無線網（Wi-Fi）空中線(antenna)(72)機器設計者の困りごと

# はじめに(introduction)
知人に、無線機器の設計者が何人かいる。
大学院の通信系の研究室に、無線機器の設計・製造会社から、院生として在籍された方とも、何度が機器設計で議論した。さすがに実験装置の試作は素早く、自分がやったら一年かかる作業を１週間くらいで仕上げられるのには感服した。

半導体の会社のICの設計者の方に、FPGAをつかったVerilog HDLの教育を何年か行ってきたことから、機器設計者の困りごとの相談を受けて、文献検索、特許検索、理論検討、ソフトウェア導入・試験などを行ってきた。

最先端の設計者の困りごとには到達できないし、機密事項には触れられなく、ひとりごとの範囲内を記録する。

# ひとりごと(whisper to oneself)
過去の通信に関するひとりごと集

## 有線
### ISDN
デジタル回線として、一定期間利用できるとよかった。
アナログ回線のまま使っている人が多かったことと、デジタルにする利点が、うまく表現できなかった。
ADSL, ケーブルテレビ、光通信への変換が早かったかも。

エレコムWi-Fi製品購入ガイド 無線LANの基礎知識
https://www2.elecom.co.jp/network/wireless-lan/column/wifi_column/00052/
> インターネットが民間に普及し始めてきた1990年代には、従来の電話で使ってきたアナログ電話回線でつなぐよりも、デジタル回線であるISDN（Integrated Services Digital Network）のほうが通信速度に優位性があるとされ、契約件数が急増しました。
しかし、アナログ回線を通してデジタル情報を送信したほうが、通信速度が速くなることがわかり、アナログ回線に戻す動きが加速しました。この回線がADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）といわれるもので、電話回線の高周波数帯域を利用して高速化を実現しました。

### ADSL
ケーブルテレビ、光通信への変換により、ADSLの期間も長くなかった。

## 無線
### アマチュア無線
第1級陸上無線技術士の資格を得て、手持ち(handy)機器で第４級アマチュア無線技士の局を開設した。
局の維持が有料になった時に、抗議の意味も込めて閉鎖した。

### ポケベル
ポケベルが、こんなに早くなくなるとは思わなかった。
一定の割合の人は、ポケベルだけで十分便利だったのに。
安価なポケベルを提供するより、安価なPHS、安価な携帯を提供する方に、経営上判断せざるを得なかったのだろう。

### PHS
携帯電話の急激な低価格化で、PHS独自の市場が形成できなかった。


### ガラケー


### i-mode


### Zigbee

こんなに早く終わりをつげるとは思っていなかった。

# 設計上の課題

## 電圧
回路、機器の電圧を何Vで設計するかが基本。

一揃い、回路素子が揃っていないと、割高になる可能性がある。
また、一部の素子で特定の電圧・電流が必要なものは、昇圧、降圧することも検討する。


## 電流
電圧が決まれば、電流が決まるのか、必要な電流に対応した電圧を決めるのか、素子による違いを整理しておこう。

## 電力
低消費電力のためには、電圧、電流を低くすることと、その時必要がない回路に電流を流さない仕組みを作ることが大切。特に、待機時点では、ほぼ電源をゼロにして、電波を受信したら電源を回復するような仕組みがうまく組み込めるかどうか。

### 省電力・充電
電磁波から充電する仕組みがうまく作れれば、空間中の電磁波から充電するのもよい。

電卓でもちいてきた太陽電池が、基地局、端末機器でうまく利用できるような設計ができるかどうか。

## 電磁雑音

基地局には、基地局の周辺の電磁雑音に対応する機能を入れることは必要である。

端末側に、電磁雑音に対する対応を、どこまで入れるとよいのだろう。

## IC設計
無線で用いるICの設計は、特許など、知的財産権で新たに参入することが困難かもしれない。
画期的な特許を考案するか、画期的な回路設計で、ICの小型化、省電力化を達成できる余地がどれくらいあるのだろうか。

## 回路設計
基地局には、FPGAを用いて、将来の通信規約に対応するか、EEPROMにソフトウェアを入れて、網から書き換えて更新するのがよいか。
ある規模の個数以上売れないと、保守費用がでないかも。

## ソフトウェア無線
ソフトウェア無線は、ソフトウェアを変更して通信方式を変更する方式である。
ソフトウェアで通信を変更しようとしても、回路、アンテナなどは変更できず、どこまで対応できるかが課題となる。
ソフトウェア無線が対応できるハードウェアが安価に製造できないと、ソフトウェア無線の利点がない。
日本では、無線法規によって、届け出・試験が必要になる場合には、該当する仕組みが必要かもしれない。

