This is the first course in Communications and Networking engineering.
The course is about the design and operation of computer communication networks. Students will be able to understand basic principles of network architectures, protocols and data communication. The largest and most typical computer communication network, the Internet, will be the subject of study. This course is NOT about how to use, construct or implement computer networks. It is NOT about commercial aspects of computer network either.
Lecture 1. Introduction to the comm. and networks
Lecture 2. Application layer
Lecture 3. Application layer: Socket programming (1)
Lecture 4. Application layer: Socket programming (2)
Lecture 5. Transport Layer: Basic concept and UDP
Lecture 6. Transport Layer: Transmission Control Protocol
Lecture 7. Internetworking
Mid-term Examination
Lecture 8. Internet and TCP/IP Protocol Suite
Lecture 9. Internet Protocol and Addressing
Lecture 10. NAT, ICMP and IPv6
Lecture 11. Routing algorithms
Lecture 12. Routing in the Internet
Lecture 13. Link Layer: Principles, Error detection and correction, multiple-access protocols
Lecture 14. Ethernet and Network Devices
Lecture 15. Wireless LAN (802.11)
Required: Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 4/E by Kurose, ISBN 0321513258 (3/E is also OK if you already have one)
Japanese version is also available: 「インターネット技術のすべて」 岡田 晴美 監訳、 ピアソン・エデュケーション。 質問・問題やソケットプログラミングなどの部分に一部教科書と異なる。
Reference (not required):
「ネットワークはなぜつながるのか」 戸根 勤 著/日経ネットワーク監修, 日経BP社
TCP/IP Tutorial and Technical Overview, IBM Redbooks, by A. Rodriguez, et al, 2001 (free, online book)
L4 Intro. Computer Systems
L4 コンピュータシステム概論
Attendance (出席): 10%
Homework (ホームワーク) : 20%
Projects: 20%, in which
Project 1: programming (プロジェクト - プログラミング): 10%
Project 2: Packet analysis by wireshark: 10%
Mid-term: 25%
Final (期末試験): 25%
http://web-int.u-aizu.ac.jp/~pham/cn1/
本科目は通信ネットワーク１(CN-I)の後続として、コンピュータ通信ソフトウェアについて、より深い知識を提供します。
授業は階層構造モデルと通信プロトコルの概念の復習から始まります。これらはコンピュータ通信を理解するキーとなります。
次に、ソケット通信によるネットワークプログラミング技法について勉強します。ソケットはコンピュータの基本通信機能を利用する技術で、アプリケーションプログラム（即ちアプリケーション層プロトコル）の実装と検証には欠かせません。
また、日常生活の一部になりつつあるマルチメディア通信を取り上げ、通信の品質を向上させるための工夫や、高速通信を支える光通信ネットワークも紹介します。
最後には無線通信とモバイルシステム、ネットワーク・セキュリテおよびユビキタス・ネットワーキングなどのトピックスを紹介します。
本科目の目的は下記内容について理解をさらに深めることです.
ソケットの原理
ソケットによるネットワークプログラミング
マルチメディア通信システム、その課題と対策
光通信システム
無線通信システム
モバイル通信システム
ユビキタス・ネットワーキングの動向
ネットワーク・セキュリティの課題と対策
第１回 Course orientation & Review of TCP/IP network
第２回 Network programming
第３回 Network programming(2)
第４回 Network programming(3)
第５回 Multimedia networks
第６回 Multimedia networks(2)
第７回 Multimedia networks(3)
第８回 Midterm examination and review
第９回 Physical Layer in the Communication Networks
第10回 Special lecture on Ubiquitous network
第11回 Wireless and Mobile Networks
第12回 Wireless and Mobile Networks(2)
第13回 Optical Networks
第14回 Network Security
第15回 Network Security(2)
「インターネット技術のすべて」 岡田 晴美 監訳、 ピアソン・エデュケーション
（クイズ・宿題やNetwork Programmingの一部は教科書と異なることがある）
N1 通信ネットワーク１
P3 プログラミングJAVA I
L6 情報セキュリティ
L6 情報セキュリティ
N1 通信ネットワーク I
講義出席(A): １０点満点
満点 欠席数＜３の場合
０点 欠席数＞＝３の場合
宿題(H): ３０点満点
中間テスト(M): ２０点満点
プロジェクト(P):２０点満点
期末テスト(E): ２０点満点
但し、上記いずれの項目が０点の場合は、総合成績が０点となる。
※ 中間試験と期末試験の再試験は行わない。
http://web-int.u-aizu.ac.jp/~pham/cn2/
The “N3: Computer network organization and design” is the 3rd networking course in the CN track. It is designed to strengthen student's knowledge of the core concept of networking. In addition, the course also offers student opportunity to have experience, using simulation environment, in network modeling, design and management.
