ネットワークとネットワークとコミュニケーション技法コミュニケーション技法

第第 1010 回回－－アクセス系におけるブロードバンド通信アクセス系におけるブロードバンド通信－－

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１．ブロードバンドアクセス方式

２． ADSL

３． FTTH

４．無線 LAN

５． CATV

６．通信と放送の融合

講義内容講義内容

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インターネットインターネット

IP-VPN

FTTH

xDSL

携帯電話

企業内ネットワーク

専用線 ブロードバンドネットワーク

電話網

学校

SOHO

家庭

ホテル

CATV無線 LAN

情報通信ネットワークの種情報通信ネットワークの種類類

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アクセスネットワーク

コアネットワーク

中継ノード

中継ノード

アクセスノード

アクセスノード

コアネットワークとアクセスネッコアネットワークとアクセスネットワークトワーク

5出典：平成 15 年版　情報通信白書

ブロードバンドアクセス方法と利用可能なコンブロードバンドアクセス方法と利用可能なコンテンツテンツ

スムーズな利用が可能となるコンテンツサービスの例

コンテンツのダウンロードに要する時間

音楽 *3

（ CD 品質 60 分）テレビ番組 *3

（ 45 分）映画 *3

（ DVD120 分）＊１　平成 14 年度末時点で、提供されているサービスでの最大速度＊２　 IEEE （米国電気電子技術者協会）における規格での最大速度＊３　音声・映像ディジタル信号をそれぞれの圧縮技術により情報量を小さくして伝送した場合

1.5Mbit/s 12Mbit/s 30Mbit/s 54Mbit/s 100Mbit/s

約 5 分 8 秒約 39 秒 約 16 秒 約 9 秒 約 5 秒

約 180 分約 22 分 30 秒約 9 分 約 5 分 約 2 分 42 秒

約 480 分 約 60 分 約 24 分約 13 分 20 秒約 7 分 12 秒

1.5Mbit/s 12Mbit/s 30Mbit/s 54Mbit/s 100Mbit/s

ハイビジョン映像ストリーミング映像

テレビ映像音声チャット

テレビ会議

ケーブルインターネット（最大 30Mbit/s ） *1

ADSL （最大 12Mbit/s ） *1

FTTH （最大 100Mbit/s ） *1

無線 LAN （最大 54Mbit/s ） *2

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ブロードバンドアクセス方式のブロードバンドアクセス方式の比較比較

ケーブルの配線工事が必要。

　　　基地局の数、受信アンテナの位置によって受信できない場合がある。

　　　　対応地域が少なく、通信料金が高い。集合住宅で導入する際には、手続きが必要。

　　メタリックケーブ　　ルを利用するた　　め、電話局からの　　距離が遠くなると、　　通信速度が低下　　する。

　　多チャンネ　　ル TV が楽し　　める。

　　　自宅直前まで光ファイバが来ているので、通信速度は十分。大掛かりな設置工事は不要。

　　他のブロード　　バンドに比べ　　ると段違いに　　速い。また、　　雑音に強く、　　距離に依存し　　ない。

　　既設のアナログ　　回線を利用する　　ため、理論上は　　すべての地域で　　導入可能。

長所

○通信料金 △△×

1Mbit/s上り

30Mbit/s

2Mbit/s

上下ともに

最大1.5Mbit/s

上下ともに100Mbit/s

40Mbit/s下り最大通信

速度

CATV無線インターネットFTTH( 光ファイバ )ADSL

短所

無線 LAN

○

上下ともに最大54Mbit

/s

屋外での移動しながらの利用は困難。

屋内での配線工事は不要で、いつでも、どこでも利用可能。

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ディジタル加入者線ディジタル加入者線(xDSL)(xDSL)

名称 上り 下り収容局からの最長距離

通話の可、不可

伝送媒体

ADSL

RADSL

HDSL

VDSL

SDSL

IDSL

176kbit/s640kbit/s

1.54Mbit/s12Mbit/s

5.5km3.6km

可 ペアケーブル（１対）

128kbit/s176kbit/s 1Mbit/s

640kbit/s1.54Mbit/s2.56Mbit/s

6.4km5.5km3.6km

可 ペアケーブル（１対）

上下とも1.54Mbit/s 3.6km 不可 4 芯ケーブル

640kbit/s 3Mbit/s

13Mbit/s51.84Mbit/s

1.4km0.3km 可

制限距離を超える場合は光ファイバーケーブルが必要上下とも

最大 2Mbit/s 7.2km 不可 ペアケーブル（１対）

上下とも128～ 144kbit/s

5.5km 不可 ペアケーブル（１対）SDSL の非適用ケース

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ADSL とは、非対称ディジタル加入者線（ Asymmetric Digital Subscriber Line ）の略称で、既存のアナログ電話回線を使って高速データ通信を実現する技術。下りと上りの通信速度が異なる。

