- 発売日：2026/09/28
- 出版社：コロナ社
- ISBN：9784339029611
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ワイヤレスネットワーク概論
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商品説明
本書は、スマートフォン、無線LAN、IoT、ドローン、ロボットなど多様な機器が無線で接続される現代において、社会基盤として重要性を増すワイヤレスネットワークを体系的に学べる入門書である。無線通信を初めて学ぶ学生や技術者を対象に、電波伝搬、信号処理、アクセス制御、ネットワークプロトコルを段階的に理解できるよう構成されている。
第1章では通信システムの概要やレイヤ構造を整理し、基礎を固める。第2章ではマクスウェル方程式、アンテナ、反射・透過・回折、自由空間伝搬、フェージング、マルチパスなど電波伝搬の基本を扱う。第3章ではAM・FM・PSK・QAM・OFDMなどの変調方式、チャネル容量、MIMOなど現代の無線伝送技術を解説する。第4章ではALOHA、CSMA/CD、CSMA/CA、Backoff、TCP/IPなどアクセス制御とネットワークプロトコルを取り上げ、通信効率やスループットの計算を通じて理解を深める。第5章ではRISによる無線環境制御、ドローン通信とGNSS・RTK測位、ワイヤレス電力伝送（WPT）など最新技術を紹介し、基礎から応用までを一冊で俯瞰できる構成となっている。
読者対象は大学の電気・電子・情報通信系の学部生（特に3～4年生）を中心に、高専生、大学院生、企業技術者にも適する。理解のためには初年級数学や電気回路の基礎が望ましいが、無線通信の基本概念から説明されており初学者でも読み進められる。読者は通信システムやレイヤ構造、電波伝搬、変調方式、MIMO、アクセス制御、TCP/IPとの関係、RISやドローン通信、WPTなどの応用技術を体系的に理解できるようになる。
本書はワイヤレスネットワークを単なる技術の寄せ集めではなく、電波伝搬・信号処理・アクセス制御・ネットワークが連携する一つのシステムとして捉えられるよう工夫されている。図を多用し視覚的理解を促し、演習問題で伝搬損失や変調、MIMO、スループットなどを計算しながら学べる点も特徴である。
大学の講義では第1～4章を基礎、5章を応用として扱う構成が想定され、演習は課題や試験対策に利用できる。実務では通信距離、伝搬損失、フェージング、変調、MIMO、アクセス制御、スループットなどの整理に役立ち、非専門技術者の基礎理解にも有用である。RIS、ドローン通信、空間伝送型WPTなどの研究開発の導入としても活用できる。
第1章では通信システムの概要やレイヤ構造を整理し、基礎を固める。第2章ではマクスウェル方程式、アンテナ、反射・透過・回折、自由空間伝搬、フェージング、マルチパスなど電波伝搬の基本を扱う。第3章ではAM・FM・PSK・QAM・OFDMなどの変調方式、チャネル容量、MIMOなど現代の無線伝送技術を解説する。第4章ではALOHA、CSMA/CD、CSMA/CA、Backoff、TCP/IPなどアクセス制御とネットワークプロトコルを取り上げ、通信効率やスループットの計算を通じて理解を深める。第5章ではRISによる無線環境制御、ドローン通信とGNSS・RTK測位、ワイヤレス電力伝送（WPT）など最新技術を紹介し、基礎から応用までを一冊で俯瞰できる構成となっている。
読者対象は大学の電気・電子・情報通信系の学部生（特に3～4年生）を中心に、高専生、大学院生、企業技術者にも適する。理解のためには初年級数学や電気回路の基礎が望ましいが、無線通信の基本概念から説明されており初学者でも読み進められる。読者は通信システムやレイヤ構造、電波伝搬、変調方式、MIMO、アクセス制御、TCP/IPとの関係、RISやドローン通信、WPTなどの応用技術を体系的に理解できるようになる。
本書はワイヤレスネットワークを単なる技術の寄せ集めではなく、電波伝搬・信号処理・アクセス制御・ネットワークが連携する一つのシステムとして捉えられるよう工夫されている。図を多用し視覚的理解を促し、演習問題で伝搬損失や変調、MIMO、スループットなどを計算しながら学べる点も特徴である。
