デジタル変調方式
0と1のデジタルデータを、電波などの波(搬送波)の振幅、周波数、位相の変化に置き換えて送る方式。ASK、FSK、PSK、QAMなどがある。無線LANでは、これらで変調した多数の波を並べて送るOFDMが使われる。
イマシルちゃんの解説
電波で0と1を送るには、波の形に「しるし」をつけなきゃいけないんだ。
たとえば、波を大きくしたら1、小さくしたら0。
波を細かくしたら1、ゆったりにしたら0。
波の始まるタイミングをずらしたら1、ずらさなかったら0。
こんなふうに、波のどこを変えるかで、いろんなやり方があるんだよ。
より深い解説
基本の3方式
| 方式 | 変えるもの | 内容 |
|---|---|---|
| ASK(振幅偏移変調) | 振幅(波の大きさ) | 雑音の影響を受けやすい |
| FSK(周波数偏移変調) | 周波数(波の細かさ) | 雑音に強いが、使う帯域が広い |
| PSK(位相偏移変調) | 位相(波のずれ) | 雑音に比較的強い |
1回で送れるビット数
1回の変調(1シンボル)で区別する状態の数を増やすと、一度に多くのビットを送れる。
| 方式 | 状態の数 | 1シンボルのビット数 |
|---|---|---|
| BPSK | 位相2通り | 1 |
| QPSK | 位相4通り | 2 |
| 16QAM | 振幅と位相の組合せ16通り | 4 |
| 64QAM | 64通り | 6 |
| 256QAM | 256通り | 8 |
| 1024QAM | 1024通り | 10 |
QAM(直交振幅変調)は、振幅と位相の両方を変える方式である。状態の数が多いほど速く送れるが、状態どうしの違いが小さくなるため、雑音に弱くなる。電波の状態がよいときは多値の方式、悪いときは少ない値の方式に切り替える(適応変調)。
変調方式と多重化方式
ASK、FSK、PSK、QAMは、1つの搬送波にデータを乗せる「変調」の方式である。これに対し、多数の搬送波(サブキャリア)を使って並列に送るOFDMは、多重化(または伝送)の方式で、各サブキャリアの変調にBPSKやQPSK、QAMを使う。
| 無線LANの規格 | 多重化・伝送方式 | サブキャリアの変調の最大 |
|---|---|---|
| IEEE 802.11b | DSSS、CCK | − |
| IEEE 802.11a/g | OFDM | 64QAM |
| IEEE 802.11n | OFDM | 64QAM |
| IEEE 802.11ac | OFDM | 256QAM |
| IEEE 802.11ax | OFDMA | 1024QAM |