計測関連用語集

TechEyesOnlineの用語集です。
計測・測定に関連する用語全般が収録されており、初めて計測器を扱う方でも分かりやすく解説しています。
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FSK(えふえすけー)

(Frequency Shift Keying)日本語では「周波数偏移変調」だがFSKという表記の方が良く使われている。「周波数シフトキーイング」とも呼ばれる。周波数を変えることで情報を伝達する変調方式。無線通信がデジタル化されて、デジタル変調方式がいくつも考案された中の1つ。アナログ変調のFM(Frequency Modulation、周波数変調)のデジタル変調版。

FM変調(えふえむへんちょう)

「周波数変調(Frequency Modulation)」をFMと略記する。周波数変調よりもFMという表記の方が多く使われている。搬送波に対して変調信号の変化に合わせて周波数(f)を変化させるアナログの変調方式。FMはラジオ放送で良く知られている。AM(振幅変調)ほど送受信回路は簡単ではないが、音質の良い音楽をFM放送は受信することができる。FMというとFM放送の略記の意味もあるので、本解説ではタイトルを「FM変調」とした。

FTTH(えふてぃーてぃーえっち)

(Fiber To The Home)2000年代にCATVやADSLが普及し始めると、従来からアクセス網の光ファイバ化を構想していたNTTが「家まで光ファイバを引き込む」をスローガンに(コアネットワークだけでなく)アクセス系の通信網も光通信にすることで高速・大容量化を進展させようとした。家だけでなく事業所も含めてFTTP(Fiber To The Premises、敷地までファイバを)と呼ぶときもあった。アクセス系光通信網を完成することによって、広範囲にわたるユーザに高品質の通信を提供することを目指した。具体的な方式としてPON(Passive Optical Network)などが導入された。2022年現在はあまりFTTHということばは聞かなくなったので、ISDNと同じように、通信用語としては過去のもの(死語)になりかけている。

MWE(えむだぶりゅいー)

(Microwave Workshop&Exhibition) 電子情報通信学会 APMC国内委員会が主催する、マイクロ波技術の学術、産業、教育に関する国内最大級のイベント。MWEと略記されることが多い。パシフィコ横浜の展示ホール/アネックスホールで開催され、マイクロウェーブワークショップ(マイクロ波工学の初学者を対象にした基礎・入門講座、一流研究者が先端技術の発表を行う特別セッションなど)とマイクロウェーブ展 (Microwave Exhibition)で構成される。 展示会には主要なRFの計測器メーカが出展する(キーサイト・テクノロジー、ローデ・シュワルツ、アンリツ、森田テックなど)。計測器としてはスペクトラムアナライザ、デジタル信号発生器、ネットワークアナライザ、RFパワーメータなどが出展する。無線給電や5G、6Gなどの最新の無線通信方式も技術展示される。当サイトでは2回、展示会を取材している。 MWEのHPによると、古くは1990年に池袋サンシャインシティで開催された記録がある。コロナ禍で2020年~2022年はオンライン開催(リアルな展示会などは中止)となった。

エリアテスタ(えりあてすた)

(area tester) 携帯電話の基地局 設置後、基地局から発射された電波を受信し、その電波伝搬特性を評価する測定器。いわゆる電界強度計測器で、広義にはスペアナの1種。自動車に積んで、場所ごとの電界強度(電波の強さ)を測定して、マッピングといって電界強度の地図を作成する。車載で使うのでハンドヘルド(小型・軽量)の計測器である。 無線通信計測器の老舗で、日本の移動体通信インフラを評価ツールで支えているアンリツには、ML87xxシリーズのエリアテスタがある。世界的なデジタル方式の移動体通信の規格である3G(第3世代移動体通信システム、スリージー)をNTTが世界に先駆けて2001年に運用開始したときの名前はW-CDMAだった。アンリツはW-CDMAエリアテスタML8720Aを発売した。その後、4G(フォージ―)、5G(ファイブジー)と携帯電話の新しい通信ネットワークが構築されると、それに対応した同社のエリアテスタが開発された。5G用のモデルとしてML8780Jが現役機種である(2023年11月現在、LTEに対応したML8761Aもある)。 シグナリングテスタやワンボックステスタなど、移動体通信分野で競合するキーサイト・テクノロジーは、5G向けのエリアテスタNemoシリーズをラインアップしている。車載の計測器(ハードウェア)であるドライブ テスタ Nemo Handyは大変小型で、スマートフォンサイズなので、箱(カバー)に収納して使用される(参考記事に写真を掲載)。

