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物理層WAN接続

前回の物理層のLANの話に引き続き、WANの話を説明。

バス接続(LAN)と転送速度

基本的な Ethernet の接続では、1本の通信路を共有するバス型接続のため、1本の信号線をパケット単位の通信の短い時間に区切って、送信を交代しながら行う時分割多重方式で行い通信を行う。

このため、下図で通信路が10BASE/T であった場合、PC-A から PC-B にCD1枚のデータ700MBを送る場合、

>-----+-----------+------<   CD1枚 700MB
      |           |         をPC-A⇒PC-Bに転送
     PC-A        PC-B       何秒かかる?

700M[Byte] * 8 = 5.6 G[bit] を 10M[bps] で送ると
5.6G[bit] / 10M[bit/sec] = 560[sec]

また、PC-A から、PC-B , PC-C に同時にCDデータをダウンロードする場合、時分割多重となるため、時間は倍かかる。

>-----+------+------+-----<
      |      |      |
     PC-A   PC-B   PC-C

電話線接続

同じ敷地内のネットワーク接続のLANどうしを、ネットワークで相互接続するWAN(Wide Area Network)では、昔は電話線を用いていた。電話は、本来音声を伝えるためのものであるため、0/1のデジタル信号を、音の信号に変換(変調)し、受信側は音をデジタル信号に(復調)する。これらを行う機器は、変復調装置(モデム)と呼ばれる。

変調の際には、0/1信号を、音の強弱(振幅変調/AM),音程の高低(周波数変調/FM),位相の前後(位相変調/PM)の組み合わせによって、送受信を行う。

当初は、300bps程度であったが、最終的には64Kbps 程度の通信速度が得られた。

これらの通信速度の改善のため、電話線にデジタル信号で送る ISDN , 電話線の音の信号の高帯域を使った通信 ADSLなどが用いられた。

最近では、光ファイバによる FTTH(Fiber To The Home) により 1Gbps を越える通信が可能となっている。

通信速度の理解と、古い時代の通信速度を体験してもらうため、試しに「2000ドット✕1500ドットのRGB画像(1ドット3byte)のデータを、9600bps で通信したら、どの程度の時間を要するか…」を計算してもらった。

データ量 2000✕1500✕3✕8 [bit] = 72 M[bit]
通信速度 9600[bps] であれば、72 M / 9600 = 7500[sec] = 約2時間