2009年04月

  1. --/--/-- スポンサーサイト
  2. 2009/04/26 ケータイソムリエ検定に1800人合格
  3. 2009/04/23 【MCPC】参考書の紹介
  4. 2009/04/20 【一陸技】精選300題_問045-hパラメータ
  5. 2009/04/19 【MCPC1級】8-3位置情報
  6. 2009/04/18 【MCPC1級】8-2コンテンツ提供技術②
  7. 2009/04/17 【一陸技】精選300題_問042-雑音
  8. 2009/04/16 【MCPC1級】8-2コンテンツ提供技術①
  9. 2009/04/12 【MCPC1級】7-4セキュリティ・インフラストラクチャ
  10. 2009/04/09 第8回MCPC1級に申し込みました
  11. 2009/04/07 【MCPC1級】7-3ソフトウェアエンジン
  12. 2009/04/06 【一陸技】精選300選_問037-サイリスタ
  13. 2009/04/05 【MCPC1級】7-2オペレーティングシステム
  14. 2009/04/02 【MCPC1級】7-1プラットフォームの構成

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ケータイソムリエ検定に1800人合格

私の定期購読している「月刊テレコミュニケーション」の最新号に
「ケータイソムリエ検定」こと「MCPCケータイ実務検定」に関する
記事が掲載されていたので紹介します。


   テレコミュ2009年5月号

 [月刊テレコミュニケーション]
 2009年5月号


ケータイ実務検定とは、
総務省の「モバイルビジネス活性化プラン」を受けて、
携帯電話の消費者保護を目的に、
販売員の資質向上を図るための資格認定制度として新設された資格です。


今年2009年1月28日に第1回目のケータイ実務検定が行われ、
予想の2倍を上回る2127人が受験をしたそうです。

第1回目の合格者は約1800人で、80%程度の合格率だったようです。
今回は受験者のレベルが高かったそうですが、
それにしても少し高すぎる合格率ですね^^;


初めての検定にもかかわらず大反響を呼び
好評であることから、次回の試験では試験会場を増やすそうですよ。

第1回試験では、

 東京
 名古屋
 大阪


の3ヶ所のみでの開催だったのですが、
次回の第2回試験では、

 札幌
 仙台
 横浜
 広島
 福岡


を加えた全国8ヶ所で試験が開催されます。

前回は試験会場が遠いので受験を諦めた私ですが、
次回こそは受験してみようか、と思ったのですが。。。

次回の試験も前回と同様、平日に行われるようです。
会社を休んでまで受験しようと思う気はまだありません^^;


第2回試験の試験日は2009年8月5日です。
5月25日より受付が開始されるので、
興味がある方はぜひ受験してみてください。

そして、受験の感想を教えてくださいね☆


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【MCPC】参考書の紹介

お待たせしました。

MCPCモバイルシステム技術検定対策として使える参考書を
紹介してほしいというリクエストがありましたので、書きました☆

私はMCPC2級と1級の「ネットワーク」に合格していますので、
そこの部分で使ったテキストを紹介します。


◆ ワイヤレスブロードバンド教科書
  =3.5G/次世代モバイル編=



改訂版 ワイヤレス・ブロードバンド教科書 =3.5G/次世代モバイル編= (インプレス標準教科書シリーズ)改訂版 ワイヤレス・ブロードバンド教科書 =3.5G/次世代モバイル編= (インプレス標準教科書シリーズ)
(2006/03/28)
服部 武藤岡 雅宜

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おすすめ度 ★★★★☆
「公式テキストより3倍わかりやすい」


MCPC1級の科目のひとつ「ネットワーク」対策として大変有効なテキストです。
ネットワークの範囲をほぼ網羅しています。

MCPC1級の3科目のうち「ネットワーク」の1科目しか網羅していませんが、
MCPC1級の公式テキストと同じくらいの分厚さがあります。
3科目のうち1科目しかカバーしていないのに、同じ厚さということは、
それぞれの単元に対して、
公式テキストの3倍のページを割いているということです。


やはり、その分だけわかりやすいです。


本テキストは教科書と題打っているだけあって、
基礎から応用の深いところまで記述されています。
応用レベルの部分ではMCPC1級のレベルを超えています。

難易度が少し高いという意味で、MCPC対策用のテキストとしての
おすすめ度は5つに満たない4つですが、
MCPC1級取得後もさらに勉強を続けたいという人には是非おすすめです!


◆ 体系的に学ぶ 携帯電話のしくみ


体系的に学ぶ携帯電話のしくみ 第2版体系的に学ぶ携帯電話のしくみ 第2版
(2008/07/10)
神崎 洋治西井 美鷹

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オススメ度 ★★★☆☆
「写真や図表が多くて視覚的にもわかりやすい」


MCPC2級の参考書としておすすめです。
携帯電話の大抵の話が、初心者にもわかりやすく書かれています。

本書の良いところは、
写真や図表が豊富であり、視覚的に大変わかりやすいということです。
MPCP2級テキストを読んでもイメージが沸かなかったところは、
本書でチェックしてみてはいかかでしょうか?
きっと、理解を助けてくれる写真や図表が掲載されています^^

この本、一見すると厚みの薄い本なのですが、
実は、紙質がペラペラなだけで、かなりのボリュームがある本です。


◆ 電話はなぜつながるのか
  知っておきたいNTT電話、IP電話、携帯電話の基礎知識



電話はなぜつながるのか 知っておきたいNTT電話、IP電話、携帯電話の基礎知識電話はなぜつながるのか 知っておきたいNTT電話、IP電話、携帯電話の基礎知識
(2006/09/14)
米田 正明

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おすすめ度 ★★★★☆
「私の大好きな『○○はなぜ××のか』シリーズ」


本書は3部構成で成り立っています。
「NTT電話編」「IP電話編」「携帯電話編」の3部です。
その中でも特に、MCPCのテキストとして利用できるのは
第2部の「IP電話編」です。

MCPC1級公式テキストは、
良くまとまっていてなかなかの良書なのですが、
簡潔に書かれすぎており、よくわからない部分がままあります。
特に公式テキストの「第4章IPネットワーク技術」は読んでもさっぱりでした。

本テキストでは、
その公式テキスト第4章を理解する上で大変お世話になりました。
SIPをはじめとする「IP電話」に関する話のわかりやすさは、
上記で紹介したワイヤレスブロードバンド教科書をも凌いでいます。

この本がすごいのは、
興味のない素人でも最後まで読み進めることができ、
さらに、基本を完全に理解できるところです。
それだけわかりやすく、興味をかきたてられる様な構成となっています。


  うちの奥さんは通信ど素人ですが、
  本のタイトルに興味を持ったのか、本書を読み始めて、
  最後まで熟読していました。いまではすっかり電話通です^^;


ただの読み物としても大変すばらしく、
知ることの喜びを与えてくれる本です。
「へぇー、なるほどぉ」と感嘆の声が漏れること必至です☆




以上、2級,1級「ネットワーク」で使用したテキストを紹介しました。
1級「端末・アプリケーション」「モバイルシステム」は
1級に合格した後に紹介します。

6月の試験に合格できるようがんばります^^


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【一陸技】精選300題_問045-hパラメータ

hパラメータ

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  会社の同僚たちと一陸技の勉強会をしています。
  勉強会では「合格精選300題 一陸技問題集」を使っています。
  本ブログでは勉強会で解いた問題の解説を掲載していきます。

合格精選300題 第一級陸上無線技術士試験問題集合格精選300題 第一級陸上無線技術士試験問題集
(1998/10)
吉川 忠久

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問045
次の記述は、トランジスタのhパラメータについて述べたものである。
[ ]内に入れるべき字句を述べよ。

