OFDMA と SC-FDMA の違い
多数の低速データを並列に送るか、端末の送信電力を抑えるか
- OFDMA と SC-FDMA は、どちらも複数の端末が同じ無線の資源を分け合って通信する多元接続方式です。
- OFDMA は、データを多数の並列な低速データに分けて、互いに直交するサブキャリアで伝送します。SC-FDMA は、OFDMA に工夫を加えて、送信電力のピークを抑え、端末の消費電力を減らした方式です。
- LTE では、下りに OFDM(OFDMA)、上りに SC-FDMA を使います。5G NR の上りは、SC-FDMA に加えて OFDMA も使えます。
この記事の目次
OFDMA とは
OFDMA は、伝送するデータを多数の並列な低速データに分け、それぞれを別のサブキャリアで運ぶ多元接続方式です。隣り合うサブキャリアどうしは重なり合いながらも、直交性を保つように並べるので、周波数を無駄なく使えます(高い周波数利用効率)。
OFDM では、建物の反射などで遅れて届く電波によるシンボル間干渉を減らすため、各シンボルの最後部をコピーして前に付けるサイクリック・プリフィックス(CP)を使います。LTE の下りは、この OFDM 系の方式です。
SC-FDMA とは
SC-FDMA は、OFDMA に工夫を加えて、送信電力のピーク対平均電力比(PAPR)を抑えた方式です。ピークが低いと電力の増幅効率が上がり、端末の消費電力を減らせます。
そのため、LTE ではモバイル端末から送信する上り回線に採用されています。5G NR の上りでは、SC-FDMA に加えて OFDMA も使えるようになり、より柔軟に無線の資源を割り当てられます。
違いを表で比べる
| 比べること | OFDMA | SC-FDMA |
|---|---|---|
| 基本の考え方 | データを多数の並列低速データに分け、直交サブキャリアで伝送 | OFDMA に工夫を加えた方式 |
| ねらい | 高い周波数利用効率 | 送信電力のピークを抑え、端末の消費電力を減らす |
| LTE での使い方 | 下り(基地局から端末) | 上り(端末から基地局) |
| 5G NR の上り | 使える | SC-FDMA とあわせて使える |
| 干渉への備え | CP(サイクリック・プリフィックス)でシンボル間干渉を減らす | ― |
試験での問われ方
モバイルシステム技術検定2級では、第3章「無線アクセスネットワーク技術」で出ます。もちこ道場の第3章の問題では、次のような問われ方をしています。
- 穴埋め: 「多数の並列低速データに分解し、サブキャリアを直交させて重ねて配置する」多元接続方式の空欄に OFDMA を選ぶ。選択肢には CDMA・TDMA・FDMA が並びます。
- 穴埋め(上り): 「LTE の下りは OFDMA、上りは電力消費を抑えるために使う方式」の空欄に SC-FDMA を選ぶ。選択肢には CDMA・TDMA・CSMA/CA が並びます。
- 組み合わせ: 「HSDPA と HSUPA」とともに、OFDMA と SC-FDMA の下り・上りを入れ替えた選択肢を見抜く。
- 記述を選ぶ: 「LTE は上りに OFDMA を使い、下りに SC-FDMA を使う」のような向きの入れ替えを見抜く。5G NR の上りは SC-FDMA だけでなく OFDMA も使える、という記述は正しいものとして出ます。
覚え方
- 下りは OFDMA、上りは SC-FDMA。上りは端末が電池で送るので、省電力の SC-FDMA、と理由と結び付けます。
- SC-FDMA は OFDMA の「工夫版」で、キーワードは送信電力のピーク(PAPR)と端末の消費電力です。CDMA の拡散符号、TDMA の時間、OFDMA のサブキャリアと、方式ごとの「分け方」も合わせて確認します。
第3章のほかの用語は「第3章 無線アクセスネットワーク技術の要点」にまとめています。
第3章の問題を2問、解いてみる
もちこ道場の第3章の問題です。演習画面と同じ解説(図解・選択肢ごとの解説)を付けています。
