「帯域」と「通信速度」の違い

予備知識

用語	意味
周波数	一定時間に波が何回揺れるかを表した数字

それぞれの用語の意味

用語	意味
帯域	通信するときに使われる電波や光の周波数の範囲。「通信速度」の意味で使われる場合もあります
通信速度	線の中を情報がうねうね通るスピード

似ているところ

同じ意味で使われることがあります。
同じ意味で使われている場合は「帯域」を「通信速度」の意味で使っているはずです。

違うところ

用語の意味自体は違います。
それぞれ

帯域：周波数の範囲
通信速度：通信のスピード

です。
違いますよね？

個人的な使い分け

そこまで神経質になっているわけではありませんが、一応

帯域：周波数の範囲
通信速度：通信のスピード

と使い分けています。

備考

普通は帯域が広くなると通信速度が上がります。
だから「通信速度」のニュアンスで「帯域」という表現が使われるのだと思います。

例えば、そうですね。

ピヨ太君がピヨピヨ波発生装置を作りました。

どうやらピヨ太君は、ピヨピヨ波発生装置から出る波を使って、ピヨ子さんに情報を伝えるつもりのようです。

ピヨピヨ波発生装置からは2種類の波を発射できます。
1秒間に1回揺れる波（1Hzの波）と1秒間に2回揺れる波（2Hzの波）の2種類です。
ピヨピヨ波発生装置の帯域は1Hz～2Hzの範囲と言えます。

さて、ここで問題です。
ピヨ太君は1秒間に何種類の情報を伝えられるでしょうか？

そうですね。
2種類です。
ピヨピヨ波発生装置からは2種類の波が出ます。
伝えられる情報も2種類です。

1秒間に1回揺れる波を「0」に対応させたとしましょう。
1秒間に2回揺れる波を「1」に対応させました。
そうすると、1秒間に伝えられる情報は「0」か「1」になります。

ピヨピヨ波発生装置で1秒間に伝えられる情報は2種類だけです。
3種類以上の情報を伝えたい場合は、どんなに頑張っても2秒以上かかります。

ピヨ太君がピヨ子さんに0～2までの数字のどれかを伝えたい場合は、どうでしょう。

1秒で伝えられるのは「0」か「1」だけです。
何をどう頑張っても「2」は伝えられません。

2秒あれば「2」も伝えられます。
やり方はいろいろありますが、例えば「1秒目に伝えた数と2秒目に伝えた数を足した数が本当に伝えたい数だよ」と事前に決めておくのです。
2秒あれば波を送るチャンスは2回です。

・1Hzの波と1Hzの波→0＋0＝0
・1Hzの波と2Hzの波→0＋1＝1
・2Hzの波と1Hzの波→1＋0＝1
・2Hzの波と2Hzの波→1＋1＝2

の組み合わせが作れます。
ピヨ太君からピヨ子さんに0～2までの数字を伝えることが可能になります。

さて、ある日ピヨ太君はピヨピヨ波発生装置を改造しました。

なんと！

1秒間に1回揺れる波（1Hzの波）と1秒間に2回揺れる波（2Hzの波）と1秒間に3回揺れる波（3Hzの波）の3種類の波を出せるようにしたのです。
2Hzまでの波しか作れなかったピヨピヨ波発生装置が、3Hzまでの波を作れるようになりました。

改造したピヨピヨ波発生装置の帯域は1Hz～3Hzの範囲です。
元のピヨピヨ波発生装置に比べて「帯域が広い」と言えます。

さて、ここで再び問題です。
改造したピヨピヨ波発生装置を使うと、ピヨ太君は1秒間に何種類の情報を伝えられるでしょうか？

そうですね。
3種類です。
改造したピヨピヨ波発生装置からは3種類の波が出せます。
伝えられる情報も3種類です。
0～2までの数字のどれかを伝えたい場合も1秒で済みます。

ここで先程の話を思い出してください。

ピヨピヨ波発生装置が2種類の波しか出せないときは、0～2までの数字のどれかを伝えるのに2秒かかりました。
3種類の波を出せるように改造したら1秒で済むようになりました。

帯域が広いということは、いろいろな種類の波を作れるということです。
いろいろな種類の波を作れるということは、1回で送れる情報の量が多いということにつながります。
1回で送れる情報の量が多いということは、全部の情報を伝えるまでにかかる時間が少なくて済むわけです。
全部の情報を伝えるまでにかかる時間が少なくて済むということは、通信速度が速いということです。

よって

帯域が広い＝通信速度が速い

が成り立ちます。

もし単位として「bps」を使っていたら「通信速度」のつもりで「帯域」と言っていると思ってください。
「bps」は「1秒あたり何ビット」を表す単位です。
通信速度を表現するときに、よく登場します。