トランジスタの特性を表す定数として、hパラメータがある。
このパラメータは、一般的にhi,hr,hf,およびhoで表され、
hiは出力短絡インピーダンス,hrは[ ア ]
hfは出力短絡電流増幅率,および、hoは[ イ ]を意味している。
これらの定数はトランジスタの静特性と関連しており、
例えば、出力特性はVCE-IC特性で表され、その曲線の傾きがhoに該当し、
電流増幅率特性は[ ウ ]で表され、その曲線の傾きが[ エ ]にそれぞれ該当する。
残りのパラメータも他の静特性と関連している。
また、4端子定数としては、hパラメータの他に
Zパラメータ,[ オ ],gパラメータなどがあり相互に変換できる。


hパラメータ

 hパラメータといえばトランジスタ特性

hパラメータとは、
下図のようにトランジスタを2端子対回路として
外部から見た端子間の電圧と電流の関係から
トランジスタの特性を表すものです。

  045hパラメータ


入力端子の電圧,電流をv1,i1
出力端子の電圧,電流をv2,i2として
次の式により定義されます。

 045-1hパラメータ
 
hパラメータはトランジスタに適当なバイアスをかけ、
そこに小信号を加え、それを測定することによって求めます。
以下ではhパラメータを求める過程を示します。

h11を求めるには、上記の1つめの式より、
v2=0(出力短絡)として、

 045-2h11.gif

と求めることができます。
h11出力短絡入力インピーダンス(input impedance)となっており、
h11はhi[Ω]とも表記されます。

h12を求めるには、上記の1つめの式より、
i1=0(入力開放)として、
 
 045-3h12.gif

と求めることができます。
h12入力短絡電圧帰還率(reverce voltage gain)となっており、
h12はhr[無名数]とも表記されます。

h21を求めるには、上記の2つめの式より、
v2=0(出力短絡)として、

 045-4h21.gif

と求めることができます。
h21出力短絡電流増幅率(forward current gain)となっており、
h21はhf[無名数]とも表記されます。

h22を求めるには、上記の2つめの式より、
i1=0(入力短絡)として、

 045-5h22.gif

と求めることができます。
h22入力短絡出力アドミタンス(output admittance)となっており、
h22はho[S]とも表記されます。


hi,hr,hf,hoは単位を見てもわかるように、
それぞれ別々のものを表していることがわかります。

これが、h(hybrid)パラメータと呼ばれる所以です。


問題解説

上述した通り、
hrの「r」とはreverse voltage gainの頭文字となっており、
つまりhrは入力開放電圧帰還率(=[ア])を意味します。

また、
hoの「o」とはoutput admittanceの頭文字となっており、
つまりhoは入力開放出力アドミタンス(=[イ])を意味します。

電流増幅率とは、
ベース電流IB(I1)とコレクタ電流IC(I2)の比なので、
電流増幅率特性はIB-IC特性(=[ウ])で表せられ、
その傾きがhf(=[エ])に相当します。


参考文献

アナログ電子回路―集積回路化時代のアナログ電子回路―集積回路化時代の
(1988/04)
藤井 信生

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↓精選300題、他の問題の解説へ
【一陸技】関連記事リンク集



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【MCPC1級】8-3位置情報

今日もMCPC1級テキストをまとめていきます。


モバイルシステム技術テキスト エキスパート編―MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応モバイルシステム技術テキスト エキスパート編-MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応
(2008/08)
モバイルコンピューティング推進コンソーシアム
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8-3のテーマは位置情報に関する技術です。

位置の測位法は大きく分けて
GPS衛星を用いるものと基地局を用いるものの2つがあります。

今回で第8章および第Ⅱ部は終了です。


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第8章 モバイルコンテンツ・サービス技術
8-3 位置情報


[1]移動機の位置検出方式

(1)GPSを利用した位置情報


GPS(Global Positioning System)とは
全地球測位システムのことで、
地球を取り囲んでいる衛星からの電波により、
いつでもどこでも高精度の三次元測位が可能である。

24機の衛星で全地球をカバーしいる。
これら24の衛星は同一の周波数を用いており、
それぞれの衛星が互いに異なるゴールド符号と呼ばれる
擬似ランダム雑音でスペクトラム拡散変調され、
以下の情報が送信している。

 ・衛星軌道情報(ephemeris)
 ・衛星時計情報
 ・電離層補正データ
 ・他の衛星の位置情報(almanac)等の航法データ


GPSの周波数
 L1 = 1575.42MHz
 L2 = 1227.60MHz
(右旋円偏波を使う)


[GPSでの位置検出の仕組み]

GPS受信機では、GPS衛星から送信された電波を受信し、
スペクトラム拡散変調された信号を同期させ、
その中にある衛星時間情報を取り出して基準時間と比較する。

これを複数のGPS衛星信号を受信することでそれぞれの相対時間で導き出し、
時間差を距離に換算する。

さらに衛星軌道情報から衛星位置を求め、
それから被測定位置を割り出す。
この際、受信できるGPS衛星機の数が3機の場合は2次元(緯度,経度)で、
4機の場合は3次元(緯度,経度,高度)で被測定位置を算出できる。


(2)移動機の位置検出方式

①Cell ID based
②OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)
③NA-GPS(Network Assisted-GPS)


①Cell ID based

移動機が在圏している無線ゾーン(セル)を特定し、
そのセルの地理的情報を基にその移動機の位置情報とする方式である。


②OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)

複数の基地局から信号のタイミング差を測定し、
その時間差から移動機の位置情報を算出する方式である。
さらに、次の2つに分けられる。
・UE-Base方式:タイミング差を移動機自身で行い、結果をネットワークに返す。
・UE-Assisted方式:移動機で測定したタイミング差をネットワークに送り、ネットワーク側で計算を行う。


③NA-GPS(Network Assisted-GPS)

移動機のGPS受信情報とネットワークの機能を連携させた方式である。
OTDOAと同様に、次の2つの方式に分けられる。
・UE-Base方式:受信したGPS信号と測位アシスト信号を用いて、移動機自身で位置を算出する。
・UE-Assisted方式:移動機では概略の位置のみ計算し、最終結果はネットワーク側の測位計算サーバで行う。


[2]位置情報サービス

(1)iエリア

iエリアはNTTドコモが提供する、
位置に関連したコンテンツ検索を簡易に行うためのサービスである。

[iエリアの手順]
①i-mode通信中の移動機から位置情報関連コンテンツにアクセスすると、
②i-modeサーバ経由でGMLC(Gateway Mobile Location Center)に向けて位置情報要求が転送される。
③SAS(multimedia Service Agent for Service control)からの要求に基づき、
④基地局単位でおおよその位置情報を算出する。
⑤算出された位置情報を基に、SASにてエリアコードに変換する。
⑥次に、位置情報関連コンテンツに位置情報を通知するため、移動機ユーザに対して、位置検索の承諾を求める確認メッセージをi-modeサーバで生成し、
⑦移動機へ送出する。
⑧移動機ユーザが承諾を行うと、
⑨i-modeサーバに送信し、位置情報関連コンテンツへ通知される。

[iエリアの特徴]
・移動機から位置情報を送る前に、位置情報が計測された移動機ユーザの承諾確認を行う。
・位置情報をエリアコードのレベルに留め、ユーザおよびコストパフォーマンスの利便性を図っていること。


(2)EZナビ

EZナビはQUALCOMM社が提供しているgpsOneという方式を採用している。

gpsOne
:基本的にはGPS衛星からの電波を受信して位置計測を行うが、
 GPS衛星が見えない場所でも、基地局が持っている位置情報を使って
 位置が特定できるという方式である。

・GPSのみで測位→GPSモード:誤差数m~数十m
・GPSと基地局情報で測位→Hybridモード:誤差数m~数百m
・基地局情報のみで測位→AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)モード:誤差数十m~数km


(3)PHSの位置情報

(a)PHS基地局情報を利用した位置情報

PHSの基地局はマイクロセル方式を採用しており、
基地局の設置密度が高くなっている。
そのため、PHSの基地局情報を基にした位置情報の検出は、
GPSなどの追加のハードウェアが不要であり、
かつ、算出時間が非常に短いのが特徴である。

(b)位置情報を特定するまでのプロセス

①周辺の基地局をサーチする
②端末はセンタに対し、①の情報を送信する
③センタは受信した情報を基に位置を算出する

(c)ウィルコム位置情報サービス

2種類
ウィルコム位置情報コンテンツサービス
 :端末に搭載されているブラウザでHPの観覧をする際に、
  指定したwebサーバに対し位置情報を通知するサービス。
ウィルコム位置情報検索サービス
 ・自己位置通知:自分の位置を予め登録しておいた人へ通知
 ・位置検索:センター側からのアクションにより自分の位置を伝える


