基本情報技術者 2012年 秋期 午前（科目A） 問32

通信速度64,000ビット/秒で平均1,000バイトのファイルを2秒ごとに転送したときの回線利用率【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：1ファイルあたりの総転送量は1,000バイトに制御情報20%を加えて9,600ビット、2秒ごと送信で回線利用率は7.5%です。
• 根拠：1,000バイト＝8,000ビットに20%のオーバーヘッドで$8,000\times 1.2=9,600$ビット、秒当たり$9,600/2=4,800$bpsを使用。64,000bpsに対する割合は$4,800/64,000=0.075$。
• 差がつくポイント：バイト→ビットの換算（×8）とオーバーヘッドの適用順を間違えないこと、最終単位をbpsで統一して比率を出すこと。

正解の理由

よくある誤解

• 単位変換ミス：バイトをビットに変換する際に×8を忘れると利用率が1/8になり誤答に直結します。
• オーバーヘッド適用の順序を誤る：バイト数に対して先に%を掛けるべきで、ビット換算後に掛けても結果は同じだが途中で混乱しやすいです。
• 秒当たりの使用量を求めない：ファイル1件あたりのビット数だけで判断して、送信間隔（2秒）で割らずに計算を終えてしまうミス。

解法ステップ

1. ファイルサイズをバイト→ビットに変換する：$1,000\text{B}\times 8=8,000\text{bit}$.
2. 制御情報20%を加える：$8,000\times 1.2=9,600\text{bit}$（これが1ファイル当たりの総転送量）。
3. 送信間隔で割って秒当たりビット数を求める：$9,600/2=4,800\text{bps}$.
4. 回線容量で割り百分率化する：$4,800/64,000=0.075\Rightarrow 7.5\%$。

選択肢別の誤答解説

• ア: 0.9% — バイト→ビット変換（×8）を行わなかった、またはオーバーヘッドを見落としたことで値が小さくなった可能性があります。
• イ: 6.3% — おそらくオーバーヘッドを加えずに計算した、あるいは送信間隔を異なる値で計算してしまった誤りです。
• ウ: 7.5% — 正解。上記の手順で正しく単位換算とオーバーヘッド・時間あたりの計算を行った結果です。
• エ: 30.0% — オーバーヘッドを大きく見積もるか、送信間隔を短く（例：2秒を0.5秒と誤認）してしまった誤りが考えられます。

補足コラム

• 実務上は「回線利用率」と「ユーザが体感するスループット」は別概念です。回線利用率は物理的な伝送率の占有割合で、遅延や再送があると体感速度はさらに低下します。
• 問題では制御情報が「転送量の20%」と明示されていますが、実際のプロトコルではTCP/IPオーバーヘッド、パケット間ギャップ、フレーミングなども加わるため実効効率はさらに下がる場合があります。
• 汎用式：回線利用率（%）は $100\times \frac{\text{1件あたりビット数}/\text{送信間隔(sec)}}{\text{回線ビットレート (bps)}}$ で求められます。

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