第4回 データ通信
• データ通信システム – 基本構成、データ回線 • データ伝送方式 – 伝送方式、伝送形態、伝送速度 • モデムと網制御装置 • 伝送制御 – 同期制御方式、誤り制御方式、伝送制御手順 • プロトコルと階層モデル • ＩＳＤＮとＡＴＭデータ通信システム(P.61)
コンピュータと端末装置の間、コンピュータ同士で行われる 通信をデータ通信という データ通信システムの構成 データ端末装置（DTE）、センタ装置（CCU+CPU）、データ回線 オンラインシステムと呼ばれるデータ通信システムの例
POSシステム レジでの販売情報を記録して複数店舗の一元管理に利用 主にスーパーマーケットやコンビニエンスストアで利用される 予約システム 航空機や列車の座席予約やホテルの予約などで利用される 銀行オンラインシステム CD（現金自動支払機）やATM（現金自動預払機）による 現金の預け入れ、引き出し、支払いなどで利用される データ通信を利用したシステム POSシステム、予約システム、銀行オンラインシステム等 教科書にない ので注意データ伝送（P.63）
データ回線 アナログ回線：信号変換装置⇒モデム(MODEM) ディジタル回線：信号変換装置⇒DSU MODEMやDSUはデータ回線終端装置(DCE)という MODEM：Modulator-Demodulator問１，２，３ に解答しなさい
データ回線（P.64)
データ回線には、 特定の相手と1対1でデータ通信を行う専用回線と 不特定多数の端末との間でデータ通信を行う交換回線がある 専用回線は、特定地点間 用途専用で、回線が固定 官公庁、警察、企業の 重要回線で利用される データ交換網は、ディジタル回線で構成されたデータ 通信専用ネットワークで、電話網や電信網より高速 交換回線は、任意の相手 とデータ通信可能 必要に応じて通信路を 設定可能 データ回線 専用回線 交換回線 一般専用回線 高速ディジタル回線 電話網 加入電信網 データ交換網 回線交換網 パケット交換網データ交換網（P.66）
データ交換網 ⇒ 回線交換網とパケット交換網の２種類 回線交換網：通信相互間の回線を確保して接続する方式 ⇒回線が確保されるので利用者に占有されてしまう 送るデータが少ない場合、効率が悪い回線交換網のイメージ
回線交換網：下図の赤い線のように、相手との回線が確保される ので利用者に占有されてしまう ⇒効率が悪い 出展：http://www.atmarkit.co.jp/データ交換網（P.67）
パケット交換網：データをパケットと呼ばれる一定長のブロックに 分割し、パケットを空いている回線経由で伝送する ⇒空いている回線を利用できるので、回線交換網より効率が良 い 同じ人のデータでも、異なる交換機 経由で送られてくることもある 宛先やシーケンス番号により、 行方不明を防ぐデータ交換網のイメージ
パケット交換網：下図のように同じ回線を 複数の人のパケットが通る ⇒効率が良い 同じ人のデータでも、異なる交換機 経由で送られてくることもある 出展：http://www.atmarkit.co.jp/データ伝送方式（P.69）
伝送方式 ⇒ パラレル伝送とシリアル伝送の２種類 パラレル伝送：高速だが、複数の伝送路が必要、伝送路使用効率が悪い シリアル伝送：同期が必要、速度は遅いが伝送路は１本ですむ パラレル伝送は近距離向き、シリアル伝送は長距離向き伝送形態
単方向伝送：送信側から受信側の一方向の情報伝送 半二重伝送：情報伝送は双方向だが、交互に送信(同時利用不可) 全二重伝送：送受信双方向に情報伝送可能だが４線式となる 電話型の情報伝送 トランシーバー型の 情報伝送 ラジオ、TV型の 情報伝送問４，５，６ に解答しなさい
伝送速度（P.71）
伝送速度 ⇒ データ信号速度、変調速度、データ転送速度の３つがある データ信号速度：1秒間に何ビットのデータを伝送するかを表す 単位はビット毎秒[bps] 例：1秒間に1200個のビット数が伝送できる＝1200bps 変調速度：1秒間に何回の変調が行われるかを表す 単位はボー[baud] 例：2400ボーの4PSKで変調＝4800bps データ転送速度：受信される情報の単位時間当たりの平均値 （ビット数、文字数、ブロック数など） 例：300bpsで1文字10bitの情報伝送＝30字/秒 あるいは1800字/分 4PSKは1つの変調 信号で2bit送れるから問７ に解答しなさい
モデム（MODEM）（P.73）
モデムは、変調装置と復調装置を一体化したもの 送信：端末のディジタル信号を周波数変調し、伝送に適した周波数を取り出して送信 受信：雑音をBPFで取り、リミッタで信号を一定レベルに制限し、復調回路後、 スライサで整形して端末に送るリミッタとスライサ
