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ブロードバンド無線LANにおける変調方式(OFDM)の研究開発

世界初のパケットモードOFDM方式による高速無線LAN試作装置

図1 世界初のパケットモードOFDM方式による高速無線LAN試作装置

世界初のIEEE 802.11a準拠無線LAN試作装置

図2 世界初のIEEE 802.11a準拠無線LAN試作装置

 無線LANを広帯域化する技術は、携帯電話で使われている符合分割多元接続(CDMA)技術などが主流となっていました。これは、送信側でデジタル信号をある符号によって特徴づけをし、受信側では送信側で特徴づけに用いた同じ符号で、特徴が一致する信号のみを受信信号から取り出す方式です。ユーザごとに異なる符合を割り当てておけば、複数のユーザが利用できます。

 この研究では、限られた帯域幅を最大限に利用し、電波の伝搬路が複数存在する悪条件(マルチパス環境)のもとでも効率のよい方式であるOFDMを無線LANに適用し、ブロードバンド無線LANの技術を確立しました。

 OFDM方式は、すでに地上デジタル放送で用いられている技術です。これはデータ伝送を一つの搬送波で行うのではなく、例えば1,000個の搬送波(サブキャリア)に分散して送るものです。こうすれば、一つのサブキャリアのデータ量は1,000分の1になり、信号波形の切り替え間隔(シンボル長)が1,000倍と長くなります。これによってマルチパス環境における妨害に強くなるのです。

 無線LANでは信号がパケット(小包)に分割されて伝送され、地上デジタル放送のようにOFDM信号が絶えず伝送されているわけではありません。しかも、送信元や無線の伝搬路がパケット信号ごとに異なることから、無線LAN用に難易度の高いパケットモード用のOFDM方式を開発する必要がありました。そこで、パケットデータの冒頭に2個の長い信号(プリアンブル信号)を付加する方式を考案し、パケットごとに高速で高精度に処理できる技術などを開発してOFDMによるブロードバンド無線LANを実現しました。



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キーワード

ブロードバンド無線LAN、OFDM、無線通信システム、変復調
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