無線アクセス

曖昧さ回避 この項目では、無線通信技術について説明しています。無線LANのアクセスポイントについては「アクセスポイント (無線LAN)」をご覧ください。

無線アクセス（むせんアクセス）は信号を伝えるケーブルの代わりに無線（電波）を使うデータ通信サービスの総称。無線アクセスシステム。GHz帯を使うものが多い。

日本国内においては、無線LANとは異なり、無線局免許に基づく基地局からの、比較的高出力の空中線電力により、主に屋外等の比較的広い範囲をカバーするものである。制度的には無線LANの屋外等への利用開放（4.9 - 5.0GHz帯）に関係する物もある。

パソコンやPDA等のインターネット接続に利用されるものが多く、一部は、ブロードバンドインターネット接続が可能なものも出始めている（BWA：Broadband Wireless Access）。

Fixed Wireless Access

FWAは、固定無線アクセス（こていむせんアクセス）または加入者系無線アクセスシステム（かにゅうしゃけいむせん - ）とも言う。基地局・端末等はそれぞれ1箇所に固定して利用される。移動には工事・調整等を要する場合がある。以前はWLL (Wireless Local Loop) と呼ばれることの方が多かったが、国際電気通信連合無線通信部門 (ITU-R) による勧告化後はFWAの名称が一般に使われるようになった。

ブロードバンドの新規契約は2021年現在、第4世代移動通信システムとFTTH、BWAが主流であり、FWAの加入者数は2003年（平成15年）6月末の32,399契約をピークとして、2023年9月末には1,383契約まで減少している。

光ケーブルやケーブルテレビ等の有線系ブロードバンドインターネット接続の固定回線の足回り（ラストワンマイル）として利用することもある（FTTxなど）。

比較的安価に利用できるブロードバンド回線として普及しているADSLは通信速度が非対称であるため、端末からネットワーク方向（上り）への通信速度が遅くなるが、FWAは双方向とも同等の通信速度が確保できる。また、道路や河川を渡さなければならないとか、自然保護等の関係から有線系の回線が確保できないような場合でも、比較的容易に通信回線を確保することができるほか、事故や災害により通信線が切断されるなどの問題が少ないという特徴がある。

ネットワーク構成としては、ポイントツーポイントで帯域を占有するものと、ポイントツーマルチポイントで帯域を共用するものとがある。

日本での営業サービス

スカイネットVの加入者用アンテナ

2023年9月末現在の日本での固定無線アクセス (FWA) の契約件数が多い都道府県は富山県（477件）、北海道（275件）、高知県（228件）、愛媛県（141件）、沖縄県（136件）、香川県（63件）の順となっている[1]。

ブロードバンド普及前は下記以外にも多数の固定無線アクセスプロバイダーが存在していた[2]。

22GHz/26GHz/38GHz帯加入者系無線アクセスシステムを使用するもの
アンライセンス帯無線LAN規格を使用するもの
  • スピードネット 無線アクセスサービス（スピードネット→東京電力） - 2.4GHz帯のIEEE 802.11（FH方式）を使用[14][15]。高速化のためのIEEE802.11bは電波干渉のために使えなかったとされる[15]。サービス終了。
  • WIS-net（ワイヤレスインターネットサービス）[16][17] - 関東・中部・九州の一部で提供[18]。同技術を使用したものとしてNTT-MEの「WAKWAKピアル」[19]（川崎市宮前区、 藤沢市湘南台）、大京とNTT-MEの合弁会社ファミリーネットジャパンの「サイバーホーム・ワイヤレス」（ライオンズマンション周辺）も存在した[20][21]。2.4GHz帯のIEEE802.11[22]およびIEEE802.11b[22][18]を使用。ADSLなどの有線アクセスの普及によりサービス終了[23]。
  • eoメガエア[24]（ケイ・オプティコム） - 2.4GHz帯のIEEE 802.11bを使用[25]。サービス終了。
  • TEPCOひかりマンションタイプ　5GHz無線プラン→ひかりone マンション タイプ無線（東京電力→KDDI） - 5GHz帯のIEEE 802.11aを使用[26]。サービス終了[27]。
  • Air11（ワイコム）[28] - 北海道の一部地域で提供されていた[29]が、エリアのAir5Gへの転換が進んでいる。2022年現在、北海道湧別町（旧上湧別町含む）でのみ提供[30]。2.4GHz帯のIEEE 802.11bを使用[31]。
  • ドリームコミュニケーション（高知無線機） - 高知の一部で提供[32]。2.4GHz帯のIEEE 802.11b/IEEE 802.11gに対応するJRL-710SU[33]を使用[32]。
5GHz帯無線アクセスシステム（高出力無線LAN、IEEE 802.11j）を使用するもの
固定系WiMAXを使用するもの

