ITパスポート 2015年 秋期 問68

通信方式に関する記述【ITパスポート 解説】

正解の理由

• 回線交換方式（circuit switching）：電話の昔ながらの仕組みで、通話開始時に送受信用の回線を固定的に確保します。確保された回線は通話終了まで専有されます。
• パケット交換方式（packet switching）：データを小さな単位（パケット）に分け、ネットワーク上でパケットごとに最適な経路を選んで送ります。インターネットはこの方式が中心です。

解法ステップ

1. 各選択肢で使われているキーワードを探す（例：「動的な経路選択」「デジタル／アナログ」「共有」「有線／無線」）。
2. 回線交換とパケット交換の基本特徴を確認する：
   • 回線交換：通信中に回線を専有する（専用のパス確保）。
   • パケット交換：データを分割して回線を共有する（統計的に効率よく使う）。
3. 選択肢と特徴を照らし合わせ、矛盾するものを消す。
4. 最終的に「共有して効率的に使える」と述べている選択肢を正答とする（ウ）。

選択肢別の誤答解説

• ア: 回線交換方式は、適宜、経路を選びながらデータを相手まで送り届ける動的な経路選択が可能である。
  → 誤り。回線交換方式は通信開始時に端から端までの回線を確保します。確立した回線は通信中は固定され、パケットごとに経路を柔軟に変えて送る「動的な経路選択」はパケット交換の特徴です。
• イ: パケット交換方式はディジタル信号だけを扱え、回線交換方式はアナログ信号だけを扱える。
  → 誤り。どちらの方式もデジタル・アナログのどちらかだけに限定されるわけではありません。例えばアナログ音声はAD変換（アナログ→デジタル変換）してパケット交換で送れますし、回線交換でもデジタル回線を使えます。重要なのは「どうやって回線を使うか」です。
• ウ: パケット交換方式は複数の利用者が通信回線を共有できるので、通信回線を効率良く使用することができる。
  → 正しい。パケットを統計的に多重化（必要なときだけ送る）するため、回線利用の無駄が少なくなります。インターネットの仕組みがこれに当たります。
• エ: パケット交換方式は無線だけで利用でき、回線交換方式は有線だけで利用できる。
  → 誤り。どちらの方式も有線・無線の両方で利用できます。無線でも回線交換（例えば昔の固定電話網や一部の携帯通信で類似の仕組み）やパケット交換（Wi‑Fi、LTE、5Gなど）が使われます。

よくある誤解

• 「回線交換＝アナログ、パケット交換＝デジタル」という誤解。
  → 実際は方式の違いは信号の形式（アナログ/デジタル）ではなく、回線の使い方（専有するか共有するか）です。
• 「パケット交換なら常に速くて安定している」と思い込む誤解。
  → パケット交換は効率が良い反面、混雑時には遅延やパケット落ちが起きやすいです。音声通話などリアルタイム性が重要な場合、品質保持のため追加の仕組み（QoS＝Quality of Serviceなど）が必要になります。
• 「回線交換は古くて今は使われない」との誤解。
  → 伝統的な電話網（PSTN）は回線交換の考え方で動きましたし、専用線や一部の通信で今も回線を専有する方式が使われます。用途によって適切な方式が異なります。

補足コラム

• 統計的多重化（statistical multiplexing）とは？
  パケット交換の要になる考え方で、「全利用者が常にデータを送るわけではない」ことを利用して回線を共有する手法です。実際の通信は断続的に発生するため、必要なときだけ送ることで総合的に効率が上がります。
• 代表的な実例
  • 回線交換：従来の固定電話（PSTN：Public Switched Telephone Network）で、通話中は回線を占有していました。
  • パケット交換：インターネット（IP：Internet Protocolを使う通信）が代表。メールやWeb、動画配信、VoIP（Voice over IP：音声をパケットで送る仕組み）などで用いられます。
• 性能面の違い（簡潔）
  • 回線交換：通信品質が安定（帯域保証）、遅延・ジッタ（時間ばらつき）が少ない。だが回線の無駄が多い。
  • パケット交換：効率良く回線を使えるが、混雑で遅延やパケットロスが発生しやすい。リアルタイム性が必要な場合は工夫が要る。

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