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工事担任者 過去問部屋
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🔢 公式・用語集

工事担任者（総合通信）試験に出る計算公式・重要用語をまとめました。試験直前の確認や、過去問を解く際の参考にご活用ください。

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📐 計算公式
デシベル計算（電力比）技術
電力P₁とP₂の比をデシベル表示する公式。値が正なら利得（増幅）、負なら損失（減衰）。
$$L = 10\log_{10}\frac{P_1}{P_2} \text{ [dB]}$$
P₁/P₂ = 100 → L = 10 × log₁₀(100) = 10 × 2 = 20 dB
覚えるポイント：×10倍 → +10dB、×100倍 → +20dB、×1/10 → −10dB
デシベル計算（電圧・電流比）技術
電圧や電流の比をデシベルで表すときは係数が20になる（電力はV²に比例するため）。
$$L = 20\log_{10}\frac{V_1}{V_2} \text{ [dB]}$$
V₁/V₂ = 10 → L = 20 × 1 = 20 dB
電力比10倍=10dB、電圧比10倍=20dB（係数が2倍になることに注意）
シャノンの定理（通信路容量）技術
雑音がある通信路で理論的に実現できる最大の伝送速度。S/Nが大きいほど、帯域幅が広いほど容量が増加する。
$$C = B \log_2\left(1 + \frac{S}{N}\right) \text{ [bps]}$$
B=3000Hz、S/N=7 → C = 3000 × log₂(8) = 3000 × 3 = 9000 bps
B：帯域幅[Hz]、S/N：信号対雑音比（比率）、C：最大伝送速度[bps]
ナイキストの定理（最大伝送速度）技術
雑音がない理想的な通信路での最大伝送速度。多値変調（M値変調）を使うと伝送速度が向上する。
$$C = 2B \log_2 M \text{ [bps]}$$
B=3000Hz、M=4（QPSK）→ C = 2×3000×log₂(4) = 6000×2 = 12000 bps
B：帯域幅[Hz]、M：変調レベル数（2：ASK/FSK/BPSK、4：QPSK、16：16QAM…）
変調速度と伝送速度の関係技術
1シンボルで複数ビットを伝送する多値変調では、伝送速度 > 変調速度になる。
$$\text{伝送速度 [bps]} = \text{変調速度 [Baud]} \times \log_2 M$$
変調速度2400Baud、16QAM(M=16) → 2400 × log₂(16) = 2400 × 4 = 9600 bps
Baud（ボー）= 1秒あたりのシンボル数、bps = 1秒あたりのビット数
フレーム伝送効率技術
フレーム全体のうち、実データが占める割合（効率）。ヘッダやフッタのオーバーヘッドが少ないほど効率が高い。
$$\eta = \frac{\text{データビット数}}{\text{データビット数} + \text{オーバーヘッドビット数}} \times 100 \text{ [%]}$$
データ1000bit、ヘッダ20bit → η = 1000/1020 × 100 ≈ 98.0%
S/N比（信号対雑音比）技術
信号電力と雑音電力の比。dBで表すと比較しやすい。値が大きいほど通信品質が良い。
$$\text{S/N} \text{ [dB]} = 10\log_{10}\frac{P_S}{P_N}$$
S/N=1000 → 10×log₁₀(1000) = 10×3 = 30 dB
伝播遅延時間技術
信号が距離dを伝わるのにかかる時間。光ファイバの光速は真空の約2/3（約2×10⁸ m/s）を使う場合もある。
$$t = \frac{d}{v} \text{ [s]}$$
距離3×10⁸ m、光速3×10⁸ m/s → t = 1 秒（往復=RTTは2倍）
光ファイバ中の光速 ≈ 2×10⁸ m/s（真空の約2/3）
呼量（トラフィック量）技術
単位時間に発生する呼（通話要求）の量。アーラン[Erl]を単位とする。
