2025年度後期モバイル通信

曜日・時限	月曜日２時限	期別	後期	週時間数	0
ナンバリング	GF330208
開講学科等	情報通信工学部-通信工学科
教員名	柴垣　佳明柴垣　佳明職務履歴 https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e6%9f%b4%e5%9e%a3%e3%80%80%e4%bd%b3%e6%98%8e 教員情報データベースに遷移します

目的

最近，携帯電話やスマートフォンをはじめとするモバイル通信（移動通信）の普及・発展が目覚ましく，モバイル通信は21世紀の社会生活に不可欠なものとなっている。本科目を受講することにより，モバイル通信システムは，電波伝搬，無線情報伝送，無線通信機器および無線回線制御の他に，交換，ネットワークなど多くの技術の総合で成り立っていることが理解できる。本講義では，モバイル通信システムとサービスの概要を把握するとともに，モバイル通信を支える代表的な諸技術について学ぶことを目的とする

授業計画

授業回	形式	学修内容	学修課題
1	遠隔A,C	移動体通信の歴史を簡単に述べ、移動体通信で用いられる周波数（VHF帯とUHF帯）の特徴と、電気通信事業用と自営通信用の区分について説明する。	事前学修	日頃接する移動通信技術について関心を高めること(2時間)。
1	遠隔A,C		事後学修	移動体通信で用いられる周波数（VHF帯とUHF帯）の特徴を課題により理解する(2時間)。
2	遠隔A,C	主な陸上移動体通信体サービスの種類とそれらの特徴について述べる。また第５世代（５G）に至るまでの発達の過程を説明する。	事前学修	公共業務で用いられる移動通信を調べておくこと(2時間)。
2	遠隔A,C	主な陸上移動体通信体サービスの種類とそれらの特徴について述べる。また第５世代（５G）に至るまでの発達の過程を説明する。	事後学修	移第 1 世代( 1 G )、第２世代( 2 G) 、および第 3 世代( 3 G )の特徴を課題により理解すること(2時間)。
3	遠隔A,C	移動通信を支える技術分野について述べ、それぞれ構成する技術要素を説明する。また、通信工学科で教えている各専門科目との内容や、本科目の各章で扱う課題との関係にも触れる。	事前学修	移動通信を支える技術分野ついて調べておくこと(2時間)。
3	遠隔A,C		事後学修	移動体通信における無線通信技術と地上有線ネットワーク技術の役割を課題により理解すること(2時間)。
4	遠隔A,C	移動通信で重要な役割を果たす電波の伝搬特性の基本的な性質について述べる。さらに、移動通信における電波伝搬環境の特徴を長区間中央値、短区間中央値、および瞬時値に分けて述べ、長区間中央値の推定値である「奥村カーブ」と「奥村‐秦式」を説明する。	事前学修	電波の伝搬特性の基本的な性質について予め調べておくこと(2時間)。
4	遠隔A,C		事後学修	長区間中央値、短区間中央値、および瞬時値の特徴について課題による理解できる様にすること(2時間)。
5	遠隔A,C	移動通信伝搬において、直接波と反射波の２波が存在する場合の受信レベル変動の特性を示し、さらに多数の到来波が存在する場合の多重波（マルチパス）環境とそれらを表す統計的な確率分布関数について述べる。	事前学修	多重波（マルチパス）環境について調べておくこと(2時間)。
5	遠隔A,C		事後学修	多重波環境における受信電力変動を表すレイリ―分布と仲上-ライス分布について課題により理解を深めること(2時間)。
6	遠隔A,C	移動通信で現在用いられているディジタル変復調の基礎事項について説明する。主なディジタル振幅変調、位相変調、周波数変調等の紹介を行い、実時間の変調信号 s(t) と複素包絡線信号 Z(t) の関係について重点的に述べる。	事前学修	主なディジタル振幅変調、位相変調、周波数変調効利用について予習のこと(2時間)。
6	遠隔A,C		事後学修	実時間の変調信号 s(t) と複素包絡線信号 Z(t) の関係について課題により理解を深めること(2時間)。
7	遠隔A,C	ディジタル変調の最も基本的な方式である2-PSKと4-PSKの例を取り上げ、それらの変復調の方法として、同期検波方式と遅延検波方式を説明する。また2-PSKに比べて4-PSKは、情報の伝送速度が増し、周波数の有効利用につながることを述べる。	事前学修	基本的なディジタル変調である2-PSKと4-PSKを予習のこと(4時間)
7	遠隔A,C		事後学修	ディジタル信号の周波数スペクトルを表す式を課題により理解すること(4時間)。
8	遠隔A,C	移動体通信のディジタル変調方式で、隣接チャンネルとの干渉軽減や周波数有効利用の観点から重要な方式である「ディジタル周波周変調：FSK (Frequency Shift Keying)」について、その信号発生方法と検波方法を説明する。	事前学修	ディジタル周波数変調（FSK）を調べておくこと(2時間)。
8	遠隔A,C		事後学修	ディジタル周波数変調（FSK）の検波方法を課題により理解すること(2時間)。
9	遠隔A,C	移動体通信の周波数有効利用で重要となる必要最小限の90°の位相変化でディジタル周波数変調を行えるMSK方式を示し、4-PSK（Q-PSK）を基本としてMSKの発生方式を述べる。	事前学修	MSK方式について調べておくこと(2時間)。
9	遠隔A,C		事後学修	MSK方式で用いられるグレイコードの構成方法を課題により理解を深めること(2時間)。
10	遠隔A,C	移動体通信で伝送容量と伝送速度を増大するために重要となる多値変調方式とそれに用いられるグレイコードの特徴について述べる。また16-QAMのシンボル配置についても詳しく説明する。	事前学修	16-QAMについて予め調べておくこと(2時間)。
10	遠隔A,C		事後学修	16-QAMにおけるグレイコードを用いたシンボル配置の構成方法と特徴について課題により理解すること(2時間)。
11	遠隔A,C	移動体通信で利用の利便性を向上して周波数有効利用を図る上で重要はゾーン構成技術とセル方式によるカバーエリアとハンドオーバエリアの関係について説明する。また各セルに対する周波数の割り当てと最小セル繰返し数との関係を述べる。さらに隣接セル間での干渉保護比の観点から必要なセル繰返し数を示す。	事前学修	移動体通信におけるゾーン構成とセル方式について予め調べておくこと(2時間)。
11	遠隔A,C		事後学修	移動体通信におけるゾーン構成の特徴を課題により理解すること(2時間)。
12	遠隔A,C	移動体通信の多元接続方式として、最初アナログ通信で用いられたFDMA（周波数分割多元接続）について述べる。この方式は当時の固定電話システムを踏襲した方式であり、高い周波数安定度が基地局と移動局に要求される。また基地局の中継器では増幅器が飽和増幅になると、相互変調積による混変調が問題となることを示す。	事前学修	FDMA（周波数分割多元接続）について予め調べておくこと(2時間)。
12	遠隔A,C		事後学修	FDMAを用いる基地局の中継器で問題となる相互変調積による混変調の発生について課題により理解を深めること(2時間)。
13	遠隔A,C	移動体通信の多元接続方式として、第２世代以降のディジタル通信で用いられるようになってTDMA（時分割多元接続）とCDMA（符号分割多元接続）について説明する。TDMAは携帯端末のディジタル化による小型・省電力化をもたらし、携帯電話の普及を大いに促したことを述べる。また、CDMAはさらに干渉雑音対策や暗号化による秘匿性に優れることを示す。	事前学修	TDMA（時分割多元接続）とCDMA（符号分割多元接続）について予め調べておくこと(4時間)。
13	遠隔A,C		事後学修	TDMAやCDMAがディジタル方式を用いた移動体通信ではFDMAより優れていることを課題により理解を深める(4時間)。