[3]電子コンパス

携帯電話に地磁気センサを搭載することで、
GPSサービスを利用する場合に、
ユーザは方角を認識できるようになる。


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【MCPC1級】8-2コンテンツ提供技術②

今日はMCPC1級テキストをまとめていきます。


モバイルシステム技術テキスト エキスパート編―MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応モバイルシステム技術テキスト エキスパート編-MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応
(2008/08)
モバイルコンピューティング推進コンソーシアム
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今回は8-2の続きになります。
2回に分けてまとめたのに、この量です^^;


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第8章 モバイルコンテンツ・サービス技術
8-2 コンテンツ提供技術 つづき


[7]メディアデータ

(1)静止画

静止画をモバイルシステムに活用できるフォーマット・規格
・Exif
・Exif Print(Exif 2.2)


画像の中に、撮影時の情報やサムネイルが含まれている。


(2)動画

標準方式の動画コーデック2つ
・MPEG4
・H.263


MPEG4
:3GケータイやPDAなどモバイル向け動画フォーマットの主流

H.263
:テレビ会議やインターネットを通じたストリーム配信で
 使用されるコーデックであり、
 低データレートでも高画質の動画配信が可能となる。


(3)サウンド

携帯電話で再生できるサウンド2つ
・MIDIベースのもの
・サンプリング音ベースのもの


MIDI(Musical Instruments Digital Interface)
:電子音楽を接続するインタフェースや、制御する命令の共通化を行った国際規格のこと。
 特に、MIDIの演奏データをファイルに保管する
 標準フォーマットとしてSMF(Standard MIDI File)が規格化されている。

サンプリング音ベース
:人間の音声や楽器の生音などをサンプリングしてデジタルデータにしたもの
 サンプリング音は、サンプリング周波数と量子化ビット数で音質とデータサイズが決まる。
 ・サンプリング周波数:1秒間に何回サンプリングするか
 ・量子化ビット数:1回のサンプリングデータを何段階で示すか 
 

サンプリングデータの圧縮技術
・AMC
・AAC
・HE-AAC
・Enhanced accPlus


AMC(Adaptive Multi-Rate)
:第3世代携帯電話標準方式の音声コーデック。
 モノラル対応。

AAC(Advanced Audio Coding)
:第3世代携帯電話標準方式の音声コーデック
 ステレオ対応。

HE-AAC(High-Efficiency AAC)
:AACの拡張版。
 SBR技術を用いており、
 データサイズを抑制しつつ高音質を実現できる。
 ただし、低ビットレート(48kbps程度)時のみ有効。

 SBR(Spectral Band Reprication)
 :エンコード時にダウンサンプリングをして、
  その際に失われる高周波側スペクトルの復元パラメータを用いて、
  デコード時に元のレートにアップサンプリングする技術のこと。

Enhanced accPlus
:HE-AACの圧縮率をさらに向上させたもの。
 PS技術を用いている。

 PS(Parametric Stereo)
 :エンコード時にデータをミキシングしてモノラル化し、
  その際に失われる左右の音響特性データの復元パラメータを用いて、
  デコード時にステレオデータ化する技術のこと。


(4)2D Vector Engine

2Dベクターエンジン
・SVC(Scalable Vector Graphics)
・Flash


SVC(Scalable Vector Graphics)
:W3Cで規格採用された2Dベクターエンジンのこと。
 XMLで記述された記述言語として定義されており、
 XHTMLと利用した場合にXMLの機能がそのまま使える。

Flash
:携帯電話用にしたものがFlash Liteである。
 Flash Liteでは、インタラクティブな表現が可能である。
 ・通信事業者のポータルサイト,
 ・端末内のアイコンメニュー,
 ・ゲームや待受け画像,着信画像にも活用される。


[8]アプリケーション

モバイルシステムのアプリケーション化の5つのメリット
①プッシュ型情報更新
②オフラインブラウジング
③端末ハードウェア資源の活用
④多様なファイルフォーマットに対応
⑤ユーザビリティ向上



[9]接触ICカードとNFC

(1)ICカードの種別

ICカードは次の2つに大別される。
・接触型
・非接触型


◆接触型

接触型ICカードは「ISO/IEC 7816」として世界標準化されている。

デュアルインタフェース
:接触型と非接触型の両方を搭載するICカードのこと。

◆非接触型

RFID(Radio Frequency Indentfication)を応用した技術であり、
次の2つが世界標準化されている。
Tyoe A
Type B

Tyoe A:ヨーロッパ,アジアで良く使われるMifareスマートカード(フィリップスエレクトロニクス開発)で採用される。国際規格。国内では、ICテレホンカード,taspoなどで採用。

Type B:米国で良く使われるTypeBカード(モトローラ開発)で採用される。国際規格。国内では、住民基本台帳カードなどで採用。

FeliCa:ソニーの開発した方式。携帯電話に組み込まれたおサイフケータイなどで採用


(2)NFC(Near Field Communication)
NFCとは上記の3つの非接触型ICカード技術を包含する国際規格である。

 ・ISO18092Type AFelicaの上位方式。
 ・ISO21481ISO18092に加え、Type BやRFID(ISO15693)にも対応。

NFCではIDカードのように振舞うだけでなく、リーダ/ライタの振舞いもでき、
これを利用してファイル転送も実現できる。


(3)モバイルFeliCa

モバイルFeliCaを用いたアプリケーションは次の3つのタイプがある。
発行/削除アプリ:モバイルFeliCaチップに対し、サービスの登録や削除を行う。
リード/ライタアプリ:サービスが登録されているエリアに対して、
バリューや履歴を読み書きする。
三者間通信アプリ:モバイルFeliCaチップのデータエリアへのアクセスは行わず、
リーダ/ライタにかざされたタイミングで、ユーザ操作なしで直接起動されるアプリ。
三者とは、モバイルFeliCaチップ,リード/ライタ端末,携帯電話に搭載されるコントローラのこと。

(4)おサイフケータイ

(5)トルカ


トルカ
:クーポン券や店舗案内といった情報を、
 リーダ/ライタ端末にかざすことによってFeliCa経由で
 携帯電話内に取り込む機能のこと。

取得した情報(トルカデータ)は、専用データフォルダに格納され、
データフォルダにはソート機能,検索機能,未読/既読の管理機能が備えられる。


(6)かざポン

かざポン
:かざポン対応サイトで提供される情報を、
 FeliCa経由で簡単に携帯電話に持ち出すことができるサービスのこと。

FeliCaツールバーがインストールされ、リーダ/ライタ端末が接続されたPCに、
専用アプリをダウンロードしたFeliCa対応の携帯電話にかざすことにより、
URL情報,メッセージ情報,アドレス帳情報などの情報が携帯電話に送信される。


[10]クロスメディア(通信・放送連携)

(1)地上波デジタルテレビ放送とワンセグ放送

地上デジタル放送の特徴
①高画質/高音質
 ・高精細な画面
 ・高音質
 ・移動に強く、雑音にも強い。ゴーストがなくなる。
②多チャンネル
 ・1放送局の送信帯域で標準画質放送を3チャンネル分の放送が可能
 ・3チャンネルを使ったマルチストーリーの放送が可能
 ・チャンネル数が多くなるため、専門分野に特化した番組が製作可能
③高機能
 ・データ放送の機能
 ・データ放送と双方向機能
 ・新サービスの提供が可能


(2)地上波デジタルテレビ放送用電波とセグメント

地上DTVではUHF帯の470MHz~770MHzの帯域が使用される。
この帯域を6MHz幅のチャンネルに区切って使用される。
さらに1つのチャンネルは13のセグメントに分けられる。

中央の1セグメントを使った放送がワンセグ放送である。

固定受信機向けには、
13のセグメントのうち中央のワンセグ用セグメント以外を使って、
HDTV(High Definition TV)を1番組、
または、
SDTV(Standard Definition TV)を2~3番組放送が可能となる。


(3)音声圧縮符号化方式

ワンセグ放送の音声圧縮符号化方式
MPEG-2 AAC(Moving Picture Experts Group-2 Advanced Audio Coding、高効率オーディオ符号化方式)


