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    <title>無線通信の仕組みと応用</title>
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    <updated>2011-05-09T11:35:40Z</updated>
    <subtitle>無線通信の基礎知識と仕掛け、ワイヤレス通信の将来的応用などを図解でわかりやすく解説します。
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    <title>美容関連</title>
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    <published>2011-03-31T22:57:57Z</published>
    <updated>2011-05-09T11:35:40Z</updated>

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        <![CDATA[<ul>
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    <title>問い合わせ</title>
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    <published>2011-03-31T22:56:48Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:57:41Z</updated>

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<p>スパム防止のため、画像になっています。</p> 
<p>大変お手数で申し訳ありません。</p> 
<p>メーラなどに直接打ち込みをしていただければと思います。</p>]]>
        
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    <title>通信用人工衛星の高度計算</title>
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    <published>2011-03-31T22:55:27Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:55:50Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/32.gif">

<p class="m20-t">無線通信の電波は、地上のテレビ局や専用塔、そして携帯電話基地局のように、地上から出されるものもあります。</p>

<p>もちろん携帯電話端末やＲＦＩＤリーダ／ライタのように、さらに微力で小型のものもあります。</p>

<p>一方で、きわめて広範囲に電波を送るものとして、人工衛星があります。</p>

<p>衛星放送やＧＰＳなどですでにおなじみの技術といえます。</p>

<p>人工衛星は、電波を出すために通常太陽電池を積んでエネルギーを得ています。</p>

<p>はるか上空ですから雲の心配をする必要がないし、高度によっては昼や夜という概念さえ関係なくなりますから、太陽電池はうってつけなのです。</p>

<p>とはいえ静止衛星の場合、重力に反して浮かんでいること自体でエネルギーを使うわけではありません。</p>

<p>地球の周りを回っているので遠心力が生じ、それと重力とがつりあうので、エネルギーは要らないのです。</p>

<p>空気の抵抗もほとんどありません。</p>

<p>ただし位置を制御するのに多少のエネルギーを使うことはありますが。</p>

<p>簡単のため、楕円軌道ではなく純粋な円軌道の静止衛星を考えます。</p>

<p>重力と遠心力とのつりあいで浮かんでいるということは、実は地球の周りを回る周期により、高度は一意的に決まってしまうのです。</p>

<p>以下、そのことを説明します。</p>

<p>人工衛星の質量をMキログラムとしましょう。</p>

<p>そして地球の中心から計ったその高度をhメートルとします。</p>

<p>地表において、Mキログラムのものにかかる重力の強さは9.8*Mニュートンであることがわかっています。</p>

<p>地表は地球の中心から計ると約6.4*10**6メートルです。</p>

<p>この長さをRと置きます。</p>

<p>重力の強さは地球の中心からの距離の二乗に反比例しますから、結局静止した人工衛星にかかる重力は、9.8*M*R*R／（h*h）ということになります。</p>

<p>一方でその人工衛星は、半径hの円運動をしていることになります。</p>

<p>その周期をT秒とすると角速度wは2*π／Tで与えられます。</p>

<p>質量はMキログラムですから、結局遠心力は、M*h*w*wすなわちM*h*4*π*π／（T*T）です。</p>

<p>この重力と遠心力がつりあっているわけなので、以下の等式が成り立ちます。</p>

<p>9.8*M*R*R／（h*h）＝M*h*4*π*π／（T*T）これからhとTの間には、以下の関係が成り立つことがわかります。</p>

<p>h*h*h＝（9.8*R*R／4*π*π）*T*TただしR＝6.4*10**6。</p>

<p>衛星放送に使われる静止衛星の場合、地球の自転と同じで丸一日で一周するのでT＝24*3600秒です。</p>

<p>これより電卓で計算すると以下の式を得ます。</p>

<p>h*h*h＝75.9*10**21すなわちh＝（75.9の３乗根）×10**7メートル＝（75.9の３乗根）万kmです。</p>

<p>75.9の３乗根は約4.23ですから42300kmです。</p>

<p>地表（赤道）からの高さに換算するなら、ここから6400kmを引いて35900kmとなります。</p>
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    <title>無線通信に欠かせないアンテナ入門</title>
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    <published>2011-03-31T22:54:49Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:55:05Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/31.gif">

<p class="m20-t">どちらかというと、アプリケーション・サービスと、そのための信号処理に必要なハードウェアやソフトウェアの技術に注目が集まりがちな無線通信。</p>

