７章 ワイヤレスネットワーク
1.
ワイヤレス通信の発展
2.
衛星通信ネットワーク
3.
モバイルコンピューティングと移動通信ネットワーク
ワイヤレス通信の発展
電波の世界
300万MHz以下の周波数帯
周波数帯範囲 略称 主な用途 備考 300Hz～3KHz ELF 極超長波 3KHz ～30KHz VLF 超長波 30KHz ～300KHz LF RFID，標準電波 長波 300KHz ～3000KHz MF 放送 中波 3MHz ～30MHz HF 国際通信，船舶，航空電話，放送 短波 30MHz ～300MHz VHF 警察，消防，防災，航空管制，ＴＶ 超短波 300MHz ～3GHz UHF 移動無線，防災，ＴＶ，携帯電話,無線LAN 極超短波 3GHz ～30GHz SHF 電話回線，ＴＶ回線，警察，防衛省，電力会社， 無線LAN，ＥＴＣ センチ波 30GHz ～300GHz EHF レーダー，アマチュア無線 ミリ波 300GHz ～3THz 電波望遠鏡 サブミリ波ワイヤレス通信の発展
ワイヤレスネットワークの分類
ネットワーク 概要 例 衛星ネットワーク 衛星を利用した極めて広範囲での通信 を行うネットワーク VSAT(超小型衛星地球局) 無線WAN 電波塔を利用した広域通信ネットワーク 携帯電話 IEEE 802.1(WiMAX), 802.20 無線LAN 建物内のフロアレベルでの通信を可能と するネットワーク IEEE 802.11 802.11 b/a/g, 11n PAN 人が直接アクセスできる範囲のネットワー ク IEEE 802.15 Bluetooth Zigbee UWB 短距離無線 タグやETCDなど短距離でデータの通信 を行う RFID DSRCワイヤレスネットワークの分類
衛星/地上無線ネットワーク
パケット衛星ネットワーク
VSAT:超小型衛星地球局
パケット無線ネットワーク
RAM, ARDIS
無線WAN
携帯電話
低速ネットワーク
広域無線ネットワーク WiMAX(IEEE 802.16)
無線LAN
短距離ワイヤレス通信
PAN:Personal Area Networks
短距離無線
衛星通信ネットワーク
特徴
多数ユーザによる多重通信
多数ユーザへ一斉送信
地球局間は完全相互接続
伝達遅延が大きい（４万Ｋｍ，0.27Sec）
有線回線を補完する
ネットワーク構成
VSAT(Very Small Aperture Terminal)
建屋などに簡単に設置できる
衛星回線経由で直接Compをアクセスする
一元的に集中管理できる
マルチアクセスチャンネル
ブロードキャスティングチャンネル
中央局 （ハブ局） VSAT VSAT VSAT VSAT衛星通信ネットワーク
VSAT（超小型衛星地球局）
金融取引
・・・銀行，信用金庫，証券会社
保険，賠償要求管理
・・・災害保険，障害保険
小売店取引
・・・小売チェーン店
旅行予約
・・・航空会社，ホテル，レンタカー
支店・経営・財務システム
・・・製造業，サービス業
プロセス制御・監視
・・・水道，電気，ガス
衛星通信ネットワーク
衛星・地上無線ネットワークに
おけるチャネルアクセス方式
固定割当方式
TDMA/FDMA
ランダムアクセス方式
アロハ方式
純アロハ方式
スロットアロハ方式
CSMA:Carrier Sense
Multiple Access
BTMA:Busy Tone
Multiple Access
衛星通信ネットワーク／アロハ方式
スループット対ネットワーク負荷（トラフィック量）の関係
純アロハ方式
衛星通信ネットワーク／CSMA方式
キャリアセンス多重方式:CSMA
アロハ方式ではユーザは独立にパケットを送出するので衝突の確率が高い
チャンネルの使用状況を観てパケットの衝突を避けて送信する
２種類の方式
Non-persistent CSMA
チャンネルをチェックして空いていれば送出し、空いてない場合はある再送間隔待つ
1-persistent CSMA
チャンネルのビジー状態を観測して空いていれば送信し、空いてない場合は空くまで待つ
p-persistent CSMA
あいている場合、確率pで送信し、1-pの確率で1スロットだけ待ってから再チェックする．
衛星通信ネットワーク／BTMA方式と予約方式
BTMA方式
隠れ端末(Hidden Terminal)
無線ネットワークにおいて、端末間の距離が遠く電波が到達不能、あるいは障害物のために通
信できない端末
お互いに搬送波が見えないので衝突の確率が上がる
ビジートーン
すべての端末と通信できる局がチャネルのビジー状態を検知してビジートーンを送信し、端末
側がこれを検知して空き状態を知る
予約方式
チャンネルを予約して送信する
方式
チャネル予約方式・・・FDMAを前提として接続要求時に地球局にチャネルを割り当てる
SPADE / インテルサット衛星パケット予約方式・・・パケットを伝送するタイムスロットを予約する
ラウンドロビン方式モバイルコンピューティングと移動通信ネットワーク
モバイルコンピューティング
携帯電話 PDC:Personal Digital cellular, PHS
Warelable Computing
携帯型情報端末と応用
位置情報サービス
キャッシング機能
バーコード機能
セキュリティ処理
モバイルコンピューティングと移動通信ネットワーク
地上系移動通信ネットワーク
セルラ電話システム
第一世代
アナログ方式の携帯・移動電話
第二世代
ディジタル方式の携帯・移動電話
PDC, AMPS, GSM
第三世代
IMT2000
アクセス方式
TDMA:時分割多重アクセス
FDMA：周波数分割多重アクセス方式
CDMA:符号分割多重アクセス
モバイルコンピューティングと移動通信ネットワーク
第一世代（アナログ方式） 1980年代 第二世代（ディジタル方式） 1990年代 第三世代（マルチメディア方式） 2000年代 ネットワークシステム NTT方式 日本版TACS(J-TACS) PDC cdmaOne IMT-2000 アクセス方式 PDMA TDMA CDMA W-CDMAネットワー ク転送方 式 無線アクセ ス系 SMT(同軸) SMT SMT, FR ATM ATM コアネットワー ク系 SMT SMT SMT ATM モビリィティ ターミナル モビリティ 可 可 可 ユーザモビ リティ 可 サービスモ ビリティ 可 ローミング 国内 可 可 海外 可 対象トラフィック 音声 音声データ（テキスト主） 音声，画像，データ パケットサービス 有（数十Kbps以下） 有（最大2Mbps） ＩＰルーティング 有
