(57)【要約】  固定位置に配置された電波遮蔽物を有する構造物内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムにおいて、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置する。ここで、上記構造物は航空機であり、上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置する。また、上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置する。
2008004577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定位置に配置された電波遮蔽物を有する構造物内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムにおいて、
互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記構造物は航空機であり、上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置したことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置したことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記２つの無線局を、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置したことを特徴とする請求項２又は３記載の無線通信システム。
【請求項５】
上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする請求項２乃至４のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項６】
固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムのための無線チャンネル配置方法において、
互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置することを含むことを特徴とする無線チャンネル配置方法。
【請求項７】
上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置することをさらに含むことを特徴とする請求項６記載の無線チャンネル配置方法。
【請求項８】
上記２つの無線局を、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置することをさらに含むことを特徴とする請求項６又は７記載の無線チャンネル配置方法。
【請求項９】
上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする請求項６乃至８のうちのいずれか１つに記載の無線チャンネル配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば航空機などの構造物内において設けられ、複数の無線チャンネルを用いて無線通信を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線信号を送受信する無線通信装置をそれぞれ有する複数の無線局を用いた無線通信システムが実用化されている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、航空機内でのオーディオ及びビデオデータ無線配信システム（以下、「オーディオ及びビデオデータ」を、「ＡＶデータ」という。）が開示されている。また、特許文献３では、車両において無線ローカルエリアネットワーク（以下、「ローカルエリアネットワーク」を、「ＬＡＮ」という。）を利用した無線通信システムが提案されている。無線ＬＡＮシステムの無線通信装置としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１の規格（例えば、非特許文献１参照。）に準拠した製品が実用化されて販売されている。ＩＥＥＥ８０２．１１の規格には、使用する周波数や伝送方式等の違いにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等の複数の種類の規格が決められている。【０００３】
これらの無線ＬＡＮシステムにおいて用いるアクセス制御方式としては、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance）が採用されており、これは、自無線局のパケット送信に先立ち他の無線局からの電波を検知し、他の無線局が電波を出していれば、ある一定期間だけ送信を待ち、再び他の無線局からの電波の有無を検査し、他の無線局が電波を出していなければ自無線局が電波を送信するという方式である。すなわち、ある無線局が他の無線局の電波の影響を受けるということであり、特に複数の無線局が同一チャンネルを使用しているときには使用する周波数帯が完全に重なるため、他の無線局の電波の影響を強く受け、自局が送信できないということが発生する。これは結果的には有効帯域の減少に帰着し、通信品質が著しく低下する。具体的には、同一チャンネルの複数ｎ個の無線局が干渉範囲内にある場合、個々の無線局の有効帯域は、確率的には１／ｎ以下となる。【０００４】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格では、隣接チャンネル抑圧レベル（Adjacent Channel Rejection）が定義されており、これは、受信しようとしているチャンネルのレベルに比べてどのくらい高いレベルでの隣接チャンネルの干渉波まで許容かを示すものである。隣接チャンネルからの干渉を強く受けた場合は受信信号の波形（周波数特性）が変化し、正常にパケット受信ができずパケットエラーとなる。その結果は有効帯域の減少に帰着し、通信品質が著しく低下する。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡ及び隣接チャンネル抑圧レベルの詳細については非特許文献２に詳しく記載されている。【０００５】
図１５はＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ１，Ｆ２）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図であり、図１６はＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ３，Ｆ４）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図である。後述する本発明に係る各実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格において規定された周波数帯を用いた無線チャンネルの配置方法について説明する。【０００６】
現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格において使用可能な無線チャンネルは、
（ａ）３６チャンネルから６４チャンネルまでの８個の連続するチャンネル群と、
（ｂ）１００チャンネルから１４０チャンネルまでの１１個の連続するチャンネル群と、（ｃ）１４９チャンネルから１６１チャンネルまでの４個の連続するチャンネル群とを含む。これ以外の無線チャンネルの使用を検討している国もある。【０００７】
なお、１４９チャンネルから１６１チャンネルまでの４個の連続するチャンネル群（Ｆ４）の使用が許可されているのは米国のみであり、現在、世界共通で使用可能となるように検討されているのは、３６チャンネルから６４チャンネルまでと、１００チャンネルから１４０チャンネルまでの合計１９チャンネルである。本発明に係る実施形態では、３６チャンネルから６４チャンネルを使用する場合を例として説明する。【０００８】
上記ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた無線通信システムにおいて、各無線局間の通信に影響を与えるのは、主として同一チャンネル干渉の場合であり、隣接チャンネル干渉の場合においてもそれらの通信に影響を与える。同一チャンネル干渉は、図１５及び図１６において、例えば１つの無線局が３６チャンネルを使用しており、干渉範囲内の他の無線局が同一の３６チャンネルを使用している場合等において発生する。同様に、４０、４４、４８、５２、５６、６０、６４チャンネルでも他の無線局が同一番号のチャンネルを使用する場合において同一チャンネル干渉が発生する。また、隣接チャンネル干渉は、
（ａ）３６チャンネルに対して４０チャンネルを使用する場合と、
（ｂ）４０チャンネルに対して３６チャンネル及び４４チャンネルを使用する場合と、
（ｃ）４４チャンネルに対して４０チャンネル及び４８チャンネルを使用する場合と、
（ｄ）４８チャンネルに対して４４チャンネル及び５２チャンネルを使用する場合と、
（ｅ）５２チャンネルに対して４８チャンネル及び５６チャンネルを使用する場合と、
（ｆ）５６チャンネルに対して５２チャンネル及び６０チャンネルを使用する場合と、
（ｇ）６０チャンネルに対して５６チャンネル及び６４チャンネルを使用する場合と、
（ｈ）６４チャンネルに対して６０チャンネルを使用する場合と
において発生する。【０００９】
無線局間の干渉を低減する方法が特許文献４において開示されている。この方法は各無線ゾーンにおいて少なくとも隣接する無線ゾーン区間では、異なる周波数帯を使用するものである。【００１０】
また、固定局間及び基地局間同士の干渉を防止する方法が特許文献５において開示されている。この方法は、水平面の特定方向に対して１８０度の範囲にセルを持つ場合の干渉低減方法であり、隣接するセルの隣り合うセクタ同士では異なる周波数又は偏波を使用するものである。【００１１】
さらに、隣接チャンネル間干渉を低減する方法が特許文献６において開示されている。この方法は受信電界強度がほぼ等しい移動局をグルーピングし、グルーピングした移動局に周波数分割及び時分割で送信することにより隣接間干渉を低減するものである。【００１２】
またさらに、同一フロアで異なるシステムが混在する場合等の干渉を低減する方法が特許文献７において開示されている。この方法は使用するシステム毎に使用する周波数チャンネルをシステム毎に複数グループに分け、干渉の発生を防ぐものである。【００１３】
【特許文献１】特表２００６−５０６８９９号公報。
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００９８７４５号明細書。
【特許文献３】国際公開第０３／０３２５０３号パンフレット。
【特許文献４】特開平７−２１２８２８号公報。
【特許文献５】特開２００２−１１２３１８号公報。
【特許文献６】特開２００３−２０９５０８号公報。
【特許文献７】特開平７−３３６３６３号公報。
【非特許文献１】ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition (R2003), "Information technology- Telecommunications and Information exchange between systems- Local and metropolitan area networks- Specific requirements- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications", LAN MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society, Reaffirmed on 12 June 2003, IEEE-SA Standards Boards, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc.) Standards Association,［平成１８年６月２９日検索］,インターネット＜ＵＲＬ：http://standards.ieee.org/getieee802/802.11.html＞。
【非特許文献２】松江英明ほか監修、「８０２.１１高速無線ＬＡＮ教科書」、初版、株式会社ＩＤＧジャパン、２００３年３月２９日。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような課題を有していた。【００１５】
上記特許文献４の方法では、隣接チャンネルが隣接する無線ゾーン区間になることがある。つまり、無線低減がなく直接に隣接ゾーンから隣接チャンネル干渉を受ける可能性がある。また、同一チャンネルが隣接する無線ゾーン区間になくても、個々のゾーンの範囲が狭い場合は、同一チャンネル間の距離が近くなり同一チャンネルからの電波干渉を受けるという課題を有していた。【００１６】
また、上記特許文献５の方法は、水平面の特定方向に対して１８０度の範囲にセルを持つ場合の限定的な場合においてしか有効ではなく、また偏波を用いるため特に複雑な反射波が混在する空間（例えば航空機の中）ではあらゆる偏波面を有する反射波が存在するため有効ではなかった。また、隣接するセクタ同士では異なる周波数を用いても、特許文献４と同様に同一チャンネル間の距離が近い等、同一チャンネルからの電波干渉を受けるという課題を有していた。【００１７】
また、上記特許文献６の方法は、移動局の周波数を決定する方法であり、基地局間の干渉を低減するものではない。また、受信強度の計測と判定手段及び時分割送信が必要であり、複雑な構成となるという課題を有していた。【００１８】
また、特許文献７の方法は、同一チャンネルの使用を排除する仕組みであり、従って、同一チャンネル間の干渉を排除するものではなく、また、隣接チャンネルは同一グループに属するため干渉が発生するという課題を有していた。【００１９】
さらに、上記従来技術は、例えば航空機などの無線反射率の高い金属の胴体で囲まれた空間では、電波が外に放出される割合が低く、機内に電波が閉じこめられるため反射波により電波干渉が起こりやすく、ゾーン区分の仕組みや偏波のみでは干渉低減効果が得られないという問題点も有していた。【００２０】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、構造物の特徴を利用して、同一チャンネル間の干渉及び隣接チャンネル間の干渉を低減する無線通信システム及び当該無線通信システムのための無線チャンネル配置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
第１の発明に係る無線通信システムによれば、固定位置に配置された電波遮蔽物を有する構造物内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムにおいて、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置したことを特徴とする。【００２２】
上記無線通信システムにおいて、上記構造物は航空機であり、上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置したことを特徴とする。【００２３】
また、上記無線通信システムにおいて、上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置したことを特徴とする。【００２４】
さらに、上記無線通信システムにおいて、上記２つの無線局を、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置したことを特徴とする。【００２５】
またさらに、上記無線通信システムにおいて、上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする。【００２６】
第２の発明に係る無線チャンネル配置方法は、固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムのための無線チャンネル配置方法において、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置することを含むことを特徴とする。【００２７】
上記無線チャンネル配置方法において、上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置することをさらに含むことを特徴とする。【００２８】