大学の講義では第1～4章を基礎、5章を応用として扱う構成が想定され、演習は課題や試験対策に利用できる。実務では通信距離、伝搬損失、フェージング、変調、MIMO、アクセス制御、スループットなどの整理に役立ち、非専門技術者の基礎理解にも有用である。RIS、ドローン通信、空間伝送型WPTなどの研究開発の導入としても活用できる。
目次
☆発行前情報のため，一部変更となる場合がございます
1．ワイヤレスネットワークの概要
1.1 無線通信とは
1.2 通信の基礎
1.2.1 アナログ通信とディジタル通信
1.2.2 無線通信システム，デバイスの構成
1.2.3 ネットワークプロトコルとレイヤ
1.3 本書の概要
1.3.1 アンテナと電波伝搬（2章の概要）
1.3.2 通信システムと信号処理（3章の概要）
1.3.3 通信方式，アクセス制御，情報ネットワーク（4章の概要）
引用・参考文献
2．アンテナと電波伝搬
2.1 マクスウェル方程式と電波
2.1.1 マクスウェルの方程式
2.1.2 波動方程式とその解
2.1.3 電波の放射
2.2 電波の性質
2.2.1 偏波
2.2.2 反射と透過
2.2.3 回折
2.3 アンテナの基本特性
2.3.1 アンテナからの放射界
2.3.2 アンテナ特性の評価指標
2.3.3 アンテナの種類
2.4 電波の伝搬
2.4.1 自由空間伝搬
2.4.2 平面大地伝搬
2.4.3 移動通信環境における伝搬
演習問題
引用・参考文献
3．通信システムと信号処理
3.1 通信モデルと要求条件
3.2 信号の表現と性質
3.2.1 信号とは
3.2.2 連続信号と離散信号
3.2.3 信号の数学的表現
3.3 変復調
3.3.1 変調の目的
3.3.2 変調とは
3.4 振幅変調
3.4.1 AMのスペクトラム
3.4.2 搬送波抑圧方式
3.4.3 DSB方式
3.4.4 SSB方式
3.4.5 AM送信機の構成
3.4.6 AMの復調
3.5 周波数変調
3.5.1 FMの変調波
3.5.2 PMの変調波
3.5.3 FM変調のスペクトラム
3.5.4 エンファシス
3.5.5 IDC回路
3.5.6 FM復調
3.6 ディジタル変調
3.6.1 アナログ-ディジタル変換
3.6.2 ディジタル変調方式
3.6.3 QPSKおよびQAM
3.6.4 ISIと帯域制限
3.7 OFDM
3.7.1 OFDMの原理
3.7.2 OFDMにおける信号の等化（ひずみ補償）
3.7.3 OFDM送受信機の構成
3.8 移動通信システム
3.8.1 セルラ方式
3.8.2 複信方式
3.8.3 多元接続方式
3.8.4 移動通信システムでの多元接続の変遷
3.8.5 周波数繰返し
3.9 チャネル容量
3.10 MIMO
3.10.1 MIMO技術の概要
3.10.2 MIMOシステムモデル
3.10.3 MIMO通信方式
3.10.4 性能評価
演習問題
引用・参考文献
4．アクセス制御方式とネットワークプロトコル
4.1 無線で用いるさまざまなMAC層の技術
4.2 アクセス制御の種類と通信効率
4.3 ランダムアクセス制御方式
4.4 CSMAによるパケット衝突検出と回避方式
4.4.1 CSMA/CD方式（衝突検出方式）
4.4.2 CSMA/CA方式（衝突回避方式）
4.4.3 CSMAとACKを含むIPスループット計算方法
4.5 通信効率の考え方
4.5.1 CSMA/CAとCSMA／CDの通信効率の違い
4.5.2 全二重と半二重通信
4.5.3 TCPによる有線と無線のプロトコルによる比較
4.6 キャリアセンスレベル
4.7 理論計算による伝送速度の計算方法
4.7.1 基本的な伝送速度の算出例
4.7.2 MIMOを用いた伝送速度の算出例
4.8 適応変調と伝送速度
4.8.1 伝送速度選択の方法
4.8.2 リンクアダプテーションによる遅延の課題
演習問題
引用・参考文献
5．無線通信を用いた応用技術
5.1 無線環境制御技術
5.1.1 技術的背景
5.1.2 再構成型インテリジェントサーフェス：RIS
5.1.3 RISの設置効果
5.2 ドローン通信システムの概要
5.2.1 ドローンを用いた空中通信技術の背景
5.2.2 ドローン通信の特徴
5.2.3 ドローン通信で用いる通信方式
5.2.4 ドローン飛行測位
5.3 無線電力伝送
5.3.1 無線電力伝送の概要
5.3.2 空間伝送型無線電力伝送
5.3.3 アレーアンテナの基礎
