2018年12月13日 更新

28304 情報通信システム特論 木1

(ＥＬ２４番教室:試験。メディアセンタ第6演習室（4F）(2018.9.10承認済み))：座学。2号館601号室：実習) ；履修登録 4人

開講回数 月日 内容 テキスト等 進捗 レポート宿題
1

10/4

ＥＬ２４番

データ通信モデルとTCP/IP通信概要 (その１）

4.1.1 データ通信モデル

sec1

 
Raspberry Pi 3 Model B+ 電電共通# LTE router 
稲田 2ー＞９(SG2-8)  
岡田 3ー＞２(MT100)  
田中 4  SG3-2
都築 9ー＞２(MT100)ー＞3  
  • pi / raspberry
  • tgif：2D図形描画 :　 $ sudo apt-get install tgif 
  • sudo apt-get remove fcitx-mozc
  • sudo apt-get remove fonts-ipafont fonts-ipaexfont
  • sudo apt-get upgrade -y
  • sudo apt-get install chromium-browser
  • sudo apt-get remove epiphany-browser (デフォルトのブラウザー）
  • http://creativival.com/ラズベリーパイの初期設定①日本語を使えるよう/
    • 「↑」で「キーボード – 日本語 – 日本語（ODAG 109A）」を一番上にします。

都築用rasPi

  • sudo apt-get install realvnc-vnc-server
    • win10側:RealVNC日本語インストール版 4.1.2→VNC Viewer
      • ラズパイ画面右上のVNCマークをクリック 右上メニュー -> Security -> AuthenticationをUNIX PasswordからVNC Passwordに変更 パスワードの設定画面が出てくる。 VNC認証用のパスワードを設定し、登録完了。
  • sudo apt-get install gnome-terminal
  • sudo dpkg -r bluej
  • sudo apt-get remove greenfoot
  • sudo apt-get remove wolfram-engine (mathematica)
  • sudo apt-get remove nodered (Node-Red)
  • sudo apt-get remove scratch
  • $ rm -rf /home/pi/python_games/
  • $ sudo rmdir /usr/local/games/
  • $ sudo rmdir /usr/games/
  • Raspberry Pi に Wiresharkをインストールする
    • https://qiita.com/msrks/items/a23989ab3c6c1b114122
 pdf_pp.3-5

 
2

10/11

これ以降、講義はメディアセンタ第6演習室（4F）で行います

(その２)

 -  
回
 月日 内容 テキスト等 進捗 レポート宿題
3 10/18

(その3)

debianーLinixの場合

- ifconfig

- route -n 　(デフォルトルータの調べ方）

- traceroute www.ehime-u.ac.jp

- tgifで作図して、LibreOffice Writerでレポート作成。moodleで提出

winの場合 cmd プロンプトにて、ipconfig /all コマンド cmdプロンプトにて、tracert www.google.com

 sec1  
  • 各自のラズパイを用いて問2.2を答えよ。

2.2(2)補足：tracertの応答が帰ってこない時（例えば、

4 1 ms 1 ms 1 ms 133.71.254.201
5 * * * 要求がタイムアウトしました。

と途中　* * *　になるルータはIPアドレス不明として, tgifで作図してください。
ー 10/25　休講（11/29に振り替え）      
開講回数 月日 内容 テキスト等 進捗 レポート宿題
ネットワーク（Windows コマンドプロンプト ）
　arp
 IPアドレスとMACアドレスの対応付けを表示・変更する
　ipconfig
 ネットワークアダプタのIP情報を表示・更新する
　netstat
 ネットワーク接続状況を確認する
　nslookup
 DNSサーバに名前解決の問い合わせを行う
　pathping
 ネットワーク経路の品質を調査する
　ping
 IPパケットが到達するか確認する
　route
 ルーティングテーブルを表示・変更する
　tracert
 ネットワーク経路をリスト表示する
開講回数 月日 内容 テキスト等 レポート宿題
4 11/1

＊問2.2解答：moodle check

(その4）

*課題(3.1)

  • Wireshark　 実演:

    traceroute -I www.google.com
    		•

    Moodle：ICTネットワークセミナ(2017.11.8改訂)

    pp.1-2

    pp.3-9
    • Wireshark　またはそれに類するパケット解析ソフトウェアを使える環境を、ラズパイに作りなさい

    5

    6

    11/8, 3-4時間目

    センター

    （新）第2第3演習室

    に変更になりました。以降も「第2第3演習室」です。

    (旧）2階北、メディア演習室
    • 課題(3.1)の解答
    • 課題(3.2)