$$A = \lambda \times h \text{ [Erl]}$$
呼発生率λ=2回/分、平均通話時間h=3分 → A = 2×3 = 6 Erl
λ：単位時間の平均呼発生数、h：平均保留時間
サブネットのホスト数基礎
サブネットマスクのホスト部のビット数をnとすると、利用可能なホスト数（ネットワークアドレスとブロードキャストを除く）は次の式で計算する。
$$\text{ホスト数} = 2^n - 2$$
/24（ホスト部8bit） → 2⁸−2 = 256−2 = 254台
-2はネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを除くため
📚 重要用語・略語
OSI参照モデル頻出
ネットワーク機能を7層に分けた国際標準モデル（ISO/IEC 7498-1）。
層名称主なプロトコル・機器
7アプリケーション層HTTP, FTP, SMTP, DNS, POP3
6プレゼンテーション層データ変換・暗号化・圧縮
5セッション層接続管理・同期
4トランスポート層TCP, UDP
3ネットワーク層IP, ルーター
2データリンク層Ethernet, スイッチ, PPP
1物理層ケーブル, ハブ, リピーター
第4層がTCP/UDP、第3層がIPルーティング
TCP と UDP の違い頻出
TCPUDP
接続コネクション型（3ウェイハンドシェイク）コネクションレス型
信頼性順序保証・再送ありなし
速度低速（オーバーヘッド大）高速
用途HTTP, FTP, SMTP, SSHDNS, 動画配信, VoIP
主な変調方式技術
方式変調対象特徴
AM（DSB）振幅アナログ音声。帯域効率低
FM周波数雑音に強い。AM比で帯域広い
ASK振幅デジタル変調の基本
FSK周波数ポーリング系に多用
BPSK位相（2値）1シンボル=1ビット
QPSK位相（4値）1シンボル=2ビット
16QAM振幅+位相（16値）1シンボル=4ビット
64QAM振幅+位相（64値）1シンボル=6ビット
多値数が多いほど伝送速度↑、雑音耐性↓
IPv4 アドレスクラス基礎
クラス先頭ビット範囲用途
A01.0.0.0 〜 126.x.x.x大規模ネットワーク
B10128.0.0.0 〜 191.255.x.x中規模
C110192.0.0.0 〜 223.255.255.x小規模（最多）
D1110224.0.0.0 〜 239.x.x.xマルチキャスト
プライベートアドレス：10.x, 172.16〜31.x, 192.168.x.x
xDSL・光アクセス方式技術
方式媒体特徴
ADSLメタリック（電話線）下り最大数十Mbps。距離に弱い
VDSLメタリック（宅内配線）マンション内短距離配線
FTTH光ファイバ下り最大1Gbps超。距離特性良好
G.fastメタリック100〜500m以内で数Gbps
Wi-Fi（IEEE 802.11）規格技術
規格周波数帯最大速度
802.11b2.4GHz11Mbps
802.11a/g5/2.4GHz54Mbps
802.11n（Wi-Fi 4）2.4/5GHz600Mbps
802.11ac（Wi-Fi 5）5GHz6.9Gbps
802.11ax（Wi-Fi 6）2.4/5GHz9.6Gbps
DNS Domain Name System 基礎
ドメイン名をIPアドレスに変換する（名前解決）システム。UDPポート53番を使用。
主なレコード種別：Aレコード（IPv4）、AAAAレコード（IPv6）、MXレコード（メール）、CNAMEレコード（別名）
再帰的問い合わせ vs 反復的問い合わせも頻出
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol 基礎
ホストにIPアドレス・サブネットマスク・デフォルトゲートウェイ・DNSサーバアドレスを自動で割り当てるプロトコル。UDPポート67（サーバ）/68（クライアント）を使用。
NAT / NAPT（IPマスカレード） 基礎
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを変換する技術。
NAT：1対1のアドレス変換。
NAPT（IPマスカレード）：ポート番号も変換して複数端末を1つのグローバルIPで共有。
