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02.次期移動通信システムへの移行について[PDF:838KB]

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02.次期移動通信システムへの移行について[PDF:838KB]
別添-2
次期移動通信システムへの移行について
原田
1関東地方整備局
企画部
情報通信技術課
勝敏1
(〒330-9724 埼玉県さいたま市中央区新都心2-1)
現行の移動通信システム(K-COSMOS、アナログVHF無線)については,設備の老
朽化から更新時期がきており,次期移動通信システムの整備にあたっては,携帯電話や衛星携
帯電話の事業者回線を主体とし,整備費用・維持管理費用を抑えつつ,危機管理上必要となる
災害時の通信確保手段としてデジタルVHF無線による自営通信システムの整備を行うもので
ある.
キーワード 移動通信システム,デジタルVHF無線
1. はじめに
現行の移動通信システムとしては,K-COSMOS,ア
ナログVHF無線が整備されているほか,衛星通信を利
用したKu-SATⅡが整備されている.
移動通信システムは,河川・道路管理等における平常
時の連絡用及のほか災害時における情報収集・復旧作業
等の指揮連絡用として利用されている.
K-COSMOSは,MCA(Multi-Channel Access)複信
方式により,建設省移動通信システム(Kensetsu
Communication System for Mobile Station)として開発
された.関東地方整備局では,平成4年に東京都及び埼
玉県地域をサービスエリアとする統制局,基地局が整備
され,平成5年からサービスを開始し,現在まで有効活
用されている.アナログVHF無線については,KCOSMOS導入以前より利用しており,防災相互連絡波
(主に都道府県,地区町村の防災担当,警察,消防等の
機関による相互利用するもの)を含む移動通信設備であ
るが,規模を縮小して運用を継続している.
また,事業者が提供する移動通信設備としての携帯電
話が普及し,幅広く利用されており,各種業務連絡のほ
かメールによる伝達や各種情報のWeb閲覧による情報
収集が可能になっている.
2. 課題
現行の移動通信システムであるK-COSMOSは,導
入・運用開始から約20年が経過し保守の限界による信
頼性低下が課題となっている.
また,携帯電話・衛星携帯電話の普及により自営によ
る移動通信システムが担う役割を踏まえた規模や機能と
する必要がある.
3. 次期移動通信システムが担う役割
(1) 東日本大震災以前の検討状況
東日本大震災以前に検討が進められていた次期移動通
信システムの計画は以下のとおりである.
◆今後の河川・道路管理用無線は,通信事業者回線
(携帯・衛星)を主たる通信手段として取り入れ,
山間部やトンネルなどの不感エリアや災害時の輻輳
対策の観点から,最小限の自営通信を確保する.
平常時:携帯電話(通信事業者)
災害時:衛星携帯電話(通信事業者)
不感エリア,輻輳対策としての自営通信(※)
※自営通信とは次期移動通信システム
(2) 東日本大震災の経験を踏まえた検討
東日本大震災発生時の東北地方では,公衆回線(一般
公衆回線,携帯電話回線)が地震発生直後より,安否確
認などの連絡のため特定の宛先に集中することによる通
話規制(輻輳を含む),携帯電話基地局が地震・津波等
の被害によりサービス停止するなどにより通信の途絶が
広範囲に発生したなか,地震発生後各市町村に派遣され
たリエゾンの連絡用としてK-COSMOSを持参し,通信
事業者の通信インフラが機能停止する中,衛星携帯電話
と共に数少ない連絡ツールとして使用された.
一例として地震発生後,仙台空港に駐機している国土
交通省ヘリ「みちのく号」に搭乗するため職員が本局か
ら公用車で出発した直後に「大津波警報」が発表された
ことを受け,職員に対してK-COSMOSを使って帰還を
命じ,津波から逃れることができた.また,ヘリコプタ
ーについても仙台空港の津波による冠水に巻き込まれる
前に離陸することができたと報告されている.
関東地方においても,公衆網が輻輳により利用できな
い期間があり,震後のパトロール実施者,巡視者との連
絡できないなど発生したことを受け,その対策として,
災 害 時 に お け る 協 力 会 社 等 に 自 営 通 信 設 備 の KCOSMOS又は,アナログVHF無線を貸与している事
例がある(※運用については電波法に則り適切に運用,
管理がなされております).
