無線伝送方式

無線通信技術

概要 †

• 固定端末通信とは違い，複数ユーザが1つの基地局に集中アクセスする
  • 無線通信特有の効率的な通信技術が必要となる

• 無線では、送信される基本的な電波（搬送波）がある
  • その搬送波をどう変えるかで、電波に情報を持たせる

種類 †

変調方式 †

• 送信したい音声やデータ信号を，無線信号に変える技術
  • 無線じゃない変調だと，高周波電気や光信号などに変える-アナログ変調
• アナログ変調
  • AM
  • FM
• デジタル変調
  • ASK
  • FSK
  • PSK
  • QAM
  • OFDM

符号化，圧縮 †

• 符号化，圧縮
  • 音声などのアナログ情報を、どのようにしてデジタル信号に変換するか
  • 無線の場合はその情報をさらに圧縮する
• 符号化
  • PCM
    • 標本化（サンプリング）
    • 量子化
  • 復号

• 圧縮
  • PDC
  • 3Gの圧縮方式

多元接続方式 †

• 一定の周波数帯を多くの携帯電話で利用するための仕組み
  • FDMA*1
  • TDMA*2
  • CDMA*3

デュプレクス（二重通信） †

• デュプレクス（二重通信）
  • FDD
  • TDD
  • 多元接続との組み合わせ

その他の特徴 †

電波伝播特性 †

• マルチパス
  • 複数の経路で電波が到達する
    • 直接届く電波
    • 反射して届く電波
    • 回折して届く電波

• フェージング
  • マルチパスで受信した電波の位相のずれでうまく受信出来ない事
    • 遅れて届く電波もあるため
  • マルチパスフェージングともいう

• 空間ダイバーシティ
  • 2本のアンテナを内蔵して，受信状態の良い方のみを利用する

• レイク受信
  • マルチパスで受信した電波を，電気的に合成して位相の揃った電波に復調する技術
    • CDMA2000/cdmaOneの場合3つの波を合成してる

セルラー方式 †

• 無線アクセスネットワークが半径500m〜2km程度の多くのセルによって成り立つ事
  • 1978年にNTTによって世界に先駆けて実用化された
  • それまでの米国の半径10kmのエリア（大ゾーン方式）と比べて小ゾーン方式と呼ばれた

• メリット
  • 周波数の繰り返し利用が出来る
    • 4つの周波数チャネルを用意すれば全てのサービスエリアを構築可能
  • 送信出力が少なくてすむ
    • 基地局と端末の距離が短い

• 指向性アンテナ
  • 扇形のセルによる構築
  • 当初は，指向性を持たないオムニアンテナ（無指向性アンテナ）

• CDMA方式の利点
  • FDMA，TDMAと違い，隣接するセルでも同じ周波数が利用できる
    • セルの配置設計が不要
    • セル間干渉はやっぱり起こってしまう

送信電力制御方式 †

• 遠近問題
  • CDMA技術での最大の課題
  • 基地局が端末から受け取る電波の強度はまちまち
    • 基地局から遠い端末ほど弱い信号になってしまう
• 送信電力制御（送信パワーコントロール）
  • 基地局に届く電波の強さを均等にそろえる制御
  • Qualcommが実用化
  • 3Gでは下りも同じ制御をしている

ハンドオーバ技術 †

• 基地局・端末主導型
  • 携帯電話
    • アナログ時代から，基地局主導型
    • デジタルでは端末主導型も可能だが，結局は基地局の方で回線を切り替える制御
  • PHS
    • 端末主導型