　通常の電話で用いられる加入者線の周波数帯域は、4kHz付近の周波数を使うが、銅線そのものは、音声周波数帯域以外も使うことができる。電話で利用されない周波数を使ってデータ通信を行うのがDSL 技術である。 ADSL も DSL 技術の一種であり、データ通信の上り速度と下り速度が異なる方式である。 xDSL と表記する場合は、 DSL 技術すべてを総称する。

ADSADSLL

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ADSLADSL の構の構成成

電話機

PC スプリッター

イーサネットケーブル

無線ルーター

壁面モジュラー

PC

インターネットインターネット

スプリッター

無線 LAN

交換機

電話網

ADSL局側装置

（集合モデム）アクセスサーバー

ネットワーク終端装置

電話機ケーブル

ユーザー宅 電話局

インターネットサービスプロバイダ

ADSLモデムメタリックケーブル

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ADSLADSLモデム、スプモデム、スプリッタリッタ

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ISDNISDN との干渉との干渉

ISDN

ADSL

ADSL の回線と ISDN の回線が近接している場合、帯域が重なるので干渉が生じる。

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電話局からの線路長と実際の速度電話局からの線路長と実際の速度

距離が長い（損失が大きい）と実際の速度は低下する。

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ADSLADSL各社通信料各社通信料金金

NTT \2,900OCN \2,970ODN \2,880DION 　　　 \2,870ヤフー \2,480

（注）月額料金、 ADSL 12M 、 NTT はプロバイダ料金を含まず。

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出典： http://flets.com/adsl/s_outline.html

ADSLADSL サービス内サービス内容容

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出典： http://flets.com/adsl/s_outline.html

ADSLADSL サービスメサービスメニューニュー

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★ADSL の長所・ ISDNや通常のモデムに比べて、非常に高速である（ NTT東日本フレッツ ADSL の場合下り最大約 40Mbit/s 　上り最大約 1Mbit/s ）・非対称性から、クライアント向けサービスに適している。・常時接続が可能であり電話をしながら ADSL 通信が行える。

・現在のアナログ加入者線を利用できるので、設備コストが低い。専用線に比較し、料金が安い。★ ADSL の短所 ・電話局まで遠いと信号が減衰し、データ速度が落ちる。または、接続できない場合がある。・提供できるエリアが限られている。僻地では利用できない。・ ISDN との周波数帯域が重なるので、近接する ISDN 回線から干渉を受ける。・ユーザー宅から電話局までメタリックケーブルを使用するため、途中の伝送路の一部が光化されていると利用できない。

ADSLADSL の長所、短の長所、短所所

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FTTHFTTH

　各家庭までの通信ネットワークをすべて光ファイバケーブルを使って敷設する。　光ファイバにはコンピュータ用のデータ、テレビ映像、音声通信（電話）などの情報を流すことが可能で、高速かつ常時接続のネットワーク環境を手に入れられる。

FTTH: Fiber To The Home

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FTTHFTTH の構の構成成

インターネットインターネット

インターネットサービスプロバイダ

加入者線終端装置高速

ルーター

イーサネットケーブル

光ビル収容装置

回線終端装置

光ファイバケーブルで配線

ユーザー宅 電話局

PC

き線点

き線点あたり約300～ 600ユーザーを収容

地下管路

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光ファイバケーブルの種光ファイバケーブルの種類類★シングルモードファイバ

★マルチモードファイバ

直径 10μm以下と細く 1 つのモードのみを伝送長距離伝送（通信）に使用される。高純度の石英を使用。非常に細いため折り曲げに弱 い。

直径 50μm と太く、異なるモードが混在する。伝送距離の短い低速伝送 (LAN など ) に使用。プラスチックを使用し、折り曲げに強い。

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屈折率

テンションメンバー

光ファイバ

被覆

レーザー光の点滅で通信を行う

光ファイバケーブルの構光ファイバケーブルの構造造

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光ファイバケーブルの構造光ファイバケーブルの構造

光ファイバケーブル（高密度多心光ファイバケーブル）の断面図。これ 1 本で 1000心の光ファイバが収容されている。

3000心の光ファイバケーブル（左）と 400 対の銅線（右）の断面図を比較したところ。ケーブルの外径は光ファイバの方が小さいにも関わらず、多数のケーブルを収容できる。