LPWA(えるぴーだぶりゅえー)

(Low Power Wide Area)低消費電力、低コスト、長距離通信が可能(10 km~)、小データサイズ、低スループットという特徴がある。その中で大きく分けるとセルラー系のLTE-M、NB-IoTという規格と、携帯電話事業者でなくても誰でも使えるLoRa(ローラ)という規格の2種類がある。2018年から携帯電話事業者がサービスを開始した。

ONU(おーえぬゆー)

(Optical Nertwork Unit)光回線の終端装置。NTTの光通信サービスであるフレッツ光などに契約すると、家にONUが必要になる。従来の電話電(銅線の加入者線)を使ったアナログ通信ではモデムが使われたので、ONUのことを光モデムと呼称しているケースが散見されるが、それは正しい表現ではないと筆者は考える。一方で「変復調はしているが、デジタルとアナログの変換をする装置がモデム」だから、「ONUは技術的にはモデムである」という主張もある。この説は間違いではないが、大変乱暴な主張と思える。モデムとは変復調装置である。ONUは変復調装置ではない、またモデムは電気で、通常は光ではない(余談だが、一部のメーカの商品に光モデムなるものがあり、定義を混乱させるので私は困ったネーミングだと思っているが、他社の商品名に文句はつけられない)。ONUとモデムについてはネットのQ&Aでも「両者は違う」という見解が多いが、上記のように「ONUはモデムである。違うというのは素人の間違った回答」という自信に満ちた書き込みもある。 2000年頃にFTTHを推進する方式として考案されたPON(Passive Optical Network)で加入者宅(契約をしているユーザ)側の装置としてOMUということばが使われるようになった。

OFC(おーえふしー)

(Optical Fiber Communication Conference & Exhibition)世界的な光通信の会議&展示会。毎年、3月下旬に米国カリフォルニア州(サンフランシスコやサンディエゴなど)で開催される。OFCの公式サイトには「光通信およびネットワーキングの専門家向けの最大のグローバル会議および展示会。テレコムおよびデータセンターオプティクスのプレミアイベント」とある。世界中の通信機器メーカが最新の商品を出展する。2021年には光伝送装置の最新のモデルであるOpen ROADMが出展されている。

OFDM(おーえふでぃーえむ)

(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 直交周波数分割多重。無線通信で使われるデジタル変調の技術の1つ。Wi-Fi、無線LANなど、近年導入が進んでいるはやりの無線通信方式で使われている。デジタル変調の解析ができるスペクトラムアナライザ(シグナルアナライザ)で測定を行う。

Open APN(おーぷんえーぴーえぬ)

APN(All Photonics Network)は従来の電子技術(エレクトロニクス)ではなく光技術(フォトニクス )を使い、通信網のすべてを光化(フォトニクスに)するというNTTの構想(IOWN )。Open APNは既存の光伝送装置であるROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer)を機能分離し、その一部をユーザ拠点の近くまで伸ばすという新しい提案で、2022年1月に「IOWN Global Forum」が発表した(機能が分離してマルチベンダーになると仕様がオープンになる必要がある)。これは2015年設立の団体Open ROADM MSMの方向とも一致していて、2022年はIOWN構想の進展する年となった。 通常APNというと「Access Point Name」(アクセスポイント名)の略。「アクセスポイント」とはスマホをインターネットに接続するための「中継地点」のこと。今後ROADMの機能分離やIOWNの進展が進むとAPNはフォトニクスネットワークの略記としてWeb検索上で地位を得るかもしれない。

