお、搭載機器のうち「客室内等に設置され、航空無線機器から直接 見通せない位置に設置される機器」はカテゴリ M（以下「Cat.M」という。）の規定を満 足するように求められている。規定されている電磁放射レベルの周波数範囲は DO-160 の バージョンによって異なり、C では 150kHz から 1.215GHz、D、E では 2MHz-6GHz、 最新の F では 100MHz から 6GHz となっている。これらの代表として DO-160E に記載 の電波感受性試験と電磁放射レベルを図３．４－１に示す。図に示されるように Cat.M に 規定された電磁放射の許容値は、航空用周波数に対し、他の周波数より厳しい制限値が規 定されている。また、最新のバージョンである F では 1000MHz 付近の航空用バンドの規 制範囲が最新の航空システムに対応するように 960MHz から 1215MHz へ拡張されている。 以上をまとめると、航空機搭載の電子機器については、電波感受性試験として DO-160 Sec.20 の規定を、電磁放射試験としては Sec.21 の規定を満足するように製造する必要が ある。 なお、我が国では、DO-160D に相当する規格を日本工業規格 JISW0181 及び JISW0182 として準用している。 ‐69‐ 1 10 図３．４－１ ３．４．１．２ 100 周波数 (MHz) 1000 10000 DO-160 に記載の電波感受性試験と電磁放射レベル 乗客が持ち込む携帯電子機器に対する技術的検討 航空機の中で使用される搭載電子機器以外の、乗客が持ち込んで客室内で使用する電子 機器を許容するための技術的検討もなされている。 RTCA において、乗客が持ち込む電子機器からの電波干渉の影響については古くから検 討されており、特別委員会 157 において“Potential Interference to Aircraft Electronic Equipment from Devices Carried Aboard”（機内に持ち込まれる機器からの航空機電子機 器に対する起こりうる電磁干渉、DO-199）として、運航中の航空機内でバッテリ駆動等 により動作する電子機器からの電磁放射が、航空機の電子機器に与えうる干渉について調 査検討した成果を 1988 年 9 月に発刊した。 その後、特別委員会 177 においては“Portable Electronic Devices Carried on Board Aircraft”（航空機内に持ち込まれる携帯電子機器、DO-233）として、電磁干渉の可能性 の有無を特定の電子機器に対して評価する試験方法を、1996 年 8 月に策定した。 ここまでの検討では主として意図的な電磁放射を行わない電子機器が対象であった。し かしながら、これらの規格が策定された後、無線 LAN や携帯電話等の電波を発する電子 機器（Transmitting Portable Electronic Devices、T-PED）が航空機内に持ち込まれる可 ‐70‐ 能性が高くなったことから、特別委員会 202 では、これらの機器使用を想定した環境条件 と試験手順を DO-294 としてまとめた。また、それぞれの国の航空当局が、ある航空機に ついて、機内に持ち込まれる電子機器に対して使用許可を出すために考慮すべき事項及び その確認手順を簡素にまとめたものが DO-307 である。 携帯電子機器により起こりうる干渉の分類を表３．４－１に、干渉の説明図を図３．４ －２に示す。 表３．４－１ 携帯電子機器により起こりうる干渉の分類 （RTCA DO-307、EUROCAE 文書 ED-118 より） 携帯電子機器の 電磁放射の形態 意図的に放射さ れた電波 （有用な信号） 意図せず放射さ れた電波 （不要放射） 誘導された不要 放射 結合経路 用語 無線用アンテナを介 した結合 機器匡体への直接結 合 機器入力と配線に対 する結合 無線用アンテナを介 した結合 機器匡体への直接結 合 機器入力と配線に対 する結合 機器入力との結合 IRA 結合の 種類 玄関結合 IRU 裏口結合 干渉の可能性はな い。 検討する必要あり IRC 裏口結合 検討する必要あり NIRA 玄関結合 検討する必要あり NIRU 裏口結合 干渉の可能性はない NIRC 裏口結合 干渉の可能性はない CEI 裏口結合 混信 （配線間結合） CCT 裏口結合 航空機搭載機器導入 の型式認証の過程で 検討済 航空機搭載機器導入 の型式認証の過程で 検討済 ‐71‐ 過去の研究の結論 ① IRA、NIRA ① IRA、NIRA ② IRU、NIRU ③ IRC、NIRC 図３．４－２ 携帯電子機器により起こりうる干渉 表にある玄関結合（Front door coupling）は持ち込まれる電子機器と航空機搭載電子機 器とのアンテナ同士で直接的に電磁波が結合するものであり、その他の経路にて結合する ものは裏口結合（Back door coupling）として分類されている。 【意図的放射】 意図的放射による玄関結合の IRA については、電磁干渉の可能性はないと考えられる。 それは、いずれの電波を使用する携帯電子機器も、その使用周波数は国内、もしくは国際 無線通信機関で割り当てられており、また、航空機で使用される周波数は国際的に取り決 められており、他のサービスに割り当てられることはない。よって、T-PED が航空用周波 数を意図的に放射することはなく、その他の電波に対する耐性は DO-160 の感受性試験に て保証されている。 意図的放射による裏口結合の IRU と IRC については、先に述べたように DO-160 の規 定に基づき、航空機の電気、電子システムでは電磁干渉、特に高レベル電波（HIRF）や 雷の影響を受けにくくなるように設計されているが、それを超過する高レベル電波につい ては、調査の必要がある。この場合、基準となる電波のレベルは、DO-160 Sec.20 に記載 ‐72‐ の電磁干渉を評価する必要がある機器に対する許容電磁放射値（Cat.T）の規定である 5V/m（134dBµV/m）となる。 【不要放射】 他方、意図せず放射される電波（不要放射）について、DO-307 では様々な電子機器を 多数用いて測定した不要放射のデータベースを用いて、各搭載無線機器に対する統計的干 渉可能性を検討している。通常、不要放射は意図的放射に比べて 1000 分の 1 以下と小さ く、HIRF で考慮する裏口結合では電波障害が起こることは考えられない。したがって不 要放射については、玄関結合を中心に検討する必要がある。これは、次の二つの危険性が あるためである。 ① 航空機の無線受信器は、その同調周波数帯では非常に低い信号レベルを受信できる ように設計されており、同時にその周波数帯では非常に低レベルの干渉信号も検知し うる。 ② 携帯電子機器からの不要放射は、航空機無線機の同調周波数帯域でも発生しうる。 具体的な影響については、上記データベースから算出された不要放射レベルの出現確率 及び妨害を受ける無線機器の最低受信感度から、航空機が有すべき客室から無線機器まで の経路損失の目標値を無線機ごとに設定し、測定された経路損失値より大きければ、その 航空機内での使用を認めることとなる。もしくは、新規に使用を検討すべき電子機器につ いては、それらの航空機で使用する周波数帯における不要放射が、航空機の経路損失と搭 載無線機の受信感度に対して十分小さいことを示す必要がある。 以上をまとめると、客室内で電子機器を使用する場合には意図的放射に関して裏口結合、 調波放射に関して玄関結合を検討しなければならない。 なお、我が国では、航空法第７３条の４第５項に、航空機内における安全阻害行為等を 定めた規定があり、機長は安全阻害行為等を反復し、又は継続してはならない旨の命令を することができる。この規定に基づき、使用制限が課せられる電子機器を規定した「航空 機の運航の安全に支障を及ぼすおそれのある電子機器等を定める告示」が平成１９年８月 に一部改正された。また、平成１９年３月に実施された有識者懇談会において、日々登場 する新しい電子機器に対応できるよう、これらの規定は見直しを図ることが提言されてい る。 ‐73‐ ３．４．２ 航空機搭載航空機搭載航法計器等への耐電磁波障害強度等の検討 ３．１節の機内における電波伝搬特性の測定及び３．２節のコンピュータシミュレーシ ョンの結果をみると、100mW の出力で電波を機内で発射した場合、機内の一部において 100dBµV/m を超える強い電界が観測されている。しかしながら、許容電磁放射値（Cat.T） の規定である 134dBµV/m を下回ったものとなっている。 ただし、今回の測定及びシミュレーションは、現在我が国で使用されている携帯電話方 式である PDC や CDMA、あるいは GSM 携帯電話を正確にシミュレートして実施したも のではなく、さらには今回の測定及びシミュレーションの結果は、IRU に該当するが、IRC や NIRA については検討を行っていない。 ３．４．３ 規格の適用事例 ３．４．３．１ 機内無線 LAN システム 機内における無線 LAN の使用可否の検討は、ボーイングの通信部門であるコネクショ ン・バイ・ボーイングが、機内インターネットサービスの開始前に、欧州において、航空 当局、航空機メーカー、航空会社、大学等と共同して行われた。具体的には （１）航空機に持ち込まれる無線 LAN 機器の総数 （２）無線 LAN 機器の信頼性 （３）無線 LAN 機器が故障したときの最大出力及びアンテナ指向特性の変化 （４）胴体内における無線 LAN 電波の定在波の効果 等を考慮して検討が行われた。その結果、通常の無線 LAN の電波の 1,000 倍に相当する 増強電波を航空機搭載電子機器に照射し、障害が発生しなければ機内における無線 LAN の使用は問題ないという試験方法を確立した。 このときの手法及び考え方が、前述の RTCA DO-294 及び EUROCAE ED-130 策定時の検討の原点となっている。 ３．４．３．２ 携帯電話利用システムの進み具合 機内携帯システムにおいては、無線 LAN と同様に、機内で電波が発射されるため、航 空機システムに影響が無いことを確認する試験を行う必要がある。 カンタス航空や、エアフランスでは機内携帯電話システムの実証実験を行っているが、 当該実証実験前に、DO-294 の基本方針に則り、航空当局、航空機メーカー、エアライン 等が試験方法を検討、確立し、航空機システムへの影響が無いことを確認している。 ‐74‐ 第４章 ４．１ 航空機外への漏洩電波伝搬特性の検討 航空機外への漏洩電波伝搬特性の測定 ４．１．１ 熊本空港の機外漏洩電波伝搬試験の実施 ４．１．１．１ 試験の目的 航空機外への漏洩電波特性を検討するためには、機内において発射された電波が、どの ように機外に漏れるかを知る必要がある。特に、機内のどの位置においた場合、機外に漏 洩しやすいか否かを確認することは、共用条件を検討する際の重要なポイントとなる。 このため、実機を用いて、機外への漏洩電波強度について測定を行う。 ４．１．１．２ 試験の概要 熊本空港のエプロン内において駐機したボーイング 777-200 の機体内に、機内携帯シス テムの基地局及び携帯電話を擬似する環境を構築し、それぞれ機内において電波を発射し、 機外への漏洩電波伝搬特性を測定した。 具体的には前方窓側客席上部の２箇所に設置した漏洩同軸ケーブル及び客室内に設置し た単一型空中線から、電波を切り替えて発射し、その電波を機体から約 30ｍ離れた受信空 中線により受信し、機外への漏洩電波伝搬特性を測定した。 なお、熊本空港内に駐機した他の機体や、空港ビルの電波反射等を考慮した結果、測定 においては、ボーイング 777-200 の機体をターミナルビル 4 番スポットから滑走路側にプ ッシュバックさせ、駐機した。 ４．１．１．３ 試験機器 (1) 送信機 送信機は、機内電波伝搬試験と同じく、アジレント・テクノロジー社製の標準信号発生 器 N5181A 及びサムウェイ社製の電力増幅器 T152-206DA を使用した。 (2) 受信機 受信機は、機内電波伝搬試験と同じくアドバンテスト社製スペクトラムアナライザ U3751 を使用した。 ‐75‐ (3) 送信空中線 送信空中線は、機内電波伝搬試験と同じく、携帯電話相当波源としてバイコニカルアン テナを、機内携帯電話システムの基地局相当波源として長さ約 7m の漏洩同軸ケーブルを 使用した。 (4) 受信空中線 受信空中線は、広帯域（300MHz～5GHz）で高利得（4～7dBi）のログペリアンテナを 使用した。 ログペリアンテナの外観を図４．１－１に、指向特性を図４．１－２に、アンテナ係数 を図４．１－３に示す。 図４．１－１ ログペリアンテナの外観 ‐76‐ 図４．１－３ ‐77‐ 周波数MHｚ 周波数［MHz］ ログペリアンテナのアンテナ係数 68 64 60 56 52 48 44 40 36 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 90 80 70 60 50 45 40 35 30 25 アンテナ係数［dB/m］ Antenna foctor dB/m 図４．１－２ ログペリアンテナの指向特性 45 40 USLP9143 Log-pre Antenna factor ログペリアンテナのアンテナ係数 35 30 25 20 15 10 5 0 (5) バイコニカルコニカルアンテナの取り付け治具 バイコニカルコニカルアンテナの取り付け治具は、機内電波伝搬試験と同じものを用い た。治具を図４．１－４に示す。 横支柱の位 横支柱の位置 機首方向 横支柱 横支柱 θ バイコニカル アンテナ 横支柱の高さ 支柱の高 支柱の高さ さ 角度：機首方向に対する 時計方向の角度θ バイコニカルアンテナ 上から見た概念図 上から見た治具 図４．１－４ バイコニカルアンテナの取り付け治具 この取り付け治具は下記の 4 つの自由度を有しており、各種の姿勢の設定を可能にして いる。 １）横支柱の取り付け高さを変えることにより、アンテナ高さを変更 ２）横支柱の取り付け位置を変えることにより、アンテナ位置を変更（具体的には、客 室に設置したアンテナの場合、窓から近い位置、あるいは離れた位置にアンテナを 設置することが可能となる） ３）縦支柱への取り付け角度（θ）を変えることにより、アンテナの機首方向に対する 角度を変更 ４）横支柱を回転させることにより、アンテナ偏波面を垂直偏波と水平偏波に切替 ‐78‐ (6) 試験機器の構成 試験機器の構成を図４．１－５に示す。なお、機内電波伝搬試験と同様に、地上波テレ ビの強い電波を防ぎ、かつ、プリアンプの静電破壊を防ぐため、受信アンテナの直後にハ イパスフィルタ（HPF）①を装着した。また、受信ダイナミックレンジを増やすために、 受信空中線に近接して低雑音プリアンプ①を、さらにはスペクトラムアナライザの直前に HPF②と低雑音プリアンプ②を装着した。 機内送信系 機外受信系 漏洩同軸 ケーブル 漏洩同軸 バイコニカル ケーブル アンテナ 切替器 ログペリアンテナ （垂直偏波） ログペリアンテナ （水平偏波） HPF① HPF① プリアンプ① プリアンプ① ケーブル 約３m ケーブル 約３m HPF② HPF② プリアンプ② プリアンプ② 帯域 濾波器 ケーブル 約 10m 電力 増幅器 標準信号 発生器 図４．１－５ スペアナ スペアナ パソコン パソコン 試験機器の構成 ‐79‐ ケーブル 約 10m ４．１．１．４ 試験の場所 試験の場所を図４．１－６に示す。 50.5m タラップ 熊本空港 Boeing777Boeing777-200 48.87m 機体を プッシュバック 33.45m 50m 50mライン 受信 アンテナ 前脚の線 6番スポット 5番スポット 4番スポット 3番スポット 図４．１－６ ４．１．１．５ 試験の場所 測定機器等の機内への設置 機内携帯電話システムの基地局相当波源については、固定して測定を行った。 他方、携帯電話相当波源は、合計５箇所で測定を行った。 測定機器等の機内への設置状況を図４．