    (その5）うまく動かなかった実習

    「Ubuntu 16.04 でルータつくる」

    https://qiita.com/nanbuwks/items/fe8145fc8b989be9d427
    上記内容をRaspberry Pi (Raspbian Jessie) でやってみる

    LTE-USBドングル(eth1) --- Raspberri PI ---(etho)--- (L2switch) --- PC (DHCP client)とする。

    • sudo apt-get install isc-dhcp-server

     

     

     

     
    開講回数 月日 内容 テキスト等 レポート宿題
    7,8 11/15

    3-4時間目

    センター（新）第2第3演習室

    WiFi-有線LANコンバータ＆ルータ

    1. https://qiita.com/teao26/items/970a721b5351e4c9918c (RaspberryPiでWPA-PSKのWiFiに接続する方法)

    2. https://hermemo.com/archives/1268

    LTE-USBドングルを使う場合の変更点

    2018.11.16追記(稲田号)

    *　 iptables のルール(iptables -t nat -A POSTROUTING -o wlan0 -j MASQUERADE)を手動で投入すればroutingする場合は、/etc/rc.local が実行されていないと思われる。その対策は、

    https://peacejet.hatenablog.com/entry/2017/07/08/000907

    のようにしてわざとbootを遅くするとよい。

    うまく動かなかった設定例

    × http://singyestarday.hatenablog.com/entry/2018/03/07/153331

    ×　http://honeplus.blog50.fc2.com/blog-entry-168.html

    △ http://momijiame.tumblr.com/post/89661497311/raspberry-pi-で-nat-ルータを作る

    実習結果に基づき、

    (1)参照したURLと、そことの相違点を説明せよ

    (2)以下の情報を記載したネットワーク図を作成しなさい

    • 構成装置：LTEルータ(+DHCP server)、RasPI router ( +DHCP server), PC or RasPI端末
    • すべてのIP address, sunet mask, default router
    • RasPI routerのrouting table
    • 両方のDHCP serverが配布するアドレスの範囲

    提出先：moodle
    9,10 平成30年11月21日（水）14時から17時まで（開場：13時30分） 2　開催場所 愛媛大学総合情報メディアセンター1階　メディアホール （愛媛県松山市文京町

    「第5世代移動通信システム（5G）に関するICT技術セミナー＠松山」◆ ≪5Gの導入に向けた最新動向を紹介

    　四国情報通信懇談会ICT研究交流フォーラムは、四国総合通信局とともに）に松山市で「第5世代移動通信システム（5G）に 関するICT技術セミナー」を開催します。 　5Gは「超高速・大容量」、「多数同時接続」、「超低遅延」といった特徴を持つ 次世代の移動通信システムであり、本格的なIoT時代のICT基盤として早期実現 が期待されています。 　また、こうした特徴を活かした新たなサービスによって地方が抱える課題の 解決や地方創生への寄与が期待できる5Gには、我が国全体の成長エンジンと して都市部だけでなく社会の様々な場面への普及展開が求められています。　 　本技術セミナーでは、総務省、ソフトバンク株式会社及び株式会社NTTドコモ から５Ｇの導入に向けた最新の動向等を紹介します。 　その後、総務省で公募中の「5G利活用アイデアコンテスト」（6 関連報道資料 参照）個別相談会を開催いたします。 1　開催日時 　 平成30年11月21日（水3） 3　募集期限 　　平成30年11月14日（水） 4　申込方法 参加を希望される方は、次のいずれかの方法でお申込みください。 　 個別相談会への参加は、事前のお申し込みが必要ですので併せて 記載ください。 （1）インターネット 四国情報通信懇談会ホームページの「申込みフォーム」からお申込み ください。 （http://shikoku-ict.jp/?p=6700　）

