無線ＬＡＮについて

ＬＺ０６　桔梗　貴政

<無線LANとは？>

大気を介して信号の送受信を行う。物理層レベルで分けて電波を使うものと赤外線やレーザーを使うものがある。
赤外線やレーザー方式は有線LANのケーブル部分を光に置き換える方式のものがほとんどで、各社独自規格で製品化されている。
　 
　  IEEE802.11/802.11b 
　 　 802.11/11b は物理層とMAC 層を定義し、それ以上の層は有線LAN と共通。

１）物理層仕様

方式	赤外線	電波ＤＳＳＳ	電波ＦＨＳＳ	802.11ｂ電波ＤＳＳＳ
伝送速度	１Ｍｂｐｓ／２Ｍｂｐｓ			５．５Ｍｂｐｓ／１１Ｍｂｐｓ
サービスエリア	～数１０ｍ	１００ｍ×１００ｍ		３０ｍ×３０ｍ
無線周波数	―	２．４８４ＧＨｚ	２．４７１～２．４９７ＧＨｚ	２．４００～２．４９７ＧＨｚ
出力	―	１０ｍＷ（免許不要だが技術基準適合証明必要）

２）MAC層仕様 
　 　 MAC層はCSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance 、搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式。
３）セキュリティー 
　 　 802.11 ではWEP (Wired Equivalent Privacy)と言うセキュリティー機能をオプションで持つ。
      これはRC4-40 と言う40bit 鍵長をもつRC4方式で約1兆通りもの種類がある。
４）ISM バンド
      Industry, Science, and Medicalバンド 産業科学医療用に従来使用されていた2.4GHz の周波数帯で医療用のメスや電子
　　　レンジに利用されている。 
５）変調
      ベースバンド信号を電波にのせることで、 振幅変調(AMラジオ)、周波数変調(FMラジオ)などが有名。 デジタル信号を変調するには 
　　　①振幅 ②周波数 ③位相のいずれかを変化させる方法があり、それぞれ


         
         ①ASK(Amplitude Shift Keying)

          ②FSK(Frequency Shift Keying)

          ③PSK(Phase Shift Keying)
        
       

802.11/11b ではこの内のPSKを基本とし改良発展した下記の方式が使われている。


	1 )1Mbps for DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying)
	2 )2Mbps for DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying)
	3 )5.5&11Mbps for CCK (Complementary Code Keying)

<無線LANの種類>


１）電波方式　
ISMバンド（2.4GHz帯）と言う電波免許不要な周波数帯の電波を使用し、IEEE802.11-1997でも採用されたMAC層、物理層が無線LAN
専用の方式で、今のところ1Mbps～2Mbps程度の転送スピードのものが主流になっている。またスペクトラム拡散通信方式（SS）という
元来、軍事用に開発された通信方式を採用し、セキュリティに優れ、またノイズにも強い通信方法が一般的に使われている。
このスペクトラム拡散方式にもDSSS（Direct Sequence Spread Spectrum）とFHSS（Frequency Hopping Spread Spectrum）の2つの
方式採用されている。
製品構成は無線LANアダプター、有線LANとブリッジするアクセスポイント、またビル間通信ユニットなどがある。

　●スペクトラム拡散方式 
一般的に無線では特定の周波数（例えばラジオのNHK第1は590KHz）一波を使って通信を行っているが、この周波数にノイズがあると
通信ができなくなってしまう。スペクトラム拡散通信（SS）とは、広い幅の周波数を同時に使って通信を行う方式で、特定の周波数
に雑音があっても他の周波数の信号は邪魔されずに交信できるため、ノイズに強い通信方式である。また、同時に広い幅の周波数信
号を作るのに特殊な符号を使い、この符号を知らないとデータ信号を正しく受信できないため、他人に通信の中身を傍受されること
がほとんどなく、セキュリティに強いものとなっている。元々は軍事用の秘密通信方式から発展し、現在実用化されて一般に知られているものにGPS
（Grobal Positioning System）がある。
 
　●DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum） 
DSSS方式は日本語では直接拡散方式とよばれBPSKという位相変調したあとにPNコードと呼ばれる特殊な拡散符号を掛け算する事で、
周波数スペクトラムを広帯域に拡散して送信する方式である。ノイズに強く、高速（2Mbps）であるという特徴をもっている。 
　●FHSS（Frequency Hopping Spread Spectrum）
 FHSS方式は日本語では周波数ホッピング方式とよばれスペクトラム拡散方式のうち4FSKまたはBPSKという位相変調したあと搬送周波
数を拡散符号からできるホッピングパターンに沿ってきりかえる事で、広帯域信号に拡散して送信する方式である。
帯域をマルチチャンネル化して利用するため、同時に複数の端末で通信が可能で、消費電力を押さえられるという特徴を持っている。 
 
２）電波置き換え方式 
前述の無線方式と同様にISMバンド周波数帯の電波を使用し、1Mbps～2Mbps程度の転送スピードのものであるがMAC層、物理層は10M
イーサネットIEEE802.3を使用しケーブル部分を電波に置き換える方式である。 

