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超広帯域無線

索引 超広帯域無線

超広帯域無線システム(ちょうこうたいいきむせんシステム、普通は英語「超広帯域」Ultra Wide Bandの略称のUWBのほうが通りが良い)は、ごく短く鋭い矩形波(パルス)の電波が持つ、中心周波数がかなり高く、また広い帯域に分散する信号を利用した無線技術で、通信範囲はごく近距離だが高速通信の他に位置検出が可能などといった特性も持つ。.

41 関係: 変調方式媒体アクセス制御中心周波数帯域幅地球観測衛星ナノマイクロ波モトローラユニバーサル・シリアル・バスレーダーボディエリアネットワークプロトコルパルスビット毎秒ピコデファクトスタンダード周波数総務省無線無線アクセス無線通信直交周波数分割多重方式DBm超広帯域無線電磁波人命探査装置電波天文学電波法通信衛星IEEEIEEE 802.11Personal Area NetworkWiMAXWireless USB搬送波携帯電話情報通信研究機構2006年2007年2008年2012年

変調方式

変調方式(へんちょうほうしき)の記事では、電気通信などにおいて「搬送」と呼ばれる通信方式、すなわち、搬送波を媒体としてその振幅や周波数や位相などを変動させる(変調する)ことによる方式における、各種の方式について解説する。 歴史的に先に現れた有線の電信や電話では、当初は、信号電力の断続や、音波をそのまま電気信号としたものを通信していた。 それに対し無線通信では、「搬送波」と呼ばれる基本信号(素朴には正弦波であることを理想とする)の電波を発生し、それを変調することにより「情報を乗せる」必要がある。これは20世紀の始め頃、三極管に始まる各種の増幅作用を持つ真空管の発明により始まった、エレクトロニクスにより実用的に可能になったものである。有線においても同じ頃に、多重化による設備(電話ケーブル)の有効利用などを目的とし、無線と同様にして搬送波を変調する方式の通信が始まった。現代の、媒体として光ケーブルを用いる光通信でも、搬送波が電気信号でなく光になる以外は同様である。 通信以外にも、磁気記録などのような物理メディアの特性が非線形な場合などにも、高周波の変調によって記録する、といった手法は使われる。例えばビデオテープでは5MHz前後のキャリアに周波数変調でNTSCを記録している。 以上のような伝送方式に対して、音声などを原信号のまま(ベースバンドで)伝送する方法をベースバンド伝送と呼んでいる。 またベースバンド伝送の一種として、ディジタル通信では、0と1の列を、どのようなLとHの列による電気信号とするか、という方式が目的などに応じて各種あり、それらを伝送路符号(line code)という。さらにそれをディジタル変調に乗せることもある。.

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媒体アクセス制御

媒体アクセス制御(英: Medium Access Control、MAC)またはメディアアクセス制御(英: Media Access Control、MAC)とは、IEEE 802においてOSI参照モデルの第2層にあたるデータリンク層の一部(副層)を成す通信プロトコルである。.

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中心周波数

中心周波数(ちゅうしんしゅうはすう、Center frequency) f_0 は、バンドパスフィルタにおいては下側の遮断周波数 f_1 と上側の遮断周波数 f_2 の相加平均または相乗平均として定義される周波数。Q値も参照のこと。スペクトラムアナライザにおける中心周波数は後述する。 数学的には、相乗平均は次のようになる。 また、相加平均は次の通り。 帯域幅 \ f_2 - f_1 が小さければ、これら2つの定義はほぼ等価となる。 一般に、相乗平均による定義はアナログ回路で用いられる。アナログ回路では周波数特性が周波数軸を対数で表したときに対称性が現れるためである。相乗平均による中心周波数はバンドパスフィルタの共振周波数に近くなる。 相加平均による定義はもっと幅広い状況で使われる。例えば、搬送波に変調を行う電気通信では、周波数軸を線形軸としたときに対称性が現れる。.

