電話の会話やメールの写真はどうして送れる？ 電波ってどういう仕組み

普段何気なく使っている電話やメール。皆さんは「どうして遠くの人とやりとりできるんだろう？」と疑問に思ったことはありませんか？　目に見えない電波を使った通信を使って、なぜ情報を送ったり受け取ったりできるのか不思議ですよね。

情報通信技術はここ30年だけを見てもすさまじい発展を遂げています。こうした技術の中心にある「情報の運び方」は、実は「引っ越し」とよく似ているのです。

■1Gから5Gへ！　通信技術が大きく進化している

「30年間でおよそ10,000倍」。これが何の数字か分かりますか？

正解は通信速度の進化を表す数字です。今でこそスマホやパソコンで当たり前のように使っているインターネットですが、登場したのはごくごく最近のことです。1980年の携帯電話は何とかばんくらいの大きさで肩からかけるタイプのもの。重さはおよそ3キログラムもありました。そう考えると、この30年で通信技術が大きく進歩していることが分かります。

この当時の通信技術は「1G」と呼ばれていました。「G」というのは「世代」を指す「ジェネレーション（generation）」の頭文字です。そして現在は「4G」に進化しており、Wi-Fiスポットが駅や空港、カフェなどいろいろなところにあります。無線LANへ接続しやすい環境がどんどん整ってきているのです。

2020年には、次世代移動通信システムである「5G」が実用化されると見込まれています。5Gの導入で無線LANの接続可能数が1,000倍に増え、さらに大容量の情報を高速に扱えるようになります。5Gの世界では、「単にインターネットへの接続が便利になる」だけでなく、スポーツ中継をホログラムで映し出せたり、ロボットの遠隔操作も小さなタイムラグで行えるようになったりするといわれています。

メールで写真を送ったり、FAXを送ったり、電話で声を送ったり……などなど、そんな現代では不可欠である通信技術ですが、そもそもどうやって情報を遠くへと送っているのか、気になりませんか？

■電波に情報をのせる「変調」とはどんな技術？

電話やテレビは、電波にのって送られてくる情報をキャッチすることで遠くの声を聞くことができ、映像を見ることができます。

分かりやすくイメージするために「引っ越し」を思い浮かべてみてください。引っ越しをするときは、トラックに荷物を積んで目的地まで運びますが、トラックが「電波」の役割を果たしていて「搬送波」と呼ばれています。

しかしどんなものでも電波にのせられるわけではありません。つまり引っ越しをするとき、大きなものは解体し小さいものは段ボールに詰め込まないと、トラックで運べないのと同じことです。そこで電波にのせられるように情報を「荷造り」する必要があります。荷造りに当たる作業が「変調」です。具体的にどういうことかというと、電波で送られる情報は波の形をしているので、搬送波に合わせて波の形を加工するのです。

そしてせっかく送ったものはしっかり受け取らなければ、何の役にも立ちません。これを引っ越しで例えるなら荷造りした荷物の「荷解き」に当たる作業です。送られてきた情報を受け取る作業のことを「復調」とよびます。

このように、私たちが当たり前のように使っている電話やテレビは、「荷造り→搬送→荷解き」という作業を経て手元に届いているのです。