情報通信工学(Communication Network)
本科選択・必修開設時期単位数授業形態担 当
情報電子必修4年2講義原田徳彦
【授業の概要】
空間を隔てて情報を伝達する通信システムの仕組みについて理解する。信号を伝える電気、電波、光波の性質、アナログメッセージとディジタルメッセージの違い、信号や符号の種類、テレビやラジオなどの信号多重、携帯電話や LAN などの多元接続、データの伝送手順、誤り検出に用いられる冗長符号、ネットワークにおける交換器の働きについて議論する。
【授業の進め方】
 通信システムに関連する種々な方式の理解に重点をおく。方式の発展過程、要素技術と方式の関連、方式間の相互関連などを広い視野から理解できるようにする。
【授業計画】 【授業項目】 【内 容】
1 回 情報ネットワーク 情報ネットワークの構成要素とその機能を規定する。次に、情報ネットワークを構築するために必要な技術のリストを提示し、本講義の学習対象を明確にする。
2 回 情報ネットワーク 情報ネットワークの分類を行い、それぞれの特徴を示すとともに、情報ネットワークにおける技術課題を説明する。
3 回 ネットワークアーキテクチャ 通信プロトコルの基礎概念について説明する。伝送方向、送達確認、誤り制御、フロー制御について説明する。
4 回 ネットワークアーキテクチャ 順序制御、ピギィバックACK、コネクション制御、分割・組み立ておよび連結・分離、交換方式、ルーティング、MACプロトコル、アドレス方式、マルチキャストについて説明する。
5 回 ネットワークアーキテクチャ 階層化の考え方について説明し、OSIとインターネットプロトコル・スイートを紹介する。
6 回 ネットワークアーキテクチャ OSIにおける階層化と実現方法について解説する。サービス品質の基礎概念を説明する。
7 回 伝送路と物理層 情報伝送速度が制限される基本的要因について解説する。伝送路、同期方式について説明する。
8 回 中間試験 1回から7回までの授業で学習した範囲で試験を行う。
9 回 伝送路と物理層 信号伝送方式、多重化方式、DTE/DCEインタフェースについて解説する。
10 回 誤り制御符合 誤り訂正・検出の原理について述べ、サイクリック・チェック方式、CRC符号化回路について説明する。
11 回 MACプロトコル MACプロトコルの基礎概念について述べ、固定割当方式、ランダムアクセス方式について解説する。
12 回 MACプロトコル 要求割り当て方式、適応方式、IEEE802.3 LAN について説明する。
13 回 MACプロトコル IEEE802.11 無線LAN、Bluetoothについて解説する。
14 回 データリンク層プロトコル 基本形データ伝送制御手順とHDLCの規格と特徴、HDLCフレーム構成について説明する。
期末試験 9回から14回までの授業で学習した範囲で試験を行う。
15 回 答案返却など 答案の返却と解説を行う。
16 回 データリンク層プロトコル HDLC手順要素、HDLC手順クラス、HDLCフレーム送信例、論理リンク制御プロトコルについて解説する。
17 回 データ交換とネットワーク層 回線交換、パケット交換、ATM交換を例に、交換方式の種類と特徴について特徴述べる。
18 回 データ交換とネットワーク層 パケット交換におけるコネクション制御について解説する。ルーティングの方法について説明する。
19 回 データ交換とネットワーク層 輻輳制御について解説する。
20 回 TCP/IP IPの特徴とIPデータグラムフォーマットについて解説する。
21 回 TCP/IP IPルーチングについて解説する。TCPの特徴とTCPセグメントフォーマットについて解説する。
22 回 TCP/IP TCPによるコネクション制御、フロー制御について解説する。
23 回 中間試験 16回から22回までの授業で学習した範囲で試験を行う。
24 回 TCP/IP ウィンドウフロー制御、フレーム送信例
25 回 TCP/IP UDP、ソケットシステムコール、応用例、QoS保障技術について説明する。
26 回 性能評価 性能評価尺度の定義と待ち行列モデルについて解説する。
27 回 性能評価 リトルの公式とポラツェック・ヒンチンの式の適用例を紹介する。
28 回 性能評価 ポアソン過程と指数分布について説明する。
29 回 性能評価 ポラツェック・ヒンチンの式の導出を行う。
期末試験 24回から29回までの授業で学習した範囲で試験を行う。
30 回 答案返却など 答案の返却と解説を行う。
【到達目標】 通信ネットワークに共通の基本技術と各種ネットワークの構成、動作原理を理解すること。
【徳山高専学習・教育目標】C1【JABEE基準1(1)】d-2a
【評価法】 4回の試験の平均で総合評価する。
【テキスト】教科書 田坂修二著 「情報ネットワークの基礎」 数理工学社
参考書 B. P. Lathi, Modern digital and analog communication system
【関連科目】本科:フーリエ・ラプラス変換(4年)、ネットワークアーキテクチャ(5年)
専攻科:通信ネットワーク工学(2年)、光情報処理(2年)