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帯域幅

帯域幅(たいいきはば)または、帯域(たいいき)、周波数帯域(しゅうはすうたいいき)、バンド幅(英: Bandwidth)とは、周波数の範囲を指し、一般にヘルツで示される。帯域幅は、情報理論、電波通信、信号処理、分光法などの分野で重要な概念となっている。 帯域幅と情報伝達における通信路容量とは密接に関連しており、通信路容量のことを指す代名詞のように俗称的にしばしば「帯域幅」の語が使われる。特に何らかの媒体や機器を経由して情報(データ)を転送する際の転送レートを「帯域幅」あるいは「バンド幅」と呼ぶ。.

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地球観測衛星

地球観測衛星(ちきゅうかんそくえいせい、)とは、電波、赤外線、可視光を用いて地球を観測する人工衛星。リモートセンシング衛星ともいう。 商業目的の地球観測衛星は、アメリカでは販売できる画像の解像度が50cmまでに制限されていたが、2014年6月に25cmまで制限が緩和された。 特に気象観測を目的とする場合は気象衛星、軍事目的で観測するものを偵察衛星という。.

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ナノ

ナノ(nano, 記号: n)は国際単位系 (SI) における接頭辞の一つで、以下のように、基礎となる単位の 10−9倍(.

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マイクロ波

マイクロ波(マイクロは、Microwave)は、電波の周波数による分類の一つである。「マイクロ」は、電波の中で最も短い波長域であることを意味する。.

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モトローラ

モトローラ(Motorola, Inc., NYSE:)は、かつて存在したアメリカ合衆国の電子・通信機器メーカーである。 2011年1月4日をもって、二つの独立した公開会社であるモトローラ・モビリティ及びモトローラ・ソリューションズに分割された。本社所在地はシカゴ近郊のイリノイ州シャンバーグであり、分割以降はモトローラ・ソリューションズが引き継いでいる。.

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ユニバーサル・シリアル・バス

USBコネクタ(A端子) ユニバーサル・シリアル・バス(、略称:USB、ユーエスビー)は、コンピュータ等の情報機器に周辺機器を接続するためのシリアルバス規格の1つである。.

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レーダー

レーダー用パラボラアンテナ(直径40m) レーダー(Radar)とは、電波を対象物に向けて発射し、その反射波を測定することにより、対象物までの距離や方向を測る装置である。.

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ボディエリアネットワーク

ボディエリアネットワーク(Body area network、略称:BAN)とは、人体の表面、体内やごく近辺に配置されてた小型端末の無線通信によって構築される近距離無線ネットワークのこと。Personal Area Networkよりも更に伝送距離が短く、人体の周辺に限定したネットワークになる。人々の健康、暮らしを支える技術の1つとして注目を集めている。医療用に用いる場合にはメディカル・ボディエリアネットワーク(medical Body area networkk、略称:mBAN)と呼ぶこともある。 日本では、2011年から2013年に総務省が「400MHz帯医療用テレメーターの周波数高度利用技術」として実証実験を行っている(受託は富士通、富士通クリニックで実施)。.

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プロトコル

プロトコルまたはプロトコール(protocol, 、protocole )とは、複数の者が対象となる事項を確実に実行するための手順について定めたもの。 もともとは「人間同士のやりとり」だけに関する用語であった。戦間期の学術的批判を経て、情報工学分野でマシンやソフトウェア同士のやりとりに関する取り決め(通信規約)を指すためにも用いられるようになった。 日本語に意訳した語として、「規定」、「議定書」、「儀典」などがある。.

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パルス

パルス(英:Pulse)は、短時間に急峻な変化をする信号の総称。また、脈動の意。ここでは信号について述べる。.

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ビット毎秒

ビット毎秒(ビットまいびょう)は、データ転送レート(JISの情報処理用語としてはビット速度、bit rate)の単位である。1秒間にデータ転送路上の仮想の、または物理的な地点を通過した(すなわち転送された)ビット数と定義される。モデムやルータ、シリアルATAやLANケーブルなどのデジタル通信機器で用いられる。bps(ビーピーエス、bit per second、ビットパーセカンド)とも。.