東日本大震災の経験を踏まえ,次期移動通信システム
の計画については,以下のとおり一部見直しがなされた
ところです.
(4) 役割の変化、見直し
K-COSMOSの導入当時は,携帯電話の保有者も現在
よりも少なく,自営通信による通信需要も高い状況あっ
たため,パトロールや巡視報告のほかに,災害発生時の
利用など需要が高かった状況にある.K-COSMOSの導入当
時の自営通信の利用状況を図-1に示す.
図-1 自営通信の利用状況(K-COSMOS導入当時)
◆今後の河川・道路管理用無線は,通信事業車回線
現在は,携帯電話が普及し,各種業務連絡においても
(携帯・衛星)を主たる通信手段として取り入れ,
利用されるようになっている.参考として表-1に携帯電
自営通信は,非常時の通信確保を主な目的とするが,
話の契約数の推移を示す.また,携帯電話を含む自営通
平常時の巡視業務等での使用も可能とする.
信の利用状況を図-2に示す.
1) パトロールカー及び災害対策用車両は車載型を配
置.
2) 連絡車は災害時の現地との連絡用等,必要性を十
分に検討した上で配置.
3) 維持用車両及び除雪用車両は原則配置しない.
ただし,公衆回線等で代替ができない等の理由が
整理できるものについてはこの限りではない.
4) 各事務所等に非常時の連絡用として配置.
表-1 携帯電話の契約数の推移
確定値
平成 4年度末
平成14年度末
平成24年度末
携帯電話
契約数(千台)
1,712
75,656
131,973
出典:総務省ホームページ
(3) 衛星携帯電話が担う役割
通信事業者が提供する衛星携帯電話については,非常
時に公衆回線が使用できない場合において,通信を確保
することを目的とする.また,車両等への設置について
は以下のとおりである.
◆直轄管理区間外で活動することが想定される車両用
及びTEC-FORCE用・リエゾン用として必要数を配置
する.
1) 車両用は移動中の発着信の必要性について考慮す
ること.
2) TEC-FORCE用
3) リエゾン用については派遣を予定している自治体
数や用途等を考慮すること.
4) 各車両用とTEC-FORCE用・リエゾン用において
1台で複数の目的を満足するのであれば,台数
の縮減に努めること.
図-2 自営通信の利用状況(現在)
図-2のように携帯電話の利用範囲と自営通信の利用範
囲が重複し,平常時業務利用の連絡手段としては,携帯
電話に置き換わっている.しかしながら,東日本大震災
のような大規模災害の発生直後からは,携帯電話が輻輳
や施設被害により利用できない状況が想定されることか
ら,衛星携帯電話が一部導入されているが,契約件数の
増加や地上網の輻輳等が懸念される.
(4) 次期移動通信システムの運用イメージ
次期移動通信システムの運用構成イメージを受け,実
(1) 自営通信システムの移行方針
際の運用イメージを図-5のとおり整理した.なお、現行
自営通信の利用状況などを踏まえ,次期移動通信シス
のK-COSMOSに比べ機能面,運用(使用)面が大きく
テムについては以下のとおり,移行方針が示されている. 異なるものとなることから,導入時においては,その取
り扱い方法を利用者に周知する必要がある.
・災害対策用移動通信についは,主として衛星携帯電
話を整備
・危機管理用として自営の移動通信システムを最小限
整備
・現行維持費を大きく上回らない範囲で整備
4. 次期移動通信システムへの移行方針
(2) 次期移動通信システムの整備範囲
自営通信としての移動通信システムは,非常時の通信
確保を主な目的とするが,平常時の巡視業務等での使用
も可能とする.従って,その整備範囲は,河川・道路の
直轄管理区間を通信エリアとする.また,その役割につ
いては図-3に示す.なお,砂防事務所及びダム管理事務
所にて利用されているアナログVHF無線(60MHz帯)
は,当面,継続利用することを予定している.
図-3 自営通信の利用(次期移動通信システム)
(3) 次期移動通信システムの運用構成イメージ
運用構成イメージを図-4に示す.構成としては,山上
無線中継所や事務所等に無線装置(基地局)を設置し,
車載型や携帯型の無線装置(移動局)を利用する.また,
事務所や出張所から車載型や携帯型の無線装置(移動
局)に通話が行えるように遠隔通話装置を設けることを
予定している.