なお地域WiMAX（後の地域BWA）は固定系WiMAXではなくモバイルWiMAXが中心となっていた（屋外設置型のモバイルWiMAX端末は存在した[55]）。

方式不明
ローカル5Gを使用するもの
  • NURO Wireless 5G（ソニーワイヤレスコミュニケーションズ） - 4.8-4.9GHz帯ローカル5GとWi-Fi 6 (IEEE802.11ax) のアグリゲーションを使用[58]。

PHS FWA

PHS FWAは、指向性アンテナを基地局・端末双方に用いPHS無線インターフェースで固定回線を設定するものである。見通し距離で5kmまで設定可能である。1.9GHz帯無線アクセスとも呼ばれる。

一部の中進国・発展途上国の電話回線が導入されていない地域の固定電話の代替、日本の需要の少ないもしくは強風・積雪による電線の障害の多い地域のアナログ固定電話・N-ISDNの取替え用などとして用いられている。かつてYOZANが提供していたボイススポットフォンもこれに近い。

Nomadic Wireless Access

NWAは、端末等は1箇所に固定されず移動できるが、自動ハンドオーバーが行われないため、通信するためには静止状態になる必要がある。IEEE 802.16-2004（固定向けWiMAX）などが代表例。また、無線LANスポット（公衆サービス）もある意味NWAの範疇に入る。

FWAや光ケーブルで基地局間を接続するものと、NWAと同じ通信規格でメッシュ状に中継を行うものとがある。

主なサービス

Mobile Wireless Access

MWAは、端末等は移動しながら通信でき、基地局間でハンドオーバー処理が行われる。

無線WAN

無線WAN（WWAN：Wireless Wide Area Network）は、音声移動体通信（携帯電話・PHS）から発展したものである。サービスの面的展開を重視し、通信速度の低下を許容する場合の基地局あたりのサービスエリアが大きいものが多い。

主なサービス (※下り1Mbps以上の物に限る）
  • FDD/TDMA
    • Enhanced/Evolved EDGE
  • 3G
    • CDMA2000 1x
    • CDMA2000 1x EV-DO Rel.0
    • W-CDMA
  • 3.5G
    • HSDPA/HSUPA
    • Rel 7/8 HSPA+
    • CDMA2000 1x EV-DO Rev.A-B
  • 3.9G
    • LTE 2x2/4x4 MIMO
    • AXGP
  • その他
  • i-BURST
  • Flash OFDM
  • CDMA450 EV-DO Rev.A
  • TD-CDMA/TD-SCDMA/(MC)

無線MAN

無線MAN（WMAN：Wireless Metropolitan Area Network）は、データ通信（IP）に特化した移動体向け高速無線パケット通信である。最高通信速度・周波数帯域利用効率重視で、基地局あたりのサービスエリアが小さいものが多い。

IEEE 802.16/IEEE 802.20シリーズが代表的なものである。一部にはIEEE 802.11シリーズの技術改良したものも開発・実験などされている。

主なサービス (※下り1Mbps以上の物に限る）

各通信規格の比較

  • 最高通信速度の欄は、上段はセル当たりの通信スループットの（平均値 - ）最高値、下段カッコ内はユーザスループット。スループットは静止状態か移動状態かによって、および基地局からの距離に比例して、変動する場合がある。またスループットおよび通信距離は見通しあり（LoS：Line of Sight）か見通しなし（nLoS：non LoS）かによって変動する場合がある。
  • 最長通信距離は、環境の良い地点間で通信速度低下を許容する場合の値
  • opt.=optional

通信距離（30 - 100km）

通信距離（30 - 100km）
規格名 帯域幅(MHz) 最高通信速度(Mbps) 最長通信距離(km) 複信
方式 		多元接続
方式 		変調方式 特徴 用途
下り 上り 下り 上り
SIGFOX 0.0001 0.0001 50 サブGHz帯LPWA IoT
WiMAX（IEEE 802.16d） 1.25 48 FDD TDD OFDMA OFDM適応変調 64QAM - QPSK インテルが開発[注 1] 指向性アンテナ FWA
20 74.81
28 134.4
CDMA450 EV-DO Rev.A 1.25 3.1（ - 3.1） 1.8（ - 1.8） 50 FDD 下りTDMA
上りCDMA 		64QAM - π/4 DQPSK 8PSK - BPSK CDMA2000の技術を450MHz帯で使い、2GHz帯の25倍のセルエリアとなっている。 NMT450の置き換え。東欧・インド・アフリカ等