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ピコ

ピコ(pico, 記号:p)は国際単位系 (SI) における接頭辞の一つで、以下のように、基礎となる単位の 10−12倍(.

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デファクトスタンダード

デファクトスタンダード()とは、「事実上の標準」を指す用語である。de factoはラテン語で「事実上、実際には」を意味する。.

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周波数

周波数(しゅうはすう 英:frequency)とは、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動(電磁波や振動電流)などの現象が、単位時間(ヘルツの場合は1秒)当たりに繰り返される回数のことである。.

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(びょう、記号 s)は、国際単位系 (SI) 及びMKS単位系、CGS単位系における時間の物理単位である。他の量とは関係せず完全に独立して与えられる7つのSI基本単位の一つである。秒の単位記号は、「s」であり、「sec」などとしてはならない(後述)。 「秒」は、歴史的には地球の自転の周期の長さ、すなわち「一日の長さ」(LOD)を基に定義されていた。すなわち、LODを24分割した太陽時を60分割して「分」、さらにこれを60分割して「秒」が決められ、結果としてLODの86 400分の1が「秒」と定義されてきた。しかしながら、19世紀から20世紀にかけての天文学的観測から、LODには10−8程度の変動があることが判明し和田 (2002)、第2章 長さ、時間、質量の単位の歴史、pp. 34–35、3.時間の単位:地球から原子へ、時間の定義にはそぐわないと判断された。そのため、地球の公転周期に基づく定義を経て、1967年に、原子核が持つ普遍的な現象を利用したセシウム原子時計が秒の定義として採用された。 なお、1秒が人間の標準的な心臓拍動の間隔に近いことから誤解されることがあるが偶然に過ぎず、この両者には関係はない。.

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総務省

総務省(そうむしょう、Ministry of Internal Affairs and Communications、略称:MIC)は、日本の行政機関の一つである。 「行政の基本的な制度の管理及び運営を通じた行政の総合的かつ効率的な実施の確保、地方自治の本旨の実現及び民主政治の基盤の確立、自立的な地域社会の形成、国と地方公共団体及び地方公共団体相互間の連絡協調、情報の電磁的方式による適正かつ円滑な流通の確保及び増進、電波の公平かつ能率的な利用の確保及び増進、郵政事業の適正かつ確実な実施の確保、公害に係る紛争の迅速かつ適正な解決、鉱業、採石業又は砂利採取業と一般公益又は各種の産業との調整並びに消防を通じた国民の生命、身体及び財産の保護を図り、並びに他の行政機関の所掌に属しない行政事務及び法律で総務省に属させられた行政事務を遂行すること」を任務とする(総務省設置法第3条)。.

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無線

無線(むせん、wireless)とは、線を使わない方法・方式のこと。 接頭辞などとして被修飾語に附加され、複合語を構成する。そのうち特に「無線電気通信」(あるいは「無線通信」)は頻繁に短縮され単に「無線」と呼ばれるので、結果として「無線」は無線電気通信を指していることが多い。.

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無線アクセス

無線アクセス(むせんアクセス)は信号を伝えるケーブルの代わりに無線(電波)を使うデータ通信サービスの総称。無線アクセスシステム。GHz帯を使うものが多い。 日本国内においては、無線LANとは異なり、無線局免許に基づく基地局からの、比較的高出力の空中線電力により、主に屋外等の比較的広い範囲をカバーするものである。制度的には無線LANの屋外等への利用開放(4.9 - 5.0GHz帯)に関係する物もある。 パソコンやPDA等のインターネット接続に利用されるものが多く、一部は、ブロードバンドインターネット接続が可能なものも出始めている(BWA:Broadband Wireless Access)。.

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無線通信

無線通信(むせんつうしん)は、伝送路として線を使わない電気通信のことである。しばしば短縮して「無線」と呼ばれる。線を使わない無線通信に対して、線を使う通信の方は有線通信と呼ぶ。無線通信は軍事行動においてこそ長所際立つものの、気候変動や気温・水温などの変化によって受信が不安定なものとなる。.

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直交周波数分割多重方式

交周波数分割多重方式(ちょっこうしゅうはすうぶんかつたじゅうほうしき、orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)は、デジタル変調の一種である。coded OFDM (COFDM) とは実質的に同一である。フランスの (放送通信研究所、略称:)で、第3世代移動通信システム用に開発されたが、本格的に導入されたのは第3.9世代移動通信システムからである。.

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DBm

dBmまたはデシベルミリワット(dBmW)は、電力を1ミリワット(mW)を基準値とするデシベル(dB)の値で表した単位である。電波や光ファイバーなどで信号の強さを表すのに用いられる。dBmで表すことで、非常に大きな値から非常に小さな値までを、以下のように少ない桁数の数字で簡便に表すことができる。.

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超広帯域無線

超広帯域無線システム(ちょうこうたいいきむせんシステム、普通は英語「超広帯域」Ultra Wide Bandの略称のUWBのほうが通りが良い)は、ごく短く鋭い矩形波(パルス)の電波が持つ、中心周波数がかなり高く、また広い帯域に分散する信号を利用した無線技術で、通信範囲はごく近距離だが高速通信の他に位置検出が可能などといった特性も持つ。.

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電磁波人命探査装置

電磁波人命探査装置(Person Location System、Life detector)とは、レーダーの応用機器である。以前は高額な装置だったが、近年ではモノリシックマイクロ波集積回路によって集積化、モジュール化が進み、廉価になり、この技術を応用した高齢者のベッドや浴室での見守りセンサーが開発されつつある。.

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電波天文学

電波天文学(でんぱてんもんがく、英語:radio astronomy)は、電波を天体の観測手段として用い、天体に関する研究を行う天文学の一分野。.

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電波法

電波法(でんぱほう、昭和25年5月2日法律第131号)は、電波の公平かつ能率的な利用を確保することによって、公共の福祉を増進することを目的とする(第1条)、日本の法律である。.

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通信衛星

通信衛星(つうしんえいせい、communications satellite)とは、マイクロ波帯の電波を用いた無線通信を目的として、宇宙空間に打ち上げられた人工衛星である。CSやCOMSAT(コムサット)などと略される。その出力が大きく、使用目的が人工衛星から直接放送するものを放送衛星(BSまたはDBS)という。.

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IEEE

IEEE(アイ・トリプル・イー、The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)は、アメリカ合衆国に本部を持つ電気工学・電子工学技術の学会である。.

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IEEE 802.11

IEEE 802.11(アイトリプルイー 802.11)は、IEEEにより策定された、広く普及している無線LAN関連規格の一つである。無線局免許不要で使えるものも多い。.

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Personal Area Network

Personal Area Network(パーソナル・エリア・ネットワーク、PAN)は、個人の周辺のコンピュータデバイス(電話機やPDAを含む)間の通信のために使われるコンピュータネットワークである。各デバイスは、その個人の所有物であることも、所有物でないこともありえる。PANの到達距離は、典型的には2~3mである。PANは、デバイス同士の通信で使われる場合と、上位のネットワークやインターネットへの接続(アップリンク)に使われる場合がある。 Personal Area Networkは、USBやFireWireのようなコンピュータバスで接続することもできる。Wireless Personal Area Network (ワイヤレス・パーソナル・エリア・ネットワーク、WPAN)は、IrDA、Bluetooth、UWB、Z-Wave、ZigBeeのようなネットワーク技術で構成することが出来る。.

