コンピューター・サイエンス＆テクノロジ専門誌

周波数帯ごとの特徴

（出典：Interface2020年12月号特集「無線モジュール規格別プログラム集」第1部第2章から抜粋，著者：松江 英明）

無線局免許が不要な周波数帯は簡易に使用できることから，マイコンなどのIoTデバイスで通信するために積極的に使用されています．
免許がなくても通信用に使用できる周波数帯は幾つかあります．その中でも使用頻度の高い周波数帯の特徴を解説します．各システムの位置づけとして通信距離と通信速度で表した関係を図1に示します．表1に5 つの周波数帯とその主な特徴を示します．

 

表1　5 つの周波数帯と特徴

周波数帯	315MHz帯	429MHz帯	920MHz帯	2.4GHz帯	5GHz帯
適合規格	ARIB STD-T93	ARIB STD-T67	ARIB STD-T108	ARIB STD-T66	ARIB STD-T71
適用システム	独自	独自	LPWA，Wi-SUN など	Wi-Fi，Bluetooth ，ZigBeeなど	Wi-Fi
周波数 ［Hz］	312M～ 315.25M	426.025M～ 429.7375M	920.5M～ 928.1M （特定小電力 無線局）	2.400G～ 2.4835G 2.47075G～ 2.497G	5.17G～5.25G 5.25G～5.35G 5.49G～5.71G
1チャネル 当たりの 帯域幅	1MHz	8.5kHz	200kHz	26MHz（Wi-Fi スペクトル拡張） 20MHz（Wi-Fi OFDM） 1MHz（Bluetooth）	20MHz （Wi-Fi OFDM）
空中線電力	25μW	10mW	20mW	10mW 10mW/MHz（OFDM）	10mW/MHz （OFDM）
送信時間制限	あり	あり	あり	なし	なし
伝送速度 ［bps］	200～3k	1.2k～4.8k	0.1k～5k（LPWA） ～200k（Wi-SUN）	11，54，600M（Wi-Fi） 1M（Bluetooth）	54，600M 6.9G（Wi-Fi）
適用変調方式	ASK	FSK	CSS，BPSK	DSSS，FHSS，OFDM	OFDM
通信距離	～50m	～10km	～10km	～50m	～50m

 

IoT 用途で注目される920MHz 帯

920MHz帯は，当初950MHz帯であったものを世界標準に準拠することを目指して2012年にARIB STDT108規格として割り当てられました．
この帯域は，無線局免許が不要な特定小電力無線局や電波免許が必要な簡易無線局などの用途があります．特定小電力無線局かつ空中線電力20mWの規格がマイコン用として最も使用されています．表2にLPWAシステムの概要比較表を示します．

表2　LPWA は最大通信距離10km 程度

通信規格	SigFox	LoRaWAN	ELTRES
運用形態	1国に１事 業者※1	自営/地域 通信事業者	地域通信事 業者を想定
帯域幅	100Hz	150kHz	150kHz
上り： 通信速度	96ビット/6s （100bps）	5kbps～ 200kbps	102ビット/16 s（6.35kbps）
ペイロー ド・サイズ	～96ビット	88～ 176ビット	102ビット
下り： 通信頻度	4回/日	上り回線 の直後	なし
変調方式	DBPSK	CSS	BPSK
受信感度	-145dBm	-123dBm ～-137dBm	-146dBm

※ 1：日本では京セラコミュニケーションシステム社