基本公式 伝送時間=伝送量/伝送速度
- ビットとバイト
- 伝送量の最小単位は、0か1かを表すビットです。8ビットを1バイトといいます。
- bps
- 通信速度の単位は、1秒間に通信ですビット数=bps を用います。
- 数値単位
-
k(キロ) | 103 | 1,000 |
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m(ミリ) | 10-3 | 0.001 |
M(メガ) | 106 | 1,000,000 |
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μ(マイクロ) | 10-6 | 0.000001 |
G(ギガ) | 109 | 1,000,000,000 |
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n(ナノ) | 10-9 | 0.000000001 |
T(テラ) | 1012 | 1,000,000,000,000 |
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p(ピコ) | 10-12 | 0.000000000001 |
時間の単位では、m秒=0.001秒のように、正確に1000倍になりますが、データの容量は2進法を使うことが多く,210=1024倍を用いて,1024をk,10242をG、・・・といいます(試験での計算問題では計算を単純にするため、1000倍を使うこともあります。)
計算問題例
- 問題
- 10Mバイトのデータを100kbpsの回線を使って転送するとき,伝送時間は何秒か。ここで,回線の伝送効率は50%とし,1Mバイト=106バイトとする。
- 解答
-
伝送量=10M[バイト]
伝送速度=伝送効率×回線速度=0.5×100kbps=50k[ビット/秒]
伝送時間=伝送量/伝送速度
10M[バイト]
=─────────
50k[ビット/秒]
M[バイト]×8[ビット/バイト]
=0.2×─────────────────
k[ビット/秒]
=1.6×103[秒]=1,600[秒]・・・答
- ポイント
- このような計算問題は,
・物理単位が合致しているか? (ビットとバイト,秒とミリ秒など)
・数値単位が合致しているか? (kとMなど)
に注意すれば,簡単に解けます。
単純な計算問題ではなく、他の知識を必要とする問題もあります。
- 誤り率の問題
- 伝送速度30Mビット/秒の回線を使ってデータを連続送信したとき,平均して100秒に1回の1ビット誤りが発生した。この回線のビット誤り率は幾らか。
- 解答
- ビット誤り率=1/平均誤り発生ビット数
100秒間の伝送ビット数=30M[ビット/秒]X100[秒]=3000M=3×109[ビット]
ビット誤り率=1/(3×109)=3.33×10-10 ・・・答
- 音楽の問題
- 符号化速度が192kbpsの音声データ2.4Mバイトを,通信速度が128kbpsのネットワークを用いてダウンロードしながら途切れることなく再生するためには,再生開始前のデータのバッファリング時間として最低何秒間が必要か。
- 解答
- 音声データ量=2.4[Mバイト]×8[ビット/バイト]×1000[k/M]
=19200[kビット]
音声データ生成時間(演奏時間=再生時間)
=音声データ量/符号化速度
=19200[kビット]/192[kビット/秒]=100[秒]
ダウンロード時間=音声データ量/伝送速度
=19200[kビット]/128[kビット/秒]=150[秒]
バッファリング時間(元の演奏時間で再生する必要がある)
=ダウンロード時間-音声データ生成時間
=150[秒]-100[秒]=50[秒] ・・・答
- 映像の問題
- 800×600ピクセル,フルカラーで30フレーム/秒の動画像の配信に最小限必要な帯域幅はおよそ幾らか。ここで,通信時にデータ圧縮は行わないものとする。
- 解答
- ディスプレイでは画像を縦横に並んだ画素(ピクセル)の発光で表示する。
その画素数、横×縦を解像度という。色は個々の画素の光の3原色の強さで表す。個々の原色の強さを8ビット(1バイト)=256段階で与える方式をフルカラーという。すなわち、フルカラー方式では1画素あたり3バイトを必要とする。
動画では、画面を短時間で更新することにより動きを表現する。1秒間に切り返す回数をフレームという。
問題での1秒間に送る伝送量は、
画素数×色数×フレーム数
=800×600[画素]×24[ビット/画素]×30[1/秒]
=346[ビット/画素] ・・・答