授業形式記号

A:一斉授業（通常の講義）
B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
C:体験、実験、実習、演習など

D:調査分析、解析など
E:ものづくり、作品制作
F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）

G:プレゼンテーション
H:地域・企業　連携型学習
I:その他

到達目標

○修得する資質・能力：知識・理解力、応用力【DP-F-1-1】
１．移動通信の概要（第１～３回目）
移動通信のあゆみ，移動通信の構成，移動通信の特徴と課題などの移動通信のあらましについてび，無線ゾーン構成と無線回線制御，無線伝送技術など移動通信を支える技術について理解を深める。
２．移動通信における電波伝搬特性（第４～５回目）
移動通信において発生する電波伝搬特性の諸問題や、受信レベルの予測方法等を学ぶ。
３．移動通信におけるディジタル変調方式（第６～１０回目）
移動通信で主に用いられるディジタル変調方式について、隣接チャネルとの干渉軽減や周波数有効利用の観点から学ぶ。
４．移動通信におけるゾーン構成技術（第１１回目）
移動通信において重要なセル方式によるゾーン構成技術とセル間の干渉保護比について学ぶ。
５．移動通信で用いられる多元接続方式（第１２～１３回目）
代表的な多元接続方式であるFDMA（周波数分割多元接続）、TDMA（時分割多元接続）、CDMA（符号分割多元接続）についてのべ、それらの歴史的背景と、特徴を理解する。
以上の学習により，現在の高度情報通信社会では不可欠な移動通信技術の概要がよく分かり，それらを支える個々の通信技術の応用について実例を深く理解することを目標とする。また、無線従事者免許の取得等に生かせる技術と能力を身につける。。

評価方法と評価観点

評価方法	配点合計	知識・理解力	応用力	コミュニケーション力	態度・志向性	創造力	合計
定期試験またはレポート試験	50%	50%	30%			20%	100%
小テスト、小論文	20%	70%	20%			10%	100%
グループワーク							0%
プレゼンテーション							0%
レポート、宿題	30%	70%	20%			10%	100%
授業での姿勢（ノート、質疑など）							0%
作品、パフォーマンス（実技、実演）							0%
その他1(具体的に：							0%
その他2(具体的に：							0%
	100%	60%	25%	0%	0%	15%	100%

教科書・参考書

教科書：「電波伝搬」岩井誠人、前川泰之、市坪信一共著朝倉書店
毎回の授業や定期試験で使用します。

参考書：「移動通信」笹岡秀一編著オ－ム社
「衛星通信」飯田尚志編著オーム社

オフィスアワー

オフィスアワーは、月曜17:15～18:00にA号館2Fの研究室36に設定していますが、
それ以外の時間で質問がある場合は、平日の17:15以降に研究室まで来てもらって構いません。

その他

情報伝送工学、アンテナ工学、およびワイヤレス通信を同時に受講することが望ましい。
欠席回数が4回以上の者は、原則、定期試験を受験したとしてもE評価となります。

課題については、授業内で適宜、解説・解答を行い、フィードバックします。

実務経験のある教員による授業科目

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