<p>しかしその一方で、電波を間違いなくやりとりするためのアンテナを忘れるわけにはいきません。</p>

<p>ある程度以上の年代の人にとって、アンテナと聞いてパッと思い浮かぶのは、テレビの地上波を受け取るために屋根の上に立てられる、魚の骨みたいな金属ではないでしょうか。</p>

<p>もちろん今でも、多くの民家などの上に立っています。</p>

<p>いわゆる八木アンテナはその代表的なものです。</p>

<p>６章で述べたように、地上波テレビで通常使われているのはＶＨＦ波、すなわち周波数が30M～300MHzの超短波と呼ばれる波です。</p>

<p>その中でも高い方の波が使われています。</p>

<p>８章で示したように周波数が300MHzというのは波長が１ｍということですから、地上波テレビの主流は、波長が１～３ｍ程度ということになります。</p>

<p>さて、ＶＨＦ波用のアンテナには、長さ0.5～1.5ｍ程度の金属棒を横に寝かせたものが何本もついています。</p>

<p>ただしそのすべてがアンテナ本体というわけではなく、本当に電波を受けるのはそのうちの１本で、そこから実際に電気を取っています。</p>

<p>それ以外は、導波器や反射器などであり、全体として感度や指向性を向上させる働きをします。</p>

<p>実は、波長の半分の長さの金属棒というものが、電波を効率よく共振させ受信するのに一番適しているのです。</p>

<p>ではＶＨＦ波より周波数が１桁上のＵＨＦ波ではどうでしょう。</p>

<p>ＵＨＦ用のアンテナには、長さ0.1～0.5ｍ程度の金属棒を横に寝かせたものがついています。</p>

<p>そう、これも波長の半分です。</p>

<p>ＵＨＦ波より周波数が１桁上のセンチ波（12GHz）を使っているテレビ放送もあります。</p>

<p>衛星放送です。</p>

<p>センチ波の波長は、文字通り数センチです。</p>

<p>はて、衛星放送のパラボラアンテナって、そんなに小さかったでしょうか。</p>

<p>いえいえ、どうみても数センチということはありません。</p>

<p>もっとずっと大きいし、だいいち形状も八木アンテナとはぜんぜん違います。</p>

<p>実はパラボラアンテナのお皿のような形は、電波を反射させて１点に集める働きをしています。</p>

<p>そしてその集まったところに、やはり波長の半分にあたる、数センチ程度の金属棒がついています。</p>

<p>そこで電波を共振させて入力させるのです。</p>

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    <title>HomeＲＦとZigBee</title>
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    <id>tag:www.the-esao.com,2011://2.30</id>

    <published>2011-03-31T22:54:08Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:54:24Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/30.gif">

<p class="m20-t">家電系機器の無線接続やＷＰＡＮの方式としてBluetoothが注目されていますが、それ以外にも注目すべき規格はあります。</p>

<p>たとえばワイヤレスＵＳＢは16章でも少し触れましたが、ＵＷＢ（Ultra Wide Band、IEEE802.15.3a）というきわめて高速な近距離無線技術を用いてUSB2.0を無線化したものです。</p>

<p>パソコン周辺だけでなく家電機器全般を視野に入れています。</p>

<p>またIEEE1394を無線化するワイヤレス1394という構想もあります。</p>

<p>インテルやＩＢＭが主導していたHomeＲＦという方式もあります。</p>

<p>その作業部会だったＨＲＦＷＧは、ＳＷＡＰ（Shared Wireless Access Protocol）という技術を推進しています。</p>

<p>ＰＨＳに似た音声通話技術でヨーロッパが主導するＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telephone）という方式がありますが、それとIEEE802.11のデータ伝送方式とが元になっています。</p>

