広帯域だとなぜ大容量？

質問

電気通信関係の話は全くの素人です。

素人なりに以下のように勝手に理解をしているのですが、
そうすると、なんで広帯域だと速いというか単位時間当りに
伝達できる情報量が多いのか全く分かりません。

・帯域というのは(電波の)周波数の幅ですよね。
　100MHz～120MHzはあなたが使っていいですよ、
　というように。

・周波数というとラジオを思い浮かべるんですが、
　ラジオのイメージとしては、(目には見えないですが)
　赤とか青とか黄色とか色が違う光が空中を飛び交ってて、
　各色の光の強度の増減が各局のラジオ放送の音として
　聞こえている。
　要するに、電波の周波数はチャネルの棲み分けのために
　使われてて、情報はそのチャネルの電波の強弱として
　表されている。

このように考えると、情報をたくさん速く送るためには、
電波の周波数は関係なくて、その電波の強度の強弱なり
on-offなりを如何に速く切替えるか、ということに
かかっているように思えるのですが…。

多分、上の理解が間違っているんでしょうね。

なんとか、分かりやすく直観的にご教授願えませんでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.5

noname#11476

>帯域が広い→多チャンネル，というのは周波数の有効利用には良い，と直観的に分かるのですが，伝送容量とも関係あるのでしょうか？
有効利用というのをどういう意味で使ってますか？
有効に使っていない場合は、要するに空いているチャンネルがあるという意味ですね。つまり単位時間当たりに送る情報の量は少なくなる。だから、伝送容量は沢山チャンネルがあると大きくなるわけです。
伝送容量とは、一つのチャンネルの太さ、とそのチャンネルの数に比例します。
電波自体の速度は、普遍であり変えることは出来ません。
要するに同時に沢山並列に情報をならべて送ることによって、単位時間当たりに送る量が多くなるわけです。
イメージ的には、No.4の方の答えが参考になるでしょう。

>複数チャンネルを同時に受信すれば確かに速くなりそうですが，それって同時に受信するチャンネル数と同数の受信器が必要なのでは？
その通りです。携帯電話の話をされていましたが、携帯電話はたくさんのチャンネルを受信できるようになっています。更に言うと、時間的にも分割しています。つまり、携帯電話を使う場合でも２４時間ずっと情報をフルにやり取りしているわけではありませんよね。
そこで、使っていない時間は他の人に使ってもらって、自分が必要なときには空いている時間をねらって一定時間使用します。このときに一つしかチャンネルがないとなかなか空きが見つかりませんが、複数のチャンネルがあるので、その時ちょうど空いているチャンネルを見つけだして使用するわけです。
CDMA2000にしても他の方式にしても基本的には同じやり方です。
ただ、空きチャンネルの見つけ方、チャンネルを使用するときの決まり事など（コレをプロトコルと言います）が異なっているだけです。

大量の情報を送るときには、それが時系列的な情報でも、まず一定時間毎に区切り、情報を細切れにします。（細切れにした物をパケットと呼んでいます）
パケットにはもちろん番号が振られていて、元の時系列的なデータに戻せるようにしてあります。
そうすれば、このパケットの集まりを、一つのチャンネルで送ろうが、複数のチャンネルで同時に送ろうが自由なわけです。
チャンネルが１００あれば、１００のパケットを同時に送って、再生側でまた時系列に並べ直せば、見かけ上時系列で送るときの１００倍の速度で送れます。

わかりました？

お礼

繰り返して補足していただき、ありがとうございます。

帯域を広く取ったときに多くのチャンネルを設けることが
できるというのは良く分かります。それにより、周波数帯
を有効利用（＝多くの人でシェア）できます。

私の質問は、１チャンネル当りの周波数帯域を広く
取った際に、そのチャンネルの情報量が増えるのか？
もしそうなら、それはなぜか？ということです。

１つの解として、「１チャンネル当りの情報量は増えないが、
１台の携帯が同時に複数のチャンネルを受信している」と
考えられますが、それはちょっと無さそうです。（CDMA方式
でない限り）