(4)画像圧縮符号化方式と解像度

ワンセグ放送の画像圧縮符号化方式
H.264/AVC


(5)放送用ブラウザ

BMLブラウザの構成
①イベント管理部
②文書管理部:DOMインタフェースを提供する。
③スクリプト処理部

 ・ECMAScriptコンパイラ
 ・ECMAScriptインタプリタ
 ・組込みオブジェクト
 ・ブラウザ擬似オブジェクト
④表示制御部

(6)ワンセグ放送を利用した通信・放送のサービス連携


[11]コンテンツ課金

(1)コンテンツ課金方法

・月額課金
・ダウンロード課金
・従量課金

(2)料金回収代行による決済
(3)料金回収代行以外による決済



[12]音声認識

音声認識技術では、
入力音声と「辞書データ」を比較することで、
最も確からしい候補を選び出す。

これをリアルタイムで実行するためには、
膨大な辞書データおよび高速演算能力が必要である。

分散型音声認識(DSR:Distributed Speech Recognition)技術
:特徴パラメータの抽出のみ端末で行い、
 その他の処理をサーバで行ってテキストデータを端末に返す。


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【一陸技】精選300題_問042-雑音

雑音

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  会社の同僚たちと一陸技の勉強会をしています。
  勉強会では「合格精選300題 一陸技問題集」を使っています。
  本ブログでは勉強会で解いた問題の解説を掲載していきます。

合格精選300題 第一級陸上無線技術士試験問題集合格精選300題 第一級陸上無線技術士試験問題集
(1998/10)
吉川 忠久

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問042
ダイオードまたはトランジスタから発生する雑音に関する次の記述のうち誤っているものはどれか。
1.熱雑音は、物質中における自由電子が熱によって不規則に運動するために生じるもので、温度が高くなるほど雑音電圧は高くなる。
2.散弾雑音は、電界を加えて電流を流すとき、キャリアの数およびドリフト速度の変化によって生じるものである。
3.フリッカ雑音は、低周波帯で観測される雑音で、周波数fに反比例する特性であることから、1/f雑音ともいう。
4.分配雑音は、エミッタ電流がベース電流とコレクタ電流に分配される比率の変動によって生じる。
5.熱雑音とフリッカ雑音を総称してホワイト雑音という。



雑音には、
ダイオードやトランジスタの内部から発生する内部雑音
ダイオードやトランジスタが外界から受ける外部雑音があります。

さらに、内部雑音は、
周波数に依存する雑音と、
周波数に依存しない雑音に分けられます。

以下に、内部雑音についてまとめます。


【雑音】
 ◇外部雑音
 ◇内部雑音
   ・周波数に依存しない雑音(ホワイト雑音)
     -熱雑音(ジョンソン雑音)
     -散弾雑音(ショット雑音)
   ・周波数に依存する雑音
     -フリッカ雑音
     -分配雑音




熱雑音(ジョンソン雑音)

熱雑音は、
・半導体内のキャリアのランダムな熱運動が源となります。
・スペクトルは周波数に関係なく幅広い分布を持ちます。
・周波数に依存しませんが、絶対温度に比例します。



散弾雑音(ショット雑音)

散弾雑音は、
・半導体に電流を流した場合において、
キャリアの数やドリフト速度のゆらぐことにより発生します。
・インパルス性の雑音となります。
・インパルス性であるため、幅広い周波数分布を持ちます。



ホワイト雑音

熱雑音散弾雑音は、ともに周波数に依存しない雑音であり、
ホワイト雑音と呼ばれます。

白色の光が可視光すべての周波数を含むことに由来しています。



フリッカ雑音

フリッカ雑音は、
・接合部の汚れや湿気による導電率の「ゆらぎ」により発生します。
・周波数fに反比例するため、1/f雑音とも呼ばれます。
・フリッカとは、「ゆらぎ」を意味しています。



分配雑音

分配雑音は、
・エミッタからに流入した電流が、ベースとコレクタに「分配」されるとき、
この分配比がゆらぐことによって発生します。
・この分配比は周波数fに依存し、雑音は周波数fの2乗に比例して増加します。



以上、各雑音の特徴を簡単にまとめました。
さいごに雑音と周波数の関係をグラフにまとめておきます。


  雑音グラフ

このグラフをおぼえているだけで、
一陸技の雑音に関する問題は解けちゃうこともよくあります。

このグラフを見ると、
ホワイト雑音は中域でしか観測されないように見えますが、
実際には低域から高域までの広い範囲で観測されます。
単に、低域ではフリッカ雑音が支配的であり、
高域では分配雑音が支配的であるということです。



ちなみに、問題の答えは5番です。
周波数に依存しない熱雑音(ランダム性)と散弾雑音(インパルス性)を総称して
ホワイト雑音と呼びます。


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【MCPC1級】8-2コンテンツ提供技術①

今日はMCPC1級テキストをまとめていきます。


モバイルシステム技術テキスト エキスパート編―MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応モバイルシステム技術テキスト エキスパート編-MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応
(2008/08)
モバイルコンピューティング推進コンソーシアム
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今回から第8章に入ります。
8-1節は特に内容がないので、8-2節からはじめます。
8-2節のテーマはコンテンツ提供技術です。

モバイルコンテンツにはさまざまなものがあるためか、
本節の記述は膨大です。

ですので、8-2は2回に分けてまとめていきたいと思います。


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第8章 モバイルコンテンツ・サービス技術
8-2 コンテンツ提供技術


[1]XHTML

XHTML(eXtensible Hyper Text Markup Language)
:汎用性と拡張の容易性を重視して定義された記述言語であり、
 HTMLをハイパーテキスト向けにXMLで再定義したのものである。

[XHTMLの目的]
「メーカごとにブラウザの独自開発が進んだ結果、
1つのHTMLリソースから複数のブラウザで表示を行う場合に、
個々のブラウザが持ちうる機能を十分に発揮できなくなる」
という問題を払拭する。



[2]ユーザ認証

携帯電話では個々に割当てられた端末認識番号を持ち合わせているため、
その端末認証番号を用いて認証することができる。


(1)端末認証番号

端末認証番号
:各通信事業者に個々の携帯電話に対して
 ユニークとなるように割当てられた番号。

[各社の端末認証番号]
・NTTドコモ → iモードID
・KDDI → EZ番号
・ソフトバンクモバイル → UID
・ウィルコム → cuid
・イー・モバイル → ユーザID



(2)認証方式

Webページを閲覧する際に、
利用者を認証し、そのユーザにのみサービスを提供するのが一般的である。

[認証方式]
・基本認証
・フォーム認証
・ダイジェスト認証



(3)携帯電話端末の製造番号

携帯電話端末の製造番号
:工場で生産する際に端末1固体に1つ付与される番号であり、一意な番号となる。


(4)クッキー

クッキー
:Webサイト訪問者を一時的に管理する仕組みのこと。
 携帯電話にてサーバアクセス時にブラウザに情報を書込み保存することにより、
 認証の簡略化、操作性の向上を図ることができる。


(5)リファラー

リファラー
:参照中のURIにアクセスする直前のURIを示すもの。
 アクセス元を特定するための技術として用いられる。


(6)リダイレクト

リダイレクト
:携帯電話操作がリクエストしたURIとは異なるURIに遷移させる技術。
 認証を行った結果をもとに遷移先をコントロールすることができる。


[3]ダウンロード

携帯端末ではPCと違って、
対応していないダウンロードを行わない。
ダウンロード可否のために以下の要素を用いる。

 ・content-type(MIME-TYPE)
 ・ファイル拡張子
 ・通信事業者個別識別子


[ダウンロードの方式]
 ・OBJECTダウンロード方式
 ・OMAダウンロード方式



OBJECTダウンロード方式

OBJECTダウンロード方式とは、
html中でOBJECTタグを用いて記述を行い、
画面上でOBJECTタグの箇所を選択するとダウンロードを開始する方式。

プロトコルとしてHTTPを用いて動作し、
レンジ・リクエストを実施しながら、
携帯電話のデータ管理領域へ保存する。

 レンジ・リクエスト
 :データを細かい単位に分けて、
  少しずつ取得する方式。

OBJECTタグ内部では、
paramアトリビュートに実データの情報を記述することができ、
これらの情報を用いて取得する情報のサイズや属性を調べた上で、
ダウンロードを開始する。


