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情報通信概論2

音声信号→増幅回路(電気信号に変換)→(信号波)/(伝送波)→変調回路→アンテナ(無線)、変調波(有線通信)

 

AMの受信

これは昨日の電子回路入門で散々やった

1,共振回路でfc近辺の周波数を抽出

2,ダイオード検波で片側の波形を抽出

3,低周波(4kHz以下)をフィルタを用いて抽出し、直流成分を除去

 

信号電力の周波数スペクトルをキャリア周波数で変調

周波数スペクトルの平行移動

包絡線検波による原波形の再現

 

デジタル変調方式

ASK:振幅変位変調

FSK:周波数偏移変調

PSK:位相変位変調

 

デジタル変調 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E5%A4%89%E8%AA%BF

 

 

PCM符号化

〈送信側〉

情報信号→標本化回路→PAM信号(連続振幅値)→量子化回路→振幅が量子化されたPAM信号→符号化回路

〈受信側〉

等化増幅・識別再生回路/基準タイミング→復号化回路→振幅が量子化されたPAM信号→ローパスフィルタ→複調情報信号

 

 

多重化方式

〈FDM方式〉

周波数分割多重

定められた周波数帯域内の伝送路に複数の信号を適切な周波数間隔で配備して伝送

〈TDM方式〉

複数の信号を一定時間ごとに区切り、同一の伝送路上へ時間分割多重化して送る方式

別名STM

〈WDM方式〉

複数の異なる波長の信号を1本の光ファイバ内で多重化伝送する光波長多重通信に使用。

 

 

ネットワークの基本構成

ネットワーク=(def)ノードをリンクで接続したもの

エンドノード・中継ノード

 

LAN

局所的範囲

WAN

遠隔の拠点間

 

WAN:DTE→DCE(通信事業者の責任範囲)→DTE

DTE-DCEインターフェイス 

cf.CPE:顧客宅内機器

 

通信方式の分類

専用線:エンドノード間に恒久的なリンクを準備する

回線交換:中継ノードでリンクを繋ぎ変え

パケット交換:ヘッダを利用し中継ノードで振り分け

回線交換、交換器

ルーティング処理・ハードウェアスイッチ

 

パケット交換方式

ヘッダ参照・ルーティング処理・リンク転送

バーチャルサーキット方式:通信に先立ち仮想的な通信路を定める(VC)、識別子VCI

X.25、フレームリレー・ATM

経路の確保など通信プロトコルが複雑になる。
経路が予め確保されており、交換処理が単純で高速である。
宛先情報などパケットのヘッダが小さくでき、通信効率が良い。

Virtual Call - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/Virtual_Call

 

データグラム方式

送信元ノードのアドレス(SA)と宛先ノードアドレス(DA)

中継ノードはDAを参照して、DAへの経路を割り出し宛先に向けてのリンクに転送

IP

通信プロトコルが単純になる。
宛先情報などパケットのヘッダが大きくなり、通信効率が悪い。
経路が予め確保されていないため、交換処理が複雑になる。
上位プロトコルで、受信パケットの順序の整列、未着・破損パケットの再送信、などを行う必要がある。

Connectionless - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/Connectionless

 

パケット転送

転送遅延、中継ノードのメモリで待ち合わせ、パケット衝突

転送遅延によるパケット順序の矛盾発生の可能性:順序制御

 

VPN

WANの入り口でバーチャルサーキット方式のVCIに相当するタグ付与

IP-VPN(MPLS)、VLAN、

IPSec暗号化と認証、インターネットVPN

 

 

通信プロトコルの基本機能

制御コード表
http://ash.jp/code/ctrltbl.htm

技術資料 - 制御コード一覧
http://www40.atwiki.jp/system-ed/pages/12.html

制御コード ‐ 通信用語の基礎知識
http://www.wdic.org/w/WDIC/%E5%88%B6%E5%BE%A1%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%89

ACK・NAK等

 

コネクション制御

コネクション型

コネクション確立フェーズ→データ転送フェーズ→コネクション開放フェーズ

コネクションレス型

NFS

 

