別 添 2 参 考 資 料 79
参 考 資 料 目 次 ページ 参 考 資 料 1 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 普 及 台 数 予 測 及 び 同 時 送 信 台 数 計 算 81 参 考 資 料 2 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 通 信 距 離 の 検 討 88 参 考 資 料 3 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから PDC 基 地 局 への 干 渉 検 討 90 参 考 資 料 4 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから IMT-2000 移 動 機 への 干 渉 検 討 93 参 考 資 料 5 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから STL への 干 渉 検 討 97 参 考 資 料 6 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから PHS への 干 渉 検 討 99 参 考 資 料 7 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムと パッシブタグシステムとの 共 用 検 討 101 参 考 資 料 8 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 の 共 用 検 討 103 80
参 考 資 料 1 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 普 及 台 数 予 測 及 び 同 時 送 信 台 数 計 算 950MHz 帯 で 利 用 されるアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムのうち 短 距 離 無 線 通 信 シ ステムについては 株 式 会 社 ESP 総 研 がまとめた 市 場 調 査 資 料 2006 年 センサネッ ト 先 端 & 有 望 市 場 (ビジネス) 探 索 総 調 査 ( 以 下 ESP 総 研 資 料 という )をベー スに 予 測 値 を 仮 定 し 普 及 予 測 を 算 定 した なお 本 普 及 予 測 値 は 最 大 普 及 した 際 でも 電 波 干 渉 上 共 用 に 問 題 がないかを 検 討 す るための 値 として 利 用 するために 算 出 されたものである 1 短 距 離 無 線 通 信 システムの 利 用 が 想 定 される 利 用 アプリケーション ESP 総 研 資 料 では 短 距 離 無 線 通 信 システムの 利 用 が 想 定 されるアプリケーショ ンとして 以 下 の 8 分 野 26 アプリケーションにまとめている 1 防 犯 セキュリティ( 安 全 安 心 ) 1-1 ホームセキュリティ( 新 築 組 込 ) 1-2 ホームセキュリティ( 既 築 設 置 ) 1-3 子 供 の 動 態 把 握 1-4 カーセキュリティ 1-5 自 動 車 の 運 転 支 援 1-6 浴 室 ホームオートメーション 2 食 農 業 2-1 農 作 物 監 視 2-2 ビニールハウスの 自 動 化 2-3 調 理 施 設 での 温 度 管 理 2-4 食 品 工 場 2-5 家 畜 の 温 度 管 理 3 環 境 保 全 3-1 大 気 計 測 4 ロボット/ 事 務 業 務 4-1 ガス 自 動 検 針 4-2 家 庭 用 ロボット 5 医 療 福 祉 5-1 高 齢 者 の 動 態 把 握 5-2 在 宅 健 康 管 理 5-3 病 院 看 護 士 管 理 6 施 設 管 理 6-1 ホームオートメーション: 空 調 管 理 照 明 管 理 6-2 大 規 模 建 造 物 の 省 エネ 81
6-3 工 場 の 省 エネ 7 構 造 物 管 理 7-1 工 場 の 工 程 管 理 7-2 構 造 物 の 損 傷 管 理 7-3 橋 梁 の 損 傷 管 理 7-4 遊 園 地 テーマパークの 遊 具 管 理 8 物 流 マーケティング 8-1 トラックの 位 置 情 報 8-2 冷 凍 自 動 車 の 温 度 管 理 上 述 の 8 分 野 26 アプリケーション 以 外 にもさまざまな 利 用 シーンを 考 えることが できるが ここでは 代 表 例 として 上 述 の 8 分 野 26 アプリケーションでほぼ 市 場 を 網 羅 していると 仮 定 して 普 及 予 測 の 算 定 を 行 った アプリケーション 毎 の 市 場 分 類 は 表 参 1-1 のとおりである 表 参 1-1 アプリケーション 毎 の 市 場 分 類 家 庭 市 場 大 型 構 造 物 市 場 その 他 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2-3 2-4 2-1 2-2 2-5 3-1 4-1 4-2 5-1 5-2 5-3 6-1 6-2 6-3 7-1 7-2 7-3 7-4 8-1 8-2 2 短 距 離 無 線 通 信 システムの 普 及 台 数 予 測 計 算 ESP 総 研 資 料 では 26 アプリケーションごとに 2004 年 と 2008 年 におけるシス テム 数 の 普 及 をそれぞれ 予 測 している また 各 アプリケーションの 普 及 に 対 する 有 望 度 も 3 段 階 で 予 測 している 例 えば 防 犯 セキュリティ 分 野 では システム 数 の 普 及 予 測 と 有 望 度 は 表 参 1-2 のようになっている 表 参 1-2 防 犯 セキュリティ 分 野 のシステム 数 普 及 予 測 アプリケーション システム 数 2004 年 2008 年 有 望 度 1-1 ホームセキュリティ( 新 築 組 込 ) 25,000 95,000 1-2 ホームセキュリティ( 既 築 設 置 ) 500,000 1,200,000 1-3 子 供 の 動 態 把 握 273,000 716,000 1-4 カーセキュリティ 100,000 180,000 1-5 自 動 車 運 転 支 援 1,500 2,200 82
1-6 浴 室 ホームオートメーション 1,200 2,200 小 計 900,700 2,195,400 この 普 及 予 測 をベースに システムあたりの 平 均 台 数 950MHz 帯 短 距 離 無 線 通 信 システムが 占 める 普 及 割 合 2008 年 から 2012 年 にかけての 成 長 率 および 2012 年 から 2020 年 にか けての 成 長 率 をそれぞれ 仮 定 し 最 終 的 に 2020 年 の 総 台 数 を 予 測 する システムあたりの 平 均 台 数 は 各 アプリケーションの 特 徴 を 踏 まえて 平 均 的 な 台 数 を 仮 定 した なお 950MHz 帯 短 距 離 無 線 通 信 システムが 占 める 普 及 割 合 は 各 分 野 アプリケ ーションの 特 性 及 び 950MHz 帯 の 特 徴 を 考 慮 して 表 参 1-3 のように 仮 定 した ア プリケーションによってはアクティブタグシステムで 実 現 した 方 が 良 いものや ZigBee で 実 現 した 方 がよいもの 又 は WiFi や Bluetooth で 実 現 すべきものも 含 まれ ている ここで 仮 定 した 割 合 は それらのシステムも 含 めた 全 てのシステムにおいて 950MHz 帯 短 距 離 無 線 通 信 システムが 占 める 普 及 の 割 合 を 示 している 表 参 1-3 950MHz 帯 短 距 離 無 線 通 信 システムが 占 める 普 及 割 合 分 野 アプリケーション 普 及 割 合 コメント ホームセキュリティ 40% プライバシ 面 では 到 達 性 の 低 い 2.4GHz 帯 が 良 いが 電 子 レンジや 無 線 LAN などとの 干 渉 が 懸 念 されるため 950MHz 帯 が 期 待 される 子 供 高 齢 者 の 動 態 把 握 45% 2.4GHz 帯 が 先 行 しているが 到 達 性 の 面 で 950MHz 帯 が 期 待 される 屋 外 モニタリング 55% 測 定 ポイント 間 距 離 が 長 いので 通 信 距 離 の 長 い 950MHz 帯 がやや 適 している 工 場 管 理 70% 設 置 場 所 周 辺 に 障 害 物 が 多 く 到 達 性 の 高 い 950MHz 帯 が 適 している メータ 自 動 検 針 80% 設 置 場 所 周 辺 に 障 害 物 が 多 く 到 達 性 の 高 い 950MHz 帯 が 適 している 病 院 70% 安 全 面 から 信 頼 性 の 高 い 950MHz 帯 が 適 している 構 造 物 管 理 30% 振 動 データなどデータ 量 が 多 いものは 伝 送 レートの 高 い 2.4GHz 帯 が 良 いが 設 置 間 隔 の 広 いものは 通 信 距 離 の 長 い 950MHz 帯 が 期 待 される 83
