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モバイル通信の高度化と端末技術

頻出約 21 分ネットワーク応用

概要

このユニットでは、モバイル通信をより速く・便利にする発展技術を学ぶ。通信を高速化するMIMOやキャリアアグリゲーション、スマホ回線を共有するテザリング、契約者を識別するSIMカードやeSIM、番号そのままで乗り換えるMNP、車などへの産業応用テレマティクスが対象で、ネットワーク応用の頻出分野である。

用語7

MIMO

送受信に複数アンテナを使い、通信を高速化する無線技術。

MIMO(マイモ)は、送信側と受信側の双方で複数のアンテナを同時に使い、複数のデータの流れを並行して送ることで通信速度を高める無線技術です。1本のアンテナで順番に送るよりも、同じ電波帯のままで多くのデータを一度に運べます。 試験では、「複数アンテナで高速化する技術=MIMO」という特徴が問われます。携帯電話の4G・5GやWi-Fiでも使われる代表的な高速化技術であること、後述のキャリアアグリゲーション(複数の周波数帯を束ねる別方式)とは仕組みが異なる高速化技術である点を区別して覚えましょう。

たとえ1車線の道路を複数車線に増やすようなもの。同じ区間でも車線(アンテナ)を増やせば、一度に通れる車(データ)の量が増えて流れが速くなります。

記憶フックMIMOといえば複数アンテナで通信を高速化

送信側 複数アンテナ

複数のデータを同時送信

受信側 複数アンテナ

通信を高速化

キャリアアグリゲーション

複数の周波数帯を束ねて同時に使い、通信を高速化する技術。

キャリアアグリゲーション(CA)は、別々の周波数帯(キャリア)を複数まとめて束ね、同時に使うことで通信速度を高める技術です。1本の帯域だけを使うより、複数の帯域を合算する分だけ多くのデータを運べます。 試験では、「複数の周波数帯を束ねて高速化する技術」がキャリアアグリゲーションであると問われます。アンテナの本数で速くするMIMOに対し、こちらは『周波数帯をまとめる』ことで速くする方式、という違いを押さえましょう。どちらも4G・5Gの高速化を支える技術として並んで登場します。

たとえ片側だけの細い水道管を何本も束ねて一度に水を流すようなもの。1本より複数本まとめて使う方が、同じ時間でたくさんの水(データ)を送れます。

記憶フックキャリアアグリゲーションといえば複数の周波数帯を束ねて高速化

テザリング

スマホの携帯回線を他の機器と共有し、通信させる機能。

テザリングは、スマートフォンの携帯電話回線(モバイル通信)を、パソコンやタブレット、ゲーム機など他の機器でも使えるように共有する機能です。スマホがWi-Fiルーターのような役割を担い、周りの機器をインターネットへつなぎます。 試験では、「スマホの回線を他機器に分け与えてネットにつなぐ機能=テザリング」が問われます。接続方法にWi-Fi・USBケーブル・Bluetoothがあること、別途モバイルルーターを用意しなくてもスマホ1台で複数機器をネット接続できる点を押さえましょう。

たとえスマホを「みんなで使える携帯Wi-Fiスポット」に変えるイメージ。1人が持つ回線を、その場にいる仲間の機器にも分けてあげる相乗りのようなものです。

記憶フックテザリングといえばスマホの回線を他機器と共有

SIMカード

契約者を識別する情報を記録した、携帯端末に挿す小型ICカード。

SIMカードは、電話番号や契約者を識別するための情報が記録された小さなICカードで、スマートフォンなどの端末に挿して使います。このカードがあって初めて、その端末は契約された回線で通話やデータ通信ができます。 試験では、「契約者(回線)を識別する端末側の鍵がSIMカード」である点が問われます。カードを別の端末に差し替えれば同じ電話番号でその端末を使えること、後述のeSIMは物理カードを使わない発展形、MNPやローミングもこの契約者識別を前提とする、という関係を押さえましょう。

