問 題
文字や音声、画像などの情報を電気信号や光信号に変換してやりとりすることを電気通信といい、様々な用途や場所で利用されている。電気通信に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 通信には、通信ケーブルを伝送路として用いる有線通信と、空間を伝送路として用いる無線通信がある。通信の用途に応じて適切な方式が選択される。
- 電気信号に変換した情報を扱う方式として、アナログ方式とディジタル方式がある。アナログ方式は古くから使用されてきたが、ディジタル方式は、雑音(ノイズ)の影響を受けにくいことや、小型化しやすいこと、コンピュータで処理しやすいことなどから、近年では採用されることが多くなっている。
- 光通信の伝送路として主に用いられる光ファイバケーブルでは、入射した光信号は屈折率の異なるコアとクラッドの間で全反射しながら進んでいく。光ファイバケーブルは伝送損失が非常に少なく、無誘導のため漏話しにくいことから、長距離の伝送に適している。
- 無線通信に用いられる電波の伝わり方は、周波数や波長によって異なるために、通信の用途にあったものが用いられる。周波数の低い、すなわち波長の長い電波は直進性が強いために、特定の方向に向けて発信するのに適している。
- データ通信における誤りの検出方法としてよく使用されるパリティチェック方式は、伝送データのビット列に対して、状態が”1″のビットの個数が奇数または偶数になるように、検査のためのビットを付け加えて送ることで、受信側で誤りを検出する方式である。
解 説
(1)は正しいです。有線通信と無線通信の概要を説明した文であり、基本的な内容で矛盾点もないことから、正しい記述だと判断しやすいと思います。
(2)も正しいです。アナログ方式は時間的に連続に変化する波形の信号で情報を扱う方式で、ディジタル方式は情報を0と1の2進数に置き換えて扱う方式です。昔のテレビはアナログ放送でしたが今はディジタル放送となり、他にもインターネット通信やデジタルカメラなど、様々な場面でディジタル方式が使われています。
(3)も正しいです。光ファイバケーブルの最大の特徴は、高速信号が長距離に伝送できることです。その理由は(3)に書かれている通りで、伝送損失が非常に少ないことや無誘導のため漏話(混線)しにくい点が挙げられます。
(4)は前半の文章は正しいですが、後半の文章が誤っています。直進性が強いために特定の方向に向けて発信するのに適しているのは、「周波数の低い(＝波長の長い)電波」ではなく「周波数の高い(＝波長の短い)電波」となります。
これを覚えるための一例としては、コウモリの超音波が挙げられます。コウモリは超音波(周波数の高い音)を発し、その反射音で障害物の形や距離感を判断します。このようなことができるのは高い音が直進性に優れているためで、仮に超音波が拡散しやすいとなると、障害物の方向がわかりにくくなってしまいます。
よって、周波数の高い、すなわち波長の短い電波は直進性が強いために、特定の方向に向けて発信するのに適しています。
(5)は正しいです。データ通信では送信元と送信先のデータが完全に一致していることが重要です。しかし、大量にある0と1のデータが完全に一致しているかどうかを毎回調べるのは大変な作業量となり、時間もかかります。そのため、簡便なチェックとして用いられるのがパリティチェック方式です。
これは、通信データをいくつかのブロックに分け、各ブロックに並んだ0と1の合計が偶数か奇数かを調べる方法です。仮に、データの0と1の羅列の合計が送信元では奇数で送信先では偶数だった場合、双方に相違があるのでどこかで誤りがあると判断できます。
もしも誤りが2つあった場合には、送信元と送信先でどちらも偶数(または奇数)で一致してしまうため、エラーチェックをすり抜けることになります。しかし、1区間で誤りが2つ生じる確率は、誤りが1つ生じる確率に比べればずっと低いため、現実的な方法としてパリティチェック方式が用いられています。
以上から、正解は(4)です。
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