家庭用ルーターはほぼNAPT方式
PPP / PPPoE Point-to-Point Protocol 技術
2点間のシリアル通信プロトコル。フレーム構造・認証・ネゴシエーション機能を持つ。
LCP：リンク確立ネゴシエーション
NCP：ネットワーク層プロトコルの設定（IPCP等）
認証：PAP（平文）、CHAP（チャレンジ応答）
PPPoE：Ethernet上でPPPを動作させる（フレッツ等で使用）
光ファイバの種類技術
種類コア径特徴
SMF（シングルモード）約9μm長距離・大容量。損失小。敷設コスト高
MMF GI型約50μmモード分散小。構内LAN向け
MMF SI型約62.5μmモード分散大。短距離用
FTTHではSMFが主流
ネットワーク機器の動作層頻出
機器OSI層識別単位
リピーター・ハブ第1層（物理）信号を増幅中継
ブリッジ・スイッチ第2層（データリンク）MACアドレス
ルーター第3層（ネットワーク）IPアドレス
ゲートウェイ第4〜7層プロトコル変換
ISDN インタフェース 技術
基本インタフェース（BRI）：2B+D（B=64kbps×2、D=16kbps）
一次群インタフェース（PRI）：23B+D（北米/日本）または30B+D（欧州）
Bチャネル：ユーザデータ転送用、Dチャネル：制御信号（呼制御）用
VLAN（仮想LAN） IEEE 802.1Q 技術
物理的な配線を変えずに論理的にネットワークを分割する技術。タグVLAN（IEEE 802.1Q）ではイーサネットフレームにVLAN IDを付加（タグ付け）する。
アクセスポート：端末接続用（1VLAN）
トランクポート：スイッチ間・複数VLANを同時通過
法規の主要用語法規
端末設備：電気通信回線設備の一端に接続される設備（電話機・モデム等）
自営電気通信設備：利用者が自ら設置する電気通信設備
工事担任者：端末設備等を接続する工事を行い・監督する国家資格者
電気通信主任技術者：電気通信設備の工事・維持・運用を監督する者
技術基準適合認定・登録認定機関法規
技術基準適合認定：端末機器が技術基準に適合することを登録認定機関が認定する制度。認定を受けた機器は「技術適合マーク（技適）」を表示できる。
登録認定機関：総務大臣の登録を受けて技術基準適合認定を行う機関
自己確認：製造業者・輸入業者が自ら技術基準適合を確認・届出する制度
認定≠自己確認：認定は第三者機関、自己確認は自社
インピーダンス整合技術
信号源・伝送路・負荷のインピーダンスが一致（整合）している状態。整合が取れていないと信号が反射し損失が発生する。
特性インピーダンス：伝送路固有のインピーダンス。同軸ケーブルは一般に75Ω（映像系）または50Ω（測定系）。メタリックケーブル（電話線）は一般に600Ω。
反射係数 $\Gamma = \dfrac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0}$ （Z₀：特性インピーダンス、Z_L：負荷インピーダンス）
誤り検出・訂正方式技術
方式種別特徴
パリティチェック検出1ビット誤り検出。偶数/奇数パリティ
CRC検出多項式で演算。バースト誤りに強い
ハミング符号訂正1ビット誤り訂正・2ビット誤り検出
FEC訂正受信側で自律的に訂正（前進誤り訂正）
ARQ訂正誤り検出→再送要求。Stop-and-Wait/GBN/SR
多重化方式技術
方式分割単位用途
FDM（周波数分割）周波数帯域アナログ電話、AM/FMラジオ
TDM（時分割）時間スロットデジタル電話（PCM）、ISDN
WDM（波長分割）光の波長光ファイバ幹線（DWDM）
CDM（符号分割）拡散符号携帯電話（3G）
OFDM（直交周波数分割）直交サブキャリアWi-Fi, LTE, 地デジ
通信セキュリティの基礎技術
共通鍵暗号：送受信者が同じ鍵を使用。高速。鍵配送が課題（AES等）
公開鍵暗号：公開鍵で暗号化、秘密鍵で復号。鍵配送問題を解決（RSA等）
TLS/SSL：公開鍵暗号で鍵交換→共通鍵で通信を暗号化するハイブリッド方式
電子署名：秘密鍵でメッセージダイジェストを署名し、公開鍵で検証
PKI：認証局（CA）が公開鍵証明書を発行する基盤
TLSはHTTPS・メール・VPN等で広く使用
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