style_prompt本記事はGeminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）です。
令和3年度 ネットワークスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問3 データの伝送時間と伝搬遅延
データ量に依存する伝送遅延と距離に依存する伝搬遅延を個別に算出し、合算することで送受信の総時間を導き出す計算プロセスの理解を問う問題です。
【問題】 伝送距離が 1,000km、伝送速度が 10Mビット/秒、信号伝搬速度が 20万km/秒の回線がある。100kバイトのデータを送信し始めてから、受信し終わるまでの時間は何秒か。
ア 0.005 イ 0.01 ウ 0.08 エ 0.085
【解説】 データの送信開始から完了までの総時間は、「伝送遅延（データを回線に送り出す時間）」と「伝搬遅延（信号が物理的な距離を移動する時間）」の合計で求められます。
伝送遅延の計算 データ量を伝送速度で割ります。単位をビットに統一して計算します。 100kバイト = $100 \times 10^3 \times 8 = 800,000$ ビット 10Mビット/秒 = $10,000,000$ ビット/秒 $$ \frac{800,000 \text{ bit}}{10,000,000 \text{ bit/s}} = 0.08 \text{ 秒} $$
伝搬遅延の計算 距離を信号伝搬速度で割ります。 $$ \frac{1,000 \text{ km}}{200,000 \text{ km/s}} = 0.005 \text{ 秒} $$
総時間の計算 $$ 0.08 + 0.005 = 0.085 \text{ 秒} $$
sequenceDiagram
participant S as 送信側
participant R as 受信側
Note over S: 送信開始 (T=0)
S ->> R: 先頭ビットが移動
Note over R: 先頭ビット到着 (T=0.005)
Note over S: 最終ビット送出完了 (T=0.08)
S -->> R: 最終ビットが移動
Note over R: 最終ビット到着 (T=0.085)
【選択肢の吟味】
| 選択肢 | 判定 | 解説 |
|---|---|---|
| ア | 誤り | 伝搬遅延（1,000 / 200,000）のみの数値です。 |
| イ | 誤り | 計算ミス、あるいは往復の伝搬遅延を想定した誤った数値です。 |
| ウ | 誤り | 伝送遅延（800,000 / 10,000,000）のみの数値です。 |
| エ | 正解 | 伝送遅延 0.08秒 と 伝搬遅延 0.005秒 を合算した正しい値です。 |
【ポイント】
総時間 ＝ 伝送遅延（データ量 ÷ 速度） ＋ 伝搬遅延（距離 ÷ 信号速度）
バイトからビットへの換算（1バイト＝8ビット）を忘れない
「k（キロ）」や「M（メガ）」の単位（$10^3, 10^6$）を正確に処理する
