電気のノウハウ

【無線電気通信設備編】電気通信設備用語の一覧(無線LAN、アンテナ、Iot)

この記事では、上記の電気通信設備【無線電気通信設備】を簡単に説明します。

ありそうになかった電気通信用語をまとめているので、「うろ覚えだけどアレなんだったかな?」という人におすすめ。

今をときめく無線電気設備。

まだケーブル引っ張って消耗してるの?

そんな時代です。

この記事は、電気通信の仕事をしている人や試験を控えている人はブックマーク必須ですよ。

各用語を「概要・特徴・参考(参考がある場合)」の3つにわけて説明するので、最初は概要をおさえたうえで特徴を覚えましょう!

もう一回いいますが、1回で全部を覚えるのは大変なので、ブックマークして何度も読みにきてくださいね!

電気通信設備の用語解説のまとめは下記の記事をご覧ください。

テキスト不要で現場でも使える!電気通信設備、工事や試験で使う用語一覧まとめ この記事では電気通信設備に関する用語をまとめています。 有線電気通信設備無線電気通信設備ネットワーク設備情報、放送設備、レーダ蓄...

本記事は日々更新中です!

この記事は筆者の勉強用のメモになります。

仕事での疑問解決にお使いください。

多重化(OFDM、MIMO)

FDM(周波数分割多重化)

※概要:FDMとは、一つの周波数帯を複数の搬送路に分割してチャンネルを作る多重化方式。

※特徴:発信側と受信側で周波数を同調させることで通信が可能になる。

※参考:ラジオなどの無線チャンネルが周波数によって割り当てられる。

TDM(時分割多重化)

※概要:TDMとは、一つの周波数による通信を時分割し、各タイムスロットに複数のチャンネルを割り当てる多重化方式。

※特徴:連続して送られるデータの中から、受信者は自分のチャンネルに割り当てられたタイムスロットのデータのみを受信する。

※参考:FFTHにおいて、下り(OLTからONU)の方向で、顧客ごとにチャンネルを分割する場合に用いられる。

スペクトラム拡散

※概要:スペクトラム拡散とは、搬送波を広い帯域により拡散させて通信することで耐ノイズ性秘匿性の高い通信を実現する。

※特徴:スペクトラム拡散には、搬送波周波数を一定のターンで変化させる周波数ホッピング方式(FHSS)と搬送波をさらに細かいピッチで変調する直接拡散方式(DSSS)がある。

CDM(符号分割多重化)

※概要:CDMとは、スペクトラム拡散を応用した多重化方式。チャンネルごとに個別の拡散符号を割り当てる。

※特徴:周波数ホッピング方式では拡散符号としてトッピングシーケンスを用いる。直接拡散方式では拡散符号として記事ランダム雑音を用いる。

OFDM(直交周波数分割多重化)

※概要:OFDMとは、一つのデジタル信号を連続する多数の狭帯域の搬送さに分割する。受信側で再統合して広帯域の通信を行う。

※特徴:周波数の利用効率が高い。

※参考:デジタルテレビジョン放送や無線 LAN などで幅広く利用されている。

MIMO(マイモ)

※概要:MIMO(マイモ)とは、基地局と端末のそれぞれに複数のアンテナを設ける。各アンテナから同時に同一周波数で送受信を行うことで、通信帯域を増やす技術。

※特徴:移動通信システムや無線 LAN などの高速の無線通信を実現する。

多元接続方式(CDMA、OFDMA)

CSMA/CD方式

※概要:CSMA/CD方式とは、バス型の同軸ケーブルやリピーターハブを介した半二重通信の有線 LAN に採用されたアクセス制御技術。

※参考:現在主流のスイッチングハブを介した全二重通信の有線 LAN では、バケットの衝突回避のためのアクセス制御が必要ない。

CSMA/CA方式

※概要:CSMA/CA方式とは、無線 LAN に採用されているアクセス制御技術。

※参考:最新の無線 LAN 規格IEEE802.11ax(Wi-Fi6)では、アクセス制御をOFDMA で行なっており、CSMA/CA方式は使用されない。

隠れ端末問題

※概要:隠れ端末問題とは、アクセスポイントに複数の端末が通信できる状態で、送信要求が同時に発生した時にデータが衝突し通信できない問題。

FDMA(周波数分割多元接続)

※概要:FDMAとは、一定の周波数帯域を分割し複数のユーザーが割り当てられた周波数で通信を行う多元接続方式。

※特徴:アナログの移動通信システムやアナログコードレス電話などに使用された。

TDMA(時分割多元接続)

※概要:TDMAとは、一つの周波数をタイムスロットに分割し、各々のタイムスロットを複数のユーザーに割り当てることで通信を行う多元接続方式。

※特徴:第2世代移動通信システムの PDC 方式やデジタルコードレス電話などに使用されている。

CDMA(符号分割多元接続)

※概要:CDMAとは、ある程度の帯を持った同じ周波数帯の同じ時間帯の電波を複数ユーザーが共有するユーザーごとにスペクトラム核酸の拡散符号を割り当てて通信を行う。

※特徴:TDMAやFDMAよりも周波数効率が高い。

OFDMA(直交周波数分割多元接続)

※概要:OFDMAとは、OFDMの連続する搬送波のブロックを複数ユーザーで共有し、各々のユーザーにとって電波状態の良好な周波数とタイミングを割り当てる方式。

※特徴:CSMA/CA方式と比べて、電波の利用効率が高く安定している。

※参考:1ブロックの周波数の中で、TDMAとFDMAを同時に行い、複数の端末と同時接続を可能にする。

移動通信システム(5G、ローミング)