OMAダウンロード方式

OMAダウンロード方式とは、
通常のデータ転送に先立って、DDを取得する方式。

 DD(Download Discriptor)
 ・ダウンロードを行う実データが存在するURL
 ・データサイズ
 ・Content-type
 など

DDで未対応と判断した場合にはサーバへエラーを返すように、
DRM(デジタル著作権管理)に対応した動作も実現できるようになっている。


[4]蓄積型配信

蓄積型配信サービスとは、
サーバが配信する情報を携帯電話側で蓄積し、
その情報を携帯電話側が活用するサービス。

情報は自動的に配信され蓄積するところが特徴。


(1)EZチャンネル

KDDIが提供しているコンテンツ配信サービスであり、
EZweb上にある番組ガイドから番組を選んで予約することで、
デイリー,ウィークリーに更新されるコンテンツが、
深夜から早朝にかけて配信される。

EZチャンネルで配信される大容量データを、
EZwebのオンデマンド系のデータトラフィックが少ない深夜から早朝に配信することで、
番組配信に必要な設備や周波数の有効利用を図れる。


(2)BCMCS

 BCMCS(BroadCast MultiCast Service)
 :CDMA2000 1x EV-DO方式の機能拡張版

BCMCSを利用したサービスとしてEZチャンネルプラスがある。
これは、映像番組を深夜から早朝にかけて自動で一斉同時配信するサービスであり、
動画フォーマットととして圧縮効果の高いH.264を採用する。

 [BCMCSの2つの配信モード]
 ・ユニキャスト・チャンネル
 ・ブロードキャスト・チャンネル


 ユニキャスト・チャンネル
 :特定の端末にのみ送信する方式であり、
  携帯電話とサーバ間でセッションを張りデータ通信を行う。

 ブロードキャスト・チャンネル
 :1キャリア内の全ての携帯電話端末に同報送信が可能な方式であり、
  携帯電話端末は受信動作だけでデータを取得することができる。


受信中に長い間圏外となっても、
長時間受信していればデータが復元できるように、
アプリケーションレイヤーで別途誤り訂正符合の仕組みを実装できる。
このような機能を利用することにより、
次の2つのコンテンツ配信のスキームに対応できる。


①BCMCSストリーミングの概要

同報モードでストリーミングを実現する。
情報源を重要度に応じて階層化し、より重要な情報には、
より強化した誤り訂正符合を適用するUneven Protection機能を持つ。

②BCMCSデータダウンロードの概要

同報モードで同一情報を繰り返し伝送する。
蓄積配信サービスに利用可能。


BCMCSの3GPP版として、
MBMS(Multimedia Broadcast & Multicast Service)がある。

(3)S!情報チャンネル


[5]プッシュ型配信

プッシュ型配信では、
サーバ側から一方的なタイミングで情報が降ってくる。
これによりリアルタイムなサービスが可能となる。

(1)iチャネルサービス
(2)S!情報チャンネル



[6]DRM(Digital Rights Mangement:デジタル著作権管理)

DRMとは、
着メロ,待受け画像などの著作権などの
違法コピー,改ざんなどの不正利用を防止する仕組みである。

携帯電話でのDRMとしては次の4つがある。

 ・転送禁止
 ・暗号化コンテンツのダウンロード配信
 ・ストリーミング
 ・メディアの耐タンパ性を利用したコンテンツ保護(CPRM)



(1)転送禁止

端末にダウンロードしたデータを他の端末や記録メディアに複製させないことを
データ上で指定した上で配信する方式である。

OMA(Open Mobile Alliance)で
標準化されているDRMv1仕様では次の2つの方式が策定されている。

 ・Forward Lock
 ・Combined Delivery



Forward Lock

転送を禁止したいデータ(DRM Message)に対して、
MIME media typeをapplication/vnd.oma.drm.messageに設定すると、
そのデータの転送が禁止される方式である。


Combined Delivery

DRM Message内で、
コンテンツのデータが記載されたパートとは別のパートの中に、
コンテンツの利用制限を併せて定義する方式である。


(2)暗号化コンテンツのダウンロード配信

コンテンツを暗号化した状態で端末に配信し、
利用が許可された端末にのみ復号鍵を配信する方式である。

OMAでは、暗号化コンテンツのダウンロード方式として、
次の2つの方式が策定されている。

 ・DRMv1(Separate Delivery)
 ・DRMv2


Separate DeliveryとDRMv2の共通の処理

①端末はOMAダウンロード,HTTP,メディアなどを通じて
 暗号化コンテンツをダウンロードする。
②コンテンツサーバとライセンスサーバが別の装置に実装されている場合は、
 別途コンテンツ復号鍵を両者で共通する手順が必要となる。
③端末はライセンスサーバからRights Object(RO)を取得する。
 ROにはコンテンツ復号鍵だけでなく利用制限も含むことができる。
④コンテンツは暗号化されているので自由に複製できる。
⑤複製したコンテンツを視聴したい場合は、
 ライセンスサーバからROを別途購入しなければならない。

Separate DeliveryとDRMv2の違い

Separate Deliveryの場合

ROは端末からの外部取り出しに制限をかけた上で、
不正な端末にROが流出しないようにWAP PUSHを利用し、
データを暗号化せずに配信する。


DRMv2の場合

ベアラを制限しない代わりに、
RO配信時にPKIに基づく認証を実施し、
ROコンテンツ復号鍵を配信端末の公開鍵を用いて暗号化し、
ライセンスサーバの署名を付与する。
 ↓
コンテンツ復号鍵の不正流出,権利内容改ざんを防止した上で、
ROを端末から外部取り出し可能となっているので、
DRMv2のROはメディアへのバックアップやレストアが可能となる。


(3)ストリーミング

ユーザが事前にコンテンツ復号鍵を取得した上で、
コンテンツ視聴に合わせて、ストリーミングサーバが端末に暗号化されたデータを配信して、
端末の動画プレイヤがそれを復号しながら再生する方式である。

 PDCF(Packetized DCF)
 :OMA DRMv2のストリーミング方式のフォーマット。
  3GPPで規定されたPSS(Packet-switched Streaming Service)に
  DRMとして必要な情報を追加したものである。


(4)利用制限の記述

2つの利用制限記述言語(REL:Rights Expression Language)
・Windows Media Technologiesで利用されてるXrML
・OMAで利用されているODRL


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【MCPC1級】7-4セキュリティ・インフラストラクチャ

今日はMCPC1級テキストをまとめていきます。


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今回のテーマはセキュリティです。

スマートカードに保管される情報が何なのかおぼえておきましょー。
スマートカードに保管される方法については過去にも試験に出題されています。

あとは、
AKAによる認証の流れを理解しておきましょう☆


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第7章 端末プラットフォーム・ソフトウェア技術
7-4 セキュリティ・インフラストラクチャ


[1]スマートカード・モジュール

スマートカード・モジュールは加入者情報やユーザ情報を保管するものであり、
これにより、携帯端末本体と電話番号の管理を分離することが可能となる。

スマートカード・モジュールの種類
 ・SIM:GSMのスマートカードモジュール
 ・USIM:3GPPの規格←NTTドコモ/ソフトバンク/au
 ・UIM:3GPP2の規格←KDDI



[2]スマートカード・モジュールに保管される情報

 ・購入した携帯電話機の加入者情報
  :電話番号など
 ・ユーザの各種情報
  :ユーザのアドレス帳など
 ・通信内容を秘匿するための情報とアルゴリズム
  :ユーザ固有鍵,認証アルゴリズム,秘匿鍵生成アルゴリズムなど
 ・ネットワークサービス接続のための各種情報
  :加入者が契約しているネットワークサービス事業者のサーバアドレス


[3]セキュリティ技術

第3世代携帯電話の認証および暗号化の方式では
AKA(Authetication and Key Agreement)が採用される。

[AKAの特徴]
 ・User Anthentication(ユーザ認証機能)
  :ユーザのスマートカード・モジュールの正当性を検証する。
 ・Network Authetication(ネットワーク認証機能)
  :認証を行うネットワーク自身の正当性をスマートカード・モジュールが検証する。
 ・Mutual Authetication(相互認証機能)
  :ユーザ、ネットワーク間でお互いの正当性を検証する。


・第3世代における認証

3GPP規格ではAKAによる相互認証が行われる。


[3GPP AKAにおける認証]

