時分割多重

VII Recent Developments in Telecommunications

米国司法省は1974年にAT&Tに対して反トラスト訴訟を提起している。 この訴訟は1982年に和解し、1984年には米国の電気通信事業は断片化された状態になった。 一方、光ファイバー通信システムの普及を阻んでいた多くの大きな問題は、1970年代半ばから解決され、1984年までに光ファイバー技術は大きく進歩した。 これらの進歩により、より多くの企業がリーズナブルなコストで光ファイバー・システムを導入できるようになり、したがって、技術的な観点から、長距離通信市場における競争拡大の道が開かれた。 ケーブルテレビは、1940年代後半に遠隔地や山間部でテレビサービスを提供するニッチビジネスとして始まったが、加入者に幅広い選択肢のテレビ番組を提供するという新しい役割に進化していた。 1980年代から1990年代にかけてCATVの普及が進み、さらに衛星を使ったテレビ放送が広く普及した。 1990年代後半には、18インチの受信アンテナを備えた衛星ベースのデジタルテレビが展開された。

1970年代に電子機器や電子システムのコストが急落したため、移動通信、特に電話の需要が増加した。 そのため、既存の周波数帯をより効率的に使用するための技術が積極的に模索された。 ネットワーク技術と電子交換機の改善により、セルラー移動電話のコンセプトはすぐに発展しました。 各セルの中心には、アンテナ、送受信機、および雑多な制御システムからなるセルサイトがある。 各セルには、利用可能な周波数チャネルのサブセットが割り当てられ、同じ大都市圏内の複数のセルサイトが同じ周波数セットを持つことになる。 システムは、同じ周波数の集合を持つセルサイトからの送信が互いに干渉しないように設計されており、同じ周波数を持つセルサイトは、異なる周波数の集合を持つものよりも離れており、さらに、送信機のパワーレベルは慎重に制御されています。 その他、デジタル伝送を用いたシステムが1990年代に開発された。 これらのデジタルシステムの1つは周波数分割多重と時分割多重を組み合わせたもので、もう1つは周波数分割多重とスペクトラム拡散多重アクセスを組み合わせたものである。 これらの技術革新により、携帯電話の通話品質と通話容量が向上した。 さらに、これらの技術革新は、ワイヤレス・データ・アクセスの分野における本格的な研究につながっている。

従来の有線ローカル・アクセスに対するワイヤレスセルラー・アクセスの利点は、ある地域に迅速に展開できることである。 具体的には、ローカルエリアに電話交換機が設置されれば、セルラーテレフォニーシステムが展開され、ローカルループを設置せずにローカルエリアで電話サービスを提供することが可能である。 また、長距離のインフラを整備すれば、一夜にして世界中に電話サービスを提供することも可能である。 1980 年代後半から 1990 年代前半にかけては、光ファイバー技術の進歩もありました。 光ファイバー・システムの急速な発展に伴い、第3の多重化階層である同期デジタル・ヒエラルキー(SDH)が開発されました。 SDHの最下位はOC-1で、約50メガビット/秒の容量を持ち、音声通話672回分に相当する通信を行う。 SDHの一般的なレベルは、約150メガビット/秒のOC-3、約600メガビット/秒のOC-12、約2300メガビット/秒のOC-48、約9600メガビット/秒のOC-192などである。 現在、OC-192の回線を扱える商用パケットスイッチが少なくとも1台存在し、音声通話50万回分に相当するOC-768の回線レートを扱えるパケットスイッチの開発の可能性は、研究界でしばしば話題になるところである。 今日、OC-192 ストリームを 16 の OC-12 ストリームにデマルチプレクスする市販の装置を購入できます。

1990年代には、基本的なインターネットワーキング機能の技術的改良と拡張が多数発表されました。 その中には、100 メガビット/秒イーサネット、無線 LAN、イーサネット・ハブとスイッチ、ギガビット/秒イーサネットなどがあります。

しかし、1990 年代の大きなニュースは、インターネットの普及と商業化でした。 原動力の 1 つは、World Wide Web、または単に Web の出現でした。 Web は Web サイトと呼ばれるサーバーの集まりで、Web ブラウザを使って TCP/IP 接続でアクセスするもので、Netscape の Navigator と Microsoft の Internet Explorer がその代表的なものです。 Web サイトのフォーマットにはハイパーテキスト マークアップ言語 (HTML) が使用され、クライアントとサーバー間、または同等に Web サイトと Web ブラウザー間のやり取りにはハイパーテキスト転送プロトコル (HTTP) が使用されます。 このため、多くの新しい企業が生まれ、多くの Web サイトが開発され、世界中の何百万という家庭でネットワークサービスが展開されるようになりました。 このように、1990 年代には、パケットベースのネットワーキング サービスが学術研究環境から世界中の企業や家庭に広がり、電話やテレビと同等の一般家庭のユーティリティとなりました

パケットベースのサービスが普及するにつれ、家庭からの高速データ アクセスを提供する新しい開発が行われるようになりました。 この拡張の一部は、音声とデジタルの統合サービスを約 144 キロビット/秒で提供する ISDN (Integrated Services Digital Network) サービスで行われました。 この技術は 1980 年代に開発されましたが、より高速なデータ・アクセスが必要とされるまでは市場に広く受け入れられませんでした。

回線交換ネットワークの制御と管理に SS7 を使用することにより、電話会社は回線交換とパケット交換の両方の技術において最先端の能力を保つことが必要となります。 この専門知識のひとつの帰結として、パケットベースの技術を使用してマルチメディア通信を統合するためのソリューションとして、非同期転送モード(ATM)が提案されました。

当初、ATMプロトコル群は、アプリケーションからアプリケーションまで、サービスの全範囲をカバーすると考えられていました。 すなわち、ATMはエンドシステム、中間システム、およびその間のあらゆる場所に配備されるだろうということである。 何百もの会社がATMの標準をすべてのレイヤーで開発するために努力し、その努力の中から多くの良いアイデアが生まれました。 しかし、TCP/IPベースのアプリケーションが広く普及し、ローカルエリアではイーサネット技術の進歩が続いていたためか、ATMはエンドツーエンドのサービス技術としてよりも伝送技術としての成功が多かったようです。 実際、世界の IP データグラム伝送の大部分は、ATM 上に実装されたフレームリレーシステムで行われている

家庭からの追加高速アクセスは、ケーブルテレビ設備上に構築されたケーブルモデムサービスを通じて提供された。 家庭からのさらなるデジタル容量は、通常のツイストペア電話ケーブルを使用するADSL(Asymmetric Digital Subscriber Service)によって提供され、1990年代末に広く利用されるようになりました。 2001 年が始まると、特に既存の電話線またはケーブルテレビ設備のいずれかを使用して実装できる技術を使用して、データが家庭に入る速度を向上させる努力が続けられている

すでに述べた技術が導入、改良、または取って代わられるにつれて、これらの技術を開発し販売するために設立した企業も変化しました。 今後の動向について述べる前に、1837年から2001年2月中旬までの米国における電信・電話産業の変遷を簡単に紹介する。

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