Transcript 衛星通信 - 慶應義塾大学 徳田研究室

無線干渉実験
慶應義塾大学大学院 政策・メディア研究科
金田 裕剛
今日のアウトライン
 無線通信規格の紹介
 無線機器による干渉問題の説明
 実習として干渉問題を体験
無線通信規格の紹介
各種無線通信規格
 衛星通信
 携帯電話(cdmaOne, IMT-2000)
 無線LAN(802.11b)
 Bluetooth
 IrDA(赤外線)
様々な無線技術
衛星通信
無線LAN
セルラーネットワーク
PAN
衛星通信
衛星通信
 C band(4~8GHz帯）


降雨減衰がなく、伝搬損失が小さい
設置場所に制約がある
 Ku band （12~18GHz帯）


降雨減衰や伝搬損失はあるが比較的小さい
設置場所にCバンドほど制約がない
 Ka band (27~40GHz帯)



広帯域通信が可能。降雨減衰が大きい
設置設備が高い
衛星間通信にも利用される
セルラーネットワーク
セルラーネットワーク
名前の通りセル(細胞)のように細かく分割されたネットワーク
携帯電話
 PDC(Personal Digital Cellular)


800MHz帯と1.5GHz帯
データ転送速度･･･9.6Kbps
 cdmaOne


800MHz帯
データ転送速度･･･128kbps
 W-CDMA, cdma2000(IMT-2000)


2GHz帯
データ転送速度･･･２Mbps(静止時）
キャンパスネットワーク
無線LAN
ベースステーションモード
有線ネット
ワーク
アクセスポ
イント
アドホックモード
 IEEE802.11a


無線LAN
5GHz帯
最大伝送速度･･･54Mbps
 IEEE802.11b


2.4GHz帯
最大伝送速度･･･11Mbps
 IEEE802.11g


2.4GHz帯
最大伝送速度・・・54Mbps
 HIPERLAN(欧規格)


5GHz帯
最大転送速度･･･54Mbps
802.11bの仕組み
 2400MHz～2497MHzの周波数を用いる


5MHz毎に、14個のチャンネルに分かれている
一つのチャンネルの前後１１MHz（合計
22MHz）を用いる
 直接拡散方式

一度に幅広い周波数帯を使う
 CSMA/CA

他のキャリアがないか検出してから送信
パーソナルエリアネットワーク
近距離の情報通信
機器同士のネット
ワーク
パーソナルエリアネットワーク
 IrDA


赤外線を使用
最大伝送速度･･･16Mbps
 Bluetooth


2.4GHz帯
最大伝送速度･･･1Mbps
 HomeRF


2.4GHz帯
最大伝送速度･･･10Mbps
 ECHONET


426MHz帯
最大伝送速度･･･9600bps
Bluetoothデバイス
Bluetoothの仕組み
 2402MHz～2480MHzの周波数を用いる

1MHz毎に79個のホップ（チャンネル）を設定
 周波数ホッピング方式

1秒間に1600回ホップを変更
 TDD (Time Division Duplication)

同じ周波数帯を使うキャリアがいても構わず送
信
無線周波数帯図
800MHz～
2GHz
携帯電話
PHS
2.4GHz
802.11b
Bluetooth
ISMバンド
アマチュア無線
HomeRF
電子レンジ
5.2～
5.8GHz
5.8GHz～
802.11a
HYPERLAN
衛星通信
2.4GHzの周波数帯
ISM(産業科学医療用)バンド
移動体識別システム
MSS
アマチュア無線
Bluetooth
IEEE802.11b
[Hz]
2.400
2.427
2.450
2.475
2.484 2.497
2.500
電波干渉問題
電波の干渉
 同一周波数、またはその近傍の周波数を使
う他の無線機器があると、互いの電波をか
き乱したり相殺したりしてしまう
↓
干渉の問題発生！
802.11b & 電子レンジの場合
 電子レンジ


2.45GHz帯
波長12cm(マイクロ波)
 両者とも2.4GHz帯を用いるので、干渉が起きる
 802.11bの動き


電波にノイズがのってもデータが正しく送れるようチェッ
ク機構、再送機構を備える
ただし、その分速度が低下する
実習
実習内容
 無線LANをアドホックモードで接続する
 以下の通信をそれぞれ10回行う


無線LANのみの通信
無線LANの通信と電子レンジの使用
 netperfという通信速度測定ソフトを用いて
Netperfの使い方
 http://www.asahi-net.or.jp/~pm5m-on/it/net/analyzer/netperf/
 送信・受信で1セット


Netperf.exe…送信側プログラム
Netserver.exe…受信側プログラム
 送信側から受信側へ帯域限界までデータを
送り測定する
Windowsでのアドホックモード
 2000の人

付属のクライアントマネージャごとに異なるので
TAに相談してください
 XPの人

http://dynabook.com/assistpc/faq/pcdata/003341.
htm
Linuxでのアドホックモード
 iwconfigコマンドを利用


iwconfig eth1 mode ad-hoc
iwconfig eth1 essid “WIRELESS”
 プライベートIPをつける

ifconfig eth1 192.168.0.XX
 Pingコマンドで通信できるかお互いにテスト
netperf測定方法
 片方のコマンドプロンプトでnetperfのある
ディレクトリに移動し受信側を起動

netserver
 もう片方から同様にして送信プログラムを起
動

netperf –H <相手のIPアドレス>
測定結果をグラフにしよう
 Excelなどに結果を入力してグラフにしてみ
てください。
演習課題
1. 今日測定したデータをwebから提出してく
ださい。
2. 実験内容と測定した結果からわかることを
考察として書いてください。
干渉対処策
 無線LAN(802.11b)の干渉を防ぐ方法は?

通信チャンネルを変更することで回避できる場
合あり
IEEE802.11bチャンネル分布
まとめ
 無線の規格によって、割り当てられている
周波数帯は異なる
 電波の周波数帯が重なると干渉が起きる
 干渉は通信チャンネルを変更して防げる場
合がある