2008 年 から 2012 年 にかけての 成 長 率 および 2012 年 から 2020 年 にかけて の 成 長 率 は ESP 総 研 資 料 の 有 望 度 を 基 に 仮 定 した 2008 年 から 2012 年 に かけては 成 長 期 になると 仮 定 し 有 望 度 が 高 い 場 合 2008 年 から 2012 年 にかけて の 成 長 率 は 2004 年 から 2008 年 の 成 長 率 の 1.5 倍 の 成 長 率 とした 有 望 度 が 中 程 度 の 場 合 は 1.2 倍 有 望 度 が 低 い 場 合 でも 1 倍 の 成 長 率 を 保 つとした また 2012 年 から 2020 年 にかけては 市 場 の 成 熟 期 に 入 ると 予 想 されるが 最 大 普 及 予 測 をする という 観 点 から この 期 間 も 2004 年 から 2008 年 の 成 長 率 と 同 程 度 を 保 つと 仮 定 し た したがって 一 般 的 な 予 測 よりは 高 い 成 長 率 を 仮 定 しているといえる 上 述 の 仮 定 を 含 めて 防 犯 セキュリティ 分 野 の 総 ノード 数 を 算 定 すると 表 参 1-4 のようになる 表 参 1-4 防 犯 セキュリティ 分 野 の 総 ノード 数 普 及 予 測 アプリケーション 年 システム 数 平 均 950MHz ノード 総 数 ノード 数 帯 の 割 合 1-1 ホームセキュリティ 2008 年 95,000 4 5% 19,000 ( 新 築 組 込 ) 2012 年 541,500 6 20% 649,800 2020 年 2,057,700 8 40% 6,584,640 1-2 ホームセキュリティ 2008 年 1,200,000 4 5% 240,000 ( 既 築 設 置 ) 2012 年 4,320,000 6 20% 5,184,000 2020 年 10,368,000 8 40% 33,177,600 1-3 子 供 の 動 態 把 握 2008 年 716,000 2 5% 71,600 2012 年 2,253,433 3 20% 1,352,060 2020 年 5,910,103 4 45% 10,638,185 1-4 カーセキュリティ 2008 年 180,000 3 1% 5,400 2012 年 388,800 3 3% 34,992 2020 年 699,840 3 5% 104,976 1-5 自 動 車 運 転 支 援 2008 年 2,200 3 0% 0 2012 年 3,227 3 1% 97 2020 年 4,732 3 1% 142 1-6 浴 室 ホームオートメ 2008 年 2,200 2 5% 220 ーション 2012 年 4,033 3 20% 2,420 2020 年 7,394 3 40% 8,873 小 計 2008 年 2,195,400 336,220 2012 年 7,510,993 7,223,369 2020 年 19,047,769 50,514,416 84
同 様 に 他 の 分 野 でも 2020 年 の 総 ノード 数 を 算 定 すると 市 場 全 体 のノード 数 の 普 及 予 測 は 表 参 1-5 になる 2020 年 にノード 数 が 市 場 に 飽 和 すると 仮 定 すると 総 数 は 約 1 億 台 と 算 出 される 分 野 表 参 1-5 市 場 全 体 の 総 ノード 数 普 及 予 測 2008 年 2012 年 2020 年 システム 数 ノード 数 システム 数 ノード 数 システム 数 ノード 数 防 犯 セキュリ ティ 2,195,400 336,220 7,510,993 7,223,369 19,047,769 50,514,416 食 農 業 7,560 2,433 15,688 101,603 30,390 1,418,898 環 境 保 全 50 0 100 0 167 0 ロボット/ 事 務 業 務 1,581,350 79,014 1,679,713 671,136 1,784,454 1,425,224 医 療 福 祉 731,008 73,108 2,130,369 1,278,358 4,208,153 15,034,841 施 設 制 御 110,000 154,000 377,775 4,665,600 1,136,194 51,273,675 構 造 物 管 理 1,703 766 2,960 4,745 5,617 45,440 物 流 マーケテ ィング 930 70 1,517 420 2,364 1,418 市 場 全 体 4,628,001 645,610 11,719,116 13,945,230 26,215,108 119,713,912 1で 分 類 した 家 庭 市 場 と 大 型 構 造 物 市 場 に 分 けて 各 アプリケーションの 総 ノード 数 を 合 計 すると 表 参 1-6 のようになる ここで 市 場 全 体 には 家 庭 市 場 と 大 型 構 造 物 市 場 のどちらにも 含 まれないアプリケーションも 存 在 するため 表 参 1-6 の 二 つの 分 野 の 合 計 ノード 数 は 表 参 1-5 の 市 場 全 体 のノード 数 より 少 なくなる 分 野 表 参 1-6 市 場 全 体 の 総 ノード 数 普 及 予 測 ( 家 庭 市 場 と 大 型 構 造 物 市 場 に 分 けた 場 合 ) 2008 年 2012 年 2020 年 システム 数 ノード 数 システム 数 ノード 数 システム 数 ノード 数 家 庭 市 場 4,555,750 512,334 11,407,463 9,518,319 25,169,958 68,010,525 大 型 構 造 物 市 場 64,661 131,249 295,772 4,333,439 1,014,366 50,312,996 3 短 距 離 無 線 通 信 システムの 同 時 送 信 台 数 表 参 1-6 の 普 及 予 測 を 基 に 東 京 都 において 最 も 人 口 密 度 の 高 い 中 野 区 本 町 地 区 をモデルとして 短 距 離 無 線 通 信 システムの 同 時 送 信 台 数 の 算 出 を 行 った( 表 参 1-7) 85
表 参 1-7 短 距 離 無 線 通 信 システムの 同 時 送 信 台 数 予 測 < 家 庭 市 場 > 1 日 本 の 総 世 帯 数 48,227,000 世 帯 日 本 統 計 年 鑑 より 2 日 本 の 家 庭 の 総 ノード 数 (2020 年 ) 68,010,525 台 最 大 予 測 ケースより 3 世 帯 数 当 りのノード 数 (2020 年 ) 1.41 台 / 世 帯 2 1 4 中 野 区 の 世 帯 密 度 ( 最 密 集 地 ) 14,886 世 帯 /km 2 中 野 区 本 町 地 区 2006 年 7 月 1 日 現 在 ( 中 野 区 HP データより 計 算 ) 5 中 野 区 のノード 密 度 ( 最 密 集 地 ) 20,992 台 /km2 3 4 6 1ノード 当 りの 送 信 頻 度 0.979 回 / 分 7 1 回 当 りの 送 信 時 間 0.011 秒 / 回 1 8 時 間 率 0.017 % 6 7 60 9 平 均 台 数 3.632 台 /km2 5 8 10 標 準 偏 差 σ 1.906 (5 8 (1-8)) 二 項 分 布 11 閾 値 ( 平 均 +2.33884σ) 8.089 台 /km2 2.33884 : 正 規 分 布 における99% 値 < 大 型 建 造 物 市 場 > 1 1システム 当 りのノード 数 (2020 年 ) 29.76 台 /システム 普 及 率 60%と 想 定 2 中 野 区 本 町 地 区 の 大 型 建 造 物 150 件 中 野 区 本 町 地 区 の 地 図 よりカウント 中 野 区 本 町 地 区 面 積 1.076km 2 2006 年 7 月 1 日 3 中 野 区 本 町 地 区 の 大 型 建 造 物 密 度 139 件 /km 2 現 在 ( 中 野 区 HPデータより 計 算 ) 4 中 野 区 本 町 地 区 の 大 型 建 造 物 ノード 密 度 4,149 台 /km2 1 3 2 5 1ノード 当 りの 送 信 頻 度 1 回 / 分 6 1 回 当 りの 送 信 時 間 0.011 秒 / 回 1 7 時 間 率 0.018 % 5 6 60 8 平 均 台 数 0.733 台 /km2 4 7 9 標 準 偏 差 σ 0.856 (4 7 (1-7)) 二 項 分 布 10 閾 値 ( 平 均 +2.33884σ) 2.735 台 /km2 2.33884 : 正 規 分 布 における99% 値 1 典 型 的 な ZigBee のデータパケットのサイズより 送 信 時 間 を 以 下 の 通 り 算 出 物 理 ヘッダ(6 バイト) MAC ヘッダ(11 バイト) フッタ(2バイト) ネットワークヘッダ(6 バイト) APS ヘッダ(6 バイト) アプリケーションフレーム(8バイト) 2 バイトデータを 1 つ 送 信 する 場 合 セキュリティ AFH(Auxiliary Frame Header)(6 バイト) 認 証 子 (8 バイト) 合 計 53バイト:53 8bit/40kbps = 10.6msec 2 1 件 1システムと 仮 定 上 記 より 最 も 密 集 した 地 区 における 短 距 離 無 線 通 信 システムの 同 時 送 信 台 数 は 家 庭 市 場 大 型 建 造 物 市 場 の 閾 値 をあわせて 10.82 台 /km 2 と 想 定 される 4 アクティブタグシステムの 同 時 送 信 台 数 本 文 第 2 章 より 950MHz 帯 アクティブタグシステムの 主 な 利 用 シーンとしては 子 供 の 位 置 管 理 危 険 地 区 進 入 管 理 固 定 資 産 管 理 高 額 商 品 管 理 が 考 えられる このうち 子 供 の 位 置 管 理 以 外 に 関 しては 限 定 域 の 利 用 でかつ 極 め て 送 信 回 数 が 少 ない( 数 時 間 から 数 日 に 1 回 程 度 )と 想 定 されるため 子 供 の 位 置 管 理 について 同 時 送 信 台 数 を 算 出 した なお 子 供 の 位 置 管 理 におけるアクティブタグリーダ/ライタの 配 置 に 関 しては 図 参 1-1 と 想 定 し 本 配 置 モデルにおいて 同 時 送 信 台 数 を 計 算 した( 表 参 1-8) 86
