現在、各キャリアがサービス展開している(しようとしている)LTEは高速な通信が可能です。
では、無線通信はなぜ高速通信が可能なのでしょうか？これを誰でもわかるように簡単に説明したいと思います。
無線通信が主流になってきている今、この技術について知っておくと面白いかもしれないですよ！
無線通信には、ご存知の通り周波数に乗せてデータをやりとりします。この周波数の位相と振幅にデータが乗っているのです。
とまぁ、言葉で説明してもわかりにくいので図で説明します。
様々な変調方式で高速化
データを送る際に、位相と振幅を決めて送る際に以下の図の様に、「この点なら１、この点なら０を送信」っていう決め事をしてあげるのです。
例えば、上の図のように2値を右側ならば「１」、左側なら「０」という様に決めてあげるのです。これを周波数に乗せてあげればデータをやり取りできます。
１つの点で複数のデータを
次に上の図を見て下さい。
このグラフだと、右上の時には「１１」、右下の時には「１０」という風に１点で２つのデータ(bit)を表している事がわかります。
これを使えば、最初に見たグラフより一度に２つのデータ(bit)を送れますよね！という事は最初のより２倍高速にデータを送ることが可能なのです。
同様に、この点を増やしてあげると、１つの点で「2bit,4bit,6bit」と一度に送れるデータが増やす事が出来るのです。
この技術を使うことによってLTEのような高速な通信が可能になっているのです。
１つの点で１bitしか送れないより6bit送れた方が良いですよね(‘∀`)
基本的には、高速化するには１点で多くのbitを送る事ですが、そう簡単にはいかないのです。
無線なので、空間の影響を受ける
データをやり取りするのに、誤ったデータを送ってはいけませんよね。
「１０１０１０１」で送ったのに、「１１００１０１」って受信したら、全く違った意味になっちゃいます。
無線通信では、空間で送信するため２つの影響が通信を邪魔しちゃうのです。
- 雑音
- フェージング
雑音
雑音とは、本来送りたいデータに邪魔な信号が入ったりして間違ったデータになっちゃう元になってしまうものです。
他に大きな電力を発している機器があったりすると雑音が入ったりします。
フェージング
携帯電話を移動しないで、使っている人って少ないと思います。
歩きながら、電車に乗りながらとか絶えず移動していますよね！座りながらでも手は動いてたりしますよね。ちょっと動いたりするだけで、このフェージングという影響で上手く受信できない事があるのです。
雑音・フェージングが起きるとどうなるか
雑音やフェージングなどが起きると、元々「右上」で送りたかったのが変動してしまって「右下」にいったりします。
このまま受信しちゃうと全く違ったデータになってしまいますよね。
これが起きない様に、通信技術には誤り訂正やチャネル推定などの変動を元に戻してあげる技術があります。
例えば、上の図の様に多くの点を使う技術では、点同士の間隔が狭くなってしまうので、少しの雑音・フェージングを受けるだけで全く違ったデータになってしまいますよね。
なので、一概に点を増やせば高速通信が可能というわけではないのです。
無線通信って奥が深いんですよね(^_^;)難しい。
現在の無線通信の技術について詳しく知りたい方は下の本をおすすめします！高度な記述を簡単に紹介してくれています。
