基本情報技術者 2017年 春期 午後 問04

解答の導き方

• 送信前の待機時間：平均$101.5$マイクロ秒
• データフレームの送信時間：$248$マイクロ秒
• 受信側の待機時間：$16$マイクロ秒
• ACKフレームの送信時間：$24$マイクロ秒

誤りやすいポイント

• 物理層の通信速度$54$Mビット／秒を、そのままデータ送信速度として選ばないようにします。送信前後の待機やACKの送信にも時間がかかります。
• 送信速度の計算では、送信時間にACKの時間を加えます。ただし、データ量にはACKではなく、データフレームに入るデータ本体だけを使います。
• ACKの送信前に待つ$16$マイクロ秒と、ACKを送る$24$マイクロ秒は別々の時間です。どちらも合計時間に含めます。
• 「衝突がない」ことは、「機器Aが機器Bを待たずに送れる」ことを意味しません。衝突や再送信がなくても、通信経路を機器Bが使っている間、機器Aは送信できません。

FAQ

解答の導き方

1. 無線LAN（Wireless Local Area Network：電波を使う構内ネットワーク）では、複数の機器が同じ通信の場を使うため、別の機器がフレームを送信している間は送信を待つことがあります。問題文にも、他の機器が送信していれば「そのフレームの送信が終了するまで待機する」とあります。
2. 機器Bと機器Cの間の物理層の通信速度が54Mビット／秒から24Mビット／秒になると、機器Bが同じ量のデータを送るのに、より長い時間がかかります。データは上限を超えると複数のデータフレームに分けて送るため、機器Bのフレーム送信時間が長くなれば、機器Bの送信終了を待つ時間も長くなります。
3. その間、機器Aは機器Bのフレーム送信が終わるまで待ちます。したがって、c1には「機器Aが、機器Bによるフレーム送信終了まで待機する時間が長くなる」が当てはまります。
4. 機器Aと機器Cの間の物理層の通信速度は54Mビット／秒のままです。しかし、機器Aは機器Bの送信を待つ時間が増えるため、同じ1Mバイトを送り終えるまでの時間は長くなります。データ量が同じで送信にかかる時間が長くなれば、単位時間に送れるデータ量は減ります。そのため、c2は「低下する」です。

誤りやすいポイント

• 機器Aと機器Cの通信速度が変わらないことだけを見て、機器Aのデータ送信速度も変わらないと考えないようにしましょう。機器A自身の通信速度は同じでも、機器Bの送信を待つ時間が増えると、機器Aが実際に送信できる時間は減ります。
• 機器Bの通信速度が下がっても、機器Aの通信速度が上がるわけではありません。機器Aが使う通信速度と、機器Bが送信にかかる時間は別のことです。
• W1は、通信速度の低下によって長くなる時間ではありません。問題文では、W1はW2を超えるように毎回決められるランダムな待機時間です。ここで長くなるのは、機器Bのフレーム送信中に機器Aが待つ時間です。

FAQ

解答の導き方

誤りやすいポイント

• 物理層の通信速度が上がれば、伝送効率も上がると考えてしまうことがあります。通信速度が上がると実際のデータ送信速度は上がり得ますが、伝送効率は「データ送信速度 ÷ 物理層の通信速度」です。両者は別のものです。
• ACKの個数を減らす効果を見落としがちです。ACKフレームの送信時間だけでなく、ACKを送る前のW2の待ち時間も減ります。
• (Ⅱ)ではデータフレームの送信時間が短くなるのではなく、送信前にW1だけ待機する回数が減る点がポイントです。

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