1km 200m 1km 200m :アクティフ タク リータ /ライタ 図 参 1-1 子 供 の 位 置 管 理 におけるリーダ/ライタの 配 置 モデル 表 参 1-8 子 供 の 位 置 管 理 におけるアクティブタグシステムの 同 時 送 信 台 数 予 測 学 区 を1km 2 と 想 定 1 学 区 /km 2 アクティブタグ 数 900 台 /km2 1 学 年 150 人 と 想 定 リーダ/ライタ 数 25 台 /km 2 200m 間 隔 で 設 置 を 想 定 アクティブタグ 1 普 及 台 数 900 台 /km2 2 1 台 当 りの 送 信 頻 度 6 回 / 分 1 分 間 に3 台 のリーダを 通 過 + 各 再 送 1 回 と 想 定 3 1 回 当 りの 送 信 時 間 0.0042 秒 / 回 1 4 時 間 率 0.042 % 2 3 60 5 平 均 台 数 0.378 台 /km2 1 4 6 標 準 偏 差 σ 0.615 台 /km2 (1 4 (1-4)) 二 項 分 布 7 閾 値 ( 平 均 +2.33884σ) 1.816 台 /km2 2.33884 : 正 規 分 布 における99% 値 リーダ/ライタ 1 普 及 台 数 25 台 /km 2 2 1 台 当 りの 送 信 頻 度 1200 回 / 分 50msに1 回 と 想 定 3 1 回 当 りの 送 信 時 間 0.0042 秒 / 回 1 4 時 間 率 8.400 % 2 3 60 5 平 均 台 数 2.100 台 /km 2 1 4 6 標 準 偏 差 σ 1.387 台 /km 2 (1 4 (1-4)) 二 項 分 布 7 閾 値 ( 平 均 +2.33884σ) 5.344 台 /km 2 2.33884 : 正 規 分 布 における99% 値 1 典 型 的 なアクティブタグシステムのデータサイズより 送 信 時 間 を 以 下 の 通 り 算 出 データ:20 バイト(ヘッダ 等 含 む) 20 8bit/38.4kbps = 4.2msec 上 記 より アクティブタグシステムの 同 時 送 信 台 数 は アクティブタグ リーダ/ ライタの 閾 値 をあわせて 7.16 台 /km 2 と 想 定 される 87
参 考 資 料 2 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 通 信 距 離 の 検 討 本 文 第 2 章 よりアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 利 用 シーンとしては 比 較 的 短 距 離 (10m~ 数 十 m 程 度 )の 通 信 を 高 密 度 な 配 置 で 行 うことが 想 定 されている 空 中 線 電 力 1mW(3dBm[EIRP])において IEEE802.15.4 で 規 定 しているキャリアセ ンスレベルを 受 信 規 格 感 度 とした 場 合 干 渉 波 が 所 要 CIR を 満 足 する 位 置 にいる 環 境 での 自 由 空 間 における 最 小 の 通 信 距 離 計 算 結 果 を 図 参 2-1 に 干 渉 波 がない 理 想 環 境 下 での 自 由 空 間 における 通 信 距 離 計 算 結 果 を 図 参 2-2 に 示 す 項 番 項 目 設 定 値 単 位 備 考 1 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) 0 dbm 2 送 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 送 信 電 力 (EIRP) 3 dbm 4 自 由 空 間 伝 搬 損 失 56 db 5 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 6 受 信 電 力 ( 受 信 機 入 力 ) -50 dbm 3-4+5 7 所 要 C/N+I 25 db アクティブ 系 無 線 システムの 変 復 調 方 式 の 代 表 値 8 N -110.8 dbm T=25 B=200kHz NF=10dBとして 計 算 9 キャリアセンスレベル -75 dbm IEEE802.15.4の 規 格 を 参 考 とした 場 合 送 信 機 空 中 線 利 得 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 dbi < 送 信 機 > EIRP 3 dbm < 受 信 機 > 0 dbm -50 dbm 通 信 距 離 : 15.8 m ( 伝 搬 損 失 56 db) 図 参 2-1 空 中 線 電 力 1mW における 干 渉 波 を 考 慮 した 最 小 の 通 信 距 離 項 番 項 目 設 定 値 単 位 備 考 1 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) 0 dbm 2 送 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 送 信 電 力 (EIRP) 3 dbm 4 自 由 空 間 伝 搬 損 失 81 db 5 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 6 受 信 電 力 ( 受 信 機 入 力 ) -75 dbm 3-4+5 7 キャリアセンスレベル -75 dbm IEEE802.15.4の 規 格 を 参 考 とした 場 合 送 信 機 空 中 線 利 得 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 dbi < 送 信 機 > EIRP 3 dbm < 受 信 機 > 0 dbm -75 dbm 通 信 距 離 : 281.4 m( 伝 搬 損 失 81 db) 図 参 2-2 空 中 線 電 力 1mW における 理 想 空 間 での 通 信 距 離 以 上 より 空 中 線 電 力 1mW(3dBm[EIRP])の 場 合 自 由 空 間 においては 15m~280m 程 度 の 通 信 ができるものと 考 えられる 88
同 様 に 空 中 線 電 力 10mW(13dBm[EIRP])における 通 信 距 離 計 算 結 果 を 図 参 2-3 に 図 参 2-4 に 示 す 項 番 項 目 設 定 値 単 位 備 考 1 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) 10 dbm 2 送 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 送 信 電 力 (EIRP) 13 dbm 4 自 由 空 間 伝 搬 損 失 66 db 5 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 6 受 信 電 力 ( 受 信 機 入 力 ) -50 dbm 3-4+5 7 所 要 C/N+I 25 db アクティブ 系 無 線 システムの 変 復 調 方 式 の 代 表 値 8 N -110.8 dbm T=25 B=200kHz NF=10dBとして 計 算 9 キャリアセンスレベル -75 dbm IEEE802.15.4の 規 格 を 参 考 とした 場 合 送 信 機 空 中 線 利 得 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 dbi < 送 信 機 > EIRP 13dBm < 受 信 機 > 10 dbm -50 dbm 通 信 距 離 : 50.0 m ( 伝 搬 損 失 66 db) 図 参 2-3 空 中 線 電 力 10mW における 干 渉 波 を 考 慮 した 最 小 の 通 信 距 離 項 番 項 目 設 定 値 単 位 備 考 1 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) 10 dbm 2 送 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 送 信 電 力 (EIRP) 13 dbm 4 自 由 空 間 伝 搬 損 失 91 db 5 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 6 受 信 電 力 ( 受 信 機 入 力 ) -75 dbm 3-4+5 7 キャリアセンスレベル -75 dbm IEEE802.15.4の 規 格 を 参 考 とした 場 合 送 信 機 空 中 線 利 得 受 信 機 空 中 線 利 得 3 dbi 3 dbi < 送 信 機 > EIRP 13dBm < 受 信 機 > 10 dbm -75 dbm 通 信 距 離 : 889.8 m( 伝 搬 損 失 91 db) 図 参 2-4 空 中 線 電 力 10mW における 理 想 空 間 での 通 信 距 離 以 上 より 空 中 線 電 力 10mW(13dBm[EIRP])の 場 合 自 由 空 間 においては 50m ~890m 程 度 の 通 信 ができるものと 考 えられる 自 由 空 間 での 通 信 距 離 計 算 結 果 では 本 文 第 2 章 で 述 べているアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 利 用 シーンの 内 ほとんどの 用 途 が 空 中 線 電 力 1mW(3dBm[EIRP])で 運 用 可 能 である 考 えられる 但 し 工 場 内 制 御 モニタリングやメータ 自 動 検 針 などの 用 途 においては 電 波 到 達 性 が 低 い 環 境 での 利 用 も 想 定 されているため 遮 蔽 損 失 等 を 考 慮 した 場 合 は 低 出 力 型 パッシブタグシステムと 同 様 の 空 中 線 電 力 である 10mW(13dBm [EIRP])も 利 用 可 能 とすることが 望 ましい 89
