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電波利用100年のあゆみ 無線局のいろいろな役割 電波利用の保護 各ボランティアの活動 電波利用障害事例
電波を有効に利用する仕組み

   
  電波を無駄なく有効に利用する必要性  無線局の免許制度の仕組み  電波利用は国際協力が基本  業務別分配
電波を利用するシステムの国際規格化  周波数の国際的登録制度
 

 電波(周波数)は、空間を共通の伝送路として使用するため、その無線局の発射する電波が到達する範囲であれば何処の場所においても通信をすることができる等、他のメディア(通信手段)にはない優れた性質を持った資源です。(電波利用の広域性、接続の簡易性)
 また、逆に、同じ場所で同じ周波数、或いは、接近した周波数を使用すると、混信妨害となる等、使用する周波数及び場所の両方から制限を受けることになります(電波利用の保護の必要性)。このような電波の性質が有限・稀少な資源と云われる所以です。

1 電波を無駄なく有効に利用する必要性
 

 「電波とは」、電波法第2条で300万MHz(3000GHz)以下の周波数の電磁波と定義されています。
 しかし、電波利用は、技術の進展と共に周波数の高い方へ開発が進められてきた結果、一般に使用可能な周波数は、現在、77GHz以下となっています。
 電波を利用するには、電波で送ろうとする情報(例えば音声)の具体的な内容により必要とする周波数の占有周波数帯域幅が異なります。
 例えば、通常の電話方式では周波数の帯域幅が8.5kHzであるのに対し、標準テレビジョン放送では画像と音声信号を合せて6MHzの帯域幅が必要ですから、TV放送1チャンネルは、電話1チャンネルの706倍の周波数帯幅が必要になります。

 代表的な利用例をパイプの太さに例えて比較すると次のようになります。

 無線通信の歴史は、モールス電信に始まり音声通信へ、更に、情報量の大きい(周波数帯域が大きい)画像通信へと発展しています。特に最近の電波利用では、音声通信を基本とした携帯電話機に写真、画像通信が導入されており、その普及と共に周波数の使用帯域が増大し、無駄のない使用の必要性が一層高くなってきました。


2 無線局の免許制度の仕組み
 

 有限な電波を有効に利用するには、すべての人が公平に無駄なく有効に利用できる仕組が不可欠になります。これが無線局免許の制度です。
 有限稀少である電波を公平に、能率的に利用するルールは、下図のような仕組みで実現されています。

 電波の公平な利用とは、利用しようとする者の地位や、組織の性格や規模等を区別しない、或いは、早い者勝ちだけで決めないという意味です。

 電波の能率的利用とは、有限な電波が不要不急のものに使われたり、能率の悪い使われ方にならないように配慮することです。したがって、混信を与えない周波数の割当は勿論ですが、新しい電波利用技術を使った能率的な通信方式を採用するなどにより、技術の発展と共に電波の効率的利用を高めて行くことを意味します。

 免許制度とは
、電波は有限稀少な資源であるため、公平な利用と能率的な利用の両方を同時に実現する制度です。図のように、公平と能率を天秤に掛け、技術の進歩、需要の増加を考慮し、バランスの取れた電波の利用を実現するのが免許制度の役割と考えることが出来ます。



3 電波利用は国際協力が基本
 

 電波の伝わる特性は、周波数の波長により地球の裏側まで伝搬する長波の周波数帯、また、光のように見通しの範囲内のみ伝搬するマイクロ波の周波数帯など、周波数の波長により電波の伝わり方が異なります。また宇宙通信のように高い場所から電波を発射して利用する形態では、静止衛星から電波を発射した場合、電波の到達する範囲は地球の3分の1をカバーすることが出来ます。
 このように電波は、地理的条件を無視して伝搬することから、国際的規模での電波の有効利用に関する調整を行うための組織として国際電気通信連合(ITU)が設立(明治39年(1906))されました。
 ITUにおける電波を有効に利用する仕組みは、通信方法のルール化、無線設備の技術の規格化を前提に、世界を3つの地域に区分して業務別に周波数を分配し、混信を妨止するための周波数調整と国際登録制度等によっています。

○各周波数帯の伝搬特性と利用分野の関係
 下図の様になっている。

(詳しくは、電波博物館の学習館へ)

○周波数を国際的に分配するための世界の地域区分

〔ヨーロッパ・アフリカ地域の各国〕 第1地域
〔南北アメリカ地域の各国〕     第2地域
〔アジア・オセアニア地域の各国〕  第3地域

の3つの地域に分けて実施されています。各国はこの地域分配に従って平等に利用することができます。
各国が無線通信や放送に使用する周波数の国際的調整は、使用する業務別及び使用する地域別に考慮し、公平な利用と、混信妨害を避ける方法として次のように行われています。