    総務省で公募中の「5G利活用アイデアコンテに応募する(以下のURL参照）として、その提案をレポートしなさい

    http://www.soumu.go.jp/main_content/000576030.pdf

    https://5g-contest.jp/boshuyoko.pdf

    プレゼン 5 分用、Microsoft PowerPoint ファイルで提出すること

    11

    		 11/22、ＥＬ２４、1時間目

    講演会：　技術者倫理とリベラルアーツ ～3.11福島原子力事故を教訓として～(その一）

    講師：　渡部公則　様　（元四国電力原子力本部原子力部部長；　生機51卒；　愛媛大学工業会理事）

    教室は、ＥＬ２４です（メディアセンタではありません）注意してください　

    <2018.10.9決定>

    		 技術者倫理とリベラルアーツ

    第1部　技術者倫理

     
    - 11/29(補講日）休講(東京）
    12 12/6、ＥＬ２４、1時間目
    • 講演会：　技術者倫理とリベラルアーツ ～3.11福島原子力事故を教訓として～(その二）

      講師：　渡部公則　様　（元四国電力原子力本部原子力部部長；　生機51卒；　愛媛大学工業会理事）

      教室は、ＥＬ２４です（メディアセンタではありません）注意してください　

      <2018.10.9決定>

    		 第２部　リベラルアーツ

    13,14

    		 12/13

    , 3-4時間目

    センター第2第3演習室
    • team viewer
    • netperf
    • (rasPI router + LTE router) throughput
    • ARP実演
    • cmd> arp -a
    • wiresharkを用いて、ルータのMACアドレスに付け替えられていることを確認

     
    - 12/20(休講）  

    		     

    １5

    1/10　1時間目

    センター３F;　第2第3演習室)

    最終レポート報告会

    • rasPi実習
    • 5G地域課題解決

    		 

     

     

     
    -  
    • 問2.4
    • 課題(3.3)
    • 問4(1)(2)(3)の解答

    (2017.11.8差し替え; 2016.10.5版；ADSL補足)

    通信容量; Shannon's limit

    • ADSL

    持ち込み不可。過去の試験問題やレポート（スキャンや写真等を含む）の持ち込み（HDDに事前に蓄積やUSBメモリも）不可。通信機能を持った電子機器も不可。演習室のPCのみ使用すること。学生証持参のこと。試験はセンタ演習室で行います。問題配布と答案回収はMoodleで行います。

     

    中間テスト　(範囲：第１回～第8回)配点100*9/15点

    *班分け（1人×6班）、実習段取り説明

    PLC(その1）

    1. ＰＬＣの原理

    *PLC実演

     

    *課題４、５の確認

    PLC(その2）

    		 実習で学ぶ高速電力線通信システム(PLC)2015

    pp.1-7

    p.7
    越 Aztech, HL115EP(GBR) 500Mbps
    福 ?, DHP-701AV 2Gbps
    岡 Netgear, Powerline AV 500, XAV5001  
    藤 Netgear, Powerline 1200, PLP1200S 1.2Gbps
    梅 Trend net, TPL-401E2K/UK  
    中 TPL-421E2K/A （Trendnet）、IEEE 1901 、https://www.trendnet.com/products/powerline-1200/TPL-421E2K#tabs-solution02 、2 - 68 MHz、(欠席のため2018.1.25追加）

    1200 Mbps

     

     

     
    		 

    *課題（3.3）

    * sec1　の問2.4

    *問4(1)(2)(3)

    問題

    答案提出先

    *問４: Internet回線速度サイト＜ http://beta.speedtest.net/ ＞にて、LAN接続された研究室のPCを使って測定しなさい。その後、「RESULT HISTORY」ページにて、

    • 相手と自分のIPアドレス
    • download[Mbps]
    • upload[Mbps]
    • ping Latency[ms]を確認して報告しなさい。

    このdownload[Mbps]およびupload[Mbps]値がいずれも90Mbps以上にならない場合は、「Settings」[Change Server]でサーバを代えてみる、無線をやめて有線にする、PCを変える等により最速環境を探しなさい。最終的に最高速度を達成したPCの

    • CPU
    • メモリ
    • LAN I/F の速度[Mbps]を調べて報告しなさい

    report課題５：班ごとに、

    (1) PC直結 と PLC bridge経由で直結したときの、throughputを、http://www.speedtest.net/（flashが使えない場合は、http://beta.speedtest.net/）で測定しなさい。ただし、PLC bridgeは同一テーブルタップで直結すること。

    (2) (1)に比べてthroughputが低くなるコンセントを見つけて、その原因を考察しなさい

    なお、レポートには、使用したPCの仕様、PLCアダプタの型名とその仕様（規格名, 最高速度）を記載すること。

    ー

    1/17

    , 3-4時間目

    センター2階北、メディア演習室

    PLC(その3）

     

