携帯電話はたくさんの人が持っていると思いますが、電波(電磁波)によってメールをしたりや話したりすることが出来るんですよね?
その電波って混ざったりすることはないんですか?
教えて下さい.

A 回答 (5件)

専門家の方が答えていらっしゃるので、補足程度に…。



携帯電話には、

1)FDMA(周波数分割方式)
2)TMDA(時分割方式)
3)CDMA(周波数拡散方式)

と3通りあります。現在の携帯は殆ど1)。DoCoMoの次世代携帯は3)の一種でW-CDMAと言います。

2)の場合、同じ移動電話であれば、同じ周波数であっても時分割で複数の通話を切り分けるので問題なし。異なる移動電話なら、周波数を使い分けている。

1) の場合、同じ移動電話会社、同じ基地局であっても異なる通話なら、異なる周波数を割り当てます。移動電話ですから、移動に応じて基地局が切り替わるかも知れませんが、通話する人間には全く分からないようになっています。基地局毎に持つ周波数(複数)は、近い基地局同士干渉(=混信)しないように設計されています。

3)は一口で説明するのは難しいが、複数の通話を暗号化して、規則的にごちゃ混ぜにし、広い帯域の周波数を有効に活用することにより、同時に多数の通信を高速に実現できるようにしたものです。通話品質の劣化も少ないです。一見ごちゃ混ぜですが、暗号を解読すると、元の1:1の通話を奇麗に復元できます。

実は自分と相手以外誰も使っていなくても、「干渉」は起こり得るのです。電波は光と違って波長が非常に長い電磁波ですから、「回折」といって建物の裏でも簡単に回り込んできます。建物の壁でも跳ね返ります。これらはメリットでもありますが、複数の電波が重なり干渉してしまうというデメリットも否定できません。テレビでいうと「ゴースト」です。近くに高い建物が建つと急にゴーストが出たりするでしょ?あれは、建物の壁で反射した同じ電波が、時間差を伴ってやってくることによって起こる現象です。周波数も全く同じですから、デジタル信号処理でもしない限り除去は困難です。

「周波数分離」と言っちゃうと、難しく聞こえますが、テレビやラジオだって、色々な電波が飛んでるのに、チャンネルやチューナをひねると、ピタリ選局できますよね?
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この回答へのお礼

わかりやすい回答ありがとうございます。
電波は混ざるのは普通のことなんだと“日常の不思議”が解決できました。
周波数を分離する技術まで知ることができ一つ賢くなりました。
お忙しいところ本当にありがとうございました。

お礼日時:2001/06/16 14:56

大変失礼しました。

#4の追加です。
異なる周波数の場合は#4の混信の問題が有りますが、同一周波数の場合は混信では無く、回線を維持する為の信号処理による自己と非自己の識別になります。
この方法は前の方々が言われているとおりです。
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補足ですが・・電波が混ざる事を混信と言います。


混信の原因としては、
ある周波数の電波を送信した時に必要とする周波数以外に2、3、・・倍、1/2、1/3、・・倍及び近接の不要な周波数の電波を同時に送信してしまいます。
これは送信機に使用されているトランジスタ等の非直線特性により発生します。
調整により抑制可能ですがゼロにはできません。
この不要な周波数が絡み合って混信を起します。とりわけ近接の周波数の影響が大きいです。
さらに送信出力が大きい程、混信の度合が大きくなります。
混信の影響を少なくする為には、不要周波数を抑制する、送信出力を小さくする事です。
信号処理による方法は前の方々が言われているとおりです。
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helo1000さんのおっしゃるとおり、混ざります。


携帯電話どころか、私たちの住んでいる空間は、テレビ、ラジオなどの電磁波が複雑に混ざり合っています。
なのに、お互いに混乱しないのは、「周波数分離」という技術があるから。
原理としては難しいですが、カン高い女の人の声で「りんご」、低い男の声で「みかん」と同時に言われても聞き分けられますよね。これの高度なものを電波の世界で行っていると思えばよろしいです。
この技術ができた約100年前は、10くらいの混ざり合いを分けるのが精一杯でしたが、現代では、百万くらいの混ざり合いでも大丈夫になりました。
でも、時折、「声の高さ」に当たる「周波数」が同じになってしまって、分離できなくなり、通信が止まってしまうことがあります。これを「混信」といいます。
このような「混信」を避けるための携帯電話会社間のおおまかな調整は、政府の総務省が行っており、同じ携帯電話会社の中での細かい調整は、会社の技術者とコンピュータが行っています。
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混ざりますよ。



ただ、端末側で目的の周波数を取り出すためのしくみがあるので大丈夫です。
また、もし取り出した内容がエラーなどを起こしていて正常なデータとして扱え
ない場合、それを修復するためのしくみもあります。(何回も試してみてダメだ
った場合は音声が途切れたりしますが)

アナログ通信(現在のテレビやラジオなど)の場合、近い周波数で強い電磁波を
混ぜられるとうまくデータを取り出せず、画像や音声が乱れることがあります。
デジタル(携帯電話やPHSなど)の場合も同じようなことがあり得ますが、
アナログよりはずっと耐久性が強いです。
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【参考サイト】
マクスウェルの方程式 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F
 

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> 量子力学は電磁気学から生まれたんですね。。初耳でした。
これはですね、私の
> 量子力学は、電磁波の研究から発展し
という言葉からと思いますが、
誤解を招く表現だったと思います。すみません。

量子力学は電磁気学から生まれたというより、正確には
アンチ・ニュ-トン力学、アンチ電磁気学から生まれたものです。

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