<p>そのＨＲＦＷＧで定められたHomeＲＦ Liteというプロトコルを用いたのが、ZigBeeという短距離無線通信規格です。</p>

<p>IEEE802.15.4のＭＡＣ層や物理層を利用し、ZigBeeアライアンスで規格が決められています。</p>

<p>基本的にはBluetoothと同じく家電向けで、特に赤外線リモコンを置き換えたり、センサーのネットワークに使うことが注目されています。</p>

<p>Bluetoothより低速で短距離しか使えない代わりに、省電力でコストも低いというメリットがあります。</p>

<p>海外では868MHzや915MHzもありますが、日本では2.4GHz帯、ＱＰＳＫ変調が用いられています。</p>

<p>最高通信レートは理論上250Kbpsなのですが、実際には192Kbps、安定してという条件下だと144Kbpsになっています。</p>

<p>通信距離は10～100メートル程度です。</p>

<p>一つのネットワークに最大65528台の機器を接続できます。</p>

<p>ややトピックス的な取り上げ方になりますが、このZigBeeを家庭内でなく、鉱業現場で役立てる技術を紹介しましょう。</p>

<p>ＮＥＣグループと三菱マテリアルとが共同開発したものです。</p>

<p>ＧＰＳによる位置情報を含めた採掘鉱石情報を、採掘重機からダンプカー、さらにサーバーへとやりとりすることで、採掘した鉱石品質をリアルタイムで効率的に管理しようというものです。</p>

<p>三菱マテリアル岩手工場にセメント原料用石灰石を供給する長坂鉱山において、2006年10月より本格稼動しました。</p>

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    <title>BluetoothとＷＰＡＮ</title>
    <link rel="alternate" type="text/html" href="http://www.contents-logi.com/400kogatak/bluetooth.html" />
    <id>tag:www.the-esao.com,2011://2.29</id>

    <published>2011-03-31T22:53:27Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:53:42Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/29.gif">

<p class="m20-t">無線ＬＡＮは、オフィス内のコンピュータ・ネットワークやホットスポットのインターネット接続を目的に発展してきました。</p>

<p>それとは別に、家電系などの機器をコードなしで簡単に接続しようという動きがあります。</p>

<p>何といってもその中でよく知られているのがBluetoothです。</p>

<p>Bluetoothは免許不要の2.4GHz帯の電波を使い、スペクトラム拡散技術や毎秒1600回の周波数ホッピング技術を用いています。</p>

<p>中心になって進めてきたのは東芝、インテル、ＩＢＭ、ノキア、エリクソンの５社ですが、現在そこに登録しているメンバーは、それよりはるかに多数です。</p>

<p>基本的には最大１Mbpsで10メートルの距離まで伝送できます。</p>

<p>ただしオプション仕様として、100メートルの距離まで対応したり最大３Mbpsで送ったりすることも可能です。</p>

<p>ピコネットという機能で、ハブなどを使わずに、同時に７台の機器と同時に通信することも可能です。</p>

<p>Bluetoothというのは、対象が家電やパソコン周辺機器など多岐に渡るので、決まりきった単一のプロトコルというより、それらの集合体といった方がいいかもしれません。</p>

<p>その中の個々のプロトコルのことを、Bluetoothプロファイルといいます。</p>

<p>図は東芝が提唱した、Bluetoothによる端末間の自動接続のイメージです。</p>

<p>なおBluetoothはIEEE802.15作業部会により、ＷＰＡＮ（Wireless Personal Area Network）という近距離通信規格の基本仕様として採用されています。</p>

<p>すなわちBluetoothを包含する形で、ＷＰＡＮという概念があります。</p>

<p>その中でもBluetoothは中核的な存在として長く君臨してきたのですが、ここにきて前章で述べたWiFi系の技術を発展させた規格が、その座を狙うところまで来ているという見方もあります。</p>
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    <title>無線ＬＡＮとIEEE802.11</title>
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    <published>2011-03-31T22:52:47Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:53:05Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/28.gif">

<p class="m20-t">ＬＡＮはLocal Area Networkの略で、オフィス内のコンピュータ・ネットワークの標準ともいえる存在です。</p>

<p>中でも1976年に米国のゼロックス社が開発したイーサネットはポピュラーであり、10Mbpsのための10BASE-Tや100Mbpsのための100BASE-Tなどはいたるところで見られます。</p>

<p>そういったオフィス内のネットワークを、有線接続なしで実現してしまおうという狙いから無線ＬＡＮは始まりました。</p>

<p>IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）の中で802委員会がＬＡＮの規格をとりまとめていますが、その中のワーキング・グループであるIEEE802.11が、無線ＬＡＮを取り扱っています。</p>

