データ伝送においては、伝送誤りを完全に無くすことはできません。このため、伝送誤り制御を行い、伝送誤りが発生しても、伝送誤りを訂正して、ユーザーに、正しいデータを引き渡すようにします。誤ったものを訂正するよりも、伝送誤りの発生自体を抑えることの方が、より本質的な対策です。伝送誤り発生の原因は、伝送波形が歪むことにあります(図.1)。図の下のように歪んでしまったら、どうしようもありません。これは誇張ですが、波形の歪みが伝送誤りの原因になることは、了解できると思います。逆にいえば、波形歪みが小さいように伝送することが、伝送誤りを減らす対策です。波形が歪む原因は、どこのあるのでしょうか。これは、当然考えられる要因です。伝送路自体が歪みの原因になります。伝送路には抵抗があり、信号が伝わるには電流が流れますから、電圧降下があります。抵抗分だけであれば、信号は減衰しますが、波形歪みは発生しません。伝送路は、抵抗成分だけでなく、インダクタンス/キャパシタンスの成分を持っています。したがって、伝送路は周波数特性を持ちます。信号が単一周波数であれば別ですが、一般には信号は、周波数帯域を持っています。周波数によって減衰量が異なりますから、波形が歪みます。方形波では、その方形波の、周波数を基本周波数といいますが、角の部分は、基本周波数の整数倍の高い周波数成分を持っています。示すように、高周波で減衰する、ローパスフィルタ形の特性をもっています。伝送路では、信号は一定の速度で進みます。したがって、信号の遅れ時間は、周波数に依存しない一定値です。このことは、信号の位相遅れの形で表現すれば、信号の周波数に比例することになりです。この図は、ボード線図ですから、周波数軸は対数です。したがって、図に示すような形になります。3.1.を参照してください。ように、角が取れて丸くなります。図の信号は、パルス幅一定(基本周波数一定)です。したがって、正弦波形に近づきますが、きれいな波形です。一般の伝送波形は、パルス幅がバラツキます。この場合の現象を(図.4に示します。サイクルの繰り返し波形です。各々上段が伝送路への入力波形、下段が伝送を通過した出力波形です。[A]の周波数)、伝送路の周波数特性が緩やかなときの波形です。[B]の周波数)、周波数特性が激しいときの波形です。横軸のスケールが異なります。おいては、信号周波数が低い(パルス幅が広い)場所と、信号周波数が高い(パルス幅が狭い)場所とで、信号の振幅は、ほとんど変わりません。したがって、多分伝送誤りも発生しないでしょう。信号周波数が低いとき(パルス幅が広いところ)と、信号周波数が高いとき(パルス幅が狭いところ)とで、信号の減衰量が大幅に異なります。周波数が高いところは、このため、信号が大きく歪んでおり、信号の振幅が小さくなっています。矢印の部分では、信号がスレッショルド電圧に達しないで、伝送誤りになると考えられます。以上の例からも分かるように、信号は、外来ノイズだけでなく、伝送路の特性等に起因して、自分自身で歪んでしまいます。これが伝送誤りの原因になります。したがって、伝送路の特性を知り、適切に伝送路を選択することが必要です。どんなケーブルを使用しても、信号は伝わります。長距離や高速の伝送においては、信号波形が歪んで伝送誤りが発生しないように、適切なケーブルを使用することが重要です。特性が優れているケーブルを使用することは当然ですが、さらに、その特性が公表され、保証されていることが望まれます。一般に、伝送用ケーブルとして規格化されているものは、この条件を満たします。用ケーブル、同軸ケーブルなどがあります。4.1.では、伝送路の周波数特性による波形歪みを強調しましたが、当然、外来ノイズによる歪もあります。外来ノイズをを受け難いことも重要です。一般に優れたケーブルほど価格が高い傾向にあります。ノイズ対策用のシールドの有無は価格に大きく影響します。価格との兼ね合いを考えなければなりません。施工性も考慮する必要があります。施工上の不備から、所定の性能が得られない場合があります。2つのグループに分かれます。平衡であり、耐ノイズ性が高く、優れたケーブルです。信号の減衰量が大きいので、高周波には適しません。用ケーブルは、これに属します。信号の減衰が小さいので、高周波に適します。ケーブルと比べて、高価であり、施工性に劣ります。距離が短ければ、ケーブルの特性は、あまり問題になりません。別の面で特徴がある、各種のケーブルを使用することができます。通称であり、特定のものを指すのではありません。一般に多対ツイストペアケーブルです。コンピュータインターフェースとして、規格化されているものは、それぞれの専用ケーブルがあります。機器内部の配線に使用します。フラットケーブルと同様に使用します。フラットケーブルは、便利ですが、コンパクトに丸め難いのが欠点です。下図の構造にして、施工性を高めたものです。ツイストペアケーブルを、フラットケーブのように並べたものです(下図)。長距離伝送にも使用されますが、便宜上ここに示しました。ツイストされたものと、ツイスト無しのものとがあります。計装の分野は、従来はアナログの直流信号が多く使用されていました。この場合には、通常ツイスト無しでも使用できます。ツイスト無しのものは、耐ノイズ性は高くありません。電話用のケーブルです。この意味では、本来低周波用です。絶縁体の材質にポリエチレンを使用したものは、かなりの高周波まで使用可能です。ビニール絶縁は、高周波での減衰が大きいので、高周波には使用できません。ここで絶縁体とは、導体(電線)を被覆して線間相互を絶縁するものを指します。シースの材質は、ケーブルの対候性に影響しますが、ケーブルの電気的特性には,ほとんど影響しません。通信ケーブルはその用途によって、いくつかの種類があります。呼ばれているものが多く使用されています(表.1、2)。0.65〜1.2φが多く使用されます。この図は、各種文献を総合して作り上げたものです。(デシベル)で表します。図を見ると、ケーブルの減衰量の周波数特性は、直線的です。示したように、高周波で激しい減衰になります。分かるように、減衰量は、ケーブルの長さに比例します。以下)では、線の傾斜から、減衰量は、周波数の平方根に比例していることが分かります。この関係は、基本的な理論からも導かれる関係です。高い周波数範囲では、傾斜がさらに大きくなっています。これは、基本的な理論に入っていない減衰の要因が加わるためです。この図も、各種文献を総合して作ったものです。図から分かるように、特性インピーダンスも周波数特性を持っています。電話用ケーブルの特性インピーダンスは、600Ωと言われています。音声周波数帯域では、特性インピーダンスの値は、周波数および線径によって、かなり変化しています。100Ωで一定しています。通信ケーブル以外でも、ツイストペアケーブルの高周波における特性インピーダンスは、大体、100〜120Ω程度です。通信ケーブルは、絶縁体がポリエチレンであれば、かなり高周波まで使用できます。元々は電話用(低周波用)のケーブルです。高周波の特性は、規格で保証されてはいません。略す)によって、いくつかの種類に分けられています。使用されます(表.3)。ついての詳細は、後に解説しますが、最も広く使われてるのが、イーサーネットと呼ばれる機種です。イーサーネットは、同軸ケーブルを使用する機種もありますが、ツイストペアケーブルが圧倒的に使われています。