9章まとめ 4405023 加治正記 目次 9.1 物理層とは物理層とは 9.2 ０と１の符号化 9.3 コンピュータを結ぶ通信媒体 9.４ 公衆通信サービス 9.1物理層とは物理層と は 4405023 加治正記 アナログ方式 連続的な量の変化として処理される コンピュータで直接処理するのに困難 長距離の伝送で変化してしまう デジタル方式 離散的な量の変化として処理される コンピュータとの親和性が高い 長距離の伝送でも変化しにくい TCP/IPはすべてデジタル 9．2 ０と１の符号化 4405023 加治正記 物理層の役割 コンピュータが処理する”0”と”1”を電圧の変化 や光の点滅の信号へ対応 →送信側 電圧の変化や光の点滅を”0”と”1”のデータに 戻す →受信側 主な符号化方式 送受信処理における変換 FDDIなどで利用されているNRZIでは０が連続すると、 ビットとビットの切れ目がわからなくなる ４B／５Bという方法で変換 ・・・４ビットのデータを必ず１を含む5ビットの シンボルと呼ばれるビット列に変換し、 4ビット以上０が続くのを防ぐ。 9.3 コンピュータを結ぶ 通信媒体 4405023 加治正記 9.3.1 同軸ケーブル イーサネット、IEEE802.3で使用されるケーブル。１０ BASE5と１０BASE2の規格があり、共に１０Mbpｓの速度を 持つ。 最大500m １０BASE5 トランシーバ 終端抵抗 終端抵抗 NICへ 9.3.2 ツイストペアケーブル （より対線） 導線を2本1組でより合わせたもの。それにより ノイズの影響を小さくし、ケーブル内の信号の 減衰を抑制する。 イーサネット（10BASE-T、100BASE-Tなど） の媒体としてよく使われている 信号の伝送方式 RS232C グラウンド信号（0ボルト）に対し、送信するビット列に対応した変化を 1本の線に流し処理 RS-422 グラウンド信号を使用せずに伝送ビット列に対応する信号（プラス側 信号）とそれと正反対の信号（マイナス信号）を1対1（ペア）にして送 信。 受信側はこの2つの信号の差から送信された信号を判断する 信号の伝送方式 外部からの 電気的影響 +側の信号 0V ------－側の信号 0V ＋側、－側の電位差 ------両側とも外部の影響を受 けるが、信号は電位差の あるなしで与えられるので 有 （読み取られる信号） 無 読み取られる信号に影響 は現れない ツイストペアケーブルの種類 UTP（Unshielded Twisted Pair ） ケーブル外被の中がツイストペアケーブルだけで構成さ れるもの STP（Shielded Twisted Pair ） 外被の下にシールドと呼ばれるアルミ箔や網のような導 線で内部のツイストペアケーブルを保護しているケーブル 9.3.3 光ファイバーケーブル ガラス繊維でできたケーブル。信号を光 の明滅によって送信する。 減衰をほとんどしないため、中継なしで 数ｋｍの接続が可能 光ファイバーケーブルの分 類 シングルモード光ファイバー レーザー光など、直進性の強い光を入力し、細いケーブ ル中でほとんど分散せずに信号を伝える 長距離伝送や超高速伝送が可能で、電話局間などの基 幹通信網に使われている 光源 シングルモード光ファイバー 光ファイバーケーブルの分類 マルチモード光ファイバー ケーブル内をLEDなどによる光が反射しながら伝わる 材料にプラスチックを利用できるため安価であり、折り曲 げにも強い 主にGigabit Ethernetなどで用いられている 光源 マルチモード光ファイバー 光ファイバーケーブル 価格が非常に高価 ほかのメディアに比べて接続作業が難しく、 専門の技術と機器が求められる 9.2.4 無線（Wireless） 空間中を飛び交う電磁波を利用するためケー ブルを必要としない。 物理的制約の解放 よく使われる無線通信(1) 赤外線通信 数十ｃｍ～1mの間で接続する。間に障害物があ ると通信できない ・・・携帯電話、ノートパソコン 無線LAN 2.4GHz帯の極超短波と呼ばれる周波数帯を利 用 ・・・ノートパソコン よく使われる無線通信(2) マイクロ波通信 指向性が強いため2点間を結ぶ通信回線に使わ れる 。アンテナが設置できればケーブルを引く のが難しいところでも通信ができるようになる。 ・・・衛星回線、遠隔地への直接通信 9.４ 公衆通信サービス 情報通信ネットワーク 4405071 野村尚吾 9.4.0 公衆通信サービスとは 公衆通信サービス ⇒ 外部と接続する場合に使用するサービス． ※ NTTやKDDIなどに料金を払って通信回線を 借りる形態 9.4.1 アナログ電話回線 アナログ電話回線 ⇒ 普通の電話回線を利用して通信すること。 