ケーブルと伝送制御
■伝送媒体
有線のＬＡＮで使用される伝送媒体には、 ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ケーブルがある。
■ツイストケペアケーブル
２本の導線の４ペア（１－２ペア、３－６ペア、４－５ペア、７－８ペア）を互いによじることにより
勇気される電圧や電流を相殺して漏話を防ぐように工夫したケーブル。
10BASE-Tや100BASE-TXといった現在普及しているケーブルは２ペア４芯しか使用していない。
結線は端末とハブを接続する場合、端末からみて、１－２ペアを送信 ３－６ペアを受信に使用する。
端末からみて
１ピン→１ピン
２ピン→２ピン
３ピン→３ピン
６ピン→６ピン
をストレートケーブルと呼ぶ
端末からみて
１ピン→３ピン
２ピン→６ピン
３ピン→１ピン
６ピン→２ピン
をクロスケーブルと呼ぶ
＜特徴＞
・伝送距離が短い（数百ｍ程度）
・ノイズを受け易い
・設置コストが安い
・ケーブルの設置が容易
・ツイストペアケーブルの種類
シールドありのものをＳＴＰケーブル
なしのものをＵＴＰケーブルと呼ぶ
ＵＴＰは電機特性によりカテゴリーに分類される。
ＵＴＰ カテゴリー１/２ 音声データや低速データで使用
カテゴリー３ ４対１００ΩのＵＴＰケーブル
１６ＭＨｚまでの信号伝送で使用
最大伝送速度10Mbps
カテゴリー４ ４対１００ΩのＵＴＰケーブル
２０ＭＨｚまでの信号伝送で使用
最大伝送速度16Mbps
カテゴリー５ ４対１００ΩのＵＴＰケーブル
１００ＭＨｚまでの信号伝送で使用
最大伝送速度100Mbpsまたは、1,000Mbps
エンハンスド
カテゴリー５ ４対１００ΩのＵＴＰケーブル
１００ＭＨｚまでの信号伝送で使用
1000BASE-T対応
カテゴリー５より少ない減衰率
カテゴリー６ ４対１００ΩのＵＴＰケーブル
２５０ＭＨｚまでの信号伝送で使用
1000BASE-TX対応
ＳＴＰ １５０ΩのＳＴＰケーブル
■同軸ケーブル
中心にある内部導体の外側を網状の外部導体で筒型に覆った構造。
ＴＶアンテナに似ているが特性インピーダンスや大きさがことなる。
＜特徴＞
・高い周波数で使用するのが効果的
・外部雑音の影響は比較的受けにくい
・価格はツイストペアケーブルに比べてやや高い
・ケーブルの設置はツイストペアケーブルに比べてやや困難
・同軸ケーブルの種類
シンワイヤーケーブル 10BASE2で使用するケーブル。５０Ωのターミネータを使用して最大
１８５ｍのバスを作成。ノードはＢＮＣコネクタを利用してＴ型バルブなどで接続を行う
イエローイーサーネットケーブル
10BASE5で使用するケーブル。。５０Ωのターミネータを使用して最大
５００ｍのバスを作成。バスに接続したトランシーバから、ＡＵＩボードに接続した
トランシーバケーブルによって、ＮＩＣを接続する
■光フィバケーブル
単線あるいは複線の光ファイバを束ねて外側を被覆したケーブル。
光ファイバの材質には、石英（ガラス質）やプラスチックが使われえている。
中心部分のコアを周囲のクラッドが覆っており、光が内部を反射しながら進んでいく。
クラッドの直径は一般的に１２５マイクロメートル程度。コアの直径は様でそれにより、
光ファイバは２種類に分けられる。
マルチモード光ファイバケーブル(MMF) コア直径が50～62.5マイクロメートル程度。主に装置の短いLED
を 用 いる
伝送距離は短いが、安価な装置が使用できるのでLANやWANに使用される。
1000BASE-SXや100BASE-Fをはじめとして、殆どの光ファイバの規格で
使用可能
シングルモード光ファイバケーブル(SMF) コア直径が9.5マイクロメートル程度。主に装置光源として
波長の長いレーザ光を使用する。
長距離の伝送が可能で主にＷＡＮに使用される。