１－７に、携帯電話相当波源の設置位置を図４． １－８に示す。 ‐80‐ ‐81‐ 測定制御用PC1台 LANケーブル+電源ケーブル 図４．１－７ 測定機器等の機内への設置状況 波源（端末相当） 各種ケーブル 注：波源（端末相当）については、移動範囲を移動させて測定を行う。 波源（端末相当）移動範囲 波源（端末相当）初期設置点 波源（基地局相当） （手荷物収納ボックス上の溝） 波源（基地局相当）設置点 垂直偏波(上側） 水平偏波(下側） 外部受信用ログペリアンテナ タラップ 携帯電話相当波源 位置④ 受信アンテナ 30.35m 2.27m 携帯電話相当波源 位置① 基地局相当 波源 3.1m 45° 45° 3.1m 携帯電話相当波源 位置② 注 携帯電話相当波源 位置③ 携帯電話相当波源 位置⑤ 携帯電話相当波源 基地局相当波源 携帯電話相当波源は、①の位置に設置・測定後、②の位置に設置・測定し、 最終的に⑤の位置に設置・測定した。 図４．１－８ 携帯電話相当波源の配置 個別の測定機器の設置状況として、基地局相当波源の設置の様子を図４．１－９に、携 帯電話相当波源の位置①への設置の様子を図４．１－１０に、携帯電話相当波源の位置④ への設置の様子を図４．１－１１に、送信系の様子を図４．１－１２に示す。 図４．１－９ 基地局相当波源の設置の様子 図４．１－１０ 携帯電話相当波源の位置① への設置の様子 ‐82‐ 図４．１－１１ 携帯電話相当の位置 図４．１－１２ 送信系の様子 ④への設置の様子 ４．１．１．６ 機外受信系の設置 機外に配置する受信アンテナについては、高所作業車のゴンドラに装備して試験を実施 した。 具体的には、垂直偏波及び水平偏波の双方を同時に受信するため、受信偏波面を垂直と したログペリアンテナを上側に、受信偏波面を水平としたログペリアンテナを下側に装備 した。なお、受信アンテナ高は、両アンテナの中間の値としている。 受信用スペクトラムアナライザ及びパソコン（垂直／水平偏波用としてそれぞれ 2 台） は高所作業車の近辺に駐車した車輌内に設置した。これらは、機内の制御用パソコンに接 続した。 高所作業車の外観を図４．１－１３に、受信アンテナ装備模様を図４．１－１４に、高 所作業車ゴンドラへのプリアンプ②の装着状況を図４．１－１５に、車輌に設置した受信 系を図４．１－１６に示す。 ‐83‐ 図４．１－１３ 高所作業車の外観 図４．１－１５ 高所作業車への 図４．１－１４ 受信アンテナ装備模様 図４．１－１６ プリアンプ②の装着状況 ‐84‐ 車輌に設置した受信系 ４．１．１．７ 試験の実施 (1) 送信側の条件 表４．１－１に示す周波数の電波１３波を発射した。なお、空中線電力は 0.1W、電波 型式は無変調（N0N）とした。 表４．１－１ 試験に使用した１３波 周波数帯 800MHz 帯 試験周波数（MHz） 810.050 880.750 956.025 1443.050 1452.950 1491.050 1500.950 1884.650 1919.150 1936.250 1937.500 2126.250 2127.500 1500MHz 帯 1900MHz 帯 2000MHz 帯 試験では、１３波について低い周波数から、 １）右舷に装備した漏洩同軸ケーブル ２）左舷に装備した漏洩同軸ケーブル ３）バイコニカルアンテナ の順番で送信し、これを５回繰り返すことを一つの単位として測定を行った。なお、５ 回繰り返しの時間は約 6 分であった。 (2) 受信側の試験条件 受信側のスペクトラムアナライザは、以下の設定とした。 ① 各送信周波数を「Max Hold」にて 3 回受信する。 ② RBW（Resolution Band Width）=1 kHz、掃引幅＝10kHz (3) 送信側のアンテナ位置及び姿勢設定 表４．１－２に示す条件にて測定を行った。なお、奇数番号が垂直偏波、偶数番号が水 平偏波としている。 ‐85‐ 表４．１－２ アンテナ 設置位置 試験 番号 ① ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 ② ③ ④ ⑤ アンテナの 床面からの 高さ(cm) 92 92 92 92 71 71 92 92 71 71 92 92 92 92 92 92 92 92 測定条件 治具縦支柱と アンテナとの 距離(cm) 62 62 62 62 90 90 35 35 35 35 35 35 33.4 33.4 33.4 33.4 33.4 33.4 アンテナの 機首方向への 角度（度） 90 90 110 110 90 90 90 90 90 90 90 90 270 270 90 90 90 90 偏波面 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 垂直 水平 次に、それぞれの測定条件における想定状況と、実際のアンテナの設置状況について示 す。 【①-1 及び①-2】 乗客が窓際の座席（8K）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況において、当該携帯 電話が、窓の中央に位置する状況。アンテナの設置状況を図４．１－１７に示す。 図４．１－１７ アンテナ位置①-1 ‐86‐ 【①-3 及び①-4】 乗客が窓際の座席（8K）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況において、当該携帯 電話が、窓と窓の間の壁に位置する状況。アンテナの設置状況を図４．１－１８に示す。 図４．１－１８ アンテナ位置①-3 【①-5 及び①-6】 乗客が窓際の座席（8K）に着席し、携帯電話をテーブルの上に置いた状況。この状況で は、携帯電話は窓の下側に位置する。アンテナの設置状況を図４．１－１９に示す。 図４．１－１９ アンテナ位置①-5 ‐87‐ 【①-7 及び①-8】 乗客が右舷通路側（8K）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況において、当該携帯 電話が、窓の中央に位置する状況。アンテナの設置状況を図４．１－２０に示す。 図４．１－２０ アンテナ位置①-7 【①-9 及び①-10】 乗客が右舷通路側（8K）に着席し、携帯電話をテーブルの上に置いた状況。この状況で は、携帯電話は窓の下側に位置する。アンテナの設置状況を図４．１－２１に示す。 図４．１－２１ アンテナ位置①-9 ‐88‐ 【②】 乗客が中央座席（8E）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況。この状況では、携帯電 話は 8E と 8F の座席の中間に位置する。アンテナの設置状況を図４．１－２２に示す。 図４．１－２２ アンテナ位置②-1 【③】 乗客が受信アンテナと逆の窓際の座席（8A）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況。 アンテナの設置状況を図４．１－２３に示す。 図４．１－２３ アンテナ位置③-1 ‐89‐ 【④】 乗客が中央座席（5E）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況。この状況では、携帯電 話は 5E と 5F の座席の中間に位置する。アンテナの設置状況を図４．１－２４に示す。 図４．１－２４ アンテナ位置④-1 【⑤】 乗客が中央座席（12E）に着席し、携帯電話を右耳に当てた状況。この状況では、携帯 電話は 12E と 12F の座席の中間に位置する。アンテナの設置状況を図４．１－２５に示 す。 図４．１－２５ アンテナ位置⑤-1 ‐90‐ (4) 機外受信アンテナの設定条件 高所作業車のゴンドラの高さを調整することにより、次の 3 つの地上髙に受信アンテナ を固定し、試験を実施した。 試験１）アンテナ地上高：約 6.5m（正確には 6.50m） 試験２）アンテナ地上高：約 10m（正確には 9.83m） 試験３）アンテナ地上高：約 3m（正確には 3.52m） なお、実測したところ、機体窓からアンテナ支柱までの水平距離は、試験１）及び試験 ３）では 30.35m、試験２）では 30.51m であった。 試験１）の状況を図４．１－２６に、試験２）の状況を図４．１－２７に、試験３）の 状況を図４．１－２８に示す。 図４．１－２６ 試験１）の状況 図４．１－２７ 図４．１－２８ 試験３）の状況 ‐91‐ 試験２）の状況 ４．１．２ 試験結果 ４．１．２．１ 携帯電話相当波源による試験結果 (1) 810.050MHz の機外漏洩電波電界強度の試験結果 受信アンテナ高を約 6.5m に設定し、表４．１－２に記載した 9×2＝18 通りの測定条件 で測定した。810.050MHz の機外漏洩電波電界強度測定結果を図４．１－３０に示す。こ こで、横軸は 18 通りの測定条件を示している。 測定結果に示すように、アンテナ位置が窓側の窓中央位置（①-1（8JK）、①-2（8JK）） における電界強度は大きく、窓側の側壁で隠れる①-3（8JK）の位置では窓側の窓中央位置 より 20dB 以上減衰し、それ以外の窓から離れる①-4 以降の位置では 15dB～20dB 以上減 衰していた。 100 810.050MHz携帯電話相当波源からの機外漏洩電界強度の測定結果 95 機外垂直 機外水平 測定値［dBµV/ｍ］ 90 85 80 75 70 -9 ① -1 0 ② -1 ② -2 ③ -1 ③ -2 ④ -1 ④ -2 ⑤ -1 ⑤ -2 ① -8 ① -7 ① -6 ① -5 ① -4 ① -3 ① -2 ① ① -1 65 測定条件 図４．１－３０ 810.050MHz の漏洩電波電界強度測定結果 同じく、垂直偏波（V）と水平偏波（H）の電波を交互に送信して V、H を同時に受信し た。810.050MHz の垂直偏波と水平偏波との受信差値を図４．１－３１に示す。 窓側に設置した送信アンテナでは、V と H の差異が 10～20dB 程度の差として受信され ていたが、測定条件②③④（機体の内側）に送信アンテナを設置すると、機内マルチパス、 吸収、屈折等の影響で偏波による差及び電界強度は乱れてきた。 ‐92‐ 15 携帯電話相当波源からの漏洩電界強度の垂直・水平偏波値測定結果 10 ―◆― 携帯電話相当波源の垂直・水平差値 端末相当波源の垂直 水平差値 測定差値[dB] 5 0 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ➂-2 ④-1 ④-2 ⑤-1⑤-2 -5 -10 -15 -20 -25 測定条件 図４．１－３１ 810.050MHz の垂直偏波と水平偏波との受信差値 (2) 1452.950MHz の機外漏洩電界強度の試験結果 受信アンテナ高を約 6.5m に設定し、漏洩電波電界強度を測定した。1452.950MHz の漏 洩電波電界強度測定結果を図４．１－３２に示す。 測定結果は 810.050MHz と概ね同様に、窓側の位置（①-1（8JK）、①-2（8JK））の電界 強度は大きく、アンテナ位置が窓側の側壁で隠れる①-3（8JK）及びそれ以外の位置でも、 窓側の窓中央位置より 15dB～20dB 程度減衰していた。受信偏波面による差については、 810.050MHz の測定結果と概ね同じ傾向であった。 ‐93‐ 110 1452.950MHｚ 携帯電話相当波源の機外漏洩電界強度測定結果 100 機外垂直 機外水平 80 70 60 50 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 測定条件 図４．１－３２ 1452.950MHz の漏洩電波電界強度測定結果 同じく、垂直偏波（V）と水平偏波（H）の電波を交互に送信して V、H を同時に受信し た。1452.950MHz の垂直偏波と水平偏波との受信差値を図４．１－３３に示す。 測定結果については、810.050MHz の測定結果と概ね同じ傾向であった。 30 携帯電話相当波源からの漏洩電界強度の垂直・水平偏波値測定結果 20 ―◆― 端末相当波源 垂直 水平差値 携帯電話相当波源の垂直・水平差値 10 測定差値［dB］ 測定値［ｄBµV/m］ 90 測定条件 0 -10 -20 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ➂-2 ④-1 ④-2 ⑤-1⑤-2 測定条件 -30 図４．１－３３ 1452.950MHz の垂直偏波と水平偏波との受信差値 ‐94‐ (3) 2127.500MHz の機外漏洩電波電界強度の試験結果 受信アンテナ高を約 6.5m に設定し、漏洩電波電界強度を測定した。2127.500MHz の漏 洩電波電界強度測定結果を図４．１－３４に示す。 測定結果は 810.050MHz 及び 1452.950MHz と概ね同様である。窓側の位置（①-1 （8JK）、 ①-2（8JK））の電界強度は大きく、アンテナ位置が、窓側の側壁で隠れる①-3（8JK）と それ以外の位置では窓側の窓中央位置より 15dB～20dB 程度減衰していた。受信偏波面に よる差についても同じ傾向であった。 100 2127.500MHｚ 携帯電話相当波源の電界強度測定結果 90 機外垂直 測定値[ｄBµV/m] 機外水平 80 70 60 50 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 測定条件 図４．１－３４ 2127.500MHz の漏洩電波電界強度測定結果 同じく、垂直偏波（V）と水平偏波（H）の電波を交互に送信して V、H を同時に受信し た。2127.500MHz の垂直偏波と水平偏波との受信差値を図４．１－３５に示す。 これも、810.050MHz 及び 1452.950MHz の測定結果と概ね同じ傾向であった。 ‐95‐ 30 端末相当波源からの漏洩電界強度垂直・水平偏波差値測定結果 携帯電話相当波源からの漏洩電界強度の垂直・水平偏波値測定結果 20 測定差値[ｄB] ―◆― 携帯電話相当波源の垂直・水平差値 10 0 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 -10 -20 -30 -40 測定条件 図４．１－３５ 2127.500MHz の垂直偏波と水平偏波との受信差値 ‐96‐ (4) 試験周波数 13 波の試験結果 受信アンテナ高を約 6.5m に設定し、漏洩電波電界強度を測定した。垂直偏波で受信した ときの試験周波数 13 波の測定結果を図４．１－３６に示す。 13 波の測定値の分布は、各測定条件共に①-4 と⑤-1 を除いて約 20dB の範囲に収まって おり、概ね同じ傾向にあった。 120 機外漏洩電界強度周波数特性 110 100 測定値[dBµV/m］ 90 810.05MHz 880.75MHz 956.025MHz 1443.05MHz 1452.95MHz 1491.05MHz 1500.95MHz 1884.65MHz 1919.15MHz 1937.5MHz 1937.5MHz 2126.25MHz 2127.5MHz 80 70 60 50 40 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 測定条件 図４．１－３６ 試験周波数 13 波の測定結果 ‐97‐ ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 (5) 受信アンテナ高を変えたときの試験周波数 13 波の試験結果 受信アンテナ高が約 6.5m と約 10m の 2 つの条件で、試験周波数 13 波の漏洩電波伝搬特 性を測定した。測定値は、各周波数の全測定値を用いて平均値、最大値及び最小値を示し ており、自由空間伝搬特性の計算値と比較した。 まず、受信アンテナ高を約 6.5m に設定して測定した。約 6.5m 時の垂直偏波の漏洩電波 伝搬特性測定結果を図４．１－３７に、同じく水平偏波の測定結果を図４．１－３８に示 す。 図４．１－３７に示す垂直偏波の測定結果では、機体の遮蔽効果は、最も条件の悪い 1900MHz 帯においても約 7dB 低い値となっていたが、図４．