    		 実習で学ぶ高速電力線通信システム(PLC)2015 pp.8-79
    HomePlugの仕様（規格名; PHY max速度; 策定時期; 使用周波数帯）
    • HomePlug 1.0 : 14Mbps; June, 2001
    • HomePlug 1.0 Turbo: 85Mbps
    • HomePlug Av : 200Mbps; August 2005
    • HomePlug AV 500: proprietary extension that increases the PHY-rate to 500 Mbit/s primarily by using a wider spectrum
    • HomePlug Av2 (SISO) / HomePlug 600: January 2012; IEEE 1901 standard compliant; 30-86 MHz
    • HomePlug Av2 (2x2 MIMO): October 2013; 1300 Mbps
    vs HD-PLC (世代)
    • 1st : 最大40Mbps; 2006年
    • 2nd : 最大210Mbps; 2008年
    • 3rd : 240Mbps; 2012(平成24)年に、第3世代HD-PLCがIEEE 1901として標準化
      • 2016年7月:ITU-T G.9905で採用したマルチホップ通信プロトコル
      • HD-PLC Quatro Core : 2016年9月; 通信速度を現行の最大4倍にまで拡張するスケーラブルな「HD-PLC」IPコア; 最大速度1Gbps

    課題６：各班に配布したアダプタについて、HomePlugの規格名と、周波数、PHY rateとの対応表を作りなさい。提出はmoodle (提出期限１月２５日２３：５５）

    （注意）参考文献を明示すること

     
    ー

    1/24（休講）

    *課題6の確認 

    *屋内電気配線方式: 単線図ー複線図線路のアンバランスの要因(p.6)

    課題７： 単線図ー複線図のp.3 課題 の単線図を複線図に変換しなさい。配線の色、ジョイントボックスの位置を明示すること。紙で提出
    ― 1/31

    ＊IEEE1901とHomePlug Av2 (SISO)との関係（中村アダプタ）

    ＊課題７：の確認

    *実習で学ぶ高速電力線通信システム(PLC)2015; p.79-

    • 距離減衰：p.42
    • 系統（同一ブレーカ、同一配電盤、同一幹線）
    • 相: p.96 . テスタでの見分け方
    • 分岐:pp.47-
    • ノイズ:p.28
    • 電気機器の入力インピーダンス：p.7,30
    • 電灯スイッチ回路による不平衡

    report課題8：

    (1.1) 各自選んだPLC bridgeの詳細仕様（通信規格、PHY rate、使用周波数帯域を示しなさい。ただし、参考文献を明示すること。次に

    (1.2) PC直結及び同一テーブルタップコンセントどおしのスループット（speedtestサイト等を利用）を測定し、（1.1）と比較しながら考察しなさい。なお、

  • speed testで使用したサーバ名、および
  • 使用 PCの仕様（ＣＰＵの種類、そのクロック周波数、メモリ容量） を明示すること。

    • (2) コンセントを4箇所選びそれらの組合せによるスループットの劣化の程度を調べ、その原因を考察せよ。考察のポイントは以下のとおり：

    • 距離減衰：p.42
    • 系統（同一ブレーカ、同一配電盤、同一幹線）
    • 相: p.96 . テスタでの見分け方
    • 分岐:pp.47-
    • ノイズ:p.28
    • 電気機器の入力インピーダンス：p.7,30
    • 電灯スイッチ回路による不平衡

    これらのポイントに配慮した、

    • コンセントレイアウト図と、
    • 調査及び考察の結果予想される電力線配線図

    を作成すること。

    (3) 単線図ー複線図のp.3 課題 を仕上げて、電子ファイルに変換しなさい。配線の色、ジョイントボックスの位置を明示すること。

     

    		 提出先：moodle （注意）参考文献を明示すること
    ー 2/7 予備  

    課題8を仕上げて２月１５日12:00 までに再提出しなさい。

    提出先：moodle

    ２号館６０２号室に、実習に使用したPLC bridge 2ケ、Ethケーブル1本を返却すること。

    自習
       
    開講年度 開講学期 開講学部等 
    2017  後学期  理工学研究科（博士前期課程）電子情報工学専攻 
    科目ナンバリング 時間割番号 科目名[英文名]
      28304 情報通信システム特論   Advanced Study of Information and Communication Systems
    担当教員[ローマ字表記] 単位数
    都築　伸二　[TSUZUKI Shinji]  2 
    授業科目区分  専門教育科目（大学院）
    専門教育科目    		 対象学生     対象年次 1～ 
     