通信距離（3 - 30km）

通信距離（3 - 30km）
規格名 帯域幅
（MHz） 		最高
通信
速度
（Mbps） 		最長
通信
距離
（km） 		複信
方式 		多元接続
方式 		変調方式 特徴 用途
下り 上り 下り 上り
RPMA 0.040 20 独自規格

2.4GHz帯LPWA

IoT
LoRaWAN 0.125 0.0003 - 0.055[注 2] 10 - 15 サブGHz帯LPWA IoT
PDC（ARIB RCR STD-27） .05（.025インタリーブ） .042/3（1x/.0096 - 3x/.0288） 10 FDD TDMA π/4 DQPSK 日本の第2世代携帯電話
GPRS .4（.2インタリーブ） .270833/8（1x/.0214 - 8x/.1712） 10 FDD TDMA GMSK GSMの拡張（General Packet Radio Services） 第2.5世代携帯電話
EDGE EGPRS .8125/8（1x/.0592 - 8x/.4736） 3π/8PSK GMSK EDGE（Enhanced Data Rates for GSM Evolution）拡張GPRS 第3世代携帯電話。2007年1月時点全世界196サービス
EDGE Evolution Enhanced EDGE 1.0833/8（1x/.0816 - π/4 16QAM 3π/8PSK GMSK EDGE拡張規格。誤り検出訂正にターボ符号。2アンテナ2受信機2搬送波。エリクソン開発中2008年出荷予定 2009年サービス予定
（16x/1.3056） （8x/.6528）
EDGE Evolution Evolved EDGE 1.75/8（1x/.1184 - π/4 32QAM - GMSK EDGE拡張規格。変調速度1.2倍。  
（16x/1.8944） （8x/.9472）
CDMA2000 1x 1.25 ?（.1536 .3072） 10 FDD SCDMA π/4 DQPSK π/4 QPSK BPSK 電力制御で一定通信速度を確保 米国・日本（au）の第3世代携帯電話
CDMA2000 1x EV-DO Rel.0 2.4（.6 - ） .1536 下りTDMA
上りCDMA 		16QAM 8PSK π/4 DQPSK タイムスロット優先割り当て。電力一定、適応変調・符号化。ハイブリッドARQ。RAKE受信とソフトハンドオーバーなし。音声とは別帯域。
CDMA2000 1x EV-DO Rev.A 3.1 1.8 64QAM - π/4 DQPSK 8PSK - BPSK 米国・日本（au）の第3.5世代携帯電話
CDMA2000 1x EV-DO Rev.B 4.9
5 14.7 5.4
20 73.5 27
W-CDMA 5 2（.384） 2（.064 - .384） 10 FDD CDMA QPSK BPSK 電力制御で一定通信速度を確保 欧州・日本の第3世代携帯電話
HSPA HSDPA 14.4（1.8 - ） 3 CDMA /TDM 16QAM π/4 DQPSK タイムスロット優先割り当て。電力一定、適応変調・符号化。ハイブリッドARQ。音声と帯域共用可。 欧州・日本の第3.5世代携帯電話
HSPA HSUPA 5.76 ? 8PSK - BPSK
Rel 7 HSPA+ 28（14 - ） 11.5 CDMA /TDM MIMO
Rel 8 HSPA+ 42（14 - ） 64QAM-
TD-CDMA HSDPA 5 5.2 .848 3.8 TDD TDMA & CDMA 16QAM QPSK QPSK 音声はVoIP
10 11 1.7
22.1 2.64
TD-SCDMA 1.25 2.4（? - ） ?（? - ） 11.3 SCDMA 16QAM - QPSK 8PSK - QPSK
TD-SCDMA（MC） 5 5.8（.768 - ） ?（? - ） 10? MC（10）
16QAM - QPSK 		MC
8PSK - QPSK 		アダプティブアレイ。米Navini NetworksのMulti-carrier Synchronous Beamforming
LTE 2×2 MIMO 20 173 58 FDD TDD 下りOFDMA上りSC-FDMA MIMO 16QAM   第3.9世代携帯電話
LTE 4×4 MIMO 326 86 64QAM
i-BURST（IEEE 802.20） 5 24.402（3x / 1,061） 7.959（3x / .346） 12.75 TDD TDMA MIMO（3） MC（8）
24QAM - BPSK 		MC
8PSK - BPSK 		アダプティブアレイ（12）。米アレイコム・京セラが主導 60 - 70km/hで同等のモビリティ。サービス地域：オーストラリア・南アフリカ共和国
Flash-OFDM（IEEE 802.20） 1.25 3（1 - 1.5） .9（.3 - .5） 5 FDD OFDMA 適応変調 アダプティブアレイ。米フラリオンが開発 320km/h以下でのモビリティ
PHS FWA（ARIB RCR STD-28） .288 .384/8（1x/.032 - 16x/.5） 5（opt. - 15） TDD（5ms） TDMA SDMA π/4 DQPSK 指向性アンテナ（opt. ハイパワーアンプ） 1.9GHz帯無線アクセス
XGP
（ITU-R M.1801） 		.9 4/8（1x/.5 - 4x/2） 7 TDD（5ms） OFDMA TDMA SDMA MIMO 適応変調 256QAM - BPSK アダプティブアレイ、上下対称TDD、自律分散制御 日本のBWA（無線ブロードバンド技術）常時接続型システム
9 40/8（1x/.5 - 36x/20）
18 80/8（1x/.5 - 72x/40）
AXGP[59] 20 10-150（cat1 - cat4） 5-50（cat1 - cat4） TDD MIMO 2x2 - 4x4 64QAM 16QAM 上り/下り非対称
TD-LTE準拠
VoLTEはサポートしない
独自の干渉制御[60] 		第3.9世代携帯電話