また、上記無線チャンネル配置方法において、上記２つの無線局を、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置することをさらに含むことを特徴とする。【００２９】
さらに、上記無線チャンネル配置方法において、上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る無線通信システム及びその無線チャンネル配置方法によれば、電波遮蔽物を挟んで同一チャンネル及び／又は隣接チャンネルの無線チャンネルを配置し、さらに好ましくは、上記互いに同一無線チャンネル及び／又は隣接無線チャンネルを有する２つの無線局をそれぞれ、航空機の異なる通路に配置することで、上記チャンネル間で相互に届く電波を低減する。これにより、チャンネル間干渉が低減され、送信待機の仕組みが働くことを抑制し、さらに電波干渉による無線のパケットエラーが少なくなることで、無線帯域を有効に利用することが可能となり、その結果、広帯域で高品質な無線伝送を保証可能となる。【００３１】
また、本発明に係る無線通信システム及びその無線チャンネル配置方法は、電波の検出や干渉を低減するための通信手順を必要とするものではなく、制御回路やソフトウェア等が必要なく簡易な装置で実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。以下の実施形態では、航空機内の無線ＬＡＮシステムを用いた、いわゆるエンターテイメントシステムであるＡＶデータ無線配信システムの一例について説明する。【００３３】
図８は本発明の実施形態に係るＡＶデータ無線配信システムの装置構成を示すブロック図である。図８において、ＡＶデータ無線配信システムは、
（ａ）装置コントローラ５００ａと、ＡＶコンテンツデータを格納するサーバメモリ５００ｂとを備えて構成されるＡＶコンテンツサーバ装置５００と、
（ｂ）ＬＡＮケーブルを介してＡＶコンテンツサーバ装置５００に接続される、例えばイーサネット（登録商標）スイッチであるＬＡＮスイッチ５０１と、
（ｃ）ＬＡＮケーブルを介してＬＡＮスイッチ５０１に接続される複数の無線アクセスポイント装置１０００と、
（ｄ）各無線アクセスポイント装置１０００に無線接続され、出力デバイスであるビデオモニター装置５０５及び入力デバイスであるユーザコントローラ５０６を備えた複数の無線クライアント装置５０４とを備えて構成される。【００３４】
図９は図８の無線アクセスポイント装置１０００の構成を示すブロック図である。図９において、無線アクセスポイント装置１０００は、無線クライアント装置５０４からの無線信号を送受信するアンテナ６０１と、無線通信回路６０２と、ＬＡＮスイッチ６０３に接続されたＬＡＮインターフェース６０３と、これらの回路６０２，６０３の動作を制御する装置コントローラ６００とを備えて構成される。【００３５】
図１０は図８の無線クライアント装置５０４の構成を示すブロック図である。図１０において、無線クライアント装置５０４は、無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号を送受信するアンテナ７０１と、無線通信回路７０２と、無線通信回路７０２の動作を制御する装置コントローラ７００とを備えて構成される。ここで、装置コントローラ７００には、ユーザである乗客がコンテンツなどを視聴するための出力デバイスであるビデオモニター装置５０５と、乗客が指示情報を入力するための入力デバイスであるユーザコントローラ５０６とが接続される。【００３６】
ユーザコントローラ５０６を用いて乗客が入力した要求を含むメッセージ信号は無線アクセスポイント装置１０００及びＬＡＮスイッチ５０１を介してＡＶコンテンツサーバ装置５００に伝送され、これに応答して、ＡＶコンテンツサーバ装置５００はＡＶデータを当該無線クライアント装置５０４に対してストリーミング配信する。すなわち、ＡＶデータはＬＡＮスイッチ５０１及び無線アクセスポイント装置１０００を介して、受信すべき無線クライアント装置５０４に伝送された後、乗客のビデオモニター装置５０５に出力されて表示され、乗客は所望のビデオプログラムの画像を視聴することができる。【００３７】
図８の実施形態では、１つの無線クライアント装置５０４に２個のビデオモニター装置５０５を接続しているが、本発明はこれに限らず、１個又は３個以上のビデオモニター装置５０５を接続してもよい。なお、ビデオモニター装置５０５にはヘッドフォン（図示せず。）が接続されており、ビデオプログラムの画像信号に対応する音声を聞くことができる。また、音声信号のみを受信して例えば音楽だけを楽しむこともできる。【００３８】
次いで、無線伝送システムについて説明する。無線アクセスポイント装置１０００には、１つ又は複数の無線クライアント装置５０４が接続され、これらの無線アクセスポイント装置１０００と接続された無線クライアント装置５０４は１つの無線チャンネルを用いて無線アクセスポイント装置１０００と無線通信する。１つの無線チャンネルで構成された、無線アクセスポイント装置１０００と無線クライアント装置５０４のグループは無線セルと称される。無線アクセスポイント装置１０００は機内に複数個配置される。すなわち機内には複数の無線セルが存在することになる。【００３９】
図１１は図１の無線アクセスポイント装置１０００の無線セルを示す横断面図である。図１１において、航空機８００の長手方向、すなわち前後方向をＸ方向とし、その幅方向をＹ方向としている。図１１において、１００１は航空機のシートであり、１０００は無線アクセスポイント装置である。図１１において、１つの無線セルのみを図示しており、黒で塗りつぶされたシート１００１は無線アクセスポイント装置１０００に接続されるシート群である。図１１の一例では、２列シート群が４つで、４列シート群が２つの場合を例示している。各シート列には１つずつ無線クライアント装置５０４が取り付けられる。無線アクセスポイント装置１０００がカバーするシート群は、安定した伝送を行うためにより強い電波で無線伝送を行うことができる無線アクセスポイント装置１０００近傍のシート群が選ばれる。これらのシート群と無線アクセスポイント装置１０００が無線セルを構成し、１つの無線チャンネルを使用して無線伝送を行う。【００４０】
なお、一般的には、無線セル内に強い電波を送信し、特に機体前後方向（Ｘ方向）への電波の放射を極力小さくするために、機体前後方向（Ｘ方向）に電波の放射が小さい指向特性を有する放射パターンを有するアンテナ６０１を使用する。そのアンテナ６０１の放射パターンについては、例えば図１において図示されている。図１において、無線アクセスポイント装置１０００の正方形内の数字は無線チャンネル番号を示しており、図１以外の図面においても同様である。３６チャンネルの無線クライアント装置５０４は、Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ａと、−Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ｂとを有する。また、４０チャンネルの無線クライアント装置５０４は、Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ａと、−Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ｂとを有する。【００４１】
本発明の着目点は、無線干渉の本質は当該無線クライアント装置５０４の無線局（チャンネル）に干渉を及ぼすチャンネルを使用している他の無線クライアント装置５０４の無線局からの電波を極力小さくすることである。そのためには以下の２つの方法が考えられる。【００４２】
第１の方法は、お互いの無線局の距離を離す方法である。この方法は基本的に航空機内においても有効な方法であるが、航空機８００はその胴体が金属等の電波反射帯でできている閉空間であることから反射波が外に逃げにくく、その効果は限定的である。また、ＡＶデータ無線配信システムの要求帯域に応じて、使用する無線アクセスポイント装置１０００の数が多い場合や無線局の配置の都合上、全てのチャンネルにおいて効果的に適応できる保証はない。【００４３】
第２の方法は、電波遮蔽物を、干渉する無線局間に配置することにより、電波を互いに届きにくくすることである。電波遮蔽物を配置することにより、相手無線局からの電波を低減することが可能となり、結果としてチャンネル間干渉を低減することができる。【００４４】
本発明はこの点に着目し、航空機８００の構造上の特徴を利用して、電波遮蔽物を利用することによりチャンネル間干渉を低減する。なお、ここで、電波遮蔽物とは、電波を吸収して減衰させる電波遮蔽シート、クッション材、液体や人体などの電波吸収率の高い物等に限らず、金属などの反射により、アンテナからの電波の放射方向（進行方向）から電波を反射させ、電波の方向が変わることにより、電波を直接的には他の無線局に到達させないことで実質的に電波を遮蔽する物を含む。これらの反射は乱反射となるため、反射を繰り返す毎に電波は弱くなり干渉源としての影響が少なくなる。【００４５】
第１の実施形態．
本実施形態では、隣接チャンネルの干渉を低減する方法について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る、航空機８００において配置された複数の無線アクセスポイント装置１０００を備えた、いわゆる航空機内エンターテイメントシステムであるＡＶデータ無線配信システムを示すとともに、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第１の配置例を示す横断面図である。本実施形態において重要な点は、隣接チャンネルを有する無線クライアント装置５０４が互いに異なる通路８１１，８１２に配置されていることであり、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除する。図１の航空機８００の２つの通路８１１，８１２は、航空機８００の長手方向（Ｘ方向）に延在しかつ互いに平行である。【００４６】
図１において、各無線アクセスポイント装置１０００を菱形で図示しており、その中に無線チャンネル番号を記している。また、４列シート群と２列シート群の場合を例示しており、４列シート群が機体中央に、２列シート群が両窓際に配置されている。さらに、化粧室１００１には、金属製の洗面台等が設置されている。ギャレイ（航空機の調理室）１０１１は料理や飲み物のサービスの準備をする場所であり、電子レンジ、コーヒーメーカ、料理や飲み物を運ぶための金属製のカート等が設置されている。当然のことながら、ギャレイ１０１１には料理や飲み物の保管場所がある。【００４７】
図２は図１の航空機８００のシート１００１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号の反射状態を示す縦断面図であり、図２では、航空機８００の幅方向（Ｙ方向）に平行な線で垂直に切断してなる縦断面図である。図２において、各無線アクセスポイント装置１０００と、シート１００１と、無線クライアント５０４と、ビデオモニター５０５とが図１又は図８と同様に設けられている。また、ユーザコントローラ５０６は図２において、図示していないがシート１００１の部分に配置される。【００４８】
乗客荷物収納庫２０１は、窓側の座席の上部に各１カ所、及び中央の座席の上部に２カ所の合計４カ所設置されている。これは、２本の通路８１１，８１２を有する航空機８００の標準的な構成である。乗客が機内に持ち込んだ乗客手荷物２０２はまず乗客荷物収納庫２０１に収容されるが、乗客荷物収納庫２０１に入れない手荷物については、航空機航行の安全上、座席の下に置くことが強く推奨されている。乗客用小物入れ２０３は通常乗客の前座席の後部についており、シート１００１の下に入れると同様に、乗客の持ち込み手荷物を入れることができる。さらに、乗客２０４は通常シート１００１に常時座っている。なお、通常は、シート１００１の前面に乗客２０４が座り、シート１００１の背もたれの背面にビデオモニター装置５０５及び乗客用小物入れ２０３が取り付けられることが一般的であるが、図面の都合上、図２においては同一面に図示している。無線信号の電波は３次元的に放射されるので２次元の図面に上記のように図示しても本質的な説明の妨げになるものではない。【００４９】
また、貨物室２０５は航空機８００の所定位置（通常は、客室の床下）に設けられ、乗客２０４が預けた荷物や貨物等をジュラルミン等のコンテナに入れて、貨物室２０５に収容される。さらに、機内配管２０６は、緊急時に酸素マスクに酸素を送り込むための酸素を通すパイプと、それに加えて酸素をためておくための酸素ボンベ（図示せず）と、羽を動かすためのワイヤ、ドアを動かすためのワイヤあるいは航行制御用の配線等を保護するためのパイプ等を含む。また、ワイヤ２０７は、航行時の安全に直接関係のない制御を行う配線や制御ワイヤ等であり、一部パイプに保護されていないものもある。当該ワイヤ２０７は航空機８００の安定航行の観点から、特に金属等を材質としている重量の大きいものは、左右のバランスを保つためにできるだけ機体中央に配置される。【００５０】
無線アクセスポイント装置１０００は、通常は各通路８１１，８１２の上方の天井裏に配置される。これは、無線クライアント装置５０４がシート１００１に設置されるため、例えば乗客荷物収納庫２０１の上方に配置した場合は、電波が放射されてすぐに乗客２０４の荷物で反射あるいは吸収されるため、本来強い電波を伝達すべき無線クライアント装置５０４への到達電波が弱くなり通信の品質が確保できないためである。つまり、無線アクセスポイント装置１０００から直接的に無線クライアント装置５０４へ向かう方向については、強い電波を確保するために、電波遮蔽物がないことが理想的であることから、各通路８１１，８１２上方の天井裏は理想的な配置である。【００５１】
また、航空機８００では安全上客室に突起が出ることは好ましくないため、この点からも、無線アクセスポイント装置１０００は天井裏に配置されるのが理想である。なお、客室内で支障がない場合や、無線クライアント装置５０４に対して強い電波が届く場合においては、天井の下（客室側）あるいは通路８１１，８１２の上部又は下部等でもよい。例えば、２階構造の航空機８００の場合は、２階の通路の直下又は１階の通路の直上に各無線アクセスポイント装置１０００を設けることで、１つの無線アクセスポイント装置１０００で１階と２階の両方の無線クライアント装置５０４をカバーすることができる。【００５２】
無線クライアント装置５０４の配置に関しては、無線アクセスポイント装置１０００からの直接波を受信するために、図２においては、各通路８１１，８１２の上方に配置しているが、各通路８１１，８１２の下方に配置してもよい。この場合において、シート１００１を抜けてきた電波、あるいは貨物などからの強い第１反射波により安定的に電波を受信することが可能となるので、各通路８１１，８１２の下方に配置してもよい。【００５３】
図４は図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機体上部及び機体下部で反射を繰り返して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す縦断面図である。図４は、航空機８００の長手方向に平行な線で垂直に切断してなる縦断面図である。図４において、例えば通路８１１，８１２の天井裏に設置された無線アクセスポイント装置１０００から送信される無線信号は、機体内で反射を繰り返し、機体の幅方向（Ｙ方向）だけでなく前後方向（Ｘ方向）にも到達する。既に図１１を参照して説明したように、１つの無線アクセスポイント装置１０００は航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に複数のシート１００１をカバーするため、無線アクセスポイント装置１０００からの電波放射方向には電波遮蔽物がないことが必要であり、この意味でも、図２のように各通路８１１，８１２上方の天井裏に配置することは理想的である。機内では反射が多いため、電波は長距離まで伝搬しやすい環境にあるが、電波は距離の３乗に反比例して小さくなるため、やがては図４の４０１、４０２のように、実質的に電波がない状態と等価になる。当然のことながらこの状態になる距離は反射の状態に依存する。【００５４】
