電気通信と光通信

質問

まだ調べたりない事は重々承知していますが、自分の分からない事をまとめる意味もあって質問します。よろしくお願いします。

私は光通信の仕組みやその歴史について少し知りたいのですが、自分で調べていて以下のことがよく分かりません。
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◎ 光通信が始まる前の電話回線・ADSL等の電気通信の仕組みについて
－ 信号： 電気信号、伝送路： メタリックケーブル( 質問1： 銅・電線？)

○ 自分が調べた電気通信の流れ
(1) 音声をアナログ信号として取得 → (2) デジタル信号に変換( 質問2： 雑音・機密性のため？それとも容量を多く送るため？)
(3) デジタル信号の0, 1情報を搬送波(アナログ信号の正弦波)に乗せて送る。

質問3： (3)では電圧の位相変化で情報を乗せている(PSK)？(例えば、位相0° → 1, 位相180° → 0 のように)？
質問4： もし(3)の仮定があっているのであれば、搬送波の周波数を高くすればするほど、大容量通信が容易にできそうな気がするのですが、それができない理由は何ですか？(デバイスの問題？周波数帯域の問題？伝送路上での損失の問題？)
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◎ 光通信の仕組みについて
－ 信号： 光信号、伝送路： 光ファイバ

○ 自分が調べた光通信の流れ
(1) 音声をアナログ信号として取得 → (2) デジタル信号に変換
(3) デジタル信号の0, 1情報を搬送波に乗せて送る。

質問5： 質問4とも関連しますが、光通信では大容量・高速が可能ですが、それが可能な最大の理由はなんですか？(デバイスのため？波長多重方式のため？)
質問6： (3)では光のパワーの変化で情報を乗せている(ASK)？(例えば、光が強い → 1, 光が弱い → 0 のように)？
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以上です。
自分の疑問ばかりをぶつけていて申し訳ありませんが、一番知りたいのは、「電気通信の限界がドコにあって、光通信ではココが可能だから、大容量・高速が可能で今使われている」というところです。

質問全部に答えて頂かなくても、お勧めのサイトや何を勉強すればいいのか教えて頂けるだけでも結構です。今は手探りで調べている最中ですので(汗)

よろしくお願いします。

回答No.1

chiezo2005 · ベストアンサー

質問1： 銅・電線？
メタリックケーブルは普通の電話線のことでこれは銅線です。

質問2： 雑音・機密性のため？それとも容量を多く送るため？
デジタル化のメリットはいろいろあります。雑音，機密もそのひとつですが，デジタル化した信号は圧縮ができるということです。デジタルテレビ放送，デジタル携帯電話などはすべてこの圧縮ができるために狭い帯域で多くの情報を伝送できるという特徴を使っています。

質問3： (3)では電圧の位相変化で情報を乗せている(PSK)？(例えば、位相0° → 1, 位相180° → 0 のように)？
変調方式はいろいろありますが，PSKであればご指摘のとおりであっています。

質問4： もし(3)の仮定があっているのであれば、搬送波の周波数を高くすればするほど、大容量通信が容易にできそうな気がするのですが、それができない理由は何ですか？(デバイスの問題？周波数帯域の問題？伝送路上での損失の問題？)
そのとおりです。ただし，高周波は一般的に伝送損失が大きくなるため長距離伝送が難しくなります。

質問5： 質問4とも関連しますが、光通信では大容量・高速が可能ですが、それが可能な最大の理由はなんですか？(デバイスのため？波長多重方式のため？)
質問6： (3)では光のパワーの変化で情報を乗せている(ASK)？(例えば、光が強い → 1, 光が弱い → 0 のように)？
光通信では光のオンオフ（振幅変調になります）で情報を伝送しますが，このオンオフの周期は10Gくらいまで可能です。光の周波数が非常に高いために，このようなことが可能になります。
さらに一本のファイバーにたくさんの光を載せるという波長多重も同時に行っているため，さらに10倍程度の伝送容量があることになります。

電気通信の限界は
周波数をあげると損失が大きくなる。
光通信は光ファイバーという良い媒体があるために損失が小さい。
しかも周波数が高いために変調周波数を高く取れるので伝送レートが大きくできる。

ということになると思います。

お礼

返事が遅くなって申し訳ありません。
なるほど、一番は光ファイバの登場だったんですね。
ありがとうございました。