統合戦術情報配信システム
統合戦術情報配信システムユーザー、1990年

統合戦術情報配信システム（JTIDS）は、米国国防総省とその同盟国が、主に航空およびミサイル防衛コミュニティにおけるデータ通信のニーズに応じて安全な統合通信、航法、識別（ICNI） [ 1 ]を提供するために使用するLバンド分散時分割多重アクセス（DTDMA）ネットワーク無線システムです。

JTIDSは、6.4µs長のパルス（90%振幅点で測定）を放射し、その後6.6µs の休止期間が続きます。各パルスは5ビットのデータを伝え、各データは32チップの巡回符号シフトキーイングパターン（固定32ビットパターンの巡回順列から得られる）で表されます。32チップのシーケンスはセキュアモードで暗号化され、その後、5Mbps（メガビット/秒）の連続位相シフト変調（CPSM）（最小周波数シフトキーイング（ MFSK ）とも呼ばれます）で変調されます。[ 1 ]

パルスは、ITU（国際電気通信連合）によって960MHzから 1215MHzの帯域の航空無線航法システム（ARNS）に送信されます 。[ 2 ]この帯域は現在2つの帯域に分割されており、960MHzから1164MHzの帯域は航空移動( R) サービス（AM(R)S）に、1164MHz から1215MHzの 帯域は無線航法衛星サービス（RNSS）に追加割り当てされています。 [ 2 ]パルスは969MHzから1206MHzの 間の51の中心周波数で周波数ホッピングして送信されます。これらは3つのサブバンド（969MHz ～1008MHz 、1053MHz ～1065MHz 、1113MHz ～1206MHz ）に分かれています。[ 1 ]         

 JTIDS/MIDSは、960MHzから1215MHzの周波数帯域での使用において世界的に認められたシステムではないため、 ITUによって割り当てられた一次業務および二次業務に対する非干渉基準（ NIB ）で のみ運用できます。運用は、各国の周波数クリアランス協定（FCA）で定められた運用制限および制約の対象となり、例えば、無線回線（RLOS）内の一定範囲内にあるすべてのJTIDS / MIDS送信機が満たさなければならない許容等価等方輻射電力（EIRP）または時間スロットデューティ係数（TSDF ）などが異なります。リンク16スペクトル運用と衝突回避の現在のバージョンは[ 3 ]で提供されており、ヨーロッパの国家リンク16（JTIDS / MIDS）周波数クリアランス協定、地理的エリア制限、EMCテストプログラム機器環境の比較は[ 4 ]にあります。

JTIDS/MIDSネットワークは、 携帯電話技術に類似したTDMA（時分割多重アクセス）方式と周波数ホッピング方式を採用し、最大51個の中心周波数から各パルスの送信周波数をほぼランダムに選択します。JTIDS /MIDSパルスがプライマリシステムへ及ぼす無線周波数干渉（RFI）の影響を低減するため、連続するパルスは、前に使用された中心周波数に近接した中心周波数であってはなりません。

タイムスロットは、同じ JTIDS/MIDS ネットワークに加入している単一のユーザー ( AWACSなど) またはユーザーグループ (戦闘機など) に割り当てられます。これは、シーケンスを繰り返す前に、98304 のタイムスロットで構成される 12.8 分間のエポックと呼ばれる期間を定義することによって実現されます。各エポックは、12 秒 (s) の長さの 64 の個別のタイム フレームに分割されます。各タイム フレームは、7.8125 ミリ秒 (ms) の長さを持つ 1536 のタイムスロットに分割され、データの送信または受信に 1 秒あたり 128 のタイムスロットが提供されます。タイムスロットは、7.8125 ms の長さで定義されます。タイムスロットは、採用されているメッセージ形式に応じて、72 パルス、258 パルス、または 444 パルスで構成できます。タイムスロット内の各パルスは、6.4µs（振幅の90%点で測定）のオン時間と、それに続く6.6µsの 長い休止時間で定義されます。各パルスは、ほぼランダムに選択された異なる搬送周波数で順次送信されます。各スロット内では、送信バーストの位相角が変化し、PSKが実現されます。[ 1 ]

