携帯が無線の送受信機で、相手と同時会話が出来るということは、送受信にそ

質問

携帯が無線の送受信機で、相手と同時会話が出来るということは、送受信にそれぞれ別の周波数帯を使っているのだろうという想像は出来ます。しかし、同じローカルの中継局範囲に大変な数の送受信機があって、それぞれ勝手に送受信を繰り返しているのに混信が皆無であるということの理解がなかなか出来ないでおります。
このサイトや関係解説を読んでもいまひとつ理解できません。以下のあやしい理解での間違いをご指摘ください。受信時に混信しないということに特化してイメージで書いています。

１）ひとつの電波にたくさんの話し声が圧縮して載せられてくる。
２）一人分の話声は非常に圧縮されてこまぎれになって乗ってくる。
３）それぞれの細切れ分に皆受信機のIDがひっついている。
４）受信機の解読機能で自分のIDのついた分だけを見つけて取り込む。
５）取り込んだ分を解凍し、音声にして並べなおす。

１、２、３）においては並列になっていて、圧縮分だけ多い種類の情報を並べることが出来る。つまり、１/１００　にすればほぼ１００人分弱の話声が乗せられるということでしょうか。もっともIDの情報分は減りますが。
いずれにしても、ひとつの電波にのせられる話声の数には限度があります。限度を超えたらあとはつながないのですか（話中になる？）
４）は大変なはやわざが要求されますが、すごい能力のコンピュータが入っているのですね。あるいはリアルタイムではなく、計算時間分少し遅れているのか？とも思いますが。

以上よろしくお願いいたします。

回答No.2

noname#252164 · ベストアンサー

前の方が書いているように、現在はＣＤＭＡ（符号多重）になっていますが、ＰＨＳとかＰＤＣ（商品名はＭｏｖａ）などのちょっと前の仕様だと時分割多重と言ってあなたの書いたような仕様になっています。

ただし、時間方向の分割数はそう多くはなく、他に周波数方向の分割も併用します。
たとえば１０メガ幅があったら、一チャンネルで10メガを使いきるのではなく100ＫＨｚごとの100チャンネルに分割して、各チャンネルを時間方向に10分割するとかです。

自分の使う周波数やタイミング（タイムスロットと言います）は各端末が勝手に選ぶのではなく、専用のチャンネルを使って、基地局にどのチャンネルのどのタイムスロットを使うのか問い合わせます。ですから、タイムスロットの空きがなくなったら、基地局は端末に「割り当てるタイムスロットがない」ことを通知します。まあ普通は100パーセントまで割り当てずに、ある程度まで混んできたところで、「来たものの90％は話中にして、１０％だけつなぐ」などの制御をします。

受信機は自分あてのデータがくるタイミングを知っているので、自分宛のデータが来るチャンネルの、自分宛のタイムスロットしか聞きませんので、他の端末あての情報は聞こえません。

お礼

ご丁寧なご回答ありがとうございます。よくわかりました。この世界想像していたよりも単純ではないようです。様々な手法が使われているのですね。
＞他に周波数方向の分割も併用します。
これが一番解りやすいですが、ヘルツ数も昔のLC共振で同調するのではなく、直接カウントするというようなことも聞きました。これができるなら近接した周波数が混信なく使えそうですが　GHzなんかどんなにCPUが高速になっても直接にはカウントできませんよね（笑）。
＞ただし、時間方向の分割数はそう多くはなく
やはりあるにはあっても複雑で問題があるのですね。PHSは音質が非常に悪いというのはこのせいかも。
＞受信機は自分あてのデータがくるタイミングを知っているので、自分宛のデータが来るチャンネルの、自分宛のタイムスロットしか聞きません
ここでも素人の想像を超えた世界です。いちから勉強しなおします。ありがとうございました。

回答No.1

k_kota

厳密には、周波数の帯域では無く、各周波数ごとのパターンで分割しています。
符合分割多重で調べて下さい。

混信がないのは、接続までにきっちりとしたやりとりをして符合を管理しているからでしょう。
勝手にやってるのではなく、基地局で制御しています。そういう意味ではDHCPの管理も似たようなものだと思います。

＞ひとつの電波にのせられる話声の数には限度があります。限度を超えたらあとはつながないのですか（話中になる？）

たしか、帯域を使い切ったらどこかしらで検出すると思います。
電波が通じない、もしくは込み合っています、のアナウンスなどが流れると思います。どっちにしろ使えない状態は発生します。

変調、復調は専用のものを使ってますが、音声のビットレート程度ではそれほど重い処理ではないと思います。
計算時間分遅れてはいますよ。

お礼

敏速なご回答ありがとうございました。
＞符合分割多重で調べて　
ある程度理解しました。時間の分割処理ではなく、それぞれの音声に暗号のようなものを前処理でまぶして、それを頼りにしてその分だけを析出するのですね。
確かに音声そのものは（帯域も狭めているようですし）たいした情報量ではないのでこういったことができるのだろうと思いました。
＞接続までにきっちりとしたやりとりをして符合を管理しているからでしょう。
最初にID　をしっかり間違わないように確認すれば、あとは問題ないということですね。
よくわかりました。ありがとうございました。