🛫

[ネットワーク・衛星通信] 飛行機でWi-Fiが使える理由

2025/01/19に公開

はじめに

突然ですが、みなさんは、高度3万フィート(上空1万m)で、携帯を利用したことありますか?
というのも、先日地元に帰省する際に大手航空会社の飛行機を利用した際、飛行機のWi-Fi経由でネットが使用できました!!普段LCCを使用していたので、びっくりしました。。
すぐに仕組みが思いつかなかったので、調べてまとめました。

結論

高度3万フィートで、ネットを使用できる理由は 衛星通信! です。
ご存じでしたか?実際にどんな通信経路になっているかを解説します。
(*地上NW通信の方式も、もちろんありますが、今回は衛生通信に触れます。)

衛星通信の仕組み

まずは、簡単な図を示します。

① Wi-Fi - 衛生間の通信

まず、飛行機のWi-Fiを通してサイトを検索します。ex)https://zenn.dev/kira_n
すると、「衛星に通信が飛びます。」
ここで、何気なく「衛生に通信が飛ぶ」と言っていますが、Wi-Fiが意思を持って衛生にえい!と通信を飛ばしている訳ではありません。
基本的に、事前にプロバイダと契約しているはず、、です。
そして、(飛行機に限らず) Kuバンド(12 - 18GHz)Kaバンド(27 - 40GHz) という非常に高周波の周波数帯を使って、衛生との通信を行います。
(4Gの周波数帯が3.6GHz以下のものなのでどのくらい速い通信かがイメージできると思います。)

以下はもう少し詳しい内容ですので読み飛ばしていただいて大丈夫です。

Ex① なぜ高速に動く飛行機と衛生が通信できるのか?

なぜ、高速に動く飛行機と衛生が通信できるのでしょうか。それは、アンテナ自身が最適な衛生を追尾し選択するためです。(ここではざっくりとした流れの紹介だけにします)
(1) 飛行機の位置情報を正確に記録
(2) 衛生情報を記録
(3) (1)(2)をもとに、アンテナが最適な衛生を選択し、高周波帯で通信

② 衛生と地上局が通信

衛生から地上のアンテナへ通信する。単純な通信ではありません。
先ほども述べたように、使用している周波数帯は非常に高周波なものです。なので、そのままでは通信できません。
そこでキャリア通信に変換するための変調が行われます。衛星通信でよく使われる変調は大きく3つあるようです。

  • 位相変調(PSK)
  • 直交振幅変調 / 直角位相振幅変調(QAM)
  • 直交周波数分割多重(OFDM)

今回は、衛生から地上への通信はそのままではなく変調するという知識を入れておきましょう!(詳しい変調の仕組みまでわからないです、、)

③アンテナから必要なサーバにアクセス

ここからはいつもの通信です。サーバへアクセスし必要な情報をとって、衛生経由で飛行機に届けます。
このようなフローを辿って、飛行機でもネットをを使える訳ですね!

最後に

今回は、飛行機で携帯が使える理由を説明していきました。このように、日常のふと疑問に思ったことや、なるほどと思ってくれるような知識をIT技術を踏まえながら、誰でもわかるように記事にしていきます。よければいいねとフォローお願いします!🙌

Discussion