１－３８に示す水平偏波の 測定結果では、垂直に比較して全般的に電界強度が強く観測されていた。これにより、水 平偏波の方が機体遮蔽効果は少ないことが分かった。 受信アンテナ高さ約6.5m時の垂直偏波データ 100 95 電界強度 [dBuV/m] 90 85 ○ ■ ◆ ▲ 80 75 計算値 最大値 平均値 最小値 70 65 60 55 50 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 周波数 [MHz] 図４．１－３７ 約 6.5m 時の垂直偏波の漏洩電波伝搬特性測定結果 ‐98‐ 受信アンテナ高さ約6.5m時の水平偏波データ 100 95 電界強度 [dBuV/m] 90 85 ○ ■ ◆ ▲ 80 75 70 計算値 最大値 平均値 最小値 65 60 55 50 500 750 1000 図４．１－３８ 1250 1500 周波数[MHz] 1750 2000 2250 約 6.5m 時の水平偏波の漏洩電波伝搬特性測定結果 次に、受信アンテナ高を約 10m に設定して測定した。約 10m 時の垂直偏波の漏洩電波 伝搬特性測定結果を図４．１－３９に、同じく水平偏波の測定結果を図４．１－４０に示 す。 受信アンテナ高を約 6.5m から約 10m に変更しても、距離については約 30m と殆ど変わ らず、図４．１－２に示されるアンテナの垂直方向の指向性からもアンテナ利得に大きな 違いはなかった。したがって、高さ約 6.5m の場合と同様に、垂直偏波では約 10dB 低い値 となっていたが、水平偏波については殆ど機体の遮蔽効果は見られなかった。 ‐99‐ アンテナ高さ約10m時の垂直偏波データ 100 95 電界強度 [dBuV/m] 90 85 ○ 計算値 ■ 最大値 ◆ 平均値 ▲ 最小値 80 75 70 65 60 55 50 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 周波数 [MHz] 図４．１－３９ 約 10m 時の垂直偏波の漏洩電波伝搬特性測定結果 受信アンテナ高さ約10m時の水平偏波データ 100 95 電界強度 [dBuV/m] 90 85 ○ 計算値 ■ 最大値 ◆ 平均値 ▲ 最小値 80 75 70 65 60 55 50 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 周波数 [MHz] 図４．１－４０ 約 10m 時の水平偏波の漏洩電波伝搬特性測定結果 ‐100‐ ４．１．２．２ 基地局相当波源による試験結果 810.050MHz の漏洩同軸ケーブル送信時の機外漏洩電界測定結果を図４．１－４１に、 同じく 1452.950MHz の測定結果を、図４．１－４２に、同じく 2127.500MHz の測定結果 を図４．１－４３に示す。 いずれの周波数においても図に示すように、携帯電話相当波源に比べて約 40dB 以上減衰 した。また、垂直、水平電波の V・H 差値も小さい値であった。 しかし、図４．１－４３の V・H 差異が大きい値を示す試験周波数では、機内の反射、 吸収回折が大きいためと思われる。 80 810.050MHz漏洩同軸を波源とした機外漏洩電界強度測定結果 75 測定値［dBµV/m］ 70 65 機外垂直(左) 機外水平(左) 機外垂直(右) 機外水平(右) 60 55 50 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 測定条件 図４．１－４１ 810.050MHz の漏洩同軸ケーブル送信時の機外漏洩電界測定結果 ‐101‐ 80 1452.950MHｚ 漏洩同軸ケーブルを波源とした機外漏洩電力測定結果 75 測定値[ｄBµV/m] 70 65 60 機外垂直(左) 機外水平(左) 機外垂直(右) 機外水平(右) 55 50 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 測定条件 図４．１－４２ 1452.920MHz の漏洩同軸ケーブル送信時の機外漏洩電界測定結果 80 2127.500MHｚ漏洩同軸ケーブルからの機外漏洩電界強度測定結果 測定値[ｄBµV/m] 70 60 50 機外垂直(左) 機外水平(左) 機外垂直(右） 機外水平(右) 40 30 ①-1 ①-2 ①-3 ①-4 ①-5 ①-6 ①-7 ①-8 ①-9 ①10 ②-1 ②-2 ③-1 ③-2 ④-1 ④-2 ⑤-1 ⑤-2 測定条件 図４．１－４３ 2127.500MHz の漏洩同軸ケーブル送信時の機外漏洩電界測定結果 ‐102‐ ４．２ コンピュータシミュレーションによる航空機外への漏洩電波伝搬特性の検討 ４．２．１ モデリングについて 航空機外への漏洩電波については、窓からの漏洩が支配的だと考えられるものの、それ 以外の部分からも漏洩する可能性がある。このため、航空機外への漏洩電波伝搬特性をシ ミュレーションする場合、まず、機体内部のモデリングを行ない、機内伝搬特性が実測値 と乖離していないことを確認した上で実施しなければ、全く意味をなさない。このため、 航空機外への漏洩電波に関するシミュレーションは、機内電波伝搬に関するシミュレーシ ョンが元となる。機内電波伝版において用いた、航空機胴体のモデルを図４．２－１とし て再掲する。 6.4m 52m y z ４．２．２ 図４．２－１ 航空機胴体のモデル シミュレーションの課題 航空機外への漏洩電波を考慮する場合、結果に大きく寄与する部分は操縦室や客室の窓、 機体に設置された、乗客、カーゴコンテナ、ランディングギア用などの各種ドア等の開口 部分である。 通常これらは機内外の気密性は考慮されるが、電波遮蔽や漏洩を考慮していない。よっ て、これらの開口部分から電波が漏洩することが想像される。また、機外へ漏洩した電波 ‐103‐ は翼やエンジン等の機体の金属もしくは電波反射率の大きな材質で作られた構造物で反射 される。これにより、遠方から航空機を見た場合には、上記の影響をすべて包含した複雑 な形状の電磁放射パターンとなる。したがって、上空を飛行している航空機からの漏洩電 波の指向性をシミュレーションする場合、翼、エンジン等の比較的大きな構造物の外形を 機内伝搬用のモデルに追加することとなる。なお、機外への漏洩を考慮する場合、通常、 翼の内部やエンジンの内部等の反射物に包まれた部分に関しては細かくモデリングする必 要はない。 また、翼などの構造物を含める場合、解析空間のサイズは機内電波伝搬解析と比較して も相当広くなる。この場合には、機内と比較して機外は遙かに大きな構造物や自由空間が 主となるため、機内電波伝搬解析で使用したような均一な微小セルでモデリングすること は現実的ではない。このため、詳細なモデリングが必要な個所と必要がない個所とでセル サイズを変え、サイズの違う領域の接合部の計算を行うことで、使用するメモリと時間を 節約しながら、実用的な結果を得ることができると考えられる。 ‐104‐ ４．３ 地上側の各種無線システムへの電波干渉影響度等の検討 ４．３．１ 機外漏洩電波伝搬の特性の検討 自由空間伝搬計算値と実測値の差を、機体そのものが電波を遮蔽することによって生じ たものと考え、それを機体のシールド効果と呼ぶ。当該シールド効果については、機体外 への漏洩電波電界強度の測定結果として、４．１．２節の試験結果で述べたとおり、窓側 の席からのシールド効果は大きくなかった。また、窓側以外の平均的なシールド効果は約 17dB であった。 地上側の各種無線システムとの干渉を検討する場合、飛行機が巡航中（大地と平行に飛 行）の状態を考えた場合、窓からの漏洩電波については、支配的ではないと考えられる。 他方、巡航中でも方向を右あるいは左方向にかえる際、飛行機は傾きながら方向をかえる が、この場合、傾く角度が大きければ大きいほど、窓からの漏洩電波が地上方向を直接向 いて伝搬することとなるため、窓からの漏洩電波が支配的になると考えられる。このため、 地上の各種無線システムとの干渉を検討する場合は、 ・ 機体のどの方向に対して漏洩電波が強いのか否か ・ 地上施設と飛行ルートの相対位置関連はどのようになっているのか といった点を考慮して検討を行う必要がある。 なお、機外漏洩電波の特性は、測定結果から次のことが言える。 ・ 機体のシールド効果は、周波数が高くなればなる程（810.05MHz から 2127.500MHz へ）、小さくなっている。 ・ 水平偏波の波源による機体漏洩は、垂直偏波の波源による機体漏洩より大きい。こ れは、機体構造が影響していると考えられる。 ・ 本測定の条件では、機体のシールド効果は 10～20dB の範囲にあり、平均値は 16.8dB であった。 ・ 基地局相当波源として利用した漏洩同軸ケーブルから電波を発射した場合、漏洩電 波は、携帯電話相当波源として利用したバイコニカルアンテナと比較して 40dB 程 度、低い値であった。 ‐105‐ ４．３．２ 地上側の各種無線システムへの電波干渉影響度等の検討 ４．３．２．１ 地上携帯電話システムへの電波干渉影響度等の検討 携帯電話システムへの電波干渉影響度等の検討においては、航空機内に設置された基地 局装置及びこれと通信を行う携帯電話からの電波による機外漏洩電波が、地上携帯電話シ ステムをはじめとした地上側の各種無線システムへどの程度電波干渉を与えるか、さらに は、航空機内携帯電話システムに係る電波の有効利用に資する技術基準について検討を行 う。以下でその概要について説明する。 地上における携帯電話システムでは、各々が半径数百 m～数 km 程度の範囲を受け持つ 基地局を多数設置することにより全体のサービスエリアを構成している。電波は送信点と 受信点の距離が遠くなるほど距離減衰により、また、建物の影響などを受けて大きく減衰 するため、地上の携帯電話からは同時に周辺の数局の基地局が確認できるのが通常である。 一方、航空機から見ると地上の広い範囲が見通しとなるため、地上に存在する多数の基 地局及び携帯電話へ航空機内から漏洩した電波が到達し、また逆に、地上の基地局及び携 帯電話から航空機へ電波が到達することになる。この到達する電波が実際に干渉となるか どうかは、航空機内で用いる周波数及び地上側のシステムで用いられている周波数の組み 合わせによる。また、航空機と地上の間の電波伝搬においても距離が遠くなるほど電波は 減衰するため、航空機の航行高度によっても影響度合いが異なると考えられる。また、航 空機の機体そのものにより、ある程度電波が遮蔽されると考えられるため、機体による遮 蔽効果についても考慮する必要がある。 付録 4 に示すとおり、欧州では、航空機の航行高度に対して機体外部において許容され る実効輻射電力（Equivalent Isotropic Radiated Power; EIRP）が規定されている。また、 ネットワークコントロール装置が、携帯電話が機外の基地局から到来する電波を受信して、 この基地局にアクセスすることを防止することについて記載されている。さらに、機内シ ステムを稼動させるための最低限の航行高度の確保及び機内システムが稼動していない場 合、乗客の携帯電話の電源を OFF する方策がとられるべきであると記述されている。 したがって、我が国において検討を行う場合、機内携帯電話システムの各種パラメータ （無線アクセス方式、周波数帯等）の明確化、干渉影響の発生する可能性のある地上側の 無線システムにおける各種パラメータ（無線アクセス方式、周波数帯等）の明確化、航空 機と地上の間における伝搬特性の明確化、航空機の機体における遮蔽特性の明確化（ある いは、付録４のように機外における EIRP にて規定するなど、他の規定方法の検討）等を ‐106‐ 行い、地上の携帯電話システムへの干渉影響度合いについて評価検討を行っていく必要が ある。 ４．３．２．２ 空港内無線システムへの電波干渉影響度等の検討 空港内及び航空路には、各種レーダー、無線標識、無線電話等の様々な空港無線施設が ある。これらの無線システムへの電波干渉影響度等を検討するために、空港内無線設備の 調査を行った。具体的には、空港別の航空無線施設の設置状況及び航空無線施設の使用周 波数、電波型式等を調査した。 現在、国内民間空港(一部自衛隊との供用含む。)は、第１種空港（5 空港）、第２種空港 （24 空港） 、第３種空港（53 空港）及びその他の空港（15 飛行場）がある。このうち、 第１種空港の航空無線設備状況を表４．３－１に示す。また、第２種空港（合計 24 空港） のうち、代表的な 5 空港（新千歳、函館、福岡、熊本及び那覇）の航空無線設備状況を表 ４．３－２に示す。なお、表４．３－１及び表４．３－２では、各空港に設置されている 無線施設には○印が付けられている。 表４．３－１ 第 1 種空港の航空無線設備状況 無線施設 種別 名 称 所在地 な りた 第1種 成田 国際空港 千葉県 第1種 かんさい 関西国際空港 大阪府 とうきょう 第1種 東京国際空港 東京都 大阪府 第1種 おおさか 大阪国際空港 愛知県 第1種 ちゅうぶ 中部国際空港 計 ５空港 VHF 無線 電話 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ I L S ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ S S R ○ P A R ○ T A C A N A T I S A S D E A S R ‐107‐ N D B V O R D M E 表４．３－２ 代表的な第２種空港に設置されている航空無線設備状況 無線施設 種別 名 称 所在地 A S R SSR A-C M-S ちとせ 第2種 しん 新千歳空港 はこだて 第2種 函館 空港 北海道 北海道 ○ ○ ふくおか 第2種 福岡空港 第2種 くまもと 熊本空港 福岡県 ○ ○ 熊本県 ○ ○ な は 第2種 那覇 空港 他 １９空港 沖縄県 ○ ○ P A R A S D E ○ ○ ○ T A C A N A T I S VHF 無線 電話 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ I L S N D B V O R ○ ○ D M E ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 計 ２４空港 第3種 ５３空港 その他 １５飛行場 また、航空無線施設に使用されている無線施設性能を表４．３－３に示す。この表では、 表４．３－１及び表４．３－２に示した各無線施設「略語名称」を公式名称で表し、各航 空無線施設の使用周波数、電波型式、占有帯域幅の許容値及び最大空中線電力の調査結果 を表している。表４．３－３に示すように、空港無線施設の使用周波数は、100MHz 帯か ら約 25GHz と広範囲に使用されている。このため、これらの空港無線施設の用いる電波 と、携帯電話が使用されている周波数帯(800MHz 帯～約 2.2GHz)の電波との干渉につい て検討する必要がある。特に、航空無線施設については、次の特性を把握した上で、検討 を行う必要がある。 ・ 各航空無線施設の受信感度 ・ 信号選択特性 ・ 相互変調特性 ・ 混変調特性 ・ 感度抑圧特性 ‐108‐ 表４．