<p>ただ、ここにきて無線ＬＡＮが注目を集めているのにはもう１つ理由があります。</p>

<p>それはブロードバンドのインターネット接続に使えるからです。</p>

<p>有線でインターネットにつながった親機をアクセスポイントとみます。</p>

<p>子機はたとえば無線ＬＡＮカードを挿したノートパソコンです。</p>

<p>これにより親機と子機との間をコードでつなぐことなしに、子機はネット接続できるのです。</p>

<p>このような親機の用意された場所をホットスポットといいます。</p>

<p>IEEE802.11でも代表的な存在が、Wi-Fiという別名を持つIEEE802.11bです。</p>

<p>これは免許不要の2.4GHzを使ったスペクトラム拡散伝送で、5.5Mbpsと11Mbpsとが規定されています。</p>

<p>ほかに同じ2.4GHzを用いＯＦＤＭで54Mbpsまで実現したIEEE802.11g、5GHzでＯＦＤＭを用いてやはり54Mbpsまで実現したIEEE802.11a、また次世代無線ＬＡＮといわれるIEEE802.11nなどがあります。</p>

<p>インターネットもＭＡＣアドレスはアクセスポイントに対して与えられます。</p>

<p>したがってアクセスポイント（親機）と子機の間で無線通信される情報の中に、そのアドレスや子機識別ＩＤなどが加わります。</p>
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    <title>ＷｉＭＡＸとモバイルＷｉＭＡＸ</title>
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    <published>2011-03-31T22:52:09Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:52:23Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/27.gif">

<p class="m20-t">2007年12月に、電波監理審議会は、2.5GHz帯の携帯電話免許を、ワイヤレスブロードバンド企画（ＫＤＤＩと京セラが中心）と、ＰＨＳ事業を運営しているウィルコムとに、それぞれ与えました。</p>

<p>このうちワイヤレスブロードバンド企画は、第４世代携帯電話の本命ともいわれるＷｉＭＡＸ規格による携帯電話を始める予定です。</p>

<p>一方ウィルコムは、次世代ＰＨＳです。</p>

<p>ただし、ＷｉＭＡＸというのは、もともと携帯電話のために作られた規格ではありません。</p>

<p>IEEE802.16に準拠した、比較的広いエリア向けの無線通信技術を指します。</p>

<p>インテルが中心となって米国で進めてきましたが、どちらかというと固定電話のラストワンマイル（基幹側ネットワーク構築に比べて毛細血管のような末端側をきちんと整備することが難しいという現実）問題を解決する手段として意識されてきました。</p>

<p>今でもIEEE 802.16-2004は、その目的に沿う形で策定が進められています。</p>

<p>１台のアンテナで半径約50kmをカバーし、最大70Mbpsで通信が可能ということです。</p>

<p>しかし人口の超過疎地域が少なくラストワンマイル問題が米国ほど深刻ではない日本では、ＷｉＭＡＸ技術をむしろ携帯電話サービスに役立てようという意識が強いのです。</p>

<p>このようなＷｉＭＡＸ技術はしばしばモバイルＷｉＭＡＸと呼ばれ、IEEE 802.16eで議論されています。</p>

<p>携帯に使う場合、ハンドオーバーの問題を考えなければなりませんし、一層の省電力仕様も求められます。</p>

<p>ただしブロードバンド性は固定ほどは求められないかもしれません。</p>

<p>だからそこで使われる技術も異なるのです。</p>

<p>16章で説明したＯＦＤＭが用いられているのは共通ですが、モバイルＷｉＭＡＸではさらに、同じく16章で説明したＭＩＭＯ技術も採用されそうです。</p>

<p>一方本来のＷｉＭＡＸ（固定機器向け）も、地方におけるブロードバンド化を推進する手段として総務省は有望視しており、2008年６月には県単位程度の通信事業者41社に対して免許が与えられました。</p>

<p>なお、次章で説明するＷｉＦｉもＯＦＤＭを用いているのでＷｉＭＡＸとの接続が比較的容易であり、広域のＷｉＭＡＸと稠密なＷｉＦｉとを組み合わせたネットワークというものもかなり有望なようです。</p>

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    <title>ワンセグ・サービス</title>
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    <published>2011-03-31T22:51:27Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:51:44Z</updated>

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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/26.gif">

