周波数帯域

質問

無線LANのIEEE802.11bは2.4GHz/11Mbps、IEEE802.11aは5.2GHz/54Mbpsですよね。
この2.4GHz帯とか5.2GHz帯とか言う周波数帯域というのはどのようなものなのでしょう？
数字が高いと周波数（データ転送速度）も上がるのでか？
そうなるとIEEE802.11gで2.4GHz/54Mbpsが実現出来た技術を使えば5.2GHz帯はもっと早くなるんですか？
IEEE802.11n 100Mbps以上というのが出るらしいですが。

回答No.6

kenipi · ベストアンサー

用語の件ですが、

用語的には、周波数帯域幅(使用する周波数の幅)がおおむね通信速度と関連があることから、通信速度のことを「帯域幅」というようです。↓
http://e-words.jp/w/E38390E383B3E38389E5B985.html

なぜ周波数が高いほど高速に通信できるかというと、ごく大まかに言えば、デジタル通信は 1と0の羅列を送信しています。1と0を一定の時間の間にたくさん切り替えられれば、それだけたくさんの情報を送ることができます。このとき、たとえば1を5V, 0を0Vとすると、通信の内容は波のような形になりますね。波の頭の数が一定時間の間にたくさんあるというのは、まさに「周波数が高い」状態ですから、使用する電波の周波数が高ければ高いほど、たくさんの情報が送れることになります。

(実際には、無線通信の場合は搬送波(元になる波:ここでは2.4GHzなどですね)に送りたい情報をかぶせるような形で通信しますが、原理的にはだいたい上記の理解でOKです)

ところで、ここでは簡単に「通信速度」といいましたが、じつは「通信速度」には2種類あります。まず、どれだけの速度で情報を送り出し、または受け取ることができるか。これが上記で使用した意味で、帯域幅(またはバンド幅)と呼ばれます。たとえば54Mbpsですと、1秒間に54Mbit=6.75MBだけ情報を送信/受信できます。

このほかに「レイテンシ」というものがあります。通信遅延のことです。AからBへ送信するとき、Aから同じ一秒間に54Mbitの情報を送り出しても、Bに到達するのが1秒後か、30秒後かで通信の「速度」が変わりますね。送り出したあと、相手に到達するまでの時間が「レイテンシ」です。

レイテンシは低く、バンド幅は大きい方がよい通信と言えます。

私が大学生のときに読んでよかった本を参考書にあげておきます。新書ですから、概要をつかむのにぴったりです。

参考URL：

http://www.amazon.co.jp/%5149%30d5%30a1%30a4%30d0%901a%4fe1/dp/4004302668/sr=1-2/qid=1157605126/ref=sr_1_2/249-7580674-0

お礼

ありがとうございます。
参考URLが（長すぎて？）途中で切れているようなので、
再度ご連絡いただけますか？

回答No.5

ymmasayan

No.2、No.3です。

>　周波数速度（11Mbps，54Mbps）と帯域（2.4GHz，5.2GHz）は同義なんですか？
違います。
まず帯域と帯を区別してください。
5.2GHz帯とは5.2GHz付近全部を言います。
1チャンネル分が帯域幅です。２０MHzくらい。
伝送速度は最大54Mbpsですがこれを帯域と呼ぶので混乱するのです。
ブロードバンドと言う言葉が出てから通信速度＝帯域という感じになりましたが
実は通信速度≠(周波数)帯域です。

一般に通信速度∝周波数帯域ですが今では、通信速度＝帯域が一人歩きしています。↓

>　そうなると同じ2.4GHz帯に何故11g（54Mbps）と11b（11Mbps）が．．．．？
技術進歩で早く送ることが出来るようになったのです。
先ほどの∝(比例定数)が変わったとお考えください。

今では帯域という言葉が２つの意味を持つので混乱している人が沢山います。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%96%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%89%E3%83%90%E3%83%B3%E3%83%89%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%BF%