３－３ 航空無線施設に使用されている無線施設性能 使用周波数及び特性 施設名称 周波数 最大 電波の型 占有周波 備 考 式 数帯域幅 空中線 電力 の許容値 PON 5 MHz 1 MW VON ６MHz 通常、 V1D 1～5 kW ASRと併用 40MHz ASR：空港監視レーダー 2700～2900 MHz SSR：二次監視レーダー 1030/1090 MHz PAR：精測進入レーダー 8.5～10.25 GHz PON ３MHz 70 kW ASDE：空港面探知レーダー 23.6～24.75 GHz PON 40MHz 30 kW 2.5 kHz 2.5 kHz 6.5 kHz 10 W ﾛｰｶﾗｲｻﾞ 2W ｸﾞﾗｲﾄﾞﾊﾟｽ 3W ﾏｰｶ･ﾋﾞｰｺﾝ 100 W ～2kW 通常、DME 100/ やTACAN 200 W と併用 ILS ：計器着陸装置 NDB ：無指向性無線標識施設 108.0～117.95 MHz A2X 329.15～335.0 MHz A2X 75.0 MHz A2A 190～415 kHz A2A 2.5 kHz VOR：超短波全方向式無線標識施設 108.00～117.95 MHz AXX 21 kHz DME：距離情報提供装置 962～1213 MHz VXX 700 kHz 1.5/3 kW TACAN： 極超短波全方向方位距離測定装置 962～1213 MHz VXX --- 3/5 kW ATIS：飛行場情報放送業務 126～128 MHz A3E 6 kHz 50 W ＶＨＦ無線電話（航空無線電話） 118～142 MHz A2B/A3E 6 kHz 50 W ＶＨＦデータ通信 118～142 MHz G1D 16.8 kHz 50 W ‐109‐ 第５章 ５．１ まとめと今後の課題 航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度 ５．１．１ まとめ 機内に持ち込まれる携帯電話の影響に関する調査について、搭載電子機器や当該機器を 接続するケーブル等に対する電磁波障害の可能性を検討するため、機内電波環境試験及び シミュレーション解析を実施した。機内電波環境試験の結果とシミュレーション結果を比 較したところ、機内構造物による伝搬減衰効果の傾向が一致していることが明らかとなり、 シミュレーションの有効性を確認した。 また、今回の試験では、0.1W の送信出力が場所によっては 100dBµV/m を超える電界 強度を与えることが測定されたものの、航空機搭載機器の電波感受性基準である 134dBµV/m を超過する電界強度を与えないことが判明した。 ５．１．２ 今後の課題 試験結果によると、0.1W の送信出力は、航空機搭載機器の電波感受性基準である 134dBµV/m を超過する電界強度を与えないことが判明した。しかしながら、（各種携帯電 話の規格によって異なるものの）実際に使用されている携帯電話の最大送信出力は一般的 に 0.1W よりも大きい。さらには、航空機内では複数の乗客が同時に携帯電話を使用する 状況も想定される。このような場合は、複数装置係数（Multiple Equipment Factor）を 用いて、起こりうる電磁干渉の可能性を評価しなければならない。このため、今後は、携 帯電話の実際の挙動や台数等を考慮して、搭載電子機器に対する裏口結合（IRU）につい て検討を行う必要がある。 さらに、航空機で使用している周波数帯における、携帯電話からの不要放射による玄関 結合（NIRA）の影響についても、今後、検討を行う必要がある。 また、既存の機内携帯電話システムは、航空当局より型式認証を取得しているが、これ は、当該システムが、機内携帯基地局だけではなく、ネットワークコントロール装置と呼 ばれる装置を有し、これらが一体となって動作することによってシステム全体として正し く稼動することが担保された上で、型式認証を取得している。 当該ネットワークコントロール装置は、機内に持ち込まれた携帯電話が、地上の基地局 と直接接続することを抑制するものであるが、もし抑制できない場合、機内に持ち込まれ ‐110‐ た携帯電話が、地上の基地局と直接接続する可能性があり、その場合、当該接続のための 電波が、搭載電子機器に対して影響を与える可能性がある。 このため、携帯電話の実際の挙動や台数等を考慮して、搭載電子機器に対する裏口結合 （IRU）や、携帯電話からの不要放射による玄関結合（NIRA）の影響を検討し、その結 果、機内に持ち込まれた携帯電話が地上の基地局と直接接続する場合に発射する電波によ り、航空機搭載機器に影響があることが判明した場合は、 ・ 当該ネットワークコントロール装置が我が国の第二世代、第三世代携帯電話あるい は PHS にも有効であるか否か ・ 当該ネットワークコントロール装置を用いず、他の手法を用いることにより、機内 に持ち込まれた携帯電話が地上の基地局と直接接続することを抑制することができ るか否か について、今後、検討を行う必要がある。 ‐111‐ ５．２ 地上側の各無線システムへの電波干渉影響度 機内携帯電話システムからの電波干渉影響度について、ここでは被干渉側となる地上無 線局を「地上携帯電話基地局」及び「航空無線施設」に限定して検討する。また、ここで は運航（離陸から着陸）時の干渉影響度について述べる。（これは、空港内には数多くの携 帯電話基地局が設置されており、さらには多くの携帯電話機が利用されているものの、空 港無線施設への干渉影響度は皆無に近いと考えられるため。） ５．２．１ まとめ ５．２．１．１ 地上携帯電話システムへの電波干渉影響度 (1) 航空機種による地上携帯電話システムへの電波干渉影響度 今回、ボーイング 777-200 を用いて測定を行ったところ、機体の横方向（胴体から主 翼方向）の電波漏洩については、機内窓側座席の窓中央に設置した波源からの機外漏洩 の値と、自由空間伝搬損失で求めた値とが、概ね変わらないという結果が得られた。こ れは、機体の一部に用いられている複合材部分からの電波漏洩よりも、窓からの電波漏 洩が支配的であることを示しており、この傾向は、ボーイング社のその他の機種（例： ボーイング 727、737、747、757、767）においも、同様であると想像される。 ただし、巡航高度（水平飛行）で飛行している機体においては、水平方向ではなく、 機体の下方向への電波漏洩が地上携帯電話システムへの電波干渉として支配的であるこ とが考えられるが、機体の下方向への電波漏洩はどの程度なるか、さらには機種に依存 するか否かは不明である。今後は、これらを踏まえて検討する必要がある。 (2) 運航高度による干渉波源影響度 例えば欧州では高度 3000m 以上における各種基準値が規定されているが、実際のシ ステム運用においては、機内における携帯電話の使用は、機体が巡航高度にある状態（機 体が安定して水平飛行を行っている状態）に限られおり、3000m より高い高度で運用さ れている。このため、今後の検討においては、3000m という基準高度と、実運用時の高 度の双方を踏まえて地上携帯電話システムへの電波干渉影響度について検討する必要が ある。 ‐112‐ (3) 機内利用者数による電波干渉影響度 機内において携帯電話が複数台同時に利用される場合について、RTCA DO-294 で は表５．２－１のとおり MEF（Multiple Equipment Factor：複数装置係数）として検 討するよう、提唱されている。この表を踏まえると、機内で同時に利用される携帯電話 数が、乗客数の数%～10％となった場合、携帯電話送信電力から 10dB 以上増大するこ とになる。 したがって、今後の検討においては、機内で同時に利用される携帯電話の台数につい て考慮した上で、地上携帯電話システム等への干渉を検討する必要がある。 なお、表５．２－１に示す MEF は、RTCA DO-294B から引用したものであるが、 製造業者の経験に基づくものであり、理論計算の結果ではない。 表５．２－１ ５．２．１．２ 製造業者の経験に基づく MEF 送信端末数 MEF（Multiple Equipment Factor １６ ３２ ６４ １２８ ２５６ ５１２ １１dB １３dB １５dB １７dB １９dB ２１dB 航空無線施設への電波干渉影響度 (1) 通信系無線施設（C：Communication）への電波干渉影響度 空港の通信施設は、音声及びデータ通信のために主に VHF 帯（118MHz～142MHz） が用いられている。 上空の携帯電話機との VHF 帯への電波干渉影響度については、空港周辺の他の無線 局周波数との高次相互変調及び混変調による電波干渉影響度について検討する必要があ る。 (2) 航法系無線施設（N：Navigation）への電波干渉影響度 無指向性無線標識施設、超短波全方向無線標識施設、精測進入レーダー、ローカライ ザ、グライドパス、マーカ・ビーコン等計器着陸装置等の周波数は、75MHｚ～10.25GH までの広い周波数帯が用いられている。 ‐113‐ これらの装置への上空の携帯電話機との高次の相互変調、混変調による電波干渉影響 度について検討する必要がある。 (3) 監視系無線施設（S：Surveillance）への電波干渉影響度 監視系無線施設としては、空港監視（一次）レーダー、二次監視レーダー、空港面探 知レーダー等がある。 これらの無線施設で使用されている周波数は 1030/1090MHz～2900MHz である。 特に 1030/1090MHz は監視には不可欠な周波数帯であり、上空の携帯電話機との高次 の相互変調、混変調による電波干渉影響度について検討する必要がある。 (4) CNS（通信･航法・監視）以外の無線施設への電波干渉度 安全管理・運航に寄与する CNS 以外の無線施設名称と役割、その設置空港の調査を 行い、上空の携帯電話機からの干渉影響度について検討する。 ５．２．２ 今後の課題 機内において電波を発射した場合に、機外へ電波が漏洩することが想定されたため、実 測を行ったところ、４．４．１項で述べたように、機体による電波遮蔽効果が期待できな い場合があることが判明した。ただし、今回の測定では機体の横方向（胴体から主翼方向） での測定であり、飛行時、つまり、機体胴体下部からの電波漏洩については測定していな い。このため、今後は、機体胴体下部からの電波漏洩について検討を行う必要がある。 ただし、機体胴体下部の電波漏洩については、実測を行うことが困難であると想像され るため、シミュレーションにて検討を行うことや、あるいは、機体胴体下部においても機 体による電波遮蔽効果が期待できないと仮定して、例えば、運航高度 30,000 フィート上 空において、 （機内に携帯電話が存在するということではなく）干渉波源の携帯電話機その ものが約 600 ノットで移動しているとして、地上無線局への電波干渉影響を検討すること も、一つのアプローチとして考えられる。 何れのアプローチを取る場合でも、今後は、地上無線局への干渉影響度について具体的 な検討が必要である。 ‐114‐ おわりに 「航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会」では、欧州等において導入 が検討されている機内携帯電話システムについて、航空機に搭載された電子機器、地上に 存在する各種無線通信システム等への影響を検討するため、航空機内における電波伝搬特 性の調査、航空機外への漏洩電波伝搬特性の調査、航空機搭載航法計器等への耐電磁波障 害強度の調査を実施した。 これらの調査により、航空機内に設置された波源から発射された電波は、機体の窓から 横水平方向には強く漏洩すること、機内においては胴体そのものによる反射や椅子等によ る吸収により、自由空間伝搬よりも減衰して伝搬することが判明した。さらには、無変調 100mW の電波を客室最前列から発射した場合、操縦室あるいは電子機器室にて、RTCA の DO-160D に記載されている基準値より弱い電波として伝搬することが判明した。 おわりに、審議にあたり適切なご指導をいただいた総務省総合通信基盤局電波部衛星移 動通信課並びに調査検討会における審議にご尽力いただいた水町主査をはじめとする各委 員及び作業班の各委員に厚くお礼を申し上げる。 付録１ 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会 設 置 要 綱 平成 19 年 11 月 16 日 社団法人電波産業会 １ 名 称 本会は、航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会（以下「調査検討会」 という。）と称する。 ２ 目 的 航空機内の携帯電話サービスについては、欧州及び米国共に航空機内での携帯電話等 の無線通信システム（以下「機内携帯電話システム」という。）の技術開発を終え、欧州 においては年内にも乗客向けのサービス開始を計画している。 サービス開始後は、それら海外仕様の機内携帯電話システムを搭載した外国航空機が 我が国に飛来することが予想される。 一方、機内携帯電話システムを我が国で実現するためには、 ① 航空機搭載航法計器等との技術的共存条件等 ② 地上側の携帯電話等の無線通信システム（以下「地上携帯電話システム」という。） 等との技術的共存条件等 について検討する必要があるが、①については機内電波伝搬特性、②については機外漏 洩電波伝搬特性を調査する必要がある。 このため、調査検討会では、これらの電波伝搬特性を調査すると共に、他のシステム との技術的共存条件等について検討を行うことにより、機内携帯電話システムに係る電 波の有効利用に資する技術基準を検討することを目的とする。 ３ 調査検討項目 次に掲げる項目について調査検討を行い、その結果を取りまとめる。 （１）航空機内における電波伝搬特性の調査 空港内に駐機した航空機の機体内に、機内携帯電話システム（基地局）及び携帯 端末を擬似する環境を構築し、当該擬似環境における発射電波によって発生する、 機内における電界強度等を測定し、分析･評価用ソフトウェア等による機内電波伝搬 特性（コンピュータシミュレーション結果）と比較する。 （２）航空機外への漏洩電波伝搬特性の調査 空港内に駐機した航空機の機体内に携帯端末を擬似する環境を構築し、当該擬似 環境における発射電波によって発生する、機外への漏洩電波電界強度を測定（注: 測定点を機外に配置）し、分析･評価用ソフトウェア等による機外漏洩電波伝搬特性 （コンピュータシミュレーション結果）と比較する。 また、機外漏洩電波による、地上携帯電話システムをはじめとした地上側の各種 ‐1‐ 付録１ 無線システムへの電波干渉影響度等について検討し、技術的共存条件等について検 討する。 （３）航空機搭載航法計器等への耐電磁波障害強度の調査 ア 諸外国における運用実績及び関連規格等の適用事例の調査 欧米主要国等諸外国について、機内携帯電話システムをはじめとした機内無線 設備の運用実績及び将来動向等を調査し、ICAO（国際民間航空機関）等標準機関 による航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度規格の適用事例及び当該規格に ついて調査する。 イ 耐電磁波障害強度の検討 （１）の測定解析結果を、アの調査結果と比較し、機内における電波利用の可 能性、利用に適する周波数帯及び安全な運行を維持できる電波の電界強度等につ いて検討し、技術的共存条件等について検討する。 ４ 構 成 （１）調査検討会は、主査、主査代理、委員及びオブザーバで構成し、その構成員は別 紙のとおりとする。 （２）調査検討会は必要に応じて作業班を置くことができ、その構成員は調査検討会に おいて定める。 ５ 運 営 （１）調査検討会は、主査が招集し、主宰する。 （２）その他調査検討会の運営に関する事項は、調査検討会において定める。 ６ 設置期間等 （１）調査検討会は、社団法人電波産業会に設置する。 （２）調査検討会は、設置の日から調査検討会で定める日までの間（平成 20 年 3 月 28 日を限度とする。）設置する。 ７ 事 務 局 調査検討会の事務局は、社団法人電波産業会が行う。 ８ そ の 他 （１）調査検討会における調査検討事項に関する成果を公表する場合には、原則として 社団法人電波産業会及び総務省の承認を得るものとする。 （２）調査検討会の報告書に関する全ての著作権は、総務省に帰属する。 ‐2‐ 付録１ 別 紙 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会 構成員名簿 （会社／機関名五十音順、敬称略） 主 査 主査代理 氏 名 水町 守志 南 正輝 所 東京大学 属 ・ 役 職 名誉教授 芝浦工業大学 工学部 電子工学科 講師 委 員 平田 俊清 RA エンジニアリングハウス 代表 委 員 三橋 浩二 イー・モバイル株式会社 委 員 矢野 陽一 株式会社ウィルコム 委 員 冨田 博史 委 員 石川 義裕 委 員 稲川 譲二 委 員 中川 篤 委 員 十亀 洋 委 員 上野 誠 株式会社 JAL インフォテック JAL IT センター マネージャー 委 員 福地 一 首都大学東京 委 員 石上 忍 独立行政法人情報通信研究機構 委 員 渡邉又十郎 株式会社スターフライヤー 顧問 （H.19.12.11 から） 委 員 田中 正史 全日本空輸株式会社 IT 推進室 部長 委 員 南園 健一 ソフトバンクモバイル株式会社 技術総合研究室 テクノロジー開発センター ワイヤレステクノロジー課 委 員 山本 憲夫 独立行政法人電子航法研究所 委 員 佐藤 正順 委 員 佐藤益次郎 委 員 三塚 正博 航空電子システム＆EMC 研究所 技術本部 技術企画部長 電波企画部長 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 飛行システム技術開発センター 主幹研究員 株式会社ＮＴＴドコモ 研究開発本部 無線アクセス開発部 無線応用担当 担当部長 京セラ株式会社 通信機器関連事業本部 通信システム機器統括事業部 端末第５技術部 副部責任者 KDDI 株式会社 技術渉外室 電波部 企画制度グループ 企画制度グループリーダー 財団法人航空輸送技術研究センター 常務取締役 第一技術部長 システムデザイン研究科 教授 EMC グループ 機上等技術領域 主任研究員 課長 副領域長 株式会社東芝 モバイルコミュニケーション社 技術企画部 技術企画担当 参事 日本電気株式会社 モバイルターミナルプロダクト開発事業企 画部 エグゼクティブエキスパート パナソニックモバイルコミュニケーションズ株式会社 ネットワークス事業部技術第一グループ チームリーダー ‐3‐ 付録１ オブザーバ 佐渡山安好 総務省 総合通信基盤局 電波部 衛星移動通信課 課長補佐 オブザーバ 馬場 総務省 総合通信基盤局 電波部 衛星移動通信課 航空係長 オブザーバ 梶原 亮 総務省 総合通信基盤局 総務技官 オブザーバ 工藤 篤 総務省 オブザーバ 井口 克也 オブザーバ 立本 敏郎 秀樹 事務局 五十嵐喜良 事務局 城戸 事務局 流田俊一郎 賛 総合通信基盤局 電波部 電波部 衛星移動通信課 移動通信課 国土交通省 航空局 管制保安部 管制技術課 管制技術調査官 （H.19.12.10 から） 国土交通省 航空局 監理部 航空保安対策室 （H.19.12.10 から） 社団法人電波産業会 研究開発本部 航空係 第二技術係長 調査係長 開発センター長 社団法人電波産業会 研究開発本部 航空海上通信グループ 担当部長 社団法人電波産業会 研究開発本部 開発センター 主任研究員 ‐4‐ 付録２ 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会 航法計器等に対する電波干渉作業班の設置について １ 設置 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会設置要綱４（２）の規定に 基づき、航法計器等に対する電波干渉作業班（以下「作業班」という。）を設置する。 ２ 審議事項 次に掲げる項目について調査検討を行い、調査検討会にその結果を報告する。また、 報告書等の原案を作成する。 （１）航空機内における電波伝搬特性の測定 （２）分析･評価用ソフトウェア等による航空機内における機内電波伝搬特性の検討（コ ンピュータシミュレーション） （３）（１）と（２）の比較。 （４）欧米主要国等諸外国について、機内携帯電話システムをはじめとした機内無線設 備の運用実績及び将来動向等を調査し、ICAO（国際民間航空機関）等標準機関に よる航空機搭載航法計器等の耐電磁波障害強度規格の適用事例及び当該規格につい て調査 （５） （３）と（４）を比較し、その結果を機内における電波利用の可能性、利用に適す る周波数帯及び安全な運行を維持できる電波の電界強度等について検討し、技術的 共存条件等について検討 ３ 構成 作業班は、主任、副主任、委員及びオブザーバで構成し、その構成員は別紙のとおり とする。 ４ 運営 （１）作業班は、主任が招集し、主宰する。 （２）作業班の運営に関する事項は、作業班において定める。 ５ 設置期間 作業班は、設置の日から調査検討会で定める日までの間設置する。 ６ 事務局 作業班の事務局は、社団法人電波産業会に置く。 ７ その他 （１）作業班における調査検討事項に関する成果を公表する場合には、原則として社団 法人電波産業会及び総務省の承認を得るものとする。 （２）調査検討会の報告書に関する全ての著作権は、総務省に帰属することを踏まえ、 作業班は報告書等の原案を作成するものとする。 ‐1‐ 付録２ 別紙 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会 航法計器等に対する電波干渉作業班構成員名簿 （会社／機関名五十音順、敬称略） 氏 主 任 南 名 正輝 所 芝浦工業大学 工学部 属 ・ 役 電子工学科 職 講師 副主任 米本 成人 独立行政法人電子航法研究所 委 員 平田 俊清 RA エンジニアリングハウス 委 員 川崎 委 員 冨田 委 員 今井 委 員 高橋 委 員 石上 委 員 渡邉又十郎 株式会社スターフライヤー 顧問 （H.19.12.11 から） 委 員 伊藤 達郎 全日本空輸株式会社 委 員 南園 健一 委 員 松木 秀男 委 員 伊藤 委 員 河合 龍 株式会社ウィルコム 機上等技術領域 主任研究員 航空電子システム＆EMC 研究所 代表 電波企画部係長 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 飛行シス テム技術開発センター 主幹研究員 株式会社ＮＴＴドコモ 研究開発本部 無線アクセス開発部 無線 哲朗 応用担当 担当課長 KDDI 株式会社 ネットワーク技術本部 国際ネットワーク部 衛星 徳雄 通信グループ 課長補佐 博史 忍 独立行政法人情報通信研究機構 亮 和哉 整備本部 EMC グループ 技術部 主任研究員 技術チーム リーダー ソフトバンクモバイル株式会社 技術総合研究室 テクノロジー開 発センター ワイヤレステクノロジー課 課長 株式会社日本航空インターナショナル 整備本部 技術部 電装・ 客室仕様グループ 課長補佐 日本電気株式会社 モバイルターミナル技術本部 技術マネージャー パナソニックモバイルコミュニケーションズ株式会社 技術渉外・ 情報管理グループ 技術渉外・標準化推進チーム チームリーダー オブザーバ 佐渡山安好 総務省 総合通信基盤局 電波部 衛星移動通信課 課長補佐 オブザーバ 馬場 総務省 総合通信基盤局 電波部 衛星移動通信課 航空係長 航空係 秀樹 オブザーバ 梶 原 亮 総務省 総合通信基盤局 総務技官 電波部 衛星移動通信課 オブザーバ 工 藤 篤 総務省 電波部 移動通信課 オブザーバ 井口 克也 オブザーバ 立本 敏郎 総合通信基盤局 国土交通省 航空局 管制保安部 管制技術課 （H.19.12.10 から） 国土交通省 航空局 監理部 航空保安対策室 （H.19.12.10 から） 第２技術係長 管制技術調査官 調査係長 事務局 五十嵐喜良 社団法人電波産業会 研究開発本部 開発センター長 事務局 城戸 賛 社団法人電波産業会 担当部長 研究開発本部 航空海上通信グループ 事務局 流田俊一郎 社団法人電波産業会 研究開発本部 開発センター ‐2‐ 主任研究員 付録３ 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会 地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班の設置について １ 設置 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会設置要綱４（２）の規定に基 づき、地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班（以下「作業班」という。）を設 置する。 ２ 審議事項 次に掲げる項目について調査検討を行い、調査検討会にその結果を報告する。また、報 告書等の原案を作成する。 （１）航空機外への漏洩電波伝搬特性の測定 （２）分析･評価用ソフトウェア等による航空機外への漏洩電波伝搬特性の検討（コンピュ ータシミュレーション） （３）（１）と（２）の比較 （４）機外漏洩電波による、地上携帯電話システムをはじめとした地上側の各種無線シス テムへの電波干渉影響度等について検討し、技術的共存条件等について検討 ３ 構成 作業班は、主任、副主任、委員及びオブザーバで構成し、その構成員は別紙のとおりと する。 ４ 運営 （１）作業班は、主任が招集し、主宰する。 （２）作業班の運営に関する事項は、作業班において定める。 ５ 設置期間 作業班は、設置の日から調査検討会で定める日までの間設置する。 ６ 事務局 作業班の事務局は、社団法人電波産業会に置く。 ７ その他 （１）作業班における調査検討事項に関する成果を公表する場合には、原則として社団法 人電波産業会及び総務省の承認を得るものとする。 （２）調査検討会の報告書に関する全ての著作権は、総務省に帰属することを踏まえ、作 業班は報告書等の原案を作成するものとする。 ‐1‐ 付録３ 別紙 航空機内における携帯電話等の利用に関する調査検討会 地上携帯電話システム等に対する電波干渉作業班構成員名簿 （会社／機関名五十音順、敬称略） 氏 主 任 福地 名 一 所 首都大学東京 属 ・ 役 システムデザイン研究科 職 教授 副主任 米本 成人 独立行政法人電子航法研究所 委 員 平田 俊清 RA エンジニアリングハウス 委 員 川崎 委 員 冨田 委 員 石川 委 員 稲川 委 員 小田 委 員 南 委 員 上野 誠 委 員 石上 忍 独立行政法人情報通信研究機構 委 員 渡邉又十郎 株式会社スターフライヤー 顧問 （H.19.12.11 から） 委 員 伊藤 達郎 全日本空輸株式会社 委 員 南園 健一 ソフトバンクモバイル株式会社 技術総合研究室 発センター ワイヤレステクノロジー課 課長 委 員 東 委 員 大友 龍 株式会社ウィルコム 機上等技術領域 主任研究員 航空電子システム＆EMC 研究所 代表 電波企画部係長 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 飛行シス テム技術開発センター 主幹研究員 株式会社ＮＴＴドコモ 研究開発本部 無線アクセス開発部 無線 義裕 応用担当 担当部長 京セラ株式会社 通信機器関連事業本部 通信システム機器統括事 譲二 業部 端末第５技術部 副部責任者 博史 成司 KDDI 株式会社 技術渉外室 正輝 芝浦工業大学 工学部 友洋 康宏 電波部 電子工学科 企画制度グループ 課長補佐 講師 株式会社 JAL インフォテック JAL IT センター マネージャー 日本電気株式会社 EMC グループ 整備本部 技術部 モバイル RAN 事業部 主任研究員 技術チーム リーダー テクノロジー開 主任 パナソニックモバイルコミュニケーションズ株式会社 ネットワー クス事業部 技術第一グループ 主幹システムエンジニア オブザーバ 佐渡山安好 総務省 総合通信基盤局 電波部 衛星移動通信課 課長補佐 オブザーバ 馬場 総務省 総合通信基盤局 電波部 衛星移動通信課 航空係長 航空係 秀樹 オブザーバ 梶 原 亮 総務省 総合通信基盤局 総務技官 電波部 衛星移動通信課 オブザーバ 工 藤 篤 総務省 電波部 移動通信課 オブザーバ 井口 克也 オブザーバ 立本 敏郎 総合通信基盤局 国土交通省 航空局 管制保安部 管制技術課 （H.19.12.10 から） 国土交通省 航空局 監理部 航空保安対策室 （H.19.12.10 から） 第２技術係長 管制技術調査官 調査係長 事務局 五十嵐喜良 社団法人電波産業会 研究開発本部 開発センター長 事務局 城戸 賛 社団法人電波産業会 担当部長 研究開発本部 航空海上通信グループ 事務局 流田俊一郎 社団法人電波産業会 研究開発本部 開発センター ‐2‐ 主任研究員 ECC/DEC/(06)07 付録４ ELECTRONIC COMMUNICATIONS COMMITTEE ECC Decision of 1 December 2006 on the harmonised use of airborne GSM systems in the frequency bands 1710-1785 and 1805-1880 MHz (ECC/DEC/(06)07) ECC/DEC/(06)07 Page 2 EXPLANATORY MEMORANDUM 1 INTRODUCTION There is increasing demand to use mobile communications from wherever you are located, including the use of GSM mobile phones onboard aircraft. However, to ensure successful operation of systems which will facilitate this there is a need to establish a basis for the free circulation use of such equipment within Europe and to provide access to the required spectrum and to ensure that all aeronautical safety issues have been addressed. 2 SCOPE This decision covers the radio regulatory aspects of operation of such systems, not the aviation safety aspects (both technical and human factors related) that are the responsibilities of the relevant aviation authorities. 