<p class="m20-t">ワンセグとは、2006年４月１日に始まった携帯電話端末によるデジタルテレビ視聴サービスです。</p>

<p>これを説明するためにまず地上波デジタル放送（地デジ）を説明しましょう。</p>

<p>地上波デジタル放送は、約5.7MHzの帯域を用いて地上の送信機からデジタル映像を配信する方式です。</p>

<p>その基本単位となるのが、セグメントと呼ばれる、429KHz帯域分の電波です。</p>

<p>各テレビ局には13個のセグメントが割り当てられており、それぞれの中で16章で説明したＯＦＤＭによる伝送が行われます。</p>

<p>その搬送波の数は、5617本が基本です。</p>

<p>ワンセグとは、その13のセグメントのうちの１つを携帯電話用に割り当てるものです。</p>

<p>ちなみに残りの12セグメントは、標準テレビ放送（４セグメント使用）やハイビジョン放送（12セグメント使用）などに割り当てられます。</p>

<p>参考までに地上波デジタル放送では、番組の50パーセント以上がハイビジョンと義務づけられています。</p>

<p>受信するのは携帯電話端末ですが、基地局から発せられる携帯電話用電波を使うわけではありません。</p>

<p>あくまでテレビ局からの独自の電波を、独自のアンテナでキャッチします。</p>

<p>したがって観るためには特に通信料はかかりません。</p>

<p>双方向番組で端末から情報を送る際には通信料が必要ですが。</p>

<p>テレビ局はハイビジョンを送る場合はセグメントを12個、標準テレビ放送の場合は４つ使うわけですから、それに比べて１つというのはいかにも少ないですね。</p>

<p>情報量として大丈夫なのでしょうか。</p>

<p>実はワンセグの画素数は、横320ドット縦180ドットしかありません。</p>

<p>つまり６万画素にも届かないのです。</p>

<p>確かに通常のテレビ放送と比べて縦横それぞれ半分以下です。</p>

<p>しかし観るのが携帯電話の小さい画面なので、特にそれで支障はありません。</p>

<p>デジタル放送なので、画面とそれに関連した文字などのデータを同時に表示させたり、インターネットと連動させたりすることも可能です。</p>

<p>ただしインターネットへの接続はもはやワンセグではなく、前章で述べたようなネット・サービスで行います。</p>

<p>携帯電話でテレビ放送を表示する規格としては、ほかにＤＶＢ-Ｈというものがあり、ヨーロッパや米国などで使われています。</p>

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    <title>ｉモードなどのネット・サービス</title>
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    <published>2011-03-31T22:50:47Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:51:02Z</updated>

    <summary>imode</summary>
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        <category term="400kogatak小型化する基地局" scheme="http://www.sixapart.com/ns/types#category" />
    
    
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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/25.gif">

<p class="m20-t">携帯電話がケータイになった日。</p>

<p>1999年２月22日は、そんな呼び方ができるかもしれません。</p>

<p>ＮＴＴドコモが携帯電話によるインターネット接続を始めた日です。</p>

<p>ｉモードとは、それを中心としたＮＴＴドコモのサービスのことです。</p>

<p>同様のサービスは、他のキャリアも手がけています。</p>

<p>携帯電話に限っていえば、ａｕのEZweb、ソフトバンクモバイルのYahoo!ケータイがあります。</p>

<p>インターネットの世界では、ＴＣＰ／ＩＰという通信プロトコルでデータをやりとりします。</p>

<p>したがってそのプロトコルと携帯電話本来の通信プロトコルとを変換する必要があります。</p>

<p>そのために用いられるのがゲートウェイ・サーバーです。</p>

<p>ここでパケット通信プロトコルに変換し、あとは基地局を経由して携帯端末に届けられます。</p>

<p>端末から来る場合も同じです。</p>

<p>携帯電話ユーザーの電子メールサーバーも、ゲートウェイ・サーバーの近くに置かれます。</p>

<p>携帯電話によるネット・サービスの内容ですが、基本的には電子メール送受信と、ウェブサイト閲覧です。</p>

<p>ウェブの場合、単純に見るだけでなく、書き込みスペースに書き込んだり、クリックしてダウンロードやショッピングなどのサービスを受けたりすることも含みます。</p>

<p>カメラつきの携帯電話では、静止画や動画を送ることも可能です。</p>

<p>「携帯電話によるインターネット接続」と書きましたが、実際にはインターネットそのものに入らず、ゲートウェイと専用線でつながったウェブサイトにつながる場合もあります。</p>

