衛星通信回線における降雨時のネットワーク動作特性とデータ伝送効率に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550388
• 研究機関: 大阪電気通信大学
• 研究代表者: 前川 泰之 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (30181572)
• キーワード: 衛星通信回線 / 降雨減衰 / 累積時間率分布 / 継続時間 / サイトダイバシティ / Ku帯 / Ka帯 / サテライトダイバシティ

研究概要

平成15年度は、降雨時の衛星通信回線のネットワーク動作特性について、前年度のサテライトダイバシティに関する測定値に基づく数値実験的な評価に引き続き、主として数〜数10km離れた数地点間におけるサイトダイバシティ効果により検証を行った。測定地点としては、本学(寝屋川)と本学から北東に18km離れた京都大学宇治構内、および約42km東方の同信楽MUレーダーサイトを選び、SCC(スーパーバード)およびBS電波受信装置をそれぞれ設置してKu帯衛星電波の降雨減衰同時の累積発生時間率分布について2003年のほぼ1年間蓄積された各測定点のデータから評価を行った。その結果、Ku帯において1地点では年間時間率0.1%程度発生する3〜4dB程度の減衰量に対しては、2地点間でサイトダイバシティによる切替え受信を行うことにより、ほぼ0.01%以下と衛星通信回線では実用上無視できる値にまで減少させることが可能であることが示された。また上記の3地点間で発生する減衰ピーク値の時間差をそれぞれ検出し、降雨に伴う雨域の移動速度と移動方向の推定を行った。そして2003年の1年間に得られた約50例の降雨事象について、実際に天気図やひまわり画像から読み取った前線や低気圧等の移動速度や方向と比較を行った結果、両者の間にかなり良い相関があり、特に温暖前線や寒冷前線については前線とほぼ垂直な方向へ雨域も前線の動きに忠実に従って移動していることが、本測定により実証された。従って本測定結果をもとに今後さらに雨域の広がりと降雨減衰継続時間の関係を明らかにすることにより、衛星通信回線ネットワーク動作の評価で将来重要と考えられる降雨減衰による不稼動継続時間等を、前線種別やその移動速度からかなり正確に予測できる可能性があり、特に減衰が大きいKa帯衛星電波について有効な推定法になると期待できる

研究成果

• [文献書誌] Y.Maekawa, S.Ogata, Y.Shibagaki, Y.Sonoi, M.Teshiba, H.Hashiguchi, S.Fukao: "Multi-wavelength radar observation of wintertime thunder clouds related to the polarity of the lightning discharges"Proceeding of 12th International Conference on Atmospheric Electricity. 1. 13-16 (2003)
• [文献書誌] Y.Sonoi, Y.Maekawa, Z-I.Kawasaki, S.Fukao: "Correlation coefficients between disturbance indexes and updraft associated with lightning discharges observed at two kinds of radars and SAFIR"Proceeding of 12th International Conference on Atmospheric Electricity. 1. 245-248 (2003)
• [文献書誌] Y.Maekawa, Fujiwara, Y.Shibagaki, T.Sato, H.Hashiguchi, M.Yamamoto, S.Fukao: "Effects of Rainfall on Satellite Communication Links from the Equatorial Radar to Japan"XXIII General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics. Week A. 390-391 (2003)
• [文献書誌] 前川泰之, 藤原正, 柴垣佳明, 佐藤亨, 山本衛, 橋口浩之, 深尾昌一郎: "赤道大気レーダーにおける衛星通信回線の降雨減衰測定"平成15年度CPEA公開ワークショップ. 1(印刷中). (2004)
• [文献書誌] Y.Maekawa, Fujiwara, Y.Shibagaki, T.Sato, H.Hashiguchi, M.Yamamoto, S.Fukao: "First Year Results on Rain Attenuation Characteristics of Satellite Links at Equatorial Atmospheric Radar"2004 IEEE AP-S International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting. (In press). (2004)
• [文献書誌] Y.Maekawa, Fujiwara, Y.Shibagaki, T.Sato, H.Hashiguchi, M.Yamamoto, S.Fukao: "Cumulative Time Percentages of Rainfall Rate and Rain Attenuation Observe on the Satellite Links at Equatorial Atmospheric Radar"Proceedings of the 2004 International Symposium on Antennas and Propagation. (In press). (2004)