周波数分割多元接続(FDMA)の基礎知識

周波数分割多元接続(FDMA)の基礎知識

周波数分割多元接続(FDMA)とは

周波数分割多元接続（FDMA）とは、複数の通信チャネルを同時に送受信するための無線通信技術です。周波数帯域を複数の小さなサブチャネルに分割し、各サブチャネルを個々のユーザまたはデバイスに割り当てます。異なるサブチャネルは異なる周波数範囲を使用するため、複数の通信が同時に進行しても干渉し合うことはありません。

FDMAの仕組み

-FDMAの仕組み-

FDMA（周波数分割多元接続）は、無線通信において複数のユーザーが同時に通信できるようにする多重化方式です。FDMAでは、利用可能な周波数帯域を複数のチャンネルに分割し、各ユーザーに異なるチャンネルを割り当てます。これにより、各ユーザーは割り当てられた周波数帯域を使用することができ、他のユーザーの通信と干渉することがありません。

FDMAは、単純で実装が容易という利点があります。また、アナログ通信にもデジタル通信にも使用できます。ただし、FDMAは周波数効率が低くなります。つまり、使用可能な周波数帯域が増加しても、接続できるユーザーの数も限られています。これは、各チャンネルが常に、そのチャンネルを使用するユーザーがいるためです。

FDMAの利点

-FDMAの利点-

周波数分割多元接続(FDMA)は、複数のユーザーが同時に同じ周波数帯域を共有できるようにする複数のアクセス方式の一種です。この方式は、以下のような利点があります。

* -シンプルな実装- FDMAは、他の多重アクセス方式よりも実装が比較的簡単です。チャネルを周波数帯域に分割するだけでよいからです。
* -干渉の低減- FDMAでは、各ユーザーが固有の周波数帯域に割り当てられているため、他のユーザーからの干渉が発生しません。
* -高いスペクトル効率- FDMAは、周波数帯域を効率的に使用します。各ユーザーが使用する帯域幅は、必要なデータ転送速度に基づいて決まります。
* -既存のインフラストラクチャとの互換性- FDMAは、既存のアナログ無線システムと互換性があります。そのため、新しいシステムを導入する際の移行が容易です。

FDMAの欠点

-FDMAの欠点-

周波数分割多元接続(FDMA)は、スペクトル効率が低く、チャネル容量を無駄にするという欠点があります。各チャネルは特定の周波数帯を占有しており、一度割り当てられると、他のユーザーは同じ周波数帯を使用できません。そのため、チャネルの使用率が低い場合でも、帯域幅は専有され続けます。

また、FDMAでは、隣接チャネル干渉(ACI)が発生しやすくます。隣接チャネルは、周波数帯域が重なっているため、強い信号が弱い信号に干渉することがあります。この干渉は、信号の受信品質を低下させ、データの消失やエラーにつながる可能性があります。

さらに、FDMAでは、トラフィック変動に対応するのが難しいという欠点もあります。チャネルはあらかじめ割り当てられており、トラフィックの変動に柔軟に対応できません。トラフィックが急増すると、利用可能なチャネルが不足して、通話やデータ転送に影響が出る可能性があります。

FDMAの利用例

FDMAの利用例

FDMA（周波数分割多元接続）は、複数のユーザーが同時に無線通信チャネルを共有できるようにする、基本的な多重アクセス方式です。この技術は、さまざまなアプリケーションで利用されており、以下はその例です。

* -携帯電話- FDMAは、アナログセルラーシステムで広く使用されていました。各通話が、独自の周波数チャネルに割り当てられ、同時通話を可能にしていました。
* -衛星通信- FDMAは、衛星通信システムでも使用されています。衛星は、多数の周波数チャネルを備えており、複数のユーザーが同時に通信することができます。
* -無線機- FDMAは、無線機やトランシーバーでも利用されています。警察、消防署、軍隊などの組織は、FDMAを使用して、複数の周波数チャネルを介して同時に通信しています。
* -ラジオ放送- FDMAは、AM（振幅変調）およびFM（周波数変調）ラジオ放送でも使用されています。各ラジオ局は、独自の周波数チャネルに割り当てられており、リスナーはラジオを調整して特定の局にアクセスできます。