アナログとデジタル


このページのポイント

無線通信は、情報を信号という形で送ることによって成り立っています。
このページでは、その信号の伝送について説明していきます。たくさん専門用語が出て来て難しいところもありますが、なるべくわかりやすい表現にしてありますので、その点はご了承ください。

アナログ伝送とデジタル伝送

【無線通信とは】で説明しましたが、無線通信では電波によって信号を伝送しています。 その伝送の仕方には大きく分けて2種類の送り方があります。

①アナログ伝送

文字通り、アナログ的に変化する値で送る信号のことです。 この伝送の仕方は、送信するときに雑音によって波形がひずむことがあり、その部分の情報の劣化につながってしまうことがあります。 光ファイバーなどこちらの方法では送れないものもあります。

②デジタル伝送

こちらも文字通りデジタル的に変化する値で送る信号のことですが、こちらは情報が0か1というパルス信号(短時間に急速に変化する信号)によって送られます。 そのため、回路は複雑ですが、途中で再生が出来るので、0か1ということさえ正しければ情報の劣化にはつながりません。 先ほど説明した通り、光ファイバーなどはこちらのやり方が使われます。

周波数と信号伝送の関係

第2次世界大戦以降、周波数が30~300MHz、波長が1~10mであるVHF帯というものが主流となりました。 これは光のような直進性を持ちますが、ビルの背後には届かないため見通し範囲の通信に使われます。 また空気中の水分に吸収されてしまします。
さて、通信に使える周波数というのは60GHz以下で、これを超えると空中の遠い伝搬が出来ません。 そのため、長距離の無線伝送となると、周波数が4GHz~6GHzのマイクロウェーブというものになります。 これは周波数が比較的小さいため、直進性が強いです。 それに対し、11GHz、15GHz帯は電波が衰退しやすいため、短距離に用いられ、18GHz、22GHz、26GHz、38GHz帯(準ミリ波帯)はさらに短い距離、数kmの短いアクセス回線に用いられます。こちらは、固定無線アクセス(FWA)と呼ばれます。
電気を使った通信

電気を使った通信では、電気抵抗が小さい銅線を使ったメタリックケーブルというものを使います。
最も使われるのは、2本の銅線をビニールなどで絶縁被膜して撚り合わせたペア線と呼ばれるものです。 しかし、これには1つの問題があります。 ペア線とペア線との間で伝送している信号が漏れて雑音のように邪魔をする「漏話」という現象が起こってしまい、周波数が大きいほどこれは多くなってしまいます。
そこで対策として4本のペア線を漏話が起こりにくい構造にしたケーブル(1Gビット)というものが用いられるようになりました。 最近ではケーブル長が短くなり、10ビット/秒でも利用できるようになりました。
このほかにも、同軸といって中心の銅線を薄い銅板か銅の網で同筒形に覆ったものなどがあります。