次に、図２を参照して、上記構成物が無線信号を遮蔽する様子について説明する。なお、以降の説明において、無線信号を「反射」と「吸収」という言葉を使用して説明するが、必ずしも１００％の無線信号を反射や吸収を意味するわけではなく、反射率及び吸収率は物質に依存し、例えば、８０％反射して２０％吸収する、あるいは３０％反射して７０％吸収するなど、物質によって様々であってその程度の問題である。従って、反射及び吸収の用語は、説明の便宜的に用いられているだけであり、本発明の本質に関係のある「無線の進行を妨げる（遮蔽する）」という意味においては同一の意味をなす。また、以降の説明において、電波が消滅するという表現を用いる。電波はなにかの物質に完全に吸収されるまで消滅するわけではないが、無線装置が検出レベル（強度）以下になる場合やあるいは干渉の影響を及ぼすレベル以下になれば、本発明の観点においては実質的に電波が消滅していると考えられるので、消滅という用語を用いる。【００５５】
図２において、機内の構成物を無線の反射及び吸収の観点から説明する。乗客荷物収納庫２０１、乗客手荷物２０２及び乗客用物入れ２０３には乗客の持ち込み荷物が収納される、荷物の一例としてはノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）があり、当該パーソナルコンピュータの筐体や基板等は無線信号を反射する。また、服等の衣類、おみやげのアルコール飲料、ジュースや水などの液体は電波を吸収する。乗客２０４の人体は無線信号を吸収することがよく知られている。また、乗客の着用している服や機内で使用する毛布なども無線信号を吸収する。さらに、シート１００１は無線信号を吸収するクッション材が使用されており、シート１００１の背もたれや底板等のシートの骨組みそのものはジュラルミン等の金属で構成されている場合や、無線信号を一部反射し、また一部吸収するカーボンの複合素材等で構成されている場合などもある。【００５６】
また、貨物２０５は上述のようにジュラルミン等でできており無線信号を反射する。なお、仮に将来的に無線信号を通過させる素材で作られるようになったとしても、中の荷物は乗客荷物収納庫等に入れられる物と本質的に同じであり、無線信号を吸収したり反射したりする物で構成される。さらに、機内配管２０６及びワイヤ２０７は無線信号を反射する。無線アクセスポイント装置１０００を含む図１１に示した、航空機８００内でのＡＶデータ無線配信システムの各機器の筐体等も無線信号を反射する。なお、客室天井２０８及び客室床２０９は、機体の軽量化のためにハニカム構造により強化した紙等で構成されるため、無線信号を通過させる。【００５７】
次に、図２を参照して、無線信号が遮蔽される様子を具体的に説明する。無線信号２２０は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、無線クライアント装置５０４で受信された後に、シート１００１のクッション及び乗客用物入れ２０３内に入れられた、例えばペットボトル等の電波吸収体により電波が吸収されて電波が消滅する。また、無線信号２２１は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、貨物２０５で反射し、ビデオモニター５０５で反射、ワイヤ２０７で反射、機体の胴体で反射、機内配管２０６で反射し、さらに機体の胴体で反射して伝搬距離が長くなったため電波が消滅する。さらに、無線信号２２２は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、乗客荷物収納庫２０１内のＰＣで反射し、乗客２０４の人体で吸収されて電波が消滅する。【００５８】
無線信号２２３は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、貨物２０５で反射し、シート１００１の底面のジュラルミンの底板と貨物２０５で反射を繰り返し、乗客手荷物２０２で反射してシート１００１のクッションで吸収されて電波が消滅する。また、無線信号２２４は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、乗客手荷物入れ２０３の乗客手荷物の例えば携帯用オーディオセットで反射し、乗客荷物収納庫２０１の荷物の中の例えば飲み物で吸収されて電波が消滅する。【００５９】
さらに、無線信号２２５は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、無線クライアント装置５０４で受信された後に、機体で反射、その後貨物２０５とシート１００１の底面のジュラルミンの底板とで反射を繰り返している間に伝搬距離が長くなったため電波が消滅する。また、無線信号２２６は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、乗客荷物収納庫２０１のＰＣで反射し、貨物２０５で反射し、無線クライアント装置５０４で受信され、機体の胴体で反射して、乗客荷物収納庫２０１の乗客荷物の例えば衣類等で吸収されて電波が消滅する。【００６０】
なお、図２においては、反射すると説明した物の上を電波が通過している矢印となっている場合があるが、２次元での図面作成の都合上このようになるのであって、実際の反射は３次元で起こっており、このような場合は存在する。また、１つの反射により複数の方向に複雑に乱反射するため、図２のようにある特定の反射方向に着目した場合は、反射波はかなり弱くなっている。【００６１】
図３は図１の航空機８００のギャレイ１０１１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号が反射して伝搬する状態を示す縦断面図である。図３を参照してギャレイ１０１１部分での無線信号の反射について説明する。図３において、３００はコーヒーサーバ装置、３０１はシンク（流し台）、３０２は食事や飲み物を運ぶためのカートである。これら全てのものは金属をベースに構成されており、無線反射率が非常に高い、またギャレイ１０１１の構造自身も温度の高いものを扱うため、壁、床、天井等と同様に金属で耐熱性を確保している場合が多い。ドリンク入れ３０３には、乗客にサービスする飲み物が格納されている。飲み物は液体であるため電波を吸収する。【００６２】
次に、図３を参照して、無線信号が遮蔽される様子を具体的に説明する。図３において、無線信号３２０は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、シンク３０１、コーヒーサーバ装置３００、機体の胴体、カート３０２、機体の胴体で反射しているうちに電波伝搬距離が長くなり電波が消滅する。また、無線信号３２１は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、機体胴体、貨物２０５、カート３０２、シンク３０１、機体胴体、貨物２０５、カート３０２で反射を繰り返しているうちに電波伝搬距離が長くなり、電波が消滅する。さらに、無線信号３２２は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、機体胴体、機内配管２０６で反射を繰り返しているうちに電波伝搬距離が長くなり電波が消滅する。無線信号３２２に示すように無線アクセスポイント装置１０００からは一部の電波が上部にも放出される場合もある。またさらに、無線信号３２３は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、ドリンク入れ３０３の中のジュースなどの液体で電波が吸収され消滅する。【００６３】
なお、図２及び図３においては、シート１００１及びギャレイ１０１１部分での反射を２次元の模式図で示したが、実際には３次元的に、反射は起こっているため、シート１００１での反射とギャレイ１０１１での反射が組み合わされることもある。【００６４】
図５は図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機内で反射して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す横断面図である。図５において、無線信号５２０は無線アクセスポイント装置１０００から送信された後、シート１００１で２回反射を繰り返し、３回目のシート１００１で電波吸収されて電波が消滅している。また、無線信号５２１は無線アクセスポイント装置１０００から送信された後、ギャレイ１０１１内の例えばカート３０２で反射し、シート１００１及び化粧室１０１０で反射し、さらにはシート１００１で電波吸収されて電波が消滅している。【００６５】
以上に説明したように、図１のように機体中央に配置されているシート１００１及びギャレイ１０１１などの電波遮蔽物を挟んで両側に隣接チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を配置することで、両通路８１１，８１２の各無線アクセスポイント装置間に遮蔽物があることになり、反射及び吸収を繰り返して相互の電波が届きにくい環境となることで、干渉の影響が低減可能となる。【００６６】
なお、実際には上述のように電波反射は３次元において、上記以外にも様々な機中の物で反射及び吸収を繰り返しており、隣接チャンネル間の無線アクセスポイント装置１０００間の電波がお互いに届く場合もあるが、干渉の影響を低減するためには、互いに届く電波をいかに少なくするかがポイントであり、本発明は干渉電波低減に有効で、隣接チャンネルを有する２つの無線アクセスポイント装置１０００が互いに異なる通路８１１，８１２にそれぞれ配置されていることにより、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除し高品質な無線伝送が可能となる。【００６７】
第２の実施形態．
図６は本発明の第２の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第２の配置例を示す横断面図であり、図６は図１と同様に航空機８００の客室の横断面図である。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、隣接チャンネルを有する各無線アクセスポイント装置１０００の無線局を互いに異なる通路８１１，８１２に配置することにより、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除するとともに、隣接チャンネルを有する無線アクセスポイント装置１０００間の機体前後方向（Ｘ方向）にも距離を遠くすることにより、さらに干渉の影響を低減する方法について以下に説明する。【００６８】
図６において、菱形で示した無線アクセスポイント装置１０００の中に無線チャンネル番号を示している。図中の点線の矢印は隣接チャンネルの組を示している。隣接チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局は真ん中のシート列を挟んで両通路８１１，８１２に配置されるとともに、航空機８００機体の幅方向（Ｙ方向）に平行ではなく、前後方向（Ｘ方向）にも距離が離れている。このため、距離による電波の減衰による、機体中央の電波遮蔽物での干渉波低減に加えて、さらに干渉源の無線アクセスポイント装置１０００からの電波が低減されるため、隣接チャンネル干渉の影響をさらに低減可能であり、第１の実施形態と同等以上の効果を有し、高品質な無線通信を提供できる。【００６９】
第３の実施形態．
図７は本発明の第３の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第３の配置例を示す横断面図であり、図７は図１と同様に航空機８００の客室の横断面図である。図７において、同一チャンネルを含む１６個の無線アクセスポイント装置１０００が設置されており、本実施形態においては、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を電波遮蔽物を挟んで互いに異なる通路８１１，８１２に配置することにより、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除する。【００７０】
ＡＶデータ無線配信システムにおいては、システム全体としての総帯域を向上させるため、多数の無線アクセスポイント１０００を使用することが考えられる。例えば、本実施形態では、３６チャンネルから６４チャンネルまでの８チャンネル分を使用するが、８個の無線アクセスポイント装置１０００では帯域が足りない場合は同一のチャンネルの無線アクセスポイント装置１０００を再度使用することが考えられる。【００７１】
具体的に数値例を用いて説明する。例えば１つの無線アクセスポイント装置１０００が４０Ｍｂｐｓの帯域のデータを伝送できる場合に、８個の無線アクセスポイント装置１０００では３２０Ｍｂｐｓの総帯域を確保できるが、仮に６４０Ｍｂｐｓの総帯域が要求される場合は、８個のチャンネルの個々のチャンネルを２回ずつ使用して、合計１６個の無線アクセスポイント装置１０００を設置しなければならない。【００７２】
なお、総帯域を増やすためには、図１０に示した、他の周波数の無線チャンネルを使用する方法が考えられる。しかしながら、当該システムで使用できる無線チャンネル数に上限がある以上、要求帯域が使用できるチャンネルで実現可能な総帯域を超える場合は、同一チャンネルを使用せざるを得ない。具体的には、図１５及び図１６に示された使用可能な１９個の無線チャンネルを使用した場合、１９個の無線アクセスポイント装置１０００で７６０Ｍｂｐｓの総帯域を確保できるが、要求帯域が７６０Ｍｂｐｓを超える場合は同一チャンネルを使用することになる。従って本実施形態では、８個の無線チャンネルを使用する場合を例として説明するが、他の個数の無線チャンネルを使用する場合でも、本質的に問題は同様である。【００７３】
図７において、菱形で示した無線アクセスポイント装置１０００の中に無線チャンネル番号を示している。図７の８００Ａの範囲においては８個の異なるチャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局が配置されている、さらに、８００Ｂの範囲においても上記と同じチャンネルを使用した８個の無線アクセスポイント装置１０００が配置されている。このとき、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局は真ん中のシート列を挟んで両通路８１１，８１２に配置されている。これにより、同一チャンネルにおいても隣接チャンネルと同様に、第１の実施形態で図２及び図３を参照して説明したように、電波遮蔽物により電波の進行が妨げられ、これにより同一チャンネル間の電波同士がお互いに届くことを低減し、同一チャンネル間の干渉を防止する。これにより、同一チャンネル間でＣＳＭＡ／ＣＡの機能が働くことによる帯域低下は発生しない。従って高品質な無線伝送を保証することが可能となる。【００７４】
なお、図７においては、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を航空機８００の前後方向（Ｘ方向）にも距離を離すことによる電波低減で干渉を低減させる効果もある。【００７５】
以上の各実施形態で説明したように、構造物として電波遮蔽物が配置されることがわかっている場合に、その電波遮蔽物を挟んで同一チャンネル又は隣接チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を配置することで、チャンネル間干渉を低減し、ＣＳＭＡ／ＣＡ等の無線方式を用いる無線システムが動作することによる帯域低下や無線干渉によるパケットエラー等に起因する帯域低下を低減することが可能となる。また、キャリアセンスをせず共存できる他の無線通信方式の場合は、干渉に起因するパケットエラーによる帯域低下を低減することができる。【００７６】
また、以上の実施形態では、航空機８００内の物理構成及び物理配置に基づき実現される無線チャンネル配置方法及び無線通信システムであって、電波強度の検出や干渉を低減するための通信手順を必要とするものではなく、制御回路やソフトウェア等が必要なく簡易な装置で実現可能である。さらに、干渉の可能性がある複数の無線局同士で、時分割で干渉を低減する方法ではないので、帯域を有効に使用可能である。【００７７】
以上の実施形態においては、航空機８００内に設けられた無線通信システムについて説明しているが、本発明はこれに限らず、航空機、電車、バス等の移動体内の無線通信システムに適用してもよい。これらの移動体は、強度の観点から金属をベースとして胴体が構成され、金属は無線反射率が高いため、電波が外に放出される割合が低く、無線チャンネルの電波が移動体の胴体で反射されて胴体の内側に残留する割合が高いため、特にチャンネル間干渉の低減が求められるため、チャンネル間干渉を低減する本実施形態の効果はこのような環境では特に大きい。特に、航空機８００は機体に強固な強度が求められるために窓を小さくして胴体の部分が多いため、電波が航空機８００の機内に残留する割合が非常に高い。また、窓などのないコンクリート壁等のビルの中等でも壁、天井、床からの無線の反射が大きいため同様に本発明の効果が大きい。【００７８】
