FDM（周波数分割多重化）とは？通信技術の基本を徹底解説

FDM（Frequency Division Multiplexing）は、通信の効率を高めるために重要な多重化技術です。

本記事では、FDMの基本的な仕組み、利点、欠点、そして具体的な応用例について詳しく解説します。

この技術は、テレビやラジオなどのメディア通信、さらには携帯電話の通信にも広く利用されています。

FDMの基本概念

1. FDMの定義

FDMとは、一つの回線に複数の信号をまとめ、同時に送受信する技術です。

周波数帯を分割し、それぞれ異なる信号を合成して伝送することで、効率的なデータ通信を実現します。

例えば、テレビ放送では、異なる周波数帯を「チャンネル」として利用し、それぞれ異なる映像や音声を発信しています。

2. 周波数分割多元接続（FDMA）

FDMを用いた通信技術は、周波数分割多元接続（FDMA）と呼ばれます。

これは、複数の通信主体が異なる周波数帯を利用して同時に通信できる仕組みです。

携帯電話の通信方式では、基地局が周囲の端末と異なる周波数帯を使って、同時に通信することが可能です。

FDMの利点

1. 効率的なデータ伝送

FDMは、同一の伝送路を共用することで、通信の効率を高めます。

これにより、通信帯域を最大限に活用し、複数のデータを同時に伝送できます。

2. 多様な応用が可能

FDMは、テレビ放送、ラジオ放送、さらには携帯電話など、さまざまな分野で利用されています。

これにより、日常生活に欠かせない通信インフラが支えられています。

FDMの欠点

1. 干渉のリスク

FDMでは、異なる周波数帯を利用するため、混信を防ぐためにガードバンドを設ける必要があります。

これが周波数利用の効率を下げる要因となります。

2. 限られた周波数帯域

周波数帯域は限られているため、新たな通信主体が増えると、利用できる周波数が不足する可能性があります。

このため、新しい技術の導入が求められています。

FDMの関連技術

1. 周波数分割複信（FDD）

FDMと似た技術に、周波数分割複信（FDD）があります。

これは、一つの伝送路に異なる周波数の信号を流し、片方を送信、もう片方を受信に利用して同時に通信する方式です。

この際、送信側と受信側の間にはガードバンドを設ける必要があります。

2. 波長分割多重（WDM）

光通信では、周波数の代わりに波長に着目し、異なる波長の光信号を一本の光ファイバーで同時に伝送する方式が波長分割多重（WDM）です。

これにより、高速なデータ伝送が可能になります。

まとめ

FDM（周波数分割多重化）は、効率的なデータ伝送を実現するための重要な技術です。

通信の効率を高める一方で、干渉のリスクや周波数帯域の制約が存在します。

今後もこの技術は進化し、通信インフラの発展に寄与するでしょう。