参 考 資 料 3 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから PDC 基 地 局 への 干 渉 検 討 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 (EIRP) 及 び 不 要 発 射 の 強 度 (EIRP) がどのような 値 であれば PDC 基 地 局 との 共 用 が 可 能 であるかを 検 討 するためシミュ レーションを 実 施 した 本 シミュレーションでは 被 干 渉 システム(PDC 基 地 局 )に 対 し 干 渉 システム(アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム)がランダムに 配 置 された 条 件 の 1:N の 関 係 での 共 用 検 討 を 実 施 した また PDC 基 地 局 の 空 中 線 系 は 3 セクター で 構 成 されることが 一 般 的 であり この 場 合 120 コーナーリフレクター 型 の 空 中 線 を 使 用 することが 一 般 的 であることから 干 渉 エリアとしては 半 径 1km の 円 内 の 任 意 の 120 の 範 囲 として 検 討 を 行 った なお シミュレーション 回 数 は 10,000 回 試 行 を 各 3 回 実 行 した 1 シミュレーションにおける 基 本 条 件 1.1 PDC 基 地 局 の 条 件 シミュレーションに 使 用 した PDC 基 地 局 の 諸 元 を 表 参 3-1 に 示 す 表 参 3-1 PDC 基 地 局 の 諸 元 アンテナ 高 40m 1 チルト 角 6.5 1 空 中 線 利 得 14dBi 1 給 電 線 損 失 -5dB 1 感 度 抑 圧 許 容 干 渉 レベル 41.2dBm(200kHz 離 調 ) 2 受 信 機 雑 音 許 容 干 渉 レベル 132dBm/21kHz 3 アンテナ 指 向 特 性 図 参 3-1 の 通 り 1 1 情 報 通 信 審 議 会 携 帯 電 話 等 周 波 数 利 用 方 策 委 員 会 報 告 ( 平 成 15 年 6 月 25 日 )より 引 用 2 以 下 の 実 測 データによる < 測 定 方 法 > 下 図 の 測 定 系 と 条 件 により 感 度 抑 圧 特 性 を 測 定 測 定 方 法 は ARIB STD-27 隣 接 チャネル 選 択 度 測 定 方 法 による SG1( 希 望 波 ) HYB PDC 基 地 局 希 望 波 : 規 格 感 度 +3dB 干 渉 波 :PDC 変 調 波 SG2( 干 渉 波 ) ATT < 測 定 結 果 > 離 調 周 波 数 +200kHz:-41.2dBm +1MHz:-34.9dBm +2MHz:-33.5dBm 3 規 格 感 度 :-109dBm/21kHz 所 要 CNR:13dB(ARIB STD-27 より) 及 び I/N=-10dB(ITU-R M.2039)から 算 出 90
垂 直 面 指 向 特 性 (チルト 角 0 ) 0 実 測 値 近 似 値 -10 Relative gain [db] -20-30 -40-50 -90-80 -70-60 -50-40 -30-20 -10 0 10 Elevation angle [deg] 図 参 3-1 PDC 基 地 局 のアンテナ 指 向 特 性 1.2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 条 件 シミュレーションに 使 用 したアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 諸 元 を 表 参 3-2 に 示 す 表 参 3-2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 諸 元 設 置 分 布 干 渉 エリア 内 ( 半 径 1km の 120 乱 数 により 生 成 範 囲 内 )にランダムに 分 布 但 し 半 径 30m 以 内 は 俯 角 減 衰 量 が 大 きいため 除 外 干 渉 エリア 内 送 信 台 数 1 19 台 設 置 階 1F:75%(アンテナ 高 1.5m) 2F:15%(アンテナ 高 6.5m) 3F:10%(アンテナ 高 11.5m) 乱 数 により 指 定 自 由 空 間 のみで 使 用 屋 内 設 置 率 70% 乱 数 により 指 定 壁 透 過 損 10dB 屋 内 時 のみ 適 用 送 信 電 力 (EIRP) 3dBm 2 アンテナ 方 向 ( 垂 直 面 ) 0~±180 乱 数 により 指 定 アンテナ 方 向 ( 水 平 面 ) 0~±180 乱 数 により 指 定 1 本 文 5.1 の 検 討 より 同 時 送 信 台 数 が 17.98 台 /km 2 と 想 定 されたことから 干 渉 エリア 内 ( 半 径 1km の 120 範 囲 内 )では 18.83 台 ( 19 台 )となる 2 本 文 5.2.1 の 検 討 より 3dBm(EIRP)で 実 施 13dBm(EIRP)に 関 しては 同 じ 送 信 電 力 である 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 情 報 通 信 審 議 会 高 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 高 度 化 に 必 要 な 技 術 的 条 件 及 び 低 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 技 術 的 条 件 答 申 ( 平 成 17 年 10 月 12 日 )における 検 討 において PDC 基 地 局 との 離 調 を 1MHz とすることに しており 本 規 定 に 倣 うことが 適 当 であると 考 えられることからシミュレーショ ンから 除 外 91
基 本 波 950MHz 指 向 性 相 対 レベル[dB] 0-3 -6-9 -12-15 -18-21 -24-27 -30-180 -150-120 -90-60 -30 0 30 60 90 120 150 180 角 度 θ[deg.] 図 参 3-2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムのアンテナ 指 向 特 性 1.3 電 波 伝 搬 モデルの 条 件 自 由 空 間 伝 搬 モデルを 10% Walfisch- 池 上 式 モデルを 90%として 計 算 を 実 施 ( 乱 数 により 生 成 ) Walfisch- 池 上 式 モデルの 諸 元 は 以 下 の 通 り 道 路 間 隔 15m 道 路 幅 15m 建 物 高 20m 道 路 角 0 ( 情 報 通 信 審 議 会 携 帯 電 話 等 周 波 数 利 用 方 策 委 員 会 報 告 ( 平 成 15 年 6 月 25 日 )より 引 用 ) 2 シミュレーション 結 果 シミュレーション 結 果 を 表 参 3-3 に 示 す 表 参 3-3 シミュレーション 結 果 ( 許 容 干 渉 レベルを 超 える 率 ) 1 回 目 2 回 目 3 回 目 送 信 出 力 EIRP(dBm) 3 - - - -54 0.08% 0.10% 0.08% -53 0.23% 0.28% 0.29% スプリアスレベル -52 0.98% 0.93% 0.98% EIRP(dBm/100kHz) -51 1.87% 1.88% 1.85% -50 2.87% 2.81% 2.85% 以 上 より PDC 基 地 局 受 信 における 許 容 干 渉 レベルを 超 えない 事 象 発 生 確 率 が 99% 程 度 である 事 を 許 容 範 囲 とした 場 合 スプリアスレベル(EIRP )は -52dBm/100kHz 以 下 とすることが 適 当 である また 送 信 出 力 (EIRP)は 3dBm であれば 200kHz 離 調 で PDC 基 地 局 へ 影 響 を 与 えないと 考 えられる 92
