高速・大容量情報伝送技術の基礎と最前線

情報社会では、大容量情報を高速で伝達する伝送技術が重要となる。この関連で、利益誘導目的や実現性の低い情報 (例;光ファイバ、5G) も見受けられる。今回、高速情報伝送の主要因 (距離、損失など) および選択方法 (有線、無線など) に関して正確かつ分かり易く解説する。これにより、生活圏や伝送距離により光回線 (光ファイバ通信) と高速無線 (4G, 5G、Wi-Fi 6, 7) の組合せを最適化することができる。また、電子機器 (機器間/機器内、電気/光) における情報伝送に関する課題および対策も説明する。

1. 情報伝送の基本知識
   1. 情報通信;
      1. 回線
         • 種類
         • 有線/無線
      2. 信号
         • 種類
         • 比較
      3. プロトコル
         • 階層
         • 名称
      4. その他
         • 1/0 (ON/OFF) 伝送
   2. 伝送要因
      1. 伝送体と伝送損失
      2. 伝送距離と伝送方法
      3. 大気圏での情報伝送
   3. 無線規格
      1. 国際規格 (〜4G, 5G)
      2. 業界規格 (Wi-Fi, 〜6・7)
   4. 高速通信システム
      • 光回線+高速無線 (狭域)
      • 注) 隙間:中速無線 (広域)
   5. 関連情報
      1. 光回線 (光ファイバ通信)
      2. 周波数と伝送距離 (伝送損失)
2. 生活圏での高速情報伝送
   1. 長距離 (>都市間) ;光回線+無線、注) 山岳部:衛星無線、スターリンク
   2. 中距離 (都市内、施設内) ;光回線+無線 (中速>数百m>高速)
   3. 短距離 (建物内) ;光回線+無線/電線
   4. 電子機器間
      • 光回線/電線 (ノイズ影響大/小)
   5. 電子機器内
      • 電気回路の高速化
      • デジタル化
      • 阻害要因と対策
        • ノイズ
        • 誘電率
        • 距離
      • 光伝送の課題
        • ソニー
        • インテル/Light Peak
3. 情報伝送を支える基本技術
   1. 半導体;
      1. 光半導体
      2. 情報処理半導体 (プロセッサ/メモリ) と高速化 (高集積化)
      3. モジュール (受送信、情報処理) と高速化 (高密度化)
   2. 伝送体;
      1. 種類
         • 空間
         • 電気回路
         • 光ファイバ
      2. 光ファイバ
         • 石英
         • 樹脂
   3. 接続方法
      • 電気接続 (コネクター)
      • 光学接続 (接続材料)
• 質疑応答