    授業題目
    情報通信システム特論 (Advanced Study of Information and Communication Systems)　
    授業のキーワード
    ネットワーク・アクセス技術,データ通信モデル, TCP/IP, 通信容量, 高速電力線通信（ＰＬＣ）概論
    授業の目的
    ユビキタスネットワーク社会を支える情報通信システムの要素技術を理解するとともに、それらを応用してシステムを構築できるようになることを目的とする。
    授業の到達目標
    1.伝送路のモデル化の意義を理解できる
    2.通信容量を説明できる
    3.ディジタル変復調方式を説明できる
    4.ネットワーク・アクセス方式を理解し、応用することができる
    5.電力線通信技術の概要を理解し、応用することができる

    これらを通じて、問題を解決するために必要となる専門的知識を継続的に学習する能力をもつ。
    愛媛大学学生として期待される能力（愛大学生コンピテンシー）に関わる項目
    広い視野と論理的思考に基づき分析・解釈できる
    科学的根拠に基づき判断し、解決策を提示できる
    授業概要
    1) データ通信モデル (OSI参照モデル、階層化の利点欠点)
    2) TCP/IP通信概要
    3)通信容量

    caseA:
    3) ディジタル変調方式(BPSK, QPSK変調)(無線通信と変調方式の関係)
    4) ディジタル変調方式(OOK変復調, 光通信との関係)
    5) ディジタル変調方式(BPSK, QPSK, DPSK復調)
    6-14) AWG420を用いた実習、レポート（BPSK変復調、M系列の生成、cosineフィルタ、SNR-BER特性)
    15)試験　

    または
    caseB:
    4) 物理層（伝送媒質とその特性）
    7) M系列とそのスペクトル
    8) 多元接続通信方式(DSSSとCDMA)
    9,10) 電力線通信
    11,12) ホームネットワーク
    13,14) 高精細動画像伝送システム
    15)試験　

    caseC:留学生コース
    10 minutes presentation/10minites Q&A

    *self-introduction
    *overlay networks
    -what is the overlay networks?
    -what is its merit?
    -what is the problems now?
    *report
    授業スケジュール
    Bコース
    1)ネットワーク技術の進展。ブロードバンドの将来は？[report 設問1,2]
    2)3)4) データ通信モデルとTCP/IP通信概要, [report 設問3,4,6]
    5)通信容量
    6)7)物理層（伝送媒質とその特性）
    8)中間テスト
    9)10)11)12) ＰＬＣの原理, PLCに関連する通信およびEMC規格（IEEE,型式）、[report 設問7]
    13)屋内電気配線方式
    14)スマートメータとPLC
    15)期末テスト

    講演会等に一部振り替える場合がある

    Ｃコース
    1)2) Bコースと同じ
    3)*self-introduction, *ICT environment of my country
    4)what is the overlay networks?
    5)what is its merit?
    6)7) what is the problems now?
    8)PlanetLab
    9-15)report: Proposal of Planet-Lab based experiment
    　　 * What
    　　 * Why
    　　 * How
    　　 * Expected results
    授業時間外学習にかかわる情報
    上記参照
    成績評価方法
    試験(50点)レポート点(40点), 平常点(10点)にて評価する。
    受講条件
    学部の通信方式、応用通信工学を復習しておくこと。　
    受講のルール
    適宜演習及びレポートを出題し、平常点とする.　
    教科書（購入の必要のある図書）
    教科書1 書名 - ISBN
    著者名 出版社 出版年
    教科書2 書名 - ISBN
    著者名 出版社 出版年
     
    参考書（購入する必要はないが、推奨する図書）
    参考書1 書名 - ISBN
    著者名 出版社 出版年
     
    教科書・参考書に関する補足情報
    -
    参考書に関する図書館への連絡事項（この欄は学生から参照することはできません）
    オフィスアワー
    開講日の5時間目（16:20-17:50）
     
    Eメールアドレス  
    連絡先
    工学部2号館6階608号室(都築)
     
    参照ホームページ
    授業の進め方、およびテキスト参考書の指示は随時行うので、最新情報は
    http://miyabi.ee.ehime-u.ac.jp/~tsuzuki/Class/Syllabus/master_index.htm
    を参照のこと。
    その他
    連絡は、修学支援システムEmailを使って行う。掲示は出さないので注意すること。