第４の実施形態．
図１２は本発明の第４の実施形態に係る、無線チャンネル配置決定装置９００の構成を示すブロック図であり、図１３は図１２の無線チャンネル配置決定装置９００によって実行される無線チャンネル配置処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る無線チャンネル配置決定装置９００は上記各実施形態に係る航空機８００において複数の無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルを配置するための装置である。【００７９】
図１２において、主制御部であるＣＰＵ９０１は具体的にはデジタル計算機で構成されており、バス９１０を介して以下のハードウェア各部と接続されてそれらを制御するほか、後述する種々のソフトウェアの機能を実行する。ディスプレイ９０６は液晶表示装置（ＬＣＤ）又はＣＲＴディスプレイ等の表示装置であり、無線チャンネル配置処理を実行した結果を表示出力する。キーボード９０５は、当該無線チャンネル配置決定装置９００を操作するために必要な文字キー、テンキー及び各種のファンクションキー等を備える。なお、上記ディスプレイ９０６をタッチパネル方式とすることにより、このキーボード９０５の各種キーの内の一部又は全部を代用するように構成してもよい。プリンタ９０７は例えば電子写真方式等のプリンタ装置であり、無線チャンネル配置処理を実行した結果を印字出力する。【００８０】
ＲＯＭ（Read Only Memory）９０２は、当該無線チャンネル配置決定装置９００の動作に必要であって主制御部９０１によって実行される種々のソフトウェアのプログラムを予め格納し、ここで、当該プログラムは、少なくとも後述する図１３の無線チャンネル配置処理のプログラムを含む。ＲＡＭ（Random Access Memory）９０３は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）又はフラッシュメモリ等で構成され、主制御部９０１のワーキングエリアとして使用されてプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。また、ハードディスクメモリ９０４は、航空機８００内の無線アクセスポイント装置１０００の事前設計された配置位置情報を格納する装置配置テーブル９０４ａと、図１５及び図１６の無線チャンネルの情報（但し、本実施形態では、Ｆ４の無線チャンネルを使用しない。すなわち、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の合計１９チャンネルを使用する。）を予め格納するチャンネルテーブル９０４ｂと、無線チャンネル配置決定処理の処理結果であるチャンネル配置を格納するチャンネル配置テーブル９０４ｃとを含む。【００８１】
図１４は図１２の無線チャンネル配置決定装置９００により無線チャンネル配置処理を実行したときの処理例を示す航空機８００内の無線チャンネル配置の横断面図である。図１４において、無線アクセスポイント装置１０００は長方形で示しており、その中の上段の数字は無線チャンネル番号であり、下段の括弧内の数字は使用する無線チャンネルを、各チャンネル群でシリアルに自然数で便宜的に表したチャンネルシリアル番号である。以下、図１３及び図１４を参照して無線チャンネル配置処理について説明する。【００８２】
図１３において、ステップＳ０において、無線アクセスポイント装置１０００の配置情報を装置配置テーブル９０４ａから読み出し、無線チャンネル情報をチャンネルテーブル９０４ｂから読み出す。次いで、ステップＳ１において、図１４（ａ）に一例を示すように、各１対の隣接チャンネルがそれぞれ異なる２つの通路８１１，８１２に配置されるように振り分ける。次いで、ステップＳ２において、図１４（ｂ）に一例を示すように、各１対の隣接チャンネルが航空機８００の長手方向（Ｘ方向）で離れるように、片方の通路（例えば８１２）側のチャンネルを２つ又は３つのチャンネルセットで入れ替える。さらに、ステップＳ３において、図１４（ｃ）に一例を示すように、１対の隣接チャンネルが航空機８００の長手方向（Ｘ方向）で離れるように、８チャンネル群（Ｆ１，Ｆ２）の各チャンネルを、１１チャンネル群（Ｆ３）の各チャンネルで挟むように、すなわち、前者の各チャンネルと後者の各チャンネルとが互い違いになるように配置する。さらに、ステップＳ４では、同一チャンネルを使用するか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ６に進む。【００８３】
ステップＳ５において、図１４（ｄ）に一例を示すように、同一のチャンネルの各チャンネルが互いに離れるように配置する。図１４（ｄ）の９５０は同一のチャンネルの２回目の繰り返し配置を示す。次いで、ステップＳ６において、上記得られた無線チャンネル配置の情報をチャンネル配置テーブル９０４ｃに格納する。さらに、ステップＳ７において、上記得られた無線チャンネル配置の情報をディスプレイ９０６に出力して表示し、もしくはプリンタ９０７に出力して印字して当該処理を終了する。【００８４】
以上の第２の実施形態では、上記得られた無線チャンネル配置の情報をディスプレイ９０６に出力して表示し、もしくはプリンタ９０７に出力して印字しているが、本発明はこれに限らず、当該無線チャンネル配置決定装置９００をＬＡＮスイッチ５０１に接続してネットワーク経由で各無線アクセスポイント装置１０００において決定された無線チャンネル配置に基づいて無線周波数を設定してもよい。また、航空機８００のシステム構成（具体的には、無線アクセスポイント装置１０００の個数や配置）が決まった時点で無線チャンネル配置決定装置９００により無線チャンネル配置を決定した後、その結果をネットワーク経由で各無線アクセスポイント装置１０００に無線チャンネル配置に基づいて無線周波数を設定してもよい。ここで、無線チャンネル配置に基づく無線周波数の設定は、例えば無線アクセスポイント装置１０００の装置コントローラ６００内の不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ）に書き込みこと、もしくはＤＩＰスイッチを用いて行う。【００８５】
図１３の処理では、同一チャンネルの２つの無線アクセスポイント装置１０００を離隔するように配置しているが、本発明はこれに限らず、異なる２つの通路８１１，８１２に配置してもよい。【００８６】
変形例．
以上の実施形態では、金属胴体の航空機８００内に設けられた無線通信システムの無線チャンネル配置方法について説明したが、本発明はこれに限らず、金属以外の胴体を使用する移動体でも、電波反射は起こるため、本発明を適用することができる。【００８７】
以上の実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格に記載された周波数帯を用いて無線チャンネル配置方法について説明したが、本発明はこれに限らず、本質的に周波数同士が干渉する無線方式に適用することができる。【００８８】
以上の実施形態では、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局を異なる通路８１１，８１２に配置し、もしくは互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局を異なる通路８１１，８１２に配置しているが、本発明はこれに限らず、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、異なる通路８１１，８１２に配置してもよい。【００８９】
以上の実施形態では、隣接チャンネル及び同一チャンネルが全て異なる通路８１１，８１２に配置される場合について説明したが、本発明はこれに限らず、使用する無線チャンネルの組合せ、あるいは無線チャンネル数によっては、必ずしも全てのチャンネルがこれらの条件を満たす必要はなく、その場合でも電波遮蔽物が間にある無線チャンネル間に関しては本発明特有の効果を得ることができる。また、航空機８００では、機内の各種装備物の配置の関係に依存して各無線アクセスポイント装置１０００を必ずしも均等に配置することができないなど、機内での無線アクセスポイント装置１０００の配置可能位置において制約条件が発生するが、本発明では、これを配慮して無線チャンネル配置を決定することができる。【００９０】
以上の実施形態において、航空機８００内における人体での電波吸収や乗客荷物での電波の吸収反射は、その位置に予めこれらのものは固定されているわけではないが、シート１００１は固定的に取り付けられており、乗客２０４がその位置に座ることを目的とするためのものである。また、乗客荷物や貨物についても乗客荷物収納庫２０１等のように、固定位置が決められており、そこに荷物等が入れられる。従って、実際に電波の運用状態ではその位置に固定的に荷物等が配置されるため、位置の固定された電波遮蔽物と見なすことができる。【００９１】
以上の実施形態においては、広帯域を使用するＡＶコテンツデータのストリーミング伝送システムであるＡＶデータ無線配信システムについて説明した。この場合において、無線アクセスポイント装置１０００から無線クライアント５０４への直接波による無線伝送が支配的であるため、無線アクセスポイント装置からの送信のみを例として説明を行ったが、無線通信においては、図１１の無線セル内の無線クライアント装置５０４からも無線送信があり、異なる無線セルの無線クライアント装置５０４間、及び異なる無線セルの無線アクセスポイント装置１０００と無線クライアント装置５０４間の干渉低減に関しても本発明が有効である。【００９２】
以上の実施形態において、同一チャンネル繰り返しの例が、図７及び図１４では、繰り返し無しで全てのチャンネルを使用してから同一チャンネルが繰り返して配置しているが、本発明はこれに限らず、Ｘ方向に十分距離が離れていれば、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００を配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上詳述したように、本発明に係る無線通信システム及びその無線チャンネル配置方法によれば、電波遮蔽物を挟んで同一チャンネル及び／又は隣接チャンネルの無線チャンネルを配置し、さらに好ましくは、上記互いに同一無線チャンネル及び／又は隣接無線チャンネルを有する２つの無線局をそれぞれ、航空機の異なる通路に配置することで、上記チャンネル間で相互に届く電波を低減する。これにより、チャンネル間干渉が低減され、送信待機の仕組みが働くことを抑制し、さらに電波干渉による無線のパケットエラーが少なくなることで、無線帯域を有効に利用することが可能となり、その結果、広帯域で高品質な無線伝送を保証可能となる。特に、本発明に係る無線通信システムは、複数無線チャンネル間の干渉低減が可能となるので、複数の無線チャンネルを用いたデータ伝送システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、航空機８００において配置された複数の無線アクセスポイント装置１０００を備えた、いわゆる航空機内エンターテイメントシステムであるＡＶデータ無線配信システムを示すとともに、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第１の配置例を示す横断面図である。
【図２】図１の航空機８００のシート１００１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号の反射状態を示す縦断面図である。
【図３】図１の航空機８００のギャレイ１０１１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号が反射して伝搬する状態を示す縦断面図である。
【図４】図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機体上部及び機体下部で反射を繰り返して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す縦断面図である。
【図５】図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機内で反射して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す横断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第２の配置例を示す横断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第３の配置例を示す横断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るＡＶデータ無線配信システムの装置構成を示すブロック図である。
【図９】図８の無線アクセスポイント装置１０００の構成を示すブロック図である。
【図１０】図８の無線クライアント装置５０４の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１の無線アクセスポイント装置１０００の無線セルを示す横断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る、無線チャンネル配置決定装置９００の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の無線チャンネル配置決定装置９００によって実行される無線チャンネル配置処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１２の無線チャンネル配置決定装置９００により無線チャンネル配置処理を実行したときの処理例を示す航空機８００内の無線チャンネル配置の横断面図である。
【図１５】ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ１，Ｆ２）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図である。
【図１６】ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ３，Ｆ４）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
３６−６４，１００−１６１…無線チャンネル番号、
３６ａ，３６ｂ，４０ａ，４０ｂ…放射パターン、
５０４…無線クライアント装置、
８００…航空機、
８１１，８１２…通路、
９００…無線チャンネル配置決定装置、
１０００…無線アクセスポイント装置
１００１…シート
１０１０…化粧室
１０１１…ギャレイ。
【図１】
2008004577.tif 000003
【図２】
2008004577.tif 000004
【図３】
2008004577.tif 000005
【図４】
2008004577.tif 000006
【図５】
2008004577.tif 000007
【図６】
2008004577.tif 000008
【図７】
2008004577.tif 000009
【図８】
2008004577.tif 000010
【図９】
2008004577.tif 000011
【図１０】
2008004577.tif 000012
【図１１】
2008004577.tif 000013
【図１２】
2008004577.tif 000014
【図１３】
2008004577.tif 000015
【図１４】
2008004577.tif 000016
【図１５】
2008004577.tif 000017
【図１６】
2008004577.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月5日(2007.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムにおいて、
互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置に配置したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置は、上記航空機の異なる通路であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の長手方向で離隔するように配置したことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置したことを特徴とする請求項２又は３記載の無線通信システム。