Student will study (1) how to design and create network applications, (2) the operation and the design of network protocols, especially the transport layer protocols, and (3) modeling, design and simulation and analyze performance of the network using the Opnet simulation program.
Lecture schedule
Lec. 1: Application layer
Lec. 2: Design of network applications
Lec. 3: Transport layer
Lec. 4: Transport protocols
Lec. 5: Design of transport protocols
Lec. 6: IP Protocol
Lec. 7: Internetworking
Lec. 8: Routing Algorithms
Lec. 9: Routing in the Internet
Lec. 10: Data Link layer
Lec. 11: Ethernet technologies
Lec. 12: Local area and wide area network design
Exercise labs (6 labs) schedule
Lab 1: Unix & network
Lab 2: Programming ? Client/server
Lab 3: Programming ? HTTP streaming
Lab 3: Network management
Lab 4: Wireshark lab ? TCP/IP & Traceroute
Lab 5: TCP/IP network design and simulation
Lab 6: LAN design and simulation
Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 4/E by Kurose, ISBN 0321513258
oJapanese version is also available: 「インターネット技術のすべて」 岡田 晴美 監訳、 ピアソン・エデュケーション。 質問・問題やソケットプログラミングなどの部分に一部教科書と異なる。
Network Simulation Experiments Manual, Third Edition, ISBN-10: 0123852102
Communication Networking I
N1 通信ネットワーク I
Quiz (Q): 10%
Final exams (E): 30% (no re-exams)
Exercise Lab (L): 60% (10% for each exercise)
Given Q, E and L (100-point scale) are average score of homework, scores of mid-term, final exam and lab experiment, the final score, F, will be calculated by:
If none of {Q, E, L} is zero then F = 0.1Q + 0.3E + 0.6L
Otherwise F = 0
http://web-int.u-aizu.ac.jp/~pham/cno/
本コースではワイヤレス通信、光通信などに代表されるディジタル通信システムの物理レイヤについての基礎を解説する。基礎となるフーリエ解析とサンプリング定理の復習から始めて、ディジタルベースバンド伝送、搬送波（キャリア）による伝送方式であるアナログ変調ならびにディジタル変調について解説していく。搬送波による伝送方式は電波を用いるワイヤレス通信、テレビ、ラジオに不可欠である。最後に最新のワイヤレス通信システム、ディジタルテレビ放送、光通信システムを概観する。
ブロードバンド、ワイヤレス時代において、ICT技術者として身に着けておくべき最小限のディジタル通信技術（物理レイヤ）について教授する。この授業により、ディジタル伝送に適した信号形式や変調・復調の概念を理解できるようになり、ディジタル信号をメタル・同軸ケーブル、光ファイバケーブル、電波を用いて正確に伝送する技術の理解を深めることができる。
1. イントロダクション：科目の位置付け、歴史＆各種の通信システムを概観
2.・変調とは：アナログもディジタルも似ている
・アナログ（AM）変調
・AMラジオ、アナログテレビの映像情報
3.・周波数（FM）変調、位相(PM）変調
・AMとの違い、特長
・FMラジオ、アナログテレビの音声情報、第1世代携帯電話（1990年代まで）
4.【教科書の第1章】
