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ADSLの距離と速度低下の疑問
デジタルの世界は、０か１かの世界ですよね。 ADSLは、距離が長くなると速度低下を起こすという事は、信号が遅れて届くと言うより、信号が欠落するからという事でしょうか？ そうだとすれば、欠落した信号をどうやって補っているのでしょうか？
- canogapark_ca
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- ADSL
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鋭いところを付いた質問ですね。 (^_^; ＞＞デジタルなのに距離が長くなると速度低下を起こすのは何故？ ADSLは、一般電話線を使うので、まんまデジタル信号を流すと、電話が使えなくなってしまいます。 そのため、AMラジオとほぼ同じ周波数のアナログ信号にデジタル信号を載せて使っています。 スプリッタを使っていると思いますが、このスプリッタは音声（電話）周波数と、ADSL周波数を分ける働きをしています。 さて、ADSLに戻ると、AMラジオ付近の周波数を、TVみたいにチャンネルで割り振って使っています。 １チャンネルで同時に送れるデジタル信号は0,1の組み合わせで１６個（１６ビット）です。 二百数十チャンネルが割り当てられていますので、単純計算では １６ビット×二百数十 のデジタル信号を一度に送ることが出来ます。 電話線では周波数が高くなればなるほど、距離により減衰し信号が弱くなってくるので、理論値の１６ビットが載せられなくなってきます。 ですから、１チャンネルに載ってくるデジタル信号は、０～１６ビットと変わってきます。 当然周波数の低いチャンネルは減衰が小さく、周波数の高いチャンネルは減衰が大きくなります。 距離が遠くなるほど、高いチャンネルの方は信号が届かなくなります。 減衰量によって、各チャンネルで0～１６ビットのデジタル信号が送られますので、一度に送られてくるデジタル信号は、すべてのチャンネルのデジタル信号（ビット）を足したビット数になります。 足したビット数が１０００（ビット）とすると、ADSLは１秒間に４０００回運んできてくれますので １０００×４０００＝４,０００,０００ビット／秒 つまり、４Ｍbit/ｓ（4000Kビット/秒）となります。 各チャンネルにどのくらいのビットが載っているかは 実際の例を見てみるとすぐ分かります。↓
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＞距離が長くなると速度低下を起こすという事は 信号が途中、ノイズによって遮断されて、再度（リトライ）送信されている。速度の計算は、送られてきているデータの容量と所要時間で速度を決定しているだけの話。 これでは、アマチュア無線で使われている「パッケット通信」と同じかも？！ んで！ ADSLはデジタルではなく、アナログ信号（G3RUH方式に近い）を利用していて、デジタルと勘違いをしている。 この理由として、最も有名な言葉で「アナログはノイズに弱く、デジタルはノイズに強い」と言うものがあります。
- tnt
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ADSLでは、はじめにモデムの電源を入れた後 しばらく試験シーケンスを実施します。 まず、ガイドチャンネルがちゃんと送れるかどうか。 これで相手モデムとの通信を始めます。 次に、ちゃんと信号が送れるかどうかを、 順番に試験します。 ADSLはいくつもの周波数にデジタルデータを分散させて送るのですが、 使える周波数、使えない周波数（＝チャネル）を確認しているのです。 そして、使える周波数が確認されたら、 こんどは、この使える分にデジタルデータを順次 誤り訂正付きで伝送します。 ですから、全部の周波数を使うわけではないので 速度は公称値（＝最速値）よりも遅くなりますし 毎回速度が変わってしまいます。 通信中も状態を監視していて、低下しているところは 外すように動作します。 ときどき、つなぎ直すと速度が上がるのは、このためです。 なお、データが大量にあるときは、 一旦、モデムの手前でデータを止め、バッファに一旦溜め込んだ上で 順次送っています。 このタイミングをＰＣと合わせると最速になるのは 有名な話（ＡＤＳＬ用チューンナップってやつですね）です。