携帯電話が在圏網に接続しようとすると、
 在圏網からホーム網にそのユーザの認証情報を要求する。

 ↓

ホームは認証に必要な情報だけを在圏網に送る。

 ↓

携帯電話機は在圏網からチャレンジ認証(メッセージ認証コードを含む)を受け取り、

 ↓

事前にUSIMに保持していた秘密鍵と在圏網から受信した乱数、認証情報を使って演算を行う。
 このとき、在圏網経由で受け取った「メッセージ認証コード」
 内部で演算して生成した「メッセージ認証コード」が一致すれば、
 ユーザ側によるネットワーク認証は完了する。
 
 ↓

⑤-1ネットワーク認証が完了したら、レスポンスを在圏網へ送信する。
⑤-2在圏網では期待するレスポンスを準備しておく。

 ↓

期待するレスポンスと受信したレスポンスが一致することを確認して、
 在圏網側によるユーザ認証が完了する。

 ↓

相互認証が完了すると、
 携帯電話網と在圏網で秘匿鍵インテグリティ鍵を生成し、
 無線ネットワーク通信はここで共有した秘匿鍵とインテグリティ鍵を用いて、
 暗号通信を行う。


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第8回MCPC1級に申し込みました

そろそろMCPCモバイルシステム技術検定の
受験申し込みが開始されるんじゃないかと思い、
先ほどMCPCのホームページに行ってみました。

すると、、、


すでに申し込みが始まっているじゃないですか!!


ちょっと油断してました。。。
慌てて、1級に申し込んできましたよ^^;

まぁ、5/13が申込締切なので焦る必要はないのですが、
受験番号「1番」を狙っていたので悔しいです!

ちなみに前回の試験では、
私は受験会場内での受験番号は「1番」だったんですよ^^
しかし、今回は「1番」の夢はかないそうにありませんね。

ともかく、6/13の本番めざして、がんばりましょー


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【MCPC1級】7-3ソフトウェアエンジン

本日もMCPC1級テキストをまとめていきます☆


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第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第7章 端末プラットフォーム・ソフトウェア技術
7-3 ソフトウェアエンジン


[1]ソフトウェアエンジンの構成

(1)ハードウェア処理とソフトウェア処理

音,静止画,動画などのコーデック処理は、
専用チップによってハードウェアで処理する方法と、
ソフトウェア上で処理する方法がある。

 特定の処理(例えばコーデック処理)を専用に実現するソフトウェアを
 ソフトウェアエンジンという。


ハードウェアで行う場合

 【利点】
 複雑な処理をプロセッサ以外に任せることができるため、
 プロセッサの処理能力と消費電力を抑えることができる。

 【欠点】
 対応コーデックを追加する場合、新しい専用チップが必要となり、
 ハードウェアを作り直すことになる。


普及率が高く仕様が固定しているコーデック処理は、
ハードウェア処理により、ソフトウェア開発工程を減らし、消費電力を抑えるられる。


ソフトウェアで行う場合

 【利点】
 新しいコーデックの追加をソフトウェア処理の追加だけで対応できる。
 ライブラリ化したソフトウェア資産を活用することにより、
 シリーズ機種での利用、改良や機能追加もできる。

 【欠点】
 ソフトウェア処理部分が大きくなり、
 プロセッサパワーを強化したり、メモリサイズを大きくする必要がある。


仕様策定期間が新しく今後も仕様変更がや拡張が考えれる場合や、
アプリケーションに近い層のデータを扱う場合は、
ソフトウェア処理を選択する方が有利となる。


(2)ソフトウェアエンジンの構成

ソフトウェアエンジンはミドルウェアに位置づけられ、
一般的にはタスクとして動作する。


 ・Webブラウザの画面レンダリングと並行して画像処理を行う。
 ・音楽プレイヤーで楽曲データを再生しつつ次の楽曲データをメモリ上に先読みする。
 ・RTOSのタスク管理やタスク間通信機能を活用して、
  Webページのレンダリング中に画像デコードの進行状況を把握しつつ、
  表示可能なデータから順番に描画することによって体感速度を上げる。
 ・データ量が大きい場合には、DSPとソフトウェアエンジンを組み合わせて処理する。
 ・高性能なプロセッサを使わない場合は、ハードウェアのみで処理をする。


様々なソフトウェアとハードウェアの組合せがあるため、
ハードウェア処理用とソフトウェア処理用で同じAPIを持つようにライブラリを整理して、
アプリケーションに影響が出ないようにすることもある。


[2]画像エンジン

静止画を扱う画像エンジンは、
Webブラウジングの画像コンテンツや
デジカメで撮影された画像をデコードするソフトウェアである。


[3]動画、音声エンジン

動画や音声のエンジンは、
動画プレイヤーや音声プレイヤーで扱うデータ形式をデコードするソフトウェアである。


[4]2D/3Dデコード

2Dおよび3Dの画面表示用部品を操作するAPIを提供する。

2D/3D用ミドルウェアは、
画像データのエンコードが必要になれば、別タスクの画像エンジンを利用する。
こうしたソフトウェア構成にすることにより、

 ・アプリケーションから複雑なデータ操作が可能となる。
 ・複雑な処理をミドルウェアが分担することによりアプリケーションの
  プログラムを小さくでき、移植性、可搬性も向上する。
   →1つのアプリケーションを開発すれば多くの搭載機種で利用できる。
 ・ユーザは機種変更後も以前と同じアプリケーションを利用することができる。
 ・機器を提供する側にとってはOSやコーデックエンジン等と
  2D/3Dミドルウェアを切り離して、別々に改良していくことができる。



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【一陸技】精選300選_問037-サイリスタ

サイリスタ

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  会社の同僚たちと一陸技の勉強会をしています。
  勉強会では「合格精選300題 一陸技問題集」を使っています。
  本ブログでは勉強会で解いた問題の解説を掲載していきます。

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(1998/10)
吉川 忠久

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問037
サイリスタに関する記述として、誤っているものを下の番号から選べ。
1.ターンオフ時間は、スイッチング時間を決める重要な要素であり、ターンオフ時間により一般用と高速用とに分けることができる。
2.サイリスタの電流容量は、通常、商用周波数の制限半波電流のピーク値で示され、耐電圧は、印加し得る電圧の平均値で規定されている。
3.pnpnの4層以上の接合をもつすべての半導体スイッチ素子をサイリスタという。
4.アノードにブレークオーバ電圧以下の正の電荷が印加され、アノード・カソード間が高インピーダンス特性を示している状態をオフ状態という。
5.オン状態からオフ状態にするには、アノード電流を保持電流以下の値に一定時間以上保つ必要がある。


サイリスタに関する問題です。
サイリスタではいくつかのポイントをおさえておけば大丈夫です。
ポイントは、

 1.アノード,カソード,ゲートの3つの電極を持ったpnpn構造のダイオードである。
 2.アノードに順電圧をかけるとある電圧(ブレークオーバ電圧)で導通状態(オン状態)となる。
 3.ゲートにかける電圧によりブレークオーバ電圧を制御できる。
 4.いったん導通状態となったら、保持電流以下に電流を抑えないと阻止状態(オフ状態)とならない。

以下では、
簡単にサイリスタの動作原理について解説します。


サイリスタ

阻止状態から導通状態に、またはその逆に切り換えることのできる
3つもしくはそれ以上の接合からなるニ安定半導体素子をサイリスタといいます。

 サイリスタは下図のようなpnpnの4層構造をなしており、
 これをp1n1p2とn1p2n2との複合トランジスタに
 分けて考えると理解しやすいと思います。

  
   サイリスタ

 つまり、
 接合J1はp1n1p2トランジスタのエミッタ接合、
 接合J2はn2p2n1トランジスタのエミッタ接合、
 接合J3はn2p2n1トランジスタのコレクタ接合の働きをする
 2つのトランジスタの組合せと考えます。

 ここで、
 p1n1p2トランジスタの電流増幅率をα1
 n2p2n1トランジスタの電流増幅率をα2とし、

 pnpnダイオードに順電圧(p1側に正の電圧)をかけたとすると、
 ダイオードを流れる全電流Iのうち、
 正孔によって流れる電流はα1I、
 電子によって流れる電流はα2Iとなり、
 逆バイアスされたJ2の飽和電流(問033)をIsとすれば、

