はじめに

今の世の中は無線通信が進展しており、誰もがありがたくそれを利用している一方で、詳しい仕組みなどを理解している人は少ない。そこで無線通信を知るうえで必要なことは何なのかをまとめてみた。以下に具体的になにを学べばよいかを示す。

無線通信を学ぶ意義

IoT・M2Mの時代の到来により、センサーネットワークやスマートホームというものがこれから期待されている。その中で技術者は無線の物理的な側面を知ったうえで技術開発するのが望ましいと思われる。さらに理論的な理解がないと気づけない事柄があるかもしれない。なにより知っていると友人に自慢できると思うのでぜひ学んでみてほしい。

無線通信を学ぶステップ

次に段階的なステップを示す。1については興味がない場合はスキップしてもよい。

1. 電磁波を知る (理論)

無線通信は電磁波を媒体として情報を伝える。どのようにアンテナから情報が送信され、どのようにアンテナから情報が受信されるのかを学ぶ。すべての無線通信はこの理論が基礎となっているため、学ぶに越したことはないだろう。

電磁気学 (マクスウェル方程式などからどのように電磁波が発生するのか)
電気工学 (送信機と受信機の基礎を学ぶ)
電波伝搬 (周波数によって伝搬特性はどのように変わるのか)
アンテナ (様々な種類のアンテナを理解する)

2. 様々な方式を知る (理論)

無線通信では、干渉を避けたり、効率化をしたりするために様々な通信方式がある。

変調方式 (AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, QAM, OFDMなど)
多元接続 (TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA, TDM, FDM, SDM)
品質 (符号理論, MIMO)

3. 実際に使われている無線通信を知る (実践)

面倒な理論を学習したあとでようやく実際に使われている無線通信システムを学ぶ。現在は複雑にあちこちで登場しているため区分の仕方が難しいが、様々な側面からとらえるとよい。

周波数による区分
PAN/LAN/MAN/WANによる区分

あとがき

初めてQiitaに投稿してみた。これはいわばテスト投稿なのだが、気が向けば上記の内容の詳細を解説することもしたい。