なぜADSLには周波数という言葉が使われるのですか

質問

電話回線って無線ではなくメタルケーブルで基地局と繋がっているのですよね？
なぜ有線なのに「周波数の帯域が多いと速い」みたいな言葉が使われるのでしょうか？

回答No.11

mimazoku_2 · ベストアンサー

＞帯域幅が○Hzだから速度が速いor遅いという使い方であってますか？

それで良いと思います。
実際には、ホストサーバーなんかにも「帯域制限」という、処理能力を制限する守り方があります。

あと、言葉だけではイメージが沸かないと思いましたので、サンプル図を準備しました。

【図の説明】

○　赤い四角のマス・・・デジタルデータ
○　波線・・・アナログ波形のデータ

【説明に対しての補足】

○　周波数・・・データを乗せる周期的な『波形全体』の大きさを表す。
　　（地図上での、全行程の距離）
○　帯域・・・データを乗せる周期的な『波形の区間』の大きさを表す。
　　（地図上での、区間距離）

図を使って説明すると、図中の左側と右側では、「周波数」が違います。

○　図の左側・・・周波数が低く、帯域幅も少ないので、転送できるデータ量が少ない。
○　図の右側・・・周波数が高く、帯域幅も多いので、転送できるデータ量が多くなる。

本来は、使える周波帯が決まっていたりするので、「帯域または帯域幅」という言葉が使われます。

ま、安直に言うならば、使える範囲が「帯域」ですね。（有効部分）

回答No.12

mimazoku_2

図としては、こちらの方が解りやすいかな？

回答No.10

mimazoku_2

え～とですね。

１１ｋｈz～１４ｋｈz＝＞帯域が４ｋｈｚ
１５ｋｈz～１８ｋｈz＝＞帯域が４ｋｈｚ
１９ｋｈz～２２ｋｈz＝＞帯域が４ｋｈｚ

帯域４ｋｈｚが３個あるでしょ。
ＡＤＳＬなどの通信では、そういった小さな帯域が、数百個あるので、それらを合算して使います。
それぞれに番号などがあり、エラー訂正符号も込みとなっているので、信頼性の高い通信が出来ます。

現実には、ある程度帯域がかぶっていたかと思います。

すいません、解りやすい図示があるかと思ったのですが、ありませんでした。

ＡＤＳＬ
http://ja.wikipedia.org/wiki/ADSL

イメージとして、階段を思い出してください。
１段は低いですよね、それらを積み重ねると、高い位置に移動できますよね。
ＡＤＳＬもそういった手法で高速通信を実現しています。
そして、階段の数が「高さ」であり、周波数となります。

その周波数の中で使用可能な領域を「帯域」とか「帯域幅」といいますね。
印象としては、周波数＝高さ、帯域＝幅、と考えて良いと思います。

帯域幅
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%AF%E5%9F%9F%E5%B9%85

補足

周波数が○Hzだから速度が・・・ではなく、帯域幅が○Hzだから速度が速いor遅いという使い方であってますか？

回答No.9

noname#215107

>なぜ帯域幅という言葉が使われるのでしょうか？○kHz～○kHzといった感じに

無線機の自作などをしたことがあれば理解が早いのですが、
例えば、データ信号の周波数が１ｋHzだったとすれば、変調方式にもよりますが搬送波を変調すると、だいたい搬送波の周波数±１ｋHzになります。これがそのデータを送信するのに必要な「帯域幅」という具合です。

その「帯域幅」が具体的にどのような文脈で使われているのかが分からないので、曖昧な回答になっています。

回答No.8

aki43

有線なのに「周波数の帯域が多いと速い」みたいな言葉が使われるのでしょうか？

無線.有線というのは　通信方式の1つです

で　有線ですが　その有線にも何にでも　周波数が存在するのですよ

メタル線を通話だけに使うの　ではなく　データーにも使うのですね
一本の線には　通話だけですと　3割程度しか使っていないので　余って居て　利用出来る所をネット分で
活用する訳ですよ　　
1～10　とすると　音声1～3　すると　4～10が余ります　そこを　使ってます
ここに　周波数というのが　関わってきます

