伝送時間・回線利用率の計算【基本情報】計算機つき

データ量・回線速度・伝送効率を入れると伝送時間が出ます。「何を求めるか」を切り替えると、目標の伝送時間から必要な回線速度や必要な伝送効率を逆算することもできます。

基本の式は次の1つです。

伝送効率が問題文に出てこない場合は100%（＝1）として計算します。このときは回線速度をそのまま実効速度として使えます。

たとえば、データ量100MB・回線速度100Mbps・伝送効率80%の場合は、次のように計算します。

1. データ量をビットに換算します：100MB × 8 = 800,000,000ビット
2. 実効速度を求めます：100,000,000bps × 0.8 = 80,000,000bps
3. 伝送時間＝800,000,000 ÷ 80,000,000 = 10秒

この例は上の計算機の初期値と同じです。数値を変えて、同じ手順で答えが出ることを確かめてください。

伝送時間の計算を間違える原因のほとんどは、単位が揃っていないことです。揃えるときのルールは次の2つです。

1. バイトをビットに直すときは、8倍します。データ量がバイト、回線速度がbpsのように単位が混ざっているときは、先にどちらかへ揃えます。bpsは、1秒あたりのビット数です。多くの場合、回線速度のbpsに合わせて、データ量をビットに直すほうが自然です。
2. 通信のk・M・Gは、10進で1000倍ずつです。コンピュータのメモリ容量では、1KB＝1,024バイトのように、2進の1024倍で数えることがあります。しかし、回線速度・通信量の計算では1,000倍として扱うのが試験の慣例です。問題文に「1M＝1,000×1,000」のような指定があれば、必ずそれに従ってください。指定がない場合は1,000倍で計算します。

回線速度は、100Mbpsのように、回線が理論上出せる最大の速度を表します。ヘッダなどの制御情報や回線の混雑があるため、実際にデータの転送に使える割合は下がります。性質の異なる次の2つの値は、分けて考えます。

• 伝送効率：回線速度のうち、実際にデータを運べる割合です。問題文で条件として与えられ、実効速度の計算に使います。実効速度は、回線速度×伝送効率です。
• 回線利用率：実際に送ったデータ量を、送れる最大のデータ量で割った値です。試験では、この値を求める問題が多く出ます。

試験問題では、伝送効率の意味で「回線利用率◯%」と表記している場合もあります。その値が実効速度を求めるための条件なのか、実際の使用量から求める値なのかを、問題文から読み取ってください。このページの計算機が扱うのは前者で、条件として与えられる伝送効率です。

伝送効率が下がるほど、実効速度は下がります。その分、同じデータ量を送るのにかかる伝送時間は伸びます。伝送効率と回線利用率の式は、次のとおりです。

「送受信できる最大のデータ量」は、回線速度×時間で求めます。実例は、下の練習問題Q7で扱います。

基本の式を、求めたい量について解けば逆算できます。「◯秒以内に送りたい」という問題は、伝送時間の代わりに回線速度や伝送効率を求める形になります。

必要な伝送効率の計算結果が100%を超えた場合、その回線速度と時間では実現できません。上の計算機も、この場合はエラーとして表示します。

• バイトとビットの混同です。「データ量◯MB」「回線速度◯Mbps」のように、同じ問題文に大文字のBと小文字のbが混ざっていないか必ず確認します。大文字のBはバイト、小文字のbはビットで、bpsのbもビットです。気づかず両方を同じ単位として計算すると、答えが8倍または8分の1ずれます。
• k/M/Gを1024倍で数える間違いです。前述のとおり、通信速度・通信量の計算では1,000倍が基本です。メモリ容量の感覚で1,024倍を持ち込むと、答えがずれます。
• 伝送効率と回線利用率の混同です。伝送効率は問題文で与えられる条件で、実効速度の計算に使います。回線利用率は、実際の使用量から求める値です。「回線利用率◯%」が伝送効率の意味で使われている問題もあるため、何を計算させようとしているかを読み取ります。2つの違いは、上の伝送効率と回線利用率の違いで説明しています。
• 回線速度と実効速度の混同です。問題文に伝送効率の条件が出てきたら、回線速度をそのまま使わず、回線速度×伝送効率の実効速度で計算します。
• ヘッダなどの制御情報が付加されることの見落としです。「データ量に対して◯%の制御情報が付加される」という条件がある場合、実際に送信されるデータ量は元のデータ量より多くなります。練習問題Q10が、この形の問題です。
• 複数区間があるときの、ボトルネックの見落としです。LANとWANのように、速度の異なる区間を連続して経由する場合に起きます。中継機器がデータを受信しながら次の区間へ転送する方式を、パイプライン式と呼びます。パイプライン式のときに限り、全体の伝送時間は一番遅い区間の実効速度で決まります。練習問題Q8が、この形の問題です。中継機器がデータ全体を受け取ってからまとめて次へ送る場合は、全体の伝送時間は各区間の伝送時間の合計になります。
• 時間の単位の取り違えです。秒で聞かれているのに、分・ミリ秒のまま答えるミスも多くあります。単位まで含めて答えを確認します。

まず自分で計算してください。そのあと「答えを見る」を押すと、途中式まで確認できます。数値はすべて、このページ用に作成したオリジナルです。

基礎：単位換算と伝送効率

応用：逆算・回線利用率

発展：複数区間・連続転送