問1
伝送するデジタルデータを多数の並列低速データに分解し、隣接するサブキャリア同士が重なり合いながらも直交性を維持するように配置して高い周波数利用効率を実現する多元接続方式は1である。
答えと解説を見る
正解は 4(OFDMA)です。
【概要】
OFDMAは多数の並列低速サブキャリアを直交性を保ち重なり合わせて配置する多元接続方式である。高い周波数利用効率を誇る。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. CDMAあなたの解答 CDMAは通信を異なる拡散符号によって区別して多重化する多元接続方式であり、サブキャリアの直交配置ではない。
- 2. TDMAあなたの解答 TDMAは同一周波数を時間軸で区切って複数の通信に割り当てる多元接続方式であり、並列サブキャリア分割ではない。
- 3. FDMAあなたの解答 FDMAは周波数帯を完全に分離して割り当てる方式でガードバンドが必要であり、直交させて重ね合わせる方式ではない。
- 4. OFDMA正解あなたの解答 OFDMAは多数の並列サブキャリアを直交性を保ち配置する多元接続方式であり、空欄(1)の記述と合致する。
問2
LTEの通信方式において、下り回線ではOFDMAが採用されているが、モバイル端末からの送信となる上り回線では、電力消費を抑え電力効率を向上させるために1と呼ばれる方式が採用されている。
答えと解説を見る
正解は 4(SC-FDMA)です。
【概要】
SC-FDMAは送信電力のピーク対平均電力比を抑えた伝送方式である。端末の電力消費低減と効率向上のためLTE上り回線に採用された。
【図解】実験的機能
図解は実験的機能です。内容を簡略化しているため、公式テキストの記載と異なることがあります。
【各選択肢の解説】
- 1. CDMAあなたの解答 CDMAは、符号分割により複数通信を多重化する方式であり、LTE上りの低消費電力用シングルキャリア伝送ではない。
- 2. TDMAあなたの解答 TDMAは、同一周波数を時間分割して割り当てる方式であり、LTE上りで電力効率向上のため採用された方式ではない。
- 3. CSMA/CAあなたの解答 CSMA/CAは、無線LAN等のアクセス制御方式であり、LTE移動通信の上り回線で用いられる伝送方式ではない。
- 4. SC-FDMA正解あなたの解答 SC-FDMAは、送信電力の増幅効率を高め電力消費を抑える方式であり、LTE上りに採用され空欄(1)に合致する。
第3章は約140問。いま解いた問題と同じ形で、選択肢ごとの解説と図解が付いています。まずは登録なしで、第1章の142問から解き方を試せます(第2章からはプランで解けます)。
よくある質問
OFDM と OFDMA は同じものですか?
試験では、OFDM は多数のサブキャリアにデータを分けて並列に送る多重化の方式、OFDMA はその考え方を使って複数の端末で分け合う多元接続方式として出ます。選択肢に両方並ぶことがあるので、最後の A(Access=接続)の有無で見分けます。
上りだけ SC-FDMA にするのはなぜですか?
上りは端末からの送信で、端末は電池で動くので、電力消費を抑えて電力効率を高めたいからです。SC-FDMA は、送信電力のピーク対平均電力比を抑えることで、これを実現します。
CDMA や TDMA とは何が違いますか?
複数の通信を分ける方法が違います。CDMA は拡散符号、TDMA は時間、OFDMA は直交するサブキャリアで分けます。FDMA は周波数で分ける方式で、第1世代から使われました。
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モバイルシステム技術検定2級の勉強時間は、公式の目安がありません。合格した人の体験談と解説サイトの目安を集めた平均(約60時間)と、1日2時間で1か月の計画を週ごとにまとめました。
出題範囲は、2026年11月6日にMCPC の公式ページで確認しました。用語の説明は、もちこ道場の問題と解説をもとにまとめたものです。