3 BACKGROUND It is a general aim of the Electronic Communications Committee (ECC) to facilitate the free circulation and use of radio equipment. An objective of this Decision is to extend the application of this general aim to include the air transportation domain. The system under consideration in this Decision, (i.e. the equipment necessary to establish a GSM 1800 MHz pico-cell1system onboard an aircraft and to prevent direct connection of the onboard mobile terminals with mobile networks on the ground, “the System”), onboard is intended to provide an interface to onboard GSM mobile terminals providing the full range of services normally provided on a GSM network. It is important to ensure that the mobile terminals onboard the aircraft do not attempt to register with terrestrial Base Transceiver Stations (“BTS”) and can only register with the onboard System. The link between the onboard System and the ground is out of the scope of this Decision. The link will operate in a different frequency range, probably using satellite links. These satellite links will be operated in accordance with relevant ECC Decisions. The System will only be operated during certain phases of the flight and will not be operated while the aircraft is on the ground or during takeoff and landing. There is a need for a harmonised approach to the System together with its harmonised use to ensure the provision of an uninterrupted service whilst aircraft cross the borders of various countries and to reduce the regulatory requirements placed on administrations, GSM network operators and aircraft operators. It will frequently be the case that on any one flight an aircraft will travel through the airspace of more than one country with the time spent in the airspace of any individual country being of short duration. An agreed regulatory approach is required to ensure that the spectrum utilised by the System can be used in any national airspace that the aircraft is crossing, provided that the System conforms to agreed limits in order to prevent harmful interference. For the purposes of this Decision only it is assumed that the responsibility for the authorisation of the spectrum utilised onboard an aircraft as part of the System should be that of the country of registration of the aircraft Airworthiness certification of the System is the separate responsibility of the relevant aviation authorities for the country of registration of the aircraft. 1 Pico cells are cells, mainly used indoors and in this case within the aircraft. ECC/DEC/(06)07 Page 3 4 REQUIREMENT FOR AN ECC DECISION There is a need for an ECC Decision to allow for the harmonised use of the System in, and to permit access to, the GSM 1800 MHz frequency band. ECC/DEC/(06)07 Page 4 ECC Decision of 1 December 2006 on the harmonised use of airborne GSM systems in the frequency bands 1710-785 and 1805-1880 MHz (ECC/DEC/(06)07) “The European Conference of Postal and Telecommunications Administrations, considering a) that every state has sovereignty over the airspace 2 , including the radio spectrum, above its territory; b) that ECC adopted its Report 093 “Compatibility between GSM equipment on board aircraft and terrestrial networks”; c) that the frequency bands 1710-1785 and 1805-1880 MHz are allocated to the mobile service on a co-primary basis in the ITU Radio Regulations; d) that within Europe the frequency bands 1710-1785 and 1805-1880 MHz have been designated for GSM; e) that a system (i.e. the equipment necessary to establish a GSM 1800 MHz pico-cell system onboard an aircraft and to prevent a direct connection of the onboard GSM mobile terminals with mobile networks on the ground, “the System”) can enable the use of GSM mobile terminals onboard an aircraft during flight; f) that appropriate measures should be taken to ensure that onboard terminals are switched off when the airborne GSM system is not in operation and that mobile terminals not controlled by the System (such as those from professional mobile networks) remain switched off during all the phases of the flight; g) that, provided the power levels and frequency bands used by the System are suitably controlled and that mobile terminals onboard an aircraft in flight are prevented from attempting to register with mobile networks on the ground, and can only register with the onboard System, it is possible to ensure that there is no harmful interference to systems operating outside the aircraft; h) that the effect of the System can be confined within the aircraft, facilitating the efficient use of spectrum; i) that, without prejudice to the minimum height requirements set out in the Annex, administrations may place additional height or geographic restrictions on the operation of the System over their territory, depending on the terrain and related network deployments in a country; j) that for the purposes of this Decision the aircraft cabin space is considered to be subject to the control of the country of aircraft registration and the System will only be used within the aircraft; k) that accordingly responsibility for the authorisation of the spectrum utilised onboard an aircraft by the System will be that of the country of registration of the aircraft, in accordance with that country’s authorisation regime; l) 2 that the use of the relevant frequencies will be authorised by one administration but those frequencies could also be used within the airspace of other countries; This defined as:- the space above a particular national territory, treated as belonging to the government controlling the territory. It does not include outer space, which, under the Outer Space Treaty of 1967, is declared to be free and not subject to national appropriation. ECC/DEC/(06)07 Page 5 m) that the installation and use of the System within the aircraft will be subject to regulation, including airworthiness certification, by the relevant aviation authorities and the System cannot be put into operation until it complies with these requirements; n) that the communication link between the System and the ground is outside the scope of this Decision; o) that all necessary measures should be taken to monitor that the System and its installation conform to the relevant technical parameters given in the Annex; p) that, despite measures to ensure avoidance of harmful interference referred to in considering g), h), i) and o), it may remain necessary for administrations to assist each other with the resolution of reports of interference in a timely manner, in accordance with appropriate ITU procedures; q) that the System provides an electronic communication service to GSM mobile terminals inside the aircraft during flight; r) that this Decision shall not impede EU/EFTA countries from fulfilling their obligations according to Community laws; DECIDES 1. that administrations shall allow the use of the System within the frequency bands 1710-1785 and 1805-1880 MHz provided that the System operator is authorised to operate the System (including the right to use the necessary spectrum) by the country of registration of the aircraft and in accordance with the restrictions referred to in considering i); 2. that the System shall not cause harmful interference to, or claim protection from, any other authorised system; 3. that the use of the System shall comply with the technical and operational requirements set out in the Annex; 4. that this Decision enters into force on 1 December 2006; 5. that the preferred date for implementation of the Decision shall be 1 June 2007; 6. that CEPT administrations shall communicate the national measures implementing this Decision to the ECC Chairman and the Office when the Decision is nationally implemented; 7. that CEPT administrations shall communicate to the ERO any additional national measures