引用： http://premium.nikkeibp.co.jp/ftth/

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とう道、管路とう道、管路

とう道内に敷設された光ファイバーケーブルの様子。電話局からき線点までの配線は、一般的には地下に埋設された「とう道」や「管路」を通る。とう道は、写真のように人間が入って敷設や接続といった作業ができるようになっている（管路は、いわゆる土管のこと）。

とう道内の光ファイバーケーブル用クロージャー。光ファイバーケーブルの長さは有限のため（例えば 1000心の場合で最大2km ）、光ファイバーケーブル同士を適宜接続して配線していく。接続するポイントが、このクロージャーである。

引用： http://premium.nikkeibp.co.jp/ftth/

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電柱への立ち上げ電柱への立ち上げ

地下に設置されている管路やとう道から架空へ光ファイバーケーブルを“引き上げる”部分（き線点）。電柱へケーブルを引き上げる部分は通常、写真のように電柱に沿わせた黒色のパイプになっている。

NTT 局から配線されてきた光ファイバーケーブルを各ユーザー向けのケーブルに接続する（グレーの装置、クロージャー）。 100心といった太い光ファイバーケーブルを十数心の細い光ファイバーケーブルに分割することもある。

引用： http://premium.nikkeibp.co.jp/ftth/

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加入者終端装置、高速ルー加入者終端装置、高速ルーターター

左側の大きい装置が従来の加入者終端装置。高速インターネットだけでなく、従来の電話サービスも収容できる構造になっている。右側の小さい装置は、 B フレッツ専用の新しい加入者終端装置。こちらはインターネットサービス以外には使えない。

テレビの右隣の黒いボックス（装置）が高速ルーターである。加入者終端装置とルーターの間は100BASE-TX などの LAN ケーブルでつなぐ。

引用： http://premium.nikkeibp.co.jp/ftth/

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主な光ファイバー通信サービスと料金体主な光ファイバー通信サービスと料金体系系

NTT東日本KDDI ・東京電力 USEN ソフトバンク

サービス名

基本料金

追加料金

テレビ（映画など含む）

IP 電話

Bフレッツ ひかり one ギャオ光 ヤフー BB 光

5985～ 6720円（一戸建て）3518～ 3727円（マンション）

577円～

525円（一戸建て）997.5円（マンション）

6720円（一戸建て）4095円（マンション）

5985円（一戸建て）2980～5040円（マンション）

525円 525円～

1732円（一戸建て）577円（マンション）

7234円（一戸建て）4189円（マンション）

2520円

2006.6.27 読売新聞月額、税込み。

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BB フレッツサービス別接続図フレッツサービス別接続図

出典： http://flets.com/opt/s_outline_connect.html

出典： http://flets.com/opt/s_fee.html

出典： http://flets.com/opt/s_fee2.html

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FTTHFTTH の長所、短所の長所、短所

★FTTH の長所・通信速度が高速で、通信品質が安定している。通信速度は最大で 100Mbit/s である。★FTTH の短所・光ファイバーを家庭に引き込むためには工事が必要であり、初期費用が高い。・サービスを利用できる地域が都市部に限られている。・光ファイバーケーブルは強度が他のケーブルに比べて弱いので、取り扱いに注意が必要であり、敷設時間や敷設費用がかかる。

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ワイヤレスアクセスのワイヤレスアクセスの種類種類

移動しながら利用

APAP

AP

公衆スペース

TV

など家電製品のネットワーク化

NTTビル等

無線基地局

固定利用

FWA

NTT NTT

無線 LAN

無線LAN

専用線等

一般公衆用

インターネット

ISP

AP

端末可搬（持ち運び静止して利用）

オフィス

AP ：アクセスポイント

FWA: Fixed Wireless Access

モバイル通信

屋外、屋内での利用

ホットスポットサービス

ホームリンク

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固定

可搬

移動

サー

ビス形態

　高速伝送　高品質

　広域利用性　接続の容易さ

　低価格　接続の容易さ

要求条件

領域ｵﾌｨｽ公衆領域領域ﾎｰﾑ

Bluetooth

携帯電話方式

無線 LAN

加入者系無線

ワイヤレスアクセスの適用領ワイヤレスアクセスの適用領域域

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AP AP

Local Area Network

Ethernet

Router

ｱｸｾｽﾎﾟｲﾝﾄ

天井・壁設定

↓

机上設置

PC + 　無線端末

●ﾉｰﾄ PC の の拡大ﾓﾋﾞﾘﾃｨ

　（ペーパレス化の推進）

● 配線工事からの解放ｹｰﾌﾞﾙ

　（ の 変更への対ｵﾌｨｽ ﾚｲｱｳﾄ応）

無線無線 LANLAN の基本構成の基本構成

端末 化によるねらいﾜｲﾔﾚｽ

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第４世代(2007-2010?)(2007-2010?)