5.3.4 効率的な給電手法
引用・参考文献
演習問題解答
索引
1．ワイヤレスネットワークの概要
1.1 無線通信とは
1.2 通信の基礎
1.2.1 アナログ通信とディジタル通信
1.2.2 無線通信システム，デバイスの構成
1.2.3 ネットワークプロトコルとレイヤ
1.3 本書の概要
1.3.1 アンテナと電波伝搬（2章の概要）
1.3.2 通信システムと信号処理（3章の概要）
1.3.3 通信方式，アクセス制御，情報ネットワーク（4章の概要）
引用・参考文献
2．アンテナと電波伝搬
2.1 マクスウェル方程式と電波
2.1.1 マクスウェルの方程式
2.1.2 波動方程式とその解
2.1.3 電波の放射
2.2 電波の性質
2.2.1 偏波
2.2.2 反射と透過
2.2.3 回折
2.3 アンテナの基本特性
2.3.1 アンテナからの放射界
2.3.2 アンテナ特性の評価指標
2.3.3 アンテナの種類
2.4 電波の伝搬
2.4.1 自由空間伝搬
2.4.2 平面大地伝搬
2.4.3 移動通信環境における伝搬
演習問題
引用・参考文献
3．通信システムと信号処理
3.1 通信モデルと要求条件
3.2 信号の表現と性質
3.2.1 信号とは
3.2.2 連続信号と離散信号
3.2.3 信号の数学的表現
3.3 変復調
3.3.1 変調の目的
3.3.2 変調とは
3.4 振幅変調
3.4.1 AMのスペクトラム
3.4.2 搬送波抑圧方式
3.4.3 DSB方式
3.4.4 SSB方式
3.4.5 AM送信機の構成
3.4.6 AMの復調
3.5 周波数変調
3.5.1 FMの変調波
3.5.2 PMの変調波
3.5.3 FM変調のスペクトラム
3.5.4 エンファシス
3.5.5 IDC回路
3.5.6 FM復調
3.6 ディジタル変調
3.6.1 アナログ-ディジタル変換
3.6.2 ディジタル変調方式
3.6.3 QPSKおよびQAM
3.6.4 ISIと帯域制限
3.7 OFDM
3.7.1 OFDMの原理
3.7.2 OFDMにおける信号の等化（ひずみ補償）
3.7.3 OFDM送受信機の構成
3.8 移動通信システム
3.8.1 セルラ方式
3.8.2 複信方式
3.8.3 多元接続方式
3.8.4 移動通信システムでの多元接続の変遷
3.8.5 周波数繰返し
3.9 チャネル容量
3.10 MIMO
3.10.1 MIMO技術の概要
3.10.2 MIMOシステムモデル
3.10.3 MIMO通信方式
3.10.4 性能評価
演習問題
引用・参考文献
4．アクセス制御方式とネットワークプロトコル
4.1 無線で用いるさまざまなMAC層の技術
4.2 アクセス制御の種類と通信効率
4.3 ランダムアクセス制御方式
4.4 CSMAによるパケット衝突検出と回避方式
4.4.1 CSMA/CD方式（衝突検出方式）
4.4.2 CSMA/CA方式（衝突回避方式）
4.4.3 CSMAとACKを含むIPスループット計算方法
4.5 通信効率の考え方
4.5.1 CSMA/CAとCSMA／CDの通信効率の違い
4.5.2 全二重と半二重通信
4.5.3 TCPによる有線と無線のプロトコルによる比較
4.6 キャリアセンスレベル
4.7 理論計算による伝送速度の計算方法
4.7.1 基本的な伝送速度の算出例
4.7.2 MIMOを用いた伝送速度の算出例
4.8 適応変調と伝送速度
4.8.1 伝送速度選択の方法
4.8.2 リンクアダプテーションによる遅延の課題
演習問題
引用・参考文献
5．無線通信を用いた応用技術
5.1 無線環境制御技術
5.1.1 技術的背景
5.1.2 再構成型インテリジェントサーフェス：RIS
5.1.3 RISの設置効果
5.2 ドローン通信システムの概要
5.2.1 ドローンを用いた空中通信技術の背景
5.2.2 ドローン通信の特徴
5.2.3 ドローン通信で用いる通信方式
5.2.4 ドローン飛行測位
5.3 無線電力伝送
5.3.1 無線電力伝送の概要
5.3.2 空間伝送型無線電力伝送
5.3.3 アレーアンテナの基礎
5.3.4 効率的な給電手法
引用・参考文献
演習問題解答
索引
ワイヤレスネットワーク概論
カスタマーレビュー
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