パケットの構成

IPv4

20-60オクテット(1オクテット=8ビット)

@IT:連載 基礎から学ぶWindowsネットワーク 第10回 IPパケットの構造とIPフラグメンテーション 1.IPパケットの構造
http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/network/baswinlan010/baswinlan010_02.html

 

X.25

3オクテット

X.25 and X.121 address, packet switched network, Link Access Protocol Balanced
http://www.rhyshaden.com/x25.htm

Oracle社資料
http://docs.oracle.com/cd/E19069-01/sol.x25.92/806-1234/6jahkbs4j/index.html

プロトコル階層とカプセル化

PDU Protcol Data Unit

カプセル化

デカプセル化

データのカプセル化 TCP/IP入門
http://atnetwork.info/tcpip/tcpip09.html

 

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情報通信概論1

信号と正弦波

・三角関数とかいちいち触らないよ

 

周波数と周期

周波数:f = 1/T [Hz]

周期:T = 1/f [s]

 

周波数スペクトルと波形

FTねFT

 

文字情報のディジタル化

文字コード - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%87%E5%AD%97%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%89

 

論理演算

4:論理回路
http://www.hme.gifu-u.ac.jp/~kijima/course/2000hj2/logic/logic.html

 

記号事態に特に意味なし。この記号も詳細を詰めれば中々奥深い。

IC内部にあって、記号で表されている。ICの場合は素子、リレーでも実現できる。

 

 

情報伝達速度

BER=(誤り)/(総伝送ビット数)

 

SN比=lnP1/P2

 

 

インターネットの歴史

米国

ARPANET→TCP/IP、UNIX→全米科学財団NSFNET運用開始→ARPANET解体、商用サービス解禁

 

日本はアメリカの後追い、なんだかなあ

 

OSI参照モデル

物理層:ビットの伝送(システム間を接続、信号の交換)/電気物理条件、電圧・コネクタ形状、ビット同期

データリンク層:隣接ノード間のフレームの送受信制御(ブロック同期、誤り検出、フロー検出)/物理アドレス、アクセス手順、伝送制御手順

ネットワーク層:エンドノード間のパケット転送(ルーティング、中継)/論理アドレス、パケットの分割・結合、転送手順

トランスポート層:エンドプロセス間のデータ交換(多重化、コネクション、フロー制御)/プロセス識別、送達確認、再送手順

セッション層:プロセス間の会話制御(セッションの開始から終了までを管理)/セッションの設定・開放、会話手順、処理の同期

プレゼンテーション層:情報の表現形式を統一(コード-フォーマット変換、圧縮、暗号化)/抽象構文記法、符号化規則、データ圧縮手順

アプリケーション層:アプリケーションプロセスに通信機能を提供/メール、ファイル転送など、アプリケーションごとの規則・手順

 

シャノン・ファノモデル

 

雑音

ランダムに連続的に発生する確率過程に従う信号とみなす

・白色(ガウス)雑音

 

デジタル信号の再生中継

・等化増幅

歪んだ受信パルス波形を、パルスの有無が識別できる程度まで整形増幅する機能

・リタイミング

受信パルス符号列からタイミングパルスを抽出し、識別再生回路に供給し、パルスの有無を識別する時点を設定する機能

・識別再生

等化増幅後の波形の振幅を測定し、そのあたいが閾値レベル以上の場合に、新しいパルスを発生させて送出する機能

 

 

伝達手段

光ファイバ

超長波VLF:無線航行

長波LF:無線航行、船舶・航空機ビーコン

中波HF:AMラジオ放送、船舶・航空機ビーコン

短波HF:短波放送、アマチュア無線、非接触ICカード

超短波VHF:TV放送、FM放送、業務用無線、無線呼び出し

極超短波UHF:TV放送、携帯電話、PHS、コードレス電話、業務用無線、無線LAN、Bluetooth、GPS、RFタグ、電子レンジ

マイクロ波SHF:衛星放送、衛星通信、無線LAN、ETC

サブミリ波:レーザ通信、赤外線通信

 

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