基本的には、 ０と１の信号列がもともとありますね。デジタル信号です。 このデジタル信号で、幅広い帯域のアナログ信号を変調します。 で、受け手ではそれを復調してデジタル信号を取り出します。 ここで、この「幅広い帯域のアナログ信号」が一つ目のポイントです。以後単に「伝送帯域」と呼ぶことにします。 ではＡＤＳＬで速度の違いはどこから来るかというと、 まず、モデムは相手のモデムと「最高速度」つまり最も広い「伝送帯域」でデジタル信号の送受信を行います。 ここで、お互いにエラー無く受け取ることが出来ればＯＫです。 しかし、エラーだらけだと、この速度では接続できないと判断して「速度を落として」つまり「伝送帯域を狭めて」、再度試みます。 これをネゴシエーションといって、何度か繰り返して、エラーが起きずに通信出来る速度を探し、最終的に速度（つまり使用伝送帯域）が決定されます。 この伝送帯域は狭ければ狭いほど、遠くまでエラーが少なくよく届きますから、それで８ＭのＡＤＳＬよりも１．５ＭのＡＤＳＬの方がつながりやすいということになります。 （確かｙａｈｏｏのリーチＤＳＬだと０．５Ｍ位かな） 上記の速度のことをＡＤＳＬでは通称リンク速度と呼んでいます。 さて、ここでエラーが起きるというのは、本当は信号が０のところが１になったりということです。 これを検出するため、通常ある程度のビット列単位で誤り訂正符号というデータを挿入します。 いちばん簡単なのは、たとえば８ｂｉｔのデータがあるとして、 ００１００１００ １が２個だから偶数個あるとして０という訂正符号 ００１１０１００ １が３個だから奇数個あるとして１という訂正符号 のようなものです。そうすると、 ００１１０１００ ＋ １ の信号を送ったときに、受け手で ００１００１００ ＋ １ と信号が１→０に変化したとすると、 １が偶数しかないのに、訂正符号が１なのはおかしい！！と気がつくわけです。 実際の誤り訂正符号は複雑ですが、基本的には上記のようにして知ることが出来ます。 さらに、多少のエラーであれば誤り訂正符号からどのビットを間違えたのかまで知ることで来て回復できます。 しかし、回復できない場合は、エラーとなります。 リンク速度を決めるネゴシエーションではこの回復できないエラーが極力少なくなる速度を探します。 なお、リンク速度決定後にたまに起きる回復不能なエラーの場合は、相手に伝えて同一パケットを再送してもらいます。 もしそれが頻繁に起きるようになった場合は、問題ありとして、ＡＤＳＬモデムは再度ネゴシエーションを行います。 （なので気がついたらだいぶ速度が遅くなっていたということもおきます） では。
ADSLがデジタル回線だと勘違いしている人が多いですが、ADSLもISDNと同じアナログ回線を使用しています。電話線です。アナログ回線を使用してますが信号をデジタル化しているにすぎません。同じ回線で電話通話はアナログ信号、ネットはデジタル信号を使ってるので新たに電話回線を増やす必要はないのです。となると、当然電話局から遠くなればなるほど接続スピードは不安定になります。信号が欠落すると言うより、回線の問題だと思いますよ。
- j2000jp
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#1さんが仰有るように、 デジタルと言いながらアナログ線で送ってますので、欠落と言うより、弱くなったりノイズに埋もれたり、誤りが多くて訂正が増えたり・・・ デジタルの信号線が距離と無関係に伝送できるなら、PCに接続しているケーブルは無限に延長できるはずですがそうじゃないでしょ。 こいつも参考になると思いますよ。
- moriken34
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デジタル信号を、そのまま送るのでなく、変調させます。
- akubihime212
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ADSLの速度が出ない原因は？ が、下記サイトで説明されていますので、ご参考に。 信号が欠落するからという事でしょうか？ では、ないみたいですよ。
- master-3rd
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欠落ではなく弱くなっていると解釈した方が… 例えば、ライトのオンオフ。擬似デジタルですね。 これをどこかの山の上からちかちかしたとします。もちろん近い山ははっきり見ることが出来るかもしれませんが遠くに行けば行くほど判別しにくくなるのではないでしょうか? ADSLはその距離がもっとシビアだと考えていただければ。 ちょっと乱暴な例えかもしれませんが…