<p>それぞれのキャリアは公式サイトというものを定めており、サービス開始当初はそこが圧倒的なアクセス数を誇っていました。</p>

<p>今でも課金をしやすいという公式サイトならではのメリットはあります。</p>

<p>ただしそれ以外の人気サイトも増えています。</p>

<p>なおEZwebは、ノキア、エリクソン、モトローラなどが通信プロトコルやコンテンツ記述言語などを定めたＷＡＰ（Wireless Application Protocol）という技術に基づいています。</p>

<p>携帯電話によるネット・サービスは、小学生などを含む若年層が特によく使っています。</p>

<p>したがってネット犯罪やネットいじめなどに巻き込まれない配慮が、パソコン経由でのインターネット以上に求められます。</p>

<p>実際にそれに由来している可能性のある事件も起きています。</p>

<p>現在、各キャリアは、18歳未満の新規ユーザーには、危険と考えられるサイトにアクセスさせないフィルタリングという機能を、事実上強制に近い形で導入しています。</p>
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    <title>携帯電話とＰＨＳ</title>
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    <published>2011-03-31T22:50:06Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:50:20Z</updated>

    <summary>phs</summary>
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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/24.gif">

<p class="m20-t">携帯電話とよく似た機能のものにＰＨＳというサービスがあります。</p>

<p>現在、日本でキャリアとして運営しているのは、ウィルコムという会社だけです。</p>

<p>ただし回線を借りる形で事業を行っている会社はほかにもあり、またアジアの国にも広がっています。</p>

<p>ＰＨＳはPersonal Handyphone Systemの略で、1.9GHzの電波を使っており、TDMA方式で多元接続しています。</p>

<p>ＰＨＳは全体に、簡易・低額版の携帯電話というイメージです。</p>

<p>低額というのは、利用者から見てもそうですが、それ以上に事業を行うための設備投資がずっと少なくてすむということです。</p>

<p>というのは、それぞれの基地局の出力が比較的弱く、構造も簡単だからです。</p>

<p>技術の流れでいうと、コードレス電話の親機を事業者が街角などに用意し、ユーザーが子機を使う、といえます。</p>

<p>ただし単なる簡易版というわけではありません。</p>

<p>少なくとも第２世代の携帯電話と比べて、伝送速度が高速というメリットもあります。</p>

<p>すなわち第２世代携帯電話と比べると、音質がよく、データ通信にも適しています。</p>

<p>また基地局の電波出力が小さいということは、それだけ個々のサービスエリアが狭い（100～500メートル程度）ということであり、これはＧＰＳなどに頼らなくても場所を細かく把握できるということを意味します。</p>

<p>その効果は居場所をつきとめるサービスなどにも活かされています。</p>

<p>一方でＰＨＳの泣きどころは、19章で述べたハンドオーバーの機能が弱く、高速の移動に対応していないことです。</p>

<p>ただしこれも向上してきており、現在では時速40km程度までなら通話できるようです。</p>

<p>無線ＬＡＮ接続のための規格としてＰＨＳ-ＷＬＬもあります。</p>

<p>ＮＴＴドコモはＰＨＳから撤退してしまいましたが、かつて「WRISTOMO」という腕時計型のＰＨＳ機を出していました。</p>

<p>電池を含み約113gという軽量さで、端末を開発したのはセイコーインスツルメンツです。</p>

<p>通話やウェブ閲覧が可能で、もちろん腕時計機能もついていました。</p>

<p>省電力性を活かし、こういったユニークな商品形態を期待したいところです。</p>
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    <title>進化し小型化する基地局</title>
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    <published>2011-03-31T22:49:24Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:49:45Z</updated>

    <summary>sinka</summary>
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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/23.gif">