インターネットにダイヤルアップ接続する場合に必要。 ※ デジタル信号とアナログ信号を変換するモデムが 必要になる． モデムによる一般的通信速度は：56kbps 9.4.1 アナログ電話回線 図1： ダイアルアップ接続 9.4.2 携帯電話・PHS 携帯電話 ⇒ 9.6kbps～384kbps程度の通信が可能 ※ 利点： 携帯電話が利用できる範囲内ではどこでも ネットワークに接続できる 9.4.2 携帯電話・PHS PHS ⇒ 32kbps~128kbpsのデジタル回線。 普通に音声で通話するとき、 音声信号がADPCMと呼ばれるデジタル音声に 変換されてから電波で送信される。 ※ このデジタル回線を直接利用する伝送手順に PIAFSがある 9.4.3 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) ADSL ⇒ 既存のアナログ電話回線を拡張利用するサービス ※ 電話機と電話局の交換機の間の回線を利用。 スプリッタを設定し，音声周波数とデータ通信用の 周波数を混合・分離する． ※ xDSL （VDSL,HDSL,SDSL,ADSLの総称) 9.4.3 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 図3： ADSL接続 9.4.4 FTTH(Fiber To The Home) 光ファイバーによる家庭向けのデータ通信サービス。 元は、一般家庭に光ファイバーを引き、電話、イン ターネット、テレビなどのサービスを統合して提供す る構想の名称だったが、転じて、そのための通信 サービスの総称として用いられるようになった。 9.4.5 ケーブルテレビ ケーブルテレビ ⇒ 本来、電波を主体とするテレビ放送をケーブルを 使って放送する ※ ケーブルテレビ放送に使われていない 空いているチャンネルをデータ通信に利用 ※ 下り伝送：放送と同じ周波数帯域を使用 上り伝送：放送に使用しない低周波数帯域を使用 ⇒上り伝送速度が下りより遅い 9.4.5 ケーブルテレビ 図4: ケーブルテレビによるインターネット接続 9.4.6 専用回線 （専用線） 専用回線 ⇒ 接続形態は1対1接続に限られる。 ※ NTTのサービスの例 ･デジタル専用サービス （64kbps~6Mbps,50Mbps,150Mbps） ･ ATMメガリンクサービス（0.5Mbps,1~135Mbps,600Mbps） ･メトロハイリンク （45Mbps,150Mbps,600Mbps） 9.4.6 専用回線 （専用線） 図5: 専用回線によるインターネットへの接続 9.4.7 VPN(Virtual Private Network) インターネット回線等の公衆ネットワークを利用しながらセ キュリティを確保したサービス VPNは暗号化通信によりインターネット上の2つの地点を接 続し、そのセッション上で仮想的なネットワーク（LAN）を構 成することにより離れた場所にあるコンピュータ同士やネット ワーク同士を安全かつ自由に接続することができる。 9.4.8 公衆無線LAN LAN（Local Area Network）とは、同じ建物の中 にあるパソコンやプリンタ等の周辺機器をケーブル などで接続して構築するパソコンのネットワークのこ とで、それによりデータのやりとりが可能になる。 9.4.9 その他の公衆通信サービス（１） X.25 ⇒ 1つの回線から複数のサイトに同時に接続可能な 性質を持つサービス。電話網の改良版的存在。 ※ コンピュータネットワークで利用しやすい媒体 ※ 接続点の伝送速度： 9.6Kbps or 64Kbps ※ 現在は使用が減少 9.4.9 その他の公衆通信サービス（２） フレームリレー ⇒ X.25を簡素化して高速化したもの。 多くの通信事業者から64kbps～1.5Mbpsの フレームリレーサービスが提供されている ※ 特徴： 簡略化されたデータリンク層プロコトル 重複制御やシーケンス管理は上位プロコトル で行う 図６を参考に・・・ 9.4.9 その他の公衆通信サービス（３） 図6: フレームリレー網 9.4.9 その他の公衆通信サービス（４） ISDN アナログ通信で使用していた交換機をデジタル化し，1回線に複 数の通信路を設定して高速通信を 可能のしたもの． ※ NTTのサービスの例 INSネット64 （数字：最大転送速度） INSネット1500 INS-P (パケット網への接続を付加したもの）
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