LTE

※概要:LTEとは、広帯域の無線アクセスの要求に答える移動通信システムの方式。

※特徴:LTE の規格は3GPPで定義され、通信速度としては上り100Mbps/下り50Mbps以上、IPとの親和性などが要求される。

4G

※概要:4Gとは、第4世代移動通信システムの略称で携帯電話などの通信に用いられる通信規格である。

※参考:利用周波数帯は、450~862MHz帯の一部と、2.4GHzおよび3.5GHz帯である。

5G

※概要:5Gとは、第5世代移動通信システムの略称。携帯電話などの通信に用いられる通信規格

※参考:利用周波数帯は、3.5 GHz 帯、4.5 GHz 帯および28 GHz 帯である

ハンドオーバ

※概要:ハンドオーバーとは端末がゾーン間を移動した瞬間に、新たなゾーンの無線基地局による無線回線に切り替わり元の無線回線を切断することで通信が途切れないようにする仕組み

ローミング

※概要:ローミングとは、契約している通信事業者が提携している他の通信事業者のサービスエリアで通信ができるようにする接続サービス

無線LAN(WEP、WPA)

インフラストラクチャモード

※概要:インフラストラクチャモードとは、アクセスポイントと呼ばれる無線 LAN 親機を介してパソコン、スマートフォンなどの端末に内蔵された無線 LAN 子機をネットワークに接続する方式。

※特徴:無線 LAN の最も一般的な構成がインフラストラクチャーモードである。

アドホックモード

※概要:アドホックモードとは、パソコン、スマートフォンなどの端末同士を無線 LAN により直接接続する方式。無線 LAN 親機を経由しない

WEP(ウェップ)

※概要:WEP(ウェップ)とは、無線lan規格IEEE802.11の部分として承認された暗号化アルゴリズム

※特徴:クライアント側とアクセスポイント側の双方で事前共有鍵(パスワード)を設定して用いる。

TKIP(ティー・キップ)

※概要:TKIP(ティー・キップ)とは、WPAにおける暗号化方式。

※特徴:暗号化アルゴリズムにRC 4を用いるため推奨しない。

CCMP

※概要:CCMPとは、WPA2/WPA3における暗号化方式

※特徴:暗号化アルゴリズムにAESを用いることでTKIPよりも安全性が向上している。

GCMP

※概要:GCMPとは、WPA 3における暗号化方式

※特徴:暗号化アルゴリズムにはCCMPと同様にAESを用いる。

WPA

※概要:WPA とは、無線 LAN の認証方式である

※参考:現在は WPA 2と WPA 3が有効であり、WPA 3が推奨される。

WPA/WPA2/WP3の違い

※参考:WPA3でCSNAを使用する場合は除き、機能的にどちらかがセキュリティ上、優位であることはない。

個別認証が必要か否か、利用者数や利用形態を勘案して決める。

アンテナ(フェージング)

フェージング

※概要:フェージングとは、電波の受信点において直接歯の他に反射波や屈折波が到達し、これらの電波の間には時間差や位相差があるため相互に干渉しあって受信信号レベルが大きく変動する現象。

※参考:対策としては、複数のアンテナや複数の周波数を用いて複数の通信路を作り、受信状態が良いものを選択して利用するダイバーシチ技術がある

マルチパス

※概要:マルチパスとは、無線通信・放送において反射などにより電波が複数の異なる伝播経路を通じて届くことである。

※特徴:伝播経路の距離によって電波の到達時間が異なる。波形の乱れや位相のずれが生じる。このことをマルチパスフェージングと呼ぶ。

導波管

※概要:導波管とは、主にマイクロ波の無線局で送受信装置とアンテナ間を接続する伝送路として用いられる

※特徴:電波は、管の内壁に衝突しながら管の中を伝播する

ブラウンアンテナ

※概要:ブラウンアンテナとは、1/4波長の一本の垂直の放射素子と、その下部から水平方向放射状に広がる2本から4本の1/4波長の地線で構成されるアンテナ

※特徴:基地局、移動局VHF 帯及び UHF 帯の通信用アンテナとして使用される

漏洩同軸ケーブル

※概要:漏洩同軸ケーブルとは、同軸ケーブルの伝送される信号の一部を電波として輻射することで、ケーブル近辺で無線通信をする方式のアンテナ。

※参考:トンネル内のラジオ再放送、地下街での移動無線システムの中継機に使われる

Iot/センサネットワーク

ZigBee

※概要:ZigBeeとは、近距離無線通信規格のひとつ。マルチポップ通信が可能で消費電力が少ないという特徴を持つ。

※参考:データ転送速度は、20kbps から250kbps

Bluetooth

※概要:Bluetooth とは、数メートルから数十メートル程度の距離にあるパソコンやスマートフォンと周辺機器とを接続できる短距離無線通信技術。

※参考:3種類のクラスがあり、クラス1が最大100 メートル、クラス2が最大10 メートル、クラス3が最大1 メートル。

LPWA

※概要:LPWAとは、低消費電力で長距離伝送を可能とする無線技術

※特徴:IoT のセンサネットワークなどの念頭に開発されているものが多い

その他の無線システム(GPS)

GPS

※概要:GPS とは、米国が開発した衛星測位システムである。

※特徴:単独測位は、一台の受信機により測位衛星の電波のみで3次元座標とクロックオフセット終える。最低四つの測位衛星の電波を受信できる必要がある

まとめ

今や時代は無線です。実は以前からあったんですけどね……

接続方式やアンテナの特徴、5Gなどの通信システムは、聞かれたときにわからないと、ちょいとダメージ大きめ。

すべての文言を覚えるのではなく、キーになる単語を覚えておきたいと思います。

テキスト不要で現場でも使える!電気通信設備、工事や試験で使う用語一覧まとめ この記事では電気通信設備に関する用語をまとめています。 有線電気通信設備無線電気通信設備ネットワーク設備情報、放送設備、レーダ蓄...
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