ガラケー(がらけー)

「ガラパゴスケータイ」の略で、フィーチャーフォンとほぼ同義。3G方式までの通話機能が主体の日本の携帯電話を指す。折り畳み式(コンパクト型)の携帯電話が代表的。ガラパゴスは生物が独自の進化を遂げてきたガラパゴス諸島が語源。日本独自の機能(ワンセグ、おサイフケータイ、赤外線通信など)を持ち、日本独自の機能を進化させてきたので、ガラパゴスと揶揄された。 2023年現在の通信方式である4Gや5Gに比べて、3Gは古い方式で、各キャリアの3G回線は順次サービスが終了する。auは2022年3月末、SoftBankは2024年の1月下旬、NTTドコモは2026年3月末に「3G回線をサービス終了(停波)する予定である」ことを告知している。各端末メーカは3G回線のガラケー新機種を生産・発売していないので、現在ガラケー使用者はスマートフォンなどへの機種変更が必要である。 3Gの商用サービスは日本では2001年にNTTドコモが開始した。世界初のデジタル方式の携帯電話だった。当時は家電、情報通信メーカ各社が3G用の携帯電話端末をつくり、日本には20社近いメーカの設計・生産拠点があった。開発から製造までには各種の無線通信用の計測器が必要で、NTTドコモなどの通信事業者(キャリア)から各メーカへの生産計画は、モデル別に毎月のように変更になるため、各メーカの生産ラインの試験機材はほとんどレンタルだった。シグナリングテスタや無線機テスタ(ワンボックステスタ)、ベクトル信号発生器、デジタル変調の解析ができるスペクトラムアナライザなど数百万円~1千万円する高額な通信計測器が複数台、各携帯電話メーカの製造現場でレンタルされた。無線通信用の高額な専用機だけでなく、菊水電子工業のPMCシリーズなどの小型の直流安定化電源(シリーズレギュレータ方式)も100台単位でレンタルされた。キーサイト・テクノロジーには移動体通信用電源と称される機種群があった(GP-IB機能がある66311など)。 計測器を取り扱うレンタル会社はこぞって高額な通信計測器を購入し、2000年代にはモンキービジネスが展開されたが、体力のないレンタル会社は不良資産を抱えて撤退した。2010年代には携帯電話の国産メーカはほとんどなくなり、ガラケー時代は終わり、iPhoneやアンドロイドのスマーフォンになった。ガラケー時代は、メーカの製造ライン設備がリースでなくレンタルで運用された稀有(特異、異常)な例(唯一といえる例)である。

基地局(きちきょく)