図-4 システム構成イメージ
図-5 次期移動通信システムの運用イメージ
5. 次期移動通信システム
(1) 機器仕様
次期移動通信システムの整備は,「危機管理用として
自営の移動通信システムを最小限整備」並びに,「現行
維持を大きく上回らない範囲で整備」としていることか
ら導入コストを低減させるため,民性品に準じた規格を
採用するよう検討しており,ARIB STD-T102 第2編に
準拠することとする.
ARIB STD-T102 第2編とは,社団法人電波産業会が,
各種の電波利用システムに関する無線設備の標準的な仕
様等の基本的な要件を「標準規格」として策定したもの
である.基地局-移動局間(又は移動局間)の無線通信
の部分については標準規格を採用する(民性品に準じた
規格).なお,無線装置本体や国土交通省の統合通信網
を利用する部分等については国土交通省仕様とする.
次期移動通信システム(デジタルVHF無線)の基本
諸元を表-2に示す.
表-2 基本諸元
無線周波数帯
150MHZ
キャリア周波数間隔 6.25kHz
空中線電力
基地局:20W
移動局(車載):10W
移動局(携帯): 5W
変調方式
4値FSK
ARIB STD-T102に準拠
アクセス方式
SCPC
通信方式
2周波単信方式
(1周波単信方式併用)
(2) 通話エリア
通信エリアは,「危機管理用として自営の移動通信シ
ステムを最小限整備」を基本的な方針とし,その整備に
おいては,河川・道路の直轄管理区間を通信エリアとす
る.基地局を多く設置することにより不感地が少なく通
信カバーエリアを広くすることができる一方,整備コス
トが増大する.また,隣接する基地局では,混信を発生
させないよう異なる周波数を配置する必要があり,国土
交通省に利用可能な周波数も限られることから効率的な
周波数配置,基地局配置が求められる.
基地局の配置については,既存のK-COSMOS基地局
を利用する場合,また,既存のアナログVHF無線の基
地局を利用する場合とそれぞれ通話エリアのシミュレー
ションを実施した.
既存のK-COSMOS基地局は,山上無線中継所を中心
に関東地方整備局管内で62箇所,既存のアナログVH
F無線基地局は,山上無線中継所のほか,事務所や出張
所に基地局が設置されており,関東地方整備局管内で1
09箇所となる.当然ながらこれらの基地局に次期移動
通信システムの基地局を配置した場合,河川・道路の直
轄管理区間をほぼ通信エリアとすることが可能であるが
整備コストが増大するほか,「危機管理用」を主目的と
することから,山上無線中継所と平地の基地局(事務所
等)をバランス良く配置することが望ましい.
(3) 通話エリアシミュレーション結果
関東地方整備局管内において,次期移動通信システム
の基地局配置検討のシミュレーションを実施した.平地
に基地局を設置したことにより,一部,不感地が生じる
結果となったが,これら不感地については事務所の自営
通信利用状況に応じ,狭い地域を通信エリアとする基地
局の設置及び衛星携帯電話による代替を含め将来的に検
討する必要がある.
関東地方整備局内に25箇所に基地局を設置し,基地
局無線装置を45台設置した場合のシミュレーション結
果を図-6に示す.(青色:通話可能エリアを示す)
また,東京都周辺地域は図-7のとおりであるが、高層建
築物の影響を考慮していない状況のものである.
図-7 東京都周辺
図-8 都庁周辺(4km四方、建物の影響を考慮)
なお,都庁を中心に4km四方において高層建築物を考
慮したシミュレーションの結果を図-8に示す.
国道20号では,首都高速道路上がシミュレーション
上,通話可能エリアであった.
6. まとめ
次期移動通信システムの整備については,着手初年度
は首都直下地震対応として,東京,神奈川,千葉,埼玉
(一部を除く)の河川・道路事務所の直轄管理区間を通
信エリアとする基地局より整備し,その他地域について
は順次整備を実施する.
また,将来的にはTEC-FORCE,リエゾン等の活動に
おいても機能する通信手段とすることも想定される.
最後に,既存のK-COSMOSについは,平成28年度
をもって運用停止する予定.また,機器故障等により運
用できなくなることも想定されることから,早期に次期
移動通信システムへ移行する必要がある.
図-6 通信エリアシミュレーション(基地局25箇所)
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