第3章 モバイル通信・通話の仕組みの要点
多元接続、移動体通信の世代、無線LAN、光ファイバーを整理
- 第3章は、携帯電話が電波でつながる仕組みの章です。セルとマルチパス、FDMA・TDMA・CDMA・OFDM、通信方式の世代、無線LAN、オフロード、光ファイバーまで出ます。
- FDMA・TDMA・CDMA・OFDM のように、略語がよく似た組み合わせの違いが問われます。
- 用語は「何を扱う技術か」で6つに分けると、覚えやすくなります。
この章で問われること
第3章「モバイル通信・通話の仕組み」は、携帯電話が基地局と電波でつながり、通話やデータ通信を行う仕組みを扱う章です。第1章の位置登録やハンドオーバを、電波の面から掘り下げます。基地局の先のインターネットは第4章です。
本番の60問のうち、第3章からは6問前後と予想しています。もちこ道場の模擬試験(60問・60分)は、全10章の範囲から均等に出す作りで、第3章からは6問を出しています。試験全体の約10%にあたります。
もちこ道場の第3章の問題は50問です。本番と同じ4つの形式に分けると、次のようになります。
| 形式 | 問題数 |
|---|---|
| 穴埋め(1か所) | 20問 |
| 穴埋め(組み合わせ) | 10問 |
| 正しい記述を選ぶ | 10問 |
| 誤った記述を選ぶ | 10問 |
出てくる用語は、何を扱う技術かで、次の6つのまとまりに分けると整理しやすくなります。
6つのまとまりと押さえる用語
1. 電波とセル
| 用語 | ひとことで |
|---|---|
| セルラー方式 | 多数のセルでエリアを面状に覆い、隣り合うセルには異なる周波数を割り当てる |
| 直接波 | 基地局から最短距離で、直線的に端末へ届く電波 |
| 反射波・回折波 | 建物で反射した電波と、建物の裏へ回り込む電波 |
| マルチパス | 電波が複数の経路で届くこと |
| 位置登録・ページング | 待ち受け中に居場所を知らせる、着信時に交換局が端末を呼び出す |
2. 多元接続
| 用語 | ひとことで |
|---|---|
| FDMA | 周波数でチャネルを分ける |
| TDMA | FDMA で分けたチャネルを、タイムスロットでさらに時間で区切る |
| CDMA | 拡散符号で信号を広い帯域に広げ、同じ周波数帯に重ねて送る(3G) |
| OFDM | 互いに重なり合っても伝送できる、狭いデジタルチャネルを多数使う |
3. 通信方式の世代
| 用語 | ひとことで |
|---|---|
| GSM | 第2世代の方式。欧州を中心に世界で広く使われた |
| IMT-2000 | ITU が策定した、第3世代携帯電話の国際標準規格 |
| HSPA | W-CDMA 系のパケット通信を高速化した方式(3.5世代と呼ばれることがある) |
| 3.9世代 | OFDM で効率を上げた方式の総称。LTE、モバイルWiMAX、AXGP |
| LTE | 3GPP が策定。音声も含めてパケットで扱う前提で、VoLTE につながる |
| LTE-Advanced | LTE を高度化した第4世代。要素技術にキャリア・アグリゲーションと MIMO |
4. 無線LAN
| 用語 | ひとことで |
|---|---|
| Wi-Fi 4 | IEEE802.11n の呼び名。2.4GHz 帯と 5GHz 帯の両方で使える |
| Wi-Fi 6 | IEEE802.11ax の呼び名。無線LANの規格の中で最も新しく、最大速度が高い |
| 規格間の互換性 | 同じ周波数帯の規格の間にあり、電波の状態に応じて自動で切り替わる |
5. 通信量の対策
| 用語 | ひとことで |
|---|---|
| 帯域幅の拡大 | 使える周波数の幅を広げる |
| 高速化 | 無線の技術で、同じ周波数でも速くする |
| オフロード | モバイル回線のデータ通信の一部を、無線LAN経由で固定回線へ逃がす |
6. 光ファイバー
| 用語 | ひとことで |
|---|---|
| 光ファイバー | 電気信号を光に変えて送る。銅線より広帯域でノイズに強く、損失が小さい |
| ONU | 建物内で光信号を電気信号に変える光回線終端装置 |
| 全反射 | コアとクラッドの屈折率の違いで、光がコアの外に漏れずに進む |
取り違えやすい組み合わせ
選択肢には、同じまとまりの用語が並びます。次の組み合わせは、「何が違うか」を一言で言えるようにしておきます。
| 組み合わせ | 見分け方 |
|---|---|
| FDMA と TDMA | 周波数で分ける(FDMA)か、それをさらに時間で区切る(TDMA)か |
