機内wifiはなぜ離陸後5分間、着陸前5分間は使えないのか?

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こんにちは、乗り男です。
JAL国内線では機内wifiが無料となりました。
ネット環境がないと落ち着かない乗り男にとってはありがたい話です。
機内wifiに関してはJALがANAの数歩先に行っていますね。
ANAさんも頑張ってほしいところです。

さて、上空10,000メートルでどのようにインターネットが使えるのかを少しお勉強してみました。

通信技術

主に使われている通信技術としては
・ ATG
・ Ku
があります。

それぞれの仕組みをみていきましょう。

ATG(Air to Ground)
  ATG-530x396.png
How Does In-Flight WiFi Really Work ?
このシステムは地上にある基地局から上空に向けて電波を送り送受信を行います。
つまり、通常の携帯電話の仕組みと同じと思えば分かりやすいですね。
この仕組みでの通信速度は約3Mbpsです。
最新のATG-4でも約10Mbpsとのことです。

地上との通信を行いますので機体側のアンテナは胴体の下部に設置されることになります。
ただこのシステムだと陸上はいいけど海上では使えないということになります。
アメリカ大陸などでは良いですが、日本では使えないエリアが出てきます。
そのため日本の国内線ではこのシステムは使用されていません。

Ku Band
  2Ku-e1443069664211.jpg
How Does In-Flight WiFi Really Work ?
前述のATGが地上のアンテナを利用するシステムであるのに対して、このKu Bandは通信衛星を利用して通信します。
よってATGと異なりKu Bandは通信衛星からの電波を受信できるところであれば、どこでも受信することができるため、海上を含めて通信することが可能です。
通信速度もATGやATG4に比して高速で最大30Mbps(下り)で通信できます。
JAL、ANAで利用されているのもこの方式ですね。

通信アンテナは機体の上に設置されています。
  antena.png
How Does In-Flight WiFi Really Work ?
あのこぶみたいなヤツの中にこの写真のように収められています。
アンテナは可動式になっており、最適な衛星からの電波を掴むように方向を変えるように動いています。
このため、縦方向の厚みがやや必要になっている。→空力的には不利となります。
また可動部分があるためにメンテナンスが必要になるというのも欠点ですね。

アンテナが最適な電波をつかむために可動する。
離陸して航路に乗るまでの間、着陸態勢に入る時は、旋回しながら何度も向きを変えますよね。
そう、だから離陸後5分と着陸前5分は電波をつかみにくいこともあり使用できない(繋がらない)というわけです。


さらにKuを進化させたシステムとして2Kuというものがあります。
こちらは名前からも連想しやすいですが、2つのKuアンテナ、
つまり2つの衛星アンテナが設置されているものです。
一つを送信用、もう一つを受信用として、それぞれが通信衛星を捕捉して通信を行なうというもの。
このシステムでは通信速度が約70Mbps(下り)となります。
アンテナの高さも低くなりKuより出っ張りが少なくなるというわけです。→空力的にもいいですね。

上述した通信速度については1機当たりの通信速度となるわけで、
利用者が多ければ多いほど実効速度が遅くなってしまうのは、通常の携帯電話と同じです。

JALは国内線でGoGo、国際線でPanasonic Avionics、
ANAはPanasonic Avionicsのシステムを使っています。
実用速度がJALの方が早いのはこのことも影響しているのかは分かりませんが、
遅いうえに有料というのはちょっとね・・・
頑張れANA。



ユナイテッド航空の機体にKu Bandの設置を行う工事の様子はYouTubeで見ることができます。


参考文献
How Does In-Flight WiFi Really Work ?
トラベルWatch ~Gogoの高速機内インターネット「2Ku」のテスト飛行に乗ってきた(前編)~
Time & SPACE ~なぜ高度10,000フィートでスマホがつながる!? JALの機内Wi-Fiが無料化したので聞いてみた!~
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