３）赤外線方式 
赤外線方式の一般的な方式は10Mイーサネットの先に光トランシーバーというよりメディア変換アダプター（リピーター）をつなぎ、
光無線HUBと通信する方式である。赤外線方式は赤外線の直射光か反射光が届く範囲出しか使用できないため、設置場所に制約があることと、
伝送距離も10m以下という短所があるが、転送スピードが速い（10Mbps）ため条件さえクリアできれば有線LAN同等の通信が可能と
いう長所がある。
製品構成は有線LAN（10BASE-T）を光に変換するトランシーバー、有線LANとブリッジする光無線HUB、ビル間接続ユニットなどがある。
 
４）IrDA赤外線方式 
その他に現在ノートパソコンに標準装備されている赤外線インターフェース（IrDA）を利用したものがあるが、こちらはスピードが
4Mbpsとなっている。 

５）レーザー方式 
レーザー方式は10Mイーサネットに通信装置をつなぎ、離れたビルにある基幹有線LAN同士を結ぶものである。

<無線ＬＡＮのメリットと適用分野>

a） ケーブルが要らないので配線スペースも不要　
有線LANだとオフィスなどでレイアウト変更があるとそのたびにケーブルを張り直す必要があるが、無線LANだとその時間と費用が節約できる。

 b） 末端の設置や移動が自由
いままで大きくて重かったパソコンがどんどん薄くて小さくなり、さらにスタンドアロンで使っていたのがLANによりパソコン同士通信ができる
ようになった。そして無線LANは自由にどこでもパソコンを家の中やオフィスの中を持ち歩くことを可能にする。

 c） 移動体での使用が可能
移動体といっても携帯電話の様に自動車での移動中等で使えるものではなく、電波の届く範囲での使用が可能である。例えば工場内で移動するロボットと通信ができる。

 d） 迅速なLANの構築が可能
展示会、確定申告の会場、お中元やお歳暮のデパートなどの、ある時期だけネットワークを構築したいときに便利である。

 e） 屋外通信が可能
道路を挟んでオフィスが離れていても、ビル間通信ユニットを設置するだけでネットワークが組める。ランニングコストを考えると専用線を引くより
はるかに低コストである。

<無線ＬＡＮの将来>
１．ＩＥＥＥの動向　

（１）８０２．１１ｂ
2.4ＧＨｚ帯11Ｍｂｐｓ　無線ＬＡＮを ’９９年１１月に正式採択された。

（２）８０２．１１ａ
5.2ＧＨｚ帯24Ｍｂｐｓ、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式が ’９９年１１月に正式採択された。

２．日本の電波利用動向（郵政省電気通信技術審査会の答申を基に省令が改訂）　（1） ’９９年１０月８日２．４ＧＨｚ帯で利用可能な帯域幅が拡大された。
これにより上記８０２．１１ｂ準拠製品が利用可能となった。従来ＡＲＩＢ（社会法人電波産業会）の規格ＲＣＲＳＴＤ－３３に加え、ＡＲＩＢＳＴＤ－Ｔ６６規格が追加され、技術基準適合認定機関ＴＥＬＥＣ（財団法人テレコムエンジニアリングセンター）が証明業務を ’９９年１１月２２日開始した。

（２）２０００年春５．２ＧＨｚ帯の利用が可能になる予定。
これにより上記８０２．１１ａ準拠製品が利用可能となる予定です。

３．その他の技術　

（１）Bluetooth
２．４ＧＨｚ帯１ＭｂｐｓＦＨＳＳ　を使用したワイヤーレスネットワーク。
マスターＰＣと周辺器機（スレーブＰＣ、携帯電話、プリンタ等）を電波で通信する。家電との通信も将来可能となる。

SCSについて

スペース・コラボレーション・システム（SCS）事業とは、21世紀に向けて、我が国の高等教育の新しいシステムを構築するための基盤整備の一環として、これまでのメディア教育開発センターにおける研究開発の成果を踏まえ、文部省が平成7年度第二次補正予算により事業化した「衛星通信による映像交換を中心とした大学間ネットワーク」を運用するための事業。（平成8年10月から運用開始）
衛星通信は、全国をくまなくカバーできる広域性や、情報を全国各地で同時に受けられる同報性、教育に必要な双方向性などの多くの特質を有している。
SCSは、「放送」ではなく「双方向通信」

<考察・所感>
無線ＬＡＮを調べてみてはじめて知ることばかりっだった気がする。それも無線ＬＡＮを私は知らなかったからだ。無線とＬＡＮはそれぞれ知っていたが、それを合わせた無線ＬＡＮは聞いたことがなかった。今回無線ＬＡＮを調べていくうちに、無線ＬＡＮの長所が見えてきた。無線ＬＡＮは有線ＬＡＮより優れているのではと思った。しかし私には無線ＬＡＮの短所が見えていないので、そう思うのだと思う。まだまだ勉強不足のためこれからは、有線ＬＡＮなどと比較しながら無線ＬＡＮを知っていきたい。

ＳＣＳについてはこれからもっと伸びていくべきだと思う。伸びていくには、やはり技術的な面が大事だと思う。ＳＣＳを行うためには時間とお金が必要である。だから一般化されないのではないだろうか。もっと簡単に気軽にＳＣＳを行うことができれば、もっと普及しとても便利になることは間違いないと思う。ぜひそうなって欲しい。

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