(base station) 携帯端末(電話機)と通信を行う通信装置。端末から基地局への送信は上り(アップリンク)、反対は下り(ダウンリンク)という。基地局はカバーするエリアの範囲が決まっていて、ある程度等間隔で設置される。従来は高層ビルの屋上などに設置されてきたが、携帯電話などの端末の普及・増加によって数が増えた。また小型化が進み、最近ではsmall cell(スモールセル)と呼ばれている。日本でもキャリアの増加などによって、電柱に取り付けられているケースもある。自動販売機に基地局機能をつけるという事例も報告されている。 日本電気、富士通、Ericsson(エリクソン、スエーデン)、Nokia(ノキア、フィンランド)などが基地局メーカとしては老舗。最近の5Gでは中国メーカのHuawei(ファーウェー)やZTEが高シェアであることが報じられている。 基地局用の計測器としては、開発・設計から検査、設置工事・保守用まで各種のモデルがある。特に基地局は設置場所によって電波の受信状態が異なるので、専用の計測器(フェージングシミュレータやエリアテスタ、マッピングのモデルなど)がある。基地局からの電波の強さを確認するメジャリングレシーバが過去には活躍した(現在はハンドヘルドのスペクトラムアナライザが後継モデル)。主要な計測器メーカは世界の3大無線通信計測器メーカである、アンリツ(日本)、キーサイト・テクノロジー(米国)、ローデ&シュワルツ(ドイツ)。アンリツは通信測定器に特化している(有線通信もあるが無線の比重が高い)。ローデ&シュワルツも無線機から出発した会社なので、映像用のモデルも含めてRF測定器が主力である(最近はオシロやSMUなどのRF以外もラインアップを増やしている)。キーサイト・テクノロジーは直流から低周波、RF、マイクロ波まで幅広いラインアップがあるが、同社の屋台骨であるRF事業部門は名門で、世界No1製品が多くある。 国内の4Gの人口カバー率は99%で、通信事業者各社の保有する基地局用の鉄塔は重要な設備資産だが、2022年3月にNTTドコモは「鉄塔6000本を売却し、設備を通信事業者で共有し(インフラシェアリング)、ネットワーク投資を効率化する」、所有から利用への転換を発表した。 参考用語:スマートポール 計測器情報:「フェージング」が品名につく製品の例、エリアテスタの製品例

キャリア(きゃりあ)

(carrier)和訳は「搬送波」。無線通信を行うときに、送りたい信号を変調してのせる周波数の信号のこと。たとえばラジオ局のFM東京は80.0MHzである。これは80.0MHzの電波(搬送波)にFM変調した信号(音声や音楽)をのせて送信している。キャリアは無線通信の最も基礎的な用語である。NTTドコモやauなどの通信事業者も「キャリア」と呼ばれる。

キャリア周波数(きゃりあしゅうはすう)

搬送波(キャリア)の正弦波周波数のこと。無線通信ではキャリアはある周波数の値をもっているので、「キャリアは〇〇MHz」というようにわざわざ周波数とはいわないことも多いが、正式には「キャリア周波数は〇〇MHz」である。

QPSK(きゅーぴーえすけー)

(Quadrature Phase Shift Keying)日本語では「四位相偏移変調」だが、QPSKという表記の方が良く使われている。デジタル変調の方式の1つ。搬送波の位相の変化に4つの値を持たせる変調方式。PSKの1種だが、位相が90度ずつ離れた4つの波を切り替えて送る。無線LAN(IEEE802.11)などで利用されている。

コアネットワーク(こあねっとわーく)

(core network) 通信回線の中で、基幹通信網のことを指す。通信網の中枢で大容量の回線の部分のこと。背骨の意味でbackbone(バックボーン)とも呼ばれる。コアネットワークは光ファイバや光伝送装置によって運用されている。通信容量(トラフィック)を増加させるときにコアネットワークの仕様が話題になる。コアネットワークの先につながる各ユーザに近い回線網をアクセス網や、足回りと呼ぶ。アクセス網を光ファイバにして高速にしたのがPON(Passive Optical Network、ポンと呼称)である。 この用語は、2010年以降に使われるようになったと記憶している。それ以前は基幹通信網とか、基幹回線などの表現がされていた。通信網の一番最速で通信容量が大きい箇所(通信網の最大速度など、仕様を決定している回線)のことである。2000年以降にWDMなどの光伝送技術が導入されて、現在のコアネットワークは光ファイバと光伝送装置によるOTNになっている。

国際電気(こくさいでんき)

