<4D F736F F F696E74202D C092425F D8A7789EF89C88A778BB38EBA816A8C6791D CC82B582AD82DD2E >

Similar documents
<4D F736F F F696E74202D C A B C E C6791D CC82B582AD82DD816082C782B182C982A282C482E082C282C882AA82E E707074>

<4D F736F F F696E74202D2091E FCD91BD8F6489BB82C691BD8F E835A83582E >

<4D F736F F F696E74202D20835A838B B979D985F82C6835A838B B E >

Microsoft PowerPoint 情報通信工学8章.ppt [互換モード]

Microsoft PowerPoint - 第06章振幅変調.pptx

<4D F736F F F696E74202D2091E6824F82518FCD E838B C68CEB82E894AD90B B2E >

Microsoft Word - H5-611 送信タイミング等.doc

ると言われているが 実は電話では 4 キロヘルツ以上の成分は落としてから変換される 電話の声が少しこもったような感じで臨場感が少ないのはこの高い周波数成分を落としているからだ 生徒 : 先生 どうして高い周波数成分を落としたのですか? 先生 : これはずっと昔に固定の電話を作った時に決められた NT

No43 テレビ放送電波はどんな形?(その1・概説)

150MHz 帯デジタルデータ通信設備のキャリアセンスの技術的条件 ( 案 ) 資料 - 作 4-4

Microsoft PowerPoint - PM4 安川_無線の基礎及びISA100.11a技術の特徴g.pptx

電気通信事業法の技術基準 1( 端末設備 ) ( 目的 ) 第一条この法律は 電気通信事業の公共性にかんがみ その運営を適正かつ合理的なものとするとともに その公正な競争を促進することにより 電気通信役務の円滑な提供を確保するとともにその利用者の利益を保護し もつて電気通信の健全な発達及び国民の利便

資料 2028-AHG-3-2 情報通信審議会情報通信技術分科会公共無線システム委員会技術的条件作業班既存放送業務との検討アドホックグループ 検討用資料 平成 21 年 12 月 9 日 1

Microsoft Word - 02__⁄T_ŒÚ”�.doc

No89 地上デジタル放送受信機(その1・概説)

資料 ISDB-T SB 信号から FM 受信機への干渉実験結果 1 実験の目的および方法 実験の目的 90~108MHz 帯のISDB-T SB 信号からFM 放送波への影響について干渉実験を行う 実験方法 FM 放送波を 89.9MHz に ISDB-T SB 信号を 90~10

Implementation of Computationally Efficient Real-Time Voice Conversion

航空無線航行システム (DME) 干渉検討イメージ DME:Distance Measuring Equipment( 距離測定装置 ) 960MHz から 1,215MHz までの周波数の電波を使用し 航空機において 当該航空機から地表の定点までの見通し距離を測定するための設備 SSR:Secon

<4D F736F F F696E74202D2091E6824F82538FCD8CEB82E88C9F8F6F814592F990B382CC8CB4979D82BB82CC82505F D E95848D8682CC90B69

トラブルシューティング

電波型式を決める規則 電波型式は アルファベット 数字 ( 例外もあります ) アルファベット の 3 文字で構成され それぞれの 文字の意味は 次の表のとおりです 第 1 文字第 2 文字第 3 文字 主搬送波の変調の型式主搬送波を変調する信号の性質伝送情報の型式 無変調 N 変調信号無し 0 無

地局装置を介して位置情報管理サーバに伝えられ 位置情報として地図上に表示することができます 利用イメージを図 2 に示します 図 2 業務用無線システムの利用イメージ 3. 中継無線システムの開発 (1) 開発の背景中継伝送路を救済する既存の災害対策用無線システムでは 156 Mbit/s または

無線LAN/Wi-Fiの通信技術とモジュール活用

format

2) では, 図 2 に示すように, 端末が周囲の AP を認識し, 認識した AP との間に接続関係を確立する機能が必要である. 端末が周囲の AP を認識する方法は, パッシブスキャンとアクティブスキャンの 2 種類がある. パッシブスキャンは,AP が定期的かつ一方的にビーコンを端末へ送信する