同じ周波数で、変調方式などを工夫して、より高速な通信を実現するなど、特定の用途に限定すると成果があるのかもしれない。

## ソフトウェア
携帯端末でよく用いるARMのCPUに対応するか、ARMより、より小さなCPUの登場を手助けするようなソフトウェア側の設計を考案するか。

## Engineering Festa 2024前に必読記事一覧
登壇直後版 色使い(JIS安全色) Qiita Engineer Festa 2023〜私しか得しないニッチな技術でLT〜 スライド編 0.15
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# 自己記事一覧
Qiitaで逆リンクを表示しなくなったような気がする。時々、スマフォで表示するとあらわっることがあり、完全に削除したのではなさそう。

４月以降、せっせとリンクリストを作り、統計を取って確率を説明しようとしている。
2025年２月末を目標にしている。

物理記事　上位100
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量子(0) 計算機, 量子力学 
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図(0) state, sequence and timing. UML and お絵描き 
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日本語（０）一欄
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英語(0) 一覧
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転職(0)一覧
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仮説（0）一覧（目標100現在40）
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音楽　一覧(0) 
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Qiita(0)Qiita関連記事一覧（自分）
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鉄道（０）鉄道のシステム考察はてっちゃんがてつだってくれる
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安全（0）安全工学シンポジウムに向けて: 21
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一覧の一覧( The directory of directories of mine.) Qiita(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7eb0e006543886138f39

Ethernet 記事一覧　Ethernet(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/88d35e99f74aefc98794

Wireshark 一覧 wireshark(0)、Ethernet(48) 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fbed841f61875c4731d0

線網（Wi-Fi）空中線(antenna)(0) 記事一覧(118/300目標)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e5464ac2b24bd4cd001

OSEK OS設計の基礎　OSEK(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7528a22a14242d2d58a3

Error一覧 error(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/48b6cbc8d68eae2c42b8

C++ Support(0)　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8720d26f762369a80514

Coding(0) Rules, C, Secure, MISRA and so on
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/400725644a8a0e90fbb0

coding (101) 一覧を作成し始めた。omake:最近のQiitaで表示しない5つの事象
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プログラマによる、プログラマのための、統計(0)と確率のプログラミングとその後
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なぜdockerで機械学習するか 書籍・ソース一覧作成中 (目標100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/ddd12477544bf5ba85e2

言語処理100本ノックをdockerで。python覚えるのに最適。:10+12
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7e7eb7c543e0c18438c4

プログラムちょい替え（0）一覧:4件
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/296d87ef4bfd516bc394

Python(0)記事をまとめたい。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/088c57d70ab6904ebb53

官公庁・学校・公的団体（NPOを含む）システムの課題、官（０）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/04ee6eaf7ec13d3af4c3

「はじめての」シリーズ　 ベクタージャパン　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/2e41634f6e21a3cf74eb

AUTOSAR(0)Qiita記事一覧, OSEK(75)
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プログラマが知っていると良い「公序良俗」
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9fe7c0dfac2fbd77a945

LaTeX(0) 一覧　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e3f7dafacab58c499792

自動制御、制御工学一覧（０）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7767a4e19a6ae1479e6b

Rust(0) 一覧　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e8bb080ba6ca0281927

100以上いいねをいただいた記事16選
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小川清最終講義、最終講義（再）計画, Ethernet(100) 英語(100) 安全(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/e2df642e3951e35e6a53

＜この記事は個人の過去の経験に基づく個人の感想です。現在所属する組織、業務とは関係がありません。＞
This article is an individual impression based on my individual experience. It has nothing to do with the organization or business to which I currently belong.
### 文書履歴(document history)
ver. 0.01 初稿 20190319 午後
ver. 0.02 はじめに追記 20190319 夕
ver. 0.03 アマチュア無線　追記 20190320 
ver. 0.04 参考資料追記 20190321
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