参 考 資 料 4 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから IMT-2000 移 動 機 への 干 渉 検 討 IMT-2000 として W-CDMA 及 び CDMA2000 を 想 定 し IMT-2000 移 動 機 に 影 響 があ ると 考 えられる アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 による 感 度 抑 圧 及 び 不 要 発 射 について 検 討 を 行 った 本 検 討 では アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムと IMT-2000 移 動 機 の 1 対 1 のモデルを 用 いた 1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 による 感 度 抑 圧 の 影 響 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 送 信 電 力 における IMT-2000 移 動 機 の 所 要 離 隔 距 離 は 表 参 4-1 に 示 すとおりである 1 表 参 4-1 低 出 力 型 リータ /ライタから IMT-2000 移 動 機 への 感 度 抑 圧 による 所 要 離 隔 距 離 W-CDMA リーダ/ライタの 送 信 電 力 [dbm] 13 CDMA2000 離 調 幅 [MHz] 4.5 2 9.5 2 2.6 2 7.6 2 IMT-2000 移 動 機 の 帯 域 外 許 容 干 渉 レベル[dBm] 3-45 -40-30 -30 IMT-2000 移 動 機 の 受 信 利 得 [db] 4-8 所 要 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] 50 45 35 35 所 要 離 隔 距 離 [m] 8.0 4.5 1.4 1.4 1 情 報 通 信 審 議 会 高 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 高 度 化 に 必 要 な 技 術 的 条 件 及 び 低 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 技 術 的 条 件 答 申 ( 平 成 17 年 10 月 12 日 )より 引 用 2 リーダ/ライタの 送 信 周 波 数 と IMT-2000 移 動 機 受 信 の 中 心 周 波 数 の 間 隔 3 希 望 波 の 電 力 = 規 格 感 度 +3dB の 場 合 の 干 渉 CW 波 に 対 する 現 行 移 動 機 の 感 度 抑 圧 性 能 4 空 中 線 利 得 0dBi 人 体 吸 収 損 8dB 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタにおいては IMT-2000 移 動 機 への 感 度 抑 圧 の 影 響 を 考 慮 し 使 用 帯 域 については 950MHz からの 離 調 幅 を 2MHz とした アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 が 3dBm(EIRP)の 場 合 には 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 送 信 電 力 である 13dBm(EIRP)より 同 一 離 調 幅 においては IMT-2000 移 動 機 への 感 度 抑 圧 の 影 響 は 軽 減 されると 考 えられる よっ て 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 時 に 検 討 した 離 調 幅 よりも 狭 めた 場 合 に ついて 検 討 を 実 施 した アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 使 用 帯 域 について 950MHz からの 離 調 幅 を 0.4MHz とした 場 合 の 所 要 離 隔 距 離 は 表 参 4-2 のとおりである 表 参 4-2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから IMT-2000 移 動 機 への 93
感 度 抑 圧 による 所 要 離 隔 距 離 1 W-CDMA CDMA2000 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 [dbm] 3 離 調 幅 [MHz] 2.9 1 7.9 1 1.0 1 6.0 1 IMT-2000 移 動 機 の 帯 域 外 許 容 干 渉 レベル[dBm] 2-65 -45-45 -30 IMT-2000 移 動 機 の 受 信 利 得 [db] 3-8 所 要 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] 60 40 40 25 所 要 離 隔 距 離 [m] 25.1 2.5 2.5 0.4 1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 周 波 数 と IMT-2000 移 動 機 受 信 の 中 心 周 波 数 の 間 隔 2 希 望 波 の 電 力 = 規 格 感 度 +3dB の 場 合 の 干 渉 CW 波 に 対 する 現 行 移 動 機 の 感 度 抑 圧 性 能 3 空 中 線 利 得 0dBi 人 体 吸 収 損 8dB 表 参 4-1 の 低 出 力 型 リーダ/ライタ(13dBm[EIRP])の 所 要 離 隔 距 離 と 表 参 4-2 の アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム(3dBm[EIRP])の 所 要 離 隔 距 離 を 比 較 した 場 合 W-CDMA との 離 調 幅 2.9MHz においておよそ 3 倍 CDMA2000 と 離 調 幅 1.0MHz にお いておよそ 2 倍 低 出 力 型 リーダ/ライタとの 所 要 離 隔 距 離 よりも 長 くなる 次 に 離 調 幅 を 単 位 チャネル 幅 である 200kHz 広 げ 950MHz からの 離 調 幅 を 0.6MHz とした 場 合 の 所 要 離 隔 距 離 は 表 参 4-3 のとおりである 表 参 4-3 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから IMT-2000 移 動 機 への 感 度 抑 圧 による 所 要 離 隔 距 離 2 W-CDMA CDMA2000 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 [dbm] 3 離 調 幅 [MHz] 3.1 1 8.1 1 1.2 1 6.2 1 IMT-2000 移 動 機 の 帯 域 外 許 容 干 渉 レベル[dBm] 2-58 -45-40 -30 IMT-2000 移 動 機 の 受 信 利 得 [db] 3-8 所 要 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] 53 40 35 25 所 要 離 隔 距 離 [m] 11.2 2.5 1.4 0.4 1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 周 波 数 と IMT-2000 移 動 機 受 信 の 中 心 周 波 数 の 間 隔 2 希 望 波 の 電 力 = 規 格 感 度 +3dB の 場 合 の 干 渉 CW 波 に 対 する 現 行 移 動 機 の 感 度 抑 圧 性 能 3 空 中 線 利 得 0dBi 人 体 吸 収 損 8dB 表 参 4-1 の 低 出 力 型 リーダ/ライタ(13dBm[EIRP])の 所 要 離 隔 距 離 と 表 参 4-3 の 94
アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム(3dBm[EIRP])の 所 要 離 隔 距 離 を 比 較 した 場 合 W-CDMA との 離 調 幅 3.1MHz においておよそ 3m 程 度 低 出 力 型 リーダ/ライタとの 所 要 離 隔 距 離 よりも 長 くなる 次 に 離 調 幅 をさらに 200kHz 広 げ 950MHz からの 離 調 幅 を 0.8MHz とした 場 合 の 所 要 離 隔 距 離 は 表 参 4-4 のとおりである 表 参 4-4 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから IMT-2000 移 動 機 への 感 度 抑 圧 による 所 要 離 隔 距 離 3 W-CDMA CDMA2000 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 [dbm] 3 離 調 幅 [MHz] 3.3 1 8.3 1 1.4 1 6.4 1 IMT-2000 移 動 機 の 帯 域 外 許 容 干 渉 レベル[dBm] 2-50 -45-35 -30 IMT-2000 移 動 機 の 受 信 利 得 [db] 3-8 所 要 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] 45 40 30 25 所 要 離 隔 距 離 [m] 4.5 2.5 0.8 0.4 1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 周 波 数 と IMT-2000 移 動 機 受 信 の 中 心 周 波 数 の 間 隔 2 希 望 波 の 電 力 = 規 格 感 度 +3dB の 場 合 の 干 渉 CW 波 に 対 する 現 行 移 動 機 の 感 度 抑 圧 性 能 3 空 中 線 利 得 0dBi 人 体 吸 収 損 8dB 表 参 4-1 の 低 出 力 型 リーダ/ライタ(13dBm[EIRP])の 所 要 離 隔 距 離 と 表 参 4-4 の アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム(3dBm[EIRP])の 所 要 離 隔 距 離 を 比 較 した 場 合 低 出 力 型 リーダ/ライタの 所 要 離 隔 距 離 よりも 全 ての 場 合 において 短 くなる よって アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム(3dBm[EIRP])については 950MHz か らの 離 調 幅 を 0.8MHz 以 上 とすることにより 低 出 力 型 リーダ/ライタ (13dBm[EIRP])の 場 合 よりも 所 要 離 隔 距 離 が 短 くなる 2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 影 響 IMT-2000 移 動 機 の 許 容 干 渉 レベルは W-CDMA CDMA2000 ともに 雑 音 レベ ル-115dBm/100kHz I/N=-10dB から-125dBm/100kHz となり 表 参 4-4 のとおり 不 要 発 射 の 強 度 (EIRP)が-52dBm/100kHz の 場 合 所 要 離 隔 距 離 は 約 44m 不 要 発 射 の 強 度 (EIRP)が-62dBm/100kHz の 場 合 所 要 離 隔 距 離 は 約 14m となる 表 参 4-4 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 強 度 (EIRP) -52-62 95
