シャノンの通信路容量計算機

使い方

シャノンの通信路容量計算機は、帯域幅とSN比からシャノン・ハートレーの定理で理論上の最大通信速度を計算し、ナイキスト限界や帯域利用効率も求めます。画面に表示されている入力欄に必要な項目を入力し、ボタンを押すだけで結果がその場に表示されます。入力からボタン操作、結果の確認までは数秒で完結し、専門的な予備知識がなくても迷わず使えるように作られています。入力した内容がToolHubのサーバーに送信されることはなく、計算処理はすべてお使いのブラウザ内だけで完結するため、氏名や個人的な数値など、他人に見られたくない情報を扱う場面でも安心してご利用いただけます。結果に納得できない場合は、入力内容を書き換えるだけで即座に再計算されるので、条件を変えながら何度でも試すことができます。

どんなときに使うか

「開発者向け」に関する作業のうち、とくにシャノンの定理・通信路容量・SN比・帯域利用効率に関わる場面で役立ちます。手元に電卓や表計算ソフトがないとき、あるいは毎回同じ計算式を手で入力するのが面倒なときに、このページを開くだけで済ませられるのが最大の利点です。スマートフォンからでも同じ操作でそのまま使えるため、外出先や授業・会議の合間などパソコンを開けない状況でも、必要な数値をすぐに確認できます。ブックマークしておけば、次回以降はワンクリックでこのツールに戻ってこられます。

計算の仕組み・メリット

シャノン限界とナイキスト限界の違いは何ですか？

シャノン限界は雑音によって決まる理論上の上限、ナイキスト限界は符号レベル数（変調多値度）によって決まる上限です。実際の通信速度は両方の小さい方に制限されます。

SN比を上げれば無限に速くできますか？

できません。容量はlog₂(1+S/N)に比例するため、SN比を10倍にしても容量は約3.3bps/Hz増えるだけです。帯域幅を広げるほうが効果的です。

実際の通信速度がこの値より遅いのはなぜですか？

誤り訂正符号のオーバーヘッド、プロトコルヘッダ、干渉、実装上の制約などがあるためです。シャノン容量は理論上の上限値です。

このように、計算の根拠となる考え方をあらかじめ明確にしたうえでロジックを実装しているため、表示された結果がどのような前提で導かれたのかを確認しながら安心して利用できます。また、ToolHubのツールはすべて登録不要・完全無料で、広告の表示以外の目的で個人情報を収集することはありません。気になるツールが他にもあれば、ページ上部のカテゴリーメニューや検索欄からすぐに探せます。