supplementing this Decision in accordance with considering i), which shall be then made publicly available on the Office web site (http://www.ero.dk).” Note: Please check the Office web site (http//:www.ero.dk) for the up to date position on the implementation of this and other ECC Decisions. ECC/DEC/(06)07 Page 6 ANNEX TECHNICAL AND OPERATIONAL REQUIREMENTS FOR AIRBORNE GSM SYSTEMS A.1 DESCRIPTION OF THE AIRBORNE GSM SYSTEM The onboard GSM mobile system (the System) enables airline passengers to use their personal mobile terminals during approved stages of flight. GSM access onboard aircraft is provided by one or more pico cell BTS (aircraft-BTS). Onboard mobile terminals must be prevented from attempting to access networks on the ground. This could be ensured: By the inclusion of a Network Control Unit (NCU), which raises the noise floor inside the cabin in mobile receive bands and/or; Through RF shielding of the aircraft fuselage to further attenuate the signal entering and leaving the fuselage. The power of the onboard GSM mobile terminals is controlled to the minimum value by the aircraftBTS. The aircraft-BTS operates in the GSM 1800 frequency band. This band has been selected because the minimum transmit power of the mobile terminal is lower than for the GSM 900 band and the path loss is higher for the 1800 MHz band.. The NCU power must be sufficient to remove “visibility” of the networks located on the ground, whilst not being so high as to cause harmful interference to these networks. Similarly the power of the aircraft-BTS should be sufficient to provide a reliable service, without causing harmful interference to networks on the ground. The terrestrial networks protected are those operating in frequency bands: 450-470 MHz 876-915 MHz / 921-960 MHz 1710-1785 MHz / 1805-1880 MHz 1920-1980 MHz / 2110-2170 MHz Other frequency bands (such as the 2500-2690 MHz band) might need to be addressed in the future. This decision applies to operation of the System at a minimum height of 3000 m above ground. A.2 PREVENTION OF MOBILE TERMINALS FROM ATTACHING TO NETWORKS ON THE GROUND During the period when the use of GSM mobile terminals is authorized on an aircraft, terminals operating within the frequency bands defined in table 1 shall be prevented from attempting to register with networks on the ground. Frequency band (MHz) 460-470 Considered systems on the ground3 921-960 GSM, WCDMA 1805-1880 GSM, WCDMA 2110-2170 WCDMA CDMA2000, FLASH OFDM Table 1 If an NCU is used, the noise power radiated by the NCU must be sufficient to prevent terminals from receiving and connecting to networks on the ground, while also meeting the requirement, described in the section A.3, for maximum power radiated from the aircraft in mobile receive bands4. 3 The parameters of the considered victim systems were used when defining the limits described in this annex; see ECC report 93 for the values assumed in the studies. ECC/DEC/(06)07 Page 7 A.3 E.I.R.P FROM THE NCU/AIRCRAFT-BTS, OUTSIDE THE AIRCRAFT The total e.i.r.p, defined outside the aircraft, resulting from the NCU/aircraft-BTS shall not exceed5: Height above ground (m) 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Maximum e.i.r.p. produced by NCU/aircraft-BTS, outside the aircraft in dBm/channel Band: 450 MHz Band: 900 MHz Band: 1800 MHz Band: 2 GHz Channel Channel Channel Channel Bandwidth=1.25 MHz Bandwidth=200 kHz Bandwidth=200 kHz Bandwidth=3.84 MHz -17.0 -19.0 -13.0 1.0 -14.5 -16.5 -10.5 3.5 -12.6 -14.5 -8.5 5.4 -11.0 -12.9 -6.9 7.0 -9.6 -11.6 -5.6 8.3 -8.5 -10.5 -4.4 9.5 Table 2 It should be noted that the limits, defined in the table 2, are dependant on the elevation angle at the victim terminal on the ground (see the attachment to this annex). The values contained in the table are for the case where the victim terminal is directly below the aircraft, and are therefore conservative. A.4 E.I.R.P FROM THE ONBOARD TERMINAL OUTSIDE THE AIRCRAFT The e.i.r.p, defined outside the aircraft, resulting from the GSM mobile terminal transmitting at 0 dBm shall not exceed6: Height above ground (m) 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Maximum e.i.r.p, defined outside the aircraft, resulting from the GSM mobile terminal in dBm/channel 1800 MHz -3.3 -1.1 0.5 1.8 2.9 3.8 Table 3 It should be noted that the limits, defined in table 3, are dependant on the elevation angle at the victim base station on the ground (see the attachment to this annex). The values contained in the table correspond to an angle of elevation of 2°, which are conservative. A.5 MINIMUM HEIGHT FOR OPERATION The absolute minimum height above ground for any transmission from the system in operation shall be 3000 metres. However, this minimum height requirement could be set higher, in particular: 4 in order to comply with the aircraft-BTS and the onboard terminals emission requirements set in previous sections, If these two requirements cannot be simultaneously met for a particular aircraft height, the minimum height for the operation of the System must be increased. 5 The values quoted in the tables 2 and 3 correspond to a maximum increase of the receiver noise floor 1 dB (i.e. I/N ≤ -6 dB) with a high statistical confidence using the most sensitive types of base stations and terminals. 6 The values quoted in the tables 2 and 3 correspond to a maximum increase of the receiver noise floor 1 dB (i.e. I/N ≤ -6 dB) with a high statistical confidence using the most sensitive types of base stations and terminals. ECC/DEC/(06)07 Page 8 A.6 depending on the terrain and related network deployments in a country. OPERATIONAL REQUIREMENTS The aircraft-BTS shall control the transmit power of all GSM mobile terminals, transmitting in the GSM 1800 band, to the minimum nominal value of 0 dBm at all stages of communication, including initial access. It is necessary that appropriate measures are taken to ensure that onboard terminals are switched off when the airborne GSM system is not in operation and that mobile terminals not controlled by the System (such as those from professional mobile networks) remain switched off during all the phases of the flight. ECC/DEC/(06)07 Page 9 ATTACHMENT TO ANNEX: IMPLEMENTATION CONSIDERATIONS Considerations for design/installation of systems The requirements for operation of an Airborne GSM system, which would ensure avoidance of interference into terrestrial networks, are highly dependent on many factors of the System, including the aircraft size and type, its RF isolation characteristics, propagation characteristics within the cabin and the installation of the onboard system. Defining the emissions requirements outside the aircraft (as given in A.3 and A.4) has the following advantages: The limits are independent of the aircraft type and technical characteristics, such as size, fuselage construction and its RF shielding features, etc; The limits are technology neutral as they would not assume a specific type of installed Airborne GSM system (e.g. whether