到達目標
1.信号をベクトルに見立て、その特徴をフーリエ変換によって表せることを理解する。
2.変調による多値化・多重化の方法を学ぶとともに、伝送速度に応じて必要な帯域について理解する。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 信号の概念 | 信号に関する概念が身についており，大きさ・形状を説明でき，様々な信号について分析的に考察することができる。 | 信号に関する概念が身についており，大きさ・形状を説明できる。 | 信号に関する概念が身についていない。 |
| 伝送速度の概念 | 伝送速度に関する概念が身についており、信号とノイズの影響を分析的に考察することができる。 | 伝送速度に関する概念が身についている。 | 伝送速度に関する概念が身についていない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE d-1
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到達目標 C 1
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教育方法等
概要:
情報を遠くへ瞬時に伝える通信システムの仕組みを理解する。電気、電波、光波を伝える媒体とその特性、アナログメッセージとディジタルメッセージの相互変換、変調による信号多値化・多重化、LAN の多元接続、データの伝送制御、誤り検出に用いる冗長符号、ネットワークを構成する交換機の働き、インターネットを構成するためのプロトコルについて議論する。
授業の進め方・方法:
通信システムを構成する要素技術の理解に重点をおく。技術の発展過程、数学との関連、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。
注意点:
授業内容を理解するために、予習復習を必ず行うこと。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
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。
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| 2週 |
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。
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| 3週 |
伝送路と物理層 |
信号の大きさとして、信号エネルギー、信号パワーについて定義する。信号間の相関について定義し、相関係数を求める。
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| 4週 |
伝送路と物理層 |
信号をベクトルに見立てて、信号の直交系の信号による近似を行う。
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| 5週 |
伝送路と物理層 |
フーリエ級数からフーリエ変換を導き、その物理的意味について議論する。また、フーリエ変換の様々な性質について説明する。
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| 6週 |
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。
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| 7週 |
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。
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| 8週 |
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。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
１週から８週までの授業で学習した範囲で試験を行う。
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| 10週 |
変調方式 |
パスバンドの振幅変調として、DSB変調とAM変調について説明する。
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| 11週 |
変調方式 |
パスバンドの角度変調として、周波数変調と位相変調について説明する。
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| 12週 |
パルス符号変調方式 |
標本化定理をもとに、アナログメッセージとディジタルメッセージの相互変換について説明する。パルス符号変調（PCM）について説明する。
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| 13週 |
伝送符号方式 |
ベースバンドのパルス信号として、伝送路符号の特徴について説明する。
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| 14週 |
誤り制御符号 |
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。
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| 15週 |
期末試験 |
10週から14週までの授業で学習した範囲で試験を行う。
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| 16週 |
答案返却など |
答案の返却と解説を行う。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
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説明する。
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| 2週 |
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。
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| 3週 |
MACプロトコル |
IEEE802.11 無線LAN、Bluetoothについて説明する。
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| 4週 |
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。
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| 5週 |
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説明する。
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| 6週 |
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。
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| 7週 |
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説明する。ルーティングの方法について説明する。
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| 8週 |
中間試験 |
1週から7週までの授業で学習した範囲で試験を行う。
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| 4thQ |
| 9週 |
データ交換とネットワーク層 |
輻輳制御について説明する。
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| 10週 |
TCP/IP |
IPの特徴とIPデータグラムフォーマットについて説明する。
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| 11週 |
TCP/IP |
IPルーチングについて説明する。TCPの特徴とTCPセグメントフォーマットについて説明する。
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| 12週 |
TCP/IP |
TCPによるコネクション制御、フロー制御について説明する。
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| 13週 |
TCP/IP |
ウィンドウフロー制御、フレーム送信例
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| 14週 |
TCP/IP |
DNSについて説明する。
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| 15週 |
期末試験 |
9週から14週までの授業で学習した範囲で試験を行う。
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| 16週 |
答案返却など |
答案の返却と解説を行う。
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 情報通信ネットワーク | プロトコルの概念を説明できる。 | 2 | 前6,前7,前8 |
| プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。 | 2 | 前6,前7,前8 |
| ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。 | 3 | 後1,後2,後3,後4,後5 |
| インターネットの概念を説明できる。 | 3 | 後6,後7 |
| TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。 | 3 | 後10,後11,後12,後13,後14 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |