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WiMAX

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WiMAX Forumのロゴ
PCに内蔵ないぞうされるWiMAXモジュール
Intel WiMAX/WiFi Link 5150

WiMAX(ワイマックス、Worldwide Interoperability for Microwave Access)とは無線むせん通信つうしん技術ぎじゅつ規格きかくのひとつである。

人口じんこう希薄きはく地帯ちたいや、高速こうそく通信つうしんひかり・メタル)回線かいせん敷設ふせつDSLひとし利用りよう困難こんなん地域ちいき固定こてい無線むせんアクセス代替だいたい、いわゆるラストワンマイル接続せつぞく手段しゅだんとして期待きたいされている。近年きんねんは、高速こうそく移動いどうたい通信つうしんよう規格きかく策定さくていされている。WiMAXは当初とうしょちゅう長距離ちょうきょりエリアをカバーする無線むせん通信つうしん目的もくてきとしておりWiMAXアクセスもうは「Wireless MAN」(MAN:Metropolitan Area Network)と定義ていぎされる。

WiMAXはことなる機器ききあいだでの相互そうご接続せつぞくせい確保かくほのため、IEEE 802.16作業さぎょう部会ぶかい業界ぎょうかい団体だんたいのWiMAX Forumにより規格きかく標準ひょうじゅんすすめられている。

規格きかく詳細しょうさい[編集へんしゅう]

IEEE 802.16およびIEEE 802.16aをWiMAXと同義どうぎあつか情報じょうほうやWebサイトなどがあるが、IEEE 802.16a・IEEE 802.16dのりょう規格きかく整理せいり統合とうごうしたものがIEEE 802.16-2004規格きかくであり、これを「WiMAX」とするのがただしい。

現在げんざい、IEEE 802.16-2004をベースとする固定こてい通信つうしんFWA:Fixed Wireless Access)けと、IEEE 802.16-2004にハンドオーバー基地きちきょく移動いどう)にかんする仕様しよう追加ついかしたIEEE 802.16eをベースとする「Mobile WiMAX」の2種類しゅるい規格きかく存在そんざいしている。

IEEE 802.16(参考さんこう情報じょうほう[編集へんしゅう]

2001ねん12月に、IEEE標準ひょうじゅん委員いいんかいIEEE-SA標準ひょうじゅん仕様しようとして正式せいしき承認しょうにんした加入かにゅうしゃけいブロードバンド無線むせん規格きかくで「都市としがた無線むせんブロードバンド」、「Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems」、「Wireless MAN」あるいは「固定こていブロードバンド無線むせん接続せつぞくシステム(BWA)ようのエア・インターフェイス」ともばれる。

  • 最長さいちょう伝送でんそう距離きょり:50km(見通みとおしのきく範囲はんい
  • 最大さいだい伝送でんそう速度そくど70Mbps
  • 使用しよう周波数しゅうはすうたい:10〜66GHz

IEEE 802.16a(参考さんこう情報じょうほう[編集へんしゅう]

2003ねん1がつにIEEEで承認しょうにんされた、固定こてい無線むせん通信つうしん標準ひょうじゅん規格きかく。IEEE 802.16規格きかく使用しよう周波数しゅうはすうたい変更へんこうしたもの。

  • 最長さいちょう伝送でんそう距離きょり:50km(見通みとおしのきかない範囲はんいもある程度ていど
  • 最大さいだい伝送でんそう速度そくど70Mbps
  • 変調へんちょう方式ほうしきOFDM
  • 使用しよう周波数しゅうはすうたい:2〜11GHz

IEEE 802.16-2004[編集へんしゅう]

固定こてい区間くかんもちいられる方式ほうしき2004ねん6月策定さくてい承認しょうにん別名べつめい:IEEE 802.16a/REVd。

  • 最長さいちょう伝送でんそう距離きょり:2〜10km(出力しゅつりょくによっては最大さいだい50km)
  • 帯域たいいきはば:スケーラブル1.5〜20MHz
  • 最大さいだい伝送でんそう速度そくど最大さいだい74.81Mbps(20MHzたいベストエフォート方式ほうしきQoS実装じっそう
  • 変調へんちょう方式ほうしきOFDM/OFDMA/QPSK/16QAM/64QAM
  • ぜんじゅう通信つうしん実装じっそう方式ほうしきTDD/FDD半二重はんにじゅう
  • 使用しよう周波数しゅうはすうたい:2〜11GHz
    • 2.5GHzたい - 2.3〜2.4/2.5〜2.7GHz
    • 3.5GHzたい - 3.3〜3.8GHz
    • 5.8GHzたい - 5.25〜5.85GHz
  • WiMAX Forumがテストし規格きかく適合てきごうしている場合ばあい、「WiMAX Forum Certified」とかれたラベルが貼付ちょうふされることになっている。
  • 株式会社かぶしきがいしゃYOZAN2005ねん12月より4.9GHzたい登録とうろくせい帯域たいいき)において商用しょうようサービスを開始かいししていたが、撤退てったいした。

IEEE 802.16e[編集へんしゅう]

