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ブロードバンド †
ブロードバンド = broadband
ブロードバンド (伝送)
読み：ブロードバンド
外語：broadband transmission 英語
一つの伝送路で周波数を多重化して、複数の信号を伝送する方式。
ブロードバンド伝送とも言う。
CATVやEthernetの10BROAD36などで使われる。
ブロードバンド方式
ぶろーどばんどほうしき 【ブロードバンド方式】
インターネットはもちろん、広く電気通信で使われる伝送方式のひとつ。「ブロードバンド伝送」とも言う。対する方式として、「ベースバンド方式」「ベースバンド伝送」がある。
電話回線で使われる電線や、EthernetなどのUTPケーブル、光ファイバ、赤外線、電波など、通信ではさまざまな物理的な伝送媒体が使用されているが、こうした媒体の上でどういった方法で信号を送るかという点で、この「ブロードバンド伝送」と「ベースバンド伝送」に大別できる。
「ベースバンド伝送」は、直接電線などの物理媒体に信号を載せる。たとえば、デジタル信号の伝送なら、「1」は「+15V」の電圧、「0」なら「-15V」の電圧といった具合である。ほかにもマンチェスター符号化などの方式もあるが、いずれも考えかたは同じである。ベースバンド伝送は、仕組みが単純だというメリットがあるが、同時に複数の通信を行なうことができないという制約もある。Ethernetはベースバンド方式だが、CSMA/CD?という衝突検出の仕組みにより、あたかも同時に複数の通信が行なわれているように見せている。ちなみにEthernetの「100BASE-TX」などの「BASE」は、ベースバンド伝送を表わしている。
「ブロードバンド伝送」は、データを決まったキャリア(搬送波)に載せて伝送する方式だ。一番シンプルなのは、AM(Amplitude Modulation=振幅変調)である。これは、データを信号に変換して、ある周波数を持った搬送波の振幅をその信号に応じて変える方式である。デジタル信号を伝送する例で考えると、「1」ならより強い振幅で、「0」は弱い振幅などといった具合である。
AMでは、送信する側が搬送波の振幅を元の信号に応じて変化させて(変調)送信し、受信した側は送信側が選択している搬送波の周波数のみに同調する回路によって搬送波を取り出し、その振幅から元の信号を取り出す(復調する)わけである。ほかにも、FM(Frequency Modulation=周波数変調)、位相変調などの方式がある。
こうしたブロードバンド伝送を使えば、搬送波の周波数を変えることで、1つの信号線内で複数の通信を同時に行なうことができる。それには、変調装置や、復調装置(モデムやチューナーなどの、受信時に一定の搬送波のみを取り出し元の信号を得る機器)が必要となる。ケーブルTVなどのサービスで、複数のTV映像のチャネルに加え、インターネット接続のためのデジタル信号を同時に扱えるのは、こうした伝送方式を採用しているからである。
0と1との信号を、搬送波を変調することで伝送するデジタル信号の伝送方式。
ベースバンドとの比較
搬送波を用いないベースバンドと比較して次の点が特徴である。
・ 無線通信が可能である。
・ 周波数分割多重化・周波数分割多元接続で1つの伝送路で複数チャネルの同時通信が可能である。
・ 銅線を用いるものの場合、不要輻射を小さくすることも可能である。
・ 回路規模が大きい。
どこまでも徹底取材!! インフラ探検隊 通信の基礎知識(3）デジタル変調の世界
■ ベースバンドとブロードバンド
「0」と「1」のデジタル信号を、直接伝送路に流すやり方をベースバンド方式という。
電気のON/OFFや光の点滅などに「0」と「1」のビットを割り当てて伝送するこの方式は、デジタル回路をそのまま延長した、とても単純な仕掛けであり、パソコンの各種インターフェイスなどはみなこのタイプである。
ベースバンド方式は、基本的にひとつの信号しか伝送できないので、回路の数だけ信号線を用意し、デバイスの数だけケーブルを引き回すことになる。
もちろん、複数の機器を接続できるインターフェイスも多々あるが、それらは、交代で少しずつ通信を行なうことによってケーブルを共有する。
通信の世界では、時分割多重（TDM?：Time Division Multiplexing）と呼んでいるタイプで、例えばUSBなどは、電話線並みの2本1組のケーブルだけで、複数台の送受信を処理している。
このベースバンド方式に対し、デジタル信号をアナログ信号に乗せて送るやり方をブロードバンド方式という。
元の信号を信号波、それを乗せて運ぶ信号を搬送波というが、ブロードバンド方式では、搬送波の周波数を変えることにより、使用する帯域がぶつからないように調整できる。
周波数を変えて多重化する周波数分割多重（FDM?：Frequency Division Multiplexing）、光通信の世界では波長分割多重（WDM?：Wavelength Division Multiplexing）と呼んでいる多重化も利用できるわけだ。
基本的な3つの変調方式
コンピュータや端末が出力するディジタル信号をアナログ伝送路で送信するためには、アナログ信号に変調する必要があり、これをアナログ変調 といいます。
- 振幅変調 （AM：amplitude modulation）
振幅変調はその一方式で、 搬送波（キャリア）の振幅を送信データの波形に応じて変化させる方式です。
変復調装置自体は比較的簡単ですが、伝送路のノイズに弱いため、データ伝送にはあまり使用しません。
- 周波数変調 （FM：frequency modulation）
アナログ変調の一方式で、 搬送波の周波数を送信データの信号に応じて変化させる方式です。
周波数は送信データに応じて変化しても、振幅は常に一定になっています。
振幅変調に比べて雑音やレベル変動に強いので、１２００ビット／秒以下の低速のデータ伝送に多く用いられます。
- 位相変調 （PM：phase modulation）
アナログ変調の一方式で、搬送波の振幅は一定で、位相を送信データの信号に応じて変化させる方式です。
データの０、１に従って搬送波の位相をずらし、その量で情報を伝達します。雑音やレベル変動に強く、高速データ伝送が可能です。
ある信号を、電気信号に変換したとき、この電気信号のことを、ベースバンド信号 と言います。この「ある信号」は、アナログの信号でも、ディジタルの信号でも差し支えありません。
ベースバンド信号が、そのままでは、長距離 高速の伝送に適さないとき、伝送に都合がよい、アナログ信号形式に変換するのが変調で、ディジタル信号形式に変換するのが符号化です。
周波数の差によって分離できる
1回線で、同時に複数のデータを送る伝送のやり方を、多重伝送といいます。ただし、データをやり取りする相手が固定されていますから、交換とは呼んでいません。
変調の種類
変調の元になる正弦波形を搬送波 (キャリア)と言います。そして、変調された信号が変調波です。
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