【請求項５】
上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする請求項２乃至４のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項６】
固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムのための無線チャンネル配置方法において、
互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置に配置することを含むことを特徴とする無線チャンネル配置方法。
【請求項７】
上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置は、上記航空機の異なる通路であり、上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の長手方向で離隔するように配置することをさらに含むことを特徴とする請求項６記載の無線チャンネル配置方法。
【請求項８】
上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置することをさらに含むことを特徴とする請求項６又は７記載の無線チャンネル配置方法。
【請求項９】
上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする請求項６乃至８のうちのいずれか１つに記載の無線チャンネル配置方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月13日(2008.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムにおいて、
互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置に配置したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置は、上記航空機の異なる通路であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の長手方向で離隔するように配置したことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置したことを特徴とする請求項２又は３記載の無線通信システム。
【請求項５】
上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする請求項２乃至４のうちのいずれか１つに記載の無線通信システム。
【請求項６】
固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムのための無線チャンネル配置方法において、
互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置に配置することを含むことを特徴とする無線チャンネル配置方法。
【請求項７】
上記航空機の機体中央のシート群を挟む異なる位置は、上記航空機の異なる通路であり、上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記航空機の長手方向で離隔するように配置することをさらに含むことを特徴とする請求項６記載の無線チャンネル配置方法。
【請求項８】
上記互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、上記互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方の各無線局をそれぞれ、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置することをさらに含むことを特徴とする請求項６又は７記載の無線チャンネル配置方法。
【請求項９】
上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする請求項６乃至８のうちのいずれか１つに記載の無線チャンネル配置方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば航空機などの構造物内において設けられ、複数の無線チャンネルを用いて無線通信を行う無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線信号を送受信する無線通信装置をそれぞれ有する複数の無線局を用いた無線通信システムが実用化されている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、航空機内でのオーディオ及びビデオデータ無線配信システム（以下、「オーディオ及びビデオデータ」を、「ＡＶデータ」という。）が開示されている。また、特許文献３では、車両において無線ローカルエリアネットワーク（以下、「ローカルエリアネットワーク」を、「ＬＡＮ」という。）を利用した無線通信システムが提案されている。無線ＬＡＮシステムの無線通信装置としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１の規格（例えば、非特許文献１参照。）に準拠した製品が実用化されて販売されている。ＩＥＥＥ８０２．１１の規格には、使用する周波数や伝送方式等の違いにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等の複数の種類の規格が決められている。
【０００３】
これらの無線ＬＡＮシステムにおいて用いるアクセス制御方式としては、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance）が採用されており、これは、自無線局のパケット送信に先立ち他の無線局からの電波を検知し、他の無線局が電波を出していれば、ある一定期間だけ送信を待ち、再び他の無線局からの電波の有無を検査し、他の無線局が電波を出していなければ自無線局が電波を送信するという方式である。すなわち、ある無線局が他の無線局の電波の影響を受けるということであり、特に複数の無線局が同一チャンネルを使用しているときには使用する周波数帯が完全に重なるため、他の無線局の電波の影響を強く受け、自局が送信できないということが発生する。これは結果的には有効帯域の減少に帰着し、通信品質が著しく低下する。具体的には、同一チャンネルの複数ｎ個の無線局が干渉範囲内にある場合、個々の無線局の有効帯域は、確率的には１／ｎ以下となる。
【０００４】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格では、隣接チャンネル抑圧レベル（Adjacent Channel Rejection）が定義されており、これは、受信しようとしているチャンネルのレベルに比べてどのくらい高いレベルでの隣接チャンネルの干渉波まで許容かを示すものである。隣接チャンネルからの干渉を強く受けた場合は受信信号の波形（周波数特性）が変化し、正常にパケット受信ができずパケットエラーとなる。その結果は有効帯域の減少に帰着し、通信品質が著しく低下する。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡ及び隣接チャンネル抑圧レベルの詳細については非特許文献２に詳しく記載されている。
【０００５】
図１５はＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ１，Ｆ２）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図であり、図１６はＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ３，Ｆ４）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図である。後述する本発明に係る各実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格において規定された周波数帯を用いた無線チャンネルの配置方法について説明する。
【０００６】
現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格において使用可能な無線チャンネルは、
（ａ）３６チャンネルから６４チャンネルまでの８個の連続するチャンネル群と、
（ｂ）１００チャンネルから１４０チャンネルまでの１１個の連続するチャンネル群と、（ｃ）１４９チャンネルから１６１チャンネルまでの４個の連続するチャンネル群とを含む。これ以外の無線チャンネルの使用を検討している国もある。
【０００７】
なお、１４９チャンネルから１６１チャンネルまでの４個の連続するチャンネル群（Ｆ４）の使用が許可されているのは米国のみであり、現在、世界共通で使用可能となるように検討されているのは、３６チャンネルから６４チャンネルまでと、１００チャンネルから１４０チャンネルまでの合計１９チャンネルである。本発明に係る実施形態では、３６チャンネルから６４チャンネルを使用する場合を例として説明する。
【０００８】
上記ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた無線通信システムにおいて、各無線局間の通信に影響を与えるのは、主として同一チャンネル干渉の場合であり、隣接チャンネル干渉の場合においてもそれらの通信に影響を与える。同一チャンネル干渉は、図１５及び図１６において、例えば１つの無線局が３６チャンネルを使用しており、干渉範囲内の他の無線局が同一の３６チャンネルを使用している場合等において発生する。同様に、４０、４４、４８、５２、５６、６０、６４チャンネルでも他の無線局が同一番号のチャンネルを使用する場合において同一チャンネル干渉が発生する。また、隣接チャンネル干渉は、
（ａ）３６チャンネルに対して４０チャンネルを使用する場合と、
（ｂ）４０チャンネルに対して３６チャンネル及び４４チャンネルを使用する場合と、
（ｃ）４４チャンネルに対して４０チャンネル及び４８チャンネルを使用する場合と、
（ｄ）４８チャンネルに対して４４チャンネル及び５２チャンネルを使用する場合と、
（ｅ）５２チャンネルに対して４８チャンネル及び５６チャンネルを使用する場合と、
（ｆ）５６チャンネルに対して５２チャンネル及び６０チャンネルを使用する場合と、
（ｇ）６０チャンネルに対して５６チャンネル及び６４チャンネルを使用する場合と、
（ｈ）６４チャンネルに対して６０チャンネルを使用する場合と
において発生する。
【０００９】
無線局間の干渉を低減する方法が特許文献４において開示されている。この方法は各無線ゾーンにおいて少なくとも隣接する無線ゾーン区間では、異なる周波数帯を使用するものである。
【００１０】
また、固定局間及び基地局間同士の干渉を防止する方法が特許文献５において開示されている。この方法は、水平面の特定方向に対して１８０度の範囲にセルを持つ場合の干渉低減方法であり、隣接するセルの隣り合うセクタ同士では異なる周波数又は偏波を使用するものである。
【００１１】
さらに、隣接チャンネル間干渉を低減する方法が特許文献６において開示されている。この方法は受信電界強度がほぼ等しい移動局をグルーピングし、グルーピングした移動局に周波数分割及び時分割で送信することにより隣接間干渉を低減するものである。
【００１２】
またさらに、同一フロアで異なるシステムが混在する場合等の干渉を低減する方法が特許文献７において開示されている。この方法は使用するシステム毎に使用する周波数チャンネルをシステム毎に複数グループに分け、干渉の発生を防ぐものである。
【００１３】
【特許文献１】特表２００６−５０６８９９号公報。
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００９８７４５号明細書。
【特許文献３】国際公開第０３／０３２５０３号パンフレット。
【特許文献４】特開平７−２１２８２８号公報。
【特許文献５】特開２００２−１１２３１８号公報。
【特許文献６】特開２００３−２０９５０８号公報。
【特許文献７】特開平７−３３６３６３号公報。
【非特許文献１】ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition (R2003), "Information technology- Telecommunications and Information exchange between systems- Local and metropolitan area networks- Specific requirements- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications", LAN MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society, Reaffirmed on 12 June 2003, IEEE-SA Standards Boards, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc.) Standards Association,［平成１８年６月２９日検索］,インターネット＜ＵＲＬ：http://standards.ieee.org/getieee802/802.11.html＞。
【非特許文献２】松江英明ほか監修、「８０２.１１高速無線ＬＡＮ教科書」、初版、株式会社ＩＤＧジャパン、２００３年３月２９日。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような課題を有していた。
【００１５】
上記特許文献４の方法では、隣接チャンネルが隣接する無線ゾーン区間になることがある。つまり、無線低減がなく直接に隣接ゾーンから隣接チャンネル干渉を受ける可能性がある。また、同一チャンネルが隣接する無線ゾーン区間になくても、個々のゾーンの範囲が狭い場合は、同一チャンネル間の距離が近くなり同一チャンネルからの電波干渉を受けるという課題を有していた。
【００１６】
また、上記特許文献５の方法は、水平面の特定方向に対して１８０度の範囲にセルを持つ場合の限定的な場合においてしか有効ではなく、また偏波を用いるため特に複雑な反射波が混在する空間（例えば航空機の中）ではあらゆる偏波面を有する反射波が存在するため有効ではなかった。また、隣接するセクタ同士では異なる周波数を用いても、特許文献４と同様に同一チャンネル間の距離が近い等、同一チャンネルからの電波干渉を受けるという課題を有していた。
【００１７】
また、上記特許文献６の方法は、移動局の周波数を決定する方法であり、基地局間の干渉を低減するものではない。また、受信強度の計測と判定手段及び時分割送信が必要であり、複雑な構成となるという課題を有していた。
【００１８】
また、特許文献７の方法は、同一チャンネルの使用を排除する仕組みであり、従って、同一チャンネル間の干渉を排除するものではなく、また、隣接チャンネルは同一グループに属するため干渉が発生するという課題を有していた。
【００１９】
さらに、上記従来技術は、例えば航空機などの無線反射率の高い金属の胴体で囲まれた空間では、電波が外に放出される割合が低く、機内に電波が閉じこめられるため反射波により電波干渉が起こりやすく、ゾーン区分の仕組みや偏波のみでは干渉低減効果が得られないという問題点も有していた。
【００２０】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、構造物の特徴を利用して、同一チャンネル間の干渉及び隣接チャンネル間の干渉を低減する無線通信システム及び当該無線通信システムのための無線チャンネル配置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
第１の発明に係る無線通信システムによれば、固定位置に配置された電波遮蔽物を有する構造物内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムにおいて、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置したことを特徴とする。
【００２２】
上記無線通信システムにおいて、上記構造物は航空機であり、上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置したことを特徴とする。
【００２３】
また、上記無線通信システムにおいて、上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置したことを特徴とする。