リミッタ：信号振幅の最大値を制限する 振幅が大きすぎると雑音となるので、FSKの復調に必要 スライサ：正の信号範囲で切り出す 既定の電圧範囲のパルス波形に直す 0V 5V 5V 0V パルス波形に整形される 教科書にない ので注意網制御装置（NCU）（P.75）
モデムと電話回線の接続、アナログ交換機との制御やりとり ⇒ ＮＣＵ：Network Control Unitが必要電話と端末装置の切り替えを自動的に行う
データ通信基本構成のまとめ
端末 モデム ＤＳＵ モデム NCU ＤＳＵ ＤＳＵ NCU モデム モデム ＤＳＵ C C U C P UDTE DCE 通信回線 DCE センタ装置
ディジタル交換機 アナログ交換機 アナログ回線 ディジタル回線 DCE(データ回線終端装置) 端末 端末 端末 教科書にない の注意
伝送制御の役割（P.76）
伝送制御方式 ⇒ 同期制御、誤り制御、伝送制御手順がある CCUは、通信制御手順やデータの分解・組立て、誤り制御問１０，１１，１２ に解答しなさい
非同期方式
同期制御⇒ 非同期制御方式と同期制御方式がある 同期とは、送信側と受信側で情報伝送のタイミングを合わせること 調歩式同期： 文字データの前後に、スタートビットとストップビットを加え、 文字データ単位で同期をとりながら伝送 下図は8ビットのデータ １００１１０１０ 送信例 （伝送方向向きに注意） 非同期方式：一定ブロック内だけで同期をとる 同期をとらない わけではない同期方式
同期方式：送信データ信号の中に同期信号を含めて伝送 → キャラクタ同期方式：SYN符号で同期をとり文字コード識別誤り制御（P.79）
受信側で誤りを検出あるいは訂正まで行うことを誤り制御という → パリティ検査方式、サイクリック符号方式(CRC)など パリティ検査方式： データに1ビット付加し、“1”の数を偶数にする偶数パリティ “1”の数を奇数にする奇数パリティ 文字Dは、 ASCIIコードで68 ⇒ 1000100b問１４，１５ に解答しなさい
伝送制御のフェーズ
伝送制御手順： 確実に情報をやり取りするために、伝送制御を行う手続きを 定めておく必要がある 決められた順序で進行する各手順をフェーズという 隣接する送受信間の通信経路をデータリンクというベーシック手順（P.83）
代表的な伝送制御手順 ⇒基本型データ伝送制御手順（ベーシック手順）と ハイレベルデータリンク制御手順（HDLC） ベーシック手順は、 情報メッセージを分割し、 伝送制御文字を付加した ブロックで伝送する テキスト開始 →STX 正しく受信できた時 →ACK（アック）を返す 正しく受信できなかった時 →NAK（ナック）を返すＨＤＬＣ（ハイレベルデータリンク制御手順）
データをフレームと呼ばれる形式にして送受信される フラグシーケンス：同期をとるためのビットパターン(01111110) アドレス部：宛先または発信元 制御部：指令するコマンドやレスポンス 情報部：任意のビット長 フレームチェックシーケンス：誤り検出用 テキスト以外の多様なデータに対応可能 パリティ検査より信頼性の高いCRC利用問１６ に解答しなさい
プロトコルと階層モデル（P.85）
データ通信において、伝送制御手順、同期方式、符号方式などに 関する取り決めをプロトコル（通信規約）という
開放型システム間相互接続
（Open System Interconnection）
異機種のコンピュータ間で データをやり取りできる ための接続方法
ＯＳＩ参照モデル
ISO(国際標準化機構)により提唱(1984年)、その後ITU-Tが勧告 アプリケーション層 －アプリケーションの機能 プレゼンテーション層 －データ表現形式の統一 セッション層 －同種プログラム間の通信 トランスポート層 －エンドツーエンドの信頼性確保 ネットワーク層 －エンドツーエンドの通信(アドレス) データリンク層 －隣接端末間の通信 物理層 －電気的条件の規定 教科書と表現が 少し異なるので注意問１７，１８ に解答しなさい
ＩＳＤＮ（P.88）
Ｉntegrated Services Digital Network（統合ディジタル通信網） 電話網主体の回線交換網 ⇒ INS64 (64kbps) 光ファイバケーブル主体の高速回線交換網 ⇒ INS1500（1.5Mbps） データ通信用のパケット交換網 ＩＳＤＮ（INS64） ⇒ 2回線利用可能⇒ 電話とFaxの同時利用可能 DSUが必要で個人利用ではIP電話や光電話へ移行が進む 企業ではまだ必要（Fax利用がIP網では困難）