  サイリスタに流れる電流1

 となり、これをIの式に変化すると、

  サイリスタに流れる電流2


 となる電流がpnpnダイオードに流れることがわかります。
 ただし、この議論が成立するのは(α1+α2)<1の場合です。


ここで、サイリスタのV-I特性を下図に示します。

  サイリスタの特性


pnpnダイオードに順電圧を加えると、
はじめは、接合J2の逆電流(オフ電流)が流れます。
この小さなオフ電流は、
電圧の増加ともにわずかに増えていくだけです。

ところが、電圧をさらに大きくしていくと、
なだれ倍増により電流が一気に増大していきます。


 電流の増加により電流増幅度が大きくなり、
 ついにはα1+α2=1となります。
 (シリコントランジスタの電流増幅度は、
 電流依存性が高く、電流が増加すると大きくなります)
 上記のIの式より、α1+α2=1となると
 電流が急増することがわかります。


このときの遮断状態から導通状態へ移行する電圧を
ブレークオーバ電圧といいます。

ブレークオーバ後は、
p1からp2に多量の正孔が、
n2からn1に多量の電子が流れ込んで、
それぞれp2とn1に蓄積されます。

すると接合J2が実効的に順バイアスされ、
J1,J2,J3のすべての接合が順バイアス状態となります。
この結果、両端子間の電圧は急激に低下し、オン領域に入り、
オン電圧VTは1V前後となります。


ここまでがサイリスタの基本的な動作原理ですが、
pnpnダイオードのp2部に下図のようにゲート電極を付けることで、
ゲート電流IGによりブレークオーバ電圧を制御できるようになります。


 ゲート付きサイリスタ


「サイリスタ」と言えば、一般的にこのゲート付きサイリスタのことを指します。

ゲート電流を流すと、低い順電圧で導通状態に入ることができるようになります。
デート電流を大きくするほど、ブレークオーバ電圧は低くなります。



 ゲートに順電圧を加えると、
 n2p2n1トランジスタのエミッタ接合の障壁が低くなり、
 トランジスタとしての電流が増加します。
 この電流の増加により、電流増幅度が大きくなり、
 α1+α2=1となります。

ここで、ゲート付きサイリスタの特性を下図に示します。


  ゲート付きサイリスタの特性


いったん導通したサイリスタは、ゲート信号を切っても
保持電流IH以上であれば、導通状態を保持します。

これを阻止状態に戻すには、
陽極電流を保持電流IH以下に減少させなければなりません。
ただし、交流の場合では、
ゲート信号を切るだけで、負サイクルのときに自動的にターンオフできます。

ゲート電流を加えてからオフ状態からオン状態に
なるまでの時間をターンオン時間といい、
電流を保持電流以下にしオン状態からオフ状態に
なるまでの時間をターンオフ時間といいます。


問題解説

上述のサイリスタの解説により、
選択肢3,4,5が正しい記述であることがわかります。

選択肢1も正しい記述であり、
サイリスタのターンオフ時間を短くするためには、
あらかじめ充電しておいたコンデンサをサイリスタと並列に接続して、
陽極を負電位にする方法などがあります。

誤った選択肢は5であり、
正しくは、電流容量は平均値で示され、
耐電圧はピーク値で示されます。
こちらは良く考えれば当たり前のことですね^^;


参考文献

半導体素子半導体素子 - 標準電気工学講座 (20)
(1980/12)
石田 哲朗清水 東

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【MCPC1級】7-2オペレーティングシステム

今日もMCPC1級テキストをまとめていきます。
最近はMCPCばかりですけど、一陸技もアップします^^;


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今回のテーマはOSです。
携帯端末に採用されるリアルタイムOSが6つほど紹介されています。
それぞれのRTOSの特徴や利点をおぼえておきましょう☆


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第7章 端末プラットフォーム・ソフトウェア技術
7-2 オペレーティングシステム


[1]RTOSとカーネル

プロセッサの処理能力が低く、メモリも小さな携帯端末では、
ハードウェア資源を有効に活用するために、
組込みOSはRTOSを採用する。

 RTOS(Real Time Operating System)
 :一定時間以内に応答を必要とするリアルタイムシステムのためのOS。
  携帯端末においては、通信・通話処理をしながら、
  画面表示とキー操作処理を並列して受付け、
  システム全体が滞りなく動作させるためのOSと言える。


(1)カーネルとタスク

カーネル
:タスクやメモリの管理,プロセス間通信といった機能を提供し、
 コンピュータ上の資源を効率よく運用し、
 ソフトウェアを円滑に動作させることを可能とする。

 例えば、通信を処理するタスク,画面描画タスク,音を鳴らすタスクなど、
 複数のタスクを高速に切り替えながら、並列動作しているように見せる。

 タスク
 :カーネルにおける処理の実行単位を意味する。
 
  [タスクの状態]
  ・停止状態
  ・実行待ち状態
  ・実行中


[カーネルの役割]
ディスパッチャ:タスクの実行切り替えを行う。
スケジューラ:タスクの実行順序を管理する。

RTOSでは、タスクはプライオリティ(優先順位)が割当てられる。


(2)割込みとタスク・プライオリティ

デバイスドライバを通じてハードウェアから緊急に処理するイベント(着信通知など)が
通知された場合は、割込みを活用する。
割込みが発生すると、
 実行中のタスクは休止され、
 割り込みタスクが強制的に処理し、
 処理を終えると休止タスクの続きに制御を戻す。


(3)タスク管理とシステムコール

カーネルがシステムコールを活用し、
タスクにタスク管理機能やタスク間通信制御機能を提供することで、
あるタスクが他のタスクを制御することができる。

[タスク管理]

 ・タスクが他のタスクを実行・休止する
 ・並列に処理しているタスク間で同期をとる
 ・タスク間でデータを受け渡す



(4)RTOSのイベント

イベントによって処理が起動する方式をイベントドリブン方式という。
RTOSではイベント管理機能を提供して複数のタスクのスケジュールを制御できる。


(5)プリエンプションとリアルタイム制御

プリエンプション
:タスクに与えられた実行権限の時間が経過すると、
 そのタスクは強制的に中断され、他のタスクが実行されること。
 通常のプリエンプションではシステムコール中に実行順序を調整できない。

カーネルレベル・プリエンプション.
:システムコール処理中でもスケジューラが実行順序を調整できるようし、
 切り替えてほしいタスクに制御を移すこと。
 RTOSでよく採用される。


(6)タスクとチップ構成

処理速度の面では2チップ構成が有利であるが、
その場合、モバイル端末システムにおいては、
ベースバンドチップとアプリケーションチップの間で同期を取って、
タスク間が適切にスケジュールされて動作できる設計が重要である。


(7)RTOSカーネルの役割とその取り扱い

RTOSによるリアルタイム性を実現する機能

 ・カーネルによるタスク・プライオリティの管理
 ・システムコールによるタスク間通信
 ・イベントドリブン
 ・カーネルレベル・プリエンプション



[2]Linux OS

Linux OSはUNIXを参考にして開発された、
オープンソースのサーバやPC向けのOSである。

LunuxカーネルはRTOSとしては設計されていないが、
カーネルレベル・プリエンプションを実現したベージョンを採用することなどによって、
カーネルの反応速度を上げることも可能となっている。

【利点】
インターネットやGUIといった複雑な機能を持つアプリケーションを比較的開発しやすい。


組込み機器としては比較的大きなメモリと、
強力なプロセッサを搭載した機器で採用される。

 ・NTTドコモの一部のFOMA端末
 ・シャープの「ザウルス・シリーズ」


[3]REX OS

REX OSはQualcomm社のベースバンドチップ「MSMシリーズ」上で動作するOSである。
チップとOSを同じ会社が設計しているため、設計や開発の一貫性が高くなっている。

【利点】
・REX OSはチップの機能を最大限に引き出せるように設計されており、
消費電力を抑えつつも、高い性能を実現できる。
・BREWによって高機能なネイティブアプリケーションを開発すると、
多くの機種で同じプログラムを動作せることが可能となる。


KDDIの携帯電話端末では、
Qualcomm社のチップとREX OSを採用し、
BREWアプリケーションによるサービスを展開している。


[4]μITRON

μITRONはTRONプロジェクトで組込み機器向けOS仕様で、PDCに多く採用されたOSである。
RTOSとカーネルにある機能を最も典型的な形でまとめられている。