別添〔世界を3つの地域〕



4 業務別分配
   周波数の分配は、電波を世界共通に利用する通信システムについては、業務(分野)別に行われています。その代表的な業務には、次のものがあります。

@ 船舶の航行の安全に関する通信を行う海上移動業務
A 航空機の航行の安全に関する通信を行う航空移動業務
B 世界共通な利用に関する通信を行う公衆通信業務

(1) 船舶の航行の安全
   海上移動通信は、船舶の航行の安全に必要な航路の電波標識、船舶の位置の情報、遭難した場合における救助等の通信システムがあります。
 船舶の航行の安全に関する通信は、国際的な規律として、海上における人命の安全に関する国際条約を基本として各国が整備を行っています。具体的には、概要、次のような利用です。
  • 船舶や航空機に無線標識局からの方位を知らせるためのラジオビーコンといわれる無線標識
  • 電波の定速性、直進性、拡散性等の性質を利用することによって物体の位置を測るレーダー等の無線測位
  • 船舶が海岸局及び他の船舶局との間で行う無線電話通信、データ通信等
  • 海上における遭難及び安全に関する世界的制度(GMDSS)
    詳しくは電波博物館


(2)  航空機の航行の安全
   航空移動通信は、航空機の航行の安全に必要な電波標識局、離発着する航空機を誘導する等の航行援助を行う無線局、衝突を避ける航空路を管制するレーダ、空港管制を行うタワー無線局等世界的共通に利用するシステムで構成されています。
 航空機の航行の安全に関する通信は、国際民間航空条約を基本として各国が整備を行っています。具体的には、概要、次のような利用です。
航空機の航行の安全に関する無線施設
  • 電波ビーコン、航空機に方向と距離情報を与えるVOR/DEM、空港の離発着を支援するILS施設等の航行援助システム
  • コントロールタワーと航空機間との間の管制通信、航空路の管制を行う管制レーダ等

  • 詳しくは電波博物館


(3)  公衆通信
   誰でもサービスの提供を受けることができる携帯電話等の公衆通信は、世界的に共通な技術を使用し、各国の事業者が安い料金で国内及び国際通信サービスを行う仕組みになっています。通信サービスの種類としては、携帯電話、衛星通信がその代表的なものです。

@ 携帯電話
 

 平成13年(2001年)12月から実用化されたIMT-2000の携帯電話は、世界的に共通に使用する技術規格が作成されており、世界の何処の国においても共通に利用可能になりました。
 携帯電話のシステムの内容は、電波博物館公衆通信分野へ

使用されている周波数帯は、800MHz、1.5GHz帯、2GHz帯、今後1.7GHz、2.5GHzが予定されています。
PHSには、1.9GHz帯が使用しています。



A 衛星通信
  国際電気通信衛星機構(ITSO:International Telecommunications Satellite Organization)
     旧インテルサット衛星機構は、国際公衆通信業務に必要な衛星を打ち上げて、これを世界各国に電気通信事業会社に商業ベースで提供することを主たる目的として1964年の暫定制度発足、1973年にインテルサットに関する協定が発効し、国際機関として自らが通信衛星の運用を行い、サービスを提供してきました。 
 ITSOは、平成12年(2000)旧インテルサット衛星機構改革に関する改正が採択され、通信業務を行う事業会社(インテルサット社)と事業会社を監督する機関(ITSO新機構)とに再編されました。
インテルサット衛星システムの構成は、以下のとおりです。
 太平洋、インド洋、大西洋上にそれぞれ通信衛星を18機配置し、200を越える国及び地域に対して国際音声サービス、国際データサービス、国際テレビジョンサービス、専用線サービス等を提供しています。
    インテルサット衛星に使用されている周波数
Cバンド:5.85-7.075GHz(上り)      6GHz帯
     3.4-4.2GHz 4.5-4.8GHz(下り) 4GHz帯
kuバンド:14(上り) 11GHz(下り)
詳しくは電波博物館

 インテルサット衛星の軌道位置は図のとおりです。

  国際移動衛星通信機構(IMSO:International Mobile Satellite Organization)
     旧インマルサット衛星機構は、海上における船舶の運航、人命の安全等を図ることを目的とした国際的に協力を行なう組織として、昭和51年インマルサット条約の締結によって設立されましたが、1994年12月「インマルサット衛星機構」から「国際移動衛星機構(IMSO)」に変更され、1998年にインマルサットの宇宙部分を民間会社に移管すると共に、政府間機関である機構(IMSO)が、インマルサット社による全世界的海上遭難安全制度(GMDSS:Global Maritime Distress and Safety System)の提供の確保等を任務とするよう目的、構成等を改正が行われました。
  インマルサットは、太平洋、インド洋、大西洋上に9機の通信衛星を配置し、電話、テレックス、データ通信を提供しています。
  約19万台の移動体地球局、約40箇所の陸上地球局によって運用されています。
→詳しくは電波博物館へ
    インマルサット衛星に使用されている周波数
1625.5-1646.5GHz(上り)  1.6GHz帯
1524.0-1545.0GHz(下り)  1.5GHz帯

図 は、インマルサット衛星通信システム概念図

 

5 電波を利用するシステムの国際規格化
   国際的に共通する電波利用システムの技術の規格化は、ITU-R(国際電気通信連合の無線通信部門)で行っています。
 →詳しくは電波利用技術の共通化


6 周波数の国際的登録制度
 

 各国間で混信問題が生じやすい衛星通信、短波通信、中波放送用などの周波数については、国際登録機関への通告に先立ち、関係国との間で技術的な調整として次のように行われています。



   
  電波を無駄なく有効に利用する必要性  無線局の免許制度の仕組み  電波利用は国際協力が基本  業務別分配  電波を利用するシステムの国際規格化  周波数の国際的登録制度  

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