周波数帯別の電波利用

Study
無線通信技術

帯域幅 †

• 基本的に通信は使える「帯域幅」が広いほうが通信速度が速い
  • 周波数帯が高ければデータがたくさん送れるわけではない
    • むしろ、直進性とかの問題で扱いにくいくらい
  • インターネットのデータ通信速度も「帯域幅」と呼ぶくらいだから
    • 帯域幅＝通信速度 みたいな
    • ブロードバンド・ナローバンドという言葉からも理解ができる
  • 物を運ぶ車がたくさん通る道路の幅だと思えばよい

電波全般 †

超長波 VLF*1 †

• 周波数
  • 3kHz 〜 30kHz
• 波長
  • 10〜100km
• 特徴
  • 波長が長いので，地表面に沿って低い山も越えられる
  • 水中でも伝わる
• 利用
  • オメガ(電波航法)
    • 2箇所の基地局から，現在航空している場所を測定する航法
  • 潜水艦通信

長波 LF*2 †

• 周波数
  • 30kHz〜300MHz
• 波長
  • 1〜10km
• 特徴
  • 非常に遠くまで伝わる
  • 大きなアンテナと送信設備が必要
• 利用
  • 船舶無線通信
  • 電波時計（標準電波）
  • ICタグ
    • RFID*3
  • 長波ラジオ放送

中波 MF*4 †

• 周波数
  • 0.3〜3MHz
• 波長
  • 100m〜1km
• 特徴
  • 地上約100kmの電離層E層に反射して伝えることが出来る
    • 安定して遠距離まで届く
  • 送信機は大きくなきゃだめだけど，受信機は小さくても良い
• 利用
  • 中波ラジオ放送
  • 船舶気象通報
  • 無線航法
  • アマチュア無線（トップバンド）

短波 HF*5 †

• 周波数
  • 3〜30MHz
• 波長
  • 10m〜100m
• 特徴
  • 地上約200〜400mの電離層F層に反射して伝えることが出来る
    • 地表との反射を繰り返しながら地球の裏側までも伝わる
  • 季節や時間帯による影響もある
• 利用
  • 遠洋の船舶通信
  • 国際線航空機用通信
  • 短波ラジオ放送
  • RFID
  • ISM*6バンド
    • 簡単なオモチャなど
  • アマチュア無線

超短波 VHF*7 †

• 周波数
  • 30〜300MHz
• 波長
  • 1〜10m
• 特徴
  • 直進性があって，反射はしにくい
  • 建物などに回りこんで伝わることが出来る
  • 短波に比べて多くの情報を伝えることが出来る
• 利用
  • 放送メディア
    • アナログ放送，FM放送など
  • アマチュア無線
  • IMSバンド
    • ワイヤレスマイクやラジコン

マイクロ波 †

極超短波*8 UHF*9 †

• 周波数
  • 0.3〜3GHz
• 波長
  • 10cm〜1m
• 特徴
  • 超短波に比べて更に直進性が強くなった
  • 多少，建物などに回りこめる
  • 伝送できる情報量が多い
  • 小型のアンテナと送受信設備で通信可能
    • 利用体系が多種多様
• 利用
  • デジタル放送
    • アナログ放送の一部も
  • 携帯電話通信
  • RFID
  • IMSバンド
    • 無線LAN，電子レンジなど
  • 航空・列車無線電波

センチメートル波 SHF*10 †

• 周波数
  • 3〜30GHz
• 波長
  • 1〜10cm
• 特徴
  • 高速データ通信用として技術開発が行われている
• 利用
  • 衛星通信
  • 衛星テレビ放送
  • 無線アクセス
  • 無線LAN
  • ISMバンド
    • ETC*11など
  • アマチュア無線

ミリ波 EHF*12 †

• 周波数
  • 30〜300GHz
• 波長
  • 1mm〜1cm
• 特徴
  • 直進性が非常に高い
• 利用
  • レーダー
  • アマチュア無線
  • 衛星通信

テラヘルツ波 †

• 周波数
  • 300GHz〜3THz
• 波長
  • 0.1〜1mm
• 特徴
  • 光と電波の中間領域
  • 短波長側は遠赤外線
• 利用
  • 電波天文
  • 非破壊検査

携帯電話通信の周波数割り当て †

携帯電話通信 †

800MHz帯 †

• アナログ携帯電話時代から利用されてる周波数帯
  • 日本ではNTTドコモとKDDI
  • 海外でも，加えて900MHz帯などが使われてきた
• UHFテレビ放送よりやや高い周波数帯
• 2012年の周波数帯再割り当てで、新800MHz帯が出来るみたい
  • 現行の800MHz帯とは互換性はないようだ

1.5GHz帯 †

• 1990年代に新しく割り当てられた周波数帯
  • NTTドコモと新規参入通信事業者に割り当てられた
    • ボーダフォン・ツーカーグループ・NTTドコモ
  • NTTドコモは，当初は800MHz帯サービスとは別に提供（首都圏用 シティフォン）
    • その後，デュアルバンド端末によるサービスに

1.9GHz帯 †

• 日本ではPHSにて利用されてる周波数帯
  • 海外では携帯電話で使われてる
• 同じ周波数帯を，複数の通信キャリアで共有
  • 携帯電話はキャリアごとに周波数が割り当てられている
• ウィルコム・NTTドコモ・アステル

2GHz帯 †

• 3G(IMT-2000)において，世界で共通の周波数帯を採用
  • IMT-2000の標準規格として認められたシステムだけが利用できる
  • W-CDMAとCDMA2000
• 800MHz帯に比べて，直進性が高いのでつながりやすさに技術力が必要
  • 現在はこの高周波数帯の2GHz帯と、音声通話などは800MHz帯を使っているようだ（デュアルバンド）
• au
  • データ通信カードは2GHzのみだが、携帯端末は800MHzか共用で使用している

KDDIの無線通信技術 †

• 携帯電話の利用目的による技術分類
  • 音声通信
    • cdmaOne、CDMA1X
  • データ通信
    • 1X、EV-DO

• Rev.0
  • 旧800MHz帯
• Rev.A
  • 2GHz帯、新800MHz帯
    • 高い周波数帯の2GHz帯が速いわけではない
    • 通信速度は大域幅に関係している
    • 2GHz帯は、新800MHzではまかなえないから今のうちに打ってるだけ
• 1Xの音声
  • 新旧800MHz帯、2GHz帯
    • 2GHz帯は、EV-DO専門ってわけじゃなく1Xにも対応（音声通話）

放送 †

ワンセグ †

• 470〜770MHz帯

その他高速無線通信周波数帯 †

2.5GHz帯 †

• 現在、両端は衛星通信で使われている
  • 低い方は、ドコモの「ワイドスター」というもの
  • 高い方は、モバHO!

• この度、新しく2社に周波数帯割り当てが決まった(2007年12月)
  • KDDIのWiMAX（モバイルワイヤレスブロードバンド)
  • ウィルコムの次世代PHS

• 韓国では既にWiBroとしてWiMAXが使われている