[dbm/100khz] IMT-2000 移 動 機 の 許 容 干 渉 レベル[dBm/100kHz] -125 IMT-2000 移 動 機 の 雑 音 レベル[dBm/100kHz] 1-115 I/N[dB] 1-10 受 信 利 得 [db] 2-8 所 要 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] 65 55 所 要 離 隔 距 離 [m] 43.9 13.9 1 ITU-R M.2039(なお IMT-2000 移 動 機 の 雑 音 レベル[dBm/100kHz]は W-CDMA の 場 合 -99dBm/3.84MHz CDMA2000 の 場 合 -104dBm/1.25MHz より 換 算 ) 2 空 中 線 利 得 0dBi 人 体 吸 収 損 8dB 96
950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから STL への 干 渉 検 討 参 考 資 料 5 1 STL の 概 要 と 使 用 状 況 STL(Studio-to-Transmitter Link)とはスタジオ( 演 奏 所 )と 送 信 所 との 間 の 放 送 中 継 回 線 のことで 958~960MHz の UHF 帯 域 への 割 当 ては 音 声 放 送 用 のアナログ STL となっている 現 在 この 周 波 数 帯 の STL は 主 に 長 距 離 海 上 伝 搬 などの 回 線 に 利 用 されており 用 いられる 変 調 方 式 は 周 波 数 変 調 帯 域 幅 は 200kHz となっている アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 候 補 帯 域 STL 955 956 957 958 959 960 (MHz) 図 参 5-1 STL の 使 用 周 波 数 2 干 渉 検 討 の 条 件 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから STL への 干 渉 検 討 として 図 参 5-2 のよう な 条 件 の 下 1 台 のアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから STL 受 信 設 備 に 向 けて 電 波 が 発 射 された 場 合 を 想 定 した STL 送 信 方 向 40 50 60 20m d アクティフ 系 無 線 局 図 参 5-2 STL とアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 干 渉 モデル 検 討 条 件 アンテナ 高 :20m( 典 型 例 ) アンテナ 径 :1.8m( 典 型 例 ) 干 渉 波 到 来 方 向 : 主 ビームからの 離 角 40 50 60 度 (アンテナを 見 上 げた 一 例 ) 許 容 条 件 :ITU-R 勧 告 F.758-3 に 従 い 他 システムからの 干 渉 については 熱 雑 音 の 10%(I/N=-10dB)までの 干 渉 電 力 を 許 容 する 給 電 線 損 失 :5dB( 典 型 例 ) 97
受 信 アンテナパターン:ITU-R 勧 告 F.1245 に 従 うとする ( 図 参 5-3 より 離 角 48 度 以 上 の 空 中 線 利 得 はアンテナ 径 すなわち 主 軸 利 得 にかかわらず-6.9dBi の 固 定 値 ) Antenna Gain (db) 30 20 10 0 アンテナ 径 1.8m 離 角 =60 度 -10 0.1 0.3 1 3 10 30 off-axis angle(degrees) 図 参 5-3 STL の 受 信 アンテナパターン 3 干 渉 検 討 の 結 果 STL へ 干 渉 を 与 えないアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 強 度 の 許 容 値 (EIRP)は 表 参 5-1 より -54.8dBm/100kHz である よって -55dBm/100kHz (EIRP)の 不 要 発 射 の 強 度 であれば 通 常 の 使 用 においてはアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムと STL との 共 用 は 可 能 であると 考 えられる 表 参 5-1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 強 度 の 許 容 値 離 角 [ ] 40 50 60 STL の 許 容 干 渉 レベル[dBm/100kHz] -126-126 -126 STL の 雑 音 レベル[dBm/100kHz] -116-116 -116 I/N[dB] -10-10 -10 STL の 給 電 線 損 失 [db] 5 5 5 STL の 受 信 アンテナの 利 得 [dbi] -5.0-6.9-6.9 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] 61.9 60.4 59.3 不 要 発 射 の 強 度 の 許 容 値 (EIRP)[dBm/100kHz] -54.1-53.7-54.8 98
参 考 資 料 6 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから PHS への 干 渉 検 討 PHS の 許 容 干 渉 レベルは 基 地 局 は-126dBm/300kHz 移 動 機 は-124dBm/300kHz で あることから 図 参 6-1 のような 相 互 関 係 の 場 合 基 地 局 の 許 容 できる 不 要 発 射 の 強 度 は 表 参 6-1 より-35.7dBm/MHz となり 移 動 局 の 所 要 離 隔 距 離 は 約 1m 程 度 と なる よって -52dBm/MHz(EIRP)の 不 要 発 射 の 強 度 であれば 通 常 の 使 用 におい てはアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムから PHS への 干 渉 が 発 生 する 可 能 性 は 低 いもの と 考 えられる 30m PHS 基 地 局 自 由 空 間 伝 搬 アクティフ 系 小 電 力 無 線 システム PHS 移 動 局 自 由 空 間 伝 搬 1.5m 1.5m 離 隔 距 離 離 隔 距 離 図 参 6-1 PHS とアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 干 渉 モデル 表 参 6-1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 強 度 の 許 容 値 ( 基 地 局 ) PHS 基 地 局 の 許 容 干 渉 レベル[dBm/300kHz] -126 PHS 基 地 局 の 雑 音 レベル[dBm/300kHz] 1-116 I/N[dB] -10 空 中 線 利 得 + 伝 搬 損 が 最 小 となる 距 離 [m] 180 自 由 空 間 伝 搬 損 失 [db] 83.1 PHS 基 地 局 の 受 信 利 得 [db] 7 2 周 波 数 特 性 による 送 信 利 得 の 損 失 [db] 3-19 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 台 数 の 総 和 効 果 [db] 10 許 容 できる 不 要 発 射 の 強 度 [dbm/300khz] -40.9 許 容 できる 不 要 発 射 の 強 度 [dbm/ MHz] -35.7 1 常 温 の 熱 雑 音 NF の 実 力 値 ( 基 地 局 3dB)から 算 出 2 空 中 線 利 得 8dBi 給 電 線 損 失 1dB 3 情 報 通 信 審 議 会 高 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 高 度 化 に 必 要 な 技 術 的 条 件 及 び 低 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 技 術 的 条 件 答 申 ( 平 成 17 年 10 月 12 日 )より 引 用 99