移動いどう端末たんまつもちいられる方式ほうしき。120km/hでの移動いどうちゅう使用しよう可能かのうMobile WiMAXともばれる。米国べいこく時間じかん2005ねん12月7にち、IEEEが承認しょうにん。このさい承認しょうにんされた規格きかく名称めいしょうは、「IEEE 802.16e-2005」。ただしハンドオーバーの実現じつげんおよ高速こうそく移動いどう補正ほせいとうふくまれないため、つづきWiMAXフォーラムで調整ちょうせい

  • 最長さいちょう伝送でんそう距離きょり:1〜3km
  • 最大さいだい伝送でんそう速度そくど最大さいだい21Mbps(20MHzたい) ベストエフォート方式ほうしき(QoS実装じっそう
  • 変調へんちょう方式ほうしきOFDM/OFDMA/SOFDMA/QPSK/16QAM/64QAM
  • ぜんじゅう通信つうしん実装じっそう方式ほうしき:TDD/FDD(半二重はんにじゅう
  • 使用しよう周波数しゅうはすうたい:6GHz以下いか(2.5/3.5/5.8GHzたい推奨すいしょう
    • 2.5GHzたい - 日本にっぽんでは2006ねん7がつ1にち以降いこう周波数しゅうはすうたいとなる2535〜2605MHzのやく70MHzへのてを検討けんとうちゅう

IEEE 802.16h[編集へんしゅう]

IEEE 802.16-2004規格きかくDFSなどを規格きかくしたもの。Mobile WiMAXよう規格きかく

変調へんちょう速度そくど[編集へんしゅう]

ボーレート(baudrate)ともばれ、各種かくしゅ変調へんちょう方式ほうしきによって伝送でんそうされる速度そくど単純たんじゅんにbps表記ひょうきしたものと変調へんちょう速度そくど単位たんいボー)であらわされる場合ばあいがある。

変調へんちょう方式ほうしき[編集へんしゅう]

WiMAXがサポートする変調へんちょう方式ほうしき現時点げんじてんで8つある。

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交ちょっこう周波数しゅうはすう分割ぶんかつ多重たじゅう方式ほうしき
デジタルデータ固有こゆう変調へんちょう方式ほうしきでCOFDM(Code OFDM:符号ふごう直交ちょっこう周波数しゅうはすう分割ぶんかつ多重たじゅう方式ほうしき)とばれることもある。反射はんしゃ遅延ちえん直接ちょくせつ電波でんぱとの電波でんぱ干渉かんしょういわゆるマルチパス現象げんしょう発生はっせいのデータ欠損けっそんなどに対応たいおうする。地上ちじょうデジタル放送ほうそう無線むせんLANやその無線むせん通信つうしん採用さいようされている。
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)
OFDMの変形へんけいがた。シンボルちょうながくするためにキャリア信号しんごう複数ふくすうのサブキャリアで分割ぶんかつ伝送でんそう分割ぶんかつされたサブキャリアをグループする仕組しくみをつ。なお、グループないのサブキャリアをサブチャネルとびこれらサブチャネルを複数ふくすうユーザーの通信つうしん共有きょうゆうすることが出来できるのが特徴とくちょう利用りようユーザーがいない場合ばあいは、サブチャネルを占有せんゆうして伝送でんそう速度そくどげることも出来できる。
SOFDMA(Scalable OFDMA)
利用りよう可能かのうなチャネルごとサブチャンネルすう可変かへんにするOFDMA方式ほうしき。1ユーザあたりの伝送でんそう速度そくど同時どうじ利用りよう可能かのうなユーザーすうなどを制御せいぎょすることが可能かのう方式ほうしき。1チャネルあたりの利用りよう可能かのう電波でんぱ帯域たいいきせまくてもサブキャリアすうらすことなく一定いってい伝送でんそう効率こうりつたもつことが出来できる、もしくは伝送でんそう速度そくど同時どうじ利用りよう可能かのうなユーザーすうやすなどの設定せってい可能かのう。IEEE 802.16eで採用さいようされており、Mobile WiMAXで仕様しようまれている。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output:多元たげん接続せつぞく
おな周波数しゅうはすうたい電波でんぱ別々べつべつのデータを複数ふくすうのアンテナから送信そうしんすることによって、電波でんぱ利用りよう効率こうりつたかめる方式ほうしきスペースタイムエンコーディングばれるエンコードをほどこすことによって受信じゅしんがわ電波でんぱ識別しきべつ容易よういにする工夫くふうまれている。また、複数ふくすうアンテナをもちいるため、ダイバシティ効果こうかにより単一たんいつアンテナによる通信つうしんよりも長距離ちょうきょり伝送でんそう可能かのうになる。無線むせんLAN規格きかくIEEE 802.11nでも採用さいようされている。

サブキャリアの変調へんちょう方式ほうしき[編集へんしゅう]