日立製作所系の通信機器・電子部品メーカ。1949年~2000年に存在した会社名。 簡単な沿革を述べる。 1940年、政府系の国際電気通信が東京・狛江市に自家用通信機工場を建設。1949年、民営化されて国際電気株式会社となる。1955年、日立製作所と技術提携。1960年代に半導体関連分野に進出(1980年代には半導体ウェーハをつくる、シリコン引き上げ装置などをラインアップ)。1973年に日本電信電話公社(現NTT)からポケットベル製造メーカの指定を受け、情報機器部門を拡大。2000年10月、日立電子、八木アンテナと合併し、日立国際電気となる。 つまり、1980年以降にインフラ設備が進む移動体通信の事業と、後の株式会社KOKUSAI ELECTRICとなる半導体製造装置の2つを事業にしていた(2つの顔を持つ)のが国際電気である。青梅の羽村工場では1990年代から移動体通信用の計測器を使って設計・開発をしていた。携帯電話ではなく基地局などの無線装置メーカとして、計測器レンタル会社のターゲット顧客の1社だった。ただし、日立国際電気となった2011年の売上構成(%)は半導体製造システム43、通信情報システム31、放送映像システム25、その他1、海外売上比率42%、なので、半導体関連の会社になったといえる。 通信と半導体は計測器と関係が深い事業(市場)である。計測器関連の用語(基礎的な常識)として国際電気は有名な会社名であるが、日本電気や富士通のようには知られていない。ただし1980年頃には半導体や通信の関係者には日本電気や富士通と同様に良く知られていた会社(メインプレーヤ)である。 2017年7月に同社を紹介するネット記事では「主に無線通信システムに力を入れていて、過去には携帯電話やポケットベルの普及に大きな貢献をしてきた。現在の売上高は連結で1800億を超える大企業」と書かれている。2018年6月に日立国際電気は成膜プロセスソリューション事業を米国の投資会社KKR(コールバーグ・クラビス・ロバーツ)に売却し、この事業は株式会社KOKUSAI ELECTRICとなる。日立系半導体製造装置メーカとして2023年10月に東京証券取引所に上場し、高値をつけた。半導体製造プロセスの「成膜」技術が強く、バッチ成膜装置やトリートメント装置などをラインアップ。ウェ―ハに薄膜を形成する「成膜」に特化して、縦型と呼ばれるバッチ式成膜装置では世界シェア1位。半導体製造装置メーカとしては2022年売上高で国内メーカ4位。国際電気が1960年代に参入した半導体製造装置ビジネスが大きな成果を残したといえる。 現在の日立国際電気は売上構成を公表していないが、R&D部門に5G技術開発部があり、プロダクト本部には放送機器改革推進プロジェクトがある(2023年会社案内より)。

呼制御(こせいぎょ)

(Call Control)電話の発信、着信の際、通話を始めるための準備と通話が終わった後処理を制御する仕組み。IP電話などで呼制御をするために、SIP(Session Initiation Protocol)やH.323などの呼制御プロトコルが使われる。呼制御は(インターネット、IP網などの)IT用語といえる。ただし呼制御は「シグナリング」ともいわれる。現在主流の携帯電話はデジタル方式の無線で行われ、その呼制御の試験器として「シグナリングテスタ」がある。つまり、電話機の用語であった呼制御はインターネット時代のIT用語であり、デジタル無線通信用計測器「シグナリングテスタ」の用語でもある。機種例として、アンリツW-CDMAシグナリングテスタMD8480Aは、メーカ発売時の価格は約3千万円/台という大変に高額な製品だった。

コンスタレーション(こんすたれいしょん)

(constellation) 直訳は「星座」。デジタル変調の評価をIQ座標の点で表示する手法。表示が星座のように見えることに由来する。 携帯電話がアナログからデジタルに変わると(日本では2001年に第3世代方式、3GのW-CDMAサービスが開始された)、デジタル変調による通信方式が盛んになり、この分野の計測器(ワンボックステスタ、シグナルアナライザ、信号発生器など)はIQに対応して、コンスタレーション表示をするようになった。 参考用語:I/Q信号、I/Q変調、I/Q変調信号発生器、I/Qジェネレータ、QAM

サイトマスタ(さいとますた)

基地局の建設・保守時に、アンテナ給電線のVSWR・リターンロスの測定や電気長の測定、障害位置 の探索を行うフィールド用ケーブル・アンテナ・アナライザ。主にアンリツ製品を指すことが多い。