IMT-2000

1 10 1000.1

移動性

高速 /広域

静止 /屋内

歩行 /構内

中速 /市街

情報速度 (Mbit/s)

ミリ波 LAN

(2001)(2001)

(2002)(2002)無線LAN

2G第３世代（ 3 Ｇ）

固定無線アクセス（ FWA ）

固定

無線無線 LANLAN の位置付の位置付けけ

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IEEE802.11aHIPERLAN/2ARIB STD T70(HiSWANa)ARIB STD-T71(CSMA)

IEEE802.11bIEEE802.11gRCR STD-33ARIB STD-T66Bluetooth

標準仕様

・免許不要・衛星との干渉の　ため屋内利用に　限定

54Mbit/s

5.2GHz帯

無線LAN

5.15～5.25GHz

・免許不要・機器が低価格・自営端末等からの　干渉の影響有

11Mbit/s

54Mbit/s

2.4GHz帯

無線LAN

2.4～2.497GHz

特徴伝送速度周波数名ｼｽﾃﾑ

無線無線 LANLAN システムの概要システムの概要(( 現行）現行）

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主要な無線主要な無線 LANLAN の規格の規格

Etnernet 、ｺｰ電話、ﾄﾞﾚｽ ﾍｯ

ﾄﾞﾎﾝ

Ethernet 、ATM 、 IEEE1394

EthernetEthernet代表的な適用サービス例

1 ～ 2Mbit/s～ 54Mbit/s～ 54Mbit/s1 ～54Mbit/s

速度ﾃﾞｰﾀ

FH-SSOFDMOFDMDS-SS(802.11b)OFDM(802.11g)

変調方式

2.4GHz 帯5GHz 帯5.2GHz 帯2.4GHz 帯無線周波数

Bluetooth SIG( 業界団体）

ETSI （欧州）

IEEE( 米国）

IEEE( 米国）標準化組織

BluetoothHIPERLAN/2

IEEE802.11a

IEEE802.11b, IEEE802.11g

標準化規格

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RCR STD-33無線ＬＡＮシステム

2.4GHz2.4GHz 帯周波数配帯周波数配置置

2400 2450 2500(MHz)

ARIB STD-T66 無線ＬＡＮシステム2400 2483.5

24972471

RCR STD-1,29 　移動体識別装置2427 2470.75

アマチュア無線2400 2450

産業科学医療（ＩＳＭ）機器・・・電子レンジ等

VICS

衛星携帯電話

2.4GHz 帯 - 国内周波数分配ISM バンドであるため、干渉を許容しなければならない！

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5.2GHz 帯 - 国内周波数分配

5150 （ MHz ）5200 5250

周波数

MLS （航空）

衛星（フィーダーリンク）

無線 LAN （ ARIB STD70/71) ・・・特定小電力

5.2GHz5.2GHz 帯無線帯無線 LANLAN 用周波数用周波数帯帯

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今後登場する方式を含む国内無線今後登場する方式を含む国内無線LANLAN

規格 周波数帯 伝送速度 備考（日本国内）

IEEE802.11b

IEEE802.11a

IEEE802.11g

2.4～ 2.5GHz

5.15～ 5.25GHz

2.4～ 2.5GHz

11Mbit/s

54Mbit/s

54Mbit/s

免許不要

屋内の利用に限り免許不要

免許不要

IEEE802.11j

IEEE802.11n

4.9～ 5.0GHz / 5.25～ 5.35GHz

2.4GHz / 5GHz

54Mbit/s

100Mbit/s～

免許（届出制）屋外利用可 /屋内の利用に限り免許不要

策定中

IEEE802.11a を日本向けに修正した規格

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IEEE802.11IEEE802.11 で標準化が行われているで標準化が行われている規格規格

出典： http://www.keyman.or.jp/3w/prd/33/30003133/

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高速無線高速無線 LANLAN （（ IEEE 802.11nIEEE 802.11n ） ）

出典： http://wbb.forum.impressrd.jp/feature/20070530/424

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今後の無線今後の無線 LANLAN 用周波数帯用周波数帯

