本ユニットでは、携帯電話網を使った広域無線通信であるWiMAX・LTE・5GといったモバイルWANの通信方式と、ネットワークの速さを表す伝送速度およびその単位bpsを学びます。スマートフォンやIoTを支える身近な技術で、世代ごとの特徴と性能指標の計算はネットワーク方式の頻出分野です。
広い範囲をカバーする高速無線通信規格の一つ。広域無線アクセス方式。
WiMAX(ワイマックス)は、基地局から広い範囲に電波を届けて高速通信を行う無線通信規格です。建物内に配線を引かなくてもインターネットに接続でき、移動しながらでも利用できるモバイル通信方式の一つとして使われてきました。 同じ無線でも、家庭やオフィスの数十メートル程度をカバーする無線LAN(Wi-Fi)に比べ、WiMAXは数キロメートル規模の広い範囲(WAN相当)を対象とする点が違いです。試験では、LTEや5Gと並ぶ「広域の無線通信方式」の一つとして位置づけを押さえておけば十分です。
たとえWi-Fiが家の中だけ届く小さな拡声器なら、WiMAXは街全体に声を届ける大型スピーカーのようなもの。広いエリアを一台でカバーします。
記憶フックWiMAXといえば広いエリアをカバーする高速無線通信
携帯電話網で高速データ通信を行う通信方式。いわゆる4Gの中心技術。
LTE(Long Term Evolution)は、携帯電話の回線を使って高速にデータ通信を行う方式で、第4世代(4G)を代表する技術です。スマートフォンでの動画視聴やWeb閲覧を快適にした、現在も広く使われているモバイル通信の基盤です。 第3世代(3G)を高速化・改良した発展形で、その次の世代がより高速な5Gにあたります。試験では「LTE=携帯電話網の高速データ通信(4G)」という位置づけと、5Gの一つ前の世代であるという世代関係を押さえておくことが重要です。
たとえ電話用の道路を、通話だけでなく大量のデータも速く運べるよう拡張した高速道路のようなもの。携帯回線でネットを快適に使えるようにした方式です。
記憶フックLTEといえば携帯電話網の高速データ通信(4G)
高速・大容量・低遅延・多数同時接続を特徴とする第5世代移動通信システム。
5G(第5世代移動通信システム)は、LTE(4G)の次の世代にあたる携帯通信方式です。「高速・大容量」「低遅延(タイムラグが小さい)」「多数同時接続(多くの機器を一度につなげる)」という3つの特徴を持ちます。 通信が速いだけでなく、遅延の小ささや同時接続数の多さから、自動運転やIoT、遠隔医療など新しい用途を支える技術として期待されています。試験では、LTEより新しい世代であること、そして上記3つの特徴をキーワードとして問う問題が出ます。「速い」だけでなく「低遅延」「多数同時接続」も5Gの特徴だと区別できることがポイントです。
たとえ4Gが片側数車線の高速道路なら、5Gは車線が一気に増え、合流もスムーズ(低遅延)で、たくさんの車(機器)が同時に走れる超大型の高速道路のようなものです。
記憶フック5Gといえば高速・低遅延・多数同時接続
1秒間に送れるデータ量で表す通信の速さの指標。単位はbps。
伝送速度は、通信回線が1秒間にどれだけのデータを運べるかを表す、ネットワークの「速さ」の指標です。数値が大きいほど、同じデータをより短い時間で送れます。単位にはbps(ビット毎秒)を使います。 試験では計算問題が頻出です。基本は「伝送時間 = データ量 ÷ 伝送速度」で、bit と Byte の単位換算(1Byte=8bit)や、回線の利用効率(伝送効率)を掛ける応用も出ます。LTEや5Gといった通信方式の優劣を比べる共通のものさしになる点も押さえておきましょう。
たとえ水道管で1秒間に流せる水の量のようなもの。管が太い(伝送速度が大きい)ほど、同じ量の水(データ)を速くため終えられます。
記憶フック伝送速度といえば1秒あたりに送れるデータ量(bps)
1秒間に送れるビット数を表す伝送速度の単位。bits per second の略。
bps(ビット毎秒、bits per second)は、伝送速度を表す単位で、1秒間に何ビットのデータを送れるかを示します。例えば100bpsなら1秒間に100ビットを送れる速さです。 実際の通信では値が大きくなるため、kbps(千)、Mbps(百万)、Gbps(十億)といった補助単位がよく使われます。試験で注意すべきは、データ量はByte(バイト)、速度はbit(ビット)で表されることが多く、1Byte=8bit の換算を忘れると計算を誤る点です。「bps はビット、容量は Byte」を意識しましょう。
たとえ水道の「1秒あたり何リットル流れるか」という流量の単位に相当します。bpsは水の代わりにビット(データの最小単位)を数えた速さの目盛りです。
記憶フックbpsといえば1秒間に送れるビット数(bits per second)
関連の過去問演習は今後のアップデートで追加予定です。