1000BASE-LXなどの規格がEthernetでは利用可能であるが、メディア
コンバートなどと併用して広域イーサーネットを構築するために使用される。
■伝送方式
ベースバンド方式
デジタルによる伝送方式。送りたい信号の波形を変えずに、そのまま電圧や光の強度に
変換し伝送する。
・マンチェスタ符号方式（10BASE-T)
・MLT-3符号方式（100BASE-TX)
・MLT-5符号方式（1000BASE-T)
・8B/10B符号方式（1000BASE-SX)
ブロードバンド方式
アナログによる伝送方式。複数の変調した信号を異なる周波数で同時に送る。
・振幅変調（ＡＭ） ：ＡＳＫ 振幅偏移変調
・周波数変調（ＦＭ）：ＦＳＫ 周波数偏移変調
・位相数変調（ＰＭ）：ＰＳＫ 位相偏移変調
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Ｍ/Ｍ/１
■Ｍ/Ｍ/１モデル
M/M/1のそれぞれの意味は、到着率・サービス率・窓口数を表す。
到着率やサービス率は、単位時間のあたりの件数を表す。
窓口数が１の場合は、M/M/1モデルの場合、
到着率はポアソン分布に従い、サービス率は指数分布に従う。
■Ｍ/Ｍ/１モデルの解き方
＜例＞
ある銀行のＡＴＭにおいて利用者の各サービス時間は平均３分である。
このＡＴＭは一時間あたり１６人の利用者があるものとする。
このときの窓口利用率は？
窓口利用率（ρ）＝到着率/サービス率
多くの場合、窓口到着数の単位は「人」か「件」。
単位時間を１時間として処理する
窓口利用率（ρ）＝到着率/サービス率＝１６人(1h) / ２０人(1h)= 0.8
よって窓口利用率は８０％となる。
■待ち行列長の算出
並んでる人数＝窓口利用率/1-窓口利用率＝4人
■平均待ち時間の算出
平均待ち時間とはＡＴＭの行列に並びはじめてから自分の順番がくるまでのこと。
４人お客さんがいて、それぞれ３分かかるので１２分となる。
平均待ち時間＝並んでる人数×処理能力
■平均応答時間の算出
平均応答時間（レスポンスタイム）はＡＴＭの行列に並びはじめてから、
自分の処理が終了する時間のこと。
先程の１２分に自分の処理時間を加えればよい
平均応答時間＝平均待ち時間＋自分の処理にかかる時間
＝待ち行列×サービス時間 ＋サービス時間
よって１５分となる。
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呼量
■アーラン（呼量）
アーランとは、回線設計などの問題において、通信トラフィックを数量化してあらわすための単位の一つ
単位時間あたりの通話量をあらわす
多くの場合、アーラン計算では、単位に１時間が使用される
また、通話量は分であらわすことが多い
※単位を秒であわせるとわかりやすい
アーラン（呼量）＝総通話時間/単位時間
１回線を１時間当たり３０分使用する場合・・・・０．５アーラン
アーラン（呼量）＝1,800秒/3,600秒=0.5
■アーラン計算問題の解き方
総通話時間は、直接問題文に記述されていないことが多い
そこで、問題分から通話回数（１時間当たり）、通話時間（秒単位）、人数（人）トラフィックの集中率
（１時間当たり） をかけることにより単位時間の総通話時間を算出する。
この総通話時間を単位時間（3,600秒)で割ってアーランを計算する。
■トラフィック計算
回線交換によるＷＡＮ設計の問題においては、話し中（呼損）
の計算にアーランを使用することが多い
アーラン計算と即時式アーラン表を参考にネットワークトラフィック量を計算し、構築したネットワーク
に必要な回線数を求める
※トラフィック計算において、必要回線数は必ず自然数であるため、切り上げ計算をし求める。
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