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WiMAX

WiMAX(ワイマックス、Worldwide Interoperability for Microwave Access)とは無線通信技術の規格のひとつである。 人口希薄地帯や、高速通信(光・メタル)回線の敷設やDSL等の利用が困難な地域で、いわゆるラストワンマイルの接続手段として期待されている。近年は、高速移動体通信用の規格も策定されている。WiMAXは当初、中長距離エリアをカバーする無線通信を目的としておりWiMAXアクセス網は「Wireless MAN」(MAN:Metropolitan Area Network)と定義される。 WiMAXは異なる機器間での相互接続性確保のため、IEEE 802.16作業部会と業界団体のWiMAX Forumにより規格標準化が進められている。.

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Wireless USB

Wireless USB(ワイヤレスUSB、WUSB)とは、コンピュータ用の無線接続の通信技術のひとつで、短い距離を結ぶ有線通信であるUSBを拡張して、有線通信の安全性と速度を確保しながら、無線通信の使いやすさを持つ技術規格である。 デジタルカメラ、ビデオカメラ、ハードディスクドライブ、DVD機器等の大容量データ転送用途を想定している。.

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搬送波

搬送波(はんそうは、carrier wave)とは、情報(信号)を搬送する(送る)ための波(波動)のこと。「wave」を略して「carrier キャリア」と呼ばれることもある。 電波、光(や音)といった波動に変調をかけることで信号(情報)を乗せる技術があり、その方式で通信する時に用いている波動のことを「carrier wave 搬送波」と呼ぶのである。 搬送波を変調することにより映像、音響、データ等の情報をのせる。あとは、無線であれ有線であれ、どんな経路でもよいからその搬送波を送れば、結果としてそこに含まれる信号(情報)も、一緒に送り届けることができる。 受信した側は、その波動を復調すれば、そこに含まれる信号(情報)を取り出すことができる。 情報を送る方法はいくつかあり、情報を加工せずにそのまま送るという方法(たとえば、2本の電線を引き、スイッチのOn/Offによる電圧の変化で 遠方に信号(情報)を伝えるようなモールス通信など)もあるが(そのほうが、原始的・単純であり、まず先にその方式が発明されたが)、その後、変調・復調を行う方式(=搬送波を用いる方式)が発明された。 それを、一般に「搬送通信」「多重搬送通信」という。 (搬送通信を行うための回路は若干複雑になりはするが) 搬送波を使ったほうが効率的に情報を送ることができることや、多重化(周波数分割多重)できるので、搬送波を利用することが一般的になった。.

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携帯電話

折りたたみ式の携帯電話 スライド式の携帯電話 携帯電話(けいたいでんわ、mobile phone)は、有線電話系通信事業者による電話機を携帯する形の移動体通信システム、電気通信役務。端末を携帯あるいはケータイと略称することがある。 有線通信の通信線路(電話線等)に接続する基地局・端末の間で電波による無線通信を利用する。無線電話(無線機、トランシーバー)とは異なる。マルチチャネルアクセス無線技術の一種でもある。.

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情報通信研究機構

国立研究開発法人情報通信研究機構(じょうほうつうしんけんきゅうきこう、National Institute of Information and Communications Technology; NICT)は、総務省所管の国立研究開発法人。本部は東京都小金井市(敷地は小平市にもまたがる)。 情報通信研究機構は、情報の電磁的流通及び電波の利用に関する技術の研究及び開発、高度通信・放送研究開発を行う者に対する支援、通信・放送事業分野に属する事業の振興等を総合的に行うことにより、情報の電磁的方式による適正かつ円滑な流通の確保及び増進並びに電波の公平かつ能率的な利用の確保及び増進に資することを目的とする。(国立研究開発法人情報通信研究機構法第4条) 情報通信技術の研究開発や、情報通信分野の事業支援等を総合的に行うことを目的とし、全国8か所の研究拠点、2か所の標準電波送信所をもつ。.

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2006年

この項目では、国際的な視点に基づいた2006年について記載する。.

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2007年

この項目では、国際的な視点に基づいた2007年について記載する。.

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2008年

この項目では、国際的な視点に基づいた2008年について記載する。.

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2012年

この項目では、国際的な視点に基づいた2012年について記載する。.

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