スライド 1

通信概論2011第2-3週.ppt

OFFICEEDサービスのシステム開発

PDF_ _„o“χƄo›c45−ª2“ƒ_Œ{Ł¶PDF.pdf

市町村デジタル移動通信システム(SCPC/4値FSK方式)標準規格

15群(○○○)-8編

資料2-3 要求条件案.doc

Microsoft PowerPoint - ⑥説明者(太刀川).ppt

Microsoft PowerPoint - 課題1解答.pptx

目次 1. ダイナミックレンジとは 不思議な体験 三つの信号の関係 測定 ダイナミックレンジまとめ

Microsoft PowerPoint - inett 無線LAN.ppt

点検基準・積算基準(案)デジタル陸上移動通信システム

SAP11_03

まま送信する電気 OSDM-PON ( 図 2 (a)) から検討を始める. つづいて, 光信号を伝送する本来の光 OSDM-PON ( 図 2 (b)) の実現性の検討を行う. 本研究では, 検討の第 1 歩として, 次の条件でシミュレーションにより検討を行う. (1) 各ユーザ速度を 1 Gbp

別紙 -1 国土交通省デジタル陸上移動通信システム 点検基準 ( 案 ) 及び点検業務積算基準 ( 案 )

他無線システムとの干渉検討とラボ内試験の実施方法について

Microsoft PowerPoint - chapter4_2013.ppt [互換モード]

PowerPoint Presentation

携帯電話の不思議 ~そのカラクリを解く ~

通信網基礎

テレビ ( ワンセグ ) を見る テレビ ( ワンセグ ) でできること テレビ ( ワンセグ ) をご利用になる前に TV 内蔵アンテナについて TV メニューを利用する テレビ ( ワンセグ ) の初期設定をする テレビ (

自律的無線ネットワークによる被災情報提供システム ~避難所間ネットワーク構築技術~

Microsoft PowerPoint - inett 無線LAN.ppt [互換モード]

Microsoft PowerPoint - SP _slides

15群(○○○)-8編

4-01_点検・積算基準(案)表紙_ヘリサット

シンプルスマホ3 ユーザーガイド

センターでは,WAP からの位置情報を受信し, WAP が適切に設置されたかどうかを確認する 提案システムのシーケンス概要 図 2 に提案システムのシーケンスを示す. 携帯端末は,WAP から無線 LAN の電波を受信すると, DHCP サーバに対して IP アドレスを要求する. この要

Microsoft PowerPoint - 第08.1章DS-CDMA_原理.pptx

動電話端末 の定義を追加 IP 移動電話端末が具備すべき機能として 基本的機能 ( 発信 応答 終了 ) 自動再発信の機能 送信タイミング 位置登録制御 緊急通報機能等について規定を整備 ( 移動電話端末とほぼ同様の項目 ) (2)IP 移動電話端末に係る新たな技術基準適合認定の整備 ( 諮問対象外

DVIOUT

電話 電話をかける 電話を受ける ハンズフリーを利用する

ひかり電話のラインアップと各サービスの概要 NGN/ ひかり電話網 NTT 東日本アクセスライン NTT 西日本アクセスライン NTT 東日本アクセスライン NTT 西日本アクセスライン NTT 東日本アクセスライン NTT 西日本アクセスライン NTT 東日本アクセスライン NTT 西日本アクセス

周波数特性解析

電波ってなに? わたしたちの生活に欠かせない電波のことをわかりやすくご説明します イタリアの発明家マルコーニが電波による無線通信に初めて成功したのが 1895 年 以来 電波は通信をはじめ さまざまな分野に利用されています そんな誰でも知っている電波ですが そもそも電波とはどういうものなのでしょう?

音声情報処理

電波法関係審査基準 ( 平成 13 年 1 月 6 日総務省訓令第 67 号 ) の一部を改正する訓令案新旧対照表 ( 下線部は変更箇所を示す ) 改正案 現行 別紙 2 ( 第 5 条関係 ) 無線局の目的別審査基準 別紙 2 ( 第 5 条関係 ) 無線局の目的別審査基準 第 1 ( 略 ) 第