回答No.4

kenipi

ラジオを例にとるとわかりやすいと思います。

2.4GHz, 5.2GHzというのは、通信に使用する電波の周波数です。
ラジオで言うと、東海ラジオ 1332kHzとか、ZIP FM 77.8MHzというのに相当します。このkとMはk(キロ)、M(メガ)で、それぞれ k = 1,000、M = 1,000,000のことです。G(ギガ)はその上で 1,000,000,000のことです。Hzは一秒間に振動する回数です。電波は一種の波なので、1秒間におこる波の回数だと思ってください。

東海ラジオは 1332kHz = 1,332,000Hz
ZIP FMは 77.8MHz = 77,800,000Hz
IEEE802.11bは 2.4GHz = 2,400,000,000Hzです。

この周波数の電波に、さまざまな情報が乗せられて伝えられます。ラジオなら音声、インターネット通信でしたら、メールやwwwの文字や絵などですね。

詳しくは省きますが、この使用する電波の周波数が高ければ高いほど、のせられる情報は多くなります。こののせられる情報の量が11Mbpsや45Mpbsで表される通信速度です。「帯域幅」という用語も通信速度とほぼ同義です。

ただ、帯域幅＝通信速度＝データ転送速度は、使用する電波の周波数だけに依存するものではありません。あらかじめ情報を圧縮したり、電波へ情報を載せる方法を変えることなどによって改善することが出来ます。11gと同じ技術を流用すれば、5.2GHz帯でも通信速度が向上する可能性はあるとおもいます。ただ、特性が違うので、そのまま適用するというわけにはいかないかもしれませんね。

お礼

もしかして．．．．周波数速度11Mbps,54Mbpsは有線でいう1clockの時間と考えてはいけなかったんですね。
何で2.4GHz帯より5.2GHz帯の方が通信速度が上がる（情報が多い）のでしょうか？
1ch当たりの帯域幅（5.4GHz帯で20MHz位）が異なるのでしょうか？
難しい話は考えないほうがよいですか？

回答No.3

ymmasayan

No.2です。補足します。
用語の意味だったのですね。

実は周波数帯、周波数、帯域、帯域幅、伝送速度が入り乱れて使われています。

最近デジタル通信で伝送速度(又はその一部)を「帯域あるいは帯域幅」という言葉で表すことが多くなりました。
このため従来の周波数帯域との関係で混乱がおきやすくなったのです。

伝送速度の54Mbpsが帯域又は帯域幅と呼ばれるのです。

5.2GHz帯の(周波数)帯域幅は5160-5140の８０MHz、１ch分の帯域幅は20MHです。

混乱しますね。

お礼

重ね重ねありがとうございます。
え～と、え～と、え～と。（^^;
周波数速度（11Mbps，54Mbps）と帯域（2.4GHz，5.2GHz）は同義なんですか？
そうなると同じ2.4GHz帯に何故11g（54Mbps）と11b（11Mbps）が．．．．？

回答No.2

ymmasayan

次の３つの希望条件があります。
１．チャンネル数を多くしたい。
２．チャンネル毎の幅を広くしたい。
３．伝送スピードを上げたい。

周波数帯をあげると１と２は満足しやすくなりますがお互いに逆の条件です。

チャンネルの幅を広くするとスピードは上げやすいですがイまでは最新の技術を駆使して
高速化を行っています。

似た例としてＴＶ放送はＶ，Ｕでは標準放送ですが、衛星ならチャンネル毎の幅が広く取れ
ハイビジョンが放送できます。
さらに地デジでは(Ｖ，)Ｕの１チャンネル分を使ってハイビジョン１チャンネルか
普通放送３チャンネルが放送できます。
これが技術進歩です。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
結局、帯域(2.4GHz,5.2GHz)と周波数（11Mbps,54Mbps）というのは
同じことだと理解したいと思います。

回答No.1

sittaka-kun

いわゆる「チャンネル」と考えるとわかりやすいと思います。
違うチャネルを使っているということで，それ以上の意味はほとんどありません。1チャネルで放送しているテレビ番組を12チャネルで放送しても面白くならないように，周波数を変えても性能にはほとんど影響しません。