表 参 6-2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 ( 移 動 機 ) アクティフ 系 小 電 力 無 線 システムの 不 要 発 射 の 強 度 (EIRP)[dBm/1MHz] -52 同 上 300kHz band 換 算 値 [dbm/300khz] -57.2 PHS 移 動 機 の 許 容 干 渉 レベル[dBm/300kHz] -124 PHS 移 動 機 の 雑 音 レベル[dBm/300kHz] 1-114 I/N[dB] -10 PHS 移 動 機 の 受 信 利 得 [db] -8 2 周 波 数 特 性 による 送 信 利 得 の 損 失 [db] 3-19 所 要 自 由 空 間 伝 搬 損 [db] -39.8 所 要 離 隔 距 離 [m] 1.2 1 常 温 の 熱 雑 音 NF の 実 力 値 ( 移 動 機 5dB)から 算 出 2 空 中 線 利 得 0dBi 人 体 吸 収 損 8dB 3 情 報 通 信 審 議 会 高 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 高 度 化 に 必 要 な 技 術 的 条 件 及 び 低 出 力 型 950MHz 帯 パッシブタグシステムの 技 術 的 条 件 答 申 ( 平 成 17 年 10 月 12 日 )より 引 用 100
参 考 資 料 7 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムとパッシブタグシステムとの 共 用 検 討 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムとパッシブタグシステム 間 で それぞれ の 干 渉 電 力 がキャリアセンスレベル 以 下 となる 所 要 離 隔 距 離 を 計 算 した なおアクティ ブ 系 小 電 力 無 線 システムのキャリアセンスレベルは IEEE802.15.4 の 規 定 である -75dBm として 計 算 した 一 例 として 高 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 送 信 がアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 受 信 への 干 渉 モデルを 図 参 7-1 に 示 す 高 出 力 型 リータ /ライタ 送 信 アクティフ 系 小 電 力 無 線 受 信 図 参 7-1 高 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタとアクティブ 系 小 電 力 無 線 システム の 干 渉 モデル 高 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 送 信 がアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの キャリアセンスレベル 以 下 となる 所 要 離 隔 距 離 を 計 算 した 結 果 を 表 参 7-1 に 示 す 表 参 7-1 高 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 送 信 電 力 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 1 主 波 の 影 響 高 出 力 型 リータ /ライタ 1 送 信 電 力 (EIRP) dbm 36.0 送 信 2 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) dbm 30.0 3 アンテナ 利 得 dbi 6.0 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3.0 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75.0 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 114.0 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 12558 2 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 の 影 響 高 出 力 型 リータ /ライタ 1 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 (EIRP) dbm/200khz 6.5 送 信 2 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 ( 給 電 点 ) dbm/200khz 0.5 3 アンテナ 利 得 dbi 6.0 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3.0 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75.0 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 84.5 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 421 3 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 の 影 響 高 出 力 型 リータ /ライタ 1 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 (EIRP) dbm/200khz -20.0 送 信 2 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 ( 給 電 点 ) dbm/200khz -26.0 3 アンテナ 利 得 dbi 6.0 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3.0 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75.0 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 58.0 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 20 2 + 3 1 + 4-5 2 + 3 1 + 4-5 2 + 3-29dBm/100kHz -26dBm/200kHz 1 + 4-5 高 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタとアクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 及 び 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタとアクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 について 計 算 し まとめた 一 覧 を 表 参 7-2 に 示 す 101
表 参 7-2 パッシブタグリーダ/ライタとアクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 の 所 要 離 隔 距 離 高 出 力 型 リータ /ライタ ( 給 電 点 送 信 電 力 ) アクティフ 系 小 電 力 無 線 ( 給 電 点 送 信 電 力 ) 低 出 力 型 リータ /ライタ ( 給 電 点 送 信 電 力 ) アクティフ 系 小 電 力 無 線 ( 給 電 点 送 信 電 力 ) 高 出 力 型 リータ /ライタ ( 受 信 機 入 力 ) 単 位 :m アクティフ 系 小 電 力 無 線 ( 受 信 機 入 力 ) キャリアセンスレベル -74dBm -75dBm 主 波 30dBm 12,558 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 0.5dBm/200kHz 421 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -26dBm/200kHz 20 主 波 0dBm 354 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -26dBm/200kHz 18 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -36dBm/200kHz 5.6 主 波 10dBm 1,119 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -18dBm/200kHz 45 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -36dBm/200kHz 5.6 低 出 力 型 リータ /ライタ ( 受 信 機 入 力 ) 単 位 :m アクティフ 系 小 電 力 無 線 ( 受 信 機 入 力 ) キャリアセンスレベル -64dBm -75dBm 主 波 10dBm 889 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -18dBm/200kHz 35 