ただ　ノイズに弱いので　　外部の影響を受けてしまい　速度が落ちる原因の1つに成ります

補足

なぜ周波数という言葉が使われるのでしょうか？

回答No.7

noname#215107

データ信号や音声信号などの「低周波信号」をノイズの影響を避けて送るためには、「搬送波」（キャリア）という高い周波数を「変調」して、伝送する必要があります。

テレビの赤外線リモコンを例に挙げます。
赤外線リモコンは、どのボタンが押されたかによって、異なるデータを送信するデータ送信機です。

リモコンには赤外線を発するLEDがついていて、この点滅でデータを送っています。
実際には違いますが、話を分かり易くするため、テレビとリモコン間で以下のようなルールが決められているとします。
・「１」のボタンが押されると、LEDを１回点滅
・「２」のボタンが押されると、LEDを２回点滅
・「３」のボタンが押されると、LEDを３回点滅

もしこのようなルールで送信したとしたら、赤外線を発する白熱電灯や太陽の光が邪魔をした時に、テレビが正常に受信できなくなってしまいます。

そこで、ルールを追加します。
・赤外線LEDを1回点灯させている間は必ず小刻みに４００００回/秒の速度で点滅させることにします。
・テレビ側は４００００回/秒で点滅する光を受信した時だけ、リモコンから送られた信号だと判断する仕組みにします。

こうすれば、外部の邪魔な光がやってきても、誤動作の恐れがなくなります。

ここで、４００００Hzという高い周波数を「搬送波」（キャリア）といいます。

ADSLも同様に、キャリアが必要なのです。
このキャリアの周波数が高ければ高いほど、それに乗せるデータの速度も速く出来ます。

補足

なぜ帯域幅という言葉が使われるのでしょうか？○kHz～○kHzといった感じに

回答No.6

mimazoku_2

通信では、データを送るために、データの種類に応じて「潜在的な周波数」があります。
音声では、４Ｋｈzです。
データ通信は、それより高い周波数を使います。
そこで、４ｋｈzでは送受信出来るデータ量が少なすぎるので、４ｋｈz単位で、周波数を上げていくのです。

例えば、１１ｋｈz～１４ｋｈzと１５ｋｈz～１８ｋｈz、１９ｋｈz～２２ｋｈzという具合にです。
すると、４ｋｈz分だったデータ量が、１２ｋｈz分に増大します。
ＡＤＳＬは、この手法で、数百以上の分割された部分を用いて、４０Ｍｂｐｓとかの高速通信を可能にしています。
だから、「周波数の帯域が多いと速い」という事になるのです。

あと、通話する音声周波数とデータ通信用の周波数を分離するのが「セパレータ」です。

補足

１１ｋｈz～１４ｋｈz
と
１９ｋｈz～２２ｋｈz
では後者のほうが通信速度は速いですよね？1秒間にクロックする回数が多いので（ANo.7）。帯域幅は同じなのに速度は違う・・・？矛盾してるのでわからないです。

回答No.5

y-y-y

メタルケーブルは、明治時代に研究発達した、古い通信媒体（ネデイァ、通信信号を伝達する物・装置等）ですが、現在まで１００年以上も使われていています。
その通信媒体は、基本的にはアナログ信号で、戦後は、信号の多重化、信号のデジタル化、信号の増幅等も実用になっています。

しかし、電話交換所とユーザー間の電話契約は、アナログ回線契約ならば、アナログ信号でしか接続されます。
また、電話交換所とユーザー間の電話契約をデジタル回線契約ならば、デジタル信号で接続されます。

固定電話の音声は、フィルターで確か３．４キロヘルツ以内にカットされた音声周波数低域となり、通信制御信号等いろいろな信号を含めて、確か４キロヘルツで固定電話は通信しています。

