1.フェージング

無線通信における**フェージング（fading）**とは、電波の強さ（受信信号レベル）が時間や場所によって変動する現象です。

シンプルに言うと、 👉「同じ場所・同じ送信でも、電波が強くなったり弱くなったりする」現象です。

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■ なぜフェージングが起きるのか

主な原因は「電波の複数経路（マルチパス）」です。

電波は一直線だけでなく、以下のように伝わります： • 建物で反射 • 障害物で回折 • 物体で散乱

その結果、 👉 同じ信号が「複数の経路」で受信機に届く

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■ フェージングの正体（重要）

複数の電波が重なると、 • 強め合う（合成） → 強い信号 • 打ち消し合う（干渉） → 弱い信号

になります。

👉 この「干渉の変化」がフェージングです

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■ フェージングの種類

① 速いフェージング（高速フェージング） • 数cm〜数mの移動で変化 • 主にマルチパス干渉 • 例：歩くだけで電波が急に弱くなる

👉 Wi-Fiやスマホでよく体験します

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② 遅いフェージング（シャドウイング） • 建物や地形による遮蔽 • 数十m〜数kmスケール

👉 トンネルやビル陰で圏外になる

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③ 周波数選択性フェージング • 周波数によって影響が違う • 一部の帯域だけ弱くなる

👉 OFDM（Wi-Fi, LTE）で重要

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④ フラットフェージング • 全体が同じように弱くなる

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■ フェージングのモデル（少し専門）

代表的な統計モデル： • レイリーフェージング（Rayleigh） • 直接波なし（反射だらけ） • ライスフェージング（Rician） • 直接波あり（見通しあり）

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■ 実際の影響

フェージングがあると： • 通信速度が落ちる • パケットロスが増える • 音声が途切れる

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■ 対策（かなり重要）

① ダイバーシティ • アンテナを複数使う（MIMO） • 空間・時間・周波数で分散

② OFDM • 周波数を分割して影響を分散

③ エラー訂正 • データを冗長化

④ 送信電力制御

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■ 直感的な理解

フェージングはこんなイメージです：

👉 「水面の波が重なって上下する感じ」 • 波が重なる → 強くなる • 打ち消す → 弱くなる

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■ まとめ • フェージング = 電波強度の揺れ • 原因 = マルチパス干渉 • 種類 = 速い / 遅い / 周波数選択性など • 対策 = MIMO・OFDM・ダイバーシティ

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もしよろしければ、「レイリー分布の数式」や「OFDMとの関係」をもう少し深掘りして解説もできます。

代表的なフェージングは、大きく「原因」で3つに整理すると分かりやすいです。

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■ 代表的な3つのフェージング

① マルチパスフェージング（Multipath Fading） • 原因：反射・回折・散乱による複数経路 • 現象：電波同士が干渉して強弱が発生 • 特徴： • 数cm〜数mで急激に変化 • 屋内・都市部で顕著

👉 一番基本で、フェージングの本質

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② ドップラーフェージング（Doppler Fading） • 原因：送信機 or 受信機の移動 • 現象：周波数がズレる（ドップラーシフト） • 特徴： • 車・電車・スマホ移動で発生 • 時間的に信号が揺れる

👉 「動くと発生するフェージング」

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③ シャドウイング（Shadowing / 遅いフェージング） • 原因：建物・地形などの遮蔽 • 現象：信号が大きく減衰 • 特徴： • 数十m〜km単位で変化 • ゆっくり変動（遅い）

👉 「物陰に入ると弱くなるやつ」

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■ 3つの違い（重要整理）

種類原因変化の速さイメージマルチパス反射・干渉速い波の干渉ドップラー移動時間変化周波数ズレシャドウイング遮蔽遅い陰になる

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■ あなたの挙げたものの整理 • マルチフェージング → ✅ マルチパスフェージング • ドップラーフェージング → ✅ 正しい • あと一つ → 👉 シャドウイング（遅いフェージング）

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■ もう一歩だけ深い理解

実は現実の無線は：

👉 3つ全部が同時に起きています • 建物で減衰（シャドウ） • 反射で干渉（マルチパス） • 移動で揺れる（ドップラー）

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もしよろしければ、「レイリー・ライスとの関係」や「LTE/5Gでどう対策しているか」も実務レベルで解説できます。