JTIDS/ MIDSネットワークがプライマリ ユーザのシステムに及ぼす無線周波数干渉 (RFI) の影響を軽減するため、許容されるタイム スロットの数はタイム スロット デューティ ファクタ (TSDF) として定義されます。これは、 12秒のフレームごとに JTIDS 端末のコミュニティに許可される送信パルス数を指定する 2 つの用語からなるパラメータです。最初の用語は、JTIDS/MIDS コミュニティ全体の許容送信数のパーセンテージ インジケーターであり、2 番目のパーセンテージ用語は単一の端末で送信できる最大数を示します。たとえば、TSDF が 100/50 の場合、コミュニティ全体が 12 秒のフレームで 396,288 個の送信パルスのパルス密度に制限され、単一の JTIDS/MIDS ユーザのパルスの最大制限は 198,144 個の送信パルスに制限されます。TSDF は常に、タイム スロットあたり 258 個のパルスで表されます。[ 1 ]

したがって、100/50 TSDFのパルスの総数は、コミュニティ全体の100パーセントを考慮して次の式で導くことができる：[ 1 ]

100% TSDF ＝258 pあなたlsest私メートルe slot∗1536 t私メートルe slots12 second fr1つのメートルe ＝ 396、288pあなたlses12 second fr1つのメートルe{\displaystyle 100\%\ TSDF\ ={\frac {258\ パルス}{タイム\スロット}}*{\frac {1536\ タイム\スロット}{12\ 秒\フレーム}}\ =\ 396,288{\frac {パルス}{12\ 秒\フレーム}}}

タイムスロット内のパルス数が異なるメッセージフォーマット、例えば444パルスのパック4シングルパルスメッセージの場合、TSDF 100/50のタイムスロット制限は次の式で導出できる。[ 1 ]

P1つのcけ 4t私メートルe slot l私メートル私t1つのt私on ＝ 396、288 pあなたlses444 pあなたlsest私メートルe slot∗1536 t私メートルe slots12 second fr1つのメートルe ＝ 58 %{\displaystyle Pack\ 4\quad time\ slot\ limitation\ =\ {\frac {396,288\ pulses}{{\frac {444\ pulses}{time\ slot}}*{\frac {1536\ time\ slots}{12\ second\ frame}}}}\ =\ 58\ \%}

複数のネットワークを定義し、並行して運用することができ、各ネットワークは加入ユーザーに対して独自の周波数ホッピングパターンを持つ。[ 1 ]

JTIDS/MIDSは当初米軍向けに開発されたが、後にNATO諸国やヨーロッパ、アジア、太平洋地域、南米の一部の国でも利用できるようになり、現在でもこれらの地域で使用されている。ITUが960MHzから1215MHzの周波数帯域を国際民間航空機関（ICAO）の航空無線通信サービス（ARNS）[ 5 ]に割り当てており、JTIDS/MIDSの使用には国際的な割り当てが行われなかったため、JTIDS/MIDSの運用は、世界規模で960MHzから1215MHzの周波数帯域が割り当てられている主要業務への非干渉ベースの使用に限定されている。各州における運用には制限事項と制約事項があり、各州でJTIDS/MIDSを運用する前に、各州がJTIDS/MIDS周波数クリアランス協定（FCA）でこれらの制限事項を定義する必要があります。FCAはほとんどの州で類似していますが、使用されている地域システムや機器の密度によって大きく異なる場合があり、例えば最大TSDFやEIRPなどが異なります。

960 MHz ～ 1215 MHz の周波数範囲で動作中の JTIDS/MIDS 信号が主要システムのシステムおよび機器に与える影響を許容レベルまで最小限に抑えるには、連邦航空局(FAA) およびJTIDS / MIDSプログラムに参加したパートナー国の航空安全を監督する省庁に対して、広範囲にわたるベンチテストと飛行テストで電磁両立性( EMC )を証明する必要がありました。

このバンドでは、次の航空無線航行サービス(ARNS) システムが運用されています。

SSRモードA、モードC、モードSの機能をベースにしたシステムであり、

その後、ITUは周波数範囲を分割し、一次的に他のシステムに割り当てることとした。低周波数帯域セグメントは960MHzから1164MHzの周波数範囲を持ち、ITUによって航空移動(R)業務[ 5 ]またはAM(R)S業務に追加割り当てされた。ICAOは現在、以下の標準化を進めている。

  • Lバンドデジタル航空通信システム( LDACS )​​

1164MHzから1215MHzの周波数範囲の上部バンドは、全球航法衛星システム（GNSS）の展開のための宇宙対地球および宇宙対宇宙の無線航法衛星サービス（RNSS）に追加の割り当てを受けており、[ 5 ]現在は以下のGNSSシステムに使用されています。