【００２４】
さらに、上記無線通信システムにおいて、上記２つの無線局を、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置したことを特徴とする。
【００２５】
またさらに、上記無線通信システムにおいて、上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする。
【００２６】
第２の発明に係る無線チャンネル配置方法は、固定位置に配置された電波遮蔽物を有する航空機内に設けられた複数の無線局を備えた無線通信システムのための無線チャンネル配置方法において、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、上記電波遮蔽物の両側に配置し、かつ上記２つの無線局をそれぞれ、上記航空機の異なる通路に配置することを含むことを特徴とする。
【００２７】
上記無線チャンネル配置方法において、上記２つの無線局を上記航空機の長手方向で離隔するように配置することをさらに含むことを特徴とする。
【００２８】
また、上記無線チャンネル配置方法において、上記２つの無線局を、上記同一無線チャンネル及び隣接無線チャンネルの無線チャンネル群とは異なる無線チャンネル群の無線チャンネルを有する無線局を間に挟むように配置することをさらに含むことを特徴とする。
【００２９】
さらに、上記無線チャンネル配置方法において、上記各無線局は、上記航空機の幅方向と実質的に平行な方向に、主ビームを有する放射パターンを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る無線通信システム及びその無線チャンネル配置方法によれば、電波遮蔽物を挟んで同一チャンネル及び／又は隣接チャンネルの無線チャンネルを配置し、さらに好ましくは、上記互いに同一無線チャンネル及び／又は隣接無線チャンネルを有する２つの無線局をそれぞれ、航空機の異なる通路に配置することで、上記チャンネル間で相互に届く電波を低減する。これにより、チャンネル間干渉が低減され、送信待機の仕組みが働くことを抑制し、さらに電波干渉による無線のパケットエラーが少なくなることで、無線帯域を有効に利用することが可能となり、その結果、広帯域で高品質な無線伝送を保証可能となる。
【００３１】
また、本発明に係る無線通信システム及びその無線チャンネル配置方法は、電波の検出や干渉を低減するための通信手順を必要とするものではなく、制御回路やソフトウェア等が必要なく簡易な装置で実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。以下の実施形態では、航空機内の無線ＬＡＮシステムを用いた、いわゆるエンターテイメントシステムであるＡＶデータ無線配信システムの一例について説明する。
【００３３】
図８は本発明の実施形態に係るＡＶデータ無線配信システムの装置構成を示すブロック図である。図８において、ＡＶデータ無線配信システムは、
（ａ）装置コントローラ５００ａと、ＡＶコンテンツデータを格納するサーバメモリ５００ｂとを備えて構成されるＡＶコンテンツサーバ装置５００と、
（ｂ）ＬＡＮケーブルを介してＡＶコンテンツサーバ装置５００に接続される、例えばイーサネット（登録商標）スイッチであるＬＡＮスイッチ５０１と、
（ｃ）ＬＡＮケーブルを介してＬＡＮスイッチ５０１に接続される複数の無線アクセスポイント装置１０００と、
（ｄ）各無線アクセスポイント装置１０００に無線接続され、出力デバイスであるビデオモニター装置５０５及び入力デバイスであるユーザコントローラ５０６を備えた複数の無線クライアント装置５０４とを備えて構成される。
【００３４】
図９は図８の無線アクセスポイント装置１０００の構成を示すブロック図である。図９において、無線アクセスポイント装置１０００は、無線クライアント装置５０４からの無線信号を送受信するアンテナ６０１と、無線通信回路６０２と、ＬＡＮスイッチ６０３に接続されたＬＡＮインターフェース６０３と、これらの回路６０２，６０３の動作を制御する装置コントローラ６００とを備えて構成される。
【００３５】
図１０は図８の無線クライアント装置５０４の構成を示すブロック図である。図１０において、無線クライアント装置５０４は、無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号を送受信するアンテナ７０１と、無線通信回路７０２と、無線通信回路７０２の動作を制御する装置コントローラ７００とを備えて構成される。ここで、装置コントローラ７００には、ユーザである乗客がコンテンツなどを視聴するための出力デバイスであるビデオモニター装置５０５と、乗客が指示情報を入力するための入力デバイスであるユーザコントローラ５０６とが接続される。
【００３６】
ユーザコントローラ５０６を用いて乗客が入力した要求を含むメッセージ信号は無線アクセスポイント装置１０００及びＬＡＮスイッチ５０１を介してＡＶコンテンツサーバ装置５００に伝送され、これに応答して、ＡＶコンテンツサーバ装置５００はＡＶデータを当該無線クライアント装置５０４に対してストリーミング配信する。すなわち、ＡＶデータはＬＡＮスイッチ５０１及び無線アクセスポイント装置１０００を介して、受信すべき無線クライアント装置５０４に伝送された後、乗客のビデオモニター装置５０５に出力されて表示され、乗客は所望のビデオプログラムの画像を視聴することができる。
【００３７】
図８の実施形態では、１つの無線クライアント装置５０４に２個のビデオモニター装置５０５を接続しているが、本発明はこれに限らず、１個又は３個以上のビデオモニター装置５０５を接続してもよい。なお、ビデオモニター装置５０５にはヘッドフォン（図示せず。）が接続されており、ビデオプログラムの画像信号に対応する音声を聞くことができる。また、音声信号のみを受信して例えば音楽だけを楽しむこともできる。
【００３８】
次いで、無線伝送システムについて説明する。無線アクセスポイント装置１０００には、１つ又は複数の無線クライアント装置５０４が接続され、これらの無線アクセスポイント装置１０００と接続された無線クライアント装置５０４は１つの無線チャンネルを用いて無線アクセスポイント装置１０００と無線通信する。１つの無線チャンネルで構成された、無線アクセスポイント装置１０００と無線クライアント装置５０４のグループは無線セルと称される。無線アクセスポイント装置１０００は機内に複数個配置される。すなわち機内には複数の無線セルが存在することになる。
【００３９】
図１１は図１の無線アクセスポイント装置１０００の無線セルを示す横断面図である。図１１において、航空機８００の長手方向、すなわち前後方向をＸ方向とし、その幅方向をＹ方向としている。図１１において、１００１は航空機のシートであり、１０００は無線アクセスポイント装置である。図１１において、１つの無線セルのみを図示しており、黒で塗りつぶされたシート１００１は無線アクセスポイント装置１０００に接続されるシート群である。図１１の一例では、２列シート群が４つで、４列シート群が２つの場合を例示している。各シート列には１つずつ無線クライアント装置５０４が取り付けられる。無線アクセスポイント装置１０００がカバーするシート群は、安定した伝送を行うためにより強い電波で無線伝送を行うことができる無線アクセスポイント装置１０００近傍のシート群が選ばれる。これらのシート群と無線アクセスポイント装置１０００が無線セルを構成し、１つの無線チャンネルを使用して無線伝送を行う。
【００４０】
なお、一般的には、無線セル内に強い電波を送信し、特に機体前後方向（Ｘ方向）への電波の放射を極力小さくするために、機体前後方向（Ｘ方向）に電波の放射が小さい指向特性を有する放射パターンを有するアンテナ６０１を使用する。そのアンテナ６０１の放射パターンについては、例えば図１において図示されている。図１において、無線アクセスポイント装置１０００の正方形内の数字は無線チャンネル番号を示しており、図１以外の図面においても同様である。３６チャンネルの無線クライアント装置５０４は、Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ａと、−Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ｂとを有する。また、４０チャンネルの無線クライアント装置５０４は、Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ａと、−Ｙ方向に主ビームを有する例えば略扇形状の放射パターン３６ｂとを有する。
【００４１】
本発明の着目点は、無線干渉の本質は当該無線クライアント装置５０４の無線局（チャンネル）に干渉を及ぼすチャンネルを使用している他の無線クライアント装置５０４の無線局からの電波を極力小さくすることである。そのためには以下の２つの方法が考えられる。
【００４２】
第１の方法は、お互いの無線局の距離を離す方法である。この方法は基本的に航空機内においても有効な方法であるが、航空機８００はその胴体が金属等の電波反射体でできている閉空間であることから反射波が外に逃げにくく、その効果は限定的である。また、ＡＶデータ無線配信システムの要求帯域に応じて、使用する無線アクセスポイント装置１０００の数が多い場合や無線局の配置の都合上、全てのチャンネルにおいて効果的に適応できる保証はない。
【００４３】
第２の方法は、電波遮蔽物を、干渉する無線局間に配置することにより、電波を互いに届きにくくすることである。電波遮蔽物を配置することにより、相手無線局からの電波を低減することが可能となり、結果としてチャンネル間干渉を低減することができる。
【００４４】
本発明はこの点に着目し、航空機８００の構造上の特徴を利用して、電波遮蔽物を利用することによりチャンネル間干渉を低減する。なお、ここで、電波遮蔽物とは、電波を吸収して減衰させる電波遮蔽シート、クッション材、液体や人体などの電波吸収率の高い物等に限らず、金属などの反射により、アンテナからの電波の放射方向（進行方向）から電波を反射させ、電波の方向が変わることにより、電波を直接的には他の無線局に到達させないことで実質的に電波を遮蔽する物を含む。これらの反射は乱反射となるため、反射を繰り返す毎に電波は弱くなり干渉源としての影響が少なくなる。
【００４５】
第１の実施形態．
本実施形態では、隣接チャンネルの干渉を低減する方法について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る、航空機８００において配置された複数の無線アクセスポイント装置１０００を備えた、いわゆる航空機内エンターテイメントシステムであるＡＶデータ無線配信システムを示すとともに、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第１の配置例を示す横断面図である。本実施形態において重要な点は、隣接チャンネルを有する無線クライアント装置５０４が互いに異なる通路８１１，８１２に配置されていることであり、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除する。図１の航空機８００の２つの通路８１１，８１２は、航空機８００の長手方向（Ｘ方向）に延在しかつ互いに平行である。
【００４６】
図１において、各無線アクセスポイント装置１０００を菱形で図示しており、その中に無線チャンネル番号を記している。また、４列シート群と２列シート群の場合を例示しており、４列シート群が機体中央に、２列シート群が両窓際に配置されている。さらに、化粧室１０１０には、金属製の洗面台等が設置されている。ギャレイ（航空機の調理室）１０１１は料理や飲み物のサービスの準備をする場所であり、電子レンジ、コーヒーメーカ、料理や飲み物を運ぶための金属製のカート等が設置されている。当然のことながら、ギャレイ１０１１には料理や飲み物の保管場所がある。
【００４７】
図２は図１の航空機８００のシート１００１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号の反射状態を示す縦断面図であり、図２では、航空機８００の幅方向（Ｙ方向）に平行な線で垂直に切断してなる縦断面図である。図２において、各無線アクセスポイント装置１０００と、シート１００１と、無線クライアント５０４と、ビデオモニター５０５とが図１又は図８と同様に設けられている。また、ユーザコントローラ５０６は図２において、図示していないがシート１００１の部分に配置される。
【００４８】
乗客荷物収納庫２０１は、窓側の座席の上部に各１カ所、及び中央の座席の上部に２カ所の合計４カ所設置されている。これは、２本の通路８１１，８１２を有する航空機８００の標準的な構成である。乗客が機内に持ち込んだ乗客手荷物２０２はまず乗客荷物収納庫２０１に収容されるが、乗客荷物収納庫２０１に入れない手荷物については、航空機航行の安全上、座席の下に置くことが強く推奨されている。乗客用小物入れ２０３は通常乗客の前座席の後部についており、シート１００１の下に入れると同様に、乗客の持ち込み手荷物を入れることができる。さらに、乗客２０４は通常シート１００１に常時座っている。なお、通常は、シート１００１の前面に乗客２０４が座り、シート１００１の背もたれの背面にビデオモニター装置５０５及び乗客用小物入れ２０３が取り付けられることが一般的であるが、図面の都合上、図２においては同一面に図示している。無線信号の電波は３次元的に放射されるので２次元の図面に上記のように図示しても本質的な説明の妨げになるものではない。
【００４９】
また、貨物室２０５は航空機８００の所定位置（通常は、客室の床下）に設けられ、乗客２０４が預けた荷物や貨物等をジュラルミン等のコンテナに入れて、貨物室２０５に収容される。さらに、機内配管２０６は、緊急時に酸素マスクに酸素を送り込むための酸素を通すパイプと、それに加えて酸素をためておくための酸素ボンベ（図示せず）と、羽を動かすためのワイヤ、ドアを動かすためのワイヤあるいは航行制御用の配線等を保護するためのパイプ等を含む。また、ワイヤ２０７は、航行時の安全に直接関係のない制御を行う配線や制御ワイヤ等であり、一部パイプに保護されていないものもある。当該ワイヤ２０７は航空機８００の安定航行の観点から、特に金属等を材質としている重量の大きいものは、左右のバランスを保つためにできるだけ機体中央に配置される。
【００５０】
無線アクセスポイント装置１０００は、通常は各通路８１１，８１２の上方の天井裏に配置される。これは、無線クライアント装置５０４がシート１００１に設置されるため、例えば乗客荷物収納庫２０１の上方に配置した場合は、電波が放射されてすぐに乗客２０４の荷物で反射あるいは吸収されるため、本来強い電波を伝達すべき無線クライアント装置５０４への到達電波が弱くなり通信の品質が確保できないためである。つまり、無線アクセスポイント装置１０００から直接的に無線クライアント装置５０４へ向かう方向については、強い電波を確保するために、電波遮蔽物がないことが理想的であることから、各通路８１１，８１２上方の天井裏は理想的な配置である。
【００５１】
また、航空機８００では安全上客室に突起が出ることは好ましくないため、この点からも、無線アクセスポイント装置１０００は天井裏に配置されるのが理想である。なお、客室内で支障がない場合や、無線クライアント装置５０４に対して強い電波が届く場合においては、天井の下（客室側）あるいは通路８１１，８１２の上部又は下部等でもよい。例えば、２階構造の航空機８００の場合は、２階の通路の直下又は１階の通路の直上に各無線アクセスポイント装置１０００を設けることで、１つの無線アクセスポイント装置１０００で１階と２階の両方の無線クライアント装置５０４をカバーすることができる。
【００５２】
無線クライアント装置５０４の配置に関しては、無線アクセスポイント装置１０００からの直接波を受信するために、図２においては、各通路８１１，８１２の上方に配置しているが、各通路８１１，８１２の下方に配置してもよい。この場合において、シート１００１を抜けてきた電波、あるいは貨物などからの強い第１反射波により安定的に電波を受信することが可能となるので、各通路８１１，８１２の下方に配置してもよい。
【００５３】