通信距離（0.1 - 3km）

通信距離（0.1 - 3km）
規格名 帯域幅
（MHz） 		最高
通信
速度
（Mbps） 		最長
通信
距離
（km） 		複信
方式 		多元接続
方式 		変調方式 特徴 用途
下り 上り
特定小電力無線（ARIB STD-T67） .0125 .0048 .2 単信FDD FDMA 2値FSK 免許不要局 テレメータ用、テレコントロール用及びデータ伝送用無線設備
Wi-Fi HaLow .150 1 サブGHz帯LPWA IoT
Wi-SUN (IEEE802.15.4g) 0.05 - 0.4 (FSK)[61]0.8 (OFDM) 1 FSK[注 3]

O-QPSK

OFDM

サブGHz帯LPWA IoT
PHS（ARIB RCR STD-28） .288 .384/8（1x/.032 - 16x/.5） .1 TDD（5ms） TDMA π/4 DQPSK デジタルコードレス電話用帯域併用、SDMA サービス地域：日本・台湾・タイ・ベトナム・中国。 携帯型トランシーバー、デジタルコードレス電話、IPセントレックス
.5（opt. - 5） （opt. アダプティブアレイ）、 SDMA 1900MHz帯加入者系無線アクセス通信用帯域併用
高度化PHS（ARIB RCR STD-28） 1.536/8（1x/.128 - 16x/2） .2 適応変調 256QAM - BPSK デジタルコードレス電話用帯域併用、SDMA サービス地域：日本（W-OAM） 携帯型トランシーバー、デジタルコードレス電話（規格上のみ）
1（opt. - 7） （opt. マクロ基地局）、 アダプティブアレイ、SDMA 1900MHz帯加入者系無線アクセス通信用帯域併用
.884 5.12/8（1x/.5 - 16x/8） 広帯域化PHS（規格上のみ）
DECT 1.782 1.152/24（1x/.032 - 12x/.384） .1 TDD TDMA GMSK   第3世代移動通信システム・欧州のデジタルコードレス電話
WiBro 3 1   サービス地域：韓国。60km/h以下でのモビリティ
Mobile WiMAX（IEEE 802.16e）（ITU-R M.1801） 5 15 1.5 FDD TDD（5ms） SOFDMA / OFDMA 適応変調 QPSK 16/64 QAM 上下非対称TDD、Wave2（MIMO、IPv6、5段階QoS、MBS） サービス地域：日本（Wave2以上限定）予定。120km/h以下でのモビリティ
10 32
20 75
MBFDD（4x4 MIMO）（IEEE 802.20） 5 66 9.8 1 FDD MIMO 適応変調 QPSK 8PSK 16/64 QAM    
20 260 36