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -36dBm/200kHz 4.5 主 波 0dBm 79 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -26dBm/200kHz 4.0 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -36dBm/200kHz 1.3 主 波 10dBm 251 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -18dBm/200kHz 10 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 -36dBm/200kHz 1.3 キャリアセンスレベルを 満 足 する 所 要 離 隔 距 離 を 考 慮 した 場 合 は 主 波 隣 接 チャネ ル 漏 洩 電 力 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 のいずれにおいても 高 出 力 型 パッシブタグリー ダ/ライタ 及 び 低 出 力 型 パッシブタグリーダ/ライタの 送 信 電 力 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 の 方 が アクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 電 力 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 よりも 大 きくなっている 102
参 考 資 料 8 950MHz 帯 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 の 共 用 検 討 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 で 送 信 電 力 13dBm(EIRP)のアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムと 送 信 電 力 3dBm(EIRP)の 干 渉 電 力 が 他 のアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムのキャリアセンスレベル 以 下 となる 所 要 離 隔 距 離 を 計 算 した なおアクテ ィブ 系 小 電 力 無 線 システムのキャリアセンスレベルは IEEE802.15.4 の 規 定 である -75dBm として 計 算 した アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 の 干 渉 モデルを 図 参 8-1 に 示 す 1 < 与 干 渉 > アクティフ 系 小 電 力 無 線 送 信 (10mW) < 被 干 渉 > アクティフ 系 小 電 力 無 線 受 信 2 < 与 干 渉 > アクティフ 系 小 電 力 無 線 送 信 (1mW) < 被 干 渉 > アクティフ 系 小 電 力 無 線 受 信 図 参 8-1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム 間 の 干 渉 モデル 送 信 電 力 13dBm(EIRP)のアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 が 他 のアクテ ィブ 系 小 電 力 無 線 システムのキャリアセンスレベル 以 下 となる 所 要 離 隔 距 離 を 計 算 し た 結 果 及 び 送 信 電 力 3dBm(EIRP)のアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムの 送 信 が 他 のアクティブ 系 小 電 力 無 線 システムのキャリアセンスレベル 以 下 となる 所 要 離 隔 距 離 を 計 算 した 結 果 を 表 参 8-1 表 参 8-2 に 示 す 103
表 参 8-1 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム(EIRP13dBm)の 送 信 電 力 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 1 主 波 の 影 響 アクティフ 系 小 電 力 無 線 1 送 信 電 力 (EIRP) dbm 13 送 信 2 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) dbm 10 3 アンテナ 利 得 dbi 3 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 91 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 889 2 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 の 影 響 アクティフ 系 小 電 力 無 線 1 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 (EIRP) dbm/200khz -15 送 信 2 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 ( 給 電 点 ) dbm/200khz -18 3 アンテナ 利 得 dbi 3 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 63 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 35 3 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 の 影 響 アクティフ 系 小 電 力 無 線 1 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 (EIRP) dbm/200khz -33 送 信 2 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 ( 給 電 点 ) dbm/200khz -36 3 アンテナ 利 得 dbi 3 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 45 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 4.5 2 + 3 1 + 4-5 2 + 3 1 + 4-5 2 + 3-39dBm/100kHz -36dBm/200kHz 1 + 4-5 表 参 8-2 アクティブ 系 小 電 力 無 線 システム(EIRP3dBm)の 送 信 電 力 の 影 響 による 所 要 離 隔 距 離 1 主 波 の 影 響 アクティフ 系 小 電 力 無 線 1 送 信 電 力 (EIRP) dbm 3 送 信 2 送 信 電 力 ( 給 電 点 ) dbm 0 3 アンテナ 利 得 dbi 3 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 81 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 281 2 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 の 影 響 アクティフ 系 小 電 力 無 線 1 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 (EIRP) dbm/200khz -23 送 信 2 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 ( 給 電 点 ) dbm/200khz -26.0 3 アンテナ 利 得 dbi 3 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 55 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 14 3 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 の 影 響 アクティフ 系 小 電 力 無 線 1 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 (EIRP) dbm/200khz -33 送 信 2 次 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 ( 給 電 点 ) dbm/200khz -36 3 アンテナ 利 得 dbi 3 アクティフ 系 小 電 力 無 線 4 アンテナ 利 得 dbi 3 受 信 5 キャリアセンスレベル dbm/200khz -75 キャリアセンスレベルを 満 足 する 伝 搬 損 失 db 45 所 要 離 隔 距 離 ( 自 由 空 間 ) m 4.5 2 + 3 1 + 4-5 2 + 3 1 + 4-5 2 + 3-39dBm/100kHz -36dBm/200kHz 1 + 4-5 キャリアセンスレベルを 満 足 する 所 要 離 隔 距 離 を 考 慮 した 場 合 は 送 信 電 力 13dBm (EIRP)については 主 波 で 889m 隣 接 チャネル 漏 洩 電 力 においても 35m と 大 きな 離 隔 距 離 が 必 要 となる 104