物理層とは？ぶつりそう
物理層とは、OSI基本参照モデルの最下位である第1層で、0と1のビット列を電気信号・光・電波といった物理的な信号に変換して伝送路へ送り出す層。コネクタの形状やピンの配置、電圧の高さ、伝送速度、符号化の方式など、機器どうしが物理的につながるための取決めを受け持つ。
最終更新：2026-10-09
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通信の取決めをひとまとめに設計すると、ケーブルを光ファイバへ替えるだけで上位の仕組みまで作り直すことになる。信号の送り方という、媒体が変われば必ず変わる部分を最下層に切り出しておけば、上の層は「ビットが向こうへ届く」とだけ考えればよくなる。媒体の進化に上位を巻き込まないための切り分けであり、この差し替えやすさこそが最下層を独立させた理由である。
具体例
ツイストペアケーブルのRJ-45コネクタ、光ファイバ、無線LANの2.4GHz帯や5GHz帯の電波が物理層の例。信号を増幅して距離を延ばすリピータや、受けた信号を全ポートへ流すハブは、この層だけで動く機器として分類される。
試験での引っ掛け
データリンク層との境目が問われる。信号そのものの送受信までが物理層で、宛先の指定や誤り検出はデータリンク層の仕事である。ハブは物理層、L2スイッチはデータリンク層で動く機器という対応も併せて覚える。
関連用語
出た過去問
出典：平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問32（IPA）解説で登場
LAN間接続装置に関する記述のうち，適切なものはどれか。
正解：リピータは，同種のセグメント間で信号を増幅することによって伝送距離を延長する。
要点：リピータ＝物理層、ブリッジ＝MAC、ルータ＝IPで中継する
リピータは物理層の装置で、減衰した電気信号を増幅・整形して送り出すだけの働きをする。信号の中身は解釈しないため、同じ種類のセグメントをつないで伝送距離を延ばす用途に使われる。
出典：令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問32（IPA）解説で登場
メディアコンバータ、リピータハブ、レイヤ2スイッチ、レイヤ3スイッチのうち、レイヤ3スイッチだけがもつ機能はどれか。
正解：ネットワーク層において、宛先アドレスに従って適切なLANポートにパケットを中継する機能
要点：レイヤ3スイッチだけがネットワーク層のアドレスで転送する
レイヤ3スイッチはOSI基本参照モデルのネットワーク層で動作し、IPアドレスを見てパケットを転送する（ルーティング機能をもつ）点が特徴である。レイヤ2スイッチはMACアドレスというデータリンク層の情報しか見ない。リピータハブとメディアコンバータは物理層の装置で、信号の増幅・中継や伝送媒体の変換を行うにとどまる。
出典：令和6年度 公開問題 基本情報技術者試験 科目A 問8（IPA）解説で登場
LAN間接続装置に関する記述のうち、適切なものはどれか。
正解：リピータは、同種のセグメント間で信号を増幅することによって伝送距離を延長する。
要点：リピータは物理層で信号を増幅し伝送距離を延ばす
リピータは物理層で動作し、減衰した信号を増幅・整形して同種のセグメント間で中継することで伝送距離を延ばす装置である。上位層のアドレスは解釈しない。各装置がどの階層でどのアドレスを見るかを整理して覚えるとよい。
出典・参考
公式シラバスの3 技術要素 ＞ 2. データ通信と制御 ＞ (1) ネットワークアーキテクチャに掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。