通信距離（ - 0.1km）

通信距離（ - 0.1km）
規格名 帯域幅
（MHz） 		最高
通信
速度
（Mbps） 		最長
通信
距離
（km） 		複信
方式 		多元接続
方式 		変調方式 特徴 用途
下り 上り
ZigBee (IEEE802.15.4） 5 .25 .069 CSMA/CA DS-CDMA O-QPSK 間欠動作による省電力化 ワイヤレス・センサ・ネットワーク
IEEE 802.11 20 1 .1 CSMA/CA DS-CDMA DSSS、DBPSK 指向性アンテナで更なる長距離通信が可能なものも存在する 無線LAN
2 DSSS、DQPSK
IEEE 802.11b 11 適応変調CCK、DQPSK
IEEE 802.11a 54 .05 CSMA/CA 52搬送波OFDM OFDM 適応変調 64QAM 日本国内では屋内の利用に限り免許不要[注 4]
IEEE 802.11g .08 指向性アンテナで更なる長距離通信が可能なものも存在する
IEEE 802.11j .05
IEEE 802.11n 104 .08 CSMA/CA MIMO 108搬送波OFDM ビームフォーミング（独自規格）
40 300
IEEE 802.11ac 80/160 433.3 - 6933 CSMA/CA MU-MIMO 52 - 468搬送波OFDM OFDM 適応変調 256QAM ビームフォーミング（規格実装）

5GHz帯のみ

UWB 7500 50 - 480 .02 CSMA/CA MB-OFDM / CSMA/CA DS-CDMA 消費電力200mW以下。広帯域を他の無線局の妨害とならない出力で共用する。 Wireless USB
Bluetooth 1.1 78 .7232 .0576 .01 TDMA DS-CDMA 2値FSK（1次） 省電力 携帯機器同士の無線接続
Bluetooth 2.0+EDR 2.1 .0576 π/4 QPSK、8DPSK
Bluetooth 3.0 42
Wigig (IEEE802.11ad） 5000 .01 アダプティブアレイ、ビームフォーミング

60GHz帯

無線LAN、Wireless HDMI、4K/8K

周波数帯域の分類（日本）

2.4GHz以上の周波数帯域利用状況（日本）
周波数
（GHz） 		無線局免許 用途 競合 特徴 日本におけるサービス
.920 スマートメーター、IoT .915MHz帯(US)、.863MHz帯（欧州）

広域カバレッジ、回り込み

2.3 - 2.4 要 固定無線
2.4 - 2.5 不要 無線LAN（IEEE 802.11 b.g.n）
無線PAN（Bluetooth） 		電子レンジ
アマチュア無線 		ISMバンドであり、屋外の広帯域無線アクセスとする場合、

他用途との干渉など問題が多いとされる。

広域無線アクセス
スピードネット（終了）・eoメガエア
2.5 - 2.69 要 IMT-2000 移動体向け衛星放送 BWA向けに割当がなされ、モバイルWiMAX

（UQコミュニケーションズ）、AXGP（Wireless City Planning)に割当られている。

3.3 - 3.8 要 移動体向け無線アクセス 放送伝送用システム
3.8 - 4.9 固定無線
通信衛星
4.9 - 5.0 固定無線（2007年まで）
5.03 - 5.091 要 移動体向け無線アクセス
（2007年まで使用可能） 		衛星による航空機着陸支援
5.15 - 5.25 不要 無線LAN
（IEEE 802.11 n.a） 		国際統一バンド（屋内利用に限る）
5.25 - 5.35 気象レーダー DFS/TPC必須（屋内利用に限る）
5.47 - 5.725 国際統一バンド、DFS/TPC必須（屋内・屋外用）
5.25 - 5.85 要 移動体向け無線アクセス 固定無線
22 要 準ミリ波帯無線アクセス 固定無線
通信衛星 		離島・山間部などの光ケーブル敷設がコストに見合わない地域の情報化の推進のために使用される。

また、集合住宅での各戸への配信にも使用されている。

23 一部のケーブルテレビ・インターネット接続
26 Bフレッツ
36 要 ミリ波帯無線アクセス
38
40
60

注釈

  1. ^ （Worldwide Interoperability for Microwave Access）
  2. ^ CISCO製品
  3. ^ ARIB-STD-T108
  4. ^ J52/W52/W53チャンネルは屋内利用に限られる。また、また、W53/W56チャンネルにはDFS (Dynamic FrequencySelection)およびTPC(Transmit Power Control)機能の装備が義務付けられる。

出典

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関連項目


外部リンク

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  • Y!mobile（ソフトバンク）
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