図４は図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機体上部及び機体下部で反射を繰り返して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す縦断面図である。図４は、航空機８００の長手方向に平行な線で垂直に切断してなる縦断面図である。図４において、例えば通路８１１，８１２の天井裏に設置された無線アクセスポイント装置１０００から送信される無線信号は、機体内で反射を繰り返し、機体の幅方向（Ｙ方向）だけでなく前後方向（Ｘ方向）にも到達する。既に図１１を参照して説明したように、１つの無線アクセスポイント装置１０００は航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に複数のシート１００１をカバーするため、無線アクセスポイント装置１０００からの電波放射方向には電波遮蔽物がないことが必要であり、この意味でも、図２のように各通路８１１，８１２上方の天井裏に配置することは理想的である。機内では反射が多いため、電波は長距離まで伝搬しやすい環境にあるが、電波は距離の３乗に反比例して小さくなるため、やがては図４の４０１、４０２のように、実質的に電波がない状態と等価になる。当然のことながらこの状態になる距離は反射の状態に依存する。
【００５４】
次に、図２を参照して、上記構成物が無線信号を遮蔽する様子について説明する。なお、以降の説明において、無線信号を「反射」と「吸収」という言葉を使用して説明するが、必ずしも１００％の無線信号を反射や吸収を意味するわけではなく、反射率及び吸収率は物質に依存し、例えば、８０％反射して２０％吸収する、あるいは３０％反射して７０％吸収するなど、物質によって様々であってその程度の問題である。従って、反射及び吸収の用語は、説明の便宜的に用いられているだけであり、本発明の本質に関係のある「無線の進行を妨げる（遮蔽する）」という意味においては同一の意味をなす。また、以降の説明において、電波が消滅するという表現を用いる。電波はなにかの物質に完全に吸収されるまで消滅するわけではないが、無線装置が検出レベル（強度）以下になる場合やあるいは干渉の影響を及ぼすレベル以下になれば、本発明の観点においては実質的に電波が消滅していると考えられるので、消滅という用語を用いる。
【００５５】
図２において、機内の構成物を無線の反射及び吸収の観点から説明する。乗客荷物収納庫２０１、乗客手荷物２０２及び乗客用物入れ２０３には乗客の持ち込み荷物が収納される、荷物の一例としてはノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）があり、当該パーソナルコンピュータの筐体や基板等は無線信号を反射する。また、服等の衣類、おみやげのアルコール飲料、ジュースや水などの液体は電波を吸収する。乗客２０４の人体は無線信号を吸収することがよく知られている。また、乗客の着用している服や機内で使用する毛布なども無線信号を吸収する。さらに、シート１００１は無線信号を吸収するクッション材が使用されており、シート１００１の背もたれや底板等のシートの骨組みそのものはジュラルミン等の金属で構成されている場合や、無線信号を一部反射し、また一部吸収するカーボンの複合素材等で構成されている場合などもある。
【００５６】
また、貨物２０５は上述のようにジュラルミン等でできており無線信号を反射する。なお、仮に将来的に無線信号を通過させる素材で作られるようになったとしても、中の荷物は乗客荷物収納庫等に入れられる物と本質的に同じであり、無線信号を吸収したり反射したりする物で構成される。さらに、機内配管２０６及びワイヤ２０７は無線信号を反射する。無線アクセスポイント装置１０００を含む図１１に示した、航空機８００内でのＡＶデータ無線配信システムの各機器の筐体等も無線信号を反射する。なお、客室天井２０８及び客室床２０９は、機体の軽量化のためにハニカム構造により強化した紙等で構成されるため、無線信号を通過させる。
【００５７】
次に、図２を参照して、無線信号が遮蔽される様子を具体的に説明する。無線信号２２０は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、無線クライアント装置５０４で受信された後に、シート１００１のクッション及び乗客用物入れ２０３内に入れられた、例えばペットボトル等の電波吸収体により電波が吸収されて電波が消滅する。また、無線信号２２１は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、貨物２０５で反射し、ビデオモニター５０５で反射、ワイヤ２０７で反射、機体の胴体で反射、機内配管２０６で反射し、さらに機体の胴体で反射して伝搬距離が長くなったため電波が消滅する。さらに、無線信号２２２は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、乗客荷物収納庫２０１内のＰＣで反射し、乗客２０４の人体で吸収されて電波が消滅する。
【００５８】
無線信号２２３は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、貨物２０５で反射し、シート１００１の底面のジュラルミンの底板と貨物２０５で反射を繰り返し、乗客手荷物２０２で反射してシート１００１のクッションで吸収されて電波が消滅する。また、無線信号２２４は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、乗客手荷物入れ２０３の乗客手荷物の例えば携帯用オーディオセットで反射し、乗客荷物収納庫２０１の荷物の中の例えば飲み物で吸収されて電波が消滅する。
【００５９】
さらに、無線信号２２５は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、無線クライアント装置５０４で受信された後に、機体で反射、その後貨物２０５とシート１００１の底面のジュラルミンの底板とで反射を繰り返している間に伝搬距離が長くなったため電波が消滅する。また、無線信号２２６は無線アクセスポイント装置１０００から送信され、乗客荷物収納庫２０１のＰＣで反射し、貨物２０５で反射し、無線クライアント装置５０４で受信され、機体の胴体で反射して、乗客荷物収納庫２０１の乗客荷物の例えば衣類等で吸収されて電波が消滅する。
【００６０】
なお、図２においては、反射すると説明した物の上を電波が通過している矢印となっている場合があるが、２次元での図面作成の都合上このようになるのであって、実際の反射は３次元で起こっており、このような場合は存在する。また、１つの反射により複数の方向に複雑に乱反射するため、図２のようにある特定の反射方向に着目した場合は、反射波はかなり弱くなっている。
【００６１】
図３は図１の航空機８００のギャレイ１０１１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号が反射して伝搬する状態を示す縦断面図である。図３を参照してギャレイ１０１１部分での無線信号の反射について説明する。図３において、３００はコーヒーサーバ装置、３０１はシンク（流し台）、３０２は食事や飲み物を運ぶためのカートである。これら全てのものは金属をベースに構成されており、無線反射率が非常に高い、またギャレイ１０１１の構造自身も温度の高いものを扱うため、壁、床、天井等と同様に金属で耐熱性を確保している場合が多い。ドリンク入れ３０３には、乗客にサービスする飲み物が格納されている。飲み物は液体であるため電波を吸収する。
【００６２】
次に、図３を参照して、無線信号が遮蔽される様子を具体的に説明する。図３において、無線信号３２０は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、シンク３０１、コーヒーサーバ装置３００、機体の胴体、カート３０２、機体の胴体で反射しているうちに電波伝搬距離が長くなり電波が消滅する。また、無線信号３２１は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、機体胴体、貨物２０５、カート３０２、シンク３０１、機体胴体、貨物２０５、カート３０２で反射を繰り返しているうちに電波伝搬距離が長くなり、電波が消滅する。さらに、無線信号３２２は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、機体胴体、機内配管２０６で反射を繰り返しているうちに電波伝搬距離が長くなり電波が消滅する。無線信号３２２に示すように無線アクセスポイント装置１０００からは一部の電波が上部にも放出される場合もある。またさらに、無線信号３２３は、無線アクセスポイント装置１０００から送信され、ドリンク入れ３０３の中のジュースなどの液体で電波が吸収され消滅する。
【００６３】
なお、図２及び図３においては、シート１００１及びギャレイ１０１１部分での反射を２次元の模式図で示したが、実際には３次元的に、反射は起こっているため、シート１００１での反射とギャレイ１０１１での反射が組み合わされることもある。
【００６４】
図５は図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機内で反射して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す横断面図である。図５において、無線信号５２０は無線アクセスポイント装置１０００から送信された後、シート１００１で２回反射を繰り返し、３回目のシート１００１で電波吸収されて電波が消滅している。また、無線信号５２１は無線アクセスポイント装置１０００から送信された後、ギャレイ１０１１内の例えばカート３０２で反射し、シート１００１及び化粧室１０１０で反射し、さらにはシート１００１で電波吸収されて電波が消滅している。
【００６５】
以上に説明したように、図１のように機体中央に配置されているシート１００１及びギャレイ１０１１などの電波遮蔽物を挟んで両側に隣接チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を配置することで、両通路８１１，８１２の各無線アクセスポイント装置間に遮蔽物があることになり、反射及び吸収を繰り返して相互の電波が届きにくい環境となることで、干渉の影響が低減可能となる。
【００６６】
なお、実際には上述のように電波反射は３次元において、上記以外にも様々な機中の物で反射及び吸収を繰り返しており、隣接チャンネル間の無線アクセスポイント装置１０００間の電波がお互いに届く場合もあるが、干渉の影響を低減するためには、互いに届く電波をいかに少なくするかがポイントであり、本発明は干渉電波低減に有効で、隣接チャンネルを有する２つの無線アクセスポイント装置１０００が互いに異なる通路８１１，８１２にそれぞれ配置されていることにより、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除し高品質な無線伝送が可能となる。
【００６７】
第２の実施形態．
図６は本発明の第２の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第２の配置例を示す横断面図であり、図６は図１と同様に航空機８００の客室の横断面図である。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、隣接チャンネルを有する各無線アクセスポイント装置１０００の無線局を互いに異なる通路８１１，８１２に配置することにより、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除するとともに、隣接チャンネルを有する無線アクセスポイント装置１０００間の機体前後方向（Ｘ方向）にも距離を遠くすることにより、さらに干渉の影響を低減する方法について以下に説明する。
【００６８】
図６において、菱形で示した無線アクセスポイント装置１０００の中に無線チャンネル番号を示している。図中の点線の矢印は隣接チャンネルの組を示している。隣接チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局は真ん中のシート列を挟んで両通路８１１，８１２に配置されるとともに、航空機８００機体の幅方向（Ｙ方向）に平行ではなく、前後方向（Ｘ方向）にも距離が離れている。このため、距離による電波の減衰による、機体中央の電波遮蔽物での干渉波低減に加えて、さらに干渉源の無線アクセスポイント装置１０００からの電波が低減されるため、隣接チャンネル干渉の影響をさらに低減可能であり、第１の実施形態と同等以上の効果を有し、高品質な無線通信を提供できる。
【００６９】
第３の実施形態．
図７は本発明の第３の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第３の配置例を示す横断面図であり、図７は図１と同様に航空機８００の客室の横断面図である。図７において、同一チャンネルを含む１６個の無線アクセスポイント装置１０００が設置されており、本実施形態においては、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を電波遮蔽物を挟んで互いに異なる通路８１１，８１２に配置することにより、通路８１１，８１２間の電波遮蔽物により干渉の影響を排除する。
【００７０】
ＡＶデータ無線配信システムにおいては、システム全体としての総帯域を向上させるため、多数の無線アクセスポイント１０００を使用することが考えられる。例えば、本実施形態では、３６チャンネルから６４チャンネルまでの８チャンネル分を使用するが、８個の無線アクセスポイント装置１０００では帯域が足りない場合は同一のチャンネルの無線アクセスポイント装置１０００を再度使用することが考えられる。
【００７１】
具体的に数値例を用いて説明する。例えば１つの無線アクセスポイント装置１０００が４０Ｍｂｐｓの帯域のデータを伝送できる場合に、８個の無線アクセスポイント装置１０００では３２０Ｍｂｐｓの総帯域を確保できるが、仮に６４０Ｍｂｐｓの総帯域が要求される場合は、８個のチャンネルの個々のチャンネルを２回ずつ使用して、合計１６個の無線アクセスポイント装置１０００を設置しなければならない。
【００７２】
なお、総帯域を増やすためには、図１０に示した、他の周波数の無線チャンネルを使用する方法が考えられる。しかしながら、当該システムで使用できる無線チャンネル数に上限がある以上、要求帯域が使用できるチャンネルで実現可能な総帯域を超える場合は、同一チャンネルを使用せざるを得ない。具体的には、図１５及び図１６に示された使用可能な１９個の無線チャンネルを使用した場合、１９個の無線アクセスポイント装置１０００で７６０Ｍｂｐｓの総帯域を確保できるが、要求帯域が７６０Ｍｂｐｓを超える場合は同一チャンネルを使用することになる。従って本実施形態では、８個の無線チャンネルを使用する場合を例として説明するが、他の個数の無線チャンネルを使用する場合でも、本質的に問題は同様である。
【００７３】
図７において、菱形で示した無線アクセスポイント装置１０００の中に無線チャンネル番号を示している。図７の８００Ａの範囲においては８個の異なるチャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局が配置されている、さらに、８００Ｂの範囲においても上記と同じチャンネルを使用した８個の無線アクセスポイント装置１０００が配置されている。このとき、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局は真ん中のシート列を挟んで両通路８１１，８１２に配置されている。これにより、同一チャンネルにおいても隣接チャンネルと同様に、第１の実施形態で図２及び図３を参照して説明したように、電波遮蔽物により電波の進行が妨げられ、これにより同一チャンネル間の電波同士がお互いに届くことを低減し、同一チャンネル間の干渉を防止する。これにより、同一チャンネル間でＣＳＭＡ／ＣＡの機能が働くことによる帯域低下は発生しない。従って高品質な無線伝送を保証することが可能となる。
【００７４】
なお、図７においては、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を航空機８００の前後方向（Ｘ方向）にも距離を離すことによる電波低減で干渉を低減させる効果もある。
【００７５】
以上の各実施形態で説明したように、構造物として電波遮蔽物が配置されることがわかっている場合に、その電波遮蔽物を挟んで同一チャンネル又は隣接チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００の無線局を配置することで、チャンネル間干渉を低減し、ＣＳＭＡ／ＣＡ等の無線方式を用いる無線システムが動作することによる帯域低下や無線干渉によるパケットエラー等に起因する帯域低下を低減することが可能となる。また、キャリアセンスをせず共存できる他の無線通信方式の場合は、干渉に起因するパケットエラーによる帯域低下を低減することができる。
【００７６】