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:よん位相いそうへんうつり変調へんちょう
初期しょきのアナログモデムやADSLモデムなどでも採用さいようされている、キャリア信号しんごうことなる4つの位相いそう状態じょうたいてることで同時どうじに2ビットのおくることが出来でき変調へんちょう方式ほうしき伝送でんそう効率こうりつはあまりたかくない。
QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交ちょっこう振幅しんぷく変調へんちょう
変調へんちょう速度そくどが16QAM(4ビット)、64QAM(6ビット)、256QAM(8ビット)などと表記ひょうきされることがありキャリア信号しんごう位相いそう振幅しんぷくわせてデータを送信そうしんする方式ほうしき。フェージング現象げんしょうよわいなどの問題もんだいがある。

ふくしん方式ほうしき[編集へんしゅう]

TDD(Time Division Duplex:時分じぶんわりふくしん
OFDMによってられるサブキャリアを時分じぶんわりによっておな周波数しゅうはすうたいのぼりとくだりの通信つうしん同時どうじおこなう、ぜんじゅう通信つうしん実現じつげんのための方式ほうしきのひとつ。チャネルあたりの伝送でんそう帯域たいいきすくない場合ばあいでも、チャネル帯域たいいきおうじた速度そくどぜんじゅう通信つうしんおこなうことが可能かのうになる。
FDD(Frequency Division Duplex:周波数しゅうはすう分割ぶんかつふくしん
OFDMによってられるサブキャリアを周波数しゅうはすうたいごとのぼくだりの通信つうしんてることで、ぜんじゅう通信つうしん実現じつげんする方式ほうしき

WiMAXのセキュリティ機能きのう[編集へんしゅう]

WiMAXでは、AESによる暗号あんごう機能きのうそなえている。

問題もんだいてん[編集へんしゅう]

全般ぜんぱん[編集へんしゅう]

BS・110°CSのなかあいだ周波数しゅうはすうと、どう帯域たいいき使つか無線むせんシステム。
  • 日本にっぽんにおいて2.5GHzたい携帯けいたい電話でんわ事業じぎょうしゃが、3.5GHzたい放送ほうそう事業じぎょうしゃが、そして5.8GHzたい気象きしょうレーダーなどがすで使用しようしている。
  • 現時点げんじてんにおいて、Mobile WiMAXには利用りよう想定そうていしている電波でんぱ周波数しゅうはすうたいがあいまいであることや、電波でんぱきがないか免許めんきょ必要ひつようとする周波数しゅうはすうたいかさなっているなど課題かだいがまだある。

固定こてい[編集へんしゅう]

  • 東北とうほく総合そうごう通信つうしんきょくにより、山間さんかん離島りとうといった有線ゆうせんによるブロードバンド環境かんきょう敷設ふせつ困難こんなん地域ちいきたいしての解決かいけつさくとしてWiMAXによる回線かいせん提供ていきょう実験じっけんおこなわれる見通みとおし。

モバイルWiMAX[編集へんしゅう]

  • 速度そくど伝達でんたつ距離きょり次世代じせだい技術ぎじゅつ現行げんこう技術ぎじゅつ中位ちゅういにあり、市場いちばとしてニッチになることでエリアがひろがらないのではないかとの懸念けねんがあるが、WiMAX2の規格きかく策定さくてい完了かんりょうしたのちに、急遽きゅうきょTD-LTEに互換ごかんとなるWiMAX2.1が策定さくていされた。WiMAXにたいして上位じょうい互換ごかんでありながらLTE技術ぎじゅつとの融和ゆうわ目指めざしたことで、2013ねん初頭しょとう現在げんざいでは大勢おおぜいいてはLTE技術ぎじゅつへの収束しゅうそく実現じつげんする見通みとお[1]
  • 台湾たいわんでは国策こくさくとしての導入どうにゅう強化きょうかはかられ同様どうようにポルトガルにおいても国内こくない全域ぜんいき目標もくひょう導入どうにゅうすすんでいる。
  • 日本にっぽんにおいては地域ちいきWiMAX事業じぎょうしゃへのローミングが2010ねん12月1にち開始かいしされるなど、サービス地域ちいき拡大かくだいおこなわれている。
  • 屋外おくがいで5GHzの周波数しゅうはすう利用りようするさい周囲しゅうい電波でんぱ干渉かんしょうこす気象きしょうレーダーなどがないか、最低さいていでも1分間ふんかん確認かくにんしてからネットワークに接続せつぞくすることが電波でんぱほうによってさだめられている(DFSチェック)。

WiMAX Forum[編集へんしゅう]

2001ねん6がつ設立せつりつされた業界ぎょうかい団体だんたいである。WiMAX製品せいひん相互そうご運用うんようせいのテストや認定にんていおこない、ことなるメーカーあいだでの通信つうしん可能かのうにする。会員かいいんは2009ねん時点じてんで500以上いじょう企業きぎょう団体だんたいである[2]

日本にっぽんでの事業じぎょうしゃ[編集へんしゅう]

日本にっぽんにおいてWiMAXの通信つうしん実験じっけんなどをおこなっている企業きぎょう[編集へんしゅう]

参考さんこう文献ぶんけん[編集へんしゅう]

関連かんれん項目こうもく[編集へんしゅう]

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]