たとえ携帯端末にとっての「会員証」のようなもの。会員証を差し込んで初めてサービスが使え、別の端末に差し替えても同じ会員(契約)として扱われます。

記憶フックSIMカードといえば契約者を識別する端末に挿すICカード

MNP

電話番号を変えずに携帯電話事業者を乗り換えられる制度。

MNP(モバイルナンバーポータビリティ)は、今使っている電話番号をそのまま引き継いで、別の携帯電話事業者(キャリア)へ乗り換えられる制度です。番号が変わらないので、乗り換え後も周囲に番号変更を知らせる手間がかかりません。 試験では、「番号を維持したまま事業者を変えられる=MNP」という意味が問われます。番号という契約上の識別情報を持ち運ぶ制度であり、SIM(契約者識別)の理解が前提になること、乗り換え時に契約や端末側のSIMが切り替わる点を押さえましょう。

たとえ引っ越しても同じ携帯電話番号を持っていけるように、契約する会社を変えても番号という「住所」だけは持ち運べる、番号の引っ越し制度です。

記憶フックMNPといえば番号そのままで事業者を乗り換え

eSIM

端末に内蔵され、物理カードが不要な組込み型のSIM。

eSIM(イーシム)は、端末にあらかじめ組み込まれていて、物理的なSIMカードを差し込む必要がないSIMです。契約情報は通信でダウンロードして書き込むため、カードの郵送や差し替えなしに回線を使い始めたり切り替えたりできます。 試験では、「物理カード不要の組込み型SIM=eSIM」という、従来のSIMカードとの違いが問われます。役割(契約者の識別)はSIMカードと同じで、形態が物理カードかソフトウェア的かが異なる点、オンラインで開通・切替ができる利便性を押さえましょう。

たとえ紙の会員証(SIMカード)を、スマホのアプリ内会員証に置き換えたようなもの。役割は同じでも、カードを受け取らずネット上で登録・変更できます。

記憶フックeSIMといえば物理カード不要の組込み型SIM

SIM(契約者を識別)

SIMカード(物理カードを挿す)

eSIM(端末内蔵 カード不要)

テレマティクス

自動車などにモバイル通信を組み合わせ、情報サービスを提供する技術。

テレマティクス(Telematics)は、テレコミュニケーション(通信)とインフォマティクス(情報処理)を組み合わせた言葉で、自動車などの移動体にモバイル通信機能を載せ、各種の情報サービスを提供する技術です。 試験では、「車などにモバイル通信を組み合わせた応用=テレマティクス」が問われます。カーナビへの渋滞・地図情報の配信、事故の自動通報、走行データの収集による保険サービスなどが代表例で、IoTのように『モノが通信でつながる』モバイル通信の産業応用である点を押さえましょう。

たとえ車に通信機能つきの賢い相棒を乗せるようなもの。常にネットとつながり、道路状況を教えたり、もしもの時に自動で助けを呼んだりしてくれます。

記憶フックテレマティクスといえば自動車×モバイル通信の情報サービス

まとめ

要点

  • MIMO(複数アンテナ)とキャリアアグリゲーション(複数の周波数帯を束ねる)は、いずれもモバイル通信を高速化する代表技術だが仕組みが異なる。
  • テザリングは、スマホの携帯回線をWi-Fi・USB・Bluetooth経由で他の機器と共有し、ネット接続させる機能。
  • SIMカードは契約者(回線)を識別する端末側の鍵で、eSIMは物理カード不要の組込み型という発展形。役割は同じで形態が違う。
  • MNP(モバイルナンバーポータビリティ)は、電話番号を変えずに携帯電話事業者を乗り換えられる制度。
  • テレマティクスは、自動車などにモバイル通信を組み合わせ、渋滞情報配信や自動通報などの情報サービスを提供する産業応用。

記憶フック一覧

  • MIMO: MIMOといえば複数アンテナで通信を高速化
  • キャリアアグリゲーション: キャリアアグリゲーションといえば複数の周波数帯を束ねて高速化
  • テザリング: テザリングといえばスマホの回線を他機器と共有
  • SIMカード: SIMカードといえば契約者を識別する端末に挿すICカード
  • MNP: MNPといえば番号そのままで事業者を乗り換え
  • eSIM: eSIMといえば物理カード不要の組込み型SIM
  • テレマティクス: テレマティクスといえば自動車×モバイル通信の情報サービス

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。