電気通信工事の計算問題｜デシベル・伝送損失・符号化の解き方
内容確認： · 熊太郎
電気通信理論の計算問題は、パターンが限られています。デシベルの足し算と引き算、伝送路の損失の合計、情報量の計算の3つを押さえておけば、選択問題で得点源にできます。
デシベルの基本：電力は10log、電圧は20log
電力比 P2/P1 のデシベルは 10log10(P2/P1)、電圧比 V2/V1 のデシベルは 20log10(V2/V1) です。電力が 2 倍なら約 3dB、10 倍なら 10dB、100 倍なら 20dB になります。
デシベルで表すと、増幅器の利得や伝送路の損失を足し引きだけで合成できます。たとえば利得 20dB の増幅器と損失 5dB のケーブルを通すと、全体で 15dB の利得になります。
- 電力 2 倍 ≒ +3dB、1/2 ≒ −3dB
- 電力 10 倍 = +10dB、電圧 10 倍 = +20dB
- 利得は足し、損失は引く（損失を負の値で足してもよい）
伝送損失：区間ごとの損失を足して全体を出す
ケーブルの損失は、1km あたりの損失（dB/km）に距離を掛けて求めます。接続点（融着・コネクタ）の損失は個数分を足します。全体の損失がわかれば、受信レベルは送信レベルから損失を引いて求められます。
光ファイバの問題では、ファイバ損失、融着接続損失、コネクタ損失の3つを足す形がよく出ます。単位をそろえ、足し忘れがないか最後に確認してください。
情報量と符号：2 を底とする対数に慣れる
情報量は、起こりうる場合が N 通りで同じ確率なら log2 N ビットです。8 通りなら 3 ビット、16 通りなら 4 ビットと、2 のべき乗は暗記しておくと速く解けます。
誤り検出のパリティチェックは、1 の個数を偶数（または奇数）にそろえる方式で、1 ビットの誤りを検出できますが訂正はできません。