system uses NCU or not, what type of antennas are used for aircraft-BTS, etc); The manufacturers and operators of Airborne GSM systems have freedom to trade-off different elements of technical system design and choice of installation for achieving compliance with the limits, such as: - variation of the output power of NCU/aircraft-BTS inside the cabin depending on the fuselage attenuation; - choosing for the NCU/aircraft-BTS an appropriate antenna type, number and their placement so as to achieve the most efficient coverage along the cabin while limiting radiation outside the aircraft; - evaluating more precisely the propagation characteristics inside the cabin, e.g. variation of signal strength due to the layout of the cabin, and factoring this into the evaluation of emissions radiated outside the aircraft, and so on. Administrations wishing to authorize the operation of Airborne GSM systems may require that documentation describing the evaluation of installation be provided as part of the authorization of the Airborne GSM system. Additionally, administrations authorizing the GSM onboard systems should also consider various mitigation factors such as the distribution of the carriers over the authorized band. Some factors that might be considered as part of a detailed evaluation are briefly summarized in the following sub-sections. Further detailed information on these issues is available in ECC Report 93. Attenuation by aircraft fuselage The aircraft attenuation is a very important factor when considering how the emission limits outside aircraft should relate to the actual parameters of the Airborne GSM system equipment installed onboard an aircraft (notably output power for the NCU/aircraft-BTS and their antenna type and radiation characteristics). However this factor is highly dependant on the individual aircraft features such as its size, fuselage construction and material, number of windows, etc. Therefore it is impractical to find a single precise relationship (analytical or empirical formula), which would be applicable to all aircraft makes/types. It is envisaged that the manufacturers/operators will be able to evaluate with a reasonable degree of precision the fuselage attenuation of each particular aircraft type where the Airborne GSM system is intended to be used and thus would be able to relate the emissions limits outside aircraft with the equipment parameters and emission limits inside that particular aircraft. ECC/DEC/(06)07 Page 10 Elevation angle at ground victim receiver The studies described in ECC Report 93 demonstrate that the limits for maximum radiation from Airborne GSM system in order to protect ground networks would depend on the elevation angle at which the ground victim receiver sees the interfering aircraft. This is due to the fact that for a given height, two factors vary inversely with the elevation angle to the aircraft: the lower the elevation angle, the higher the distance to the aircraft and the larger the free space path loss; but the lower the elevation angle, the higher the victim receiver antenna gain of the ground BTS. Since the elevation angle will change as the aircraft flies over terrestrial base stations, the worst case elevation angle is assumed when deriving the radiation limits given in the annex. If the radiation pattern of the aircraft is known, this information could be considered when defining the emission limits for a specific aircraft type and installation (e.g. positioning of NCU/aircraft-BTS antennas in relation to aircraft windows). More information on this issue (incl. the graphs for emissions limits as a function of elevation angle) can be found in section 8 of ECC Report 93. 付録５ 略語一覧 略語 正式名称 日本語名称 ACU Aerial Combiner Unit アンテナ共用器 AES Aircraft Earth Station 航空機地球局 AGS Airborne GSM Server 携帯電話用サーバー AMSS Aeronautical Mobile Satellite Service 航空移動衛星業務 APT Asia Pacific Telecommunication Union アジア・太平洋電気通信共同 体 ARIB Association of Radio Industries and 社団法人電波産業会 Businesses BDC Back Door Coupling 裏口結合 BSU Beam Steering Unit ビーム操縦装置 CBB Connection By Boeing ボーイング社の機内インタ ーネットサービス CCT Conducted spurious emissions Cross Talk 誘導された不要放射の混信 CEI Conducted spurious emissions coupling to 機器入力への誘導された不 equipment Input 要放射結合 CELP Code Excited Linear Prediction 符号励振線形予測 CEPT Council of European Posts and Telegraphs 欧州郵便電気通信主管庁会 議 CNS Communication / Navigation / Surveillance 通信･航法・監視 CRMU Cell Phone RF Management Unit 携帯電話 RF 管理装置 CRS Card Rating System カード料金システム DPX Diplexer 共用器 EASA EASA：European Aviation Safety Agency 欧州航空安全庁 ECC Electronic Communications Committee 電気通信委員会 EIRP Equivalent Isotropic Radiated Power 実効輻射電力 EUROCAE EURopean Organization for Civil Aviation 欧州民間航空装置機関 Equipment FAA Federal Aviation Administration 米国の連邦航空局 FDC Front Door Coupling 玄関結合 FDMA Frequency Division Multiple Access 周波数分割多元接続 ‐1‐ FDTD Finite-difference time-domain method 有限差分時間領域法 GES Ground Earth Station 航空地球局 GPRS General Packet Radio Service GSM の無線パケットサービ ス GSM Global System for Mobile 欧州で開発された携帯電話 Communications 方式 HIRF High-Intensity Radio Frequency 高レベル電波 HPA High Power Amplifier 電力増幅器 HPF High-Pass Filter 高域通過濾波器 ICAO International Civil Aviation Organization 国際民間航空機関 IEEE Institute 米国の電気電子技術者協会 of Electrical and Electronics Engineers IFE In Flight Entertainment 室内娯楽システム IRA Intentional Radiated emissions coupling 無線用アンテナを介した意 radio Antennas 図的放射電波の結合 Intentional Radiated emissions coupling to 機器入力と配線に対する意 equipment input and Cables 図的放射電波の結合 IRS Inertial Reference System 慣性基準装置 IRU Intentional IRC Radiated emissions direct 機器筐体に対する意図的放 coupling to equipment Units 射電波の直接結合 JCAB Japan Civil Aviation Bureau 国土交通省航空局 LAN Local Area Network 構内情報通信網 LNA Low Noise Amplifier 低雑音増幅器 MCSCP Mobile Card Service Control Unit カードサービス制御装置 MEF Multiple Equipment Factor 複数装置係数 NCU Network Control Unit ネットワークコントロール 装置 NIRA Non Intentional Radiated emissions coupling radio Antennas NIRC NIRU Non Intentional 無線用アンテナを介した意 図しない放射電波の結合 Radiated emissions 機器入力と配線に対する意 coupling to equipment input and Cables 図しない放射電波の結合 Non Intentional Radiated emissions direct 機器筐体に対する意図しな coupling to equipment Units い放射電波の直接結合 ‐2‐ PDA PDA：Personal Digital Assistance 携帯情報端末 PEC Perfect Electric Conductor 完全導体 PED Portable Electronic Devices 携帯電子機器 PHS Personal Hand Phone Sustem 簡易型携帯電話システム PSI-CELP Pitch Synchronous Innovation-CELP ピッチ同期雑音励振源 CELP QPSK Quadrature Phase Shift Keying ４相位相変調 RBB Resolution Band Width 分解周波数幅 RFU Radio Frequency Unit 無線装置 RTCA Radio Technical Commission for 米国の航空無線技術委員 Aeronautic SBCE Satellite Base station Control Equipment 衛星基地局制御装置 SCPC Single Channel Per Carrier １周波数あたり１チャネル SDU Satellite Data Unit 衛星データ装置 SMDE Satellite base station Modulation and 衛星基地局変復調装置 Demodulation Equipment SMS Short Message Service ショートメッセージサービ ス STC Supplemental Type Certificate 追加型式設計承認 T-PED Transmitting Portable Electronic Devices 電波を発する携帯電子機器 VHF Very High Frequency 超短波 W-CDMA Wide-band Code Division Multiple Access 広帯域符号分割多元接続 ‐3‐
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