参考資料 3-11 MCA との周波数共用検討

<4D F736F F F696E74202D208E9197BF322D338C9F93A289EF82C98CFC82AF82C48A F18D DC58F4989FC816A>

<4D F736F F F696E74202D C092425F E591E48D8290EA93C195CA8D758B60816A96B390FC92CA904D82CC8DC5914F90FC2E >

外出先でもインターネット環境があればデジタルノード局の運用ができる WIRES-X ポータブルデジタルノード機能 ポータブルデジタルノード機能によって 旅行先の宿泊施設 空港 車両 Wi-Fi アクセスポイントなどからワイヤーズエックスのノード局やルームへの接続が可能となり 従来の HRI-200

株式会社xx御中

Missing Data NMF

通信サービスのいままでと現在の姿とは

PowerPoint プレゼンテーション

<4D F736F F D208E518D6C B791BD8F6482CC8FDA8DD72E646F63>

振動学特論火曜 1 限 TA332J 藤井康介 6 章スペクトルの平滑化 スペクトルの平滑化とはギザギザした地震波のフーリエ スペクトルやパワ スペクトルでは正確にスペクトルの山がどこにあるかはよく分からない このようなスペクトルから不純なものを取り去って 本当の性質を浮き彫

LINE

かんたん携帯8 ユーザーガイド

第1種映像伝送サービスの技術参考資料

資料 2-1 VHF 帯での利用を計画する 具体的システムの提案について 平成 30 年 12 月 21 日 ( 株 )NTT ドコモ 2018 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved.

第 4 週コンボリューションその 2, 正弦波による分解 教科書 p. 16~ 目標コンボリューションの演習. 正弦波による信号の分解の考え方の理解. 正弦波の複素表現を学ぶ. 演習問題 問 1. 以下の図にならって,1 と 2 の δ 関数を図示せよ δ (t) 2

WAVE 形式のファイルにも出力できる 3 つの波形を同時に発生可能 正弦波, 三角波, 白色雑音などを選択 16bit なので値の範囲は ~ ここに表示されるのはデジタル信号サウンドカードから出力されるのはアナログ信号 Fig.1 WaveGene の操作パネル wav フ

JABRA CLASSIC ユーザーマニュアル jabra.com/classic

Microsoft Word - STD-T93−TŠv.doc

エリクソンの5Gに対する展望と取り組み

3. 測定方法 測定系統図 測定風景写真

DVIOUT-ma


電話はなぜつながるのか

ic3_lo_p29-58_0109.indd

Microsoft PowerPoint - ①無線通信システム概要12

測量士補 重要事項 はじめに GNSS測量の基礎


15群(○○○)-8編

諮問の背景 概要 1 背景 データ通信を中心とした携帯電話サービスの急速な需要拡大による 携帯電話番号の不足 ( 枯渇 ) 対策が必要 あらゆる モノ がインターネットに接続される IoT(Internet of Things) 時代において 需要がさらに増大すると見込まれる M2M(Machine

2004年度情報科学科卒論アブスト テンプレート

LINE

送信信号合成モジュール開発資料

はじめに 国際ローミングの料金は高い とお困りのお客様のため hellosim は リーズナブルな料金で 以下のサービスをご提供します 1 通話サービス ( 渡航先における国内 国際通話サービス ) 2 データ通信サービス 3 SMS サービス hellosim は コールバック方式を使っています

実験題吊  「加速度センサーを作ってみよう《

WX01J 取扱説明書

PriCallplusA150209

生活の中の無線通信

各種の固定電話回線で無鳴動 双方向接続を提供する LifeLink 集中監視システム 株式会社関西コムネット代表取締役社長中沼忠司目次 1. はじめに 2.LifeLink 集中監視システム 3. 無鳴動 双方向接続を可能とする4 通りの方式 4. 既設の T-NCU 集中監視システムを 継続して活

Transcription:

電子情報通信学会の小 中学生の科学教室 親子で学ぼう! 携帯電話の全て 仕組みから安全対策までー 2010 年 3 月 20 日 ( 土 )13 時 30 分 ~16 時, 東北大学電気通信研究所 1 号館 4 階講堂 (N408) 携帯電話のしくみ 東北大学大学院工学研究科 安達文幸 http://www.mobile.ecei.tohoku.ac.jp 1. 音波を使った会話 2. 電波を使った通信 3. 携帯電話システム 4. 携帯電話のつながるしくみ 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 1