従来

従来

出典： http://wbb.forum.impressrd.jp/feature/20070530/424

IEEE802.11j

IEEE802.11j

IEEE802.11n

IEEE802.11n

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2.4GHz 帯　最大 1.5Mbit/s

光ファイバ

半径 100～ 400m

インターネットインターネット

電柱、 の屋上等設ﾋﾞﾙ置

屋外における高速無線インターネットアク屋外における高速無線インターネットアクセスセス

ユーザ端末（ PC ）

基地局

小型平面アンテナ大きさ： 104mm×104mm

アンテナ設置場所 同軸ケーブル

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インターネットインターネット

インターネットサービスプロバイダ

アクセスネットワーク（ ADSL 、光ファイバ、VPN 専用線）

デスクワーク出張

無線 LAN 基地局（アクセスポイント）

無線 LAN 基地局（アクセスポイント）

ホテル、空港、駅構内

公衆無線公衆無線 LANLAN サービサービスス

オープン利用（会員のみ利用可）

・インターネットアクセス・・・高速インターネット接続　　　　　　　　　　　　　　　　　サービス・情報配信・・・ニュース、映像コンテンツ、地域情報　　　　　　　　　等を提供

グループ登録利用

グループ登録契約者

情報共有など

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公衆無線公衆無線 LANLAN サービスサービス｢｢ MM フレッツフレッツ｣｣ (NTT(NTT東日本）東日本）

・無線 LAN機能 IEEE 802. 11b・認証機能 IEEE 802. 1x・料金 M フレッツホスト 1 契約毎 \700/月　グループ認証機能型　最大 10ID \100 50ID \400 100ID \800

2002 年 6 月 6 日～11月 30日（東京エリア、北海道エリア試験サービス）

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公衆無線公衆無線 LANLAN サービスサービス｢｢ MzoneMzone ｣｣ ((エムエムゾーン）ゾーン）

2002 年 7 月 1 日よりサービス開始・赤坂プリンスホテル、ホテルオークラ、　幕張メッセなど

・インターネットアクセス・・・高速インターネット接続サービス・地域情報配信・・・エリア周辺の地域情報等を提供・映像配信・・・各種映像コンテンツのストリーミング配信

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■サービス内容　最大１１Ｍ bit/s の高速インターネット接続サービス■料金　定額利用料（月額）：２，０００円※

　　　※定額利用料にはインターネット接続料金を含む。

無線周波数帯 2.4GHz 帯規格名 IEEE802.11b無線伝送速度 最大 11Mbps対応端末 Wi-Fi （ Wireless Fidelity ）

）ハードウェア認証

MAC アドレスユーザ認証 ユーザ ID ・パスワードによる

認証

■サービス仕様

サービスの概サービスの概要要

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ホットスポットサービスホットスポットサービス (NTT(NTT コミュニケーコミュニケーションズ）ションズ）

2002 年 5 月 15日よりサービス開始

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無線無線 LANLAN の長所、短所の長所、短所 ★無線 LAN の長所・無線を用いてアクセスできるため配線工事が不要であり、いつでも、どこでも利用できるのでユーザーの利便性が高い。・静止して使用することが多いので、最大数十 Mbit/s程度の高い通信速度が得られる。

★無線 LAN の短所・ 2.4GHz 帯は産業用、科学計測用及び医療用に割当てられた周波数帯であり、電子レンジからの不要波や他の無線機器の電波により干渉の影響を受けやすい。・電波の直進性が大きいので障害物があると使用できない場合がある。・暗号、認証機能が脆弱であると通信内容を傍受される可能性がある。

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CATVCATV インターネットのインターネットの構成構成

インターネットインターネット

インターネットサービスプロバイダ

CATVネットワーク

PC ケーブルモデム

分配装置

ユーザー宅

アクセスサーバー

ケーブルモデム

ユーザー CATV局

同軸ケーブル

基幹ネットワークは光ファイバケーブル

イーサネットケーブル

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ケーブルモデムケーブルモデム

CATV の同軸ケーブルを利用して高速データ伝送をするモデム。 CATV 局からユーザーへの下り方向（ダウンリンク）の伝送速度は 6Mbit/s～ 30Mbit/s 、上り方向（アップリンク）の伝送速度は 1.5Mbit/s～ 3Mbit/s程度のものが多い。

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CATVCATV の長所、短所の長所、短所

★CATV の長所・ CATV を利用している家庭は、安価な料金ですぐに利用できる。

★CATV の短所・一つの地域に事業者が 1 社しかないので、他のCATV 事業者を選択できない。・新規に CATV に加入する場合はケーブルの配線工事が必要である。

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20112011 年に向けた通信と放送の融合の流年に向けた通信と放送の融合の流れれ

出典： http://wbb.forum.impressrd.jp/database/bb-roadmap

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20112011 年に向けた通信と放送の融合の流年に向けた通信と放送の融合の流れれ

出典： http://wbb.forum.impressrd.jp/database/bb-roadmap

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課題課題

１．無線 LAN の概要について述べよ。

２． ADSL の長所、短所について説明せよ。