【利点】
・メモリサイズが小さく、リアルタイム性能が高い。
・一度採用すればソフトウェア資産として後継機種に展開しやすい。
・高速なチップを使えない機種において性能を引き出しやすい。



[5]Symbian OS

Symbian OSは英国のSymbian社が設計・開発した携帯電話向けOSである。
PDA向けに開発されたこともあり、プロセッサが強力でメモリサイズが大きい端末で
最も力を発揮するOSといえる。

【利点】
・表現豊かなGUI操作やインターネット接続処理を多用し、
音楽や動画の再生など豊富なアプリケーションを要求する機種に向く。
・豊富な機能を実現するためのライブラリも提供されているため、
開発効率を上げながらコストを抑えられる。


Symbian OSはGUIを切り離して提供しているため、
採用するメーカによってGUIの実装が異なる。

・GUIツールを導入した場合
 →PCやPDAのような使用感を実現しやすい。
  ただし、Symbian OSを採用する以前の端末とは使用感が異なるUIとなりやすい
・メーカがGUIを実装した場合
 →Symbian OS導入以前の端末で築いてきた使用感を継承するUIにすることができる。


[6]Windows

Windows Mobileは、RTOSであるWindows CEをベースに
Microsoft社がスマートフォン向けに開発したOSパッケージである。

【利点】
・OSの機能だけでなく、Office Mobile等のアプリケーションを標準で提供する。
・開発環境やサーバ連携のしやすを追求している。



[7]ハイブリッドOS

ハードウェア上では、リアルタイム性の優れたμITRONを動かし、
μITRON上のタスクとしては、
GUIやインターネット等の豊富なライブラリを提供する
LinuxカーネルやWindows Mobileを動作させる。


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【MCPC1級】7-1プラットフォームの構成

今日もMCPC1級テキストをまとめていきます。


モバイルシステム技術テキスト エキスパート編―MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応モバイルシステム技術テキスト エキスパート編-MCPCモバイルシステム技術検定試験1級対応
(2008/08)
モバイルコンピューティング推進コンソーシアム
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今回から第7章となります。


第Ⅱ部 端末・アプリケーション
第7章 端末プラットフォーム・ソフトウェア技術

7-1 プラットフォームの構成


[1]ハードウェアの構成

携帯端末のハードウェアは次の3つで構成される

 ・プロセッサ
 ・メモリ
 ・入出力インタフェース


携帯端末の回路は、処理部無線部の2つのブロックに大別される。

[処理部]
処理部では、演算処理を行うプロセッサが全体を制御する。

プロセッサ
:プロセッサは、メモリバスに接続されたメインメモリに
 データやプログラムを読み込み、プログラムされた命令を実行する。
 また、プロセッサは、外部バスを通じてI/O(入出力)制御を行う。
 
無線通信制御部
:アナログ信号からデジタル信号への変換(音声信号受信時)、
 デジタル信号からアナログ信号への変換(音声信号送信時)を行う。

[無線部]
無線信号の送受信を行う。
無線通信の規格に基づいて信号を一定の周波数の高周波に合成、
もしくは、高周波から分派し、
アンテナを通じて送受信する。


[2]プロセッサの種類と構成、及び機器への搭載

(1)ベースバンドチップ

携帯端末の無線通信制御部で使われるプロセッサは、
ベースバンドチップとも呼ばれる。

第2世代までの携帯ではベースバンドチップで、
通信・通話の制御だけでなく、アプリケーション処理などすべてを処理していた。

第3世代では、アプリケーションの実行,静止画や動画の処理,広帯域データ通信など
従来のベースバンドチップでは対応できなくなった。

 ↓

[解決策]

・プロセッサパワーの強化

 【利点】柔軟な設計が可能
      ソフトウェア更新による改良が可能

 【欠点】消費電力が大きくなる
      ソフトウェア開発工数が多くなる



・特定用途向け専用チップを併用

 【利点】仕様に応じた適切なプロセッサを採用できる
     消費電力を抑えられる

 【欠点】柔軟な対応が難しい
     例えば、画像データの形式を変更するような場合、
     チップに依存する部分は再設計となる。



(2)その他のチップの種類

[特定用途向け専用チップの種類]

 ・アプリケーションチップ
 ・アクセラレーションチップ
 ・音源チップ
 ・コントローラチップ



アプリケーションチップ

Java実行環境,インターネット通信,画像処理といった
データの処理に高負荷がかかるアプリケーションのためのチップである。

 製品例
 ・Texas Instruments社「OMAPシリーズ」
 ・ルネサンステクノロジ「SH-Mobile」


アクセラレーションチップ

特定のデータを高速処理する専用チップである。

 ・音声や画像など大量のデジタル信号を処理するDSP(Digital Signal Processor)
 ・ディスプレイへの高速表示を行うグラフィックアクセラレータ
 ・音楽データのエンコード用アクセラレータ
 ・Java実行環境をハードウェアで高速化するJavaアクセラレータ


音源チップ

着信音や警告音など、様々な音を生成するためのチップ

 ・ヤマハ製のチップなど


コントローラチップ

LCD,USB,CCD/CMOS,Bluetooth,SDメモリカードなど
外部入出力機器を制御するための専用チップである。

外部機器の詳細な制御をコントローラチップに任せることで、
ソフトウェアは入出力を簡素に記述でき、
プロセッサの負荷を軽減することもできる。


(3)チップの構成

[ハードウェアチップ構成]

・1チップ構成

 【利点】1チップで高い処理能力を実現できる
 【欠点】チップ設計思想から周辺部分やソフトウェアの選択肢に制限がある


・2チップ構成

 【利点】採用する部品やソフトウェアを柔軟に選択できる
      従来機種のプロセッサ上のソフトウェア資源を継承しやすい

 【欠点】データ処理時にチップ間で同期をとる設計が必要となる


[3]ソフトウェアの構成

ソフトウェアは次の3つに大別される。

 ・OS
 ・ミドルウェア
 ・アプリケーション


携帯端末では、使用目的に特化したソフトウェアを本体に搭載した形で出荷される。
これを組込みソフトウェア(Embedded Software)と呼ぶ。


組込みOS

カーネルとデバイスドライバで構成される。

カーネル
:タスクやメモリの管理,プロセス間通信といった機能を提供し、
 コンピュータ上の資源を効率よく運用し、
 ソフトウェアを円滑に動作させることを可能とする。

デバイスドライバ
:ハードウェアの入出力を
 ミドルウェアやアプリケーションに対して提供する。


ミドルウェア

複数のアプリケーションで共通に利用する処理をまとめたソフトウェアである。

 ・ファイルシステム
 ・通信プロトコル制御
 ・静止画・動画の処理
 ・音声や音楽の処理
 ・Java実行環境
 など



アプリケーション

組込みOSやミドルウェア上で動作する応用ソフトウェアである。


ソフトウェア・プラットフォーム

組込みOSとミドルウェアを総称してソフトウェア・プラットフォームという。

【目的】
ソフトウェア・プラットフォームを共同開発し、利用することによって、
・新規開発コストの削減や、開発期間の短縮
・標準的に提供するサービスの均質化
・ユーザインタフェースや新規デバイスなど差別化要素の開発に注力する



[4]ドライバ、ファームウェア

(1)ドライバ(driver)

プロセッサに接続される周辺機器を駆動・制御するソフトウェアである。

[ドライバの機能]
 ・機器の初期化
 ・入出力
 ・状態の取得及び設定
 ・機器の使用停止


ドライバの存在により、

・ソフトウェアからハードウェアを利用する際に、
 各ハードウェア固有の仕様に左右されることなく
 抽象化した手順でアクセスすることができる。

・複雑な入出力の関係を共通化し、ソフトウェア記述を統一できるため、
 開発速度が向上し、ソフトウェアの移植性を高めることも可能になる。

・組込みOSごとにドライバの設計法方が統一されるため、
 ハードウェアとソフトウェアの双方で、
 プラットフォームとしての一貫性を保つことができる。



(2)ファームウェア(firmware)

ROMに確証され、ハードウェア出荷時に組み込まれるソフトウェアのことを指す。


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