音波を使った会話 人間は音波で会話しています. 音波の周波数帯域 ( 振動数 ) は300Hz~3.4kHzであり, 全ての人で同じです. 地球上の68 億 (2009 年 ) もの人たちがいるのに, どうしてお互いに会話できるのでしょうか? 話す もしもし 音声波形 聞く 電力 周波数 音声スペクトル 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 2

お互いに近づくとうるさくて会話できない! 会話できない! 大きな声で会話中 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 3

会話できる! どうするか? 声を小さくしてもらう 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 4

どうするか? あるいは, 耳に手を当てて相手の声が聞こえるようにする 会話できる! 大きな声で会話中 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 5

電波を使った通信 携帯電話は電波を使って通信していますが電波を使, 音波を使った皆さんの会話と原理は同じです. これから, その原理をお話します. 基地局 同じ周波数を使っている基地局 通信できない 強い干渉 会話できない! 会話中 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 6

電波が足りません ( 会話では, たったの 3kHz 帯域幅しか使っていません ). 人の会話と同じように, 同じ周波数の電波をあちこちの基地局で使うことができれば, この問題を解決できます. でも, 近くの基地局で同じ周波数の電波を使うと 強い干渉を受けてしまい, 通信品質が悪くなってしまいます. 近くで大声を出すと会話のじゃまになるのと同じです. 電波波の強さ 通信できない 強い干渉 同じ周波数を使っている基地局 基地局 距離 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 7

同じ周波数を使う基地局を十分離せば, 干渉を弱くできます. 大声を出す人を近寄らせないことと同じです. これを, うまく利用したのが携帯電話システムです. 電波波の強さ 通信できる! 弱い干渉 同じ周波数を使っている基地局 基地局 距離 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 8

携帯電話システム 携帯電話システムでは, 同じ周波数を異なる基地局で繰り返して利用しています. いま,21 チャネルあるとします. 無線セル 0.75~5km 全無線帯域幅 周波数 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F5 F6 F1 F4 F1 F4 F2 F3 F7 F2 F3 F7 F5 F6 F1 F7 F5 F6 F1 F4 F2 F3 F1 F4 F2 F3 F7 F5 F3 F7 F5 F6 F1 F6 F1 F4 F2 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 9

3 チャネル 5 チャネル 7 チャネル 3 5 7 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 10

どのようにして干渉をさけているか? 口や耳に手を当てることと同じ工夫をしています 基地局アンテナのセクタ化 ビームチルティング 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 11

全ての基地局で同じ周波数を使う 携帯電話人間社会 会話会話 会話 21 チャネル F1 周波数 各基地局が21 チャネル全て使って通信できる 会話 会話会話 会話 皆が同じ周波数 帯域 (0.3~3.4kHz) 3.4kHz) 周波数 を使って会話している 音声スペクトル 電力 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 12

なぜ, 皆さんは沢山の人が会話している場所で相手と会会話できるのでしょう? それは, のどや口 の形が人それぞれ異なり, 音声波形には人それぞれに特徴があるからです. 例えば, ア と発音した人が誰なのかが分かるのは, そのためです. 時間 A さん 話す B さん 電力 周波数音声スペクトルがAさんとBさんとで違う 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 13

この原理を利用しているのが,CDMA を使った携帯電話です. CDMAではユーザ毎に異なる拡散符号 (0と1からなる周期系列) を割り当てています. 各ユーザの拡散符号は, お互いに似ていません ( つまり直交もしくは疑似直交している ). 拡散符号によって, 送信信号波形に特徴が与えられます. ユーザ A 話す 1 0 時間 ユーザ B 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 14

携帯電話のつながるしくみ 携帯電話機は最も近くの無線基地局と通信します. ホームメモリ局は, 携帯電話機がどこにいるかという情報を記憶します ( 位置登録 ). 交換局は, 信号の行き先を制御します. 信号の行き先を制御 インターネット ルータ 固定電話網 携帯電話機の位置を記憶 携帯電話機と直接通信します ローカル交換局 ゲートウェイ交換局 ローカル交換局 ホームメモリ局 無線基地局 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 15

携帯電話機のまわりには無線基地局が沢山あります. 携帯電話機は, 自分に最も近い無線基地局を探し, それと通信するようになっています. 弱い電波で通信できるので, バッテリーの減りが少なく, 充電周期を長くできます. 電波 無線基地局 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 16