・通信で扱う信号：信号スペースダイアグラム
・信号の複素表現とフェーザ、片側スペクトル：正弦波
5.【教科書の第1章】
・信号とスペクトル（フーリエ解析の物理的な意味）：両側スペクトル、パルス波形
6.【教科書の第2の一部、3章】
・通信システムのモデル：通信路で受ける雑音の影響（統計的扱いは5章のとき）
・アナログ信号のディジタル表現：ディジタルへの入り口
・Shannon−染谷のサンプリング（標本化）定理がポイント
・ A/D（アナログ／ディジタル）変換、D/A （ディジタル／アナログ）変換
7.【教科書の第4章】
・波形伝送理論
・パルス変調：PCM, PWMなど：ディジタル信号のパルス波形表現
・Nyquistの定理がポイント：有限な帯域を効率的に使う手法
8.【教科書の第5章】
・ベースバンド伝送：ケーブル、光ファイバを使う有線伝送
・符号誤り率
9.中間試験を予定
10.【教科書の第6章】
・搬送波（キャリア）ディジタル伝送：振幅変調（ASK）、雑音の影響と符号誤り率
11.【教科書の第6章】
・搬送波（キャリア）ディジタル伝送：位相変調（PSK）、周波数変調（FSK）、
雑音の影響と符号誤り率
12.【教科書の第6&7章】
・直交振幅変調（QAM）、雑音の影響と符号誤り率
・新ディジタル通信方式：第3, 4世代携帯電話、無線LAN、近距離無線（Bluetoothなど）
13.【教科書の第7章】
・OFDM変調
・ディジタルテレビ／ワンセグ、GPS、非接触ICカード
・光通信システム、ADSLなど
14. 中間テストの解説
15. 総復習＆質問コーナー
大下、半田、D. アサノ著、「ディジタル通信」、共立出版、ISBN 4-320-08618-X
先修科目：通信ネットワークI、フーリエ解析
ハンドアウト：PDFをダウンロードできるようにする。
N1 通信ネットワーク I
期末試験（50％）、中間試験（25％）、演習問題（25％）
１．通信方式についてもう少し詳しく知りたい場合
L. W. Couch, II, "Digital and Analog Communication Systems", 7th edition, Pearson Education.
２．CMOSによる無線用集積回路について詳しく知りたい場合
束原、「CMOS RF回路設計」、丸善、ISBN-13: 978-4621082034
このコースでは、いくつかの確率論と待ち行列理論における基本的な知識だけでなく、通信ネットワークを評価し、設計するために使用されるべき本質的な分析手法やアプローチを提供しています。
このコースでは、正式に、コンピュータシステムやネットワークの様々なデザインの性能を解析するために、良い数学的背景を持つ学生を準備することを目指しています。
セッション1：はじめに
- 待ち行列理論の概要
- 電気通信ネットワークにおけるキューイングの例
セッション2：確率論に関する調査
- 確率空間と対策
- 条件付き確率と独立性
- 確率変数の分布
- 期待値と分散
セッション3：重要な分布
- 幾何学的な分布
- ポアソン分布
- 二項分布
- 指数分布
セッション4：マルコフ連鎖
- マルコフ過程
- 離散時間マルコフ連鎖
- 遷移確率と状態確率
- 状態遷移と平衡
セッション5：出生死滅過程
- 出生死滅過程
- 出生死滅過程と平衡ダイナミクス
- キューおよび出生死滅過程
セッション6：一般的な出生死滅過程
- マルコフ連鎖モデル
- 均衡と均衡ソリューション
- 出生/死亡率平均
- リトルの公式
セッション7：ポアソン過程
- 連続時間出生死滅過程
- 差動平衡方程式
- ランダム到着のピュア誕生モデル
- ポアソン過程と相互到着時間
セッション8：ポアソン過程の重ね合わせ
- マージフローの確率
- パーティションベクトル
- ポアソンの流れをマージ
セッション9：ポアソンプロセスの分解とM/M/1
- 分岐ポアソン・フロー
- M/M/1待ち行列モデル
- M/M/1待ち行列の解析とその応用
セッション10：他のキューイング・モデル（1）
- M/M/1/Kイング分析とその応用
- M/M/S待ち行列の解析とその応用
セッション11：他のキューイング・モデル（2）
- M/M/S/Sキューイング分析とその応用
- M/M/∞待ち行列解析とその応用
- M/M/S/Kのキューイング分析とその応用
セッション12：M/G/1
- 残留サービス時間
- Pollaczek-Kintchine式
- M/D/1
Fundamental of Queueing Theory 3e, by D. Gross and G. Harris, John Wiley & Sons, 2002.
コンピュータネットワーク
確率論
M7 確率統計学
N1 通信ネットワーク I
割り当て：30％
中間試験：35％
期末試験：35％
Queuing Theory and Telecommunications: Networks And Applications, by Giovanni Giambene, Springer, 2005.