| CDMA と OFDM | 拡散符号で重ねる(CDMA)か、重なり合う狭いチャネルを多数使う(OFDM)か |
| 位置登録とページング | 端末が居場所を知らせる(位置登録)か、交換局が端末を呼び出す(ページング)か |
| 直接波と反射波・回折波 | 最短距離で届く(直接波)か、反射や回り込みで届く(反射波・回折波)か |
| IMT-2000 と LTE | ITU が策定した第3世代の規格か、3GPP が策定し音声もパケットで扱う規格か |
| オフロードとハンドオーバ | 通信を固定回線へ逃がす(オフロード)か、基地局を切り替える(ハンドオーバ)か |
この章の勉強の進め方
- 6つのまとまりの名前を覚え、用語を見たら「どのまとまりの話か」を言えるようにします。
- 上の表の組み合わせを、何も見ずに一言で説明できるか確かめます。
- 問題を解いて、迷った用語をその日のうちに見直します。
ほかの章の要点は「記事の一覧」にまとめています。
第3章の問題を2問、解いてみる
もちこ道場の第3章の問題です。演習画面と同じ解説(図解・選択肢ごとの解説)を付けています。
問1
第3世代携帯電話で採用された多元接続方式であり、音声やデータの信号をそれぞれ異なる拡散符号で広い周波数帯域に展開したうえで、多数の信号を同じ周波数帯に重ね合わせて通信する方式を1方式という。
答えと解説を見る
正解は 1(CDMA)です。
【概要】
CDMA方式は3Gで採用された多元接続方式で、信号ごとに異なる拡散符号で広帯域に拡散し、同じ周波数帯に重ねて送る。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. CDMA正解あなたの解答 CDMAは、受信側が同じ拡散符号で逆拡散して目的の信号だけを取り出す方式であり、空欄(1)に当てはまる。
- 2. TDMAあなたの解答 TDMAは、一つの周波数を時間で区切りタイムスロットで送受信する方式であり、拡散符号は使わない。
- 3. FDMAあなたの解答 FDMAは、周波数を一定間隔に分けてチャネルを割り当てる第1世代からの方式であり、信号を重ね合わせない。
- 4. OFDMあなたの解答 OFDMは、LTEやモバイルWiMAX以降で採用された多重化方式であり、3Gの拡散符号による方式ではない。
問2
スマートフォンの普及によるデータ通信トラフィックの増加と混雑を緩和するため、モバイル通信回線の通信の一部を無線LAN経由で固定回線に迂回させて負荷を分散させることを1と呼ぶ。
答えと解説を見る
正解は 1(オフロード)です。
【概要】
オフロードとは、混雑の解消などを目的に、モバイル回線のデータ通信の一部を無線LAN経由で固定回線へ逃がし、負荷を分散することである。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. オフロード正解あなたの解答 オフロードは、移動体通信網の負荷を固定通信網に分散して軽減する手法であり、空欄(1)に当てはまる。
- 2. ハンドオーバあなたの解答 ハンドオーバは、端末の移動に伴い接続先の基地局を切り替えることであり、通信量を固定回線へ逃がす手法ではない。
- 3. マルチパスあなたの解答 マルチパスは、電波が直接波や反射波など複数の経路で端末に届く特性であり、トラフィック対策の手法ではない。
- 4. テザリングあなたの解答 テザリングは、スマートフォンを介して他の機器をネットワークにつなぐ利用形態であり、固定回線への負荷分散ではない。
第3章のほかの問題は、ベーシックプランで解けます。まずは登録なしで、第1章の50問を試せます。
よくある質問
第3章は、ほかの章とどうつながっていますか?
第1章の位置登録やハンドオーバを、電波の面から詳しく学びます。基地局の先のインターネットの仕組みは、第4章で扱います。
多元接続の4つは、どう覚えればよいですか?
何で利用者やチャネルを分けるかで覚えます。FDMA は周波数、TDMA はその上でさらに時間(タイムスロット)、CDMA は拡散符号、OFDM は互いに重なり合う狭いデジタルチャネルを多数使います。
無線LANの規格の名前は、どう出てきますか?
IEEE802.11n が Wi-Fi 4、IEEE802.11ax が Wi-Fi 6 という呼び名です。規格の名前と呼び名の対応が問われます。
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出題範囲は、2026年10月26日にMCPC の公式ページで確認しました。用語の説明は、もちこ道場の問題と解説をもとにまとめたものです。