• 通信における階層モデルについて、身近にある事例を用いて、そのメリットをわかりやすく説明せよ。

• 物理層は、電気的条件、端子の物理的な形状を規格化する階層である。

• 物理層には識別子という概念がないにも関わらず、ある送信者からある受信者へ通信ができるのはなぜか。

• 1 フレームあたり 640x480 ピクセル、１ピクセル＝ 24bit の画像を 30fps の動画として伝送するために必要となる帯域を求めよ。

• サンプリング周波数 44.1KHz 、量子化 16bit 、　ステレオ音声を伝送するために必要な帯域を求めよ。

• http://61.200.112.12/joho_top.htm　をやってみよう。

演習問題（ 04/25)

ＰＣ -A ＰＣ -B

ＨＵＢメタルケーブル10Mbps

光ケーブル1000Mbps

では右の図で、 PC-A,PC-B はそれぞれ異なった電気的条件、端子の形状でネットワークに接続しているにも関わらず通信ができるのはなぜか。

通信における階層モデルについて、身近にある事例を用いて、そのメリットをわかりやすく説明せよ。• 階層化するメリットは、下位層は、より具

体的な上位層の共通機能を抽象化することによって、複数の上位層を共通的に支援できる仕組みになっているので、あるひとつの下位層だけで、複数の上位層を支援できる点である。例えば、ＣＤケースは、ＣＤの音楽の種類に関わらず共通的に使えるし、郵便の封筒は中身に関わらず同じものが使える場合のメリットと同じ。

物理層は、電気的条件、端子の物理的な形状を規格化する階層であ

る。• では右の図で、 PC-

A,PC-B はそれぞれ異なった電気的条件、端子の形状でネットワークに接続しているにも関わらず通信ができるのはなぜか。

ＰＣ -A ＰＣ -B

ＨＵＢメタルケーブル10Mbps

光ケーブル1000Mbps

ＰＣ -A ＰＣ -B

ＨＵＢメタルケーブル10Mbps

光ケーブル1000Mbps

•物理層は機器の物理的な接続の規格であり、物理的に接続しているわけではない右上の図の青い○と赤い○間の規格ではなく、右下の青い○、赤い○同士の規格である。青い○、赤い○の物理層の電気的条件、コネクタの形状は同じである。

物理層には識別子という概念がないにも関わらず、ある送信者からある受信者へ通信ができるのはなぜか。• 右上の図で、 PC-A と

PC-C で通信が行われているように見えても、物理層では、右下の図のように、 PC-A からは、同一ケーブルにある、全ての PC に信号が伝わっている。つまり、物理層では、受信する可能性のある全ての受信者にデータを送信するので、結果的に識別子と言う概念がなくても通信が可能である。

PC-A PC-B PC-C

PC-A PC-B PC-C

1 フレームあたり 640x480 ピクセル、１ピクセル＝ 24bit の画像を 30fps の動画として伝送するために必要となる帯域を求めよ。

640 ピクセル

480 ピクセル

30fps

RGB = Red, Green, Blue24bit = 8 + 8 + 8

640 x 480 x 24 x 30= 221,184,000 bps 約 221 Mbps

サンプリング周波数 44.1kHz 、量子化16bit 、　ステレオ音声を伝送するために必要な帯域を求めよ。

音の強さ

音の強さ

1/44100 sec

16 x 2 x 44100= 1,411,200= 約 1.4Mbps

2^16

ちなみに、容量 700MByte の CD-Rom に記録できる音楽の長さは、700,000,000/(1,411,200 x 8 )= 3968sec= 約 66 分