<p class="m20-t">18章で、実際にユーザーの端末と電波をやりとりする基地局を紹介しました。</p>

<p>基地局より基幹側は光ファイバーなど有線での通信となりますから、基地局は無線通信部の一番奥ともいえますし、最前線の基幹側機器ともいえます。</p>

<p>電波に乗った信号を復調してデータを取り出して有線で伝えたり、有線でやってきた信号を変調して電波に乗せたりすることが大きな仕事です。</p>

<p>とはいえ、この基地局というのもさまざまなレベルのものがあります。</p>

<p>一番大きいのは、ゾーン全体を扱う基地局で、アンテナも巨大になります。</p>

<p>一方、大きなゾーンをもう少し細分化したセル（Cell）という領域もあります。</p>

<p>携帯電話は別名セルラーホンといいますが、そのセルはここから来ています。</p>

<p>本来は細胞という意味です。</p>

<p>このセルを単位とした基地局もあります。</p>

<p>さらに、高層ビルや集合住宅などよりローカルなエリアを対象に、その内部の無線通信と外部の有線通信を媒介するものもあります。</p>

<p>最近は商業ビルなどの地下でも携帯電話の電波がよく入りますが、それはこういった小さな基地局が充実しているからでもあります。</p>

<p>そして現在注目されているのは、フェムトセルというきわめて小型の基地局です。</p>

<p>これは１つの家庭用に使われるもので、その家庭内においてのみ電波を飛ばす、本当に小さな基地局です。</p>

<p>その家庭にブロードバンドの有線が届いていることが前提になりますが、逆にその部分をＩＰ（インターネット・プロトコル）化することで、通話料が安くなることも考えられます。</p>

<p>このフェムトセルが注目される１つの理由は、単なる携帯電話の極小基地局であるだけでなく、家庭内のデータが無線でやりとりされるようになった時に、その総合玄関すなわちホーム・ゲートウェイとなりうるからです。</p>

<p>統合セットトップボックスともいえます。</p>

<p>もちろんそのためには、ＭＰＥＧをはじめとしたさまざまな符号化や復号の機能を備えていなければなりませんし、暗号化、ペイ・パー・ビューの料金管理、著作権管理などの機能もなければならないでしょう。</p>

<p>このフェムトセルの部分で、携帯電話キャリアが主導権を握るのか、有線系の通信事業社が主導権を握るのか、家電機器メーカーが主導権を握るのか、パソコン・メーカーが主導権を握るのか。</p>

<p>これは今後の業界地図を大きく左右するかもしれません。</p>
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    <title>第３世代携帯電話のＣＤＭＡ方式</title>
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    <published>2011-03-31T22:48:31Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:48:58Z</updated>

    <summary>cdma</summary>
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        <category term="300mobilep携帯電話の仕組み" scheme="http://www.sixapart.com/ns/types#category" />
    
    
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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/22.gif">

<p class="m20-t">第３世代携帯電話というのは、IMT-2000という、ＩＴＵ（国際電気通信連合）が定めた通信規格に基づいた携帯電話の総称です。</p>

<p>２GHz帯の電波を使って静止時で毎秒2Mビット以上、歩行時で毎秒384Kビット以上、自動車などの移動時で毎秒144Kビット以上、というのが条件になっています。</p>

<p>この結果、通話品質は固定電話並みになり、マルチメディア通信も行いやすくなっています。</p>

<p>前章で説明したＡＴＭ方式も利用されています。</p>

<p>ＩＴＵで認められた第３世代携帯電話には５つの方式がありますが、中でも重要といえるのは、W-CDMAとcdma2000です。</p>

<p>W-CDMAはDS-CDMAとも呼ばれ、日本ではNTTドコモやソフトバンクモバイル、そしてフィンランドのノキアやスウェーデンのエリクソンなどが採用しています。</p>

<p>W-CDMAのWはワイドを意味しますが、その名の通り、５MHzというきわめて広い帯域を各端末に割り当てています。</p>

<p>広い帯域を活かして、データに特殊な波形を掛け合わせる拡散変調を行ってから送信します。</p>

<p>DSはDirect Spreadすなわち直接拡散の略です。</p>

<p>cdma2000はMC-CDMAとも呼ばれ、日本のａｕ（ＫＤＤＩ）、米国のクアルコムやルーセントテクノロジーなどが採用しています。</p>

<p>MCはMulticarrierすなわちマルチキャリアの略です。</p>

<p>帯域幅が1.25MHzである1xモードと、帯域幅が3.75MHzである3xモードとcdma2000の元になっているのはcdmaOneという比較的初期のCDMA方式です。</p>

<p>2000年代初頭には最新の技術であった第３世代携帯電話も、だんだんと古いものになりつつあり、2010年に始まる見込みの第3.9世代（ロング・ターム・エボリューション）あるいは2011年に規格が決まる見込みの第４世代などが視野に入っています。</p>
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    <title>パケット通信とＡＴＭ通信</title>
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    <published>2011-03-31T22:47:45Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:48:07Z</updated>

    <summary>packet</summary>
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        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/21.gif">