また、以上の実施形態では、航空機８００内の物理構成及び物理配置に基づき実現される無線チャンネル配置方法及び無線通信システムであって、電波強度の検出や干渉を低減するための通信手順を必要とするものではなく、制御回路やソフトウェア等が必要なく簡易な装置で実現可能である。さらに、干渉の可能性がある複数の無線局同士で、時分割で干渉を低減する方法ではないので、帯域を有効に使用可能である。
【００７７】
以上の実施形態においては、航空機８００内に設けられた無線通信システムについて説明しているが、本発明はこれに限らず、航空機、電車、バス等の移動体内の無線通信システムに適用してもよい。これらの移動体は、強度の観点から金属をベースとして胴体が構成され、金属は無線反射率が高いため、電波が外に放出される割合が低く、無線チャンネルの電波が移動体の胴体で反射されて胴体の内側に残留する割合が高いため、特にチャンネル間干渉の低減が求められるため、チャンネル間干渉を低減する本実施形態の効果はこのような環境では特に大きい。特に、航空機８００は機体に強固な強度が求められるために窓を小さくして胴体の部分が多いため、電波が航空機８００の機内に残留する割合が非常に高い。また、窓などのないコンクリート壁等のビルの中等でも壁、天井、床からの無線の反射が大きいため同様に本発明の効果が大きい。
【００７８】
第４の実施形態．
図１２は本発明の第４の実施形態に係る、無線チャンネル配置決定装置９００の構成を示すブロック図であり、図１３は図１２の無線チャンネル配置決定装置９００によって実行される無線チャンネル配置処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る無線チャンネル配置決定装置９００は上記各実施形態に係る航空機８００において複数の無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルを配置するための装置である。
【００７９】
図１２において、主制御部であるＣＰＵ９０１は具体的にはデジタル計算機で構成されており、バス９１０を介して以下のハードウェア各部と接続されてそれらを制御するほか、後述する種々のソフトウェアの機能を実行する。ディスプレイ９０６は液晶表示装置（ＬＣＤ）又はＣＲＴディスプレイ等の表示装置であり、無線チャンネル配置処理を実行した結果を表示出力する。キーボード９０５は、当該無線チャンネル配置決定装置９００を操作するために必要な文字キー、テンキー及び各種のファンクションキー等を備える。なお、上記ディスプレイ９０６をタッチパネル方式とすることにより、このキーボード９０５の各種キーの内の一部又は全部を代用するように構成してもよい。プリンタ９０７は例えば電子写真方式等のプリンタ装置であり、無線チャンネル配置処理を実行した結果を印字出力する。
【００８０】
ＲＯＭ（Read Only Memory）９０２は、当該無線チャンネル配置決定装置９００の動作に必要であって主制御部９０１によって実行される種々のソフトウェアのプログラムを予め格納し、ここで、当該プログラムは、少なくとも後述する図１３の無線チャンネル配置処理のプログラムを含む。ＲＡＭ（Random Access Memory）９０３は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）又はフラッシュメモリ等で構成され、主制御部９０１のワーキングエリアとして使用されてプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。また、ハードディスクメモリ９０４は、航空機８００内の無線アクセスポイント装置１０００の事前設計された配置位置情報を格納する装置配置テーブル９０４ａと、図１５及び図１６の無線チャンネルの情報（但し、本実施形態では、Ｆ４の無線チャンネルを使用しない。すなわち、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の合計１９チャンネルを使用する。）を予め格納するチャンネルテーブル９０４ｂと、無線チャンネル配置決定処理の処理結果であるチャンネル配置を格納するチャンネル配置テーブル９０４ｃとを含む。
【００８１】
図１４は図１２の無線チャンネル配置決定装置９００により無線チャンネル配置処理を実行したときの処理例を示す航空機８００内の無線チャンネル配置の横断面図である。図１４において、無線アクセスポイント装置１０００は長方形で示しており、その中の上段の数字は無線チャンネル番号であり、下段の括弧内の数字は使用する無線チャンネルを、各チャンネル群でシリアルに自然数で便宜的に表したチャンネルシリアル番号である。以下、図１３及び図１４を参照して無線チャンネル配置処理について説明する。
【００８２】
図１３において、ステップＳ０において、無線アクセスポイント装置１０００の配置情報を装置配置テーブル９０４ａから読み出し、無線チャンネル情報をチャンネルテーブル９０４ｂから読み出す。次いで、ステップＳ１において、図１４（ａ）に一例を示すように、各１対の隣接チャンネルがそれぞれ異なる２つの通路８１１，８１２に配置されるように振り分ける。次いで、ステップＳ２において、図１４（ｂ）に一例を示すように、各１対の隣接チャンネルが航空機８００の長手方向（Ｘ方向）で離れるように、片方の通路（例えば８１２）側のチャンネルを２つ又は３つのチャンネルセットで入れ替える。さらに、ステップＳ３において、図１４（ｃ）に一例を示すように、１対の隣接チャンネルが航空機８００の長手方向（Ｘ方向）で離れるように、８チャンネル群（Ｆ１，Ｆ２）の各チャンネルを、１１チャンネル群（Ｆ３）の各チャンネルで挟むように、すなわち、前者の各チャンネルと後者の各チャンネルとが互い違いになるように配置する。さらに、ステップＳ４では、同一チャンネルを使用するか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ５に進む一方、ＮＯのときはステップＳ６に進む。
【００８３】
ステップＳ５において、図１４（ｄ）に一例を示すように、同一のチャンネルの各チャンネルが互いに離れるように配置する。図１４（ｄ）の９５０は同一のチャンネルの２回目の繰り返し配置を示す。次いで、ステップＳ６において、上記得られた無線チャンネル配置の情報をチャンネル配置テーブル９０４ｃに格納する。さらに、ステップＳ７において、上記得られた無線チャンネル配置の情報をディスプレイ９０６に出力して表示し、もしくはプリンタ９０７に出力して印字して当該処理を終了する。
【００８４】
以上の第２の実施形態では、上記得られた無線チャンネル配置の情報をディスプレイ９０６に出力して表示し、もしくはプリンタ９０７に出力して印字しているが、本発明はこれに限らず、当該無線チャンネル配置決定装置９００をＬＡＮスイッチ５０１に接続してネットワーク経由で各無線アクセスポイント装置１０００において決定された無線チャンネル配置に基づいて無線周波数を設定してもよい。また、航空機８００のシステム構成（具体的には、無線アクセスポイント装置１０００の個数や配置）が決まった時点で無線チャンネル配置決定装置９００により無線チャンネル配置を決定した後、その結果をネットワーク経由で各無線アクセスポイント装置１０００に無線チャンネル配置に基づいて無線周波数を設定してもよい。ここで、無線チャンネル配置に基づく無線周波数の設定は、例えば無線アクセスポイント装置１０００の装置コントローラ６００内の不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ）に書き込みこと、もしくはＤＩＰスイッチを用いて行う。
【００８５】
図１３の処理では、同一チャンネルの２つの無線アクセスポイント装置１０００を離隔するように配置しているが、本発明はこれに限らず、異なる２つの通路８１１，８１２に配置してもよい。
【００８６】
変形例．
以上の実施形態では、金属胴体の航空機８００内に設けられた無線通信システムの無線チャンネル配置方法について説明したが、本発明はこれに限らず、金属以外の胴体を使用する移動体でも、電波反射は起こるため、本発明を適用することができる。
【００８７】
以上の実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格に記載された周波数帯を用いて無線チャンネル配置方法について説明したが、本発明はこれに限らず、本質的に周波数同士が干渉する無線方式に適用することができる。
【００８８】
以上の実施形態では、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局を異なる通路８１１，８１２に配置し、もしくは互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局を異なる通路８１１，８１２に配置しているが、本発明はこれに限らず、互いに同一無線チャンネルを有する２つの無線局と、互いに隣接無線チャンネルを有する２つの無線局との少なくとも一方を、異なる通路８１１，８１２に配置してもよい。
【００８９】
以上の実施形態では、隣接チャンネル及び同一チャンネルが全て異なる通路８１１，８１２に配置される場合について説明したが、本発明はこれに限らず、使用する無線チャンネルの組合せ、あるいは無線チャンネル数によっては、必ずしも全てのチャンネルがこれらの条件を満たす必要はなく、その場合でも電波遮蔽物が間にある無線チャンネル間に関しては本発明特有の効果を得ることができる。また、航空機８００では、機内の各種装備物の配置の関係に依存して各無線アクセスポイント装置１０００を必ずしも均等に配置することができないなど、機内での無線アクセスポイント装置１０００の配置可能位置において制約条件が発生するが、本発明では、これを配慮して無線チャンネル配置を決定することができる。
【００９０】
以上の実施形態において、航空機８００内における人体での電波吸収や乗客荷物での電波の吸収反射は、その位置に予めこれらのものは固定されているわけではないが、シート１００１は固定的に取り付けられており、乗客２０４がその位置に座ることを目的とするためのものである。また、乗客荷物や貨物についても乗客荷物収納庫２０１等のように、固定位置が決められており、そこに荷物等が入れられる。従って、実際に電波の運用状態ではその位置に固定的に荷物等が配置されるため、位置の固定された電波遮蔽物と見なすことができる。
【００９１】
以上の実施形態においては、広帯域を使用するＡＶコテンツデータのストリーミング伝送システムであるＡＶデータ無線配信システムについて説明した。この場合において、無線アクセスポイント装置１０００から無線クライアント５０４への直接波による無線伝送が支配的であるため、無線アクセスポイント装置からの送信のみを例として説明を行ったが、無線通信においては、図１１の無線セル内の無線クライアント装置５０４からも無線送信があり、異なる無線セルの無線クライアント装置５０４間、及び異なる無線セルの無線アクセスポイント装置１０００と無線クライアント装置５０４間の干渉低減に関しても本発明が有効である。
【００９２】
以上の実施形態において、同一チャンネル繰り返しの例が、図７及び図１４では、繰り返し無しで全てのチャンネルを使用してから同一チャンネルが繰り返して配置しているが、本発明はこれに限らず、Ｘ方向に十分距離が離れていれば、同一チャンネルの無線アクセスポイント装置１０００を配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上詳述したように、本発明に係る無線通信システム及びその無線チャンネル配置方法によれば、電波遮蔽物を挟んで同一チャンネル及び／又は隣接チャンネルの無線チャンネルを配置し、さらに好ましくは、上記互いに同一無線チャンネル及び／又は隣接無線チャンネルを有する２つの無線局をそれぞれ、航空機の異なる通路に配置することで、上記チャンネル間で相互に届く電波を低減する。これにより、チャンネル間干渉が低減され、送信待機の仕組みが働くことを抑制し、さらに電波干渉による無線のパケットエラーが少なくなることで、無線帯域を有効に利用することが可能となり、その結果、広帯域で高品質な無線伝送を保証可能となる。特に、本発明に係る無線通信システムは、複数無線チャンネル間の干渉低減が可能となるので、複数の無線チャンネルを用いたデータ伝送システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、航空機８００において配置された複数の無線アクセスポイント装置１０００を備えた、いわゆる航空機内エンターテイメントシステムであるＡＶデータ無線配信システムを示すとともに、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第１の配置例を示す横断面図である。
【図２】図１の航空機８００のシート１００１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号の反射状態を示す縦断面図である。
【図３】図１の航空機８００のギャレイ１０１１付近において、各無線アクセスポイント装置１０００からの無線信号が反射して伝搬する状態を示す縦断面図である。
【図４】図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機体上部及び機体下部で反射を繰り返して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す縦断面図である。
【図５】図１の無線アクセスポイント装置１０００から送信された無線信号が、航空機８００の機内で反射して航空機８００の前後方向（Ｘ方向）に伝搬する状態を示す横断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第２の配置例を示す横断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る、各無線アクセスポイント装置１０００の無線チャンネルの第３の配置例を示す横断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るＡＶデータ無線配信システムの装置構成を示すブロック図である。
【図９】図８の無線アクセスポイント装置１０００の構成を示すブロック図である。
【図１０】図８の無線クライアント装置５０４の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１の無線アクセスポイント装置１０００の無線セルを示す横断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る、無線チャンネル配置決定装置９００の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の無線チャンネル配置決定装置９００によって実行される無線チャンネル配置処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１２の無線チャンネル配置決定装置９００により無線チャンネル配置処理を実行したときの処理例を示す航空機８００内の無線チャンネル配置の横断面図である。
【図１５】ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ１，Ｆ２）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図である。
【図１６】ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格で使用する５ＧＨｚ帯（Ｆ３，Ｆ４）の周波数帯、中心周波数及び無線チャンネル番号を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
３６−６４，１００−１６１…無線チャンネル番号、
３６ａ，３６ｂ，４０ａ，４０ｂ…放射パターン、
５０４…無線クライアント装置、
８００…航空機、
８１１，８１２…通路、
９００…無線チャンネル配置決定装置、
１０００…無線アクセスポイント装置
１００１…シート
１０１０…化粧室
１０１１…ギャレイ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2008004577.tif 000020
【図３】
2008004577.tif 000021
【図４】
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【図５】
2008004577.tif 000023
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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