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通信のしくみ(1/3)~ 考え方の基本編 ~

      2016/12/15

「通信」って何でしょう?

電話やデジタルデータ通信など、様々な通信に共通のしくみをわかりやすく解説していきます。

通信のしくみ

~考え方の基本編~

通信とは

通信という言葉は、「通」と「信」の2字からできています。

  (通す、通る、通う、…)は、 … 行き先 と 道
  (信号、信用、信頼、…)は、 … わかってもらう

 

また、通信を英語で言うと、
  communication(コミュニケーション)…同じものを共有

 

これらのことから、通信とは、以下の図のようなことを表します。

「通信」を表す図

 

ここでポイントは、4つあります。

 

通信のポイント:「データ」「道」「相手」「共通認識」

 

 

順に見ていきましょう。

 

(1)データ

実際に○がそのまま送られるのではなく、言葉などのデータに変換されて送られます。

 

データ(実際に送り出されるもの)

 

(2)道

データはワープできるものではなく、何らかの道(伝送路)を通って送られます。

 

道(データが通っていく経路)

 

(3)相手

データの行き先はどこでも良いのではなく、はじめから決めていた宛先に届けます。

 

相手(データが行き着くゴール)

 

(4)共通認識

相手がデータを読み取って、自分と認識を共有できてはじめて、通信の成功です。

 

共通認識(データで相手が得る認識)

 

昔の通信

大昔は、光や煙、音などを使って合図を伝えたり、飛脚や鳥などに手紙を届けてもらったり

が通信でした。この時代からも、通信は先ほどの(1)~(4)の流れに沿っていました。

 

commun7

 

それから現在の通信に大きく近づいたのが電話です。

電話も、先ほどの(1)~(4)の流れです。

電話

電話の発明は、まず(1)(2)(4)で音→電気→音という変換の実現がカギでした。

 

初期の電話(音→電気→音の変換)

 

このように、元に戻せる変換を可逆変換と言います。

* 音が変質するため、完全な可逆ではありませんが、実用上の可逆変換

スイッチング

そして(3)ですが、糸電話のように1本線では、その先の相手も1人だけです。

 

1対1の電話

 

しかし、電話はたくさんの人とつながってこそ低コストで便利になります。

そこで、電話の相手先を増やすため、

スイッチング電話交換)という、相手先切替のしくみが生まれました。

 

電話交換

 

初期の電話交換は人手でスピーカーとマイクをつなぎ換えていました。

 

commun11

 

ネットワーク

その後、電話番号アドレス)が整備されて、スイッチングも人手を使わず、

自動交換機(切替スイッチ)で相手先につながるようになりました。

 

自動交換によるネットワーク

 

自動交換では、あらかじめ網目状につながった伝送路が稼働しているため、

その伝送路のつながりをネットワーク通信網と呼ぶようになりました。

電気通信

電話は、音声を電気に変換し、電気データを相手に送り、

相手側で電気を音声に戻す電気通信です。

音声以外のデータでも、電気と可逆変換ができるものであれば、

同様に、電気通信が可能です。

 

電気との可逆変換による電気通信

 

デジタル通信のしくみ

デジタル通信

そして電気通信は、幅広く様々なデータ通信に使われるようになりました。 

例)FAX、銀行ATM、インターネットなど

これに合わせて様々な通信技術が発達し、より速く、正確に、低コストで

多種多様なデータ通信ができるデジタル通信現在の主流となっています。

 

デジタルデータ

 

 

まとめ

通信とは、相手に伝え、わかってもらうこと。 <共通認識が目的>

 

多くの相手とつながれば、1本線の通信より、
さらに低コストで、より便利になります。

 

あらかじめ多くの相手とつながった伝送路ネットワークと言います。

 

ネットワーク上にいる相手の場所を指し示すデータのことをアドレスと言います。

 

特定の相手にだけデータを渡すため、
アドレスを見てスイッチングが行われます。

 

現在は、様々なデータを可逆変換できる電気通信

特にデジタル通信が主流です。

だから…

多くの人と通信するために、通常は、大きなネットワークに加入します

 

ネットワーク内で通信をするには、そこで使われるアドレスが必要です。

 

アドレスを偽装して、他人になりすまして通信するような犯罪もありえます。

 

重要な通信には、本人確認やデータの暗号化などで偽装対策をします。

 

ネットワークとアドレス偽装

 

 

 

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