<p class="m20-t">パケット（packet）という言葉は、料金体系とも絡むので、何となく印象に残っている方も多いでしょう。</p>

<p>本来は小包とか小荷物とかいった意味ですが、いまではデータ通信で最も重要なキーワードの１つになっています。</p>

<p>無線通信だけでなく、有線通信にも欠かせない技術です。</p>

<p>この章で述べることも、半分以上は有線通信に関する話だと思って読んでください。</p>

<p>小包のパッケージの中には、当然ながら荷物（コンテンツ）そのものが含まれています。</p>

<p>しかしそれだけで届くでしょうか。</p>

<p>もちろんノーです。</p>

<p>表に届け先が書いていないと、届けようがありません。</p>

<p>また、荷物の場合は正しい切手さえ貼ってあれば送り手の情報が不完全でも一応は届くのかもしれませんが、電気通信の場合、送り手が完全に匿名ということはありえません。</p>

<p>なりすましなどの可能性はあるにせよ、とにかく何らかの送信者情報はあるはずです。</p>

<p>パケットとは、こういったコンテンツと送受信者情報（ヘッダ）などをまとめたものです。</p>

<p>ただしコンテンツは、量が大きい場合には細切れになることもあります。</p>

<p>ある回線をある時間帯に借り切ってしまうのではなく、みんなで共有しながら自分のパケットも混ぜてもらう。</p>

<p>それがパケット通信です。</p>

<p>回線を占有しないので、一般に通信料を抑えることができます。</p>

<p>特に情報を少しずつしか送らない時は、非常に意味があるやり方です。</p>

<p>とはいえ、パケット通信にも問題点があります。</p>

<p>誤り制御などが比較的複雑なのでその分遅くなってしまうこと、異なるパケット間で情報量にバラつきがありすぎて非効率なこと、そして関連したパケット同士、あるいはパケット間での時間的コントロールが難しいことなどです。</p>

<p>このうち、誤り制御や再転送要求などの方式を簡略化して速度の問題を解決したのが、パケット通信の一種であるフレームリレーです。</p>

<p>フレームとは通信の単位をデータリンク層で定義したものである。</p>

<p>高速ではあるがそれだけ信頼性のある通信網が必要とされ、また端末にも高い処理能力が要求される。</p>

<p>また、フレームリレーの簡略性を保った上で、パケットやフレームをさらに細分化し、48バイトのコンテンツ＋５バイトのヘッダの計53バイトにそろえた通信方式がＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode、非同期転送モード）と呼ばれるものです。</p>

<p>データ量をそろえることで全体の効率が向上します。</p>

<p>また高いリアルタイム性が求められる音声通話のプライオリティを上げ、そうでないものは落とすといった、メリハリのある時間管理も可能となります。</p>
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    <title>接続できる場所を充実するローミング</title>
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    <published>2011-03-31T22:47:05Z</published>
    <updated>2011-03-31T22:47:21Z</updated>

    <summary>setu</summary>
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    <content type="html" xml:lang="ja" xml:base="http://www.contents-logi.com/">
        <![CDATA[<img src="http://www.contents-logi.com/media/20.gif">

<p class="m20-t">一方、動いているかどうかに関係なく、携帯電話に接続できる場所を充実させるのがローミング（roaming）と呼ばれるサービスです。</p>

<p>roamは「歩き回る」という意味ですが、これは「移動している最中でも大丈夫」というニュアンスではなく、「どこに出没しても大丈夫」というくらいの意味です。</p>

<p>「どこに出没しても」の意味は大きく２つあります。</p>

<p>１つは国内で、自分が契約しているキャリアの電波は届かないが、ほかのキャリアの電波なら届いている、という場合です。</p>

<p>そこで通話発信行為があった時、あるいは通話先として指定された時、その情報を受けたキャリアは、本来の契約キャリアのデータベースを照合し、確かにローミング契約があると確認できれば、自分の電波を使わせるというものです。</p>

<p>もう１つは国際ローミングと呼ばれるもので、日本を出た際の接続サービスです。</p>

<p>携帯電話機をそのまま持っていって用いるか、あるいはＩＤ情報などが書かれたカードを持ち出してそれを海外用の電話端末に挿して使うか、ということになります。</p>

<p>どちらの場合も、キャリア同士で契約していること、そして同じ通信方式を使っていることが前提となります。</p>

<p>また通話だけでなく電子メールも使えるのが普通です。</p>
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