一陸特令和5年10月無線工学(A)問13

2023-11-23

問題

次の記述は、衛星通信の多元接続の一方式について述べたものである。該当する方式を下の番号から選べ。

各送信地球局は、同一の搬送周波数で無線回線の信号が時間的に重ならないようにするため、自局に割り当てられた時間幅内に収まるよう自局の信号を分割して断続的に衛星に向け送出し、各受信地球局は、衛星からの信号を受信し、自局に割り当てられた時間幅内から自局向けの信号を抜き出す。

時間で送信者を分けているので、3番のTDMAが正解です。

宇宙局(衛星)と比べて地球局の数の方が多いため、複数の地球局同士で、通信路を共有する必要があります。

なぜなら、複数の地球局が一斉に宇宙局に通信すると、お互いの電波が干渉し、通信が失敗するからです。

つまり、何らかのチャネル(周波数、時間、符号、空間など)を共有し、割り当てられた周波数帯域を地球局同士で共有する仕組みが必要となります。

これを多元接続(Multiple Access)と言います。

代表的には下記の4通りがあります。

FDMA(Frequency Division Multiple Access、周波数分割多元接続)
周波数帯を分割して割り当てることで、干渉しないように通信する方式
TDMA(Time Division Multiple Access、時分割多元接続)
通信できる時間を細切れに分割し、通信できる時間を割り当てる方式
CDMA(Code Division Multiple Access、符号分割多元接続)
拡散符号と呼ばれる特別な符号を地球局へ割り当て、地球局を識別できるようにする方式
SDMA(Space ivision Multiple Access、空間分割多元接続)
アンテナの指向性を利用し、干渉を防ぐことで同時に通信をできるようにする方式

現在のテレビ放送では、映像(動画)に加えて、天気予報やニュースなどのデータ放送も同時に送信されています。

これは、テレビ局に割り当てられた周波数帯に、動画とデータを重畳しているからです。このように、複数の信号を束ねることを多重化と言います。

衛星通信や衛星放送の世界では、このように1つのキャリアに複数のチャネルを多重化して通信することをMCPC(Multiple Channel Per Carrier)と言います。

反対に多重化せず、1つのキャリアに1つのチャネルを割り当てる方式をSCPC(Single Channel Per Carrier)を呼んでいます。