アナログ回線の場合、メタル線には４キロヘルツまでの音声信号の周波数帯域のみで、４キロヘルツ以上の周波数帯域（音声周波数帯域外）は空いていました。
この使っていない、４キロヘルツ以上の周波数帯域（音声周波数帯域外）を、ＡＤＳＬで使える技術が出来ました。
しかし、ＡＤＳＬの最大の欠点は、音声信号の周波数帯域以上のロス（伝送損失）が大きいことです。
ロスするから増幅器を使うと、増幅器は電話回線用なので、ＡＤＳＬにとっては障害となりＡＤＳＬ通信が不通となってしまいます。

つまり、メタル線では、音声周波数帯域も距離が遠くなるとロス（伝送損失）が多くなりますが、それ以上に音声周波数帯域外のロス（伝送損失）が大きいのです。

したがって、４キロヘルツ以上の周波数帯域（音声周波数帯域外）でＡＤＳＬを使うと、距離が遠くなると、音声信号以上にロス（伝送損失）が大きくなります。
このＡＤＳＬで使用する音声周波数帯域外の周波数を、ロスを少なくしたり、高速化をするため、ＡＤＳＬ信号の信号帯域をもっと広げたり（周波数を高くしたり）、します。

＞　なぜ有線なのに「周波数の帯域が多いと速い」みたいな言葉が使われるのでしょうか？

有線であっても、通信の信号や、音声の信号は、交流の信号です（正しくは、搬送波（直流・交流等いろいろ）に、通信・音声等の信号を変調させている）

また、ＡＤＳＬは、先の回答の様に、人間には聞こえない音声周波数帯域以上の、アキの周波数帯をしか使っています。

アナログ電話回線に、ＡＤＳＬを契約すると、同じメタル線に、音声信号とＡＤＳＬ信号の２種類の信号が流れます。
電話の音声信号と、ＡＤＳＬの信号を区別する回路があり、それぞれを、音声周波数帯域、音声周波数帯域外（ＡＤＳＬ信号帯域）と分けています。

質問内容から、出来るだけ理解しやすいように回答したつもりです。
回答もチョット難しすぎて、分らないかもしれません。

回答No.4

shintaro-2

>なぜ有線なのに「周波数の帯域が多いと速い」みたいな言葉が使われるのでしょうか？

信号を送ろうとすると、信号の電圧変化のために自動的に周波数帯域が発生します。

例えば１MHｚで1,0,1と順番に変わる信号だと、１MHｚの信号しか存在しませんが、これだと情報を送ることができません。実際には1,1,0,1,0とか不規則に変化するので、１MHｚの信号だけでなく、いろいろな周波数成分の信号が発生します。大量の情報を送るためにもっと高速で変化させれば、更に広い周波数帯域の成分を持ちます（もともとデジタル信号のような矩形（方形）波は、クロックの信号以外の多くの周波数成分を持ちます）。

ADSLの場合は、上りと下りとを同時に一つの線で行うために、多重化する必要があり変調を行います。

データの伝送量は帯域幅に比例しますので、帯域が広いと伝送速度が速いとか
高域の信号は距離による減衰が大きいので、近距離は早いが、遠距離は遅いとかの話になります。

回答No.3

okgoripon

ケーブルの中を通る信号が周波数を持っているので、周波数という言葉は普通に使われます。
別に無線でなければ周波数は無い、などということはありません。

わかりやすい例えはTVの電波ですかね。
屋根の上に置いてあるアンテナまでは無線で届きますが、アンテナから部屋のTVまでは有線でつながっているはずです。
テレビの電波は100MHz～800MHzくらいの周波数の信号ですが、質問者さんの理屈だと、これも不思議ってことになりませんか？

「周波数を持った信号」が、「空中を電波によって」移動すれば「無線」、「ケーブル内を電気によって」移動すれば「有線」というだけで、本質的に差はありません。

回答No.2

Willyt

有線の電流の中でも情報はそこに高周波の電流の波を流しておき、これに乗っけて送っているのです。情報が高周波であるほど多くの情報を流せるので、効率を上げるためにはできるだけ周波数をあげたいのです。ところが電流には自己誘導という厄介な現象があるので高周波の限界があるので光を使う方が高周波の波を得やすいのでレーザー回線に主力が移行したのです。