携帯電話機は移動します. 自分が今どの地域にいるか常に自動的に調べています. どうして自分の いどころ が分かるのでしょうか? 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 17

全ての無線基地局は, それが所属している地域を表わす信号をいつも送信しています. いわゆる, 電波の灯台と言えるでしょう. ここは地域 A です ここは地域 B です 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 18

新しい地域に移動したことが検出されたら, 携帯電話機はホームメモリ局に報告します. 1 今まで地域 A に所在 2 地域 Bを表わす信号を受信 3 新しい地域に移動したことをホームメモリ局に報告 4 5 交換局ホームメモリ局無線基地局 6 地域 A 地域 Bに書き換え 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 19

このようにして, ホームメモリ局は携帯電話機の所在地域を記憶しています. しかし どの無線基地局の近くにいるかまでは分かりません. では, どうしてその携帯電話ユーザと通話できるのでしょうか? 地域 A しかし, どの無線基地局の近くにいるかまでは分らない 地域 B 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 20

携帯電話機へ着信するときは? 地域 B に移動した XX さんと携帯電話で会話することにしましょう. 固定電話で,XX さんの携帯電話番号をダイヤルします. 地域 B の無線基地局から,xx さんの携帯電話機を一斉に呼出すのですが, どのように一斉呼び出しするか見てみましょう. 11 桁の番号 090 xxxxxxxx 携帯であることを表わしています 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 21

1 電話網 2 ゲートウェイ交換局 3 所在地はどこですか? ホームメモリ局 地域 A ローカル 5 地域 B ローカル交換局交換局 6 呼出し信号 6 呼出し信号 6 呼出し 4 地域 B です 6 呼出し 6 呼出し信号 7 応答信号 6 呼出し XX さんの携帯電話 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 22

携帯電話機から発信するとき は? 7 電話網 6 5 ゲートウェイ交換局 4 確認 ホームメモリ局 地域 B ローカル交換局 3 正規のユーザか? 1 通信要求 2 応答信号 XX さんの携帯電話 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 23

ハンドオフ 携帯電話機は, 電波が弱くなると新しい無線基地局を探して, 次々と切り替えます ( これをハンドオフといいます ). このようにして, 携帯電話ユーザが移動していても通話をし続けることができるのです. ローカル交換局 無線基地局 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 24

音声を送るしくみ 音声はアナログ信号です. これをデジタル信号 (0 と 1 の符号系列 ) に変換して伝送しています. では, どのように変換しているのでしょうか? アナログ電気信号 もしもし マイク 時間 音声符号器 ディジタル音声信号 (1 秒間におよそ8000 個の 0 と 1 を伝送) 電波に乗せる デジタル信号 1011010001101 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 25

声帯と のどと口 のモデル化 のどの声帯は音源. これをパルス系列と雑音波形で表します. 人の声に特徴を与えているのが のどと口 の形です. これを電気回路で表します. 発声 ( のどの声帯 ) もしもし 話す 有声音源無声音源 + 調音 ( のどと口 ) スペクトル情報 電力 音声波形 聞く 周波数 周波数 音源音声スペクトル 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 26

会話相手に送るのは音源を表す符号帳番号と のどと口 を表す電気回路のパラメータです. 聞こえてくるのは合成音です! のどの声帯の震え ( 音源 ) を表す雑音波形 #1 #2 #2 32 雑音符号帳 のどと口 を表す電気回路 声の分析 電気回路 音声波形 自乗誤差最小化 - ( のどと口 ) 電気回路パラメータ 聴覚的重み付け ( 音源 ) 符号帳番号 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 27

むすび 私たちの会話と携帯電話は同じ原理に基づいています. みんなが同じ周波数を使っていますが, 声色が違うので聞き取れます. 第 3 世代携帯電話では, 端末ごとに電波の波形が異なります. 私たちは, 口 ( 送信アンテナ ) と耳 ( 受信アンテナ ) をうまく使っています. 第 3 世代携帯電話では, 希望する方向だけへ電波を発射したり, 希望する方向からの電波だけを受信するアンテナを用いています. 人間は, 音波通信を使った最も優れた携帯電話システムといっても良いでしょう. 人間に学ぶことが大事です. 2010/03/20 Tohoku Univ/FA/ 28