  • GPS L5 [ 8 ]（グローバルポジショニングシステム） L5信号の中心周波数は1176.45MHz
  • ガリレオE5AとE5B [ 8 ] E5A信号の中心周波数は1176.45MHz、E5B信号の中心周波数は1207.14MHzである。
  • GLONASS L3OC [ 8 ] ( Glo balnaja na wigazionnaja s putnikowaja s istema) with a center frequency for the L3OC-signal of 1202.025 MHz
  • 北斗B2a/B2b [ 8 ] B2a/B2b信号の中心周波数は1191.79MHzである。

1164MHzから1215MHzの周波数範囲で動作するこれらのGNSSシステムの信号の使用に関するICAO規格は、ICAO附属書10第1巻に定義されている。[ 8 ]

AM(R)SおよびRNSSシステムへの追加割り当ての結果として、追加試験が実施されました。1164MHzから1215MHzの周波数範囲については、米国では 国防総省と運輸省の間で、全地球測位システムの民間利用に関する覚書（ MOA）が締結されました。 [ 9 ]

1164MHzから1215MHzの周波数範囲で動作するJTIDS/MIDSとICAOシステムとの間の電磁両立性を達成するための仕様は、米国国防総省4650.1-R、リンク16電磁両立性（EMC）機能認証プロセスおよび要件、2005年4月26日[ 10 ]で定義されている。

放射電力のパルスを 960  MHz ～ 1215  MHz の周波数範囲に拡散すると、プライマリ システムのいくつかのチャネルへの干渉の影響が軽減されるとともに、JTIDS への妨害や干渉の影響を受けにくくなるという利点があります。送信されるデータの種類ごとに、ユーザー参加グループ間での情報交換を管理するために、スロットまたはスロットのブロック (チャネル) が割り当てられます。従来の TDMA では、スロット周波数は秒ごと (フレームごと) に固定されています。JTIDS TDMA では、スロット周波数や各チャネルのスロット割り当てはフレームごとに固定されず、疑似ランダムに変化します。スロット割り当て、周波数、および各 JTIDS/MIDS ネットワークの情報はすべて暗号化されており、米国空軍の戦闘機や米国海軍の潜水艦など、あらゆる種類の軍事プラットフォームをサポートするコンピューター間接続を提供します。

JTIDSの本格的な開発は、1981年にシンガー・キアフォート（後のGEC-マルコーニ・エレクトロニック・システムズ、現BAEシステムズE&IS）との契約締結時に開始されました。1980年代後半から1990年代初頭にかけて、JTIDSの配備はゆっくりと進められ、 2001年9月11日の同時多発テロ以降、アフガニスタンにおける不朽の自由作戦とイラクの自由作戦への準備として急速に拡大しました。現在、開発はBAEとロックウェル・コリンズの合弁会社であるデータ・リンク・ソリューションズ、 ViaSat 、そしてMIDSインターナショナル・コンソーシアムによって行われています。

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h ESD-TR-91-224、JTIDS 960～1215MHz帯域における電磁両立性、Robert. S. Lokuta、1992年1月（PDF） 。 2025年12月25日閲覧。
  2. ^ a b ITU、「無線規則条項」第1巻、2024年版、第II章「周波数」、RR5-67ページ。 2025年12月25日閲覧。
  3. ^ CJCSI 6232.01F、リンク16「スペクトラム運用と衝突回避」統合参謀本部議長の指示、2023年1月12日（PDF） 。 2025年12月25日閲覧。
  4. ^ CEPT ECC、文書SE7(17)083、PMSE機器EMC評価要件、NATOスペクトラム能力パネル（CaP3）、2017年9月18日（PDF） 。 2025年12月25日閲覧。
  5. ^ a b c ITU、「無線規則条項」第1巻、2024年版。 2025年12月28日閲覧。
  6. ^ ICAO、「国際規格および勧告規格、第1巻、無線航行援助、附属書10、第8版、改正93、2023年6月」 。 2025年12月28日閲覧。
  7. ^ a b c d ICAO、国際基準および勧告、航空通信、附属書10、第IV巻、監視および衝突回避システム、第5版、修正91、2022年11月3日。 2025年12月28日閲覧。
  8. ^ a b c d e ICAO、国際規格および勧告、第I巻無線航行援助、附属書10、第8版、改正93、2023年6月、2025年12月27日閲覧
  9. ^ DOT DOD GPS MOA、国防総省と運輸省による全地球測位システムの民間利用に関する合意覚書、最終更新日2023年10月24日（PDF） 。 2025年12月28日閲覧。
  10. ^ DoD 4650.1-R、リンク16 電磁両立性（EMC）機能認証プロセスおよび要件、2005年4月26日（PDF） 。 2025年12月28日閲覧。

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